工程材料及成形工艺试题三及答案
(完整word版)工程材料与成型工艺基础习题汇编答案--老师版
《工程材料及成形技术》课程习题集班级:________________姓名:________________学号:________________2013年2月——5月习题一工程材料的性能一、名词解释σs:σb:δ:ψ:E:σ-1:αk: HB: HRC:二、填空题1、材料常用的塑性指标有(δ)和(ψ)两种,其中用(ψ)表示塑性更接近材料的真实变形。
2、检验淬火钢成品的硬度一般用(洛氏硬度HRC),而布氏硬度是用于测定(较软)材料的硬度。
3、零件的表面加工质量对其(疲劳)性能有很大影响。
4、表征材料抵抗冲击载荷能力的性能指标是(ak ),其单位是( J/cm2 )。
5、在外力作用下,材料抵抗(塑性变形)和(断裂)的能力称为强度。
屈服强度与(抗拉强度)比值,工程上成为(屈强比)。
三、选择题1、在设计拖拉机缸盖螺钉时,应选用的强度指标是( A )A.σs b.σb c.σ-12、有一碳钢支架刚性不足,解决办法是( C )A.用热处理方法强化 b.另选合金钢 c.增加截面积3、材料的脆性转化温度应在使用温度( B )A.以上 b.以下 c.相等4、在图纸上出现如下硬度技术条件标注,其中哪种是正确的?( B )A.HB500 b.HRC60 c.HRC18四、简答题1、下列各种工件应采取何种硬度试验方法来测定其硬度?(写出硬度符号) 锉刀: HRC 黄铜轴套:HB供应状态的各种非合金钢钢材: HB 硬质合金刀片:HV耐磨工件的表面硬化层: HV 调质态的机床主轴:HRC铸铁机床床身:HB 铝合金半成品 HB2、在机械设计中多用哪两种强度指标?为什么?常用σs : σb :原因:大多数零件工作中不允许有塑性变形。
但从零件不产生断裂的安全考虑,同时也采用抗拉强度。
3、设计刚度好的零件,应和什么因素有关?(1)依据弹性模量E 选材,选择E 大的材料(2)在材料选定后,主要影响因素是零件的横截面积,不能使结构件的横截面积太小。
《工程材料及成型工艺》练习题(复习资料)
《工程材料及成型工艺》练习题(复习资料)绪论1、材料分为金属、__________以及复合材料三大类。
其中金属包括纯金属和__________,纯金属又包括__________金属和有色金属;而非金属材料包括____________________、无机非金属材料。
2、常用的材料成形方法有__________成形、__________成形、__________成形和非金属成形。
第一章工程材料1.2 固体材料的性能1、应力应变图横坐标表示__________,纵坐标表示__________。
p、e、s、b点应力分别表示什么?2、书P80 第1题3、书P80第2题4、机械零件在正常工作情况下多数处于()。
A.弹性变形状态B.塑性变形状态C.刚性状态D.弹塑性状态5、在设计拖拉机气缸盖螺栓时主要应选用的强度指标是()。
A.屈服强度B.抗拉强度C.伸长率D.断面收缩率6、用短试样做拉伸实验,根据公式,伸长率会更大,说明短试样塑性更好。
()7、工程上希望屈强比sbσσ高一些,目的在于()。
A.方便设计B.便于施工C.提高使用中的安全系数D.提高材料的有效利用率8、所有的金属材料均有明显的屈服现象。
()9、下列力学性能指标中,常被作为机械设计和选材主要依据的力学性能指标是()A.σb B.HBW C.δD.HRC10、在外力作用下,材料抵抗塑性变形和断裂的能力称为__________。
11、材料在外力去除后不能完全自动恢复而被保留下来的变形称__________。
12、金属材料抵抗硬物体压入的能力称为__________。
13、某仓库内1000根20钢和60钢热轧棒料被混在一起。
请问怎样用最简便的方法把这堆钢分开?14、常见的硬度表示方法有:__________硬度、__________硬度和维氏硬度。
15、当温度降到某一温度范围时,冲击韧性急剧下降,材料由韧性状态转变为脆性状态。
这种现象称为“__________”。
工程材料与成型基础第3阶段江南大学练习题答案 共三个阶段,这是其中一个阶段,答案在最后。
江南大学网络教育第三阶段江南大学练习题答案共三个阶段,这是其中一个阶段,答案在最后。
考试科目:《工程材料与成型基础》第章至第章(总分100分)
__________学习中心(教学点)批次:层次:
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一单选题 (共10题,总分值10分,下列选项中有且仅有一个选项符合题目要求,请在答题卡上正确填涂。
)
1. 下列金属材料中,最适宜作为焊接构件的是()(1 分)
A. 20Cr13
B. HT200
C. T8
D. Q345(16Mn)
2. 从力学性能比较,聚合物的()比金属材料的好(1 分)
A. 刚度
B. 强度
C. 冲击韧度
D. 比强度
3. 模锻件上必须有模锻斜度,这是为了(1 分)
A. 节约金属材料
B. 节约能量
C. 减少工序
D. 便于取出锻件
4. 大批量生产自行车车圈,要求生产率高、焊接质量好、经济,应该选用(1 分)
A. 手弧焊
B. 电阻焊
C. 摩擦焊
D. 埋弧自动焊
5. 浇注时铸件的大平面朝下,主要是为了防止出现()缺陷(1 分)
A. 砂眼
B. 气孔
C. 夹渣
D. 夹砂
6. 锻件的力学性能比同样材料的铸件好,是因为(1 分)
A. 剥离的氧化皮带走了材料中的有害杂质
B. 在反复加热和锤打中消除了铸造应力
C. 再结晶中细化了晶粒,并使铸造组织的内部缺陷被焊合
D. 使晶粒变形,获得纤维状组织
7. 对于外形和内腔都十分复杂的零件,最好采用()方法生产毛坯(1 分)
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工程材料及成型技术 复习要点及答案
第一章1、按照零件成形的过程中质量m 的变化,可分为哪三种原理?举例说明。
按照零件由原材料或毛坯制造成为零件的过程中质量m的变化,可分为三种原理△m<0(材料去除原理);△m=0(材料基本不变原理);△m>0(材料累加成型原理)。
2、顺铣和逆铣的定义及特点。
顺铣:铣刀对工件的作用力在进给方向上的分力与工件进给方向相同的铣削方式.逆铣;铣刀对工件的作用力在进给方向上的分力与工件进给方向相反的铣削方式。
顺铣时,每个刀的切削厚度都是有小到大逐渐变化的逆铣时,由于铣刀作用在工件上的水平切削力方向与工件进给运动方向相反,所以工作台丝杆与螺母能始终保持螺纹的一个侧面紧密贴合。
而顺铣时则不然,由于水平铣削力的方向与工件进给运动方向一致,当刀齿对工件的作用力较大时,由于工作台丝杆与螺母间间隙的存在,工作台会产生窜动,这样不仅破坏了切削过程的平稳性,影响工件的加工质量,而且严重时会损坏刀具。
逆铣时,由于刀齿与工件间的摩擦较大,因此已加工表面的冷硬现象较严重.顺铣时的平均切削厚度大,切削变形较小,与逆铣相比较功率消耗要少些。
3、镗削和车削有哪些不同?车削使用范围广,易于保证零件表面的位置精度,可用于有色金属的加工、切削平稳、成本低。
镗削是加工外形复杂的大型零件、加工范围广、可获得较高的精度和较低的表面粗糙度、效率低,能够保证孔及孔系的位置精度.4、特种加工在成形工艺方面与切削加工有什么不同?(1)加工时不受工件的强度和硬度等物理、机械性能的制约,故可加工超硬脆材料和精密微细零件。
(2)加工时主要用电能、化学能、声能、光能、热能等去除多余材料,而不是靠机械能切除多余材料。
(3)加工机理不同于切削加工,不产生宏观切屑,不产生强烈的弹塑性变形,故可获得很低的表面粗糙度,其残余应力、冷作硬化、热影响度等也远比一般金属切削加工小。
(4) 加工能量易于控制和转换,故加工范围广、适应性强。
(5)各种加工方法易复合形成新工艺方法,便于推广。
噶米工程材料及成型技术习题及答案
噶米工程材料及成型技术习题及答案6、何谓硅铝明?它属于哪一类合金?为什么硅铝明具有良好的铸造性能?在变质处理前后其组织和性能有何变化?7、简述铝合金的变质处理和灰铸铁的孕育处理有何异同之处。
8、简述固溶强化、弥散强化、时效强化产生的原因及它们的区别。
钢的强化方法与铝合金的强化方法有何不同?9、试述下列零件进行时效处理的作用:(a)性状复杂的大型铸件在500-600℃进行时效处理。
(b)铝合金淬火后在140℃进行时效处理。
(c)GCr15钢制造的高精度丝杠在150℃进行时效处理。
10、如果铝合金的晶粒粗大,能否重新加热细化?11、指出下列代号、牌号合金的类别、主要合金元素及主要性能特征:LF21、LC6、LY4、LD5、ZL102、YG15、ZQSn10-1、H68、H59、ZCuZn16Si4,QBe2,HPb59-1,ZSnSb11Cu6、TA712、黄铜属于什么合金?简单黄铜和复杂黄铜的牌号如何表示?试举例说明。
为什么含锌较多的黄铜,经冷加工后不适宜在潮湿的大气、海水及在含氨的情况下使用?用什么方法改善其抗蚀性?13、铜合金分几类?指出每类铜合金的主要用途?单相黄铜和双相黄铜哪个强度高?14、锡青铜属于什么合金?为什么工业用锡青铜的含锡量大多不超过14%?15、黄铜属于什么合金?为什么工业用黄铜的含锌量大多不超过45%?16、轴瓦材料必须具有什么特性?对轴承合金的组织有什么要求?巴氏合金有几类?举例说明常用巴氏合金的成分、性能和用途。
17、硬质合金在组成、性能和制造工艺方面有何特点?18、钛合金的特性、分类及各类钛合金的大致用途。
19、判断题:(1)铝合金人工时效比自然时效所获得的硬度高,且效率也高,因此多数情况下采用人工时效。
(2)铝合金的热处理强化工艺通常由固溶处理和时效两个阶段组成。
(3)紫铜是一种耐蚀性极好的铜合金结构材料。
习题七非金属材料与新型材料1、解释下列名词:(1)单体链节、聚合度(2)加聚反应缩聚反应(3)线型高聚物支链型高聚物体型高聚物(4)玻璃态高弹态粘流态(5)热固性塑料热塑性塑料(6)大分子链的构象2、什么是高聚物的结晶度?其大小对高聚物的性能有何影响?3、假设聚乙烯的聚合度n=100000,求:(1)聚乙烯的分子量(2)一个分子伸长后的近似链长(取C-C距离为0.154某10H=1)4、线型无定型高聚物在不同温度下受相同压力所产生的变形有何特征?5、有一聚丙烯绳(0.38Kg/m),如果该聚合物的聚合度为n=5000,计算3m长的绳子所含聚丙烯的链数。
材料成型基础复习试题(含答案)
材料成型基础复习试题(含答案)试卷1⼀、思考题1.什么是机械性能?(材料受⼒作⽤时反映出来的性能)它包含哪些指标?(弹性、强度、塑性、韧性、硬度等)各指标的含意是什么?如何测得?2.硬度和强度有没有⼀定的关系?为什么? (有,强度越⾼,硬度越⾼)为什么?(都反映材料抵抗变形及断裂的能⼒)3.名词解释:过冷度,晶格,晶胞,晶粒与晶界,同素异晶转变,固溶体,⾦属化合物,机械混合物。
4.过冷度与冷却速度有什么关系?对晶粒⼤⼩有什么影响? (冷却速度越⼤过冷度越⼤,晶粒越细。
)5.晶粒⼤⼩对⾦属机械性能有何影响?常见的细化晶粒的⽅法有哪些? (晶粒越细,⾦属的强度硬度越⾼,塑韧性越好。
孕育处理、提⾼液体⾦属结晶时的冷却速度、压⼒加⼯、热处理等)6.说明铁素体、奥⽒体、渗碳体和珠光体的合⾦结构和机械性能。
7.默绘出简化的铁碳合⾦状态图,并填⼈各区域内的结晶组织。
8.含碳量对钢的机械性能有何影响?⼆、填表说明下列符号所代表的机械性能指标三、填空1. 碳溶解在体⼼⽴⽅的α-Fe中形成的固溶体称铁素体,其符号为F ,晶格类型是体⼼⽴⽅,性能特点是强度低,塑性好。
2. 碳溶解在⾯⼼⽴⽅的γ-Fe中形成的固溶体称奥⽒体,其符号为 A ,晶格类型是⾯⼼⽴⽅,性能特点是强度低,塑性⾼。
3. 渗碳体是铁与碳的⾦属化合物,含碳量为6.69%,性能特点是硬度⾼,脆性⼤。
4. ECF称共晶线线,所发⽣的反应称共晶反应,其反应式是得到的组织为 L(4.3%1148℃)=A(2.11%)+Fe3C 。
5. PSK称共析线线,所发⽣的反应称共析反应,其反应式是A(0.77%727 ℃)=F(0.0218%)+ Fe3C 得到的组织为珠光体。
6. E是碳在γ-Fe中的最⼤溶解度点,P是碳在α-Fe中的最⼤溶解度点, A l线即 PSK ,A3线即 GS , A cm线即 ES 。
7. 45钢在退⽕状态下,其组织中珠光体的含碳量是 0.77% 。
工程材料及成形工艺基础试题
工程材料及热成型工艺复习题习题一一、填空题1.工程材料按成分特点可分为金属材料、、;金属材料又可分为和两类;非金属材料主要有、;复合材料是指。
2.炼铁的主要设备是炉,炼钢炉主要有转炉和,转炉主要用于冶炼钢。
3.钢材的主要品种有钢板、、、等,钢板是采用方法生产的,其种类有厚板、中板、薄板,它们的厚度分别为、、。
4.金属材料的力学性能主要包括强度、、、等;强度的主要判据有和,强度和可以用拉伸试验来测定;测量方法简便、不破坏试样,并且能综合反映其它性能,在生产中最常用。
5.铜、铝、铁、铅、钨、锡这六个金属,按密度由高至低排列为,按熔点由高至低排列为。
6.晶体是指,晶体结构可用晶格来描述,常见金属晶格有、和;金属Cu、Al、γ-Fe等金属的晶格类型为,α-Fe、β-Ti、Cr、W等金属的晶格类型为。
7.合金是的物质,合金相结构主要有和;其中常作为合金的基体相,少量、弥散分布时可强化合金,常作为强化相。
8.实际金属的结晶温度总是低于结晶温度,这种现象称为过冷现象,一般情况下金属的冷却速度越快,过冷度越,结晶后的晶粒越,金属的强度越,塑性和韧性越。
二、选择题1.三种材料的硬度如下,其中硬度最高的是( C ),硬度最低的是( B )(a)40HRC (b)250HBS (c)800HV2.在设计机械零件时,一般用( AB )作为设计的主要依据。
(a)σ b (b) σs (c) σ-1 (d)δ3.硬度在235~255HBS的成品轴,抽检性能时应采用( B )。
(a)HBS (b) HRC (c) HRB4.高温下的铁冷却过程中,在1394℃由γ-Fe转变为α-Fe时,其体积会( A )。
(a)膨胀 (b) 缩小(c)不变三、金属的晶粒大小对力学性能有何影响?生产中有哪些细化晶粒的措施?答:在室温下,一般情况是晶粒越细,其强度、硬度越高,韧性、塑性越好,这种现象称为细化晶粒。
措施:(1).增加过冷度;(2).变质处理;(3).附加振动。
工程材料及成型技术基础模考试题含答案
工程材料及成型技术基础模考试题含答案一、单选题(共90题,每题1分,共90分)1、同素异构转变伴随着体积的变化,其主要原因是( )A、致密度发生变化B、过冷度发生变化C、晶粒长大速度发生变化D、晶粒度发生变化正确答案:A2、关于金属型铸造,下列叙述错误的是( )A、型腔表面必须喷刷涂料B、金属型无退让性C、铸件在型腔内停留的时间应较长D、金属型无透气性正确答案:C3、生产大型锻件时应选用的锻造方法为( )。
A、冲压B、胎模锻C、锤上模锻D、自由锻正确答案:D4、T10钢锻坯切削加工前,应进行的预备热处理是( )。
A、去应力退火B、球化退火C、再结晶退火D、完全退火正确答案:B5、锻造时对金属加热的目的是( )A、消除内应力B、提高韧性C、提高塑性,降低变形抗力D、提高强度正确答案:C6、晶界、亚晶界是实际晶体材料晶体缺陷中的( )A、线缺陷B、体缺陷C、点缺陷D、面缺陷正确答案:D7、共析钢奥氏体化后,在A1~680℃范围内等温,其转变产物是( )。
A、上贝氏体B、屈氏体C、索氏体D、珠光体正确答案:D8、金属经冷塑性变形后,其力学性能下降的是( )A、弹性B、塑性C、强度D、硬度正确答案:B9、60Si2Mn钢制造板簧时。
其最终热处理为( )。
A、淬火+中温回火B、正火C、调质D、淬火+低温回火正确答案:A10、平衡状态下冲击韧性最好的材料是( )A、Q195B、45C、T7D、T10正确答案:A11、铸件形成缩孔、缩孔的基本原因是由于合金的( )A、液态收缩B、凝固收缩C、固态收缩D、液态收缩和凝固收缩正确答案:D12、锻造过程中,如果出现过烧现象( )A、无法消除B、可通过再结晶退火消除C、可通过热处理消除D、可通过多次锻造消除正确答案:A13、成批生产中、小型锻件,一般应采用的锻造方法是( )A、自由锻B、模锻C、锻焊组合D、胎模锻正确答案:D14、晶体中的间隙原子属于( )A、点缺陷B、线缺陷C、体缺陷D、面缺陷正确答案:A15、晶体中的位错属于( )A、体缺陷B、线缺陷C、点缺陷D、面缺陷正确答案:B16、对于高熔点合金精密铸件的成批生产,常采用( )A、压力铸造B、低压铸造C、熔模铸造D、金属型铸造正确答案:C17、下列因素中不影响合金的充型能力的因素是( )A、铸件结构B、合金的化学成分C、造型方法D、浇注温度正确答案:C18、变速箱中传动轴,其毛坯的成形方法当是( )A、焊接B、锻造C、铸造D、型材正确答案:B19、珠光体是一种( )A、两相混合物B、单相固溶体C、Fe与C的化合物D、金属间化合物正确答案:A20、珠光体的转变温度越低,则( )。
工程材料及成型技术习题及答案参考Word
习题一工程材料的性能1、由拉伸试验可得出哪些力学性能指标?在工程上这些指标是如何定义的?2、说明σs,σb,δ,ψ,E、G、σ-1,αk符号的意义和单位?3、在测定强度上σs和σ0.2有什么不同?4、在设计机械零件时常用哪两种强度指标?为什么?5、在何种服役条件下,屈服强度、抗拉强度、疲劳强度是设计中最有用的数据?6、设计刚度好的零件,应根据何种指标选择材料?采用何种材料为宜?材料的E越大,其塑性越差,这种说法是否正确? 为什么?7、材料的弹性模量E的工程含义是什么?它和零件的刚度有何关系?8、什么是弹性模量E?金属弹性模量的大小主要取决什么因素?9、金属材料刚度与金属机件刚度两者含义有何不同?10、试区别材料刚度与弹性的概念,一个弹簧由于刚度不足或弹性差产生的失效现象有何不同?如何防治二者造成的失效?11、有一低碳钢拉伸试件,d0=10.0mm,L0=50mm,拉伸实验时测得F s=20.5kN,F b=31.5kN,d1=6.25mm,L1=66mm,试确定此钢材的σs,σb,δ,ψ。
12、拉伸试件的原标距长度为50mm,直径为10.0mm,拉断后对接试样的标距长度为79mm,缩颈区的最小直径为4.9mm,求其δ,ψ。
这两个指标,哪个表征材料的塑性更准确?塑性指标在工程上有哪些实际意义?13、一根直径为2.5mm的3m长钢丝受载荷4900N后,有多大变形?(钢丝的弹性模量为205000MN/m2)14、标距不同的伸长率能否进行比较?为什么?15、现有标准圆形长、短试件各一根,原始直径d0=10mm,经拉伸试验,测得其延伸率δ5和δ10均为25%,求两试件拉断时的标距长度?这两个试件中那一个塑性较好?为什么?16、常用的硬度试验方法有几种?其应用范围如何?这些方法测出的硬度值能否进行比较?17、甲乙丙丁四种材料的硬度分别是45HRC,90HRB,800HV,240HBS,试比较这四种材料硬度的高低。
2019年自考《材料加工和成型工艺》试题及答案
2019年自考《材料加工和成型工艺》试题及答案选择题1.为了防止铸件过程中浇不足以及冷隔等缺陷产生,可以采用的工程措施有( )。
A.减弱铸型的冷却能力;B.增加铸型的直浇口高度;C.提高合金的浇注温度;D.A、B和C;E.A和C。
2.顺序凝固和同时凝固均有各自的优缺点。
为保证铸件质量,通常顺序凝固适合于( ),而同时凝固适合于( )。
A.吸气倾向大的铸造合金;B.产生变形和裂纹倾向大的铸造合金;C.流动性差的铸造合金;D.产生缩孔倾向大的铸造合金。
3.铸造应力过大将导致铸件产生变形或裂纹。
消除铸件中残余应力的方法是( );消除铸件中机械应力的方法是( )。
A.采用同时凝固原则;B.提高型、芯砂的退让性;C.及时落砂;D.时效处理。
4.合金的铸造性能主要是指合金的( )和( )。
A.充型能力;B.流动性;C.收缩;D.缩孔倾向;E.应力大小;F.裂纹倾向。
6.如图2-2所示应力框铸件。
浇注并冷却到室温后,各杆的应力状态为( )。
若用钢锯沿A-A线将φ30杆锯断,此时断口间隙将( )。
断口间隙变化的原因是各杆的应力( ),导致φ30杆( ),φ10杆( )。
图2-2A.增大;B.减小;C.消失;D.伸长;E.缩短;F.不变;G.φ30杆受压,φ10杆受拉; H.φ30杆受拉,φ10杆受压。
7.常温下落砂之前,在下图所示的套筒铸件中( )。
常温下落砂以后,在该铸件中( )。
A.不存在铸造应力;B.只存在拉应力;C.存在残余热应力;D.只存在压应力;E.存在机械应力;F.C和E。
8.铸铁生产中,为了获得珠光体灰口铸铁,可以采用的方法有( )。
A.孕育处理;B.适当降低碳、硅含量;C.适当提高冷却速度;D.A、B和C;E.A和C。
9.HTl00、KTH300-06、QT400-18的力学性能各不相同,主要原因是它们的( )不同。
A.基体组织;B.碳的存在形式;C.石墨形态;D.铸造性能。
10.灰口铸铁(HT)、球墨铸铁(QT)、铸钢(ZG)三者铸造性能的优劣顺序( );塑性的高低顺序为( )。
工程材料与成型技术练习题库(附参考答案)
工程材料与成型技术练习题库(附参考答案)一、单选题(共52题,每题1分,共52分)1.可热处理强化的变形铝合金淬火后在室温放置--段时间,则其力学性能会发生的变化是_A、强度、硬度和塑性都有明显下降B、强度、硬度和塑性都有明显提高C、硬度和强度明显提高,但塑性下降D、强度和硬度显著下降,塑性提高正确答案:C2.ZChSnSb8-—4是( )。
A、铸造铝合金B、铸造黄铜C、铸造青铜D、滑动轴承合金正确答案:D3.共晶转变的产物是 ( )A、莱氏体B、珠光体C、渗碳体D、奥氏体正确答案:A4.灰铸铁中,石墨越多、越粗大、分布越不均匀,则其抗拉强的和塑性( )A、越高B、先高后低C、先低后高D、越低正确答案:D5.焊接时通过焊渣对被焊区域进行保护以防止空气有害影响的焊接方法是( ).A、电渣焊B、电弧焊C、氩弧焊D、埋弧焊正确答案:A6.对于低碳钢和低强度级普通低合金钢焊接结构,焊接接头的破坏常常出现在( )。
A、热影响区B、母材C、再结晶区D、焊缝正确答案:A7.热处理工艺过程由( )三个阶段组成。
A、退火, ,淬火, 回火B、加热、保温、冷却C、正火、淬火、低温回火正确答案:B8.下列焊接方法属于压力焊的是( )。
A、CO2焊C、电阻焊D、手工电弧焊正确答案:C9.含炭量为0.40%的碳素钢牌号可能是( )A、40钢B、T4钢C、4钢D、T40正确答案:D10.对焊缝金属进行保护的方式为气-渣联合保护的焊接方法是( )。
A、摩擦焊B、埋弧焊C、电阻焊D、钎焊正确答案:B11.碳素工具钢在使用前( )A、要进行热处理B、不需要热处理C、有的需要有的不需要热处理D、以上都不对正确答案:C12.下列焊接方法中﹐属于熔化焊的是( )。
A、钎焊B、电阻焊D、摩擦焊正确答案:C13.球化退火用于( )锻轧件。
A、亚共析钢B、合金钢C、过共析钢正确答案:C14.形状复杂的高熔点难切削合金精密铸件的铸造应采用 ( )。
2021自考《材料加工和成型工艺》习题集及答案
2021自考《材料加工和成型工艺》习题集及答案一、选择题1.为了防止铸件过程中浇不足以及冷隔等缺陷产生,可以采用的工程措施有( )。
A.减弱铸型的冷却能力;B.增加铸型的直浇口高度;C.提高合金的浇注温度;D.A、B和C;E.A和C。
2.顺序凝固和同时凝固均有各自的优缺点。
为保证铸件质量,通常顺序凝固适合于( ),而同时凝固适合于( )。
A.吸气倾向大的铸造合金;B.产生变形和裂纹倾向大的铸造合金;C.流动性差的铸造合金;D.产生缩孔倾向大的铸造合金。
3.铸造应力过大将导致铸件产生变形或裂纹。
消除铸件中残余应力的方法是( );消除铸件中机械应力的方法是( )。
A.采用同时凝固原则;B.提高型、芯砂的退让性;C.及时落砂;D.时效处理。
4.合金的铸造性能主要是指合金的( )和( )。
A.充型能力;B.流动性;C.收缩;D.缩孔倾向;E.应力大小;F.裂纹倾向。
6.如图2-2所示应力框铸件。
浇注并冷却到室温后,各杆的应力状态为( )。
若用钢锯沿A-A线将φ30杆锯断,此时断口间隙将( )。
断口间隙变化的原因是各杆的应力( ),导致φ30杆( ),φ10杆( )。
图2-2A.增大;B.减小;C.消失;D.伸长;E.缩短;F.不变;G.φ30杆受压,φ10杆受拉; H.φ30杆受拉,φ10杆受压。
7.常温下落砂之前,在下图所示的套筒铸件中( )。
常温下落砂以后,在该铸件中( )。
A.不存在铸造应力;B.只存在拉应力;C.存在残余热应力;D.只存在压应力;E.存在机械应力;F.C和E。
8.铸铁生产中,为了获得珠光体灰口铸铁,可以采用的方法有( )。
A.孕育处理;B.适当降低碳、硅含量;C.适当提高冷却速度;D.A、B和C;E.A和C。
9.HTl00、KTH300-06、QT400-18的力学性能各不相同,主要原因是它们的( )不同。
A.基体组织;B.碳的存在形式;C.石墨形态;D.铸造性能。
10.灰口铸铁(HT)、球墨铸铁(QT)、铸钢(ZG)三者铸造性能的优劣顺序( );塑性的高低顺序为( )。
工程材料及成型工艺期末考试题库
工程材料及成形技术作业题库一. 名词解释Ao.奥氏体:奥氏体是碳溶于γ-Fe中的间隙固溶体,用符号“A”表示,呈面心立方晶格。
Be.本质晶粒度:奥氏体晶粒长大的倾向。
Be.贝氏体:在含碳量过饱和α的基体上弥散分布着细小的碳化物亚稳组织。
Bi.变质处理:在浇注前向铁液中加入少量孕育剂,形成大量高度弥散的难溶质点,成为石墨的结晶核心,以促进石墨的形核从而得到细珠光体基体和细小均匀分布的片状石墨。
C. C曲线:过冷奥氏体等温冷却转变曲线。
C. CCT曲线:过冷奥氏体连续冷却转变曲线。
Ca.残余奥氏体:奥氏体在冷却过程中发生相变后在环境温度下残存的奥氏体。
Cu.淬火:将钢加热到相变温度以上,保温一定时间,然后快速冷却以获得马氏体组织的热处理工艺Cu.淬透性:在规定条件下,决定钢材淬硬深度和硬度分布的特性。
Cu.淬硬性:钢淬火时得到的最大硬度。
Du.锻造比:变形前后的截面面积之比或高度之比。
Du.锻造流线:锻造流线也称流纹,在锻造时,金属的脆性杂质被打碎 ,顺着金属主要伸长方向呈碎粒状或链状分布;塑性杂质随着金属变形沿主要伸长方向呈带状分布 , 这样热锻后的金属组织就具有一定的方向性。
Di.第一类回火脆性:淬火钢在250度到350度回火是,冲击韧度明显下降,出现脆性。
Er.二次硬化:淬火钢在回火的某个阶段硬度不下降反而升高的现象。
Go.共晶转变:在一定的温度下,一定成分的液体同时结晶出两种一定成分的固相的反应Gu.固溶强化:由于溶质原子溶入而使金属强硬度升高的现象。
Gu.固溶体:合金在固态下,组员间仍能互相溶解而形成的均匀相Gu.过冷奥氏体:在A1温度一下暂时存在的奥氏体称为过冷奥氏体。
Gu.过冷度:理论结晶温度与实际结晶温度之差。
Ha.焊接性:是指对焊接加工的适应性,即在一定的焊接工艺条件(焊接方法、焊接材料、焊接工艺参数和结构形式等)下,获得优质焊接接头的难易程度。
He.合金:是由两种或两种以上的金属与非金属经一定方法所合成的具有金属特性的物质Ho.红硬性:是指材料在一定温度下保持一定时间后所能保持其硬度的能力。
工程材料及成型工艺基础习题及答案
〔2〕影响液态合金充型能力的因素有合金的流动性、浇注条件、铸型充填条件。
〔1〕合金在铸造生产条件下,获得优质铸件的难易程度。 〔2〕流动性和收缩。合金的流动性越好、收缩越小,铸造性能越好。
2.什么是合金的铸造性能?衡量合金铸造性能的主要指标是什么 ?其是如何影响的?
图2-3 铸铁顶盖的两种设计方案
8.分析图2-4所示零件分型方案的优缺点,并选择其中与零件生产类型相适应的分型方案。
大批量生产
单件生产
1
2
方案1
方案1
方案2
方案2
图(b)方案1:优点是起模高度小,砂箱高度减小;缺点是分开模造型对合箱精度要求较高,不易保证整个螺纹内孔外表的质量,且需要砂芯. 方案2:优点是整体模造型,铸件的尺寸精度易于保证;铸件螺纹内孔外表质量均匀;可以直接铸出铸件的内腔,省去了型芯。缺点是下砂箱高度大,起模高度较大. 单件生产时,应选择方案2。
图2-1 铸造应力框铸件
5. 灰口铸铁的组织和性能决定于什么因素?为什么在灰口铸铁中,碳硅含量越高,则其强度越低?
1〕灰口铸铁的组织和性能决定于化学成分和冷却速度。
2〕因为碳、硅含量越高,铸铁中的石墨片就越粗大,石墨数量也越多,对基体的破坏就越严重。同时基体中铁素体的量增加,珠光体的量减少。所以铸铁的强度越低。
金属材料成形根底作业〔2〕
4.铸件在凝固过程中所造成的体积缩减如得不到液态金属的补充,将产生缩孔或缩松。凝固温度范围窄的合金,倾向于“逐层凝固〞,因此易产生缩孔;而凝固温度范围宽的合金,倾向于“糊状凝固〞,因此易产生缩松。 5.准确地估计铸件上缩孔可能产生的位置是合理安排冒口和冷铁的主要依据。生产中确定缩孔位置的常用方法有画等温线法、内切圆法和计算机模拟凝固法等。 6.顺序凝固原则主要适用于 逐层凝固的合金,其目的是消除缩孔;同时凝固原则主要适用于 糊状凝固的合金,其目的是减小应力。
整理工程材料与成形技术基础习题(含答案)
20 年 月 日A4打印 / 可编辑x2040251工程材料及成型技术基础课程教学大纲x2040251工程材料及成型技术基础课程教学大纲课程名称:工程材料及成型技术基础英文名称:Engineering Materials and Moulding Technology Foundation课程编码:x2040251学时数:48其中实践学时数:4 课外学时数:学分数:3.0适用专业:机械设计制造及其自动化机械电子工程机械工程过程装备与控制工程一、课程简介《工程材料及成型技术基础》是机械类专业学生的一门重要专业基础课,与先修课程《工程训练》、后续课程《机械制造技术基础》共同探讨机械制造全过程——即从选择材料、制造毛坯、直到加工出零件所涉及的各个方面内容。
要求学生了解机械工程材料的一般知识,掌握常用材料的成分、组织、性能与加工工艺之间的关系及其用途,使学生具有合理选用材料、正确确定加工方法的能力,并初步掌握零件的结构工艺性,为学生今后的学习、设计、工作打下必备的基础。
二、课程目标与毕业要求关系表三、课程教学内容、基本要求、重点和难点(一)工程材料的结构与性能1. 教学内容晶体材料的原子排列;合金的晶体结构;工程材料的性能2. 基本要求(1)了解部分:晶体结构及缺陷的形式;单晶体和多晶体;相与组织之间的关系;固溶体和化合物性能;机械性能的概念;材料物理化学性能的概念;陶瓷和高聚物的结构(2)理解部分:刚度、强度、塑性、韧性与材料之间的关系应用;材料工艺性能的含义(3)掌握部分:晶体结构缺陷与材料性能之间的关系;合金的相的种类及对性能的影响;硬度的测量、表示方法及应用(4)熟练掌握:材料强化方式3. 重点和难点(1)重点:金属的三种典型晶体结构;实际金属中的三类晶体缺陷;合金的相结构;材料的力学性能指标σS、σb、δ、αk、HB、HRC及与材料之间的关系(2)难点:材料强化方式(二)金属材料的凝固与固态相变1. 教学内容金属结晶过程的基本规律;二元合金相图的分析;铁碳相图的分析;钢在加热和冷却时的转变2. 基本要求(1)了解部分:金属结晶过程的基本规律及影响因素;铁的同素异构转变;二元相图的意义和基本类型;钢在加热时的转变(2)理解部分:细化晶粒的方法;二元相图的基本类型和结晶过程特点;相图与材料使用性能和工艺性能之间关系;连续冷却转变曲线;钢在冷却时的转变产物及性能特点(3)掌握部分:杠杆定律;匀晶相图;共晶转变;包晶转变;共析转变(4)熟练掌握:铁碳相图的规律及应用3. 重点和难点(1)重点:铁碳合金的基本相;碳钢室温下的平衡组织组成;含碳量对铁碳合金的组织及性能的影响;铁碳相图的应用(2)难点:铁碳相图(三)金属材料的塑性变形1. 教学内容金属的塑性变形;塑性变形对金属组织和性能的影响;回复与再结晶;冷、热变形;金属的可锻性2. 基本要求(1)了解部分:单晶体与多晶体金属的塑性变形特点;加工硬化现象;残余应力的危害及消除(2)理解部分:塑性变形金属在加热时组织与性能的变化;金属可锻性的概念及影响因素(3)掌握部分:加工硬化现象的应用;回复与再结晶的特点;冷、热变形的对比;纤维组织对性能的影响及应用(4)熟练掌握:无3. 重点和难点(1)重点:加工硬化现象的应用;回复与再结晶的应用;冷、热变形的选择;纤维组织对性能的应用(2)难点:无(四)金属材料热处理1. 教学内容钢的热处理工艺(退火、正火、淬火、回火、渗碳、感应加热表面淬火)2. 基本要求(1)了解部分:热处理的分类及工序安排;固溶处理和时效强化;热处理零件结构工艺性;先进热处理工艺;渗氮的特点和应用(2)理解部分:退火、正火、淬火、回火的工艺;感应加热表面淬火的参数选择;渗碳过程(3)掌握部分:退火、正火、淬火、回火、渗碳、感应加热表面淬火的目的、组织及应用(4)熟练掌握:退火、正火、淬火、回火、渗碳、感应加热表面淬火的目的、组织及应用3. 重点和难点(1)重点:退火、正火、淬火、回火、渗碳、感应加热表面淬火的目的,组织和应用(2)难点:无(五)金属表面改性处理1. 教学内容金属表面改性处理的目的、意义、特点和方法2. 基本要求(1)了解部分:金属表面改性处理的意义(2)理解部分:转化膜、电镀、离子沉积、热喷涂、涂装、表面着色等工艺的特点和应用场合(3)掌握部分:无(4)熟练掌握:无3. 重点和难点(1)重点:无(2)难点:无(六)金属材料1. 教学内容合金钢的概述;合金元素的作用;结构钢;工具钢;特殊性能钢;铸铁2. 基本要求(1)了解部分:合金钢的分类、编号方法、化学成分和主要用途;特殊性能钢(主要是不锈钢)的性能特点、热处理工艺及主要用途;有色金属和新型金属材料(2)理解部分:合金元素对钢的组织和性能影响规律(3)掌握部分:工具钢、灰铸铁的性能特点及应用;弹簧钢、轴承钢、易切削钢成分、性能特点及主要用途(4)熟练掌握:普通碳素结构钢和普通低合金结构钢、调质钢、渗碳钢成分、性能特点、热处理工艺、典型牌号及应用3. 重点和难点(1)重点:普通碳素结构钢和普通低合金结构钢、调质钢、渗碳钢成分、性能特点、热处理工艺、典型牌号及应用(2)难点:无(七)铸造1. 教学内容合金铸造性能;砂型铸造工艺;特种铸造;铸件结构设计;常用合金铸造生产2. 基本要求(1)了解部分:特种铸造的特点和应用;铸造技术新进展(2)理解部分:砂型铸造工艺选择(3)掌握部分:砂型铸造工艺和常用合金的铸造生产(4)熟练掌握:合金的铸造性能;灰铸铁的铸造性能;铸件结构设计3. 重点和难点(1)重点:合金的铸造性能;灰铸铁的铸造生产;铸件结构设计(2)难点:无(八)压力加工1. 教学内容自由锻;模锻;板料冲压;压力加工件结构设计2. 基本要求(1)了解部分:自由锻的工序;模锻的工序;挤压、轧制、拉拔方法;塑性加工新进展(2)理解部分:自由锻、模锻的特点及应用;板料冲压的工序、特点及应用(3)掌握部分:自由锻工艺规程制订;模锻工艺规程制订(4)熟练掌握:压力加工件结构设计3. 重点和难点(1)重点:压力加工件结构设计(2)难点:无(九)焊接1. 教学内容电弧焊;电阻焊;摩擦焊;焊接件结构工艺性;常用金属材料的焊接2. 基本要求(1)了解部分:电阻焊、摩擦焊、压力焊的特点;焊接技术新进展(2)理解部分:电弧焊接基本原理;焊接接头形式;铸铁的焊接;铜、铝合金的焊接(3)掌握部分:电弧焊方法及应用;碳钢和合金钢的焊接性(4)熟练掌握:焊接结构设计3. 重点和难点(1)重点:电弧焊方法及应用;碳钢和合金钢的焊接性;焊接结构设计(2)难点:无(十)机械零件材料及成型工艺的选用1. 教学内容工程材料及成型工艺选用的基本原则;具体成型方法及改性工艺的选用;典型零件的材料及成型工艺选择2. 基本要求(1)了解部分:无(2)理解部分:无(3)掌握部分:工程材料及成型工艺选用的基本原则;具体成型方法及改性工艺的选用(4)熟练掌握:典型零件的材料及成型工艺选择3. 重点和难点(1)重点:典型零件的材料及成型工艺选择(2)难点:无四、教学方式及学时分配五、课程其他教学环节要求(一)实验教学课:实验一铁碳合金平衡组织的显微分析要求:观察和识别铁碳合金在平衡状态下的显微组织,掌握铁碳合金的成分、组织和性能之间的对应关系实验二碳钢热处理的性能与组织分析要求:掌握钢的退火、正火、淬火、回火工艺;掌握含碳量、加热温度、冷却速度、回火温度对碳钢性能的影响;了解碳钢热处理的基本组织。
《工程材料与成型技术基础》课后习题答案第三章(庞国兴主编)
《工程材料与成型技术基础》课后习题答案第三章(庞国兴主编)庞国星主编工程材料作业第三章答案1、判断下列说法是否正确:(1)钢在奥氏体化后,冷却时形成的组织主要取决于钢的加热温度。
错误,钢在奥氏体化后,冷却时形成的组织主要取决于钢的冷却速度。
(2)低碳钢与高碳钢工件为了便于切削加工,可预先进行球化退火。
错误,低碳钢工件为了便于切削加工,预先进行热处理应进行正火(提高硬度)或完全退火。
而高碳钢工件则应进行球化退火(若网状渗碳体严重则在球化退火前增加一次正火),其目的都是为了将硬度调整到HB200左右并细化晶粒、均匀组织、消除网状渗碳体。
(3)钢的实际晶粒度主要取决于钢在加热后的冷却速度。
错误,钢的实际晶粒度主要取决于钢的加热温度。
(4)过冷奥氏体冷却速度快,钢冷却后的硬度越高错误,钢的硬度主要取决于含碳量。
(5)钢中合金元素越多,钢淬火后的硬度越高错误,钢的硬度主要取决于含碳量。
(6)同一钢种在相同加热条件下,水淬比油淬的淬透性好,小件比大件的淬透性好。
正确。
同一钢种,其C曲线是一定的,因此,冷速快或工件小容易淬成马氏体。
(7)钢经过淬火后是处于硬脆状态。
基本正确,低碳马氏体韧性要好些,而高碳马氏体硬而脆。
(8)冷却速度越快,马氏体的转变点Ms和Mf越低。
正确。
(9)淬火钢回火后的性能主要取决于回火后的冷却速度。
错误,淬火钢回火后的性能主要取决于回火温度。
(10)钢中的含碳量就等于马氏体的含碳量错误,钢中的含碳量是否等于马氏体的含碳量,要看加热温度。
完全奥氏体化时,钢的含碳量等于奥氏体含碳量,淬火后即为马氏体含碳量。
如果是部分奥氏体化,钢的含碳量一部分溶入奥氏体,一部分是未溶碳化物,从而可以减轻马氏体因含碳量过高的脆性,也能细化晶粒,此时马氏体含碳量要低于钢的含糖碳量。
2、将含碳量为1.2%的两个试件,分别加热到760℃和900℃,保温时间相同,达到平衡状态后以大于临界冷速的速度快速冷却至室温。
问:(1)哪个温度的试件淬火后晶粒粗大。
工程材料与热成型工艺期末试卷及参考答案
一、填空题1、材料的使用性能是指材料在使用过程中所表现出来的性能,主要包括力学性能、物理性能和化学性能等。
2、材料在外力去除后不能完全自动恢复而被保留下来的变形称为塑性变形。
3、纯铁在室温时为体心立方晶格,而加热至912℃以上则转变为面心立方晶格。
c相图反映了钢铁材料的组织随成分和温度变化的规律,在工4、Fe-Fe3程上为正确选材、用材及制定热加工工艺提供了重要的理论依据。
5、铁碳合金中的珠光体组织是由F和Fe3CII组成的机械混合物。
6、把工件表层迅速加热到淬火温度然后快速冷却进行淬火的热处理工艺称为表面淬火。
7、主要用于制造要求综合力学性能良好的机械零件、一般需经调质处理后使用的合金钢称为合金调质钢。
8、钢牌号"60SiMn”中,其中“60”表示Wc = 0.6% ,按用途这是一种合金2弹簧钢。
9、工程上常用的特殊性能钢主要包括不锈钢和耐热钢两大类。
二、判断题1、金属材料的力学性能差异是由其化学成分和组织结构决定的。
(V )2、某些机械零件在工作过程中即使承受的应力远小于材料的屈服点也有可s能发生突然性断裂。
(V )3、常见的固态金属一般都是非晶体,其内部原子排列是不规则的。
4、铁碳合金中的铁素体组织是碳溶解于a-Fe中形成的间隙固溶体。
(V )5、Wc=0.45%的碳素钢其室温平衡组织是珠光体。
(X )就是钢在淬火时为抑制非马氏体转变所需的6、所谓马氏体临界冷却速度Vk最小冷却速度。
(V )7、铁碳合金中的含碳量越高,其强度越高。
(X )8、过共析钢的预备热处理应采用完全退火。
(X )9、贝氏体等温淬火是将钢件加热到奥氏体化后,随即快速连续冷却到室温的热处理工艺。
(X )10、在规定条件下,决定钢材淬硬层深度和硬度分布的特性称为钢的淬透性,通常以钢在规定条件下淬火时获得的淬硬层深度的能力来衡量。
(V )11、在碳含量相同的情况下,一般合金钢具有比碳素钢更高的淬透性。
(V )12、5CrNiMo是一种Wc=0. 50%的合金调质钢。
2009-2010工程材料与成形技术期末考试3套试卷及答案北华大学机械工程学院
缺陷。
8. 在炼钢中,Si 是作为
加入钢中的。
9. 铅在室温下的塑性变形属于
加工,金属冷加工和热加工是以该材
料的
温度区分的
五、 判断题(每题 1 分,共 6 分)
1. S、P 都是碳钢中的有益元素。
(
)
2. T8 钢属于碳素工具钢,它也是高碳钢。
(
)
3. P 会引起钢的冷脆性,即使钢在室温下的塑性急剧下降。
)%C。
),含碳量约为(
)%C,含 Cr 量约为(
)%Cr,
含 Mo 量小于( 6. 2Cr13 名称(
)%Mo,含 V 量小于(
)%V。
),含碳量约为(
)%C,含 Cr 量约为(
)%Cr。
五、简答题(每题 6 分,共 24 分)
本题得分
1.T12 钢加热到 770℃后用图示各种方法冷却,分析其所得的组织。
A、盐水 B、水 C、矿物油 7 为了改善 T12 钢的切削性能,一般都采用( )热处理方法。
A、淬火+高温回火 B、完全退火 C、正火 D、球化退火 四、确定下列各金属材料的名称、碳含量、合金元素含量。(每空 0.5 分,共 10 分) 本题得分
1. T12 钢名称(
),含碳量约为(
)%C。
2. 45 钢名称(
4 过共析钢含碳量范围是( )?
A. 2.11% ~ 4.3% B.0.77% ~ 2.11% C. 0.008% ~ 2.11% D. 0.53% ~ 2.11%
5 在切应力的作用下,晶体的滑移发生在特定的晶面和晶向上,这些晶面和晶向一般都 是原子排列密度( )晶面和晶向。
A、最大 B、最小 C、最大和最小都可能 6 以下淬火介质中,( )的冷却能力最大。
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工程材料及成形工艺试题三及答案
一、是非题。
(正确的在括号内画√,错的画×,
每题2分,,共10分)
1. 金属多晶体是由许多结晶方向相同的单晶体组成的。
()
2.纯金属结晶时,形核率随着过冷度的增加而不断增加。
()
3.间隙固溶体一定是无限固溶体。
()
4. 铁素体的本质是碳在α-Fe中的间隙相。
()
5.在铁碳合金平衡结晶过程中,只有成分为4.3%C的铁碳合金才能发生共晶反
应。
()
二、选择题。
(每题10分,共20分)
1.晶体中的位错属于()
(a)点缺陷;(b)线缺陷;(c)面缺陷;(d)不属于缺陷
2.α-Fe和γ-Fe分别属于什么晶格类型()
(a)体心立方和面心立方;(b)面心立方和体心立方;(c)体心立方和密排六方;(d)面心立方和密排六方;
3.金属结晶时,冷却速度越快,其实际结晶温度将()
(a)越高;(b)越低;(c)也接近理论结晶温度;(d)没有影响;
4.实际金属结晶时,通过控制形核速率N和长大速率G的比值来控制晶粒大小,在下列情况下获得粗大晶粒()
(a)N/G很大;(b)N/G很小;(c)N/G居中时;(d)与N/G无关;
5.固溶体的晶体结构()
(a)与溶剂相同;(b)与溶质相同;(c)与溶剂、溶质都不同;(d)与溶剂相同、也可能与溶质相同;
6. 间隙固溶体一定是()
(a)无限固溶体;(b)有序固溶体;(c)有限固溶体;(d)置换固溶体;
7. 奥氏体是()
(a)碳在α-Fe中的间隙固溶体;(b)碳在α-Fe中的置换固溶体;
(c)碳在γ-Fe中的间隙固溶体;(d)碳在γ-Fe中的置换固溶体;
8.珠光体是一种()
(a)单相固溶体;(b)两相混合物(c)Fe与C的化合物;(d)两相固溶体;
9.铁素体的力学性能特点是()
(a)强度高、塑性好、硬度低;(b)强度低、塑性差、硬度低;
(c)强度低、塑性好、硬度低、(d)强度高、塑性差、硬度低;
10.Fe-Fe3C相图中ES线是碳在()中的固溶线。
(a)铁素体;(b)珠光体;(c)奥氏体;(d)渗碳体;
三、名词解释。
(每空5分,共20分)
1.晶胞
2.晶粒
3.合金
4.相。
5.共晶转变
四、解答题。
(本题50分)
1.实际金属中存在的缺陷有哪些?他们对性能有什么影响?(5分)
2.常见金属晶体结构有哪几种?α-Fe、γ-Fe 、Cr、V、Al、Cu、Ni、Mg、Zn各为何种晶体结构。
(5分)
3.试画出纯金属的冷却曲线,分析曲线中出现的“平台”的原因。
(5分)
4.什么是固溶强化?造成固溶强化的原因是什么?(5分)
5.根据铁碳合金相图分析碳含量为0.45%、1.2%铁碳合金从液态缓冷至室温的结晶过程,并绘出它们的室温平衡状态显微组织示意图。
(30分)
试题三答案
一、是非题。
(正确的在括号内画√,错的画×)
1. ×
2. ×
3. ×
4. ×
5.×
二、选择题。
1-10 babba ccbcc
三、名词解释
1.晶胞:用来描述晶体结构的最小的单元。
2.晶粒:位向不同、形状各异的小晶体称为晶粒。
3.合金:由两种或两种以上的金属元素或金属元素与非金属元素组成的具有金属特性的物质。
4.相:把合金中结构相同、成分和性能均一,并以界面相互隔开的组成部分。
5.共晶转变:二元合金在缓慢冷却到某个温度时发生同时结晶出两种成分不同的固相过程。
四、解答题。
1.实际金属中存在的缺陷有哪些?他们对性能有什么影响?(5分)
答:(1)点缺陷:产生晶格畸变;,是电阻、强度升高原子扩散容易;
(2)线缺陷:产生晶格畸变,位错密度达到一定程度,产生位错强化;
(3)面缺陷:原子排列紊乱,处于高能量状态,使原子扩散容易,晶界容易受腐蚀,晶界阻碍位错运动,产生晶界强化。
2.常见金属晶体结构有哪几种?α-Fe、γ-Fe 、Cr、V、Al、Cu、Ni、Mg、Zn各为何种晶体结构。
(5分)
答:常见的晶格:体心立方晶格(BCC)、面心立方晶格(FCC)或密排六方晶格。
体心立方晶格:α-Fe、Cr、V。
面心立方晶格:γ-Fe、Al、Cu、Ni。
密排六方晶格:Mg、Zn。
3.试画出纯金属的冷却曲线,分析曲线中出现的“平台”的原因。
(5分)
答:原因是结晶时释放的结晶潜热与向外散失的热量达到平衡。
4.什么是固溶强化?造成固溶强化的原因是什么?(5分)
答:通过在溶剂中融入某种元素形成固溶体而使合金强度、硬度提高的效应,成为固溶强化。
其原因是溶入溶质元素后,溶剂晶格产生畸变,使位错运动的阻力增大。
5. 根据铁碳合金相图分析碳含量为0.45%、1.2%铁碳合金从液态缓冷至室温的结晶过程,并绘出它们的室温平衡状态显微组织示意图。
(30分)
答:
图2-28 典型铁碳合金结晶过程示意图
(1)共析钢的结晶
图2-28所示中合金Ⅰ为w
c
=0.77%的共析钢,其结晶过程如图2-29所示,它在1点以上为液相,温度缓慢降到1点时开始从液相中结晶出奥氏体,降到2点时液相全部结晶为奥氏体。
在2-3点(即S点)之间奥氏体没有变化,继续缓慢冷却至3(727℃)点,开始发生共析转变,从奥氏体中同时析出铁素体和渗碳体,构成交替重叠的层片状两相组织,称为珠光体(P)。
其共析转变式为:As→P
(F+Fe
3
C)。
在3点以下继续缓冷时,铁素体成分沿PQ线变化,将有少量三次渗
碳体(Fe
3C
Ⅲ
)从铁素体中析出,并与共析渗碳体混在一起,不易分辨,而且在
钢中影响不大,故可忽略不计。
合金Ⅰ的室温组织为珠光体。
共析钢的显微组织
如图2-29中最后一图所示,其中白色部分为铁素体,黑色部分为渗碳体。
图2-29 共析钢结晶过程示意图
(3)过共析钢的结晶
图2-28中合金Ⅲ为wc =1.2%的过共析钢。
其结晶过程如图2-31所示,当温度降到1点时开始从液相中结晶出奥氏体,降到2点时全部结晶为奥氏体,在2点和3点之间奥氏体没有变化,当温度继续降低到3点以下,此时从奥氏体中将析出二次渗碳体(Fe3CⅡ),且奥氏体的质量分数沿ES线变化。
当缓慢冷却到4点时,剩余奥氏体为S点成分,将发生共析反应,转变为珠光体。
继续冷却,组织基本不变。
其室温组织为珠光体和网状二次渗碳体。
过共析钢的显微组织如图2-31最后一图所示,其中呈片状黑白相间的组织为珠光体,白色网状组织为二次渗碳体。
所有的过共析钢的室温组织都是由珠光体和网状二次渗碳体组成的。
不同的是随碳的质量分数的增加,网状二次渗碳体量增多,珠光体量减少。
图2-31 过共析钢结晶过程示意图。