工程材料及成形工艺基础试题

工程材料及热成型工艺复习题习题一一、填空题1．工程材料按成分特点可分为金属材料、、；金属材料又可分为和两类；非金属材料主要有、；复合材料是指。2．炼铁的主要设备是炉，炼钢炉主要有转炉和，转炉主要用于冶炼钢。3．钢材的主要品种有钢板、、、等，钢板是采用方法生产的，其种类有厚板、中板、薄板，它们的厚度分别为、、。4．金属材料的力学性能主要包括强度、、、等；强度的主要判据有和，强度和可以用拉伸试验来测定；测量方法简便、不破坏试样，并且能综合反映其它性能，在生产中最常用。5．铜、铝、铁、铅、钨、锡这六个金属，按密度由高至低排列为，按熔点由高至低排列为。6．晶体是指，晶体结构可用晶格来描述，常见金属晶格有、和；金属Cu、Al、γ-Fe等金属的晶格类型为，α-Fe、β-Ti、Cr、W等金属的晶格类型为。7．合金是的物质，合金相结构主要有和；其中常作为合金的基体相，少量、弥散分布时可强化合金，常作为强化相。8．实际金属的结晶温度总是低于结晶温度，这种现象称为过冷现象，一般情况下金属的冷却速度越快，过冷度越，结晶后的晶粒越，金属的强度越，塑性和韧性越。二、选择题1．三种材料的硬度如下，其中硬度最高的是（C），硬度最低的是（B）(a)40HRC(b)250HBS（c）800HV2．在设计机械零件时，一般用（AB）作为设计的主要依据。（a）σb(b)σs(c)σ-1(d)δ3．硬度在235~255HBS的成品轴，抽检性能时应采用（B）。（a）HBS(b)HRC(c)HRB4．高温下的铁冷却过程中，在1394℃由γ-Fe转变为α-Fe时，其体积会（A）。（a）膨胀(b)缩小(c)不变三、金属的晶粒大小对力学性能有何影响？生产中有哪些细化晶粒的措施？答：在室温下，一般情况是晶粒越细，其强度、硬度越高，韧性、塑性越好，这种现象称为细化晶粒。措施：（1）.增加过冷度；（2）.变质处理；（3）.附加振动。习题二一、填空题1、铁碳合金的主要力学性能与碳的质量分数之间的关系规律是：当wc﹤0.9%时，随着碳质量分数的增加，其、增加，而、降低；当wc0.9%时，其、、降低，而增加。2、铁碳合金在室温下平衡组织组成物的基本相是和，随着碳的质量分数的增加，相的相对量增多，相的相对量却减少。3、珠光体是一种复相组织，它由和按一定比例组成。珠光体用符号表示。4、铁碳合金中，共析钢的wc=%,室温平衡组织为；亚共析钢的wc=%，室温平衡组织为；过共析钢的wc=%,室温平衡组织为。5、铁碳合金结晶过程中，从液体中析出的渗碳体称为渗碳体；从奥氏体中析出的渗碳体称为渗碳体；从铁素体中析出的渗碳体称为渗碳体。二、选择题1、下面所的列组织中，脆性最大的是（d）；塑性最好的是（a）。(a)F(b)P(c)A(d)Fe3C2、在平衡状态下，下列钢的牌号中强度最高的是（c）,塑性最好的是（c）。(a)45钢(b)65钢(c)08F钢(d)T10钢。3、钢牌号Q235A中的235表示的是（b）（a）抗拉强度值(b)屈服点最低值(c)疲劳强度值(d)布氏硬度值。4、下列叙述错误的是（b）。（a）碳在γ-Fe中的间隙式固溶体称为奥氏体(b)铁素体在室温下的最大溶解度是0.0218%(c)奥氏体在727℃以上具有良好的塑性(d)奥氏体的溶碳能力比铁素体强5、将下列组织按其所能达到的最高碳的质量分数从大到小排列，正确的顺序是（c）（1）P（2）F（3）Fe3C（4）Ld'(5)A（a）1、2、3、4、5（b)3、4、1、5、2（c）3、4、5、1、2(d)2、3、4、5、1三、简答题1、何谓纯铁的同素异晶转变，它有什么重要意义？答：同一种金属在固态下随温度的变化由一种晶格类型转变为另外一种晶格类型的转变过程称为金属的同素异构转变。它是钢和铸铁进行热处理，从而改变其组织和性能的依据，也是钢铁材料性能多样、用途广泛的主要原因之一。3、试画出简化的Fe-Fe3C相图，并说明图中点，线的意义，并填出各相区的相和组织组成物。4、简述非合金钢含碳量、显微组织与力学性能的关系。5、何谓共析反应和共晶反应？分别写出转变表达式。答：由特定成分的单相固态合金，在恒定温度下，分解成两个新的，具有一定晶体结构的固相反应。共晶反应是指在一定的温度下，一定成分的液体同时结晶出两种一定成分的固相的反应。6习习题题三三一一、、填填空空题题11、、钢钢的的整整体体热热处处理理主主要要有有、、、、和和。。22、、马马氏氏体体的的硬硬度度主主要要取取决决于于。。33、、常常用用的的退退火火工工艺艺方方法法有有、、和和。。44、、常常用用的的淬淬火火冷冷却却介介质质有有、、、、。。55、、常常用用的的淬淬火火方方法法有有、、、、和和。。66、、常常见见的的热热处处理理缺缺陷陷有有、、、、和和。。77、、常常用用回回火火方方法法有有、、和和；；其其回回火火温温度度范范围围分分别别是是、、和和。。88、、化化学学热热处处理理通通常常都都由由、、和和三三个个基基本本过过程程组组成成。。99、、常常用用的的热热喷喷涂涂方方法法有有、、、、和和等等。。1100、、工工业业上上常常采采用用的的加加工工硬硬化化方方法法有有、、、、和和等等。。二二、、选选择择填填空空：：11、、在在实实际际加加热热时时，，4455钢钢完完全全奥奥氏氏体体化化的的温温度度在在BB以以上上。。AA、、AAcc11BB、、AAcc33CC、、AAccCCmm22、、在在实实际际加加热热时时，，TT1122钢钢中中珠珠光光体体向向奥奥氏氏体体转转变变的的开开始始温温度度是是AA。。AA、、AAcc11BB、、AAcc33CC、、AAccCCmm44、、奥奥氏氏体体形形成成以以后后，，随随着着加加热热温温度度的的升升高高，，则则其其晶晶粒粒AA。。AA、、自自发发长长大大BB、、基基本本保保持持不不变变CC、、越越来来越越细细小小55、、我我们们把把在在AA11温温度度以以下下暂暂时时存存在在的的奥奥氏氏体体称称为为BB奥奥氏氏体体。。AA、、残残余余BB、、过过冷冷CC、、过过热热1100、、为为了了改改善善TT1122钢钢的的切切削削加加工工性性能能，，一一般般应应采采用用BB。。AA、、完完全全退退火火BB、、球球化化退退火火CC、、正正火火1111、、亚亚共共析析钢钢的的淬淬火火加加热热温温度度一一般般确确定定为为BB以以上上3300℃℃~~5500℃℃。。AA、、AAcc11BB、、AAcc33CC、、AAccCCmm1133、、淬淬火火钢钢回回火火时时，，温温度度越越高高，，则则其其硬硬度度BB。。AA、、越越高高BB、、越越低低CC、、保保持持不不变变1144、、感感应应淬淬火火时时，，电电流流频频率率越越高高，，则则获获得得的的硬硬化化层层深深度度BB。。AA、、越越深深BB、、越越浅浅CC、、基基本本相相同同三三、、问问答答题题11、、何何谓谓热热处处理理？？热热处处理理加加热热保保温温的的主主要要目目的的是是什什么么？？答：就是采用适当的方式对金属材料或工件按一定工艺进行加热、保温盒冷却，以获得预期的组织结构和性能的工艺。热处理的种类很多，根据目的、加热和冷却方法的不同，可以分为整体热处理、表面热处理、化学热处理以及其他热处理方法。1.何为退火，退火的目的？常用的退火工艺方法有哪些、22、、何何谓谓退退火火？？退退火火的的目目的的是是什什么么？？常常用用退退火火工工艺艺方方法法有有哪哪些些？？答：退火是将工件加热到某一适当温度，保温一定时间后再缓慢冷却的工艺过程，称退火。退火的目的是：降低硬度，改善钢的成形和切削加工的性能，均匀钢的化学成分和组织，消除内应力。方法：完全退火、球化退火、去应力退火、不完全退火、扩散退火。55、、何何谓谓正正火火？？正正火火与与退退火火如如何何选选用用??答：正火是将工件加热奥氏体化后在空气中冷却的热处理工艺。见p52.66、、何何谓谓淬淬火火？？淬淬火火的的主主要要目目的的是是什什么么??答：是将工件加热答A3或A1点以上某一温度保持一定时间，然后以适当速度冷却获得马氏体或（和）贝氏体组织的热处理工艺。淬火目的就是为了获得马氏体或下贝氏体组织，以便在随后不同温度回火获得我们所需要的性能。77、、何何谓谓钢钢的的淬淬透透性性？？影影响响淬淬透透性性的的主主要要因因素素是是什什么么？？答：淬透性是规定条件下，钢试样淬硬深度和硬度分布表征的材料特性。.因素：1钢的含碳量;2.钢中Cr,Si,B等能提高淬透性的合金元素的含量.99、、何何谓谓回回火火？？回回火火的的主主要要目目的的是是什什么么？？答:回火是将淬火后的工件加热到Ac1以下的某一温度，保温后冷却到室温的热处理工艺。目的：减少或消除淬火应力，稳定组织，稳定尺寸，降低淬火钢的脆性，获得所需要的力学性能。1100、、简简述述感感应应淬淬火火的的目目的的、、特特点点及及其其应应用用范范围围。。习题四1．什么叫合金钢？常加入的合金元素有哪些？答：合金钢指合金元素的种类和含量高于国标规定范围的钢。合金钢里经常加入的合金元素有Mo、Si、Ni、Cr、Mn、W、V、Ti、Al等2．说明合金钢的牌号表示的基本方法。习题五2.什么叫铸铁的石墨化?影响铸铁石墨化的因素有那些，如何影响？答：铸铁中碳以石墨形态析出的过程叫做铸铁的石墨化；化学成分的影响、冷却速度的影响；C和Si对铸铁的石墨化起决定性作用，C是形成石墨化的基础，增大铸铁的C的浓度有利于形成石墨；Si含量越高，石墨化进行的越充分；S是强烈阻碍石墨化的元素；Mn也是阻碍石墨化的元素；P是微弱促进石墨化的元素；（2）冷却速度越慢，越有利于石墨化，冷速越大，则容易形成白口。12.球墨铸铁是如何获得的？常用的球化剂有哪些？与灰铸铁及钢相比，球墨铸铁在性能上有哪些特点？答：球墨铸铁是通过铁液的球化获得的；常用的球化剂有镁、稀土元素和稀土镁合金三种；球墨铸铁的强度、塑性与韧性大大优于灰铸铁，具有良好的减震性、减摩性、切屑加工性及低的缺口敏感性等。习题九一、填空题1．铸造可分为和两大类；铸造具有和成本低廉等优点，但铸件的组织，性能；因此，铸造常用于制造形状或在应力下工作的零件或毛坯。2．金属液的流动性，收缩率，则铸造性能好，若金属的流动性差，铸件易出现等的铸造缺陷，若收缩率大，则易出现的铸造缺陷。常用铸造合金中，灰铸铁的铸造性能，而铸钢的铸造性能。3．铸型的型腔用于形成铸件的外形，而主要形成铸件的内腔和孔，4．一般铸件浇注时，其上部质量较，而下部的质量较，因此在确定浇注位置时，应尽量将铸件的朝下、朝上。5．冒口的主要作用是，一般冒口应设置在铸件的部位。6．设计铸件时，铸件的壁厚应尽量，并且壁厚不宜太厚或太薄，若壁厚太小，则铸件易出现的缺陷，若壁厚太大，则铸件的。二、选择题1．在型腔的表面涮一层石墨涂料可提高其耐火性，从而防止铸件产生（c）。(a)气孔(b)缩孔(c)粘砂（d）裂纹2．单件或小批生产的灰铸铁件直径小于（c）mm的孔通常不必铸出。(a)10(b20(c)30（d）503．制造双金属滑动轴承时，内衬轴承合金通常是采用（c）铸造方法镶铸在钢制轴瓦上的。(a)压力铸造(b)熔模铸造(c)离心铸造（d）砂型铸造4．在工艺参数相同的情况下，（b）的铸件，内部晶粒细小，力学性能好。(a)陶瓷型铸造(b)金属型铸造(c)砂型铸造（d）实型铸造5．铸造中的CAE指的是（c）。(a)计算机辅助设计(b)计算机辅助制造(c)计算机辅助工程（数值模拟）三、型砂的种类有哪些？目前铸造生产线上造型主要采用哪些型砂？四、按题图9-39中所标的次序填出各部分的名称。名词解释①强度：材料在力的作用下抵抗永久变形和断裂的能力称为强度。②硬度：硬度是材料抵抗局部变型，特别是塑性变形、压痕或划痕的能力，是衡量金属软硬的依据。③组元：组成合金最基本的、独立的单元称为组元。④相：合金中成分、结构、性能相同的区域称为合金的一种“相”。⑤共晶转变：在一定的温度下,一定成分的液体同时结晶出两种一定成分的固相的反应⑥奥氏体：奥氏体是碳溶于γ-Fe中的间隙固溶体，用符