固溶处理、时效硬化、回归、黄铜、锡青铜 二、填空题
1．铝合金按其成分及生产工艺特点，可分为（ ）和（ ）。
2．变形铝合金按热处理性质可分为（ ）铝合金和（ ）铝合金两类。
3． 铝合金的时效方法可分为（ ）和（ ）两种。 4．铜合金按其合金化系列可分为（ ）、（ ）和（ ）三类。 5．变形铝合金的热处理方法有（ ）、（ ）、（ ）。 6．铸造铝合金，按成分可分为（ ）系、（ ）系、（ ）系和（ ）系四类。 7．H62是（ ） 的一个牌号，其中62是指含（ ）量为（ ）。 8．QSn10是（ ）的一个牌号，其中10是指（ ）. 9．含锡青铜常称为锡青铜，不含锡的青铜，又分（ ）、（ ）、（ ）、（ ）。
10．LY11是（ ）的一个牌号，其成分为（ ）合金系，可制造（ ）。 11．LC6是（ ）的一个牌号，其成分为（ ）合金系，可制造（ ）。． 12．黄铜低温退火的目的是（ ）。
13．钛有两种同索异构体，在882.5℃以下为（ ），在882.5℃以上为（ ）。 14．钛合金根据其退火状态下组织可分（ ）、（ ）和（ ）三类。 三、问答题
1．有色金属及其合金的强化方法与钢的强化方法有何不同？
2．试述铝合金的合金化原则。为什么Si、Cu、Mg、Mn等元素作为铝合金的主加元素? 而Ti、B、RE等作为辅加元素？
3．铝合金性能上有何特点？为什么在工业上能得到广泛的应用？ 4．铸造铝合金（如AL-Si合金）为何要进行变质处理？ 5．如果铝合金的晶粒粗大，能否用重新加热的方法细化？ 6．铜合金的性能有何特点？在工业上的主要用途。
7．锡青铜属于什么合金？为什么工业用锡青铜的含锡量一般不超过14％？
8．为什么含锌量较多的黄铜，经冷加工后不适宜在潮湿的大气、海水及含有氨的环境下使用？用什么方法改善其抗蚀性？
9．说出下列材料的类别，各举一个应用实例：LY12ZASiI12H62ZSnSb11Cu6Qbe2 例如：LF11，防锈铝合金，可制造油箱。
10轴承合金在性能上有何要求？在组织上有何特点？ 四、判断题
1．LI比L5的纯度差。（ ） 2．TI比T5的纯度高。（ ）
3．LF5、LY12、LD5都是形变铝合金。（ ） 4．LD2和LD4铝合金具有优良的锻造性。（ ） 5单相黄铜比双相黄铜的塑性和强度都高。（ ）
6．制造飞机起落架和大梁等承载零件，可选用防锈铝。（） 7．铸造铝合金的铸造性好，但塑性较差，不宜进行压力加工。（ ） 8．铜和铝及其合金均可以利用固态相变来提高强度和硬度。（ ） 9．轴承合金是制造轴承内外圈套和滚动体的材料。（ ）
10．油于滑动轴承的轴瓦、内衬在工作中承受磨损，故要求有特高的硬度和耐磨性。（ ） 五、选择填空
1．下述几种变形铝合金系中属于超硬铝合金的是（ ）
(a)AL-Mn和AL-Mg (b)AL-Cu-Mg
(c)A—Cu—Mg一Zn (d)AL-Mg-Si-Cu
2．下述几种变形铝合金系中属于锻造铝合金的是（ ）
(a)AL-Mn和AL-Mg (b)AL-Cu-Mg (c)A—Cu—Mg一Zn (d)AL-Mg-Si-Cu
3．把经淬火时效的铝合金龙速加热到200℃～300℃或略高一些的温度，保温（2~3min），在清水中冷却，使其恢复到淬火状态，这种工艺叫做（ ）。
（a）低温回火（b）再结晶退火（c）回归处理 (d)稳定化处理 4．铝合金（AI—Cu）的时效过程为（ ）。
（a）富溶质原子区→θ→θ′→θ″ （b）富溶质原子区θ″→θ′→θ （c）θ→θ′→θ″富溶质原子区 （d）富溶质原子区θ″→θ′→θ 5．硬铝淬火时效后的强度、硬度和塑性与刚淬火后的相比（ ）。 （a）强度、硬度提高，塑性降低 （b）强度、硬度降低，塑性提高 （c）强度、硬度和塑性均提高 （d）强度、硬度和塑性均降低
6．将冷变形加工后的黄铜加热到250~300℃保温l～3h后空冷，这种处理叫做（ ）。 (a)防季裂退火 （b）再结晶退火 (c)高温回火 (d)稳定化回火
7． HMn58－2是（ ）的牌号，它表示含（ ）量为58％。而含（ ）量为 ２％。； (a)普通黄铜 (b)特殊黄铜 (c)无锡青铜 (d)Mn (e)Cu (f)Zn 8．在青铜中方用淬火口火方法进行强化的铜合金是( ). （a）陂青铜（b）铝青铜 （c）锡青铜
9．对于α＋β两相钛合金，可采用下述热处理方法强化（ ）。
（a）再结晶退火 (b)淬火回火 (c)淬火时效 （d）上述方法都不能强化
10．可热处理强化的变形铝合金，淬火后在室温放置一段时间，则其力学性能会发生的 变化是（ ）。
（a）强度和硬度显著下降，塑性提高 (b)硬度和强度明显提高，但塑性下降 （c）强度、硬度和塑性都有明显提高 (d)硬度和强度明显提高，但塑性下降 习题7
一、名词解释
失效、固溶强化、形变强化、复合强化、形变热处理、复相热处理 二、填空
1．零件失效的三种基本类型是（ ）、（ ）和（ ）。 2．断裂失效包括（ ）、（ ）、（ ）失效。 3．失效分析的残骸分析法是以（ ）、（ ）方法分析失效机理。而失效树分析法是 安全系统工程分析法，是一种（ ）的分析方法。 4．工程材料的强化方式（ ）、（ ）、（ ）、（ ）、（ ）、（ ）等六种。 5．材料的韧化途径有（ ）、（ ）、（ ）、（ ）、（ ）和（ ）等。、“。－
6．用热轧Q235钢经调质处理制造的螺栓，在使用过程中发生断裂，其原因是（ ）。 三、简答题
1．为了减少零件的变形与开裂，一般应采用何种措施？ 2．试用一个失效案例来制定失效分析的实施步骤。
3．举例说明以失效抗力指标为主线的失效分析思路，同时以失效树分析法表示出来。 4．尺寸为Φ30 X250mm的轴，用30钢制造，经高频表面淬火（水冷）和低温回火，要求摩擦部分表面硬度达HRC50-55，但使用过程中摩擦部分严重磨损。
试分析失效原因，并提出解决问题的办法。
5．图2-12为W18Cr4V钢制螺母冲头，材料和热处理都无问 题但使用中从A处断裂，试分析原因，并提出改进意见。
6．一从动齿轮，用 20CrMnTi钢制造，使用一段时间后严重磨 图2一二二 损、齿已磨光，如图2-13所示。纵齿轮 A、B、C三点取样进行化 螺母冲头 学、金相和硬度分析，结果如下:
A点碳含量1.0％ 组织S十碳化物 硬度 HRC30 图2—13磨损 B点碳含量 0.8 ％．组织S 硬度 HRC26 从动齿轮 C点碳含量 0.2％，。组织F＋S 硬度 HRB86
据查，齿轮的制造工艺是必造→正火机加工→渗碳预→预冷
淬火→低温回火磨→磨加工，并且与该齿轮同批加工的其他齿轮没有 这种情况。试分析该齿轮失效的原因。 四、判断题
1．最危险的、会带来灾难性后果的失效形式是低应力脆断、疲劳断裂和介质与应力联合作用下的断裂，因为在这些断裂之前没有明显的征兆，很难预料。（ ）
2．零件失效的原因可以从设计不合理、选材错误、加工不当和安装使用不良四个方面去找．（ ）
3．载重汽车变速箱齿轮选用20CrMnＴi钢制造，其工艺路线是：下料→锻造→渗碳→预冷淬火→低温回火→机加工→正火→喷九→磨齿。（ ）
4 ．C618机床变速箱齿轮选用 45钢制造，其工艺路线为：下料→锻造→正火→粗机加工→调质→精机加工→高频表面淬火→低温回火→精磨。（ ）
5．表面耐磨的凸轮，材料用45钢，热处理技术条件：淬火十低温回火，HRC50～60。 （ ）
6．要求拉杆（直径70mm）截面上的性能均匀，心部6b＞900MPa，材料用QZ235钢，热处理技术条件：调质HB230～270。（ ） 五、选择填空
１．为了避免零件热处理时变形或断裂失效，结构的设计要合理，例如采用图2－14的（ ）方案。
2．弹性失效属于（ ）失效，热疲劳属于（ ）失效，接触疲劳属于（ ）失效，应力腐蚀属于（ ）失效，蠕变属于（ ）失效。
(a)变形类型（b）断烈类型（c）表面损伤类型．
3．某化肥厂由国外进口的30万吨氨合成 图2一14结构特点 塔，充吊装时吊耳与塔体连接的12个螺栓全部
突然断裂。经化验，螺栓材料为与热轧20钢相近的碳钢，强度不高。显然事故是由（ ） 引起的，原因乃是选材错误。
（a）塑性断裂 （b）脆性断裂 （c）疲劳断裂 （d）蠕变断裂 4 ．T12A钢加热到 Ac1＋30～50℃淬入水中，其硬度为（ ）。
（a）HRC35~45 （b）HRC45~55 （c）HRC55~65 （d） HRC65~75
５．改锥拧动螺丝，头部常以磨损、卷刃或崩刃的形式失效，杆部承受较大的扭转和轴向弯曲应力，所以头部应有较高的硬度，杆部应有较高的刚度和屈服强度，并且都要有一定的 韧性（以免断裂）。锥把直径较大（为了省力），主要要求重量轻、绝缘性能好，与推杆能牢固的结合没，外观漂亮。因此锥杆材料应选用（ ），头部进行（ ）处理，杆部进行（ ）处理，锥把材料应选用（ ）。
（a）高碳钢 （b）低碳钢 （c）中碳钢 （d）塑料 （e）橡胶
（f）木料 （g）淬火 （h）正火 （i）调质 （j）退火 6．电炉炉丝与电源线的接线座应用（ ）材料最合适。
（a）绝缘胶木 （b）有机玻璃 （c）20钢 （d）高温陶瓷
习题8
一、名词解释
使用性能、工艺性、经济性、圆角滚压 二、填空题
１．机器零件选材的三大基本原则是（ ）、（ ）和（ ）。L ２．零件生产和使用的总成本包括（ ）、（ ）、（ ）、（ ）、（ ）、（ ） ３．尺寸较大（分度回直径d＞400～600mm）、形状较复杂而不能锻造的齿轮可用（ ） 制造，在无润滑条件下工作的低速无冲击齿轮可用（ ）制造，要求表面硬、心部强韧的重 载齿轮必须用（ ）制造。
４．机床轻载主轴（载荷小，冲击不大，磨损较轻）用（ ）钢制造并进行（ ）热处理。 机床中载主轴（载荷中等，磨损较严重）用（ ）钢制造并进行（ ）热处理。机床重载主 轴（载荷大，磨损和冲击严重）用（ ）制造并进行（ ）热处理。
５．汽轮机水冷壁管（爆管失效）用（ ）钢制造，汽车发动机连杆（过量变形或断裂失 效）用（ ）钢制造，燃气轮机叶片（蠕变失效）用（ ）钢制造。 三、简答题
１．JN-150重型载重汽车（载重量为8吨）变速箱中的第二、三档齿轮，要求心部抗拉强度为6b≥1100MMPa，ak=70J/c㎡;齿表面硬度HRC≥50～60，心部硬度HRC≥33—35。试合理选择材料，制定生产工艺流程及各热处理工序的工艺规范。
2．某柴油机曲轴技术要求如下；6b≥650MPa，ak=１５J/c㎡，轴体硬度ＨＢ＝240－300，轴颈硬度 HRC55。试合理选择材料，制定生产工艺路线和各热处理工艺的工艺规范。 ３．高精度磨床主轴，要求变形小，表面硬度高（HV＞900），心部强区好，并有一定的韧性。问应选用什么材料，采用什么工艺路线？
４．试选择制造碎石机中的鄂板与磨球的材料，并指出其合金组成中各合金元素的作用。 ５．说是下列复合材料的性能特点及应用范围：（１）钢一钛复合板；（２）钢一铝一铝 锡（2０％Sn）三层复合板；（３）钢－硬质合金嵌镶模具；（4玻璃钢；（5）钢一聚四氯乙烯复合管。 四、判断题
１．武汉长江大桥用 Q235钢制造的，虽然16Mn钢比 Q235钢贵，但南京长江大桥采用 16Mn钢制造．这是符合选材的经济性原则的。（ ）
２．火箭发动机壳体选用某超高强度钢制造，总是发生脆断，所以应该选用强度更高的钢材。（ ）
３．采用45钢制造Φ30和Φ80两根轴，都经调质处理后使用。轴的表面组织都是回火索氏体，因此这两根轴的许用设计应力相同。( ) ４．弹簧（直径Φ15mrn），材料用45钢，热处理采用淬火+低温回火，HRC55～60。 ５．某工厂发生一汽轮机叶片飞出的严重事故。该汽轮机由多段转子组成。检查发现， 飞出叶片的转子槽发生了明显的变形，而未飞出叶片的转子槽没有变形。因此可以断定，失效转子的钢材用错了。（ ） 五、选择题