機械制造基礎

1、 機械制造基礎習題集參考答案 機械工程材料 一名詞解釋題 強度：是指金屬材料抵抗塑形變形和斷裂的能力。 塑形：金屬材料在外力作用下發(fā)生塑性變形而不破壞的能力。 硬度：金屬材料抵抗其他更硬物體壓入表面的能力。 韌性：金屬材料在斷裂前吸收變形能量的能力。 合金：由兩種或兩種以上的金屬元素，或金屬元素與非金屬元素組成的具有金屬特性的物質。 同素異構性：同一金屬在不同溫度下具有不同晶格類型的現(xiàn)象。 調質處理：指淬火及高溫回火的熱處理工藝。 淬硬性：鋼淬火時的硬化能力。 馬氏體：含碳過飽和的固溶體。 回火穩(wěn)定性：鋼在回火時抵抗硬度下降的能力。 二判斷正誤 1、細化晶粒雖能提高金屬的強度，但增大了金屬的脆

2、性。（ ） 2、結構鋼的淬透性，隨鋼中碳含量的增大而增大。（ ） 3、普通低合金結構鋼不能通過熱化處理進行強化。（ ） 4、置換固溶體必是無限固溶體。（ ） 5、單晶體必有各向異性。（ ） 6、普通鋼和優(yōu)質鋼是按其強度等級來區(qū)分的。（ ） 7、過熱鋼經再結晶退火后能顯著細化晶粒。（ ） 8、奧氏體耐熱鋼也就是奧氏體不銹鋼。（ ） 9、馬氏體的晶體結構和鐵素體的相同。（ ） 10、彈簧鋼的最終熱處理應是淬火+低溫回火。（ ） 11、凡單相固溶體均能進行形變強化。（ ） 12、陶瓷組織中的氣相能起到一定的強化作用。（ ） 13、高速鋼淬火后經回火可進一步提高其硬度。（ ） 14、馬氏體的強度和硬度

3、總是大于珠光體的。（ ） 15、純鐵在室溫下的晶體結構為面心立方晶格。（ ） 16、馬氏體的硬度主要取決于淬火時的冷卻速度。（ ） 17、所謂白口鑄鐵是指碳全部以石墨形式存在的鑄鐵。（ ） 18、白口鑄鐵鐵水凝固時不會發(fā)生共析轉變。（ ） 19、鑄件可用再結晶退火細化晶粒。（ ） 20、冷熱加工所形成的纖維組織都能使金屬出現(xiàn)各向異性。（ ） 21、奧氏體的塑性比鐵素體的高。（ ） 22、白口鑄鐵在室溫下的相組成都為鐵素體和滲碳體。（ ） 23、過共析鋼的平衡組織中沒有鐵素體相。（ ） 24、對常見鋁合金僅進行淬火，強化效果不顯著。（ ） 25、可鍛鑄鐵只能通過可鍛化退火而得到。（ ） 26、貝

4、氏體轉變是非擴散性轉變。（ ） 27、表面淬火主要用于高碳鋼。（ ） 三選擇正確答案 1、 為改善低碳鋼的切削加工性應進行哪種熱處理（ D ） A、等溫退火 B、完全退火 C、球化退火 C、正火 2、鋼中加入除Co之外的其它合金元素一般均能使其C曲線右移，從而（ B ） A、增大VK B、增加淬透性 C、減小其淬透性 C增大其淬硬性 3、高碳鋼淬火后回火時，隨回火溫度升高其（ A ） A、強度硬度下降，塑性韌性提高 B、強度硬度提高，塑性韌性下降 C、強度韌性提高，塑性韌性下降 D、強度韌性下降，塑性硬度提高 4、常見的齒輪材料20CrMnTi的最終熱處理工藝應該是（ D ） A、調質 B、淬

5、火+低溫回火 C、滲碳 D、滲碳后淬火+低溫回火 5、常見的調質鋼大都屬于（ B ） A、低碳低合金鋼 B、中碳低合金鋼 C、高碳低合金鋼 D、低碳中合金鋼 6、某一中載齒輪決定用45鋼制造，其最終熱處理采用下列哪種方案為宜（ C ） A、淬火+低溫回火 B、滲碳后淬火+低溫回火 C、調質后表面淬火 D、7、某工件采用單相黃銅制造，其強化工藝應該是（ C ） A、時效強化 B、固溶強化 C、形變強化 D、熱處理強化 8、下列材料中不宜淬火的是（ D ） A、GCr15 B、W18Cr4V C、40Cr D、YT15 9、下列二元合金的恒溫轉變中，哪個是共析轉變（ C ） A、L+ B、L+ C

6、、+ D、+ 10、下列合金鋼中，耐蝕性最好的是（ D ） A、20CrMnTi B、40Cr B、W18Cr4V D、1Cr18Ni9Ti 11、下列合金中，哪種合金被稱為巴氏合金（ B ） A、鋁基軸承合金 B、鉛基軸承合金 C、銅基軸承合金 D、鋅基軸承合金 12、下列材料中耐熱性最好的是（ C ） A、GCr15 B、W18Cr4V C、1Cr18Ni9Ti D、9SiCr 13、過共析鋼的退火組織是（ C ） A、F+Fe3CIII B、F+P C、P+Fe3CII D、P+Fe3CIII 14、下列鋼經淬火后硬度最低的是（ A ） A、Q235 B、40Cr C、GCr15 D、4

7、5鋼 15、對奧氏體不銹鋼進行固溶處理的目的是（ D ） A強化基體 B、提高其韌性 C、消除應力 D、消除碳化物 16、滾動軸承鋼GCr15的最終熱處理應該是（ A ） A、淬火+低溫回火 B、滲碳+淬火+低溫回火 C、淬火+中溫回火 D、氮化+淬火+低溫回火 17、高速鋼淬火后進行多次回火的主要目的是（ B ） A、消除殘余奧氏體，使碳化物入基體 B、消除殘余奧氏體，使碳化物先分析出 C、使馬氏體分解，提高其韌性 D、消除應力，減少工件變形 18、金屬產生時效強化的主要原因是（ D ） A、形成了高密度位錯 B、晶格發(fā)生畸變 C、晶格類型發(fā)生改變 D、析出亞穩(wěn)定第二相粒子 19、鋼中的二次

8、滲碳體是指從（ B ）中析出的滲碳體 A、從鋼液中析出的 B、從奧氏體中析出的 C、從鐵素中析出的 D、從馬氏體中析出的 20、碳鋼的下列各組織中，哪個是復相組織（ A ） A、珠光體 B、鐵素體 C、滲碳體 D、馬氏體 21、鋼的下列組織中熱穩(wěn)定性最差的是（ C ） A、珠光體 B、馬氏體 C、回火屈氏體 D、回火索氏體 22、對片狀馬氏體而言，下列說法哪個是錯誤的（ A ） A、是位錯馬氏體 B、是孿晶馬氏體 C、是過飽和的a固溶體 D、具有高的強度 23、下列各材料中淬火時最容易產生淬火裂紋的材料是（ C ） A、45鋼 B、20CrMnTi C、16Mn D、W18Cr14V 24、下

9、列諸因素中，哪個是造成45鋼淬火硬度偏低的主要原因（ A ） A、加強溫度低于Ac3 B、加熱溫度高于AC3 C、保溫時間過長 D、冷卻速度大于VK 25、亞共晶白口鑄鐵的退火組織中，不可能有下列中的哪種組織（ C ） A、二次滲碳體 B、共析滲碳體 C、一次滲碳體 D、共晶滲碳體 26、過共析鋼進行下列哪種熱處理可能會造成網(wǎng)狀滲碳體析出（ A ） A、完全退火 B、再結晶退火 27.冷加工金屬經再結晶退火后,下列說法哪個是錯誤的?（ C ） A.其晶粒形狀會改變 B.其機械性能會發(fā)生改變 C.其晶格類型會發(fā)生改變 D.其晶粒大小會發(fā)生改變 28.對純金屬而言,下列說法哪個是錯誤的（ A ）

10、A,不會在恒溫下結晶 B.不會發(fā)生相變 C.都能進行形變強化 D.都能進行時效強化 29.對過共析鋼不能進行下列哪種退火處理（ A ） A.完全退火 B.再結晶退火C.等溫退火 D.去應力退火 30.下列合金中,鉻元素含量最少的是（ A ） A.GCr15 B.CrL12 C.1Cr13 D.1Cr18Ni9Ti 31下列合金中，含碳量最少的鋼是（ D ） A.GCr1 B.Cr12MoV C.1Cr13 D.1Cr18Ni9Ti 32.下列鋁合金中，被稱為硅鋁明的是（ A ） A.ZL102 B.ZL202 C.ZL301 D.ZL402 33.鋼的淬透性主要決定于其（ C ） A.碳含量

11、B.合金元素含量 C.冷卻速度 D.過冷度 四.填空題 6.灰鑄鐵能否充分石墨化,主要決定于其碳當量和鑄后冷卻速度,一般而言,碳當量越 高 ,越有利于石墨化,冷卻速度越 快 ,越容易形成白口. 8.所謂巴氏合金是指 錫 基和 鉛 基軸承合金 12.普通鋼,優(yōu)質鋼的區(qū)分是以其中 S 和 P 元素的原子的含量來區(qū)分的, P 含量高易使鋼產生熱脆性,而 S 含量高易使鋼產生冷脆性 13.所謂本質細晶粒鋼是指該鋼正常淬火加熱時 奧氏體晶粒長大 傾向小的鋼 18.對普通灰鑄鐵工件進行低溫退火的目的是為了 消除內應力 ,進行高溫退火的目的是為了 消除鑄件白口、降低硬度 。 19.材料牌號QT600-3中,

12、QT表示 球墨鑄鐵 ,600 表示最低抗拉強度為600MPa ,3表示 最低伸長率為3% 。 22.常見工程塑料有 聚氯乙烯 ， 聚四氟乙烯 ， 尼龍 ,其中自潤滑性能良好適合作軸承齒輪的有尼龍 ,價格低廉,用途非常廣泛的是 聚氯乙烯 ,化學穩(wěn)定性極好,有塑料王之稱的是 聚四氟乙烯 23.在Fe-Fe3C相圖中,包含有三個恒溫轉變,其具體的相反應式分別為,包晶反應 LB+HDAJ ,共晶反應 LCDAE+Fe3C ,共析反應 ASDFP+ Fe3C 。 24.常見的合金彈簧鋼有 60Si2Mn ,其最終熱處理工藝為 去應力退火 ,其最終組織為 索氏體 。 26.影響鑄鐵石墨化的主要因素有 鑄鐵

13、的成分 和 冷卻速度 等 27.馬氏體的硬度主要決定于其 含碳量 ,鋼淬火時獲得馬氏體量的多少主要決定于其 臨界冷卻速度 。 35.合金鋼按用途可分為三類,即 合金結構鋼 ， 合金工具鋼 ,和 特殊性能鋼 。 36.合金鋼中常用的滲碳鋼為 20CrMnTi (牌號),常用的調質鋼為 40Cr ,常用的刃具鋼為 9SiCr ,常用的耐磨鋼為 ZGMn13 。 44.在鐵碳合金的平衡組織中,常見的三個單相組織為 F ， A 和 Fe3C ，,常見的兩個兩組織為 P ， Ld 。 45.下列各材料的退火組織構成為:工業(yè)純鐵 F ,亞共析鋼 F+P ,過共析鋼 P+Fe3C ,亞共晶白口鑄鐵 P+Ld

14、+Fe3C ，過共晶白口鑄造鐵為 Ld+Fe3C 。 56.所謂硅鋁明是指鋁和 硅 的合金,該合金工件通常是通過 鑄造 成形的 57.常見的黃銅是指銅和 鋅 的合金,而青銅的種類較多,主要有 錫 青銅, 鋁 青銅等,青銅在大氣,海水中的耐蝕性 優(yōu) 于黃銅 58.純金屬的晶格類型主要有 體心立方 晶格, 面心 晶格和 密排六方 晶格三種 5 70.鐵碳合金的基本相中,塑性最好的是 A ,強度最高的是 P ,硬度最高的是 Cm 。 71.珠光體是指 F 和 Cm 所形成的兩相組織,其形態(tài)一般是 粗片 狀。 72.二次滲碳體只可能出現(xiàn)于碳含量大于 0.77 %的鋼中,其形態(tài)是 網(wǎng) 狀 73.灰口鑄造

15、鐵和白口鑄鐵的組織相比較,灰口鑄造鐵中不應有 滲碳體 組織,而白口鑄鐵中沒有 片狀石墨 組織 83.不銹鋼的成份特點是碳含量 較低 和 鉻 含量高 84.碳在鑄鐵中主要以 滲碳體 和 石墨 的形式存在 85.提高鑄鐵中 碳 元素和 硅 元素的含量,有利于其石墨化 86.鋼中常見的合金元素按與碳的親合力大小分為 合金滲碳體 和 特殊碳化物 兩類 87.鋼中常見的合金元素大多數(shù)都 促進 奧氏體晶粒的長大,當溶入奧氏體時又 阻礙 過冷奧氏體的分解,淬火后回火時 推遲 馬氏體的分解。 88.鋁合金按其成份和工藝特點分為 變形 鋁合金和 鑄造 鋁合金兩類。 89.LG5表示該材料是 高純鋁 ,LY12表

16、示該材料為 鋁-銅-鎂 鋁合金,ZL102表示該材料屬于 鑄造鋁合金 。 90.銅合金中,按主加元素不同分為 黃銅 ， 青銅 和白銅。 五.簡答題 1.高碳高合金鋼工件淬火時極易開裂,采取什么措施可有效防止其開裂? 答：（1）合理設計零件結構； （2）淬火前進行退火或正火，以細化晶粒并使組織均勻化，減少淬火產生的內應力； （3）淬火加熱時嚴格控制加熱溫度，防止過熱使奧氏體晶粒粗化，同時也可減少淬火時的熱應力； （4）采用適當?shù)睦鋮s方法； （5）淬火后及時回火，以消除應力，提高工件的韌性。 2.金屬晶粒大小對金屬的性能有何影響?說明鑄造時細化晶粒的方法及其原理. 答：金屬晶粒越細，金屬的強度越高

17、，塑性和韌性也越好，反之力學性能越差。 鑄造時細化晶粒的方法有： （1）增加過冷度：當過冷度增大時，液態(tài)金屬的結晶能力增強，形核率可大大增加，而長大速度增加較少，因而可使晶粒細化。 （2）變質處理：在液態(tài)金屬結晶前，加入一些細小的變質劑，使金屬結晶時形核率N增加，因而可使晶粒細化。 （3）振動處理：在金屬結晶時，對液態(tài)金屬附加機械振動、超聲波振動或電磁振動等措施使已生長的晶粒因破碎而細化，同時破碎的晶粒尖端也起凈核作用，增加了形核率，使晶粒細化。 3.T12鋼工件經正常淬火后其表面硬度比60鋼低的原因是什么？如何進一步提高其硬度？ 答：原因是：淬火加熱溫度過低、保溫時間不足、冷卻速度過低、工件

18、表面脫碳或預先熱處理不當?shù)取?進一步提高其硬度的方法是將工件退火或正火后重新進行淬火。 4.常見的合金結構鋼有哪些?寫出其牌號和用途。 答：常見的合金結構鋼有： （1）低合金高強度結構鋼：其中Q345是最常用的低合金高強度結構鋼，廣泛用于制造 橋梁、船舶、車輛、鍋爐、壓力容器、起重機械等鋼結構件。 （2）合金滲碳鋼：20CrMnTi是最常用的合金滲碳鋼，一用來工作中承受較強烈的沖擊作用和磨損條件下的滲碳零件。 （3）合金調質鋼：40Cr是最常用的合金調質鋼，其用來制造一些受力復雜的重要零件，如機床的主軸等。 （4）合金彈簧鋼：常用的合金彈簧鋼的牌號有60Si2Mn、60Si2CrVA和50Cr

19、VA，熱成形彈簧鋼，合金彈簧鋼主要用語制造各種彈性元件，如制作汽車的減震板彈簧等。 （5）滾動軸承鋼：目前應用最多的有：GCr15 主要用于中小型滾動軸承；GCr15SiMn主要用于較大的滾動軸承。 金屬熱加工基礎和金屬切削加工習題集 一. 解釋名詞 1. 熔模鑄造：用易熔材料如蠟料制成模樣，在模樣上包覆若干層耐火涂料，制成型殼，熔出模樣后經高溫焙燒，然后進行澆注的鑄造方法。 2. 離心鑄造：使熔融金屬澆入繞水平軸、傾斜軸或立軸旋轉的鑄型，在慣性力的作用下，凝固成形的鑄件軸線與旋轉鑄型軸線重合的鑄造方法。 3. 鍛造比：即鍛造時變形程度的一種表示方法，通常用變形前后的截面比、長度比或高度比來表

20、示。 4. 電渣焊：是利用電流通過液體熔渣產生的電阻熱做為熱源，將工件和填充金屬熔合成焊縫的垂直位置的焊接方法。 5. 點焊：是利用柱狀電極在兩塊搭接工件接觸面之間形成焊點而將工件焊在一起的焊接方法。 6. 冷裂紋敏感系數(shù)：依據(jù)鋼材板厚、焊縫含氫量等重要因素對焊接熱影響區(qū)淬硬性的影響程度。 二. 判斷正誤 1、垂直安放的型芯都要有上下型芯頭. （ ） 2、確定鑄件的澆注位置的重要原則是使其重要受力面朝上. （ ） 改正：確定鑄件的澆注位置的重要原則是使其重要受力面朝下. 3、鋼的碳含量越高,其焊接性能越好. （ ） 4、增加焊接結構的剛性,可減少焊接應力. （ ） 5、電渣焊一般處于平焊位置進

21、行焊接,而不能立焊。（ ） 6、自由鍛只能生產中小型鍛件。（ ） 7、模鍛只適合生產中小型鍛件。（ ） 8、純金屬的流動性總是比較好. （ ） 9、純鉛在常溫拉制是冷變形,鎢絲在1100拉制時是熱變形。（ ） 10、熱變形過程中因會發(fā)生再結晶故不會產生硬化組織的。（ ） 11、用交流焊機手弧焊時,焊件的溫度總比焊條端部的溫度高。（ ） 12、焊接結構鋼時,焊條的選用原則是焊縫成分與焊件成分一致。（ ） 13、埋弧自動焊焊劑與焊條藥皮的作用完全一樣。（ ） 14、鎢極氬弧焊的引弧方式與手弧焊一樣,采用接觸引弧。（ ） 15、CO2氣體保護焊的電極既有熔化極也有非熔化極。（ ） 16、低碳鋼和強度

22、等級較低的低合金鋼是制造焊接結構的主要材料。（ ）17、手工電弧焊時,開坡口時留鈍邊的目的是防止燒穿. （ ） 18、一般把金屬的焊接分為熔化焊、壓力焊和釬焊三大類。（ ） 三. 選擇正確的答案 1. 鑄鐵經球化處理成球墨鑄鐵后,其（ A ） A.強度,塑性均提高. B.強度提高,塑性降低 C.強度降低,塑性提高. D.強度,塑性均降低 2.鑄件的縮孔常出現(xiàn)在鑄件的（ D ） A.上部. B.最后凝固部位. C.底部. D.厚部 3.金屬在壓力加工時,承受的壓應力數(shù)目越多,則其（ A ） A.塑性越好,變形抗力越小. B.塑性越差,變形抗力越小 C.塑性越好,變形抗力越大. D.塑性越差,變形

23、抗力越大. 4.為防止拉深件被拉穿,采取下列哪種方式最有效? （A ） A.增大拉深系數(shù). B.減少拉深系數(shù) C.采用壓力圈. D.減少凸凹模間隙 5.對薄壁件進行焊接時,宜采用下列哪種焊接方法（ B ） A.手工電弧焊. B.電焊 C.氬弧焊 D.電阻焊 6.下列焊接方法中,焊接變形最大的是（ B ） A.手工電弧焊. B.氣焊 C.埋弧自動焊. D.電阻焊 C.鑄鐵工件. D.有色金屬及其合金 7.下列各鑄鐵中,鑄造性能最好的是（ D ） A.普通灰口鑄鐵. B.孕育鑄鐵 C.可鍛鑄鐵. D.球墨鑄鐵 8.鑄鐵中鑄造性能最差的是（ A ） A普通灰口鑄鐵 B球墨鑄鐵 C可鍛鑄鐵 D孕育鑄鐵

24、 9.當鑄件壁厚不均勻時,室溫下厚部受（ D ） A壓應力 B拉應力 C剪應力 D扭轉應力 10、鑄件(圓柱體)經鉆孔后,若有內應力存在,則（ B ） A鑄件尺寸不變化 B鑄件彎曲 C鑄件縮短 D鑄件伸長 11、.鑄件壁越厚,其強度越低,主要是由于（ C ） A冷隔嚴重 B易澆不足 C鑄件組織粗大 D碳含量態(tài)低 12.灰口鑄鐵適合制造床身,機架,底座,導軌等結構,除了鑄造性和切削性優(yōu)良外,還因為（ C ） A抗拉強度好 B抗彎強度好 C耐壓消震 D沖擊韌性高 13.球墨鑄鐵的球化劑常用（ B ） A.硅鐵 B鎂或稀土鎂合金 C硅鐵和錳鐵 D都不是 14、機床床身的材料一般是由（ C ）材料制成

25、的 A鑄鋼 B球鐵 C普通灰口鑄鐵 D可鍛鑄鐵 15.水壓機的噸位用（ C ） A下抵鐵質量表示 B液壓缸壓力表示 C上抵鐵質量表示 D水壓機質量表示 16.鍛錘與壓力相相比其主要優(yōu)點是（ C ） A操擊,重擊,單擊,連擊 B力量大,能鍛透鍛件 C沖擊力大,使變形速度快 D鍛造產生的'熱效應'高 17.鍛不銹鋼時（ C ） A塑性 B塑性大,變形抗力小 C塑性小,變形抗力大 D塑性大,變形抗力大 18.模鍛件上必須有模鍛斜度,這是為了（ D ） A便于充填模膛 B減少工序 C節(jié)約能量 D便于取出鍛件 19.平鍛機的鍛件與錘鍛件相比（ B ） A平鍛件要有飛邊和沖孔連皮 B沒有飛邊和沖孔連皮 C有飛邊而無沖孔連皮 D沒有飛邊但有沖孔連皮 20.沖孔模設計時的凹模尺寸就等于（ A ） A凸模尺寸加間隙 B凸模尺寸減間隙 C設計孔的尺寸加間隙 D等于設計孔的尺寸 21.對于薄板彎曲件,若彎曲半徑過小會發(fā)生（ C ） A內側裂紋 B外側起皺 C外側裂紋 D內側裂紋 22.酸性焊條用得比較廣泛的原因之一是（ C ） A.焊接質量好 B.焊縫抗裂性好 C.焊接工藝性能較好 D.焊縫含氫量少23.電焊條藥皮的作用之一是（ B ） A.防止焊芯生銹 B.穩(wěn)定電弧燃燒 C.增加焊接電流 D.降低焊接溫度 24.堿性焊條