金属材料及金属工艺试题2008 SMU
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３、答：在焊接过程中,对焊件进行的局部的不均匀加热,会产生焊接应力与变形。 焊接变形的几种基本形式： 收缩变形、角变形、弯曲变形、扭曲变形、波浪形变形。 防止和减小焊接变形的措施：: 结构设计：(1) 合理地选择焊缝的尺寸和形式 (2)焊缝保持对称 (3)减少焊缝数量 工艺措施：(1)预留收缩余量 (2)反变形 (3)刚性固定 (4)合理地选择焊接方法和规范 (5)合理的焊接次序。 ２、答： 自由锻是利用冲击力或压力使金属在上下两个抵铁间产生变形，从而获得所需形状和尺寸的锻 件的工艺方法。自由锻生产所用工具简单，具有较大的通用性，因而它的应用范围较为广泛。 可锻造的锻件的质量由不及１kg 到 300t。在重型机械中，自由锻是生产大型和特大型锻件的唯 一成型方法。 自由锻的基本工序有： 镦粗、拔长、冲孔、弯曲、扭转、错移、切割。 最常用的三种工序是：镦粗、拔长、冲孔。
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二、问答、计算题： 共 70 分） 问答、计算题： （共 （
１、答： 所谓顺序(定向)凝固原则就是在铸件上可能出现缩孔的厚大部位通过安放冒口、冷铁等工艺措施， 使铸件远离冒口的部位先凝固；尔后是靠近冒口部位凝固；最后才是冒口本身的凝固。 措施：安放冒口、冷铁等。冷铁仅是加快某些部位的冷却速度，以控制铸件的凝固顺序，但本身 并不起补缩作用。 顺序(定向)凝固原则用于必须补缩的场合，如铝青铜，铝硅合金和铸钢件等。 同时凝固原则是尽量减少铸件各个部位间的温度差，使其均匀地冷却。 措施：将浇口开在薄壁处，使薄壁处铸型在浇注过程中升温较厚壁处高，因而可补偿薄壁处的冷 速快的现象。厚壁处放冷铁。 采用同时凝固原则可减少铸造内应力，防止铸件的变形和裂纹缺陷，又可免设冒口而省工省料。 其缺点是铸件心部容易出现缩孔或缩松。 同时凝固原则主要用于灰铸铁、锡青铜等。
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４、答： 金属材料的晶粒越细，其力学性能越好。 （即：强度、硬度越高，塑性、韧性越好。 ） 控制金属结晶后晶粒的大小，必须控制晶核的形成率Ｎ和长大速度 G 这两个因素。 主要途径有： （１）增加过冷度，以增加晶核的数量。 （２）变质处理，就是在液体金属中加入一些细小的杂质（变质剂） ，使金属结晶时的晶核形成率 Ｎ增加,以有效地细化晶粒的处理方法。 （３）附加振动，如机械振动、超声波振动和电磁振动等。由于振动能使液态金属在铸模中运动， 使生长着的晶体破碎，从而增加新的晶核。另外振动还能提供自发晶核所需的能量，提高晶核形 成率Ｎ，使晶粒细化。 此外，还可采用热处理或压力加工方法，使固态金属晶粒细化。
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注：必须用电脑打印试卷题目，不准用手抄写。 必须用电脑打印试卷题目，不准用手抄写。
命
2007 —— ——2008 学年第二学期 学年第二
５、答： T7A：高级优质碳素工具钢。 “Ｔ”为“碳”的汉语拼音字首， “7”表示含碳量为 0.７％， “Ａ” 为高级优质。 应用：大锤、凿子、木工工具等。 40CrNiMo：合金结构钢。含碳量为 0.４％；Cr，Ni，Mo 含量均<1.5%。 应用：曲轴、连 杆、齿轮等。 20：优质碳素结构钢。 “20”表示钢中平均含碳量的万分数，即 0.2%。 应用：柴油机凸轮等。 W18Cr4V：高速工具钢。钢中平均含碳量 0.7-0.8％，未标出数字。 含 18 ％W， 4％Cr，<1.5%V。 应用：钻头等。 HT200：灰口铸铁。“ＨＴ”表示“灰铁”两字的汉 语拼音字首， “200”表示 Φ30mm 试样的最 小抗拉强度值为 200ＭＰa。 应用：气缸套等。
二、问答、计算题： 共 70 分） 问答、计算题： （共 （
１、 什么是顺序(定向)凝固原则？什么是同时凝固原则？各需采用什么措施来实现？ 上述两种凝固原则各适用于那种场合？（15 分） ２、 为什么重要的巨型锻件必须采用自由锻的方法制造？自由锻的基本工序有哪些？最常用 的是哪三种工序？（1５分） 3、焊接变形有哪些基本形式？为预防和减小焊接变形有哪些措施？（10 分） 4、 金属材料的晶粒大小对它的力学性能有何影响？控制晶粒大小有哪些方法？（10 分） 5、 下列牌号各属哪种钢或何种合金和金属？说明字母和数字的含义， 并为每个牌号举一个应用 实例。 （10 分） T7A , 40CrNiMo, 20 , W18Cr4V, HT200, 6、车外圆时，已知工件转速 n=320r/min，车刀进给速度 vf =64mm/min，其它条件如图所示，试 求切削速度 vc、进给量 f、背吃刀量 ap、切削层公称横截面积 AD、切削层公称宽度 bD 和厚度 hD 。 （10 分）
阅卷人
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试 2007 —— ——2008 学年第二学期 学年第二
题目 得分
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纸
班 级 热能
上 海 海 事 大 学
学 号 共二大 题
学生姓名 课程名称
考
查
金属工艺学(B) 金属工艺学(B)
第 1 页共 2 页
单项选择题： （每题 一、 单项选择题： 每题 1 分，共 30 分） （
（ （ ）1、车外圆时，若刀尖高于工件的回转轴线，则前角 。 A、增大 B、减小 C、不变 D、不确定 ）2、实际金属的晶粒越细，则 。 A、强度、硬度越高 B、塑性、韧性越好 C、A+B D、A 或 B ）3、钢的热变形是指在 以上进行变形。 A、727℃ B、1148℃ C、再结晶温度 D、都不对 。 ）4、消除加工硬化的方法是 A、完全退火 B、不完全退火 C、再结晶退火 D、低温退火 ）5、表面淬火是通过 变化达到改变表面性能的目的。 A、成分 B、温度 C、组织 D、应力状态 ）6、.含碳量 的钢称为低碳钢。 A、 ＜0.25% B、 ＜0.77% C、 ＜0.1% D、 ＜2.11% ）7、表面化学热处理是通过改变表面 来提高和改善表面性能。 A、化学成分 B、显微组织 C、温度 D、应力状态 ）8、下列牌号中 为铸钢。 A、GCr15 B、.20g C、.ZG230-450 D、HT250 ）9、车刀上切屑流过的表面称作 。 A、前刀面 B、主后刀面 C、副后刀面 D、切削平面 ）10、金属材料在常温下的力学性能包括 、强度、硬度、疲劳极限和冲击韧度。 A.塑性 B. 弹性 C. 脆性 D. 热硬性 。 ）11、淬火钢的组织是 A、马氏体 B、铁素体 C、马氏体+残余奥氏体 D、残余奥氏体 ）12、调质处理是 。 A、淬火后低温回火 B、淬火后中温回火 C、淬火后高温回火 D、正火后淬火 ）13、淬火后进行中温回火可获得 组织。 A、回火马氏体 B、回火屈氏体 C、回火索氏体 D、回火珠光体 ）14、等温淬火可使钢获得 组织。 A、M B、M+A´ C、B 上 D、B 下 ）15、青铜塑像是铜与 合金。 A、锌 B、锡 C、铅 D、铝
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参考答案） 《金属工艺学》试题 (B) （参考答案） 金属工艺学》
2007 —— ——2008 学年第二学期 上 海 海 事 大 学
单项选择题： （每题 一、 单项选择题： 每题 1 分，共 30 分） （ １、Ａ ６、Ａ 11、Ｃ 16、Ａ 21、Ｂ 26、Ｂ ２、Ｃ ７、Ａ 12、Ｃ 17、Ｄ 22、Ｄ 27、Ｃ ３、Ｃ ８、Ｃ 13、Ｂ 18、Ｄ 23、Ｃ 28、Ａ ４、Ｃ ９、Ａ 14、Ｄ 19、Ｃ 24、Ｂ 29、Ｄ ５、Ｃ 1０、Ａ 15、Ｂ 20、Ｂ 25、Ｂ 30、Ｃ
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题
学生姓名 课程名称
纸
班 级 热能
上 海 海 事 大 学
学 号 共 二 大 题
考
试 查
金属工艺学(B) 金属工艺学(B)
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）16、碳钢中含磷量过高时容易引起钢的 。 A、冷脆 B、热脆 C、兰脆 D、氢脆 ）17、铁素体是 。 A、纯铁 B、混合物 C、化合物 D、固溶体 ）18、非金属材料主要包括 。 A、高分子材料 B、陶瓷材料 C、复合材料 D、A+B+C 。 ）19、铸件的重要加工面应放在铸型的 A. 正面 B. 上面 C. 下面 D. 侧面 ）20、金属在固态时改变其晶格类型的过程称为 。 A.初次结晶 B.同素异晶转变 C.金属的凝固 D. 结晶 ）21、黄铜是 。 A、铜锡合金 B、铜锌合金 C、铜铝合金 D、铜锰合金。 ）22、将合金钢加热保温后，在 中急冷的操作，称为淬火。 A、炉 B、盐水 C、水 D、油 不均匀。 ）23、所谓偏析是指液态金属凝固后的 A、厚度 B、温度 C、成分 D、性能 ）24、优质碳素钢中的有害成分 少，所以质优。 A、碳 B、硫 C、硅 D、锰 ）25、在锻造中，常把钢加热到的状态是 。 A、珠光体 B、奥氏体 C、铁素体 D、渗碳体 。 ）26、不锈钢成分主要是在钢中加入 A、锰 B、铬 C、硅 D、镍 ）27、分型面和分模面是 的。 A、不同 B、相同 C、有时相同 ）28、焊接构件中用得最多的接头型式是 。 A、对接 B、丁字接 C、搭接 D、角接 ）29、在下列四种焊接位置中，生产中最理想、最常用的是 。 A、仰焊 B、横焊 C、立焊 D、平焊 ）30、灰口铸铁适合制造床身、机架、底座、导轨等件，除因它的工艺性能良好外，还因 为 。 A、可焊性好 B、可以锻造 C、耐压、消震 D、冲击韧度
６、答： vc=πdwn=3.14×0.1×320=100.48 m/min=1.67 m/s; f= vf/n=64/320=0.2mm/r; ap=(dw-dm)/2 =(100-94)/2=3 mm; AD=fap =0.2 ×3=0.6 mm2; bD = ap /Sin60°=3/Sin60°=3.46mm; hD = AD /bD=0.6/3.46=0.17mm。
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１、答： 所谓顺序(定向)凝固原则就是在铸件上可能出现缩孔的厚大部位通过安放冒口、冷铁等工艺措施， 使铸件远离冒口的部位先凝固；尔后是靠近冒口部位凝固；最后才是冒口本身的凝固。 措施：安放冒口、冷铁等。冷铁仅是加快某些部位的冷却速度，以控制铸件的凝固顺序，但本身 并不起补缩作用。 顺序(定向)凝固原则用于必须补缩的场合，如铝青铜，铝硅合金和铸钢件等。 同时凝固原则是尽量减少铸件各个部位间的温度差，使其均匀地冷却。 措施：将浇口开在薄壁处，使薄壁处铸型在浇注过程中升温较厚壁处高，因而可补偿薄壁处的冷 速快的现象。厚壁处放冷铁。 采用同时凝固原则可减少铸造内应力，防止铸件的变形和裂纹缺陷，又可免设冒口而省工省料。 其缺点是铸件心部容易出现缩孔或缩松。 同时凝固原则主要用于灰铸铁、锡青铜等。
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４、答： 金属材料的晶粒越细，其力学性能越好。 （即：强度、硬度越高，塑性、韧性越好。 ） 控制金属结晶后晶粒的大小，必须控制晶核的形成率Ｎ和长大速度 G 这两个因素。 主要途径有： （１）增加过冷度，以增加晶核的数量。 （２）变质处理，就是在液体金属中加入一些细小的杂质（变质剂） ，使金属结晶时的晶核形成率 Ｎ增加,以有效地细化晶粒的处理方法。 （３）附加振动，如机械振动、超声波振动和电磁振动等。由于振动能使液态金属在铸模中运动， 使生长着的晶体破碎，从而增加新的晶核。另外振动还能提供自发晶核所需的能量，提高晶核形 成率Ｎ，使晶粒细化。 此外，还可采用热处理或压力加工方法，使固态金属晶粒细化。
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注：必须用电脑打印试卷题目，不准用手抄写。 必须用电脑打印试卷题目，不准用手抄写。
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2007 —— ——2008 学年第二学期 学年第二
５、答： T7A：高级优质碳素工具钢。 “Ｔ”为“碳”的汉语拼音字首， “7”表示含碳量为 0.７％， “Ａ” 为高级优质。 应用：大锤、凿子、木工工具等。 40CrNiMo：合金结构钢。含碳量为 0.４％；Cr，Ni，Mo 含量均<1.5%。 应用：曲轴、连 杆、齿轮等。 20：优质碳素结构钢。 “20”表示钢中平均含碳量的万分数，即 0.2%。 应用：柴油机凸轮等。 W18Cr4V：高速工具钢。钢中平均含碳量 0.7-0.8％，未标出数字。 含 18 ％W， 4％Cr，<1.5%V。 应用：钻头等。 HT200：灰口铸铁。“ＨＴ”表示“灰铁”两字的汉 语拼音字首， “200”表示 Φ30mm 试样的最 小抗拉强度值为 200ＭＰa。 应用：气缸套等。
二、问答、计算题： 共 70 分） 问答、计算题： （共 （
１、 什么是顺序(定向)凝固原则？什么是同时凝固原则？各需采用什么措施来实现？ 上述两种凝固原则各适用于那种场合？（15 分） ２、 为什么重要的巨型锻件必须采用自由锻的方法制造？自由锻的基本工序有哪些？最常用 的是哪三种工序？（1５分） 3、焊接变形有哪些基本形式？为预防和减小焊接变形有哪些措施？（10 分） 4、 金属材料的晶粒大小对它的力学性能有何影响？控制晶粒大小有哪些方法？（10 分） 5、 下列牌号各属哪种钢或何种合金和金属？说明字母和数字的含义， 并为每个牌号举一个应用 实例。 （10 分） T7A , 40CrNiMo, 20 , W18Cr4V, HT200, 6、车外圆时，已知工件转速 n=320r/min，车刀进给速度 vf =64mm/min，其它条件如图所示，试 求切削速度 vc、进给量 f、背吃刀量 ap、切削层公称横截面积 AD、切削层公称宽度 bD 和厚度 hD 。 （10 分）
阅卷人
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1 [A] [B] [C] [D] 2 3 4 5 6 [A] [B] [C] [D] 7 8 9 10 11 [A] [B] [C] [D] 12 13 14 15 16 [A] [B] [C] [D] 17 18 19 20
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试 2007 —— ——2008 学年第二学期 学年第二
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学 号 共二大 题
学生姓名 课程名称
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金属工艺学(B) 金属工艺学(B)
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单项选择题： （每题 一、 单项选择题： 每题 1 分，共 30 分） （
（ （ ）1、车外圆时，若刀尖高于工件的回转轴线，则前角 。 A、增大 B、减小 C、不变 D、不确定 ）2、实际金属的晶粒越细，则 。 A、强度、硬度越高 B、塑性、韧性越好 C、A+B D、A 或 B ）3、钢的热变形是指在 以上进行变形。 A、727℃ B、1148℃ C、再结晶温度 D、都不对 。 ）4、消除加工硬化的方法是 A、完全退火 B、不完全退火 C、再结晶退火 D、低温退火 ）5、表面淬火是通过 变化达到改变表面性能的目的。 A、成分 B、温度 C、组织 D、应力状态 ）6、.含碳量 的钢称为低碳钢。 A、 ＜0.25% B、 ＜0.77% C、 ＜0.1% D、 ＜2.11% ）7、表面化学热处理是通过改变表面 来提高和改善表面性能。 A、化学成分 B、显微组织 C、温度 D、应力状态 ）8、下列牌号中 为铸钢。 A、GCr15 B、.20g C、.ZG230-450 D、HT250 ）9、车刀上切屑流过的表面称作 。 A、前刀面 B、主后刀面 C、副后刀面 D、切削平面 ）10、金属材料在常温下的力学性能包括 、强度、硬度、疲劳极限和冲击韧度。 A.塑性 B. 弹性 C. 脆性 D. 热硬性 。 ）11、淬火钢的组织是 A、马氏体 B、铁素体 C、马氏体+残余奥氏体 D、残余奥氏体 ）12、调质处理是 。 A、淬火后低温回火 B、淬火后中温回火 C、淬火后高温回火 D、正火后淬火 ）13、淬火后进行中温回火可获得 组织。 A、回火马氏体 B、回火屈氏体 C、回火索氏体 D、回火珠光体 ）14、等温淬火可使钢获得 组织。 A、M B、M+A´ C、B 上 D、B 下 ）15、青铜塑像是铜与 合金。 A、锌 B、锡 C、铅 D、铝
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参考答案） 《金属工艺学》试题 (B) （参考答案） 金属工艺学》
2007 —— ——2008 学年第二学期 上 海 海 事 大 学
单项选择题： （每题 一、 单项选择题： 每题 1 分，共 30 分） （ １、Ａ ６、Ａ 11、Ｃ 16、Ａ 21、Ｂ 26、Ｂ ２、Ｃ ７、Ａ 12、Ｃ 17、Ｄ 22、Ｄ 27、Ｃ ３、Ｃ ８、Ｃ 13、Ｂ 18、Ｄ 23、Ｃ 28、Ａ ４、Ｃ ９、Ａ 14、Ｄ 19、Ｃ 24、Ｂ 29、Ｄ ５、Ｃ 1０、Ａ 15、Ｂ 20、Ｂ 25、Ｂ 30、Ｃ
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上 海 海 事 大 学
学 号 共 二 大 题
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金属工艺学(B) 金属工艺学(B)
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）16、碳钢中含磷量过高时容易引起钢的 。 A、冷脆 B、热脆 C、兰脆 D、氢脆 ）17、铁素体是 。 A、纯铁 B、混合物 C、化合物 D、固溶体 ）18、非金属材料主要包括 。 A、高分子材料 B、陶瓷材料 C、复合材料 D、A+B+C 。 ）19、铸件的重要加工面应放在铸型的 A. 正面 B. 上面 C. 下面 D. 侧面 ）20、金属在固态时改变其晶格类型的过程称为 。 A.初次结晶 B.同素异晶转变 C.金属的凝固 D. 结晶 ）21、黄铜是 。 A、铜锡合金 B、铜锌合金 C、铜铝合金 D、铜锰合金。 ）22、将合金钢加热保温后，在 中急冷的操作，称为淬火。 A、炉 B、盐水 C、水 D、油 不均匀。 ）23、所谓偏析是指液态金属凝固后的 A、厚度 B、温度 C、成分 D、性能 ）24、优质碳素钢中的有害成分 少，所以质优。 A、碳 B、硫 C、硅 D、锰 ）25、在锻造中，常把钢加热到的状态是 。 A、珠光体 B、奥氏体 C、铁素体 D、渗碳体 。 ）26、不锈钢成分主要是在钢中加入 A、锰 B、铬 C、硅 D、镍 ）27、分型面和分模面是 的。 A、不同 B、相同 C、有时相同 ）28、焊接构件中用得最多的接头型式是 。 A、对接 B、丁字接 C、搭接 D、角接 ）29、在下列四种焊接位置中，生产中最理想、最常用的是 。 A、仰焊 B、横焊 C、立焊 D、平焊 ）30、灰口铸铁适合制造床身、机架、底座、导轨等件，除因它的工艺性能良好外，还因 为 。 A、可焊性好 B、可以锻造 C、耐压、消震 D、冲击韧度
６、答： vc=πdwn=3.14×0.1×320=100.48 m/min=1.67 m/s; f= vf/n=64/320=0.2mm/r; ap=(dw-dm)/2 =(100-94)/2=3 mm; AD=fap =0.2 ×3=0.6 mm2; bD = ap /Sin60°=3/Sin60°=3.46mm; hD = AD /bD=0.6/3.46=0.17mm。