金属工艺学作业一
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P48第一次作业1>为什么铸造是毛坯生产中的重要方法？试从铸造的特点并结合示例分析之？答：铸造之所以获得如此广泛的应用，是由于它有如下优越性：（1）可制成形状复杂，特别是具有复杂内腔的毛坯，如箱体，气缸体等。
（2) 适应范围广。
如工业上常用的金属材料（碳素钢，合金钢，铸铁，铜合金，铝合金等）都可铸造，其中广泛应用的铸铁只能用铸造方法获得。
（3）铸造可直接利用成本低廉的废机件和切屑，设备费用较低。
同时，铸造加工余量小，节省金属，减少机械加工余量，从而降低制造成本。
2> （1）什么是液态合金的充型能力？答：液态合金充满铸型型腔，获得形状准确，轮廓清晰铸件的能力，称为液态合金的充型能力。
（2）它与合金的流动性有何关系？合金的流动性愈好，充型能力愈强，愈便于浇铸轮廓清晰，薄而复杂的铸件。
（3）不同成分的合金为何流动性不同？因为不同合金成分离共晶点的距离不同，造成流动性不同。
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？答：所谓顺序凝固就是在铸件上可能出现缩孔的厚大部位通过安放冒口等工艺措施，使铸件远离冒口的部位先凝固，然后是靠近冒口部位凝固，最后才是冒口本身的凝固。
顺序凝固原则需安放冒口和冷铁来实现，主要用于必须补缩的场合，如铝青铜，铝硅合金和铸钢件等。
所谓同时凝固原则就是将绕道开在薄壁处，使薄壁处铸型在浇铸过程中的升温较厚壁处高，因而可补偿薄壁处冷速快的现象，主要用于灰铸铁，锡青铜等。
P93第二次作业（1）什么是熔模铸造？试用方框图表示其大致工艺过程。
答：熔模铸造是指易熔材料制成模样，在模样表面包覆若干层耐火涂料制成型壳，再将模样熔化排出型壳，从而获得无分型面的铸型，经高温焙烧后即可填砂浇注的铸造方法。
其工艺过程用方框图表示如下：（3）金属型铸造有何优越性？为什么金属型铸造未能广泛取代砂型铸造？答：金属型铸造可“一型多铸”，便于实现机械化和自动化生产，从而可大大提高生产率。
金属工艺学试卷1标准答案
金属工艺学试卷1标准答案一、单向选择题（每小题1分，共10分）1．空气锤底座要求抗压、减震，因此采用（A ）A. 灰铸铁B. 铸钢件C. 焊接件D. 锻件2．在多工序拔钢丝中，中间退火工序的目的是（ D ）A. 消除回弹现象B. 消除成分偏析C. 消除过热现象D. 消除加工硬化3．生产大型锻件时应采用（ B ）A.胎膜锻B. 自由锻造C. 锤上模锻D. 冷冲压4．焊接薄板时，焊件易产生（ C ）A. 角变形B. 弯曲变形C. 波浪变形D. 收缩变形5．孕育铸铁孕育处理的目的是（ B ）A.使石墨球化B. 细化石墨片C. 促进石墨化D. 使石墨成团絮状6．T8比16Mn钢的可焊性（ C ）A. 好B. 较好C. 差D. 一样7．铁碳合金中的奥氏体是（ A ）A. C在γ-Fe中的固溶体B. 金属化合物C. C在α-Fe.的固溶体D. 机械混合物8．铸造时，如型砂的退让性不好，会使铸件产生（C ）A. 砂眼B. 气孔C. 裂纹D. 浇不足9. 在普通锻造设备上锻造时，采用模锻比采用自由锻，材料的塑性（B ）A. 差B. 好C. 一样D. 无变化10. 圆柱体铸件冷却到室温后，在车削外圆，铸件在长度方向上将（ B ）A. 伸长B. 缩短C. 弯曲D. 不变二、填空题（每空1分，共20分）1．铸造合金从浇注、凝固直至冷却到室温过程中，其（体积）或（尺寸）缩减的现象称为收缩。
合金的收缩经历（液态收缩）、（凝固收缩）和（固态收缩）三个阶段。
2．碳溶于（α-Fe）中形成的（固溶体）成为铁素体，它具有的晶格形式为（体心立方）。
3．控制铸件凝固的原则有二个，即（顺序）凝固原则和（同时）凝固原则。
为防止铸件缩孔，应采用（顺序）凝固原则。
4．制定自由锻件图时应考虑（敷料）、（加工余量）和（锻件公差）等因素。
5．焊接应力和焊接变形产生的原因是（对焊件进行了局部的不均匀的加热）, 焊件产生变形可采用（机械矫正法）或（火焰矫正法）进行矫正。
16秋北交《金属工艺学》在线作业一
B. 机械产品制造
C. 机械产品使用
D. 机械产品报废
正确答案：
17. 根据钢液的脱氧程度不同，钢可分为()。
A. 特殊镇静钢
B. 镇静钢
C. 半镇静钢
D. 沸腾钢
正确答案：
18. 钢的耐热性包括()。
A. 热稳定性
B. 熔点
C. 蠕变强度
A. 优质合金钢
B. 普通合金钢
C. 特殊质量合金钢
D. 工程用合金钢
正确答案：
9. 非合金钢按用途可分为()。
A. 碳素结构钢
B. 碳素工具钢
C. 普通质量非合金钢
D. 低碳钢
正确答案：
10. 洛氏硬度按选用的总试验力及压头类型的不同，常用标尺有()。
A. A
B. B
C. 45钢
正确答案：
13. 金属材料的()越好，则其压力加工性能越好。
A. 强度
B. 塑性
C. 硬度
正确答案：
14. 下列三种材料，()最适合制造小弹簧。
A. 08F钢
B. 70钢
C. 45钢
正确答案：
15. 在下列三种钢中，()钢的硬度最高。
A. T10钢
B. 20钢
C. C
D. D
正确答案：
11. 金属晶格的基本类型有()。
A. 体心立方晶格
B. 四方晶格
C. 面心立方晶格
D. 密排六方晶格
正确答案：
12. 合金的晶体结构分为()。
A. 固溶体
B. 置换固溶体
C. 金属化合物
北航14秋《金属工艺学》在线作业一答案
北航《金属工艺学》在线作业一
单选题多选题判断题
一、单选题（共15 道试题，共30 分。
）
1. “万能车床”之称的是（）。
A. 六角车床
B. 立式车床
C. 自动车床
D. 普通车床
-----------------选择：D
2. 下列选项属于材料物理性能的是（）。
A. 强度
B. 硬度
C. 热膨胀性
D. 耐腐蚀性
-----------------选择：C
3. 研究铁碳合金状态图时，图中最大含碳量为（）。
A. 0.77%
B. 2.11%
C. 4.3%
D. 6.69%
-----------------选择：D
4. 下列不是金属力学性能的是（）。
A. 强度
B. 硬度
C. 韧性
D. 压力加工性能
-----------------选择：D
5. 常用的渗碳方法有气体渗碳、固体渗碳、液体渗碳，其中应用较广泛的是（）。
A. 三种同样重要
B. 第一种
C. 前两种
D. 后两种
-----------------选择：C
6. 钢的含碳量一般在（）。
A. 0.77%以下
B. 2.11%以下
C. 4.3%以下
D. 6.69%以下
-----------------选择：B
7. 液态合金在平衡状态下冷却时结晶终止的温度线叫（）。
电子科技大学 18秋《金属工艺学》在线作业1满分答案
18秋《金属工艺学》在线作业1
对防锈铝性能说法正确的是
A.可焊接
B.可不变形
C.强度比纯铝低
D.塑性差
正确答案:A
对完全退火说法正确的是
A.能降低硬度
B.主要用于共析钢
C.退火后组织为奥氏体
D.不利于切削加工
正确答案:A
铸铁熔点比钢（）流动性比钢（）收缩率比钢（）故铸铁铸造性能好。
A.高、好、小
B.低、好、小
C.高、坏大
D.低、坏、大
正确答案:B
用下列方法生产的钢齿轮中，使用寿命最长，强度最好的为（）。
A.精密铸造齿轮；
B.利用厚板切削的齿轮；
C.利用圆钢直接加工的齿轮；
D.利用圆钢经镦粗加工的齿轮。
正确答案:D
零件在加工过程中使用的基准叫做（）。
A.设计基准
B.装配基准
C.定位基准
D.测量基准
正确答案:C。
金属工艺学作业
1.设计和制造模样芯盒时应考虑哪些方面因素？答：1）选择分型面：分型面是铸型组之间的接合面，一般情况下，也就是模样的分模面。
选择分型面时，应考虑铸件上的主要工作面、大平面、整个铸件的加工基准面等的合理安置。
例如铸件的主要工作面应放在下型或朝下、朝侧面。
因为铸造时，铸件上表面容易产生气孔、夹渣等缺陷，而铸件下面的质量较好。
2）起模斜度：为了使模样容易从铸型中取出或型芯自芯盒脱出，在平行于起模方向的模样上或芯盒壁上应有一定的斜度，一般模样斜度为1°~3°，金属模样斜度为0.5°~1°。
3）铸造圆角：为了减少铸件裂纹，并为了造型、制芯的方便，应将模样及型芯盒的交角处做成圆角。
4）收缩量：不同金属材料的收缩量各不相同，一般是采用专用的收缩尺计量。
例如灰铸铁的收缩率为1%；铸钢是1.5％~2.0%；铝合金是1.0％~1.5%。
5）机械加工余量：凡经机械加工的部分，都应在模样上增加加工余量。
余量的大小应根据铸件的要求来定。
6）芯头：型腔中需要安放型芯时，为了便于安置，模样和芯盒上都需要考虑设置芯头。
2.烧铸位置和分型面的选择原则有哪些？浇注位置选择原则：铸件浇注位置对铸件质量，造型方法等有很大影响，应注意以下原则：1铸件重要的加工面应朝下：1）若做不到，可放侧面或倾斜2）若有几个加工面，则应把较大的放下面.如导轨面是关键面，不允许有缺陷，则要放下面，伞齿轮2 铸件的大平面应朝下原因：上表面出现缺陷，尤其易夹砂.3 面积大的薄壁部分放下面或侧面，有利于金属充填，防止浇不足4 易形成缩孔的铸件，厚的部分放在铸型上部或侧面，便于安置冒口，以补缩.铸型分型面的选择原则分型面选择的合理可以简化造型操作，提高劳动生产率.1 便于起模，故分型面应选择在铸件最大截面处（手工造型时，局部阻碍起模的凸起可做活块）2 应尽量减少分型面和活块数量（中小件）3应尽量使铸件的重要加工面或大部分加工面和加工基准面位于同一砂型中4 尽量采用平直分型面，以简化操作及模型制造5 尽量减少型芯和便于下芯，合型及检验位置。
金属工艺学作业
金属工艺学作业本姓名: 姚喜林班级： 09级机械设计制造及其自动化6班 学号： 20091399第一章 铸造成形工艺理论基础1．述铸造成形的实质及优缺点。
铸造是一种将液态金属浇入铸型型腔，冷凝后获得毛坯或零件的成形工艺。
铸造成形工艺的优点是：（1）适合制造形状复杂，特别是内腔形状复杂的铸件。
（2）铸件的大小几乎不受限制。
（3）可使用的材料范围广，凡能熔化成液态的金属材料几乎均可用于铸造。
铸造成型工艺的缺点是：（1）组织性能差，铸件晶粒粗大，不均匀，力学性能差，制造工序繁多，易于产生铸造缺陷。
（2）工作条件差，劳动强度高。
3．何谓同时凝固原则和定向凝固原则？试对图1所示阶梯型试块铸件设计浇注系统和冒口及冷铁，使其实现定向凝固。
同时凝固原则是指使型腔内各部分金属液温差很小，同时进行凝固的原则；定向凝固原则是在熔模铸造型壳中建立特定方向的温度梯度，使熔融合金沿着与热流方向相反的方向按照要求的结晶取向凝固的一种铸造工艺。
第二章 常用铸造合金及其熔炼1、某铸件壁厚有5mm,20mm,52mm三种，要求铸件各处的抗拉强度都能达到150MPa,若选150牌号的灰铸铁为材质，能否满足要求？不能；查表《灰铸铁的抗拉强度，特性及应用举例》可知：壁厚为5mm对应的材质为牌号HT150的铸件壁厚范围为2.5~10mm，相对应的抗拉强度为不小于175MPa，与应用抗拉强度范围0~150MPa无交集，故能满足性能要求。
壁厚为20mm对应的材质为牌号HT150的铸件壁厚范围为20~30mm，相对应的抗拉强度为不小于130MPa，与应用抗拉强度范围0~150MPa有交集，故不能满足性能要求。
壁厚为52mm对应的材质为牌号HT150的铸件壁厚范围为30~50mm，相对应的抗拉强度为不小于120MPa，与应用抗拉强度范围0~150MPa有交集，故不能满足性能要求。
综上所诉要求铸件各处的抗拉强度都能达到150MPa，选取HT150牌号的灰铸铁不能满足性能要求。
金属工艺学部分作业答案
钻床
磨16外圆。
磨床
4．如图5-4图示为一法兰盘零件，毛坯为铸件，中小 批生产，试填表制定其机械加工工艺过程。
4. 电弧焊的冶金过程特点是（1）熔池温度高于一般 冶金温度，（2）熔池冷却速度快、液态停留时间短， （3）空气对焊缝的影响严重。 5. 生产中常见的焊接变形形式有：收缩变形、角变形、弯 曲变形、扭曲变形、波浪形变形等五种。减小和预防焊接变 形的工艺方法有：加裕量法、反变形法、刚性固定法、选择 合理的焊接次序等。矫正焊接变形的方法有：机械矫正法和 火焰矫正法。
作业
机械制造基础作业（1）
1.材料的常用力学性能指标有那些？若某种材料的零 件在使用过程中突然发生断裂，是由于那些力学性能 指标不足所造成的？ 常用力学性能指标有:
强度、塑性、刚度、硬度、冲击韧性、疲劳强度。
强度、塑性、冲击韧性、疲劳强度。
2. （1）碳溶入—Fe中所形成的固溶体是铁素体，其 符号为F，性能特点是强度低，塑性高。
上 上 下
下
13. 生产如图2-3所示铸件，材料为HT150，试回答下列问题（1）标 出图示零件几种不同的分型方案；（2）在你认为最佳的分型方案上做 铸造工艺图。
铸造收缩率：1% ②下Biblioteka 上①③ ④
12．铸件结构工艺性： 判断下列铸件的结构工艺性，若不合理，请在原图上进行修改。
机械制造基础作业（2）
11．确定如图1-6 所示铸件的铸造工艺方案。要求如下： （1）在单件、小批生产条件下，分析并确定最佳工艺方案； （2）按所选最佳方案绘制铸造工艺图（包括浇注位置、分型 面、机械加工余量、起模斜度、铸造圆角、型芯及芯头等）
上
收缩率:1%
下
12. 图2-1所示铸件在单件、小批量生产中，应采用哪种造 型方法？在原图上用符号标出最佳的分型面与浇注位置。
金属工艺学试题一及答案
金属工艺学试题一及答案一、选择题(每空1分，共10分)1．下列铸件宜采用何种铸造合金？缝纫机架：（）自来水三通及弯头：（）①普通灰铸铁；②可锻铸铁；③球墨铸铁；④铸钢。
2．下列铸件在大批量生产时，选择何种铸造方法？铝活塞：（）汽轮机叶片：（）①金属型铸造；②砂型铸造；③离心铸造；④熔模铸造。
3．下列焊件选择何种焊接方法？铝制压力容器：（）铸铁暖气管道维修：（）①气焊；②CO气体保护焊；③电弧焊；④氩弧焊。
24．确定刀具标注角度的参考系选用的三个主要基准平面是：( )①切削表面、已加工表面和待加工表面；②前刀面、主后刀面和副后刀面；③基面、切削平面和正交平面(主剖面)。
5．影响刀具的锋利程度、减少切屑变形、减小切削力的刀具角度是：（）①主偏角；②前角；③副偏角；④刃倾角；⑤后角。
6．在型号C6132A中，主参数是（）①6；②13；③32；④61。
7．下列刀具材料中，综合性能最好，适宜制造形状复杂的机动刀具的材料是：( )①碳素工具钢；②高速钢；③硬质合金。
二、填空题（每空1分，共30分）1．铸铁按照石墨形态不同分为、、、，其中综合性能最好。
2．合金的收缩由、、三个阶段组成，其中与两个阶段是铸件产生缩孔、缩松的根本原因。
3．自由锻造基本工序中生产常用、、三种工序。
4．焊条药皮在焊接过程中的主要作用是、、。
5．焊接可分为、、三大类，。
点焊属于。
6．车削加工中，切削用量是指、和。
7．用圆柱铣刀铣平面时，有两种铣削方式，即和。
一般铣削常采用。
8．工艺基准可分为、、。
三、简答题（每题6分，共30分）=327℃）在20℃、钨1．什么是加工硬化现象？冷热变形的区分原则是？铅（t熔（t=3380℃）在1100变形，各属哪种变形？熔2．终锻模膛四周飞边槽的作用？3．低碳钢焊接接头由哪些区域组成？其中最薄弱环节是那个区域？组织和性能最好的是那个区域？为什么？②热影响区由哪些区域组成？那个区域性能最差？4．刀具材料应具备哪些基本性能？常用的刀具材料有哪些？5．积屑瘤是怎么形成的？对切削加工有何影响？如何防止？四、分析题（每题5分，共15分）1．下列铸锻件结构及焊接结构中焊缝位置是否合理？如不合理，请改正。
金属工艺学习题及部分解答
69、实际生产中哪些典型零件适用于液态模锻方法成形？液态模锻与压力铸造有哪些异同？
70、高能率成形的各种方法中有哪些共同特点？说明电液成形和电磁成形的基本原理。
71、充液拉深与传统拉深相比它具有哪些特点？
72、什么是聚氨酯成形？常用的聚氨酯成形工艺有哪几种？
10、有四个材料、外形完全一样的齿轮，但制作方法不同，试比较它们中哪种使用效果最好？哪种最差？为什么？
（1）铸出毛坯，然后切削加工成形；
（2）从热轧厚钢板上取料，然后切削加工成形；
（3）从热轧圆钢上取料，然后切削加工成形；
（4）从热轧圆钢上取料后锻造成毛坯，然后切削加工成形。
11、金属经冷变形后，组织和性能发生了哪些变化？分析加工硬化存在的利与弊。有何办法来消除加工硬化？
46、锻造比对锻件质量有何影响？锻造比越大，是否锻件质量就越好？锻造汽轮机转子轴一类重要锻件时，为什么要进行中间镦粗工序？
47、如图所示的两种砧铁上拔长时，效果有何不同？
48、预锻模膛和终锻模膛的作用有何不同？什么情况下需要预锻模膛？飞边槽的作用是什么？
49、各类模膛在同一块锻模上应如何布置？为什么？
81、叙述摩擦焊的基本原理并画出原理示意图，用基本原理解释摩擦焊是否可以焊非金属？
82、等离子弧焊的带电粒子流在运动过程中受到哪几种“压缩效应”的作用？详细解释这几种“压缩效应”。
83、铸铁、铜及铜合金、铝及铝合金在焊接时，各容易出现哪几种缺陷？如何预防？
84、在点焊2mm厚的结构钢板，焊点之间的距离选为10mm，该焊接工艺合理吗？为什么？
96、如下图所示用埋弧焊焊大直径环缝时，为什么焊丝和焊件中心线要偏离一定距离a？如果焊丝在焊件中心线的右侧偏离而不是左侧，焊接效果相同吗？为什么？
金属工艺学作业参考答案
金属工艺学作业参考答案1. 金属工艺学作业参考答案第一篇第1章1、什么是应力,什么是应变,2. 答:应力:单位面积上所受的力。
第一篇应变:单位长度上的变形量。
3. 缩颈是如何产生的,4. 缩颈发生在拉伸曲线上哪个线段,如果没有出现缩颈现象，是否表示该试样没发生塑性变形,5. 答:拉伸试验中，当载荷增大到b点后，试件上某部分开始变细，这就是“缩颈”，发生在bk阶段。
如果没有出现缩颈现象，不表示没有发生塑性变形，因为当拉力超过s点后，已经发生了塑性变形。
6. 4、布氏硬度法和洛氏硬度法各有什么优缺点,下列材料或者零件通常采用哪种方法检查其硬度,7. 答:布氏硬度法测试的数值比较稳定，准确度较洛氏高，缺点，痕迹较大，不适于测成品比较薄的工件。
洛氏硬度测试简便、迅捷、压痕小、不损伤零件，可用于成品，厚薄零件都可以用。
特点是数值，重复性差，需在不同部位测量，取平均值。
8. 库存钢材——用布氏硬度法测量硬质合金刀口——用洛氏硬度法测量9. 锻件——用布氏硬度法测量台虎钳钳口——用洛氏硬度法测量 10. 5、下列各符号所表示的力学性能指标名称和含义名称是什么, 11. δ—抗拉强度δs—屈服强度δ—设有明显塑性变形现象的金属b0.2材料的屈服点δ—疲劳强度δ—伸长率 a—冲击韧性 HRC—,-1洛氏硬度 HBS—淬火刚球为压头的布氏硬度 HBW—硬质合金为压头的布氏硬度12. 第2章13. 什么是“过冷现象”,过冷度指什么,14. 答:液态合金的实际结晶温度低于理论结晶温度的这种现象称为“过冷”;理论结晶温度与实际结晶温度之差称为“过冷度”。
15. 2(金属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, 16. 答:金属晶粒越细，强度，硬度越高，塑性和韧性越好，细化晶粒的主要途径，在结晶时，提高冷却速度，或加入变质剂增加结晶晶核，固态时，可采用正火或塑性加工使晶粒破碎达到细化晶粒的目的。
17. 什么是同素异晶转变,室温和1100?时的纯铁晶格有何不同, 18. 答:固态金属的晶格随温度的改变而改变，称同素异晶转变。
金属工艺学各章节习题
第一章金属的力学性能一、填空题1、金属工艺学是研究工程上常用材料性能和___________的一门综合性的技术基础课。
2、金属材料的性能可分为两大类:一类叫_____________，反映材料在使用过程中表现出来的特性，另一类叫__________,反映材料在加工过程中表现出来的特性。
3、金属在力作用下所显示与弹性和非弹性反应相关或涉及力—应变关系的性能，叫做金属________。
4、金属抵抗永久变形和断裂的能力称为强度，常用的强度判断依据是______、______等。
5、断裂前金属发生不可逆永久变形的能力成为塑性，常用的塑性判断依据是________和_________.6、常用的硬度表示方法有__________、___________和维氏硬度。
二、单项选择题7、下列不是金属力学性能的是（）A、强度B、硬度C、韧性D、压力加工性能8、根据拉伸实验过程中拉伸实验力和伸长量关系，画出的力——伸长曲线(拉伸图）可以确定出金属的 ( ）A、强度和硬度B、强度和塑性C、强度和韧性D、塑性和韧性9、试样拉断前所承受的最大标称拉应力为（）A、抗压强度B、屈服强度C、疲劳强度D、抗拉强度10、拉伸实验中，试样所受的力为（）A、冲击B、多次冲击C、交变载荷D、静态力11、属于材料物理性能的是（）A、强度B、硬度C、热膨胀性D、耐腐蚀性12、常用的塑性判断依据是 ( ）A、断后伸长率和断面收缩率B、塑性和韧性C、断面收缩率和塑性D、断后伸长率和塑性13、工程上所用的材料，一般要求其屈强比 ( ）A、越大越好B、越小越好C、大些，但不可过大D、小些，但不可过小14、工程上一般规定，塑性材料的δ为（ )A、≥1％B、≥5%C、≥10％D、≥15％15、适于测试硬质合金、表面淬火刚及薄片金属的硬度的测试方法是（）A、布氏硬度B、洛氏硬度C、维氏硬度D、以上方法都可以16、不宜用于成品与表面薄层硬度测试方法（ )A、布氏硬度B、洛氏硬度C、维氏硬度D、以上方法都不宜17、用金刚石圆锥体作为压头可以用来测试 ( )A、布氏硬度B、洛氏硬度C、维氏硬度D、以上都可以18、金属的韧性通常随加载速度提高、温度降低、应力集中程度加剧而（）A、变好B、变差C、无影响D、难以判断19、判断韧性的依据是（）A、强度和塑性B、冲击韧度和塑性C、冲击韧度和多冲抗力D、冲击韧度和强度20、金属疲劳的判断依据是 ( ）A、强度B、塑性C、抗拉强度D、疲劳强度21、材料的冲击韧度越大，其韧性就 ( )A、越好B、越差C、无影响D、难以确定三、简答题22、什么叫金属的力学性能？常用的金属力学性能有哪些?23、什么是疲劳断裂？如何提高零件的疲劳强度?四、计算题24、测定某种钢的力学性能时,已知试棒的直径是10mm,其标距长度是直径的五倍，Fb=33。
金属工艺作业
《金属工艺学》第一次作业1．画出低碳钢力—伸长曲线，并简述拉伸变形的几个阶段。
弹性变形阶段；屈服阶段；强化阶段；缩颈阶段（局部塑形变形阶段）2．采用布氏硬度试验测定试样的硬度值有哪些特点?答：布氏硬度值越小，材料越软，其压痕直径越大；反之，布氏硬度值越大，材料越硬，其压痕直径越小。
布氏硬度测量的优点是具有较高的测量精度，压痕面积大，能在较大范围内反映材料的平均硬度，测得的硬度值也较准确，数据重复性强。
3．什么是过冷现象和过冷度?过冷度与冷却速度有什么关系?答：实际上液态金属总是冷却到理论结晶温度以下才开始结晶，时间结晶温度低于理论结晶温度，这一现象成为过冷现象。
理论结晶温度和实际结晶温度之间的差称为过冷度4．金属的结晶是怎样进行的?答：①金属结晶的基本规律是形核和核长大。
②受到过冷度的影响，随着过冷度的增大，晶核的形成率和成长率都增大，但形成率的增长比成长率的增长快；同时外来难熔杂质以及振动和搅拌的方法也会增大形核率5．何为金属的同素异构转变?答：金属在结晶之后继续冷却时或由固态加热直至熔化前皆会发生晶体结构的变化，凑够一种晶格转变为另外一种晶格，这种现象称为同素异构转变。
6．简述碳的质量分数为0.4%和1.2%的铁碳合金从液态冷至室温时其组织变化过程。
答: 对于碳的质量分数为0.4的铁碳合金，由液态冷至AC 线时，开始结晶出奥氏体（A ）；温度下降奥氏体（A ）增多，液体减少；温度降至AE 线时，液体消失，液体全部结晶为奥氏体（A ）；当温度降至GS 线时，从奥氏体中析出铁素体（F ）；降至PSK 线时，剩余奥氏体发生共析转变，生成珠光体（P ）；温度降至PSK 线以下时，组织基本无变化，组织为铁素体和珠光体（F+P ）。
对于碳的质量分数为1.2的铁碳合金，由液态冷至AC 线时，开始结晶出奥氏体（A ）；温度下降奥氏体（A ）增多，液体减少；温度降至AE 线时，液体消失，液体全部结晶为奥氏体（A ）；当温度降至ES 线时，从奥氏体中析出二次渗碳体（Fe3CII ）；降至PSK 线时，剩余奥氏体发生共析转变，生成珠光体（P ）；温度降至PSK 线以下时，组织基本无变化，组织为铁素体和珠光体（Fe3CII +P ）7．指出A c 1、A c 3、A c cm ；A r 1、A r 3、A r cm 及A 1、A 3、A cm答：关系是:Ar 1< A 1< Ac 1; Ar 3< A 3< Ac 3; Ar cm <A cm < Accm8．简述共析钢过冷奥氏体在A1～M f答：9．奥氏体、过冷奥氏体与残余奥氏体三者之间有何区别?答：奥氏体存在A1温度之上，过冷奥氏体存在A1温度之下，残余奥氏体存 在MS 温度之下。
电子科大15春《金属工艺学》在线作业1答案
一、单选题（共5道试题，共25分。）
1.碳钢的中小型锻件，其锻后的冷却方式应是（）。
A.炉冷
B.空冷
C.坑冷
D.水冷
正确答案：B
2.碳钢中常有杂质存在，其中Biblioteka 害元素是A.硅B.锰
C.硫
D.碳
正确答案：C
3.工件焊接后应进行（）。
A.重结晶退火
B.去应力退火
C.再结晶退火
D.扩散退火
正确答案：B
4.淬火一般安排在（）。
A.毛坯制造之后；
B.粗加工之后，
C.磨削之前，
D.磨削之后。
正确答案：C
5.对完全退火说法正确的是
A.能降低硬度
B.主要用于共析钢
C.退火后组织为奥氏体
D.不利于切削加工
正确答案：A
15春《金属工艺学》在线作业1
二、多选题（共5道试题，共25分。）
1.焊接按焊接的过程特点可分为哪几类类？
D.高速钢
正确答案：ABCD
5.常见碳素钢按含碳量分为以下哪几类？
A.高碳钢
B.中碳钢
C.低碳钢
D.超低碳钢
正确答案：ABC
15春《金属工艺学》在线作业1
三、判断题（共10道试题，共50分。）
1.焊接时，为防止铁水下流，焊条直径一般不超10mm
A.错误
B.正确
正确答案：A
2.钎焊可根据钎料熔点的不同分为软钎焊和硬钎焊。
A.熔焊
B.高压焊
C.压焊
D.钎焊
正确答案：ACD
2.钢的热处理工艺曲线包括哪几个阶段？
A.加热
B.保温
C.冷却
D.充气
正确答案：ABC
金属工艺学习题及部分解答,DOC
《金属工艺学》习题集与部分答案第一章金属结构1、试画出纯铁的冷却曲线，分析曲线中出现“平台”的原因。
2、室温和1100°C时的纯铁晶格有什么不同？高温（1000°C）1、什么是结晶过冷度？它对金属的结晶过程、铸件的晶粒大小及铸件的机械性能有何影响？2、如果其它条件相同，试比较在下列条件下铸件晶粒的大小，并解释原因。
（1）金属型浇注与砂型浇注；（2）铸成薄件与铸成厚件；（3）浇注时采用震动与不采用震动。
3、铅在20°C、钨在1100°C时变形，各属于哪种变形？为什么？（铅的熔点为327°C，钨的熔点为3380°C）10、有四个材料、外形完全一样的齿轮，但制作方法不同，试比较它确定的？15、某种钢材的主要化学成分为C=0.12%，Mn=1.5%，V=0.15%，Mo=0.5%，试分析其焊接性及焊接时应采取的工艺措施。
16、碳钢在锻造温度范围内变形时，是否会有加工硬化现象？为什么？第三章金属材料的改性方法17、分析正火和退火在特点和用途方面有什么不同？18、在普通热处理中，加热后进行保温的作用是什么？感应加热表面淬火是否需要保温？为什么？19、甲、乙两厂生产同一根小轴，材料为45钢，硬度要求HBS220-250，6）摇臂钻床立柱7)22、机器造型主要解决造型过程中的什么问题？23、什么是熔模铸造？试述其工艺过程。
24、金属铸型本身无透气性和退让性，传热又快，如何保证高成品率生产？25、为什么用金属型生产铸铁件时常出现白口组织？应该如何预防和消除已经产生的白口组织？26、金属型铸造与砂型铸造相比有何优越性？为什么金属型铸造不能免？34、生产铸钢件易产生缩孔、裂纹和粘砂缺陷，应如何防止？铸钢件落砂后发现有裂纹时，是否就将其报废？35、普通灰口铸铁的强度低、塑性差，为什么床身类、底座类、箱体类等零件多采用普通灰口铸铁来制造？36、普通灰口铸铁可否通过热处理来提高塑性和韧性？可锻铸铁和球墨铸铁又如何？为什么？37、灰口铸铁、球墨铸铁、蠕墨铸铁进行孕育处理的目的是什么？可锻铸铁是否进行孕育处理？为什么？38、欲提高铸件壁的强度，靠增加壁厚能否实现？为什么？3）熔模铸件4）金属型铸件 45、下列压铸件各有两种结构方案，请确定合理的结构方案，说明为2- 2-φ10什么？1）2）3）4）么不能锻出通孔?52、简述摩擦压力机原理及摩擦压力机上模锻具有哪些特点?并解释：①为什么摩擦压力机上模锻适合于锻造低塑性合金钢？②为什么摩擦压力机只适用于单膛锻模进行模锻？53、简述曲柄压力机原理及曲柄压力机模锻具有哪些特点？并解释：曲柄压力机上为什么不能实现拔长、滚挤等变形工步？54、下列零件,材料为45钢，若批量分别为单件小批、大批量生产时，应选用那种方法制造？并定性地画出各种方法所需的锻件图。
金属工艺作业习题及答案
1.简述车刀前角、后角、主偏角、副偏角和刃倾角的作用。
答：前角，它的大小根据工件材料、刀具材料和加工性质来选择。
当取较大前角时，切削刃锋利，切削轻快，即切削层材料变形小，切削力也小，但当前角过大时，切削刃和刀头的强度、散热条件和受力状况变差、使刀具磨损加快，耐用度降低。
甚至崩刃损坏。
后角，后角的主要作用是减少刀具后面与工件表面的摩擦，并配合前角改变切削刃的锋利与强度，后角大，摩擦小，切削刃锋利，但后角过大将使切削刃变弱，散热条件变差，加速刀具磨损；后角过小，虽切削刃强度增加，散热条件变好，但摩擦加剧。
主偏角，主要影响切削层截面的形状和参数，影响切削力分力的变化，并和副偏角一起影响已加工表面的粗糙度。
副偏角，减小副后面与已加工表面间摩擦的作用。
刃倾角，主要影响刀头的强度、切削分力和排屑方向，负的刃倾角可以起到增强刀头的作用，但会使背向力增大，有可能引起振动，而且还会使切屑排向已加工表面，可能划伤和拉毛已加工表面。
2.为什么不宜用碳素工具钢制造拉刀和齿轮刀具等复杂刀具？为什么目前常采用高速钢制造这种刀具，而较少采用硬质合金？答：因为碳素工具钢耐热性较低，常用来制造切削速度不高的手工工具，如锉刀、锯条、铰刀等，故不适用于制造拉刀和齿轮刀具等复杂刀具，而高速钢的耐热性、硬度和耐磨性虽低于硬质合金，但强度和韧度却高于硬质合金，工艺性较硬质合金好，而且价格较硬质合金低，适用于高速刀具。
3.设用已知γo=15°，αo=8°，Κτ=75°，Κ'τ=10°，λs=0°的硬质合金车刀，在C6132型卧式车床上车削45钢（正火，187HBS）轴件的外圆，切削用量为v c=100m/min、f=0.3mm/r、a p=4mm，试用切削层单位面积切削力Κc，计算切削力F c，切削功率P m。
若机床传动效率η=0.75，机床的电动机功率P E=4.5kW，试问电动机功率是否足够？答：正火后的45钢Κc=1962MPa切削力F c=Κc a p f=2354.4Nv c=100m/min=100/6m/s切削功率P m=F c v c/1000=3.924kW所需机床电动机功率P E需=P m/0.75=5.232kW大于机床功率，故电动机功率不足。
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1、何谓焊接热影响区？低碳钢焊接时热影响区分为哪些区段？各区段对焊接接头性能有何影响？减小热影响区的办法是什么?
在焊接加热过程中，焊缝两侧处于非熔化态的母材受热作用的而发生金相组织和力学性能变化的区域。
低碳钢焊接热影响区分为：熔合区、过热区、正火区和部分相变区。
熔合区即融合线附近焊缝金属到基体金属的过渡部分，温度处在固相线附近与液相线之间，金属处于局部熔化状肪，晶粒十分粗大，化学成分和组织极不均匀，冷却后的组织为过热组织，呈典型的魏氏组织。
这段区域很窄
（0.1-1mm）,金相观察实际上很难明显的区分出来，但该区于焊接接头的强度、塑性都有很大影响，往往熔合线附近是裂纹和脆断的发源地。
以上100O C-200O C，当加热至1100℃过热区（粗晶粒区）加热温度范围 Ac
3
以上至熔点，奥氏体晶粒急剧长大，尤其在1300℃以上，奥氏体晶粒急剧粗化，焊后空冷条件下呈粗大的魏氏组织，塑性、韧性降低，使接头处易出现裂纹。
正火区（细晶粒区）即相变重结晶区，加热温度范围Ac1- Ac3以上
100O C-200O C区间，约为900-1100℃，全部为奥氏体，空冷后得到均匀细小的铁素体+珠光体组织，相当于热处理中的正火组织，故又称正火区。
部分相变区，即不完全重结晶区，加热温度Ac1- Ac3 区间，约
750-900℃，钢被加热奥氏体+部分铁素体区域，冷却后的组织为细小铁素体+珠光体+部分大块未变化的铁素体，晶粒大小不均匀。
减小热影响区的措施：增加焊接速度、减小焊接电流
2 、产生焊接应力和变形的原因是什么？焊接应力是否一定要消除？消除焊接应力的办法有哪些？
应力和变形原因：在焊接过程中，由于焊接各部分的温度不同，冷却速度不同，热胀冷缩和塑性变形的程度不同，导致内应力、变形。
裂纹的产生。
焊接应力一定要消除，不然零件尺寸不准，很容易损坏。
焊接应力消除方法：焊接前与热处理；焊接中采用小能量焊接或敲击焊缝；焊后采用去应力退火。
3、现有直径500mm的铸铁齿轮和带轮各1件，铸造后出现图示
断裂现象。
曾先后用E4303（J422）焊条和钢芯铸铁焊条进行电弧焊冷焊补，但焊后再次断裂，试分析其原因。
请问采用什么方法能保证焊后不开裂，并可进行切削加工？
再次断裂主要是：齿轮受热不均应力过大导致的变形开裂。
方法：先将齿轮加热300度左右，然后进行焊接，焊后进行退火处理，即可消除焊接产生的焊接应力，同时降低硬度利于进行切削加工。
1.如图所示三种工件，其焊缝布置是否合理？若不合理，请加以改正。
（A）（B）（C）
A中焊接不合理，其焊缝离孔的距离太近，会产生大的变形。
改正：增大焊缝与孔之间的距离。
B中焊缝过度密集且不对称，会使一边变形过大。
改正：将焊缝都上移，使其关于水平对称轴对称。
C中焊缝交叉，会使金属过热，加大热影响区，破会组织。
改正：将加强筋板做成等腰梯形，两腰与水平竖直板焊接，避免了焊缝交叉，满足对称。
2.焊接梁材料为20钢。
现有钢板最大长度2500mm。
请确定腹板与上下翼板的焊缝位置，选择焊接方法，画出各条焊缝的接头形式，并制订装配和焊接次序。
图《金属工艺学》邓文英郭晓鹏上册第五版P191 复习题（4）
选用电弧焊，如图，先装配3、4并焊接，其次装配2、5并焊接，最后装配1、6并焊接，焊后进行退火处理。