工程材料试题及答案合集1(6)

工 程 材 料 部 分 试 题 60Si2Mn T12 45 四、(30分)

1、（1）选材：40Cr

（2）下料——锻造——正火——粗加工——调质——半精加工——表面淬火+低温回火——检验?? 2、（1）选材：20CrMnTi

（2）下料——锻造——正火——粗加工——渗碳——淬火+低温回火——精加工 五、(15分) 1、T8 2、HT150

3、KTZ550—04 4、QT600—3 5、T12 6、GCr15 7、60Si2Mn 8、Q345 9、W18Cr4V 第三部分

一、名词解释：（每小题2分，共30分）

1、屈服强度——试样产生0.2%的残余伸长变形时所对应的应力为条件屈服强度，即屈服强度。 2、断后伸长率——试样拉断后标距的伸长量与原标准长度的百分比。

3、疲劳强度——材料在循环的应力作用下承受无数次循环而不断裂的最大应力值。

4、晶胞——从晶格中选取一个能够完全反映晶格特征的，最小的几何单元来分析晶体中原子排列的规律。这个最小的几何单元称为晶胞。

5、过冷度——理论结晶温度与实际结晶温度之差。

6、固溶体——溶质元子溶解在溶剂晶格中仍保持溶剂晶格类型的金属晶体。

7、等温转变——钢经奥氏体化后冷却到相变点以下的温度区间内等温保持时，过冷奥氏体发生的转变。 8、淬透性——以在规定条件下钢试样淬硬温度和改变分布表征的材料特性称为淬透性。 9、沸腾钢——脱氧不完全，在冷却时CO气泡产生，钢液有明显的沸腾现象。 10、调质——淬火后，紧接着进行高温回火的热处理方法。

11、锻造——对坯料施加压力，使其产生塑性变形，改变尺寸，形状及改善性能，用于制造机械零件，工件或毛坯的成形加工方法。

合金弹簧钢 碳素工具钢 碳素结构钢 高的弹性根限 高的耐磨性 调质后良好综合性能 汽车板弹簧 锉刀、丝锥 轴等 第 26 页 共 34 页

工 程 材 料 部 分 试 题

12、焊接——通过加热或加压，或两者并用，并且用或不用填充材料，使焊件达到原子结合的一种加工方法。 13、一次渗碳体——当Wc=(4.3~6.69) %时，从液体里结晶的渗碳体。

14、变质处理——在浇铸前向液体金属中加入难溶质点（变溶质）结晶时这些质点将在液体中形成大量非自发晶核，使晶粒数目大大增加，从而达到晶粒细化的作用。

15、铸造——将熔化的金属液浇注到制造的铸型中，凝固后获得一定形状，尺寸和性能的毛坯成形方法。 二、选择题（每小题2分，共20分） 1、A、D2、C3、C4、A5、A 6、A7、B8、B9、B10、B、C

三、判断题（每小题2分，共20分）

1、×2、×3、×4、×5、×6、×7、×8、√9、×10、× 四、填写下表：（每空一分，共15分） 牌号 Q235 45 T10 名称 各个符号表示的正文 用途 Q——代表屈服点235——屈服非合金结构钢 制作小轴、拉杆、铆钉、垫块 点数值 优质非合金钢 45——代表碳的含量 齿轮、轴、活塞销等 T——代表碳10——平均碳的非合金工具钢 不受剧烈冲击，硬度高而耐磨的工具 质量分数 QT——球铁第一组450为最低承受冲击振动的零件、农机具零件、齿QT450—10 球墨铸铁 抗拉强度 轮 G——滚动轴承Cr含Cr15——GCr6.5 滚动轴承钢 轴承的钢珠 含Cr为1.5% 五、请画出高速钢W18Cr4V的热处理工艺曲线，并总结其热处理特点。（15分） 热处理特点：高的淬火温度，多次的回火次数，即高淬多回。

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工 程 材 料 部 分 试 题

例1：某工厂生产精密丝杠，尺寸为φ40×800mm，要求热处理后变形小，尺寸稳定，表面硬度为60～64HRC，用CrWMn钢制造;其工序如下：热轧钢棒下料→球化退火→粗加工→淬火、低温回火→精加工→时效→精磨。试分析：1. 用CrWMn钢的原因。2. 分析工艺安排能否达到要求，如何改进？

丝杠是机床重要的零件之一，应用于进给机构和调节移动机构，它的精度高低直接影响机床的加工精度、定位精度和测量精度，因此要求它具有高精度和高的稳定性、高的耐磨性。在加工处理过程中，每一工序都不能产生大的应力和大的应变；为保证使用过程中的尺寸稳定，需尽可能消除工件的应力，尽可能减少残余奥氏体量。丝杠受力不大，但转速很高，表面要求有高的硬度和耐磨性，洛氏硬度为60～64 HRC。

根据精密丝杠的上述要求，选用CrWMn钢较为合适。其原因如下：

（1）CrWMn钢是高碳合金工具钢，淬火处理后能获得高的硬度和耐磨性，可满足硬度和耐磨性的要求。 （2）CrWMn钢由于加入合金元素的作用，具有良好的热处理工艺性能，淬透性好，热处理变形小，有利于保证丝杠的精度。目前，9Mn2V和CrWMn用得较多，但前者淬透性差些，适用于直径较小的精密丝杠。对原工艺安排分析：原工艺路线中，由于在球化退火前没有安排正火；机加工后没有安排去应力退火；淬火、低温回火后没有安排冰冷处理等项原因，使得精密丝杠在加工过程中会产生很大的应力和变形，很难满足精密丝杠的技术要求。所以原工艺路线应改为：下料→正火→球化退火→粗加工→去应力退火→淬火、低温回火→冷处理→低温回火→精加工→时效→半精磨→时效→精磨。

例2：有一载重汽车的变速箱齿轮，使用中受到一定的冲击，负载较重，齿表面要求耐磨，硬度为58～62HRC齿心部硬度为30～45HRC，其余力学性能要求为σb＞1000MPa，σOF≥600MPa，AK ＞48J。试从所给材料中选择制造该齿轮的合适钢种。

35、45 、20CrMnTi 、38CrMoAl 、T12

分析：从所列材料中可以看出35、45 、T12钢不能满足要求。对剩余两个钢种的比较可见下表 比较，20CrMnTi能全面满足齿轮的性能要求。

其工艺流程如下：下料→锻造→正火→机加工→渗碳→淬火→低温回火→喷丸→磨齿。

例3：机械式计数器内部有一组计数齿轮，最高转速为350r/min，该齿轮用下列哪些材料制造合适，并简述理由。 40Cr、20CrMnTi、尼龙66。

工作条件分析：计数器齿轮工作时，运转速度较低、承受的扭矩很小，齿轮间存在摩擦，因此要求摩擦系数小，耐磨性好。由于该结构特点要求选材时重量要轻，工作噪音要小，在无润滑条件下长时间工作，制造工艺简单，价格便宜，很明显，40Cr，20CrMnTi等合金钢由于价格太贵、太重、加工复杂而不合适。而尼龙66工程塑料较为合适。其原因：

（1）有足够的抗弯强度（≥70～90MPa）和冲击吸收功（10～45J）。 （2）耐磨、减磨、消音、耐应力开裂。 （3）－40～100℃可长期使用。

（4）有较好的弹性，吸震，防冲击，噪声小。 （5）重量轻。 （6）耐蚀性好。

（7）可用注射法一次成型，制造工艺简单，生产率高，成本低。

例4：现有一碳钢制支架刚性不足，采用以下三种方法中的哪种方法可有效解决此问题？为什么？①改用合金钢；②进行热处理改性强化；③改变该支架的截面与结构形状尺寸。

答：选③，改变该支架的截面与结构形状尺寸。因为金属材料的刚度决定于基体金属的性质，当基体金属确定时，难于通过合金化、热处理、冷热加工等方法使之改变。

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工 程 材 料 部 分 试 题

例5：某一用45钢制造的零件，其加工路线如下：

备料→锻造→正火→粗机械加工→调质→精机械加工→高频感应加热淬火＋低温回火→磨削，请说明各热处理工序的目的及热处理后的组织。 答：正火目的:消除锻造应力,改善切削加工性,同时均匀组织,细化晶粒,为后续热处理作组织准 …… 此处隐藏：4546字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……