金属材料作业

钢的合金化概论1、钢中常存的杂质有哪些？硫、磷对钢的性能有哪些影响？钢中常存的杂质有:Mn、Si、S、P、N、H、O等。

S易产生热脆；P易产生冷脆。

2、合金元素对纯铁γ相区的影响可分为几种，请举例说明。

合金元素对纯铁γ相区的影响可分为四种：（1）开启γ相区(无限扩大γ相区)，如Mn、Ni、Co（2）扩展γ相区(有限扩大γ相区)，如C、N、Cu、Zn、Au（3）封闭γ相区(无限扩大α相区)，如Cr、V，W、Mo、Ti、Si、Al、P、Be（4）缩小γ相区(但不能使γ相区封闭)，如B、Nb、Zr3、在铁碳相图中，含有0.77%C的钢称为共析钢，如果在此钢中添加Mn或Cr元素，含碳量不变，那么这种Fe-C-Mn或Fe-C-Cr钢分别是亚共析钢还是过共析钢？为什么？含有0.77%C的Fe-C-Mn或Fe-C-Cr钢为过共析钢。

因为几乎所有合金元素都使Fe-C 相图中S点左移，S点左移意味着共析碳含量降低。

4、合金元素V、Cr、W、Mo、Mn、Co、Ni、Cu、Ti、Al中哪些是铁素体形成元素？哪些是奥氏体形成元素？哪些能在α-Fe中形成无限固溶体？哪些能在γ-Fe中形成无限固溶体？铁素体形成元素： V、Cr、W、Mo、Ti；奥氏体形成元素：Mn、Co、Ni、Cu；能在α-Fe中形成无限固溶体的元素：Cr、V；能在γ-Fe中形成无限固溶体的元素：Mn、Co、Ni。

5、合金元素对钢的共析温度有哪些影响？合金元素对钢的共析体含碳量有何影响？扩大γ相区的元素使铁碳合金相图的共析转变温度下降；缩小γ相区的元素使铁碳合金相图的共析转变温度上升。

几乎所有合金元素都使S点碳含量降低；尤其以强碳化物形成元素的作用最为强烈。

6、常见的碳化物形成元素有哪些？哪些是强碳化物形成元素、中强碳化物形成元素、弱碳化物形成元素？常见的碳化物形成元素有：Ti、Zr、V、Nb、Cr、W、Mo、Mn、Fe；强碳化物形成元素：Ti、Zr、Nb、V；中强碳化物形成元素：Mo、W、Cr；弱碳化物形成元素：Mn、Fe。

1．根据 Fe-FeC 相图，说明产生下列现象的原因：31）含碳量为 1.0% 的钢比含碳量为 0.5% 的钢硬度高；答：钢中随着含碳量的增加，渗碳体的含量增加，渗碳体是硬脆相，因此含碳量为 1.0% 的钢比含碳量为 0.5% 的钢硬度高。

2）在室温下，含碳 0.8% 的钢其强度比含碳 1.2% 的钢高；答：因为在钢中当含碳量超过1.0%时，所析出的二次渗碳体在晶界形成连续的网络状，使钢的脆性增加，导致强度下降。

因此含碳 0.8% 的钢其强度比含碳 1.2% 的钢高。

3）在 1100℃，含碳 0.4% 的钢能进行锻造，含碳 4.0% 的生铁不能锻造；答：在 1100℃时，含碳 0.4% 的钢的组织为奥氏体，奥氏体的塑性很好，因此适合于锻造；含碳 4.0% 的生铁的组织中含有大量的渗碳体，渗碳体的硬度很高，不适合于锻造。

4）绑轧物件一般用铁丝（镀锌低碳钢丝），而起重机吊重物却用钢丝绳（用 60 、 65 、 70 、75 等钢制成）；答：绑轧物件的性能要求有很好的韧性，因此选用低碳钢有很好的塑韧性，镀锌低碳钢丝；而起重机吊重物用钢丝绳除要求有一定的强度，还要有很高的弹性极限，而60 、 65 、 70 、 75钢有高的强度和高的弹性极限。

这样在吊重物时不会断裂。

5）钳工锯 T8 ， T10,T12 等钢料时比锯 10,20 钢费力，锯条容易磨钝；答：T8 ， T10,T12属于碳素工具钢，含碳量为0.8%，1.0%，1.2%，因而钢中渗碳体含量高，钢的硬度较高；而10,20钢为优质碳素结构钢，属于低碳钢，钢的硬度较低，因此钳工锯 T8 ， T10,T12 等钢料时比锯 10,20 钢费力，锯条容易磨钝。

6）钢适宜于通过压力加工成形，而铸铁适宜于通过铸造成形。

答：因为钢的含碳量范围在0.02%~2.14%之间，渗碳体含量较少，铁素体含量较多，而铁素体有较好的塑韧性，因而钢适宜于压力加工；而铸铁组织中含有大量以渗碳体为基体的莱氏体，渗碳体是硬脆相，因而铸铁适宜于通过铸造成形。

姓名：冯玉坚学号：200911411104 班级：机制1091班金属材料一、选择题1. 欲要提高18－8型铬镍不锈钢的强度，主要是通过（B ）。

A．时效强化方法B．固溶强化方法C．冷加工硬化方法D．马氏体强化方法2.20CrMnTi钢根据其组织和机械性能，在工业上主要作为一种（A ）使用。

A．合金渗碳钢B．合金弹簧钢C．合金调质钢D．滚动轴承钢3.大多数合金元素均在不同程度上有细化晶粒的作用，其中细化晶粒作用最为显著的有（C ）。

A．Mn,P B．Mn,Ti C．Ti,V D．V,P4.除（A ）元素外，其它合金元素溶于奥氏体后，均能增加过冷奥氏体的稳定性。

A．Co B．Cr C．Mn D．Ti二、是非题1.合金元素均在不同程度上有细化晶粒的作用。

(错)三、填空题1.高速工具钢经淬火加多次高温回火后，具有很高的（强度、硬度）和较好的（塑性、韧性）。

2.不锈钢按其金相显微组织不同，常用的有以下三类：（马氏体不锈钢），（铁素体不锈钢），奥氏体型不锈钢。

四、改正题1.高锰钢加热到1000-1100℃,淬火后可获得单相马氏体组织。

改为：铁素体不锈钢2.1Cr18Ni9钢是一种马氏体不锈钢。

改为：奥氏体3.5CrNiMo钢是合金结构钢。

改为：热锻模钢4.40Cr钢是合金渗碳钢。

改为：调质钢5.20CrMnTi钢是合金调质钢。

改为：渗碳钢6.GCr15是专用的合金工具钢。

改为：滚动轴承钢7.1Cr13钢是奥氏体不锈钢。

改为：马氏体8.W18Cr4V钢是不锈钢。

改为：高速工具钢五、简答题1、指出下列牌号是哪种钢？其含碳量约多少？20、9siCr、40Cr、5CrMnMo牌号类型含碳量20 碳素结构钢0.2%9siCr 合金工具钢0.9%40Cr 低淬性调质钢0.4%5CrMnMo 模具钢0.5%2、试说明下列合金钢的名称及其主要用途。

W18Cr4V、5CrNiMo牌号名称用途W18Cr4V 高速工具钢用于制造高速切削工具5CrNiMo 热锻模钢用于大型热锻模3、指出下列牌号是哪类钢？其含碳量约多少？T9A、GCr15、30、20Cr牌号类型含碳量T9A 高级优质碳素工具钢0.9%GCr15 滚动轴承钢0.95～1.05%30 碳素结构钢0.3%20Cr 渗碳钢0.2%4、合金元素在钢中主要作用有哪些？1、对钢中基本相的影响：A、溶于铁素体，起固化作用（Si、Mn的固溶强化效果最明显）B、形成碳化物（合金元素与碳的亲和力从小到大的顺序为：Zr、Ti、Nb、V、W、Mo、Cr、Mn、Fe）。

1、已知T10钢的Ac1=730℃，Acm=800℃，则该钢在进行球化退火时，最合适的加热温度是（）℃A．750～760 B．780～800 C．820～830 D．830～8502、以下几种热处理工艺中，（）的目的是为了获得马氏体，以提高钢的强度和硬度。

A．淬火B．正火C．退火D．回火3、一般来说，碳素钢淬火应选择（）作冷却介质。

A．矿物油B．自来水C．20℃的10%食盐水溶液4、化学热处理与其他热处理方法的主要区别是（）。

A．加热温度B．组织变化C．改变表面化学成分5、为改善20钢的切削加工性能，通常采用（）。

A．完全退火B．球化退火C．正火6、为改善T10钢的切削加工性能，通常采用（）处理。

A．完全退火B．球化退火C．正火7、用64Mn钢做弹簧，淬火后应进行（）。

A．高温回火B．中温回火C．低温回火8、用T10A钢做锯片，淬火后应进行（）。

A．高温回火B．中温回火C．低温回火9、现有45钢制造的汽车轮毂螺栓，其淬火加热温度应选择（），冷却介质应选择（）。

A．750 ℃B．840 ℃C．1000 ℃10、过冷奥氏体是___________温度以下存在，尚未转变的奥氏体。

A．Ms B．Mf C．A111、亚共析钢的淬火加热温度应选择在__________。

A．Ac1+30～50℃B．Accm 以上C．Ac3+30～50℃12、调质处理就是___________的热处理。

A．淬火+低温回火B．淬火+中温回火C．淬火+高温回火13、零件渗碳后，一般需经___________处理，才能达到表面高硬度及耐磨的目的。

A．淬火+低温回火B．正火C．调质14、过共析钢的正常淬火加热温度是（）。

A．Ac１+30℃～50℃B．Accm+30℃～50℃C．Ac3+30℃～50℃15、马氏体的硬度主要取决于（）。

A．过冷奥氏体的冷却速度B．过冷奥氏体的转变温度C．马氏体的含碳量D．临界冷却速度(Vk)16、淬透性好的钢，应具有（）。

作业3（金属材料）三、判断题1.灰口铸铁可通过热处理改变石墨的形态。

×2.可锻铸铁加热到高温可进行锻造加工。

×3.球墨铸铁中的球状石墨是通过球化退火得到的。

×4.灰口铸铁可通过表面淬火，提高其表面的硬度和耐磨性。

√5.磷会引起钢材的热脆性。

×四、选择题1.判断钢材质量的依据是( D； )A．含碳量 B．合金元素含量 C．强度D．含磷量及含硫量2.钢中加入（B）元素，有利于得到本质细晶粒钢。

A Ti、V、Nb、Zr、MnB Ti、V、Nb、Zr、AlC Ti、V、Nb、Zr、P DTi、V、Nb、Al、P3.45钢可用来制造（C ）。

A 轴、齿轮、热锻模具B 轴、齿轮、锯条C轴、齿轮、套筒 D轴、齿轮、车刀4.T10钢可用来制造（C ）。

A齿轮 B 铣刀 C 手用锯条 D机床床身5.锉刀可用( D)钢制作。

A ４５B ６０C Ｔ８D Ｔ１２6.制作车床齿轮可用( A)钢。

A ４５B ６０C Ｔ８ DＴ１２7.Q345(16Mn)是一种（ C）。

A 调质钢，可制造车床齿轮B 渗碳钢，可制造主轴C 低合金结构钢，可制造桥梁 D弹簧钢，可制造弹簧8.40Cr是一种（A ）。

A 调质钢，可制造车床齿轮B 渗碳钢，可制造主轴C 低合金结构钢，可制造桥梁D 弹簧钢，可制造弹簧9.制造连杆，通常采用（ C）。

A Q420(15MnVN)B 20CrC 40CrD 65Mn10.40Cr中Cr的主要作用是（ D）。

A 提高耐蚀性B 提高回火稳定性及固溶强化FC 提高切削性D 提高淬透性及固溶强化F11.20CrMnTi中Ti的作用是（ B）。

A 提高抗晶界腐蚀的能力B 防止渗碳时奥氏体晶粒长大C 提高淬透性D 固溶强化铁素体12.20CrMnTi是一种（ B）。

A 低合金结构钢，可制造桥梁B 渗碳钢，可制造齿轮C 不锈钢，可制造耐酸容器D 调质钢，可制造齿轮38CrMoAl13.制造汽车板簧采用（A ）。

《金属材料》作业设计方案（第一课时）一、作业目标本作业设计旨在通过《金属材料》第一课时的学习，使学生掌握金属的基本概念、分类及性质，理解金属材料的组成、结构和性能之间的关系，培养学生观察实验现象、分析实验数据的能力，并能够运用所学知识解决实际问题。

二、作业内容1. 预习任务：学生需提前预习《金属材料》第一课时内容，了解金属的定义、分类及常见金属的物理性质和化学性质。

2. 知识点梳理：通过课后复习，巩固并掌握金属的组成、结构和性能，以及金属的氧化还原反应等重要知识点。

3. 实验操作：在教师指导下进行金属材料实验操作，包括金属样品的取样、观察其外观、用小刀或锉刀处理金属样品以观察其质地，记录实验过程中的现象和实验数据。

4. 实践应用：根据所学知识，分析生活中常见的金属材料的应用，如铁、铜、铝等金属在日常生活中的应用及其优缺点。

5. 作业报告：撰写《金属材料》第一课时学习报告，包括预习内容回顾、实验过程记录、实践应用分析等。

三、作业要求1. 预习任务要求学生在课前完成，对课堂内容有初步了解。

2. 知识点梳理要求学生做好笔记，理解并掌握相关知识点。

3. 实验操作要求学生在教师指导下进行，保证实验安全，准确记录实验数据。

4. 实践应用要求学生结合生活实际，分析金属材料的应用，并形成书面报告。

5. 作业报告要求内容完整、条理清晰、字迹工整，能准确反映学生对课堂内容的理解与掌握情况。

四、作业评价1. 教师根据学生预习内容的掌握程度进行评价。

2. 通过课堂小测验和随堂提问的方式检验学生对知识点的理解和掌握情况。

3. 对学生实验操作过程中的表现及实验数据记录进行评价。

4. 根据学生实践应用的分析报告，评价其应用能力和问题分析能力。

5. 综合考虑以上评价结果，给予学生相应的鼓励或指导。

五、作业反馈1. 教师应及时批改作业报告，对学生在作业中表现出的优点和不足进行反馈。

2. 对于学生在知识点梳理、实验操作、实践应用等方面的问题，教师应给予详细指导，帮助学生解决问题。

问答题氢对焊接质量的影响：主要是造成氢脆、白点、气孔、冷裂纹。

控制氢，以减轻氢对焊接质量的影响：1.限制焊接材料的含氢量，使用前烘干。

2.严格清理工件及焊丝，去除工件表面的锈、氧化皮、油污和吸附水分。

3.冶金处理（1）在药皮或焊剂中加入Sio2和CaF2去氢（2）适当增加焊接材料的氧化性（3）加碲、硒和稀土元素进行脱氢处理4.调整工艺参数和工艺过程5.脱氢处理。

熔渣可分为几类？1，氧化物型熔渣，TiO2-CaO-SiO2,渣系氧化性强。

2，盐-氧化物型熔渣，CaO-CaF2-SiO2,熔渣的氧化性较小。

3，盐型熔渣，CaF2-NaF，该类渣氧化性最小。

影响过度系数的因素：1，合金元素的物理化学性质。

2，合金元素的含量。

3，合金元素的粒度。

4，药皮或焊剂的成分。

5熔渣碱度。

6，药皮或焊剂的相对数量及焊接工艺。

摩擦对塑性成型过程的影响：在某些情况下，摩擦对塑性成形会起到有益的作用，可以利用摩擦阻力来控制金属的流动方向。

但在通常情况下，摩擦对塑性成形是十分有害的：1，由于工件在接触面上的质点受到摩擦阻力的作用而流动困难，从而导致工件塑性变形不均匀，产生附加应力，当附加拉应力的数值超过材料的强度极限时，可能会造成开裂，另外，还会造成变形物体形状的歪扭，形成残余应力。

2，为了塑性成形所需的能量和成形力，需用大吨位设备来完成塑性成形过程。

3，加剧模具的磨损，降低了模具的使用寿命。

4，使工件脱模困难，影响了制件的表面质量。

影响摩擦因数的主要因素：1,金属的种类和化学成分。

2，工、模具的表面状态。

3，接触面的单位压力。

4，变形温度。

影响缩松和缩孔的主要因素：1，化学成分。

2，孕育的影响。

3，铸型条件。

4，铸件模数。

5，铸型种类。

缩松和缩孔的防止方法：1，铁液的化学成分。

2，铸型条件。

3，铸造工艺（1）顺序凝固和同时凝固原则（2）合理的浇注工艺设计（3）加压补缩。

熔渣分子理论的要点：1，液态熔渣由自由氧化物及其复合物的分子组成。

总分: 100分考试时间:分钟判断题1. 金属的晶粒越细小，其强度越高，其塑性越好。

(5分)正确错误参考答案：正确解题思路：2. 位错的滑移是金属进行塑性变形的唯一方式。

(5分)正确错误参考答案：错误解题思路：3. 纯铁在室温下的晶体结构为面心立方晶格。

(5分)正确错误参考答案：错误解题思路：4. 金属中的固态相变过程，都是晶粒的重新形核和长大过程。

(5分)正确错误参考答案：正确解题思路：5. 位错的滑移可沿晶体中的任意面和任意方向进行。

(5分)正确错误参考答案：错误解题思路：6. 金属在外力作用下产生的变形都不能恢复。

(5分)正确错误参考答案：错误解题思路：7. 所有金属在拉伸试验过程中都会产生“屈服”现象和“颈缩”现象。

(5分)正确错误参考答案：错误解题思路：8. 布氏硬度试验法适合于成品的硬度测量。

(5分)正确错误参考答案：错误解题思路：9. 材料韧性的主要判据是冲击吸收功。

(5分)正确错误参考答案：正确解题思路：10. 机械零件所受的应力小于屈服点时，是不可能发生断裂的。

(5分)正确错误参考答案：错误解题思路：11. 金属的工艺性能好，表明加工容易，加工质量容易保证，加工成本也较低。

(5分)正确错误参考答案：错误解题思路：12. 晶体中的原子在空间是有序排列的。

(5分)正确错误参考答案：正确解题思路：13. 金属和合金中的晶体缺陷使得力学性能变坏，故必须加以消除。

(5分)正确错误参考答案：错误解题思路：(1).晶体(2).化学成分(1).固溶体(2).金属化合物(1).(2).间隙固溶体(1).有限固溶体(2).参考答案:无限固溶体(1).正常价化合物(2).参考答案:电子化合物(3).间隙化合物(1).体心立方晶格(2).参考答案:面心立方晶格(3).密排六方晶格(1).加快冷却速度(2).参考答案:变质处理(3).参考答案:振动总分: 100分考试时间:分钟判断题1. 奥氏体和铁素体都是碳溶于铁的固溶体。

金属制造加工作业指导书目的本指导书旨在提供金属制造加工作业的详细指导，确保操作者能够正确、安全地进行金属制造加工作业。

准备工作在进行金属制造加工作业之前，您需要做以下准备工作：1. 准备好所需的金属材料和加工工具。

2. 确保加工设备和工具处于良好工作状态。

3. 检查加工设备安全装置是否正常，并保持工作区域清洁整洁。

4. 穿戴适当的个人防护装备，如安全眼镜、耳塞、手套等。

操作步骤按照以下步骤进行金属制造加工作业：1. 清洁金属材料：使用清洁剂和刷子清洁金属材料的表面，确保无污垢和油脂。

2. 测量和标记：使用测量工具（如卷尺、直尺等）对金属材料进行必要的测量，并在适当的位置作标记。

3. 切割金属材料：使用适当的切割工具（如金属锯、剪刀等）按照标记进行切割。

4. 加工金属材料：根据实际需求，使用适当的加工工具（如铣床、车床等）对金属材料进行加工，如钻孔、铣削等。

5. 检查加工结果：检查加工后的金属制品是否符合要求，如尺寸、表面质量等。

6. 进一步处理（如需要）：根据实际需求，对加工后的金属制品进行进一步处理，如磨光、抛光等。

7. 清洁工作区：加工完成后，及时清洁工作区域，清除产生的废料和垃圾。

安全注意事项执行金属制造加工作业时，请务必注意以下安全事项：- 穿戴适当的个人防护装备，确保自身安全。

- 在操作加工设备和工具时，遵循正确的操作规程，防止意外发生。

- 遵循设备使用说明书中的安全操作指南。

- 定期检查加工设备和工具的工作状态，确保其安全可靠。

- 注意金属切削过程中产生的异味和粉尘，避免吸入对健康有害的气体和颗粒物。

总结金属制造加工作业是一项需要谨慎操作及严格遵守安全规程的工作。

按照本指导书提供的步骤和注意事项进行操作，可确保实现高效、安全的金属制造加工作业。

在操作前请评估您的能力和经验，并始终保持注意力集中，以避免意外事故的发生。

如有任何问题或需要进一步的指导，请及时咨询相关专业人员或主管。

祝您金属制造加工作业顺利！。