《机械制造基础》复习题
1?什么叫材料的塑性？塑性有哪两个指标，如何用公式表示？试述塑性的两个作 用。
答：槊性是指金属材料在外力作用下，产生永久变形而不致引起断裂的性能。指标：伸长率 5和断面收缩率屮。公式表示S=(L,-L0 )/Lo*100% 屮=(Fo?F| )/Fo*lOO% 式屮 LQ—试 样原始长度4—试样拉断后的长度F。一试样原始横截面积 Ft试样拉断后的横截面 积作用：1、方便加工2、提高材料的可靠性
2. 说明下列力学性能指标的名称、单位、含义：505.2,60,^。分别指 出哪些指标是动载下的力学性能，哪些是静载下的力学性能。
答：几 抗拉强度，单位MPB ,指金属材料拉断前所能承受的最大应力。 5s屈服极限 单位MPa ,指出现明显塑性变形时的应力。
5 0.2条件屈服强度 单位MPa ,指试样产生0.2%残余塑性变形吋的应力值。 5 |疲劳强度 单位MPa ,指最大应变力§ max低于某一值时，曲线与横坐标平 行,表示循环周次N可以达到无穷大，而试样仍不发生疲劳断裂时的交变应力值。 5伸长率 单位：无6二(L-Lo/Lo) *100%式中4指试样拉断后的长度L。指试 样原始长度
ak冲击韧性单位J/cm2指金属材料在冲击载荷作用下，抵抗断裂的能力。 动载荷下的力学性能：5 ], ak 静载荷下的力学性能：Sb, 8S ,叽很，8
3. 从压头的材料、形状、载荷大小、硬度值计算方法、应用等方面简要说明布氏 硕度、洛氏硕度、微氏硕度三种测量硬度的方法的特点。
答：布氏硬度：压头材料：淬火钢球或破质合金球、形状：球形、载荷大小： 3000kgf.硬度值计算方法：载荷除以床痕表而积的值、应用：铸铁、有色金属、 低合金结构钢等毛坯材料。
洛氏硬度：压头材料：顶角为120°的金刚石圆锥压头、形状：圆锥形、载荷大 小：75kg或150kg.硬度值计算方法:HRC=130-k/0.002.应用:淬火钢、调质 钢等成品件。
维氏硬度：压头材料：锥而夹角为136°的金刚石四棱锥体床头、形状：四棱锥 体、载荷大小：一定载荷、硬度值计算方法：载荷除以压痕表面积的值、应用： 从极软到极硬的薄片金属材料、表面淬硬层、渗碳层等。
4. 画出纯铁从液态冷却下来的冷却曲线，分别指出纯铁冷却到室温时发生哪些转 变？哪个转变是体积增大的，为什么？ 答:
时间
懸的同素异构做触却峨
在 1394° C 时，S-Fe 转变为 y-Fe,在 912° C 时，y-Fe 转变为 a-Feo y-Fe 转变为a -Fe时体积増人，因为Y -Fe是血心立方晶格，Q -Fe是体心立方晶格, 肖面心立方晶格转变为体心立方晶格吋，由于致密度减小而使体积膨胀。
5. 什么叫过冷和过冷度，说明过冷度的大小对金属结晶的影响。如何在结晶过程 中细化晶粒?
答:过冷指液态金属冷却到理论结晶温度下才开始结晶的现象。过冷度指理论结 晶温度（T。）与实际结晶温度（TQ的差。过冷度越大，晶粒越小。如何细化晶
粒：1、在铸造生产屮采用变质处理2、对于固态金属，可以用热处理或压力加 工的方法。
6. 常见的金属晶格类型有哪几种？奥氏体和淬火获得的马氏体屮的铁是什么晶 格类型？
答：体心立方晶格、面心立方晶格、密排六方晶格。面心立方晶格。
7. 按晶体结构的基本属性分，固态合金屮的相分为哪两大类？分别在合金屮起什 么强化作用。指出珠光体屮的两个强化相分别是什么，各属于哪种？
答：固溶体，金属化合物。分别起固溶强化和弥散强化。珠光体屮的两个强化相 分别指F和FeG各属于固溶强化和弥散强化。
8. 简述共晶体和共析体的异同，指出它们分别发生在钢还是铸铁的冷却过程屮。 答：共同点：都是在恒温下产生的。不同点：共晶体是在液和下生成的晶体，共 析体是在尚相下生成的晶体。共晶体发生在铸铁的冷却过程屮，共析体发生在钢 的冷却过程屮。
9. 阐述钢屮的含碳量对钢的力学性能（硬度、抗拉强度、塑性）是如何影响的。 答：钢屮的含碳量越高，硬度越大，塑性越差，半WcWO. 9%吋，随着含碳量 的增加，钢的强度增加；当Wc>0. 9%时，随着含碳量的增加，钢的强度降低。 10. 简述45钢和T10钢的结晶过程，指出室温下的纽织分别是什么。 答
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渗碳体。
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45钢室温下的组织为铁素体和珠光体，T10钢室温下的组织为珠光体和二次网状
11?什么叫马氏体转变，简述马氏体转变的特点。
答：如果将奥氏体以极大的冷却速度快速冷到Ms以下，使其冷却曲线不与C曲 线相遇，称为马氏体转变。特点：1、发生马氏体型转变吋，过冷度极大，转变 温度很低奥氏体只能进行非扩散性相变。2、奥氏体向马氏体转变无孕育期。3、 马氏体形成速度极快，接近声速。4、奥氏体转变成马氏体后，钢件形成很大的 的内应力。5、奥氏休转变为马氏休具有不彻底性。
12.钢的表而淬火和表面渗碳分别使用什么原理、方法和手段使钢的表而获得高 硬度，而心部保持高韧性的？
答：钢的表面淬火：它是将工件表面进行快速加热，使其奥氏体化并快速冷却获 得表层一定深度的马氏体组织，而心部组织保持不变。钢的表面渗碳：向钢的表 层渗入活性碳原子，增加零件表层含碳量并得到一定渗碳层深度的化学热处理工 艺。通过随后的淬火和低温回火，可提高零件表而硬度和耐磨性，增加零件的疲 劳抗力，而心部仍保持足够的强度和韧性。
13?试述共析碳钢在连续冷却吋，炉冷、空冷、油冷和水冷分别获得什么组织， 这些组织具有什么样的性能特点。
答：炉冷：珠光体 性能特点:强度低,韧性好;空冷：珠光体 性能特点:强 度低，韧性好；油冷和水冷都获得淬火马氏体组织。性能特点：硬度高，冲击韧 性差。 14. 某柴油机的凸轮轴，要求表面有高的硬度(HRO50),而心部具有良好的韧性 (aku>40J)o原来用45钢调质处理，再在凸轮表面进行高频淬火，最后低温回火。 现因45钢己用完，拟改用20钢代替，试说明：
(1) 原45钢各热处理工序的作用。(2)改用20钢后，其热处理工序是否应进行修 改？采用何种热处理工艺最恰当？
答：(1)正火是为了消除锻造时的内应力，均匀组织，细化晶格，提高综合力学 性能，为后面的机械加工做准备；
调质是为了消除粗加工n寸的内应力，使钢的性能，材质得到很大程度的调整, 其强度、塑性和韧性都较好，经过调质的材料具有良好的综合机械性能；
局部表面淬火是为了使轴的表面增加硬度、增加耐磨性，达到表面壇加硬度, 内部保持韧性，可以使轴能够承受冲击强度；
低温回火，也可以称为时效处理，其H的是为了消除残余应力，稳定钢材组 织和尺寸，这对提高零件的精度是很重要的一道工序。
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