金屬工藝學(xué)作業(yè)及小測(cè)

1、第一章 練習(xí)題一、填空題1、材料常用的塑性指標(biāo)有（ ）和（ ）。2、在外力作用下，材料抵抗（ ）和（ ）的能力稱(chēng)為強(qiáng)度。3、金屬材料的力學(xué)性能指標(biāo)主要包括( )、( )、( )、( )、( ) 等。二、計(jì)算題 書(shū)P9第5題。第二章填空題 1、晶體與非晶體最根本的區(qū)別是原子排列是否規(guī)則。 2、體心立方晶格與面心立方晶格中，晶胞中原子數(shù) 分別是_2_和_4_，致密度分別是_0.68_和_0.74_，-Fe屬于_面心立方晶格_結(jié)構(gòu)。 3、實(shí)際金屬中存在有三類(lèi)晶體缺陷，其中點(diǎn)缺陷包含晶格空位、置換原子和間隙 ；線(xiàn)缺陷的基本類(lèi)型有 刃型位錯(cuò)，面缺陷主要指晶界和亞晶界。 5、固溶體的晶格與（B）相同。 A

2、 溶液 B 溶劑 C 溶質(zhì) D 溶劑或溶質(zhì) 6、當(dāng)二元合金進(jìn)行共晶反應(yīng)時(shí)，其相組成是（C） A 單相組成 B 兩相共存 C三相共存 D四相共存 7、二元共晶反應(yīng)是指（B） A 在一定溫度范圍內(nèi)，由一種液相生成一種固相 B 在一恒定溫度下，由一種液相生成兩種不同固相 C 在一恒定溫度下，由一種固相生成兩種不同固相 D在一恒定溫度下，由一種液相和一種固相生成另一 種固相 第三章 作業(yè)1、名詞解釋AFFe3CPLd1）碳在-Fe中形成的間隙固溶體稱(chēng)為F ，具有 體心立方晶體結(jié)構(gòu)，在 727 碳的最大溶解度最大，為 0.0218。 2）珠光體本質(zhì)是 F 和 Fe3C 組成的機(jī)械混合物，高溫萊氏體是 A

3、 和 Fe3C 組成的機(jī)械混合物。3） 固溶體出現(xiàn)枝晶偏析后，可用 擴(kuò)散退火加以消除。4）鐵碳相圖中，存在著三種重要的固相，說(shuō)明它們的本質(zhì)和晶體結(jié)構(gòu)。如F是碳在Fe中的間隙固溶體，體心立方結(jié)構(gòu)。A是碳在r-Fe中形成的間隙固溶體，面心立方晶格；Fe3C 是鐵與碳形成的金屬化合物，復(fù)雜晶格 。5）鐵碳合金相圖中共晶線(xiàn)是指 ECF ；共析線(xiàn)是指 PSK ； ES線(xiàn)含義是碳在r-Fe中的溶解度曲線(xiàn)；GS線(xiàn)是指 F從A中的析出開(kāi)始線(xiàn)。6）固溶強(qiáng)化是指 由于溶質(zhì)原子的加入，使固溶體的強(qiáng)度、硬度升高的現(xiàn)象 ，造成強(qiáng)化的原因是 溶質(zhì)原子的溶入，造成溶劑晶格發(fā)生畸變，增加了塑性變形的抗力，提高了合金的強(qiáng)度和硬

4、度。3、選擇題1）鐵素體的力學(xué)性能特點(diǎn)是（C） A 有良好的硬度和強(qiáng)度 B 有良好的綜合力學(xué)性能 C 有良好的塑性和韌性 D 有良好的耐磨性2）含碳量4.3的鐵碳合金具有（ B ） A 良好的鍛造性 B 良好的鑄造性 C 良好的焊接性 D 良好的熱處理性 3）在二元合金中，鑄造性能最好的合金具有（ C）。 A 共析成分合金 B 固溶成分合金 C 共晶成分合金 4）在固溶體結(jié)晶過(guò)程中，產(chǎn)生枝晶偏析的原因是由于（ C ）。 A 液、固相線(xiàn)間距很小，冷卻緩慢 B 液、固相線(xiàn)間距大，冷卻緩慢 C 液、固相線(xiàn)間距大，冷卻速度也大4、畫(huà)一張清晰的鐵碳合金相圖，注明特征點(diǎn)、特征線(xiàn)及溫度和組織。5、在1100

5、時(shí)，含碳為0.4的鋼能進(jìn)行鍛造，含碳4.0的白口鐵卻不能，根據(jù)相圖解釋原因。在1100時(shí)，含碳為0.4的鋼組織委奧氏體，奧氏體的塑性很好因此適合鍛造，含碳4.0的生鐵的組織中有大量的滲碳體，滲碳體的硬度很高，不適合鍛造。第4章 練習(xí)題1、填空題1）碳鋼馬氏體組織形態(tài)主要有（板條狀馬氏體）和（片狀馬氏體）兩種，其中（板條狀馬氏體）強(qiáng)韌性較好。2）熱處理時(shí)，確定鋼的加熱溫度的理論依據(jù)是(鐵碳合金相圖)。3）按溫度劃分，淬火鋼的回火可分為（低溫回火）（中溫回火）和（高溫回火）三類(lèi)，低溫回火的組織是（回火馬氏體），其性能特點(diǎn)（高硬度、高耐磨性），適用于制作（量具，模具，滾動(dòng)軸承）等零件。4）共析鋼加熱

6、時(shí)A形成是由（奧氏體晶核的形成）（奧氏體晶核的長(zhǎng)大）（殘余滲碳體的溶解）（奧氏體成分均勻化）等四個(gè)基本過(guò)程組成。5）共析鋼制成的銷(xiāo)子，采用何種熱處理可得以下組織： 珠光體 ：退火， 托氏體+索氏體：正火， 下貝氏體：等溫淬火， 回火索氏體：調(diào)質(zhì)處理， 馬氏體+ 殘余奧氏體：淬火。2、選擇題1、擴(kuò)散退火的主要目的是（C） A 消除加工硬化 B 降低硬度方便切削 C 消除或改善枝晶偏析 D消除或降低殘余應(yīng)力2、鋼經(jīng)調(diào)質(zhì)處理后的室溫組織是（D） A 回火馬氏體 B 回火貝氏體 C 回火托氏體 D 回火索氏體3、具有良好綜合力學(xué)性能的組織是（） A 上貝氏體 B 下貝氏體 C 奧氏體 D 馬氏體4、現(xiàn)

7、制造一傳動(dòng)軸，要求其整個(gè)截面上具有良好的綜合力學(xué)性能，應(yīng)采用（A）。 A 調(diào)質(zhì)處理 B 淬火低溫回火 C 正火處理 D 淬火中溫回火5、彈簧的最終熱處理工藝一般是（A）。 A 淬火中溫回火 B 淬火低溫回火 C 去應(yīng)力退火 D 淬火高溫回火6、銼刀的熱處理工藝應(yīng)采用（C）工藝。 A 調(diào)質(zhì)處理 B 淬火中溫回火 C 淬火低溫回火 D 擴(kuò)散退火7、馬氏體是（B）。 A 碳在-Fe中的固溶體 B 碳在-Fe中的過(guò)飽和固溶體 C碳在-Fe中的固溶體 D 碳在-Fe中的過(guò)飽和固溶體 3、簡(jiǎn)答題根據(jù)C曲線(xiàn)，描述共析鋼等溫冷卻轉(zhuǎn)變的溫度及組織。前四章小測(cè)一、填空題1.絕大多數(shù)金屬的晶體結(jié)構(gòu)都屬于（）、（）和

8、（）三種典型的緊密結(jié)構(gòu)。2.液態(tài)金屬結(jié)晶時(shí)，過(guò)冷度的大小與其冷卻速度有關(guān)，冷卻速度越大，金屬的實(shí)際結(jié)晶溫度越（ ），此時(shí)，過(guò)冷度越（ ）。3.球化退火是使鋼中（ ）球狀化的退火工藝，主要用于（）鋼和（ ）鋼，其目的在于降低硬度，改善切削加工性能，為后面的淬火做準(zhǔn)備。4.共析碳鋼奧氏體化過(guò)程包括（ ）（ ）（ ）（ ）。5.共析鋼等溫冷卻轉(zhuǎn)變，按得到的產(chǎn)物組織的不同，可分為三種類(lèi)型：（ ） 型轉(zhuǎn)變、（ ）型轉(zhuǎn)變、（ ）型轉(zhuǎn)變。6.金屬材料的力學(xué)性能指標(biāo)包括（ ）（ ）（ ）（ ）（ ）。7.根據(jù)溶質(zhì)原子在溶劑晶格中所占的位置不同，將固溶體分為（）和（）兩大 類(lèi)，F(xiàn)是碳在( )中形成的固溶體。固溶

9、體的晶格類(lèi)型與( )的晶格類(lèi)型相同。8.鐵碳合金中，共析鋼Wc為（ ），室溫平衡組織為（ ）；亞共析鋼Wc為（），室溫平衡組織為（）；過(guò)共析鋼Wc為（ ），室溫平衡組織為（ ）； 共晶白口鐵Wc為( )，室溫平衡組織為( ) ；亞共晶白口鐵Wc為（），室 溫平衡組織為（ ）；過(guò)共晶白口鐵Wc為（ ），室溫平衡組織為（ ）；9. 在鐵碳合金相圖中，共析轉(zhuǎn)變的溫度為（ ），共晶線(xiàn)為（ ）。二、簡(jiǎn)答 鋼淬火后，常采用的回火工藝有哪幾種？回火后各得到什么組織？游標(biāo)卡尺、 彈簧和曲軸三類(lèi)零件一般采用哪種回火工藝？第五章1 分析下列材料的類(lèi)別、牌號(hào)的含義、用途： 20CrMnTi，40Cr、60Si2Cr

10、A、 Q235A 08F 45 T8 HT200， QT600-3， KTH370-122、灰鑄鐵、球墨鑄鐵、蠕墨鑄鐵、可鍛鑄鐵在組織上的根本區(qū)別是什么？3、為下列零件選擇材料和熱處理方式： 銼刀、鋸條、沙發(fā)彈簧、拖拉機(jī)變速箱齒輪、機(jī)床床身、橋梁、螺母、機(jī)床主軸。4、選擇題1）工業(yè)上應(yīng)用的黃銅是（ A ）。 A銅鋅合金 B銅鎳合金 C銅鉛合金 D銅錫合金 2）白口鑄鐵中，碳以的形式存在，這種鑄鐵可用來(lái)制造（A）。A滲碳體， 犁鏵 B滲碳體，管接頭C片狀石墨，機(jī)座 D球狀石墨，曲軸3）20CrMnTi鋼是合金滲碳鋼，常用的熱處理工藝應(yīng)選用（ A ）。 A滲碳淬火低溫回火 B滲碳淬火中溫回火C淬火

11、低溫回火 D淬火中溫回火4）機(jī)床床身應(yīng)選用（ C ）材料。 AQ235鋼 B. T8A C. HT250 D. Q3455) 現(xiàn)需要制造一直徑25mm的連桿，要求整個(gè)截面上具有良好的綜合力學(xué)性能，應(yīng)采用（ A ）。 A40Cr鋼，經(jīng)調(diào)質(zhì)處理 B60Si2Mn鋼，經(jīng)淬火低溫回火 C45鋼，經(jīng)正火處理 D20Cr鋼，經(jīng)淬火中溫回火6）彈簧鋼的最終熱處理工藝一般是（ B ）。 A淬火低溫回火 B淬火中溫回火 C去應(yīng)力退火 D淬火高溫回火7）現(xiàn)需要制造一把銼刀，應(yīng)選用（ C ）。 A45鋼，經(jīng)調(diào)質(zhì)處理 B9SiCr鋼，經(jīng)淬火+中溫回火CT12鋼，經(jīng)淬火低溫回火 DQ235鋼，經(jīng)調(diào)質(zhì)處理5. 為什么汽車(chē)

12、變速齒輪常采用20CrMnTi制造，而機(jī)床上的變速齒輪卻采用45鋼或40Cr制造？ 因?yàn)槠?chē)在運(yùn)行過(guò)程中對(duì)變速齒輪的沖擊比機(jī)床要大，要求齒輪具備耐磨性、疲勞強(qiáng)度、沖擊韌性，采用20CrMnTi屬于合金滲碳鋼，在做齒輪時(shí)一般采取滲碳、淬火和低溫回火，可使齒面具有高硬度、高耐磨性和高的疲勞性能，心部保持良好的強(qiáng)韌性。機(jī)床齒輪傳遞動(dòng)力不大，轉(zhuǎn)速中等，工作平穩(wěn)，無(wú)強(qiáng)烈沖擊。45或40Cr調(diào)質(zhì)處理后有較高的綜合力學(xué)性能，改善齒心的強(qiáng)韌性，能承受較大的彎曲載荷和沖擊載荷，可滿(mǎn)足使用要求。6. 為什么一般機(jī)器的支架和機(jī)床床身常采用灰鑄鐵制造？ 1）良好的減振性：石墨阻止振動(dòng)傳播； 2）缺口敏感性低：層片狀的

13、石墨減少了其他缺口對(duì)力學(xué)性能影響的敏感性； 3）耐磨性：半干摩擦?xí)r，石墨充當(dāng)潤(rùn)滑劑，潤(rùn)滑摩擦?xí)r，石墨脫落留下的顯微凹坑可儲(chǔ)油，灰鑄鐵有很好的耐磨性。4）價(jià)格便宜,這些產(chǎn)品的重量很重.第五章小測(cè)把下列材料所屬的種類(lèi)及用途填入表內(nèi)牌 號(hào)材料所屬的種類(lèi)用 途是否熱處理20CrMnTiHT300Q235KTH300-0660Si2CrAT10QT600-308F45Q420參考答案: 材料所屬的種類(lèi)：優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼，碳素結(jié)構(gòu)鋼，碳素工具鋼，球墨鑄鐵，可鍛鑄鐵，合金滲碳鋼，合金彈簧鋼，低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼，普通灰鑄鐵。用途：水暖管件，機(jī)床床身，普通鋼筋，汽車(chē)變速箱齒輪，手鋸鋸條，沖壓件，小型柴油機(jī)曲軸，彈

14、簧, 大型橋梁構(gòu)件，機(jī)床主軸。第7章 鑄造1、 選擇題1.形狀復(fù)雜的高熔點(diǎn)難切削合金精密鑄件的鑄造應(yīng)采用（ B）。 A 金屬型鑄造 B 熔模鑄造 C 壓力鑄造2.下列哪種鑄造方法生產(chǎn)的鑄件不能進(jìn)行熱處理，也不適合在高溫下使用（ C ）。 A 金屬型鑄造 B 熔模鑄造 C 壓力鑄造3. 為了消除鑄造熱應(yīng)力，在鑄造工藝上應(yīng)保證（B）。 A 順序（定向）凝固 B 同時(shí)凝固 C 內(nèi)澆口開(kāi)在厚壁處。4.鑄型中凡能增加合金流動(dòng)阻力和冷卻速度，降低流速的因素，均能降低合金的（ A ）。 A 流動(dòng)性 B 收縮性 C 粘度 2、 簡(jiǎn)答題1 為什么選擇共晶成分的合金作鑄造合金？流動(dòng)性 共晶成分的合金，結(jié)晶溫度低，

15、保持液態(tài)的時(shí)間長(zhǎng)，流動(dòng)性好。收縮性 共晶合金在恒溫下結(jié)晶，通常是逐層凝固，傾向于形成集中縮孔，縮 孔易于檢查和修補(bǔ)，便于采取工藝措施來(lái)防止。2、 采取什么工藝措施，可以消除鑄造縮孔？定向凝固的原則，利用冒口和冷鐵，消除縮孔。3有一測(cè)試鑄造應(yīng)力用的應(yīng)力框鑄件，如圖1-1所示，凝固冷卻后，用鋼鋸沿A-A線(xiàn)將30的立柱鋸斷，此時(shí)斷口間隙的大小會(huì)發(fā)生什么變化？為什么？ 1）變大。2）因?yàn)槟汤鋮s后，鑄件30的粗桿處于拉應(yīng)力狀態(tài)，鑄件10的細(xì)桿處于壓應(yīng)力狀態(tài)。當(dāng)沿A-A鋸斷后，粗桿給予細(xì)桿的壓力被釋放，所以斷口間隙會(huì)變大。第7章 小測(cè)1.鑄造合金在凝固過(guò)程中的收縮分三個(gè)階段，其中 液態(tài)收縮 和 凝固收縮

16、 是鑄件產(chǎn)生縮孔和縮松的根本原因，而 固態(tài)收縮是鑄件產(chǎn)生變形、裂紋的根本原因。2.鑄件在凝固和冷卻過(guò)程中，不同部位由于溫差造成不均衡收縮而引起的應(yīng)力，稱(chēng)為鑄造熱應(yīng)力，它的分布情況是薄壁或表層受壓 應(yīng)力，厚壁或心部受 拉應(yīng)力3.衡量合金的鑄造性能的指標(biāo)是流動(dòng)性和收縮性。4.型砂應(yīng)具有的主要性能有 透氣性、 強(qiáng)度 、 耐火性 和 退讓性 。5確定合金澆注溫度的原則是高溫出爐低溫澆注。6、下列鑄件大批量生產(chǎn)時(shí)，采用什么鑄造方法為佳？鑄件鑄造方法鑄件鑄造方法鋁活塞金屬型鑄造汽輪機(jī)葉片熔模鑄造缸套離心鑄造車(chē)床床身砂型鑄造縫紉機(jī)頭砂型鑄造大口徑鑄鐵管離心鑄造第8章 作業(yè)1、 填空1、常用的塑性成型工藝有

17、軋制 、 擠壓 、 拉拔 、 鍛造 、 板料沖壓 等。2、沖壓的基本工序包括 分離工序 、 變形工序 兩大類(lèi)。3、熱變形是指 再結(jié)晶 溫度以上的變形。4、金屬的可鍛性是指 金屬經(jīng)受塑性成型加工的難易程度 。金屬的塑性越好，可鍛性越好，變形抗力越小，可鍛性 越好 。二、選擇題1、設(shè)計(jì)沖孔凸模時(shí)，其凸模刃口尺寸應(yīng)該是（A ）。 A. 沖孔件尺寸 B.沖孔件尺寸+2Z C.沖孔件尺寸2Z D.沖孔件尺寸Z （Z為單邊間隙)2、生產(chǎn)大型鍛件的塑性成形方法是（ A ）。 A自由鍛造 B模鍛 C板料沖壓 D軋制3、彎制V形件時(shí)，模具角度和工件角度相比（B） A 增加一個(gè)回彈角 B 減少一個(gè)回彈角 C 不考

18、慮回彈角 D 減少一個(gè)收縮量4、用下列方法生產(chǎn)的鋼齒輪，使用壽命最長(zhǎng)強(qiáng)度最好 的是（D） A 精密鑄造 B 利用厚板切削 C 利用圓鋼直接加工 D 鍛造5、在多工序冷拔鋼絲過(guò)程中，插有再結(jié)晶退火工序，目的是消除（C） A 纖維組織 B 回彈現(xiàn)象 C 加工硬化 D 化學(xué)成分偏析6、沖裁工序中，落下部分為工件的工序稱(chēng)為（B）， 落下部分為廢料的工序稱(chēng)為（A） A 沖孔 B 落料 C 脹形 D 拉深7、鐵絲在室溫下反復(fù)折彎，會(huì)越變?cè)接?，直至斷裂；而鉛絲在室溫下反復(fù)折彎，則始終處于軟態(tài)，其原因是（ C ）。 A鉛不發(fā)生加工硬化和再結(jié)晶，鐵發(fā)生加工硬化，不發(fā)生再結(jié)晶； B鐵不發(fā)生加工硬化和再結(jié)晶，鉛發(fā)生

19、加工硬化，不發(fā)生再結(jié)晶； C鉛發(fā)生加工硬化和再結(jié)晶，鐵發(fā)生加工硬化，不發(fā)生再結(jié)晶； D鐵發(fā)生加工硬化和再結(jié)晶，鉛發(fā)生加工硬化，不發(fā)生再結(jié)晶；8、大批量生產(chǎn)外徑為50mm,內(nèi)徑為25mm，厚為2mm的墊圈時(shí)，為保證孔與外圓的同軸度應(yīng)選用（ C ）進(jìn)行沖壓。 A簡(jiǎn)單沖模連續(xù)沖模 B連續(xù)沖模 C復(fù)合沖模 D簡(jiǎn)單沖模復(fù)合沖模3、 簡(jiǎn)答題1、成批生產(chǎn)如圖所示的普通墊片時(shí)，應(yīng)選用何種沖模 進(jìn)行沖裁，能保證外圓與孔的同軸度？ 復(fù)合沖模 2、如圖所示為一螺桿毛坯，可用鍛造、切削加工、鑄造三種方法制造。其中哪種方法制得的螺桿力學(xué)性能最好？為什么？（1）細(xì)化晶粒、改善組織，提高力學(xué)性能；（2）壓合鑄造缺陷；（3）

20、使纖維組織不被切斷，并與零件外形輪 廓相符合。3、用一根冷拉鋼絲繩（熔點(diǎn)1400 ）吊裝一大型工件入爐，并隨工件一起加熱至1000,當(dāng)出爐后再次吊裝工件時(shí)，鋼絲繩發(fā)生斷裂，試分析其原因。 答： 因鋼絲繩在冷拉成形的過(guò)程中，產(chǎn)生加工硬化現(xiàn)象，強(qiáng)度和硬度提高； T再0.4（1400+273）670K 1000+2731273K，670K 1273K ； 即加熱至1000 時(shí)，發(fā)生了再結(jié)晶退火，使鋼絲繩的力學(xué)性能下降，導(dǎo)致鋼絲繩斷裂。第8章 小測(cè)1、常用的塑性成型工藝有 、 、 、 、 、 等。2、沖壓的基本工序包括 、 兩大類(lèi)。3、熱變形是指 溫度以上的變形。4、金屬的可鍛性是指 。金屬的塑性越 好，可鍛性 ，變形抗力越小，可鍛性 。5、加工硬化是指 。6、 合理利用纖維組織的原則是 。1、成批生產(chǎn)如圖所示的普通墊片時(shí)，應(yīng)選用何種沖模進(jìn)行沖裁，能保證外圓與孔的同軸度？2、 金屬的塑性變形分為熱變形和冷變形，通過(guò)計(jì)算說(shuō)明金屬鎢在1000的變形是哪類(lèi)變形？（鎢的熔點(diǎn)是3380）第9章 作業(yè)1、 按照焊接過(guò)程的特點(diǎn)，可把焊接方法分為熔化焊、壓力焊和釬焊三大類(lèi)。焊條電弧焊屬于熔化焊