制造基础习题及答案1-3章要点

第一章工程材料导论练习题一、思考题1.布氏和洛氏硬度法各有什么优缺点？下列情况应采用那种硬度法来检查其硬度？库存钢材硬质合金刀头锻件台虎钳钳口2.下列符号所表示的力学性能指标的名称和含义是什么？σb；σs；σr0.2；δ；ɑk；HRC；HBS；HBW3.将钟表发条拉成一条直线，这是弹性变形还是塑性变形？4.Definestrength.Explaintheprocedureformeasuringthetensilestrengthofsteel.5.Explainthebehaviorofsteelswhentheyaretensileloaded.6.Definethefollowingasrelatedtoengineeringmaterialsandexplaintheprinciplesoftheirmeasurement.(a)Hardness;(b)Ductility7.BrieflyexplaintheBrinellhardnesstest.8.Explainhowthetoughnessofamaterialismeasured?9.Whatarethedifferenttestsavailableforhardnessmeasurement?Comparetheirindividualmerits.10.仓库中混存了相同规格的20钢、45钢和T10圆钢，请提出一种最为简便的区分方法。11.现拟制造如下产品，请从碳素钢中选出适用的钢号：六角螺钉车床主轴钳工錾子液化石油气罐活搬手脸盆自行车弹簧钢锉门窗合页12.钢和铁在成分和组织上有什么主要区别？磷和硫作为钢铁的一般杂质时，对钢铁性能有什么影响？13.T10A和9SiCr各属什么钢种,含碳量分别是多少?它们在使用上有何区别?下列工具应分别选用它们中的哪一种?①机用丝锥②木工刨刀(手工)③钳工手锯条④手工绞刀⑤量具.14.Statethedifferencebetweensteelandcastiron,withrespecttotheircompositions.15.Statethereasonastowhywhitecastironismorebrittlethangreycastiron.16.Statehowthecarboncontentinfluencesthestrengthandductilityofplaincarbonsteels.17.Statetherangesofcompositionforlow,mediumandhighcarbonsteels.Givetwoapplicationsforeachrange.18.Writethecompositionofthefollowingsteels:20,75,Tl0A,30CrMnSi,38CrMoAlA,40CrNiMn,60Si2Mn,9Mn2V,CrWMn,W18Cr4V,W6Mo5Cr4V2,lCrl8Ni9Ti.19.某产品上的铸铁件壁厚计有5、20、52mm三种，机械性能全部要求σb=150Mpa,若全部选用HT150是否正确？20.下列铸件宜选用那类铸造合金？说明理由。车床床身摩托车汽缸体压气机曲轴火车轮坦克履带板自来水龙头汽缸套减速器蜗轮自来水弯头21.什么是退火？什么是正火？两者的特点和用途有什么不同？22.钢在淬火后为什么要回火？三种类型回火的用途有何不同？汽车发动机缸盖螺钉要采用哪种回火？为什么？23.锯条、大弹簧、车床主轴、汽车变速箱齿轮的最终热处理有何不同？24.在热处理过程中，为什么加热后要有一段保温时间？在什么情况下可以不要保温？25.Distinguishbetweenthefollowing:QuenchingandtemperingNormalisingandannealing26.Whydon'tthelowcarbonsteelsrespondtohardeningbyquenchingprocess?27.Explainwhytemperingfollowsthequenchingprocessintheheattreatmentofsteels.28.Whyisannealingdone?29.Statethepurposeservedbyquenchingandtempering.30.Whatarethecasehardeningprocessesthatarenormallyused?二、自测题判断题(正确的打√，错误的打×)l、布氏硬度计通常用于测定退火钢、正火钢的硬度，而洛氏硬度计用于测定淬火钢的硬度。如测试结果为217HBS、l8HRC。()2、纯铁在降温过程中，912℃时发生同素异构转变，由面心立方晶格的γ-Fe转变为体心立方晶格的α-Fe。这种转变也是结晶过程，同样遵循晶核形成和晶核长大的结晶规律。()3、钢和生铁都是铁碳合金。其中，含碳量小于0.77%(0.8%)的叫钢，含碳量大于2.06%(2.11%)的叫生铁。()4、奥氏体是碳溶解在γ-Fe中所形成的固溶体，而铁素体和马氏体都是碳溶解在α-Fe中所形成的固溶体。()5、珠光体是铁素体和渗碳体的机械混合物，珠光体的机械性能介于铁素体和渗碳体之间。（）6、为了改善15钢、20钢的切削加工性能，可以用正火代替退火。因为正火后的硬度比退火的低，而且正火周期短，成本低。()7、淬火的主要目的是为了提高钢的硬度。因此，淬火钢就可以不经过回火而直接使用。（）8、金属的晶体结构不同，机械性能也不同，如γ-Fe比α-Fe的塑性好，强度低。()9、当含碳量为0.77%(0.8%)，由高温冷却到727℃时，铁碳合金中的奥氏体发生共晶转变，形成珠光体。()10、回火钢的机械性能与回火温度有关，而与冷却速度无关。()选择题1、某金属液分别按图示的四种冷却曲线冷却，其中:沿()冷却，冷却速度最慢；沿()冷却，过冷度最大，沿()冷却，晶粒最细小。2、低碳钢所受到的拉应力()时，开始出现明显的塑性变形；所受到的拉应力()时，将发生断裂。A.σb；B.σb；C.σs；D.σs；E.达到σs；F.达到σb。3、晶粒大小对钢的机械性能影响很大，通过()可以获得细晶粒的钢。A.变质处理；B.加快钢液的冷却速度；C.完全退火；D.A、B和C。4、在下列牌号的正火态钢中，()的σb值最高，()的HBS值最高，()的δ和ak值最高。在它们的组织中，()的二次渗碳体最多，()的珠光体最多，()的铁素体最多。A.20钢；B.45钢；C.T8钢；D.T13钢。5、对于45钢，当要求具有高硬度和耐磨性时，应进行()；当要求具有较高的综合机械性能时，应进行()；当要求具有良好的塑性和韧性时，应进行()。A.完全退火；B.正火；C.淬火；D.淬火十低温回火；E.调质处理；F.淬火十中温回火。填空题1、图为铁碳合金状态图的一个部分。试用符号将各相区的组织填在图上，并标出点S、点E所对应的含碳量。2、填表：钢号所属类别大致含碳量%性能特征用途举例Q235-A.F45T10A16MnWl8Cr4V3、现用T12钢制造钢锉，请填写工艺路线方框图中热处理工序名称：第二章铸造一、思考题1.什么是液态合金的充型能力？它与合金的流动性有何关系？不同化学成分的合金为何流动性不同？为什么铸钢的充型能力比铸铁差？2.某定型生产的薄铸铁件，投产以来质量基本稳定，但是最近一时期浇不足和冷隔缺陷突然增多，试分析其原因。3.既然提高浇注温度可以提高液态合金的充型能力，但是为什么又要防止浇注温度过高？4.缩孔与缩松对铸件质量有何影响？为何缩孔比缩松比较容易防止？5.区分以下名词：缩孔和缩松浇不足和冷隔出气口和冒口6.什么是顺序凝固原则？什么是同时凝固原则？各需采用什么措施来实现？上述两种凝固原则各适用于那种场合？7.试用下面轨道铸件分析热应力的形成原因，并用虚线表示出铸件的变形方向。8.为什么手工造型仍是目前的主要造型方法？机器造型有那些优越性？适用条件是什么？9.试绘下列铸件的铸造工艺图。（材料：HT200;单件小批生产）10.什么是熔模铸造？述其大致工艺过程？11.为什么熔模铸造是最有代表性的精密铸造方法？它有那些优越性？12.金属型铸造有何优越性？为什么它未能广泛替代砂型铸造？13.压力铸造有何优缺点？它与熔模铸造适用范围有何显著不同？14.实型铸造的本质是什么？它适用于那种场合？15.某公司开发的新产品中有如图所示的铸铝小连杆。请问：试制样机时，该连杆宜采用什么铸造方法？当年产量为1万件时，宜采用什么铸造方法？当年产量超过10万件时，则应改选什么铸造方法？16.什么是离心铸造？它在圆筒件铸造中有那些优越性？成形铸件采用离心铸造的目地是什么？17.下列铸件在大批量生产时采用什么铸造方法为宜：①铝发动机活塞______________②缝纫机机头______________③汽轮机叶片______________④气缸套______________⑤摩托车发动机缸体_____________⑥铣床立柱______________⑦大口径铸铁水管______________⑧暖气散热片______________⑨小型铝合金仪器支架______________⑩铣刀刀体______________18.什么是铸件的结构斜度？它与拔摸斜度有何不同？下面铸件的结构是否合理，应如何改正？19.图示铸件在大批量生产时，其结构有何特点？该如何改进？20.图示水嘴在结构上哪处不合理？请改正。21.下面铸件的结构有何缺点？该如何改进？22.为什么空心球难以铸造出来？要采取什么措施才能铸造出来？试用图示出。23.为什么铸件要有结构圆角？下图铸件上哪些圆角不合原理，应如何修改？24.如何使铸件的厚壁尽量的均匀？二、自测题判断题1.当过热度相同时，亚共晶铸铁的流动性随着含碳量的增多而提高。（）2.当合金的化学成分和铸件的结构一定时，浇注温度则是控制合金充型能力的唯一因素。（）3.合金收缩经历三个阶段。其中，液态收缩和凝固收缩是铸件产生缩孔、缩松的基本原因，而固态收缩是铸件产生内应力、变形和裂纹的主要原因。（）4.共晶成分合金是在恒温下凝固的，结晶温度范围为零。所以，共晶成分合金只产生液态收缩和固态收缩，而不产生凝固收缩。（）5.缩孔呈倒锥形，内表面粗糙，热裂纹呈连续直线状，氧化色，缝隙宽;冷裂纹呈曲线状，轻微氧化色，缝隙细小。（）6.为防止缩孔的产生，可安放冒口和冷铁，造成顺序凝固。冒口起补缩作用，冷铁也起补缩作用。（）7.合金的流动性愈好，充型能力愈强，愈便于得到轮廓清晰、薄而复杂的铸件；合金的流动性愈好，补缩能力愈强，愈利于防止缩孔的产生。（）8.为防止铸件产生裂纹，在设计零件时力求壁厚均匀；在合金成分上应严格限制钢和铸铁中的硫、磷含量；在工艺上应降低砂型及砂芯的退让性。（）9.冷铁与冒口相配合，可使铸件实现顺序凝固、不使用冒口，冷铁自身可使铸件实现同时凝固。所以，冷铁的作用是控制铸件的凝固顺序。（）10.气孔是气体在铸件内形成的孔洞。气孔不仅降低了铸件的机械性能，而且还降低了铸件的气密性。（）11.灰口铸铁具有良好的减振性、耐磨性和导热性，是制造床身、壳体、导轨、衬套、内燃机缸体、缸盖、活塞环的好材料。()12.就HT100、HTl50、HT200而言，随着牌号的提高，C、Si、Mn含量逐渐增多，以减少片状石墨的数量，增加珠光体的数量。()13.用某成分铁水浇注的铸件为铁素体灰铸铁件。如果对该成分铁水进行孕育处理，可以获得珠光体灰铸铁，从而提高铸件的强度和硬度。()14.可锻铸铁的强度和塑性都高于灰铸铁。所以，它适合于生产厚壁的重要铸件。()15.在正确控制化学成分的前提下，退火是生产可锻铸铁件的关键，球化处理和孕育处理是制造球墨铸铁件的关键。()16.机器造型时，若凸台、凹槽或肋条妨碍起模，则用活块或外砂芯予以解决。()17.分型面是为起模而设置的。如果有了“分型面”，而又不能起模;则这个“分型面”显然是错误的。所以，选择分型面的第一条原则是保