廣西科技大學金屬工藝學復(fù)習題

1、金屬工藝學復(fù)習題(車輛11級)一、填空題1強度是指金屬材料在外力作用下抵抗 塑性變形或斷裂 的能力。2 塑性變形 是指金屬材料在外力作用下產(chǎn)生永久變形而不發(fā)生破壞的能力。3沖擊韌性是指金屬材料抵抗 沖擊載荷而不被破壞 的能力。4 硬度 是指金屬材料抵抗更硬物體壓入其內(nèi)的能力。5疲勞強度是指金屬材料在 交變載荷 作用下而不致斷裂的最大應(yīng)力。6. 同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變是指同一元素在不同溫度下具有 不同 晶格類型的現(xiàn)象。7. 鐵素體 是指碳溶解在體心立方的-Fe中所形成的固溶體。8. 奧氏體 是指碳溶解在面心立方的-Fe中所形成的固溶體。9. 珠光體是指 鐵素體 與 滲碳體 所組成的機械混合物。10. 萊氏

2、體是指 奧氏體 與 滲碳體 所組成的機械混合物。11. 退火是將金屬材料經(jīng)加熱、保溫后，經(jīng) 緩慢 冷卻，以獲得近平衡組織的熱處理方法。12. 正火是將金屬材料經(jīng)加熱、保溫后，置于 空氣 中冷卻，以獲得非平衡組織的熱處理方法。13. 淬火 是將金屬材料經(jīng) 加熱 、保溫后，經(jīng)快速冷卻，以獲得高硬度組織的熱處理方法。14. 回火 是將淬火后的金屬材料經(jīng)加熱、 保溫 后，置于空氣或水中冷卻，以獲得回火組織的熱處理方法。15. 鑄造 是將液態(tài)合金澆注到與零件的形狀、尺寸相適應(yīng)的 鑄型 中，待其冷卻凝固，以獲得毛坯或零件的生產(chǎn)方法。16. 鑄造性能是指合金 鑄造過程 所表現(xiàn)出的工藝性能。17. 鑄造工藝圖

3、是指在零件圖上用各種工藝符號表示出 鑄造工藝 方案的圖形。18. 鑄件的分型面是指 鑄型組元 之間的接觸表面。19. 壓力加工是利用金屬的 塑性變形 ，在外力作用下使其改變 形狀 、尺寸和改善性能，獲得毛坯、零件或原材料的加工方法。20. 自由鍛是將金屬坯料放在 上下砧 間，施以錘擊力或壓力而使其變形的加工方法。21. 模鍛是將金屬坯料放在具有一定形狀的 模膛 內(nèi)，施以錘擊力或壓力而使其變形的加工方法。22. 板料沖壓是利用沖模，在壓力作用下將金屬板料進行 變形或 分離 而獲得沖壓件的方法。23. 加工硬化是指金屬經(jīng)塑性變形后， 強度 與 硬度 升高，而 塑性 與 韌性 下降的現(xiàn)象。24. 再

4、結(jié)晶是將經(jīng) 冷卻室溫 的金屬加熱到其熔點的0.350.4倍時，會生長出新的晶粒，從而消除了 塑性變形所引起的冷變形強化 的現(xiàn)象。25. 焊接是利用加熱或者同時加熱加壓的方法，使 熔化 的金屬通過原子間的擴散與結(jié)合而連接在一起的方法。26. 熔化焊是通過加熱，使填充金屬 、工件局部熔化，熔化的金屬凝固后，使工件連接在一起的方法。27. 壓力焊是通過加熱和加壓，使工件處于塑性狀態(tài)或局部熔化 狀態(tài)，待冷卻后使其連接在一起的方法。28. 釬焊是通過加熱，使 釬料 熔化，而 工件不熔化，熔化的金屬凝固后，使工件連接在一起的方法。29. 由多晶粒構(gòu)成的金屬物體，若晶粒大，則力學性能 差 ；若晶粒小，力學性

5、能 好 。30. 合金的流動性不良容易在鑄件中形成 氣孔 或冷隔缺陷。31. 合金的收縮較大容易在鑄件中形成 縮孔 與縮松、 裂紋 、變形，甚至導(dǎo)致開裂。32. 金屬在再結(jié)晶溫度以下進行塑性變形，制件強度高、表面質(zhì)量 好 、精度 高 ，塑性降低。33. 金屬在再結(jié)晶溫度以上進行塑性變形，可 壓合 小孔、小裂紋， 細化 晶粒，制件塑性、沖擊韌性。34. 沖裁件的變形可分：彈性變形過程； 塑性 變形過程；斷裂變形過程。35. 板料彎曲成型的主要參數(shù)有： 圓 角和最小 彎曲 半徑。36. 板料拉深成型的主要參數(shù)有： 拉深 系數(shù)和凸凹模 圓 角。37. 沖壓模具可分為：簡單模、連續(xù)模、 復(fù)合模 。38

6、. 酸性焊條可交直流兩用，工藝性好，焊縫的力學性能 差 ，抗裂性 差 。39. 堿性焊條只適于采用直流電，工藝性較差，焊縫的力學性能 較好 ，抗裂性 好 。40. 克服焊接變形的方法有： 反 變形法、加裕量法、剛性夾持法以及選擇合理的 焊接 次序。41. 為減少焊接應(yīng)力，可采用 預(yù) 熱法、選擇合理焊接次序和焊后 去應(yīng)力退火 處理。42焊件接 正 極，焊條接 負 極的接法成為正接法。43焊縫的空間位置有 平焊 、 仰焊 、 立焊 和 橫焊 。44焊接接頭的基本形式有 對接接頭 、 T型接頭 、 角接接法 和 搭接 。45焊接變形的基本形式有 收縮變形 、 角變形 、 彎曲變形 和 波浪變形 。4

7、6矯正變形的方法有 器械校正 和 火焰加熱矯正 。47常用測定硬度的方法有 洛氏硬度測量法 、 布氏硬度測量法 和維氏硬度測試法。48特種鑄造的方法有 金屬型鑄造 、 壓力鑄造、 離心鑄造 、 熔模鑄 和 低壓鑄造 等。49設(shè)定鑄件分型面的主要原則有 應(yīng)盡量使分型面平直 、 避免不必要的型芯活塊和 數(shù)量少 等。50特種壓力加工的方法有扎制、 擠壓 、 拉拔 、 自由鍛 和 模鍛 等。51在焊接生產(chǎn)過程中，可采用限制空氣進入 、 滲加合 和 脫氧 措施來保證焊縫的質(zhì)量。52檢驗焊接質(zhì)量的方法有 著色檢驗、 外觀檢驗 、 磁粉檢驗 、 、 射線 和 超聲波 等。53焊接金屬的方法有 焊條電弧焊 、

8、 埋弧自動焊、 氣焊 、 電渣焊 和 真空電子束焊 等。54焊縫布置應(yīng)主要考慮便于焊接操作 、 減少焊接應(yīng)力 和 變形 等方面*55. 切削運動可分為 主運動 和進給運動。*56切削三要素是指切削速度、 進給量 和切削深度。*57車刀的主要角度包括： 前角 、 后角 、主偏角、副偏角和 刃傾角 。*58切削液應(yīng)起到冷卻、 潤滑 、清洗和 防銹 的作用。*59. 常用的切削液有切削油、 乳化液 、水溶液。*60刀具的磨損可分為 初期磨損 、正常磨損、急劇磨損三個階段。 正常磨損 階段的磨損速度最慢。*61. 車削主要用于加工 回旋體 和端面。*62. 刨削加工是在 刨床 上進行切削加工的方法。*

9、63. 銑削加工是在 銑床 上進行切削加工的方法。*64銑削加工適合于加工工件的平面 、 斜面 和 臺階 等表面。*65. 對于小孔，可用 鉆孔 的方法進行粗加工，用 擴展 的方法進行半精加工，用 鉆孔 的方法進行精加工。*66. 孔系的粗加工和精加工適于在 鏜床 上加工。*67. 磨削適合于 較硬 材料的精加工。*68根據(jù)作用不同，基準可分為 設(shè)計 基準和 工藝 基準兩種。二、選擇題1模樣制出鑄造圓角后有利于( B D)。A起模； B防止鑄件產(chǎn)生裂紋； C造型方便； D防止鑄件產(chǎn)生縮孔。2鑄造雙層金屬合金鑄件應(yīng)采用( D )。A壓力鑄造； B熔模鑄造； C砂型鑄造； D離心鑄造。3壓力鑄造的

10、主要特點是(A D)。A鑄件的尺寸精度高、形位誤差?。?B可鑄造重型鑄件；C適用于單件小批量生產(chǎn)； D可鑄造形狀復(fù)雜的薄壁鑄件。4防止鑄件產(chǎn)生裂紋的方法有( C )。A提高澆注溫度； B提高砂型與型芯的退讓性；C使鑄件壁厚均勻； D提高砂型的強度。5鑄造形狀復(fù)雜的高熔點合金材質(zhì)的小型精密零件的毛坯應(yīng)采用( C )。A離心鑄造；B壓力鑄造；C熔模鑄造；D金屬型鑄造。6鑄件的結(jié)構(gòu)斜度應(yīng)( A )于分型面的不加工表面。A垂直； B平行； C傾斜； D相交。7影響合金流動性的因素有( A )。A化學成分； B澆注溫度； C鑄件結(jié)構(gòu)；D鑄型的性質(zhì)。8鑄造工藝對鑄件結(jié)構(gòu)的要求有( C )。A避免外部側(cè)凹；

11、 B鑄件的轉(zhuǎn)角以直角為宜；C分型面應(yīng)盡量平直； D防裂筋的方向應(yīng)與機械應(yīng)力方向垂直9輪形鑄件的輪輻應(yīng)盡可能采用( C )，以避免裂紋的產(chǎn)生。A奇數(shù)輪輻； B偶數(shù)輪輻； C彎曲輪輻； D偶數(shù)對稱輪輻。10薄壁鋁合金氣缸體鑄件應(yīng)采用( D )方法進行生產(chǎn)。A砂型鑄造； B金屬型鑄造； C熔模鑄造； D低壓鑄造。11鐵素體為( A )晶格，奧氏體為( B )晶格。A體心立方晶格； B面心立方晶格； C密排六方 D復(fù)雜的。12FeFe3C相圖上的共析線是( C )，共晶線是( A )。AECF線； BACD線； CPSK線。13FeFe3C相圖上的SE線用代號( B )表示，PSK線用代號( A )表

12、示，GS線用代號(C )表示。AA1； BAcm； CA3。14過共析鋼的淬火加熱溫度應(yīng)選擇在( C )，亞共析鋼則應(yīng)選擇在( A )。AAcl+3050； BAccm以上 ；CAc3+3050。15調(diào)質(zhì)處理就是( C )的熱處理。A淬火+低溫回火； B淬火+中溫回火； C淬火+高溫回火。16為下列零件正確選材：電動機殼( B )；機座( D )；沖壓件( A )；絲錐( C )。AQ195； BQT40015； C9SiCr； DHTl50。三、判斷題：1拉伸試驗可以測定材料的強度、塑性等性能指標，因此材料的力學性能都可以通過拉伸試驗測定。 ( 錯 )2用布氏硬度測試法測量硬度時，壓頭為鋼球

13、，用符號HBS表示。 ( 錯 )3金屬材料的力學性能可以理解為金屬材料的失效抗力。 ( 錯 )4鋼中合金元素含量越高，其淬透性越好。 ( 錯 )5熱處理可以改變灰鑄鐵的基體組織，但不能改變石墨的形狀、大小和分布情況。 ( 錯 )6制造滾動軸承應(yīng)選用GCrl5。 ( 對 )7厚壁鑄鐵件的表面硬度總比其內(nèi)部高。 ( 對 )8可鍛鑄鐵比灰鑄鐵的塑性好，因此，可以進行鍛壓加工。 ( 錯 )9調(diào)質(zhì)鋼的合金化主要是考慮提高其紅硬性。 ( 對 )10合金鋼的淬透性比碳鋼高。 ( 對 )11可鍛鑄鐵一般只適用于薄壁小型鑄件。 ( 錯 )12白口鑄鐵件的硬度適中，易于進行切削加工。 ( 錯 )13碳鋼中的硅、錳

14、是有益元素，而磷、硫是有害元素。 ( 錯 )14不銹鋼屬于非鐵金屬。 ( 對 )四、牌號含義說明：1. Q235A；2. Q255A；3. 20鋼；4. 45鋼；5. T10A；6. T8；7. 40Cr；8. 9SiCr；9. HT150；10. KTH300-06；11. KTZ450-06；12. QT800-2；13. J422焊條；14. J502焊條；15. 16Mn。五、簡答題：1. 簡述液態(tài)金屬的結(jié)晶過程。2. 試分析含碳量為0.45%的鋼從高溫到低溫過程中的組織轉(zhuǎn)變，并用鐵碳合金狀態(tài)圖加以說明。3. 試分析含碳量為1.0%的鋼從高溫到低溫過程中的組織轉(zhuǎn)變，并用鐵碳合金狀態(tài)圖加

15、以說明。4. 簡述退火和正火的目的。5. 簡述淬火和回火的目的。6. 亞共析鋼的細化晶粒退火為什么要加熱到略高于Ac3的溫度？而一般過共析鋼的退火只加熱到略高于Ac1的溫度？7. 為什么過共析鋼的正火溫度與淬火溫度是不同的？8. 簡要分析鑄造生產(chǎn)的特點。9. 簡要分析灰鑄鐵的特性。10. 分析鍛件中纖維組織的形成原因，及其制件對性能的影響。11. 存在加工硬化現(xiàn)象的零件在性能上有哪些優(yōu)勢？又有什么不利的方面？若有不利影響時，如何消除加工硬化？12. 試分析自由鍛造的特點。13. 模鍛與自由鍛相比，有哪些特點？14. 試分析板料沖壓的特點。15. 試分析焊接生產(chǎn)的特點。16. 簡要分析電弧焊的焊

16、接過程。17. 焊接接頭可分為哪幾個區(qū)域？并分析其組織與性能。18. 試分析碳當量對焊接性的影響。19. *簡述切削三要素的選擇原則。20. *簡述車削加工的工藝特點。21. *簡述銑削加工的工藝特點。22. *銑削加工適合于加工工件哪些表面？23. *簡述磨削加工的工藝特點。六、結(jié)構(gòu)的工藝性分析：1. 指出以下鑄件在結(jié)構(gòu)方面的不盡合理之處，并加以改正。 2. 指出以下自由鍛件在結(jié)構(gòu)方面的不盡合理之處，并加以改正。 3. 指出以下模鍛件在結(jié)構(gòu)方面的不盡合理之處，并加以改正。 4. 指出以下焊接布置的不合理之處，并加以改正。（該題書本全部都有） 七、鑄造工藝圖的制訂：分析以下鑄件結(jié)構(gòu)，提出兩種以

17、上的分型方案，并討論其優(yōu)缺點。選擇你認為較好的分型方案制訂該鑄件的鑄造工藝圖。 第七題答案第七題答案第六題第一小題第三個圖第六題第一小題第一個圖（b）結(jié)構(gòu)較為合理。因為它可省去懸臂砂芯第六題第一小題最后一個圖第六題第一小題第二個圖第六題第三小題第三個圖原圖結(jié)構(gòu)不適于模鍛的工藝要求。 零件輪輻過于扁薄，薄壁部分金屬模鍛時容易冷卻，不易充滿模膛。非加工表面間所形成的角應(yīng)按模鍛圓角來進行設(shè)計。零件上與錘擊方向平行的非加工表面，應(yīng)設(shè)計出模鍛斜度。第四題：牌號含義說明：1.Q235A:鋼種厚度小于16mm時的最低屈服點為235Mpa的普通碳素結(jié)構(gòu)鋼。2.Q255：鋼材厚度小于16mm時最低屈服點為255

18、Mpa的普通碳素鋼。3.20鋼：表示平均含碳量為0.20%的優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼。4.45鋼：表示平均含碳量為0.45%的優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼。5.T10A：表示平均含碳量為1.0%的高級優(yōu)質(zhì)碳素工具鋼。6.T8：表示平均含碳量為0.8%的碳素工具鋼。7.40Cr:含碳量0.4%的Cr合金結(jié)構(gòu)鋼。8.9SiCr：含碳量為0.9%的硅鎘合金工具鋼。9.HT150:表示直徑30mm單鑄試棒最低抗拉強度值為150Mpa的普通灰鑄鐵。10.KTH300-06:抗拉強度為300Mpa伸長率為6%的黑心可鍛鑄鐵。11.KTZ450-06: 抗拉強度為450Mpa伸長率為6%的灰鑄鐵。12.QT800-2:抗拉強度為8

19、00Mpa伸長率為2%的球墨鑄鐵。13.J422焊條:抗拉強度為420Mpa鈦鈣型結(jié)構(gòu)鋼焊條。14.J502焊條：抗拉強度為500Mpa的T鈦鈣型結(jié)構(gòu)鋼焊條。15.16Mn：16Mn鋼屬于碳錳鋼，碳的含量在0.16%左右。五簡答題1.簡述液態(tài)金屬的結(jié)晶過程：開始時，也液態(tài)中先出現(xiàn)的一些極小晶體，稱為晶核。在這些晶核中，有些是依靠原子自發(fā)的聚集在一起，按金屬晶體有規(guī)律排列而成，這些晶核稱為自發(fā)晶核。金屬的冷卻速度越快自發(fā)晶核越多。另外，液態(tài)中有時有些高熔點雜質(zhì)形成微小的固體質(zhì)點，其中某些質(zhì)點也可以起晶核作用，這些晶核稱為外來晶核或非自發(fā)晶核。在晶核出現(xiàn)后，液態(tài)金屬的原子就以他為中心，按一定幾何形

20、狀不斷的排列起來形成晶體。晶體沿著個方向發(fā)展的速度是不均勻的，通常按照一次晶軸、二次晶軸呈樹枝狀長大。在原有晶體長大的同時，在剩余液態(tài)中有陸續(xù)出現(xiàn)新晶核，這些晶核也同樣長大成晶體，就這樣液體越來越少。當晶體長大到與相鄰的晶體相互抵觸時，這個方向的長大便停止了。當晶體都彼此相遇、液態(tài)耗盡時結(jié)晶過程結(jié)束。2.試分析含碳量為0.45%的鋼從高溫到低溫過程中的組織轉(zhuǎn)變，并用鐵碳狀態(tài)圖加以說明：液態(tài)-液態(tài)奧氏體-奧氏體-奧氏體+鐵素體-珠光體+鐵素體。3.試分析含碳量為1.0%的鋼從高溫到低溫過程的組織轉(zhuǎn)變，并用鐵碳合金狀態(tài)圖加以說明。液態(tài)-液態(tài)奧氏體-奧氏體-奧氏體+滲碳體-珠光體+滲碳體。4.簡述退

21、火和正火的目的：完全退火能降低硬度，改善切削加工性；正火將鋼進行重結(jié)晶，從而解決鑄鋼件、鍛件的粗大晶粒和組織不均問題。5.簡述淬火和回火的目的：淬火時為了獲得馬氏體組織；回火的目的是消除淬火內(nèi)應(yīng)力以降低鋼的脆性，防止產(chǎn)生裂紋同時也使鋼獲得所需的力學性能。6.亞共析鋼的細化晶粒退火為什么要加熱到Ac3以上?而一般 過共析鋼只加熱到略高于Ac1的溫度？亞共析鋼加熱到AC3以 上是為了獲得奧氏體，隨后的淬火過程中獲得馬氏體。但過共析鋼碳含量高，如果也要到AC3溫度淬火，結(jié)果會很 脆，或者導(dǎo)致開裂。7.為什么過亞共析鋼的正火溫度與淬火溫度是不同的? 它們工藝上的區(qū)別主要在于冷卻方式不同，淬火加熱保溫后

22、快速 冷卻（水冷、油冷）；正火加熱保溫后空冷，也叫自 然冷卻（放在空氣中冷卻）。8.簡要分析鑄造生產(chǎn)的特點：1.可制成形狀復(fù)雜、特別是具有復(fù)雜內(nèi)腔的毛坯。2.適應(yīng)范圍廣。3.鑄造可以直接利用成本低廉的費機件和切削，設(shè)備費用較低。9.簡要分析灰鑄鐵的特性：1.優(yōu)良的減震性。2.耐磨性好。3.缺口敏感性小。4.鑄件性能優(yōu)良，切削加工性好。11.存在加工硬化的現(xiàn)象的零件在性能上有那些優(yōu)勢？又有什么不利的方面？若有不利影響如何消除加工硬化？有利的一面是，它可提高金屬的強度、硬度和耐磨性，特別是對于那些不能以熱處理方法提高強度的純金屬和某些合金尤為重要。需在加工過程中安排中間退火，通過加熱消除其加工硬化

23、,加速刀具磨損、增大切削力等12.試分析自由鍛造的特點：自由鍛生產(chǎn)所用工具簡單，具有較大的通用性，因而它的應(yīng)用范圍較為廣泛。自由鍛可鍛造的鍛件質(zhì)量由不足1KG到300T。在重型機械制造中，它是生產(chǎn)大型和特大型鍛件的唯一成形方法。13.模鍛和自由鍛相比有哪些特點：模鍛生產(chǎn)的鑄件尺寸精確、加工余量較小、結(jié)構(gòu)可以較復(fù)雜，而其生產(chǎn)率高。14試分析板料沖壓的特點：1.可以沖壓出形狀復(fù)雜的零件，且廢料少。2.沖壓件有足夠的精度和較低的表面粗糙度值，互換性較好，沖壓后一般不需要機械加工。3.能獲得質(zhì)量輕、材料消耗少、強度和剛度都較高的零件。4.沖壓操作簡單，工藝過程便于機械化和自動化，生產(chǎn)率很高。故零件成本低。15.試分析焊接生產(chǎn)的特點：焊接可以用化大為小、化復(fù)雜為簡單的辦法來準備坯料然后用逐次裝配焊接的方法并小成大，拼簡單成復(fù)雜。這是其他工藝方法難以做到的。再制造大型機械設(shè)備時，還可以采用鑄-焊或鍛-焊符合工藝。這樣僅有小型鑄、鍛設(shè)備的工廠也可以生產(chǎn)出大型零部件。用焊接方法還可以制成雙金屬構(gòu)件，如復(fù)合層容器。此