工程材料与成形技术基础课后部分习题及答案车辆工程

1、第一章2.图1-79为五种材料的应力-应变曲线：45钢，铝青铜，35钢，硬铝，纯铜。试 I(1) 当外加应力为300MPa时，各材料处于什么状态？(2) 有一用35钢制作的杆，使用中发现弹性弯曲较大，如改用45钢制作该杆，能否减少弹性变形？(3) 有一用35钢制作的杆，使用中发现塑性变形较大，如改用45钢制作该杆，能否减少塑性变形？答：(1)45钢：弹性变形 铝青铜：塑性变形 35钢：屈服状态 硬铝：塑性变形 纯铜：断裂。(2)不能，弹性变形与弹性模量E有关，由E=b/e可以看出在同1的条件下45钢的弹性模量要大，所以不能减少弹性变形。(3)能，当35钢处于塑性变形阶段时，45钢可能处在弹性或

2、塑性变形之间，且无论处于何种阶段，45钢变形长度明显低于 35钢，所以能减少塑性变形。4.下列符号表示的力学性能指标的名称和含义是什么？b b、(TS b 0.2 b-1、冬 ak HRC、HBS、HBW答：bb抗拉强度，是试样保持最大均匀塑性的极限应力。0s屈服强度，表示材料在外力作用下开始产生塑性变形时的最低应力。b 0.涤件屈服强度，作为屈服强度的指标。俨1疲劳强度，材料循环次数 N次后达到无穷大时仍不发生疲劳断裂的交变应力值。5伸长率，材料拉断后增加的变形长度与原长的比率。HRC洛氏硬度，表示用金刚石圆锥为压头测定的硬度值。HBS布氏硬度，表示用淬硬钢球为压头测定的硬度值。HBW布氏硬

3、度，表示用硬质合金为压头测定的硬度值。8 .什么是固溶强化？造成固溶强化的原因是什么？答：形成固溶体使金属强度和硬度提高，塑性和韧性略有下降的现象称为固溶强化。固溶体随着溶质原子的溶入晶格发生畸变。晶格畸变随溶质原子浓度的提高而增大。晶格畸变增大位错运动的阻力，使金属的滑移变形变得更加困难，从而提高合金的强度和硬度。9 .将20kg纯铜与30kg纯银熔化后缓慢冷却到如图1-80所示温度T1 ,求此时：(1)两相的成分；(2)两相的重量比；(3)各相的相对重量(4)各相的重量。T C1400130012001100解：(I)两相的成分相：f¥ 1 * 80习题涧(2)各相的相时受量(

4、60 - 45 ) / ( 80 -45 ) - 3/7液相：Wwt- (SO- 60 ) / ( 80 - 45) -4/7(3)两相的放量比附相/液相(60-45)/(80-60)-3/冬相的空量液和：液 T/7 * 50 - 2g. 57kg 咫相：Q* -3/7 / 5021.43摩10.某合金如图1-81所示：(1)标注-区域中存在的相；(2 )标出、区域中的组织；(3)相图中包括明几种转变？写出它们的反应式,口 + lap 一 一 一Yap 变 变 1/ 11/ 1J 3 4 5变转 转 转 转析 容 洛 晶共 脱 脱 匀 生19 .指出下列工件淬火及回火温度，并说明回火后获得的组

5、织：(1) 45钢小轴(要求综合力学性能好);(2) 60钢弹簧；(3) T12钢锂刀。答：(1) AC3+ (30-50) C淬火，(820-840) C回火(高温)，回火索氏体。(2) (400-600) C淬火，( 350-500) C回火(中温)，回火托氏体。(3) (760-780) C淬火，250 c以下回火(低温)，回火马氏体。20 .有两种高强度螺栓，一种直径为10mm,另一种直径为 30mm,都要求有较高的综合力学性能：(rb>800MPa a k>600KJ/m2试问应选择什么材料及热处理工艺。答：直径10mm螺栓：45钢，850c淬火 + 520 c水冷回火；

6、直径30mm螺栓：40Cr, (840-880) C盐浴淬火+ (540-650 ) C回火保温 20-30分钟。第二章2.灰铸铁流动性好的主要原因是什么？提高金属流动性的主要工艺措施是什么？答：灰铸铁流动性好的原因是石墨呈片状形式存在，碳的质量分数高，有共晶成分，熔点较低。提高金属流动性的主要工艺措施是较高的浇注温度。4.定向凝固和同时凝固方法分别解决哪种铸造缺陷？请举例各分析几种应用情况。答：定向凝固解决的缺陷：冒口补缩作用好，可防止缩孔和缩松，铸件致密。同时凝固解决的缺陷：凝固期间不容易产生热裂，凝固后也不易引起应力变形，由于不用冒口或冒口很小而节省金属，简化工艺，减少工作量。正确布置浇

7、注系统的引入位置，确定合理的浇注工艺；采用冒口；采用补贴； 采用具有不同蓄热系数的造型材料或冷缺。9.铸件、模样、零件三者在尺寸上有何区别，为什么 ？答：模样是考虑收缩率后将零件尺寸按一定比例放大后所做的，相当于我们常说的模子；然后用模样做成铸型，做好后将模样取出，进行浇注；就做出来铸件。铸件相当于零件的毛坯，由于考虑到加工因素，因此铸件的尺寸要比较零件大如果去掉浇冒口后进行一定加工后就是零件了所以三者的尺寸关系为：模样铸件零件12.如图2-47(a)、(b)所示铸件，分别指出单件和大批生产造型方法并绘出铸造工艺图。名勒：加强管搂达 材科：»ni5o质也：2k£ 名标：战又

8、U) 图习电12图tin： HTHOO 质量：2r(b)一海大学物瞥餐制作13.加图"4日所示轴承座铸件，材料为HT250,请分别作出口)大批大量生产，£2)单件生产铸造工艺乐14.如困支撑告零件，材料HT2口，请分别画出单件生产和大批生产的铸造工艺图口图248轴承座图2-49支撑台T海入学鞠管电赳忤15.图2-60为支座零件图，材料为HT20cl请分别画出大批生产和单件生产的铸 造工艺图。(1)万案I沿底板中心线分型，即采用分模造型。优点：底面上110 mm凹槽容易铸出，轴孔下芯方便，轴孔内凸台不妨碍起模。缺点：底板上四个凸台必须采用活块，同时，铸件易产生错型缺陷，飞翅清

9、理的工作量大。此外，若采用木模，加强筋处过薄，木模易损坏。(2)方案n沿底面分型，铸件全部位于下箱，为铸出110 mm凹槽必须采用挖砂造型。方案n克服了方案工的缺点，但轴孔内凸台妨碍起模，必须采用两个活块或下型芯。当采用活块造型时，6 30 mm轴孔难以下芯。(3)方案出沿110 mm凹槽底面分型。优缺点与方案n类同，仅是将挖砂造型改用分模造型或假箱造型，以适应不同的生产条件。可以看出，方案n、出的优点多于方案I。(1)单件、小批生产由于轴孔直径较小、 勿需铸出，而手工造型便于进行挖砂和活块造型，此时依靠方案n分型较为经济合理。(2)大批量生产机器造型难以使用活块，故应采用型芯制出轴孔内凸台。

10、采用方案出从110 mm凹槽底面分型，以降低模板制造费用。方型芯的宽度大于底板，以便使上箱压住该型芯，防止浇注时上浮。若轴孔需要铸出，采用组合型芯即可实现。第三章试拟定如图3-58所示零件的自由辕工艺规程(锻件图、变形工步、计算坯料尺寸)。Cb)图3 58自由锻零件上海大学禹曾粤制柞5.请分别画出下列3种连杆的模锻件图11.能否将冲制孔径为屯0+0.16 mm工件的冲孔模改制成冲制外径为收0-0.16工件的落料模?落料：D 凹=(Dmax-x )+'凹 D 凸=(D 凹一min)-独冲孔：d 凸=(dmin+x )-'凸 d 凹=(d 凸+Zmin) +'凹可见：落料时

11、凹模直径是最小的，主要为了磨损到一定程度，冲裁件还可用；同理，冲孔时凸模尺寸是最大的，凸模可改，但凹模不能改。因为若将冲孔模改成落料模，则d凹D凹，间隙落在凹模上，尺寸太大。15.在成批大量生产外径为40mm,内径为20mm,板厚为4mm,精度为IT9的垫圈时，请示意画出(1)连续模，(2)复合模简图，请计算凸凹模尺寸并标在简图上。已知：冲裁件 公差为0.02mm,凹模公差为0.01mm,凸模公差为 0.01mm。(按照尺寸入体原则)Dmax=40mm,dmin=20mm,Zmin=4 X 6%=0.24 =0.02mm, x=1,8 凹=0.01mm, 8 凸=0.01mm落料：D 凹=(D

12、max-xA ) ”凹=(40-1 X 0.02) + 0.01 = 39.98+0.01 mmD 凸=(D 凹一Zmin) 8凸=( 39.98-0.24) -0.01 = 39.74-o.oi mm冲孔：d 凸二(dmin+x4) 8凸=( 20+0.02) -0.01 = 20.02-0.01mmd 凹=(d 凸+Zmin)”凹=(20.02+0.24)+0.01=20.26+°.01 mm杭仲围ut si内动由39冲压整限灌女模冲孔凸摸3讯号广”、第忡四模冲1L溶抖复合模上洋大学物等4制祚第四章2.焊接接头的组织和性能如何 ？答：(1)焊缝金属区：熔焊时，在凝固后的冷却过程中

13、，焊缝金属可能产生硬，脆的淬硬组织甚至出现焊接裂纹。(2)熔合区：该区的加热温度在固、液相之间，由铸态的组织和过热组织构成可能出现液硬组织，该区的化学成分和组织都很不均匀，力学性能很差，是焊接接头中最薄弱的部位之一，常是焊接裂缝发源地。(3)热影响区：a.过热区：此区的温度范围为固相线至1100C,宽度约1-3mm,由于温度高，颗粒粗大，使塑性和韧性降低。b.相变重组晶区：由于金属发生了重组晶，随后在空气中冷却，因此可以得到均匀细小的正 火组织。c.不完全重组晶区：由于部分金属发生了重组晶，冷却后可获得细化的铁素体和珠光体，而 未重结晶的部分金属则得到粗大的铁素体。焊缝及热影响的大小和组织性能

14、变化的程度取决于焊接方法，焊接规范，接头形式等因素。3.焊接低碳钢时，其热影响区的组织性能有什么变化？答：低碳钢的 Wc<0.25%,焊接性良好，焊接时，没有淬硬，冷裂倾向，主要组织性能变化为：（1）过热区晶粒粗大，塑性和韧性降低。（2）相变重晶区产生均匀细小正火组织，力学性能良好。（3）不完全重晶区有铁素体、珠光体，力学性能不均匀。5.产生焊接热裂纹和冷裂纹的原因是什么，如何减少和防止？答：热裂纹是高温下焊缝金属和焊缝热影响区中产生的沿晶裂纹、冷裂纹是由于材料在室温附近温度下脆化而形成的裂纹 .热裂纹的减少和防止：控制母材和焊材杂质的含量。冷裂纹的减少和防止：预热和焊裂后热处理。10.

15、如图所示焊接梁结构,材料为Q235A钢，成批生产.现 有钢板战火长度为2500i叽试确定：（1）腹板.翼板接缝 位置；（2）各类焊缝的焊接顺序,（3）各条焊缝的焊 接方法。11 ,用长5000m* 宽1200mm的钢板生产图4-34中压容 器,材料为16MnVR,筒身壁厚为12m% 封头14m%管 接头厚7 mm,人孔圈20m必 试确定：焊缝位置； 焊接方法；焊接顺序.名句赏析！ ！ ！ ！ !不限主题山有木兮木有枝，心悦君兮君不知。 人生若只如初见，何事秋风悲画扇。 十年生死两茫茫，不思量，自难忘。 只愿君心似我心，定不负相思意。 玲珑骰子安红豆，入骨相思知不知。 曾经沧海难为水，除却巫山不

16、是云。 愿得一心人，白头不相离。不限抒情四季山水天气人物人生生活节日动物植物食物佚名越人歌纳兰性德木兰词拟古决绝词柬友苏轼江城子乙卯正月二十日夜记梦李之仪卜算子我住长江头温庭筠南歌子词二首 /新添声杨柳枝词元稹离思五首其四卓文君白头吟崔护题都城南庄徐再思折桂令春情去年今日此门中，人面桃花相映红。平生不会相思，才会相思，便害相思。入我相思门，知我相思苦。 李白三五七言/秋风词山无陵，江水为竭。冬雷震震，夏雨雪。天地合，乃敢与君绝。 佚名上邪人生自是有情痴，此恨不关风与月。 欧阳修玉楼春 尊前拟把归期说一往情深深几许？深山夕照深秋雨。 纳兰性德蝶恋花 出塞两情若是久长时，又岂在朝朝暮暮。 秦观鹊桥

17、仙 纤云弄巧执子之手，与子偕老。 佚名击鼓 花自飘零水自流。一种相思，两处闲愁。 李清照一剪梅 红藕香残玉簟秋问世间，情为何物，直教生死相许？ 元好问摸鱼儿 雁丘词/迈陂塘一日不见兮，思之如狂。 司马相如凤求凰 /琴歌人生如逆旅，我亦是行人。苏轼临江仙送钱穆父 世间无限丹青手，一片伤心画不成。 高蟾金陵晚望林花谢了春红，太匆匆。无奈朝来寒雨，晚来风。 李煜相见欢 林花谢了春红独立寒秋，湘江北去，橘子洲头。身无彩凤双飞翼，心有灵犀一点通。 滚滚长江东逝水，浪花淘尽英雄。怕相思，已相思，轮到相思没处辞, 此情可待成追忆？只是当时已惘然。毛泽东沁园春长沙李商隐无题昨夜星辰昨夜风 杨慎临江仙滚滚长江东

18、逝水眉间露一丝。俞彦长相思折花枝思悠悠，恨悠悠, 取次花丛懒回顾, 若是前生未有缘, 雨打梨花深闭门, 少年不识愁滋味, 中壁恨到归时方始休。半缘修道半缘君。待重结、来生愿。忘了青春，误了青春。爱上层楼。爱上层楼。李商隐锦瑟白居易长相思汴水流元稹离思五首其四乐婉卜算子答施唐寅一剪梅 雨打梨花深闭门为赋新词强说愁。辛弃疾丑奴儿书博山道自在飞花轻似梦, 近水楼台先得月, 一骑红尘妃子笑,无边丝雨细如愁。向阳花木易为春。无人知是荔枝来。秦观浣溪沙漠漠轻寒上小楼苏麟断句杜牧过华清宫绝句三首抽刀断水水更流, 楼歌疏影横斜水清浅, 人面不知何处去, 时光只解催人老, 人老举杯消愁愁更愁。暗香浮动月黄昏。桃

19、花依旧笑春风。不信多情，长恨离亭,一生大笑能几回，斗酒相逢须醉倒。 天涯地角有穷时，只有相思无尽处。 问君能有几多愁？恰似一江春水向东流。李白宣州谢眺楼饯别校书叔云/陪侍御叔华登林逋山园小梅其一崔护题都城南庄泪滴春衫酒易醒。晏殊采桑子时光只解催岑参凉州馆中与诸判官夜集晏殊玉楼春春恨李煜虞美人 春花秋月何时了似此星辰非昨夜，为谁风露立中宵。 黄景仁绮怀菩提本无树，明镜亦非台。惠能菩提偈溪云初起日沉阁，山雨欲来风满楼。 许浑咸阳城东楼 /咸阳城西楼晚眺/西门春风得意马蹄疾，一日看尽长安花。 孟郊登科后枯藤老树昏鸦，小桥流水人家，古道西风瘦马。 马致远天净沙 秋思空山新雨后，天气晚来秋。王维山居秋暝

20、人到情多情转薄，而今真个悔多情。 纳兰性德山花子风絮飘残已化萍同是天涯沦落人，相逢何必曾相识！ 马致远杂剧江州司马青衫泪浮云一别后，流水十年间。 韦应物淮上喜会梁川故人/淮上喜会梁州故人名句赏析！ ！ ！ ！ ！不限主题不限抒情四季山水天气人物人生生活节日动物植物食物山有木兮木有枝，心悦君兮君不知。 人生若只如初见，何事秋风悲回扇。佚名越人歌纳兰性德木兰词拟古决绝词柬友十年生夕匕两茫茫，不思量，自难后:。苏轼江城子乙卯正月二十日夜记梦只愿君心似我心，定不负相思意。李之仪卜算子我住长江头玲珑骰子安红豆，入骨相思知不知。温庭筠南歌子词首 /新添声杨柳枝词曾经沧海难为水，除却巫山不是云。兀稹离思五首

21、具四愿得一心人，白头不相离。.卓文君白头吟去年今日此门中，人面桃花相映红。崔护题都城南庄平生不会相思，才会相思，便害相思。 徐再思折桂令春情入我相思门，知我相思苦。 李白三五七言 /秋风词山无陵，江水为竭。冬雷震震，夏雨雪。天地合，乃敢与君绝。 佚名上邪人生自是有情痴，此恨不关风与月。 欧阳修玉楼春尊前拟把归期说一往情深深几许？深山夕照深秋雨。 纳兰性德蝶恋花出塞两情若是久长时，又岂在朝朝暮暮。 秦观鹊桥仙纤云弄巧执子之手，与子偕老。佚名击鼓花自飘零水自流。一种相思，两处闲愁。 李清照一剪梅红藕香残玉簟秋问世间，情为何物，直教生死相许？ 元好问摸鱼儿雁丘词 /迈陂塘一日不见兮，思之如狂。 司马

22、相如凤求凰/ 琴歌人生如逆旅，我亦是行人。 苏轼临江仙送钱穆父世间无限丹青手，一片伤心画不成。 高蟾金陵晚望林花谢了春红，太匆匆。无奈朝来寒雨，晚来风。.李煜相见欢林花谢了春红独立寒秋，湘江北去，橘子洲头。 _毛泽东沁园春长沙身无彩凤双飞翼，心有灵犀一点通。李商隐无题昨夜星辰昨夜风滚滚长江东逝水，浪花淘尽英雄。 _杨慎临江仙滚滚长江东逝水怕相思，已相思，轮到相思没处辞，眉间露一丝。 .俞彦长相思折花枝此情可待成追忆？只是当时已惘然。李商隐锦瑟思悠悠，恨悠悠，恨到归时方始休。白居易长相思汴水流取次花丛懒回顾，半缘修道半缘君。兀稹离思九亳r -其四若是前生未有缘，待重结、来生愿。乐婉卜算子答施雨打

23、梨花深闭门，忘了青春，误了青春。 唐寅一剪梅雨打梨花深闭门少年不识愁滋味，爱上层楼。爱上层楼。为赋新词强说愁。 辛弃疾丑奴儿书博山道自在飞花轻似梦，无边丝雨细如愁。 近水楼台先得月，向阳花木易为春。 一骑红尘妃子笑，无人知是荔枝来。 抽刀断水水更流，举杯消愁愁更愁。 楼歌 疏影横斜水清浅，暗香浮动月黄昏。 人面不知何处去，桃花依旧笑春风。 时光只解催人老，不信多情，长恨离亭，泪滴春衫酒易醒。 人老 一生大笑能几回，斗酒相逢须醉倒。 天涯地角有穷时，只有相思无尽处。 问君能有几多愁？恰似一江春水向东流。中壁秦观浣溪沙漠漠轻寒上小楼苏麟断句杜牧过华清宫绝句三首李白宣州谢眺楼饯别校书叔云/陪侍御叔华登林逋山园小梅其一崔护题都城南庄泪滴春衫酒易醒。晏殊采桑子时光只解催岑参凉州馆中与诸判官夜集.晏殊玉楼春春恨李煜虞美人春花秋月何时了似此星辰非昨夜，为谁风露立中宵。 黄景仁绮怀菩提本无树，明镜亦非台。 惠能菩提偈溪云初起日沉阁，山雨欲来风满楼。 许浑咸阳城东楼/ 咸阳城西楼晚眺 /西门春风得意马蹄疾，一日看尽长安花