工程材料及金属工艺学习题答案1

PAGEPAGE6工程材料及金属工艺学习题填空：（每空0.5分，共22分）1．金属晶体的缺陷主要有点缺陷、线缺陷和面缺陷。2．属于固溶体的相有铁素体、奥氏体、渗碳体。3．淬火钢高温、中温、低温回火后的组织分别是回火索氏体、回火托氏体、回火马氏体。4．合金工具钢包括刃具钢、模具钢和量具钢。5．灰口铸铁可以分为灰铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁和蠕墨铸铁。6．青铜包括锡青铜、铝青铜、铅青铜和铍青铜。7.当铸件的分型面为曲面时，一般需要采用挖砂造型的方法。8.大批量生产大模数齿轮滚刀，一般应采用熔模铸造的方法。9.为提高灰口铸铁强度，浇注时可进行孕育处理。10.球墨铸铁中石墨的形态为球状，所以其强度、塑韧性均较普通灰口铸铁高。11.金属的可锻性常用塑性和变形抗力来衡量。12.冲孔件通常以凸模作为设计基准，然后根据间隙来确定凹模尺寸。13.为了防止拉深件拉裂，当拉深系数小于0.5时，应采用多次拉深的方法。而为了防止拉深件起皱，可以采用设置压边圈的方法来解决。14.为了防止弯曲件破裂，在弯曲时应尽可能使弯曲线方向与板料纤维方向垂直。15.焊接性包括两个方面，一是工艺焊接性，尤其指焊接接头出现各种裂纹的可能性，二是使用焊接性，指焊接接头在使用中的可靠性。16.刀具的刀片与刀杆的焊接采用硬钎焊，在电路板上焊接元器件采用软钎焊。17.焊接接头的性能很大程度上是由焊缝本身和焊接热影响区的熔合区和过热区决定的。18.磨削与刀具切削最大的不同在于：刀具的切削刃出现磨钝或损坏时，必须进行换刀或重磨，而砂轮具有自锐性，可以进行强力连续切削，提高生产效率。19.表面加工要分阶段进行，其中，粗加工的目的是切除各加工表面上大部分的加工余量，并完成精基准的加工；半精加工的目的是为精加工作好准备，并完成一些次要表面的加工；精加工的目的是获得符合精度和表面粗糙度要求的表面。20.加工内齿轮时，通常应采用插齿的加工方法。21.对尺寸不大的紧固件内螺纹，常用攻丝的方法进行加工。判断题：（对的打“V”，错的打“X”每空1分，共10分）1．材料的冲击韧性值大，说明材料的硬度和脆性也大。（X）2．金属结晶时，冷却速度越大，形核率越高，晶粒度越小。（V）3．9SiCr钢和T12A钢的常温组织相同，所以它们的力学性能也相同。（X）4．50号钢粗加工后进行人工时效，结果是其金相组织未发生变化。（V）5．铝合金没有同素异晶转变，不能通过相变强化。（V）6.铸钢件一般都要安置冒口和冷铁，使之实现同时凝固。（X）7.一般说来，金属在受挤压时的塑性要比受拉时的塑性要差。（X）8.根据经验，一般当碳当量大于0.4%时，钢材的焊接性能就很差。（X）9.切削硬度为45HRC的40钢，应选用YT类刀具材料进行加工。（V）10.在精车时，一般希望有积屑瘤形成，主要是因为积屑瘤的存在，增大了实际工作的前角，使切削轻快，并起到保护刀刃的作用。(X)选择题：（每题1分，共18分）1．55Si2Mn合金弹簧钢冷却到PSK线时，会发生共析转变，这时A转变为（C）。A）．铁素体B）.珠光体C）.珠光体与铁素体D）.珠光体渗碳体2．Fe3CⅢ是从（B）、Fe3CⅡ是从（C）、Fe3CⅠ是从（D）中的过剩碳析出的。A）.珠光体B）.铁素体C）.奥氏体D）.液体3．碳钢中有益元素是（C、D）；有害元素是（B、E）。（多项选择）A）.碳B）.硫C）.硅D）锰E）.磷4．淬火钢回火时产生脆性的温度范围是（B）。A）.150-250℃B）.250-350℃C）.350-5005．改善滚动轴承钢GCr15的切削加工性能并为淬火做好组织准备，应采用（D）。A）.正火B）.完全退火C）.去应力退火D）.球化退火6.在下列物品中，适用于铸造生产的是（D）

A).钢精锅B).铝饭盒C).机床丝杠D).哑铃7.铝、镁等合金一般不适宜采用（D）铸造方法。A).砂型B).金属型C).低压D).离心8.下面说法中正确的是(C)A).碳钢在锻造温度范围内的变形是冷变形B).铅在200C时的变形属于冷变形（T铅熔=C).钨在11000C时变形会产生加工硬化现象（T钨熔=D).当温度达到金属的回复温度时，能完全消除加工硬化现象9.如需要年产5000件车床主轴箱齿轮，其合理的毛坯制造方法是(A)

A).模锻B).冲压C).铸造D).自由锻10.下列工序中，(D)不属于变形工序。A).拉深B).弯曲C).翻边D).落料11.采用直流弧焊机焊接薄板时，为防止烧穿，常采用的工艺措施之一是(C)

A).CO2气体保护焊B).氩气保护C).反接法D).正接法12.对于铸铁件的焊补，一般采取的焊接方式是：（B）A).立焊B).平焊C).仰焊D).平角焊13.加工一批孔径为10，精度等级为IT7的零件，可采用的加工方法是(A)A)钻—粗铰—精铰B）钻—扩—拉C）钻—镗—精铰D）钻—半精镗—精镗14.加工表面粗糙度为Ra0.8的黄铜平面，应选用的加工方法是（C）A).刨削B).磨削C).精铣D).钻削15.下列加工方法中，不可以校正孔的轴线偏差的是（C）A）磨孔B）镗孔C）铰孔D）车孔16.大批量生产销类零件，可选用的磨削方法是（D）A）纵磨法B）横磨法C）深磨法D）无心磨法17.下列精密加工方法中，不能改善表面粗糙度的是（A）A）抛光B）超级光磨C）研磨D）珩磨18.用大前角刀具、较高的切削速度和较小的进给量切削塑性材料时，容易得到（A）带状切屑B、节状切屑C、崩碎切屑D、碎沫状切屑问答题：（共25分，每小题5分）1、什么是固溶强化？什么弥散强化？参考答案：当溶质原子溶入溶剂晶格，使溶剂晶格发生畸变，导致固溶体强度硬度提高，塑性和韧性略有下降的现象，称为固溶强化（2分）。金属化合物一般具有复杂晶体结构（0.5分），当金属化合物呈细小颗粒状均匀分布在固溶体基体上时，使合金强度、硬度、耐热性和耐磨性明显提高，这一现象叫弥散强化（2分）。金属化合物在合金中常作强化相，它是合金的重要组成相（0.5分）。2、合金元素在钢中的作用有哪些？参考答案：合金元素在钢中的作用是：强化铁素体、细化晶粒、提高淬透性、提高红硬性、增加残余奥氏体量（每一点1分，共5分）。3、用45号钢加工的二根轴，分别进行调质和正火热处理。问它们的相组织和力学性能如何？有哪些区别？参考答案：45钢调质处理相组织：回火索氏体，45钢正火处理相组织：索氏体+铁素体（2分），调质处理的钢与正火处理的钢相比，不仅强度较高、而且塑性和冲击韧性显著提高，尽管两者硬度相近，这是由于调质处理后的组织为回火索氏体，其渗碳体呈颗粒状，而正火得到的是索氏体，其渗碳体呈片状。因此，重要结构一般都要进行调质处理（3分）。4、不锈钢按其组织状态主要分为哪几类？为什么0Cr18Ni9Ti在常温下称为奥氏体不锈钢？参考答案：不锈钢按其组织状态主要分为铁素体不锈钢、马氏体不锈钢和奥氏体不锈钢三类（3分）。0Cr18Ni9Ti不锈钢由于其含镍量高，扩大了奥氏体区域，在室温下能得到稳定的单相奥氏体组织，因此称为奥氏体不锈钢（2分）5.在车床上钻孔或在钻床上钻孔，由于钻头弯曲都会产生引偏，它们对所加工的孔有什么不同的影响？在随后的精加工中，哪一种比较容易纠正，为什么？参考答案：车床上钻孔时，工件旋转但钻头不动，钻头弯曲引偏的结果是加工出来的孔轴线不歪，孔径出现大小不一；在钻床上钻孔时，工件不动，钻头旋转，钻头弯曲引偏的结果是加工出来的孔径变化不大，但轴线歪斜（2分）；车床上钻孔比较容易纠正(1分)，因轴线不歪，对小孔可以通过扩孔的方法来纠正孔径偏差，对大孔可以通过车（镗）孔的方法来纠正孔径偏差，而轴线歪斜产生的偏差比孔径的偏差更难纠正，它只能用镗孔的办法来纠正，对小孔则很难办到（2分）。五．应用题（共25分）1．W18Cr4V钢加热锻造成刀具，在车间空冷后经过磨削，为什么不需要淬硬处理就可以进行切削加工零件？(本题4分)参考答案：磨削温度很高，瞬间温度可达到800-100002．化学热处理必须通过哪几个基本过程才能完成？写出应用最广泛的氮化钢名称？其氮化的温度、时间、厚度和硬度分别是多少？（本题6分）参考答案：化学热处理必须通过分解、吸收和扩散三个过程才能完成（3分），应用最广泛的氮化钢为38CrMoAl(1分)，其氮化温度一般为500-6000C，氮化时间一般高达48-72小时，氮化层厚度一般可达0.23.改正下面铸件结构中不合理之处（本题3.5分，需重新绘图）答案：共7处错误，每处0.5分。4.下图支座在铸造时有三种分型方案，请根据题意填空（本题1.5分）以方案I进行分型，属于分开模造型。单件小批生产时，宜采取以方案II处进行分型较为经济合理。大批量生产时，由于机器造型难以使用活块，故应采用型芯制出轴孔内凸台。此时，应采用方案III进行分型，以降低模板制造费用。瓶的制造工艺，试根据题意回答问题。（本题共10分）组成：瓶体、瓶嘴材料：20钢壁厚：3mm生产类型：大量生产主要工艺过程是：1）落料——2）拉深——3）再结晶退火——4）冲孔——5）除锈——6）装瓶嘴并焊接——7）装配上下封头并焊接——8）焊接缺陷检查——9）正火——10）水压及气密性实验。问题1：焊缝位置有如下两种方案，哪一种方案较为合理？（1分）答案：b)方案（1分）问题2：已知环缝有如下两种接头设计，哪一种接头设计较为合理，为什么？（2分）c)d)答案：d)方案较为合理（1分）。因为C）方案用环形衬，装配精度要求高，环形衬需另外加工，加工也不易，d)方案为搭接接头，装配精度要求要低，且搭接接头用冲压方法容易实现（1分）。问题3：瓶嘴焊缝和瓶体中环形焊缝各用什么焊接方法较为适宜？（2分）答案：瓶嘴焊缝用手工电弧焊（1分），环形焊缝用埋弧自动焊（1分）。问题4：上述工艺过程中的工序3），再结晶退火后的组织是什么？目的是什么？工序9）为什么要进行正火处理？（4分）答案：再结晶退火后的组织为铁素体+珠光体（1分），再结晶退火