(4)--金属工艺学课程期末考试(答案题解)

《金属工艺学》试卷A1、填空题（共20分，每小题2分）1. 金属材料的力学性能主要包括 强度 、 硬度 、 塑性 、 韧性 等。

2. 金属的结晶过程包括 晶核形成 和 晶核长大 。

3. 过冷奥氏体的等温转变产物有 珠光体 、 贝氏体 和 马氏体 三种类型。

4. 电阻焊按接头形式包括 点焊 、 缝焊 和 对焊 。

5. 合金的流动性差，易产生 浇不足 、 冷隔 等铸件缺陷。

6. 焊接热影响区包括 熔合区 、 过热区 、 正火区 、 部分相变区 。

7. 按照外形不同，切屑可分为 节状切屑 、 带状切屑 、 粒状切屑 、 崩碎切屑 四类。

8. 一般机械加工中，使用最多的刀具材料是 高速钢 和 硬质合金 。

9. 常用的切削液有 水溶液 、 切削油 和 乳化液 。

10. 板料冲压的基本工序可分为两大类 分离工序 和 成形工序 。

2、选择题（共20分，每小题2分）1. 金属在疲劳试验时，试样承受的载荷为（ 4）。

(1) 静载荷 (2) 动载荷(3) 冲击载荷 (4) 交变载荷2. 固溶强化的根本原因是（ 3）。

(1) 晶格类型发生变化 (2) 晶粒变细(3) 晶格发生畸变 (4) 晶格发生滑移3. A1、Ar1、Ac1、A3之间的关系为（ 2 ）。

(1) A1>Ar1>Ac1>A3 (2) Ar1<A1<Ac1<A3(3) Ar1>A1>Ac1>A3 (4) A3<Ac1<A1<Ar14. 与钢相比，铸铁工艺性能的突出特点是（ 3 ）。

(1) 焊接性能好 (2) 锻造性能好(3) 铸造性能好 (4) 热处理性能好5. 对于高熔点合金精密铸件的成批生产,常采用（ 3 ）。

(1) 压力铸造 (2) 低压铸造(3) 熔模铸造 (4) 金属型铸造6. 当凸模和凹模之间间隙大于板料厚度,凸模又有圆角时,此冲压模为（ 4 ）。

(1) 冲孔模 (2) 落料模(3) 切断模 (4) 拉深模7. 刀具的正常磨损不包括（ 2 ）（1）前刀面磨损 （2）卷刃（3）后刀面磨损 （4）前后刀面磨损8. 轿车油箱生产时既经济合理又生产效率高的焊接方法是（ 3 ）。

(1) 二氧化碳气体保护焊 (2) 点焊(3) 缝焊 (4) 埋弧焊9. 轴类零件的外圆面常用哪种切削方法进行加工( 1 )。

（1）车削 （2）刨削（3）铣削 （4）拉削10. 造成已加工表面粗糙的主要原因是（ 1 ）。

（1）残留面积 （2）积屑瘤（3）鳞刺 （4）振动波纹3、名词解释（共12分，每小题3分）1.强度在外力作用下，材料抵抗变形和断裂的能力。

2.金属的可焊性指金属材料是否具有适应焊接加工的能力，以及焊接后能否在使用条件下安全运行的能力。

3.积屑瘤积屑瘤是指在中、低切削速度切削塑性金属时，在切削刃附近长出的一个瘤状硬质金属块。

4.刀具耐用度刀具耐用度是指刀具从开始切削到达到磨钝标准为止使用的时间。

4、简答题（共40分，每小题8分）1.试举出几种强化金属的方法。

答：固溶强化、细晶强化、第二相强化、热处理强化、形变强化等。

2.根据铁碳合金相图，试分析25钢从液态凝固到室温之间的组织变化？答：25钢含碳量为0.25%。

L→L+A→A→A+F→P+F3.试从石墨的存在来分析灰铸铁的力学性能和其他特殊性能。

答：由于石墨又软又脆，强度极低，因此灰铸铁可视为布满裂纹的钢。

力学性能：由于石墨的缩减作用和割裂作用，灰铸铁的抗拉强度和弹性模量很低，塑性和韧性近于零，属于脆性材料；但其抗压强度与钢相近。

工艺性能：不能锻造和冲压，可焊性较差；但铸造性能好，切削加工性好。

耐磨性：石墨是良好的润滑剂，此外石墨脱落后形成的凹坑可存储润滑油，所以耐磨性优于碳钢。

减震性：石墨阻止了能量的传播，因此减震性好。

缺口敏感性：对外来缺口敏感性低。

4.纤维组织的形成对材料有何影响？如何利用它？答：纤维组织的形成，造成材料性能的各向异性。

沿纤维流线方向的强度、塑性、韧性明显大于垂直流线方向的相应性能。

因此，选择毛坯和加工工艺时应使纤维流线分布尽可能合理，即零件工作时所受最大拉应力应与纤维流线方向平行，所受最大剪应力与纤维流线方向垂直，并使纤维流线与零件轮廓相吻合。

5.简述特种加工的特点及应用。

答：特点1）工具材料硬度可低于工件材料；2）可直接利用电能、电化学能、声能或光能等对材料进行加工；3）加工过程无明显的机械力；4）特种加工的发展迅速。

应用：1）解决各种难切削材料加工，如高硬度、高强度、高韧性、高脆性以及高纯金属和非金属的加工；2）解决多种复杂零件表面的加工，如涡轮叶片等；3）解决多种精密、特种零件的加工，如陀螺仪等。

5、从结构工艺性考虑，改进下列零件的结构（共8分，每小题2分）1.铸件改正：2.自由锻件改正：3.焊接件改正：4.凸台设计改正：《金属工艺学》试卷B一、名词解释（共12分，每小题3分）1. 过冷度实际结晶温度与理论结晶温度之间的温度差，叫做过冷度。

2.刀具耐用度刀具耐用度是指刀具从开始切削到达到磨钝标准为止使用的时间。

3.加工硬化金属的力学性能随其变形程度的增加，金属强度、硬度提高，而塑性、韧性下降，这种现象称为加工硬化。

4.钢的热处理将钢在固态下通过加热、保温、冷却以改变其组织，从而获得所需性能的一种工艺方法。

二、选择题（共20分，每小题2分）1. 金属在冲击试验时，试样承受的载荷为（ 3）。

(1) 静载荷 (2) 动载荷(3) 冲击载荷 (4) 交变载荷2. 相变强化的根本原因是（ 1）。

(1) 晶格类型发生变化 (2) 晶粒变细(3) 晶格发生畸变 (4) 晶格发生滑移3. A1、Ar1、Ac1、A3之间的关系为（ 4 ）。

(1) A1>Ar1>Ac1>A3 (2) A3<Ac1<A1<Ar1(3) Ar1>A1>Ac1>A3 (4) Ar1<A1<Ac1<A34. 可锻铸铁的石墨呈（ 3）。

(1) 片状 (2) 球状(3) 团絮状 (4) 蠕虫状5. 对于管、套类铸件的大批生产,常采用（ 2 ）。

(1) 压力铸造 (2) 离心铸造(3) 熔模铸造 (4) 金属型铸造6. 特大型锻件的惟一成形方法是（ 1 ）。

(1) 自由锻 (2) 锤上模锻(3) 胎膜锻 (4) 压力机上模锻7. 轿车车身生产时经济合理的焊接方法是（ 2 ）。

(1) 二氧化碳气体保护焊 (2) 点焊(3) 缝焊 (4) 埋弧焊8. 以加工平面和沟槽为主的切削方法是( 3 )。

（1）车削 （2）钻削（3）铣削 （4）拉削9. 切削层参数不包括（ 4 ）。

（1）切削面积 （2）切削宽度（3）切削厚度 （4）切削深度10. 刀具的正常磨损不包括（ 2 ）（1）前刀面磨损 （2）卷刃（3）后刀面磨损 （4）前后刀面磨损三、填空题（共20分，每小题2分）1. 金属材料的硬度测试方法包括 布氏硬度 、 洛氏硬度 、 维氏硬度 、 显微硬度 。

2. 固态合金中的相结构主要有 固溶体 和 金属化合物 两大类。

3. 钢件的常规热处理有 退火 、 正火 、 淬火 和 回火 四类。

4. 按照变形时的温度，塑性变形可分为 冷变形 和 热变形 两大类。

5. 铸造应力可分为 热应力 和 机械应力 。

6. 根据石墨形态不同，铸铁可分为 灰铸铁 、 球墨铸铁 、 可锻铸铁、 蠕墨铸铁 四类。

7. 刀具的主要标注角度有 前角 、 后角 、 主偏角 、 副偏角 和刃倾角。

8. 切削三要素是指 切削速度 、 进给量 和 切削深度 。

9. 切削液的主要作用有 冷却 、 润滑 、 防锈 和 清洗 。

10. 金属的可锻性常用金属的 塑性 和 变形抗力 来衡量。

四、简答题（共40分，每小题8分）1. 简述电弧焊的冶金过程特点。

答：1）金属加热温度高，导致合金元素强烈蒸发烧损，或形成有害杂质；2）熔池体积小，冷却速度快，各种化学反应不能充分进行，致使焊缝成分不均匀，而且气体和杂质来不及上浮形成缺陷；3）熔滴和熔池不易得到充分保护。

2.根据铁碳合金相图，试分析T10钢从液态凝固到室温之间的组织变化？答：T10钢的含碳量为1.0%。

结晶过程：L→L+A→A→A+Fe3CⅡ→P+Fe3CⅡ3.试举出几种强化金属的方法。

答：固溶强化、细晶强化、第二相强化、热处理强化、形变强化等。

4.试述影响合金流动性的主要因素？答：1）合金化学成分：共晶成分和结晶温度范围小的合金，流动性好；2）浇注温度：提高浇注温度，流动性变好，但不能太高，否则易产生缩孔、缩松、气孔、粘砂等缺陷；3）铸型充型条件：铸型型腔过窄，直浇道过低，内浇道截面过小，型砂透气性不好，铸型排气不畅，铸型导热太快，会降低流动性。

5.简述磨削的特点。

答：1）切削刃形状不规则，而且在切削过程中还会进一步变化；2）磨削是切削、刻划与抛光作用的组合；3）磨削速度高，会产生大量的热，需要切削液；切削厚度小，加工精度高；4）可加工高硬度材料，如淬火钢、陶瓷材料；5）砂轮具有自锐性。

五、从结构工艺性考虑，改进下列零件的结构（共8分，每小题2分）1. 铸件改正：2.自由锻件改正：3.焊接件改正：4.钻孔改正：。