金属材料及成型工艺 综合测试题五答案.doc

综合测试题五答案一、填空题1）洛氏硬度、 布氏硬度 、 维氏硬度2）铁素体3）材料的塑性越好，变形抗力越小。4）低合金刃具钢和 高速钢 ， 碳素工具钢5）金属元素发生强烈的蒸发和烧损，各种化学反应难以充分进行6）塑性变形 、 断裂7）淬火， 热硬性8）焊条接阳，阴9）体心立方、 面心立方、密排六方10）20钢， T8钢_。11）间隙、 置换12）好、好、差。13）断后伸长率 、 断面收缩率14）热应力 , 机械应力 , 相变应力 同时凝固15）_薄16）最高硬度、马氏体中碳的质量分数17）敷料、加工余量 、 公差18）酸性焊条、碱性焊条19）点焊、缝焊 、对焊20）预热、退火处理21）下22）结构斜度23）离心铸造二、判断题1）（）2）（）3）（）4）（）5）（）6）（）7）（）三、选择题1）C2）B3）C4）C5）B6）A7）C8）D9）B10）D11）C12）D13）B14）C15）D16）B17）B18）B19）C20）C21）D22）A23）A24）A，D四、名词解释1）分型面：砂箱之间能够互相分开的表面。或两半铸型相互接触的表面。2）拔模斜度：为了使模样(或型芯)易于从砂型(或芯盒)中取出，凡垂直于分型面的立壁，制造模样时必须留出一定的倾斜度，此倾斜度称为拔模斜度。3）碳当量：将钢中的合金元素(包括碳)的含量按其对焊接性影响程度换算成碳的影响，其总和称为碳当量。4）锻造纤维组织：在冷变形过程中，晶粒沿变形方向拉长而形成的组织通常称为纤维组织。 热锻后的金属组织具有一定的方向性，通常称之为锻造流线，又叫纤维组织。5）充型能力：液态合金充满型腔，形成轮廓清晰、形状和尺寸的能力。6）流动性：液态合金的流动能力。7）缩孔；缩孔是集中在铸件上部或最后凝固部位，容积较大的孔洞。8）焊接性能；焊接后焊缝金属力学性能好坏，焊接工艺性好坏称为焊接性能。9）锻造性能；用来衡量压力加工工艺性好坏的主要工艺性能指标。10）酸性焊条；药皮中含有大量酸性氧化物(SiO2、MnO2等)的焊条酸性焊条。11）缩松：缩松是分散在铸件某些区域内的细小缩孔。12）收缩率：收缩率分体收缩率和线收缩率。体收缩是指单位体积的收缩量、线收缩率是指单位长度上的收缩量。13）结构斜度：开设在非加工表面上的斜度。14）锻造比：用锻造比(Y)来表示变形程度。拔长时，Y =A0/A；镦粗时：Y =H0/H。15）模锻斜度：为了使锻件易于从模膛中取出，锻件上与分模面垂直的部分需带一定斜度。16）碱性焊条：药皮中含大量碱性氧化物(如CaO等)和萤石(CaF2)的焊条叫做碱性焊条。五、简答题1）简述铸造中常用的手工造型方法有哪些?常用的手工造型方法有整模两箱造型、挖砂造型、假箱造型、分模造型、三箱造型、活块模造型及刮板造型等。2）简述手工电弧焊焊条药皮的主要作用？焊条药皮在焊接过程中被熔化，最后凝固成一层焊渣壳覆盖在焊缝表面，其主要作用是：（1）稳定电弧；（2）防止周围空气对焊缝金属的有害作用，从而保证焊缝具有较高的质量；（3）调节焊缝金属的合金成分，补充高温烧损的合金元素。3）简述切削用量三要素及其定义？（1）切削速度c：切削刃选定点相对于工件的主运动的瞬时速度，单位m/s。（2）进给量f：刀具在进给运动方向上相对于工件的位移量，可用刀具或工件每转或每行程的位移量来表述和度量。（3）背吃刀量p：在通过切削刃基点并垂直于工作平面的方向上测量的吃刀量mm。4）常见的焊接缺陷有哪些？焊缝外形、尺寸不符合要求，咬边、未焊透、夹渣、气孔和裂缝。5）简述离心铸造的优缺点？优点：1）铸件在离心力作用下结晶凝固，所以组织致密。无缩孔、气孔、渣眼等缺陷，机械性能良好； 2）铸造空心旋转体铸件不需要型芯，也不需要浇注系统； 3）可以铸造流动性差的金属。缺点：1）对某些合金，铸造时易出现比重偏析； 2）铸件内孔尺寸精度不高，表面质量较低，增加了内孔的切削加工余量。6）简述刀具材料应具有的基本性能？1）高的硬度，以便切入工件； 2）足够的强度和韧性，以便承受切削力和切削时的冲击； 3）高的耐磨性，以抵抗磨损，提高刀具寿命； 4）高的热硬性，以便高温下保持高的硬度和耐磨性； 此外，刀具材料还应具有良好的工艺性能，好的导热性、抗粘结性，以及好的热处理性能。7）为什么铸件要有结构圆角? 铸件壁之间的连接应有结构圆角。直角转弯处易形成冲砂、砂眼等缺陷，同时也容易在尖锐的棱角部分形成结晶薄弱区。此外，直角处还因热量积聚较多(热节)容易形成缩孔、缩松。8）电焊条的组织成分及其作用是什么？焊条是由焊芯和药皮两部分组成。焊芯作用： 作为电极传导电流，熔化后成为填充金属，与熔化母材共同组成焊缝金属，通过焊芯可以调整焊缝金属的化学成分。药皮作用：改善焊接工艺性，对焊接区起保护作用，起冶金处理作用。9）什么是纤维组织？锻压后的金属组织就具有一定的方向性，通常称为锻造流线，又叫纤维组织。 模锻件为何要有冲孔连皮？对于具有通孔的锻件，终锻后在孔内留有一薄层金属，称为冲孔连皮，可避免上下模膛刚性接触。10）重要的轴类锻件在锻造过程中常安排有墩粗工序，为什么? 棒料镦粗后纤微方向呈径向放射状，横向切应力方向均与纤微方向近似垂直，强度与寿命较高。六、作图题(1) 在下面图中标出液相线、固相线、包晶线、共晶线、共析线、固容体的同素异构转变线、溶解度曲线，并逐个解释其含义。ABCD线液相线，该线以上的合金为液态，合金冷却至该线以下便开始结晶。AHJECF线固相线，该线以下合金为固态。加热时温度达到该线后合金开始融化。HJB线包晶线，含碳量为0.09%0.53%的铁碳合金，在1 495的恒温下均发生包晶反应，（包晶反应是指由一种液相与一种固相在恒温下相互作用而转变为另一种固相的反应）即ECF线共晶线，碳的质量分数大于2.11%的铁碳合金当冷却到该线时，液态合金均要发生共晶反应，（由一定成分的液相在恒定温度下同时结晶出两种一定成分的固相的反应称为共晶反应）即共晶反应的产物是奥氏体与渗碳体(或共晶渗碳体)的机械混合物，即莱氏体(Ld)。PSK共析线。当奥氏体冷却到该线时发生共析反应，（在恒温【共析温度】下由一种固相同时析出两种固相的过程称为共析反应）即共析反应的产物是铁素体与渗碳体(或共析渗碳体)的机械混合物，即珠光体(P)。共晶反应所产生的莱氏体冷却至FSK线时，内部的奥氏体也要发生共析反应转变成为珠光体，这时的莱氏体叫低温莱氏体(或变态莱氏体)，用表示。PSK线又称A1线。NH、NJ和GS、GP线固溶体的同素异构转变线。在NH与NJ线之间发生-FeFe转变，NJ线又称线，在GS与GP之间发生-Fe -Fe转变，GS线又称A3线。ES和PQ线溶解度曲线，分别表示碳在奥氏体和铁素体中的极限溶解度随温度的变化线，ES线又称线。当奥氏体中碳的质量分数超过ES线时，就会从奥氏体中析出渗碳体，称为二次渗碳体，用Fe3C表示。同样，当铁素体中碳的质量分数超过PQ线时，就会从铁素体中析出渗碳体，称为三次渗碳体，用Fe3C表示。此外，CD线是从液体中结晶出渗碳体的起始线，从液体中结晶出的渗碳体称为一次渗碳体(Fe3C)。(2) 在下面图中标出纯铁的熔点、共晶点、包晶点、共析点。表 Fe-Fe3C相图中各主要点的温度、含碳量及含义点的符号温度/含碳量/%说明A15380纯铁的熔点B14950.53包晶转变时液态合金成分C11484.3共晶点D12276.69渗碳体的熔点E11482.11碳在-Fe中的最大溶解度F11486.69渗碳体的成分G9120 a-Fe-Fe转变温度H14950.09碳在d-Fe中的最大溶解度J14950.17包晶点K7276.69渗碳体的成分N13940-FedFe转变温度P7270.0218碳在 a-Fe中的最大溶解度S7270.77共析点Q室温0.0008室温时碳在 a-Fe中的溶解度七、改错题(1) 改正下列有工艺性错误的铸件结构，并说明理由。 应当等壁厚，有分型斜度有过渡圆角。 原结构无法出型，调转90即可解决。 底面应当凹进，以减少加工量。(2) 改正下列有工艺性错误的自由锻锻件结构，并说明理由。 原结构锥度难以锻出，改成圆柱体即可容易锻出。