工程材料与机械制造基础4铁碳合金
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工业2005金属工艺学(A) 2007/2008 第1一、填空题(每题0.5分,共25分)1.os是指材料的o2.选用T10钢制作锯条,其最终热处理应选用—和。
3.铁碳合金的室温组织有—、—、—。
4.平衡状态下,含碳量为0.60%的铁碳合金由液态冷至室温的组织转变过程为:> _、___ 、 __ _o5.合农流动桂差,铸件中易产生_和等缺陷。
6.常用的刀具材料有_、—和_。
7.铸造合金由液态冷紊室温商过程中造成缩孔、缩松的基本原因是和,为防止缩孔的产生,工艺上常采用—凝固方式。
8.自由锻要的基本工序有、—和—等。
9.根据焊接过程的物理特点,独接方法苛分为—、_和—三大类。
10.减少焊接应力的工艺措施主要有—、—、—和等。
11.工程材料包括__、—、―和—四大系列。
12.切削力可分解为—、_、 ,其中—不做功,易引起振动,降低工件表面质量,加工细长轴时易产生误差。
13.平面的加工方法主要有—和—。
14.翻边件的凸缘高度较大一次翻边实现不了时,应采用先_再最后__的工艺。
15.机械加工工艺过程有一系列工序组成。
工序是指一个工人或一组工人在一个,对一个或一组_所___的那一部分工.艺过程。
16.低碳钢焊接头矛性能最差的区域是_和_区,机械性能最好的是一区。
二、选择题(每题1分,共12分)1.车床床身机件宜选用HT200材料制作。
()2.制作弹簧的最终热处理工序为调质。
()3.可锻铸铁是锻造性良好的铸铁。
()4.由于铸件的固态收缩可导致缩孔的产生。
()5.焊件的变形是由于焊接应力造成的。
()6.共析钢的淬火温度在Acl+30〜50°C。
()得分阅卷人7.为使低碳钢便于切削加工,常预先对其进行退火处理。
()8.金属材料焊接性好意味着所得焊接接头中不容易出现缺陷。
()9.车床上钻孔产生引偏时使孔轴线偏斜。
()10.铜套内孔的精加工可以采用磨削。
()11.表面热处理不属于表面工程技术领域。
()12.浇注温度过低容易使铸件产生粘砂和冷隔等缺陷。
14、为什么铸造合金常选用接近共晶点的合金?为什么要进行压力加工的合金常选用单相固溶体成分的合金?近共晶点的合金熔点低,结晶范围小,铸造性能好。
单相固溶体成分的合金具有良好的塑性和小的变形抗力,可锻性好。
15、何谓α、γ、Fe3C、C、P、A、L d、(L d `)?它们的结构、组织形态、力学性能有何特点?α为铁素体,Fe3C为渗碳体,C为碳元素,P为珠光体,γ、A为奥氏体,L d为高莱氏体,(L d `)为低温莱氏体。
α为体心立方结构,溶碳量低,强度、硬度低,塑性、韧性好。
γ、A是碳在γ—Fe中形成的间隙固溶体,为面心立方结构,溶碳量较大,是高温组织,硬度较低,塑性较高,易于成形。
Fe3C是铁和碳的金属化合物,含碳量6.69%,硬度很高,脆性很大,塑性和韧性几乎为零。
P是铁素体与渗碳体的机械混合物,碳的分数为0.77%,具有良好的力学性能。
L d是奥氏体与渗碳体的机械混合物,(L d `)是珠光体与渗碳体的机械混合物,含碳量 4.3%,力学性能与渗碳体接近。
16、碳钢与铸铁两者的成分、组织和性能有何差别?并说明原因。
碳含量小于2.11%是碳钢,大于2.11%是铸铁;碳钢中的碳与铁以金属化合物的形式存在,而铸铁中的碳以游离石墨的形式存在;碳钢的力学性能较好,其硬度、强度随含碳量的增加而增加,塑性、韧性随含碳量的增加而下降,铸铁的力学性能取决于石墨的形状、大小及分布;铸铁的铸造性能优于碳钢;铸铁不能进行压力加工,其焊接性能远不及碳钢。
17、分析碳的质量分数分别为0.20%、0.60%、0.80%、1.0%的铁碳合金从液态缓慢冷至室温时的结晶过程和室温组织。
指出这四种成分组织与性能的区别。
碳的质量分数为0.20%、0.60%的铁碳合金均属于亚共析钢,从液态缓慢冷至室温时的结晶过程为:经过AC线时从液态中结晶出A,经过AE线时全部结晶为A,经过GS线时由于贫碳有F析出,经过PSK线时剩余的A转变为P,室温组织为P+F。
XXX《机械制造基础》形考任务1-4参考答案XXX《机械制造基础》形考任务1-4参考答案形考任务1一、填空题(每空2分,共58分)(请选择正确的文字答案填写,例如:塑性变形)1.金属材料的力学性能是指在外载荷作用下其抵抗塑性变形或破坏的能力。
2.强度是指金属材料在外载荷作用下,抵抗塑性变形和断裂的能力。
3.金属材料在外载荷作用下产生断裂前所能承受最大塑性变形的能力称为塑性。
4.在铁碳合金中,莱氏体是由奥氏体和渗碳体所构成的机械混合物。
5.疲劳强度是表示材料经受无数次交变载荷作用而不引起断裂的最大应力值。
6.优质碳素结构钢的牌号有两位数字表示,这两位数字具体表示钢中含碳量是万分之几。
7.合金钢就是在碳钢的基础上有目的地加入一定量合金元素的钢。
8.橡胶按用途可分为通用橡胶和特种橡胶两大类。
9.常用的表面热处理工艺有表面淬火和表面化学热处理两种。
10.淬火前,若钢中存在网状渗碳体,应采用正火的方法予以消除,否则会增大钢的淬透性。
11.砂型铸造中常用的手工造型方有整模造型、分模造型、挖砂造型、活块造型等。
12.根据药皮所含氧化物的性质,焊条分为酸性焊条和碱性焊条两类。
13.冲压生产的基本工序有分离工序和变形工序两大类。
14.电焊条由焊芯和药皮两部分组成。
二、是非判断题(每题1分,共42分)15.冲击韧性值随温度的降低而增加。
(×)16.抗拉强度是表示金属材料抵抗最大均匀塑性变形或断裂的能力。
(√)17.硬度是指金属材料抵抗其他物体压入其表面的能力。
(×)18.金属材料在外载荷作用下产生断裂前所能承受最大塑性变形的能力称为塑性。
(√)19.冲击韧性值随温度的降低而减小。
(√)20.强度越高,塑性变形抗力越大,硬度值也越高。
(√)21.屈服强度是表示金属材料抵抗微量弹性变形的能力。
(×)22.冲击韧性值愈大,材料的韧性愈好。
(√)23.硬度是指金属材料抵抗比它更硬的物体压入其表面的能力。
第一章材料的种类与性能1.强度:强度是指在外力作用下,材料抵抗变形和断裂的能力。
2.屈服强度:材料在外力作用下开始发生塑性变形的最低应力值。
3.弹性极限:产生的变形是可以恢复的变形的点对应的弹性变形阶段最大应力称为弹性极限。
4.弹性模量:材料在弹性变形范围内的应力与应变的比值称为弹性模量。
5.抗拉强度:抗拉强度是试样拉断前所能承受的最大应力值。
6.塑性:断裂前材料产生的塑性变形的能力称为塑性。
7.硬度:硬度是材料抵抗硬物压入其表面的能力。
8.冲击韧度:冲击韧度是材料抵抗冲击载荷的能力。
9.断裂韧度:断裂韧度是材料抵抗裂纹扩展的能力。
10.疲劳强度:疲劳强度是用来表征材料抵抗疲劳的能力。
11.黏着磨损:黏着磨损又称咬合磨损,其实质是接触面在接触压力作用下局部发生黏着,在相对运动时黏着处又分离,使接触面上有小颗粒被拉拽出来,反复进行造成黏着磨损。
12.磨粒磨损:磨粒磨损是当摩擦副一方的硬度比另一方大的多时,或者在接触面之间存在着硬质粒子是所产生的磨损。
13.腐蚀磨损:腐蚀磨损是由于外界环境引起金属表面的腐蚀物剥落,与金属表面之间的机械磨损相结合而出现的磨损。
14.功能材料:是具有某种特殊的物理性能,化学性能,生物性能以及某些功能之间可以相互转化的材料。
15.使用性能:是指在正常使用条件下能保证安全可靠工作所必备的性能,包括材料的力学性能,物理性能,化学性能等。
16.工艺性能:是指材料的可加工性,包括可锻性,铸造性能,焊接性,热处理性能及切削加工性。
17.交变载荷:大小,方向随时间呈周期性变化的载荷作用。
18.疲劳:是机械零件在循环或交变载荷作用下,经过较长时间的工作而发生断裂的现象。
20.蠕变:固体材料在保持应力不变的条件下,应变随时间延长而增加的现象。
21.脆断:在拉应力状态下没有出现塑性变形而突然发生脆性断裂的现象。
22.应力松弛:是指承受弹性应变的零件在工作过程中总变形量保持不变,但随时间的延长,工作应力自行逐渐衰减的现象。
青岛黄海学院机电工程学院2013—2014学年第二学期期中考试科目:工程材料及机械制造基础**:***学号: **********班级: 2011级本科三班专业:机械制造及其自动化铁碳合金相图在生产实际中的应用之我见摘要:钢铁是现代制造工业中应该用最广泛的金属材料,是以铁碳为基本组元的复杂合金。
为了研究铁碳合金的组织、结构和成分、温度之间的关系,探讨平衡组织的形成以及变化规律,必须研究铁碳合金相图。
相对于其他的二元合金相图,铁碳合金相图是一个比较复杂的二元合金相图。
它不仅可以表示不同成分的铁碳合金在在平衡条件下的成分、温度与组织之间的关系,而且可以推断其性能与成分、温度的关系。
因此,铁碳合金相图是研究钢铁成分、组织和性能之间的理论基础,也是制定各种热价工工艺的依据。
在工业生产中,需要钢铁的性能各不一样,在其强度、硬度、塑性、韧性各方面都有可能有不同的要求,那么,怎样才能的到需要的铁碳合金呢,这就需要我们对铁碳合金相图有充分的认识和使用能力。
所以,铁碳合金相图在生产实际中有着广泛的作用。
因为铁碳合金相图是从客观上反映了钢铁材料的组织随成分和温度变化的规律,所以,在生产实际中,铁碳合金相图在为工程上选材、用材,铸、锻、焊,热处理等工艺流程方面有着广泛的应用。
关键词:铁碳合金相图钢铁材料热处理1、在选材方面的应用。
由铁碳合金相图可见,铁碳合金中随着碳含量的不同,其平衡组织也各不相同,随着含碳量的升高,组织成分为铁素体+珠光体、珠光体、珠光体+二次渗碳体、珠光体+二次渗碳体+莱氏体、莱氏体、一次渗碳体+莱氏体。
对其铁碳合金的名称为工业纯铁、亚共析钢、共析钢、过共析钢、亚共晶白口铸铁、共晶白口铸铁、过共晶白口铸铁。
大体依次是强度硬度随之增强,韧性塑性随之减弱。
所以,我们可以根据工件的不同性能要求来更好的选择合适的材料。
例如,一些机器的底座、要求不太高的外形复杂的箱体,我们可以选用铸铁材料,其含碳量高,流动性较好,熔点低,易于铸造;对于一些桥梁、船舶、锅炉、车辆及塔吊、起重机等对塑性、韧性要求较高的工件材料我们可以选用含碳量低一些的亚共析钢,其有一定强度,但含碳量少,韧性塑性高;对于一些活塞及机器内部一些受冲击载荷要求较高强度的零件材料,多选用综合性能比较好的亚共析钢,即含碳量中等的亚共析钢,其强度和韧性都比较好;而制造各种切削刀具,各种模具,量具时,就要选用含碳量较高的共析钢、过共析钢,其含碳量较高,所以强度硬度很高,有很高的抗变形能力和耐磨性。