机械工程材料习题及答案.docVIP

(一)填空题（每空0.5分，共15分） 1绝大多数金属的晶体结构都属于( )、( )和( )三种典型的紧密结构。 2形变强化是一种非常重要的强化手段，特别是对那些不能用( )方法来进行强化的材料。通过金属的( )可使其( )、( )显著提高。 3球化退火是使钢中( )球状化的退火上艺，主要用于( )和( )钢，其目的在于( )，改善( )性能，并可为后面的( )工序作准备。 4共析碳钢奥氏体化过程包括( )、( )、( )和( )。 5材料的失效形式包括( )、( )和( )失效三种。 6铸钢铸造性能差的原因主要是( )、 ( ) 和（ ）。 7 影响合金锻造性能的因素有( )和( )两方面。 8手弧焊时，焊条的焊芯在焊接过程中的作用是( )和( )。 9硬质合金产品是用（ ）生产的。10塑料制品的成形工艺中应用较多的是（ ）和（ ）。 （二）是非题(请在正确的题后标出“”，在错误的题后标出“”，每题1分，共10分) 1金属晶体各向异性的产生，与不同晶面和晶向上原子排列的方式和密度不同，致使原子的结合力大小不同等因素密切相关。 （ ) 2合金的基本相包括固溶体、金属化合物和这两者的机械混合物三大类。 ( ) 3在铸造生产中，为使铸件的晶粒细化，可通过降低金属型的预热温度来实现。 ( ) 4淬火加高温回火处理称为调质处理。处理后获得回火索氏体组织，具有综合力学性能好的特点。( ) 5固溶+时效处理是铝合金的主要强化手段之一。( ) 6铸铁中的可锻铸铁是可以进行锻造的。 ( ) 7铸造生产特别适合于制造受力较大或受力复杂的零件毛坯。 ( ) 8锻压可用于生产形状复杂、尤其是内腔复杂的零件毛坯。( ) 9手工电弧焊、埋弧自动焊、氩弧焊和电阻焊都属于熔化焊。( )10各种成形技术所生产的产品都需进行外观和内部品质检验。 ( )(三)简答题（共35分） 1简述相和组织的概念并总结成分、组织对钢力学性能的影响规律。（7分）2已知下列工程材料的牌号，请按顺序填出表格。（每格0.5分，共15分）材料种类大致成分强化方式性能特点应用举例Q34540CrW18Cr4VZL102YW1ABS 3零件与毛坯的区别是什么？毛坯的种类主要有哪四类？（6分）4请为下列零件选择合适的毛坯生产方法：（7分）(1)成批大量生产的垫片；(2)成批大量生产的变速箱体；(3)单件生产的机架；(4)形状简单、承载能力较大的轴；(5)家庭用的液化气钢瓶；(6)大批量生产的直径相差不大的轴；(7)汽车发动机上的曲轴。(四)综合分析题（共40分） 1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、和四项热处理工艺的目的及齿轮使用状态下的组织和性能。（20分）2什么是材料成形和材料的工艺性？工业中常用的材料成形技术及其原理和应用场合。（20分）参考答案（一）填空题1体心立方；面心立方；密排六方； 2热处理；塑性变形；强度；硬度； 3渗碳体；共析；过共析；降低硬度；切削加工；淬火； 4奥氏体形核；奥氏体长大；残余Fe3C溶解；奥氏体成分均匀化； 5变形失效；断裂失效；表面损伤失效； 6流动性差；收缩大；熔点高； 7内因；外因； 8电极；填充金属； 9粉末压制（粉末冶金）； 10注射成形；挤出成形。（二）是非题 1；2；3；4；5；6；7；8；9；10。(三)简答题 1答：材料中具有同一化学成分、同一结构和聚集状态，并具有界面分隔的各个均匀组成部分称为相（1.5分）；在金相显微镜下看到的材料各相数量、形态、大小、分布的微观体貌及其他现象称为微观组织，简称组织。（1.5分）钢是以铁和碳为主要成分的合金，随着钢中含碳量（C%）的增加，其组织中渗碳体相（Fe3C）的量增加，铁素体相（F）量减少，钢的强硬度增加、塑韧性下降，但钢的强度在含碳量超过1%后迅速下降。（4分）2答：材料种类大致成分强化方式性能特点应用举例Q345低合金结构钢C%0.2%；合金总量5%热轧空冷强度较高、塑性较好；易塑变成形及焊接车辆、桥梁、压力容器等40Cr调质钢C%=0.4%；Cr1.5%调质（淬火+高温回火）综合力学性能好轴类零件W6Mo5Cr4V2高速钢C%=0.85%；W=6%；Mo=5%；Cr=4%；V1.5%淬火+多次回火硬度高、热硬性较好、耐磨切削刀具、模具等ZL102铸铝合金Si=1013%-质轻、耐蚀，铸造性好形状复杂、受力不大的零件YW1硬质合金WC,TiC,TaC-硬度高、热硬性和耐磨性好刀具、模具ABS热塑性塑料丙烯晴，丁二烯，苯乙烯 -硬、韧、刚，加工性好，价低；耐热、耐候较差各类塑料结构件 3答：零件是指达到技术要求的制造加工产品，而毛坯是指须经切削加工才能达到精度的制品（2分）；它们的区别在于零件可直接用于装配或使用，而毛坯必须经过进一步的加工处理才能达到技术要求成为零件。（2分）毛坯的主要种类有：型材，铸件，锻压件，焊接件。（2分）4答：(1)冷冲压冲压件；(2)砂型铸造铸件；(3)电弧焊焊接件；(4)锻造锻件；(5)热冲压后焊接组合件；(6)模锻锻件；(7) 铸造铸件。(四)综合分析题1解：正火目的：使组织均匀化、细化、改善加工性能；（3分） 渗碳目的：提高齿轮表层的含碳量，为淬火作成分准备。（3分） 淬火目的：使渗碳层获得最好的性能，即获得高的齿面硬度，耐磨性及疲劳强度并保持心部的强度及韧性。（3分） 低温回火口的：减少或消除淬火后应力，并提高韧性。（3分）齿轮使用状态下的组织及性能：表层：高碳回火马氏体+碳化物+少量残余奥氏体；硬度高，耐磨。（4分）心部：屈氏体或低碳马氏体；强度高，有一定韧性。（4分） 2答：通过一定的方法或方式，把原材料的初始状态转变成所需制品的制造加工过程称为材料成形（对应的技术或工艺叫材料成形技术或工艺）（3分）；材料对某种制造加工工艺的适应能力称为材料的工艺性。（2分） 常用的材料成形技术及其原理和应用场合：铸造液态凝固成形，材质为金属材料尤其是脆性材料（如铸铁，铸造铝合金等）的各类零件尤其是内腔复杂的零件的毛坯生产；（3分）锻造（压力加工）固态塑变成形，材质主要是韧性金属材料的无内腔或内