2023年金属材料学考试真题及答案.doc
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1、一、选择题1、细化晶粒对钢性能奉献是 强化同步韧化 ;提高钢淬透性关键作用是 使零件整个断面性能趋于一致,能采用比较缓和措施冷却 。2、滚动轴承钢GCr15Cr质量分数含量为 1.5% 。滚动轴承钢中碳化物不均匀性关键是指 碳化物液析 、 带状碳化物 、 网状碳化物 。3、选择零件材料一般原则是 使用性能规定 、工艺性规定 和 经济性规定等 。4、一般扩大区元素均使Fe-C相图中S、E点向 左下 方移动,例 Ni、Mn 等元素;凡封闭区元素使S、E点向 左上 方移动,例 Cr、Si、Mo 等元素。S点左移意味着 共析碳含量减少 ,E点左移意味着 出现莱氏体碳含量减少 。5、铝合金可分铸造铝合金
2、和变形铝,变形铝又可分 硬铝 、 超硬铝 、 锻铝 和 防锈铝 。6、H62是表达 压力加工黄铜 一种牌号,关键成分及名义含量是 Cu62%、Zn38% 。 7、在非调质钢中常见微合金化元素有 Ti、V、Nb、N 等,这些元素关键作用是 细化组织和相间沉淀析出强化 。 8、球铁力学性能高于灰铁是由于球铁中石墨 断面切割效应 、 石墨应力集中效应 要比灰铁小得多。 9、铝合金热处理包括 固溶处理 和 时效硬化 两过程,和钢热处理最大辨别是 铝合金没有同素异构相变 。1、钢合金化基础原则是 多元适量、复合加入 。在钢中细化晶粒作用较大合金元素有 Ti、V、Nb 等,细化晶粒对钢性能作用是 既强化又
3、韧化 。2、在钢中,常见碳化物形成元素有 Ti、Nb、V、Mo、W、Cr、 (按强弱次序排列,列举5个以上)。钢中二元碳化物分为两类:rc/rM 0.59为 简朴 点阵构造,有MC和 M2C 型;rc/rM 0.59为 复杂点阵构造,有 M23C6 、 M7C3 和 M3C 型。3、选择零件材料一般原则是 使用性能规定 、 工艺性规定 和 经济性规定等。汽车变速箱齿轮常见 20CrMnTi 钢制造,经 渗碳 和 淬回火 热处理。4、奥氏体不锈钢1Cr18Ni9晶界腐蚀倾向比较大,产生晶界腐蚀关键原因是 晶界析出 Cr23C6,导致晶界区贫Cr ,为防止或减轻晶界腐蚀,在合金化方面关键措施有 减
4、少碳量 、 加入Ti、V、Nb强碳化物元素 。 5、影响铸铁石墨化关键原因有 碳当量 、 冷却速度 。球墨铸铁在浇注时要通过 孕育 处理和 球化 处理。 6、铁基固溶体形成有一定规律,影响组元在置换固溶体中溶解状况原因有: 溶剂和溶质原子点阵构造 、 原子尺寸原因 、 电子构造 。 7、对耐热钢最基础性能规定是 良好高温强度和塑性、 良好化学稳定性 。常见抗氧化合金元素是 Cr 、 Al 、 Si 。1、钢中二元碳化物分为二类:rC / rM 0.59,为 复杂 点阵构造,有M3C、 M7C3 和 M23C6 型。两者相比,前者性能特点是硬度高、 熔点高 和 稳定性好 。2、凡能扩大区元素使铁
5、碳相图中S、E点向 左下 方移动,例 Mn Ni 等元素(列出2个);使区缩小元素使S、E点向 左上 方移动,例 Cr 、Mo、W 等元素(列出3个)。3、提高钢淬透性作用是 获得均匀组织,满足力学性能规定 、 能采用比较缓慢冷却措施以减少变形、开裂倾向 。4、高锰耐磨钢(如ZGMn13)经水韧处理后得到 奥氏体 组织。在高应力磨损条件下,硬度提高而耐磨,其原因是 加工硬化 及 奥氏体中析出K和应力诱发马氏体相变 。5、对热锻模钢关键性能规定有 高热强性 、 良好热疲惫抗力 、良好冲击韧性 和良好淬透性及耐磨性。常见钢号有 5CrNiMo (写出一种)。 6、QT600-3是 球墨铸铁 ,“6
6、00”表达 抗拉强度600MPa ,“3”表达 延伸率 3% 。H68是 黄铜 ,LY12是 硬铝 ,QSn4-3是 锡青铜 。 7、在非调质钢中常见微合金化元素有 Ti、V 等(写出2个),这些元素关键作用是 细化晶粒组织 和 弥散沉淀强化 。 8、铝合金热处理包括固溶处理和 时效硬化 两过程,和钢热处理最大辨别是 加热过程中没有同素异构转变 。1、钢强化机制关键有 固溶强化 、 位错强化 、 细晶强化 、 沉淀强化 。 其中 细晶强化 对钢性能奉献是既提高强度又改善塑、韧性。2、提高钢淬透性作用是 获得均匀组织,满足力学性能规定 、 能采用比较缓慢冷却措施以减少变形、开裂倾向 。3、滚动轴
7、承钢GCr15Cr质量分数含量为 1.5%左右 。滚动轴承钢中碳化物不均匀性关键是指 碳化物液析 、 碳化物带状 、 碳化物网状 。4、选择零件材料一般原则是 满足力学性能规定 、 良好工艺性能 、 经济性 和环境协调性等其他原因。5、一般扩大区元素均使Fe-C相图中S、E点向 左下 方移动,例 Mn、Ni 等元素(写出2个);凡封闭区元素使S、E点向 左上 方移动,例 Cr、Mo 等元素(写出2个)。S点左移意味着 共析碳含量减少 。 6、QT600-3是 球墨铸铁 ,“600”表达 抗拉强度不小于600MPa ,“3”表达 延伸率不小于3% 。 7、H68是 黄铜 ,LY12是 硬铝 ,Q
8、Sn4-3是 锡青铜 。 8、在非调质钢中常见微合金化元素有 Ti、V 等(写出2个),这些元素关键作用是 细晶强化 和 沉淀强化 。 9、铝合金热处理包括固溶处理和 时效硬化 两过程,和钢热处理最大辨别是 没有同素异构转变 。二、解释题1、高速钢有很好红硬性,但不适宜制造热锤锻模。高速钢虽有高耐磨性、红硬性,但韧性比较差、在较大冲击力下抗热疲惫性能比较差,高速钢没有能满足热锤锻模服役条件所需要高韧性和良好热疲惫性能规定。2、在一般钢中,应严格控制杂质元素S、P含量。S元素在钢中会形成低熔点(989)FeS,在1000以上热压力加工过程中会熔化,使钢在热压力加工中产生热脆;P元素在钢中会形成硬
9、脆Fe3P相,使钢在冷加工中产生应力集中而发生冷脆。因此,一般钢中S、P常看作杂质元素,应严格控制含量。3、9SiCr钢和T9钢相比,退火后硬度偏高,在淬火加热时脱碳倾向较大。9SiCr虽然和T9含碳量相似,但由于它具有Cr、Si合金元素,Si是非K形成元素,固溶强化基体作用较大,因此退火后硬度偏高。此外Si提高碳皇度,增进石墨化,因此在加热时脱碳倾向较大。6、奥氏体不锈钢1Cr18Ni9晶界腐蚀倾向比较大。在奥氏体不锈钢1Cr18Ni9焊接后,在焊缝及热影响区轻易在晶界析出Cr碳化物Cr23 C 6 从而导致晶界贫Cr,低于1/8规律Cr%,使电极电位大大减少,从而导致晶界腐蚀。1、40Mn
10、2钢淬火加热时,过热敏感性比较大。在C%较低时,Mn可以细化珠光体。在C%较高时,Mn加强了C增进奥氏体晶粒长大作用,且减少了A1温度。因此40Mn2钢过热敏感性比较大。2、40CrNiMo钢正火后,切削性能比较差。40CrNiMo钢因具有Ni、Cr能提高淬透性,正火后所有能得到诸多马氏体组织,使切削性能变差。3、球墨铸铁强度和塑韧性所有要比灰口铸铁好。球铁中,石墨呈球形,灰口铁石墨呈片状。球状石墨对基体切割作用和石墨应力集中效应大大不不小于片状,球铁基体运用率大大高于灰口铁,因此球墨铸铁强度和塑韧性所有要比灰口铸铁好。4、铝合金晶粒粗大,不能靠重新加热热处理来细化。由于铝合金不象钢基体在加热
11、或冷却时可以发生同素异构转变,因此不能像钢同样可以通过加热和冷却发生重结晶而细化晶粒。5、H68、H70俗称弹壳黄铜,常见于制造炮弹壳、子弹壳。H68、H70 组织中只有单相组织,它塑性很好,因此适合制造部分需要进行深冲加工零件如炮弹壳、子弹壳等。1、高速钢回火工艺常采用:回火温度560左右,回火3次。由于高速钢中高合金度马氏体回火稳定性很好,在560左右回火,才能弥散析出特殊碳化物,产生硬化。同步在560左右回火,使材料组织和性能达到了最佳状态。一次回火使大部分残留奥氏体发生了马氏体转变,二次回火使第一次回火时产生淬火马氏体回火,并且使残留奥氏体更多地转变为马氏体,三次回火可将残留奥氏体控制
12、在合适量,并且使内应力消除得更主线2、在低合金高强度构件用钢中,Si、Mn元素加入量有限制,一般Si1.1%,Mn2%。Si、Mn元素所有能强化铁素体,在低合金高强度构件用钢中可以提高钢强度,不过当Si1.1%、Mn2%时,却明显地减少钢塑性。因此,在低合金高强度构件用钢中,Si、Mn元素加入量有限制。3、Si是非碳化物形成元素,但能有效地提高钢低温回火稳定性。Si虽然是非碳化物形成元素,但在低温回火时可以克制-FexC形成和转变为Fe3C,即有效地制止了Fe3C形核、长大及转变。因此能有效地提高钢低温回火稳定性4、4Cr13含碳量(质量分数)为0.4%左右,但已是属于过共析钢。Cr元素使共析
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