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《工程材料及热加工工艺基础》A卷参考答案 一、20分，每空0.5分） 1、? 2、? 3、? 4、 Ac30～50℃、Ac1以上30～50℃、Ac3或Ac1以上50～100℃ 5、? 6、? 7、? 8、?0.18%2%、0.95～1.05%、1.5% 9、? 10、焊剂下、电阻热 11、金属型铸造、熔模铸造、压力、离心 12、拉深件直径d与坯料直径D的比值、小 二、15分，每题3分） 1、 Ac3或Accm以上30～50℃，保温一定时间后在静止的空气中冷却的热处理工艺。 2、二次硬化：当含W、Mo、V、Ti等元素含量较高的淬火钢，在500-600℃回火时，由于细小、弥散碳化物的析出导致其硬度反而升高的现象。 （或淬火钢加热至500-600℃回火，冷却过程中部分残余奥氏体转变为马氏体，从而增加了钢的硬度的现象。） 3、 4、 5、 三、10分，每题1分） 1、√2、√3、√4、×5、×6、×7、×8、√9、×10、√ 四、30分，每题6分） 1、1）560℃回火是因为在此温度硬度高：a) 钨及钒的碳化物弥散沉淀析出，稳定且难以聚集长大，从而提高钢的硬度；b)此温度下，部分残余奥氏体转变为马氏体，使钢的硬度提高 2）三次回火：a)淬火温度高，残余奥氏体量大，一次回火难以全部消除；b）后一次回火可消除前一次回火产生的应力 3）回火组织：回火马氏体＋少量残余奥氏体＋碳化物 2、?1 2）由于高合金钢的导热差，加热时宜采用低温装炉、缓慢升温的工艺措施 3）高合金钢的成分复杂，易产生过热、过烧等缺陷，因而其始锻温度比碳钢低；同时高合金钢的再结晶温度高、再结晶速度低，变形抗力大、塑性差、易断裂，因而其终锻温度比碳钢高，因而高速钢锻造温度范围较窄 4）锻造过程中，应注意控制变形量、增大锻造比；同时在此过程中，注意变形的均匀性以及避免出现拉应力 5）由于高合金钢的导热性差，终锻温度又高，锻后应采用相应的工艺措施保证锻件缓冷。 3、B分为B上和B下。其中B下为羽毛状，韧性差，生产上很少采用，B上为针状，有较高的强度、硬度，并具有良好的塑性、韧性。 M分为M板和M板。其中M板强度高、韧性好，M板强度、硬度高，但韧性差 4、低碳钢焊接热影响区包括熔合区、过热区、正火区、部分相变区 熔合区：位于焊缝与基本金属之间，温度在1490～1530℃，部分金属熔化，此区间成分、组织极不均匀，强度下降，塑性很差，是产生裂纹及局部脆性破坏的发源地 过热区：紧靠熔合区，温度在1100～1490℃，远大于Ac3，A晶粒急剧长大，形成过热组织，塑性、冲击韧性明显下降 正火区：温度在850～1100℃，属于正常正火范围，冷却得到均匀细小的F+P组织，其力学性能优于母材 部分相变区：温度在727～850℃，部分组织发生相变，冷却后组织不均匀，发生相变部分得到均匀细小的F+P组织，而为发生相变部分得到粗大F，力学性能较差 5、HRC：洛氏硬度； HT300：最小抗拉强度为300MPa的灰口铸铁； LY14：14号硬铝； TC4：4号双相钛合金； HPb53-3：Cu%=53%,Pb%=3%d的铅黄铜； QT600-03：最小抗拉强度为600MPa，最小伸长率为3％的球墨铸铁； ak：冲击韧度； δ5：短试样的伸长率； σ-1：疲劳强度； E：弹性模量（刚度） 五、25分） 1、（12分） 5CrNiMo 热作模具钢 C％＝0.5% 1Cr18Ni9Ti 奥氏体不锈钢 C%=0.1% Y12 易切钢 C%=0.12% W6Mo5Cr4V2 高速钢 C%=0.8～0.9% 45 碳素调质钢 C%=0.45% 9SiCr 低合金刃具钢、冷作模具钢 C%=0.9% 20CnMnTi 渗碳钢 C%=0.2% 16Mn低合金高强度钢 C%=0.16% 60Si2Mn弹簧钢 C%=0.6% T12 碳素刃具钢 C%=1.2% (1)回火马氏体＋碳化物 （2）回火屈氏体 2、（13分） (1)机床中齿轮主要承担传递动力、改变运动速度和运动方向的任务。要求齿轮材料具有高的弯曲疲劳强度和接触疲劳强度；齿面有高的硬度和耐磨性；齿轮心部有足够高的强度和韧性。机床齿轮较矿山机械、动力机械中的齿轮属于运转平稳、负荷不大、条件较好的一类，一般选用中碳钢或中低碳合金钢制造，故选择45钢。 （2）下料→锻造→正火→机加工→调质→机加工→高频淬火＋低温回火→精磨 正火：消除锻造应力，调整硬度便于机械加工，为最终热处理做组织上的准备 调质：使齿轮具有较高的综合机械性能，提高心部的强度、韧性，使齿轮能承受较大的弯曲应力和冲击力 高频淬火＋低温回火：赋予表面高的硬度