机械工程材料及其成型技术期末考试试题及其答案( 内容超好)

一、名词解释

1、固溶体:溶质原子溶入溶剂中形成均匀单一的结晶相

2、退火把钢加热到ＡＣ１以上或以下的温度保温一段时间，随炉缓慢冷却的热处理加工工艺

3、焊接性: 金属材料在一定的焊接工艺条件下获得优质焊接接头的难易程度

4.可锻性(金属塑形变形能力);金属材料经过塑形加工时,其成形难易程度的工艺指标(随着含碳量增加，可锻性下降。因为含碳量越高强度硬度越高，塑性韧性越差。)

5.冲压成形技术:利用冲模使得板料产生分离或者变形以获得零件加工的方法

冲压成形基本工序:分离工序(落料,冲孔,切断,修整)和变形工序(弯曲拉深翻边) 6.焊接接头组成:焊缝区熔合区焊接热影响区(过热区(热影响区性能最差) 正火区(热影响区综合性能最好的) 部分相变区)

7. 焊接应力产生原因: 焊接过程中受到不均匀的加热和冷却

减小焊接应力和变形:反变形法刚性固定法合理的焊接顺序

8.相:成份,结构,性能相同并与其他部分有界面分开的均匀组成部分

9.药皮>产生熔渣气体保护熔池金属不被氧化,机械保护作用稳定电弧

焊条焊芯,>>填充金属用作电弧电极

二、填空题

1、钢的高温回火温度范围在____５００－６５０℃

_____________，回火后的组织为______回火索氏体S回________(低

温回火(150-250℃)…回火马氏体,中温回火350-500回火托氏体)。

2、填出下列力学性能指标的符号：屈服强度_σs ，洛氏硬度Ｃ

标尺_HRC ______，冲击韧性_____Ak___。

3、常见金属的晶格类型有____体心立方___________ 、

___________面心立方晶格____、__密排六方__________等。α-Fe属

于_____体心立方_____晶格，γ-Fe属于___面心立方_______晶格。

4、钢的热处理是通过钢在固态下的___加热____、____保温___

和___冷却____的操作来改变其_____内部组织结构_____，从而改善钢的__性能_______的一种工艺方法。(加热的目的得到均匀细小的奥氏体组织)

5、自由锻的基本工序有___镦粗_镦粗拔长冲孔扩孔弯曲______、___拔长_______、____冲孔______、_______扩孔___、_弯曲_________等。

6、在亚共析碳钢中，钢的力学性能随含碳量的增加其强度提高而__塑性韧性____下降(强度硬度提高)，这是由于平衡组织中___ Fe3C____增多而____F___减少的缘故。

7、焊条焊芯的作用是___作为电弧电极_和____填充金属______ ________。

药皮的作用: a. 稳定电弧；b.产生熔渣和气体，保护溶池金属不被氧化；c.起机械保护作用

8、金属的冷塑性变形会导致其___强度硬度_______提高，______塑性韧性___下降，这种现象称为加工硬化。

9、金属的可锻性就金属的本身来说主要取决于金属的_本身性质

__________和_____变形加工条件_______。

10、零件常用的毛坯类型包括________型材、____铸件_________ 、____焊接件_________、___冲压件__________、___________锻件__等。

11、铸件的收缩过程可以划分为___液态收缩(缩孔)_________、

_____凝固收缩(缩孔缩松)______和___固态收缩(内应力,变形裂纹)________三个阶段。液态收缩凝固收缩固态收缩

铸造应力(热应力相变应力机械阻碍应力)

12、锻压是指锻造和__冲压____锻造冲压___的总称，锻造按成型方式分为_____模锻______和__自由锻_________两类。

13塑性变形后的金属经加热将发生回复、再结晶、晶粒长大的变化

三、判断题

1、淬火钢随着回火温度的升高，钢的硬度值显著降低，这种现象称为回火脆(是指淬火钢回火后出现韧性下降的现象。) ( T )

2、灰铸铁通过球化退火可以转变为球墨铸铁。( F )

3、钢氮化处理后必须经过淬火才能获得高硬度。( F )

4、越接近共晶成分的合金，流动性越好。( T )

5、在室温下进行金属变形加工，称为冷加工。(F )

6、淬透性好的钢，淬火后硬度一定很高。(F )

7、1Cr13(Wc=0.1%,WCr=1%合金工具钢)钢的含铬量比GCr15(1.5%滚动轴承钢)钢高。( T )

8、碳钢的可锻性随其含碳量的增加而提高，合金钢的可锻性高于相同含碳量的碳钢。(随着含碳量增加,可锻性下降) ( F )

9、大型铸件中，组织致密程度存在较大的差异，如以分型面为界，往往是铸件上半部分的质量较好。( F )

10、采用型芯可以制造出各种复杂的铸件，因此，设计铸件结构时可考虑尽量多地采用型芯。( F)

11、落料和冲孔的工序方法相同，只是工序目的不同。( T )

12、熔化焊时，由于焊接熔池体积小，结晶速度极快，故焊缝的化学成分很均匀。( F )

13、胎模锻造不需要专用模锻设备，在普通自由锻锤上即可进行。

( T

-

)

四、单项选择题

1、将相应的牌号填入括号内：硬铝（），黄铜（）。

A、2A11（LY11）；

B、H62；

C、3A21（LF21）。

2、马氏体是（ D ），奥氏体是（B ）。

A、铁和碳的金属化合物；

B、碳在γ-Fe中的固溶体；

C、碳在α-Fe中的固溶体；

D、碳在α-Fe中的过饱和固溶体。

3、当浇注具有圆柱形内腔的铸件时，用（C）可省去型芯。

A、压力铸造；

B、熔模铸造；

C、离心铸造

4、金属的可锻性是指金属材料锻造的难易程度，以下材料可锻性较差的是（ A ）。(可锻性取决于金属本身性质和变形加工条件.其中纯金属可锻性好于合金,合金元素越低可锻性越好,均匀细小的晶粒好于粗大的)

A.含碳量较高的钢

B.纯金属

C.组织均匀的低碳钢

5、对铝合金最合适的焊接方法是（ C ）。

A.电阻焊

B.电渣焊

C.氩弧焊

D.手工电弧焊

6、合金液体的浇注温度越高，合金的流动性（A），收缩率（D ）。

A.愈好

B.愈差

C.愈小

D.愈大

7、形状较复杂的毛坯，尤其是具有复杂内腔的毛坯，最合适的生产方法是：（ C ）。

A. 模型锻造

B. 焊接

C. 铸造

D. 热挤压

8、在设计和制造零件时，应使其工作时的最大正应力(拉应力)与锻件的纤维方向：（ C ）。

A.呈45度角

B.垂直(切应力)

C.平行

D.垂直或平行均可

9、设计冲孔模具时，应使（ A ）。

A.凸模刃口尺寸等于冲孔尺寸

B.凹模刃口尺寸等于冲孔尺寸

C.凸模刃口尺寸等于冲孔尺寸加上模具间隙

D.凹模刃口尺寸等于冲孔尺寸加上模具间隙

10、采用手工电弧焊方法焊接重要的焊接结构时，通常选用碱性焊条，原因是（ c ）。

A.焊缝成形好

B.焊接电弧稳定

C.焊接接头抗裂性能好

D.交、直流电焊机都可以使用

五、指出下列钢号

钢号类型牌号中各符号和数字含义

Q235-A.F 普通碳素结构钢Q汉字屈服首写,屈服强度235MP,A高级优质钢F沸腾钢

45 优质碳素结构钢0.45%

60Si2Mn合金结构钢Ｗｃ＝０．６％，Ｓｉ（１．５％到２．５％）Ｍｎ（＜１．５％）

T10A 碳素工具钢

Ｗｃ＝１％A高级优质钢GCr15滚动轴承钢

Ｃｒ＝１．５％

0Cr19Ni9不锈钢及耐热钢

Ｗｃ＝0.03％－0.08％）Ｃｒ＝１９％

ｎｉ＝９％

00Cr18Ni

10

不锈钢及耐热钢Ｗｃ<０３％WＣｒ＝18% 1Cr13 合金工具钢Wc=0.1% WCr=13%

Cr12MoV 合金工具钢Wc.>1% WCr=12%

ZG270-50

铸钢屈服强度270MP 抗拉强度500MP

六、填图及计算

1、在下图中数字所标的四个区域内填上相应的组织组成物。（8分）

1：F+A 2：A+Fe3CⅡ 3：A+Fe3CⅡ+Ld 4：Fe3CⅠ+Ld 5：A 6：F+ Fe3CⅡ 7：F+P 8：P+Fe3CⅡ 9：P+Fe3CⅡ+Ld’ 10：Fe3CⅠ+ Ld’

２、计算上图中含碳量为0.77%的铁碳合金中常温下铁素体与渗碳体的相对含量。（4分）

解：如右图，根据杠杠定律，有

W F =(6.69-0.77)/(6.69-0)×100％=88.5％0 0.77 6.69

W F e3C=(0.77-0)/(6.69-0)×100％=11.5％ F P Fe3C

七、问答题

1、下图为T8钢的等温转变曲线（C曲线），若使该钢在620℃进行等温转变，并经不同时间等温后，按图中1、

2、3速度冷至室温，试问各获得什么组织？（6分）(索氏体S形成温度650到600)

温度℃

A1

700

550

Ms

1 2 3

Mf

时间

题1图T8钢的等温转变曲线

1：M+残余 A 2：残余A+M+S 3：M+S

2、什么是热塑性塑料？说明其最常用的三种成型方法？各适于成型哪一类制品？（6分）

3、如图所示的两种焊件，其焊缝布置是否合理？若不合理，请说明原因并在图上加以改正。（4分）

（a）（b）

题3图焊件的焊缝布置

4、分析下图铸件的特点，选择其浇注位置及分型面，并在图中用规定作图符号表示出来。（4分）

题4图槽轮铸件

一、名词解释

答案：

１、固溶体————合金在固态下，组员间仍能互相溶解而形成的均匀相。

２、退火————是将工件加热到临界点（A1、A2、Acm）以上或在临界点以下某一温度保存一定时间后，以十分缓慢的冷却速度（炉冷、坑冷。灰冷）进行冷却的一种操作工艺。

３、同素异构转变————同一元素在固态下随温度变化而发生的晶体结构的转变，称为同素异晶转变。

４、铸造工艺图————是用各种工艺符号或文字，将铸造造型方法、铸件的浇注位置及分型面、工艺参数、型芯等绘制在零件图上的图形。

５、焊接性————是指对焊接加工的适应性，即在一定的焊接工艺条件（焊接方法、焊接材料、焊接工艺参数和结构形式等）下，获得优质焊接接头的难易程度。

二、填空题

答案：

）

1、500~650℃回火索氏体（S

回

2、σs H R C a k

3、体心立方面心立方密排六方体心立方面心立方

4、加热保温冷却内部组织性能

5、镦粗拔长冲孔扭转弯曲（或切肩、错移）

6、塑性（韧性）渗碳体铁素体

7、作为电极填充金属

8、强度和硬度塑性和韧性

9、化学成分金属组织

10、型材铸件锻件冲压件焊接件

11、液态收缩凝固收缩固态收缩

12、冲压自由锻模锻

三、判断题

答案：

1、√；

2、×；

3、×；

4、√；

5、×；

6、×；

7、√；

8、×；

9、×；10、×；

11、√；12、×；13、√。

四、单项选择题

1、（A）（B）；

2、（D）（B）；

3、（C）；

4、（A）；

5、（C）；

6、（A）（D）；

7、（C）；

8、（C）；

9、（A）；10、（C）。

五、指出下列钢号

钢号类型牌号中各符号和数字含义

Q235-A.F 普通碳素结构钢Q：屈字拼音首字母235：屈服强度值A：质量等级F：沸腾钢

60Si2Mn合金弹簧钢60：含碳量0.6%，Si2：含硅1.5%到 2.5%，Mn：含锰量小于或等于1.5%

T10A 碳素工具钢T：碳字拼音首字母，10：含碳量1%，A：高级优质钢

GCr15滚动轴承钢G：滚字拼音首字母，Cr15：含铬1.5% 0Cr19Ni9不锈钢0：含碳量小于0.1%，Cr19：含铬

19%，Ni9：含镍9%

。

六、填图及计算

1、（8分）

（1）F+P（或铁素体+珠光体）（2）P+ Fe3CⅡ（珠光体+二次渗碳体）（3）P+ Fe3CⅡ+ L′d（珠光体+二次渗碳体+低温莱氏体）（4）L′d+ Fe3CⅠ（低温莱氏体+一次渗碳体）

评分标准：答对符号或文字每区给1分。

2、（4分）

解：如右图，根据杠杠定律，有

W F =(6.69-0.77)/(6.69-0)×100％=88.5％0 0.77 6.69

W F e3C=(0.77-0)/(6.69-0)×100％=11.5％ F P Fe3C 七、问答题

答案：

1、（6分）

答：热塑性塑料是指受热时软化或熔融、冷却后硬化，韧性好，可反复成形的塑料。（2分）

热塑性塑料最常用的三种成型方法是注射、挤出、吹塑。（2分）注射成型能生产形状复杂、薄壁、嵌有金属或非金属的塑料制品。挤出成形通过不同形状和结构的口模连续挤出，获得不同形状的型材，如管、棒、带、丝、板等。吹塑成形用于制造中空制品和薄膜。（2分）

2、（6分）

答：图中三种冷却速度所获得的组织为：

（1）马氏体+残余奥氏体（M+A′）

（2）索氏体+马氏体+残余奥氏体（S+M+A′）

（3）索氏体（S）

3、（4分）

答：a）不合理，内孔应整体加工出来，套在法兰内焊接。

b）不合理，应避免三边交叉焊缝。可如图切角留空。

（a）（b）

题3图焊件的焊缝布置

。

4、（4分）

答：回转体零件尽量放在一个沙箱中造型以防止错箱，铸件的重要加工面、工作面、受力面应尽量放在底部或侧部，以防止这些面产生铸造缺陷。图示的槽轮应该整体放在下箱。

浇注位置

及分型面如图所

示。

题4图铸件上下