搜索
第一章金属材料与热处理1、常用的力学性能有哪些？各性能的常用指标是什么？答：刚度：弹性模量E强度：屈服强度和抗拉强度塑性：断后伸长率和断面收缩率硬度：冲击韧性：疲劳强度：2、4、金属结晶过程中采用哪些措施可以使其晶粒细化？为什么？答：过冷细化：采用提高金属的冷却速度，增大过冷度细化晶粒。变质处理：在生产中有意向液态金属中加入多种难溶质点（变质剂），促使其非自发形核，以提高形核率，抑制晶核长大速度，从而细化晶粒。7、9、什么是热处理？钢热处理的目的是什么？答：热处理：将金属材料或合金在固态范围内采用适当的方法进行加热、保温和冷却，以改变其组织，从而获得所需要性能的一种工艺。热处理的目的：强化金属材料，充分发挥钢材的潜力，提高或改善工件的使用性能和加工工艺性，并且可以提高加工质量、延长工件和刀具使用寿命，节约材料，降低成本。第二章铸造成型技术2、合金的铸造性能是指哪些性能，铸造性能不良，可能会引起哪些铸造缺陷？答：合金的铸造性能指：合金的充型能力、合金的收缩、合金的吸气性；充型能力差的合金产生浇不到、冷隔、形状不完整等缺陷，使力学性能降低，甚至报废。合金的收缩合金的吸气性是合金在熔炼和浇注时吸入气体的能力，气体在冷凝的过程中不能逸出，冷凝则在铸件内形成气孔缺陷，气孔的存在破坏了金属的连续性，减少了承载的有效面积，并在气孔附近引起应力集中，降低了铸件的力学性能。6、什么是铸件的冷裂纹和热裂纹？防止裂纹的主要措施有哪些？答：热裂是在凝固末期，金属处于固相线附近的高温下形成的。在金属凝固末期，固体的骨架已经形成，但树枝状晶体间仍残留少量液体，如果金属此时收缩，就可能将液膜拉裂，形成裂纹。冷裂是在较低温度下形成的，此时金属处于弹性状态，当铸造应力超过合金的强度极限时产生冷裂纹。防止措施：热裂——合理调整合金成分，合理设计铸件结构，采用同时凝固原则并改善型砂的退让性。冷裂——对钢材材料合理控制含磷量，并在浇注后不要过早落砂。凡能减少铸造内应力的因素，均能防止冷裂。7、铸件的气孔有哪几种？析出气孔产生的原则是什么？下列情况咯容易产生那种气孔：化铝时铝料油污过多、起模时刷水过多、春砂过紧、型芯撑有锈。11、金属型铸造和型砂铸造相比，在生产方法、造型工艺和铸件结构方面有和特点？适用何种铸件？为什么金属型未能取代砂型铸造？13、在设计铸件的外形和内腔时，应考虑哪些问题？答：外形：1、避免不必要的曲面和侧凹，减小分型面和外部型芯；2、分型面应尽量平直；3、凸台、筋条的设计应便于造型；4、铸件应有合适的结构斜度。内腔：1、尽量不用或少用型芯；2、应使型芯安放稳定，排气畅通和清砂方便。3、大件和形状复杂件可采用组合结构。第三章压力加工成型技术1、塑性变形的实质是什么？材料在塑性变形后组织和性能会发生什么变化？答：塑性变形的实质是金属在外力作用下，发生不能自行恢复其原形和尺寸的变形。在塑性变形的过程中，金属的结晶组织将发生变化，晶粒沿变形最大的方向延长，晶格和晶粒发生扭曲，同时晶粒破碎。2、什么叫加工硬化现象？试分析它在生产中的利与弊.答：金属材料在再结晶温度以下塑性变形时强度和硬度升高，而塑性和韧性降低的现象。加工硬化给金属件的进一步加工带来困难。如在冷轧钢板的过程中会愈轧愈硬以致轧不动，因而需在加工过程中安排中间退火，通过加热消除其加工硬化。又如在切削加工中使工件表层脆而硬，从而加速刀具磨损、增大切削力等。但有利的一面是，它可提高金属的强度、硬度和耐磨性，特别是对于那些不能以热处理方法提高强度的纯金属和某些合金尤为重要。3、在1000摄氏度时拉制钨丝和在400摄氏度时锻造45钢，是热变形还是冷变形？为什么？4、纤维组织是怎么形成的？怎样合理利用它？用什么样的加工方法可以改变纤维组织？答：金属在外力作用下发生塑性变形时，晶粒沿变形方向伸长，分布在晶界上的夹杂物也沿着金属的变形方向被拉伸或压扁，成为条状。在再结晶时，金属晶粒恢复为等轴晶粒，而夹杂物依然呈条状保留下来，这样就形成了纤维组织（锻造流线）。6、始锻温度过高或终锻温度过低在铸造时会引起什么后果？写出45钢的锻造温度范围.答：始锻温度过高（不出现过热和过烧的前提下）可使金属的塑性提高，变形抗力下降，终锻温度过低，除了使合金塑性下降、变形抗力增大之外，还会引起不均匀变形并获得不均匀的晶粒组织。45钢锻造温度范围800——1250.12、间隙对冲裁件断面质量有何影响？间隙过小会对冲裁产生什么影响？答：间隙过大时，剪裂纹比正常间隙时远离凸模刃口，材料收拉伸力较大，光亮带变小，毛刺、塌角、斜度也都增大，间隙太小时，凸模刃口附近的裂纹比正常间隙向外错开一段距离，这样，上下裂纹中间的材料随着冲裁过程的进行被第二次剪切，并在断面上形成第二光亮带，毛刺也增大。在冲裁过程中，间隙越小，会使凸模与被冲的孔之见，凹模与落料件之间的摩擦越严重。13、表示弯曲与拉伸变形程度大小的物理量是什么？生产中如何控制？第四章焊接成型技术1.什么叫焊接电弧？P159试述电弧的构造和温度分布。P159答：A焊接电弧是在电极与工件之间的气体介质中长时间而稳定的放电现象，即在局部气体介质中有大量电子（或离子）流通过的导电现象。B焊接电弧由阴极区、阳极区、弧柱区三部分组成。在焊接电弧中，电弧热量在阳极区产生的较多，约占总热量的42%；阴极区因放出大量电子需消耗一定能量，所以产生的热量就较少，约占38%；其余20%左右是在弧柱中产生的。3.试述焊芯和药皮的组成与作用。P160~161如何合理选用电焊条？P163答：A焊芯：焊芯具有较低的含碳量和一定的含锰量，硅、硫和磷的含量都很低。焊芯起导电和填充焊缝金属的作用。药皮：焊条药皮的组成物按其作用分为稳弧剂、造气剂、造渣剂、脱氧剂、合金剂、稀渣剂、黏结剂等。焊条药皮主要起保证焊接顺利进行以及保证焊缝质量的作用。其组成物的作用主要有：提高电弧燃烧的稳定性；防止空气对溶化金属的有害作用；保证焊缝金属的脱氧、去硫和渗入合金元素，提高焊缝金属的力学性能。B焊条的选用通常是根据焊件的化学成分、力学性能、抗裂性。耐蚀性及高温性能等要求，选用相应的焊条种类，再考虑焊接结构形状、工作条件、焊接设备条件等来选择具体的焊条型号。在确定了焊条牌号后，还应根据焊接件厚度、焊接位置等条件选择焊条直径。一般是焊接件愈厚，焊条直径应愈大。6.何谓焊接热影响区？P172低碳钢焊接时热影响区分为哪些区段？各区段的组织和性能对焊接接头有何影响？P173答：A焊接热影响区时指焊缝两侧受到热的影响而发生组织和性能变化的区域。B焊接热影响区分为熔合区、过热区、正火区、部分变相区。熔合区：成分及组织极不均匀，组织中包括未熔化但受热而长大的粗大晶粒和部分铸态组织，导致强度、塑性和韧性极差。这一区域很窄，但它对接头的性能起着决定性的不良影响。过热区：仅靠熔合区，为粗大晶粒的过热组织，致使塑性、冲击韧性显著下降，易产生裂纹。正火区：金属发生重结晶，冷却后得到均匀细小的正火组织，金属力学性能良好，一般优于母材。部分变相区：珠光体和部分铁素体发生重结晶使晶粒细化，而部分铁素体未发生重结晶，得到较粗大的铁素体晶粒。由于晶粒大小不一，致使力学性能比母材稍差。焊接热影响区宽度愈小，焊接接头的力学性能愈好。7.金属材料的焊接性能是指什么？P174如何衡量钢材的焊接性能？P174答：A金属焊接性能是金属材料的工艺性能之一，是金属材料对焊接加工的适用程度。它主要是指在一定的焊接工艺条件下，获得优质焊接接头的难易程度，以及在使用过程中安全运行的能力。B可以根据钢材的化学成分来估算其焊接性好坏。通常把钢中的碳和合金元素的含量按其对焊接性影响的程度，换算成碳的相当含量，其总称为碳当量。8.分析高强度低合金结构钢的焊接特点。P176为防止其产生焊接缺陷，应采取哪些措施？P176答：A高强度低合金结构钢的焊接性较差，主要表现在：一方面热影响区的淬硬倾向明显，热影响区易产生马氏体组织，硬度增高，塑性和韧性下降；另一方面，焊接接头产生冷裂纹的倾向加剧。B因此，对强度级别较高的低合金钢焊接时，焊前一般均需预热，预热温度大于150°C。焊后还应进行热处理，以消除内应力。优先选用抗裂性好的低氢型焊条；焊接时，要选择合适的焊接规范以控制热影响区的冷却速度。9.焊接应力与变形产生的原因是什么？P177如何防止和减少焊接应力与变形？P178~P179答：A焊接过程中对焊件进行局部的不均匀加热，是产生焊接应力的根本原因。另外，焊缝金属的收缩、金属组织的变化以及焊件的刚性约束等都会引起焊接应力的产生。焊接应力是产生变形的主要原因。B1)在设计焊接结构时，应选用塑性好的材料，避免焊缝密集交叉，焊缝截面过大及焊缝过长。2)在施焊中要选择正确的焊接次序，以防止焊接应力及裂纹。3)焊前对焊件进行预热，可减弱焊件各部分温差，从而显著减小焊接应力。4)焊接中采用小能量焊接方法或对红热状态的焊缝进行锤击，亦可减小焊接应力。5)消除焊接应力最有效的方法是焊后进行去应力退火。此外还可采用震动法来消除焊接应力。12.焊接接头的基本形式有哪几种？P183为什么厚板焊接时要开坡口？常见的坡口形式有哪几种？P185答：A有对接、角接、搭接、T形接。B为了焊透和避免产生应力集中等缺陷。C常见的坡口形式有：不开坡口（I形坡口）、Y形坡口、双Y形坡口（X形坡口）、U形坡口等。13焊接结构设计要求？答：设计时的要点是：避免焊缝过于集中和接近；采用的焊缝布置方案应具有最小的焊接残余应力和最小的焊接变形；避免采用刚性拘束过大的焊缝；焊缝位置应便于施焊和便于自动化焊接；焊缝尺寸应尽可能小；承受动载的结构要注意焊缝外形的平缓过渡，在拉应力区不要随意焊接其他附件；在结构外型上避免轮廓线的不连续、截面尺寸的急剧改变和带有缺口等。焊接结构的抗疲劳和脆断问题也很重要。或者参考书上的内容，综合整理后：在设计焊接结构时，应选用塑性好的材料，避免焊缝密集交叉，焊缝截面过大及焊缝过长。焊缝应尽量避开应力集中的部位及加工表面；焊缝的布置应便于操作。第五章粉末冶金及其成型2.粉末冶金包括哪些工艺过程？P195答：主要包括粉末混合、压制成型、烧结和后处理。3.压坯中密度分布不均匀的状况及其产生的原因是什么？P198改善压坯密度分布的措施有哪些？P198答：A在单向压制时，压坯沿其高度方向上的密度的分布是不均匀的。原因：在压制过程中，除通过上模冲施加的压制压力外，还有侧压力、摩擦力、内应力等，各力对压坯分别产生不同作用。其中克服摩擦力的压力损失时模压中造成压柸密度分布不均匀的主要原因。B1.降低压坯的高径比可以减少密度差。2.采用摩擦系数小的模壁可以改善压坯的密度分布。3.通过双向压制可以很大的改善压坯中的密度分布的不均匀性。4.粉末冶金制品的结构工艺性有哪些？P206~209答：1.避免模具出现脆弱的尖角。2.避免模具和压坯出现局部薄壁。3.锥面和斜面需有一小段平直带。4.需要有脱模锥角或圆角。5.适应压制方向的需要6.压制工艺：1.避免垂直于压制方向的孔2.避免退刀槽3.避免深槽4.避免螺纹5.避免倒锥第六章高分子材料及其成型3.线型非结晶态高分子化合物和线型结晶态高分子化合物分别呈现哪些聚集状态？P214~215塑料制品的成型的使用分别在什么状态？为什么？P215答：A线型非结晶态高分子化合物：玻璃态、高弹态、黏流态线型结晶态高分子化合物：晶态、高弹态、黏流态。B塑料制品的成型在黏流态。塑料等制品在黏流态下，外力作用下的形变在去除外力后不能再恢复原状，具有可塑性的特性。塑料制品的使用在玻璃态。在这一区段，由于温度低，受到外力时只能使高分子的链段和链节作轻微的伸缩与震动，导致了较小变形的产生。这种变形是可逆的，当外力去除后，变形即可消失而恢复原状。5.工程塑料由哪些基本组分组成？各组分的主要作用是什么？P217~218答：A合成树脂：是塑料的主要成分，使塑料具有成型性能。添加剂：为了改善塑料的使用性能或成型工艺性能。B1.填充剂：主要起增强作用，可以提高塑料的力学性能、热学性能、电学性能和降低成本。2.增塑剂：用于提高塑料的可塑性和柔软性