工程材料习题2011

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资源描述

【1】高分子材料按来源分为天然、半合成和合成高分子材料。有机和无机【2】按钢中合金钢元素总量分的话有低合金钢、中合金钢和高合金钢。合金钢按钢的用途分可以分为合金结构钢、合金工具钢、特殊性能钢。【3】晶体缺陷有的是在晶体生长过程中,由于温度、压力、介质组分浓度等变化而引起的;有的则是在晶体形成后,由于质点的热运动或受应力作用而产生。它们可以在晶格内迁移,以至消失;同时又可有新的缺陷产生。【4】塑料按应用范围分为通用塑料、工程塑料和其它塑料三种类型。【5】钢表面的化学热处理有渗碳、渗氮、碳氮共渗、渗硫、渗硼、渗铬、渗铝及多元共渗等。P47【6】陶瓷的种类繁多,工业陶瓷大致可分为普通陶瓷和特种陶瓷两大类。如果按性能和应用的不同,陶瓷也可分为工程陶瓷和功能陶瓷两大类。【7】复合材料按其结构特点又分为:纤维复合材料、夹层复合材料、细粒复合材料、混杂复合材料。【8】高分子材料按特性分为橡胶、纤维、塑料、高分子胶粘剂、高分子涂料和高分子基复合材料。【9】复合材料按其组成分为金属与金属复合材料、非金属与金属复合材料、非金属与非金属复合材料。【10】根据紧砂原理的不同,机器造型分为以下几种:震压造型、微震压实造型、高压造型、射砂造型、抛砂紧实造型。【11】砂型铸造是一种最基本的铸造方法,其工艺过程有制造模型和芯盒、混砂、造型和造芯、烘干盒箱、熔化。【12】合金元素在钢中主要以哪两种形式P60固溶体和化合物【13】按内浇道位置来分有顶注式、中注式、底注式及阶梯式等类型。【14】合金钢按冶金质量不同分为哪几种低合金钢、机械结构用合金钢、合金工具钢、高速工具钢、特殊性能钢。【15】根据各种塑料不同的理化特性,可以把塑料分为热固性塑料和热塑性塑料两种类型。【16】主要的物理气相沉积的方法有:热蒸发、溅射、脉冲激光沉积。溅射过程中的离子通常来自等离子体。【17】碳钢的不足主要表现在:淬透性差、回火稳定性差、综合机械性能低、不能满足某些特殊场合要求。【18】【H68】含钢量为68%的黄铜【T8MnA】含锰量较高的高级优质碳素工具钢P63若钢中Mn含量较高,在数字后面附Mn【Q235-AF】屈服点σs=235MPa、质量为A级的沸腾碳素结构钢。P63屈服点拼音首字母;屈服点数值;质量等级符号;脱氧符号:F沸腾钢、b半镇定钢、Z镇定钢、TZ特殊镇定钢【0Cr18Ni9】不锈钢,含碳量≤0.08%,Cr平均含量为18%,Ni平均含量为9%【HT200】表示σb≥200MPa的铸铁灰铁直径30mm试棒最小抗拉强度值【LF5】5号防锈铝【T8】含碳量为8%的碳素工具钢【GGr15】含Gr量为15%的滚动轴承钢【45钢】平均含碳量为0.45%的优质碳素结构钢【1】欲提高铸件壁的强度,靠增加壁厚能否实现?为什么?答:不能实现。因为,壁越厚心部的冷却速度越慢、晶粒粗大、且易产生缩孔、缩松、偏折等缺陷。强度反而下降。【2】简述复合材料的主要性能。答:1.比强度和比刚度高;2.抗疲劳性能好;3.减振能力强;4.热性能好;5.耐蚀性和减摩性好。【3】纯铅(熔点为327℃)在室温下是什么变形?为什么?答:热变形,因为T再=0.4*(273+327)=240绝对温度——t再=240-273=-33℃<室温【4】各向异性:单晶体在不同方向上具有不同性能的现象称为各向异性。各向同性:普通金属材料都是多晶体。多晶体的金属虽然每个晶粒具有各向异性,但由于各个晶粒位向不同,加上晶界的作用,这就使得各晶粒的有向性互相抵消,因而整个多晶体呈现出无向性,即各向同性。【5】合金钢与碳钢比较有何优缺点。答:(1)碳钢的优点:价格便宜,容易加工,通过含碳量的增减和不同的热处理,其性能可以得到改善,满足很多生产上的要求。(2)碳钢的缺点:由于性能所限,其适用范围较窄。(3)合金钢的优点:①渗透性高②强度显著高于碳钢③回火稳定性显著高于碳钢④具有碳钢所不具备的物理、化学等特殊性能。(4)合金钢的缺点:生产工艺复杂,处理工艺性能参数要求严格,成本较高,,某些合金产生回火脆性倾向大、冷变形性能、焊接性能较差。【6】淬透性和淬硬性淬透性:表示钢在一定条件下淬火时获得淬透层深度的能力,主要受奥氏体中的碳含量和合金元素的影响。P45、46淬硬性:指钢在淬火时硬化能力,用淬成马氏体可能得到的最高硬度表示。【7】零件经淬火后为什么必须进行回火处理?(回火的目的)答:1.降低脆性,消除或减少内应力;2.获得工件所要求的力学性能;3.稳定工件尺寸;4.对于退火难以软化的某些合金钢,在淬火(或正火)后常采用高温回火,使钢中碳化物适当聚集,使硬度降低,以利于切削加工。【8】什么是化学热处理?有哪些类型?优缺点P47答:钢的化学热处理是将工件置于一定的活动介质中保温,使一种或几种元素渗入工件表面,以改变其化学成分,从而使工件获得所需组织和性能的热处理工艺。化学热处理有渗碳、渗氮、碳氮共渗、渗硫、渗硼、渗铬、渗铝及多元共渗等。优点:表面强化和改善工件表面的物理化学性能,即提高工件表面的硬度、耐磨性、疲劳强度、热硬性和耐腐蚀性。【9】金属表面磷化的作用答:(1)提高耐蚀性。磷化膜虽然薄,但由于它是一层非金属的不导电隔离层,能使金属工件表面的优良导体转变为不良导体,抑制金属工件表面微电离层的形成,进而有效阻止涂膜的腐蚀。(2)提高基体与涂层间或其他有机精饰层间的附着力。磷化膜与金属工件是一个结合紧密的整体结构。其间没有明显界限。磷化膜具有多孔性,使封闭剂、涂料等可以渗透到这些孔隙之中,与磷化膜紧密结合,从而使附着力提高。(3)提供清洁表面。磷化膜只有在无油污和无锈层的金属工件表面上才能生长,因此,经过磷化处理的金属工件,可以提供清洁、均匀、无油脂和无锈蚀的表面。(4)改善材料的冷加工性能,如拉丝、拉管、挤压等。(5)改进表面摩擦性能,以促进其滑动。【10】细化晶粒采用的主要途径P43答:完全退火、正火【11】提高浇注温度可以提高液态合金的充型能力,但实际生产中为什么又要防止浇注温度过高?答:因为浇注温度过高,铸件容易产生缩孔、缩松、粘砂、气孔、粗晶等缺陷,所以在保证充型能力足够的前提下,浇注温度不宜过高。【12】试述灰口铸铁由于石墨的存在所具有的优越性能。答:(1)优良的减振性(2)耐热性好(3)缺口敏感性好【13】塑料主要特性答:①大多数塑料质轻,化学性稳定,不会锈蚀;②耐冲击性好;③具有较好的透明性和耐磨耗性;④绝缘性好,导热性低;⑤一般成型性、着色性好,加工成本低;⑥大部分塑料耐热性差,热膨胀率大,易燃烧;⑦尺寸稳定性差,容易变形;⑧多数塑料耐低温性差,低温下变脆;⑨容易老化;⑩某些塑料易溶于溶剂。【14】表面淬火的特点及适用场合?包含哪些种类?适用材料:中碳钢或中碳合金钢。工艺特点:快速加热,使工件表面迅速升温至淬火温度,而工件心部仍处于A1以下,这时立即喷水冷却,使工件表面层被淬硬成为马氏体,心部仍是原来的组织,保持着良好的韧性。种类:根据加热方法不同,主要有:感应加热表面淬火、火焰加热表面淬火、电接触加热表面淬火以及电解液加热表面淬火等几种。应用最多的为感应加热和火焰加热表面淬火法。【15】选择分模面的原则是什么?答:①应保证模锻件能从模膛中取出来。②按选定的分模面制成锻模后,应使上下两模沿分模面的模膛轮廓一致,以便在安装锻模和生产中容易发生错模现象,及时而方便地调整锻模位置。③分模面应选在能使模膛浓度最浅的位置上。④选定分模面应零件上所加的敷料最少。⑤分模面最好是一个平面。【1】制一批钢制拉杆,工作时不允许产生明显的塑性变形,最大的工作应力σmax=350MPa(N/mm²),今欲选某钢制作。将该钢制成直径d=10mm的标准拉伸试样后进行拉伸试验,测得Fa=21500N,Fb=35100N,试判断该钢是否可用?答:不能选用。因为σs=21500/10*10=215MPa,σb=35100/10*10=351MPa而根据题意要以σs为设计依据,σs必须大于350MPa才可以选用。【2】某低碳钢拉伸试样,直径为10mm,标长为50mm,屈服时应力为18840N,断裂前的最大拉力为35320N,拉断后将试样接起来,标距之间的长度为73mm,断口处截图直径为6.7mm。问该低碳钢的σs、σb、δ、ψ各是多少?(铁碳合金相图)答:原始截面积S0=3.14*5*5=78.5断口处截面积S1=3.14*3.35*3.35=35.23865应变ε=ΔL/L0=23/50=0.46屈服点σs=18840/78.5=240抗拉强度σb=35320/78.5=449.94断后伸长率δ=(73-50)/50*100%=46%断面收缩率ψ=(78.5-35.23865)/78.5*100%=55.11%【3】在1000℃下加工钨丝是热变形还是冷变形?为什么?(钨的熔点为3380℃)答:冷变形。因为:T再=0.4*(3380+273)=1461K=1461.2-273=1088.2℃大于1000℃

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