《機械工程材料學》復習問答題及答案

1、1一、簡答題：一、簡答題：1已知某優(yōu)質碳素結構鋼經(jīng)完全退火后珠光體的體積分數(shù)為59%。（1）計算該鋼含碳量并給出鋼號。（2）該鋼能否制造直徑為φ30mm的軸類零件？為什么？（3）能否制造直徑為φ300mm的軸類零件？為什么？答：答：（1）該鋼含碳量為：0.590.77%=45.43%。45鋼。（2）能。因該鋼的水淬臨界直徑D0=16mm，用水淬該軸基本可淬透。（3）不能。因該鋼的水淬臨界直徑D0=16mm，用水淬該軸件也不能淬透，從而其

2、性能不能滿足使用要求。2蒸汽閥門的閥桿對綜合力學性能要求較高，同時要求具有一定的耐腐蝕性。（1）在1Cr18Ni9Ti、2Cr13、45和20CrMnTi四種鋼中選擇一種合適的材；（2）畫出最終熱處理工藝曲線（注明溫度范圍）。答：（1）選2Cr13鋼較合適。（2）如下圖所示2Cr13鋼的最終熱處理工藝曲線示意圖3某尺寸較大的軸承套圈試生產(chǎn)時選用GCr15，淬火后心部總出現(xiàn)較多的屈氏體組織不能滿足要求。（1）分析出現(xiàn)屈氏體的原因；（2）改

3、用哪種鋼比較合適？（3）畫出預先熱處理和最終熱處理工藝曲線。答：（1）由于尺寸較大，該鋼的油淬臨界直徑小，心部淬不透所致。（2）改用GCr15SiMn鋼較合適。（3）預先熱處理和最終熱處理工藝曲線如下圖所示1000~1050℃200~300℃油淬空冷時間時間溫度時間時間溫度Ar1－(10~20)℃隨爐冷至550℃后再空冷Ac1＋(20~30)℃3用該工藝處理后其組織為回火索氏體，能使其具有良好的綜合力學性能。7一種零件需要切削加工，批量

4、很大，要求材料具有良好加工性能，抗拉強度大于450MPa，延伸率大于30%，其他性能沒有要求?；卮穑海?）選擇一種最合適的材料；（2）寫出簡明加工路線；（3）所選材料與45鋼相比有哪些優(yōu)點。答：（1）選Y20鋼。（2）下料→機加工→檢查→包裝（3）所選材料與45鋼相比其切削性好、一般不需進行熱處理。8某零件用45鋼制造，淬火時用水作冷卻介質，要求淬硬層深度為8mm，實際得到的淬硬層深度為3mm。倉庫中有40CrMn、50、40和5CrM

5、nMo四種材料。（1）選用哪種鋼比較合適？（2）淬火時選用哪種淬火介質比較合適？（3）回火溫度選在什么溫度范圍內(nèi)比較合適？答：（1）選40CrMn鋼較合適。（2）淬火介質選用20#機油較合適。（3）回火溫度在500~520℃。9說明高碳鋼常用的預先熱處理工藝（畫出工藝曲線并進行簡要分析）；說明預先熱處理的目的。答：高碳鋼常用的預先熱處理工藝為球化退火。其工藝曲線見下圖所示。加熱溫度選在Ac1＋(20~30)℃，目的是保留部分滲碳體，為在

6、Ar1－(10~20)℃等溫時形成球狀滲碳體作為核心。預先熱處理（球化退火）的目的：降低硬度，使?jié)B碳體呈球狀，不僅便于機加工，也為最終熱處理作好組織準備。10某機床主軸（直徑約φ40mm），要求有良好的綜合力學性能，軸頸部分要求耐磨（50~55HRC），選擇一種比較合適的材料；寫出簡明加工工藝路線；說明工藝路線中各個熱處理環(huán)節(jié)的目的。答：選45鋼。其簡明加工路線為：下料→鍛造→預先熱處理（退火或正火）→機加工1（粗）→淬火高溫回火（調質