20xx新编机械工程材料复习资料

20xx新编机械工程材料复习资料内容摘要：

钢 B 马氏体 奥氏体不锈钢 C 莱氏体不锈钢 D 贝氏体不锈钢 1以下哪种铸铁的断口呈灰黑色。 （ ） A 马口铁 B 白口铸铁 C 麻口铸铁 D 灰铸铁 1用于制造渗碳零件的钢称为（ ）。 A 结构钢 B 合金钢 C 渗碳钢 D 工具钢 1马氏体组织有两种形态（ ）。 A 板条、树状 B 板条、针状 C 树状、针状 D 索状、树状 1实际生产中，金属冷却时（ ）。 A 理论结晶温度总是低于实际结晶温度 B 理论结晶温度总是等于实际结晶温度 C 理论结晶温度总是大于实际结晶温度 D 实际结晶温 度和理论结晶温度没有关系 1零件渗碳后，一般需经过（ ）才能达到表面硬度高而且耐磨的目的。 A 淬火 +低温回火 B 正火 C 调质 D 淬火 +高温回火 1 C 曲线右移使淬火临界冷却速度（ ），淬透性（ ）。 A 减小、增大 B 减小、减小 C 增大、减小 D、增大、增大 1机械制造中， T10 钢常用来制造（ ） A 容器 B 刀具 C 轴承 D 齿轮 钢经表面淬火后将获得（ ）。 A 一定深度的马氏体 B 全部马氏体 C 下贝氏体 D 上贝氏体 2 GCrl5SiMn 钢的含铬量是：（ ） A 15％ B 1． 5％ C 0. 15％ D ％ 2铅在常温下的变形属： ( ) 机械工程材料复习 Page 18 of 77 A 冷变形 B 弹性变形 C 热变形 D 既有冷变形也有热变形 2黄铜是以（ ）为主加元素的铜合金。 A 铅 B 铁 C 锡 D 锌 2在 FeFe3C 和图中，奥氏体冷却到 ES 线时开始析出（ ）。 A 铁素体 B 珠光体 C 二次渗碳体 D 莱氏体 2从金属学的观点来看，冷加工和热加工是以（ ）温度为界限区分的。 A 结晶 B 再结晶 C 相变 D 25℃ 四、名词解释 加工硬化 回复 固溶体 自然时效 结晶 稀有金属 五、简答 简述奥氏体晶粒对钢在室温下组织和性能的影响。 写出下列牌号数字及文字的含意 : (1) Q235F ； 机械工程材料复习 Page 19 of 77 (2) KTZ45006； (3) H68； (4) LF5； 轴承钢应满足哪些性能要求。 试述耐磨钢的耐磨原理。 简述回火的目的。 、渗碳体、珠光体。 他们的力学性能各有何特点。 %的碳钢室温时的相组成物和组织组成物，并计算各相组成物和组织组成物的质量分数。 ，并定性解释该曲线。 六、综合 欲用 20CrMnTi 钢制造汽车变速齿轮。 （ 1） 定性分析该齿轮的受力情况及常见失效方式。 （ 2） 该齿轮应当具有怎样的力学性能特点。 （ 3）写出该齿轮的制造工艺路线，并说明工艺路线中各热处理工序的作用及热处理加热温度和冷却方式。 用 20CrMnTi 制造汽车变速箱齿轮，要求齿面硬度 HRC5860，中心硬度 HRC3045. 机械工程材料复习 Page 20 of 77 （ 1）试写出加工工艺路线 . （ 2）说明各热处理的作用和目的。 机械工程材料复习 Page 21 of 77 机械工程材料复习 Page 22 of 77 机械工程材料复习 Page 23 of 77 机械工程材料复习 第一部分 基本知识 一、概述 ⒈目的 掌握 常用工程材料的种类、成分、组织、 性能 和 改性 方法的基本知识 （ 性能 和改性方法 是重点）。 具备根据零件的服役条件合理选择和使用材料 ； 具备正确制定热处理工艺方法和妥善安排工艺路线的能力。 ⒉ 复习 方法 以 “材料的化学 成分→加工工艺→组织、结构→性能→应用” 之间的关系 为主线，掌握材料 性能和 改性 的 方法 ，指导 复习。 二、材料结构与性能： 机械工程材料复习 Page 24 of 77 ⒈ 材料的性能 ： ① 使用性能 ： 机械性能 （ 刚度 、 弹性 、强度、塑性、硬度、冲击韧性、疲劳强度、断裂韧性 ）； ② 工艺性能 ： 热处理性能 、 铸造性能、锻造性能、机械加工性能等。 ⒉ 材料的晶体结构的性能： 纯金属、实际金属、合金的 结构（第二章） ； 纯金属： 体心立方（ eF ）、面心立方 （ eF ） ， 各 向 异性、强度、硬度低；塑性、韧性高 实际金属： 晶体缺陷 （点：间隙、空位、置换；线：位错；面：晶界、压晶界） → 各 向 同性 ；强度、硬度增高；塑性、韧性降低。 合金： 多组元、固溶体与化合物。 力学性能优于 纯金属。 单相合金组织： 合金在固态下由一个固相组成 ； 纯铁由单相铁素体组成。 多相合金组织： 由两个以上固相组成的合金。 多相合金组织性能： 较单相组织合金有更高的综合机械性能，工程实际中多采用多相组织的合金。 ⒊ 材料的组织结构与性能 ⑴。 结晶组织与 性能 ： F、 P、 A、 Fe3C、 Ld； 1） 平衡结晶组织 平衡组织： 在平衡凝固下， 通过 液体内部的扩散、固体内部的 扩散以及液固二相之间的扩散 使使 各个晶粒内部的成分均匀，并一直保留到室温。 机械工程材料复习 Page 25 of 77 机械工程材料复习 Page 26 of 77 2） 成分、组织对性能的影响 ① 硬度 (HBS)：随 C﹪↑ ,硬度 呈直线增加， HBS 值主要取决于组成相 CFe3 的相对量。 ② 抗拉强度 ( b )： C﹪ ＜ %范围内，先增加， C﹪ ＞ ～ ％后， b 值显著下降。 ③ 钢的塑性 (  )、韧性 ( ka )：随着 C﹪↑ ,呈非直线形下降。 3） 硬而脆的化合物 对 性能的影响： 第二相强化： 硬而脆的化合物， 若化合物呈网状分布： 则使强度、塑性下降； 若化合物呈球状、粒状（球墨铸铁）： 降低 应力集中程度及对固溶体基体的割裂作用，使韧性及切削加工性提高； 呈弥散分布于基体上： 则 阻碍位错的移动 及 阻碍晶粒加热时 的长大 ，使强度、硬度增加，而塑性、韧性仅略有下降或不降即弥散强化 ； 呈层片状分布于基体上 ： 则使强度、硬度提高，而塑性、韧性有所下降。 ⑵。 塑性变形 组织与性能 机械工程材料复习 Page 27 of 77 1）组织与 性能 的变化 金属塑性变形后产生晶格畸变，晶粒破碎现象，处于组织不稳定状态 的 非平衡组织 ， 非平衡组织向平衡组织转变： 可通过 再结晶、时效及回火 实现。 加工硬化 ， 物 电阻增大 、 耐蚀性降低等 ， 各向异性： 产生纤维状组织 ； 晶粒破碎、位错密度增加 ； 织构现象的产生 ； 残余内应力。 2)变形金属在加热过程中组织和性能的变化 回复 （ 去应 力退 火）：强度和硬度略有下降，塑性略有提高。 电阻和内应力等理化性能显著下降 再结晶： 形成 细小的等轴晶粒。 加工硬化消失，金属的性能全部恢复。 金属的强度和硬度明显↓，而塑性和韧性显著↑， 性能完全恢复到变形前的水平。 ⑶。 热处理组织与 性能 1)贝氏体的机械性能 ： 上贝氏体 ：铁素体片较宽．塑性变形抗力较低；同时，渗碳体分布在铁素体片之间，容易引起脆断．因此， 强度和韧性都较差。 下贝氏体 ：铁素体针细小，碳化物分布均匀，所以 硬度高，韧性好，综合机械性能好。 2)马氏体的形态及机械性能 ①．板条马氏体（ 又称位错马 氏体。 ） ： 碳含量＜ ％； 机械性能 ：不存在显微裂纹，淬火应力小，强度高，塑性、韧性好。 ②． 针状 马氏体：碳含量＞ ％ ；（显微镜下呈针状） 机械性能 ：存在大量显微裂纹，较大的淬火应力，塑性和韧性均很差； ③ ．混合组织马氏体： 碳含量在 ％一 ％之间时．为板条和片状马氏体的混合组织。 ④．马氏体的硬度 ,含碳最增加，硬度升高．含碳量达到 ％以后，其硬度的变化趋于平缓。 ⑤合金元素 对钢中马氏体的硬度影响不大。 机械工程材料复习 Page 28 of 77 3）回 火 组织与 性能 回火类型 回火温度 组织 性能及应用 组织形态 低温回火 150~250 回火 M（ M’ ） 保持高硬度，降低脆性及残余应力，用于工模具钢，表面淬火及渗碳淬火件 过 饱 和  ＋  碳化物 ( CFex ) 中温回火 350500 回火屈氏体（ T’ ） 硬度下降，韧性、弹性极限和屈服强度 ↑ ，用于弹性元件 保留马氏体针形 F+细粒状 Fe3C 高温回火 500650 回火索氏体（ S’ ） 强度、硬度、塑性、韧性、良好综合机械性能，优于正火得 到的组织。 中碳钢、重要零件采用。 多边形 F+粒状 Fe3C ⒋材料组织结构变化实现的性能强化 ： 固溶强化 ： 通过合金化 (加。