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模具材料及热处理试题库一、判断1、60钢以上的优质碳素结构钢属高碳钢，经适当的热处理后具有高的强度、韧性和弹性，主要用于制作弹性零件和耐磨零件。 （）2、40Cr钢是最常用的合金调质钢。 （）3、60Si2Mn钢的最终热处理方法是淬火后进行高温回火。 （）4、高合金钢的完全退火的冷却速度是每小时100150。 （）5、等温淬火与普通淬火比较，可以获得相同情况下的高硬度和更好的韧度。（）6、一些形状复杂、截面不大、变形要求严的工件，用分级淬火比双液淬火能更有效的减少工件的变形开裂。 （）7、渗碳时采用低碳合金钢，主要是为提高工件的表面淬火硬度。 （）8、均匀化退火主要应用于消除大型铸钢、合金钢锭在铸造过程中所产生的化学成分不均及材料偏析，并使其均匀化。 （）9、高合金钢及形状复杂的零件可以随炉升温，不用控制加热速度。 （）10、铬钼钢是本质粗晶粒钢、其淬透性和回火稳定性高，高温强度也高。 （）11、铬锰硅钢可以代替镍铬钢用于制造高速、高负荷、高强度的零件。 （）12、铬轴承钢加热温度高，保温时间略长，主要使奥氏体中溶入足够的合金碳化物。 （）13、低合金渗碳钢二次重新加热淬火，对于本质细晶粒钢的零件，主要使心部、表层都达到高性能要求。 （）14、铸铁的等温淬火将获得贝氏体和马氏体组织。 （）15、高速钢是制造多种工具的主要材料，它除含碳量高外，还有大量的多种合金元素（W、Cr、Mo、V、Co），属高碳高合金钢。 （）16、钢在相同成分和组织条件下，细晶粒不仅强度高，更重要的是韧性好，因此严格控制奥氏体的晶粒大小，在热处理生产中是一个重要环节。 （）17、有些中碳钢，为了适应冷挤压成型，要求钢材具有较高的塑性和较低的硬度，也常进行球化退火。 （）18、低碳钢正火，为了提高硬度易于切削，提高正火温度，增大冷却速度，以获得较细的珠光体和比较分散的自由铁素体。 （）19、过共析钢正火加热时必须保证网状碳化物完全融入奥氏体中，为了抑制自由碳化物的析出，使其获得伪共析组织，必须采用较大的冷却速度冷却。 （）20、含碳量相同的碳钢与合金钢淬火后，硬度相差很小，但碳钢的强度显著高于合金钢。 （）21、中高碳钢的等温淬火效果很好，不仅减少了变形，而且还获得了高的综合力学性能。 （）22、淬火钢组织中，马氏体处于碳的过饱和状态，残余奥氏体处于过热状态，所以组织不稳定，需要回火处理。 （）23、低碳钢淬火时的比容变化较小，特别是淬透性较差，故要急冷淬火，因此常是以组织应力为主引起的变形。 （）24、工件淬火后不要在室温下放置，要立即进行回火，会显著提高马氏体的强度和塑性，防止开裂。 （）25、渗碳淬火后，工件心部硬度与工件材料本身淬透性无关。 （）26、经过淬火与时效的铝合金，当迅速加热到200250，并在此温度范围内停留较长的时间时，其力学性能即恢复到重新淬火状态。 （）27、铸铝合金的淬火+完全人工时效，用来获得最高强度与硬度。 （）28、黄铜低温退火目的是消除冷变形加工应力，防止开裂，退火温度通常为260300，保温13h，水冷。 （）29、在铬不锈钢中加入锰和氮可以代替铬，但锰本身并不能防锈，故不能单独使用。 （）30、马氏体不锈钢退火的目的是为了降低硬度或消除冷作硬化，以便于切削加工与冷变形加工；或者为了消除锻压与焊接后快速冷却产生的应力，防止产生裂纹。 （）31、淬火和回火是马氏体型不锈钢的最后热处理，目的在于提高钢的强度、硬度、抗蚀性和抗氧化性。 （）32、抗冲击冷作模具钢60Si2Mn在300及400回火状态下，以亚温淬火（800820）对强韧性最有利。 （）33、对于钢结硬质合金GT35，当要求高耐磨性时，可采用高温回火；当在冲击载荷下工作时，可采用低温回火，以提高其韧性。 （）34、GR(4Cr3Mo3W4VNb)钢中加入少量的Nb是为了增加钢的回火抗力及热强性。（）35、在模具钢中加入Mo或W两种合金元素，主要是防止高温回火韧性的产生。（）36、热作模具材料常用高碳合金钢来制作。 （）37、5CrNiMoVSi钢主要添加了一定量的V和Si，从而使高温强度大幅降低，且具有更高的淬透性和热稳定性。 （）38、对于性能要求高的塑料模具，可采用二次淬火。 （）39、SM2是一种低Ni马氏体时效硬化性塑料模具钢。 （）40、用于制造塑料模具的锌合金主要为Zn-4Al-3Cu共晶合金。 （）41、工件表面的硬突出物和外来硬质颗粒在加工时刮擦模具表面，引起模具表面材料脱落的现象称为黏着磨损。 （）42、一般说来，材料温度高于等强温度时易产生沿晶断裂。 （）43、一般说来，材料温度低于等强温度时易产生穿晶断裂。 （）44、冷冲裁模模具刃口在压力和磨擦作用下，最常见的失效形式是磨损失效。（）45、在韧性组织上弥散分布的硬质碳化物颗粒会降低模具的耐磨性。 （）46、P20是一种典型的预硬型塑料模具钢，其淬透性较高。 （）47、对冷作模具材料淬透性的要求是淬火后易于获得深厚的硬化层。 （）二、单选1、作为普通渗碳零件应选用（A）。 A、20钢 B、40Cr C、55钢 D、20Cr2、下列合金元素中（D）不形成碳化物而是溶于奥氏体中，才能提高淬透性。A、Al、Zn、Cu B、Mo、Ni、MnC、Cr、W、Si D、Ti、V、Nb3、铬钼钢高温强度和组织稳定性好，所以可以制造在（C）温度下长期工作的零件。A、300 B、400 C、500 D、6004、含铬、镍、钼的合金铸铁，在（B）范围内有回火脆性。A、400450 B、500550C、600650 D、7007505、低合金工具钢的淬火温度一般采用（B）。A、Ac1+（3050） B、Ac1+（50100）C、Ac1+（100150） D、Ac1+（150200）6、铬锰硅钢的缺点是有回火脆性倾向，脱碳和过热倾向较大，容易出现（C）。A、黑色组织 B、黑带 C、白点 D、黑点7、高速钢由于钼和钨的加入降低了相变的温度和临界冷却温度，提高了淬透性，可在（A）淬硬。A、空气中 B、油中 C、水中 D、炉中8、灰铸铁的热处理特点是：由于灰铸铁（A）高，加热时温度相应提高。A、含硅量 B、含锰量 C、含磷量 D、含硫量9、淬火钢马氏体分解一直延续到350以上，在高合金钢中甚至可延续到（D）。A、300 B、400 C、500 D、60010、在钢中加入质量分数（B）Si可推迟薄片碳化物沿马氏体界面析出，从而使脆性转化温度移向高温区。A、0.5%0.9% B、1%3% C、3%5% D、5%7%11、钢中含有（C）等合金元素时，更容易出现高温回火脆性。A、硅、钨、铜 B、氮、硼、锑 C、锰、铬、镍 D、铝、锌、铌12、在加热温度相同时，加热速度越快，奥氏体晶粒（B）。A、越粗大 B、越细小 C、中间值 D、不变化13、马氏体形态变化在生产上也得到了广泛的应用，利用（A）具有较高的综合力学性能的特点。A、低碳马氏体 B、中碳马氏体 C、高碳马氏体 D、都不是14、当工件表面和心部温度变化不同时，造成热胀冷缩不均，便产生内应力。这种由热胀冷缩不一致而产生的应力称为（B）。A、组织应力 B、热应力 C、载荷应力 D、机械应力15、当淬火内应力超过钢的（A）时，就造成了工件变形。A、屈服强度 B、断裂强度 C、疲劳强度 D、抗拉强度16、碳素钢水冷淬火时，（B）比较突出。A、组织应力 B、热应力 C、载荷应力 D、机械应力17、合金钢油冷淬火时，（A）的作用比较突出。A、组织应力 B、热应力 C、载荷应力 D、机械应力18、防淬火开裂也可采用不使工件淬透，便停止冷却并立即进行回火的方法，例如冷却到（B）时停止冷却，立即回火。A、室温 B、60100 C、120150 D、15020019、对碳素钢与低碳合金退火，保温时间按（B）计算。A、0.30.6h/100mm B、0.60.8h/100mmC、0.81.0h/100mm D、1.01.2h/100mm20、锻件在加热过程的低温阶段，升温速度要控制在（B）。A、1030/h B、3070/h C、70100/h D、100150/h21、低碳合金钢锻件退火终冷温度可选择（D）。A、150200 B、200250 C、300350 D、40045022、油冷时大型零件中最大的温差比水冷小一般不超过（D）。A、300 B、300350 C、400450 D、50023、退火时高、中合金模具钢的大型锻件表面终冷的温度不高于（B）。A、150200 B、200250 C、300350 D、40045024、为防止回火加热时产生热应力与淬火的应力迭加，使零件中缺陷扩大，回火加热速度应比淬火加热速度低一些，一般控制在（B）。A、1030/h B、30100/h C、70130/h D、100150/h25、水冷大型零件截面上的最大温差可达（C）。A、200400 B、500600 C、750800 D、85090026、锻件调质后再不引起回火脆性的温度下在进行补充回火450可使残余应力降低（B）左右。A、30% B、50% C、60% D、70%27、快速退火的优点是在一定情况下，所获得的强度与塑性能满足（A）加工的要求。A、冷变形 B、热变性 C、切削加工 D、锻造加工28、固溶处理是将合金加热至高温单相区（C）保持，使过剩相充分溶解到固溶体中后快速冷却，以得到过饱和固溶体的工艺。A、升温 B、降温 C、恒温 D、其它29、在高于室温的某一温度范围即（A）内发生的时效叫人工时效。A、100200 B、250300 C、350400 D、45050030、加入哪种金属材料能抑制过热敏感性及网状碳化物的析出。（D） A、Ni B、Mn C、W D、V31、低耐热高韧性热作模具钢5Cr2NiMoVSi主要添加了一定量的V和Si，从而使高温强度大幅提高，且具有更高的（B）和热稳定性。 A、淬硬性 B、淬透性 C、韧性 D、耐磨性32、拉伸不锈钢首选的模具材料是（D）。A、球墨铸铁 B、高镍合金钢 C、锡青铜 D、铝青铜三、多选1、冷拉深模其模具受到的摩擦力十分强烈，因而模具的主要失效形式是（A C）。A、磨粒磨损 B、疲劳磨损 C、粘着磨损D、气蚀磨损 E、冲蚀磨损 F、腐蚀磨损2、冷镦模其凸模承受巨大的冲击压力和摩擦力，凹模承受冲胀力和摩擦力，因而最常见的失效形式是（B D）。A、韧性断裂失效 B、疲劳断裂失效 C、脆性断裂失效D、磨损失效 E、混晶断裂失效 F、腐蚀失效3、模具的各项性能要求有时是相互矛盾的，一般硬度越高，耐磨性（C）；在同样硬度下，钢材（D）越高，耐磨性就越高。A、越低 B、适中 C、越高D、碳含量 E、硅含量 F、硫含量4、高铬钢一次硬化法淬火，是用较低的温度淬火，对于Cr12MoV钢而言，一般选用（D）淬火，随后进行（F）回火。A、960980 B、10001020 C、高温D、10301050 E、中温 F、低温5、低变形冷作模具钢的基本优点是具有较好的（A）和（B），各国通用的代表性钢种有（E）。A、淬透性 B、淬硬性 C、耐磨性 D、9CrSi E、MnCrWV F、T10A6、高强度高耐磨冷作模具钢具有（CDEF）的特点。A、高淬透性 B、高淬硬性 C、高耐磨性 D、高强度 E、高抗压性 F、高热稳定性7、在冷作模具材料中，以下哪些材料属于高碳高铬模具钢（AE）。A、Cr12 B、T10A C、T8A D、9CrSi E、Cr12MoV F、CrWV 8、哪种属于常用的低耐热高韧性热作模具钢。（AE） A、5CrMnMo B、GR C、012Al D、3Cr2W8V E、5CrNiMo F、HD9、对于要求形状简单、精度要求低、产品批量要求不大的塑料模具，最好选用（A B D）。A、20Cr B、T10A C、PCR D、T8A E、40Cr F、3Cr2Mo10、对于要求大型、型腔复杂、产品批量大的塑料模具，可以选用（EF）。A、20Cr B、T10A C、CrWV D、T8A E、40Cr F、3Cr2Mo11、对于要求耐蚀、精度要求高的塑料模具，可以选用（C D）。A、20Cr B、T10A C、PCR D、06Ni E、40Cr F、3Cr2Mo12、过共析钢正火，首先加热时必须保证网状碳化物全部溶入（C）中，为了抑制自由碳化物析出，使其获得（F）组织，必须采用较大冷却速度进行冷却。A、马氏体 B、贝氏体 C、奥氏体D、共析组织 E、共晶组织 F、伪共析组织13、10，15，20，25等低碳结构钢的（B）性能比较好，但用作成型零部件或导柱、导套时，需要进行（A）处理。A、渗碳 B、塑性加工 C、调质D、韧性很好 E、退火 F、低温回火14、马氏体时效钢的特性是：模腔加工后可用简便的（B）进行硬化；时效处理的尺寸变化极小；材料的气孔缺陷很少；焊接性能优良；强度、（D）。A、淬火处理 B、时效处理 C、调质处理D、韧性很好 E、退火 F、回火15、淬硬型钢的（D）不仅与钢材本身的性能有关，还取决于（A）。A、淬火冷却速度 B、临界冷却速度 C、工件尺寸形状D、淬透性 E、耐热性 F、工件加工精度四、填空1、模具丧失正常的使用功能，不能通过一般的修复方法使其重新服役的现象称为_，它既有达到预定寿命的_，也有远低于预定寿命的_。（模具失效、正常失效、早期失效）2、模具在正常失效前生产出的合格产品的数目称为_，如其在使用过程中经过多次修模，则为_与_的总和。（模具使用寿命、首次寿命、各次修模寿命）3、磨损失效是模具失效的一种，它有很多种类型，按磨损机理不同可分为_、_、_和腐蚀磨损等。（磨粒磨损、粘着磨损、疲劳磨损）4、影响模具寿命的主要因素有_、_、_、_和_。（模具结构、模具工作条件、模具材料、模具热处理与表面强化处理、模具制造工艺）5、冷作模具材料应具备一定的_、_、_、疲劳抗力以及抗咬合能力。（断裂抗力、变形抗力、磨损抗力）6、冷冲裁模最主要的失效形式是_。（磨损失效）7、塑料模具在服役过程中，可产生_、_、_、_、疲劳失效及热疲劳失效。（磨损失效、腐蚀失效、塑性变形失效、断裂失效）8、根据服役条件不同可将模具材料分为_、_、_和其他模具材料等几大类。（冷作模具材料、热作模具材料、塑料模具材料）9、硬度是模具的主要性能指标，一般热作模具材料的硬度为_，冷作模具材料的硬度为_。（4052HRC、60HRC）10、高耐磨微变形冷作模具钢的共同特点是_、_、_、_和高的抗压强度。（高淬透性、微变形、高耐磨性、高热稳定性）11、5CrNiMo是典型的低耐热高韧性热作模具钢，热处理过程中采用等温处理的方法，最终获得_+_+_的组织，模具的寿命会明显提高。（马氏体、下贝氏体、少量残余碳化物）12、高耐热热作模具钢3Cr2W8V的主加元素刚好是W18Cr4V的一半，因此又称为_。（半高速钢）13、塑料模按成型固化不同分为_塑料模和_塑料模两类。（热塑性、热固性）14、深冷处理的目的主要是_、_以及提高钢的磁性。（提高硬度、稳定尺寸）15、深冷处理的效果主要有残余的奥氏体几乎可全部转变为_，材料组织细化并可析出_，耐磨性比普通冷处理的模具可提高18倍。（马氏体、微细碳化物）16、预备热处理的目的是_、_、消除不良组织和防止白点产生。碳钢和合金元素含量较低的钢，预备热处理采用_或_；合金元素较多淬透性较好的钢，可采用_或_。（降低硬度、细化晶粒；正火、退火；正火高温回火、完全退火处理）17、渗碳的主要目的是提高钢表面含碳量，并通过热处理获得高的表面_和_，提高钢的抗疲劳性能，而心部仍具有较好的_和_。（硬度、耐磨性；强度、韧性）18、钢的淬火变形有两种：一种是尺寸变形，即_和_，而另一种是形状的变化即_和_，工件的实际变形是同时兼有这两种变形。（伸长、收缩；弯曲、翘曲）19、模具零件的预先热处理包括退火、正火、调质处理等几种工艺方法，其最终热处理主要有_和_工艺。（淬火、回火）20、模具钢中大量的加入元素Ni，其主要作用是确保模具固溶体淬火后，能获得单一的_组织。（马氏体）21、高温回火是一种消除钢中_的方法，并且可消除模具的_，提高韧性，防止开裂。（残余奥氏体、残余应力）22、塑料模具的磨损方式主要为_，其次是粘着磨损、腐蚀磨损和疲劳磨损。（磨粒磨损）23、为了保证模具的使用性能，渗碳型塑料模具钢的热处理方式为_、_和_。（渗碳、淬火、低温回火）24、精冲使用的坯料要求具有良好的_，否则坯料使用前需经_处理。（塑性、退火）25、拉伸时在两种性质相近的材料之间易发生_。（黏附）五、简答1、退火与正火硬度偏高的预防方法有哪些？答：（1）适宜的冷却速度；（2）严格工艺规范，防止加热温度过高或过低；（3）正确选择等温退火时的等温温度，防止温度过低；（4）防止出炉温度过高；（5）防止装炉量大时保温不足。2、说明模具材料对模具使用性能和寿命的影响。 答：（1）材料的类别（2）材料的硬度（3）材料的冶金质量（4）材料的热处理工艺3、简述塑料模修理过程中，如何正确寻找模具的故障? 答：（1）仔细分析不良塑件样品的缺陷； （2）打开模具，规范的查找和判断模具的故障；（3）经全面考虑后选择正确的修理方法。4、简述模具材料的力学性能要求和工艺性能要求。 答：力学性能要求： （1）耐磨性 （2）韧性 （3）硬度和热硬性 （4）抗疲劳性能 工艺性能要求： （1）加工性能 （2）淬透性和淬硬性 （3）氧化、脱碳敏感性5、简述冷作模具材料中碳素工具钢（T10A、T8A）的应用及特点。 答：这是冲模中应用最广、价格最便宜的材料，适宜形状简单的冲模。 其优点是加工性能好，有一定的硬度。 缺点是淬火变形大，耐磨性较差。 热处理后的硬度为5862HRC。6、如何选定冷挤压凸模的淬火温度？ 答：（1）如采用高温淬火，在加热时随着淬火温度的升高，合金碳化物不断溶入奥氏体，从而获得含碳和合金元素含量较高的马氏体及大量的残余奥氏体，通过高温回火可获得较高的硬度和抗压强度； （2）另一方面，随着淬火温度的升高，奥氏体晶粒不断粗化，导致材料性能下降，尤其是韧性，因此淬火加热温度必须很好的选定。7、简述低耐热热作模具5CrNiMo钢的热处理工艺。 答：（1）退火：等温退火的加热温度为760780，等温温度为680； （2）淬火：经600650预热后加热到830860油淬； （3）回火：经490660回火。8、简述中耐热热作模具H11钢的热处理工艺。 答：（1）退火：等温退火的加热温度为880，等温温度为750； （2）淬火：不需要预热，直接加热到10001020油淬或分级淬火； （3）回火：经540660回火。9、简述高耐热热作模具3Cr2W8V钢压铸模的热处理工艺。 答：（1）退火：等温退火加热温度为840880，等温温度为720740； （2）淬火：采用高温淬火，即11401150淬火； （3）回火：采用高温回火，即650680回火。10、简述渗碳型塑料模具钢（10、20、20Cr等）的热处理工艺特点。 答：（1）渗碳 （2）一次淬火，温度为810850 （3）二次淬火，温度为760830（3）低温回火，温度为200左右11、简述预硬型塑料模具钢（P20、40Cr等）的热处理工艺特点。 答：（1）淬火，温度为830880，油冷 （2）高温回火，温度为450左右12、简述时效硬化型塑料模具钢（25CrNi3MoAl、18Ni、06Ni、PMS、SM2、PCR等）的热处理工艺特点。 答：（1）固溶处理：将刚加热至高温，使各种合金元素充分融入奥氏体，然后进行淬火处理获得马氏体组织； （2）固溶处理加热一般在盐浴炉中进行，而后油冷淬火； （3）时效处理：是模具达到所需的力学性能。10