工程材料及成形技术题库答案

PAGE《工程材料及成形技术基础》课复习提纲一、工程材料部分1.常见金属晶格类型2.三种晶体缺陷。3.相的概念。4.固态合金有哪些相。5.过冷度的概念。6.过冷度与晶粒度的关系。7.结晶过程的普遍规律。8.控制晶粒度的方法。9.同素异构转变的概念。10.绘制铁碳合金相图（各线、特殊点、成份、温度、组织、相）。11.分析钢从奥氏体缓冷至室温时的结晶过程，画出典型铁碳合金（钢）显微组织示意图。12.共晶反应式和共析反应式。13.金属塑性变形的两种方式。14.加工硬化的概念。15再结晶温度的计算16热加工与冷加工的区别。17.钢的热处理概念18.热处理工艺分类。19.过冷奥氏体转变的产物。20.决定奥氏体转变产物的因素。21.马氏体的概念。22会分析过冷奥氏体转变曲线。知道淬透性与C曲线的关系。23.退火和正火的目的。24.淬火的概念。25.一般怎样确定碳钢的淬火温度？26.影响淬透性的因素。27.回火的目的28.何为回火脆性？29.回火的种类。30.一般表面淬火的预备热处理方法和表面淬火后的组织。31渗碳的主要目的。32.钢按化学成分分类。33.钢按质量分类34钢按用途分类。35机器结构钢的分类36钢中S、P杂质的影响。37合金元素在钢中的作用38.结构钢牌号表示的含义。39.能区别渗碳钢、调质钢、弹簧钢、轴承钢的牌号和一般采用的热处理方法。40按刃具钢的工作条件，提出哪些性能要求？41.根据碳钢在铸铁中存在形式及石墨形态，铸铁的分类。二、材料成形技术部分1铸造工艺参数主要包括哪些内容？2流动性对铸件质量的影响。3什么合金易于形成缩孔、什么合金易于形成缩松？。3铸造应力分为哪几类？4减小和消除铸造应力的主要方法。5绘制自由锻件图主要考虑哪些问题？。6何谓拉深系数？有何意义？8.焊接的实质。9.碱性焊条的最主要优点。10.焊接接头由哪几部分组成？11.低碳钢焊接热影响区的划分。12.焊接变形的基本形式。13.防止和消除焊接应力的措施。14.如何根据碳当量的高低评估钢的焊接性？为什么？15.工程材料及成形工艺选用的基本原则。题库一、名词解释1．固溶强化；2．结晶；3．加工硬化；4．屈服强度；5、过冷度；6．钢的热处理；7．再结晶；8、马氏体；9、钢的淬火……10、铸造……11疲劳现象.;12.同素异构转变;二、填空题：1、根据溶质原子在溶剂晶格中分布情况的不同，固溶体可分（间隙固溶体）和（置换固溶体）。2、金属中三种常见的晶格类型是（体心立方）、（面心立方）和（密排六方）。3、固态金属中的相有两种：（固溶体）和（化合物）。4、液态金属结晶时，冷却速度大，过冷度则越（大）。结晶后，晶粒（细小）。5.、普通热处理是指（退火）、（正火）、（淬火）、（回火）6、金属结晶后的晶粒大小主要取决于结晶时的（形核率）和（长大速率）。7.铁碳合金在从液态冷却到固态的结晶过程中，细化晶粒的具体操作方法有（快速冷却）、（加入变质剂）和（机械搅拌）。8、铸造应力分为：（热应力）和（机械应力）,其中(热应力)属残余应力。9、铸铁具有良好的耐磨性和消振性,是因为其组织中有(石墨)存在。10.手工电弧焊焊条按药皮组成分为酸性焊条和碱性焊条两种；其中焊芯的主要作用是充当电极和填充焊缝；药皮的主要作用是稳定电弧、(保护焊接过程)和起机械保护作用。11、共析钢过冷奥氏体冷却转变过程所产生的三种类型产物是（珠光体组织）、（贝氏体组织）、（马氏体组织），在较高温度转变产物是（珠光体组织）。12、过共析钢进行球化退火处理的两个主要目的是：通过进行（球化退火）处理，消除网状（二次渗碳体）组织，以改善切削加工性和为（最终热处理）作组织准备。13、要使钢材的焊接性能良好，其碳当量值应（小于0.4%）。14、过共析钢的含碳量范围是(0.77～2.11）%。15、T12按用途分类是属于（过共）析钢，其平均碳含量为（1.2）%。16．奥氏体和渗碳体组成的共晶组织称为高温莱氏体，其含碳量为4.3％，当温度低于727℃，转变为珠光体加渗碳体，又称为低温莱氏体。17、过共析钢室温下的平衡组织是（珠光体+二次渗碳体）。18．钢的热处理是通过钢在固态下加热、保温和冷却的操作来改变材料内部组织，从而获得所需要的性能的工艺方法。19．马氏体的转变温度范围是Ms-Mf，马氏体的显微组织与含碳量53、45调质钢要求有较高的综合机械性能，所以这种钢常采用（淬火+高温回火）的热处理工艺方法进行热处理，使用状态下的组织为（回火索氏体）。54自由锻造的基本工序主要有 镦粗 、 拔长、 弯曲等 。55.焊接接头包括焊缝区和热影响区。热影响区又分为融合区、过热区、正火区和部分相变区；其中融合区的性能最差。56.合金的铸造性能指 流动性 、 收缩性能 57、板料冲压的基本工序分为（分离工序）和（变形工序）两大类。58、焊接变形的基本形式有：（收缩变形）、（角变形）、（弯曲变形）、（扭曲变形）、（波浪变形）。59、结晶范围大的合金，其铸造流动性（小），容易形成缩（松）60常用的硬度测试方法有 布氏硬度测试法 、 洛氏硬度测试法 及维氏硬度测试法等。62.根据石墨的形态又分为灰铸铁、球墨铸铁、蠕墨铸铁和可锻铸铁。63.过冷奥氏体的转变方式有 连续冷却 和 等温冷却 两种方式64金属的结晶过程是由近程有序状态转变为长程有序状态过程，也是由原子的晶态或非晶态逐步过渡到原子的过程65.淬透性是指钢在淬火时所能得到的淬硬层(马氏体组织占50%处)的深度分布特性。66、过共析钢进行球化退火处理的两个主要目的是：通过进行（球化退火）处理，消除网状（二次渗碳体）组织，以改善切削加工性和为（最终热处理）作组织准备。67.晶格结构中的点缺陷主要是间隙原子、空位原子和置换原子。三填空题1、用20钢制造在工作中受冲击载荷和表面耐磨的齿轮零件，应采用（B）。A、调质加表面淬火处理；B、渗碳处理加淬火加低温回火；C、调质处理；D、正火处理。2.铁素体是（C）。A、碳在γ-Fe的间隙固溶体；B、碳在α-Fe中的过饱和间隙固溶体；C、碳在α-Fe中的间隙固溶体，D、碳在γ-Fe中的过饱和间隙固溶体。3.为使高碳钢便于切削加工和为最终热处理作组准备，常预先进行（C）。A、淬火；B、完全退火；C、球化退火；D、回火4、下列材料中，（A）的铸造性能最好。A、普通灰铸铁；B、45钢；C、T12；D、铸造铜合金。5、亚共析钢进行淬火处理，其加热温度应在（A）以上30~50℃。A、Ac3；B、Ac1；C、Accm；D、A2。6、要消除焊件的焊接应力，应采用（C）处理A、完全退火；B、正火；C、去应力退火；D、高温回火。7、过冷奥氏体是指冷却到C温度下，尚未转变的奥氏体。A、MfB、MsC、A1D、A38.下列材料中，（A）锻造性能最好。A、30钢；B、50钢；C、HT200、D、T12A。9.下列材料中，（）的焊接性能最差。A、T8；B、20钢；C、45钢；D、HT250。10.以下三类钢中，（D）的淬透性最好。A、亚共析钢B、共析钢C、过共析钢11.共析钢加热奥氏体化后，冷却速度很快，获得的室温组织为（A）。A、马氏体；B、贝氏体；C、珠光体、D、托氏体。12.根据铁-碳合金相图，过共析钢室温组织由（B）组成。A、铁素体+珠光体；B、珠光体+二次渗碳体；C、珠光体+莱氏体，D、铁素体+二次渗碳体。13.消除金属的加工硬化，可用（A）A、再结晶退火；B、回复；C、球化退火；D、回火。14.（）珠光体转变是在A以下进行的。AA1BMsCMfDA315、为使低碳钢便于切削加工，可预先进行（B）处理。A、完全退火；B、正火；C、球化退火；D、回火。16、45钢要得到回火索氏体，应进行（B）A、淬火+中温回火；B、淬火+高温回火；C、等温淬火；D、淬火+低温回火。17、划分金属的冷热加工的界限是（B）。A、回复温度；B、再结晶温度；C、相变温度；D、重结晶温度。18、用调质钢制造在工作中受较大冲击载荷和表面有一定耐磨性的零件，应采用（D）A、表面淬火+高温回火处理；B、渗碳处理+淬火+低温回火；C、渗碳处理+淬火+中温回火；D、调质+表面淬火+低温回火处理。19（B）在晶体的缺陷中，按几何形状，螺型位错属于。A点缺陷B线缺陷C面缺陷D体缺陷20、低碳钢焊接热影响区中性能最差的是（A）。A、熔合区；B、过热区；C、正火区；D、部分重结晶区。21、下列合金中，铸造性能最好的是（A）。A、灰口铸铁；B、铸钢；C、铸造铝合金；D、白口铸铁。22.（D）薄壁套管类中空铸件适于采用铸造工艺。A砂型B熔模C金属型D离心23.（C）确定分型面时，尽量使铸件全部或大部分放在同一砂箱中，其主要目的是A.利于金属液充填型腔B.利于补缩铸件C.防止错箱D.操作方便24、下列材料中，锻造性能最好的材料是（A）。A、低碳钢；B、高碳钢；C、灰口铸铁；D、可锻铸铁。25、下列材料中，焊接性能最好的是（C）。45钢；B、50钢；C、20钢D、20Cr。26、某一低碳钢毛坯因其太软和太韧，为便于切削加工，可预先进行（B）处理。A、完全退火；B、正火；C、球化退火；D、回火。27.（B）HRC是硬度。A布氏B洛氏C维氏D肖氏28.共析钢加热奥氏体化后，冷却时转变的组织主要取决于（C）A、奥氏体化的加热温度；B、奥氏体化后的成分均匀程度；C、奥氏体冷却时的转变温度。29马氏体是（D）A、碳在α-Fe的固溶体；B、碳在α-Fe中的过饱和间隙固溶体；C、碳在γ-Fe中的置换固溶体，D、碳在γ-Fe中的过饱和间隙固溶体。30.（A）绘制自由锻锻件图时，为简化锻件形状，需加上

A.敷料B.余量C.斜度D.公差31消除金属的加工硬化，可用（A）A、再结晶退火；B、回复；C、球化退火；D、回火。32为使低碳钢便于切削加工，可预先进行（B）处理。A、完全退火；B、正火；C、球化退火；D、回火。33.（C）下列哪种工艺不属于塑性加工？A旋压B挤压C注塑D轧制34.50钢要得到回火索氏体，应进行（B）A、淬火+中温回火；B、调质处理；（淬火+高温回火）；C、等温淬火；D退火。35、下列材料中，最适于制造板料冲压件的是（A）。A、低碳钢；B、中碳钢；C、灰口铸铁；D、可锻铸铁。36、焊接普通的钢结构，一般选用（A）。A、酸性焊条B、碱性焊条C、中性焊条37.（A）通常铸锭可由三个不同外形的晶粒区所组成，其晶粒区从表面到中心的排列顺序为。

A．细晶粒区－柱状晶粒区－等轴晶粒区

B．细晶粒区－等轴晶粒区－柱状晶粒区

C．等轴晶粒区－细晶粒区－柱状晶粒区

D．等轴晶粒区－柱状晶粒区－细晶粒区38．铸铁中碳以石墨形态析出的过程称为 A 。A.变质处理 AB.石墨化 C.球化过程 Ｄ.孕育处理39．在Fe-Fe3C相图中，GS线也称为 C 。A．共晶线 B.共析线

C.A3线

D.Acm线40．40钢中，珠光体的含量大约 C 。A.20％ B.35％ C.50％ D.70％41.（A）40Cr钢通常用作钢。A调质B渗碳C工具D弹簧42.（B）根据钢的用途来分类，可以分为结构钢、工具钢以及钢。A桥梁B特殊C不锈D模具43．球化退火一般适用于CA合金结构钢B碳素结构钢C碳素工具钢D合金刃具钢44.（D）65Mn钢通常用作钢。A调质B渗碳C工具D弹簧45．确定碳钢淬火加热温度的基本依据是BAC曲线BFe－Fe3C相图C钢的Ms线DCCT曲线46.（A）目前应用最广泛的铸造工艺是铸造。A砂型B熔模C金属型D离心47．亚共析钢加热到AC1～AC3之间某温度，水冷后组织为B.A马氏体+珠光体；B马氏体+铁素体；C马氏体+残余奥氏体；D铁素体+渗碳体48.（C）H68是。A铝合金B铁碳合金C铜合金D镁合金49.（D）不是铸件的常见生产缺陷。A缩孔B缩松C白点D过烧50．钢的质量等级的分类是按钢的C区分的。A力学性能B钢的含碳量C杂质S、PD有益的Mn、Si51.（A）40Cr钢通常用作钢。A调质B渗碳C工具D弹簧52．合金渗碳钢渗碳后必须进行C热处理。A淬火+高温回火；B淬火+中温回火；C淬火+低温回火；D淬火+退火53．合金固溶强化的原因是C。A晶格类型的改变；B晶粒细化；C晶格发生畸变；D发生了化学反应54.（A）大批量生产汽车齿轮锻件的合适生产方法是。A模锻B自由锻C液态模锻D胎模锻55.化学热处理与其他热处理方法的根本区别是CA加热温度B组织变化C钢成分变化D性能变化56．要制造一批锉刀，请选择合适的材料 C 。A.45 B.9Mn2V C.T12 D.7Cr1757.（D）过共析钢加热到线以上，会转变为单相奥氏体。AA1BA2CA3DAcm58．纯铁在912℃时由γ－Fe转变为α－Fe的这种转变称为DA结晶B再结晶C重结晶D同素异构现象59.（C）铸造中，产生缩孔和缩松的主要原因不是。A液态收缩B凝固收缩C固态收缩60.（C）有色金属的焊接适于下列哪种焊接工艺？A手工电弧焊BCO2保护焊C氩气保护焊D埋弧焊61奥氏体是（D）。A、碳在α-Fe的间隙固溶体；B、碳在γ-Fe中的过饱和间隙固溶体；C、碳在γ-Fe中的置换固溶体，D、碳在γ-Fe中的间隙固溶体。62为使高碳钢(如T12)便于切削加工和为最终热处理作组准备，常预先进行（C）。A、淬火；B、完全退火；C、球化退火；D、正火。63.（C）珠光体是一种。A．固溶体

B．金属化合物

C．机械混合物

D．单相组织金属64．确定过冷奥氏体等温冷却产物的基本依据是A 。A.C曲线图；B. Fe-Fe3C相图；C.钢的Ms线；D.半马氏体曲线65.（B）机床床身的制造工艺适于下列那种工序？A锻造B铸造C锻焊D冲压D67．在Fe-Fe3C相图中，GS线也称为 。A．共晶线 B.共析线

C.Acm线 D.A3线

68．40钢中，珠光体的含量大约 C 。A.20％ B.35％ C.50％ D.70％69.（C）铁碳平衡相图中，含碳量为1.5％的铁碳合金是。A亚共析钢B共析钢C过共析钢D铸铁四、判断题：（每小题1分，共15分）（在括号里正确的划“√”，错误的划“×”；）1．(×)GCr15SiMn钢是滚动轴承钢，Cr12MoV钢是不锈钢，HT150是灰口铸铁。2、正火只能作预备热处理，不可作为零件的最终热处理。（×）3.(∨)同一金属，结晶时冷却速度愈大，则过冷度愈大，金属的实际结晶温度愈低。4．(×)金属固态一定是晶体，不存在非晶态金属；同样玻璃也不存在晶态玻璃。5．(×)锻造只能改变金属坯料的形状而不能改变金属的力学性能。7合金的结晶范围越大，枝晶偏析越严重。（√）8.（√）合金的晶粒越细，其强度越高、塑性也越好。9．(√)去应力退火一般在A1以下（500℃~650℃）,因此退火过程是没有相变的。10、正火只能作预备热处理，不可作为零件的最终热处理。（×）11、表面淬火的钢材料一般采用低碳钢。（×）12渗碳热处理的钢材料一般适合中碳钢。×13.（×）二氧化碳保护焊由于有CO2的作用，故适合焊有色金属和高合金钢。14.（×）所有的合金元素加入钢中均能使钢的淬透性提高。15、淬透性好的钢，淬火硬度一定高。（×）16、去应力退火能消除内应力，完全退火也能消除内应力。（√）17.（√）铸件、锻件一般都要设置结构斜度，以便脱模。18.（×）在铁碳合金相图中，铁素体在727℃时，溶碳能力可达2.11%。19.（√）钢的碳当量值越大，其焊接性越差。20．(√)过共析钢结晶的过程是：L—→L+A—→A—→A+Fe3CⅡ—→P+Fe3CⅡ。15、拉深系数越小，板料在拉深过程中变形越小。（×）21．(×)可锻铸铁是可以进行段造的。22．(∨)加工硬化是指在冷变形加工后的金属，产生碎晶、位错密度增加，提高了其强度的现象。23、锻造纤维最好与拉应力平行。（∨）24.（×）钢的淬透性主要取决于马氏体含碳量的大小。25..金属的抗拉强度越高，金属抗塑性变形的能力也越高。（∨）26、一般钢材在600℃左右会产生一类回火脆性，应避免在此温度区回火（×）27金属都具有相同的晶格类型。（×）28.在合金中组元就是合金的。（×）29.固溶体都是有限溶解的。（×）30、淬火后的钢在回火时，一般回火温度高，其强度和硬度高。(×)31.莱氏体的含碳量为6.69。×（）32.（×）模锻件的结构斜度通常设在与开模方向相平行的加工表面上。33．淬透性好的钢淬火硬度一定好。（×）34、碱性焊条的抗裂性较酸性焊条要好。（∨）35淬火钢在回火时无组织变化。（×）36可锻铸铁可以进行锻造。（×）37渗氮零件渗氮后必须经淬火、回火后方可使用。（×）38、平衡状态下的亚共析钢不含二次渗碳体。（∨）39.（×）铸铁的含碳量高，其焊接工艺性能比低碳钢好。40（∨）铁碳合金中，一次渗碳体、二次渗碳体、三次渗碳体的成分和晶体结构相同，是同一相。41大多数合金元素加入钢中均能使钢的淬透性提高。（∨）42．金属在固态下都是晶体，而非金属都是非晶体。×43．珠光体的含碳量为0.77％。∨44．高温下进行的塑性变形加工称为热加工。×45.（∨）对钢进行淬火热处理，只能改变材料的组织，不能改变其化学成分。46、金属未经塑性变形，在加热温度高于再结晶温度，不会发生再结晶。（∨）47．纯金属的结晶都是在恒温下进行的。√48．金属材料的力学性能都是通过拉伸试验测定的×49．钢的含碳量愈高，淬火加热温度愈高。×50.为了使零件加快渗碳速度，最好用高碳碳钢来作渗碳钢。×51.（√）灰铸铁的铸造工艺性比铸钢要好。52．渗碳零件经渗碳后就可以加工使用。×53．碳素工具钢都是优质钢或高级优质钢。×54．同一金属，结晶时冷却速度愈大，则过冷度愈大，金属的实际结晶温度愈低。√55铸造热应力属残留应力，无法消除。×五、简答题1.简述W18Cr4V高速钢锻造、球化退火、1280±10℃淬火+560℃三次回火的作用。3.有一含碳量为0.45%的铁碳合金,请指出该合金在以下状态的组织：(1)退火；（2）淬火；（3）淬火加高温回火。4.什么是马氏体？马氏体转变有什么特点？5.6试述正火的目的。机械原理课程设计任务书学生姓名班级学号位置设计题目一：插床机构设计及分析一、课程设计的目的和任务1.课程设计的目的机械原理课程设计是机械原理教学的一个重要组成部分。机械原理课程设计的目的在于进一步巩固和加深学生所学的机械原理理论知识，培养学生独立解决实际问题的能力，使学生对机械的运动学和动力学的分析和设计有一较完整的概念，并进一步提高电算、绘图和使用技术资料的能力，更为重要的是培养开发和创新机械的能力。2.、课程设计的任务用图解法对插床的连杆机构进行运动分析和动力分析，设计凸轮机构。要求画出A1图纸一张，写出计算说明书一份。二、机构简介与设计数据1.插床主要由齿轮机构、导杆机构和凸轮机构等组成，如图1所示。电动机经过减速装置（图中只画出齿轮、）使曲柄1转动，再通过导杆机构1－2－3－4－5－6，使装有刀具的滑块沿导路作往复直线运动，以实现刀具切削运动。为了缩短空行程时间，提高生产效率，要求刀具具有急回运动。刀具与工作台之间的进给运动，是由固结于轴上的凸轮驱动摆动从动件和其他有关机构（图中未画出）来完成的。为了缩短空回形成时间，提高生产效率，要求刀具有急回运动。在工作行程中，刀具上作用有相当大的切削阻力，在切削行程的前后各有一段0.05H（H为刀具行程）行程，如图2所示。而在空回行程中则没有切削阻力，因此在一个