《机械制造基础》各学习情境习题.docx

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《机械制造基础》各学习情境习题

学习情境一:

车削加工习题

1-1什么是车削?

其特点是什么?

1-2车削加工的基本内容是什么?

1-3常用卧式车床主要部分的名称和作用是什么?

1-4画出CA6140型卧式车床的传动系统框图。

1-5车削加工必须具备哪些运动?

各有什么特点。

1-6车削时所形成的三个表面是什么?

1-7什么是背吃刀量、进给量和切削速度?

1-8已知工件毛坯直径为

的轴,要求一次进给车至

,如果选用切削速度

,求背吃刀量(

)及主轴转速(n)各等于多少?

1-9在车床上车削

的轴。

选用主轴转速为

如果用相同的切削速度车削

的轴,求主轴的转速是多少?

1-10某一机床的主传动系统如图所示,各齿轮模数均为3,要求:

(1)列出传动路线表达式;

(2)分析轴IV的转速级数;

(3)计算轴IV最大和最小转速。

题1-10图

1-11回轮、转塔车床与卧式车床相比有哪些特点?

1-12立式车床在结构布局上有什么特点?

一般适用于加工哪些类型的工件?

1-13什么叫自动车床?

什么叫半自动车床?

1-14常用车刀有哪几种?

用途各是什么?

1-15用简图说明车刀各部分的名称。

1-16什么是切削平面、基面和正交平面,.;它们的相互关系是什么?

1-17车刀切削部分有哪六个主要角度?

哪两个派生角度?

各有什么作用?

分别在哪个平面内测量?

1-18T8A,W18Cr4V,YT15和YG8各属于何种刀具材料?

适于加工何种工件材料?

应用于什么场合?

1-19刀具切削部分材料必须具备哪些基本性能?

1-20常用的车刀材料有哪几类?

简述硬质合金车刀的分类和适用加工的材料。

1-21试画图说明切削过程的二个变形区及各产生何种变形?

1-22从切屑形成的机理可把切屑分为哪些种?

各有何特点?

可否相匀_转化?

1-23以外圆车削为例说明切削合力、分力及切削功率。

1-24试述各因素如何影响切削力?

1-25切削热是如何产生与传出的?

1-26刀具有哪儿种磨损形态?

各有什么特征?

1-27刀具磨损过程可分为几个阶段?

各阶段有什么特点?

1-28何谓刀具磨钝标准?

它与刀具耐用度有何关系?

磨钝标准制定的原则是什么?

1-29何谓刀具耐用度?

它与刀具寿命有何关系?

1-30切削用量三要素对刀具耐用度的影响有何不同?

为什么?

1-31切削液的种类、作用和使用时的注意事项各是什么?

1-32车外圆时,工件转速n=360r/min,vc=150m/min,测得此时电动机功率PE=3Kw,设车床传动效率η=0.8,试求工件直径dw和Fc。

1-33常用的外圆车刀有哪些?

1-34什么叫夹具?

分为哪几类?

1-35专用夹具的作用是什么?

1-36什么叫基准?

分为哪几类?

1-37什么叫六点定位原理?

1-38什么叫工件的完全定位、不完全定位、重复定位、欠定位?

试举例说明其特点。

1-39工件以平面定位时,常用哪几种定位元件?

各适用于什么场合?

1-40工件以外圆定位时,常用哪几种定位元件?

各适用于什么场合?

1-41车床上装夹工件常用哪几种方法?

各有什么特点?

1-42使用两顶尖装夹工件时的注意事项是什么?

1-43前后顶尖的工作条件有何不同?

怎样正确使用前、后顶尖?

1-44外圆的车削步骤是什么?

1-45车外圆时,产生废品的原因和预防方法是什么?

1-46车端面时可以选用哪几种车刀?

分析各种车刀车端面时的特点以及各适用于什么情况?

1-47反切法的特点是什么?

使用时注意什么?

1-48切断和车槽时的切削用量怎样选择?

1-49切断工件的方法有哪几种?

其特点有哪些?

1-50转动小滑板法车削圆锥体有什么优缺点?

适用什么情况?

1-51偏移尾座法车削圆锥面有什么优缺点?

适用什么情况?

1-52说明仿形法车锥度的原理及其优缺点?

1-53车圆锥面时产生废品的原因是什么?

怎样预防?

 

学习情境二:

铣刨加工习题

2-1常用的刨床有哪几种?

它们的应用有何不同?

刨削时,工件常用的装夹方法有哪几种?

2-2试述刨削的工艺特点和应用。

2-3为何牛头刨床不宜加工曲面?

为什么牛头刨床很少使用硬质合金刀具?

如用硬质合金刀具,可否实现高速刨削?

为什么?

2-4若行程长度为254mm,用牛头刨床刨削,为得到平均切削速度为36.6m/min,试计算每分钟需要的双行程次数。

2-5常用的铣床和铣床附件有哪几种?

各自的主要用途是什么?

2-6铣刀直径φ100mm,齿数为10,铣削速度采用26m/min,fz=0.06mm,试求铣床主轴转速和每分钟进给量vf。

2-7铣削速度的定义是什么?

为什么用铣削速度衡量铣削加工的快活慢,而不用铣刀转速衡量?

2-8用斜齿铣刀铣平面,为什么比用直齿铣刀铣平面优越?

2-9铣削为什么比其他机械切削加工方法容易产生振动?

2-10若用周铣法铣削带硬皮铸件或锻件上的平面,为减少刀具磨损,应采用顺铣还是逆铣?

为什么?

2-11一个直径为356mm的圆盘上有120个齿,每齿进给量为0.08mm,切削速度为15m/min,锯一根直径为115mm的圆钢棒,试计算其加工时间。

2-12直径为φ80mm,长度为80mm,齿数为12的圆柱铣刀,加工宽50mm、长250mm的平面,切削速度为60m/min,吃刀深度为3mm,fz=0.22mm。

试计算金属切除率。

2-13何谓工件的装夹?

常用的装夹方法有哪些?

各有何特点。

2-14何谓基准?

何谓定位基准?

工件被装夹的表面是否一定是定位基准?

举例说明。

2-15夹具按用途分为哪几类?

各适用于什么情况?

2-16夹具由那几部分组成?

各自的功用是什么?

2-17粗基准选择应遵循哪些原则?

举例说明粗基准的选择原则。

2-18什么叫六点定位?

为什么生产中不允许欠定位存在。

2-19成批和大量生产中,铣平面常用端铣法,还是周铣法?

为什么?

2-20端铣与周铣,逆铣与顺铣各有何特点?

应用如何?

2-21为什么窄的铣刀不适合铣深槽?

2-22铣床上装夹工件有哪些方法?

应用如何?

2-23在大批量生产中,加工平面时为什么铣削比牛头刨削更适宜?

2-24试述铣削的工艺特点及应用。

 

学习情境三:

孔系加工习题

3-1钻床的用途是什么?

常用的钻床有哪些?

各有何特点?

3-2钻床常用附件有哪些?

3-3简述麻花钻各组成部分的名称及其作用。

3-4简述标准麻花钻头的切削角度有哪些?

试述其定义和作用。

3-5标准麻花钻头在结构上有哪些缺点?

对钻削有何不良影响?

3-6针对标准麻花钻的缺点,采取怎样的修磨措施?

3-7与标准麻花钻头相比较,标准群钻在结构上有何特点?

对切削有何影响?

3-8在铸铁工件上钻孔的主要问题是什么?

钻铸铁用群钻有何特点?

3-9在铜、铝件上钻孔时为什么易产生扎刀现象?

应如何避免?

3-10钻薄板群钻的结构有何特点?

3-11钻孔时应如何选用切削液?

3-12什么是钻孔时的切削速度、进给量和切削深度?

选择钻削用量的原则是什么?

3-13钻孔工作的步骤是什么?

3-14钻孔切削用量有哪些?

如何选择?

3-15钻孔时如何选择冷却润滑液?

3-16钻削时的注意事项有哪些?

3-17钻孔时产生缺陷原因有哪些?

如何防止?

3-18内排屑深孔钻钻孔中常见问题的原因有哪些?

如何解决?

3-19锪孔时应注意哪些事项?

3-20铰削用量有哪些?

如何选择?

3-21试述铰孔的操作方法。

3-22手攻攻丝应注意哪些?

3-23使用机攻攻丝时要注意哪些?

3-24攻丝时出现的质量问题有哪些?

如何预防?

3-25如何选择镗削工序?

3-26试述拉削加工的特点及其工艺范围。

 

学习情境四:

磨削加工习题

4-1什么叫磨削加工?

它可以加工的表面主要有哪些?

4-2砂轮的特性受哪些因素的影响?

砂轮的硬度与磨粒的硬度有何不同?

4-3磨料的拉度说明什么?

应如何选择?

4-4为什么软砂轮运于磨削硬材料?

4-5说明万能外圆磨床的主要部件及作用。

4-6为什么磨床上多用死顶尖?

工件的中心孔为什么要修磨?

4-7磨外圆的方法有哪儿种?

具体过程有何不同?

4-8磨削内圆比磨外圆困难得多,主要原因是哪些?

4-9说明平面磨床的几种主要型别及其运动特点。

4-10什么是砂带磨削法?

4-11砂带的结构怎样?

4-12采用砂带磨削时,应怎样选择砂带的线速度和压轮的硬度?

4-13简要说明砂带磨削的优点和适用场合。

4-14说明磨削的工艺特点。

4-15磨削时切削液起什么作用?

4-16光整加工有哪些主要方法?

各需用哪些工具?

各适用于何种场合?

 

学习情境五:

热加工习题

5-1试述铸造生产的特点,并举例说明其应用情况。

5-2铸件为什么会产生缩孔、缩松?

如何防止或减少它们的危害?

5-3什么是铸造应力?

铸造应力对铸件质量有何影响?

如何减小和防止这种应力?

5-4熔模铸造、金属型铸造、压力铸造和离心铸造各有何特点?

应用范围如何?

5-5砂型铸造时铸型中为何要有分型面?

举例说明选择分型面应遵循的原则。

5-6典型浇注系统由哪几部分组成?

各部分有何作用?

5-7零件、铸件、模样之间有何联系?

又有何差异?

5-8试确定下图各灰铸铁零件的浇注位置和分型面,(批量生产、手工造型,浇、冒口设计略)。

a)端盖b)压圈

c)带轮d)支承台

题5-8图

5-9为什么要规定铸件的最壁厚?

灰铸铁件的壁过薄或过厚会出现哪些问题?

5-10为什么铸件壁的连接要采用圆角和逐步过渡的结构?

5-11下图所示铸件各有两种结构,哪一种比较合理?

为什么?

g)

题5-11图

5-12为什么要规定锻造加热温度范围?

5-13金属在加热时可能会出现哪些缺陷,如何预防?

5-14自由锻有哪些主要工序?

并叙述其应用范围。

5-15设计自由锻零件时应注意哪些问题?

5-16试确定下图所示零件的锻造工艺。

题5-16图

5-17试比较各种模锻方法的工艺特点及应用。

5-18生活用品中有哪些产品是板料冲压制成的?

举例说明其冲压工序。

5-19弯曲时,工件受力和变形的过程如何?

易产生什么缺陷,如何防止?

5-20拉深时,工件受力和变形的情况如何?

拉深时常见的废品有哪些,如何防止?

5-21焊接电弧是如何产生的?

电弧中各区的温度有多高?

用直流或交流电焊接效果一样吗?

5-22焊接时为什么要进行保护?

说明各电弧焊方法中的保护方式和保护效果有什么不同?

5-23焊芯的作用是什么?

其化学成分有何特点?

焊条药皮有哪些作用?

5-24如何防止焊接变形?

减少焊接应力的工艺措施有哪些?

5-25你所了解的其它焊接方法有哪些?

各有什么特点?

5-26铝、铜及其合金焊接常用哪些方法?

优先采用哪一种为好?

为什么?

5-26完全退火、球化退火与去应力退火在加热规范、组织转变和应用上有何不同?

5-28正火和退火有何异同?

试说明二者的应用有何不同?

5-29淬火的目的是什么?

亚共析钢和过共析钢的淬火加热温度应如何选择?

5-30回火的目的是什么?

工件淬火后为什么要及时回火?

5-31叙述常见的三种回火方法所获得的组织、性能及应用。

5-32在机械加工工艺过程中应如何合理安排热处理工序的位置?

并说明理由。

 

学习情境六:

齿轮齿形加工习题

6-1试述成形法和展成法加工齿轮的基本原理?

6-2拟用成形法铣一齿数Z=36的直齿圆柱齿轮,试用简单分度法计算出每铣一齿,分度头手柄应旋转多少圈(已知分度盘的各孔数为46、47、49、51、53、54)?

并选择分度盘上的孔圈数用每次后柄应旋转的圈数和孔距数。

6-3加工直齿圆柱齿轮齿形时,必须知道哪些参数?

6-4滚齿、插齿加工各有何特点?

6-5齿轮精加工有哪些方法?

各有何特点?

6-6如何选择齿形的加工方案?

 

学习情境七:

典型零件加工习题

7-1何谓生产过程、工艺过程、工艺规程、工序、安装和工步?

7-2试举一个在车床上以一道工序两次安装加工零件的实例。

7-3何谓工序余量、总余量?

它们之间有何关系?

确定加工余量的原则是什么?

常用的确定加工余量方法有哪几种?

7-4在下列情况下,零件加工的总雨量,应分别选取较大值还是较小值?

为什么?

7-5试述制定零件机械加工工艺规程的一般步骤?

7-6工艺过程一般分为哪几个加工阶段?

划分加工阶段有何优点?

7-7举例说明在机械加工工艺过程中应如何合理安排热处理工序的位置?

并说明理由。

7-8切削加工工序安排的原则是什么?

7-9对加工精度高的台阶轴,在磨削前为何要安排修研中心孔工序?

7-10为什么轴上的键槽一般安排在磨削前进行铣削?

7-11何谓工序分散与工序集中?

各有何特点?

7-12常用的工艺文件有哪几种?

各适用于什么场合?

7-13加工轴类零件时,常用什么作统一的精基准?

为什么?

7-14加工箱体类工件时,为什么一般要依据“先面后孔”的原则?

7-15试分别制定下列各图零件在大量生产时的加工工艺过程。

(按工序号、工序名称、工序内容、定位面及装夹方法和所用设备等内容列表说明)

技术要求:

1、尖角倒钝

2、防锈处理

3、热处理55~60HRC

4、材料T10A

题7-15图(a)

题7-15图(b)

《机械制造基础》复习提纲

一、习题P10:

1-2、1-3、1-6、1-7

二、习题P18:

2-4、

三、习题P27:

3-1、图3-4

四、P30:

图4-4、P33图4-7共析钢结晶过程分析、

P37图4-20、习题P43:

4-5、4-10

五、习题P70:

5-10

六、习题P90:

6-8

七、习题P103:

7-7

十、P139表10-2、习题P158:

10-7

十一、习题P193:

11-5

十二、P197图12-4、P202图12-7、P225习题:

12-1、12-5、12-12

十三、P227图13-2、切削三要素、P229图13-3、表13-1

习题P249:

13-2、13-3

作业及考试类型:

一、填空题

1、珠光体是和的共析组织,其含碳量为%。

2、球化退火是一种退火工艺,适用于,

其加热温度在以上20~30°C。

二、选择题

1、纯铁的同素异晶转变过程中,下列哪种铁的晶格属于面心立方晶格?

()

A、α-Fe;  B、γ-Fe; C、δ-Fe 

2、表示布氏硬度的符号是()。

A、HRB、HCC、HVD、HB

3、在铁碳合金中,当含碳量超过()以后,钢的硬度虽然在继续增加,但强度却在明显下降。

  A、0.8%  B、1.2%  C、1.0%  D、1.1%

4、在铁碳合金中,共析钢的含碳量为()。

A.0.67%  B.0.77%  C.0.85%  D.0.90%

三、简答题与名词解释

四、判断题(如有错误写出正确答案)

1、含碳量为1.0%的钢比含碳量为0.5%的钢硬度低(高)。

(×)

2、攻(套)螺纹是用板牙加工工件的外螺纹的方法(×)

五、分析、计算题

1、画出铁碳合金状态简图,并用它说明共析钢的组织变化情况。

 

第一章 金属的性能

一、填空

1.大小不变或变化很慢的载荷称为静载荷,在短时间内以较高速度作用于零件上的载荷称为冲击载荷,大小和方向随时间发生周期性变化的载荷称为交变载荷。

2.变形一般分为弹性变形和塑性变形两种。

不能随载荷的去除而消失的变形称为塑性变形。

3.强度是指金属材料在静载荷作用下,抵抗塑性变形或断裂的能力。

4.强度的常用衡量指标有屈服点和抗拉强度,分别用符号σs和σb表示。

5.有一钢试样其横截面积为100㎜²,已知钢试样的σs=314Mpa,σb=530Mpa。

拉伸试验时,当受力为31400N时,试样出现屈服现象,当受到拉力为5300N时,试样出现缩颈。

6.断裂前金属材料产生塑性变形的能力称为塑性。

金属材料的伸长率和断面收缩率的数值越大,表示材料的塑性越好。

7.一拉伸试样的原标距长度为50㎜,直径为10㎜拉断后试样的标距长度为79㎜,缩颈处的最小直径为4.9㎜,此材料的伸长率为58%,断面收缩率为75.99%。

8.填出下列力学性能指标的符号:

屈服点σs,抗拉强度σb,洛氏硬度C标尺HRC,伸长率δ,断面收缩率φ,冲击韧度Ak,疲劳极限σ-1。

二、判断题

(√)1.弹性变形能随载荷的去除而消失。

(×)2.所有金属材料在拉伸试验时都会出现显著的屈服现象。

(√)3.布氏硬度测量法不宜于测量成品及较薄零件。

(√)4.洛氏硬度值是根据压头压入被测定材料的压痕深度得出的。

(√)5.铸铁的铸造性能比钢好,故常用来铸造形状复杂的工件。

三、选择(把正确答案填入括号内)

1.拉伸试验时,试样拉断前所能承受的最大应力称为材料的(B)

A. 屈服点   B 抗拉强度   C 弹性极限

2.做疲劳试验时,试样承受的载荷为(C)

 A 静载荷   B 冲击载荷   C 交变载荷

3.洛氏硬度C标尺所用的压头是(B)

 A 淬硬钢球  B金刚石圆锥体  C 硬质合金球

4.金属材料抵抗塑性变形或断裂的能力称为(C)

 A 塑性    B 硬度     C 强度

四、名词解释

1.弹性变形与塑性变形

弹性变形——随载荷的作用而产生、随载荷的去除而消失的变形称为弹性变形。

塑性变形——不能随载荷的去除而消失的变形称为塑性变形。

2.疲劳极限与抗拉强度

疲劳极限——试样在无限多次交变载荷作用下而不破坏的最大应力称为疲劳极限。

抗拉强度——试样在拉断前所能承受的最大应力称为抗拉强度。

第二章 金属的晶体结构

第三章金属的结晶

一、填空

1、常见的金属晶格类型有体心立方晶格、面心立方晶格、密排六方晶格三种。

3、

2、理论结晶温度与实际结晶温度之差称为过冷度。

过冷度的大小与冷却速度有关,金属的实际结晶温度越低,过冷度也就越大。

3、金属的结晶过程是由晶核的形成和晶核的长大两个基本过程组成的。

4、金属在固态下,随温度的改变,由一种晶格转变为另一种晶格的现象称为同素异构转变。

二、判断题

(√)1、金属材料的力学性能差异是由其内部组织结构所决定的

(√)2、金属的实际结晶温度均低于理论结晶温度。

(×)3、金属结晶时过冷度越大,结晶后晶粒越粗。

(√)4、一般说,晶粒越细小,金属材料的力学性能越好。

三、选择

1、α-Fe是具有(A)晶格的铁.

A:

体心立方B:

面心立方C:

密排六方

2、纯铁在700ºC时称为(A),在1000ºC时称为(B)。

在1500ºC时称为(C)。

A:

α-FeB:

γ-FeC:

δ-Fe

四、简述

1.写出纯铁的同素异构转变式。

解:

2.画出三种常见金属晶格的晶胞图。

解:

如图所示

第四章金属的塑性变形与再结晶

一、填空

1、金属材料经压力加工变形后,不仅改变了外形尺寸,而且改变了内部组织和性能。

2.从金属学观点来说,凡在再结晶温度以下进行的加工称为冷加工;在再结晶温度以上进行的加工称为热加工。

二、判断

(×)3、塑性变形只改变金属的力学性能。

(×)8、在高温状态下进行的变形加工称为热加工。

三、选择

1、再结晶和重结晶都有晶核的形成和晶核的长大两个过程,它们的主要区别在于是否有(B)的改变。

A:

温度      B:

晶体结构     C:

应力状态

2、钨的再结晶温度为1200℃,对钨来说在1100℃的高温下进行的加工属于(A)。

A:

冷加工     B:

热加工

四、简述

1、为什么晶粒越细,金属的强度越高,塑性、韧性就越好?

答:

因为晶粒越细,晶界越多,不同位向的晶粒也越多,因而塑性变形抗力越大,所以强度越高。

晶粒越细,在同样条件下变形量分布在更多的晶粒内,使晶粒变形较均匀,而不致过分集中在少数晶粒上。

又因晶粒越细,晶界就越多,越曲折,故不利于裂纹的传播,从而在其断裂前能承受较大的塑性变形,表现出较好的塑性和韧性。

所以晶粒越细,金属的强度越高,塑性、韧性越好。

2、什么是加工硬化现象?

答:

在冷塑性变形过程中,随变形程度的增加,金属的强度、硬度提高,塑性、韧性下降的现象称为加工硬化。

第五章 铁碳合金

一、填空

1、根据合金中各组元之间的相互作用不同,合金的组织可分为 固溶体、金属化合物 和混合物三种类型。

2、根据溶质原子在溶剂晶格中所处的位置不同,固溶体可分为 间隙固溶体 和 置换固溶体 两种。

3、合金组元之间发生 相互作用 而形成的一种具有 金属特性 的物质称为金属化合物。

其性能特点是 熔点 高, 硬度 高, 脆性 大。

4、铁碳合金的基本组织有五种,它们是 铁素体、奥氏体 、渗碳体、珠光体、莱氏体。

5、在铁碳合金基本组织中属于固溶体的有铁素体和奥氏体,属于金属化合物的是渗碳体,属于混合物的有珠光体和莱氏体。

6、碳在奥氏体中溶解度随温度的不同而变化,在1148℃时碳的溶解度可达2.11%,在

727℃时碳的溶解度为0.77%。

7、分别填出下列铁碳合金组织的符号:

奥氏体A,铁素体F,渗碳体Fe3C,珠光体P,高温莱氏体Ld,低温莱氏体Ldˊ。

8、含碳量0.0218%~2.11%的铁碳合金称为钢。

根据室温组织不同,钢又分为三类:

亚共析钢,其室温组织为珠光体和铁素体;共析钢,其室温组织为共析珠光体;过共析钢,其室温组织为珠光体和二次渗碳体。

9、铁素体的性能特点是具有良好的塑性和韧性,而强度和硬度很低。

10、共析钢冷却到S点时,会发生共析转变,从奥氏体中同时析出铁素体和渗碳体的混合物,称为珠光体。

   

11、莱氏体是奥氏体和渗碳体的混合物。

当温度低于727℃时,莱氏体中的奥氏体转变为珠光体,所以室温下的莱氏体又称为低温莱氏体。

二、判断

(√)1.固溶体的晶格类型与溶剂的晶格类型相同。

(√)2.金属化合物一般具有复杂的晶体结构。

(√)3.奥氏体的强度、硬度不高,但具有良好的塑性。

(×)4.渗碳体是铁与碳的混合物。

(√) 5.渗碳体的性能特点是硬度高、脆性大。

三、选择

1.合金固溶强化的主要原因是(C)

A晶格类型发生了变化 B晶粒细化 C晶格发生了畸变

2.铁素体为(B)晶格,奥氏体为(A)晶格。

A面心立方 B体心立方 C密排六方

3.渗碳体的含碳量为(C)%。

A0.77 B2.11C

4.共晶白口铸铁的含碳量为(B)%。

A2.11 B4.3 C

5.碳合金共晶转变的温度是(B)℃。

A727 B1148 C1227

6.含碳量为1.2%的铁碳合金,在室温下的组织为(C)

A珠光体B珠光体加铁素体 C珠光体加二次渗碳体

7.铁碳合金相图上的ES线,其代号用(C),PSK线用代号(A)表示,GS线用代号(B)表示。

AA1 BA3 CAcm

8.从奥氏体中析出的渗碳体称为(B),从液体中结晶出的渗碳体称为(A)。

A一次渗碳体 B二次渗碳体  C三次渗碳体

9.亚共析钢冷却到GS线时要从奥氏体中析出(A)。

A铁素体 B渗碳体 C珠光体

10.亚共析钢冷却到PSK线时,要发生共析转变,奥氏体转变成(B)

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