《机械制造基础》期末考试复习题

《机械制造基础》期末考试复习题一、填空题1．金属材料的机械性能是指在载荷作用下其抵抗（变形）或（破坏）的能力。

2．金属塑性的指标主要有（伸长率）和（断面收缩率）两种。

3.低碳钢拉伸试验的过程可以分为弹性变形、（塑性变形）和（断裂）三个阶段。

4．常用测定硬度的方法有（布氏硬度测试法）、（洛氏硬度测试法）和维氏硬度测试法。

5．疲劳强度是表示材料经（无数次交变载荷）作用而（不引起断裂）的最大应力值。

6．受冲击载荷作用的工件，考虑机械性能的指标主要是（冲击韧性）。

二、选择题1．表示金属材料屈服强度的符号是（ B ）。

A.σB.σs C.σbD.σ-12．表示金属材料弹性极限的符号是（ A ）。

A.σe B.σsC.σbD.σ-13．在测量薄片工件的硬度时，常用的硬度测试方法的表示符号是（ B ）。

A.HBB.HRCC.HVD.HS 4．金属材料在载荷作用下抵抗变形和破坏的能力叫（ A ）。

A.强度B.硬度C.塑性D.弹性三、简答题1．说明下列符号的含义及其所表示的机械性能指标的物理意义：σs ，σb，HRC，180HBS10/1000/30。

答：σs：屈服强度的表示符号。

屈服强度指材料产生屈服现象时的最小应力值。

σb：抗拉强度的表示符号。

抗拉强度指材料被拉断前所能承受的应力值。

HRC：洛氏硬度。

180HBS10/1000/30：表示用直径为10mm的淬火钢球在1000kgf的载荷作用下时间保持30s所测得的布氏硬度值为180。

2．何谓金属的疲劳和蠕变现象?它们对零件的使用性能有何影响?答：机械零件经常受到大小和方向作周期性变化的载荷作用（交变载荷），零件所承受的最大应力值虽远小于其屈服强度，但经过多次循环后，零件在无显著的外观变形情况下却会发生断裂，称为金属的疲劳断裂。

金属在高温长时间应力作用下，即使所加应力小于该温度下的屈服强度，也会逐渐产生明显的塑性变形直至断裂的现象称为蠕变。

四、计算题一根标准试样的直径为10 mm、标距长度为50 mm。

拉伸试验时测出试样在26 kN时屈服，出现的最大载荷为45 kN。

拉断后的标距长度为58 mm，断口处直径为7.75 mm。

试计算试样的σs 、σb。

解：第2章钢的热处理一、填空题1．普通钢热处理的四个基本环节是（退火）、（正火）、（淬火）、（回火）。

2．常见钢的退火种类有：完全退火，（等温退火）、（球化退火）和（去应力退火）。

3．钢的化学热处理常用的工艺方法有（渗碳）、（氮化）和（碳氮共渗）三种。

4．完全退火主要应用于（亚共析钢）。

5．球化退火主要适用于（过共析钢），该类钢经球化退火后能适当（降低）硬度，改善切削加工性能。

二、选择题1．碳钢的淬火工艺是将其工件加热到一定温度，保温一段时间，然后采用的冷却方式是（ D ）。

A．随炉冷却 B．在风中冷却 C．在空气中冷却 D．在水中冷却2．完全退火主要用于（ A ）。

A．亚共析钢 B．共析钢 C．过共析钢 D．所有钢种3．正火是将工件加热到一定温度，保温一段时间，然后采用的冷却方式是（ C ）。

A．随炉冷却 B．在油中冷却 C．在空气中冷却 D．在水中冷却4．退火是将工件加热到一定温度，保温一段时间，然后采用的冷却方式是（ A ）。

A．随炉冷却 B．在油中冷却 C．在空气中冷却 D．在水中冷却三、简答题1．何为钢的热处理?钢的热处理方法有哪些基本类型?答：1）钢的热处理,就是将钢件置于一定介质中,加热到预定的温度,保温一定的时间，然后以一定的速度冷却下来,（加热-保温-冷却），以改变钢的组织，从而获得所需要性能的一种工艺方法。

2）钢的热处理方法有四个基本类型：退火、正火、淬火、回火。

2．退火和正火的主要区别是什么?生产中如何选择退火和正火?答：退火和正火的工艺目的基本相同，工艺也基本一样，只是正火的冷却速度稍快一些，正火的组织比较细，硬度、强度比退火高。

生产中从三个方面考虑选择退火或者正火：（1）从切削加工性考虑；（2）从使用性能考虑；（3）从经济上考虑。

3．一批45钢(含碳量0.45％)试样(尺寸15 mm×10 mm)，因其组织晶粒大小不均匀，需采用退火处理。

应采用以下哪种退火工艺?（1）缓慢加热至700℃，保温足够时问，随炉冷却至室温；（2）缓慢加热至840℃，保温足够时间，随炉冷却至室温；（3）缓慢加热至1 l00℃，保温足够时间，随炉冷却至室温。

答：选(2)。

4．热处理的目是什么？有哪些基本类型？答：热处理的目的是改变钢的组织结构，从而获得所需要的性能。

根据加热、冷却方式及钢组织性能变化特点的不同，可分为下面几类：⑴普通热处理。

退火、正火、淬火和回火。

⑵表面热处理。

表面淬火和化学热处理。

⑶其他热处理。

真空热处理、形变热处理、控制气氛热处理、激光热处理等。

根据零件生产过程中所处的位置和作用，又可分为预备热处理与最终热处理。

5．氮化处理与渗碳处理相比有哪些特点。

答：与渗碳相比，渗氮的特点是：①渗氮件表面硬度高（1000～2000HV）,耐磨性高，具有高的热硬性。

②渗氮件疲劳硬度高。

③渗氮件变形小。

④渗氮件耐蚀性好。

6．什么叫退火？其主要目的是什么？答：将钢加热至适当温度保温，然后缓慢冷却（炉冷）的热处理工艺叫做退火。

其主要目的有：①调整硬度，便于切削加工；②消除残余内应力，防止在后续加工或热处理中发生变形或开裂；③细化晶粒，提高力学性能，或未最终热处理作组织准备。

7．什么叫回火？淬火钢为什么要进行回火处理？答：回火是将淬火钢加热到A1以下某温度保温后再冷却的热处理工艺。

为避免淬火件在放置过程中发生变形或开裂，钢件经淬火后应及时进行回火。

8．什么叫淬火？其主要目的是什么？答：淬火是将钢加热到临界点以上，保温后以大于VK的速度冷却，使奥氏体转变为马氏体的热处理工艺。

其目的就是为了获得马氏体，提高钢的力学性能。

第3章常用材料及选用一、填空题1．根据钢中含碳量的多少，钢可分为（低碳钢）、（中碳钢）和（高碳钢）。

2．钢的质量是按（硫S ）和（磷P ）含量高低进行分类的。

3．45钢表示含碳量为（ 0.45% ）的优质碳素结构钢。

4．某钢的牌号为ZG230—450，其中ZG表示该钢为（铸造碳钢），230的含义是（该钢的屈服强度为230Mpa ），450的含义是（该钢的抗拉强度为450Mpa ）。

二、选择题1．合金调质钢的含碳量一般为（ B ）。

Ａ、0.1～0.25％；Ｂ、0.27～0.50％；Ｃ、0.6～ 0.9％；Ｄ、0.7～ 1.5％ .2．制造机床床身、机器底座应选用（ C ）。

Ａ、白口铸铁；Ｂ、麻口铸铁；Ｃ、灰口铸铁；Ｄ、球墨铸铁 . 3．现有下列铸铁，请按用途选材：(1)HT250 (2) QT600-2Ａ、机床床身；（ 1 ）Ｂ、汽车前后轮壳 .（ 2 ）三、简答题1．现有40Cr钢制造的机床主轴，心部要求良好的强韧性（200～300HBS），轴颈处要求硬而耐磨（54～58HRC），试问：（1）应进行哪种预处理和最终热处理？（2）热处理后获得什么组织？（3）热处理工序在加工工艺路线中位置如何安排？答：（1）预处理为调质（淬火、回火（860℃加热、水冷；600℃回火）处理，轴颈处最终进行调频淬火热处理。

（2）40Cr钢调质后得到的金相组织为回火索氏体（细粒状渗碳体和铁素体基体的混合物）。

（3）工艺路线：下料——锻造——调质——机加工——高频淬火——回火——磨加工。

2．有一Φ30mm×300mm的轴，要求摩擦部分硬度为53～55HRC，现选用30钢来制造，经调质处理后表面高频淬火(水冷)和低温回火，使用过程中发现摩擦部分严重磨损,试分析失效原因，并提出再生产时解决的方法。

答：30钢经淬火处理后得到的金相组织大部分为板条状马氏体，高温回火后其金相组织为回火索氏体加铁素体加珠光体，表面高频淬火后只得到部分针状马氏体，故其硬度与耐磨性能不够，再生产时将钢材改用为45钢或40Cr钢制造可解决耐磨不够的问题。

3．为何齿轮多用锻件，而带轮和飞轮多用铸件？答：因为齿轮承受的冲击载荷较大，而带轮和飞轮承受的冲击载荷较小，所以齿轮的韧性要求要比带轮和飞轮高，故齿轮多用锻件，带轮和飞轮多用铸件。

第4章金属毛坯的热成型一、填空题1．铸造方法有（砂型铸造）、（特种铸造）两种。

2．常用的手工造型方法有（整模造型）、（分模造型）、（挖沙造型）和（活块造型）。

3．常用的特种铸造方法有（熔模铸造）、（金属型铸造）、（压力铸造）、（低压铸造）和（离心铸造）。

4．铸钢铸造性能差的原因主要是（熔点高、流动性差）和（收缩大）。

5．按锻造的加工方式不同，锻造可分为（自由锻）、（锤上模锻）、（胎膜锻）等类型。

6．自由锻造的基本工序主要有（镦粗）、（拔长）、（冲孔）、（弯曲）、（切割）、（扭转）等。

7．自由锻造按使用设备不同，又可分为（手工锻造）和（机器锻造）。

8.常用冲压模具可以分为（简单冲模）、（连续冲模）与（负荷冲模）。

二、简答题1、什么是金属的流动性？其影响因素主要是什么?答：液态合金本身的流动能力，称为流动性。

影响因素主要有：材料的化学成分、浇注温度、铸件结构与铸型条件2．何谓加工硬化？如何改善加工硬化后的金属与合金的性能？答：金属在塑性变形过程中，随着变形程度的增加，其强度、硬度提高，。

而塑性、韧性降低的现象称为加工硬化。

可以通过金属的回复和再结晶来改善金属和合金的性能。

3．什么是金属的锻造性能？其影响因素主要是什么？答：金属的锻造性能是衡量金属材料锻造成形难易程度的一种工艺性能。

锻造性能好表明该金属易于锻造成形。

影响因素主要有：材料的化学成分、组织状态和变形温度。

4．板料冲压有哪些基本工序?答：板料冲压的基本工序有分离工序及变形工序两大类。

分离工序是利用冲模或剪刀使坯料分离的工序，主要包括剪切、冲裁和整修等。

变形工序指一部分相对于另一部分产生塑性变形而不破裂的工序。

主要包括弯曲、拉延、翻边和成形等。

5．电焊条由哪些部分组成?其作用是什么?答：电焊条由焊芯和药皮组成。

焊芯主要有传导电流、产生电弧、作为焊缝填充金属等作用。

药皮主要作用是提高电弧燃烧的稳定性，形成保护气氛使熔池隔绝空气，产生熔渣覆盖熔池表面起机械保护作用，并有脱氧与添加合金元素的作用。

第5章公差配合与技术测量一、判断题（对的打√，错的打×）（1）一般来说，零件的实际尺寸愈接近公称尺寸愈好。

（×）（2）过渡配合的孔、轴配合，由于有些可能得到过盈，因此过渡配合可能是间隙配合，也可能是过盈配合。

（×）（3）公差是零件尺寸允许的最大偏差。

（×）（4）偏差可为正、负或零值，而公差只能为正值。

（√）（5）孔和轴的加工精度越高，则其配合精度也越高。

（×）（6）配合公差总是大于孔或轴的尺寸公差。