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共页第页武汉大学动力与机械学院金属工艺学模拟试卷2班级姓名学号主考教师题号一二三四总分分数一、填空（1'×25）1.碳溶入α-Fe中形成的间隙固溶体称为铁素体。2.当钢中含碳量大于0.9%时，二次渗碳体沿晶界析出严重，使钢的脆性增加。3.在生产中使用最多的刀具材料是低合金刃具钢和高速钢，而用于一些手工或切削速度较低的刀具材料是碳素工具钢。4.马氏体的塑性和韧性与其含碳量有关，板条状马氏体有良好的塑性和韧性。5.生产中把淬火加高温回火的热处理工艺称为调质，调质后的组织为回火索氏体。6.普通车床进给运动传动链是从主轴到刀架。7.合金工具钢与碳素工具钢相比，具有淬透性好，淬火变形小，热硬性高等优点。8.合金渗碳钢的含碳量属低碳范围，可保证钢的心部具有良好的韧性。9.低速车削精度要求较高的工件时，应选用死顶尖；高速车削精度要求不高的工件时，应选用活顶尖。10.根据基准功能的不同，基准可分为工艺基准和设计基准两大类。11.加工轴类零件时，通常用两端中心孔作为定位基准，这符合了基准重合原则和基准统一原则。得分评分人二、判断题（1.5'×10）（在题号前作记号“√”或“×”）（√）1.刀具寿命是指刀具从开始切削到完全报废实际切削时间的总和。（√）2.砂轮硬度选择原则是：磨硬材料应选软砂轮，磨软材料应选硬砂轮。（√）3.珠光体、索氏体、托氏体都是由铁素体和渗碳体组成的机械混合物。（√）4.生产批量越大，对生产工人技术水平要求越低，但工艺文件要求越详细。（×）5.用65钢制成的沙发弹簧，使用不久就失去弹性，是因为没有进行淬火、高温回火。（×）6.淬透性好的钢淬火后硬度一定高，淬硬性高的钢淬透性一定好。（×）7.珩磨是对预先磨过的外圆表面进行的精密加工。（×）8.由于T13钢中的含碳量比T8钢高，故前者的强度比后者高。（×）9.60Si2Mn的淬硬性与60钢相同，故两者的淬透性也相同。共页第页（√）10.硫、磷是碳钢中的有害杂质，前者使钢产生“热脆”，后者使钢产生“冷脆”，所以两者的含量在钢中应严格控制。得分评分人三、选择题（1'×15）1.粗车锻造钢坯应采用的刀具材料是（C）A.YG3B.YG8C.YT15D.YT302.下列钢号中，（C）是合金渗碳钢，（E）是合金调质钢。A.20B.65MnC.20CrMnTiD.45E.40Cr3.在下列四种钢中（D）钢的弹性最好，（A）钢的硬度最高，（C）钢的塑性最好。A.T12B.T8C.20D.65Mn4.选择下列工具材料.板牙（C），铣刀（A），冷冲模（B），车床主轴（D），医疗手术刀（E）。A.W18Cr4VB.Cr12C.9SiCrD.40CrE.4Cr135.当刀尖是主切削刃上最低点时，刃倾角为（B）A.正值B.负值C.零值D.不确定6.为了获得满足使用要求的力学性能，T10钢制手工锯条采用（C）处理。A.调质B.正火C.淬火+低温回火D.完全退火7.降低切削温度最有效的措施是（D）Ａ.降低切削速度B.减小背吃刀量C.减小进给量D.加切削液8.划分工序的原则是加工地点不变和（D）A.加工表面不变B.加工刀具不变C.切削用量不变D.加工过程连续得分评分人四、填表题（16）在下列表格中填出各钢号的类别（按用途归类）、最终热处理方法、主要性能特点和用途举例。钢号类别（按用途归类）最终热处理方法主要性能特点用途举例Q420低合金高强度钢一般不用高强度、良好塑性和焊接性桥梁、船舶40MnB合金调质钢调质良好综合力学性能花键轴20CrMnTi合金渗碳钢渗碳＋淬火＋低温回火表面硬耐磨，心部韧性好汽车齿轮GCr15SiMn滾动轴承钢淬火＋低温回火高硬度、高耐磨性滾动轴承元件3Cr2W8V热作模具钢回火S或T较高强度和韧性，良好的导热性热挤压模共页第页T12碳素工具钢淬火＋低温回火硬度高、耐磨性高，韧性差锉刀1Cr17耐热钢800度退火高的抗氧化性炉用部件QT400-18球墨铸铁根据需要选用：退火、正火、淬火等强度塑性和韧性比灰铸铁好，铸造性好、减振曲轴得分评分人五、问答题（15'）1.有一批45钢工件的硬度为55HRC，现要求把它们的硬度降低到200HBS（≈20HRC），问有哪几种方法？（3'）答题要点：正火、退火、调质(各1分)2.下列零件和工具由于管理不善造成材料错用，问使用过程中会出现哪些问题？a.把20钢当成60钢制成弹簧。（2'）答题要点：弹性和强度不够(2分)b.把30钢当成T7钢制成大锤。（2'）答题要点：硬度和耐磨性不够(2分)3.主偏角的大小对三个切削分力有何影响？当车细长轴时，主偏角应如何选择？（3）答题要点：1.当主偏角为30～60度时，随着该角度逐渐增大，切削力逐渐减小；当主偏角为60～90度时，随着该角度逐渐增大，切削力逐渐增大。（1分）2.随着主偏角逐渐增大，背向力逐渐减小，进给力逐渐增大。（1分）3.当车细长轴时，主偏角应选择较大值。（1分）4.如图所示的毛坯，在铸造时内孔2与外圆1有偏心。如果要求获得：①在（a）图中，与外圆有较高同轴度的内孔，应如何选择粗基准？②在（b）图中，内孔2的加工余量均匀，应如何选择粗基准？(5)答题要点：1.在（a）图中，选择外圆1为粗基准，加工内孔2。（2分）2.在（b）图中，选择内孔2为粗基准，光外圆1，再以外圆1定位加工内孔2。（3分)共页第页得分评分人六、一车床主轴（φ15mm）承受中等载荷，要求轴颈部位的硬度为50~55HRC，其余地方要求具有良好的综合力学性能，硬度为20~24HRC。回答下列问题：(共15分）1.该轴选用下列材料中的哪种材料制作较为合适，为什么？（4'）（20Cr、20CrMnTi、40CrNiMo、45、60Si2Mn）答题要点：选择45钢。（2分）理由：45钢经调质处理具有优良的综合机械性能，轴颈经表面淬火后表面硬度能达到要求。（2分）2.初步拟定零件轴的加工工艺路线。（5）答题要点：下料→锻造→正火→粗加工→调质→精加工→表面淬火+低温回火→磨（5分）3.指出在加工路线中每步热处理的作用（6'）答题要点：1.正火能调整硬度便于机加工，为淬火作准备。（1.5）2.调质能获得优良的综合机械性能。（2）3.表面淬火+低温回火能提高表面硬度和耐磨性，同时消除淬火应力、提高抗冲能力。（2.5）共页第页