模具工程材料試題

1、模具工程材料模擬復(fù)習(xí)題一、單項(xiàng)選擇題1下面哪種因素可提高冷作模具鋼的抗疲勞性能。 AA晶粒細(xì)小B表面脫碳C截面形狀變化D網(wǎng)狀碳化物 2常見的調(diào)質(zhì)鋼大都屬于 D A低碳低合金鋼B低碳中合金鋼C高碳低合金鋼D中碳低合金鋼3下列合金中，鉻元素含量最少的是 D A1Cr18Ni9Ti BCr12 C1Cr13 D GCr154W18Cr4V 型鋼屬于萊氏體鋼，鑄態(tài)組織中含有大量的 B A奧氏體 B魚骨狀組織 C珠光體 D 鐵素體5在冷態(tài)下完成對金屬或非金屬材料進(jìn)行塑性變形的模具稱為 D A塑料模具 B熱作模具 C橡膠模具 D冷作模具6下列諸材料中淬透性最好的是 B A40CrB 20CrMnTiCGC

2、r15DQ235 7下列合金中，屬于低淬透性冷作模具鋼的是 B ACR8MoWV3Si (ER5) B T8A CW18Cr4V D Cr128下列諸材料被稱為高強(qiáng)韌性，適合作冷作模具的是 C AT12ABCr12MoVC 6W6Mo5Cr4VD9SiCr9能夠造成二次硬化，顯著提高鋼的熱硬性的元素是 C A錳B硅C鎢D鎂10以下哪種方法是屬于改變表面化學(xué)成分的方法 C A激光相變硬化 B電子束相變硬化 C離子注入 D噴丸硬化 11表征材料變形抗力和斷裂抗力的性能指標(biāo)是 C A硬度B彈性C強(qiáng)度D塑性 12模具表面強(qiáng)化處理工藝中，不改變表面化學(xué)成分的方法是 A A激光相變硬化 B離子注入 C滲碳

3、 D鍍鉻13下列合金中，屬于時(shí)效硬化型塑料模具鋼的是 B A20CrNiMoB25CrNi3MoA lC 40CrD3Cr2Mo14下列合金中，屬于耐蝕型塑料模具鋼的是 B A3Cr2MoB3Cr13C 20DT10A15用T10鋼制沖模時(shí)，其預(yù)先熱處理工藝為 A A球化退火B(yǎng)表面淬火C調(diào)質(zhì)D正火16用T10鋼制沖模時(shí)，其最終熱處理工藝為 D A調(diào)質(zhì)B表面淬火C球化退火D淬火加低溫回火 17高速鋼淬火后進(jìn)行三次回火的主要目的是 A A消除殘余奧氏體，使碳化物充分析出B消除殘余奧氏體，使碳化物入基體C消除應(yīng)力，減少工件變形D使馬氏體分解，提高其韌性18以下鋼中淬透性最好的是哪種鋼 A ACr12

4、BGCr15CT10AD4519下列合金中，屬于耐蝕型塑料模具鋼的是 B A3Cr2Mo B0Cr16Ni4Cu3Nb（PCR） C20Cr D 18Ni類20適合于制作摩擦壓力機(jī)鍛模凸模鑲塊的材料是 C AT7 BQ235 C 4Cr5W2VSi D2521馬氏體的硬度主要決定于其 C A冷卻速度B合金元素含量C碳含量D過冷度22向工件表層同時(shí)滲入氮和碳，并以滲氮為主的化學(xué)處理工藝稱為 C A碳氮共滲 B滲氮C氮碳共滲（軟氮化）D 滲碳23適合于制作熱模鍛壓力機(jī)鍛模中鍛件頂桿的材料是 D A45BT12ACQ235D 4Cr5W2VSi24T10鋼在以下哪種狀態(tài)下硬度較低，有較好的切削加工性

5、能。 A A退火B(yǎng)調(diào)質(zhì)C回火D正火 25重載冷沖模主要失效形式是崩刃、折斷，因此應(yīng)重點(diǎn)保證模具獲得 B A熱穩(wěn)定性B高強(qiáng)韌性C高硬度D淬硬性 26適合于制造受力較輕的中小型錘鍛模的材料是 C A45 B40Cr C 5CrMnMo D9Cr227反映模具的脆斷抗力常用的指標(biāo)是 C A耐磨性B耐熱性C韌性D耐蝕性 28反映冷作模具材料的斷裂抗力常用指標(biāo)是 D A耐熱性 B塑性 C韌性 D抗拉強(qiáng)度29下列合金中，屬于滲碳型塑料模具鋼的是 D AT10A B40Cr C3Cr2Mo D 20CrNiMo30適合于制造受力較輕的中小型錘鍛模的材料是 D A40CrB35C Q215D5CrMnMo31

6、以下鋼號那種不屬于熱鍛模用鋼 B A4CrMnSiMoVB8Cr3 C5CrNiMoD5CrMnMo32向工件表層同時(shí)滲入碳和氮，并以滲碳為主的化學(xué)處理工藝稱為 A A碳氮共滲 B滲氮 C氮碳共滲（軟氮化） D 滲碳33鋼的硬度主要決定于其化學(xué)成分和組織。下列組織中硬度最大的是 C A奧氏體 B珠光體 C滲碳體 D鐵素體 34熱鍛模的最終熱處理工藝應(yīng)該是 A A調(diào)質(zhì)B淬火+中溫回火C淬火+低溫回火D調(diào)質(zhì)后表面淬火35下列諸材料中熱硬性最好的是 C A9SiCrBT12C W18Cr4VDYG336下列合金中，屬于錘鍛模用鋼的是 B A45 B5CrMnMo CCrWMn D T12A37下列合

7、金中，屬于預(yù)硬型塑料模具鋼的是 B A40CrB3Cr2MoCT7AD20CrNiMo38下列諸材料被稱為低變形鋼，適合作冷作模具的是 B AT12A BCrWMn C5CrMnMo DCr12MoV39常見的滲碳鋼大都屬于 A A低碳低合金鋼B中碳中合金鋼C高碳低合金鋼D中碳低合金鋼10鋼的淬透性主要決定于其 C A冷卻速度B過冷度C合金元素含量D 碳含量二、填空題1模具的主要失效形式是斷裂、過量變形、表面損傷和冷熱疲勞。2在模具中常遇到的磨損形式有磨料磨損、粘著磨損、氧化磨損和疲勞磨損。3冷作模具包括冷沖壓模、冷擠壓模、冷鐓模、拉絲模等。4冷作模具材料必須具備適宜的工藝性能，主要包括：可鍛

8、性、可切削性、可磨削性、熱處理工藝性等。5對于高承載的高速鋼冷作模具，采用低溫淬火、低溫回火可以防止崩刃和折斷。6Cr4W2MoV鋼鍛造溫度窄，易于過熱、過燒和鍛裂，必須嚴(yán)格控制鍛造工藝。7熱沖裁凹模的主要失效形式是磨損和崩刃，凸模的主要失效果形式是斷裂及磨損。806Ni鋼熱處理工藝簡便，適宜制造高精度的塑料模具和輕金屬壓鑄模具等。9滲鉻具有優(yōu)良的耐磨性、抗高溫氧化和耐磨損性能，適用于碳鋼、合金鋼和鎳基或鈷基合金工件。10隨著含碳量的增加，鋼的硬度、強(qiáng)度和耐磨性提高，塑性、韌性變差。1165Nb鋼適于制作形狀復(fù)雜的有色金屬擠壓模、冷沖模和冷剪模。12激光表面熱處理可改善模具表面硬度、耐磨性、熱

9、穩(wěn)定性、抗疲勞性和臨界斷裂韌度等力學(xué)性能，是提高模具壽命的有效途徑之一。1318Ni類低碳馬氏體時(shí)效鋼主要制造高精度、超鏡面、型腔復(fù)雜、大截面、大批量生產(chǎn)的塑料模具。14冷作模具鋼的合金化主要特點(diǎn)是：加入強(qiáng)碳化物形成元素，獲得足夠數(shù)量的合金碳化物，并增加鋼的淬透性和回火穩(wěn)定性，以達(dá)到耐磨性和強(qiáng)韌性的要求。 5根據(jù)被壓鑄材料的性質(zhì)，壓鑄模可分為鋅合金壓鑄模、鋁合金壓鑄模、銅合金壓鑄模。16高合金冷作模具鋼因淬透性好，可用較緩的冷卻介質(zhì)淬火，如氣冷、油冷、鹽浴分級淬火等。17冷作模具材料有冷作模具鋼、硬質(zhì)合金、陶瓷材料、鑄鐵等。18熱疲勞開裂、熱磨損和熱熔蝕是壓鑄模常見的失效形式。19為了防粘附，

10、在拉深鋁、銅合金和碳素鋼時(shí)，可對凸模和凹模材料進(jìn)行滲氮和鍍鉻。20根據(jù)工作條件，熱作模具可分為熱鍛模、熱擠壓模、壓鑄模和熱沖裁模等幾類。21Cr12型鋼屬于高碳高合金鋼，其導(dǎo)熱性差，塑性低，變形抗力大，鍛造溫度范圍窄，組織缺陷嚴(yán)重，所以鍛造性能差。22模具材料對模具壽命的影響是模具材料種類、化學(xué)成分、組織結(jié)構(gòu)、硬度和冶金質(zhì)量等因素的綜合反映。23冷作模具鋼的強(qiáng)韌化處理工藝主要包括：低淬低回、高淬高回、微細(xì)化處理、等溫和分級淬火等。24SM1GrNi3鋼模具零件成形后，應(yīng)進(jìn)行滲碳淬、回火處理或碳氮共滲及淬、回火處理。25滲碳鋼塑料模要選用滲碳鋼制造，并進(jìn)行滲碳、淬火和低溫回火作為最終熱處理。26

11、刷鍍技術(shù)主要用于模具工作表面的修復(fù)、強(qiáng)化和改性。27馬氏體類耐蝕塑料模具鋼主要用于高負(fù)荷并在腐蝕介質(zhì)作用下工作的塑料模具和透明塑料制品模具。28拉深模常見的正常失效形式是粘附，拉絲模的失效形式主要是磨損和崩刃等。29為提高壓鑄模的抗蝕性、耐磨性、抗熱疲勞和抗粘附性能，可采用離子滲氮的方法。30時(shí)效硬化型塑料模具用鋼的共同特點(diǎn)是含碳量低，合金度較高，經(jīng)高溫淬火（固溶處理）后，鋼處于軟化狀態(tài)，組織為單一的過飽和固溶體。315CrMnMo鋼按常規(guī)工藝加熱淬火后，獲得片狀馬氏體和板條馬氏體的混合組織。32為了提高塑料模表面耐磨性和耐蝕性等，常對其適當(dāng)?shù)谋砻嫣幚怼?3CrWMn主要用于制造要求變形小、形

12、狀復(fù)雜的輕載沖裁模，輕載拉深、彎曲、翻邊模等。34塑料模常見的失效形式有磨損及腐蝕、塑性變形和斷裂。35高溫合金的種類很多，有鐵基、鎳基、鈷基合金等。36在模具中常遇到的磨損形式有磨料磨損、粘著磨損、氧化磨損和疲勞磨損。37熱作模具包括熱鍛模、熱精鍛模、熱擠壓模、壓鑄模、熱沖裁模等。38硬質(zhì)合金具有很高的熱硬性和耐磨性，還有良好的熱穩(wěn)定性、抗氧化性和耐蝕性，可用于制造某些熱作模具。39鋼的硬度和紅硬性取決于鋼的化學(xué)成分、熱處理工藝以及鋼的表面處理工藝。40常用的壓鑄模用鋼以鎢系、鉻系、鉻鉬系和鉻鎢鉬系熱作模具鋼為主。三、名詞解釋題1預(yù)硬鋼所謂預(yù)硬鋼就是供應(yīng)時(shí)已預(yù)先進(jìn)行了熱處理，并使之達(dá)到模具使

13、用態(tài)硬度，在這硬度條件下把模具加工成形不再進(jìn)行熱處理而使用，從而保證了模具的制造精度。2熱鍛模熱鍛模是在高溫下通過沖擊力或壓力使熾熱的金屬坯料成形的模具，包括錘鍛模、壓力機(jī)鍛模、熱鐓模、精鍛模和高速鍛模等。3基體鋼所謂基體鋼就是具有高速鋼正常淬火基體成分的鋼，這類鋼過剩碳化物少，細(xì)小均勻，工藝性能好，強(qiáng)韌性有明顯改善。4疲勞抗力疲勞抗力是反映材料在交變載荷作用下抵抗疲勞破壞的性能指標(biāo)。5低變形冷作模具鋼低變形冷作模具鋼是在碳素工具鋼基礎(chǔ)上加入少量合金元素而發(fā)展起來的，通常加入的合金元素的Cr、Mn、Si、W、V等。6韌性韌性是材料在沖擊載荷作用下抵抗產(chǎn)生裂紋的一個(gè)特性，反映了模具的脆斷抗力，常

14、用沖擊韌度K來評定。7模具失效模具失效是指模具工作部分發(fā)生嚴(yán)重磨損或損壞而不能用一般修復(fù)方法（刃磨、拋磨）使其重新服役的現(xiàn)象。8冷作模具冷作模具是指在冷態(tài)下完成對金屬或非金屬材料進(jìn)行塑性變形的模具。9復(fù)合強(qiáng)韌化處理（雙重淬火）復(fù)合強(qiáng)韌化處理是將模具的鍛熱淬火與最終熱處理回火相結(jié)合的處理工藝，它是在模具毛坯停鍛后用高溫淬火及高溫回火取代原來的球化退火（預(yù)備熱處理），所以又稱雙重淬火法。10噴丸強(qiáng)化噴丸強(qiáng)化是利用大量的珠丸以高速打擊已加工完畢的工件表面，使表面產(chǎn)生冷硬層和殘余壓應(yīng)力，可以顯著提高零件的疲勞強(qiáng)度。11電火花表面強(qiáng)化電火花表面強(qiáng)化是利用工具電極與工件間在氣體中產(chǎn)生的火花放電作用，把作為

15、電極的導(dǎo)電材料溶滲進(jìn)工件表層形成合金化的表面強(qiáng)化層。12化學(xué)熱處理化學(xué)熱處理是指將金屬或合金工件置于一定活性介質(zhì)中保溫，使一種或幾種元素滲入它的表層，以改變其化學(xué)成分、組織和性能的熱處理工藝。四、簡答題1簡述錳、硅、鉻和鉬在模具鋼中最主要的作用錳明顯增加鋼的淬透性，且有利于脫硫；硅增加鋼的淬透性和回火穩(wěn)定性；鉻顯著增加鋼的淬透性，有效地提高鋼的回火穩(wěn)定性；鉬可提高鋼的淬透性和高溫蠕變強(qiáng)度。2簡述Cr12MoV鋼采用不同的淬火溫度和回火溫度后的力學(xué)性能的變化。Cr12MoV鋼采用低溫淬火和低溫回火后，可以獲得高的硬度、強(qiáng)度和斷裂韌度；若采用高溫淬火和高溫回火可以獲得良好的熱硬性，其耐磨性、硬度也

16、較高，但抗壓強(qiáng)度和斷裂韌度較低；而采用中溫淬火與中溫回火可以獲得最好的強(qiáng)韌性配合。3模具材料熱處理工藝性主要包括哪些？主要包括：淬透性；回火穩(wěn)定性；脫碳傾向；過熱敏感性；淬火變形與開裂傾向等。4某模具公司采用未經(jīng)鍛造的Cr12MoV鋼生產(chǎn)模具，發(fā)現(xiàn)在熱處理時(shí)開裂以及在生產(chǎn)過程中出現(xiàn)崩刃等現(xiàn)象，試從原始組織出發(fā)分析其原因。由于Cr12MoV鋼屬萊氏體鋼，原始組織往往有較嚴(yán)重的碳化物偏析，這不但會增加模具熱處理時(shí)開裂的可能性，而且直接影響到模具的使用壽命。因此一般在使用該鋼時(shí)都需要經(jīng)過鍛造和預(yù)先熱處理。 5何謂鋼結(jié)硬質(zhì)合金？它有哪些特點(diǎn)？鋼結(jié)硬質(zhì)合金是以難熔金屬碳化物作為硬質(zhì)相，以合金鋼作為粘結(jié)劑

17、，用粉末冶金方法生產(chǎn)的一種新型模具材料，它具有金屬陶瓷硬質(zhì)合金的高硬度、高耐磨、高抗壓性，又具有鋼的可加工性和熱處理性。6試比較6W6Mo5Cr4V與W6Mo5Cr4V2成分有何不同，并分析其淬火狀態(tài)抗彎強(qiáng)度、塑性、沖擊韌度和淬火硬度的高低。6W6Mo5Cr4V的碳和釩的質(zhì)量分?jǐn)?shù)低于W6Mo5Cr4V2，6W6Mo5Cr4V淬火狀態(tài)抗彎強(qiáng)度和塑性高于W6Mo5Cr4V2，6W6Mo5Cr4V沖擊韌度高于W6Mo5Cr4V2，但6W6Mo5Cr4V淬火硬度低于W6Mo5Cr4V2。7簡述低合金鋼20CrMnTi制作塑料模具的制造工藝路線。20CrMnTi制作塑料模具的制造工藝路線為：下料鍛造模坯

18、退火機(jī)械粗加工冷擠壓成形再結(jié)晶退火機(jī)械半精加工滲碳淬火、回火機(jī)械精加工拋光鍍鉻裝配。8化學(xué)氣相沉積與物理氣相沉積有什么區(qū)別？化學(xué)氣相沉積是在真空反應(yīng)室中，通過一定溫度下的氣相化學(xué)反應(yīng)而在工件表面生成化合物沉積層的過程，又稱CVD；物理氣相沉積是將金屬、合金或化合物放在真空室中蒸發(fā)（或稱濺射），使這些氣相原子或分子在一定條件下沉積在工件表面上的工藝，簡稱PVD。 9壓鑄模為什么要進(jìn)行表面強(qiáng)化處理并簡述常用的表面強(qiáng)化處理的方法。為了防止熔融金屬粘模、侵蝕，提高壓鑄模成形部分的抗蝕性和耐磨性，壓鑄模常采用表面強(qiáng)化處理。常用的表面強(qiáng)化處理方法有氮化、氮碳共滲、滲鉻、滲鋁、滲硼等。10塑料鋼熱處理的基本

19、要求是什么？時(shí)效硬化型鋼塑料模的熱處理工藝的基本工序是什么？ 塑料鋼熱處理的基本要求是適合的工件硬度和足夠的韌性。確保淬火微小變形。表面無缺陷易于拋光。有足夠的變形抗力。時(shí)效硬化型鋼塑料膜的熱處理工藝的基本工序是固溶處理。時(shí)效處理。11選擇冷作模具材料時(shí)應(yīng)遵循的基本原則上是什么？ 選擇冷作模具材料時(shí)，應(yīng)遵循的基本原則是：首先要滿足模具的使用性能要求，同時(shí)兼顧材料的工藝性能和經(jīng)濟(jì)性。在確定模具使用性能時(shí)，應(yīng)從模具結(jié)構(gòu)、工作條件、制品形狀及尺寸，加工精度、生產(chǎn)批量等方面加以綜合考慮。12塑料模的熱處理要求有哪些？塑料模的熱處理要求有：適合的工作硬度和足夠的韌性；確保淬火微小變形；表面無缺陷易于拋光

20、；有足夠的變形抗力。13壓鑄模常見的失效形式以及性能要求是什么。壓鑄模常見的失效形式是：熱疲勞開裂、熱磨損和熱熔蝕。性能要求是：較高的耐熱性和良好的高溫力學(xué)性能。優(yōu)良的耐熱疲勞性。高的導(dǎo)熱性。良好的抗氧化性和耐蝕性。高的淬透性。 14模具的主要失效形式有哪些？它們在冷、熱作模具上都出現(xiàn)么？模具的主要失效形式有斷裂、過量變形、表面損傷和冷熱疲勞。冷熱疲勞主要出現(xiàn)于熱作模具，在冷作模具上不出現(xiàn)。其它三種形式在冷、熱作模具上均可能出現(xiàn)。15簡述模具鋼的滲硼有何優(yōu)異特性？ 模具鋼的滲硼具有：硬度高。耐磨性高。超過滲碳層、滲氮層的耐磨性。耐熱性高。在600不氧化，800氧化極微。紅硬性高：加熱到6008

21、00硬度仍不降低。耐蝕性高：在酸、堿、鹽中耐蝕性都很高，只是不耐硝酸腐蝕。16什么是滲碳？適應(yīng)的材料有何特點(diǎn)？最后的熱處理是什么？滲碳：在滲碳介質(zhì)中加熱，使鋼的表層滲入碳的熱處理過程。主要適應(yīng)于低碳鋼；最后熱處理為淬火加低溫回火。17簡述鉻系熱作模具鋼的共同特點(diǎn)。因含鉻量較多，具有較高的淬透性。耐熱疲勞抗力較好?；鼗鸱€(wěn)定性較高。與鎢系熱作模具鋼相比，有較高的韌性，但高溫強(qiáng)度不足。因所含碳化物種類和數(shù)量大致相同，因而過熱敏感性也大致相同。鉻系熱作模具鋼熱塑性較高，鍛造開裂傾向較小，但鍛造溫度范圍稍窄，必須嚴(yán)格控制鍛打溫度。18冷作模具材料使用性能的基本要求主要有哪些？冷作模具材料使用性能的基本要

22、求主要有：良好的耐磨性能；高強(qiáng)度；足夠的韌性；良好的抗疲勞性能；良好的抗咬合能力。19簡述錘鍛模的工作條件及性能要求。錘鍛模在工作中受到高溫、高壓、高沖擊負(fù)荷的作用。在交變應(yīng)力作用下，模具表面產(chǎn)生網(wǎng)狀或放射狀的熱疲勞裂紋以及模腔磨損或嚴(yán)重偏載、工藝性裂紋導(dǎo)致模具開裂。因此，錘鍛模應(yīng)具有較高的高溫強(qiáng)度和韌帶性，良好的耐磨性和耐疲勞性，由于錘鍛模尺寸比較大，還要求錘鍛模用鋼具有高的淬透性。20選擇壓鑄模材料的主要依據(jù)有那些？試按壓鑄溫度由低到高排列鋁或鎂合金、鋅合金、鋼鐵和壓鑄銅合金的順序。選擇壓鑄材料的主要依據(jù)是：首先根據(jù)壓鑄金屬的種類及其壓鑄溫度的高低來決定。還要考慮生產(chǎn)批量大小和壓鑄件的形狀

23、、重量以及精度要求等。由低到高為：鋅合金、鋁或鎂合金、銅合金、鋼鐵。五、綜合應(yīng)用題1試敘述熱擠壓模具的制造工藝路線及各熱加工工序的作用。熱擠壓模具的制造工藝路線一般為：下料鍛造預(yù)先熱處理機(jī)械加工淬火、回火精加工。鍛造的作用是為了改善碳化物的均勻性。預(yù)先熱處理包括退火、鍛后正火。退火是為了消除內(nèi)應(yīng)力，并得到圓而細(xì)小的碳化物。鍛后正火是為了消除鏈狀碳化物。淬火加回火是為了得到優(yōu)良的綜合力學(xué)性能，如硬度沖擊韌度等。2請將下列材料進(jìn)行分類：6W6、65Nb、T8A、W6Mo5Cr4V2、ER5、60Si2Mn、CrWMn、Cr12、8Cr3、5CrNiMo、4Cr3Mo3SiV、7Cr3、3Cr3Mo3VNb（HM3）、5CrMnMo、3CrMo3W2V（HM1）、3Cr2W8V、18Ni170級、38CrMoAl