安徽工业大学 材料成型专业课《材料成型概论》复习题

1.材料按属性一般分为几类？按使用性能分为几类？各类材料具体有哪些？

材料按属性分成3类：金属材料、无机非金属材料、有机高分子材料。

其中金属材料又分为黑色金属（铸铁、碳钢、合金钢3种）和有色金属（铝、铜、镍、钛等83种）

材料按使用性能分为两类：功能材料——以物理化学性能为主用于电子、信息、能源等；结构材料——以力学性能为主用于结构和建筑工程。

2.什么是塑性成型，什么是金属塑性成型？

塑性成型就是通过施加外力作用使材料产生塑性变形，把初定形的原材料经塑性变形成形状、尺寸和性能满足要求的产品。

金属塑性成型是指利用金属的塑性借助工具(模具)对金属铸锭或坯料施加外力，迫使其发生塑性变形，获得预期形状、尺寸和性能的加工过程。

3.金属塑性成型的特点是什么？

①材料利用率高。无削加工，节省金属。②生产效率高。③产品质量高，性能好，缺陷少。改善组织和性能。④加工精度和成形极限有限。⑤模具、设备费用昂贵。

不足：①对于形状复杂，尺寸精确，表面十分光洁的产品尚不及切削加工；

②在成本及形状复杂方面不及铸造；③只能用于生产具有塑性的金属。

4.热加工特点、冷加工特点是什么？

热加工——将金属加热到金属相图固相线以下再结晶温度以上的高温，施加作用力使之塑性变形达到预期的形状和尺寸的塑性加工方法。其特点如下：

1）使晶粒细化、组织致密、夹杂物和成分偏析分散和均匀化，从而改善组织结构、提高性能；2）塑性好变形抗力小，以较少的工序即可得到成品或接近成品形状和尺寸的半成品，是经济的；3）表面质量和尺寸精度不如冷加工；4）需加热坯料，能耗较冷加工高

冷加工——加工温度低于材料的再结晶回复温度的塑性加工方法。其特点如下：

1）冷加工后的产品尺寸精度高，表面光洁，可以生产极细的丝、极薄的箔和细薄的管；2）材料经冷加工变形后呈现加工硬化，变形抗力增高，塑性下降，加工过程中需退火，增加能耗；3）采用不同的变形程度可以控制金属材料的加工硬化量得到不同性能的产品；4）利用加工硬化可以得到强度极高的琴钢丝，弹性极高的磷青铜弹簧片等。

5.工程上主要有那些塑性成型方法？

主要是轧制、挤压、拉拔、锻造、冲压、弯曲等塑性成型方法。

按原料类型可分为：锭坯料、块状料和板料成型。

根据成形时金属的温度可分为：半液态成形、热成形、温成形和冷成形（加工）。

1.什么是金属的塑性？塑性指标是什么？

金属材料在外力作用下产生永久变形而不断裂的能力叫做塑性。常用的塑性指标：延伸率（δ）和断面收缩率（ψ）单位为%和冲击韧性。

2.影响金属塑性的因素有哪些？

1）金属成分与组织影响2）温度对金属塑性影响3）变形速度对塑性影响

4）变形程度对塑性影响5）变形力学条件对塑性影响6）尺寸因素对塑性影响

3.简述提高塑性的办法。

(1)控制化学成分、改善组织结构，提高材料的成分和组织的均匀性；

(2)采用合适的变形温度—速度制度；

(3)选用三向压应力较强的变形过程，减小变形的不均匀性，尽量造成均匀的变形状态；

(4)避免加热和加工时周围介质的不良影响。

4.热变形对金属的组织产生哪些影响？

1)使金属组织致密；2)使晶粒细化；改善其机械性能。3)使夹杂物，第二相破碎；

4)形成纤维状组织或带状组织。

5.冷变形对金属组织、性能有哪些影响？

1)机械性能的变化；——加工硬化（强度硬度↑塑性韧性↓各向异性。）

2)物理--化学性能的变化（密度↓电阻↑导电性↓导热性↓耐蚀性↓）

6.钢有几种分类方法，按化学成分分为几种，按用途分为几种？

工程上常采用的分类方法主要有：按用途分类，按化学成分分类，按合金元素种类分类，按质量等级分类，按冶炼方法分类，按金相组织分类等。

按用途钢分为三类：

结构钢（工程结构钢、机械结构钢）:用于建筑工程，桥梁工程，船舶工程，车辆工程，铁路和公路工程等，以及用于制造机器和机械零件的钢。

工具钢(刃具钢、模具钢、量具钢); 用于制造刃具、模具、量具和其他耐磨工具的钢。

特殊性能钢(不锈钢、耐蚀钢耐热钢、耐磨钢)

按化学成分钢分为：碳素钢、合金钢两大类。

按质量等级分为：普通钢（S<0.05%, P≤0.045%）、优质钢（S≤0.03%, P≤0.035%）、

高级优质钢（S≤0.020%, P≤0.030%）、特级优质钢（S≤0.015%, P≤0.025%）。

7.机械结构钢主要包括哪几类，通用工程结构钢主要包括哪几类？

机械结构钢就是适用于制造机器和机械零件的钢。这类钢通常是要经过热处理后使用。主要包括：优质碳素结构钢、合金结构钢、碳素弹簧钢和合金弹簧钢。

通用工程结构钢主要包括：碳素结构钢、低合金高强度结构钢

8.简述常用碳素结构钢Q235和常用低合金高强度结构钢Q345的特点。

碳素结构钢Q235表示最低屈服强度为235MPa的钢。质量等级符号反映钢中磷、硫含量的多少，磷、硫含量少，质量等级高，按A、B、C、D顺序质量等级依次递增。

抗拉强度375～460MPa，用作金属结构件，Q235C、D用作重要焊接结构件。

低合金高强度结构钢Q345表示最低屈服强度为345MPa的低合金钢。抗拉强度470～630MPa，用作桥梁、船舶、压力、车辆、建筑工程结构钢。

9.下列钢牌号含义是什么：

HRB335——热轧带肋钢筋，屈服强度为335MPa

HRB400——热轧带肋钢筋，屈服强度为400MPa

20g、16Mng——平均含C质量分数为0.2％和0.16％含Mn锅炉用钢板

30CrMnSiE表示含碳量为0.30％，含铬量<1.5％，含锰量<1.5％，含硅量为1.5％的特级优质合金钢。

36Mn2Si表示含碳量为0.36％，含锰量为1.5％～1.8％，含硅量为0.4％～0.7％的高级优质钢。

60Si2MnA——碳、硅、锰的平均含量分别为0.60％、1.75％、0.75％的高级优质弹簧钢Q195F

Q460

W6Mo5Cr4V2——钨钼系高速钢

03Cr19Ni10

Y1Cr17——表示含碳质量分数上限0.12％，平均含Cr质量分数17％的加硫易切削铬不锈钢。

SM3CrMo

10.按成分铝合金、铜合金分为哪几种？

按成型方式铝合金分类：铸造成形法、塑性成形法、深加工法

按生产工艺铜合金分为：变形铜合金和铸造铜合金。按化学成分铜合金分为：

黄铜：锌为主要合金元素的铜合金称为黄铜brass；青铜：除黄铜和白铜外的其他铜合金统称为青铜(bronze)；白铜：以镍为主要合金元素的铜合金称为白铜

第3章复习题

1.什么是轧制成型，简述其特点？

指金属轧件通过旋转的轧辊受到压缩产生塑性变形，横断面积减小，长度增加，从而获得要求的断面形状和尺寸，并同时改善金属性能的压力加工方法。

其特点①材料利用率高，②操作简单，③生产效率高，产量高。④单位能耗低，⑤设备笨重，⑥不宜生产多品种小批量