工程材料与机械制造基础复习题参考样本
工程材料及机械制造基础练习题
工程材料与机械制造基础复习题一、填空题1．典型金属的晶体结构有结构、结构和密排六方结构三种。
2．钎料的种类很多，根据钎料的熔点不同将钎焊分为钎焊和钎焊。
3．在自由锻锻件图中，锻件长度尺寸线上方标注460±15，锻件长度尺寸线下方标注410，则零件的长度尺寸为，锻件的基本尺寸为。
4．在车床上钻孔或在钻床上钻孔都容易产生，在随后的精加工中在床上的孔易修复。
5．切削用量包括、和背吃刀量三要素。
6．布氏硬度的实验条件为120 HBS10/1000，表示钢球直径为，力保持时间为。
7．焊条药皮起作用、作用和作用。
8．主运动是旋转运动的机床有、和钻床等。
9．软钎焊的熔点不超过450 ºC，焊后接头的强度较。
10．在焊接过程中，对焊件进行局部的不均匀的加热会产生焊接与。
11．前角分为前角、零前角和前角。
12．纯铁具有同素异构性，当加热到1394ºC时，将由晶格的铁转变为体心立方晶格的δ铁。
13．生产中常用的切削液可分为水溶液、和三类。
14．MG1432A的含义为最大磨削直径为mm，经过次重大设计改进的高精度万能外圆磨床。
15．在钻床上钻孔常出现引偏，在实际生产中常采用的措施是，，刃磨时,尽量将钻头的两个半锋角和两个主切削刃磨得完全相等。
16．合金是由两种或两种以上的金属或金属元素与非金属元素组成的具有特性的物质；组成合金的基本物质称为。
17．软钎焊的熔点不超过C，焊后接头的强度较。
18．刀具角度中影响径向分力F y最大的是角，因此车削细长轴时，为减少径向分力的作用，主偏角常采用75度或度。
19．E4303中，E代表，43代表。
20．焊条药皮起作用、作用和作用。
21．Q235A属于钢，45钢属于钢。
22．压板用于在机床工作台或夹具上夹紧工作，要求有较高强度，硬度和一定弹性，材料：45钢，热处理技术条件：淬火，回火，40～45HRC。
则其加工路线为：下料－－正火－－淬火，回火。
23．合金结晶形成固溶体时，会引起晶格畸变，使得合金的强度和硬度上升，和下降的现象称为固溶强化。
《工程材料及机械制造基础》--试卷B及参考答案
《工程材料及机械制造基础》试卷（B卷）考试时间：90分钟闭卷任课老师：班级：学号：姓名：成绩：判断对、错题：（每题2分，计20分错打×对打√）、内部组织结构决定了金属材料的力学性能。
（）、所有金属材料的晶格类型都是相同的。
（）、第二相强化是提高金属材料力学性能的唯一途径。
（）、退火就是加热后快冷的方法。
（）、正火比退火冷却速度慢，组织粗，强度、硬度低。
（）、要使45号钢的表面硬度达到55HRC，可通过表面淬火达到。
（）、灰铸铁的石墨为片状所以比球墨铸铁的性能好。
（）、加入合金元素后（Co除外），可以使钢的临界冷速下降。
（）、若钢中含有除铁、碳外的其他元素，则该钢就称为合金钢。
（）、钢中合金元素含量决定了钢的淬硬性。
（）：（每空2分，计22分）、拉伸试验时，试样拉断前能承受的最大应力称为材料的（）A．屈服点 B．抗拉强度Ｃ．弹性极限、铁素体为（），奥氏体为（）。
A．面心立方 B.体心立方 C.密排六方、生产中调质处理是指（）加（）回火A．淬火 B.中温回火 C.高温回火、T0钢为改善切削性能，常用（）A.完全退火B.球化退火、渗碳工件渗碳后的最终热处理是（）A.淬火+低温回火B. 淬火+中温回火6、钢的热处理就是在固态下，通过加热、（）和冷却，改变内部的组织和结构，最终改变了（）的方法。
A．机械性能 B. 保温C. 均匀化7、金属化合物的性能特点,其（）、（），可以提高硬度、强度和耐磨性A.熔点高B.硬而脆C.耐腐蚀。
三、填表题（16分）区别出材料的大类如优质碳素结构钢、合金工具钢等，解释符号、数字含义和碳及合金元素含量，说出大致用途牌号类别碳含量、合金元素含量和数字含义用途举例T10A20CrMnTiGCr15W18Cr4V45Cr12MoVQT500-740C r四、简述题：（12分）看图回答1、什么是淬火？2、几种常用淬火方法的名称？五、画图、分析题（15分）1、把简化的铁碳合金状态图中重要的点、线标出，找到奥氏体区；2、试分析含碳Wc=1.2％的铁碳合金从奥氏体区缓冷到室温的组织变化过程及最终组织；六、问答题：（15分）现用40Cr钢制表面要求较高硬度、较高耐磨性的承受一定冲击力的齿轮（1）、工艺路线工艺路线为备料→锻造→正火→机械加工→调质→半精加工→表面淬火+低温回火→精加工→装配，说明什么是调质，调质的组织和性能；（2）、说明最终热处理表面淬火工艺的目的，获得的组织。
机械制造基础考试复习题及答案
机械制造基础复习题及答案一、填空题：1、金属材料的性能主要包括使用性能和工艺性能两个方面;2、金属材料在外力作用下所表现出来的性能称为力学性能;3、强度是指金属材料在静载荷作用下,抵抗_变形__和_断裂__的能力;4、硬度可通过硬度试验测定,常用的有布氏硬度和洛氏硬度两种;5、金属材料的常用强度指标为屈服点和抗拉强度;6、金属的结晶包括晶核的形成和晶核的长大;7、通常把金属从液态向固态的转变称为结晶;8、金属的品格类型主要有体心立方晶格、面心立方晶格和密排六方晶格三大类9、通常固态合金中形成固溶体、金属化合物和机械混合物三类组织;10、珠光体是铁素体和渗碳体组成的机械混合物;11、铁素体碳在α-Fe中固溶体;12、金属在固态下晶格类型随温度或压力发生变化的现象称为同素异构转变;13、金属材料热处理主要有钢的普通热处理和钢的表面热处理;14、常用的两种表面热处理方法是_表面淬火和_化学热处理___;15、普通热处理通常是指对工件进行整体的热处理;16、普通热处理按加热温度和冷却方法不同,常用的有退火、正火、淬火和回火等;17、热处理时须将钢加热到一定温度,便其组织全部或部分转变为奥氏体;18、钢件的加热温度主要由钢的化学成分确定;19、常见的退火方法有.完全退火、球化退火和去应力退火三种;20、常见的淬火方法有-单介质淬火、双介质淬火、马氏体分级淬火和贝氏体等温淬火;21、根据钢的热处理原理可知,当过冷奥氏体快速冷却至Ms点以下时,会发生马氏体_转变;22、调质的热处理工艺是淬火＋高温回火;23、常见的化学热处理是渗碳、渗氮、碳氮共渗;24、按用途不同碳素钢可分为碳素结构钢和碳素工具钢;25、低合金结构钢是在低碳钢的基础上加入少量合金元素炼成的;26、.常用的刃具钢有低合金工具钢和高速工具钢-;27、在合金调质钢中加入铬、锰、镍等合金元素,主要是为了增加钢的淬透性;28、铸铁是含碳量大于2．11%的铁碳合金.29、碳在铸铁中的存在形式有石墨和渗碳体;30、灰铸铁中按石墨存在的形态不同分灰口铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁、蠕墨铸铁__;31、灰铸铁的热处理只能改变铸铸件的基本组织,不能改变石墨形态.32、从球墨铸铁的牌号上可看出其_抗拉强度_和_塑性__两个性能指标;33、影响铸铁组织和性能的主要因素是碳的存在形式和石墨化程度;34、影响石墨化的主要因素是铸铁的成分和冷却速度;35、仅有铜锌两种元素组成的黄铜称为普通黄铜.36、在铜锌基础上再加入其他合金元素的黄铜称为特殊黄铜.;37、按化学成分不同,常用的滑动轴承合金有锡基、铅基、铝基、铜基等轴承合金;38、常用铝合金可分为变形铝合金和铸造铝合金.;39、合金的铸造性能通常用流动性、收缩、吸气性和偏柝等来衡量;.40、合金的收缩过程可分为液态收缩、凝固收缩、和固态收缩三个阶段;41、铸造应力分为收缩应力、热应力和相变应力;42、通常把铸造分为__砂型铸造、特种铸造_____两大类;43、砂型铸造是指用型砂紧实成型的铸造方法;44、锻压是锻造和冲压_的总称;45、塑性与变形抗力是衡量可锻性优劣的两个主要指标;46、锻压成型的基础是塑性变形;47、金属塑性变形的基本方式是热变形和冷变形;48、碳素钢随含碳量增加,锻压性能变差;49、自由锻设备有自由锻和水压机.;50、自由锻工序分为基本工序、辅助工序和精整工序;51、锻造的基本工序有-镦粗、拔长、冲孔、弯曲、切断等;52、板料冲压的基本工序分为.分离工序、成形工序两大类;53、焊接是通过加热或加压,或者两者并用,使两个分离的金属进行原子结合,连接成一个;54、焊接按其工艺特点可分为熔焊、压力焊和钎焊三大类55、焊接电弧由阴极区、弧柱、阳极区三部分组成;56、金属材料焊接接头包括焊缝、熔合区和热影响区三部分;57、焊条的直径是指焊芯的直径;58、焊条是由焊芯和药皮两部分组成;59、为了防止焊液下淌,立焊时焊条直径一般不超过5mm;60、横焊和仰焊时焊条直径一般不超过4mm;61、埋弧焊是电弧在焊剂层下燃烧进行焊接的方法;62、.焊件接阳极,焊条接阴极的接法称为正接法;63、直流焊机的两种接法是正极法和反极法;64、气焊火焰分为中性焰、碳化焰、氧化焰 ;65、气焊的过程是预热——燃烧——吹渣;66、金属切削加工分为机械加工和钳工加工;67、切削用量三要素是切削速度、切削深度和进给量;68、对于切削刀具其切削部分的材料和几何角度是进行切削加工的最重要因素;69、目前常用的刀具材料有碳素工具钢、低合金工具钢、高速钢和硬质合金等;70、用各种机床进行切削加工时,切削运动分为主运动和进给运动;71、车削时,工件旋转为主运动,车刀移动为进给运动;72、在C6136车床上,加工工件的最大直径是360mm.;73、钻削时,钻头的旋转运动为主运动,钻头沿本身轴线移动为进给运动;74、镗削加工时主运动为镗刀回转 ,进给运动为工件或镗刀移动 ;二、选择题：1、利用拉伸曲线可以确定金属材料C的性能;A、强度和硬度B、塑性和韧性C、强度和塑性2、金属材料在被拉断前所能承受的最大应力称为B;A、屈服点B、抗拉强度C、伸长率3、如有一金属原长1米,拉断后长为米,则材料的断后伸长率为B;A、1%B、10%C、%D、11%4、碳溶解于α-Fe 中形成的固溶体为A;A、体心立方晶格B、面心立方晶格C、密排立方晶格5、碳溶解于γ-Fe 中形成的固溶体为B;A、体心立方晶格B、面心立方晶格C、密排立方晶格6、铁素体和渗碳体所组成的机械混合物为A;A、珠光体B、高温莱氏体C、低温莱氏体7、铁碳合金状态图上的共析线是C ;A ECF线B ACD线C PSK线8、.在简化Fe—Fe3C状态图中有四个单相区,其中AESGA为 C ;A.液相区B.渗碳体区C.奥氏体区D.铁素体区9、共晶转变后产物是D;A奥氏体 B、渗碳体 C、珠光体 D、莱氏体10、从奥氏体中析出的渗碳休为B;A、一次渗碳体B、二次渗碳体11、含碳量为0;77%的钢室温组织是C;A、奥氏体B、渗碳体C、珠光体 D铁素体12、45钢是B;A 、碳素结构钢 B、优质碳素结构钢 C、碳素工具钢13、在15F钢牌号中,15表示其平均含碳量为A;A、0．15%B、1;5%C、15%14、碳钢中常有杂质存在,其中有害元素是C;A、硅B、锰C、硫D、碳15、在下列钢中,普通碳素结构钢是D;A、ZG200—400B、T10C、20D、Q235—A16、下列冷却介质中,A的冷却能力最强;A、水及水溶液 B油 C、空气17、为便于切削加工,合金工具钢应采用C处理;A、正火B、完全退火C、球化退火18、过共折钢的淬火加热温度应选择在A ;A Ac1+30~50cB Ac3+30~50摄氏度C、Accm以上19、调质处理就是D ;A淬火十低温回火B淬火十中温回火D淬火十高温回火20、为提高低碳钢的切削加工性,通常采用B 处理;A 完全退火B 正火C 球化退火21、钢的淬透性由C决定;A、淬火加热温度B、淬火方法C、钢的临界冷却速度22、淬火时,产生过热缺陷的工件可以B来予以消除;A、退火处理B、正火处理C、回火处理23、渗碳钢件只有经C后,表面才能达到硬而耐磨的性能;A、正火B、调质处理C、淬火+低温回火24、下列合金钢中,合金结构钢是D;A、1Cr14B、15CrMoC、50CrVAD、15MnTiE、5CrNiMo25、合金调质钢热处理工艺是C;A、淬火+低温回火B、淬火+中温回火C、淬火+高温回火26.渗碳钢件常用的热处理工艺是 A ;A淬火加低温回火B淬火加中温回火C淬火加高温回火 D 不用再进行热处理27、淬火后主要获得的室温组织为D;A 奥氏体B 渗碳体C 贝氏体D 马氏体或贝氏体28、.40Cr钢是B;A、参碳钢B、调质钢C、工具钢D、高速钢59、下列用于制造弹簧的优质碳素结构钢为D;A Q195B 08FC 35D 6530、合金钢淬火时一般选用的冷却介质为B;A 水B 油C 盐水D 石灰水31、过共析钢的淬火加热温度应选择在A;A、Ac1+30-50℃B、Ac3+30-50℃C、Acm以上32、为提高低碳钢的切削加工性,通常采用B处理;A、完全退火B、正火C、球化退火33、淬火后主要获得室温组织为D;A、奥氏体B、渗碳体C、贝氏体D、马氏体或贝氏体34、40Cr为B;A、渗碳钢B、调质钢C、工具钢D、不锈钢35、普通黄铜是A;A、H62B、HPb59-1C、T336、被称为“硅铝明”的合金铝是C;A 防锈铝B 变形铝合金C 铸造铝合金D 超硬铝37、ZPbSb10Sn6轴承合金是B轴承合金;A、锡基B、铅基C、高锡铝合金38、不同合金的流动性是不同的,A流动性最好;A、灰铸铁B、铜合金C、铝合金D、铸钢39、下列元素对铸铁石墨化起促进作用的是D;A、锰B、硫C、磷D、硅和碳40、铸件的主要工作面和重要加工面应C;A、朝上B、朝下C、朝下或位于侧面D、朝上或侧面41、造型所用材料对流动性有影响,B流动性最好;A、金属型B、砂型42、铸铁薄壁处出现白口现象,原因主要是C;A 化学成分B 冷却太慢C 冷却太快D 都不对43、当铸件某部位成白口铸铁是,将其加热到850℃--950℃保温,目的是C;A、石墨细化B、石墨分解C、参碳体分解D、石墨分解为参碳体44、可锻铸铁中石墨是B;A 大片状B 团絮状C 球状D 蠕虫状45、镦粗是C;A、模锻B、胎模锻C、自由锻D、冲压46、锻造前对金属进行加热,目的是 A ;A.提高塑性 B 降低塑性 C 增加变形抗力 D 以上都不对47、常见45钢锻造温度范围是 C ;A. 1200℃以上B. 800℃以下C. 800-1200℃ D 以上都不对48、设计和制造零件时,应使零件工作时的最大正压力方向与流线方向A;A、平行B、垂直 C任意49、模锻件重量一般在B以下;A、50KgB、150KgC、700Kg50、焊条直径通常按B来选取;A、坡口形或B、焊件厚度C、接点形式51、焊接电流的选择主要取决于C;A焊件厚度 B、接点形式 C、焊条直径52、在氧-乙炔焰中,中性焰的氧气与乙炔混合比为B;A、小于1：1B、1;1：1;2 c、大于1;153、中低碳钢焊件气焊时,应选用A;A、中性焰B、碳化焰C、氧化焰54、在下列金属中,能满足气焊条件的是A;A、低碳钢B、高碳钢C、铸铁55、气割预热火焰应选用A;A、中性焰B、碳化焰C、氧化焰56.、气割不适用于D;A 低碳钢 B中碳钢 C普通低合金钢 D 铸铁57、刀具前刀面与基面的夹角称为A;A、前角B、后角C、副偏角58、主切削刃在基面上的投影与进给方向的夹角称B;A、前角B、主偏角C、副偏角59、切削加工时,主运动通常只有A;A、1B、2C、360、工件精加工时,车刀的刃倾角常采用C;A正值 B、零 C、负值61、对总切削加工中,主运动通常只有A ;A 1个B 2个C 3个62、切削时,刀上与工件加工表面相对应的面是B ;A前面 B 主后面 C 副后面63、对表面粗糙影响较大的是A ;A．切削速度B进给量 C 吃刀量64、造成已加工表面粗糙的主要原因是C;A．残留面积B积屑瘤 C 鳞刺 D 振动波纹65、已加工表面出现硬化的主要原因是C;A．弹性变形 B 塑性变形 C 挤压变形66、B是箱体零件孔系加工的主要方法;A、钻削加工B、镗削加工C、拉削加工67、平面磨床的主运动是C;A、砂轮架运动B、工作面的运动C、砂轮的旋转运动三、判断题：× 1、合金材料的硬度越低其切削性能就越好;√ 2、同素异晶转变是一个相变过程,有恒定的转变温度,发生晶格类型变化;× 3、金属化合物的特性是硬而脆,莱氏体的性能也是硬而脆,故莱氏体属于金属化合物;× 4、Fe-Fe3C相图中,A3温度是随着碳的质量分数增加而上升的;× 5、碳溶于α-Fe中所形成的间隙固溶体,称为奥氏体;√ 6、晶粒越细金属机械性能就越好;× 7、硫对碳素钢的危害很大,会使钢产生冷脆现象;√ 8、细晶粒的金属具有较高的强度和较好的塑性与韧性;√ 9、碳素工具钢都是优质或高级优质钢;× 10、T10钢的碳的质量分数是10%;× 11、高碳钢的质量优于中碳钢,中碳钢的质量优于低碳钢;√ 12、碳素工具钢都是优质或高级优质钢;√ 13、大部分低合金钢和合金钢的淬透性比非合金钢好;× 14、3Cr2W8V钢一般用来制造冷作模具;× 15、GCr15钢是滚动轴承钢,其铬的质量分数是15%;× 16、Cr12MoVA钢是不锈钢;√ 17、40Cr钢是最常用的合金调质钢;√ 18、热处理可以改变灰铸铁的基体组织,但不能改变石墨的形状、大小和分布情况; × 19、可锻铸铁比灰铸铁的塑性好,因此,可以进行锻压加工;√ 20、厚壁铸铁件的表面硬度总比其内部高;√ 21、可锻铸铁一般只适用于薄壁小型铸件;× 22、淬火后的钢,随回火温度的增高,其强度和硬度也增高;× 23、钢中碳的质量分数越高,其淬火加热温度越高;√ 24、奥氏体形成后,随着加热温度的升高,保温时间的延长,奥氏体晶粒将会长大;× 25、淬火钢经中温回火后获得的组织为回火索氏体T1;× 26、所有热处理都是只改变金属材料的内部组织而不改变其化学成分; × 27、淬透好的钢其淬硬性也一定好;√ 28、渗碳用钢通常采用低碳钢或低碳合金钢;× 29、除铁碳外还含有其他元素的钢都是合金钢;× 30、不锈钢的含碳量越高其耐蚀性也就越好;× 31、铸铁中碳均以石墨形式存在;× 32、珠光体可锻铸铁的塑性和韧性高于黑心可锻铸铁;√ 33、白口铸铁硬而脆难以切削加工;√ 34、HPb59-1表示含铜量为59%含铅为1%的铅黄铜;× 35、锡青铜的锡含量越高其塑性也越大;× 36、特殊黄铜是不含锌元素的黄铜;× 37、变形铝合金都不能用热处理强化;× 38、分模面就是分型面;×39、用直流电弧焊机焊薄工件应采用正极法;× 40、常用的碳钢、合金钢都可以用来制作焊条;√ 41、气焊常用于焊接5mm以下的焊件;√ 42、碳素结构钢气焊时,一般不需要使用气焊熔剂;√ 43、焊件越厚,气焊时焊炬的倾斜角度也应越大;× 44、车刀的外形特点是一尖二面三刃;× 45、C6140车床的最大回转直径为40mm;√ 46、台钻的钻孔直径一般在13mm以下;√ 47、镗削时进给运动可以是刀具也可以是工件;√ 48、牛头刨床的刨刀运动为主运动,工件的间隙运动为进给运动;√ 49、细晶组织的可锻性优于粗晶组织;× 50、非合金钢中碳的质量分数愈低,可锻性愈差;√ 51、零件工作时的拉应力应与锻造流线方向一致;× 52、金属在常温下进行的变形为冷变形,加热后进行的变形为热变形;√ 53、落料与冲孔的工序方法相同,只是工序目的不同;× 54、金属型导热能力强,浇注温度应比砂型铸造低20-30℃;× 55、合金钢中合金元素种类和含量越多锻压性能越好;√ 56、适当提高变形温度可改善金属锻压性能;× 57、空气锤的规格是以其下落冲击力来表示;× 58、再结晶过程也是形核和长大的过程,所以再结晶过程也是相变过程; √ 59、自由锻是锻压大件的唯一办法;√ 60、冷热变形是以再结晶温度为界的;√ 61、焊接时工作电压低于空载电压;× 62、.焊条电弧焊是非熔化极电弧焊;× 63、电焊钳的作用就是夹持焊条;√ 65、.选用焊条直径越大时,焊接电流也应越大;× 66、.所有的金属都适合于进行氧—乙炔火焰切割;× 67.、钎焊时的温度都在450℃以下;√ 68、空气锤的规格是以锻锤锤体确定的;√ 69、高速钢车刀是不能进行高速切削的;√ 70、.主运动可为旋转运动,也可为直线运动;× 71、.在切削时,切削刀具前角越小,切削越轻快;√ 72、在切削过程中,进给运动的速度一般远小于主运动速度;√ 73、.与高速钢相比,硬质合金突出的优点是热硬性高、耐高温、耐磨性好;× 74、减小切削刀具后角可减少切削刀具后面与已加工表面的摩擦;四、名词解释：1、强度：金属材料在静载荷作用下,抵抗塑性变形或断裂的能力称为强变;2、塑性：金属材料在载荷作用下产生塑性变形而不断裂的能力称为塑性;3.热处理热处理是指钢在固态下,采用适当的方式对金属材料或工件进行加热、保温和冷却以改变钢的内部组织结构,从而获得所需性能的一种工艺方法;4、淬透性：是指钢在规定条件下淬火时获得马氏体的能力或获得淬硬层深度的能力;5、淬硬性：是指钢在理想条件下进行淬火硬化所能达到的最高硬度的能力;6、同素异构转变：金属在固态下晶格类型随温度或压力发生变化的现象;7、临界冷却速度：是指钢在冷却过程中,由一种组织奥氏体转变为另一种组织马氏体组织状态马氏体的最小泠却速度;8．可锻性可锻性是指金属材料在锻压加工过程中经受塑性变形而不开裂的能力;9．焊接性焊接性是金属材料在限定的施工条件下焊接成规定设计要求的构件,并满足预定服役要求的能力;10、焊接电弧是在电极与焊件间的气体介质中产生的强烈持久的放电现象;11、气焊：利用氧气和可燃气体混合燃烧所产生的热量,使焊件和焊丝熔化而进行的焊接方法;12、金属切削加工是用切削刀具将坯料或工件上多余材料切除,以获得所要求的几何形状、尺寸精度和表面质量的方法;13．切削运动在切削过程中,切削刀具与工件间的相对运动,就是切削运动;14、机械零件的失效是指零件在使用过程中,由于尺寸、形状和材料的组织与性能发生变化而失去原设计的效能;15．铸造铸造是指熔炼金属,制造铸型,并将熔融金属浇入与零件形状相适应的铸型中,待凝固后获得一定形状、尺寸和性能的金属零件或毛坯的成形方法;五、简答题：1、什么是金属的同素异构转变以纯铁为例说明金属的同素异构转变;答：同一种金属在固态下随温度的变化由一种晶格类型转变为另一种晶格类型的转变过程称为金属的同素异构转变;纯铁在912℃以下时为体心立方晶格,从912℃开始变为面心立方晶格,升温到1394℃时又转变为体心立方晶格;2、含碳量对合金的组织和性能有什么影响答：铁碳合金在室温的组织由铁素体和渗碳体两相组成,随着含碳量的增加,铁素体不断减少,而渗碳体逐渐增加,并且由于形成条件不同,渗碳体的形态和分布有所变化;随着钢中含碳量的增加,钢的强度、硬度升高,而塑性和韧性下降,这是由于组织中的渗碳体不断增多,铁素体不断减少的缘故;3、什么是铸铁的石墨化答：铸铁的石墨化就是指从铸铁中结晶析出石墨的过程;4、合金钢中常加入的合金元素有哪些有哪些作用答：合金钢中经常加入的合金元素有：锰、硅、铬、镍、钨、钛、硼、铝等;合金元素的主要作用有：1〉强化作用2〉稳定组织、细化晶粒3〉提高淬透性4〉提高抗氧化性和耐蚀能力5、连线：下列牌号的钢属於什么钢;1Cr14 热强钢15CrMo 合金弹簧钢50CrVA 合金结构钢15MnTi 热作模具钢5CrNiMo 不锈钢6、铸造工艺对铸件的结构有何要求答：1铸件应具有尽量少而简单的分型面2铸件结构应便于起模3避免不必要的型芯4应便于型芯的固定、排气和清理7、设计自由锻零件结构时,应考虑哪些因素答：1避免锥面和斜面2避免圆柱面志圆柱面相交3避免非规则截面与外形4避免肋板和凸台等结构5形状复杂的零件,应分成几个简单的部分进行锻造8、焊条选择的原则是什么答：通常应根据焊件的化学成分、力学性能、抗裂性、耐腐性以及性能等要求,选用相应的焊条种类;9、在设计铸件结构时,根据质量要求,应考虑哪些因素答：铸件的壁厚应合理铸件的壁厚力求均匀铸件壁的连接和圆角防止铸件产生变形铸件应避免有过大的水平面铸件结构有利于自由收缩10、何谓金属锻压性能影响锻压性能的因素有哪些答：金属锻压变形的难易程度称为金属的锻压性能;主要因素：化学成分组织结构变形温度变形速度应力状态11、热处理常见的缺陷有哪些答：过热过烧氧化脱碳变形变形和开裂残余内应力硬度不足六、计算、问答题：1、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;81KN,Fs=20;68KN,拉断后的标距长度是65mm;试求此钢的σs,σb及δ值是多少解：σs=Fs/Ao=20680/3;14×52=263;44Mpaσb=Fb/Ao=33810/3;14×52=430;70Mpaδ＝65－50=30％答：此钢的σs= σb= δ=30％2.有一钢试样,其原始直径为10mm,原始标距长度为50mm,当载荷达到时试样产生屈服现象；载荷加至时,试样产生颈缩现象,然后被拉断；拉断后试样标距长度为73mm,断裂处直径为,求试样的σs 、σb、δ5和ϕ;解:由题中条件及计算公式得σs =Fs/So=18840/102/4=240N/mm2σb =Fb/So=36110/102/4=460N/mm2δ5=L1-L/L×100%=73-50/50=46%ϕ=S0-S1/S0×100%={102/4- 4}/102/4=/100=%答:试样的σs =240N/mm2、σb=460N/mm2、δ5=46%、ϕ=%;3、画出简化的铁碳合金状态图,并分析40钢由液态缓冷至室温所得的平衡组织;答：略4．简述碳的质量分数为%和%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;5.淬火的目的是什么亚共析钢和过共析钢的淬火加热温度应如何选择淬火的目的主要是使钢件得到马氏体和贝氏体组织,提高钢的硬度和强度,与适当的回火工艺相配合,更好地发挥钢材的性能潜力;亚共析钢淬火加热温度为Ac3以上30℃～50℃,因为在此温度范围内,可获得全部细小的奥氏体晶粒,淬火后得到均匀细小的马氏体;若加热温度过高,则引起奥氏体晶粒粗大,使钢淬火后的性能变坏；若加热温度过低,则淬火组织中尚有未溶铁素体,使钢淬火后的硬度不足;共析钢和过共析钢淬火加热温度为Ac1以上30℃～50℃,此时的组织为奥氏体加渗碳体颗粒,淬火后获得细小马氏体和球状渗碳体,能保证钢淬火后得到高的硬度和耐磨性;如果加热温度超过Accm,将导致渗碳体消失,奥氏体晶粒粗化,淬火后得到粗大针状马氏体,残余奥氏体量增多,硬度和耐磨性降低,脆性增大；如果淬火温度过低,可能得到非马氏体组织,则钢的硬度达不到要求;6.叙述常见的种回火方法所获得的室温组织、性能及其应用;答：常见的三种回火方法所获得的室温组织、性能及其应用见下表回火工艺室温组织性能应用低温回火回火马氏体高硬度和耐磨性,塑性和韧性低刃具、量具、滚动轴承等中温回火回火托氏体硬度适中,弹性高弹性零件等高温回火回火索氏体硬度适中,塑性和韧性好轴、连杆、齿轮、螺栓等7、说明下列牌号属何类钢其数字和符号各表示什么20Cr 9CrSi 60Si2Mn GCr15 1Cr13 Cr12答：20Cr是合金渗碳钢,WC =%,WCr=1%；9CrSi是合金工具钢,WC =%,WCr=1%,WSi=1%；60Si2Mn是合金弹簧钢,WC =%,WSi=2%,WMn=1%；GCr15是滚动轴承钢,WC =~%,WCr=%；1Cr13是不锈钢,WC =%,WCr=13%；Cr12是合金工具钢,WC ≥%,WCr=12%.8.试列表比较合金渗碳钢、合金调质钢、合金弹簧钢、滚动轴承钢的典型牌号、常用最终热处理及主要用途;答：合金渗碳钢、合金调质钢、合金弹簧钢、滚动轴承钢碳的质量分数、典型牌号、常用最终热处理、主要性能及用途见下表分类碳的质量典型牌常用最终主要性能用途分数号热处理合金渗碳钢WC=%左右20CrMnTi淬火+低温回火表面硬、耐磨齿轮、小轴、阀嘴、销合金调质钢WC=%左右40Cr淬火+高温回火综合性能好齿轮、连杆、轴合金弹簧钢WC=%左右60Si2Mn淬火+中温回火弹性高弹性零件滚动轴承钢WC=%左右GCr15淬火+低温回火硬、耐磨、疲劳强度高滚动轴承、量具、模具9.影响铸铁石墨化的因素有哪些答：影响铸铁石墨化的因素较多,其中化学成分和冷却速度是影响石墨化的主要因素;在化学成分中碳和硅是强烈促进石墨化的元素;铸铁中碳和硅的质量分数越大就愈容易石墨化；冷却速度是影响石墨化过程的工艺因素;若冷却速度较快,碳原子来不及充分扩散,石墨化难以充分进行,则容易产生白口铸铁组织；若冷却速度缓慢,碳原子有时间充分扩散,有利于石墨化过程充分进行,则容易获得灰铸铁组织;10.下列牌号各表示什么铸铁牌号中的数字表示什么意义①HT250 ②ＱT400—15 ③KTH370—12 ④KTZ550—04 ⑤RuT300答：①HT250表示灰铸铁,σb≥250N/mm2；②ＱT400—15表示球墨铸铁,σb≥400N/mm2,δ≥15%；③KTH370—12表示黑心可锻铸铁,σb≥370N/mm2,δ≥12%；④KTZ550—04表示珠光体可锻铸铁,σb≥550N/mm2,δ≥4%；⑤RuT300表示蠕墨铸铁,σb≥300N/mm2;11.确定锻造温度范围的原则是什么答：确定始锻温度的原则是在不出现过热与过烧的前提下,应尽量提高始锻温度,以增加金属的塑性,降低变形抗力,有利于金属锻造成形加工;确定终锻温度的原则是在保证锻造结束前金属还具有足够的塑性,以及锻造后能获得再结晶组织的前提下,终锻温度应稍低一些;12、.焊条的焊芯与药皮各起什么作用答；焊芯是组成焊缝金属的主要材料;它的主要作用是传导焊接电流,产生电弧并维持电弧燃烧；并作为填充金属与母材熔合成一体,组成焊缝;药皮由一系列矿物质、有机物、铁合金和粘结剂组成;它的主要作用是：1保证焊接电弧的稳定燃烧；2向焊缝金属渗入某些合金元素,提高焊缝金属的力学性能；3改善焊接工艺性能,有利于进行各种空间位置的焊接；4使焊缝金属顺利脱氧、脱硫、脱磷、去氢等；。
机械制造基础总复习标准版
机械制造基础期末总复习一、填空题：回复、再结晶和晶粒长大。
体心立方结构,在912度以上,1394度以下时为面心立方结构,高于1394度而低于熔点时为体心立方结构3.纯金属的晶格类型主要有体心立方晶格,面心立方晶格和密排立方晶格三种4.金属结晶的必要条件是一定的过冷度。
5.金属的塑性变形是在切应力作用下,主要通过滑移来进行的6.冷加工和热加工是以金属的再结晶温度区分的7.所谓’相’是指合金中的晶体结构和化学成分相同的组成部分8.合金中的基本相分为固溶体和金属化合物两类。
9.二次渗碳体只可能出现于碳含量大于%的钢中,其形态是网状。
10.亚共析钢的正火温度为Ac3 以上,3050度,过共析钢的正火温度为Accm以上30—50度11.钢淬火后马氏体组织粗细主要取决于奥氏体的晶粒大小。
12.铜合金中,按主加元素不同分为黄铜，青铜和白铜。
13．焊接是通过原子的扩散和结合来实现金属的联结的,焊接构件的刚性越大,则焊接变形越小.14.钢坯加热温度超过其始锻温度会产生过热、过烧等缺陷.15.铸铁难以焊接的原因是铸铁中的C、Si、Mn、S、P的含量比较高，焊接性能差。
16.常用的焊接方法按其过程的特点可分为三大类,即熔焊,压焊和钎焊.17.合金的铸造性能通常以充型能力和收缩性两个指标来衡量.18.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.19.合金的凝固温度范围越宽的合金,其铸造性能越差,越容易形成缩松缺陷.20.合金在凝固过程中的收缩可分为三个阶段,依次为液态收缩，凝固收缩，固态收缩 .21.铸造应力为两类,由热阻碍引起的应力称为热应力,而由机械阻碍引起的应力称机械应力.22.常用的锻造方法有自由锻，模锻，特种锻造等23.冲压的基本工序有冲裁，弯曲，拉伸，成形等.24.焊缝的主要接头形式有对接接头，角接接头，T形接头，搭接接头等四种.25.型芯的主要作用是获得铸件的内孔或局部外形.26.铸件的浇注位置是指金属浇注时铸件在铸型中所处的空间位置 .27.铸造时设置冒口的作用是补缩、排气、集渣。
工程材料及机械制造基础习题
第一章材料的种类与性能一、概念题1．强度：2．屈服强度：3．弹性极限：4．弹性模量：5．抗拉强度：6．塑性：7．硬度：8．冲击韧度：9．断裂韧度：10．疲劳强度：11．黏着磨损：12．磨粒磨损：13．腐蚀磨损：14．功能材料：15．使用性能：。
16．工艺性能：17．交变载荷：18．疲劳：19．疲劳强度：20．蠕变：21．脆断：22．应力松弛：23．腐蚀：二、填空：1．工程材料通常分为、、、和功能材料。
2．金属材料通常分为和材料。
3．高分子材料通常分为、和塑料。
4．复合材料按其基体分为合材料、合材料和陶瓷基复合材料。
5．塑料通常分为、、特种塑料和胶黏剂。
6工程材料的性能分为性能和性能。
7．工程材料的使用性能包括、和。
8．金属材料常用的力学性能指标有：表示抗拉强度；表示屈服强度；表示硬度；和表示塑性；表示冲击韧性。
三、判断题1．布氏硬度试验的优点氏压痕面积大，数据稳定，因而适用于成品及薄壁件检验。
（）2．压头为硬质合金球时，用HBW表示布氏硬度。
（）3．压头为硬质合金球时，用HBS表示布氏硬度。
（）4．洛氏硬度的测定操作迅速，简便，压痕面积小，数据波动大，适用于半成品检验。
（）四、问答题：见教材、习题集及补充题。
第二章材料的组织结构1．晶体：2．晶格：3．各向同性：4．各向异性：5．晶胞：6．晶向：7．单晶体：8．晶体缺陷：9．空位：10．间隙原子：11．晶面：12．位错线：13．晶界：14．合金：15．组元：16．合金系：17．合金化：18．相：19．固溶体：20．置换固溶体：21．间隙固溶体：22．有限固溶体：23．无限固溶体：24．固溶强化：25．金属化合物：26．晶体相：27．玻璃相：28．气相：29．单体：30．聚合度：31．结晶温度：32．过冷度：33．细晶强化：34．同素异构：35．同分异构：36．共晶反应：37．共析反应：38．铁素体：是碳在α－Fe中形成的间隙固溶体。
39．奥氏体：是碳在γ－Fe中形成的间隙固溶体。
《机械制造基础》试题及标准答案
《机械制造基础》试题及答案————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：《机械制造基础》复习题第一篇工程材料一、填空题1、金属材料的机械性能主要包括强度、塑性、硬度、冲击韧性、疲劳强度。
2、金属材料的常用的强度指标主要有屈服强度σs 和抗拉强度σb 。
3、强度是指金属材料在静态载荷作用下，抵抗塑性变形和断裂的能力。
4、金属材料的塑性指标主要有断后伸长率δ和断面收缩率ψ两种。
5、金属材料的强度和塑性一般可通过拉伸试验来测定。
6、常用的硬度测量方法有布氏硬度、洛氏硬度、维氏硬度。
7、常用的洛氏硬度测量标尺有 HRA 、 HRB 、 HRC 。
8、金属材料常用的冲击韧性指标是冲击韧性值a k。
9.常见的金属晶格类型有体心立方、面心立方、密排六方。
10.控制金属结晶晶粒大小的方法有增加过冷度、变质处理和附加振动和搅拌。
11.按照几何形态特征，晶体缺陷分点缺陷、线缺陷、面缺陷。
12.在铁碳合金相图上，按含碳量和室温平衡组织的不同,将铁碳合金分为六种，即亚共析钢、共析钢、过共析钢、亚共晶白口铁、共晶白口铁、过共晶白口铁。
13.奥氏体是碳在γ-Fe 中的固溶体，它的晶体结构是面心立方。
14.铁素体是碳在α-Fe 中的固溶体，它的晶体结构是体心立方。
15.各种热处理工艺过程都是由加热、保温、冷却三个阶段组成。
16.普通热处理分为_ 退火、正火、_淬火_和回火。
17.钢的淬火方法包括_单液淬火_、双液淬火 _、分级淬火 _和等温淬火。
18.钢常用的回火方法有_高温回火_、_中温回火_和_低温回火_等。
19.常见钢的退火种类有完全退火、_球化退火_和_去应力退火(或低温退火)_。
20.钢的淬硬性是指钢经过淬火后所能达到的最高硬度，它取决于马氏体中碳的质量分数。
二、选择题1.拉伸试验时，试样拉断前能承受的最大应力称为材料的（B）。
《工程材料及机械制造基础》部分习题参考答案.
14、为什么铸造合金常选用接近共晶点的合金？为什么要进行压力加工的合金常选用单相固溶体成分的合金？近共晶点的合金熔点低，结晶范围小，铸造性能好。
单相固溶体成分的合金具有良好的塑性和小的变形抗力，可锻性好。
15、何谓α、γ、Fe3C、C、P、A、L d、（L d `）？它们的结构、组织形态、力学性能有何特点？α为铁素体，Fe3C为渗碳体，C为碳元素，P为珠光体，γ、A为奥氏体，L d为高莱氏体，（L d `）为低温莱氏体。
α为体心立方结构，溶碳量低，强度、硬度低，塑性、韧性好。
γ、A是碳在γ—Fe中形成的间隙固溶体，为面心立方结构，溶碳量较大，是高温组织，硬度较低，塑性较高，易于成形。
Fe3C是铁和碳的金属化合物，含碳量6.69%，硬度很高，脆性很大，塑性和韧性几乎为零。
P是铁素体与渗碳体的机械混合物，碳的分数为0.77%，具有良好的力学性能。
L d是奥氏体与渗碳体的机械混合物，（L d `）是珠光体与渗碳体的机械混合物，含碳量 4.3%，力学性能与渗碳体接近。
16、碳钢与铸铁两者的成分、组织和性能有何差别？并说明原因。
碳含量小于2.11%是碳钢，大于2.11%是铸铁；碳钢中的碳与铁以金属化合物的形式存在，而铸铁中的碳以游离石墨的形式存在；碳钢的力学性能较好，其硬度、强度随含碳量的增加而增加，塑性、韧性随含碳量的增加而下降，铸铁的力学性能取决于石墨的形状、大小及分布；铸铁的铸造性能优于碳钢；铸铁不能进行压力加工，其焊接性能远不及碳钢。
17、分析碳的质量分数分别为0.20%、0.60%、0.80%、1.0%的铁碳合金从液态缓慢冷至室温时的结晶过程和室温组织。
指出这四种成分组织与性能的区别。
碳的质量分数为0.20%、0.60%的铁碳合金均属于亚共析钢，从液态缓慢冷至室温时的结晶过程为：经过AC线时从液态中结晶出A，经过AE线时全部结晶为A，经过GS线时由于贫碳有F析出，经过PSK线时剩余的A转变为P，室温组织为P+F。
《工程材料与机械制造基础》期末考试试卷与答案
《工程材料与机械制造基础》期末考试试卷与答案一、填空题（每题2分，共40分）1．选用T10钢制作锯条，其最终热处理应选用和。
2．铁碳合金的室温组织有、、。
3．平衡状态下，含碳量为0.60%的铁碳合金由液态冷至室温的组织转变过程为：液态、、、及。
4．合金流动性差，铸件中易产生和等缺陷。
5．常用的刀具材料有、和。
6．自由锻主要的基本工序有、和等。
7．根据焊接过程的物理特点，焊接方法可分为、和三大类。
二、选择题（每题2分，共20分）1．车床床身机件宜选用HT200材料制作。
（）2．制作弹簧的最终热处理工序为调质。
（）3．可锻铸铁是锻造性良好的铸铁。
（）4．由于铸件的固态收缩可导致缩孔的产生。
（）5．焊件的变形是由于焊接应力造成的。
（）6．共析钢的淬火温度在Ac1+30～50℃。
（）7．为使低碳钢便于切削加工，常预先对其进行退火处理。
（）8．金属材料焊接性好意味着所得焊接接头中不容易出现缺陷。
（）9．车床上钻孔产生引偏时使孔轴线偏斜。
（）10．铜套内孔的精加工可以采用磨削。
（）三、问答题（每小题20分，共40分）1.成分相同的铸件和锻件，为什么锻件的机械性能比铸件的好？2.加工相同的材料、尺寸、精度和表面粗糙度的外圆面和孔，哪一个更困难些？为什么？工程材料与机械制造基础参考答案一、填空题1．淬火，低温回火2．铁素体，珠光体，渗碳体3．液态+奥氏体，奥氏体，奥氏体+铁素体，铁素体+珠光体4．浇不足，冷隔5．碳素工具钢、高速钢（或合金工具钢）和硬质合金6．拔长，镦粗，冲孔7．熔化焊，压力焊，电阻焊二、判断题1．√；2.×；3．×；4.×；5.×；6.√；7.×；8.×；9.×；10.×；三、问答题1．答：液态金属在冷却凝固过程中形成的晶粒较粗大，也容易产生气孔、缩孔和裂纹(Crack)等缺陷；而锻造过程中可以细化材料的晶粒，压合一些细微的缺陷，所以铸件的力学性能不如相同材料的锻件好。
机械制造基础试题及答案
机械制造基础复习题第一篇工程材料一、填空题1、金属材料的机械性能主要包括强度、塑性、硬度、冲击韧性、疲劳强度 ;2、金属材料的常用的强度指标主要有屈服强度σs 和抗拉强度σb ;3、强度是指金属材料在静态载荷作用下,抵抗塑性变形和断裂的能力;4、金属材料的塑性指标主要有断后伸长率δ和断面收缩率ψ两种;5、金属材料的强度和塑性一般可通过拉伸试验来测定;6、常用的硬度测量方法有布氏硬度、洛氏硬度、维氏硬度;7、常用的洛氏硬度测量标尺有 HRA 、 HRB 、 HRC ;8、金属材料常用的冲击韧性指标是冲击韧性值a k;9.常见的金属晶格类型有体心立方、面心立方、密排六方;10.控制金属结晶晶粒大小的方法有增加过冷度、变质处理和附加振动和搅拌;11.按照几何形态特征,晶体缺陷分点缺陷、线缺陷、面缺陷;12.在铁碳合金相图上,按含碳量和室温平衡组织的不同,将铁碳合金分为六种,即亚共析钢、共析钢、过共析钢、亚共晶白口铁、共晶白口铁、过共晶白口铁 ;13.奥氏体是碳在γ-Fe中的固溶体,它的晶体结构是面心立方;14.铁素体是碳在α-Fe中的固溶体,它的晶体结构是体心立方;15.各种热处理工艺过程都是由加热、保温、冷却三个阶段组成;16.普通热处理分为_ 退火、正火、_淬火_和回火;17.钢的淬火方法包括_单液淬火_、双液淬火 _、分级淬火 _和等温淬火;18.钢常用的回火方法有_高温回火_、_中温回火_和_低温回火_等;19.常见钢的退火种类有完全退火、_球化退火_和_去应力退火或低温退火_;20.钢的淬硬性是指钢经过淬火后所能达到的最高硬度 ,它取决于马氏体中碳的质量分数;二、选择题1.拉伸试验时,试样拉断前能承受的最大应力称为材料的B;A. 屈服点B. 抗拉强度C. 弹性极限D.疲劳极限2.锉刀的硬度测定,应用D硬度测定法;；；；;3.纯金属结晶时,冷却速度越快,则实际结晶温度将B;A.越高；B.越低；C.接近于理论结晶温度；D.没有变化;4.珠光体是一种D;A.单相固溶体；B.两相固溶体；C.铁与碳的化合物；D.都不对5.在金属晶体缺陷中,属于面缺陷的有C;A.间隙原子；B.位错 ,位移；C.晶界,亚晶界；D.缩孔 ,缩松;6.铁碳合金含碳量小于%是A,等于%是C,大于%是BA．工业纯铁； B.过共晶白口铁； C.共析钢；D.亚共析钢7.低温莱氏体组织是一种 C ;A．固溶体 B．金属化合物 C.机械混合物 D.单相组织金属8.共析钢在奥氏体的连续冷却转变产物中,不可能出现的组织是 C ;A．珠光体 B．索氏体 C．贝氏体 D．马氏体9.完全退火不适用于 C ;A．亚共析钢 B．共析钢 C．过共析钢 D．所有钢种10.下列材料中,淬硬性高的是 A ;11.在下列几种碳素钢中硬度最高的是D;－A12.正火是将钢加热到一定温度,保温一定时间,然后 B ;A.随炉冷却B.在空气中冷却C.在油中冷却D.在水中冷却13.用T10钢制手工锯条其最终热处理为 C ;A.球化退火；B.调质；C.淬火加低温回火；D.表面淬火;14.高碳钢最佳切削性能的热处理工艺方法应是 B ;A.完全退火；B.球化退火；C.正火；D.淬火15.马氏体的硬度主要取决于 A ;A.含碳量；B.转变温度；C.临界冷却速度；D.转变时间;16.要提高15钢零件的表面硬度和耐磨性,可采用D热处理;A.正火；B.整体淬火；C.表面淬火；D.渗碳后淬火＋低温回火;17.在制造45钢轴类零件的工艺路线中,调质处理应安排在B;A.机加工前；B.粗精加工之间；C.精加工后；D.难以确定;18.下列钢号中,C是合金渗碳钢, E是合金调质钢;；；； ;19.在下列四种钢中D钢的弹性最好,A钢的硬度最高, C钢的塑性最好;；；； ;20.对于形状简单的碳钢件进行淬火时,应采用 A ;A.水中淬火；B.油中淬火；C.盐水中淬火；D.碱溶液中淬火;三、判断题1.布氏硬度的压痕面积大,数据重复性好,用于测定成品件硬度;×2.脆性材料在发生破坏时,事先没有明显的塑性变形,突然断裂;√3.固溶强化是指因形成固溶体而引起合金强度、硬度升高的现象;√4.晶体缺陷会造成金属材料的强度和塑性降低;×5.液态金属凝固成固体的过程都称为结晶; ╳ ,固体改晶体;6.在其它条件相同时,铸成薄件的晶粒比厚件的晶粒更细;√7.珠光体、索氏体、托氏体都是由铁素体和渗碳体组成的机械混合物;√8.一般地说合金中的固溶体塑性较好,而合金中的化合物硬度较高;√9.表面淬火是通过改变金属材料表层的组织结构而改变材料性能的;√10.钢的球化退火是常用于结构钢的热处理方法; ╳ ,工具钢11.回火温度是决定淬火钢件回火后硬度的主要因素,与冷却速度无关;√12.淬透性好的钢淬火后硬度一定高,淬硬性高的钢淬透性一定好;×13.表面淬火件经淬火和低温回火后所获得的组织是回火托氏体; ×托氏体→马氏体钢是一种调质钢; ╳ ,工具钢15.由于T13钢中的含碳量比T8钢高,故前者的强度比后者高;×的淬硬性与60钢相同,故两者的淬透性也相同;×17.钢中碳的质量分数越高,则其淬火加热的温度便越高;×18.热处理不但可以改变零件的内部组织和性能,还可以改变零件的外形,因而淬火后的零件都会发生变形;×19.硫、磷是碳钢中的有害杂质,前者使钢产生“热脆”,后者使钢产生“冷脆”,所以两者的含量在钢中应严格控制;√是滚动轴承钢,主要是制造滚动轴承的内外圈,钢中含C r15%;×第二篇铸造加工一、填空题1、影响合金充型能力的因素很多,其中主要有化学成分、铸型的充填条件及浇注条件三个方面;2、在铸件内部或表面有大小不等的光滑孔洞的铸件缺陷被称为气孔;3、液态合金本身的流动能力,称为流动性;4、铸件各部分的壁厚差异过大时,在厚壁处易产生_缩孔_缺陷,铸件结构不合理,砂型和型芯退让性差易产生_裂纹_缺陷;5、影响铸铁石墨化的主要因素是化学成分和冷却速度;6、铸造内应力是产生变形和裂纹的基本原因;7、控制铸件凝固过程采取的工艺原则是同时凝固和顺序凝固;8、铸铁按照断口形貌可以分为白口铸铁、灰口铸铁、麻口铸铁等三大类;9、在铸造生产中所用的造型材料是由砂、_粘结剂_、水和__各种附加物_所组成的;10、在铸造生产中,金属液进行变质处理的目的是获得_细晶粒;11、可锻铸铁的组织为钢基体加_团絮状石墨;12、按模型特征分,常用的手工造型方法主要有整模造型、分模造型、假箱造型、活块造型、刮板造型、挖砂造型;13、型芯砂应满足的基本性能要求是足够的强度、耐火性、透气性、退让性、溃散性 ;14、浇注系统一般由四部分组成,即浇口杯、直浇道、横浇道、内浇道;二、选择题1、在铸造生产中,流动性较好的铸造合金 A ;A.结晶温度范围较小；B.结晶温度范围较大；C.结晶温度较高；D.结晶温度较低；2、在下列合金中,流动性最差的合金是 B ; A.灰铸铁 B.铸钢 C.铜合金 D.铝合金3、浇注温度过高,会使铸件 D 的可能性增加;A.产生变形；B.产生冷隔；C.浇不足；D.产生缩孔；4、合金的流动性差,可能使铸件产生的缺陷是 C ;A、粘砂；B、偏析；C、冷隔；D、裂纹；5、碳的质量分数为%的铁碳合金具有良好的 B ;A.可锻性；B.铸造性；C.焊接性；D.热处理性6、型砂中水分过多,会造成铸件产生 A ;A.气孔；B.缩孔；C.砂眼；D.热裂；7、型砂的耐火性差会造成铸件产生 B ;A气孔 B粘砂 C开裂 D冷隔8、在铸造生产的各种方法中,最基本的方法是 A ;A.砂型铸造；B.金属型铸造；C.离心铸造；D.熔模铸造9、最合适制造内腔形状复杂零件的方法是 A ;A、铸造；B、压力加工；C、焊接；D、切削加工；10、大型结构复杂的铸件唯一可适合的生产工艺是 A ;A.砂型铸造；B.离心铸造；C.压力铸造；D.熔模铸造11、砂型铸造中可铸造的材料是 AA、没有特别限制；B、有色金属为主；C 、以钢为主； D、仅限黑色金属；12、铸件的壁或肋的连接应采用 CA.锐角连接；B.直角连接；C.圆角连接；D.交叉连接；13、铸件上的大面积薄壁部分放在下箱主要是为了防止 AA.浇不足；B.夹砂；C.砂眼；D.错箱；14.灰铸铁的 B 性能与钢接近;A抗拉强度 B抗压强度 C塑性 D冲击韧度15、在铸铁的熔炼设备中,应用最为广泛的是 BA.电弧炉；B.冲天炉；C.工频炉；D.反射炉；16、可锻铸铁从性能上来分析应理解为 C;A.锻造成形的铸铁B. 可以锻造的铸铁C.具有一定塑性和韧性的铸铁D. 上述说法都不对17、从灰口铁的牌号可看出它的 D 指标;A.硬度；B.韧性；C.塑性；D.强度；18.蠕墨铸铁的 C 明显低于球墨铸铁;A铸造性能 B导热性 C强度 D焊接性能19、为下列批量生产的零件选择毛坯：皮带轮应选 B ;A.锻件；B.铸件；C.焊接件；D.冲压件；20.柴油机曲轴宜采用 B 制作;AHT200 BQT800-2 CZG13-1 DKTH300-06三、判断题1、结晶温度间隔大的合金,越容易形成缩松;√2、产生缩孔的条件是铸件由表及里的逐层凝固; √3、液态金属充满铸型型腔获得形状完整、轮廓清晰铸件的能力称为合金的流动性;×4、在其它条件都相同的情况下,共晶成分的铁碳合金流动性最好,收缩也小;√5、浇不足是指液态金属汇合时熔合不良而在接头处产生缝隙或凹坑的现象;×6、铸件内部的气孔是铸件凝固收缩时,无液态金属补充造成的;×7、对铸件进行时效处理可以减小和消除铸造内应力;√8、确定铸件浇注位置时,铸件的重要表面应朝下或侧立;√9、设计铸件壁厚时,不能仅依靠增加厚度作为提高承载能力的唯一途径;√10、铸件的所有表面必须附加机械加工余量;×11、型芯都是用来形成铸件内部型腔的;×12、压力铸造是一种压力加工方法;×,压力加工改铸造加工13、离心铸造可获得双层金属的铸件;√14、压力铸造一般用于低熔点有色合金铸件的大量生产;√15、熔模铸造能生产出精度高,形状复杂的铸件;√16、可锻铸铁是由一定成分的白口铸铁经长时间高温石墨化退火得到;×17、球墨铸铁的力学性能可以通过热处理得到提高;√18、从蠕墨铸铁的牌号上可以看出其硬度和冲击韧性;×19、可段铸铁比灰铸铁有高得多的塑性,因而可以进行锻打;×20、球铁QT400—18表示其材料的最低抗拉强度为４00Pa;×第三篇锻压加工一、填空题1、金属的塑性变形会导致其_强度_、硬度提高,_塑性_、韧性下降,这种现象称为加工硬化;2、在再结晶温度以下进行的变形称为_冷变形_；在再结晶温度以上进行的变形称为_热变形_;3、金属的可锻性通常用塑性和变形抗力来综合衡量;4、金属在加热时可能产生的缺陷有氧化、脱碳、过热、过烧;5、压力加工主要包括：自由锻、锤上模锻、轧制、挤压、拉拔、板料冲压等;6、自由锻工序可分为基本工序、辅助工序、精整工序三大类;7、锤上模锻的模镗一般分为制坯模镗_、模锻模镗_和切断模镗;8、板料冲压的基本工序按变形性质分为分离工序和变形工序;9、冲裁属于分离工序,包括冲孔和落料两种工序;10、加工弯曲工件时,应尽量使弯曲线与板料纤维方向垂直;11、按挤压压力方向和金属变形时的流动方向的相互关系,可将挤压分为正挤压、反挤压、复合挤压、径向挤压;二、选择题1.引起锻件晶粒粗大的主要原因之一是A ;A.过热；B.过烧；C.变形抗力大；D.塑性差；2、金属的锻造性是指金属材料锻造的难易程度,以下材料锻造性较差的是A ;A.含碳量较高的钢；B.纯金属；C.单相固溶体；D.组织均匀的低碳钢3、锤锻模的模块安装是CA.用螺栓螺帽固定；B.用铆钉固定；C.用楔铁燕尾固定；D.用销钉固定；4、锻件在加热过程中,若出现了D缺陷,则只能报废;A氧化B脱碳C过热D过烧5、自由锻件结构设计允许使用的结构是B ;A.锥度和斜面；B.敷料；C.相贯；D.肋板和凸台；6、下列冲压基本工序中,属于变形工序的是AA.拉深；B.落料；C.冲孔；D.切口；7、板料在冲压弯曲时,弯曲线应与板料的纤维方向A ; A.垂直； B.斜交； C.一致； D.随意；8、需多次拉深的工件,在多次拉深的中间应进行C ; A.球化退火； B.淬火；C.再结晶退火； D.渗碳；9、摩擦压力机上模锻的特点是B ; A.生产率高； B.承受偏心载荷能力差；C.滑块行程固定；D.导轨对滑块的导向精确；10、冲孔时,所取凸模刃口的尺寸应靠近孔的公差范围内的A ; A.最大极限尺寸； B.最小极限尺寸；C.基本尺寸；D.不限制；三、判断题1、锻件中的纤维组织导致其机械性能具有各向异性; √2、曲柄压力机的行程和压力都是可调节的×;3、金属在室温或室温以上的加工称为热加工; ×室温或室温以上→再结晶温度以上4、金属在室温或室温以下的塑性变形称为冷塑性变形; ×室温或室温以下→金属在再结晶温度以下5、压力加工对零件的机械性能也有所提高√6、胎膜锻造不需要专用的模锻设备√ ;7、终锻模镗应沿分模面设置飞边槽√;8、自由锻造能锻出很复杂的锻件×;9、拉拔只能制造电线类简单断面的线材×;10、连续模可以克服复合模上条料的定位误差×;第四篇焊接加工一、填空题1.焊接电弧由三部分组成,即阴极区、阳极区、弧柱区;2.直流弧焊机的输出端有正、负之分,焊接时电弧两端的极性不变；在正接中,焊件接弧焊机的_正极_,焊条接其_负极_;3.焊条焊芯的作用是_导电_和_填充焊缝金属_;4.电弧焊焊条按熔渣化学性质的不同,分为酸性焊条和碱性焊条;5.焊条药皮原料的种类有稳弧剂、造气剂、造渣剂、脱氧剂、合金剂、黏结剂等6.焊接接头中的热影响区包括熔合区、过热区、正火区、部分相变区;7.焊接变形的基本形式有收缩变形、角变形、弯曲变形、扭曲变形、波浪形变形;8.焊接变形的常用矫正方法是火焰加热矫正法、机械矫正法;9.减少焊接变形的措施有加裕量法、刚性固定法、反变形法、选择合理的焊接次序等;10.常用的电弧焊焊接方法有手工电弧焊、_埋弧焊_、_气体保护焊_等;11.气焊火焰可分为中性焰、氧化焰和碳化焰;12.按照接头形式电阻焊可分为三种,即点焊、缝焊和对焊;13.常用的焊接接头形式有对接接头、角接接头、搭接接头、 T形接头;14.常用的特种焊接方法有超声波焊、真空电子束焊、激光焊、等离子弧焊、爆炸焊等;15.难以进行气割的金属有铸铁、高碳钢、不锈钢、铜、铝等;二、选择题1.焊条药皮中加入淀粉和木屑的作用是C ;A.脱氧；B.造渣；C.造气；D.增加透气性2.焊接薄板时,为防止烧穿可采用D ;A.交流电源；B.直流正接；C.任意电源；D.直流反接3.在焊接接头中,综合性能最好的区域是C ;A.熔合区；B.过热区；C.正火区；D.部分相变区4.对铝合金最合适的焊接方法是CA.电阻焊B.电渣焊C.氩弧焊D.手工电弧焊5.闪光对焊的特点是 BA.焊接前先将被焊件接触B.焊接前把被焊件安装好并保持一定距离C.闪光对焊焊缝处很光滑D.只能焊接相同的材料6.与埋弧自动焊相比,手工电弧焊的突出优点在于C ;A.焊接后的变形小B.适用的焊件厚C.可焊的空间位置多D.焊接热影响区小7.容易获得良好焊缝成形的焊接位置是A ;A平焊 B立焊 C横焊 D仰焊8.焊接厚度大于40mm的大件,可采用 D 焊接方法;A焊条电弧焊B电阻焊 C钎焊 D电渣焊钢板对接时,一般应采用C焊接方法;A埋弧焊 B电阻焊 C气焊 D电渣焊10.下列几种焊接方法中属于熔化焊的是 B ;A点焊 B气焊 C缝焊 D摩擦焊11.用气焊焊接低碳钢时应选用的焊接火焰是A ;A中性焰 B氧化焰 C碳化焰 D任意火焰12.具有良好的焊接性能的材料是A ;AQ195 BHT200 CT12A D9SiCr13、缝焊接头型式一般多采用D ;A.对接B.角接字接 D.搭接14.钢的焊接性常用评价指标是 C ;A.钢含碳量B.钢的合金元素含量C.钢的碳当量D.钢的合金元素总含量15.下列焊接质量检验方法,属于非破坏性检验的是B ;A.金相检验B.密封性检验C.拉伸试验D.断口检验三、判断题1. 焊接电弧中阳极区的温度最高,产生的热量最多;×2.交流电焊机的电弧稳定,焊接质量较好;×3.直流电弧阳极区和阴极区的温度是相等的;×4.电弧焊是利用化学反应热作为热源的;×5.焊接薄板时,为防止烧穿应采用直流反接法;∨6.碱性焊条一般采用直流反接法;∨7.碱性焊条比酸性焊条的抗裂性好;∨8.焊条受潮是焊缝产生气孔的原因之一; ∨9.焊条直径是指焊芯直径;∨10.焊接时,焊接电流过小易产生咬边和烧穿;×11. 焊缝集中布置能够减小热影响区,提高焊接质量;×12.焊接时,运条太慢容易产生未焊透;×13.气焊时多采用对接接头和角接接头;∨14.氩弧焊可以用于焊接不锈钢和耐热钢;∨15.焊接碳钢和低合金钢时,可以选择结构钢焊条∨16.钎焊的接头强度较高,成本低,用于精密仪表等的焊接;×17.气焊也是利用电弧热作为热源的;×18.焊补铸铁时,用冷焊法的焊补质量一般比热焊法好;×19.焊前预热的主要目的是为了防止产生偏析;×20.金属材料的碳当量越大,焊接性能越好;×。
工程材料及机械制造基础-复习习题精选(配标准答案)
第一章材料的种类与性能（P7）１、金属材料的使用性能包括哪些？力学性能、物理性能、化学性能等。
２、什么是金属的力学性能？它包括那些主要力学指标？金属材料的力学性能：金属材料在外力作用下所表现出来的与弹性和非弹性反应相关或涉及力与应变关系的性能。
主要包括：弹性、塑性、强度、硬度、冲击韧性等。
5、什么是蠕变和应力松弛？蠕变：金属在长时间恒温、恒应力作用下，发生缓慢塑性变形的现象。
应力松弛：承受弹性变形的零件，在工作过程中总变形量不变，但随时间的延长，工作应力逐渐衰减的现象。
6、金属腐蚀的方式主要有哪几种？金属防腐的方法有哪些？主要有化学腐蚀和电化学腐蚀。
防腐方法：1）改变金属的化学成分；2）通过覆盖法将金属同腐蚀介质隔离；3）改善腐蚀环境；4）阴极保护法。
第二章材料的组织结构（P26）2、金属的实际晶体中存在哪些晶体缺陷？它们对性能有什么影响？存在点缺陷、线缺陷和面缺陷。
使金属抵抗塑性变形的能力提高，从而使金属强度、硬度提高，但防腐蚀能力下降。
4、什么是固溶强化？造成固溶强化的原因是什么？固溶强化：因溶质原子的溶入引起合金强度、硬度升高的现象。
原因：固溶体中溶质原子的溶入引起晶格畸变，使晶体处于高能状态。
陶瓷的典型组织由哪几种组成？它们各具有什么作用？由晶体相、玻璃相和气相组成。
晶体相晶粒细小晶界面积大，材料强度大，空位和间隙原子可加速烧结时的的扩散，影响其物理性能；玻璃相起黏结分散的晶体相降低烧结温度，抑制晶体长大和充填空隙等作用；气相造成应力集中，降低强度、降低抗电击穿能力和透明度。
10、过冷度与冷却速度有何关系？它对金属结晶过程有何影响？对铸件晶粒大小有何影响？冷却速度越快过冷度越大，使晶核生长速度大于晶粒长大速度，铸件晶粒得到细化。
冷却速度小时，实际结晶温度与平衡温度趋于一致。
第三章金属热处理及表面改性（40）1、钢的热处理的基本原理是什么？其目的和作用是什么？钢的热处理是将钢在固态下、在一定的介质中施以不同的加热、保温和冷却来改变钢的组织，从而获得所需性能的一种工艺。
工程材料及机械制造基础试题
工程材料及机械制造基础试题哈尔滨理工大学200 ,200 学年第学期考试试题 A,B卷铸造生产一、判断题1、凡是将合金加热成熔融态然后注入铸型的空腔待其冷却凝固后获得铸件的生产方法均称为铸造。
( ) 装 2、型砂由硅砂、粘结剂、水和附加物组成。
( ) 班 3、型砂中加煤粉的作用是提高强度。
( ) 级: 4、型砂中加木屑的作用是提高透气性。
( )5、水在高温时会气化，为了避免铸件产生气孔，所以型砂中不能加水。
( )6、透气性是指气体通过铸型的能力。
( )7、为了使砂型透气性良好，在上箱和下箱中都要扎出通气孔。
( ) 学号 8、造型舂砂时每一层砂都要用平锤打紧后再加第二层砂以提高砂型强度。
( ) : 订 9、造型舂砂时上箱应比下箱紧，因为上箱铸型悬空易垮下来。
( )10、同一砂型中各处的紧实度都应一样，才能保证铸型强度。
( )11、砂型铸造的模样尺寸与铸件尺寸相同。
( )12、砂型铸造的模样尺寸与零件尺寸相同。
( )13、模样上孔的尺寸等于零件上孔的尺寸加上收缩量尺寸。
( )姓 14、冒口是浇注金属液的通道。
( ) 名: 15、直浇口的作用是缓和铁水的冲击。
( )16、内浇道的作用是挡渣。
( ) 线17、造型时舂砂过松容易产生气孔缺陷。
( )18、型芯盒中腔的形状尺寸除了考虑零件孔腔的形状尺寸以外还要考虑芯头部分的形状和尺寸。
( )19、芯砂常用以桐油作粘结剂的树脂砂和以水玻璃作粘结剂的油砂米制作。
( )20、型芯是形成铸件的凸出部分体、壁。
( )21、型芯骨的作用是增加砂型的强度和排气。
( )22、重要零件或大尺寸的型芯才需要扎通气孔。
( )23、铸件的重要受力面浇注时应位于铸型的上部。
( )24、为了便于从砂型中取出模型，所有直壁都要设置起模斜度。
( )25、模样尺寸比零件尺寸大;铸件尺寸比模样尺寸小又比零件尺寸大。
( )系(部、中心、教研室) 出题教师系(部、中心、教研室)主任:第页共页26、活块造型因为活动简便适于成批生产。
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《机械制造基础》复习题1.什么叫材料的塑性? 塑性有哪两个指标, 如何用公式表示? 试述塑性的两个作用。
答: 塑性是指金属材料在外力作用下, 产生永久变形而不致引起断裂的性能。
指标: 伸长率δ和断面收缩率Ψ。
公式表示δ=(L 1-L 0 )/L 0*100% Ψ=(F 0-F 1 )/F 0*100% 式中 L 0—试样原始长度 L 1—试样拉断后的长度 F 0—试样原始横截面积 F 1 试样拉断后的横截面积 作用: 1、 方便加工2、 提高材料的可靠性2．说明下列力学性能指标的名称、 单位、 含义: k s b αδσσσσ,,,,,12.0-。
分别指出哪些指标是动载下的力学性能, 哪些是静载下的力学性能。
答: δb 抗拉强度, 单位MPa , 指金属材料拉断前所能承受的最大应力。
δs 屈服极限 单位MPa , 指出现明显塑性变形时的应力。
δ0.2 条件屈服强度 单位MPa , 指试样产生0.2%残余塑性变形时的应力值。
δ-1 疲劳强度 单位MPa , 指最大应变力δmax 低于某一值时, 曲线与横坐标平行, 表示循环周次N 能够达到无穷大, 而试样仍不发生疲劳断裂时的交变应力值。
δ 伸长率 单位: 无δ=( L 1-L 0/L 0) *100% 式中L 1指试样拉断后的长度 L 0指试样原始长度a k 冲击韧性 单位 J/cm 2 指金属材料在冲击载荷作用下, 抵抗断裂的能力。
动载荷下的力学性能: δ-1, a k静载荷下的力学性能: δb , δs , δ0.2 , δ3.从压头的材料、 形状、 载荷大小、 硬度值计算方法、 应用等方面简要说明布氏硬度、 洛氏硬度、 微氏硬度三种测量硬度的方法的特点。
答: 布氏硬度: 压头材料: 淬火钢球或硬质合金球、 形状: 球形、 载荷大小:3000kgf 、 硬度值计算方法: 载荷除以压痕表面积的值、 应用: 铸铁、 有色金属、 低合金结构钢等毛坯材料。
洛氏硬度: 压头材料: 顶角为120°的金刚石圆锥压头、形状: 圆锥形、载荷大小: 75kg或150kg、硬度值计算方法: HRC=130-k/0.002、应用: 淬火钢、调质钢等成品件。
维氏硬度: 压头材料: 锥面夹角为136°的金刚石四棱锥体压头、形状: 四棱锥体、载荷大小: 一定载荷、硬度值计算方法: 载荷除以压痕表面积的值、应用: 从极软到极硬的薄片金属材料、表面淬硬层、渗碳层等。
4.画出纯铁从液态冷却下来的冷却曲线, 分别指出纯铁冷却到室温时发生哪些转变? 哪个转变是体积增大的, 为什么?答:在1394°C时, δ-Fe转变为γ-Fe,在912°C时, γ-Fe转变为α-Fe。
γ-Fe 转变为α-Fe时体积增大, 因为γ-Fe是面心立方晶格, α-Fe是体心立方晶格,当面心立方晶格转变为体心立方晶格时, 由于致密度减小而使体积膨胀。
5.什么叫过冷和过冷度, 说明过冷度的大小对金属结晶的影响。
如何在结晶过程中细化晶粒?答:过冷指液态金属冷却到理论结晶温度下才开始结晶的现象。
过冷度指理论结晶温度( T0) 与实际结晶温度( Tn) 的差。
过冷度越大, 晶粒越小。
如何细化晶粒: 1、在铸造生产中采用变质处理2、对于固态金属, 能够用热处理或压力加工的方法。
6.常见的金属晶格类型有哪几种? 奥氏体和淬火获得的马氏体中的铁是什么晶格类型?答: 体心立方晶格、面心立方晶格、密排六方晶格。
面心立方晶格。
7.按晶体结构的基本属性分, 固态合金中的相分为哪两大类? 分别在合金中起什么强化作用。
指出珠光体中的两个强化相分别是什么, 各属于哪种?答: 固溶体, 金属化合物。
分别起固溶强化和弥散强化。
珠光体中的两个强化相分别指F和Fe3C,各属于固溶强化和弥散强化。
8.简述共晶体和共析体的异同, 指出它们分别发生在钢还是铸铁的冷却过程中。
答: 共同点: 都是在恒温下产生的。
不同点: 共晶体是在液相下生成的晶体, 共析体是在固相下生成的晶体。
共晶体发生在铸铁的冷却过程中, 共析体发生在钢的冷却过程中。
9.阐述钢中的含碳量对钢的力学性能( 硬度、抗拉强度、塑性) 是如何影响的。
答: 钢中的含碳量越高, 硬度越大, 塑性越差, 当Wc≤0．9% 时, 随着含碳量的增加, 钢的强度增加; 当Wc＞0.9%时, 随着含碳量的增加, 钢的强度降低。
10.简述45钢和T10钢的结晶过程, 指出室温下的组织分别是什么。
答:45钢室温下的组织为铁素体和珠光体, T10钢室温下的组织为珠光体和二次网状渗碳体。
11.什么叫马氏体转变, 简述马氏体转变的特点。
以下, 使其冷却曲线不与C曲答: 如果将奥氏体以极大的冷却速度快速冷到Ms线相遇, 称为马氏体转变。
特点: 1、发生马氏体型转变时, 过冷度极大, 转变温度很低奥氏体只能进行非扩散性相变。
2、奥氏体向马氏体转变无孕育期。
3、马氏体形成速度极快, 接近声速。
4、奥氏体转变成马氏体后, 钢件形成很大的的内应力。
5、奥氏体转变为马氏体具有不彻底性。
12.钢的表面淬火和表面渗碳分别使用什么原理、方法和手段使钢的表面获得高硬度, 而心部保持高韧性的?答: 钢的表面淬火: 它是将工件表面进行快速加热, 使其奥氏体化并快速冷却获得表层一定深度的马氏体组织, 而心部组织保持不变。
钢的表面渗碳: 向钢的表层渗入活性碳原子, 增加零件表层含碳量并得到一定渗碳层深度的化学热处理工艺。
经过随后的淬火和低温回火, 可提高零件表面硬度和耐磨性, 增加零件的疲劳抗力, 而心部仍保持足够的强度和韧性。
13.试述共析碳钢在连续冷却时, 炉冷、空冷、油冷和水冷分别获得什么组织, 这些组织具有什么样的性能特点。
答: 炉冷: 珠光体性能特点: 强度低, 韧性好; 空冷: 珠光体性能特点: 强度低, 韧性好; 油冷和水冷都获得淬火马氏体组织。
性能特点: 硬度高, 冲击韧性差。
14.某柴油机的凸轮轴, 要求表面有高的硬度(HRC>50), 而心部具有良好的韧性>40J)。
原来用45钢调质处理, 再在凸轮表面进行高频淬火, 最后低温回(αku火。
现因45钢已用完, 拟改用20钢代替, 试说明:(1)原45钢各热处理工序的作用。
(2)改用20钢后, 其热处理工序是否应进行修改? 采用何种热处理工艺最恰当?答: ( 1) 正火是为了消除锻造时的内应力, 均匀组织, 细化晶格, 提高综合力学性能, 为后面的机械加工做准备;调质是为了消除粗加工时的内应力, 使钢的性能, 材质得到很大程度的调整, 其强度、塑性和韧性都较好, 经过调质的材料具有良好的综合机械性能;局部表面淬火是为了使轴的表面增加硬度、增加耐磨性, 达到表面增加硬度, 内部保持韧性, 能够使轴能够承受冲击强度;低温回火, 也能够称为时效处理, 其目的是为了消除残余应力, 稳定钢材组织和尺寸, 这对提高零件的精度是很重要的一道工序。
( 2) 应修改, 表面渗碳处理。
15.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) 热处理后各获得什么组织?( 3) 热处理工序在加工工艺路线中位置如何安排?答: ( 1) 正火, 调质处理。
( 2) 珠光体, 铁素体; 回火索氏体。
( 3) 下料、锻造、正火、机加工、调制处理。
16.请为以下零件选材, 并说明理由, 写出其常见成型方法、热处理工艺以及热处理以后的组织( 注: 不需热处理的就写不热处理) 。
1)传动大齿轮( 候选材料: 60Si2Mn, ZG450, T10)2)高速钢刀头( 候选材料: W18Cr4V, 65Mn, 20 )3)机床床身( 候选材料: T10、 QT450-17, HT200 )4)钢锯条( 候选材料: T10、 QT450-17, HT200)5)桥梁钢( 候选材料: 15MnVN, 45, ZL102)6)冷作模具钢( 候选材料: 15, Cr12,2A12)7)汽车曲轴( 候选材料: T10、QT450-17, HT200)8)教室里的桌椅支架( 候选材料: T10、Q215, HT200)9)不锈钢菜刀( 1Cr8Ni9Ti, 4Cr13, 1Cr17)10)滚动轴承( 55, GCr15, 1Cr17Al5)答: ( 1) ZG450 铸钢, 高强度, 形状复杂成型方法: 铸造热处理工艺及组织: 正火, 表面淬火和低温回火, 回火马氏体( 2) W18Cr4V 高速工具钢, 红硬性好。
成型方法: 锻造热处理工艺及组织: 球化退火, 淬火和低温回火, 回火马氏体( 3) HT200 灰铸铁, 减磨性好, 减震性强。
成型方法: 铸造( 4) T10 碳素工具钢 , 硬度高, 耐磨性好。
成型方法: 锻造热处理工艺及组织: 球化退火, 淬火和低温回火, 回火马氏体( 5) 15MnVN 低合金高强度结构钢, 良好的塑韧性和焊接性能, 耐蚀性也较好。
成型方法: 热轧热处理工艺及组织: 调质, 回火索氏体( 6) Cr12 冷作模具钢, 具有高强度、较好的淬透性和良好的耐磨性。
成型方法: 锻造热处理工艺及组织: 淬火和低温回火, 回火马氏体( 7) QT450-17 球墨铸铁, 韧性和塑性较高。
成型方法: 铸造热处理工艺及组织: 正火, 石墨+较多的珠光体+铁素体( 8) Q215 碳素结构钢, 具有高的塑性、韧性和焊接性能, 良好的压力加工性能。
成型方法: 热轧。
( 9) 4Cr13 合金工具钢, 高硬度及高耐磨性。
成型方法: 锻造热处理工艺及组织: 淬火和低温回火, 回火马氏体( 10) GCr15 合金量具钢, 高硬度, 高耐磨性。
成型方法: 锻造热处理工艺及组织: 淬火, 低温回火, 回火马氏体17.球化退火和完全退火分别适用什么范围含碳量的钢, 退火时应分别加热到什么温度区间, 退火后获得的组织分别是什么? 分别解释为什么能获得这样的组织?答: ( 过共析钢) 球化退火: 适用于含碳量0.77%-2.11%的钢, 加热到A以上c120-30℃, 球状或颗粒状的碳化物。
原因: 片状渗碳体发生不完全溶解断开成细小的链状或点状, 形成均匀的颗粒状渗碳体。
以上30-50℃, ( 亚共析钢) 完全退火: 适用于含碳量0-0.77%的钢, 加热到Ac3铁素体+珠光体。
原因: 接近平衡状态的组织。
18.比较下列铸造工艺和方法中获得的铸件晶粒的大小1) 低温浇注和高温浇注; 2) 砂型铸造和金属型铸造; 3) 结晶时搅拌与不搅拌;4) 变质处理与非变质处理; 5) 厚壁与薄壁铸件.答: ( 1) 高温浇注比低温浇注的铸件晶粒大( 2) 砂型铸造比金属型铸造的铸件晶粒大( 3) 结晶时不搅拌比搅拌的铸造晶粒大( 4) 非变质处理比变质处理的铸件晶粒大( 5) 厚壁比薄壁铸件的铸件晶粒大19.什么叫冷变形强化? 冷变形金属在回复和再结晶过程中组织和性能是如何变化的。