工程材料与成形工艺基础习题与答案

工程材料与成形工艺基础习题与答案一、填空题（每空0.5分，共20分）2、填出下列力学性能指标的符号：屈服强度________，洛氏硬度Ｃ标尺________，冲击韧性________。2、σsHRCak1.常用的金属材料强度指标有________和________两种。屈服点（或屈服强度、σs）；抗拉强度（或σb）3.金属材料常用塑性指标有________和________，分别用符号_____和_____表达。断后伸长率，断面收缩率，δ，ψ。3.碳在γ-Fe的间隙固溶体称为________，它具有________晶体结构，在1148℃时碳具有最大溶解度为________晶体与非晶体最主线的区别是________。原子排列是否规则3、常见金属的晶格类型有________、________、________等。α-Fe属于________晶格，γ-Fe属于________晶格。3、体心立方面心立方密排六方体心立方面心立方1.实际金属中存在有________、________和________三类晶体缺陷。点缺陷；线缺陷（位错）；面缺陷（晶界）6、在亚共析碳钢中，钢的力学性能随含碳量的增长其强度提高而________下降，这是由于平衡组织中________增多而________减少的缘故。6、塑性（韧性）渗碳体铁素体2.钢中常存的元素中，有害元素有________和________两种。S；P4、钢的热解决是通过钢在固态下的________、________和________的操作来改变其________，从而改善钢的________的一种工艺方法。4、加热保温冷却内部组织性能10.热解决工艺过程涉及________、________、________三个阶段。升温，保温，冷却。某钢材淬火后存在较大的残余应力，可采用________加以消除。低温回火13.表面淬火常用加热方法有________和________。.感应加热，火焰加热。金属材料可分为________和________两大类。其中C≤0.02%的钢铁材料称之为________，C≥2.11%的钢铁材料称之为________，C含量界于两者之间的钢铁材料称之为________。黑色金属有色金属纯铁铸铁钢5.钢铁牌号QT500-7中，QT表达________，500表达________，单位是________，7表达________。球墨铸铁；最低抗拉强度值；MPa；断后伸长率δ=7%。11.ZL201是________合金，H68是________合金。铸铝，黄铜12.HT200是________铸铁，其石墨形态呈________状，200表达________，单位是________。灰口，片，最低抗拉强度，Mpa。塑料重要由________和________组成。树脂添加剂8、金属的冷塑性变形会导致其________提高，________下降，这种现象称为加工硬化。8、强度和硬度塑性和韧性12、锻压是指锻造和________的总称，锻造按成型方式分为________和________两类。12、冲压自由锻模锻5、自由锻的基本工序有________、________、________、________、________等。5、镦粗拔长冲孔扭转弯曲（或切肩、错移）9、金属的可锻性就金属的自身来说重要取决于金属的________和________。9、化学成分金属组织焊接方法的种类很多，按焊接过程特点可分为三大类________、________、________。熔焊，压焊，钎焊7、焊条焊芯的作用是________和________。7、作为电极填充金属8.按焊接熔渣化学性质的不同，焊条可分为________、________两类。酸性焊条，碱性焊条。10.车床床身宜采用________方法生产。铸造。8.工件在切削过程中形成三个不断变化着的表面，即：________表面、________表面和________表面。己加工、待加工、过渡切削用量是指：________、________、________。切削速度、进给量、背吃刀量（切削深度）10、零件常用的毛坯类型涉及________、________、________、________、________等。铸件锻件冲压件焊接件轧材8.设计机械零件时遵循的选材原则是________、________、________。经济性，实用性，工艺性。二、单项选择题（每小题1分，共10分）1、将相应的牌号填入括号内：硬铝（），黄铜（）。（A）（B）A、2A11（LY11）；B、H62；C、3A21（LF21）。2、马氏体是（），奥氏体是（）。（D）（B）A、铁和碳的金属化合物；B、碳在γ-Fe中的固溶体；C、碳在α-Fe中的固溶体；D、碳在α-Fe中的过饱和固溶体。4.铁素体的机械性能特点是：（

）C

A低塑性、高强度

B高塑性、高强度C高塑性、低强度

D低塑性、低强度8.钢的回火解决是在（）。CA、退火后进行B、正火后进行C、淬火后进行11.调质解决就是（）。DA淬火+低温回火B淬火C淬火+中温回火D淬火+高温回火12.化学热解决与其它热解决方法的重要区别是（）。CA、只改变表层化学成分；B、只改变表层组织C、既改变表面化学成分又改变表层组织4.金属牌号T8表达()。CA、特殊钢；B、碳素结构钢；C、碳素工具钢；D、铜合金9下列材料中适合做汽车板簧得材料是（）。BA、45钢；B、65Mn；C、ZL203；D、H703、当浇注具有圆柱形内腔的铸件时，用（）可省去型芯。（C）A、压力铸造；B、熔模铸造；C、离心铸造12.砂型铸造生产铸件，其重要表面浇注时应处在（）位置。CA、向上；B、侧立；C、向下10.铸造圆角的重要作用是（）。DA、方便起模；B、防止浇局限性和冷隔C、防止产气愤孔和夹杂物；D、防止掉砂和应力集中4、金属的可锻性是指金属材料锻造的难易限度，以下材料可锻性较差的是（）。（A）A.含碳量较高的钢B.纯金属C.组织均匀的低碳钢10.形状简朴、生产批量大的汽车发动机连杆必须通过（）的工序。AA、模锻B、胎模锻C、自由锻D、冲压7、形状较复杂的毛坯，特别是具有复杂内腔的毛坯，最合适的生产方法是：（）。（C）A.模型锻造B.焊接C.铸造D.热挤压10、采用手工电弧焊方法焊接重要的焊接结构时，通常选用碱性焊条，因素是（）。（C）A.焊缝成形好B.焊接电弧稳定C.焊接接头抗裂性能好D.交、直流电焊机都可以使用16.制造齿轮毛坯性能最佳的方法是（）。CA、用热轧钢板切出圆饼做毛坯；

B、用圆钢锯成圆饼做毛坯；

C、用圆钢模锻成型三、判断题（每小题1分，共13分，对的在括号里打“√”，错的打“╳”）1.布氏硬度适合测试原材料的硬度。（）√1.测试淬火件的硬度经常使用布氏硬度。（）×2.细晶粒金属不仅强度、硬度高，并且塑性、韧性也好。（）√2.再结晶金属能减少材料的硬度，提高塑性和韧性，适合用于冲压件生产。（）√4.渗碳体是钢中的一种基本相。（）√8.铸铁是碳含量小于2.11%的铁碳合金。（）×2、灰铸铁通过球化退火可以转变为球墨铸铁。()×6、淬透性好的钢，淬火后硬度一定很高。()×6.钢号GCr15种，15表达Cr含量是15%。（）×5.用离心铸造生产空心回转铸件时不需用型芯。（）√3.金属型铸造的质量不如砂型铸造好。（）×11.铸件上的孔无论大小都要铸出来。（）×8、碳钢的可锻性随其含碳量的增长而提高，合金钢的可锻性高于相同含碳量的碳钢。()×13、胎模锻造不需要专用模锻设备，在普通自由锻锤上即可进行。()√15.自由锻可生产大型零件。（）√9.冲压件强度高是由于材料产生了加工硬化。（）√11、落料和冲孔的工序方法相同，只是工序目的不同。()√13.低碳钢焊接接头中以正火区性能最佳。（）√12、熔化焊时，由于焊接熔池体积小，结晶速度极快，故焊缝的化学成分很均匀。()×14.钎焊时焊件也发生融化。（）×四、名词解释（每小题3分，共15分）1、强度:材料在外力的作用下抵抗变形和断裂的能力。１、固溶体————合金在固态下，成员间仍能互相溶解而形成的均匀相。２、退火————是将工件加热到临界点（A1、A2、Acm）以上或在临界点以下某一温度保存一定期间后，以十分缓慢的冷却速度（炉冷、坑冷。灰冷）进行冷却的一种操作工艺。3、淬火：将钢加热到相变温度以上，保温一定期间，然后快速冷却以获得马氏体组织的热解决工艺4、调质解决：淬火+高温回火得到回火索氏体的热解决工艺。３、同素异构转变————同一元素在固态下随温度变化而发生的晶体结构的转变，称为同素异晶转变。5、铸造：熔炼金属，制造铸型，并将熔融金属浇入铸型，凝固后获得一定形状和性能铸件的成形方法5、熔模铸造：用易熔材料如蜡料制成模样，在模样上包覆若干层耐火涂料，制成型壳，熔出模样后经高温焙烧，然后进行浇注的铸造方法。５、焊接性————是指对焊接加工的适应性，即在一定的焊接工艺条件（焊接方法、焊接材料、焊接工艺参数和结构形式等）下，获得优质焊接接头的难易限度。5、热加工：再结晶温度以上进行的加工。五、简答题（共20分）1、请举出你身边10个不同种类工程材料的应用实例。答案：（略）2、什么是热塑性塑料？说明其最常用的三种成型方法？各适于成型哪一类制品？（6分）答：热塑性塑料是指受热时软化或熔融、冷却后硬化，韧性好，可反复成形的塑料。（2分）热塑性塑料最常用的三种成型方法是注射、挤出、吹塑。（2分）注射成型能生产形状复杂、薄壁、嵌有金属或非金属的塑料制品。挤出成形通过不同形状和结构的口模连续挤出，获得不同形状的型材，如管、棒、带、丝、板等。吹塑成形用于制造中空制品和薄膜。（2分）1.在图上用字母标出铁碳合金相图中①、②、③区的组织（3分），分析合金Ⅰ的结晶过程（用画图法画出各个阶段的组织示意图，并在图上标出各组织）（5分）。1.答：①区组织：L；②区组织：A；③区组织：F。（3分）合金Ⅰ的结晶过程如下图所示：（5分）3.铁碳合金中基本相是那些？其机械性能如何？3.答：基本相有：铁素体奥氏体渗碳体铁素体的强度和硬度不高，但具有良好的塑性和韧性。奥氏体的硬度较低而塑性较高，易于锻压成型。渗碳体硬度很高而塑性和韧性几乎为零，脆性大。六、综述题(11分)1.用55钢制造一根轴颈规定耐磨的φ30小轴，其加工路线为：下料——锻造——正火eq\o\ac(○,1)——机加工——调质eq\o\ac(○,2)——轴颈高频淬火eq\o\ac(○,3)+低温回火eq\o\ac(○,4)——磨削加工——检查入库。说明各热解决工序的目的（6分）及其解决状态下的组织（4分）。1.答：正火目的：细化晶粒，提高力学性能。（1.5分）调质目的：提高小轴综合力学性能（或强韧性）。（1.5分）轴颈高频淬火目的：提高轴颈硬度和耐磨性。（1.5分）回火目的：消除淬火应力，进一步提高耐磨性。（1.5分）各解决状态下的组织：正火：F+P(或铁素体+珠光体)。（1分）调质：S回（或回火索氏体）。（1分）轴颈淬火：M+少量Ar（或马氏体+少量残留奥氏体）。（1分）回火：M回（或回火马氏体）（1分）4.某汽车齿轮选用20CrMnTi材料制作，其工艺路线如下：下料→锻造→正火①→切削加工→渗碳②淬火③低温回火④→喷丸→磨削加工。请分别说明上述四种热解决