《工程材料》习题答案

（1）某汽车变速齿轮，要求齿面耐磨，心部强韧，材料选用20钢。 锻造→正火→机加工→渗碳，淬火，低温回火→精加工

（2）某机床变速齿轮，要求齿面耐磨，心部强韧要求不高，选用45钢

锻造→完全退火→机加工→整体调质（淬火+高温回火）→齿面高频表面淬火，低温回火→精加工（磨齿）

（3）某车床主轴，要求良好的综合机械性能，轴颈部分要求耐磨其硬度HRC50—55，其余部分硬度为HRC20—25，请选材，并选择热处理方法，简明的工艺路线。 选择45钢，

锻造→完全退火→机加工→轴整体调质→轴颈局部高频表面淬火，低温回火→精加工（磨削） 13、用T12钢制造锉刀和用45钢制造较重要的螺栓，工艺路线均为： 锻造——热处理——机加工——热处理——精加工。对两工件：

（1） 说明预备的工艺方法和作用

（2） 制订最终热处理的工艺规范（加热温度、冷却介质），并指出最终热处理的显微

组织和大致硬度。

T12钢制造锉刀：

锻造——球化退火——机加工——淬火+低温回火——精加工。 球化退火：消除网状渗碳体，细化晶粒，便于切削加工。 淬火（760℃）+低温回火（200℃），水冷，回火马氏体，HRC60。 45钢制造较重要的螺栓:

锻造——完全退火——机加工——淬火+高温回火——精加工。 完全退火：细化晶粒、均匀组织，便于切削加工。 淬火（860℃）+低温回火（600℃），水冷，回火索氏体，HRC20-25。

第二份试题

一、名词解释：

⒈调质 :对钢材作淬火+高温回火处理，称为调质处理。

⒉碳素钢:含碳量≤2.11%的铁碳合金。

⒊SPCD: 表示冲压用冷轧碳素钢薄板及钢带，相当于中国08Al（13237）优质碳素结构钢。

二、填空题：

⒈按腐蚀过程特点，金属腐蚀可分为 化学腐蚀 _和电化学腐蚀___。 2．常用力学性能判据有_强度____、__韧性_、_延展性_和_弹性模量_。

3.钢中的＿硫＿＿元素引起热脆，＿磷＿＿元素引起冷脆，＿氢＿＿元素引起白点，＿氮＿＿元素引起兰脆。

4.铝合金的强化除了热处理强化外，还可以进行＿固溶时效＿强化。 5.钢在加热过程中产生的过热缺陷可以通过＿＿＿回火＿＿＿热处理来消除。

6．常用的高分子材料有_塑料_、_橡胶__和_合成纤维__。 7．铸造铝合金分为_铝铜合金_、_铝镁合金_、_铝硅合金_和_铝锌合金。

8．合金工具钢是指用于制造各种__刃具___、__模具__和__量具_用钢的总合。

9．材料渗碳的目的是为了得到__较高的零件表层硬度与耐磨性_。 10．45钢按用途分类属于___碳素结构钢_______。 三、判断题：

1.( × )钢的淬透性主要取决于冷却速度。 2. ( √ )实际的金属晶体都呈各向异性。

3. ( × )加工硬化、固溶强化均使材料强度、硬度显著提高，塑性、韧性明显降低，故可认为它们有相同的强化机理。

4. ( √ )金属材料、陶瓷材料和高分子材料的本质区别在于它们的化学键不同。

5. ( √ )材料的强度、硬度越高，其塑性、韧性越差。

6. ( √ )调质和正火两种热处理工艺所获得的组织分别为回火索氏体和索氏体，它们的区别在于碳化物的形态差异。

7. (×)铝合金人工时效比自然时效所获得的硬度高，且效率也高，因此多数情况下采用人工时效。

8．( × )硬质合金可用做刀具材料，模具材料和量具材料。 9．( × )在热处理中变形和开裂都是不可避免的。

10．( √ )球墨铸铁是铸铁中力学性能最好的。 四、问答题

1、什么是金属的力学性能？金属的力学性能主要包括哪些方面？ 材料在一定温度条件和外力作用下，抵抗变形和断裂的能力称为材料的力学性能。材料的常规力学性能指标主要包括强度、硬度、塑性和韧性等。

2、什么是钢的热处理？常用热处理方法有哪几种？

通过对钢件作一定条件的加热、保温和冷却，从而改变整体或表层的组织，获得所需的性能。常用热处理方法有：退火、正火、淬火和回火。

3、钢按化学成分可分为哪几类？

钢按化学成分可分为碳素钢和合金钢两大类。其中，碳素钢按含碳量的多少分低碳钢、中碳钢、高碳钢；合金钢按合金元素种类分锰钢、铬钢、硼钢、铬镍钢、硅锰钢，按合金元素含量的多少分低合金钢、中合金钢、高合金钢。

4、灰铸铁、球墨铸铁、可锻铸铁、蠕墨铸铁在组织上的根本区别是什么？

四种材料的在组织上的根本区别是铸铁中的石墨的形态不同（形状、大小、数量、分布等），灰铸铁的石墨是片状，球墨铸铁的石墨是球状，可锻铸铁的石墨是团状，蠕墨铸铁的石墨是虫状。

5、硬质合金的主要组成是什么？常用硬质合金分哪几类？各有何主要应用？

硬质合金的主要组成是难熔金属碳化物和粘结金属。常用硬质合金分为钨钴类硬质合金(代号YG)和钨钴钛类硬质合金(代号YT) 两种。

YG合金多用于加工产生断续切屑的的脆性材料(如铸铁)，YT合金多用于加工产生连续切屑的韧性材料，特别是高速切削钢件。