纤维组织对锻件力学性能的影响

合集下载

金属工艺学习题

金属工艺学第五版课后习题答案本文件自己制作，版权所有，请勿侵犯金属材料的主要性能（1）什么是应力？什么是应变？（2）缩颈是如何产生的？发生在拉伸曲线哪个阶段？（3）对于具有力学性能要求的零件，为什么在零件图上通常仅标注其硬度要求，而极少标注其他力学性能要求?（4）布氏硬度法和洛氏硬度法各有什么优缺点？（5）下列符号所表示的力学性能指标名称和含义是什么？铁碳合金（1）什么是过冷现象?过冷度指什么？（2）金属的晶粒粗细对其力学性能有什么影响？细化晶粒的途径有哪些？（3）什么是同素异晶转变？室温和1100度的纯铁晶格有何不同（4）（5）试绘简化的铁碳合金状态图（6）分析在缓慢冷却下，亚共析钢和过共析钢的结晶过程和室温组织？钢的热处理（1）什么是正火，退火？他们的特点和用途有何不同？（2）亚共析钢的淬火温度该如何选择？温度过高或过低有何弊端？（3）碳钢在油中淬火，后果如何？为什么合金钢通常不在水中淬火？（4）钢在淬火后为什么不立即回火？三种回火的用途有何不同？（5）钢锉，汽车大弹簧，车床主轴，发动机缸盖螺钉的最终热处理有何不同？（6）生活用手缝针，汽车变速箱齿轮盖采用那种热处理？为什么？第四章工业用钢（1）下列牌号钢个属于哪类钢？试说明数字于符号的关系？哪些焊接性能好？15 40 Q195 Q345 CrWMn 40Cr 60Si2Mn（2）比较碳素工具钢与合金工具钢，以及适用场合有何不同？（3）填表（4）仓库中混存三种规格相同的20钢，45钢，T10钢，请提出一种最为简便的区分方法？（5）现拟制造如下产品，请选出适合的钢号？六角螺钉，车床主轴，钳工錾子，液化石油气灌，活扳手，脸盆，自行车弹簧，门窗合页（7）下列该选用哪些钢号？宜采用哪种热处理？汽车板簧，台钳钳口，自行车轴档铸造铸造工艺基础（1）为什么铸造师毛皮生产中的重要方法？试从铸造的特点并结合示例分析？（2）什么是液态合金的冲型能力？他与合金的流动性有何关系？不同成分的合金为何流动性不同？（3）某定型生产的后铸铁件，投产以来质量基本稳定，但近一段时间浇不到和冷隔缺陷突然增加，是分析其可能的原因？（4）既然提高浇注温度可以改善冲型能力，那么为什么又要防止浇注温度过高?（5）缩孔和缩松有何不同？为何缩孔比缩松较容易防止？（6）什么是顺序凝固原则？什么是同时凝固原则？各需采用什么措施来实现？上述两种凝固原则适用场合有何不同？（7）某铸件时常产生裂纹缺陷，如何鉴别其裂纹性质？如果属于热烈，应该从哪些方面寻早产生原因？（8）上册P49（9）如何区分气孔，缩孔，砂眼，夹渣缺陷？存在铸造缺陷的铸件是否属于废品？常用合金铸件的生产（1）试从石墨的存在分析灰铸铁的力学性能和其他性能特征？（2）影响铸铁石墨化因素是什么？为什么铸铁牌号不用化学式表示？（3）灰铸铁最适合制造哪类铸件？试举例车床上十种灰铸铁件名称？示例说明选用灰铸铁，而不选用铸钢的原因？（4）HT100，HT150,HT200,HT300,的显微组织有何不同？为什么HT150.HT200灰铸铁应用最广？（5）某产品的灰铸铁件壁厚有5mm25mm两种。

工程材料及成型技术基础考试模拟题含答案

工程材料及成型技术基础考试模拟题含答案一、单选题（共90题，每题1分，共90分）1、晶体中的位错属于( )A、线缺陷B、点缺陷C、面缺陷D、体缺陷正确答案：A2、可锻铸铁的石墨形态是( )A、片状B、蠕虫状C、球状D、团絮状正确答案：D3、对薄壁弯曲件,如弯曲半径过小则会引起( )A、回弹B、裂纹C、拉穿D、飞边正确答案：B4、影响金属材料可锻性的主要因素之一是( )。

A、化学成分B、锻工技术水平C、锻件大小D、锻造工序正确答案：A5、关于球墨铸铁,下列叙述中错误的是( )。

A、塑性较灰口铸铁差B、可以进行调质,以提高机械性能C、铸造性能不及灰口铸铁D、抗拉强度可优于灰口铸铁正确答案：A6、模锻无法锻出通孔,一般需在孔中留下一层厚度为4~8mm的金属,这层金属称为( )A、余块B、飞边C、加工余量D、冲孔连皮正确答案：D7、工具钢的最终热处理是()A、淬火+低温回火B、调质C、渗碳D、球化退火正确答案：A8、固溶体和它的纯金属组元相比( )A、强度低,但塑性高些B、强度高,但塑性低些C、强度高,塑性也高些D、强度低,塑性也低些正确答案：B9、锻件的纤维组织使锻件在性能上具有方向性,从而影响锻件质量,它( )。

A、不能消除也不能改变B、可用热处理消除C、只能用多次锻造使其合理分布D、可经锻造消除正确答案：C10、某厂用冷拉钢丝绳吊运出炉热处理工件去淬火,钢丝绳承载能力远超过工件的重量,但在工件吊运过程中,钢丝绳发生断裂,其断裂原因是由于钢丝绳( )。

A、超载B、形成带状组织C、产生加工硬化D、发生再结晶正确答案：D11、对压铸而言,下列说法正确的是( )。

A、可浇厚大件B、铸件可通过热处理来提高强度C、可浇高熔点合金D、铸件不能热处理正确答案：D12、普通灰铸铁件生产时,工艺上一般采取的凝固原则是( )。

A、逐层凝固B、糊状凝固C、同时凝固D、定向凝固正确答案：C13、共析钢奥氏体化后,在A1~680℃范围内等温,其转变产物是( )。

金属工艺学第六章锻压思考题答案

21、模锻与自由锻比有哪些特点？其适用范围如何？答：模锻与自由锻比锻件的精度高，表面粗糙度小，加工余量小，生产效率高可以锻造形状比较复杂的锻件。生产周期长，成本高。模锻适用用于大批量生产的中、小型锻件。
22、模锻件上的“飞边”、“连皮”是一回事吗？它们呈现于模锻件的何种情况下？其作用是什么？答：模锻件上的“飞边”、“连皮”不是一回事。飞边一般是呈现于模锻件的分模面处，连皮一般是现于模锻件的孔和狭窄的结构处。飞边主要是用来储存多余的金属材料，连皮主要是设置在不易锻造出来的结构处，或者是为了保证模具的使用寿命而特别设计的。
1
如有帮助欢迎下载支持
6、在室温下可否对低碳钢和紫铜连续进行塑性加工？为什么？答：在室温下可以对低碳钢和紫铜连续进行塑性加工，因为低碳钢和紫铜的塑性很好，变形抗力比较小。
7、何谓再结晶？其晶格类型是否发生变化？为什么? 答: 将加工硬化的金属或合金，加热到一定温度，破碎的、被拉长的、被压扁的晶粒，按结晶规律重新结晶，生成新的晶粒金属的硬化组织被完全消除，称为再结晶。晶格类型不会发生变化，因为在固态下原子运动困难，不可能重新排列。只能改变晶体的缺陷。
23、胎模锻属于模锻吗？其实质是什么？应用如何？答：胎模锻属于模锻，其实质是在自由锻设备上，使用可移动的胎模具生产锻件。胎模锻适用于中小批量的小型锻件的生产。
24、举例说明压力机模锻与平锻机模锻的应用。答：压力机模锻适宜于锻造高度和宽度比小的工件，如齿轮，发动机摇臂，连杆等。平锻机模锻适宜于锻造高度和宽度比较大的工件，如汽车半轴，气门挺杆，齿轮轴等。
性强，不能通过热处理清除，只有通过锻压改变其形状与分布。 14、何谓金属的锻造性能？其影响因素是什么？答: 金属的锻造性能是衡量金属进行锻压加工的难易程度的性能，是金属的工艺性能。

锻造的基础知识

锻压(注释篇)锻压是锻造和冲压的合称，是利用锻压机械的锤头、砧块、冲头或通过模具对坯料施加压力，使之产生塑性变形，从而获得所需形状和尺寸的制件的成形加工方法。

在锻造加工中，坯料整体发生明显的塑性变形，有较大量的塑性流动；在冲压加工中，坯料主要通过改变各部位面积的空间位置而成形，其内部不出现较大距离的塑性流动。

锻压主要用于加工金属制件，也可用于加工某些非金属，如工程塑料、橡胶、陶瓷坯、砖坯以及复合材料的成形等。

锻压和冶金工业中的轧制、拔制等都属于塑性加工，或称压力加工，但锻压主要用于生产金属制件，而轧制、拔制等主要用于生产板材、带材、管材、型材和线材等通用性金属材料。

人类在新石器时代末期，已开始以锤击天然红铜来制造装饰品和小用品。

中国约在公元前2000多年已应用冷锻工艺制造工具，如甘肃武威皇娘娘台齐家文化遗址出土的红铜器物，就有明显的锤击痕迹。

商代中期用陨铁制造武器，采用了加热锻造工艺。

春秋后期出现的块炼熟铁，就是经过反复加热锻造以挤出氧化物夹杂并成形的。

最初，人们靠抡锤进行锻造，后来出现通过人拉绳索和滑车来提起重锤再自由落下的方法锻打坯料。

14世纪以后出现了畜力和水力落锤锻造。

1842年，英国的内史密斯制成第一台蒸汽锤，使锻造进入应用动力的时代。

以后陆续出现锻造水压机、电机驱动的夹板锤、空气锻锤和机械压力机。

夹板锤最早应用于美国内战(1861～1865)期间，用以模锻武器的零件，随后在欧洲出现了蒸汽模锻锤，模锻工艺逐渐推广。

到19世纪末已形成近代锻压机械的基本门类。

20世纪初期，随着汽车开始大量生产，热模锻迅速发展，成为锻造的主要工艺。

20世纪中期，热模锻压力机、平锻机和无砧锻锤逐渐取代了普通锻锤，提高了生产率，减小了振动和噪声。

随着锻坯少无氧化加热技术、高精度和高寿命模具、热挤压，成形轧制等新锻造工艺和锻造操作机、机械手以及自动锻造生产线的发展，锻造生产的效率和经济效果不断提高。

冷锻的出现先于热锻。

锻造工高级试题参考答案

锻造工高级试题答案一、填空题1、一切物质度时由原子构成的，根据原子在物质内部排列的不同，固态物质分为（晶体）和（非晶体）两大类，晶体有规则的外形，有（一定的熔点）和各向异性，非晶体则与其相反，没有固定的熔点，并呈各向同性。

2、金属坯料在外力作用下，发生尺寸和性状改变的现象，成为（变性），变形分为（弹性变形）和塑性变形（破裂变形）。

3、变形程序改善金属的组织状态有很大的影响。

在锻造钢锭是，它可以消除（铸造组织）对于无相变的合金要避开（临界变形程度），防止锻后晶力粗大。

6789101112131415、钛合金具有（强度高），（耐热性较高），耐腐蚀性（较强）密度小等优越性能，广泛应用于航空和造船工业。

16、铜合金最好在（电阻炉）中加热，也可以用火焰加热，但要用文火，为防止火焰直接加热铜料引起局部过烧，应用（薄钢板）垫盖，这样还可以防止铜屑落入加热炉底影响钢料加热。

17、镦粗后拔长锻造比小者，切向力学性能会发生显着改善，若敦促后拔长锻造比（大于5）时，将呈轴向纤维流向，镦粗对（切向力学）性能的影响已很小。

18、液压传动中的控制阀分为压力控制阀、（流量控制法）、和（方向控制阀）三种。

19、油缸按运动形式不同，可分为（推力油缸）和（摆动油缸）两大类。

20、利用（压油液）作为工作介质，借助运动着的（压力油）来传递运动和力的传动方式称为液压传动。

21、以单位产品所需时间多少来表示的定额形式，称为（工时定额）。

22、计算毛坯形状简化的原则是（体积）不变。

二、选择题1、在结晶的作用是：恢复金属的力学性能和物理性能，完全消除了（B）所引起的不良影响。

A、残余应力 B 、加工硬化 C、塑性变形2、由于回火和再结晶能够部分或全部消除加工硬化，不同程度地提高金属的塑12、铜合金具有良好的，大多数能在冷热状态下进行加工。

A、硬度 B 、塑性 C、强度13、一般采用拔长与镦粗的办法对改善（）的效果显着A、碳化物的分布 B 、提高力学性能 C、应力分布14、铝合金的锻造温度范围较小一般为，某些高强度铝合金的锻造温度范围插值不超过100℃A、350℃左右 B 、150℃左右 C、200℃左右15、冷轧辊用新钢种DZ801具有较高的耐磨性和（B），以及具有足够的强度，平均轧钢量比9Cr2Mo提高三倍A、高温抗变强度 B 、接触疲劳强度 C、耐热性16、在锻造热变形过程中，由于杂质和化学成份的不均匀性的定向分布状态而形成的纤维组织叫做（A）A、金属热变形纤维组织 B 、金属纤维组织 C、加工硬化纤维组织17、W6 Mo 5 Cr 4V2属于（B）A、不锈钢 B 、高速钢 C、高温合金钢18、锻锤运转200h应进行一次（B）A、一级保养 B 、二级保养 C、大修保养19、液压系统中的油缸属于（B），油箱属于（D），油泵属于（A）456789101112、锻造镁合金用的锻模模膛，对其表面粗燥度要求不高不需要抛光。

锻造对金属组织、性能的影响

锻件的缺陷包括表面缺陷和内部缺陷。

有的锻件缺陷会影响后续工序的加工质量，有的则严重影响锻件的性能，降低所制成品件的使用寿命，甚至危及安全。

因此，为提高锻件质量，避免锻件缺陷的产生，应采取相应的工艺对策，同时还应加强生产全过程的质量控制。

本章概要介绍三方面的问题：锻造对金属组织、性能的影响与锻件缺陷；锻件质量检验的内容和方法；锻件质量分析的一般过程。

（一）锻造对金属组织和性能的影响锻造生产中，除了必须保证锻件所要求的形状和尺寸外，还必须满足零件在使用过程中所提出的性能要求，其中主要包括：强度指针、塑性指针、冲击韧度、疲劳强度、断裂韧度和抗应力腐蚀性能等，对高温工作的零件，还有高温瞬时拉伸性能、持久性能、抗蠕变性能和热疲劳性能等。

锻造用的原材料是铸锭、轧材、挤材和锻坯。

而轧材、挤材和锻坯分别是铸锭经轧制、挤压及锻造加工后形成的半成品。

锻造生产中，采用合理的工艺和工艺参数，可以通过下列几方面来改善原材料的组织和性能：（1）打碎柱状晶，改善宏观偏析，把铸态组织变为锻态组织，并在合适的温度和应力条件下，焊合内部孔隙，提高材料的致密度；（2）铸锭经过锻造形成纤维组织，进一步通过轧制、挤压、模锻，使锻件得到合理的纤维方向分布；（3）控制晶粒的大小和均匀度；（4）改善第二相（例如：莱氏体钢中的合金碳化物）的分布；（5）使组织得到形变强化或形变——相变强化等。

由于上述组织的改善，使锻件的塑性、冲击韧度、疲劳强度及持久性能等也随之得到了提高，然后通过零件的最后热处理就能得到零件所要求的硬度、强度和塑性等良好的综合性能。

但是，如果原材料的质量不良或所采用的锻造工艺不合理，则可能产生锻件缺陷，包括表面缺陷、内部缺陷或性能不合格等。

（二）原材料对锻件质量的影响原材料的良好质量是保证锻件质量的先决条件，如原材料存在缺陷，将影响锻件的成形过程及锻件的最终质量。

如原材料的化学元素超出规定的范围或杂质元素含量过高，对锻件的成形和质量都会带来较大的影响，例如：S、B、Cu、Sn等元素易形成低熔点相，使锻件易出现热脆。

材料成型技术基础(第2版)课后答案

第一章金属液态成形1. ①液态合金的充型能力是指熔融合金充满型腔，获得轮廓清晰、形状完整的优质铸件的能力。

②流动性好，熔融合金充填铸型的能力强，易于获得尺寸准确、外形完整的铸件。

流动性不好，则充型能力差，铸件容易产生冷隔、气孔等缺陷。

③成分不同的合金具有不同的结晶特性，共晶成分合金的流动性最好，纯金属次之，最后是固溶体合金。

④相比于铸钢，铸铁更接近更接近共晶成分，结晶温度区间较小，因而流动性较好。

2. 浇铸温度过高会使合金的收缩量增加，吸气增多，氧化严重，反而是铸件容易产生缩孔、缩松、粘砂、夹杂等缺陷。

3. 缩孔和缩松的存在会减小铸件的有效承载面积，并会引起应力集中，导致铸件的力学性能下降。

缩孔大而集中，更容易被发现，可以通过一定的工艺将其移出铸件体外，缩松小而分散，在铸件中或多或少都存在着，对于一般铸件来说，往往不把它作为一种缺陷来看，只有要求铸件的气密性高的时候才会防止。

4 液态合金充满型腔后，在冷却凝固过程中，若液态收缩和凝固收缩缩减的体积得不到补足，便会在铸件的最后凝固部位形成一些空洞，大而集中的空洞成为缩孔，小而分散的空洞称为缩松。

浇不足是沙型没有全部充满。

冷隔是铸造后的工件稍受一定力后就出现裂纹或断裂，在断口出现氧化夹杂物，或者没有融合到一起。

出气口目的是在浇铸的过程中使型腔内的气体排出，防止铸件产生气孔，也便于观察浇铸情况。

而冒口是为避免铸件出现缺陷而附加在铸件上方或侧面的补充部分。

逐层凝固过程中其断面上固相和液相由一条界线清楚地分开。

定向凝固中熔融合金沿着与热流相反的方向按照要求的结晶取向进行凝固。

5. 定向凝固原则是在铸件可能出现缩孔的厚大部位安放冒口，并同时采用其他工艺措施，使铸件上远离冒口的部位到冒口之间建立一个逐渐递增的温度梯度，从而实现由远离冒口的部位像冒口方向顺序地凝固。

铸件相邻各部位或铸件各处凝固开始及结束的时间相同或相近，甚至是同时完成凝固过程，无先后的差异及明显的方向性，称作同时凝固。

工程材料及成型基础知识点整理教材

PPT填空题和简答题1一、填空题1、金属结晶包括形核与长大两个过程。

3、晶粒和晶粒之间的界面称为晶界。

4、在结晶过程中，细化晶粒的措施有提高冷却速度、变质处理、振动。

5、由于溶质原子的溶入，固溶体发生晶格畸变，变形抗力增大，使金属的强度、硬度升高的现象称为固溶强化。

6、常见的金属晶格类型体心立方、面心立方和密排立方。

7、在晶体缺陷中，点缺陷主要有空位、间隙原子、置换原子，线缺陷主要有刃型位错、螺型位错，面缺陷主要有晶界、亚晶界8、金属结晶时，实际结晶温度必须低于理论结晶温度，结晶过冷度主要受冷却速度影响。

9、当金属化合物呈细小颗粒均匀分布在固溶体基体上时，将使合金的强度、硬度及耐磨性明显提高，这一现象称为固溶强化。

10.再结晶退火的前提是冷变形＋足够高的温度，它与重结晶的区别在于无晶体结构转变。

1.奥氏体的晶格类型是面心立方。

2.铁素体的晶格类型是体心立方。

11.亚共析钢的室温组织是F+P 。

1.钢的淬透性是指钢淬火时所能达到的最高硬度值。

23．渗碳钢渗碳后的热处理包括淬火和低温回火，以保证足够的硬度。

24.在光学显微镜下观察，上贝氏体显微组织特征是羽毛状，下贝氏体显微组织特征呈针状。

5.零件失效的基本类型为_表面损伤、过量变形、断裂。

2.线型无定型高聚物的三种力学状态为玻璃态、高弹态、粘流态。

1、一个钢制零件，带有复杂形状的内腔，该零件毛坯常用铸造方法生产。

2、金属的流动性主要决定于合金的成分3、流动性不好的铸件可能产生冷隔和浇不足缺陷。

4、铸造合金充型能力不良易造成冷隔和浇不足等缺陷，12.过共析钢的室温组织是P+Fe3C 。

13.共晶反应的产物是Ld1. 20钢齿轮、45钢小轴、T12钢锉的正火的目的分别是：提高硬度，满足切削加工的要求、作为最终热处理，满足小轴的使用要求、消除网状渗碳体。

2、在正火态的20钢、45钢、T8钢；、T13钢中，T8 钢的σb值最高。

3、在正火态的20钢、45钢、T8钢；、T13钢中，T13钢的HBS值最高。

锻造基础知识

一、锻造基础知识1. 锻压是锻造和冲压的合称，是利用锻压机械的锤头、砧块、冲头或通过模具对坯料施加压力，使之产生塑性变形，从而获得所需形状和尺寸的制件的成形加工方法。

2. 当温度超过300-400℃（钢的蓝脆区），达到700-800℃时，变形阻力将急剧减小，变形能也得到很大改善。

根据在不同的温度区域进行的锻造，针对锻件质量和锻造工艺要求的不同，可分为冷锻、温锻、热锻三个成型温度区域。

原本这种温度区域的划分并无严格的界限，一般地讲，在有再结晶的温度区域的锻造叫热锻，不加热在室温下的锻造叫冷锻。

3. 锻模寿命（热锻2-5千个，温锻1-2万个，冷锻2-5万个）4. 在低温锻造时，锻件的尺寸变化很小。

在700℃以下锻造，氧化皮形成少，而且表面无脱碳现象。

因此，只要变形能在成形能范围内，冷锻容易得到很好的尺寸精度和表面光洁度。

只要控制好温度和润滑冷却，700℃以下的温锻也可以获得很好的精度。

热锻时，由于变形能和变形阻力都很小，可以锻造形状复杂的大锻件。

要得到高尺寸精度的锻件，可在900-1000℃温度域内用热锻加工5. 坯料在冷锻时要产生变形和加工硬化，使锻模承受高的荷载，因此，需要使用高强度的锻模和采用防止磨损和粘结的硬质润滑膜处理方法6. 一般说来，铸件的力学性能低于同材质的锻件力学性能。

此外，锻造加工能保证金属纤维组织的连续性，使锻件的纤维组织与锻件外形保持一致，金属流线完整，可保证零件具有良好的力学性能与长的使用寿命。

7. 计算锻造难度系数:K=锻件体积/最大包容体积(矩形);若K>6,则锻件属于易锻产品,若K<3,则属于难锻产品.(当然具体情况具体对待).8. 根据坯料的移动方式，锻造可分为自由锻、镦粗、挤压、模锻、闭式模锻、闭式镦锻。

闭式模锻和闭式镦锻由于没有飞边，材料的利用率就高。

用一道工序或几道工序就可能完成复杂锻件的精加工。

由于没有飞边，锻件的受力面积就减少，所需要的荷载也减少。

机械制造复习题

一、填空题1、铸件的浇注位置是指铸件在浇注时在_____ _ 中所处的位置。

它对铸件的_____ _影响很大。

2、常见的金属晶体结构有__________、__________、__________三种3、焊接接头坡口形式的选择既取决于、也要考虑和。

4、铸件上各部分壁厚相差较大时，冷却到室温，厚壁部分的残余应力为__________应力，而薄壁部分的残余应力为__________应力。

5、合金的__________越好，__________越低 , 其锻造性就越好。

6、焊接热影响区由__________区、__________区、__________区组成。

7、金属锻造性能的好坏，常用和两个指标来衡量。

8、非金属材料，工程上常用的有__________、__________、__________。

9、车削加工中的切削用量包括__________、__________和__________。

10、对于塑性加工中的加工硬化现象，常采用加热的方法使金属发生________，从而再次获得良好的塑性，这种工艺操作叫__________。

11、强度的判据主要包括__________、__________和__________。

12、铸造工艺参数包括__________、__________、__________、__________、__________等。

13、液态金属注入铸型以后，从浇注温度冷却至室温要经过三个联系的收缩阶段，即__________、__________和__________。

14、焊前预热和焊后缓冷的目的是减少焊接__________和__________。

15、切削热主要由切削加工中的___________与___________所消耗的能量转变而来的。

16、流动性是熔融金属的流动能力，合金的流动性用浇注的方法来衡量，流动距离越长，表明。

17、防止缩孔和缩松常用的工艺措施是：使铸件上从远离冒口的部分到冒口之间建立一个逐渐递增的，以控制铸件的凝固次序，使铸件实现“”使缩孔转移到中。

产品性能指标以及影响因素

四、产品性能主要指标以及影响产品性能的主要因素锻件在使用中总是受外力的作用，其性能除了取决于其所规定化学成分、工艺质量要求外，还可借助不同的热处理方法使之具有优良的综合力学性能，以达到提高锻件质量、减轻锻件重量，延长使用寿命和降低成本的目的。

故对锻件施行适当的热处理是提高与改善材料力学性能的重要手段，必须对其进行力学性能测试，而材料的力学性能（经热处理）是判断锻件热处理质量的重要标志。

我厂常用的力学性能检验指标包括硬度（布氏硬度和洛氏硬度）、抗拉强度、屈服点、屈服强度、比例极限、断后伸长率、断面收缩率、冲击功。

1、硬度试验金属材料的硬度是材料抵抗局部变形，特别是塑性变形、压痕或划痕的能力，也是表示金属软硬程度的判据。

xx氏硬度HBS：淬火钢球压头，压痕大，不能测太硬度的材料，适用于测量退火和正火钢、铸铁、有色金属等材料的硬度。

xx氏硬度HRC：锥角为120°的金刚石圆锥体压头，适用于调质钢、淬火钢、渗碳钢等硬度的测量。

洛氏硬度HRB：Φ1.59mm淬火钢球压头，适用于测量有色金属、铸铁、退火态和正火态钢等。

洛氏硬度与布氏硬度相比压痕小，软硬材料都可以测量，但同样不同标尺之间不可相互比较硬度值的大小。

2、拉伸试验材料在载荷作用下抵抗永久变形和破坏的能力。

在机械制造中常通过拉伸试验测定材料的屈服强度和抗拉强度，作为金属材料强度的主要判据。

（1）屈服点（σs）金属材料出现屈服现象时，在试验期间产生塑性变形而拉伸力不增加的应力点。

亦表示材料发生明显塑性变形时的最低应力值。

（2）抗拉强度（σb）拉伸试验时，相应最大拉伸力时的应力。

亦表示材料能够承受的最大应力值。

（3）断后伸长率（δ）断后标距的残余伸长量（L1-L0）与原始标距长度(L0)之比的百分数。

（4）断面收缩率（ψ）试样拉断后横截面积的最大缩减量（S0-S1）与试样原始横截面积（S0）的百分比（5）屈服强度（σ0.2）试样发生屈服现象时的应力值，屈服点S的应力值称为屈服强度σS，表征材料开始发生明显的塑性变形。

重大材料成形技术基础作业考试题库

1、手弧焊采用直流焊机焊薄件时，工件与焊条的接法用( ) B、反接法2、液态金属浇注温度过高，容易使铸件产生的缺陷是（）A、缩孔3、镦粗时的锻造比等于坯料镦粗前与镦粗后的（）B、高度之比4、在多工序冷拉钢丝过程中，插入中间退火，是为了消除（）。

C、加工硬化5、锻件的纤维组织使锻件在性能上具有方向性，从而影响锻件质量，它（）C、只能用多次锻造使其合理分布6、可锻铸铁适宜制造薄壁小件，这是由于浇注时其（）C、易得到白口组织7、铸造高速钢铣刀毛坯，适宜采用的铸造方法是（）C、熔模铸造8、为获得晶粒细小的铸件组织，下列工艺中最合理的是（）。

C、提高浇注温度10、铸造铝合金活塞，适宜的铸造方法是（） A、金属型铸造11、下列材料中哪种钢的锻造性能最好？（）C、2012、锻造几吨重的大型锻件，一般采用( ) A、自由锻造13、在下列加工方法中，应选用( )的方法加工大型轴类毛坯。

A、自由锻14、直流电弧焊时，产生热量最多的是（）A、阳极区15、下列材料中，焊接性能最好的是（）。

A、2016、酸性焊条与碱性焊条相比，酸性焊条的优点之一是（）。

C、焊接工艺性能好17、自由锻件控制其高径比（H/D）为1.5～2.5的工序是( ) C、镦粗18、对薄壁弯曲件，如弯曲半径过小则会引起（）A、裂纹19、铸造大型铸铁支座，适宜采用的铸造方法是（）B、砂型铸造20、板料冲压时，冲下部分为成品而周边是废料的工序称为（）B、落料21、结构钢焊接时，焊条选择的原则是焊缝与母材在那方面相同( ) C、强度等级22、下列焊接方法中，属于熔化焊的是（）。

B、CO2气体保护焊23、制坯时，当要求减少坯料某部分的横截面积以增加该部分的长度时,一般选用（）B、拔长模膛24、焊条牌号J422中，“J”表示结构钢焊条，前两位数字“42”表示（）D、焊缝金属σb ≥ 420Mpa25、焊接热影响区中，其机械性能优于母材的区域是（）。

A、正火区26、灰口铸铁的石墨形态是（）。

机械制造基础试卷

刀具切削部分材料的要求有：高强度、高硬度、高耐磨性、热硬性、工艺性。

刀具正常磨损有前刀面磨损、后刀面磨损和前后刀面磨损三种形式。

加工精度是指零件加工后的实际几何参数的符合程度。

包括：尺寸精度、形状精度、位置精度。

切削温度过高，传入工件的切削热，会导致受热膨胀，而影响加工精度。

制造铸型中手工造型常用的方法有：整模造型、二箱造型、挖砂造型、活块造型、多箱造型及刮板造型。

砂型铸造的造型方法有：手工造型、机器造型。

切削液的作用是冷却、润滑、清洗及防锈作用。

弯曲时由于塑性变形中所包含的弹性变形部分在外力取出后会自动消失，从而造成工件的弯曲角度、曲率与模具不一致的现象叫回弹切削三要素：切削速度、进给速度、切削深度。

根据钎料熔点的不同，通常把熔点低于450摄氏度的钎料称为软钎，熔点高于450摄氏度的钎料成为硬钎。

与钻削相比，镗削可以加工直径较大的孔，且精度较高。

锻压利用金属的塑性变形改变坯料的形状、尺寸，并改变内部组织和力学性能。

金属的结晶过程由形核和长大两个基本过程组成，并且两个过程基本上是同时进行的。

板材冲裁是使坯料沿封闭轮廓分离的工序，包括落料和冲孔工序齿轮齿形加工方法有成形法和展成法两大类型。

铣齿属于成形法，滚齿和插齿属于展成法。

车床上车削锥面的方法有：宽刀法、靠磨法、偏移尾座法、移动小滑板法。

焊接是通过原子的扩散和结合来实现金属的连结的，焊接构件的刚性越大，则焊接变形越小。

防止铸件产生铸造应力的措施是设计时应使壁厚均匀，在铸造工艺上应采取同时凝固原则，铸件成形后可采用去应力退火热处理以消除应力。

常用的锻造方法有自由锻、模锻、特种锻造等。

铸件壁太厚时易产生缩孔缺陷，且晶粒粗大，为避免其缺陷，常采用的合理界面结构形式有槽形、空心、箱形等形状。

与磨外圆比较，为什么内圆磨削的表面粗糙度大，生产率较低？原因1.砂轮直径受到工件孔的限制，及时砂轮转速已经很高，砂轮的圆周速度也很难达到外圆磨削时的25～30m/s。

机械制造基础--2006试卷A

4. 下面的叙述正确的是（）①进行三箱造型时机器造型比手工造型效率高 ②压力铸造由于高压的作用而使铸件不易产生气孔 ③锻造中的敷料又称为机械加工余量 ④粉末冶金方法可以制造含油轴承5. 下面的叙述错误的是（）①增加变形速度有利于提高金属的塑性 ②倾向于逐层凝固的合金便于铸造 ③压焊只适宜于塑性较高的金属材料焊接 ④压应力有利于提高金属的塑性三、多项选择题（满分10分，每题2分。

选错选项本题不得分，无选错选项时部分选对得部分分）1. 铸钢和铸铁都是铁和碳的合金, 对于铸铁和铸钢的描述正确的是（） ①二者中碳的含量不同 ②铸钢的力学性能优于铸铁 ③铸铁比铸钢的流动性差 ④铸铁比铸钢的收缩小 ⑤铸铁不可以锻造, 铸钢可以锻造2. 焊接方法可分为三大类，即熔焊、压焊和钎焊，下面属于压焊的是（） ①摩擦焊 ②扩散焊 ③点焊 ④激光焊 ⑤缝焊3. 下面对于低碳钢和高碳钢的描述正确的是（） ①低碳钢中碳的质量分数小于0.25% ②低碳钢塑性好，可锻性好 ③低碳钢具有优良的焊接性 ④高碳钢的强度高, 变形抗力大 ⑤高碳钢焊缝产生裂纹和气孔的倾向性小4. 下面有利于获得薄壁铸件的措施有（）①增加直浇道的高度 ②提高浇注温度 ③采用具有共晶成分的合金 ④用金属型代替砂型 ⑤用压力铸造代替金属型重力铸造5. 板料成形又称之为冲压，下面属于冲压工艺的是（） ①挤压 ②拉深 ③翻边 ④落料 ⑤拉拔四、结构改错并画出正确的图（满分10分，1题各4分，2、3题各3分） 1 对下图铸件结构工艺性不合理的地方，进行修改（可在原图上进行修改），并说明理由。

（满分4分，每图2分）(a) (b)2．图(a)为模锻件，其分模位置不合理，进行修改（可在原图上进行修改），并说明理由；图(b)为自由锻件，指出结构不合理的地方，进行修改并说明理由。

（满分3分，每题1.5分）分模位置(a) (b)3．下图所示工件的焊缝位置不合理，进行修改（可在原图上进行修改），并说明理由。

锻造基础知识

柴油机锻件
柴油机是动力机械的一种，它常用来作发动机。以大型柴油机为例，所用的锻件有汽缸盖、主轴颈、曲轴端法兰输出端轴、连杆、活塞杆、活塞头、十字头销轴、曲轴传动齿轮、齿圈、中间齿轮和染油泵体等十余种。
船用锻件
船用锻件分为三大类，主机锻件、轴系锻件和舵系锻件。主机锻件与柴油机锻件一样。轴系锻件有推力轴、中间轴艉轴等。舵系锻件有舵杆、舵柱、舵销等。
锻压的生产过程包括成形前的锻坯下料、锻坯加热和预处理；成形后工件的热处理、清理、校正和检验。常用的锻压机械有锻锤、液压机和机械压力机。锻锤具有较大的冲击速度，利于金属塑性流动，但会产生震动；液压机用静力锻造，有利于锻透金属和改善组织，工作平稳，但生产率低；机械压力机行程固定，易于实现机械化和自动化。
根据锻模的运动方式，锻造又可分为摆辗、摆旋锻、辊锻、楔横轧、辗环和斜轧等方式。摆辗、摆旋锻和辗环也可用精锻加工。为了提高材料的利用率，辊锻和横轧可用作细长材料的前道工序加工。与自由锻一样的旋转锻造也是局部成形的，它的优点是与锻件尺寸相比，锻造力较小情况下也可实现形成。包括自由锻在内的这种锻造方式，加工时材料从模具面附近向自由表面扩展，因此，很难保证精度，所以，将锻模的运动方向和旋锻工序用计算机控制，就可用较低的锻造力获得形状复杂、精度高的产品。例如生产品种多、尺寸大的汽轮机叶片等锻件。
少、无切削加工是机械工业提高材料利用率、提高劳动生产率和降低能源消耗的最重要的措施和方向。锻坯少、无氧化加热，以及高硬、耐磨、长寿模具材料和表面处理方法的发展，将有利于2009-3-11 9:53:06 阅读数：597
在常温下冷锻压成形的工件，其形状和尺寸精度高，表面光洁，加工工序少，便于自动化生产。许多冷锻、冷冲压件可以直接用作零件或制品，而不再需要切削加工。但冷锻时，因金属的塑性低，变形时易产生开裂，变形抗力大，需要大吨位的锻压机械。

影响锻件质量主要因素

影响锻件质量主要因素一．原材料的化学成分：1. 磷（P）能溶于铁素体中，其固溶强化能力很强，当其融入铁素体后使钢的强度、硬度显著提高，塑性、韧性显著降低。

磷还具有极大的偏析倾向。

2 硫（S）在钢中的溶解度很小，在钢锭的凝固过程中，硫聚集于最后凝固的地方，形成硫化物夹杂，严重影响钢的塑性。

当硫以FeS形式存在时，FeS与Fe 形成易熔共晶体，其熔点为985℃，分布于晶界。

当钢在800-1200℃锻造时，由于晶界处的硫化铁共晶体塑性低或发生熔化，而导致锻件开裂，这种现象称为热脆性。

这种钢必须在1000℃以上长时间退火扩散才能锻造。

若钢中含有足够数量的锰，可以消除硫的有害作用。

3 氮（N）在590℃时，溶解于铁素体的量为0.1%，但在室温时，则降至0.001%以下。

当氮含量较高的钢自高温较快冷却时，铁素体中的氮呈过饱和状态，随后在室温或稍高温度下，氮将逐渐以Fe4N形式析出，使钢的强度、硬度增高，塑性和韧性大为下降，这种现象称为时效脆性。

4 氢（H）在钢中的溶解度随温度的降低而下降，当氢含量较高的钢锭，经锻、轧后较快冷却时，从固溶体析出的氢原子来不及向钢坯表面扩散，而集中在钢内缺陷处形成H2，产生相当大的压力，这种压力在组织应力和热应力的共同作用下，引起氢脆，而出现细微裂纹，即所谓白点。

5 氧（O）在铁素体的溶解度很小，以夹杂物形式存于钢中。

氧化物熔点高、硬而脆，通常分布在晶粒边界，会严重影响钢的塑性，降低疲劳强度。

氧化铁还会与其他夹杂物形成易熔共同体，分布于晶界处，造成钢的热脆性。

6各种合金元素对钢的影响： a.镍（Ni）使钢具有很高的强度、塑性和抗蚀性。

b.Cr能提高钢的强度和硬度，增加耐磨性和耐热性，还能显著提高钢的抗氧化性和抗蚀性。

C.Mo能提高钢的强度和硬度，并略降低塑性和韧性，它最大的特点是使钢具有较高的耐热性。

d.Si一般含量超过2.5%时锻造就比较困难。

e.Mn会提高钢的强度，硬度增强耐磨性和抗磁性而降低韧性。