机械制造1资料复习题2014终.doc

机械制造理论与实训复习资料一、填空题1、根据钢水的脱氧程度不同，可分及_沸腾_钢、_镇静_钢、半镇静_钢三类。2、在静载荷作用下，设计在工作中不允许产生明显塑性变形的零件时，应使其承受的最大应力小于_规定残余伸长应力_。若使零件在工作中不产生断裂，应使其承受的最大应力小于_抗拉强度_ 。3、500HBW5/750表示用直径为_5_ mm,材质为_硬质合金_ 的压头，在_7500_N的压力下，保持 _25_s,测得的_布氏_硬度值为_500_ 。4、焊接方法按焊接过程分 熔焊 、 压焊 、 钎焊 三大类。5、根据溶质原子在溶剂晶格中所占据的位置，固溶体可分为_置换固溶体_和_间隙固溶体_两类。6、碳的质量分数为_0.77%_的铁碳合金称为共析钢，当加热后冷却到S点(7270C)时会发生_共析_转变，从奥氏体中同时析出_Fe3C_和_F_的混合物，称为_珠光体_。7、热处理工艺过程由_加热_、_保温_和_冷却_三个阶段组成。8、对于热处理可以强化的铝合金，其热处理方法为_固溶强化_ 。9、灰口铸铁具有良好的_铸造_ 性、_耐磨_ 性、_切削加工_性及低的_消振_性。10、金属的腐蚀分为_化学腐蚀_、 电化学腐蚀 两类，其中_电化学腐蚀_危害最大。11、金属材料的性能包括_物理性能_、_化学性能_、_工艺性能_.12、金属结晶时_冷却速度_越大，过冷度越大，金属的_实际结晶_温度越低。13、珠光体是_渗碳体_和_铁素体_组成的机械混合物.14、亚共析钢碳的质量分数（Wc）为 0.45% ，其室温组织为 铁素体+珠光体 。15、钢的质量是按有害元素 硫 、 磷 的多少来确定的。16、普通黄铜是_铜_、 锌 二元合金，在普通黄铜中再加入其它元素时称为_特殊_ 黄铜。17、不锈钢按主要成分分为 铬不锈钢 、 铬镍不锈钢 、铬镍钼不锈钢 三大类。18、常用的退火方法有_完全退火_、_球化退火_和_去应力退火_。19、铸铁是碳的质量分数_大于2.11%_的铁碳合金。根据铸铁中碳的存在方式，铸铁可分为_白口铸铁_、_灰口铸铁_、_麻口铸铁_、_蠕墨铸铁_和球墨铸铁五种。20、碳素钢按用途主要有_碳素结构钢_、_碳素工具钢_、_易切削结构钢_三种。21、金属晶格的基本类型有 体心立方晶格 、 面心立方晶格 、 密排六方晶格 三种。22、莱氏体是_奥氏体_和_渗碳体_组成的机械混合物。23、淬火方法有 单介质淬火 、 双介质淬火 、 分级淬火 、 等温淬火 四种。24、铸造可分为 普通砂型铸造 和 特种铸造 两大类；铸造具有 适应性广 和成本低廉等优点，但铸件组织 脆性大 ，力学性能 比锻件差 ；因此，铸件常用于制造形状 复杂 或在 铸造残余 应力下工作的毛坯或零件。25、设计铸件时，铸件的壁厚应尽量 保持一致 ，并且不能太厚或太薄，若壁厚太小，则铸件宜 浇不足、冷隔 ，若壁厚太厚，则铸件宜 产生缩孔和缩松。二、判断1、钢和生铁都是以铁碳为主的合金。 （ ）2、1kg钢和1kg铝的体积是相同的。 （ ）3、可锻铸铁比灰口铸铁的塑性好，可以进行锻压加工。 （ ）4、纯铁在800C时是面心立方结构的Fe。 ( )5、固溶体的晶格保持溶剂的晶格。 （ ）6、GCr15钢是滚动轴承钢，其Cr的含量为15。 （ ）7、白口铸铁的硬度适中，易于进行切削加工。 （ ）8、碳溶于Fe中所形成的固溶体叫奥氏体。 （ ）9、碳素工具钢的的碳的质量分数（Wc）一般都大于0.7。 （ ）10、变形铝合金都不能用热处理强化。 （ ）11、用锰铁、硅铁和铝块进行充分脱氧后，可获得镇静钢。 （ ）12、塑性变形能随着载荷的去除而消失。 （ ）13、a型钛合金不能热处理强化，而a型钛合金能热处理强化。 ( )14、正接法常用于焊接薄壁零件。 （ ）15、钢中的Mn、Si、S、P等杂质元素含量一般都低于生铁。 ( )16、作布氏硬度试验时，当试验条件相同时，压痕直径越小，则材料的硬度越低。 ( )17、渗碳体的碳的质量分数是669。 ( )18、淬火后的钢，随回火温度的增高，其强度和硬度也增高。 ( )19、低碳钢可用正火代替退火，以改善其切削加工性。 ( )20、所有金属材料均有明显的屈服现象。 ( )21、在缓冷至室温的条件下，碳的质量分数为0.8%的钢比碳的质量分数为1.2%的钢的硬度低。 ( )22、同一钢材在相同的加热条件下，水淬比油淬的淬透性好，小件比大件的淬透性好。( )23、灰铸铁通过热处理可将片状石墨变成球状石墨或者団絮状石墨，从而改善铸铁的力学性能。 ( )24、渗碳钢只要渗碳就能提高表面的硬度。 ( ) 三、解释1、LF21 LFII ZLl02 ZL401 LD5 H68、HPb591 HSi803 、ZCuZn40Mn2 、QAll92ZCuSnlOPl、 ZSnSbl2PblOCu4 TA7、LF21：L是铝的拼音字母第一个，F是防锈的拼音字母第一个，21代表21号防锈铝ZLl02 2号Al-Si系铸造铝合金。LD5 5号锻铝合金H68 含铜68%的黄铜HPb591 含铜59%，含铅1%的铅黄铜HSi803 含铜80%，含硅3%的铅黄铜ZCuZn40Mn2铸造铜合金(40-2锰 黄铜 )QAll92铝青铜ZCuSn1OP1ZSnSb12Pb1OCu4TA7 钛合金2、HTl50、HT300、KTH30006、KTZ45006、KTB38012、QT40018、QT60003、RuT260、MQTMn6、60Si2Mn、9CrSi：HT150表示抗拉强度值大于150Mpa的普通灰铸铁KTH300-06表示抗拉强度大于300Mpa、断后伸长率大于6%的铁素体黑心可锻铸铁KTZ450-06表示抗拉强度大于450Mpa、断后伸长率大于6%的珠光体黑心可锻铸铁KTB380-12表示抗拉强度大于380Mpa、断后伸长率大于12%的白心可锻铸铁QT400-18表示抗拉强度大于400Mpa、断后伸长率大于18%的球墨铸铁RuT260表示抗拉强度大于260Mpa的蠕墨铸铁MQTMn6中锰抗磨球墨铸铁，锰含量6%60Si2Mn表示其平均含碳量为0.6%平均合金含量为2%的合金结构钢9CrSi表示其平均含碳量为0.9%的合金工具钢。3、CA6136 CA6136：C表示车床，A表示第一次重大改进，6表示落地及普通车床，1表示普通车床36表示能加工最大直径360mm4、工步：工序的组成单位.在被加工的表面,切削用量(指切削速度,背吃刀量和进给量),切削刀具均保持不变的情况下所完成的那部分工序,称工步.5、金属的工艺性能：指材料承受各种加工、处理的能力的那些性能。6、马氏体：是一种常见的金属材料的金相组织结构，它由奥氏体转变而来7、生产纲领：在计划期内应当生产的产品产量和进度计划称为生产纲领。8、工步：工序的组成单位.在被加工的表面,切削用量(指切削速度,背吃刀量和进给量),切削刀具均保持不变的情况下所完成的那部分工序,称工步.9、工序：组成整个生产过程的各段加工,也指各段加工的先后次序。10、.锻压：是锻造和冲压的合称，是利用锻压机械的锤头、砧块、冲头或通过模具对坯料施加压力，使之产生塑性变形，从而获得所需形状和尺寸的制件的成形加工方法。11.冲压：靠压力机和模具对板材、带材、管材和型材等施加外力，使之产生塑性变形或分离，从而获得所需形状和尺寸的工件（冲压件）的成形加工方法。四、选择（可多选）1、拉伸试验时，试样拉断前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、-铁为_A_晶格，Mg（镁）为_C_晶格，-铁为_B_晶格，。 A体心立方； B面心立方； C密排六方； D复杂的。3、选择制造下列零件的材料。冷冲压件_A_；齿轮_C_；小弹簧_B_；手工锯_D_ 。 A08F； B 70； C45 D.T8A 。4、过共析钢的淬火加热温度应选择在_A_，亚共析钢则应选择在_C_。 AAcl+30500C； BAcm以上； CAc3+30500C。5、将括弧内合金钢牌号归类。 合金调质钢 _C_ ；合金渗碳钢 _A_；不锈钢_B_。 A20CrMnTi； B1Cr13； C40Cr。6、为下列零件正确选材：机床床身 _D_；汽车后桥外壳_C_；柴油机曲轴_B_；排气管_A_。ARuT300； BQT7000-2； CKTH350-10； D.HT300。7、将含碳量为0.77%的铁碳合金加热到1000时，其组织为_B_。A珠光体B奥氏体C珠光体加渗碳体D奥氏体加渗碳体8、一般经常用_B_来测试淬火钢件的硬度。A、布氏硬度计 B、洛氏硬度计 C、维氏硬度计9、金属的_C_越好，则其锻造性能越好。A、强度 B、硬度 C、塑性10、常见合金的相结构是_C_。A、机械混合物 B、固溶体 C、金属化合物11、铁碳合金状态图上的共析线是_C_，共晶线是_A_。A、ECF B、ACD C、PSK12、调质处理就是_C_热处理。A、淬火低温回火 B、淬火中温回火 C、淬火高温回火13、化学热处理与其它热处理方法的基本区别是_C_。A、加热温度 B、组织变化 C、改变表面化学成分14、某一材料的牌号是T4，它是_A_。A、Wc为4的碳素工具钢 B、4号工业纯铜 C、4号纯钛15、常见合金的相结构是_C_。A、机械混合物 B、固溶体 C、金属化合物16、在下列三种钢中，_C_钢的弹性最好；_A_钢的硬度最高；_B_钢的塑性最好。A、T10 B、20 C、6517、化学热处理与其它热处理方法的基本区别是_C_。A、加热温度 B、组织变化 C、改变表面化学成分18、某一材料的牌号是T4，它是_A_。A、Wc为4的碳素工具钢 B、4号工业纯铜 C、4号纯钛19、球墨铸铁经_A_可获得铁素体基体组织；经_C_可获得下贝氏体。A、退火 B、正火 C、等温淬火20、在工艺条件相同的情况下， A 的铸件内部晶粒细小，力学性能好。A、离心铸造 B、金属型铸造 C、砂型铸造21、电弧焊焊接电弧阳极区的温度大约是 A 。A、2400 K B、20600 K C、60008000 K1什么是固溶体？什么是金属化合物？它们的结构特点和性能特点各是什么？固溶体：是指溶质原子溶入金属溶剂的晶格中所组成的合金相。金属化合物：一般是金属和非金属形成的化合物，离子晶体或分子晶体固溶体晶体结构与组成它的溶剂相同，而金属化合物的晶体结构与组成它的组元都不同，通常较复杂。固溶体相对来说塑韧性较好，硬度较低，金属化合物硬而脆。2把碳钢和白口铸铁都加热到高温（10001200C），能否进行锻造？为什么？ 碳钢可以锻造，白口铸铁不可以锻造 原因：碳钢具有较好的综合力学性能，有延展性，而Wc=4%白口铸铁含碳量过高，力学性能硬且脆，易断裂，不易切削加工，更不易锻造加工。3回火的目的是什么？工件淬火后为什么要及时回火？目的：消除工件淬火时产生的残留应力，防止变形和开裂；调整工件的硬度、强度、塑性和韧性，达到使用性能要求；稳定组织与尺寸，保证精度；改善和提高加工性能。原因：淬火后的工件由于热应力和相变应力造成的内应力很大回火可以减少或消除淬火后工件的内应力减少工件变形 稳定工件尺寸和形状；淬火后的马氏体是不稳定组织在常温下会慢慢的分解 且硬度高脆性大 我们通过回火获得 一定强度和韧性的稳定的组织4与碳钢相比，合金钢有那些优点？比碳钢具有较优的使用性能，能减小零件质量，提高使用寿命。5说明铸铁石墨化的过程。并指出影响石墨化的因素有那些？ 过程：铸铁在结晶过程中，随着温度的下降，各温度阶段都有石墨析出，石墨化过程是一个原子扩散的过程，温度越低，原子扩散越困难，越不易石墨化。结晶时，若各阶段石墨化能充分或大部分进行，则能获得常用的灰口铸铁，反之将会得到白口铸铁。 因素：化学成分的影响；元素对石墨化影响；冷却速度的影响。7、为什么在碳钢中要严格控制硫、磷的质量分数？而在易削钢中又要适当提高？ 硫磷在钢中的作用主要有三点：其一，硫引起钢的“热脆”，磷引起钢的“冷脆”；其二，均降低钢的焊接性能；其三，可改善钢的切削加工性。综合评价这两种元素为有害元素，所以在碳钢中要严格控制。易切削钢对切削性要求高，所以适当提高硫磷含量可明显提高切削性，至于硫磷的有害影响可通过加入其他元素来削弱。比如含硫的易切削钢，常规下都含有锰元素，原因就是锰能削弱硫的有害影响。8、正火与退火有何异同？试说明二者的应用有何不同？ 正火：是在淬火之后的二次加温，达到产品性能的一个途径。部分钳工使用的钢锉，假如淬火后直接投入使用可能会发生容易断齿，蹦齿现象，正火之后即可消除上述不良表现。退火：把淬火之后的产品变为易于加工的状态。9、与碳钢相比，铸铁有何优点？ 铸铁生产工艺最简单，价格最便宜的钢铁类产品，铸铁抗静压、抗腐蚀性能一般10、金属型铸造和压力有哪些相同点和不同点。 共同点是：都采用金属作为模具的主体材料；模具构造都比较复杂；模具结构大多相似；不同点：工艺温度不同，金属型重力铸造的模具温度和浇铸温度多大于压铸；使用涂料不同，金属型铸造模具采用较厚的涂层厚度，压铸的涂层厚度极薄；金属型铸造模具材料选择范围很大，像普通碳钢、铸铁、模具钢等都可选用，而压铸模具的主体材料则必须采用模具专用钢，也就是热作钢；11、焊接变形产生的原因是什么？如何防止和减少焊接变形？ 原因：焊接过程中对焊件进行了局部的不均匀的加热，是产生焊接应力和变形的根本原因。减少办法：1、合理设计焊接构件 在保证结构有足够承载能力情况下，尽量减少焊缝数量、焊缝长度及焊缝截面积；要使结构中所有焊缝尽量处于对称位置。厚大件焊接时，应开两面坡口进行焊接，避免焊缝交叉或密集。尽量采用大尺寸板料及合适的形钢或冲压件代替板材拼焊，以减少焊缝数量，减少变形。12、自由锻的基本工序有哪些？有何特点及应用？ 自由锻的基本工序有镦粗、延伸、错开、冲孔、切割、弯曲、扭转和锻焊等。 自由锻生产率低，加工余量大，但工具简单，通用性大，故被广泛用于锻造形状较简单的单件、小批生产的锻件。13、什么叫模锻？模锻分哪几类？有何特点？ 模型锻造是金属在外力作用下产生塑性变形并充满模膛而获得锻件的方法。开式模锻,闭式模锻,多向模锻。模锻件尺寸精度高，机械加工余量小，锻件的纤维组织分布更为合理，可进一步提高零件的使用寿命。模锻生产率高，操作简单，容易实现机械化和自动化。但设备投资大，锻模成本高，生产准备周期长，且模锻件的质量受到模锻设备吨位的限制，因而适用于中、小型锻件(一般150 kg)的成批和大量生产。14.锤上模锻成型的工艺过程一般有哪些？锤上模锻成型的工艺设计包括什么内容？ 模锻工艺过程：下料、加热、预锻、终锻、冲连皮、切边、调质、喷丸锤上制坯一般有拔长、卡压、敦粗、压弯等制坯工序。15.什么是切削三要素？该怎么选择？切削用量的三要素是：切削速度，进给量，切削深度。选择原则是：粗加工时，低的切削速度，大的进给量、切削深度。精加工时，大的切削速度，小的进给量、切削深度。16、金属结晶时，影响晶粒大小的主要因素是什么？ 温度，溶液的饱和度17、画出低碳钢力伸长曲线，并简述拉伸变形的几个阶段。线性弹性变形阶段：.当应力低于弹性极限 时，应力与试样的变形成正比，应力去除，变形消失。非线弹性变形阶段：仍属于弹性变形，但应力与试样的变形不是正比关系。屈服阶段：应力达到屈服极限，试样的位移增大，但是应力几乎没有变化。强化阶段：试样发生明显而均匀的塑性变形，若使试样的变形增大，则必须增加应力值。断裂阶段：应力达到抗拉强度后，试样开始发生不均匀塑性变形并形成缩颈，应力下降，最后应力达到断裂强度时试样断裂。18、试根据铁碳合金相图，说明下列现象的原因。a.Wc=0.9% 的钢比Wc=0.45%的钢的硬度硬度高；b.钢能进行锻造，而铁不能锻造。A：因为铁碳合金是由比较软的相铁素体和比较硬的相渗碳体两相组成，渗碳体是铁与碳的化合物，含碳量越高，碳化物越多，硬度就越高，所以含碳量高的铁碳合金硬度高。B：铁中含硫磷很高，脆性大，不易锻造。19、手工电弧焊焊条药皮的作用。保护电弧与熔池。冶金处理。赋予焊条良好的焊接工艺性能。满足某些专用焊条的特殊功能。20、什么是积屑瘤？它对切削过程产生什么影响？积屑瘤指在加工中碳钢时，在刀尖处出现的小块且硬度较高的金属粘附物。积屑瘤在粗加工时是有利的，可以增大刀具前角减小切削力、保护刀刃。在精加工时，积屑瘤破损后，会降低已加工面表面质量。21、在粗加工和精加工时，切削参数选择原则是什么？粗加工时，通常选择较大的背吃刀量和进给量，采用较低的切削速度；半精加工和精加工时，通常选择较小的背吃刀量和进给量，并选用切削机能高的刀具材料。六、图解1、在铁碳相图中的括号处填出共析点、共晶点、渗碳体的含碳量，标出A1、A3、Acm线，标出亚共析钢、共析钢、过共析钢、共晶白口铸铁的常温组织。2、在图示中标出车刀切削部分主要几何角度在图示中标出车刀切削部分主要几何角度（前角 ro、 后角 o、 主偏角 Kr、 副偏角 Kr、 刃倾角 s）。3、画出车刀的立体示意图，并标出车刀的前刀面、主后刀面、副后刀面、主切削刃、副切削刃、刀尖的位置。七、综合分析题1、用9SiCr钢制成圆板牙，其工艺路线为：锻造球化退火机械加工淬火低温回火磨平面开槽开口。试分析：球化退火、淬火及回火的目的；球化退火、淬火及回火的大致工艺。球化退火目的- 消除内应力，便于切削加工淬火目的- 获得M，良好的性能低温回火目的-消除产生工件开裂的内应力，调整硬度球化退火是加热到Ac1以上20-30等温后空冷；淬火加热到Ac3以上30-50然后以大于临界冷却速度的冷速进行冷却；回火加热到Ac1以下温度，保温后冷却。2、某汽车齿轮选用20CrMnTi材料制作，其工艺路线为：下料锻造正火切削加工渗碳淬火低温回火喷丸磨削加工。请分别说明上述四项热处理工艺的目的及工艺。1正火：对于低、中碳的亚共析钢