工程材料與成形技術(shù)習(xí)題

1、工程材料與成形技術(shù)習(xí)題一、工程材料一、填空題1、晶粒中的主要三種晶體結(jié)構(gòu)及代表元素為：體心立方晶格a-Fe、Cr、Mo、W、V，面心立方晶格Cu、Al、Ni、Au、Ag，密排六方晶格Be、Mg、Zn、Cd、a-Ti ；晶格常數(shù)為： 棱邊長(zhǎng)度a、b、c，棱邊夾角 。2、結(jié)晶的必要充分條件是： 具有一定的過(guò)冷度 ，冷卻速度愈快，過(guò)冷度愈大 。3、點(diǎn)缺陷的種類有：空位、間隙原子、和置換原子；位錯(cuò)屬于線缺陷 ，提高位錯(cuò)密度是 金屬?gòu)?qiáng)化 的重要途徑之一。 4、在金屬結(jié)晶過(guò)程中，晶核的形成有兩種形式：自發(fā)形核（均質(zhì)形核）和非自發(fā)形核（異質(zhì)形核）。且非自發(fā)形核比自發(fā)形核更重要，往往起 優(yōu)先及主導(dǎo) 作用。 5

2、、冷卻速度愈大，過(guò)冷度也愈大，結(jié)晶后的晶粒也 愈細(xì) ，金屬的強(qiáng)度、塑性和韌性愈好 。 6、通常把通過(guò)細(xì)化晶粒來(lái)改善材料性能的方法稱為 細(xì)晶強(qiáng)化 ，控制晶粒大小的主要方法有： 增大過(guò)冷度 和 變質(zhì)處理 。（P16） 7、某些金屬，如Fe、Ti、Co等在固態(tài)下的晶體結(jié)構(gòu)隨外界條件（如溫度、壓力）而變化的現(xiàn)象 ，稱為同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變。（P16鐵的同素異構(gòu)）8、強(qiáng)度和塑性 是材料最重要、最基本的力學(xué)性能指標(biāo)。 9、材料在交變應(yīng)力的長(zhǎng)期作用下發(fā)生的突然斷裂現(xiàn)象 稱為疲勞。 10、 金屬材料在高溫下，即使工作應(yīng)力小于屈服點(diǎn)，也會(huì)隨時(shí)間的延長(zhǎng)而緩慢地產(chǎn)生塑性變形，這種現(xiàn)象稱為蠕變 11、 ：（蠕變強(qiáng)度）表示在6

3、00攝氏度條件下，1000小時(shí)內(nèi)，產(chǎn)生0.1蠕變變形量所能承受的最大應(yīng)力值為88MPa 。 12、 ：（持久強(qiáng)度）表示在800攝氏度條件下，工作100小時(shí)所能承受的最大斷裂應(yīng)力為186MPa 。 13、當(dāng)溫度降至某一值Tk時(shí)，沖擊功Ak會(huì)急劇下降，使材料呈脆性狀態(tài)，這種現(xiàn)象稱為冷 脆 。冷脆轉(zhuǎn)化溫度愈低表明材料的低溫性能愈好。14、所謂滑移，就是在切應(yīng)力的作用下晶體的一部分相對(duì)于另一部分沿一定晶面和晶向產(chǎn)生滑動(dòng)?；频膶?shí)質(zhì)是：滑移面上的錯(cuò)位運(yùn)動(dòng) 15、滑移總是沿晶體中原子排列最緊密的晶面和晶向發(fā)生；晶體中滑移系數(shù)目等于滑移面和滑移面上滑移方向數(shù)目的乘積，金屬晶體中的滑移系越多，滑移時(shí)可能采取的

4、空間空間位向便愈多，其塑性也就愈好。 16、體心立方晶格滑移系：6*2=12；面心立方晶格滑移系：4*3=12；密排六方晶格滑移系：1*3=3 。 17、織構(gòu)現(xiàn)象：由于多晶體在滑移的同時(shí)伴隨著晶粒的轉(zhuǎn)動(dòng)，故在變形量達(dá)到一定程度（7090）時(shí)，金屬中各晶粒的位向出現(xiàn)趨于一致的現(xiàn)象。如沖壓件邊緣出現(xiàn)的所謂“制耳”現(xiàn)象。18、隨塑性變形程度的增加，金屬的強(qiáng)度、硬度上升，塑性、韌性下降，這種現(xiàn)象稱為冷變形強(qiáng)化或加工硬化。冷變形強(qiáng)化是提高金屬?gòu)?qiáng)度、硬度和耐磨性的重要手段之一。 19、微觀殘余內(nèi)應(yīng)力使金屬內(nèi)部產(chǎn)生微裂縫，要消除微觀殘余內(nèi)應(yīng)力可采用退火處理。20、金屬再結(jié)晶是一個(gè)形核和長(zhǎng)大的過(guò)程，但新、舊晶

5、粒的晶格類型不變，不屬相變過(guò)程。 21、金屬再結(jié)晶溫度約等于0.4倍的熔點(diǎn)。 22、晶粒長(zhǎng)大實(shí)質(zhì)上是晶界遷移的過(guò)程。 23、合金是指由兩種或兩種以上的金屬元素或金屬與非金屬組成的，具有金屬特性的物質(zhì)。 24、相是指合金中具有相同物理、化學(xué)性能并能與該系統(tǒng)的其余部分以界面分開的物質(zhì)部分。合金的性能是由組成合金的各相本身的結(jié)構(gòu)和各相構(gòu)成的顯微組織共同決定的。 25、合金在固態(tài)下，組元間會(huì)相互溶解，形成在某一組元晶格中包含其他組元的固相，這種固相稱為固溶體。有置換固溶體和間隙固溶體兩種。工程上通常將固溶體作為合金的基體。 26、相圖的基本類型有：勻晶相圖、共晶相圖、包晶相圖。 27、合金的使用性能取

6、決于他們的成分和組織，而某些工藝性能則取決于其結(jié)晶特點(diǎn)。 28、奧氏體的形成過(guò)程有：奧氏體形核、晶核長(zhǎng)大、殘留滲碳體溶解、奧氏體的均勻 四個(gè)階段。 29、鋼的本質(zhì)晶粒度主要決定于煉鋼時(shí)的脫氧程度。 30、在實(shí)際熱處理生產(chǎn)中，由于加熱溫度過(guò)高，而使奧氏體晶粒明顯長(zhǎng)大的現(xiàn)象稱為過(guò)熱。已經(jīng)造成過(guò)熱的鋼可以采用正火或退火來(lái)重新細(xì)化組織。 31、過(guò)冷奧氏體等溫轉(zhuǎn)變的孕育期隨著等溫溫度而變化，C曲線鼻尖處的孕育期最短，過(guò)冷奧氏體最不穩(wěn)定，提高或降低等溫溫度，都會(huì)使孕育期延長(zhǎng)，過(guò)冷奧氏體穩(wěn)定性增加。 32、上貝氏體呈羽毛狀，下貝氏體呈暗黑色針片狀；馬氏體的顯微組織主要有板條狀和片狀兩種。 33、過(guò)冷奧氏體轉(zhuǎn)

7、變曲線是制定熱處理生產(chǎn)工藝規(guī)范的重要依據(jù)之一。 34、工業(yè)上常用的退火工藝有：完全退火、等溫退火、球化退火、去應(yīng)力退火。 35、工業(yè)上常用的淬火方法有：?jiǎn)我捍慊?、雙液淬火、分級(jí)淬火、等溫淬火；雙液淬火是水淬油冷，關(guān)鍵是掌握好工件在水中的停留時(shí)間。 36、在規(guī)定條件下，決定鋼材淬硬層深度和硬度分布的特性稱為淬透性。合金元素是影響淬透性的主要因素，除鈷和大于2.5的鋁以外，大多數(shù)合金元素如錳、鉻、硅使鋼的淬透性顯著提高；提高奧氏體化的溫度，使鋼的臨界冷卻速度減小改善鋼的淬透性。 37、鋼在理想條件下進(jìn)行淬火硬化所能達(dá)到的最高硬度的能力稱為淬硬性；它主要取決于馬氏體中的含碳量，合金元素對(duì)淬硬性影響不

8、大。 38、工業(yè)上通常將淬火與高溫回火相結(jié)合的熱處理稱為調(diào)質(zhì)處理。 39、當(dāng)鋼材在10001200攝氏度進(jìn)行熱加工時(shí)硫化鐵與鐵形成的共晶體熔化，使鋼材變脆，這種現(xiàn)象稱為熱脆性。煉鋼時(shí)加入錳可避免熱脆性。 40、因磷的存在使室溫下鋼的塑性和韌性急劇下降而變脆，這種現(xiàn)象稱為冷脆性。 41、超高強(qiáng)度鋼是為適應(yīng)航空、火箭等技術(shù)需要而發(fā)展起來(lái)的新鋼種。 42、碳、硅、磷是促進(jìn)石墨化的元素，錳和硫是阻礙石墨化的元素。 43、鋁是工業(yè)中用量最大的有色金屬。 44、各種機(jī)械零件都有一定的功能，當(dāng)它不能按要求的效率完成預(yù)定的功能時(shí)，則稱該零件失效。 45、零件失效的類型可歸納為變形、斷裂和表面損失。引起失效的原

9、因有設(shè)計(jì)、材料、加工、和安裝四個(gè)方面。 46、選用材料的一般原則是：使用性能原則、工藝性能原則、經(jīng)濟(jì)型原則。 47、磨損主要包括磨粒磨損和粘著磨損。二、判斷題1、大多數(shù)金屬有金屬鍵、分子鍵、離子鍵和共價(jià)鍵。 （錯(cuò)）2、液體物質(zhì)的冷卻速度越大，則實(shí)際結(jié)晶溫度越低。 （對(duì)）3、鐵、鈦、錳、鋁、碳都能發(fā)生同素異構(gòu)。 （錯(cuò)）4、變形度越大，再結(jié)晶晶粒越細(xì)。 （錯(cuò)）5、錳、鍺、硅、鎳與鐵易形成間隙固溶體。 （錯(cuò)）6、多數(shù)工業(yè)合金都是固溶體與少量化合物形成的化合物。 （錯(cuò)）7、因?yàn)闈B碳體是強(qiáng)化項(xiàng)，則滲碳體越多，分布越均勻，則硬度越大，韌性急劇下降。 （錯(cuò)）8、T8鋼退火采用完全退火，以降低硬度，利于切削加

10、工。 （錯(cuò)）9、一般表面淬火削，要先進(jìn)行正火或調(diào)質(zhì)處理 （錯(cuò)）三、簡(jiǎn)答題 1、塑性變形對(duì)金屬組織與性能的影響有哪些？答：（1）晶粒沿變形方向拉長(zhǎng)，性能趨于各向異性；（2）織構(gòu)現(xiàn)象的產(chǎn)生；（3）位錯(cuò)密度增加，產(chǎn)生冷變形強(qiáng)化；（4）產(chǎn)生殘余應(yīng)力。 2、再結(jié)晶后的晶粒大小與金屬的冷塑性變形的關(guān)系怎樣？答：（1）變形度在2以下時(shí)，由于晶格畸變小，不足以引起再結(jié)晶，所以晶粒大小保持原樣；（2）變形度在210范圍內(nèi)，由于變形量小且極不均勻，形核率低，在結(jié)晶后的晶粒非常粗大，此范圍變形度稱為臨界變形度，應(yīng)盡量避免；（3）變形度超過(guò)臨界變形度后，隨變形度增加，晶格畸變愈嚴(yán)重，形核率大大提高，在結(jié)晶后的晶粒變細(xì)

11、；（4）變形量很大（90）時(shí)，再次出現(xiàn)晶粒異常粗大現(xiàn)象。 3、熟練掌握杠桿定律的計(jì)算。（工材P38） 4、牢記工材P43 圖3-3-1 Fe-Fe3C系狀態(tài)圖，P45 表3-3-2 Fe-Fe3C相圖中的特性點(diǎn)。分析相圖中的五個(gè)基本相、三個(gè)基本轉(zhuǎn)變（包晶、共晶、共析）、三條重要特性線（ES線、PQ線、GS線）。 5、鋼為例分析其結(jié)晶過(guò)程和室溫下的組織？（或以白口鑄鐵為例）。見工材P46-P48分析過(guò)程。 6、影響過(guò)冷奧氏體轉(zhuǎn)變的因素有哪些？答：（1）碳含量的影響：通常的熱處理?xiàng)l件下，對(duì)亞共析鋼，碳的增加將使C曲線右移；對(duì)過(guò)共析鋼，碳的增加將使C曲線左移；而共析鋼的過(guò)冷奧氏體最穩(wěn)定，C曲線最靠右

12、邊。（2）合金元素的影響：鈷和大于2.5的鋁外，所有融入奧氏體的合金元素均使C曲線右移增加過(guò)冷奧氏體的穩(wěn)定性。（3）加熱溫度和保溫時(shí)間的影響：加熱溫度和保溫時(shí)間越長(zhǎng)，奧氏體的成分越均勻，晶粒也越粗大，晶界面積越小，提高奧氏體的穩(wěn)定性，使C曲線右移。 7、“四把火”的工藝比較。答：退火是將鋼加熱至適當(dāng)?shù)臏囟龋匾欢〞r(shí)間，然后緩慢冷卻的熱處理工藝。正火是將工件加熱至Ac3或Accm以上30-50攝氏度，保溫后出爐空冷的熱處理工藝。這兩把火為鋼的預(yù)備熱處理。淬火是將鋼件加熱至Ac3或Ac1以上某一溫度，保溫后以適當(dāng)溫度冷卻，獲得馬氏體或下貝氏體組織的熱處理工藝?；鼗鹗菍⒋慊鸷蟮匿摷訜嶂罙c1以下

13、某一溫度，保溫一定時(shí)間，然后冷卻至室溫的熱處理工藝。這兩把火為鋼的最終熱處理。 8、二次硬化的定義及產(chǎn)生原因？答：一些含有較多鏌、鎢、釩、鉻等碳化物形成元素的合金鋼淬火后，在500600攝氏度回火時(shí)，硬度不下降，反而升高，這種現(xiàn)象稱為二次硬化。原因一，淬火鋼在該溫度范圍回火時(shí)，析出大量硬度高、彌散度大且非常穩(wěn)定的碳化物；原因二，這類鋼淬火時(shí)形成的大量殘余奧氏體在高溫回火后的冷卻過(guò)程中轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體。 9、回火脆性。答：淬火鋼件在300攝氏度左右和400500攝氏度兩個(gè)溫度范圍回火時(shí)，沖擊韌性會(huì)顯著下降，這種現(xiàn)象稱為回火脆性。低溫回火脆性是由于從馬氏體中析出薄片狀碳化物引起的，碳鋼和合金剛中都無(wú)法

14、消除。高溫回火脆性是回火冷卻時(shí)冷卻速度較慢引起的，主要出現(xiàn)在含鉻、鎳、錳等元素的合金中，在合金中加入適量的鎢、鏌能有效的防止高溫回火脆性。 10、合金強(qiáng)化的幾種方法。答：（1）固溶強(qiáng)化：由于溶質(zhì)原子的溶入，使固溶體的晶格發(fā)生畸變，變形抗力增大，金屬的強(qiáng)度硬度升高，這種現(xiàn)象稱為固溶強(qiáng)化。既與溶質(zhì)原子引起的晶格畸變程度有關(guān)，又與溶質(zhì)原子的數(shù)量有關(guān)。（2）第二相強(qiáng)化：由于第二相的存在而使金屬的強(qiáng)度、硬度升高的現(xiàn)象稱為第二相強(qiáng)化。一是由于第二相與基體金屬的晶體結(jié)構(gòu)完全不同，從而在第二相與基體金屬之間形成畸變程度較大的相界面，增加了位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)的阻力，而是第二相本身的存在也增加了位錯(cuò)遠(yuǎn)大的阻力。（3）細(xì)晶強(qiáng)

15、化：由于晶粒細(xì)化而使金屬?gòu)?qiáng)度、硬度和塑性、韌性都提高的現(xiàn)象，稱為細(xì)晶強(qiáng)化。二、材料成形技術(shù)一、填空題1、熔融合金充滿鑄型行腔，獲得形狀完整，輪廓清晰鑄件的能力，稱為合金的充型能力。充型能力首先決定于金屬本身的流動(dòng)能力。 2、決定合金流動(dòng)性的因素有：合金的種類、合金的成分、雜質(zhì)與含氣量。3、防止縮孔與縮松的方法是：按照定向凝固原則進(jìn)行凝固、合理的確定內(nèi)澆道位置及澆注工藝、合理的應(yīng)用冒口、冷鐵和補(bǔ)貼等工藝措施。 4、孕育處理的目的在于促進(jìn)石墨化，降低白口傾向，適當(dāng)提高共晶團(tuán)數(shù)，使石墨的尺寸及分布狀況得到改善。 5、氫易在焊縫中造成氣孔或形成局部的極大壓力使焊縫變脆，即氫脆。 6、焊接接頭可分為焊縫

16、、熔合區(qū)和熱影響區(qū)。熱影響區(qū)又包括過(guò)熱區(qū)、正火區(qū)、部分相變區(qū)、再結(jié)晶區(qū)。 7、焊接變形的幾種基本形式：收縮變形、角變形、彎曲變形、扭曲變形、波浪變形。 8、分段退漢法是指，將焊縫全長(zhǎng)分成若干段，各段依次焊接，且各段施焊方向與焊縫的總接方向相反的焊接方法。 9、埋弧焊的焊接材料是焊絲和焊劑。 10、藥皮的作用是引弧、穩(wěn)弧、保護(hù)焊縫、脫氧。 11、焊條的選用應(yīng)考慮：等強(qiáng)度原則、同成分原則、抗裂性要求、抗氣孔要求、低成本要求。 12、焊縫的布置：焊縫位置應(yīng)盡量對(duì)稱、焊縫應(yīng)避免密集和交叉、焊縫轉(zhuǎn)角處應(yīng)平緩過(guò)渡、焊縫應(yīng)盡量避開最大應(yīng)力和應(yīng)力集中的位置、焊縫布置應(yīng)便于焊接操作、焊縫應(yīng)避開機(jī)械加工表面。 1

17、3、常用的焊接接頭形式有：對(duì)接接頭、角接接頭、T形接頭和搭接接頭。接頭處常用的坡口形式有：U行坡口、雙U形坡口、V形坡口、X形坡口、K形坡口等。14、對(duì)于Q420容器應(yīng)選用：低氫型堿性焊條。15、焊0.5-4mm的鋁合金采用：烏極氬弧焊。16、無(wú)損探傷的方法有：磁粉法、射線法、超聲波法。二、判斷題1、氬弧焊中的氬氣既是保護(hù)氣體又是。 （對(duì)）2、縮松一般發(fā)生在液體最后結(jié)合部位，采用帽口補(bǔ)救法。 （錯(cuò)）三、簡(jiǎn)答題 1、選擇澆注位置時(shí)應(yīng)考慮的原則有哪些？答：（1）鑄件的重要加工面應(yīng)朝下或位于側(cè)面。（2）鑄件寬大平面應(yīng)朝下。（3）面積較大的薄壁部分應(yīng)置于鑄型下部或垂直、傾斜位置。（4）易形成縮孔的鑄件

18、，應(yīng)將截面較厚的部分置于上部或側(cè)面，便于安放冒口，使鑄件自下而上定向凝固。（5）應(yīng)盡量減小型芯的數(shù)量，且便于安放、固定和排氣。模擬題一一是非題判斷題（對(duì)的打“”，錯(cuò)的打“×”） （1分/每小題 共10分）1、同一金屬，結(jié)晶時(shí)冷卻速度愈大，則過(guò)冷度愈大，金屬的實(shí)際結(jié)晶溫度愈低。 （ ）2、去應(yīng)力退火一般在A1以下（500650）,因此退火過(guò)程是沒有相變的。 （ ） 3、亞共析鋼的正常淬火一般為不完全淬火。 （ ）4、澆注溫度越高，合金粘度越低，故充型能力越好，晶粒越細(xì)小。 （ ）5、馬氏體的硬度主要取決于淬火時(shí)的冷卻速度。 （ ）6、加工硬化是指在冷變形加工后的金屬，產(chǎn)生碎晶、位錯(cuò)密度

19、增加，提高了其強(qiáng)度的現(xiàn)象。 （ ）7、間隙固溶體的溶質(zhì)原子直徑小,其強(qiáng)化效果遠(yuǎn)比置換固溶體差。 （ ）8、淬火后的鋼在回火時(shí)，一般回火溫度高，其強(qiáng)度和硬度高。 （ ）9、金屬中的固態(tài)相變過(guò)程,都是晶粒的重新形核和長(zhǎng)大過(guò)程。 （ ）10、同一鋼材在相同加熱條件下,小件比大件的淬透性好。 （ ）二選擇題 （1分/每小題 共10分）1、下列材料中，（ ）的鑄造性能最好。A. 普通灰鑄鐵 B. 45鋼 C. T12 D. 鑄造銅合金2、為改善低碳鋼的切削加工性應(yīng)進(jìn)行( )熱處理。A.等溫退火 B.完全退火 C.球化退火 D.正火3、公交車門軸銷受力狀態(tài)惡劣，故最好選用（ ）材料制造。A HT200調(diào)質(zhì)

20、件 B40Cr調(diào)質(zhì)件 C38CrMoAlA滲氮件 D尼龍4、常見的齒輪材料20CrMnTi的最終熱處理工藝應(yīng)該是（ ）。A.調(diào)質(zhì) B.淬火+低溫回火 C.滲碳 D. 滲碳后淬火+低溫回火5、-Fe屬于( )的金屬。A. 面心立方晶格 B. 體心立方晶格 C. 密排六方晶格 D. 復(fù)雜晶格6、過(guò)冷奧氏體是指冷卻到（ ）溫度下，尚未轉(zhuǎn)變的奧氏體。A. Mf B. Ms C. A1 D. A37、下列材料中，（ ）鍛造性能最好A30鋼 B. 50鋼 C. HT200 D. T12A8、球化退火一般適用于 （ ）。A.合金結(jié)構(gòu)鋼 B.碳素結(jié)構(gòu)鋼 C.碳素工具鋼 D.合金刃具鋼9、合金固溶強(qiáng)化的原因是

21、（ ）。A.晶格類型的改變 B.晶粒細(xì)化 C.晶格發(fā)生畸變 D.發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)10、鋼的淬透性主要決定于其（ ）。A.碳含量 B.合金元素含量 C.冷卻速度 D.過(guò)冷度三填充題 （1.5分/每小題 共15分）1、固態(tài)金屬中的相有兩種：（ ）和（ ）。2、變質(zhì)劑的作用有：（ ）和（ ）。3、鋼的熱處理是通過(guò)鋼在固態(tài)下（ 、 和 ）的操作來(lái)改變（ ） ，從而獲得所需要的（ ）的工藝方法。4、合金元素（ ）屬于強(qiáng)碳化物形成元素，（ ）能防止出現(xiàn)第二類回火脆性。5、共析鋼的等溫轉(zhuǎn)變曲線中，高溫轉(zhuǎn)變溫度在（ ） ，轉(zhuǎn)變產(chǎn)物為（ 、 和（ ）組織 ；中溫轉(zhuǎn)變溫度為（ ）組織，轉(zhuǎn)變產(chǎn)物為（ ）組織和（ ）組

22、織。 6、低周疲勞時(shí)，材料的疲勞抗力不僅與（ ）有關(guān)，而且與（ ）有關(guān)，即材料應(yīng)有較好的（ ）。7、鑄件常見缺陷有：（ ）、（ ）、（ ）、（ ）、（ ）、（ ）、（ ）和（ ）及（ ）等。8、零件失效的類型有：（ ）、（ ）和（ ）。原因是：（ ）、（ ）、（ ）和（ ）等四個(gè)方面。9、機(jī)器用鋼是指（ ）、（ ）、（ ）和（ ）。10、焊接接頭由（ ）、（ ） 和（ ）組成。四簡(jiǎn)述題 （ 35分 ）1、 分析圖示軌道鑄件熱應(yīng)力的分布，并用虛線表示出鑄件的變形方向。工藝上如何解決？ （7分）2、過(guò)冷度與冷卻速度有何關(guān)系？它對(duì)金屬結(jié)晶過(guò)程有何影響？對(duì)鑄件晶粒大小有何影響？ （8分）3、圖為已簡(jiǎn)化

23、的FeFe3C相圖 （1）分析E點(diǎn)、ACD線的含義。 （2）分析含碳量為0.1%的碳鋼從液態(tài)至室溫的結(jié)晶過(guò)程。 （8分）4、確定下列鋼件的退火方法，并指出退火目的及退火后的組織：（1）經(jīng)冷軋后的15鋼鋼板，要求降低硬度；（2）ZG35的鑄造齒輪；（3）鍛造過(guò)熱后的60鋼鍛坯；（4）具有片狀滲碳體的T12鋼坯。 （12分）五結(jié)構(gòu)分析題 （5分/每小題 共10分）1、下圖所示的兩種焊接結(jié)構(gòu)中哪種比較合理？為什么？ 2、 下圖示鑄件是否合理？若不合理則改正之。 六計(jì)算題 （10分）試計(jì)算45鋼平衡室溫組織的相對(duì)重量。七試按要求寫出下面工件的加工工藝路線。 （10分） 現(xiàn)要制造10000只JN-150

24、汽車齒輪，要求表面耐磨（要求硬度達(dá)到58-62HRC）、心部具有足夠的強(qiáng)度和韌性（心部硬度應(yīng)在35-45HRC），試從選材開始寫出其加工工藝路線。模擬題一答案一是非題判斷題1、 × 2、 3、 × 4、 × 5、× 6、 7、× 8、× 9、 10、×二選擇題 1、A 2、D 3、C 4、 D 5、B 6、C 7、A 8、C 9、C 10、B三填充題 1、固溶體 化合物2、增加晶核數(shù)目 強(qiáng)烈阻礙晶核的長(zhǎng)大或改善組織形態(tài)3、加熱 保溫 冷卻 材料內(nèi)部組織 性能 4、Mo、W、V、Cr W、Mo 5、Ar1550 珠光體 貝氏體

25、 下貝氏體 貝氏體 上貝氏體 馬氏體 6、強(qiáng)度 塑性 強(qiáng)韌性7、氣孔 夾渣 裂紋 澆不足 冷隔 縮孔 縮松 變形 偏析8、變形 斷裂 表面損傷 設(shè)計(jì) 材料 加工 安裝9、調(diào)質(zhì)鋼 滲碳鋼 彈簧鋼 軸承鋼10、焊縫 熔合區(qū) 熱影響區(qū)四簡(jiǎn)述題 1、軌道上部較下部厚，上部冷卻速度慢，而下部冷卻速度快。因此，上部產(chǎn)生拉應(yīng)力，下部產(chǎn)生 壓應(yīng)力。變形方向如圖。 反變形法。2.冷卻速度越大，則過(guò)冷度也越大。隨著冷卻速度的增大，則晶體內(nèi)形核率和長(zhǎng)大速度都加快，加速結(jié)晶過(guò)程的進(jìn)行，但當(dāng)冷速達(dá)到一定值以后則結(jié)晶過(guò)程將減慢，因?yàn)檫@時(shí)原子的擴(kuò)散能力減弱。過(guò)冷度增大，F(xiàn)大，結(jié)晶驅(qū)動(dòng)力大，形核率和長(zhǎng)大速度都大，且N的增加比

26、G增加得快，提高了N與G的比值，晶粒變細(xì)，但過(guò)冷度過(guò)大，對(duì)晶粒細(xì)化不利，結(jié)晶發(fā)生困難。3、1）E點(diǎn)：A中碳的最大溶解度。 ACD：液相線。 （2）見圖 1點(diǎn)以上為液體，1點(diǎn)開始結(jié)晶A。12點(diǎn)析出為奧氏體，至2點(diǎn)全部為為奧氏體。 23點(diǎn)全部為A。 3點(diǎn)開始從A中析出F。 34點(diǎn)為A+F。 4點(diǎn)產(chǎn)生余下的A共析轉(zhuǎn)變，AP。 至室溫 F + P 或LL+AAA+FF+P。4、（1）再結(jié)晶退火。目的：使變形晶粒重新轉(zhuǎn)變?yōu)榈容S晶粒，以消除加工硬化現(xiàn)象，降低了硬度，消除內(nèi)應(yīng)力。細(xì)化晶粒，均勻組織，消除內(nèi)應(yīng)力，降低硬度以消除加工硬化現(xiàn)象。組織：等軸晶的大量鐵素體和少量珠光體。（2）完全退火。經(jīng)鑄造后的齒輪存

27、在晶粒粗大并不均勻現(xiàn)象，且存在殘余內(nèi)應(yīng)力。因此退火目的：細(xì)化晶粒，均勻組織，消除內(nèi)應(yīng)力，降低硬度，改善切削加工性。組織：晶粒均勻細(xì)小的鐵素體和珠光體。（3）：完全退火。由于鍛造過(guò)熱后組織晶粒劇烈粗化并分布不均勻，且存在殘余內(nèi)應(yīng)力。因此退火目的：細(xì)化晶粒，均勻組織，消除內(nèi)應(yīng)力，降低硬度，改善切削加工性。組織：晶粒均勻細(xì)小的少量鐵素體和大量珠光體。（4）球化退火。由于T12鋼坯里的滲碳體呈片狀，因此不僅硬度高，難以切削加工，而且增大鋼的脆性，容易產(chǎn)生淬火變形及開裂。通過(guò)球化退火，使層狀滲碳體和網(wǎng)狀滲碳體變?yōu)榍驙顫B碳體，以降低硬度，均勻組織、改善切削加工性。組織：粒狀珠光體和球狀滲碳體。五結(jié)構(gòu)分析題

28、 1、(a)結(jié)構(gòu)合理。因?yàn)閷?duì)接接頭好于搭接接頭。 2、（a）圖：鑄件外形應(yīng)力求簡(jiǎn)單，盡量不用活塊和型芯。圖a上凸臺(tái)妨礙起模，需采用活塊或型芯或三箱造型。將外凸改為內(nèi)凸，有利于外形起模，且不影響內(nèi)腔成形。 (b) 圖：凸臺(tái)結(jié)構(gòu)應(yīng)便于起模。圖示的凸臺(tái)需用活塊或增加外部芯子才能起模。將凸臺(tái) 延長(zhǎng)到分型面，省去了活塊或芯。 六計(jì)算題 45鋼平衡室溫組織為：F+P QF=42.8% QP=57.2%七試按要求寫出下面工件的加工工藝路線。 答：選用20CrMnTi。下料鍛造正火切削加工滲碳、淬火及低溫回火噴丸磨削加工-檢驗(yàn)入庫(kù)。模擬題二一是非題判斷題（對(duì)的打“”，錯(cuò)的打“×”） （1分/每小題

29、共10分）1、抵抗小能量多次沖擊的能力主要取決于材料的塑性。 ( )2、鋼中元素Mn、P、V、W是促進(jìn)奧氏體晶粒長(zhǎng)大的元素。 ( )3、去應(yīng)力退火一般在A1以下（500650）,因此退火過(guò)程是沒有相變的。 ( )4、一般鋼材在600左右會(huì)產(chǎn)生一類回火脆性，應(yīng)避免在此溫度區(qū)回火。 ( ) 5、焊條E5016為交、直流兩用焊條且屬于低氫型堿性焊條。 （ ）6、滲氮零件滲氮后必須經(jīng)淬火、回火后方可使用。 （ ）7、高溫下進(jìn)行的塑性變形加工稱為熱加工。 （ ）8、純金屬的結(jié)晶都是在恒溫下進(jìn)行的。 （ ）9、直流電源焊接焊極有正接法和反接法，交流電源焊接也應(yīng)注意焊件與焊條所接正負(fù)極，否則會(huì)影響兩極的溫度

30、。 （ ）10、金屬中的固態(tài)相變過(guò)程,都是晶粒的重新形核和長(zhǎng)大過(guò)程。 （ ）二選擇題 （1分/每小題 共10分）1、金屬材料之結(jié)合鍵中不存在的是( )。A、 離子鍵 B、 分子鍵 C、 金屬鍵 D、 共價(jià)鍵2、用20鋼制造在工作中受沖擊載荷和表面耐磨的齒輪零件，應(yīng)采用（ ）。A、調(diào)質(zhì)加表面淬火處理 B、滲碳處理加淬火加低溫回火 C、調(diào)質(zhì)處理 D、正火處理。3、下列材料中，（ ）的鑄造性能最好。A、HT200 B、45 C、T12 D、ZCuSn5Pb5Zn54、為保證工業(yè)用鋼具有足夠的強(qiáng)度及一定的塑性,其含碳量一般都在( )以下。A、2.11% B、1.3% C、0.77% D、0.45%5、

31、過(guò)冷奧氏體經(jīng)珠光體區(qū)轉(zhuǎn)變后的可能產(chǎn)物有（ ）。A、托氏體    B、馬氏體    C、貝氏體   D、 奧氏體6、為使低碳鋼便于切削加工，可預(yù)先進(jìn)行（ ）處理。A、完全退火 B、正火 C、球化退火 D、回火。7、下列材料中，鍛造性能最好的材料是（ ）。A、低碳鋼 B、高碳鋼 C、灰口鑄鐵 D、可鍛鑄鐵8、50鋼要得到回火索氏體，應(yīng)進(jìn)行（ ）。A、淬火+中溫回火 B、調(diào)質(zhì)處理 （淬火+高溫回火） C、等溫淬火 D退火、9、鑄鐵中碳以石墨形態(tài)析出的過(guò)程稱為（ ）。A、變質(zhì)處理B、石墨化C、球化過(guò)程、 孕育處理10、酸性焊條用得比較廣泛的原因之一是（

32、 ）A、焊接質(zhì)量好 B、焊縫抗裂性好 C、焊接工藝性能較好 D、焊縫含氫量少三填充題 （1.5分/每小題 共15分）1、結(jié)晶的必要和充分條件是 。2、常用的硬度指標(biāo)有: 、 和 。3、T8鋼的平均含碳量為 ，在平衡狀態(tài)下室溫組織是 、加熱到500時(shí)的組織是 。4、合金元素對(duì)鋼回火的影響有: 、 、 。5、焊接接頭的熱影響區(qū)包括 、 和 。6、鍛造的主要方法有 、 和 。7、在大多數(shù)情況下,金屬單晶體塑性變形是以 方式進(jìn)行的。8、選材的一般原則是在滿足 的原則的前提下，再應(yīng)考慮 的原則、 的原則等。9、金屬的晶體缺陷主要有 、 和 。10、影響鑄鐵石墨化的主要因素有 和 。四簡(jiǎn)述題 （35分）1

33、、 金屬配對(duì)副應(yīng)該選用什么樣的材料？ （7分）2、焊接應(yīng)力產(chǎn)生的根本原因是什么？減少和消除焊接應(yīng)力的措施有哪些？ （9分）3、貝氏體類型組織有哪幾種？它們?cè)谛纬蓷l件、組織形態(tài)和性能方面有何特點(diǎn)？（9分）4、何謂鑄件的澆注位置？其選擇原則是什么？ （10分）五結(jié)構(gòu)分析題 （5分/每小題 共10分）1、下列自由鍛零件結(jié)構(gòu)工藝性和沖壓件排樣是否正確？若有錯(cuò)誤則改正之，并說(shuō)明理由。 2、如圖焊接結(jié)構(gòu)，何種較合理？簡(jiǎn)要分析其原因。 六計(jì)算題 （10分）試計(jì)算T12鋼平衡室溫組織的相對(duì)重量。七試按要求寫出下面工件的加工工藝路線。 （10分）現(xiàn)要求加工1000根T4240坐標(biāo)鏜床主軸，心部硬度260HBS，表面硬度850HV。試從選材開始寫出其加工工藝路線。模擬題二答案一是非題判斷題&#