材料成型基礎復習考試題

復習題一、填空題1．材料力學性能的主要指標有 、 、 、 、疲勞強度等2．在靜載荷作用下，設計在工作中不允許產生明顯塑性變形的零件時，應使其承受的最大應力小于 ，若使零件在工作中不產生斷裂，應使其承受的最大應力小于。3．ReL（σs）表示，Rr0.2（σr0.2）表示，其數值越大，材料抵抗能力越強。4．材料常用的塑性指標有和兩種。其中用表示塑性更接近材料的真實變形。5．當材料中存在裂紋時，在外力的作用下，裂紋尖端附近會形成一個應力場，用來表述該應力場的強度。構件脆斷時所對應的應力強度因子稱為，當KI>KIc時，材料發(fā)生。6．金屬晶格的基本類型有、、三種。7．亞共析鋼的室溫組織是鐵素體+珠光體（F+P），隨著碳的質量分數的增加，珠光體的比例越來越，強度和硬度越來越，塑性和韌性越來越。8．金屬要完成自發(fā)結晶的必要條件是，冷卻速度越大，越大，晶粒越，綜合力學性能越。9．合金相圖表示的是合金的____、、和之間的關系。根據鐵碳合金狀態(tài)圖，填寫下表。成分溫度/C°組織狀態(tài)溫度/C°組織狀態(tài)（Wc/%）0.77700900146015380.45700120073015001.272012501100150011．影響再結晶后晶粒大小的因素有、、、。12．熱加工的特點是；冷加工的特點是。13．馬氏體是的固溶體，其轉變溫度范圍（共析剛）為。14．退火的冷卻方式是，常用的退火方法有、、、、和。15．正火的冷卻方式是，正火的主要目的是、、。16．調質處理是指加的熱處理工藝，鋼件經調質處理后，可以獲得良好的性能。17．W18Cr4V鋼是鋼，其平均碳含量（Wc）為：％。最終熱處理工藝是，三次高溫回火的目的是。1/918．ZL102是合金，其基本元素為、主加元素為。19．滑動軸承合金的組織特征是或者。20．對于熱處理可強化的鋁合金，其熱處理方法為。21．鑄造可分為和兩大類；鑄造具有和成本低廉等優(yōu)點，但鑄件的組織，力學性能；因此，鑄造常用于制造形狀或在應力下工作的零件或毛坯。22．金屬液的流動性，收縮率，則鑄造性能好；若金屬的流動性差，鑄件易出現等的鑄造缺陷；若收縮率大，則易出現的鑄造缺陷。23.常用鑄造合金中，灰鑄鐵的鑄造性能，而鑄鋼的鑄造性能。24．鑄型的型腔用于形成鑄件的外形，而主要形成鑄件的內腔和孔。25．一般鑄件澆注時，其上部質量較，而下部的質量較，因此在確定澆注位置時，應盡量將鑄件的朝下、朝上。26．冒口的主要作用是，一般冒口厘設置在鑄件的部位。27．設計鑄件時，鑄件的壁厚應盡量，并且壁厚不宜太厚或太??；若壁厚太小，則鑄件易出現的缺陷；若壁厚太大，則鑄件的。28．衡量金屬可鍛性的兩個主要指標是塑性與變形抗力、塑性愈高，變形抗力愈小，金屬的可鍛性就愈好。29．隨著金屬冷變形程度的增加，材料的強度和硬度，塑性和韌性，使金屬的可鍛性。30．自由鍛零件應盡量避免、、等結構。31．彎曲件的彎曲半徑應大于，以免彎裂。32．沖壓材料應具有良好的。33．細晶粒組織的可鍛性粗晶粒組織。34．非合金鋼中碳的質量分數愈低，可鍛性就愈。35．焊接方法按焊接過程的特點分、、三大類。36．影響焊接電流的主要因素是焊條直徑和焊縫位置。焊接時，應在保證焊接質量的前提下，盡量選用大的電流，以提高生產率。37．電焊機分為和兩大類。38．焊縫的空間位置有、、、。39．焊接接頭的基本形式有、、、。40．氣體保護焊根據保護氣體的不同，分為焊和焊等。41．點焊的主要焊接參數是、和。壓力過大、電流過小，焊點強度；壓力過小、電流過大，易、。二、判斷題(-)1 ．機器中的零件在工作時，材料強度高的不會變形，材料強度低的一定會產生變形。(-)2 ．硬度值相同的在同一環(huán)境中工作的同一種材料制作的軸，工作壽命是相同的。(-)3 ．所有的金屬材料均有明顯的屈服現象。(-)4 ．選擇沖擊吸收功高的材料制作零構件可保證工作中不發(fā)生脆斷。2/9(+)5．共晶轉變與共析轉變都是在一個溫度范圍內完成的。(+)6．在緩冷至室溫的條件下，碳的質量分數為0.8%的鋼比碳的質量分數為1.2%的鋼硬度低。(+)7．過共析鋼由液態(tài)緩冷至室溫時析出的二次滲碳體，在組織形態(tài)與晶體結構方面均與一次滲碳體不同。(-)14．低碳鋼或高碳鋼為便于進行機械加工，可預先進行球化退火。(-)15．鋼的實際晶粒度主要取決于鋼在加熱后的冷卻速度。(-)16．過冷奧氏體的冷卻速度越快，鋼冷卻后的硬度越高。(-)17．同一鋼材在相同的加熱條件下，水淬比油淬的淬透性好，小件比大件的淬透性好。(+)19．要提高奧氏體不銹鋼的強度，只能采用冷塑性變形予以強化。(+)20．調質鋼的合金化主要是考慮提高其熱硬性。(-)21．滲碳鋼只要滲碳就能提高表面的硬度。(-)22．灰鑄鐵通過熱處理可將片狀石墨變成球狀石墨或團絮狀石墨，從而改善鑄鐵的力學性能。(-)23．可鍛鑄鐵塑性好，故容易鍛造成形。(+)24．鑄鐵抗拉強度差，不能承受重載荷。(+)25．灰鑄鐵中，碳、硅含量越高，鑄鐵的抗拉強度和硬度越低。(-)26．鑄鐵可以通過再結晶退火使晶粒細化，從而提高其力學性能。(+)27．球墨鑄鐵可通過調質處理和等溫淬火工藝提高其力學性能。(+)28．灰鑄鐵的減振性能比鋼好。(-)29．熔煉鑄鐵常用的熔煉爐為高爐、轉爐和沖天爐。(-)30．實型鑄造的模樣不必取出，可簡化造型工藝，但不能生產形狀很復雜的鑄件。(-)31．壓力鑄造的生產率高，主要用于生產大批量、低熔點的非鐵金屬薄壁鑄件。(-)32．可用增加鑄件壁厚的方法來提高鑄件的承載能力。(-)33．因鍛造之前進行了加熱，所以任何材料均可進行鍛造。(+)34．彎曲模角度應比彎曲件彎曲角度小一個回彈角α0。(+)35．落料和沖孔的工序方法相同，只是工序目的不同。(-)36．正接法常用于焊接薄件。(+)37．焊接后的焊件常采用退火來消除焊接內應力。(+)38．焊條的直徑是指焊芯的直徑。(-)39．在焊接的四種空間位置中，仰焊是最容易操作的。(-)41．釬焊時的溫度都在450℃以下。三、計算題1．標準規(guī)定，15鋼的力學性能指標不應低于下列數值：Rm（σb）≥372MPa,ReL（σs）≥225MPa，A（δ5）≥27%。Z（Ψ）92≥55%?，F將購進的 15鋼制成d0=10mm的圓形截面短試樣，經拉伸試驗后測得 Fm（Fb）=34500N，FeL（Fs）=21100N，L1=65mm，d1=6mm。試問：這批 15鋼的力學性能是否合格？四、簡答題1．下列情況應采用什么方法測定硬度？寫出硬度值符號（ HB、HRA、HRB、HRC、HV）。(1) 銼刀；(2)黃銅銅套；(3)硬質合金刀片； (4)供應狀態(tài)的各種非合金鋼鋼材； (5)耐磨工件的表面硬化層。2．根據鐵碳合金相圖，說明下列現象產生的原因。(1) 在進行熱軋和鍛造時，通常將鋼材加熱到 1000—1250℃；鋼鉚釘一般用低碳鋼制作；3/9(3) 在1100 ℃時，Wc=0.4%的鋼能進行鍛造，而 Wc=4.2%的鑄鐵不能鍛造；室溫下Wc=0.9%的碳鋼比Wc=1.2%的碳鋼強度高；鉗工鋸削T70鋼、T10鋼、T12鋼比鋸20鋼、30鋼費力，鋸條易磨鈍；(6)綁扎物件一般用鐵絲（鍍鋅低碳鋼絲），而起重機吊重物時卻用鋼絲繩（60鋼、65鋼、70鋼等制成）。3．擬用T10鋼制成形狀簡單的車刀，其工藝路線為鍛造一熱處理一機加工一熱處理一磨削加工。試問：兩次熱處理具體工藝名稱和作用是什么？并指出各自獲得的顯微組織。4．確定下列鋼件的退火方法，并指出退火目的。(1)經冷軋后的15鋼鋼板，要求降低硬度；(2)ZG270-500的鑄造齒輪；(3)鍛造過熱的60鋼鍛坯；(4) 具有片狀滲碳體的 T12鋼坯。5．兩塊碳的質量分數均為 Wc=0.77%的非合金鋼（碳鋼）片加熱至 760℃以上，分別以不同方式冷卻，鋼片的冷卻曲線及該種鋼材的奧氏體等溫轉變曲線如圖所示。 試問圖中①、②、③、④點各是什么組織？比較②、④點組織的硬度大小。奧氏體等溫轉變曲線圖6．車床主軸要求軸頸部位的硬度為 56～58HRC，其余處為 20～24HRC，其加工工藝路線為：鍛造一正火一機加工一軸頸表面淬火十低溫回火一磨加工，請指出：主軸應選用何種材料；正火、表面淬火及低溫回火的目的；7、確定下列工件的回火方法，并指出回火目的。1）滾動軸承；2）重要齒輪；3）汽車減振板簧；4）W18Cr4V刀具；5）HT200鑄件的表面硬化層（白口組織）。8、請為下列鋼號選擇合適的用途。1）20CrMnTi；2）Q345；3）HT200；4/94）T12A；5）20。6）65Mn；7）GCr15；8）W18Cr4V9）QT600-3。供選用的實例：機床床身、小型彈簧、滾動軸承、柴油機曲軸、成型銑刀、機車齒輪、橋梁、銼刀和冷沖壓件。9．現有低碳鋼和中碳鋼齒輪各一個，為了使齒面具有高的硬度和耐磨性，試問：應各進行何種熱處理？10．解釋下列現象：高速工具鋼在熱軋（或熱鍛）后，經空冷獲得馬氏體組織；高錳耐磨鋼在高壓、大沖擊條件下具有優(yōu)良的耐磨性和良好的韌性。11．下列做法是否可以？為什么？用Q235鋼代替45鋼制成齒輪；用30鋼代替T13鋼制成銼刀，用鹽液淬火后低溫回火；用20鋼代替65鋼制成彈簧，淬火后中溫回火；用40Cr鋼代替20CrMnTi鋼制造載貨汽車變速箱傳動齒輪，調質處理后高頻表面淬火、低溫回火。12．何謂熱硬性？鋼的熱硬性與“二次硬化’ ’有何關系？W18Cr4V鋼為什么通常在—570℃進行回火？560℃回火是否是調質？為什么？13．簡要說明砂型鑄造的工藝流程。14．型砂的種類有哪些？目前鑄造生產線上造型主要采用哪些型砂？15．縮孔與縮松對鑄件質量有何影響？為何縮孔比縮松較容易防防止 ?16．如何確定鍛造溫度范圍？17．什么叫自由鍛？自由鍛有哪些主要工序？并說明其特點和應用范圍。18．自由鍛零件結構工藝性有哪些基本要求？19．如何衡量金屬的可鍛性？說明影響金屬可鍛性的因素。20．沖壓有哪些基本工序？21．焊接電弧有什么特點？它有哪幾個區(qū)域組成？22．焊條組成中的各部分起什么作用？23．焊接變形產生的原因是什么？24．焊接結構工藝性包含哪些主要內容？焊縫布置應遵循哪些原則？五、單項選擇題1．加工硬化是一種有效的強化手段，其缺點是（ B ）A．只適用于雙相材料 B ．材料在高溫下不適用 C ．只適用于單晶體2．冷加工金屬回復時，位錯（ B ）A．增殖 B ．大量消失 C ．重排4．二次再結晶是（ B ）A．相變過程 B ．形核長大過程 C ．某些晶粒特別長大的現象現需要制造一直徑25mm的連桿，要求整個截面上具有良好的綜合力學性能，應采用( A) 。A．40Cr調質 B ．45正火 C．60Si2Mn淬火十中溫回火 D. 20Cr滲碳十淬火十低溫回火5/97．普通鑄鐵力學性能的好壞，主要取決于(C)。A．基體組織類型B．熱處理的情況C．石墨的形狀、大小與分布D．石墨化程度8．灰鑄鐵床身薄壁處出現白口組織，造成切削加工困難，解決的辦法是(C)。A．改用球鐵B．正火C．石墨化退火D．等溫淬火9．提高灰鑄鐵耐磨性應選用(C)。A．整體淬火B(yǎng)．滲碳十淬火十低溫回火C．表面淬火D．等溫淬火10．通常成分在共晶點或其附近的金屬流動性 (A) 。A．好 B ．差 C ．一般11．單件或小批生產的灰鑄鐵件直徑小于 (C)mm 的孔通常不必鑄出。A ．10 B ．20 C ．30 D ．5012．制造雙金屬滑動軸承時，內襯軸承合金通常是采用 (C ) 方法鑲鑄在鋼制軸瓦上的。A ．壓力鑄造 B ．熔模鑄造 C ．離心鑄造 D ．砂型鑄造13．在工藝參數相同的情況下， (B) 的鑄件，內部晶粒細小，力學性能好。A ．離心鑄造 B ．金屬型鑄造 C ．砂型鑄造 D ．實型鑄造14．鑄造中的 CAE指的是(C) 。A ．計算機輔助設計 B ．計算機輔助制造 C ．計算機輔助工程（數值模擬）15．大批量生產的鑄件與小批量生產的鑄件相比，前者的機械加工余量應 (B) 。A ．大些 B ．小些 C ．一樣16、下列金屬中屬于合金彈簧鋼的是 (C) 。A.65 鋼 B.ZGMn13 C.60Si2MnD.1Cr1717、下列金屬中焊接性最好的是 (A) 。A.20鋼 B.HT200 C.40CrD.GCr1518、焊條電弧焊焊接電弧陽極區(qū)的溫度大約是（ B ）左右。A.2400K B.