金属材料及工艺复习题

山东理工大学成人高等教育金属材料及工艺复习题一、单项选择题1、钢锉应选用哪一种材料？A.Q235B.T12C.45D.W18Cr4V2、合金化学成份对流动性的影响主要取决于（）A．熔点B．结晶温度范围C．凝固点D．过热温度3、正火是将工件加热到一定温度，保温一段时间，然后采用的冷却方式是（）。A．随炉冷却B．在油中冷却C．在空气中冷却D．在水中冷却4、碳溶入α-Fe中形成的固溶体，其晶格形式是()A.简单立方晶格B.体心立方晶格C.面心立方晶格D.密排六方晶格5、铁碳合金中的铁素体属于()A.置换固溶体B.间隙固溶体C.金属化合物D.机械混合物6、Fe-Fe3C相图中，GS线是平衡结晶时()A.奥氏体向珠光体转变的开始线B.奥氏体向二次渗碳体转变的开始线C.奥氏体向铁素体转变的开始线D.奥氏体向δ固溶体转变的开始线7、下列塑料中，属于热固性塑料的是()A.聚氯乙烯B.聚苯乙烯C.ABSD.酚醛塑料8、砂型铸造中可铸造的材料是()A.任何金属材料B.以有色金属为主C.以钢为主D.仅限于黑色金属9、金属的锻造性是指金属材料锻造的难易程度，以下材料锻造性较差的是()A.含碳量较高的钢B.纯金属C.单相固溶体D.组织均匀的低碳钢10、锻造几吨重的大型锻件，一般采用()A.自由锻造B.模型锻造C.胎模锻造D.辊锻11、制造铝合金薄壁杯形零件一般采用()A.正挤压B.反挤压C.复合挤压D.径向挤压12、焊接电源应具有下降的外特征，它保证()A.焊接电流稳定不变B.短路电流不致过大C.焊接电压稳定不变D.空载电压为零13、非熔化极氩弧焊所用的电极是()A.电焊条B.碳棒C.铈——钨棒D.金属棒14、钎焊的主要缺点是()A.变形大B.接头强度较低，特别是冲击韧度较低C.只能焊接同种金属D.焊接温度高15、在切削平面中测量的主切削刃与基面之间的夹角是()A.前角γ0B.后角C.主偏角D.刃倾角二、是非判断题（）1、碳在γ-Fe中的最大溶解度为2.11%。（）2、淬火后的钢，随着回火温度的增高，其强度和硬度也增高。（）3、固溶体保持溶剂的晶格类型。（）4、完全退火主要应用于亚共析钢。（）5、细化晶粒虽能提高金属的强度，但增大了金属的脆性。（）6、完全退火主要应用于亚共析钢。（）7、金属在0℃以下的变形称为冷变形。（）8、表面渗碳用钢必须为高碳钢。（）9、布氏硬度的优点是测量数据比较稳定。（）10、珠光体是由奥氏体和渗碳体所形成的机械混合物。三、填空题1、金属的晶粒愈细小，其强度愈。2、合金的收缩过程分为、和阶段。3、金属的可锻性常用和综合衡量。4、回火的种类有、、三种。5、珠光体是和的机械混合物。6、拉深系数越小，表明拉深件变形程度。7、金属的结晶过程是由_____和_____两个基本过程组成，并且这两个过程是同时进行的。8、在铁碳合金中，随着碳的质量分数的增加，其平衡组织中_______相减少，________相增多。9、ZL102属于__________合金，一般用_________工艺方法来提高其强度。10、铸件在固态收缩阶段若收缩受阻，便在铸件内部产生内应力。这种内应力是铸件产生__________和__________的主要原因。11、铸件各部分的壁厚差异过大时，在厚壁处易产生__________缺陷，在薄壁与厚壁的连接处因冷却速度不一致易产生__________缺陷。12、常用的模锻设备有模锻锤、__________和__________。13、金属材料的焊接性是指__________，钢的焊接性通常用__________来间接评定。14、常用的刀具材料有__________、__________、陶瓷材料和超硬材料四类。15、评定材料切削加工性的主要指标有__________、__________和切屑控制。16、刀具磨损可分成__________、__________和急剧磨损三个阶段。四、解释概念题1、晶胞2、调质3、铁素体4、铸造合金的流动性5、加工硬化6、奥氏体7、热硬性五、简答题1、简述灰铸铁的力学性能特点。2、何谓刚体的自由度?工件定位的实质是什么?3、铸造工艺图的绘制主要包括哪些内容?4、拉深凸模、拉深凹模的尺寸和形状与冲裁凸模、冲裁凹模的尺寸和形状有何区别?六、综合题1、试绘简化铁碳合金相图，标出各特性点的符号，填写各区相结构代号，并写出WC为0.4%的合金在缓慢冷却的条件下组织转变过程。2、焊条药皮有哪些作用？3、锯条、大弹簧、车床主轴的最终热处理有何不同？为什么？4、用φ50mm冲孔模生产φ50mm落料件能否保证落料件的精度？为什么？5、低碳钢的焊接热影响区包括哪几个区？组织和性能如何？6、影响铸造充型能力的工艺因素有哪些?7、锯条、大弹簧、车床主轴的最终热处理有何不同？为什么？8、某汽车变速箱齿轮，要求σb≥1080MPa，aKU2≥55J，齿面硬度≥HRC58，试选一材料，制定最终热处理工艺，指出最终组织。(待选材料：GCr15、20CrMnTi、T10、60Si2Mn、45、2Cr13、40Cr）9、低碳钢的焊接热影响区包括哪几个区？组织和性能如何？）10、分析主轴零件加工工艺过程中是如何运用“基准先行”、“基准统一”、“基准重合”和“互为基准”的原则的?它们在保证加工精度方面起何作用?参考答案一、单项选择题1、B2、B3、C4、B5、B6、C7、D8、A9、A10、A11、B12、B13、C14、B15、D二、是非判断题1、√2、×3、√4、√5、×6、√7、×8、×9、√10、×三、填空题1、金属的晶粒愈细小，其强度愈高。2、合金的收缩过程分为液态收缩、凝固收缩和固态收缩阶段。3、金属的可锻性常用塑性和变形抗力综合衡量。4、回火的种类有低温回火、中温回火、高温回火三种。5、珠光体是铁素体和渗碳体的机械混合物。6、拉深系数越小，表明拉深件变形程度越大。7、形核长大8、铁素体(或F)渗碳体(或Fe3C)9、铸造铝合金变质处理10、变形裂纹11、缩孔、缩松(或缩孔、或缩松)裂纹12、摩擦压力机曲柄压力机13、焊接工艺的适应性碳当量法14、高速钢硬质合金15、刀具寿命加工表面粗糙度16、初期磨损正常磨损四、解释概念题1、从晶格中取出能够代表晶体结构的最小几何单元。2、调质是淬火加高温回火的热处理工艺3、碳在α铁中的间隙固溶体。4、铸造合金自身的流动能力。5、随着塑性变形量的增大，硬度上升，塑性下降的现象。6、碳在γ铁中的间隙固溶体。7、材料在高温下保持强度和硬度的能力五、简答题1、①灰铸铁的抗拉强度比钢低，塑性、韧性差。②灰铸铁的抗压强度、硬度及耐磨性主要取决于基体，灰铸铁的抗压强度接近钢，珠光体基体的灰铸铁具有较高的硬度及耐磨性。2、一个自由运动的刚体在空间的x、y、z三个坐标轴上有移动和转动两种运动形式，分别用表示，称之为刚体的六个自由度。工件定位的实质就是限制(或称约束)自由度。3、①绘制铸件的分型面；②绘制浇注位置、浇注系统；③确定冒口的形状、尺寸与位置；④确定机械加工余量；⑤确定起模斜度；⑥确定收缩量；⑦决定型芯的数量、形状及安置方式。4、拉深凸模上有凸模圆角，其圆角半径等于拉深件的内圆角半径。拉深凹模孔口有圆角，其圆角半径较大(约为5～6倍的板厚)。拉深凸模与拉深凹模间的单边间隙略大于板厚(约为1.1～1.2倍的板厚)。冲裁凸模和冲裁凹模的刃口均是锋利的。它们之间的间隙很小(一般双边间隙为2%～１0%的板厚)。六、综合题1、WC为0.4%的合金在缓慢冷却的条件下组织转变过程：L→L+A→A→A+F→F+P2、a机械保护作用：保证电弧的稳定性；防止空气对熔化金属的有害作用。b冶金处理：保证焊接过程熔渣和熔池间的各种冶金化学反应。包括除S、P脱氧；过渡合金，控制成分。c改善焊接工艺性：减小飞溅、获得良好的焊缝外形。3、锯条：淬火加低温回火，保持高硬度；大弹簧：淬火加中温回火，得到屈氏体，具有好的弹性；车床主轴：调质加表面淬火，高的强韧性和耐磨性；汽车变速齿轮：一般用渗碳钢辅以渗碳处理，内部有好的强韧性，外表有高的耐磨性。4、不能！冲孔模具以凸模为设计基准，只能保证孔的尺寸；落料模具以凹模为设计基准。5、低碳钢的焊接热影响区包括①熔合区（半熔化区）：熔化部分结晶成铸态组织，未熔部分过热→粗晶，导致力学性能下降。另外，该区断面积变化，易产生应力集中。所以决定了焊接接头的性能。②过热区：AC3以上（100-200℃）—固相线。，加热时奥氏体晶粒粗大，形成过热组织，塑性、韧性降低。③正火区：AC3-AC1+（100-200）℃。发生重结晶，组织为细小、均匀的铁素体+珠光体，性能优于母材。④部分相变区：加热温度AC1—AC3，P转变为奥氏体，F部分转变，晶粒不均匀，力学性能稍差。6、a合金自身的流动性。b铸型条件。c浇注条件。d铸件结构7、锯条：淬火加低温回火，保持高硬度；大弹簧：淬火加中温回火，得到屈氏体，具有好的弹性；车床主轴：调质加表面淬火，高的强韧性和耐磨性；汽车变速齿轮：一般用渗碳钢辅以渗碳处理，内部有好的强韧性，外表有高的耐磨性。8、选材：20CrMnTi。热处理工艺—930℃渗C+预冷830℃油淬+200℃低温回火最终组织——心部：回火M+F齿面：回火M+Cm+A'9、低碳钢的焊接热影响区包括①熔合区（半熔化区）：熔化部分结晶成铸态组织，未熔部分过热→粗晶，导致力学性能下降。另外，该区断面积变化，易产生应力集中。所以决定了焊接接头的性能。②过热区：AC3以上（100-200℃）—固相线。，加热时奥氏体晶粒粗大，形成过热组织，塑性、韧性降低。③正火区：AC3-AC1+（100-200）℃。发生重结晶，组织为细小、均匀的铁素体+珠光体，性能优于母材。④部分相变区：加热温度AC1—AC3，P转变为奥氏体，F部分转变，晶粒不均匀，力学性能稍差。10、“基准先行”的体现：主轴毛坯以外圆柱面为粗基准，车端面打中心孔，为粗车外圆准备好定位基准；其作用是有足够余量，并使余量较均匀；“基准统一”的体观：无论是安装锥堵前或后，多道工序均用两中心孔定位，以提高各外圆的同轴度和外圆与各端面的垂直度；“基准重合”的体现：各轴颈的直径其设计基准为中心线，采用两中心孔的定位基准也是中心线。无基准不重合误差，提高了加工精度；“互为基准”的体现：加工内锥孔采用轴颈定位，加工轴颈以内锥孔定位，提高加工精度。