金属工艺学第五版(邓文英)课后习题解答
金属工艺学第五版课后习题详解
第二篇，第一章，P48页3、某定型生产的厚铸铁件，投产以来质量基本稳定，但近一段时间浇不到和冷隔的缺陷突然增多，试分析其可能的原因。
答：浇不到和冷隔缺陷增多是由于液态合金的充型能力降低所致，由于投产以来质量基本稳定，因此，其结构影响因素应予以排除。
可能的原因有：1、材料化学成分发生变化，其结晶温度范围变宽。
导致流动性变差。
2、浇注温度及充型压力变小也会造成充型能力的降低。
3、铸型材料导热过快或铸型温度较低，使得液态合金温度降低过快。
4、铸型排气不畅或考虑天气因素导致温度降低过快。
4、既然提高浇注温度可改善充型能力，那么为什么又要防止浇注温度过高？答：浇注温度过高铸件容易产生缩孔、缩松、粘砂、析出性气孔、粗晶等缺陷，降低了出来的力学性能，因此，在保证充型能力的前提下，浇注温度不宜过高。
8、试用下面异形梁铸钢件分析其热应力形成原因，并用虚线标出铸件的变形方向。
第二篇，第三章，P73页4、浇注位置选择和分型面选择哪个重要？若它们的选择方案发生矛盾该如何统一？答：浇注位置是指浇注时铸件在型内所处的位置，铸件的浇注位置正确与否对铸件质量影响较大，是制定铸造方案时必须优先考虑的。
当浇注位置和分型面选择发生矛盾时，应首先考虑浇注位置，而后，根据试样形状、技术要求等内容对其分型面进行分型面的综合考虑评价，同时还需采用必要的措施，如施加冒口、安放冷铁等，获得合格的铸件产品。
5、图示铸件在单件生产条件下选用哪种造型方法。
（a）支架-整模造型（a）支架-分模造型（c）绳轮-挖砂造型+四箱造型（c）绳轮-活块造型（c）绳轮-环芯造型+分模造型环芯7、试绘制图示调整座铸件在大批量生产中的铸造工艺图。
用切削的方式加工出凹槽用钻孔方式加工内螺纹立铸卧铸成对卧铸-最优的大批量生产工艺第二篇，第四章，P81页2、什么是铸件的结构斜度？它与起模斜度有何不同？图示铸件结构是否合理？应如何改正？答：结构斜度是指铸件垂直于分型面上的不加工表面具有的斜度，是为了更好起模而设计。
金属工艺学第五版课后习题详解
⾦属⼯艺学第五版课后习题详解《⾦属⼯艺》习题答案第⼀篇，第⼀章，P11页3、对于具有⼒学性能要求的零件，为什么在零件图上通常仅标注其硬度要求，⽽极少标注其他⼒学性能要求？答：硬度是指除了表⾯抵抗局部变形、特别是塑性变形、压痕、划痕的能⼒，反应了⾦属材料综合的性能指标，同时，各种硬度与强度间有⼀定的换算关系，故在零件图的技术条件下，通常只标出硬度要求，其他⼒学性能要求可以按照换算关系获得。
5、下列符号所表⽰的⼒学性能指标名称和含义是什么？答：σb：抗拉强度，材料抵抗断裂的最⼤应⼒。
σs：屈服强度，塑性材料抵抗塑性变形的最⼤应⼒。
σ：条件屈服强度，脆性材料抵抗塑性变形的最⼤应⼒σ-1：疲劳强度，材料抵抗疲劳断裂的最⼤应⼒。
δ：延伸率，衡量材料的塑性指标。
αk：冲击韧性，材料单位⾯积上吸收的冲击功。
HRC：洛⽒硬度，HBS：压头为淬⽕钢球的布⽒硬度。
HBW：压头为硬质合⾦球的布⽒硬度。
第⼀篇，第⼆章，P23页2、⾦属的晶粒粗细对其⼒学性能有什么影响，细化晶粒的途径是是什么？答：⼀般来说，同⼀成分的⾦属，晶粒越细，其强度、硬度越⾼，⽽且塑性和韧性也愈好。
影响晶粒粗细的因素很多，但主要取决于晶核的数⽬，晶核越多，晶核长⼤的余地愈⼩，长成的晶粒越细，主要途径有：1、提⾼冷却速度，增加晶核数⽬；2、添加变质剂（孕育处理），增加外来晶核；3、热处理或塑性加⼯，固态⾦属晶粒细化；4、凝固时震动液体，碎化结晶的枝状晶。
第⼀篇，第三章，P29页3、碳钢在油中淬⽕，后果如何？为什么合⾦钢通常不在⽔中淬⽕？答：由于碳钢的淬透性较差，因此在油中淬⽕时，⼼部冷却速度较慢，可能得不到马⽒体组织，降低了材料的⼒学性能。
对于合⾦钢，其淬透性较好，若在⽔中淬⽕，其整个截⾯将全部变成马⽒体，内应⼒较⼤，容易产⽣变形及开裂。
5、钢锉、汽车⼤弹簧、车床主轴。
发动机缸盖螺钉最终热处理有何不同？答：钢锉的最终热处理为淬⽕+低温回⽕，其组织为低温回⽕马⽒体，主要提⾼表⾯的硬度及耐磨性。
金属工艺学第五版课后习题解答修图版
铸造：第四章 砂型铸件的结构设计
2.什么是铸件的结构斜度？它与起模斜度有何不同？ 图示铸件的结构是否合理？应如何改正？ p81
在零件设计中所确定的非加 工表面斜度为结构斜度。而 在绘制铸造工艺图中加在垂 直分型面的侧面所具有的斜 度称为起模斜度，以使工艺 简化和保证铸件质量。
铸造：第四章 砂型铸件的结构设计
6.为什么铸件要有结构圆角？图示铸件上哪些圆角不 够合理？应如何修改？ p81
铸造：第四章 砂型铸件的结构设计
7.下图所示的支架件在大批量生产中该如何改进其设 计才能使铸造工艺得以简化？ p81
尽量避免铸件起模方 向存有外部侧凹，以 便于起模。
铸造：第四章 砂型铸件的结构设计
p73
I方案存在错箱可能。 该零件不算太高，故 方案II稍好，从冒口
II
安放来看，II方案容 易安放。
I
铸造：第三章 砂型铸造
5.图示铸件在单件生产条件下该选用哪种造型方法？
方案I： 分型面为
大截面处，且为平面，
方案可行。
铸造：第三章 砂型铸造
5.图示铸件在单件生产条件下该选用哪种造型方法？
4 确定焊缝位置，选择焊接方法，制定 装配焊接次序。
筋 板
5000
600
6
10
3600
上翼板 300
腹板 8 800
下翼板
焊接：第四章 焊接结构设计
4 确定焊缝位置，选择焊接方法，制定装配焊接次序。
焊接方法: 手工电弧焊、二氧化碳气体保护焊
试制样机时该连杆宜采用砂型铸造方法p93当年产量为1万件时宜采用金属型铸造方法当年产量超过10万件时宜采用压力铸造方法
金属工艺学习题
金属工艺学第五版课后习题答案本文件自己制作，版权所有，请勿侵犯金属材料的主要性能（1）什么是应力？什么是应变？（2）缩颈是如何产生的？发生在拉伸曲线哪个阶段？（3）对于具有力学性能要求的零件，为什么在零件图上通常仅标注其硬度要求，而极少标注其他力学性能要求? （4）布氏硬度法和洛氏硬度法各有什么优缺点？（5）下列符号所表示的力学性能指标名称和含义是什么？铁碳合金（1）什么是过冷现象?过冷度指什么？（2）金属的晶粒粗细对其力学性能有什么影响？细化晶粒的途径有哪些？（3）什么是同素异晶转变？室温和1100度的纯铁晶格有何不同（4）（5）试绘简化的铁碳合金状态图（6）分析在缓慢冷却下，亚共析钢和过共析钢的结晶过程和室温组织？钢的热处理（1）什么是正火，退火？他们的特点和用途有何不同？（2）亚共析钢的淬火温度该如何选择？温度过高或过低有何弊端？（3）碳钢在油中淬火，后果如何？为什么合金钢通常不在水中淬火？（4）钢在淬火后为什么不立即回火？三种回火的用途有何不同？（5）钢锉，汽车大弹簧，车床主轴，发动机缸盖螺钉的最终热处理有何不同？（6）生活用手缝针，汽车变速箱齿轮盖采用那种热处理？为什么？第四章工业用钢（1）下列牌号钢个属于哪类钢？试说明数字于符号的关系？哪些焊接性能好？15 40 Q195 Q345 CrWMn 40Cr 60Si2Mn（2）比较碳素工具钢与合金工具钢，以及适用场合有何不同？（3）填表（4）仓库中混存三种规格相同的20钢，45钢，T10钢，请提出一种最为简便的区分方法？（5）现拟制造如下产品，请选出适合的钢号？六角螺钉，车床主轴，钳工錾子，液化石油气灌，活扳手，脸盆，自行车弹簧，门窗合页（7）下列该选用哪些钢号？宜采用哪种热处理？汽车板簧，台钳钳口，自行车轴档铸造铸造工艺基础（1）为什么铸造师毛皮生产中的重要方法？试从铸造的特点并结合示例分析？（2）什么是液态合金的冲型能力？他与合金的流动性有何关系？不同成分的合金为何流动性不同？（3）某定型生产的后铸铁件，投产以来质量基本稳定，但近一段时间浇不到和冷隔缺陷突然增加，是分析其可能的原因？（4）既然提高浇注温度可以改善冲型能力，那么为什么又要防止浇注温度过高?（5）缩孔和缩松有何不同？为何缩孔比缩松较容易防止？（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？上述两种凝固原则适用场合有何不同？（7）某铸件时常产生裂纹缺陷，如何鉴别其裂纹性质？如果属于热烈，应该从哪些方面寻早产生原因？（8）上册P49（9）如何区分气孔，缩孔，砂眼，夹渣缺陷？存在铸造缺陷的铸件是否属于废品？常用合金铸件的生产（1）试从石墨的存在分析灰铸铁的力学性能和其他性能特征？（2）影响铸铁石墨化因素是什么？为什么铸铁牌号不用化学式表示？（3）灰铸铁最适合制造哪类铸件？试举例车床上十种灰铸铁件名称？示例说明选用灰铸铁，而不选用铸钢的原因？（4）HT100，HT150,HT200,HT300,的显微组织有何不同？为什么HT150.HT200灰铸铁应用最广？（5）某产品的灰铸铁件壁厚有5mm25mm两种。
金属工艺学_邓文英_第五版_课后习题参考答案
第一章（p11）1.什么是应力？什么是应变？答：应力是试样单位横截面的拉力；应变是试样在应力作用下单位长度的伸长量2．缩颈现象在拉伸实验中当载荷超过拉断前所承受的最大载荷时，试样上有部分开始变细，出现了“缩颈”。
缩颈发生在拉伸曲线上bk段。
不是，塑性变形在产生缩颈现象前就已经发生，如果没有出现缩颈现象也不表示没有出现塑性变形。
布氏硬度法和洛氏硬度法各有什么优缺点？下列材料或零件通常采用哪种方法检查其硬度？库存钢材硬质合金刀头锻件台虎钳钳口洛氏硬度法测试简便，缺点是测量费时，且压痕较大，不适于成品检验。
布氏硬度法测试值较稳定，准确度较洛氏法高。
；迅速，因压痕小，不损伤零件，可用于成品检验。
其缺点是测得的硬度值重复性较差，需在不同部位测量数次。
硬质合金刀头，台虎钳钳口用洛氏硬度法检验。
库存钢材和锻件用布氏硬度法检验。
第五题下列符号所表示的力学性能指标名称和含义是什么?σb抗拉强度它是指金属材料在拉断前所能承受的最大应力.σs屈服点它是指拉伸试样产生屈服时的应力。
σ2.0规定残余拉伸强度σ1-疲劳强度它是指金属材料在应力可经受无数次应力循环不发生疲劳断裂，此应力称为材料的疲劳强度。
σ应力它指试样单位横截面的拉力。
a K冲击韧度它是指金属材料断裂前吸收的变形能量的能力韧性。
HRC 洛氏硬度它是指将金刚石圆锥体施以100N的初始压力，使得压头与试样始终保持紧密接触，然后，向压头施加主载荷，保持数秒后卸除主载荷。
以残余压痕深度计算其硬度值。
HBS 布氏硬度它是指用钢球直径为10mm，载荷为3000N为压头测试出的金属的布氏硬度。
HBW 布氏硬度它是指以硬质合金球为压头的新型布氏度计。
第二章（p23）(1)什么是“过冷现象”?过冷度指什么？答：实际结晶温度低于理论结晶温度（平衡结晶温度），这种线性称为“过冷”。
理论结晶温度与实际结晶温度之差，称为过冷度。
（2）金属的晶粒粗细对其力学性能有什么影响？细化晶粒的途径有哪些？答：金属的晶粒粗细对其力学性能有很大影响。
金属工艺学第五版课后习题详解
件下，通常只标出硬度要求，其他力学性能要求可以按照换
算关系获得。
《机械制造基础》课后练习讲解
5、下列符号所表示的力学性能指标名称和含义是什么？ 答：σ b：抗拉强度，材料抵抗断裂的最大应力。 σ s：屈服强度，塑性材料抵抗塑性变形的最大应力。 σ σ
0.2：条件屈服强度，脆性材料抵抗塑性变形的最大应力 -1：疲劳强度，材料抵抗疲劳断裂的最大应力。
和落料件尺寸不同，对于φ50mm冲孔模，其获得的孔径为
φ50mm ，而获得的落料件尺寸要大于φ50mm 。 3、用φ250×1.5mm的坯料能否一次拉深成直径φ50mm的拉深
件，应采取哪些措施才能保证正常生产？
答：该零件的拉伸系数m为0.2，变形程度越大，坯料被拉入 凹模越困难，易产生废品。可以采用多次拉深工艺，每次拉深 后进行退火处理，同时施加润滑，安放压边圈。
发动机缸盖螺钉为渗碳+淬火+低温回火，表层组织为回火马
氏体组织，表面具有较高的硬度和耐磨性，而心部为索氏体 组织，具有较高的综合机械性能，达到“面硬心软”的使用 目的。
《机械制造基础》课后练习讲解 第一篇，第四章，P35页
1、下列牌号钢各属于哪类钢？试说明牌号中数字和符号的 含义，其中哪些牌号钢的焊接性能好？ 15 40 Q195 Q345 CrWMn 40Cr 60Si2Mn 40 ；普通碳素结构钢：
《机械制造基础》课后练习讲解
7、试绘制图示调整座铸件在大批量生产中的铸造工艺图。
用钻孔方式加工内螺纹
立铸
用切削的方式加工出凹槽
《机械制造基础》课后练习讲解 卧铸
《机械制造基础》课后练习讲解 成对卧铸-最优的大批量生产工艺
《机械制造基础》课后练习讲解 第二篇，第四章，P81页
金属工艺学习题答案
式中 Δl——伸长量( mm )
l——原始长度( mm)
（2）缩颈现象在力—拉伸图上哪一点？如果没有出现缩颈现象，是否表示该试样没 发生塑性变形？
答：当载荷超过试样所能承受的最大载荷 时，试样上某部分形开始变细就出出了颈
缩现象。颈缩发生在拉伸曲线上 bk 段。没有发生颈缩现象，不表示该试样没有发生塑
如果零件的硬度提高，相应的它的塑性就会降低，其它力学性能也会相应改变，同 时，各种硬度与强度间有一定的换算关系，所以通常只在零件图上标注其硬度要求。其 他力学性能要求可以按照换算关系获得。
（4）布氏和洛氏硬度各有什么优缺点？下列情况采用哪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。
第二篇 铸 造
第三章 砂型铸造
第三章 砂型铸造
（3）什么是铸造工艺图？它包括哪些内容？它在铸件生产的准备阶段起着哪些重要 作用？
答：铸造工艺图是在零件图上用各种工艺符合及参数表示出铸造工艺方案的图形。
包括：浇注位置，铸型分型面，型芯的数量、形状、尺寸及其固定方法，加工余量， 收缩率，浇注系统，起模斜度，冒口和冷铁的尺寸和布置等。
库存钢材——布氏硬度
锻件——布氏硬度
硬质合金刀头——洛氏硬度
台虎钳钳口——洛氏硬度。
（5）下列符号所代表的力学性能指标的名称和含义是什么？
E, s ,b , 0.2 , 1, , ,k , HRC, HBS, HBW , HV .
答：E——弹性模量。表示引起单位变形时所需要的应力。即材料的 E 越大，产生 的弹性变形越小，刚度越大。E 值主要取决于材料的本性。
：断面收缩率。是指试样拉断处横截面积的收缩量Δ S 与原始横截面积 S0 之比。
s0 s1 100% s0
金属工艺学第五版答案(3篇)
第1篇第一章绪论一、填空题1. 金属工艺学是研究金属材料的加工、成形和性能的科学。
2. 金属工艺学的研究对象包括金属材料的加工、成形和性能。
3. 金属工艺学的研究内容包括金属材料的制备、加工、成形和性能评价。
二、选择题1. 金属工艺学的研究对象是（）。
A. 金属材料的制备B. 金属材料的加工C. 金属材料的成形D. 以上都是答案：D2. 金属工艺学的研究内容包括（）。
A. 金属材料的制备B. 金属材料的加工C. 金属材料的成形D. 金属材料的性能评价答案：D三、简答题1. 简述金属工艺学的研究内容。
答：金属工艺学的研究内容包括金属材料的制备、加工、成形和性能评价。
具体如下：（1）金属材料的制备：研究金属材料的冶炼、铸造和粉末冶金等制备方法。
（2）金属材料的加工：研究金属材料的切割、变形、热处理等加工方法。
（3）金属材料的成形：研究金属材料的冲压、弯曲、拉伸等成形方法。
（4）金属材料的性能评价：研究金属材料的力学性能、物理性能、化学性能等。
2. 简述金属工艺学的研究意义。
答：金属工艺学的研究意义如下：（1）提高金属材料的加工效率和质量，降低生产成本。
（2）拓宽金属材料的加工领域，满足不同行业的需求。
（3）推动金属工艺技术的发展，提高金属材料的性能和寿命。
（4）促进金属加工行业的科技进步和产业升级。
第二章金属材料的制备一、填空题1. 金属材料的制备主要包括冶炼、铸造和粉末冶金等。
2. 冶炼是将金属从矿石中提取出来的过程。
3. 铸造是将金属熔化后浇注成一定形状的过程。
二、选择题1. 金属材料的制备方法中，属于热加工工艺的是（）。
A. 冶炼B. 铸造C. 粉末冶金D. 以上都是答案：D2. 下列哪种金属材料的制备方法属于热加工工艺（）。
A. 钢铁冶炼B. 铝合金铸造C. 钛合金粉末冶金D. 铜合金挤压答案：B三、简答题1. 简述冶炼的过程。
答：冶炼是将金属从矿石中提取出来的过程，主要包括以下几个步骤：（1）选矿：从矿石中分离出有价值的金属矿物。
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上翼板
3600 下翼板
焊接：第四章 焊接结构设计
4
确定焊缝位置，选择焊接方法，制气体保护焊
端面车刀
切断刀
作业题解答
铸造：第一章 铸造工艺基础
8.试用下面异形梁铸钢件分析其热应力的形成原 因，并用虚线表示出铸件的变形方向。p49
形成原因：壁厚不均匀。
铸造：第二章
常用合金铸件的生产
9.下列铸件宜选用哪类铸造合金？p61 车床床身、摩托车气缸体：灰铸铁 气缸套: 合金铸铁
火车轮：铸钢
压气机曲轴：球墨铸铁
压力加工：第三章 板料冲压
2
用φ50冲孔模具来生产 φ50落料件能否保证冲压件的精度？ 为什么？ p138
不能保证冲压件的精度。因为φ50冲孔模具的凸模直
径为50mm，凹模的直径为50+Z mm，而φ50落 料件所要求的凹模直径为50mm，所以此模具生产的落 料件直径大于50mm。
焊接：第一章 电弧焊
4
如图所示，拼接大块钢板是否合理？为什么？为减少焊 接应力与变形，应怎样改变？其合理的焊接次序是什么？p167
1 1 1 2 1 1 1
2
焊接：第二章 其他常用焊接方法
6
下列制品该选用什么焊接方法？ 自行车车架：硬钎焊 石油液化气罐主焊缝：缝焊、 自行车圈：缝焊（电阻焊） 电子线路板：软钎焊（一般）、激光、真空电子束 钢轨对接：电渣焊、对焊 不锈钢触罐：氩弧焊 钢管连接：对焊（闪光对焊 ） 焊缝钢管：摩擦焊 汽车油箱：缝焊
铸造：第五章 特种铸造
8.某公司开发的新产品铸铝小连杆，请问： p93 试制样机时，该连杆宜采用 砂型铸造 方法
当年产量为1万件时，宜采用
金属型铸造 方法
方法。
当年产量超过10万件时，宜采用 压力铸造
补充习题
下列铸件在大批量生产时，以什么铸造方法 为宜？ 铝活塞金属型铸造、汽轮机叶片熔模铸造、 汽缸套离心铸造、车床床身砂型铸造、摩托车 气缸体压力铸造、汽车喇叭压力铸造、大口径 污水管离心铸造、大模数齿轮滚刀熔模铸造
自来水管道弯头：可锻铸铁
减速器蜗轮：青铜、ZCuSn10P1
铸造：第三章 砂型铸造
5.图示铸件在单件生产条件下该选用哪种造型方法？
p73
II
I方案存在错箱可能。 该零件不算太高，故 方案II稍好，从冒口 安放来看，II方案容 易安放。
I
铸造：第三章 砂型铸造
5.图示铸件在单件生产条件下该选用哪种造型方法？ 方案I： 分型面为曲 面，不利于分型。
p177
焊接：第四章 焊接结构设计
1
以下工件焊缝是否合理？若不合理，请加以改正。 p191
焊接：第四章 焊接结构设计
1
以下工件焊缝是否合理？若不合理，请加以改正。 p191
焊接：第四章 焊接结构设计
1
以下工件焊缝是否合理？若不合理，请加以改正。
4 确定焊缝位置，选择焊接方法，制定 装配焊接次序。
妨碍拔模。
II
铸造：第三章 砂型铸造
6.图示铸件有几种分型方案？在大批量生产中应选择 哪种方案？ p73
I
III
II
应采用方案III，方案I需要活块，且下面活 块难以取出；方案II需要挖砂。
铸造：第四章 砂型铸件的结构设计
2.什么是铸件的结构斜度？它与起模斜度有何不同？ 图示铸件的结构是否合理？应如何改正？ p81 在零件设计中所确定的非加 工表面斜度为结构斜度。而 在绘制铸造工艺图中加在垂 直分型面的侧面所具有的斜 度称为起模斜度，以使工艺 简化和保证铸件质量。
9.试用内接圆方法确定下图所示铸件的热节部位？在 保证尺寸H的前提下如何使铸件的壁厚尽量均匀？
p81
铸造：第四章 砂型铸件的结构设计
10.分析下图中砂箱箱带的两种结构各有何优缺点？ 为什么？ p81 a：结构简单，但交叉 接头处热节较大，易 产生裂纹。 b：交错接头的热节较 小，可缓解内应力， 抗裂性较好，但结构 较复杂。
铸造：第四章 砂型铸件的结构设计
6.为什么铸件要有结构圆角？图示铸件上哪些圆角不 够合理？应如何修改？ p81
铸造：第四章 砂型铸件的结构设计
7.下图所示的支架件在大批量生产中该如何改进其设 计才能使铸造工艺得以简化？ p81
尽量避免铸件起模方 向存有外部侧凹，以 便于起模。
铸造：第四章 砂型铸件的结构设计
I
II
方案II：分型面在最 大截面处，且为平面， 方案可行。
铸造：第三章 砂型铸造
5.图示铸件在单件生产条件下该选用哪种造型方法？
II
I
两方案均可，
但型芯头形状 不同。
铸造：第三章 砂型铸造
6.图示铸件有几种分型方案？在大批量生产中应选择 哪种方案？ p73
应采用方案I，方案II
I
型芯稳定，但φ40凸台
压力加工：第二章 锻造
7
图示零件采用锤上模锻制造，请选择最合适的分模面 位置？ p127
压力加工：第二章 锻造
11
下列制品该选用哪种锻造方法制作？
p127
活搬手（大批量）：锤上模锻 铣床主轴（成批）：曲柄（摩擦）压力机 模锻 大六角螺钉（成批）：摩擦压力机模锻
起重机吊钩（小批）：胎模锻
万吨轮主传动轴（单件）：自由锻