【正文】 ；冷作模具鋼；冷沖壓模具；馬氏體不銹鋼；手術刀1玻璃態(tài)；高彈態(tài)；粘流態(tài)三、判斷題（共 10 分，每小題 1 分）（打√或 ╳）題號12345678910答案√√√√√四、選擇題（共 10 分，每小題 1 分）題號12345678910答案BBCABCADBA 題號1112131415答案BBDBC四、簡答題（共 20 分）（6分）答：改變零件載面形狀的方法合理（2分）。用熱處理方法和另選合金鋼都不合理，因為零件的剛度取決于二個方面：一是材料的彈性模量，另一個是零件的載面形狀，而材料的彈性模量是相對穩(wěn)定的力學性能指標外（即這一指標對材料的組織狀態(tài)不敏感），用熱處理方法無法改變，對于同一合金系當成分改變時，材料的彈性模量也不變化。（4分）（6分）答：與退火的區(qū)別是①加熱溫度不同，對于過共析鋼退火加熱溫度在Ac1以上30～50℃而正火加熱溫度在Accm以上30～50℃。（3分）②冷速快，組織細，強度和硬度有所提高。當鋼件尺寸較小時，正火后組織：S，而退火后組織：P。（3分）（8分）答：化學熱處理是把鋼制工件放置于某種介質(zhì)中，通過加熱和保溫，使化學介質(zhì)中某些元素滲入到工件表層，從而改變表層的化學成分，使心部與表層具有不同的組織與機械性能。（2分）化學熱處理的過程：1 分解：化學介質(zhì)要首先分解出具有活性的原子；2 吸收：工件表面吸收活性原子而形成固溶體或化合物；3 擴散：被工件吸收的活性原子，從表面想內(nèi)擴散形成一定厚度的擴散層。（3分）常用的化學熱處理方法有：滲碳、氮化、碳氮共滲、氮碳共滲。（3分）五、分析題（共20分）（8分）答： 碳鋼制成的零件尺寸不能太大，否則淬不透，出現(xiàn)內(nèi)外性能不均，（2分）對于一些大型的機械零件，（要求內(nèi)外性能均勻），就不能采用碳鋼制作，（3分）比較重要的大截面的結構零件如重型運輸機械和礦山機器的軸類，大型發(fā)電機轉(zhuǎn)子等都必須用合金鋼制造。（3分）（12分）答：加工工藝路線為：下料鍛造正火機械粗加工滲碳+淬火+低溫回火噴丸磨齒（6分）正火處理可使同批毛坯具有相同的硬度（便于切削加工），并使組織細化，均勻（2分）；滲碳后表面含碳量提高，保證淬火后得到高的硬度，提高耐磨性和接觸疲勞強度（2分）；噴丸處理是提高齒輪表層的壓力使表層材料強化，提高抗疲勞能力（2分）。第十套一、名詞解釋（共 15 分，每小題 3 分）固溶強化：通過溶入某種溶質(zhì)元素形成固溶體而使金屬的強度、硬度升高的現(xiàn)象稱為固溶強化。珠光體（P）：由鐵素體和滲碳體組成的機械混合物。鐵素體和滲碳體呈層片狀。珠光體有較高的強度和硬度，但塑性較差。調(diào)質(zhì)處理：淬火后加高溫回火。共晶反應：指一定成分的液體合金，在一定溫度下，同時結晶出成分和晶格均不相同的兩種晶體的反應。熱硬性：又叫紅硬性，鋼在高溫下保持高硬度的能力。二、填空題（共 20 分， 分）靜載荷；沖擊載荷；交變載荷體心立方晶格；面心立方晶格；密排六放晶格同素異晶轉(zhuǎn)變滑移；孿生；滑移間隙固溶體；置換固溶體提高冷卻速度；進行變質(zhì)處理；震動刃具鋼；模具鋼；量具鋼分解；吸收；擴散化學成分；冷卻速度玻璃纖維；樹脂1鐵素體不銹鋼；馬氏體不銹鋼；奧氏體不銹鋼1Co1滲碳體；石墨145；正火或調(diào)質(zhì)；45或40Cr；調(diào)質(zhì)+表面淬火；20CrMnTi；滲碳+淬火+低溫回火1黃銅；青銅；白銅三、判斷題（共 10 分，每小題 1 分）（打√或 ╳）題號12345678910答案√√√四、選擇題（共 10 分，每小題 1 分）題號12345678910答案DCBDDCCBCA題號1112131415答案BCCBB四、簡答題（共 18 分）（共6分）答：晶界是阻礙位錯運動的，而各晶粒位向不同，互相約束，也阻礙晶粒的變形。因此，金屬的晶粒愈細，其晶界總面積愈大，每個晶粒周圍不同取向的晶粒數(shù)便愈多，對塑性變形的抗力也愈大。(3分)因此，金屬的晶粒愈細強度愈高。同時晶粒愈細，金屬單位體積中的晶粒數(shù)便越多，變形時同樣的變形量便可分散在更多的晶粒中發(fā)生，產(chǎn)生較均勻的變形，而不致造成局部的應力集中，引起裂紋的過早產(chǎn)生和發(fā)展。因此，塑性，韌性也越好。（3分）（共6分）答：相組成物比例：F%=()/()*100%=82%Fe3C%=182%=18% 或Fe3C%=()/()*100%=18%（3分）組織組成物比例：P%=()/()*100%=93% Fe3CⅡ%=193%=7% 或Fe3CⅡ%=()/()*100%=7%（3分）（共6分）答：①隨著變形的增加，晶粒逐漸被拉長，直至破碎，這樣使各晶粒都破碎成細碎的亞晶粒，變形愈大，晶粒破碎的程度愈大，這樣使位錯密度顯著增加；同時細碎的亞晶粒也隨著晶粒的拉長而被拉長。因此，隨著變形量的增加，由于晶粒破碎和位錯密度的增加，金屬的塑性變形抗力將迅速增大，即強度和硬度顯著提高，而塑性和韌性下降產(chǎn)生所謂“加工硬化”現(xiàn)象。（3分）②金屬的加工硬化現(xiàn)象會給金屬的進一步加工帶來困難，如鋼板在冷軋過程中會越軋越硬，以致最后軋不動。另一方面人們可以利用加工硬化現(xiàn)象，來提高金屬強度和硬度，如冷拔高強度鋼絲就是利用冷加工變形產(chǎn)生的加工硬化來提高鋼絲的強度的。加工硬化也是某些壓力加工工藝能夠?qū)崿F(xiàn)的重要因素。如冷拉鋼絲拉過?？椎牟糠郑捎诎l(fā)生了加工硬化，不再繼續(xù)變形而使變形轉(zhuǎn)移到尚未拉過?？椎牟糠?，這樣鋼絲才可以繼續(xù)通過?？锥尚?。（3分）六、分析題（共22分）（共15分）答：熱處理1：安排在鍛造之后，粗加工之前，應是預備熱處理，其目的是消除前道工序（鍛造）的缺陷，均勻化和細化組織，消除內(nèi)應力，降低硬度，改善切削加工性能。達到此目的可采用完全退火或正火，由于所用材料為40Cr中碳合金鋼，根據(jù)含碳量可以確定為正火。加熱溫度為Ac3 +30 ～50 ℃, 保溫后空冷。（5分）熱處理2：齒輪工作時承受沖擊，要求輪齒根部有高的綜合力學性能，熱處理2應為調(diào)質(zhì)處理，因為鋼的淬透性有限，調(diào)質(zhì)處理組織的深度是一定的，為了避免把寶貴的調(diào)質(zhì)處理組織層切除，調(diào)質(zhì)處理應放在粗加工之后進行，后續(xù)精加工是為了修正調(diào)質(zhì)處理引起的變形。淬火加熱溫度為Ac3 +30 ～50 ℃（約850℃），保溫后油冷（40Cr為合金鋼），淬火后進行高溫（約500℃）回火。（5分）熱處理3：齒輪工作時輪齒表面承受磨擦和擠壓，輪齒表面要求有高的硬度，熱處理3應為表面淬火，并隨后進行低溫回火（由于所用材料為中碳鋼，不應采用滲碳處理）。熱處理3后工件表面硬度很高，難于切削加工，所以應安排在精加工之后進行，最后的尺寸精度由磨削來完成。表面淬火可采用感應加熱淬火，淬火加熱溫度為Ac3以上80 ～150 ℃，實際由通電加熱時間控制。加熱后水溶液噴射淬火，回火溫度為180 ～200 ℃。生產(chǎn)中也可以采用自回火，即在工件淬火冷卻到200 ℃左右時停止噴水，利用工件內(nèi)部的余熱來達到回火的目的。（5分）（共7分）答：球化退火是為了消除鍛造應力，獲得球狀珠光體和碳化物，降低硬度以利于切削加工并為淬火做好組織準備，減少淬火時的變形與開裂（3分）；淬火及回火是為了獲得回火馬氏體，保證熱處理后具有高硬度、高耐磨性。球化退火工藝：加熱溫度790—810℃，等溫溫度700—720℃；淬火工藝：加熱溫度850—870℃(油淬)；回火工藝；160—180℃。（4分）