工程材料及成形工藝基礎(chǔ)試題

1、工程材料及熱成型工藝復(fù)習(xí)題習(xí) 題 一一、 填空題1工程材料按成分特點可分為金屬材料、 、 ；金屬材料又可分為 和 兩類；非金屬材料主要有 、 ；復(fù)合材料是指 。2煉鐵的主要設(shè)備是 爐，煉鋼爐主要有轉(zhuǎn)爐和 ，轉(zhuǎn)爐主要用于冶煉 鋼。3鋼材的主要品種有鋼板、 、 、 等，鋼板是采用 方法生產(chǎn)的，其種類有厚板、中板、薄板，它們的厚度分別為 、 、 。4金屬材料的力學(xué)性能主要包括強度、 、 、 等；強度的主要判據(jù)有 和 ，強度和 可以用拉伸試驗來測定； 測量方法簡便、不破壞試樣，并且能綜合反映其它性能，在生產(chǎn)中最常用。5銅、鋁、鐵、鉛、鎢、錫這六個金屬，按密度由高至低排列為 ，按熔點由高至低排列為 。6

2、晶體是指 ，晶體結(jié)構(gòu)可用晶格來描述，常見金屬晶格有 、 和 ；金屬Cu、Al、-Fe等金屬的晶格類型為 ，-Fe、-Ti、Cr、W等金屬的晶格類型為 。7合金是 的物質(zhì)，合金相結(jié)構(gòu)主要有 和 ；其中 常作為合金的基體相， 少量、彌散分布時可強化合金，常作為強化相。8實際金屬的結(jié)晶溫度總是低于 結(jié)晶溫度，這種現(xiàn)象稱為過冷現(xiàn)象，一般情況下金屬的冷卻速度越快，過冷度越 ，結(jié)晶后的晶粒越 ，金屬的強度越 ，塑性和韌性越 。二、 選擇題1三種材料的硬度如下，其中硬度最高的是（ C ），硬度最低的是（ B ） (a)40HRC (b)250HBS （c）800HV 2在設(shè)計機械零件時，一般用（ AB ）作

3、為設(shè)計的主要依據(jù)。 （a）b (b) s (c) -1 (d)3硬度在235255HBS的成品軸，抽檢性能時應(yīng)采用（ B ）。（a）HBS (b) HRC (c) HRB 4高溫下的鐵冷卻過程中，在1394由-Fe轉(zhuǎn)變?yōu)?Fe時，其體積會（ A ）。（a）膨脹 (b) 縮小 (c)不變 三、 金屬的晶粒大小對力學(xué)性能有何影響？生產(chǎn)中有哪些細化晶粒的措施？答：在室溫下，一般情況是晶粒越細，其強度、硬度越高，韌性、塑性越好，這種現(xiàn)象稱為細化晶粒。措施：（1）.增加過冷度；（2）.變質(zhì)處理；（3）.附加振動。習(xí) 題 二一、填空題1、鐵碳合金的主要力學(xué)性能與碳的質(zhì)量分數(shù)之間的關(guān)系規(guī)律是：當(dāng)wc0.9%

4、時，隨著碳質(zhì)量分數(shù)的增加，其 、 增加，而 、 降低；當(dāng)wc0.9%時，其 、 、 降低，而 增加。2、鐵碳合金在室溫下平衡組織組成物的基本相是 和 ，隨著碳的質(zhì)量分數(shù)的增加， 相的相對量增多， 相的相對量卻減少。3、珠光體是一種復(fù)相組織，它由 和 按一定比例組成。珠光體用符號 表示。4、鐵碳合金中，共析鋼的wc= %,室溫平衡組織為 ；亞共析鋼的wc= %，室溫平衡組織為 ；過共析鋼的wc= %,室溫平衡組織為 。5、鐵碳合金結(jié)晶過程中，從液體中析出的滲碳體稱為 滲碳體；從奧氏體中析出的滲碳體稱為 滲碳體；從鐵素體中析出的滲碳體稱為 滲碳體。二、選擇題1、下面所的列組織中，脆性最大的是（ d

5、 ）；塑性最好的是（ a ）。(a)F (b)P (c)A (d)Fe3C 2、在平衡狀態(tài)下，下列鋼的牌號中強度最高的是（ c ）,塑性最好的是（ c ）。(a)45 鋼 (b)65鋼 (c)08F鋼 (d)T10鋼。 3、鋼牌號Q235A中的235表示的是（ b ） （a）抗拉強度值 (b)屈服點最低值 (c)疲勞強度值 (d)布氏硬度值。 4、下列敘述錯誤的是（ b ）。 （a）碳在-Fe中的間隙式固溶體稱為奧氏體 (b)鐵素體在室溫下的最大溶解度是0.0218% (c)奧氏體在727以上具有良好的塑性 (d)奧氏體的溶碳能力比鐵素體強5、將下列組織按其所能達到的最高碳的質(zhì)量分數(shù)從大到小排

6、列，正確的順序是（ c ） （1）P （2）F （3）Fe3C （4）Ld (5) A （a）1、2、3、4、5 （b)3、4、1、5、2 （c）3、4、5、1、2 (d)2、3、4、5、1三、簡答題1、何謂純鐵的同素異晶轉(zhuǎn)變，它有什么重要意義？答：同一種金屬在固態(tài)下隨溫度的變化由一種晶格類型轉(zhuǎn)變?yōu)榱硗庖环N晶格類型的轉(zhuǎn)變過程稱為金屬的同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變。它是鋼和鑄鐵進行熱處理，從而改變其組織和性能的依據(jù)，也是鋼鐵材料性能多樣、用途廣泛的主要原因之一。3、試畫出簡化的Fe-Fe3C相圖，并說明圖中點，線的意義，并填出各相區(qū)的相和組織組成物。4、簡述非合金鋼含碳量、顯微組織與力學(xué)性能的關(guān)系。5、何謂共析

7、反應(yīng)和共晶反應(yīng)？分別寫出轉(zhuǎn)變表達式。答：由特定成分的單相固態(tài)合金，在恒定溫度下，分解成兩個新的，具有一定晶體結(jié)構(gòu)的固相反應(yīng)。共晶反應(yīng)是指在一定的溫度下，一定成分的液體同時結(jié)晶出兩種一定成分的固相的反應(yīng)。6習(xí) 題 三一、填空題1、鋼的整體熱處理主要有 、 、 和 。2、馬氏體的硬度主要取決于 。3、常用的退火工藝方法有 、 和 。4、常用的淬火冷卻介質(zhì)有 、 、 。5、常用的淬火方法有 、 、 和 。6、常見的熱處理缺陷有 、 、 和 。7、常用回火方法有 、 和 ；其回火溫度范圍分別是 、 和 。8、化學(xué)熱處理通常都由 、 和 三個基本過程組成。 9、常用的熱噴涂方法有 、 、 和 等。10、

8、工業(yè)上常采用的加工硬化方法有 、 、 和 等。二、選擇填空：1、在實際加熱時，45鋼完全奧氏體化的溫度在 B 以上。A、Ac1 B、Ac3 C、AcCm 2、在實際加熱時，T12鋼中珠光體向奧氏體轉(zhuǎn)變的開始溫度是 A 。A、Ac1 B、Ac3 C、AcCm 4、奧氏體形成以后，隨著加熱溫度的升高，則其晶粒 A 。A、自發(fā)長大 B、基本保持不變 C、越來越細小 5、我們把在A1溫度以下暫時存在的奧氏體稱為 B 奧氏體。A、殘余 B、過冷 C、過熱 10、為了改善T12鋼的切削加工性能，一般應(yīng)采用 B 。A、完全退火 B、球化退火 C、正火 11、亞共析鋼的淬火加熱溫度一般確定為 B 以上3050

9、。A、Ac1 B、Ac3 C、AcCm 13、淬火鋼回火時，溫度越高，則其硬度 B 。A、越高 B、越低 C、保持不變 14、感應(yīng)淬火時，電流頻率越高，則獲得的硬化層深度 B 。A、越深 B、越淺 C、基本相同 三、問答題1、何謂熱處理？熱處理加熱保溫的主要目的是什么？答：就是采用適當(dāng)?shù)姆绞綄饘俨牧匣蚬ぜ匆欢üに囘M行加熱、保溫盒冷卻，以獲得預(yù)期的組織結(jié)構(gòu)和性能的工藝。熱處理的種類很多，根據(jù)目的、加熱和冷卻方法的不同，可以分為整體熱處理、表面熱處理、化學(xué)熱處理以及其他熱處理方法。1. 何為退火，退火的目的？常用的退火工藝方法有哪些、2、何謂退火？退火的目的是什么？常用退火工藝方法有哪些？答：

10、退火是將工件加熱到某一適當(dāng)溫度，保溫一定時間后再緩慢冷卻的工藝過程，稱退火。退火的目的是：降低硬度，改善鋼的成形和切削加工的性能，均勻鋼的化學(xué)成分和組織，消除內(nèi)應(yīng)力。方法：完全退火、球化退火、去應(yīng)力退火、不完全退火、擴散退火。5、何謂正火？正火與退火如何選用?答：正火是將工件加熱奧氏體化后在空氣中冷卻的熱處理工藝。見p52.6、何謂淬火？淬火的主要目的是什么?答：是將工件加熱答A3或A1點以上某一溫度保持 一定時間，然后以適當(dāng)速度冷卻獲得馬氏體或（和）貝氏體組織的熱處理工藝。淬火目的就是為了獲得馬氏體或下貝氏體組織，以便在隨后不同溫度回火獲得我們所需要的性能。7、何謂鋼的淬透性？影響淬透性的主

11、要因素是什么？答：淬透性是規(guī)定條件下，鋼試樣淬硬深度和硬度分布表征的材料特性。.因素：1鋼的含碳量; 2.鋼中Cr,Si,B等能提高淬透性的合金元素的含量.9、何謂回火？回火的主要目的是什么？答:回火是將淬火后的工件加熱到Ac1以下的某一溫度，保溫后冷卻到室溫的熱處理工藝。目的：減少或消除淬火應(yīng)力，穩(wěn)定組織，穩(wěn)定尺寸，降低淬火鋼的脆性，獲得所需要的力學(xué)性能。 10、簡述感應(yīng)淬火的目的、特點及其應(yīng)用范圍。習(xí) 題 四1 什么叫合金鋼？常加入的合金元素有哪些？答：合金鋼指合金元素的種類和含量高于國標(biāo)規(guī)定范圍的鋼。合金鋼里經(jīng)常加入的合金元素有 Mo、Si、Ni、Cr、Mn、W、V、Ti、Al 等2 說

12、明合金鋼的牌號表示的基本方法。習(xí) 題 五2. 什么叫鑄鐵的石墨化?影響鑄鐵石墨化的因素有那些，如何影響？答：鑄鐵中碳以石墨形態(tài)析出的過程叫做鑄鐵的石墨化；化學(xué)成分的影響、冷卻速度的影響；C和Si對鑄鐵的石墨化起決定性作用，C是形成石墨化的基礎(chǔ)，增大鑄鐵的C的濃度有利于形成石墨；Si含量越高，石墨化進行的越充分；S是強烈阻礙石墨化的元素；Mn也是阻礙石墨化的元素；P是微弱促進石墨化的元素；（2）冷卻速度越慢，越有利于石墨化，冷速越大，則容易形成白口。12.球墨鑄鐵是如何獲得的？常用的球化劑有哪些？與灰鑄鐵及鋼相比，球墨鑄鐵在性能上有哪些特點？答：球墨鑄鐵是通過鐵液的球化獲得的；常用的球化劑有鎂、

13、稀土元素和稀土鎂合金三種；球墨鑄鐵的強度、塑性與韌性大大優(yōu)于灰鑄鐵，具有良好的減震性、減摩性、切屑加工性及低的缺口敏感性等。習(xí) 題 九一、 填空題1鑄造可分為 和 兩大類；鑄造具有 和成本低廉等優(yōu)點，但鑄件的組織 ，性能 ；因此，鑄造常用于制造形狀 或在 應(yīng)力下工作的零件或毛坯。2金屬液的流動性 ，收縮率 ，則鑄造性能好，若金屬的流動性差，鑄件易出現(xiàn) 等的鑄造缺陷，若收縮率大，則易出現(xiàn) 的鑄造缺陷。常用鑄造合金中，灰鑄鐵的鑄造性能 ，而鑄鋼的鑄造性能 。3鑄型的型腔用于形成鑄件的外形，而 主要形成鑄件的內(nèi)腔和孔，4一般鑄件澆注時，其上部質(zhì)量較 ，而下部的質(zhì)量較 ，因此在確定澆注位置時，應(yīng)盡量將

14、鑄件的 朝下、 朝上。5冒口的主要作用是 ，一般冒口應(yīng)設(shè)置在鑄件的 部位。6設(shè)計鑄件時，鑄件的壁厚應(yīng)盡量 ，并且壁厚不宜太厚或太薄，若壁厚太小，則鑄件易出現(xiàn) 的缺陷，若壁厚太大，則鑄件的 。二、 選擇題1在型腔的表面涮一層石墨涂料可提高其耐火性，從而防止鑄件產(chǎn)生（ c ）。(a)氣孔 (b)縮孔 (c)粘砂 （d）裂紋2單件或小批生產(chǎn)的灰鑄鐵件直徑小于（ c ）mm的孔通常不必鑄出。(a)10 (b20 (c)30 （d）503制造雙金屬滑動軸承時，內(nèi)襯軸承合金通常是采用（ c ）鑄造方法鑲鑄在鋼制軸瓦上的。(a)壓力鑄造 (b)熔模鑄造 (c)離心鑄造 （d）砂型鑄造4在工藝參數(shù)相同的情況下

15、，（ b ）的鑄件，內(nèi)部晶粒細小，力學(xué)性能好。(a)陶瓷型鑄造 (b)金屬型鑄造 (c)砂型鑄造 （d）實型鑄造5鑄造中的CAE指的是（ c ）。(a)計算機輔助設(shè)計 (b)計算機輔助制造 (c)計算機輔助工程（數(shù)值模擬） 三、 型砂的種類有哪些？目前鑄造生產(chǎn)線上造型主要采用哪些型砂？四、 按題圖9-39中所標(biāo)的次序填出各部分的名稱。名詞解釋強度：材料在力的作用下抵抗永久變形和斷裂的能力稱為強度。硬度：硬度是材料抵抗局部變型，特別是塑性變形、壓痕或劃痕的能力，是衡量金屬軟硬的依據(jù)。組元：組成合金最基本的、獨立的單元稱為組元。相：合金中成分、結(jié)構(gòu)、性能相同的區(qū)域稱為合金的一種“相”。共晶轉(zhuǎn)變：在

16、一定的溫度下,一定成分的液體同時結(jié)晶出兩種一定成分的固相的反應(yīng)奧氏體：奧氏體是碳溶于-Fe中的間隙固溶體，用符號“A”表示，呈面心立方晶格。鐵素體：鐵素體是碳溶于-Fe中的間隙固溶體，用符號“F”表示，呈體心立方晶格。珠光體：珠光體是由鐵素體和滲碳體組成的機械混合物，“P”.萊氏體：萊氏體是由奧氏體和滲碳體組成的機械混合物，“Ld”。同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變：金屬在固態(tài)下晶格隨溫度發(fā)生改變的現(xiàn)象。貝氏體：在含碳量過飽和的基體上彌散分布著細小的碳化物亞穩(wěn)組織。馬氏體：馬氏體（M）是碳溶于-Fe的過飽和的固溶體，是奧氏體通過無擴散型相變轉(zhuǎn)變成的亞穩(wěn)定相。過冷奧氏體：在A1溫度一下暫時存在的奧氏體稱為過冷奧氏體

17、。殘余奧氏體：奧氏體在冷卻過程中發(fā)生相變后在環(huán)境溫度下殘存的奧氏體。VC（馬氏體臨界轉(zhuǎn)變速率）：淬透性：在規(guī)定條件下，決定鋼材淬硬深度和硬度分布的特性。碳化物形成原素：回火穩(wěn)定性：淬火鋼在回火時，抵抗強度、硬度下降的能力稱為回火穩(wěn)定性。紅硬性：是指材料在經(jīng)過一定溫度下保持一定時間后所能保持其硬度的能力。二次硬化：淬火鋼在回火的某個階段硬度不下降反而升高的現(xiàn)象。21.第一類回火脆性：淬火鋼在250度到350度回火是，沖擊韌度明顯下降，出現(xiàn)脆性。22.石墨化：鑄鐵中碳以石墨形態(tài)析出的過程叫做鑄鐵的石墨化。23.變質(zhì)處理：在澆注前向鐵液中加入少量孕育劑，形成大量高度彌散的難溶質(zhì)點，成為石墨的結(jié)晶核心

18、，以促進石墨的形核從而得到細珠光體基體和細小均勻分布的片狀石墨。24.流動性：是指金屬液本身的流動能力。25.收縮性：收縮是鑄造合金從液態(tài)凝固和冷卻至室溫過程中產(chǎn)生的體積和尺寸的縮減，包括液態(tài)收縮、凝固收縮和固態(tài)收縮三個階段。26.造型：制造砂型的過程稱為造型。27.造芯：28.特種鑄造：特種鑄造師與砂型鑄造不同的其他鑄造方法的總稱。29.冷變形強化：在冷變形時，隨著變形程度的增加，金屬材料的強度和硬度都有所提高，但塑性有所下降，這個現(xiàn)象稱為冷變形強化。30.再結(jié)晶：當(dāng)加熱溫度進一步提高時，塑性變形后的金屬將以某些質(zhì)點為核心，變形前的晶格結(jié)構(gòu)，重新生核長大，變?yōu)榧毿?、均勻的等軸晶粒。31.可段性：材料在鍛造過程中經(jīng)受塑性變