金属工艺学习题讲解1.doc

第一章钢铁材料及热处理（p18） 1、 （1）将低碳钢的拉伸曲线绘制出来，包括横坐标、纵坐标及上面的特征点要标注出来。 （2）应力—应变曲线（见课件）还是力—位移曲线（见教材图1-2） 2、 布氏硬度：用淬火钢球或硬质合金球压入试样表面，保持规定的时间后卸除压力，在试样表面留下压痕，单位压痕表面积上所承受的平均压力即为布氏硬度值。 布氏硬度适宜测量：由于布氏硬度测量时采用较大直径的压头和压力，因而压痕面积大，能反映出较大范围内材料各组成相的综合平均性能，而不受个别相和微区不均匀性的影响，故布氏硬度分散性小，重复性好，特别适合测定像灰铸铁和轴承合金这样的具有粗大晶粒或粗大组成相的材料的硬度。 洛氏硬度适宜测量：压痕小，对材料组织不均匀性敏感，测量结果分散，重复性差，不适用具有粗大不均匀组织材料的硬度测定。测量简单迅速，可测薄的和硬的材料。 测定下列材料或零件的硬度宜采用何种硬度指标？ 热轧钢坯 青铜铸件 淬硬钢齿轮 薄铝板 灰铸铁 3、这是基本功 （1）40Cr （2）9SiCr （3）60Si2Mn （4）W18Cr4V （5）15MnTi （6）ZG230－450 （7）ZG30MnSi1 说明以上都是什么钢，其中合金元素的含量是多少？主要用途？（见课件） 4、 从共析钢、亚共析钢和过共析钢的角度来回答 5、 增加钢和灰铸铁的的比较 灰铸铁的性能 ①力学性能较差（相比碳钢） ②工艺性能 铸造性能良好，切削加工性能良好， 不能进行锻造，焊接性和热处理性能也差。 ③其它使用性能 耐磨性好，减震性好，缺口敏感性小。 6、见教材13页 7、 将亚共析钢加热到Ac3线以上20~30℃，经完全奥氏体化后保温再进行缓慢冷却，以获得近于平衡组织的热处理工艺。目的是细化晶粒、均匀组织、消除内应力、降低硬度和改善钢的切削加工性。 低碳钢和过共析钢不宜，前者完全退火后硬度偏低，不利于切削加工；后者加热到Ac1以上奥氏体状态缓慢冷却退火时，有网状二次渗碳体析出，使强度、塑性和冲击韧性显著降低。 过共析钢若为层片状珠光体和网状二次渗碳体，不仅硬度高，难以进行切削加工，而且增大钢的脆性，容易产生淬火变形和开裂。退火的目的是使网状二次渗碳体和珠光体中的片状渗碳体发生球化，得到粒状珠光体。所以加热到Ac1线以上20~30℃，温度不高，保温时间也不能太长，可使未溶碳化物粒子和局部高碳区形成碳化物核心并局部聚集球化，得到粒状珠光体组织。如果加热温度过高到Accm以上，或保温时间过长，则大部分碳化物均已溶解，并形成均匀的奥氏体，随后又转变成片状珠光体，达不到碳化物球化的效果。 8、 过共析钢的加热温度限定在Ac1线以上30~50℃是为了得到细小的奥氏体晶粒和保留少量渗碳体质点，淬火后得到马氏体和其是均匀分布的粒状碳化物，从而不但使钢具有更高的强度、硬度和耐磨性，而且也具有较好的韧性。 如果过共析钢淬火加热温度超过Accm，碳化物将全部溶入奥氏体中，使奥氏体的含碳量增加，淬火后残余奥氏体含量增多，会降低钢的硬度和耐磨性；另一方面，淬火温度过高，奥氏体晶粒粗化，含碳量又高，淬火后易得到含有显微裂纹的粗片状马氏体，使钢的脆性加大。 过共析钢在淬火之前要进行球化退火，以便于机械加工并为淬火作好组织准备。但当共析钢中存在严重网状碳化物时，将达不到球化效果。通过正火处理可以消除网状碳化物。为此，正火加热时要保证碳化物全部溶入奥氏体中，采用较快的冷却速度抑制二次碳化物的析出，获得伪共析组织。 正火（Accm以上）——球化退火——淬火（Ac1线以上） 第二章铸造（P33） 1、见课件 1）可制成形状复杂，特别是具有复杂内腔的毛胚。如：箱体，床身，汽缸体等。 2）适应性强：各种金属材料（钢铁及有色金属）都能铸造，生产批量不受限制，产品大小（可从几毫米到十几米）、重量（几克到几十吨）不受限制。 3）成本低廉：一般铸造原材料来源广泛，铸造设 备简单投资较少。铸件占机床总重量75%，但成本仅占15～30%。 4）节约金属：铸件形状尺寸与零件很相近，可减少切削加工量。 5）铸件的组织、力学性能较差。 2、 见课件 3、 1个：砂型铸造 40个：金属型铸造 4、 a)三箱造型：不适宜大批量生产，不适宜采用机器造型，分型面比较多 b)整模造型：采用环状型芯可用二箱造型，增加了配制芯砂，芯盒制芯及下芯等工序。 c)分模造型 还可以用活块造型 5、 用实体模（木模或金属模）进行两箱造型 参考图2-5（P23） 6、 下部改为开口式的空腔结构，可解决模芯的安放和清理问题 或 下部改为“工”字型，再增加加强筋。既避免了型芯又使强度和刚度变好。 7~10略 第三章锻