工程材料及成形工藝思考題文檔

第一章材料的力學(xué)行為和性能思考題.解釋下列力學(xué)性能指標(biāo)。⑴HB⑵HRC⑶HV.解釋下列名詞。（1）蠕變（2）低應(yīng)力脆斷（3）疲勞（4）斷裂韌度.下列工件應(yīng)采用何種硬度試驗(yàn)方法來測定其硬度？（1）銼刀（2）黃銅軸套（3）供應(yīng)狀態(tài)的各種碳鋼鋼材4）硬質(zhì)合金刀片（5）耐磨工件的表面硬化層.下列硬度表示方法是否正確，為什么？(1)HBW250~300 (2)5~10HRC (3)HRC70-75(4)HV800-850⑸800~850H.比較鑄鐵與低碳鋼拉伸應(yīng)應(yīng)變曲線的不同，并分析其原.一根兩端固定的低碳鋼絲，承受拉應(yīng)力0Mpa,當(dāng)溫度從30攝氏度突然下降到10攝氏度時，鋼絲內(nèi)新產(chǎn)生的應(yīng)力為多少？7現(xiàn)有原始直徑為0mm圓形長、短試樣各一根，經(jīng)拉伸試驗(yàn)測得的伸長率均為25%,求兩試樣拉斷后的標(biāo)距長度。兩試樣中哪一根塑性好？為什么？8.甲乙丙丁四種材料的硬度分別的HRC90HRB800HV240HBW^t比較這四種材料硬度的高低。第二章材料的結(jié)構(gòu)思考題.為何單晶體具有各向異性？而多晶體在一般情況下卻顯示各向同性？.解釋下列基本概念；晶體與非晶體；晶體的各向異性；同素異晶轉(zhuǎn)變；位錯；晶界；固溶體；金屬化合物。.試述高分子鏈的結(jié)合力、子鏈結(jié)構(gòu)聚集態(tài)結(jié)構(gòu)對高聚物的性能的影響。.何為高分子材料的老化？如何防止？.試計(jì)算面心立方晶格的致密度。.說明結(jié)晶對高聚物性能的影響。第三章.過冷度與冷卻速度有何關(guān)系？它對金屬結(jié)晶過程有何影響？對鑄件晶粒大小有何影響？.在鑄造生產(chǎn)中，采用哪些措施控制晶粒的大?。?如果其他條件相同，試比較下列鑄造條件下，鑄件晶粒的大?。?金屬模澆注與砂模澆注；.高溫澆注宇與低溫澆注；.鑄成薄件與鑄成厚件；.澆注時采用振動和不振動。.二元勻晶相圖、共晶相圖與合金的力學(xué)性能和工藝性能之間存在什么關(guān)系？.畫出Fe-Fe3C相圖，指出圖中各點(diǎn)及線的意期標(biāo)出個相區(qū)的相組成物

和組織組成物。.分析碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為12%0.6%、0.8%、1.0%的鐵碳合金從液態(tài)緩冷到室溫時的結(jié)晶過程和室溫下得到的組織，并據(jù)此分析合金力學(xué)性能隨成分、組織的變化。7.根據(jù)尸?-7.根據(jù)尸?-1^30相說明產(chǎn)生下列現(xiàn)象產(chǎn)生的原.碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù).0%的鋼比碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為%的鋼硬度高；（2）在室溫下Wc=0.8貓鋼其強(qiáng)度比Wc%的鋼高；（3）變態(tài)萊氏體的塑性比珠光體的差；（4）在110CTC,Wc=0.4貓鋼能進(jìn)行鍛造，而此=4.0貓生鐵不能鍛造。（5）通常要把鋼材加熱到高溫000-125℃）下進(jìn)行熱軋或鍛造；（6）鋼鉚釘一般用低碳鋼制成；（7）綁扎物件一般用鐵絲（鍍鋅低碳鋼絲），而起重機(jī)吊重物用鋼絲需用60、6收7a75等高碳鋼；（8）鉗工鋸T&T1（XT12等材料時比鋪0、10鋼費(fèi)力；（9）鋼適宜于壓力加工成形，而鑄鐵適于鑄造成形。第四章.將直徑為5mm的T8鋼加熱到760℃并保溫足夠的時間訶采用什么樣的工藝可以得到如下的組織：珠光體，索氏體，下貝氏體，托氏體體,馬氏偉少量殘留奧氏體。混曲線上畫出工藝曲線圖。

.確定下列鋼件的退火方法，并指出退火目的及退火后的組織。（1）經(jīng)冷軋后35鋼鋼板，要求降低硬度。（2）用鑄鋼鑄造的齒輪。（3）鍛造過熱的60鋼鍛坯。（4）具有片狀滲碳體的12鋼坯。.指出下列零件的鍛造毛坯進(jìn)行正火的主要目的及正火后的顯微組織。（1）20鋼齒輪；（2）45鋼小軸；（3）T12鋼銼刀。4.一批4.一批45鋼試樣其組織、晶粒大小不均勻，需采用退火處理。擬采用以下幾種工藝：（1）緩慢加熱到00℃，保溫足夠的時間，隨爐冷卻到室溫。（2）緩慢加熱郭40℃，保溫足夠的時間，隨爐冷卻到室溫。（3）緩慢加熱到100℃，保溫足夠的時間，隨爐冷卻到室溫。問上述三種工藝各得到何種組織？若要得到大小均勻的細(xì)小晶粒，選何種工藝最合適？5淬火的目的是什么？亞共析鋼及過共析鋼淬火加熱溫度應(yīng)如何選擇？室從獲得的組織和性能等方面加以說明。6有兩個Wc=1.2的碳鋼薄試樣，分別加熱郅0℃和860℃并保溫相同的時間，使之達(dá)到平衡狀態(tài)，然后以大于臨界冷卻速度的冷卻速度至室溫，試問；（1）哪個溫度加熱淬火后馬氏體晶粒較為粗；(2)哪個溫度加熱淬火后馬氏體含碳量較高？(3)哪個溫度加熱淬火后殘留奧氏體的量較多？(4)哪個溫度加熱淬火后未溶碳化物較少？(5)你認(rèn)為哪個溫度淬火最適合？為什么？7.指出下列工件淬火及回火溫度，并說明其回火后的組織和大致的硬度。(1)45鋼小軸，要求綜合力學(xué)性能好(2)60彈簧(3)T12鋼銼刀8甲、乙兩廠生產(chǎn)同一批零件材料均選用5鋼，硬度要求220?250HBW甲廠采用正火，乙廠采用調(diào)質(zhì)，都能達(dá)到性能要求。試分析甲乙兩廠產(chǎn)品組織和性能、應(yīng)用等方面的差別。9.試說明表面淬火、滲碳、滲氮熱處理工藝在用途、性能、應(yīng)用等方面的差別。熱處理10擬用T10鋼制造形狀簡單的車刀，工藝路線為：鍛造熱處理加工一熱處理一磨加工。試寫出各熱處理工序的名稱并指出其作用，寫出最終熱處理的工件所應(yīng)達(dá)到的硬度。11選擇下列零件的熱處理方法，并編寫簡明工藝路線(各零件均選用鍛坯)(1)某機(jī)床變速箱齒輪，要求齒面耐磨，心部強(qiáng)度和韌性不高，材料選用45鋼。(2)某機(jī)床主軸，要求有良好的綜合力學(xué)性能，軸頸部分要求耐磨(50-55HRC)材料選序5鋼。(3)鏜床鏜桿，在重載荷下工作，精度要求極高，并在滑動軸承中運(yùn)轉(zhuǎn)，要求鏜桿表面有極高的硬度，心部有較高的綜合力學(xué)性能，材料選用38CrMoAlA.第五章工業(yè)用鐵及鑄造思考題.鋼中長存元素有哪些？對鋼的性能有何影響？.為什么比較重大的大截面的結(jié)構(gòu)零件如重型運(yùn)輸機(jī)械和礦山機(jī)械的軸類,大型發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子等都必須用合金鋼制造？與碳鋼相比，合金鋼有何優(yōu)點(diǎn)？.解釋下列現(xiàn)象：a.在相同含碳量的情況下，除了含和Mn的合金外，大多數(shù)合金鋼的熱處理加熱溫度都比碳鋼高。b在相同含碳量的情況下，含碳化物形成元素的合金鋼比碳鋼具有較高的回火穩(wěn)定性。c.在Wc>=0.4%Wcr=12%的鉻鋼屬于過共析鋼而Wc=105%Wcr=12%的鋼屬于萊氏體鋼。d.高速鋼在鍛造或熱軋后，經(jīng)空冷獲得馬氏體組織。.一般刃具鋼要求具有什么樣的性能？為什么碳素工具鋼只能用于制造刃部受熱程度較低的手用工具或低速及小進(jìn)給量的機(jī)用刃部？.分析比較T9鋼與95?哈金工具鋼：a.為什么9SiCi鋼的熱處理加熱溫度比9鋼高？、直徑為30~40mm的9SiCr鋼在油中冷卻能淬透，相同尺寸的碳素工具鋼在油中冷卻能否淬透？c.為什么碳素工具鋼制造的刀具刃部受熱00~25℃時其硬度和耐磨性會迅速下降而導(dǎo)致刃具失撕9SiCr鋼道具的刃部在30~250c條件下工作，硬度仍然不低予0HRC耐磨性良好？d.為什么9SiCr鋼比較適合制造要求變形較小，硬度較高0~63HR。，耐磨性良好的圓板牙等薄刃刀具SICr鋼制圓板牙應(yīng)如何熱處理？試對其熱處理工藝進(jìn)行分析。.何謂熱硬性？鋼的熱硬性與“二次硬化”有何關(guān)系？8Cr4V鋼的二次硬化現(xiàn)象在哪個回火溫度范圍產(chǎn)生？.為什么滾動軸承鋼的含碳量均為高碳？滾動軸承鋼中常含哪些合金元素？它們在滾動軸承鋼中起什么作用？為什么鋼電組被限制在一定范圍之內(nèi)？為了使GCr15滾動軸承鋼獲得高硬度，高耐磨性，高疲勞強(qiáng)度及足夠的韌性應(yīng)對其材料提出什么樣的要求？＞15鋼制精密零件應(yīng)如何合理選定熱處理工藝？.分析以下幾種說法是否正確，為什么？A.鋼中合金元素含量越高，其淬透性越好。B要提高奧氏體不銹鋼的強(qiáng)度，只能采用冷塑性變形予以強(qiáng)化。C.調(diào)質(zhì)剛的合金化主要是考慮提高其紅硬性,D.高速鋼反復(fù)鍛造是為了打碎魚骨狀共晶萊氏體，使其均勻分布于基體中。E.40MnB^^B的作用是提高淬透性。F.4Cr13鋼的耐蝕性不如Cr13鋼。9.指出下列合金鋼的類別，用途，碳和合金元素的主要作用以及熱處理的特點(diǎn)。（1）40CrNiMo（2）55Si2Mn（3）9Mn2V（4）Cr12MnV（5）5CrMnMo（6）20CrMnTi10下列物品常用何種不銹鋼制造？說明其熱處理的主要目的及其工藝方法。（1）外科手術(shù)刀（2）汽輪機(jī)葉片 （3）硝酸糟（4）牙科用口腔絲11指出下列特殊性能鋼的類別8途，碳和合金元素的主要作用及熱處理特點(diǎn)。（1）3Cr13（2）0Cr18Ni9（3）1Cr11MnV（4）12Cr1MnV（5）1Cr18Ni9Ti（6）ZGMn1312生產(chǎn)中出現(xiàn)如下不正?，F(xiàn)象，應(yīng)采用什么有效的措施予以防止或改善？（1）灰鑄鐵磨床床身鑄造以后就進(jìn)行切削，在切削加工后發(fā)生不容許的變形。（2）灰鑄鐵鑄件薄壁處出現(xiàn)白口組織，造成切削加工困難。13下列工件宜采用何種特殊鑄鐵制造？（1）磨床導(dǎo)軌（2）1000T106加熱爐底板（3）硝酸儲存器第六章非鐵金屬、合金及粉末冶金材料1.不同鋁金課通過哪些途徑達(dá)到強(qiáng)化目的？2有人想把LY12鋁合金板條彎成60°角，但在彎的過程中發(fā)現(xiàn)彎不動，即使彎成了也有裂紋，請問應(yīng)該進(jìn)行何種處理才能解決問題？

.為什么經(jīng)壓力加工的黃銅制品，在潮濕的環(huán)境下，易發(fā)生自裂現(xiàn)象（又稱季裂）？采用何種措施可消除？.簡述軸承合金的組織特征。舉列說明常用巴氏合金的成分、性能及用途。.金屬材料的減磨性欲耐磨性有何區(qū)別？他們對金屬組織與性能要求有何不同？第七章.某廠使用庫短年的尼龍繩吊具時，在承載能力遠(yuǎn)大于調(diào)裝應(yīng)力時發(fā)生斷裂事故，試分析其斷裂原因。.試為下列零件選擇合適的的材料:機(jī)械式計(jì)數(shù)齒輪，熱電偶套管，內(nèi)燃機(jī)火花塞，汽車儀表盤，電視機(jī)殼,玻璃成形高溫模具。.橡膠使用時是什么狀態(tài)？燃料使用時是什么狀態(tài)？它們的玻璃化溫度是高還是低？.工程塑料與金屬材料相比，在性能與應(yīng)用上有哪些特點(diǎn)？5.述熱塑性塑料與熱固性塑料的異同。5.述熱塑性塑料與熱固性塑料的異同。.玻璃鋼與金屬材料相比，在性能與應(yīng)用上有哪些特點(diǎn)？.為什么纖維復(fù)合材料的斷裂韌度較高？第八章鑄造.何為鑄造？砂型鑄造工藝有哪些基本工序？試用方框圖表示砂型鑄造工藝的工藝過程。.何為造型材料？對型（芯）砂應(yīng)具備哪些基本性能？.零件、鑄件、模樣三者在尺寸和形狀上有何區(qū)別？

.為何在鑄型中有時須放置冒口和冷鐵？.試述金屬型鑄造的工藝特點(diǎn)，怎樣解決金屬型的排氣問題？6.離心制造有哪些有缺點(diǎn)，適用范圍如何？6.離心制造有哪些有缺點(diǎn)，適用范圍如何？.縮孔和氣孔如何區(qū)分識別？縮孔和縮松如何區(qū)別？哪些鑄造合金容易產(chǎn)生縮松？.產(chǎn)生砂眼的主要原因是什么？.冷裂和熱裂如何區(qū)別？.產(chǎn)生冷隔和澆不到的主要原因是什么？11.修改圖11.修改圖8-49所示零件結(jié)構(gòu)，并在圖上畫出分型面。其相所示為軸承架，材料為4T150圖b所示為托架，材料為T200圖c所示為閥蓋，材料為HT150圖d所示為軸承架，材料為T200.第九章金屬塑性成形1.說明金屬塑性變形的實(shí)質(zhì)，并指出單晶體和多晶體的塑性變形過程。2.何謂變形強(qiáng)化？產(chǎn)生的原2.何謂變形強(qiáng)化？產(chǎn)生的原？什么叫再結(jié)晶？它對金屬塑性有何影響？.何謂冷變形和熱變形？冷變形和熱變形的根本區(qū)別在哪里？冷變形和熱變形各有何優(yōu)缺點(diǎn)？舉出幾個冷變形和熱變形的實(shí)例。.將未經(jīng)過塑性變形的金屬加熱到再結(jié)晶溫會發(fā)生再結(jié)晶嗎？為什么？.用一冷拉鋼絲繩吊裝一大型工作人爐，并隨工件一起加熱到憐加熱完畢，再次吊裝該工件時，鋼絲繩發(fā)生斷裂，是分析其原.分析以下幾種說法是否正確？為什么？（1）金屬發(fā)生塑性變形時，實(shí)際測得的臨界應(yīng)力值總是小于理論計(jì)算值。

（2）工作中存在殘余應(yīng)力時，對工作都是不利的。(3)為再結(jié)晶不是相變過程，故它不影響金屬的組織和性能。(3)（4）冷變形金屬經(jīng)再結(jié)晶退火后，晶粒都可以細(xì)化。（5）溫室下的變形加工稱為冷加工，高溫下的冷變形加工稱為熱加工。（6）熱變形加工都可以細(xì)化晶粒和提高力學(xué)性能，而且也不會產(chǎn)生加工硬化。.確定圖9-54所示零件采用自由鍛制坯時的余塊、加工余量和鍛造公差并繪出自由鍛件圖。.如圖9-55所示的沖壓件，采用.5mm低碳鋼進(jìn)行批量產(chǎn)生，試確定沖壓的基本工藝，并繪出工序簡圖。第十章 焊接與粘接.低碳非合金剛焊接接頭各部分的組織和性能有何不同？.焊接應(yīng)力和變形有哪些不利影響？它們是怎樣產(chǎn)生的？如何防止？.材料的焊接性取決于哪些因素？如何評價材料的焊接性？4.述焊條的組織成及其作用。4.述焊條的組織成及其作用。.有一大型設(shè)備機(jī)座在使用過程中發(fā)現(xiàn)裂焊后不需要加工采用什么焊接工藝較好？.下列工件宜采用何種焊接方法？為什么？（1）低壓容器，采用厚度3mm的Q235鋼板焊成，小批生產(chǎn)。（2））工字梁，采用厚度加mm的Q235鋼板焊接，中批生產(chǎn)。（3）車刀，采用硬質(zhì)合金刀片45鋼刀焊接成，小批生產(chǎn)。

（4）鋼管，采用壁厚1m1!1,直徑45mm的不銹鋼管對接，小批生產(chǎn)。（5）機(jī)床床身導(dǎo)軌，使用中出現(xiàn)裂紋。.制造下列工件，應(yīng)分別采用哪種焊接方法和焊接材料？應(yīng)采用哪些工藝措施？（1）壁厚50mm,材料為Q235（A~E^壓力容器。（2）壁厚20mm,材料為ZG270-50（的大型柴油機(jī)缸體⑶壁厚10巾巾，材料為1Cr18Ni9T的管道。（4）壁厚佃巾，材料為20鋼的容器。.分析10-37中焊接接頭的否滿足工藝要求，為什么？.中壓容器如圖0-38所示，采用3235鋼板（1200mm*5000mm*22mm焊接，一批生產(chǎn)10臺，試回答:（1）容器焊縫布置是否合理？為什么？如不合理，應(yīng)如何修改？（2）試選擇焊接方法、接頭形式和坡口形式并說明原11粘接工藝過程包括哪些內(nèi)容？應(yīng)如何進(jìn)行？第十一章非金屬材料的成型思考題.塑料成型方法有哪幾種？各適合成型那種塑料？.簡述注射成型的成型原理，工藝過程及成型特點(diǎn)。.塑料件的壁厚有什么要求？一般取多少為宜？.塑料壁的拐角處為什么多為圓角過度？5.述橡膠壓延成型的成型原理。5.述橡膠壓延成型的成型原理。6.說明下列各制品采用何種成型方法。建筑用的壁板；汽車保險桿；給排水管；磁帶盒；塑料軸承；電線電纜護(hù)層。.第十二章機(jī)械零件用材料及成形工藝的選擇思考題.試分析下列要求能否達(dá)到，為什么？(1)要求截面為50mm的4鉻鋼軸類零件獲得與截面泡.5mm試樣相同的性能指標(biāo)；(2)要求低碳鋼不經(jīng)過化學(xué)處理，只經(jīng)過淬火獲得高硬度55HRC(3)要求112A鋼制刀具淬硬到7?60HRC.知直徑為60mm的軸，要求心部硬度九0~40HRQ軸頸表面硬度為50-55HRCM庫存45,20GrMnTi,40GrNi,40Gr四種鋼，問選用哪一種鋼制造為宜？其工藝路線如何安排？說明熱處理的主要目的及工藝方法。3,齒輪在下列情況下，宜選用何種材料制造？(1)當(dāng)齒輪尺寸較大d分大于400?600mi),二輪坯形狀復(fù)雜，不宜鍛造時；(2)能夠在缺乏潤滑條件下工作的低速無沖擊齒輪;(3)在缺少磨齒機(jī)或內(nèi)齒輪難以磨齒的情況下；(4)當(dāng)齒輪承受較大的載荷，要求堅(jiān)硬的齒面和強(qiáng)韌的心部時。4高精度磨床