2011專升本機(jī)械工程材料及成型工藝基礎(chǔ)資料精

1、一、名詞解釋1、鐵素體 2、退 火 3、同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變 4、沖擊韌性 5、淬透性6、強(qiáng)度7、再結(jié)晶8、共晶轉(zhuǎn)變9、合金10、淬透性11、固溶強(qiáng)化12、細(xì)晶強(qiáng)化13、第二相強(qiáng)化14、沖擊韌性15、回火16、正火17、共析轉(zhuǎn)變18、水韌處理（固溶處理）19、鑄造20、加工硬化21、一次滲碳體22、二次滲碳體 二、填空題1、銅合金可分為黃銅、青銅和白銅三種。 2、鑄鐵是含碳量2.11%的鐵碳合金，它是以鐵、碳和硅為主要組成元素，并比碳鋼含有較多的錳、硫和磷等雜質(zhì)的多元合金。3、鐵素體的強(qiáng)度高于純鐵，是由于發(fā)生了固溶強(qiáng)化；孕育鑄鐵的強(qiáng)度高于普通灰口鑄鐵，是由于發(fā)生了細(xì)晶強(qiáng)化；冷變形鋼絲的強(qiáng)度高于退火態(tài)鋼

2、絲，是由于發(fā)生了變形強(qiáng)化；珠光體的強(qiáng)度高于鐵素體，是由于發(fā)生了第二相強(qiáng)化。4、碳素鋼除鐵、碳外，還常有錳、硅、硫、磷等雜質(zhì)元素，其中錳、硅是有益元素，硫、磷是有害元素。5、理論結(jié)晶溫度與實(shí)際結(jié)晶溫度之差稱為過(guò)冷度。過(guò)冷度與冷卻速度有關(guān)，其值越大，過(guò)冷度也越大。6、內(nèi)部原子雜亂排列的物質(zhì)叫做固體，內(nèi)部原子規(guī)則排列的物質(zhì)叫晶體，一般固態(tài)金屬都屬于晶體。7、常見(jiàn)金屬的晶格類型有體心立方晶格、面心立方晶格、密排立方晶格等。-Fe屬于 體心立方晶格，-Fe屬于面心立方晶格。8、鋼的熱處理是通過(guò)鋼在固態(tài)下的加熱、保溫和冷卻的操作來(lái)改變其內(nèi)部組織，從而改善鋼的性能的一種工藝方法。9、QT400-15表示名稱

3、為球墨鑄鐵的材料，其中兩組數(shù)字分別表示 最低抗拉強(qiáng)度 和最低斷后伸長(zhǎng)率，其石墨形態(tài)為最低斷后伸長(zhǎng)率。10、石墨為片狀的鑄鐵稱為灰鑄鐵，石墨為團(tuán)絮狀的灰口鑄鐵稱為可鍛鑄鐵，石墨為球狀的灰口鑄鐵稱為球墨鑄鐵。11、常見(jiàn)的晶體缺陷有點(diǎn)缺陷，線缺陷，面缺陷；工程實(shí)踐中，通常采用增加晶體缺陷數(shù)量的方法強(qiáng)化金屬。12、在亞共析碳鋼中，鋼的力學(xué)性能隨含碳量的增加其強(qiáng)度提高而塑性下降，這是由于平衡組織中珠光體增多而鐵素體減少的緣故。13、填出下列力學(xué)性能指標(biāo)的符號(hào)：屈服強(qiáng)度s，沖擊韌性Ak/ak。洛氏硬度標(biāo)尺HRC，、斷后伸長(zhǎng)率力學(xué)性能指標(biāo)的符號(hào)分別是。14、 滑動(dòng)軸承材料的顯微組織特征是：硬粒子分布在軟基體

4、中，或軟粒子分布在硬基體中，前者的承載能力低于后者。15、金屬的結(jié)晶必須在一定的過(guò)冷度下進(jìn)行。 16、灰鑄鐵不能通過(guò)球化退火獲得球墨鑄鐵。 17、鋼氮化處理后不用經(jīng)過(guò)淬火才能獲得高硬度。18、鋼滲碳處理后一定要經(jīng)過(guò)淬火處理。 20、接近共晶成分的合金，流動(dòng)性最好。 21、鋼的淬硬性是指鋼在淬火后所能達(dá)到的最高硬度。22、鋼的淬透性是指鋼在淬火時(shí)獲得淬硬層 (馬氏體組織占50%處) 深度大小的能力。23、比較1Cr13和 GCr15鋼的含鉻量。 24、鋼的加熱溫度低于727時(shí)，其組織不發(fā)生變化。25、滲碳體的含碳量是6.69%。 26、回火托氏體和托氏體都是由鐵素體和滲碳體兩個(gè)相構(gòu)成的組織，但他

5、們的綜合力學(xué)性能不同。27、鋼的淬透性與冷卻速度的大小有關(guān)。28、鋼的淬透性越高，產(chǎn)生焊接裂紋的傾向越大。29、比較鋁合金和鋼淬火處理后提高硬度的原理的區(qū)別。30、比較所有強(qiáng)化金屬的手段，是否都在提高強(qiáng)度的同時(shí)降低了韌性。31、可鍛鑄鐵是將亞共晶成分的白口鑄鐵進(jìn)行石墨化退火，使其中的滲碳體在固態(tài)下分解形成團(tuán)絮狀的石墨而獲得。32、一定加熱溫度下，奧氏體晶粒長(zhǎng)大傾向小的鋼稱為本質(zhì)細(xì)晶粒鋼。33、所謂過(guò)量彈性變形，是指零件發(fā)生了塑性變形。34、鋁極易氧化但鋁制品的抗氧化能力不差。35、彈簧鋼淬火后采用中溫回火目的是提高鋼的彈性極限。36、40鋼鋼錠在1000左右軋制，有時(shí)會(huì)發(fā)生開(kāi)裂，最可能的原因是

6、鋼錠含硫量過(guò)高。37、 亞共晶鋼、過(guò)共晶鋼和共晶鋼等碳鋼比較，共晶鋼的淬透性最高。38、Ni在1Cr18Ni9Ti鋼中的主要作用是擴(kuò)大Fe-Fe3C相圖中的相區(qū)39、 W18Cr4V鋼鍛造后，在機(jī)械加工之前應(yīng)進(jìn)行球化退火40、 在中碳鋼、工具鋼、灰鑄鐵和球墨鑄鐵等材料中，最適合制造機(jī)床床身的是灰鑄鐵。41、葉片材料的選取決定于工作溫度和工作環(huán)境，其失效方式主要是共振疲勞斷裂和應(yīng)力腐蝕斷裂，因而1Cr13鋼最適合制造氣輪機(jī)葉片。42、各種類型合金鋼中，錳硅合金鋼最適合制造汽車板彈簧。43、比較硬鋁、防銹鋁和黃銅的牌號(hào)。44、塑性是指金屬在靜載荷作用下抵抗塑性變形的能力，強(qiáng)度是指金屬在靜載荷作用下

7、抵抗塑性變形和斷裂的能力。45、馬氏體是碳在-Fe中的過(guò)飽和固溶體，奧氏體是碳在-Fe中的固溶體。46、制造一把具有高硬度和高耐磨性的鉗工用銼刀，最終熱處理應(yīng)采用淬火+低溫回火處理，而制造一個(gè)車輛用的螺旋彈簧最終熱處理采用淬火+中溫回火處理。47、隨溫度下降從奧氏體中析出的滲碳體稱為二次滲碳體，從鐵素體中析出的滲碳體稱為三次滲碳。48、鋼按質(zhì)量高低分為三種：普通鋼、優(yōu)質(zhì)鋼、高級(jí)優(yōu)質(zhì)鋼49、鋼的低溫回火的溫度范圍在150-250，回火后的組織為回火馬氏體（M回）。50、鋼的淬火常用方法有：?jiǎn)我捍慊鸱?、雙液淬火法、分級(jí)淬火法（等溫淬火法）。51、手工電弧焊焊條按熔渣化學(xué)性質(zhì)的不同，可分為酸性焊條和

8、堿性焊條兩類52、沖壓的基本工序包括：切斷、沖裁、彎曲和拉深。53、影響合金流動(dòng)性的因素很多，其中主要有合金的種類、化學(xué)成分和結(jié)晶特征等三個(gè)方面。54、在再結(jié)晶溫度以下進(jìn)行的變形稱為冷變形；在再結(jié)晶溫度以上進(jìn)行的變形稱為熱變形。55、引導(dǎo)液態(tài)金屬流入鑄型型腔的通道稱為澆注系統(tǒng)，它是由外澆道、直澆道、橫澆道和內(nèi)澆道四部分組成。56、特種鑄造包括壓力鑄造、離心鑄造、熔模鑄造（或金屬型鑄造、低壓鑄造）等。57、酸性焊條具有良好的焊接工藝性能，如穩(wěn)弧好、脫渣性強(qiáng)、焊接時(shí)飛濺小、焊縫成形美觀等，但焊縫的力學(xué)性能，特別是沖擊韌度較差，適用于一般低碳鋼和強(qiáng)度較低的低合金結(jié)構(gòu)鋼的焊接，是應(yīng)用最廣的焊條。58、

9、金屬型鑄造由于采用的是金屬的鑄型，適合于低熔點(diǎn)合金，如鋁合金、鎂合金，銅合金等。59、金屬的鍛造性能受金屬的成分、金屬組織、變形溫度、變形速度、應(yīng)力狀態(tài)影響。則塑性好，變形抗力越小，鍛造性能好。60、熔化焊時(shí)，由于焊接熔池體積小，結(jié)晶速度極快，故焊縫的化學(xué)成分不均勻61、形狀較復(fù)雜的毛坯，尤其是具有復(fù)雜內(nèi)腔的毛坯，最合適的生產(chǎn)方法是鑄造62、制造一個(gè)表面具有高硬度和高耐磨性、心部具有良好韌性的齒輪，應(yīng)采用（20Cr鋼，經(jīng)滲碳淬火+低溫回火處理 ），而制造一把鉗工用的銼刀應(yīng)采用（T12A鋼，經(jīng)淬火+低溫回火處理）。三、問(wèn)答題1、何謂碳鋼中的鐵素體、滲碳體、珠光體？他們的力學(xué)性能各有何特點(diǎn)？2、寫(xiě)

10、出碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.2%的碳鋼室溫時(shí)的相組成物和組織組成物，并計(jì)算各相組成物和組織組成物的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。3、示意畫(huà)出平衡態(tài)碳鋼的強(qiáng)度隨鋼的碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)變化曲線，并定性解釋該曲線。4、晶粒大小對(duì)金屬的性能有什么影響？細(xì)化晶粒的方法有哪幾種？ 5、指出下列鋼牌號(hào)的類別、大致成分及常用于做哪類零件或構(gòu)件（如機(jī)床主軸、齒輪、橋梁、汽車彈簧、貯酸槽、滾珠等）。(1)Q390A； (2) 45； (3) 60Si2Mn； (4) GCr15；(5)0Cr18Ni9。 (6)20Cr MnTi6、欲用20CrMnTi鋼制造汽車變速齒輪。1）定性分析該齒輪的受力情況及常見(jiàn)失效方式。2）該齒輪應(yīng)當(dāng)具有怎樣的力學(xué)性能特點(diǎn)

11、？3）寫(xiě)出該齒輪的制造工藝路線，并說(shuō)明工藝路線中各熱處理工序的作用及熱處理加熱溫度和冷卻方式。7、 默畫(huà)出鐵碳相圖，并標(biāo)注出所有溫度和成分點(diǎn)；10、40、60、T12鋼的室溫平衡組織是什么？它們從高溫液態(tài)平衡冷卻到室溫要經(jīng)過(guò)哪些轉(zhuǎn)變？9、畫(huà)出純鐵、40鋼、T12鋼的室溫平衡組織，并標(biāo)注其中的組織。10、T8鋼經(jīng)淬火后得到什么組織？經(jīng)退火后得到什么組織？11、T8鋼淬火后分別在200、400、600回火又得到什么組織？要制造齒輪、連桿、熱鍛模具、彈簧、冷沖壓模具、滾動(dòng)軸承、車刀、銼刀、機(jī)床床身等零件，試從下列牌號(hào)中分別選出合適的材料并敘述所選材料的名稱、成分、熱處理工藝和零件制成后的最終組織。T

12、10 65Mn HT300 W6Mo5Cr4V2 GCr15Mo 40Cr 20CrMnTi Cr12MoV 5CrMnMo 13、敘述鑄鐵不同階段石墨化程度與其最終組織的關(guān)系。14、用一根冷拉鋼絲繩吊裝一大型工件進(jìn)入熱處理爐，并隨工件一起加熱到1000保溫，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。15、注射成形主要用于哪類塑料及制品的成型？一般有哪幾個(gè)工藝步驟？16、常見(jiàn)的電弧焊接缺陷有哪些？產(chǎn)生的主要原因是什么？答案：3、如下圖所示， 強(qiáng)度隨碳含量增加先增高后下降，在碳含量約1.0%時(shí)為強(qiáng)度極大值。 強(qiáng)度的這種變化與平衡態(tài)碳鋼中的組織隨碳含量變化有關(guān)：當(dāng)時(shí)，鋼中的組織為鐵素體

13、+珠光體，且珠光體的分?jǐn)?shù)隨碳含量增高而增大，而珠光體在鋼中起強(qiáng)化作用，故強(qiáng)度隨碳含量增加而增高；當(dāng)后，鋼中的組織為二次滲碳體+珠光體，二次滲碳體以網(wǎng)狀分割珠光體，且二次滲碳體的分?jǐn)?shù)隨碳含量增高而增大。滲碳體硬而脆，少量的不連續(xù)分布的二次滲碳體起強(qiáng)化作用，故強(qiáng)度隨碳含量增加繼續(xù)增高；但當(dāng)后，二次滲碳體的分?jǐn)?shù)增加到呈連續(xù)網(wǎng)狀分布，則會(huì)在外力作用下首先斷裂形成微裂紋，故強(qiáng)度下降。01.0碳含量，強(qiáng)度6、1）彎曲應(yīng)力 接觸摩擦應(yīng)力 沖擊力 齒斷裂 齒面損傷 2）高的彎曲疲勞強(qiáng)度 足夠高的齒心強(qiáng)度和韌性 足夠高的齒面接觸疲勞強(qiáng)度和硬度 3）下料 鍛造 正火 機(jī)械加工 滲碳、淬火 + 低溫回火 噴丸 磨加

14、工 成品 正火：調(diào)整硬度，以利于機(jī)械加工；930，空冷滲碳、淬火：提高齒面碳含量，獲得一定馬氏體淬硬層，以提高齒面硬度疲勞強(qiáng)度； 930，油冷； 低溫回火：消除淬火應(yīng)力，降低脆性，以提高沖擊抗力；200，爐冷。 10 淬火后組織為馬氏體； 退火后組織為珠光體。11 200回火后為回火馬氏體； 400回火后為回火托氏體； 600回火后為回火索氏體。13灰口鑄鐵：第一階段：完全石墨化 第二階段：完全石墨化 部分石墨化 未石墨化顯微組織：鐵素體+石墨 鐵素體+珠光體+石墨 珠光體+石墨麻口鑄鐵：第一階段：部分石墨化 第二分階段：未石墨化顯微組織：萊氏體+珠光體+石墨白口鑄鐵：萊氏體+珠光體+滲碳體1

15、4冷拉鋼絲繩是利用加工硬化效應(yīng)提高其強(qiáng)度的，在這種狀態(tài)下的鋼絲中晶體缺陷密度增大，強(qiáng)度增加，處于加工硬化狀態(tài)。在1000時(shí)保溫，鋼絲將發(fā)生回復(fù)、再結(jié)晶和晶粒長(zhǎng)大過(guò)程，組織和結(jié)構(gòu)恢復(fù)到軟化狀態(tài)。在這一系列變化中，冷拉鋼絲的加工硬化效果將消失，強(qiáng)度下降，在再次起吊時(shí)，鋼絲將被拉長(zhǎng)，發(fā)生塑性變形，橫截面積減小，強(qiáng)度將比保溫前低，所以發(fā)生斷裂。專業(yè)：材料成型及控制工程 科目：機(jī)械工程材料及成型工藝基礎(chǔ)題 號(hào)一二三四五六七八九十總 分得 分閱卷人一 、名詞解釋（每小題3分，共15分）1、固溶體 2、退 火 3、同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變 4、鑄造工藝圖 5、焊接性 -密-封-線- （答題不能超出密封線）二、填空題（每

16、空0.5分，共20分）1、鋼的高溫回火溫度范圍在_，回火后的組織為_(kāi)。2、填出下列力學(xué)性能指標(biāo)的符號(hào)：屈服強(qiáng)度_，洛氏硬度標(biāo)尺_(dá)，沖擊韌性_。 3、常見(jiàn)金屬的晶格類型有_ 、_、_等。-Fe屬于_晶格，-Fe屬于_晶格。 4、鋼的熱處理是通過(guò)鋼在固態(tài)下的_、_和_的操作來(lái)改變其_，從而改善鋼的_的一種工藝方法。5、自由鍛的基本工序有_、_、_、_、_等。6、在亞共析碳鋼中，鋼的力學(xué)性能隨含碳量的增加其強(qiáng)度提高而_下降，這是由于平衡組織中_增多而_減少的緣故。7、焊條焊芯的作用是_和_。 8、金屬的冷塑性變形會(huì)導(dǎo)致其_提高，_下降，這種現(xiàn)象稱為加工硬化。9、金屬的可鍛性就金屬的本身來(lái)說(shuō)主要取決于

17、金屬的_和_。 10、零件常用的毛坯類型包括_ 、_ 、_、_、_等。 11、鑄件的收縮過(guò)程可以劃分為_(kāi)、_和_三個(gè)階段。12、鍛壓是指鍛造和_的總稱，鍛造按成型方式分為_(kāi)和_兩類。 -密-封-線- （答題不能超出密封線）三、判斷題（每小題1分，共13分，對(duì)的在括號(hào)里打“”，錯(cuò)的打“”）1、淬火鋼隨著回火溫度的升高，鋼的硬度值顯著降低，這種現(xiàn)象稱為回火脆性。 ( )2、灰鑄鐵通過(guò)球化退火可以轉(zhuǎn)變?yōu)榍蚰T鐵。 ( )3、鋼氮化處理后必須經(jīng)過(guò)淬火才能獲得高硬度。 ( )4、越接近共晶成分的合金，流動(dòng)性越好。 ( )5、在室溫下進(jìn)行金屬變形加工，稱為冷加工。 ( )6、淬透性好的鋼，淬火后硬度一定很

18、高。 ( )7、1Cr13鋼的含鉻量比GCr15鋼高。 ( )8、碳鋼的可鍛性隨其含碳量的增加而提高，合金鋼的可鍛性高于相同含碳量的碳鋼。 ( )9、大型鑄件中，組織致密程度存在較大的差異，如以分型面為界，往往是鑄件上半部分的質(zhì)量較好。 ( )10、采用型芯可以制造出各種復(fù)雜的鑄件，因此，設(shè)計(jì)鑄件結(jié)構(gòu)時(shí)可考慮盡量多地采用型芯。 ( )11、落料和沖孔的工序方法相同，只是工序目的不同。 ( )12、熔化焊時(shí)，由于焊接熔池體積小，結(jié)晶速度極快，故焊縫的化學(xué)成分很均勻。 ( )13、胎模鍛造不需要專用模鍛設(shè)備，在普通自由鍛錘上即可進(jìn)行。 ( )四、單項(xiàng)選擇題（從備選答案中選一個(gè)正確答案代號(hào)填在括號(hào)內(nèi)

19、，每小題1分，共10分） 1、將相應(yīng)的牌號(hào)填入括號(hào)內(nèi)：硬鋁（ ），黃銅（ ）。A、2A11（LY11）； B、H62； C、3A21（LF21）。2、馬氏體是（ ），奧氏體是（ ）。A、鐵和碳的金屬化合物； B、碳在-Fe中的固溶體；C、碳在-Fe中的固溶體； D、碳在-Fe中的過(guò)飽和固溶體。 -密-封-線- （答題不能超出密封線）3、當(dāng)澆注具有圓柱形內(nèi)腔的鑄件時(shí)，用（ ）可省去型芯。A、壓力鑄造； B、熔模鑄造； C、離心鑄造4、金屬的可鍛性是指金屬材料鍛造的難易程度，以下材料可鍛性較差的是（ ）。A.含碳量較高的鋼 B.純金屬 C.組織均勻的低碳鋼5、對(duì)鋁合金最合適的焊接方法是（）。A.電阻焊 B.電渣焊 C.氬弧焊 D.手工電弧焊6、合金液體的澆注溫度越高，合金的流動(dòng)性（），收縮率（）。A.愈好 B.愈差 C.愈小 D.愈大7、形狀較復(fù)雜的毛坯，尤其是具有復(fù)雜內(nèi)腔的毛坯，最合適的生產(chǎn)方法是：（）。A. 模型鍛造 B. 焊接 C. 鑄造 D. 熱擠壓8、在設(shè)計(jì)和制造零件時(shí)，應(yīng)使其工作時(shí)的最大正應(yīng)力與鍛件的纖維方向：（）。A.呈45度角 B.垂直C.平行D.垂直或平行均可9、設(shè)計(jì)沖孔模具時(shí)，應(yīng)使（）。A.凸模刃口尺寸等于沖孔尺寸B.凹模刃口尺寸等于沖孔尺寸C.凸模刃口尺寸等于沖孔尺寸加上模具間隙D.凹模刃口尺寸等于沖孔尺寸加上模具間隙10、采用手工