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工程材料与成形工艺基础习题与答案一、填空题（每空0.5分，共20分）2、填出下列力学性能指标的符号：屈服强度_，洛氏硬度标尺_，冲击韧性_。2、s HRC ak1.常用的金属材料强度指标有_ _和_ _两种。屈服点（或屈服强度、s）；抗拉强度（或b）3.金属材料常用塑性指标有_和_，分别用符号_和_ 表示。断后伸长率，断面收缩率，。3.碳在-Fe的间隙固溶体称为_，它具有_晶体结构，在1148时碳具有最大溶解度为_%。奥氏体（或A）；面心立方；2.11%。晶体与非晶体最根本的区别是_。 原子排列是否规则3、常见金属的晶格类型有_ 、_、_等。-Fe属于_晶格，-Fe属于_晶格。3、体心立方 面心立方 密排六方 体心立方 面心立方1.实际金属中存在有_、_和_三类晶体缺陷。点缺陷；线缺陷（位错）；面缺陷（晶界）6、在亚共析碳钢中，钢的力学性能随含碳量的增加其强度提高而_下降，这是由于平衡组织中_增多而_减少的缘故。6、塑性（韧性） 渗碳体 铁素体2.钢中常存的元素中，有害元素有_和_两种。S；P4、钢的热处理是通过钢在固态下的_、_和_的操作来改变其_，从而改善钢的_的一种工艺方法。4、加热 保温 冷却 内部组织 性能10.热处理工艺过程包括_、_、_三个阶段。升温，保温，冷却。某钢材淬火后存在较大的残余应力，可采用_加以消除。 低温回火13.表面淬火常用加热方法有_和_。.感应加热，火焰加热。金属材料可分为_和_两大类。其中C0.02%的钢铁材料称之为_，C2.11%的钢铁材料称之为_，C含量界于两者之间的钢铁材料称之为_。 黑色金属 有色金属 纯铁 铸铁 钢5.钢铁牌号QT500-7中，QT表示_，500表示_，单位是_，7表示_。球墨铸铁；最低抗拉强度值；MPa；断后伸长率=7%。11.ZL201是_合金，H68是_合金。铸铝，黄铜12.HT200是_铸铁，其石墨形态呈_状，200表示_，单位是_。灰口，片，最低抗拉强度，Mpa。塑料主要由_和_组成。树脂 添加剂8、金属的冷塑性变形会导致其_提高，_下降，这种现象称为加工硬化。8、强度和硬度 塑性和韧性12、锻压是指锻造和_的总称，锻造按成型方式分为_和_两类。12、冲压 自由锻 模锻5、自由锻的基本工序有_、_、_、_、_等。5、镦粗 拔长 冲孔 扭转 弯曲（或切肩、错移）9、金属的可锻性就金属的本身来说主要取决于金属的_和_。9、化学成分 金属组织焊接方法的种类很多，按焊接过程特点可分为三大类_、_、_。熔焊，压焊，钎焊7、焊条焊芯的作用是_和_。7、作为电极 填充金属8.按焊接熔渣化学性质的不同，焊条可分为_、_两类。酸性焊条，碱性焊条。10.车床床身宜采用_方法生产。铸造。8.工件在切削过程中形成三个不断变化着的表面，即：_表面、_表面和_表面。己加工、 待加工、 过渡切削用量是指：_、_、_。切削速度 、 进给量 、 背吃刀量（切削深度）10、零件常用的毛坯类型包括_ 、_ 、_、_、_等。 铸件 锻件 冲压件 焊接件 轧材 8.设计机械零件时遵循的选材原则是_、_、_。经济性，实用性，工艺性。二、单项选择题（每小题1分，共10分）1、将相应的牌号填入括号内：硬铝（ ），黄铜（ ）。（A）（B）A、2A11（LY11）； B、H62； C、3A21（LF21）。2、马氏体是（ ），奥氏体是（ ）。（D ）（B）A、铁和碳的金属化合物； B、碳在-Fe中的固溶体；C、碳在-Fe中的固溶体； D、碳在-Fe中的过饱和固溶体。4. 铁素体的机械性能特点是：（ ）C A 低塑性、高强度 B 高塑性、高强度C 高塑性、低强度 D 低塑性、低强度8.钢的回火处理是在（ ）。CA、退火后进行 B、正火后进行 C、淬火后进行11.调质处理就是（ ）。DA 淬火+低温回火 B 淬火 C 淬火+中温回火 D 淬火+高温回火12.化学热处理与其它热处理方法的主要区别是（ ）。CA、只改变表层化学成分； B、只改变表层组织C、既改变表面化学成分又改变表层组织4.金属牌号T8表示( )。 CA、特殊钢； B、碳素结构钢； C、碳素工具钢； D、铜合金9下列材料中适合做汽车板簧得材料是（ ）。BA、45钢； B、65Mn； C、ZL203； D、H703、当浇注具有圆柱形内腔的铸件时，用（ ）可省去型芯。（C）A、压力铸造； B、熔模铸造； C、离心铸造12.砂型铸造生产铸件，其重要表面浇注时应处于（ ）位置。CA、向上； B、侧立； C、向下10.铸造圆角的主要作用是（）。DA、方便起模； B、防止浇不足和冷隔C、防止产生气孔和夹杂物； D、防止掉砂和应力集中4、金属的可锻性是指金属材料锻造的难易程度，以下材料可锻性较差的是（ ）。（A ）A.含碳量较高的钢 B.纯金属 C.组织均匀的低碳钢10.形状简单、生产批量大的汽车发动机连杆必须经过（ ）的工序。AA、模锻 B、胎模锻 C、自由锻 D、冲压7、形状较复杂的毛坯，尤其是具有复杂内腔的毛坯，最合适的生产方法是：（）。（C）A. 模型锻造 B. 焊接 C. 铸造 D. 热挤压10、采用手工电弧焊方法焊接重要的焊接结构时，通常选用碱性焊条，原因是（）。（C）A.焊缝成形好 B.焊接电弧稳定C.焊接接头抗裂性能好D.交、直流电焊机都可以使用16.制造齿轮毛坯性能最好的方法是（ ）。CA、用热轧钢板切出圆饼做毛坯； B、用圆钢锯成圆饼做毛坯； C、用圆钢模锻成型三、判断题（每小题1分，共13分，对的在括号里打“”，错的打“”）1.布氏硬度适合测试原材料的硬度。 （ ）1.测试淬火件的硬度经常使用布氏硬度。 （ ）2.细晶粒金属不仅强度、硬度高，而且塑性、韧性也好。 （ ）2.再结晶金属能降低材料的硬度，提高塑性和韧性，适合用于冲压件生产。（ ）4.渗碳体是钢中的一种基本相。 （ ）8.铸铁是碳含量小于2.11%的铁碳合金。 （ ）2、灰铸铁通过球化退火可以转变为球墨铸铁。 ( ) 6、淬透性好的钢，淬火后硬度一定很高。 ( ) 6.钢号GCr15种，15表示Cr含量是15%。 （ ）5.用离心铸造生产空心回转铸件时不需用型芯。 （ ）3.金属型铸造的质量不如砂型铸造好。 （ ）11.铸件上的孔无论大小都要铸出来。 （ ）8、碳钢的可锻性随其含碳量的增加而提高，合金钢的可锻性高于相同含碳量的碳钢。 ( ) 13、胎模锻造不需要专用模锻设备，在普通自由锻锤上即可进行。( ) 15.自由锻可生产大型零件。 （ ）9.冲压件强度高是因为材料产生了加工硬化。 （ ）11、落料和冲孔的工序方法相同，只是工序目的不同。 ( ) 13.低碳钢焊接接头中以正火区性能最好。 （ ）12、熔化焊时，由于焊接熔池体积小，结晶速度极快，故焊缝的化学成分很均匀。 ( ) 14.钎焊时焊件也发生融化。 （ ）四、名词解释（每小题3分，共15分）1、强度: 材料在外力的作用下抵抗变形和断裂的能力。、固溶体 合金在固态下，组员间仍能互相溶解而形成的均匀相。、退 火 是将工件加热到临界点（A1、A2、Acm）以上或在临界点以下某一温度保存一定时间后，以十分缓慢的冷却速度（炉冷、坑冷。灰冷）进行冷却的一种操作工艺。3、淬火：将钢加热到相变温度以上，保温一定时间，然后快速冷却以获得马氏体组织的热处理工艺4、调质处理：淬火+高温回火得到回火索氏体的热处理工艺。、同素异构转变 同一元素在固态下随温度变化而发生的晶体结构的转变，称为同素异晶转变。 5、铸造：熔炼金属，制造铸型，并将熔融金属浇入铸型，凝固后获得一定形状和性能铸件的成形方法5、熔模铸造：用易熔材料如蜡料制成模样，在模样上包覆若干层耐火涂料，制成型壳，熔出模样后经高温焙烧，然后进行浇注的铸造方法。、焊接性 是指对焊接加工的适应性，即在一定的焊接工艺条件（焊接方法、焊接材料、焊接工艺参数和结构形式等）下，获得优质焊接接头的难易程度。5、热加工：再结晶温度以上进行的加工。五、简答题（共20分）1、请举出你身边10个不同种类工程材料的应用实例。 答案：（略）2、什么是热塑性塑料？说明其最常用的三种成型方法？各适于成型哪一类制品？（6分）答：热塑性塑料是指受热时软化或熔融、冷却后硬化，韧性好，可反复成形的塑料。（2分）热塑性塑料最常用的三种成型方法是注射、挤出、吹塑。（2分）注射成型能生产形状复杂、薄壁、嵌有金属或非金属的塑料制品。挤出成形通过不同形状和结构的口模连续挤出，获得不同形状的型材，如管、棒、带、丝、板等。吹塑成形用于制造中空制品和薄膜。（2分）1.在图上用字母标出铁碳合金相图中、区的组织（3分），分析合金的结晶过程（用画图法画出各个阶段的组织示意图，并在图上标出各组织）（5分）。1.答：区组织：L；区组织： A；区组织： F。（3分）合金的结晶过程如下图所示：（5分） 3. 铁碳合金中基本相是那些？其机械性能如何？3. 答：基本相有：铁素体 奥氏体 渗碳体铁素体的强度和硬度不高，但具有良好的塑性和韧性。奥氏体的硬度较低而塑性较高，易于锻压成型。渗碳体硬度很高而塑性和韧性几乎为零，脆性大。六、综述题(11分)1.用55钢制造一根轴颈要求耐磨的30小轴，其加工路线为：下料锻造正火机加工调质轴颈高频淬火+低温回火磨削加工检验入库。说明各热处理工序的目的（6分）及其处理状态下的组织（4分）。 1.答：正火目的：细化晶粒，提高力学性能。（1.5分）调质目的：提高小轴综合力学性能（或强韧性）。（1.5分）轴颈高频淬火目的：提高轴颈硬度和耐磨性。（1.5分）回火目的：消除淬火应力，进一步提高耐磨性。（1.5分）各处理状态下的组织：正火：F+P(或铁素体+珠光体)。（1分） 调质：S回（或回火索氏体）。（1分） 轴颈淬火：M+少量Ar（或马氏体+少量残留奥氏体）。（1分） 回火：M回（或回火马氏体）（1分） 4.某汽车齿轮选用20CrMnTi材料制作，其工艺路线如下：下料锻造正火切削加工渗碳淬火低温回火喷丸磨削加工。请分别说明上述四种热处理工艺的目的（4分）及各工艺处理后的表层组织（4分）。4.答： 正火目的：细化晶粒，提高力学性能。（1分） 渗碳目