金属工艺学课后练习讲解
金属工艺学部分课后习题解答
补充习题
下列铸件在大批量生产时，以什么铸造措施 为宜？ 铝活塞金属型铸造、汽轮机叶片熔模铸造、 汽缸套离心铸造、车床床身砂型铸造、摩托车 气缸体压力铸造、汽车喇叭压力铸造、大口径 污水管离心铸造、大模数齿轮滚刀熔模铸造
压力加工：第二章 铸造
7 图示零件采用锤上模锻制造，请选择最合适旳分模面
位置？ p127
I
铸造：第三章 砂型铸造
5.图示铸件在单件生产条件下该选用哪种造型措施？
方案I： 分型面为曲
面，不利于分型。
I
方案II：分型面在最
II
大截面处，且为平面，
方案可行。
铸造：第三章 砂型铸造
5.图示铸件在单件生产条件下该选用哪种造型措施？
I II
两方案均可， 但型芯头形状 不同。
铸造：第三章 砂型铸造
铸造：第一章 铸造工艺基础
8.试用下面异形梁铸钢件分析其热应力旳形成原 因，并用虚线表达出铸件旳变形方向。p49
形成原因：壁厚不均匀。
铸造：第三章 砂型铸造
5.图示铸件在单件生产条件下该选用哪种造型措施？
p73
I方案存在错箱可能。 该零件不算太高，故 方案II稍好，从冒口
II
安放来看，II方案轻 易安放。
焊接措施: 手工电弧焊、二氧化碳气体保护焊
端面车刀
6.图示铸件有几种分型方案？在大批量生产中应选择 哪种方案？ p73
应采用方案I，方案II
I
型芯稳定，但φ40凸台
阻碍拔模。
II
铸造：第三章 砂型铸造
6.图示铸件有几种分型方案？在大批量生产中应选择 哪种方案？ p73
I
III II
应采用方案III，方案I需要活块，且下面活 块难以取出；方案II需要挖砂。
金属工艺学课后题答案(3篇)
第1篇一、选择题1. 金属工艺学是研究什么内容的学科？A. 金属材料的制备B. 金属材料的加工C. 金属材料的性能D. 以上都是答案：D解析：金属工艺学是研究金属材料的制备、加工、性能及其应用的一门学科。
2. 金属材料的加工方法有哪些？A. 锻造B. 焊接C. 铸造D. 以上都是答案：D解析：金属材料的加工方法包括锻造、焊接、铸造、切割、成形、热处理等。
3. 金属材料的性能主要有哪些？A. 硬度B. 延展性C. 抗拉强度D. 以上都是答案：D解析：金属材料的性能主要包括硬度、延展性、抗拉强度、耐腐蚀性、耐热性等。
4. 金属材料的制备过程包括哪些步骤？A. 原材料的选择B. 原材料的熔炼C. 金属材料的铸造D. 以上都是答案：D解析：金属材料的制备过程包括原材料的选择、熔炼、铸造、热处理等步骤。
5. 金属材料的加工方法中，哪一种方法对金属材料的性能影响最大？A. 锻造B. 焊接C. 铸造D. 切割答案：A解析：锻造是一种将金属加热至一定温度后，利用外力使金属产生塑性变形，从而改善金属组织和性能的加工方法。
因此，锻造对金属材料的性能影响最大。
二、填空题1. 金属工艺学是研究__________、__________、__________及其应用的一门学科。
答案：金属材料的制备、加工、性能解析：金属工艺学是研究金属材料的制备、加工、性能及其应用的一门学科。
2. 金属材料的加工方法主要包括__________、__________、__________等。
答案：锻造、焊接、铸造解析：金属材料的加工方法主要包括锻造、焊接、铸造等。
3. 金属材料的性能主要包括__________、__________、__________等。
答案：硬度、延展性、抗拉强度解析：金属材料的性能主要包括硬度、延展性、抗拉强度等。
4. 金属材料的制备过程包括__________、__________、__________等步骤。
答案：原材料的选择、熔炼、铸造解析：金属材料的制备过程包括原材料的选择、熔炼、铸造等步骤。
金属工艺学第五版课后习题详解
⾦属⼯艺学第五版课后习题详解《⾦属⼯艺》习题答案第⼀篇，第⼀章，P11页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？答：硬度是指除了表⾯抵抗局部变形、特别是塑性变形、压痕、划痕的能⼒，反应了⾦属材料综合的性能指标，同时，各种硬度与强度间有⼀定的换算关系，故在零件图的技术条件下，通常只标出硬度要求，其他⼒学性能要求可以按照换算关系获得。
5、下列符号所表⽰的⼒学性能指标名称和含义是什么？答：σb：抗拉强度，材料抵抗断裂的最⼤应⼒。
σs：屈服强度，塑性材料抵抗塑性变形的最⼤应⼒。
σ：条件屈服强度，脆性材料抵抗塑性变形的最⼤应⼒σ-1：疲劳强度，材料抵抗疲劳断裂的最⼤应⼒。
δ：延伸率，衡量材料的塑性指标。
αk：冲击韧性，材料单位⾯积上吸收的冲击功。
HRC：洛⽒硬度，HBS：压头为淬⽕钢球的布⽒硬度。
HBW：压头为硬质合⾦球的布⽒硬度。
第⼀篇，第⼆章，P23页2、⾦属的晶粒粗细对其⼒学性能有什么影响，细化晶粒的途径是是什么？答：⼀般来说，同⼀成分的⾦属，晶粒越细，其强度、硬度越⾼，⽽且塑性和韧性也愈好。
影响晶粒粗细的因素很多，但主要取决于晶核的数⽬，晶核越多，晶核长⼤的余地愈⼩，长成的晶粒越细，主要途径有：1、提⾼冷却速度，增加晶核数⽬；2、添加变质剂（孕育处理），增加外来晶核；3、热处理或塑性加⼯，固态⾦属晶粒细化；4、凝固时震动液体，碎化结晶的枝状晶。
第⼀篇，第三章，P29页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？答：由于碳钢的淬透性较差，因此在油中淬⽕时，⼼部冷却速度较慢，可能得不到马⽒体组织，降低了材料的⼒学性能。
对于合⾦钢，其淬透性较好，若在⽔中淬⽕，其整个截⾯将全部变成马⽒体，内应⼒较⼤，容易产⽣变形及开裂。
5、钢锉、汽车⼤弹簧、车床主轴。
发动机缸盖螺钉最终热处理有何不同？答：钢锉的最终热处理为淬⽕+低温回⽕，其组织为低温回⽕马⽒体，主要提⾼表⾯的硬度及耐磨性。
金属工艺学课后题解析
第五章:
19题:
活扳手(大批量)：模锻。
锤上模锻或压力机上模锻都可以
家用炉钩（单件）：手工锻造（炉钩太细，不适合自由锻）
自行车大梁（大批量）：平锻机模锻
铣床主轴（成批）：径向锻造
大六角螺钉（成批）：螺旋压力机上模锻
起重机吊钩（小批）：锤上模锻（形状较复杂，不宜用自由锻）万吨轮主传动轴（单件）：自由锻
汽车半轴：
第六章：
12题：
（1）低压容器，采用厚度为3mm的Q235钢板焊成，小批生产：缝焊，原因：采用搭接接头，厚度一般小于3～4mm，缝焊密封好，适合低压容器。
手弧焊一般用于大于3mm厚度的焊接，但也不能过厚
（2）工字梁，采用厚度为30mm的Q345钢板焊接，中批生产：埋弧自动焊，原因：长直且较厚的，适合用埋弧焊，且批量生产。
注意：电渣焊只适合立式焊接，而且专用于特厚的板材，大于40mm.
（3）车刀，由硬质合金刀片与45钢刀杆焊接而成，小批生产：钎焊，原因：异种材料焊接。
（4）自行车车圈，大批量生产：CO2气体保护焊，若用铝合金则选氩弧焊，原因：成本低、适合大批量生产。
注意不用手弧焊，一是由于效率低、二是由于厚度，三是不美观。
（5）钢管，采用壁厚5mm，直径45mm的不锈钢管对接，小批生产：闪光对焊，摩擦焊（壁厚有要求，不能太薄）。
钨极氩弧焊生产效率低，焊接速度慢，不宜采用。
（6）容器，采用壁厚4mm的阴极铜板焊成，单件生产：钨极氩弧焊。
《金属实用工艺学》(下册)习题问题详解
《金属工艺学》（下册）习题答案一、填空题1．在切削加工过程中，工件上会形成三个表面，它们是已加工表面、待加工表面、和过渡表面。
2．切削运动分主运动和__进给运动___两类。
3．切削用量包括切削速度、进给量和___背吃刀量___。
4. 刀具静止参考系主要由基面、主切削面、正交平面所构成。
γ是前角的符号，是在正交平面内测量的前刀面与基面间的夹角。
5.06.sλ是刃倾角的符号，是在切削平面内测量的主切削刃与基面间的夹角。
7.过切削刃上的一个点，并垂直于基面和切削平面的是正交平面。
8. 为了减小残留面积，减小表面粗糙度Ra值，可以采用的方法和措施有：减小主偏角、减小副偏角和减小进给量。
9.常见切屑种类有：带状切屑、节状切屑和崩碎切屑。
10.切屑厚度压缩比是切屑厚度与切削层公称厚度之比值，其数值越大，切削力越大，切削温度越高，表面越粗糙。
11．总切削力可分解为切削力、进给力和背向力三个切削分力。
12.刀具磨损的三个阶段是：初期磨损阶段、正常磨损阶段和急剧磨损阶段。
刀具重磨和换刀应安排在正常磨损阶段后期、急剧磨损发生之前。
13．刀具耐用度是指刀具从开始切削至磨损量达到规定的磨钝标准为止的实际切削总时间。
14．产生积屑瘤的条件是：①切削塑性金屑，②中等切速切削，粗加工加工时可利用积屑瘤，精加工加工时尽量避免产生积屑瘤。
15．用圆柱铣刀铣平面时，有两种铣削方式，即逆铣和顺铣。
一般铣削常采用逆铣。
16．对钢材精车时用高速，其主要目的是避免产生积屑瘤。
17.磨削加工的实质是磨粒对工件进行刻划、滑擦和切削三种作用的综合过程。
18.砂轮的硬度是磨粒受力后从砂轮表面脱落的难易程度，工件材料硬，应选用硬度较软砂轮，磨削有色金属等软材料时，应选用较硬砂轮。
19．机床上常用的传动副有带传动、齿轮传动、齿轮齿条传动、丝杠螺母(螺杆)传动和蜗轮蜗杆传动20．机床传动系统中，常用的机械有级变速机构有：滑移齿轮变速、离合器式齿轮变速等21．对于刚度好、长度长、余量多的外圆面，先用横磨法分段进行粗磨，相邻两段间有5-10的搭接，工件上留下0.01～0.03的余量，再用纵磨法精磨，这种加工方法称为综合磨法。
金属工艺学_课后习题参考答案
第一章(p11)1、什么就是应力？什么就是应变？答:应力就是试样单位横截面的拉力;应变就是试样在应力作用下单位长度的伸长量2.缩颈现象在拉伸实验中当载荷超过拉断前所承受的最大载荷时,试样上有部分开始变细,出现了“缩颈”。
缩颈发生在拉伸曲线上bk段。
不就是,塑性变形在产生缩颈现象前就已经发生,如果没有出现缩颈现象也不表示没有出现塑性变形。
4、布氏硬度法与洛氏硬度法各有什么优缺点？下列材料或零件通常采用哪种方法检查其硬度？库存钢材硬质合金刀头锻件台虎钳钳口洛氏硬度法测试简便,缺点就是测量费时,且压痕较大,不适于成品检验。
布氏硬度法测试值较稳定,准确度较洛氏法高。
;迅速,因压痕小,不损伤零件,可用于成品检验。
其缺点就是测得的硬度值重复性较差,需在不同部位测量数次。
硬质合金刀头,台虎钳钳口用洛氏硬度法检验。
库存钢材与锻件用布氏硬度法检验。
5、下列符号所表示的力学性能指标名称与含义就是什么?σb抗拉强度它就是指金属材料在拉断前所能承受的最大应力、σs屈服点它就是指拉伸试样产生屈服时的应力。
σ2.0规定残余拉伸强度σ1-疲劳强度它就是指金属材料在应力可经受无数次应力循环不发生疲劳断裂,此应力称为材料的疲劳强度。
σ应力它指试样单位横截面的拉力。
a K冲击韧度它就是指金属材料断裂前吸收的变形能量的能力韧性。
HRC 洛氏硬度它就是指将金刚石圆锥体施以100N的初始压力,使得压头与试样始终保持紧密接触,然后,向压头施加主载荷,保持数秒后卸除主载荷。
以残余压痕深度计算其硬度值。
HBS 布氏硬度它就是指用钢球直径为10mm,载荷为3000N为压头测试出的金属的布氏硬度。
HBW 布氏硬度它就是指以硬质合金球为压头的新型布氏度计。
第二章(p23)(1)什么就是“过冷现象”?过冷度指什么？答:实际结晶温度低于理论结晶温度(平衡结晶温度),这种线性称为“过冷”。
理论结晶温度与实际结晶温度之差,称为过冷度。
(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？答:金属的晶粒粗细对其力学性能有很大影响。
金属工艺学部分课后习题解答课件
学变化。
03
焊接的热源
焊接过程中需要热源来熔化金属，常用的热源包括气体火焰、电弧、激
光等。选择合适的热源需要根据焊接材料、厚度、接头形式等因素来决
定。
焊接工艺的应用实例
船舶制造
船舶的主体结构庞大，需要大面 积的焊接。焊接工艺在船舶制造 中应用广泛，如船壳、甲板、舱
室等。
压力容器
压力容器对焊接质量要求高，需 要承受高压和高温。焊接工艺在 压力容器制造中至关重要，如储
的变形行为和最终性能。
锻造工艺的应用实例
锻造工艺广泛应用于航空、航天、能源、交通、化工等领域，如航空发 动机叶片、汽轮机转子、核反应堆压力壳、石油钻探用钻头等。
在汽车工业中，锻造工艺主要用于生产汽车发动机零件、传动系统零件 和悬挂系统零件等，这些零件的性能要求高，必须通过锻造工艺来保证
其质量和可靠性。
在日常生活中，锻造工艺的应用也十分广泛，如餐具、工具把手、健身 器材等，这些产品的质量和性能要求较高，需要通过锻造工艺来保证其 耐用性和可靠性。
锻造缺陷及防止措施
锻造过程中可能出现的一些缺陷包括：折叠、裂纹、疏松、夹杂物等。这些缺陷 会影响锻件的外观和使用性能，甚至会导致锻件报废。
为了防止锻造缺陷的产生，需要采取一系列的措施，如选择合适的变形温度和变 形速度、控制外力和变形程度、采用合适的润滑剂和保护气氛等。同时，还需要 加强原材料的质量控制和锻造过程的监控，及时发现和解决潜在的问题。
05
金属焊接工艺
焊接工艺的基本原理
01
焊接工艺定义
焊接是通过加热或加压，或两者并用，并且用或不用填充材料，使两个
分离的金属物体产生原子间相互扩散和联结，形成一个整体的工艺过程
。
金属工艺学_课后习题参考答案
⾦属⼯艺学_课后习题参考答案第⼀章（p11）1、什么就是应⼒？什么就是应变？答：应⼒就是试样单位横截⾯得拉⼒；应变就是试样在应⼒作⽤下单位长度得伸长量2．缩颈现象在拉伸实验中当载荷超过拉断前所承受得最⼤载荷时,试样上有部分开始变细，出现了“缩颈".缩颈发⽣在拉伸曲线上bk段。
不就是，塑性变形在产⽣缩颈现象前就已经发⽣,如果没有出现缩颈现象也不表⽰没有出现塑性变形。
4、布⽒硬度法与洛⽒硬度法各有什么优缺点?下列材料或零件通常采⽤哪种⽅法检查其硬度?库存钢材硬质合⾦⼑头锻件台虎钳钳⼝洛⽒硬度法测试简便,缺点就是测量费时,且压痕较⼤,不适于成品检验。
布⽒硬度法测试值较稳定,准确度较洛⽒法⾼。
;迅速，因压痕⼩，不损伤零件,可⽤于成品检验.其缺点就是测得得硬度值重复性较差,需在不同部位测量数次. 硬质合⾦⼑头,台虎钳钳⼝⽤洛⽒硬度法检验。
库存钢材与锻件⽤布⽒硬度法检验。
5、下列符号所表⽰得⼒学性能指标名称与含义就是什么？抗拉强度它就是指⾦属材料在拉断前所能承受得最⼤应⼒、屈服点它就是指拉伸试样产⽣屈服时得应⼒。
规定残余拉伸强度疲劳强度它就是指⾦属材料在应⼒可经受⽆数次应⼒循环不发⽣疲劳断裂,此应⼒称为材料得疲劳强度. 应⼒它指试样单位横截⾯得拉⼒。
冲击韧度它就是指⾦属材料断裂前吸收得变形能量得能⼒韧性。
ＨRC 洛⽒硬度它就是指将⾦刚⽯圆锥体施以１0０Ｎ得初始压⼒，使得压头与试样始终保持紧密接触,然后，向压头施加主载荷，保持数秒后卸除主载荷。
以残余压痕深度计算其硬度值. HBS布⽒硬度它就是指⽤钢球直径为10ｍｍ,载荷为300０Ｎ为压头测试出得⾦属得布⽒硬度。
HＢW 布⽒硬度它就是指以硬质合⾦球为压头得新型布⽒度计。
第⼆章(p23)(1)什么就是“过冷现象"?过冷度指什么?答:实际结晶温度低于理论结晶温度（平衡结晶温度),这种线性称为“过冷”。
理论结晶温度与实际结晶温度之差，称为过冷度.(2)⾦属得晶粒粗细对其⼒学性能有什么影响?细化晶粒得途径有哪些？答：⾦属得晶粒粗细对其⼒学性能有很⼤影响。
金属工艺学_课后习题参考答案
第一章（p11）1.什么是应力？什么是应变？答：应力是试样单位横截面的拉力；应变是试样在应力作用下单位长度的伸长量2．缩颈现象在拉伸实验中当载荷超过拉断前所承受的最大载荷时，试样上有部分开始变细，出现了“缩颈”。
缩颈发生在拉伸曲线上bk段。
不是，塑性变形在产生缩颈现象前就已经发生，如果没有出现缩颈现象也不表示没有出现塑性变形。
4.布氏硬度法和洛氏硬度法各有什么优缺点？下列材料或零件通常采用哪种方法检查其硬度？库存钢材硬质合金刀头锻件台虎钳钳口洛氏硬度法测试简便，缺点是测量费时，且压痕较大，不适于成品检验。
布氏硬度法测试值较稳定，准确度较洛氏法高。
；迅速，因压痕小，不损伤零件，可用于成品检验。
其缺点是测得的硬度值重复性较差，需在不同部位测量数次。
硬质合金刀头，台虎钳钳口用洛氏硬度法检验。
库存钢材和锻件用布氏硬度法检验。
5.下列符号所表示的力学性能指标名称和含义是什么?σb抗拉强度它是指金属材料在拉断前所能承受的最大应力.σs屈服点它是指拉伸试样产生屈服时的应力。
σ2.0规定残余拉伸强度σ1-疲劳强度它是指金属材料在应力可经受无数次应力循环不发生疲劳断裂，此应力称为材料的疲劳强度。
σ应力它指试样单位横截面的拉力。
a K冲击韧度它是指金属材料断裂前吸收的变形能量的能力韧性。
HRC 洛氏硬度它是指将金刚石圆锥体施以100N的初始压力，使得压头与试样始终保持紧密接触，然后，向压头施加主载荷，保持数秒后卸除主载荷。
以残余压痕深度计算其硬度值。
HBS 布氏硬度它是指用钢球直径为10mm，载荷为3000N为压头测试出的金属的布氏硬度。
HBW 布氏硬度它是指以硬质合金球为压头的新型布氏度计。
第二章（p23）(1)什么是“过冷现象”?过冷度指什么？答：实际结晶温度低于理论结晶温度（平衡结晶温度），这种线性称为“过冷”。
理论结晶温度与实际结晶温度之差，称为过冷度。
（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？答：金属的晶粒粗细对其力学性能有很大影响。
《金属工艺学》课后习题
第一章金属学基础知识1．什么是强度什么是塑性衡量这两种性能的指标有哪些各用什么符号表示金属材料在外力作用下抵抗永久变形和断裂的能力，称为强度。
常用的强度指标有弹性极限σe、屈服点σs、抗拉强度σb。
塑性是指金属材料在外力作用下产生永久变形而不破坏的能力。
常用的塑性指标有断后伸长率δ和断面收缩率Ψ。
2．什么是硬度HBS、HBW、HRA、HRB、HRC各代表用什么方法测出的硬度各种硬度测试方法的特点有何不同硬度是指材料抵抗局部变形，特别是塑性变形、压痕或划痕的能力。
HBS：用淬火钢球作压头时的布氏硬度。
不能测试太硬的材料，一般在450HBS以上的就不能使用。
通常用于测定铸铁、有色金属、低合金结构钢等材料的硬度。
HBW：用硬质合金球作压头的布氏硬度。
用于测试硬度在650HBW以下的材料。
HRA：洛氏硬度，表示试验载荷（60KG），使用顶角为120度的金刚石圆锥压头试压。
用于硬度极高的材料，例如硬质合金。
HRB：洛氏硬度，表示试验载荷（100KG），使用直径的淬火钢球试压。
用于硬度较低的材料，例如退火钢、铸铁等。
HRC：洛氏硬度，表示试验载荷（150KG），使用顶角为120度的金刚石圆锥头试压。
用于硬度很高的材料，例如淬火钢等。
3．简述各力学性能指标是在什么载荷作用下测试的。
静载荷作用下测试：强度、塑性、硬度。
动载荷作用下测试：冲击韧度、疲劳强度。
4．试对晶体、晶格、晶胞、单晶体和多晶体作简要解释。
晶体：物质的原子都是按一定几何形状有规则地排列的称为晶体。
晶格：用于描述原子在晶体中排列规律的空间架格称为晶格。
晶胞：能够完整地反映晶格结构特征的最小几何单元，称为晶胞。
单晶体：如果一块晶体内部的晶格位向（即原子排列的方向）完全一致，称这块晶体为单晶体。
多晶体：由许多晶格位向不同的晶粒集合组成的晶体称为多晶体。
5．常见金属晶格类型有哪几种试绘图说明。
①体心立方晶格②面心立方晶格③密排六方晶格6．晶体的各向异性是如何产生的为何实际晶体一般都显示不出各向异性在相同晶格中，由于不同晶面和晶向上的原子排列情况不同，因而原子间距不同，原子间相互作用的强弱不同，从而导致晶体的宏观性能在不同方向上具有不同数值，此现象称为晶体的各向异性。
金属工艺学 下册(第六版) 邓文英 宋力宏 课后题解答
vc
d w n 1000
3.14 100 320 1000
100.48m / min
f v f 64 0.2mm / r n 320
ap
dw
dm 2
3mm
AD bD hD f ap 0.2 3 0.6mm2
bD ap Sinkr 3 sin 60 2 3 3.46mm
解：碳素工具钢是含碳量较高的优质钢，淬火后硬度较高、价廉，但耐热性较差， 常用来制造一些切削速度不高的手工工具，较少用于制造其他刀具，尤其 对于拉刀和齿轮刀具等复杂刀具更不适用此材料制作； 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，而且价格也比硬质合金低，因而目前 常采用高速钢制造这类刀具，而较少采用硬质合金。
（5）已知下列车刀的主要角度，试画出它们切削部分的示意图：1、外圆车刀： γ 0=10°，α 0=8°，Κ r=60°，Κ r′=10°,γ s=4°；2、端面车刀：γ 0=－ 15°，α 0=10°，Κ r=45°，Κ r′=30°,γ s=－5°；3、切断刀：γ 0=10°， α 0=6°，Κ r=90°，Κ r′=2°,γ s=0°。
Pm2 103 Fc2 vc 103 1000.8100 60 1.668kw 可以看出在切削加工事宜的硬度范围内，材料的硬度越小，所需的切削力和 功率越小。
（10）车外圆时，工件转速 n=360r/min，切削速度 vc=150m/min，此时测得电动 机功率 PE=3kW。设机床传动效率 =0.8，试求工件直径 dw 和切削力 Fc。
（3）在一般情况下，K 类硬质合金适于加工铸铁件，P 类硬质合金适于加工钢件。 但在粗加工铸钢件毛坯时，却要选用牌号为 K20 的硬质合金，为什么？
金属工艺学习题讲解
《金属工艺学》课后练习讲解
7 图示零件采用锤上模锻制造，请选择最合适的分模面位置？
《金属工艺学》课后练习讲解
11 下列制品该选用哪种锻造方法制作？
活搬手（大批量）：锤上模锻 铣床主轴（成批）：曲柄（摩擦）压力机模锻
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
大六角螺钉（成批）：摩擦压力机模锻
起重机吊钩（小批）：胎模锻
万吨轮主传动轴（单件）：自由锻
不用化学成分来表示。
《金属工艺学》课后练习讲解
9、下列铸件宜选用哪类铸造合金？请阐述理由。 答：车床床身：灰铸铁，主要是由于减震、铸造性能优良等。 摩托车汽缸体：铝合金或灰铸铁，形状复杂，材料铸造性能好。 火车轮：铸钢，具有较高的韧性及耐磨性能。 压气机曲轴：球墨铸铁或铸钢，具有较高的韧性要求。 汽缸套：蠕墨铸铁，具有优良的热性能。 自来水管道弯头：铝合金或可锻铸铁，耐蚀性良好，成型方便。
形成原因：壁厚不均匀。
《金属工艺学》课后练习讲解 第二篇，第二章，P61页
2、影响铸铁石墨化的主要因素是什么？为什么铸铁的牌号不用化学成分来表示？
答：影响石墨化的因素有：1、化学成分，其中碳与硅是强石墨化因素，此外，对 于强碳化物形成元素，一般阻碍石墨化，而弱碳化物形成元素对石墨化进程无明 显影响。2、冷却速度，冷却速度越快，阻碍石墨化进程。 由于同一成分的铸铁可以根据石墨化进程不同，得到不同强度级别的铸件产品， 因此，铸件强度除受化学成分影响外，还与冷却速度有很大关系，因此铸铁牌号
《金属工艺学》课后练习讲解
9、试用内接圆方法确定下图所示铸件的热节部位。在保证尺寸H的前提下，如何 使铸件的壁厚尽量均匀？
《金属工艺学》课后练习讲解
《金属工艺学》课后练习讲解 第三篇，第一章，P109页
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《机械制造基础》课后练习讲解
7、试绘制图示调整座铸件在大批量生产中的铸造工艺图。
用钻孔方式加工内螺纹
立铸
用切削的方式加工出凹槽
《机械制造基础》课后练习讲解 卧铸
《机械制造基础》课后练习讲解 成对卧铸-最优的大批量生产工艺
《机械制造基础》课后练习讲解 第二篇，第四章，P81页
2、什么是铸件的结构斜度？它与起模斜度有何不同？图示铸
《机械制造基础》课后练习讲解 第二篇，第二章，P61页
2、影响铸铁石墨化的主要因素是什么？为什么铸铁的牌号不 用化学成分来表示？ 答：影响石墨化的因素有：1、化学成分，其中碳与硅是强
石墨化因素，此外，对于强碳化物形成元素，一般阻碍石墨化，
而弱碳化物形成元素对石墨化进程无明显影响。2、冷却速度， 冷却速度越快，阻碍石墨化进程。
热加工。
钨的熔点是3380℃，即3653K，再结晶温度为1461K，即1188℃，
《机械制造基础》课后练习讲解
6、“趁热打铁”的含义何在？ 答：温度是金属的可锻性重要的影响因素，一般情况下，温度 越高，其可锻性越好，因此，将金属加热到一定温度，获得单 相奥氏体组织，而奥氏体组织是面心立方，其塑性、韧性较好， 具有较低的变形抗力，可以实现获得较好的锻造性能。 当温度降低到奥氏体化温度以下时，会产生相变，形成双相组
《机械制造基础》课后练习讲解 第二篇，第三章，P73页
4、浇注位置选择和分型面选择哪个重要？若它们的选择方案 发生矛盾该如何统一？ 答：浇注位置是指浇注时铸件在型内所处的位置，铸件的浇注
位置正确与否对铸件质量影响较大，是制定铸造方案时必须优
先考虑的。 当浇注位置和分型面选择发生矛盾时，应首先考虑浇注位置， 而后，根据试样形状、技术要求等内容对其分型面进行分型面 的综合考虑评价，同时还需采用必要的措施，如施加冒口、安 放冷铁等，获得合格的铸件产品。
件结构是否合理？应如何改正？
答：结构斜度是指铸件垂直于分型面上的不加工表面具有的
斜度，是为了更好起模而设计。结构斜度应标注在零件图中，
斜度较大，是铸件固有的结构特点；起模斜度标注于模型图中， 斜度较小。铸件零件图中不标出。
《机械制造基础》课后练习讲解
5、为什么要有结构圆角？图示铸件上哪些圆角不够合理？应
②应使上下两膜沿分模面的膜膛轮廓一致，否则容易产生错
膜。同时可以及时方便的调整锻模位置。 ③分模面应选在能是膜膛深度最浅的位置上。 ④选定的分模面应使零件上所增加的余块量最少。
《机械制造基础》课后练习讲解 第三篇，第三章，P138页
2、用φ50mm冲孔模来生产φ50mm 落料件能否保证落料件的 精度，为什么？ 答：不能保证，因为对于同一个冲裁模，其获得的冲孔件尺
寸和落料件尺寸不同，对于φ50mm冲孔模，其获得的孔径为
φ50mm ，而获得的落料件尺寸要大于φ50mm 。 3、用φ250×1.5mm的坯料能否一次拉深成直径φ50mm的拉深
件，应采取哪些措施才能保证正常生产？
答：该零件的拉伸系数m为0.2，变形程度越大，坯料被拉 入凹模越困难，易产生废品。可以采用多次拉深工艺，每次拉 深后进行退火处理，同时施加润滑，安放压边圈。
《机械制造基础》课后练习讲解 第三篇，第一章，P109页
2、碳钢在锻造温度范围内变形时，是否会冷变形强化现象？ 答：碳钢在锻造温度范围内变形时，会发生冷变形强化现象， 只是由于变形温度在再结晶温度以上，因此，这种冷变形强化
现象会产生再结晶，加工硬化现象会消除。
3、铅在20℃，钨在1000℃变形，各属于哪种变形？为什么？ 答：铅熔点为327℃，即600K，而再结晶温度为0.4T熔 =240K=-27℃，即铅的再结晶温度为-27℃，因此在20℃加工是
全部变成马氏体，内应力较大，容易产生变形及开裂。
《机械制造基础》课后练习讲解
5、钢锉、汽车大弹簧、车床主轴。发动机缸盖螺钉最终热
处理有何不同？
答：钢锉的最终热处理为淬火+低温回火，其组织为低温回火马氏体， 主要提高表面的硬度及耐磨性。
汽车大弹簧为淬火+中温回火，组织为回火屈氏体，保持材料的高弹性。
织，且这两种双相组织的性能差别较大，因此，其可锻性变差，
使得加工难于进行，若强行锻造，会导致加工硬化，锻坯破裂 报废。
因此，趁热打铁的含义是将钢铁材料处于奥氏体单相区内进行
锻造，可以获得良好的锻造性能。
《机械制造基础》课后练习讲解 第三篇，第二章，P126页
2、为什么重要的轴类锻件在锻造过程中安排有镦粗工序？ 答：原因主要有：①碎化晶粒，提高轴类零件的力学性能； ②焊合轴类零件内部裂纹、孔洞缺陷；③改变轴类零件的纤维
《机械制造基础》课后练习讲解 第一篇，第一章，P11页
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？ 答：硬度是指除了表面抵抗局部变形、特别是塑性变形、压 痕、划痕的能力，反应了金属材料综合的性能指标，同时， 各种硬度与强度间有一定的换算关系，故在零件图的技术条
予以排除。可能的原因有： 1、材料化学成分发生变化，其结晶温度范围变宽。导致流动 性变差。2、浇注温度及充型压力变小也会造成充型能力的降 低。3、铸型材料导热过快或铸型温度较低，使得液态合金温 度降低过快。4、铸型排气不畅或考虑天气因素导致温度降低 过快。
《机械制造基础》课后练习讲解
4、既然提高浇注温度可改善充型能力，那么为什么又要防止 浇注温度过高？ 答：浇注温度过高铸件容易产生缩孔、缩松、粘砂、析出性气 孔、粗晶等缺陷，降低了出来的力学性能，因此，在保证充型 能力的前提下，浇注温度不宜过高。 8、试用下面异形梁铸钢件分析其热应力形成原因，并用虚线 标出铸件的变形方向。
车床主轴为淬火+高温回火，组织为回火索氏体，具有较高的综合机械 性能。
发动机缸盖螺钉为渗碳+淬火+低温回火，表层组织为回火马氏体组织，
表面具有较高的硬度和耐磨性，而心部为索氏体组织，具有较高的综合 机械性能，达到“第一篇，第四章，P35页
1、下列牌号钢各属于哪类钢？试说明牌号中数字和符号的含义，其中 哪些牌号钢的焊接性能好？ 15 40 Q195 Q345 CrWMn 40Cr 60Si2Mn
《机械制造基础》课后练习讲解
7、试述图示冲压件的生产过程。
答：首先落料，而后进行冲孔，最后进行弯曲 。
《机械制造基础》课后练习讲解 第四篇，第一章，P166页
4、如图所示的拼接大块钢板是否合理？为什么？为减小焊接 应力与变形，应怎样改变？合理的焊接次序是什么？ 答：不合理，因为图示的焊件焊缝密集交叉，焊接时形成焊
由于同一成分的铸铁可以根据石墨化进程不同，得到不同强度
级别的铸件产品，因此，铸件强度除受化学成分影响外，还与 冷却速度有很大关系，因此铸铁牌号不用化学成分来表示。
《机械制造基础》课后练习讲解
9、下列铸件宜选用哪类铸造合金？请阐述理由。
答：车床床身：灰铸铁，主要是由于减震、铸造性能优良等。
摩托车汽缸体：铝合金或灰铸铁，形状复杂，材料铸造性能好。 火车轮：铸钢，具有较高的韧性及耐磨性能。 压气机曲轴：球墨铸铁或铸钢，具有较高的韧性要求。 汽缸套：蠕墨铸铁，具有优良的热性能。 自来水管道弯头：铝合金或可锻铸铁，耐蚀性良好，成型方便。 减速器涡轮：铜合金，具有优良的减摩性及耐蚀性能。
如何改正？
答：铸件结构有结构圆角的原因有：①直角处易形成缩孔、 缩松。②直角处易产生应力集中。③合金在结晶过程中易形成 柱状晶，性能变差。④圆角美观，避免浇注时冲毁铸型。
《机械制造基础》课后练习讲解
9、试用内接圆方法确定下图所示铸件的热节部位。在保证尺
寸H的前提下，如何使铸件的壁厚尽量均匀？
《机械制造基础》课后练习讲解
行车弹簧：60Si2Mn。门窗合页：Q215，20钢。
《机械制造基础》课后练习讲解 第二篇，第一章，P48页
3、某定型生产的厚铸铁件，投产以来质量基本稳定，但近一 段时间浇不到和冷隔的缺陷突然增多，试分析其可能的原因。 答：浇不到和冷隔缺陷增多是由于液态合金的充型能力降低
所致，由于投产以来质量基本稳定，因此，其结构影响因素应
δ ：延伸率，衡量材料的塑性指标。 α k：冲击韧性，材料单位面积上吸收的冲击功。 HRC：洛氏硬度，HBS：压头为淬火钢球的布氏硬度。HBW： 压头为硬质合金球的布氏硬度。
《机械制造基础》课后练习讲解 第一篇，第二章，P23页
2、金属的晶粒粗细对其力学性能有什么影响，细化晶粒的
途径是是什么？ 答：一般来说，同一成分的金属，晶粒越细，其强度、硬度 越高，而且塑性和韧性也愈好。影响晶粒粗细的因素很多， 但主要取决于晶核的数目，晶核越多，晶核长大的余地愈小， 长成的晶粒越细，主要途径有： 1、提高冷却速度，增加晶核数目；2、添加变质剂（孕育处 理），增加外来晶核；3、热处理或塑性加工，固态金属晶
《机械制造基础》课后练习讲解
5、图示铸件在单件生产条件下选用哪种造型方法。
（a）支架-整模造型
《机械制造基础》课后练习讲解
（a）支架-分模造型
《机械制造基础》课后练习讲解
（c）绳轮-挖砂造型+四箱造型
《机械制造基础》课后练习讲解
（c）绳轮-活块造型
《机械制造基础》课后练习讲解
（c）绳轮-环芯造型+分模造型 环芯
组织方向，降低材料力学性能的各向异性。
4、在图示的两种抵铁上进行拔长时，效果有何不同？ 1为V形槽砧拔长，锻件所受压应力数 目较多，因此，此抵铁拔长的材料可 锻性较好，质量较好。 2为平砧拔长，压应力数目少，可锻 1 2 性较差，零件表面质量较差。
《机械制造基础》课后练习讲解
5、如何确定分模面的位置？ 答：确定锻件分模面的原则为： ①应保证模锻件从膜膛中取出。
件下，通常只标出硬度要求，其他力学性能要求可以按照换