机械工程材料课后习题参考答案

晶(熔点只有989℃)已经熔化,并使晶粒脱开,钢材将变得极脆。 P:磷在钢中全部溶于铁素体中,虽可使铁素体的强度、硬度有所提高,但却使室温下的钢的塑性、韧性急剧降低,并使钢的脆性转化温度有所升高,使钢变脆。

18.试述碳钢的分类及牌号的表示方法。 答:分类:1)按含碳量分类

低碳钢:含碳量小于或等于%的钢,~%C ≤%C 中碳钢:含碳量为~%的钢 ~%C

高碳钢:含碳量大于%的钢 ~%C >%C

(2)按质量分类:即含有杂质元素S、P的多少分类: 普通碳素钢:S≤% P≤% 优质碳素钢:S、P≤~%

高级优质碳素钢:S≤~%;P≤ ~% (3)按用途分类

碳素结构钢:用于制造各种工程构件,如桥梁、船舶、建筑构件等,及

机器零件,如齿轮、轴、连杆、螺钉、螺母等。

碳素工具钢:用于制造各种刀具、量具、模具等,一般为高碳钢,在质

量上都是优质钢或高级优质钢。

牌号的表示方法:(1)普通碳素结构钢:

用Q+数字表示,“Q”为屈服点,“屈”汉语拼音,数字表示屈服点数值。若牌号后面标注字母A、B、C、D,则表示钢材质量等级不同, A、B、C、D质量依次提高,“F”表示沸腾钢,“b”为半镇静钢,不标“F”和“b”的为镇静钢。 (2)优质碳素结构钢:

牌号是采用两位数字表示的,表示钢中平均含碳量的万分之几。若钢中含锰量较高,须将锰元素标出, (3)碳素工具钢:

这类钢的牌号是用“碳”或“T”字后附数字表示。数字表示钢中平均含碳量的千分之几。若为高级优质碳素工具钢,则在钢号最后附以“A”字。 19.低碳钢、中碳钢及高碳钢是如何根据含碳量划分的?分别举例说明他们的用途?

答:低碳钢:含碳量小于或等于%的钢;08、10、钢,塑性、韧性好,具有优

良的冷成型性能和焊接性能,常冷轧成薄板,用于制作仪表外壳、汽车和拖拉机上的冷冲压件,如汽车车身,拖拉机驾驶室等;15、20、25钢用于制作尺寸较小、负荷较轻、表面要求耐磨、心部强度要求不高的渗碳零件,如活塞钢、样板等。

中碳钢:含碳量为~%的钢 ;30、35、40、45、50钢经热处理(淬火+高

温回火)后具有良好的综合机械性能,即具有较高的强度和较高的塑性、韧性,用于制作轴类零件;

高碳钢:含碳量大于%的钢 ;60、65钢热处理(淬火+高温回火)后具有

高的弹性极限,常用作弹簧。T7、T8、用于制造要求较高韧性、承受冲击负荷的工具,如小型冲头、凿子、锤子等。T9、T10、T11、用于制造要求中韧性的工具,如钻头、丝锥、车刀、冲模、拉丝模、锯条。T12、T13、钢具有高硬度、高耐磨性,但韧性低,用于制造不受冲击的工具如量规、塞规、样板、锉刀、刮刀、精车刀等。

20.下列零件或工具用何种碳钢制造:手锯锯条、普通螺钉、车床主轴。 答:手锯锯条:它要求有较高的硬度和耐磨性,因此用碳素工具钢制造,如

T9、T9A、T10、T10A、T11、T11A。

普通螺钉:它要保证有一定的机械性能,用普通碳素结构钢制造,如Q195、

Q215、Q235。

车床主轴:它要求有较高的综合机械性能,用优质碳素结构钢,如30、

35、40、45、50。

21.指出下列各种钢的类别、符号、数字的含义、主要特点及用途: Q235-AF、Q235-C、Q195-B、Q255-D、40、45、08、20、20R、20G、T8、T10A、T12A

答:Q235-AF:普通碳素结构钢,屈服强度为235MPa的A级沸腾钢。

Q235-C:屈服强度为235MPa的C级普通碳素结构钢, Q195-B: 屈服强度为195MPa的B级普通碳素结构钢, Q255-D: 屈服强度为255MPa的D级普通碳素结构钢,

Q195、Q235含碳量低,有一定强度,常扎制成薄板、钢筋、焊接钢管等,用于桥梁、建筑等钢结构,也可制造普通的铆钉、螺钉、螺母、垫圈、地脚螺栓、轴套、销轴等等,Q255钢强度较高,塑性、韧性较好,可进行焊接。通常扎制成型钢、条钢和钢板作结构件以及制造连杆、键、销、简单机械上的齿轮、轴节等。

40:含碳量为%的优质碳素结构钢。 45含碳量为%的优质碳素结构钢。

40、45钢经热处理(淬火+高温回火)后具有良好的综合机械性能,即具有较高的强度和较高的塑性、韧性,用于制作轴类零件。

08:含碳量为%的优质碳素结构钢。塑性、韧性好,具有优良的冷成型性

能和焊接性能,常冷轧成薄板,用于制作仪表外壳、汽车和拖拉机上的冷冲压件,如汽车车身,拖拉机驾驶室等。

20:含碳量为%的优质碳素结构钢。用于制作尺寸较小、负荷较轻、表面

要求耐磨、心部强度要求不高的渗碳零件,如活塞钢、样板等。 20R:含碳量为%的优质碳素结构钢,容器专用钢。 20G:含碳量为%的优质碳素结构钢,锅炉专用钢。

T8:含碳量为%的碳素工具钢。用于制造要求较高韧性、承受冲击负荷的

工具,如小型冲头、凿子、锤子等。

T10A:含碳量为%的高级优质碳素工具钢。用于制造要求中韧性的工具,

如钻头、丝锥、车刀、冲模、拉丝模、锯条。

T12A:含碳量为%的高级优质碳素工具钢。具有高硬度、高耐磨性,但韧

性低,用于制造不受冲击的工具如量规、塞规、样板、锉刀、刮刀、精车刀。

第五章 钢 的 热 处 理

1.何谓钢的热处理?钢的热处理操作有哪些基本类型?试说明热处理同其它工艺过程的关系及其在机械制造中的地位和作用。

答:(1)为了改变钢材内部的组织结构,以满足对零件的加工性能和使用性能

的要求所施加的一种综合的热加工工艺过程。

(2)热处理包括普通热处理和表面热处理;普通热处理里面包括

退火、正火、淬火和回火,表面热处理包括表面淬火和化学热处理,表面淬火包括火焰加热表面淬火和感应加热表面淬火,化学热处理包括渗碳、渗氮和碳氮共渗等。

(3)热处理是机器零件加工工艺过程中的重要工序。一个毛坯件经过预备

热处理,然后进行切削加工,再经过最终热处理,经过精加工,最后

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