第一学期《工程材料》期末试卷A卷及答案

系别：__________ 班次：____________ 姓名：___________ 学号：____________

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《工程材料》期末考试试卷(A)

注意：本试卷共四大题，总分100分，考试时间120分钟。本试卷适用于07模具班，共需印制61份。

1. 碳素工具钢的含碳量一般是在以下哪个范围之内（ ） A. 0.3% - 0.5% B. 0.5% - 0.7% C. 0.7% - 1.3% D. 1.3% - 1.6%

2. 以下那种元素是9Mn2V 里不含的 （ ） A. C 元素 B. Ni 元素 C. Si 元素 D. Mn 元素

3. Cr12是以下哪种冷作模具钢的典型钢种 （ ）

A. 高碳高铬冷作模具钢

B. 空淬冷作模具钢

C. 油淬冷作模具钢

D. 基体钢

4. 以下哪种模具钢的抗压强度、耐磨性及承载能力居冷作模具钢之首 （ ） A. 碳素工具钢 B. 火焰淬火冷作模具钢 C. 高速钢 D. DT 合金

5. 以下哪种钢号不属于热作模具钢的类型 （ ） A. 5CrNiMo B. 3Cr2W8V C. 4Cr5MoSiV D. 9SiCr

6. 高韧性热作模具钢的含碳量在以下哪个范围之内 （ ） A. 0.3% - 0.5% B. 0.5% - 0.7% C. 0.7% - 1.3% D. 1.3% - 1.6%

7. 以下哪个钢种属于冷热兼用的模具钢 （ ） A. GR 钢 C.HD 钢 C. 012Al D.PH 钢

8. 以下哪个选项的塑料模具钢已列入了国家标准 （ ） A. 3Cr2Mo 和CrWMn B. CrWMn 和Cr12MoV

C. 3Cr2Mo 和3Cr2MnNiMo

D. 3Cr2MnNiMo 和Cr12MoV

9. SM50属于以下哪种塑料模具钢 （ ）

A. 预硬型塑料模具钢

B. 碳素塑料模具钢

C. 渗碳型塑料模具钢

D. 时效硬化型塑料模具钢 10. 以下哪种表面工程技术改变了技术表面的化学成分 （ ） A. 表面改性 B. 表面处理 C. 表面涂覆 D. 电镀技术

1.按照工作条件可将模具分为 、 、 。

2.塑料模具按其成型固化可分为 、 。

3.模具的失效形式主要有 、 、 、 、 。

4.塑料模具用钢系列有七大类，分别是 、 、 、 、

、 、 。

5.表面工程技术有三类，分别是 、 、 。

6.热作模具钢的主要失效形式是 、 。

7.铁碳合金相图中三种基本相是 、 、 。

1．硬度 2.模具失效 3. 延伸率 4. 二次硬化 5. 时效

一、选择题：请将唯一正确答案的编号填入答卷中，本题共10小题，每题2分，共20分。

三、名词解释：本题共5小题，每空3分，共15分。

二、填空题：本题每空1分，共25分。

系别：__________ 班次：____________ 姓名：___________ 学号：____________

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1. 简述冷作模具的强韧化处理工艺。

2. 钢在热处理时有哪两种常用的冷却方式（作图表示）。

3. 什么是PVD,什么是CVD ，并对它们的工艺进行对比。

4. 简述模具材料的选用原则。

四、简答题：本题共4小题，每小题10分，共40分。

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。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。装。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。订。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。线。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。 2008—2009学年第一学期 《工程材料》期末考试试卷(A)参考答案

一、选择题（共10道小题，每题2分，共20分）

1．C 2. B 3. A 4. C 5. D 6. A 7. C 8. C 9. B 10 A

二、填空题（每空1分，共25分）

1．冷作模具 、热作模具 、型腔模具。 2. 热固性塑料模具 、热塑性塑料模具。

3. 断裂失效 、磨损失效 、疲劳失效 、变形失效 、腐蚀失效。

4. 非合金塑料模具钢 、预硬型塑料模具钢 、时效硬化型塑料模具钢 、渗碳型塑料模具钢 、整体淬硬型塑料模具钢 、耐蚀型塑料模具钢 、无磁塑料模具钢。

5. 表面改性 、表面处理 、表面涂覆。

6. 热磨损失效 、 冷热疲劳失效。

7. 铁素体 、奥氏体 、渗碳体。

三、名词解释（共5道小题，每题3分，共15分。意思对即可给分） 1. 硬度：材料抵抗局部变形，特别是塑性变形、压痕或划痕的能力。

2．模具失效：模具在工作过程中可能同时出现多种形式的损伤，各种损伤之间又相互渗透，相互促进和各自发展，而当某种损伤的发展导致模具失去正常功能时，则模具失效。 3. 延伸率：材料试想受单轴拉力时的伸长量与原长度的比值。

4. 二次硬化：某些铁碳合金需经过多次回火后，才进一步提高其硬度，把这种硬化现象称为二次硬化。

5. 时效：为消除精密量具或模具，零件在长期使用中尺寸、形状发生变化，常在低温回火后精加工前，把工件重新加热倒100-150℃，保持5-20h ，这种为稳定紧密制件质量的处理，称为时效。

四、简答题（共4道小题，每题10分，共40分。意思对即可给分）

1. 热喷涂技术是使基体表面强化和表面防护的一门技术，是表面工程中的一门重要学科。 原理：

利用一种热源，将粉末状或丝状的金属或非金属喷涂材料加热到熔化或半熔化状态，并用热源自身的动力或外加高速气流雾化，使喷涂材料的熔滴以一定的速度喷向进过预处理干净的基体表面，依靠喷涂材料店物理变化和化学反应，与基体形成结合层的工艺方法。（6分）

工艺过程：

工件表面预处理 → 工件预热 → 喷涂 → 涂层后处理（4分）

2. 主要有两种冷却方式：等温冷却和连续冷却。(2分) （8分）

3. PVD ：物理气相沉积。是利用蒸发、溅射、或辉光放电、弧光放电的物理过程，在基材表面沉积所需涂层的技术。（2分）

CVD ：化学气相沉积。在相当高的温度下，混合气体与基体的表面相互作用，使混合气体中的某些成分分解，并在基体上形成一种金属或化合物的固态薄膜或镀层。（3分） 工艺对比：

⑴ 工艺温度高低是CVD 和PVD 之间的主要区别。CVD 的工艺温度较高。（1分）

⑵ 对进入反应器的工件清洁度要求不同：CVD 要低一点，因为附着在工件表面的杂质会在高温下烧掉，而且高温下得到的镀层结合强度要更好。（1分）

⑶ 镀层工艺：CVD 镀层往往比各种PVD 镀层略厚一些，而且CVD 镀层的表面略比基体的表面粗糙些，PVD 镀膜可如实地反映材料的表面，不用研磨就具有很好的金属光泽。（1分）

⑷ 绕镀性：CVD 反应发生在低真空的气态环境中，具有很好的绕镀性。PVD 技术由于气压较低，绕镀性较差。（1分）

⑸ 安全问题：PVD 是一种完全没有污染的工序，而CVD 的反应气体、反应尾气都有一定腐蚀性、可燃性、及毒性，因此操作中需加防范。（1分）

4. 在保证工艺要求前提下尽量做到节约，是我们选取模具材料的总原则。具体应从两个方面考虑：

⑴ 模具材料的使用性能（5分）

各种模具的工作条件不同，对模具材料的性能要求也不相同。要根据模具的工作条件和使用寿命要求，合理的选用材料与工艺，使之达到主要性能最优，而其他性能损失最小的最佳状态。对使用要求主要包括：

① 硬度和热硬性。硬度是模具材料的主要性能指标，模具在应力作用下，应能保持形状和尺寸不变。热硬性是指模具在高温工作条件下，保持组织和性能稳定的能力。