機(jī)械工程材料習(xí)題-展示頁(yè)
2025-04-03 04:20本頁(yè)面
【正文】 間的界面比較平直，氣泡縮孔很小，組織比較致密。3－7 為什么鑄造合金常選用接近共晶成分的合金？為什么要進(jìn)行壓力加工的合金常選用單相固溶體成分的合金？答：共晶成分的合金熔點(diǎn)低，凝固溫度區(qū)間最小，流動(dòng)性好，適于鑄造。 答：間隙固溶體的晶體結(jié)構(gòu)與組成合金的一個(gè)金屬組元的結(jié)構(gòu)相同，它是溶質(zhì)原子進(jìn)入金屬溶劑晶格的間隙時(shí)形成的固溶體，如：F和A，形成間隙固溶體可以提高金屬的強(qiáng)度和硬度，起到固溶強(qiáng)化的作用。答：晶粒大?。孩沤饘倌沧⒌木ЯＰ?⑵低溫澆注的晶粒小 ⑶鑄成薄壁件的晶粒小 ⑷采用振動(dòng)的晶粒小 ⑸厚大鑄件表面部分的晶粒小3－3 Si、C、N、Cr、Mn、B等元素在 －Fe中各形成哪些固溶體？答：Si、Cr、Mn形成置換固溶體，C、N、B形成間隙固溶體。 答： a = a= = =原子數(shù)＝4晶胞數(shù)＝4 ＝1019個(gè)2－6 總結(jié)說(shuō)明實(shí)際金屬晶體材料的內(nèi)部結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。 －Fe －Fe晶胞原子數(shù)4 晶胞原子數(shù)2轉(zhuǎn)變之后 －()＜ 2個(gè) －Fe 的體積2()。 答：潮濕環(huán)境下鋁與銅的接觸面上會(huì)發(fā)生電化學(xué)腐蝕，因?yàn)檫@時(shí)鋁與銅的接觸面因電極電位不同存在著電極電位差而發(fā)生電化學(xué)腐蝕?！皀越大，零件越安全”也是不對(duì)的，因?yàn)閇σ]= ,n增大就會(huì)使[σ]降低而犧牲材料的強(qiáng)度，將塑性和韌性取大一些，導(dǎo)致[σ]偏低而零件的尺寸與重量增加，浪費(fèi)了原材料。1－9 傳統(tǒng)的強(qiáng)度設(shè)計(jì)采用許用應(yīng)力[σ]= ,為什么不能一定保證零件的安全性？有人說(shuō)：“安全系數(shù)n越大，零件工作時(shí)便越安全可靠。因?yàn)榻饘俨牧系膭偠葲Q定于基體金屬的性質(zhì)，當(dāng)基體金屬確定時(shí)，難于通過(guò)合金化、熱處理、冷熱加工等方法使之改變。第一章作業(yè)1－3 現(xiàn)有一碳鋼制支架剛性不足，采用以下三種方法中的哪種方法可有效解決此問(wèn)題？為什么？①改用合金鋼；②進(jìn)行熱處理改性強(qiáng)化；③改變?cè)撝Ъ艿慕孛媾c結(jié)構(gòu)形狀尺寸。 （6）耐蝕性好。 （4）有較好的彈性，吸震，防沖擊，噪聲小。 （2）耐磨、減磨、消音、耐應(yīng)力開(kāi)裂。而尼龍66工程塑料較為合適。 工作條件分析：計(jì)數(shù)器齒輪工作時(shí)，運(yùn)轉(zhuǎn)速度較低、承受的扭矩很小，齒輪間存在摩擦，因此要求摩擦系數(shù)小，耐磨性好。例3：機(jī)械式計(jì)數(shù)器內(nèi)部有一組計(jì)數(shù)齒輪，最高轉(zhuǎn)速為350r/min，該齒輪用下列哪些材料制造合適，并簡(jiǎn)述理由。 材料熱處理 σs/ MPa σb/MPa /% φ/%AK/J接觸疲勞強(qiáng)度 /MPa 彎曲疲勞強(qiáng)度 /MPa 20CrMnTi 滲碳 淬火 8531080 10 45 55 1380 75038CrMoAl 調(diào)質(zhì) 835 980 14 50 71 1050 1020比較，20CrMnTi能全面滿(mǎn)足齒輪的性能要求。 345 、20CrMnTi 、38CrMoAl 、T12分析：從所列材料中可以看出345 、T12鋼不能滿(mǎn)足要求。例2：有一載重汽車(chē)的變速箱齒輪，使用中受到一定的沖擊，負(fù)載較重，齒表面要求耐磨，硬度為58～62HRC齒心部硬度為30～45HRC，其余力學(xué)性能要求為σb＞1000MPa，σOF≥600MPa，AK ＞48J。 對(duì)原工藝安排分析：原工藝路線(xiàn)中，由于在球化退火前沒(méi)有安排正火；機(jī)加工后沒(méi)有安排去應(yīng)力退火；淬火、低溫回火后沒(méi)有安排冰冷處理等項(xiàng)原因，使得精密絲杠在加工過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生很大的應(yīng)力和變形，很難滿(mǎn)足精密絲杠的技術(shù)要求。 （2）CrWMn鋼由于加入合金元素的作用，具有良好的熱處理工藝性能，淬透性好，熱處理變形小，有利于保證絲杠的精度。根據(jù)精密絲杠的上述要求，選用CrWMn鋼較為合適。在加工處理過(guò)程中，每一工序都不能產(chǎn)生大的應(yīng)力和大的應(yīng)變；為保證使用過(guò)程中的尺寸穩(wěn)定，需盡可能消除工件的應(yīng)力，盡可能減少殘余奧氏體量。試分析：1. 用CrWMn鋼的原因。機(jī)械工程材料習(xí)題作者：日期：例1：某工廠生產(chǎn)精密絲杠，尺寸為φ40800mm，要求熱處理后變形小，尺寸穩(wěn)定，表面硬度為60～64HRC，用CrWMn鋼制造。其工序如下：熱軋鋼棒下料→球化退火→粗加工→淬火、低溫回火→精加工→時(shí)效→精磨。2. 分析工藝安排能否達(dá)到要求，如何改進(jìn)？ 絲杠是機(jī)床重要的零件之一，應(yīng)用于進(jìn)給機(jī)構(gòu)和調(diào)節(jié)移動(dòng)機(jī)構(gòu)，它的精度高低直接影響機(jī)床的加工精度、定位精度和測(cè)量精度，因此要求它具有高精度和高的穩(wěn)定性、高的耐磨性。絲杠受力不大，但轉(zhuǎn)速很高，表面要求有高的硬度和耐磨性，洛氏硬度為60～64 HRC。其原因如下：（1）CrWMn鋼是高碳合金工具鋼，淬火處理后能獲得高的硬度和耐磨性，可滿(mǎn)足硬度和耐磨性的要求。目前，9Mn2V和CrWMn用得較多，但前者淬透性差些，適用于直徑較小的精密絲杠。所以原工藝路線(xiàn)應(yīng)改為：下料→正火→球化退火→粗加工→去應(yīng)力退火→淬火、低溫回火→冷處理→低溫回火→精加工→時(shí)效→半精磨→時(shí)效→精磨。試從所給材料中選擇制造該齒輪的合適鋼種。對(duì)剩余兩個(gè)鋼種的比較可見(jiàn)表1。其工藝流程如下：下料→鍛造→正火→機(jī)加工→滲碳→淬火→低溫回火→噴丸→磨齒。40Cr、20CrMnTi、尼龍66。由于該結(jié)構(gòu)特點(diǎn)要求選材時(shí)重量要輕，工作噪音要小，在無(wú)潤(rùn)滑條件下長(zhǎng)時(shí)間工作，制造工藝簡(jiǎn)單，價(jià)格便宜，很明顯，40Cr，20CrMnTi等合金鋼由于價(jià)格太貴、太重、加工復(fù)雜而不合適。其原因： （1）有足夠的抗彎強(qiáng)度（≥70～90MPa）和沖擊吸收功（10～45J）。 （3）－40～100℃
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