【正文】 、氮化處理工藝在選用鋼種、性能、應(yīng)用范圍等方面的差別。三十七、某型號(hào)柴油機(jī)的凸輪軸，要求凸輪表面有高的硬度（HRC≥50），而心部具有良好的韌性（Ak≥40J），原來采用45鋼調(diào)質(zhì)處理再在凸輪表面進(jìn)行高頻淬火，最后低溫回火，現(xiàn)因工廠庫存的45鋼已用完，只剩15鋼，擬用15鋼代替，試說明： （1）原45鋼熱處理工序的作用； （2）改用15鋼后，仍按原熱處理工序進(jìn)行能否滿足性能要求？為什么？ （3）改用15鋼后，為達(dá)到所要求的性能，在心部強(qiáng)度足夠的前提下應(yīng)采用何種熱處理工藝?三十八、某廠生產(chǎn)機(jī)車變速齒輪，要求表面具有高的硬度，心部具有良好的綜合力學(xué)性能，采用40Cr制造，其工藝路線如下： 下料—鍛造—熱處理—粗加工—熱處理—精加工—熱處理—精磨分別說明以上各熱處理的名稱、目的、獲得組織與性能。《金屬材料學(xué)》復(fù)習(xí)思考題一、 解釋以下基本概念回火穩(wěn)定性、紅硬性、二次硬化、結(jié)構(gòu)鋼、工具鋼、不銹鋼、耐熱鋼、滲碳鋼、調(diào)質(zhì)鋼、彈簧鋼、滾動(dòng)軸承鋼、冷作模具鋼、熱作模具鋼、工具鋼、石墨化、孕育（變質(zhì)）處理、球化處理、白口鑄鐵、灰口鑄鐵、可鍛鑄鐵、球墨鑄鐵、蠕墨鑄鐵、麻口鑄鐵、冷硬鑄鐵、時(shí)效、時(shí)效強(qiáng)化、形變鋁合金、鑄造鋁合金、黃銅、白銅。二、填空題按鋼中合金元素總含量，可將合金鋼分為（ ）、（ ）和（ ）幾類。按質(zhì)量等級(jí)，將鋼分為（ ）、（ ）和（ ）幾類。低碳鋼、中碳鋼和高碳鋼的含碳量范圍分別為（ ）、（ ）和（ ）。按用途分類，將鋼分為（ ）、（ ）和（ ）三大類。合金元素加入鋼中后，可能的存在形式如下：（ ）、（ ）、（ ）、（ ）。為了使鋼獲得單相奧氏體組織，需向鋼中加入大量（ ）元素，為了使鋼獲得鐵素體組織，需向鋼中加入大量（ ）元素，單相組織具有良好的（ ）性能。鋼中常加入碳化物形成元素有（ ），由于碳化物的存在可阻礙鋼的奧氏體晶粒（ ），因此起到（ ）晶粒的作用。絕大多數(shù)合金元素溶入奧氏體之后會(huì)提高（ ），使“C”曲線（ ），使鋼的淬透性（ ）。結(jié)構(gòu)鋼合金化的目的主要是提高（ ）性，細(xì)化（ ），提高（ ）穩(wěn)定性，抑制回火脆性。滲碳鋼的含碳量在（ ）范圍，加入Cr 、Ni 、Mn的目的是（ ），加入W 、Mo 、V 、Ti的目的是（ ）。1在調(diào)質(zhì)鋼中加入Cr 、Ni的目的是（ ），加入Mo 、W的目的是（ ），調(diào)質(zhì)處理是指零件淬火后進(jìn)行（ ）回火處理的熱處理。120CrMnTi是（ ）鋼，加入Cr 、Mn的目的是（ ），加入Ti的主要作用是（ ），熱處理工藝是（ ）。1調(diào)質(zhì)鋼的含碳量范圍在（ ），碳量過低會(huì)使（ ）不足，過高會(huì)使（ ）不足。1熱軋彈簧鋼的最終熱處理是（ ），得到（ ）組織。1GCr15是（ ）鋼，該鋼的平均含鉻量是（ ），鉻的主要作用是提高（ ）和（ ）晶粒。1工具鋼包括（ ）鋼、（ ）鋼和（ ）鋼三大類。1高速鋼因加入大量的合金元素，因此淬火后會(huì)得到較多的（ ）組織，影響其耐磨性和尺寸穩(wěn)定性，該組織在回火過程中將轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體，使強(qiáng)度硬度升高，這種現(xiàn)象稱為（ ），為此高速鋼需在（ ）溫度下進(jìn)行三次回火。1W18Cr4V是（ ）鋼，W的主要作用是（ ），Cr的主要作用是（ ），V的主要作用是（ ），熱處理工藝是（ ），最后組織是（ ）。1為提高鋼的抗腐蝕能力，向鋼中添加大量的合金元素，其目的是提高（ ），獲得（ ）組織，在工件表面形成（ ）。按照組織分類，不銹鋼分為（ ）不銹鋼、（ ）不銹鋼、（ ）不銹鋼、（ ）雙相不銹鋼和（ ）雙相不銹鋼。20Cr18Ni9Ti是（ ）鋼，Cr 、Ni 、Ti的作用分別是（ ）、（ ）、（ ）。2防止奧氏體不銹鋼晶間腐蝕的三種主要方法是（ ）、（ ）和（ ）。2耐熱鋼是指在高溫下具有一定（ ）和（ ）的鋼。2按照正火組織耐熱鋼可分為：（ ）、（ ）和（ ）。2按照碳的存在形式，將鑄鐵分為三類，分別是：（ ）、（ ）和（ ）。2按照石墨的形態(tài)，將灰口鑄鐵分為四類，分別是：（ ）、（ ）、（ ）和（ ）。2影響鑄鐵石墨化的主要因素是（ ）和（ ）。2灰口鑄鐵的組織可看作是鋼的基體+石墨，其基體組織主要有（ ）、（ ）和（ ）。2灰鑄鐵中石墨的形態(tài)為（ ），可鍛鑄鐵中石墨的形態(tài)為（ ），球墨鑄鐵中石墨的形態(tài)為（ ），蠕墨鑄鐵中石墨的形態(tài)為（ ）。HT200牌號(hào)中石墨的形態(tài)為（ ），“HT”表示（ ），數(shù)字“200”表示（ ）。3KTZ45006牌號(hào)中石墨的形態(tài)為（ ），“KTZ”表示（ ），兩組數(shù)字分別表示（ ）和（ ）。3鑄鐵的石墨化與鑄件的冷卻速度有關(guān)，在碳含量與硅含量一定的條件下，鑄件壁厚越大越（ ）石墨化，越薄越（ ）石墨化，所以薄壁件往往容易出現(xiàn)（ ）組織。3鑄鐵的性能由基體和石墨所控制，因此在強(qiáng)化鑄鐵件時(shí)，一方面可通過改變（ ）來減少石墨有害作用，另一方面可通過（ ）來調(diào)整基體組織從而提高基體性能。3球墨鑄鐵的強(qiáng)度、塑性和韌性均高于普通灰鑄鐵，這是因?yàn)椋? ）。3鋁合金的強(qiáng)化方式主要有（ ）、（ ）、（ ）、（ ）。3鋁合金包括兩大類，分別是（ ）和（ ）。3形變鋁合金包括四類，分別是（ ）、（ ）、（ ）和（ ）。3鋁合金的時(shí)效方式有兩種，一種是（ ），另一種是（ ）。3Zl101 、Zl201 、Zl301 、Zl401牌號(hào)中的4分別代表（ ）合金、（ ）合金、（ ）合金和（ ）合金。黃銅是（ ）合金，白銅是（ ）合金，Cu—Sn合金稱為（ ）。4按照組織分類，將鈦合金分為三類，分別是（ ）、（ ）、（ ）。4在鈦合金中常用于穩(wěn)定α相的元素有（ ），常用于穩(wěn)定β相的元素有（ ），中性元素有（ ）。4軸承合金的組織特點(diǎn)是在（ ）基體上均勻分布著（ ）質(zhì)點(diǎn)，基體組織可以是固溶體或是共晶體，而質(zhì)點(diǎn)應(yīng)是（ ）。三、常用合金元素中哪些屬于擴(kuò)大丫區(qū)元素，哪些屬于封閉丫區(qū)元素，哪些屬于縮小丫區(qū)元素:這些元素中哪些能與Fe無限互溶?有什么實(shí)際意義?四、結(jié)合合金元素對(duì)鋼的相變和冷卻轉(zhuǎn)變時(shí)動(dòng)力學(xué)曲線的影響說明常用合金元素加人鋼中的實(shí)際意義。五、合金元素提高淬透性的原因是什么?常用以提高淬透性的元素有哪些?六、合金元素提高鋼回火穩(wěn)定性的原因是什么？常用以提高回火穩(wěn)定性的元素有哪些? 七、試述碳及合金元素在普低鋼中的作用，提高普低鋼強(qiáng)韌性的途徑是什么?八、說明如何根據(jù)機(jī)器零件的服役條件選擇機(jī)器零件用鋼中的含碳量和組織狀態(tài)。九、試述滲碳鋼和調(diào)質(zhì)鋼的合金化及熱處理特點(diǎn)。十、分析碳和合金元素在高速鋼中的作用及高速鋼熱處理工藝的特點(diǎn)。十一、試分析20CrMnTi鋼和1Cr18Ni9Ti鋼中Ti的作用。十二、試分析合金元素Cr在40Cr、GCr1CrWMn、1Cr13等鋼中的作用。十三、滾齒機(jī)上的螺栓，本應(yīng)用45鋼制造，但錯(cuò)用了T12鋼，退火、淬火都沿用45鋼的工藝，問此時(shí)將得到什么組織?性能如何?十四、有一批碳素工具鋼工件淬火后發(fā)現(xiàn)硬度不夠，估計(jì)或者是表面脫碳，或者是淬火時(shí)冷卻速度低，如何盡快判斷發(fā)生問題的原因。十五、通常所說的普通鋼、優(yōu)質(zhì)鋼與高級(jí)優(yōu)質(zhì)鋼其含義是什么?十六、大螺絲刀要求桿部為細(xì)珠光體而頂端為回火馬氏體，只有一種外部熱源，應(yīng)如何處理?十七、用9SiCr鋼制成圓板牙，其工藝路線為:鍛造球化退火機(jī)械加工淬火+低溫回火磨平面開槽開口。試分析:（1）球化退火、淬火及回火的目的。（2）球化退火、淬火及回火的大致工藝。十八、Q235鋼經(jīng)調(diào)質(zhì)處理后使用是否合理:為什么?十九、某廠采用9Mn2V鋼制造塑料模具，原設(shè)計(jì)要求硬度為HRC5358。采用790℃油淬并在200220℃回火。使用時(shí)經(jīng)常脆斷。后來改用790℃加熱后在260280℃的硝鹽槽中等溫4小時(shí)后空冷，硬度雖然降低到了HRC50，但壽命大為提高，不再發(fā)生脆斷。試分析其原因。二十、為什么合金鋼比碳鋼的力學(xué)性能好?熱處理變形小?合金工具鋼的耐磨性、熱硬性比碳鋼高?二十一、用40Cr鋼制造機(jī)床主軸，心部要求有良好的強(qiáng)韌性（200300HB)，軸頸處要求硬而耐磨(HRC5458)（1）應(yīng)選擇何種預(yù)備及最終熱處理?（2）說明熱處理后的組織。二十二、今有Wl8Cr4V鋼制盤形銑刀、試安排其加工工藝路線。說明各熱加工工序的目的、淬火溫度為何高達(dá)1280℃?淬火后為什么還要經(jīng)過三次560℃回火？能否用一次長時(shí)間回火代替?高速鋼560℃回火是否為調(diào)質(zhì)處理?為什么?二十三、如何提高鋼的耐腐蝕性?不銹鋼的成分有何特點(diǎn)? 二十四、奧氏體不銹鋼能否通過熱處理來強(qiáng)化?為什么?生產(chǎn)中用什么方法使其強(qiáng)化?二十五、以1Cr18Ni9為例說明奧氏體不銹鋼晶間腐蝕機(jī)理（貧Cr理論）。防止奧氏體不銹鋼晶間腐蝕有哪些方法？二十六、在下列所給鋼號(hào)中，分別選出制造以下產(chǎn)品的鋼種，并說明在每種鋼中合金元素的作用、最終熱處理及所獲得的組織。 產(chǎn)品為：（1）壓力容器 （2）曲軸 （3）彈簧 （4）耐酸容器 （5）滾動(dòng)軸承 鋼號(hào)為：（1）60Si2Mn (2) 1Cr18Ni9Ti (3) 35CrMo (4) GCr15 (5) 16MnR二十七、鑄鐵與碳鋼的主要區(qū)別是什么?力學(xué)性能方面各有何特點(diǎn)?二十八、今有兩塊金屬，一是45鋼，另一是HT150，可以采用哪些鑒別方法區(qū)分它們。二十九、為什么鑄鐵生產(chǎn)中，具有三低(碳、硅、錳含量低)一高(硫含量高)化學(xué)成分的鑄鐵易形成白口?為什么同一鑄件中往往表層和薄壁處易形成白口?三十、在鑄鐵石墨化過程中，如果第一階段完全石墨化、第二階段石墨化過程中如完全石墨化、或部分石墨化、或未石墨化，問它們各獲得何種基體組織?三十一、試比較HTl50和退火狀態(tài)的20鋼的成分和組織以及下列幾個(gè)性能:①抗拉強(qiáng)度。②抗壓強(qiáng)度。③減摩性。④鑄造性能。⑤焊接性能。⑥鍛造性能。⑦切削加工性能。三十二、試述石墨形態(tài)對(duì)鑄鐵性能的影響。三十三、為什么一般機(jī)器的支架、機(jī)床的床身常用灰口鑄鐵制造？三十四、試比較各類灰口鑄鐵的鑄造性能、力學(xué)性能，并說明性能差別的原因。與鋼相比灰口鑄鐵的性能有什么優(yōu)缺點(diǎn)？三十五、試述鋁合金的合金化原則，說明Cu、Mg、Mn、Zn、Si等元素在鋁合金中的作用。三十六、以Al4%Cu合金為例，說明時(shí)效過程中的組織和性能變化。鋁合金的自然時(shí)效與人工時(shí)效有何區(qū)別? 三十七、指出下列銅合金的類別、合金元素含量及用途：H80 、H62 、HPb63HNi655 、 、QBe2。三十八、鈦合金有哪些性能特點(diǎn)？舉例說明它們的用途。39