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新疆大学2008至2009学年第一学期期末考试《机械工程材料》试卷A标准答案及评分标准开课院（系）机械学生班级机械05-2考试方式考试2008年12月1、填补铁碳合金状态图空白区.(本题共16题，每题0.5分，共8分)⑴F⑵F+P⑶P⑷P+FE3C11⑸LE+P+FE3C11⑹L/d⑺L/d+Fe3C1⑻A+F⑼A⑽A+FE3C11Ld⑾A+FE3C11+Ld⑿Ld⒀Ld+Fe3C1⒁A+L⒂L+Fe3C1⒃L2、分析含C为0.77％钢的结晶过程，指出其室温组织并画出结晶过程示意图．(本题共8分)含C为0.77％的钢，其温度在1点以上时处于液态，温度降至1点后从液体中结晶出奥氏体来，在1至2点之间随着温度的下降奥氏体的含量不断地增加，而液体的含量不断地减少，奥氏体的含C量沿着固相线变化，液体的含C量沿着液相线变化。2至3点之间为全奥氏体组织。当温度降到3点时发生共析转变，即A＝(F+FE3C)P，所以室温组织是P。3、请叙述合金元素在钢中的作用．(本题共6分)1）合金元素溶于钢的基体中，使钢的强度和硬度提高，起到固溶强化作用。2）形成合金碳化物，使钢的晶粒细化，起细晶强化的作用，WC,Cr7C3,TiC,VC,MoC。3）在回火时，碳化物弥散析出，起到沉淀强化作用。4）合金元素使C-曲线右移，降低临界冷却速度，提高钢的淬透性,如除Co外所有的合金元素。5）使铁碳相图发生变化，即使A区扩大或缩小。当合金元素的加入量提高时，钢具有特殊的性能，如耐热性、耐磨性、耐蚀性等，W,Mn,Ni,Cr。6）合金元素可提高钢的回火稳定性（红硬性）Cr23C6，Cr7C3，WC7）防止回火脆性，如Mo,W等防止P、Sn、Sb的偏聚4、简述提高钢耐蚀性的措施．(本题共6分)为了提高钢的耐蚀性采取以下措施：①获得均匀的单相组织。钢中加入大量的能够获得单一的铁素体或奥氏体的合金元素，如铬，镍等元素。②提高合金的电极电位。钢中加入大量的合金元素，使钢基体（铁素体，奥氏体，马氏体）的电极电位提高，从而提高钢其抵抗腐蚀的能力。如铬装订线内答题无效**********************装********************订********************线********************的含量超过12％时，明显地提高钢的耐蚀性。③在钢的表面形成保护膜。钢中加入大量的合金元素，使表面形成致密的、稳定的保护膜,使钢和空气隔开，达到防腐蚀的目的。如，Cr2O3二、填空题。(本大题共8小空，每空2分，共16分。)1、高2、7.30％和92.70％3、高4、水韧处理5、①珠光体；②马氏体③马氏体。三、选择题．(本大题共5小题，每题2分,共10分)1、中温回火2、粗3、屈服强度4、过共析钢5、量越少，尺寸越小四、名词解释．(本大题共5小题，每题3分,共15分)1．淬火：将钢加热到一定温度，保温一段时间后快速冷却的热处理工艺称为淬火。2、珠光体：铁素体和渗碳体的机械混合物称为珠光体。3、固溶强化：是溶质元素原子溶入溶剂元素的某些晶格位置时，发生晶格崎变，使金属强度和硬度提高的现象4、水韧处理：高锰钢之类的奥氏体钢，铸态时在晶界存在碳化物，使钢的韧性下降。这时将钢加热到1100℃左右，使碳化物溶入到奥氏体，然后通过快速水冷的方法，获得高韧性奥氏体组织的工艺称为水韧处理。5、加工硬化：金属材料塑性变形后强度、硬度提高，而塑性和韧性下降的现象。五、判断题。(本大题共10小题，每题1分,共10分)1、(×)2、(√)3、(√)4、(√)5、(√)6、(×)7、(√)8、(×)9、(×)10、(√)六、指出下列合金的类别、成分及用途．(本大题共7小题，每题3分,共21分。)1、20Cr:平均含碳量为0.20％的合金渗碳钢，用于比较重要的齿轮、轴和凸轮的制作。2、38CrMoAlA:平均含碳量为0.38％的高级优质合金调质钢，用于比较重要的齿轮、轴和连杆的制作。3、5CrMnMo:平均含碳量为0.50％的热作模具钢，用于制作热锻模，压铸模、热挤压模等。4、W18Cr4V：含C量为0.7～0.8%的高速钢，用于钻头、铣刀等刀具的制作.5、ZGMn13：含C量大于1.0%的铸造高锰钢，用于坦克、拖拉机的履带板，铲车斗齿等的制作。6、2Cr17：平均含碳量为0.20％的钢，用于化工设备，食品加工设备等。7、60Si2CrVA：平均含C量为0.60%的高级优质合金弹簧钢。用于重要的板簧、压簧、拉簧的制作。