材料成型基础复习题 - 副本

复习题复习题 一 填空题 1 材料力学性能的主要指标有 疲劳强 度等 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 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 3 ReL s 表示 Rr0 2 r0 2 表示 其数值越大 材料抵抗 能力越强 4 材料常用的塑性指标有 和 两种 其中用 表示塑性更 接近材料的真实变形 5 当材料中存在裂纹时 在外力的作用下 裂纹尖端附近会形成一个应力场 用 来表述该应力场的强度 构件脆断时所对应的应力强度因子称为 当 K I K I c 时 材料发生 6 金属晶格的基本类型有 三种 7 亚共析钢的室温组织是铁素体 珠光体 F P 随着碳的质量分数的增加 珠光体的比 例越来越 强度和硬度越来越 塑性和韧性越来越 8 金属要完成自发结晶的必要条件是 冷却速度越大 越大 晶粒越 综合力学性能越 9 合金相图表示的是合金的 和 之间的关系 10 根据铁碳合金状态图 填写下表 成分 Wc 温度 C 组织状态温度 C 组织状态 700900 0 77 14601538 7001200 0 45 7301500 7201250 1 2 11001500 11 影响再结晶后晶粒大小的因素有 12 热加工的特点是 冷加工的特点是 13 马氏体是 的固溶体 其转变温度范围 共 析刚 为 14 退火的冷却方式是 常用的退火方法有 和 15 正火的冷却方式是 正火的主要目的是 16 调质处理是指 加 的热处理工艺 钢件经调质处理后 可以获 得良好的 性能 17 W18Cr4V 钢是 钢 其平均碳含量 Wc 为 最终热处理工 艺是 三次高温回火的目的是 18 ZL102 是 合金 其基本元素为 主加元素为 19 滑动轴承合金的组织特征是 或者 20 对于热处理可强化的铝合金 其热处理方法为 21 铸造可分为 和 两大类 铸造具有 和成本低廉等 优点 但铸件的组织 力学性能 因此 铸造常用 于制造形状 或在 应力下工作的零件或毛坯 22 金属液的流动性 收缩率 则铸造性能好 若金属的 流动性差 铸件易出现 等的铸造缺陷 若收缩率大 则易出现 的铸造缺陷 23 常用铸造合金中 灰铸铁的铸造性能 而铸钢的铸造性能 24 铸型的型腔用于形成铸件的外形 而 主要形成铸件的内腔和孔 25 一般铸件浇注时 其上部质量较 而下部的质量较 因此在确定浇注位置时 应尽量将铸件的 朝下 朝上 26 冒口的主要作用是 一般冒口厘设置 在铸件的 部位 27 设计铸件时 铸件的壁厚应尽量 并且壁厚不宜太厚或太薄 若壁厚太小 则铸件易出现 的缺陷 若壁厚太大 则铸件的 28 衡量金属可锻性的两个主要指标是 与 愈高 愈小 金属的可锻性就愈好 29 随着金属冷变形程度的增加 材料的强度和硬度 塑性和韧性 使金属的可锻性 30 自由锻零件应尽量避免 等结构 31 弯曲件的弯曲半径应大于 以免弯裂 32 冲压材料应具有良好的 33 细晶粒组织的可锻性 粗晶粒组织 34 非合金钢中碳的质量分数愈低 可锻性就愈 35 焊接方法按焊接过程的特点分 三 大类 36 影响焊接电流的主要因素是 和 焊接时 应在保证焊接 质量的前提下 尽量选用 的电流 以提高生产率 37 电焊机分为 和 两大类 38 焊缝的空间位置有 39 焊接接头的基本形式有 40 气体保护焊根据保护气体的不同 分为 焊和 焊等 41 点焊的主要焊接参数是 和 压力过大 电流 过小 焊点强度 压力过小 电流过大 易 二 判断题 1 机器中的零件在工作时 材料强度高的不会变形 材料强度低的一定会产生变形 2 硬度值相同的在同一环境中工作的同一种材料制作的轴 工作寿命是相同的 3 所有的金属材料均有明显的屈服现象 4 选择冲击吸收功高的材料制作零构件可保证工作中不发生脆断 5 共晶转变与共析转变都是在一个温度范围内完成的 6 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 的钢硬 度低 7 过共析钢由液态缓冷至室温时析出的二次渗碳体 在组织形态与晶体结构方面均与 一次渗碳体不同 8 在常温和低温下金属的塑性变形主要是通过滑移和孪生的方式进行的 其中孪生是 最基本的方式 9 当变形程度接近临界变形度时 会出现再结晶后晶粒粗大的二次再结晶现象 10 在其他条件相同时 金属晶体中的滑移系越多 则滑移时可供采用的空间位向也 越多 故该金属的塑性就越好 11 再结晶的核心一般是在变形晶粒的晶界或滑移带 孪晶带等晶格畸变严重的地 区形成的 12 金属的变形程度越大 金属中的储能就越多 再结晶驱动力也越大 故金属的再 结晶温度就越高 13 共析钢加热为奥氏体 冷却时所形成的组织主要取决于钢的加热温度 14 低碳钢或高碳钢为便于进行机械加工 可预先进行球化退火 15 钢的实际晶粒度主要取决于钢在加热后的冷却速度 16 过冷奥氏体的冷却速度越快 钢冷却后的硬度越高 17 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 18 钢中合金元素韵质量分数越高 其淬透性越好 19 要 高 氏体不锈钢的强度 只能采用冷塑性变形予以强化 20 调质钢的合金化主要是考虑提高其热硬性 21 渗碳钢只要渗碳就能提高表面的硬度 22 灰铸铁通过热处理可将片状石墨变成球状石墨或团絮状石墨 从而改善铸铁的力 学性能 23 可锻铸铁塑性好 故容易锻造成形 24 铸铁抗拉强度差 不能承受重载荷 25 灰铸铁中 碳 硅含量越高 铸铁的抗拉强度和硬度越低 26 铸铁可以通过再结晶退火使晶粒细化 从而提高其力学性能 27 球墨铸铁可通过调质处理和等温淬火工艺提高其力学性能 28 灰铸铁的减振性能比钢好 29 熔炼铸铁常用的熔炼炉为高炉 转炉和冲天炉 30 实型铸造的模样不必取出 可简化造型工艺 但不能生产形状很复杂的铸件 31 压力铸造的生产率高 主要用于生产大批量 低熔点的非铁金属薄壁铸件 32 可用增加铸件壁厚的方法来提高铸件的承载能力 33 因锻造之前进行了加热 所以任何材料均可进行锻造 34 弯曲模角度应比弯曲件弯曲角度小一个回弹角 0 35 落料和冲孔的工序方法相同 只是工序目的不同 36 正接法常用于焊接薄件 37 焊接后的焊件常采用退火来消除焊接内应力 38 焊条的直径是指焊芯的直径 39 在焊接的四种空间位置中 仰焊是最容易操作的 40 缝焊时不会出现电流分流现象 41 钎焊时的温度都在 4 5 0 以下 三 计算题 1 标准规定 1 5 钢的力学性能指标不应低于下列数值 Rm b 372 MPa ReL s 225 MPa A 5 2 7 Z 92 55 现将购进的 1 5 钢制成 d0 10 mm 的圆形截面短试样 经拉伸试验后测得 Fm Fb 34 500 N FeL Fs 21 100 N L1 65 mm d1 6 mm 试问 这批 1 5 钢的力学性能是否合格 四 简答题 1 下列情况应采用什么方法测定硬度 写出硬度值符号 HB HRA HRB HRC HV 1 锉刀 2 黄铜铜套 3 硬质合金刀片 4 供应状态的各种非合金钢钢材 5 耐 磨工件的表面硬化层 2 根据铁碳合金相图 说明下列现象产生的原因 1 在进行热轧和锻造时 通常将钢材加热到 1 000 1 250 2 钢铆钉一般用低碳钢制作 3 在 1 1 0 0 时 Wc 0 4 的钢能进行锻造 而 Wc 4 2 的铸铁不能锻造 4 室温下 Wc 0 9 的碳钢比 Wc 1 2 的碳钢强度高 5 钳工锯削 T7 0 钢 T10 钢 T12 钢比锯 2 0 钢 3 0 钢费力 锯条易磨钝 6 绑扎物件一般用铁丝 镀锌低碳钢丝 而起重机吊重物时却用钢丝绳 60 钢 65 钢 7 0 钢等制成 3 碳的质量分数分别为 0 2 0 4 0 7 7 1 3 的碳钢 自液态缓冷至室温后所得 的组织有何不同 试定性地比较这四种钢的 Rm b 和硬度 4 金属经过冷塑性变形后 具组织 结构和性能都发生了哪些重要变化 5 为什么细化晶粒既可以提高金属的强度 又可以提高金属的塑性 6 用原为平衡状态的 4 5 钢制成 4 个 10 mm 10 mm 酌试样 分别进行如下热处理 试分 别定性地比较试样 1 与 2 2 与 3 所得硬度的大小 并说明原因 1 试样 1 加热至 7 1 0 水中速冷 2 试样 3 加热至 8 4 0 水中速冷 3 试样 4 加热至 8 4 0 油中冷却 7 拟用 T10 钢制成形状简单的车刀 其工艺路线为锻造一热处理一机加工一热处理一磨削 加工 试问 两次热处理具体工艺名称和作用是什么 并指出各自获得的显微组织 8 确定下列钢件的退火方法 并指出退火目的 1 经冷轧后的 1 5 钢钢板 要求降低硬度 2 ZG270 500 的铸造齿轮 3 锻造过热的 6 0 钢锻坯 4 具有片状渗碳体的 T12 钢坯 9 某型号柴油机的凸轮轴 要求凸轮表面有高的硬度 50HRC 而心部具有良好的韧性 AK 40 J 原采用 4 5 钢调质处理再在凸轮表面进行高频淬火 最后低温回火 现因工厂 库存的 4 5 钢已用完 只剩 1 5 钢 拟用 1 5 钢代替 试说明 1 原 4 5 钢各热处理工序的作用 2 改用 1 5 钢后 仍按原热处理工序进行能否满足性能要求 为什么 3 改用 1 5 钢后 为达到所要求的力学性能 在心部强度足够的前提下应采用何种热处 理工艺 10 两块碳的质量分数均为 Wc 0 77 的非合金钢 碳钢 片加热至 760 以上 分别以 不同方式冷却 钢片的冷却曲线及该种钢材的奥氏体等温转变曲线如图所示 试问图中 点各是什么组织 比较 点组织的硬度大小 奥氏体等温转变曲线图 11 车床主轴要求轴颈部位的硬度为 5 6 58HRC 其余处为 20 24 HRC 其加工工艺路线 为 锻造一正火一机加工一轴颈表面淬火十低温回火一磨加工 请指出 1 主轴应选用何种材料 2 正火 表面淬火及低温回火的目的 12 确定下列工件的回火方法 并指出回火目的 1 滚动轴承 2 重要齿轮 3 汽车减振板簧 4 W18Cr4V 刀具 5 HT200 铸件的表面硬化层 白口组织 13 请为下列钢号选择合适的用途 1 20CrMnTi 2 Q345 3 HT200 4 T12A 5 20 6 65Mn 7 GCr15 8 W18Cr4V 9 QT600 3 供选用的实例 机床床身 小型弹簧 滚动轴承 柴油机曲轴 成型铣刀 机车齿轮 桥 梁 锉刀和冷冲压件 14 现有低碳钢和中碳钢齿轮各一个 为了使齿面具有高的硬度和耐磨性 试问 应各进 行何种热处理 15 解释下列现象 1 高速工具钢在热轧 或热锻 后 经空冷获得马氏体组织 2 高锰耐磨钢在高压 大冲击条件下具有优良的耐磨性和良好的韧性 16 下列做法是否可以 为什么 1 用 Q235 钢代替 4 5 钢制成齿轮 2 用 3 0 钢代替 T13 钢制成锉刀 用盐液淬火后低温回火 3 用 2 0 钢代替 6 5 钢制成弹簧 淬火后中温回火 4 用 40Cr 钢代替 20CrMnTi 钢制造载货汽车变速箱传动齿轮 调质处理后高频表面 淬火 低温回火 16 何谓热硬性 钢的热硬性与 二次硬化 有何关系 W18Cr4V 钢为什么通常在 550 570 进行回火 5 6 0 回火是否是调质 为什么 17 请比较 T12 20CrMnTi 40Cr 钢的淬透性和淬硬性高低 并说明理由 18 W18Cr4V 钢的 Ac1 约为 8 2 0 若以一般工具钢 Ac1 30 50 常规方法 来确定 其淬火加热温度 在最终热处理后能否达到高速钢切削刃具所要求的性能 为什么 19 硬质合金在组成 性能和制造工艺方面有何特点 磨 P01 等材料制成的刀具 能否 用水冷却 为什么 20 指出下列代号 牌号 合金的类别 主要性能特征及用途 LC4 LY11 ZL102 ZL203 H68 HPb59 1 QSn4 3 QBe2 ZCuSnlOPbl ZCuPb30 YG8 YT15 LD50 21 简要说明砂型铸造的工艺流程 23 型砂的种类有哪些 目前铸造生产线上造型主要采用哪些型砂 24 缩孔与缩松对铸件质量有何影响 为何缩孔比缩松较容易防防止 25 如何确定锻造温度范围 26 什么叫自由锻 自由锻有哪些主要工序 并说明其特点和应用范围 27 自由锻零件结构工艺性有哪些基本要求 28 如何衡量金属的可锻性 说明影响金属可锻性的因素 29 冲压有哪些基本工序 冲压有何特点 应用范围如何 30 焊条电弧焊时坡口的作用与形式有哪些 31 焊接电弧有什么特点 它有哪几个区域组成 32 焊条组成中的各部分起什么作用 33 焊接变形产生的原因是什么 如何防止和减少焊接变形 34 焊接结构工艺性包含哪些主要内容 焊缝布置应遵循哪些原则 35 何谓焊接热影响区 低碳钢的焊接热影响区由哪几个区段组成 各区段的组织和性 能怎样 对焊接接头有何影响 五 单项选择题 1 加工硬化是一种有效的强化手段 其缺点是 A 只适用于双相材料 B 材料在高温下不适用 C 只适用于单晶体 2 冷加工金属回复时 位错 A 增殖 B 大量消失 C 重排 3 一般情况下 高纯金属与工业纯度的金属相比 A 更容易发生再结晶 B 较难发生再结晶 C 无法确定是否更容易发生再结晶 4 二次再结晶是 A 相变过程 B 形核长大过程 C 某些晶粒特别长大的现象 5 现需要制造一直径 2 5 mm 的连杆 要求整个截面上具有良好的综合力学性能 应采用 A 40Cr 调质 B 4 5 正火 C 60Si2Mn 淬火十中温回火 D 20Cr 渗碳十淬火 十低温回火 6 欲制作一耐酸容器 选用材料及相应热处理工艺应为 A W18Cr4V 固溶处理 B lCr18Ni9Ti 稳定化处理 C lCr18N19Ti 固溶处理 D lCr17 固溶处理 7 普通铸铁力学性能的好坏 主要取决于 A 基体组织类型 B 热处理的情况 C 石墨的形状 大小与分布 D 石墨化程度 8 灰铸铁床身薄壁处出现白口组织 造成切削加工困难 解决的办法是 A 改用球铁 B 正火 C 石墨化退火 D 等温淬火 9 提高灰铸铁耐磨性应选用 A 整体淬火 B 渗碳十淬火十低温回火 C 表面淬火 D 等温淬火 10 通常成分在共晶点或其附近的金属流动性 A 好 B 差 C 一般 11 单件或小批生产的灰铸铁件直径小于 mm 的孔通常不必铸出 A 1 0 B 2 0 C 3 0 D 5 0 12 制造双金属滑动轴承时 内衬轴承合金通常是采用 方法镶铸在钢制轴瓦上的 A 压力铸造 B 熔模铸造 C 离心铸造 D 砂型铸造 13 在工艺参数相同的情况下 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 D 实型铸造 14 铸造中的 CAE 指的是 A 计算机辅助设计 B 计算机辅助制造 C 计算机辅助工程 数值模拟 15 大批量生产的铸件与小批量生产的铸件相比 前者的机械加工余量应 A 大