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1、 汽车工程材料 名词解释（10分）汽车运行材料：运行过程中使用的材料（如：汽车燃料，润滑油、工作液、轮胎）汽油抗爆性：汽油在发动机气缸内燃烧防止爆燃的能力 柴油十六烷值：柴油燃烧性能的评定指标，正16烷值定为100，着火延长期短，平缓、发火好、凝点：规定温度下冷却至停止流动的最高温度、闪点：规定温度下，加热油品所逸出蒸汽与空气的混合气体与火焰接触发生瞬间闪火斐然最低温度、过冷度：理论结晶温度与实际结晶温度的差值、硬度：抵抗局部变形或破坏的能力渗碳体：Fe3C硬度高 奥氏体：溶解在r-Fe中间隙固体，塑性好、铁素体：溶于a-Fe中间隙溶体、塑性好 （11）钢的淬火、：加热-保温-用大于临界冷却速
2、度的方式以获得马氏体的方法 （12）回火、：淬取后的工件加热至低于A1的某一温度，保温一段时间-冷却（13）退火:目的：降低硬度，增加塑性，为下工程加工做准备。阶段：加热(至一定温度)-保温-随炉缓慢冷却影响因素：加热温度、冷却速度考试知识点1. 金属的结晶过程：液体形核长大形成晶粒结晶完毕 。形核有均匀形核和不均匀形核两种，形核率跟过冷度有关，过冷度越大形核率越大，晶粒就越细小，一旦形核就开始长大，液态原子往晶核上堆砌就长大了，最终形成一个完整的晶粒。2. 钢的组分：以铁为主元素，含碳量低于2%以下，并含其他元素的材料（在铬钢中可能大于2%，但2%通常是钢和铸铁的分界线）1. 各种钢的牌号，
3、含义:Q215-A-b3：表示屈服强度为215MPa的A级半镇静碳素钢 碳素结构钢 :由Q+数字+质量等级符号+脱氧方法符号组成。它的钢号冠以“Q”，代表钢材的屈服点，后面的数字表示屈服点数值，单位是MPa例如Q235表示屈服点(s)为235 MPa的碳素结构钢 :质量等级符号分别为A、B、C、D。脱氧方法符号：F表示沸腾钢；b表示半镇静钢：Z表示镇静钢；TZ表示特殊镇静钢，镇静钢可不标符号，即Z和TZ都可不标。例如Q235-AF表示A级沸腾钢2. 铝合金的分类:铝合金分为两大系列：加工铝合金和铸造铝合金加工铝合金有1-7系列牌号，比如1100，2219，3003等铸造铝合金按我国的分法，共分
4、4类，如下：铝硅系列：如ZL102，ZL104等，以1打头铝铜系列：如ZL201，ZL205等，以2打头铝镁系列：如ZL301，ZL303等，以3打头铝锌系列：如ZL401，ZL402等，以2打头5.钢的分类:1.按化学成分分类按化学成份可将钢分为碳素钢和合金钢。2.按质量分类钢的质量是以硫、磷的含量来划分的。根据硫、磷的含量可将钢分为普通质量钢、优质钢、高级优质钢和特级优质钢。3.按冶炼方法分类根据冶炼所用炼钢炉不同，可将钢分为平炉钢、转炉钢和电炉钢。4.按金相组织分类在退火组织可将钢分为亚共析钢、共析钢和过共析钢。按正火组织可将钢分为珠光体钢、贝氏体钢、马氏体钢、铁素体钢、奥氏体钢和莱氏体
5、钢等。5.按用途分类按用途可将钢分为结构钢、工具钢和特殊性能钢,优质碳素结构钢优质碳素结构钢的牌号以两位数表示，这两位数字表示钢的平均含碳量的万分之几。沸腾钢和半镇静钢在牌号尾部分别加符号“F”和“b”。如平均含碳量为0.08%的沸腾钢，其牌号表示为“08F”；平均含碳量为0.01%的半镇静钢，其牌号表示为“10b”。镇静钢一般不表示符号，如平均含碳量为0.45%的镇静钢，其牌号表示为“45”。钢的含锰量为0.70%1.00%时，在牌号后加锰元素符号，如“50Mn”。高级优质钢在牌号后加字母“A”。特级优质钢在牌号后加字母“E”如“45E”。合金结构钢和合金弹簧钢合金结构钢和合金弹簧钢牌号由两
6、位数字（表示平均含碳量的万分之几）加上其后带有百分含量数字的合金元素符号组成。工具钢碳素工具钢碳素工具钢的牌号由字母“T”与其后的数字组成，如“T9”。高级优质钢在牌号后加字母“A”如“T10A”。合金工具钢和高速工具钢合金工具钢和高速工具钢牌号的表示方法与合金结构钢基本相同，但一般不标明含碳量数字，如“Cr12MoV”（平均含碳量为1.60%）“W6Mo5Cr4V2”（平均含碳量为0.85%）当合金工具钢的含碳量小于1.00%时，含碳量用一位数字标明，表示平均含碳量的千分之几，如“8MnSi”。平均含铬量小于1%的合金工具钢，在含铬量（以千分之一为单位）前加数字“0”，如“Cr06”。轴承钢
7、高碳铬轴承钢的牌号以字母“G”打头，牌号中不标明含碳量，铬含量以千分之一为单位，如“GCr15”的平均含铬量为1.5%。渗碳轴承钢牌号的表示方法与合金结构钢相同，仅在牌号头部加字母“G”如“G20CrNiMo”。不锈钢和耐热钢不锈钢和耐热钢的牌号由表示平均含碳量的数字（以千分之一为单位）与其后带有百分含量的合金元素符号组成。合金元素含量表示方法同合金结构钢。含碳量的表示方法为：当平均含碳量1.00%时，用两位数字表示，如“11Cr17”（平均含碳量为1.10%）；当1.00%平均含碳量0.1%时，用一位数字表示，如“2Cr13”（平均含碳量伪0.20%）；当含碳量上限0.1%时，以“0”表示，
8、如“0Cr18Ni9”（含碳量上限为0.08%）；当0.03%含碳量上限0.01%（超低碳），以“03”表示，如“03Cr19Ni10”（含碳量上限为0.03%）；当含碳量上限0.01%时（极低碳），以“01”表示，如“01Cr19Ni11”（含碳量上限为0.01%）。铸 钢以强度为主要特征的铸钢牌号为“ZG”（表示“铸钢“二字）加上两组数字，第一组数字表示最低屈服强度值，第二组数字表示最低抗拉强度值，单位均为MPa如“ZG200-400”。以化学成分为主要特征的铸钢的牌号为“ZG”加上两位数字，这两位数字表示平均含碳量的万分之几。合金铸钢牌号在两位数字后加上带有百分含量数字的元素符号。当合金
9、元素平均含量为0.9%1.4%时，除锰只标符号不标含量外，其他元素需在符号后标注数字1；当合金元素平均含量大于1.5%时，标注方法同合金结构钢，如“ZG15Cr1Mo1V”、“ZG20Cr13”。6.机器零件选材的原则:(1)抗压强度-材料承受压力的能力. (2)抗拉强度-材料承受拉力的能力. (3)抗弯强度-材料对致弯外力的承受能力7.汽车上面主要零件的工作环境及失效形式(磨损、疲劳断裂、腐蚀、过量变形、老化)另一种表述为：整体断裂、塑性变形、表面损伤、弹性变形过量、功能失效。7.汽车制动液、冷却液、齿轮油等得主要性能要求，选用原则、注意事项。3. 熟悉金属的拉伸试验。晶格缺陷:在实际的晶体
10、中，由于晶体形成条件、原子的热运动及其它条件的影响，原子的排列不可能那样完整和规则，往往存在偏离了理想晶体结构的区域。这些与完整周期性点阵结构的偏离就是晶体中的缺陷，它破坏了晶体的对称性。点缺陷：空位，填隙，替位； 线缺陷：位错，刃位错，螺旋位错，混合位错； 面缺陷：平移界面，堆垛层错，晶界，亚晶界。11. 熟悉淬火的原理以及各种因素对淬火的影响。(淬火的原理):将一定含碳量的钢加热到临界温度以上某一温度，然后急冷。碳来不及析出，就形成马氏体。淬火是一种获得马氏体组织的热处理工艺(2)淬火目的：增加硬度，配合回火改善钢铁机械性能阶段：加热-保温-急速冷却影响因素：加热温度、冷却温度、冷却介质1
11、2. 汽车轮胎的结构、种类、优缺点。如何正确使用轮胎。答：一，按胎体结构分为：普通结构轮胎。帘布层的帘线以交叉形式层叠胶接，胎体坚固，侧向刚性好，但缓冲性能较差。子午线结构轮胎。胎体的帘线以子午线形式排列，与外胎圆周成正交，强度得到充分发挥。子午线结构轮胎比普通结构轮胎滚动阻力小,缓冲性能好,行驶里程长。二，按胎面花纹分为：普通花纹轮胎。越野花纹轮胎。混合花纹轮胎 规格和胎侧标志 轮胎的公称外直径 (D)、断面宽(B)和胎圈内径(d)等尺寸是轮胎的主要规格参数，一般多为英制标示于胎侧。高压轮胎用DB表示；低压轮胎用B-d表示。胎侧还用代号标示胎体帘线类型。13. 铁炭合金的相有哪些，各自的机械
12、性能如何。答：铁素体奥氏体珠光体莱氏体渗碳体铁素体奥氏体you很好的 塑性,韧性 珠光体有较高的 综合机械性能 莱氏体渗碳体都是 脆性的,硬度高,耐磨性好14. 陶瓷材料、复合材料、玻璃材料的性能特点如何。答：（陶）：耐高温、抗腐蚀、高硬度、高脆性、导电性差 (复): 比强度和比模量大 疲劳强度高、 阻尼大 减震性好、高温新能好、过载安全、独特成型工艺 (玻):膨胀系数小，热稳定性大 透光性、耐蚀性15. 什么是加工硬化，有什么优缺点。答:属材料在再结晶温度以下塑性变形时强度和硬度升高，而塑性和韧性降低的现象。又称冷作硬化。优缺点：能显著提高金属材料、零件和构件的表面强度零件受力后，某些部位局
13、部应力常超过材料的屈服极限，引起塑性变形，由于加工硬化限制了塑性变形的继续发展，可提高零件和构件的安全度；金属零件或构件在冲压时，其塑性变形处伴随着强化，使变形转移到其周围未加工硬化部分。经过这样反复交替作用可得到截面变形均匀一致的冷冲压件； 可以改进低碳钢的切削性能，使切屑易于分离。但是加工硬化也给金属件进一步加工带来困难。特别注意金属热处理的工序，各种热处理的作用，能设计简单的热处理工序。例有Q235AF 、65 、20CrMnTi、60Si2Mn、T12等钢材，请选择一种钢材制作汽车变速箱齿轮（高速重载受冲击），并设计热处理工序，说明各热处理工序的作用。答（20分）：因为齿轮受较大力，冲
14、击频繁，所以材料需要很高的强度和疲劳强度、冲击韧度和耐磨性，需渗碳、淬火、低温回火处理 最后自然失效处理渗碳：将齿轮置于渗碳介质内进行加热保温，使碳原子渗入齿轮表面，目的是提供齿轮表面层含碳量淬火：将钢加热到临界点以上，保温后以大于临界冷却速度（Vc）冷却，以得到马氏体或下贝氏体组织，淬火能显著提高钢的强度和硬度低温回火处理：将淬火钢加热至A1点以下某一温度保温一定时间后，以适当方式冷到室温的热处理工艺 目的是减少或消除淬火应力热处理主要是三个过程，加热，保温，冷却。加热的过程就将温度达到奥氏体化的温度的一个过程。保温的意义在于让钢材在奥氏体化温度中保持一段时间，让碳充分的溶解到奥氏体中去，为
15、冷却的过程做好准备。而冷却是决定钢材特性的重要阶段，不同的冷却速度对材料的组织产生决定性影响，如果冷却的速度较快，那么碳素体析出较多，硬度就大，反之就小。所以生产中使用不同温度和导热率的冷却介质对冷却速度进行控制。1.钢的退火 退火是生产中常用的预备热处理工艺。大部分机器零件及工、模具的毛坯经退火后，可消除铸、锻及焊件的内应力与成分的组织不均匀性；能改善和调整钢的力学性能，为下道工序作好组织准备。对性能要求不高、不太重要的零件及一些普通铸件、焊件，退火可作为最终热处理。 钢的退火是把钢加热到适当温度，保温一定时间，然后缓慢冷却，以获得接近平衡组织的热处理工艺。退火的目的在于均匀化学成分、改善机
16、械性能及工艺性能、消除或减少内应力并为零件最终热处理作好组织准备。 按加热温度可分为两大类：一类是在临界温度（Ac3或Ac1）以上的退火，也称为相变重结晶退火。包括完全退火、不完全退火、等温退火、球化退火和扩散退火等；另一类是在临界温度（Ac1）以下的退火，也称低温退火。 2.钢的淬火与回火 钢的淬火与回火是热处理工艺中很重要的、应用非常广泛的工序。淬火能显著提高钢的强度和硬度。如果再配以不同温度的回火，即可消除（或减轻）淬火内应力，又能得到强度、硬度和韧性的配合，满足不同的要求。所以，淬火和回火是密不可分的两道热处理工艺。 2.1 钢的淬火 淬火是将钢加热到临界点以上，保温后以大于临界冷却速度（Vc）冷却，以得到马氏体或下贝氏体组织的热处理工艺。 2.2 钢的回火 回火是将淬火钢加热至A1点以下某一温度保温一定时间后，以适当方式冷到室温的热处理工艺。它是紧接淬火的下道热处理工序，同时决定了钢在使用状态下的组织和性能，关系着工件的使用寿命，故是关键工序。 回火的主要目的是减少或消除淬火应力