第19练 合金结构钢 广西壮族自治区（对口招生）《金属材料与热处理》（科学版·第二版） 一课一练

编写说明：考虑到中职学生普遍基础知识相对薄弱的情况，我们依据支架式教学理念，精心编制了广西壮族自治区（对口招生）《金属材料与热处理》（科学版·第二版）一课一练。专辑里的每一份练习，都与课堂所授知识点紧密相关，题目围绕课堂所学知识点呈现。目的在于激发学生的学习兴趣，培养他们的学习自觉性，帮助学生扎实掌握课程的基本概念与基本方法。 本卷是广西壮族自治区（对口招生）《金属材料与热处理》（科学版·第二版）一课一练的第19练，内容为：合金结构钢的牌号、性能、热处理和应用。 广西壮族自治区（对口招生）一课一练 《金属材料与热处理》（科学版·第二版） 第19练 合金结构钢 一、单项选择题 1. 制造承受较大冲击和交变载荷的轴类零件，常选用的合金结构钢牌号是（ ） A. 45 B. 40Cr C. T10 D. GCr15 【答案】B 【解析】40Cr属于合金调质钢，经调质处理后具有较好的强度、韧性和疲劳性能，常用于制造轴、齿轮和连杆等重要零件。45是优质碳素结构钢，T10属于碳素工具钢，GCr15属于滚动轴承钢。 2. 合金结构钢主要是______（ ） A. 低合金结构钢 B. 合金渗碳钢和合金弹簧钢 C. 合金调质钢和滚珠轴承钢 D. A+B+C 【答案】D 【解析】合金结构钢主要包括低合金结构钢以及合金渗碳钢、合金调质钢、合金弹簧钢和滚珠轴承钢等。选项A、B、C分别列出了这些主要类别，因此应选A+B+C，即D。 3. 有关下图所示各零部件的表述，正确的是______。（ ） C620 车床主轴 加工中心主轴 电接触器 挖掘机 A. C620 车床主轴承受不大的工作应力和冲击载荷，可选用 45 号普通碳素结构钢制造 B. 加工中心主轴综合力学性能要求很高，强度、塑性和韧性要求配合良好，可选用 40MnB合金渗碳钢制造。 C. 电接触器中电路元件应有良好的导电性、耐腐蚀性和耐磨性，可选用 QBe2 铍青铜制造。 D. 挖掘机铲斗的斗齿在工作时受冲击载荷作用，需具备高强度、高硬度和高耐磨性，可选用 ZG200-400 钢制造。 【答案】C 【解析】45钢为优质碳素结构钢；40MnB为合金调质钢；挖掘机铲斗的斗齿应选用ZGMn13。 4. 制造要求表面硬、耐磨而心部具有较好韧性的齿轮，宜选用的合金结构钢牌号是（ ） A. 20CrMnTi B. 40Cr C. 60Si2Mn D. 35CrMo 【答案】A 【解析】20CrMnTi属于合金渗碳钢，渗碳淬火后表面硬度高、耐磨性好，心部仍具有较好的韧性，适合制造齿轮。40Cr和35CrMo常用于调质零件，60Si2Mn主要用于制造弹簧。 5. 属于低合金结构钢的是（ ） A. Q295 B. 40Cr C. Q275 D. 65Mn 【答案】A 【解析】Q295属于低合金高强度结构钢牌号，其中“Q”表示屈服强度，“295”表示屈服强度等级。40Cr属于合金调质钢，Q275属于碳素结构钢，65Mn属于合金弹簧钢，因此应选A。 二、填空题 6. 合金结构钢按主要用途可分为合金渗碳钢、合金调质钢、合金弹簧钢和______钢。 【答案】滚动轴承 【解析】合金结构钢按主要用途可分为合金渗碳钢、合金调质钢、合金弹簧钢和滚动轴承钢。滚动轴承钢主要用于制造滚动轴承的滚动体和套圈。 7. 合金调质钢牌号40Cr中，数字40表示钢中平均碳含量约为______，元素符号Cr表示加入了______元素。 【答案】0.40%；铬 【解析】合金结构钢牌号中，前两位数字表示平均碳含量的万分数，40表示平均碳含量约为0.40%；Cr是铬元素的符号。 8. 合金渗碳钢通常选用碳含量较低的钢种，常见牌号20CrMnTi中的平均碳含量约为______。 【答案】0.20% 【解析】合金渗碳钢需要通过渗碳提高表面碳含量，因此钢材本身的碳含量通常较低。牌号20CrMnTi中的数字20表示平均碳含量约为0.20%。 9. 合金弹簧钢60Si2Mn主要用于制造承受______载荷和具有较高弹性的弹簧零件。 【答案】交变 【解析】合金弹簧钢具有较高的弹性极限、疲劳强度和淬透性，主要用于制造承受交变载荷的弹簧零件。60Si2Mn是常用的硅锰合金弹簧钢。 三、综合应用题 10. 某机械厂为一台减速器加工传动轴，选用40Cr合金结构钢圆棒下料。圆棒直径为50 mm，长度为1200 mm，钢的密度取7.85 g/cm3。按牌号代表值估算，40Cr中碳的质量分数取0.40%，铬的质量分数按0.80%～1.10%计算，忽略加工损耗。该传动轴承受交变载荷，轴颈还要求具有较好的耐磨性。回答下列问题：（1）计算该圆棒的体积、质量，以及其中碳元素和铬元素的质量范围。结果分别保留两位小数、两位小数、两位小数和两位小数。（2）40Cr中“40”和“Cr”分别表示什么？针对该传动轴的使用要求，通常采用何种热处理，并说明其主要目的。（3）若轴颈要求较高的表面硬度和耐磨性，同时心部保持较好的韧性，说明可采用的改进热处理方法及其组织性能特点。 【答案】（1）圆棒半径为25 mm＝2.5 cm，长度为120 cm。体积：。质量：。碳元素质量：。铬元素质量范围：，。（2）“40”表示钢中碳的平均质量分数约为0.40%，“Cr”表示铬元素。通常采用调质处理，即淬火后高温回火，以获得较好的强度、塑性、韧性和疲劳性能。（3）可采用表面淬火后低温回火，使轴颈表层获得高硬度和高耐磨性的回火马氏体组织，心部保持调质组织，从而兼顾表面耐磨性和心部韧性。 【解析】（1）统一单位：r=2.5 cm，L=120 cm。V=π2355.00 cm3；m=ρV=18.49 kg；mC=18.49×0.40%=0.07 kg；mCr=18.49×(0.80%～1.10%)=0.15～0.20 kg。（2）“40”表示碳平均质量分数约0.40%，“Cr”表示铬；通常调质以提高综合力学性能。（3）表面淬火后低温回火，表层为回火马氏体，心部保持调质组织，兼顾耐磨性与韧性。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 编写说明：考虑到中职学生普遍基础知识相对薄弱的情况，我们依据支架式教学理念，精心编制了广西壮族自治区（对口招生）《金属材料与热处理》（科学版·第二版）一课一练。专辑里的每一份练习，都与课堂所授知识点紧密相关，题目围绕课堂所学知识点呈现。目的在于激发学生的学习兴趣，培养他们的学习自觉性，帮助学生扎实掌握课程的基本概念与基本方法。 本卷是广西壮族自治区（对口招生）《金属材料与热处理》（科学版·第二版）一课一练的第19练，内容为：合金结构钢的牌号、性能、热处理和应用。 广西壮族自治区（对口招生）一课一练 《金属材料与热处理》（科学版·第二版） 第19练 合金结构钢 一、单项选择题 1. 制造承受较大冲击和交变载荷的轴类零件，常选用的合金结构钢牌号是（ ） A. 45 B. 40Cr C. T10 D. GCr15 2. 合金结构钢主要是______（ ） A. 低合金结构钢 B. 合金渗碳钢和合金弹簧钢 C. 合金调质钢和滚珠轴承钢 D. A+B+C 3. 有关下图所示各零部件的表述，正确的是______。（ ） C620 车床主轴 加工中心主轴 电接触器 挖掘机 A. C620 车床主轴承受不大的工作应力和冲击载荷，可选用 45 号普通碳素结构钢制造 B. 加工中心主轴综合力学性能要求很高，强度、塑性和韧性要求配合良好，可选用 40MnB合金渗碳钢制造。 C. 电接触器中电路元件应有良好的导电性、耐腐蚀性和耐磨性，可选用 QBe2 铍青铜制造。 D. 挖掘机铲斗的斗齿在工作时受冲击载荷作用，需具备高强度、高硬度和高耐磨性，可选用 ZG200-400 钢制造。 4. 制造要求表面硬、耐磨而心部具有较好韧性的齿轮，宜选用的合金结构钢牌号是（ ） A. 20CrMnTi B. 40Cr C. 60Si2Mn D. 35CrMo 5. 属于低合金结构钢的是（ ） A. Q295 B. 40Cr C. Q275 D. 65Mn 二、填空题 6. 合金结构钢按主要用途可分为合金渗碳钢、合金调质钢、合金弹簧钢和______钢。 7. 合金调质钢牌号40Cr中，数字40表示钢中平均碳含量约为______，元素符号Cr表示加入了______元素。 8. 合金渗碳钢通常选用碳含量较低的钢种，常见牌号20CrMnTi中的平均碳含量约为______。 9. 合金弹簧钢60Si2Mn主要用于制造承受______载荷和具有较高弹性的弹簧零件。 三、综合应用题 10. 某机械厂为一台减速器加工传动轴，选用40Cr合金结构钢圆棒下料。圆棒直径为50 mm，长度为1200 mm，钢的密度取7.85 g/cm3。按牌号代表值估算，40Cr中碳的质量分数取0.40%，铬的质量分数按0.80%～1.10%计算，忽略加工损耗。该传动轴承受交变载荷，轴颈还要求具有较好的耐磨性。回答下列问题：（1）计算该圆棒的体积、质量，以及其中碳元素和铬元素的质量范围。结果分别保留两位小数、两位小数、两位小数和两位小数。（2）40Cr中“40”和“Cr”分别表示什么？针对该传动轴的使用要求，通常采用何种热处理，并说明其主要目的。（3）若轴颈要求较高的表面硬度和耐磨性，同时心部保持较好的韧性，说明可采用的改进热处理方法及其组织性能特点。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $