工程材料常見知識問答

houbaomin0620

1、簡述正火與退火的區別？

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答：

（1）正火冷卻速度比退火稍快，正火后的組織比退火細，硬度和強度有所提高。

（2）正火用于亞共析鋼和共析鋼時，可作為預先熱處理，使材料獲得合適的硬度，便于切削加工；用于過共析鋼時，可抑制或消除二次滲碳體的形成，以便其球體化。普通結構件通常以正火作為最終熱處理。

（3）正火是一種操作簡單、成本較低、 和生產率較高的熱處理工藝，故一般普通結構構件應盡量采用正火代替退火。

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2、了解齒輪材料及熱處理工藝？

答：常用的齒輪材料是優質碳素鋼、合金結構鋼、鑄鋼、和鑄鐵。一般多采用鍛件和榨汁鋼材。當齒輪輪胚較大不易鍛造時，可采用鑄鋼。開式低速傳動可采用灰鑄鐵，球墨鑄鐵可代替鑄鋼。齒輪常用的熱處理方法有，表面淬火、滲碳淬火、調質、正火和滲氮處理。

3、碳鋼的分類？

答：

1)按鋼的含碳量分類：

低碳鋼   ≦0.25%C

中碳鋼   0.30-0.55%C

高碳鋼   ≥0.60%C

2) 按鋼的質量分類：

普通碳素鋼：S、P 含量分別≦0.055%和0.045%；

油質碳素鋼：S、P 含量均應≦0.040%；

高級油質碳素鋼：S、P 含量分別≦0.030%和0.035%；

3)按通途分類：

碳素結構鋼：主要用于制造各種工程結構和機器零件。一般屬于低碳鋼和中碳鋼。

碳素工具鋼：主要用于制造各種刀具、量具、模具。一般屬于高碳鋼。

4、優質碳素結構鋼的表示方法？

答：

1)正常含錳量的優質碳素結構鋼：對于含碳量小于0.25%的碳素結構鋼，含錳量為0.35-0.65%；而對于含碳量大于0.25%的碳素結構鋼，含錳量為0.5-0.8%，這類鋼的平均含碳量用兩位數字表示，以0.01%為單位。如鋼號20，表示平均含碳量為0.20%。

2)較高含錳量的優質碳素結構鋼：對于含碳量為0.15-0.60%的碳素結構鋼，錳含量為0.7-1.0%；含碳量大于0.60%的碳素結構鋼，錳含量為0.9-1.2%。這類鋼的表示方法是在含碳量的兩位數字后面副以漢字錳或化學符合“Mn”。例如20Mn表示平均含碳量為0.2%，含錳量為0.7-1.0%。

5、什么是鋼的熱處理？

答：所謂鋼的熱處理就是通過加熱、保溫、冷卻的操作方法，使鋼的組織結構發生變化，以獲得所需性能的一種加工工藝。鋼的熱處理最基本類型為：

1)普通熱處理。包括退火、正火、淬火和回火。

2)表面熱處理。包括表面淬火（火焰加熱、感應加熱（高頻、中頻、工頻））和化學熱處理（滲碳、氮化、碳氮共滲及其他）。

6、鋼的退火和正火的目的？

答：

1)軟化鋼件以便進行切削加工；

2)消除殘余應力，以防鋼件的變形和開裂；

3)細化晶粒，改善組織以提高鋼的機械性能；

4)為最終熱處理（淬火回火）做好組織準備。

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7、什么是合金鋼？

答：為了提高鋼的機械性能、工藝性能和物理、化學性能，在冶煉時特意往鋼中加入一些合金元素，這種鋼就稱為合金鋼。

8、機械制造常用的材料？

答：鋼材—碳素鋼、合金鋼，鑄鐵—含碳量高的鐵碳合金，銅合金—黃銅、青銅，非金屬材料—塑料、橡膠等。

9、合金結構鋼的分類及編號？

答：合金結構鋼主要包括普通低合金鋼、易切削鋼、調質鋼、滲碳鋼、彈簧鋼、滾動軸承鋼等幾類。

合金結構鋼的編號原則是依據國家標準規定，采用數字+化學元素+數字的方法。前面的數字表示鋼的平均含碳量，以萬分之幾表示，合金元素直接用化學符合（或漢字）表示，后面的數字表示合金元素的含量，以平均含量的百分之幾表示，合金元素的含量少于1.5%時，編號中只標明元素。若為含硫、磷量較低（S≦0.02%，P≦0.03%）的高級優質合金鋼，則在鋼號的最后加“A”（或高）字。

10、40Mn2鋼淬火加熱時，為什么熱敏性比較大？

答：在C%較低時，Mn可以細化珠光體。在C%較高時，Mn加強了C促進奧氏體晶粒長大的作用。且降低了A1溫度，因此40Mn2鋼過熱敏感性比較大。

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11、寫出下列牌號數字及文字的含義 Q235-F、KTZ450-06？

答：Q235-F表示普通碳素結構鋼，其屈服強度為235MPa   F表示是沸騰鋼。

KTZ450-06表示珠光體基體的可鍛鑄鐵。其表示最低抗拉強度為450 MPa、最小伸長率6%

12、鐵碳合金中基本相是那些？其機械性能如何？

答：基本相：鐵素體、奧氏體、滲碳體。

1) 鐵素體的強度和硬度不高，但具有良好的塑性和韌性。

2) 奧氏體的硬度較低而塑性較高，易于鍛壓成型。

3) 滲碳體硬度很高而塑性和韌性幾乎為零、脆性大。

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houbaomin0620

13、什么是硬度？影響硬度值大小的因素有哪些？常用的硬度檢驗方法有哪些？
答：
1) 硬度是表征金屬在表面的局部體積內抗變形或破壞的能力，即表示材料的軟硬程度。
- L4 g- s8 Y2 ?2 M2) 影響硬度值大小的因素有：材料的成份和顯微組織、測量方法和條件。
, I& \, N( U0 j9 _) [3) 硬度的檢驗方法有：布氏硬度HB、洛氏硬度HRA、HRB、HRC、維氏硬度HV、里氏硬度HL。
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14、為什么球墨鑄鐵的強度和塑性都要比灰口鑄鐵好？
3 q: h6 j. J: r; ~/ [; q答：球鐵中石墨呈球形，灰口鐵石墨呈片狀。球狀石墨堆基體的切割作用和石墨的應力集中效應大大小于片狀。球鐵基體的利用率大大高于灰口鐵，所以球墨鑄鐵的強度和塑性都要比灰口鐵好。

15、軸承鋼應滿足哪些性能要求？
答：
* c' |5 u$ W* ]  `$ k1) 高的接觸疲勞強度和抗壓強度。
2) 高的硬度和耐磨性。
3) 高的彈性極限和一定的沖擊韌度。
4) 有一定的抗蝕性。

/ t3 g; y: Z$ W: }; E16、什么是鋼的調質？調質處理的目的是什么？
答：淬火+高溫回火=調質
調質的目的：
. Z( z/ [6 @' G! K1）調質可以使鋼的性能、材質得到很大程度的調整，其強度、塑性和韌性都較好，具有綜合機械性能。
8 o2 H1 x1 R: B% A4 L6 f' _: w2）調質后得到回火索氏體。
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3 i6 F) |$ F; o- j$ q4 U) l17、一般在鋼的冶煉中為什么要嚴格控制雜質元素S、P含量？
5 U! D, r8 @% y' y答：S元素在鋼中會形成低熔點（989℃）FeS，在1000℃以上的熱壓力加工過程中會熔化，使鋼在熱力加工中產生熱脆；P元素在鋼中會形成硬脆的Fe3P相，是鋼在冷加工中產生應力集中而發生冷脆。所以一般的鋼中S、P常看做雜質元素，應嚴格控制其含量。
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  N; M1 w  i2 P+ c) j3 u$ ~18、在生產實際中，如何利用銼刀來鑒定普通鋼材的硬度？
答：在生產實際中，利用銼刀可以鑒定普通鋼材的硬度，硬度大的，銼削難，硬度小的銼削易，從而就能大致判斷出鋼的含碳量。低硬度的鋼材用任何銼刀都能銼動，中硬度有鋼材只能用細銼或油光銼才能銼動，粗銼就銼不動了，高硬度的鋼材只有油光銼才能銼動。實踐中通過銼削感覺鑒定硬度情況如下：低硬度：HRC40，中硬度：HRC40-50；高硬度：HRC50以上。
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6 o( X4 n4 ~2 v, ]4 p19、45#鋼的含碳量是多少？
( \' k  B7 c2 ^$ S$ _3 l4 ^( p" k答.0.45%；
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20、某倉庫內100根20鋼和40鋼熱軋鋼棒被混在一起，試問可用何種方法加以鑒別？
+ l7 \, M- C; o# g' Q8 B答：最簡便的方法是測定其硬度。

21、晶體中彈性變形和塑性變形有何區別？
) y! }  ]% d3 v1 C0 `4 a答：區別在于是否產生不可恢復的永久變形。
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& ^& t4 ^, m, `2 v' O! N1 J22、產生冷變形強化的實質是什么？
答：實質是位錯密度增加。
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$ Z5 E: i% N; e# T- \/ l- i0 R- _9 U23、試選擇下列工件的退火工藝，并說明其退火目的及退火后組織。
" T2 M( w. N; o0 [答：ZG35（0.35%C）鑄鋼齒輪。
& ~! q7 f6 \/ s' a, b7 J完全退火，以消除鑄造缺陷，細化晶粒。退火后的組織為珠光體和鐵素體。
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% m4 y8 a+ p$ y# a7 e/ x24、根據敘述寫出該鋼鐵產品的牌號。
+ `6 z* o( m* w  O答：
/ |) x; g7 z$ x$ r% N) p1) 平均含碳量為0.08%的沸騰鋼。
2) 平均含碳量為0.10%的半鎮靜鋼。
8 Q; N! u2 l) r8 H8 s0 Z& }5 |, p3) 平均含碳量為0.50%，含錳量為0.70%--1.00%的優質碳素結構鋼。
' \3 b9 Q" U' g4) 平均含碳量為0.80%的高級優質碳素工具鋼
: s2 s8 M* g% k# G0 @8 Z5) 平均含碳量為0.45%的碳素塑料模具鋼
2 i0 z% U# y; P3 J①  08F    ②  10b  ③  50Mn   ④  T8A   ⑤  SM45

25、細晶強化、冷變形強化、固溶強化及彌散強化的含義是什么？
$ X# J$ l$ _% O; I4 i1 s答：
1) 借助晶粒細化提高材料的強度、硬度，改善材料塑性的方法稱為細晶強化；
2) 塑性變形中金屬強度增加而塑性下降的現象稱為冷變形強化，其實質是位錯密度的增加，即屬于位錯強化；
3) 因溶入溶質元素使溶劑金屬強度、硬度提高的現象稱為固溶強化；
" t7 W! T5 [- W' Q1 Q9 j4) 利用細小彌散的穩定質點，提高合金強度的方法稱為彌散強化。
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26、解釋下列現象：某些合金鋼在鍛造和熱軋后，經空冷可獲得馬氏體組織在相同調質處理后，合金鋼具有較好的力學性能。
% i) D' [1 H% d7 M+ P7 K9 ^答：是因為合金元素明顯提高了鋼的淬透性，C曲線顯著右移，臨界冷卻速度大大降低，故空冷可獲得馬氏體組織。
+ j5 W+ r4 n/ N% ^# y在相同調質處理后，合金鋼具有較好的綜合力學性能，是因為合金元素的加入，提高了鋼的回火穩定性，在獲得形態強度指標的同時，可采用更高的回火溫度，塑性和韌性得到較好的恢復。

27、什么叫淬火？為什么要淬火？
8 a! c; u& H$ ]1 @$ @1 g/ U7 o: }, ?答：將鋼加熱到一定溫度，然后急劇冷卻下來，阻止奧氏體向珠光體轉變，使其成為具有高硬度的馬氏體組織，這種熱處理方法稱淬火。
0 J( l. B2 X/ q6 u　　一般淬火是為了達到以下目的：
% {$ d) Z2 I% P（1）增加工作面硬度及耐磨性；
（2）為隨后的回火獲得一定的機械性能而預先進行淬火；
（3）改變鋼的某些物理及化學性質。

huangxq12321

不錯的，學習下。。

kumufchun

溫故而知新，收藏了

icegoods

沒有這方面工作經歷的感性認識，很多知識點我基本上看了就忘，就是背熟了也沒能深入理解，也就不能靈活運用了，對我來講就是死知識。比如工程材料常的知識換一個面孔出來，基本上就傻眼了，比如金剛石哪個面最脆弱？具體是什么機理？其實教科書上已經講到過類似的問題了，只不過考試的時候都是劃重點背書而已，忽略分析問題的思維模式。相信很多人咋一看就懵了，手上沒有資料沒有網絡壓根不知道怎么去回答

青春0328

謝謝分享,學習一下

依晨不染

基礎理論不能丟。

karlmayerdesign

這種理論知識也看了很多 總感覺編制成工具書比較好 因為如果工作不常接觸很容易忘記的

78273928

謝謝分享,學習一下

北極企鵝313

icegoods 發表于 2013-11-29 12:30
沒有這方面工作經歷的感性認識，很多知識點我基本上看了就忘，就是背熟了也沒能深入理解，也就不能靈活運用 ...

同意大俠的認識