工程材料及成形技术基础A答案

1、一、填空题（每空1 分，共 20 分）1.机械设计时常用屈服强度和 抗拉强度两种强度指标。2.纯金属的晶格类型主要有面心立方、 体心立方 和密排六方三种。3.实际金属存在点、线和面缺陷等三种缺陷。4F 和 A 分别是碳在-Fe、-Fe中所形成的间隙固溶体。5.加热是钢进行热处理的第一步，其目的是使钢获得奥氏体 组织。6 QT600-3 中,QT 表示 球墨铸铁，600 表示 抗拉强度不小于 600Mpa 。7金属晶体通过滑移 和孪生两种方式来发生塑性变形。8设计锻件时应尽量使零件工作时的正应力与流线方向相同 ,而使切应力与流线方向相 垂直。9电焊条由 药皮和 焊芯两部分组成。10冲裁是 冲孔和

2、落料工序的简称。二、单项选择题（每小题1 分，共 15 分）得分1在铁碳合金相图中，碳在奥氏体中的最大溶解度为（b ）。a 、 0.77%b、2.11%c、0.02% d、4.0%2低碳钢的焊接接头中，（ b）是薄弱部分，对焊接质量有严重影响，应尽可能减小。a 、熔合区和正火区b、熔合区和过热区c、正火区和过热区d、正火区和部分相变区3碳含量为 Wc4.3 的铁碳合金具有良好的（c）。a、 可锻性b、 可焊性c、 铸造性能d、切削加工性4钢中加入除 Co之外的其它合金元素一般均能使其C曲线右移 , 从而（b）、增大 VK b 、增加淬透性 c 、减少其淬透性 d 、增大其淬硬性5.高碳钢淬火后

3、回火时 , 随回火温度升高其（a）a、强度硬度下降 , 塑性韧性提高b、强度硬度提高, 塑性韧性下降c、强度韧性提高 , 塑性硬度下降d、强度韧性下降 , 塑性硬度提高6 感应加热表面淬火的淬硬深度, 主要决定于因素（d）、淬透性 b 、冷却速度 c 、感应电流的大小 d 、感应电流的频率7珠光体是一种（b）、单相间隙固溶体 b 、两相混合物 c 、Fe 与 C 的混合物 d 、单相置换固溶体8灰铸铁的石墨形态是（a）a、 片状b、 团絮状c、球状d、蠕虫状9反复弯折铁丝，铁丝会越来越硬，最后会断裂，这是由于产生了（a）第1页共6页a、加工硬化现象b、再结晶现象c、去应力退火d、扩散退火10下

4、列说法不正确的是（c）调质处理 = 淬火 +高温回火。过共析钢淬火温度越高，淬火后马氏体的含碳量越高，残余奥氏体越多。可锻铸铁具有一定的塑性和韧性，因此可以通过锻造成形。d、 40Cr 钢一种常用的合金结构钢，具有良好的综合力学性能。11钢中常存的有害杂质元素是（b）a、 锰和硅b、 硫和磷c、 硅和硫 d、锰和磷12综合评定金属可锻性的指标是（c）a、强度及硬度 .b、韧性及塑性c、塑性及变形抗力d、韧性及硬度13模锻件上必须有模锻斜度 , 这是为了（d）a、便于充填模膛b、减少工序c、节约能量d、便于取出锻件14冲孔模设计时的凹模尺寸应等于（a）a、凸模尺寸加间隙b、凸模尺寸减间隙c、设计

5、孔的尺寸减间隙d、等于设计孔的尺寸15 电焊条药皮的作用之一是（b）a、防止焊芯生锈b、稳定电弧燃烧c、增加焊接电流d、降低焊接温度三、判断题 ( 正确的请在括号中打，错误的打 )得分（每小题 1 分，共 10 分) 。1渗碳体是钢中的强化相，所以钢的组织中渗碳体量越多，强度也越高。( )2淬透性好的钢，其淬硬性也一定好。( )3为保证铸件，尤其薄壁铸件成形好，浇注温度越高越好。( )4钢的碳当量越高 , 其焊接性能越好 .()5凡间隙固溶体必是有限固溶体 .()6铁碳合金平衡结晶时， 只有成分为 0.77% 的共析钢才能发生共析反应。 ()7晶体缺陷的的共同之处是它们都能引起晶格畸变。( )

6、8固溶体的强度和硬度比溶剂的强度和硬度高。()9珠光体、索氏体、屈氏体都是铁素体和渗碳体组成的机械混合物。( )第2页共6页10由于钢回火的加热温度在A1 以下，所以淬火钢在回火时没有组织变化。()四、工艺分析题（共15 分）得分1、下列焊接结构设计与焊缝布置是否合理？如不合理请改进。（3 分）答：设计不合理，因为焊缝设置必须留有足够的操作空间以满足焊接运条的需要，电弧焊时，应使焊条能伸到待焊部位，改进如图：2、下列铸件结构设计是否合理？如不合理请改进。（3 分）答：设计不合理， 因为铸件内腔设计应减少型芯的数量， 应把闭式结构改为开式结构，如图：3、用 45 钢来制造机床齿轮，加工工艺路线为

7、：下料锻造（正火）粗加工（调质）半精加工高频感应加热淬火（低温回火）精磨成品。请在括号内填出合适的工艺方法，并说明选取该工艺的目的。（9 分）答：正火可使组织均匀化，消除锻造应力，调整硬度，改善切削加工性能。第3页共6页调质可使齿轮具有较高的综合力学性能，提高齿心的强度和韧性， 使齿轮能承受较大的弯曲应力和冲击载荷，并减小淬火变形。低温回火是在不降低表面硬度的情况下消除淬火应力，防止产生磨削裂纹和提高齿轮抗冲击的能力。得分五、简答题（每小题4 分，共 20 分）1、什么是细晶强化？生产中主要采取哪些措施来细化晶粒？答：细晶强化：一般情况下金属的 强度、塑性和韧性 都随晶粒的细化而 提高的现象。

8、措施：1）增加冷却速度可增大过冷度，使晶核生成速率大于晶粒长大速率，因而使晶粒细化。但增加冷却速度受铸件的大小、形状的限制。2）变质处理是在液态金属中加少量变质剂 (又称孕育剂 )作为人工晶核， 以增加晶核数，从而使晶粒细化。3）在结晶过程中采用机械振动、超声波振动和电磁振动， 也有细化晶粒的作用。2、共析钢在加热时，奥氏体的形成过程有哪些阶段？答： 1）奥氏体晶核的形成；2）奥氏体晶核的长大；3）残余渗碳体的溶解；4）奥氏体的均匀化。3、铸件中的缩孔和缩松是如何形成的？生产工艺上有哪些预防措施？答：铸件中产生缩孔和缩松的主要原因是合金的液态收缩 和凝固收缩 。在实际生产中， 通常采用 顺序凝

9、固原则 ，并设法使分散的缩松转化为集中的缩孔，再使集中的缩孔转移到冒口中，最后将冒口去除，即可获得完好铸件。即通过设置冒口和冷铁 ，使铸件从远离冒口的地方开始凝固并逐渐向冒口推进，冒口最后凝固。4、简叙模锻时选择分模面的原则？答： 1）能从模膛中顺利取出；2）金属易于充满模膛；第4页共6页3）能及时发现错模；4）减少余块，节约金属。5、焊接生产中，产生焊接应力和变形的原因是什么？焊接变形有哪些基本形式？答：在焊接过程中，对焊件进行局部的不均匀加热，会产生焊接应力和变形。焊接变形有五种基本形式：1）收缩变形；2）角变形；3）弯曲变形；4）扭曲变形；5）波浪形变形。得分六、材料选择题（ 8 分）从

10、以下材料中为表中工件选择材料，T8、20CrMnTi、45、Q235、HT200、65Mn、W18Cr4V、Cr12MoV、9SiCr 、 GCr9工件车床主轴机床床身载重汽车齿轮弹簧材料45HT20020CrMnTi65Mn工件板牙木工锤头冷作模具高速切削刀具材料9SiCrT8Cr12MoVW18Cr4V七、相图分析题（共 12 分）1、根据铁碳合金相图回答下面的问题。得分第5页共6页12341）标注共晶点和共析点的位置。 （2 分）2）标注 A1、 A3 线和 Acm线的位置。（3 分）3）大致标出 T13 钢的位置，并分析 T13 钢从液态缓冷至室温的平衡结晶过程。（7 分）答：（ 1）共晶点： C 点；共析点 S 点。（ 2） A1 线是 PSK线； A3 线是 GS线； Acm线是 ES