工程材料与成型工艺基础习题汇编答案--老师版
工程材料及成型技术基础模考试题(含答案)
工程材料及成型技术基础模考试题（含答案）一、单选题（共90题，每题1分，共90分）1、模锻件上平行于锤击方向(垂直于分模面)的表面必须有斜度,其原因是( )。
A、增加可锻性B、防止产生裂纹C、便于从模膛取出锻件D、飞边易清除正确答案：C2、为了改善高速钢铸态组织中的碳化物不均匀性,应进行( )。
A、正火B、锻造加工C、完全退火D、球化退火正确答案：B3、可锻铸铁适宜制造薄壁小件,这是由于浇注时其( )A、易得到白口组织B、石墨化完全C、收缩较小D、流动性较好正确答案：A4、T10钢锻坯切削加工前,应进行的预备热处理是( )。
A、完全退火B、去应力退火C、球化退火D、再结晶退火正确答案：C5、铸件的壁厚越厚,铸件强度越低,这是因为壁厚越厚( )A、易产生气孔B、易产生浇不足、冷隔C、易产生缩孔、晶粒粗大D、易产生白口组织正确答案：C6、过共析钢正常的淬火加热温度是( )。
A、Ac1+30~70℃B、Accm+30~70℃C、Ac3+30~70℃D、Ac1-30~70℃正确答案：A7、平衡状态下抗拉强度最高的材料是()A、20B、45C、65D、T9正确答案：D8、铸件同时凝固主要适用于( )。
A、铸铝件B、铸钢件C、灰口铸铁件D、球墨铸铁件正确答案：C9、选择金属材料生产锻件毛坯时,首先应满足( )。
A、硬度高B、塑性好C、无特别要求D、强度高正确答案：B10、亚共析钢常用的退火方法是( )。
A、完全退火B、球化退火C、等温退火D、均匀化退火正确答案：A11、锻造加热温度过高会产生过热、过烧。
过热指的是( )。
A、晶界物质氧化B、含碳量下降C、晶粒急剧长大D、表层氧化正确答案：C12、间隙相与间隙化合物的( )A、结构和性能都相同B、结构不同,性能相同C、结构相同,性能不同D、结构和性能都不相同正确答案：B13、共析成分的合金在共析反应γ→(α+β)刚结束时,其相组分为( )A、γ+(α+β)B、(α+β)C、α+βD、γ+α+β正确答案：C14、板料冲压工序中,属于变形工序的是()P119A、冲孔B、翻边C、落料D、剪切正确答案：B15、现有一碳钢支架刚性不足,可有效解决此问题的方法是( )A、改用另一种碳钢B、进行热处理改性C、改变该支架的截面与结构形状尺寸。
工程材料与成型技术基础部分课后答案1
④减少焊接拉应力
⑤操作上填满弧坑
产生冷裂纹的主要原因是焊接结构设计不合理、焊缝布置不当、焊接工艺措施不合理，如焊前未预热、焊后冷却快等。
防止冷裂纹的措施：
1.选用低氢型焊材或焊接方法
2.焊前严格清理焊件表面油污2.焊接接头的组织பைடு நூலகம்性能：
相变重结晶区：由于金属发生了重结晶，随后在空气中冷却，因此可以得到均匀细小的正火组织。
不完全重结晶区：由于部分金属发生了重结晶，冷却后可获得细化的铁素体和珠光体，而未重结晶的部分金属则得到粗大的铁素体。
焊缝及热影响区的大小和组织性能变化的程度取决雨焊接方法，焊接规范，接头形式等因素。
3.焊接低碳钢时，其热影响区的组织性能有什么变化：
（1）焊缝金属区，熔焊时，在凝固后的冷却过程中，焊缝金属可能产生硬、脆的淬硬组织甚至出现焊接裂纹。
（2）融合区，该区的加热温度在固、液相之间，由铸态组织和过热组织构成，可能出现淬硬组织，该区的化学成分和组织都很不均匀，力学性能很差，是焊接接头中最薄弱的部位之一，
常是焊接裂纹的发源地
（3）热影响区：它包括过热区，此区的温度范围为固相线至1100度，宽度约1—3mm，由于温度高，晶粒粗大，使塑性和韧性降低。
低碳钢的Wc《0.25%焊接性良好，焊接时没有淬硬，冷裂倾向，主要组织性能变化为：①过热区，晶粒粗大，塑性和韧性降低，②相变重结晶区产生均匀细小正义组织，力学性能良好，
③不完全重结晶区有铁素体，珠光体，力学性能不均匀。
4.何谓弯曲回弹？请列举.......措施。
弯曲件在弯曲变形结束后，会伴随一些弹性恢复从而造成工件弯曲角度半径与模具的形状、尺寸不一致的现象，称为弯曲件的回弹现象。措施：当弯曲半径一定时，板料越厚，则回弹越小。
材料成型工艺基础部分习题答案
材料成型工艺基础部分习题答案材料成型工艺基础部分习题答案答:高速钢刀具磨损的主要原因是切削时，切削、工件材料中含有的一些硬度极高的微小硬质点及积屑瘤碎片和锻、铸件表面残留的夹砂在刀具表面刻划出沟纹硬质合金刀具磨损的主要原因是磨粒磨损、粘接磨损、扩散磨损、氧化磨损。
异同点：除磨粒磨损外，粘接磨损、扩散磨损、氧化磨损与温度有关原因：在不同切削速度下引起刀具磨损的原因及剧烈程度不同42道具破损与磨损的原因有何本质区别？答：刀具的破损实际上就是刀具的非正常磨损。
破损与磨损的本质区别在于，磨损是不可避免的，而且磨损是刀具缓慢失效的过程，而刀具的破损在生产中是可以避免的，而且破损会使刀具迅速失效7试述铸钢的铸造性能及铸造工艺特点。
答：铸钢的强度高。
具有优良的'塑性，适合制造承受大能量冲击符合下高强度、高韧性的铸件。
工艺特点:a.铸钢用砂应具有高的耐火度、良好的透气性和退让性、低的发气量等b.安放冒口和冷铁c.在两壁交接处设防裂肋，以防止铸钢件部分产生裂纹d.铸钢件的热处理23电弧的三个区是哪三个区？每个区的电现象怎样？由此导致的温度分布有何特点？答：阴极区、阳极区、弧柱区阴极区，阴极材料发射电子的强度与其待女子的逸出功有关，阴极温度下降阳极区，阳极区接受有弧柱来的电子留和向弧柱提供正离子流。
阳极温度升高弧柱区，中性的气体原子和分子受到电场的作用产生激励或电离。
弧柱具有较高的温度37什么是逆铣？什么是顺铣？各有什么特点？答：切削部分刀齿的旋转方向与工件进给方向相反叫逆铣切削部分刀齿旋转方向与工件进给方向相同叫顺铣特点：逆铣刀齿刚接触工件时不能切入工件、只在加工表面挤压滑行、降压表面质量。
加剧刀具磨损；顺铣可提高铣刀耐用度和加工表面质量、铣削力始终压向工作台43简述磨削的特点答：a磨削加工的精度高，表面粗糙度值小b磨削的径向磨削力大，且作用在工艺系统刚性较差的方向c磨削温度高d砂轮有自锐作用e磨削除可以加工铸铁、碳钢、合金钢等一般结构材料外，还能加工一般刀具难以切削的高硬度材料，但不宜加工塑性较大的有色金属f 磨削加工的工艺范围广，还常用于各种刀具的刃磨g磨削在切削加工中的比重日益增加。
工程材料与成形技术基础习题含答案.docx
一、填空1、屈服强度是表示金属材料抵抗微量塑性变形的能力。
3、α—Fe的晶格类型为体心立方晶格。
4、γ—Fe的晶格类型为面心立方晶格。
5、随着固溶体中溶质原子含量增加，固溶体的强度、硬度__升高__。
6、金属的结晶包括形核和长大两个基本过程。
7、金属的实际结晶温度___低于 _其理论结晶温度，这种想象称为过冷。
8、理论结晶温度与实际结晶温度之差△T称为___过冷度___。
9、金属结晶时，冷却速度越快，则晶粒越__细小 __。
10、11、12、13、14、铁素体的力学性能特点是塑性、韧性好。
渗碳体的力学性能特点是硬度高、脆性大。
碳溶解在 _γ-Fe__ 中所形成的间隙固溶体称为奥氏体。
碳溶解在 _α-Fe__ 中所形成的间隙固溶体称为铁素体。
珠光体的本质是铁素体和渗碳体的机械混合物。
15 、共析钢的室温平衡组织为P（或珠光体）。
共析钢的退火组织为P （或珠光体）。
16 、亚共析钢的含碳量越高，其室温平衡组织中的珠光体量越多。
17 、在室温平衡状态下，碳钢随着其含碳量的增加，韧、塑性下降。
19 、在铁碳合金的室温平衡组织中，渗碳体相的含量是随着含碳量增加而增加。
20 、在退火态的20 钢、 45 钢、 T8 钢、 T13 钢中，δ和α值最高的是20钢。
21 、共析钢加热到奥氏体状态，冷却后获得的组织取决于钢的_冷却速度 __。
22 、共析钢过冷奥氏体在（A1～680）℃温度区间等温转变的产物是珠光体(或 P) 。
23 、共析钢过冷奥氏体在680～ 600℃温度区间等温转变的产物是索氏体（细珠光体）。
24 、共析钢过冷奥氏体在（600～ 550）℃温度区间等温转变的产物是托氏体 ( 或极细珠光体 ) 。
25 、共析钢过冷奥氏体在550～ 350℃温度区间等温转变的产物是 B 上（或上贝氏体）。
26 、共析钢过冷奥氏体在（350～230）℃温度区间等温转变的产物是下贝氏体 (或 B 下) 。
27、28、亚共析钢的正常淬火温度范围是Ac 3+ 30 ～50℃。
材料成型工艺基础习题解答
第一章金属材料与热处理1、常用的力学性能有哪些？各性能的常用指标是什么？答：刚度：弹性模量E强度：屈服强度和抗拉强度塑性：断后伸长率和断面收缩率硬度：冲击韧性：疲劳强度：2、4、金属结晶过程中采用哪些措施可以使其晶粒细化？为什么？答：过冷细化：采用提高金属的冷却速度，增大过冷度细化晶粒。
变质处理：在生产中有意向液态金属中加入多种难溶质点（变质剂），促使其非自发形核，以提高形核率，抑制晶核长大速度，从而细化晶粒。
7、9、什么是热处理？钢热处理的目的是什么？答：热处理：将金属材料或合金在固态范围内采用适当的方法进行加热、保温和冷却，以改变其组织，从而获得所需要性能的一种工艺。
热处理的目的：强化金属材料，充分发挥钢材的潜力，提高或改善工件的使用性能和加工工艺性，并且可以提高加工质量、延长工件和刀具使用寿命，节约材料，降低成本。
第二章铸造成型技术2、合金的铸造性能是指哪些性能，铸造性能不良，可能会引起哪些铸造缺陷？答：合金的铸造性能指：合金的充型能力、合金的收缩、合金的吸气性；充型能力差的合金产生浇不到、冷隔、形状不完整等缺陷，使力学性能降低，甚至报废。
合金的收缩合金的吸气性是合金在熔炼和浇注时吸入气体的能力，气体在冷凝的过程中不能逸出，冷凝则在铸件内形成气孔缺陷，气孔的存在破坏了金属的连续性，减少了承载的有效面积，并在气孔附近引起应力集中，降低了铸件的力学性能。
6、什么是铸件的冷裂纹和热裂纹？防止裂纹的主要措施有哪些？答：热裂是在凝固末期，金属处于固相线附近的高温下形成的。
在金属凝固末期，固体的骨架已经形成，但树枝状晶体间仍残留少量液体，如果金属此时收缩，就可能将液膜拉裂，形成裂纹。
冷裂是在较低温度下形成的，此时金属处于弹性状态，当铸造应力超过合金的强度极限时产生冷裂纹。
防止措施：热裂——合理调整合金成分，合理设计铸件结构，采用同时凝固原则并改善型砂的退让性。
冷裂——对钢材材料合理控制含磷量，并在浇注后不要过早落砂。
《材料成型工艺基础》部分习题答案
《材料成型工艺基础》部分习题答案《材料成型工艺基础》部分习题答案《材料成型工艺基础》部分习题答案②熔核偏移：在焊接不同厚度或不同材质的材料时，因薄板或导热性好的材料吸热少，散热快而导致熔核偏向厚板或导热差的材料的现象。
③方法：对不同的材质和板厚的材料应满足不同的最小点距的要求；可采用特殊电极和工艺垫片的措施，防止熔核偏移。
⑷．试述电阻对焊和闪光对焊的过程，为什么闪光对焊为固态下的连接接头？答：电阻对焊：先将焊件夹紧并加压，然后通电使接触面积温度达到金属的塑性变形温度（950℃~1000℃），接触面金属在压力下产生塑性变形和再结晶，形成固态焊接接头。
闪光对焊：先通电，后接触。
开始时因个别点接触、个别点通电而形成的电流密度很高，接触面金属瞬间熔化或气化，形成液态过梁。
过梁上存在电磁收缩力和电磁力及斥力而使过梁爆破飞出，形成闪光。
闪光一方面排除了氧化物和杂质，另一方面使得对接触的温度迅速升高。
当温度分布达到合适的状态后，立刻施加顶锻力，将对接处所有的液态物质全部挤出，使纯净的高温金属相互接触，在压力下产生塑性变形和再结晶，形成固态连接接头。
第十二章⑴．钎焊和熔焊最本质的区别是什么？钎焊根据什么而分类？答：①区别：钎焊在低于构件的'熔点的温度下进行，而熔焊是在达到材料的熔点时进行。
②钎焊是根据材料的熔点和受力而分类。
⑵．试述钎焊的特点及应用范围。
钎料有哪几种？答：①特点：a.钎焊过程中，工件加热温度较低，组织和力学性能变化很小，变形也小。
接头光滑平整、焊件尺寸精确；b.可焊接性能差异大的异种金属，对焊件厚度没有严格限制；c.对焊件整体加热钎焊时，可同时钎焊由多条接头组成的、形状复杂的构件，生产率很高；d.钎焊设备简单，生产投资费用少。
②范围:焊接精密仪表，电器零部件，异种金属构件，某些复杂薄板结构。
③类型：硬钎焊、软钎焊。
第十三章⑴．什么叫焊接性？怎样评价和判断材料的焊接性？答：焊接性:被焊金属在一定的焊接方法、焊接材料、工艺参数及结构形式条件下，获得优质焊接接头的难易程度，即金属材料在一定的焊接工艺条件下，表现出“好焊”和“不好焊”的差别。
工程材料及成型技术习题及答案
习题一工程材料的性能1、由拉伸试验可得出哪些力学性能指标?在工程上这些指标是如何定义的？2、说明σs，σb，δ，ψ，E、G、σ-1，αk符号的意义和单位？3、在测定强度上σs和σ0.2有什么不同?4、在设计机械零件时常用哪两种强度指标？为什么?5、在何种服役条件下，屈服强度、抗拉强度、疲劳强度是设计中最有用的数据？6、设计刚度好的零件，应根据何种指标选择材料?采用何种材料为宜？材料的E越大，其塑性越差，这种说法是否正确? 为什么？7、材料的弹性模量E的工程含义是什么？它和零件的刚度有何关系？8、什么是弹性模量E？金属弹性模量的大小主要取决什么因素？9、金属材料刚度与金属机件刚度两者含义有何不同？10、试区别材料刚度与弹性的概念，一个弹簧由于刚度不足或弹性差产生的失效现象有何不同？如何防治二者造成的失效？11、有一低碳钢拉伸试件，d0=10.0mm，L0=50mm，拉伸实验时测得F s=20.5kN，F b=31.5kN，d1=6.25mm，L1=66mm，试确定此钢材的σs，σb，δ，ψ。
12、拉伸试件的原标距长度为50mm，直径为10.0mm，拉断后对接试样的标距长度为79mm，缩颈区的最小直径为4.9mm，求其δ，ψ。
这两个指标，哪个表征材料的塑性更准确？塑性指标在工程上有哪些实际意义？13、一根直径为2.5mm的3m长钢丝受载荷4900N后，有多大变形？（钢丝的弹性模量为205000MN/m2）14、标距不同的伸长率能否进行比较？为什么？15、现有标准圆形长、短试件各一根，原始直径d0=10mm，经拉伸试验，测得其延伸率δ5均为25%，求两试件拉断时的标距长度？这两个试件中那一个塑性较好？为什么？和δ1016、常用的硬度试验方法有几种？其应用范围如何?这些方法测出的硬度值能否进行比较？17、甲乙丙丁四种材料的硬度分别是45HRC，90HRB，800HV，240HBS，试比较这四种材料硬度的高低。
整理工程材料与成形技术基础习题含答案
文件编号：18・DD ・26・51・A0X2040251工程材料及成型技术基础课□ E攵纟因20文件编号：18・DD・26・51・A0 X2040251工程材料及成型技术基础课程教学大纲课程名称：工程材料及成型技术基础英文名称：Engineering Materials and Moulding Technology Foundation课程编码：X2O4O251学时数：48其中实践学时数：4 课外学时数：学分数：3.0适用专业：机械设讣制造及其自动化机械电子工程机械工程过程装备与控制工程一、课程简介《工程材料及成型技术基础》是机械类专业学生的一门重要专业基础课，与先修课程《工程训练》、后续课程《机械制造技术基础》共同探讨机械制造全过程——即从选择材料、制造毛坯、直到加工出零件所涉及的各个方而内容。
要求学生了解机械工程材料的一般知识，掌握常用材料的成分、组织、性能与加工工艺之间的关系及苴用途，使学生具有合理选用材料、正确确左加工方法的能力，并初步掌握零件的结构工艺性，为学生今后的学习、设计、工作打下必备的基础。
二、课程目标与毕业要求关系表三、课程教学内容、基本要求、重点和难点（一）工程材料的结构与性能1.教学内容晶体材料的原子排列；合金的晶体结构：工程材料的性能2.基本要求（1）了解部分：晶体结构及缺陷的形式：单晶体和多晶体：相与组织之间的关系；固溶体和化合物性能：机械性能的概念：材料物理化学性能的概念：陶瓷和髙聚物的结构（2）理解部分：刚度、强度、塑性、韧性与材料之间的关系应用：材料工艺性能的含义（3）掌握部分：晶体结构缺陷与材料性能之间的关系：合金的相的种类及对性能的影响；硬度的测量、表示方法及应用（4）熟练掌握：材料强化方式3.重点和难点（1）重点：金属的三种典型晶体结构；实际金属中的三类晶体缺陷：合金的相结构：材料的力学性能指标Os、©b、§、Ok、HB、HRC及与材料之间的关系（2）难点：材料强化方式（二）金属材料的凝固与固态相变1.教学内容金属结晶过程的基本规律；二元合金相图的分析：铁碳相图的分析：钢在加热和冷却时的转变2.基本要求（1）了解部分：金属结晶过程的基本规律及影响因素：铁的同素异构转变：二元相图的意义和基本类型：钢在加热时的转变（2）理解部分：细化晶粒的方法；二元相图的基本类型和结晶过程特点：相图与材料使用性能和工艺性能之间关系；连续冷却转变曲线；钢在冷却时的转变产物及性能特点（3）掌握部分：杠杆定律：匀晶相图：共晶转变：包晶转变；共析转变（4）熟练掌握：铁碳相图的规律及应用3.重点和难点（1）重点：铁碳合金的基本相：碳钢室温下的平衡组织组成：含碳量对铁碳合金的组织及性能的影响：铁碳相图的应用（2）难点：铁碳相图（三）金属材料的塑性变形1.教学内容金属的塑性变形；塑性变形对金属组织和性能的影响；回复与再结晶：冷、热变形：金属的可锻性2.基本要求（1）了解部分：单晶体与多晶体金属的塑性变形特点；加工硬化现象：残余应力的危害及消除（2）理解部分：塑性变形金属在加热时组织与性能的变化：金属可锻性的概念及影响因素（3）掌握部分：加工硬化现象的应用：回复与再结晶的特点：冷、热变形的对比：纤维组织对性能的影响及应用（4）熟练掌握：无3.重点和难点（1）重点：加工硬化现象的应用：回复与再结晶的应用：冷、热变形的选择：纤维组织对性能的应用（2）难点：无（四）金属材料热处理1.教学内容钢的热处理工艺（退火、正火、淬火、回火、渗碳、感应加热表面淬火）2.基本要求（1）了解部分：热处理的分类及工序安排；固溶处理和时效强化：热处理零件结构工艺性: 先进热处理工艺；渗氮的特点和应用（2）理解部分：退火、正火、淬火、回火的工艺；感应加热表面淬火的参数选择；渗碳过程（3）掌握部分：退火、正火、淬火、回火、渗碳、感应加热表而淬火的目的、组织及应用（4）熟练掌握：退火、正火、淬火、回火、渗碳、感应加热表而淬火的目的、组织及应用3.重点和难点（1）重点：退火、正火、淬火、回火、渗碳、感应加热表而淬火的目的，组织和应用（2）难点：无（五）金属表面改性处理1.教学内容金属表面改性处理的目的、意义、特点和方法2.基本要求（1）了解部分：金属表而改性处理的意义（2）理解部分：转化膜、电镀、离子沉积、热喷涂、涂装、表而着色等工艺的特点和应用场合（3）掌握部分：无（4）熟练掌握：无3.重点和难点（1）重点：无（2）难点：无（A）金属材料1.教学内容合金钢的槪述；合金元素的作用：结构钢；工具钢；特殊性能钢：铸铁2.基本要求（1）了解部分：合金钢的分类、编号方法、化学成分和主要用途：特殊性能钢（主要是不锈钢）的性能特点、热处理工艺及主要用途：有色金属和新型金属材料（2）理解部分：合金元素对钢的组织和性能影响规律（3）掌握部分：工具钢、灰铸铁的性能特点及应用；弹簧钢、轴承钢、易切削钢成分、性能特点及主要用途（4）熟练掌握：普通碳素结构钢和普通低合金结构钢、调质钢、渗碳钢成分、性能特点、热处理工艺、典型牌号及应用3.重点和难点（1）重点：普通碳素结构钢和普通低合金结构钢、调质钢、渗碳钢成分、性能特点、热处理工艺、典型牌号及应用（2）难点：无（七）铸造1.教学内容合金铸造性能；砂型铸造工艺；特种铸造；铸件结构设计；常用合金铸造生产2.基本要求（1）了解部分：特种铸造的特点和应用：铸造技术新进展（2）理解部分：砂型铸造工艺选择（3）掌握部分：砂型铸造工艺和常用合金的铸造生产（4）熟练掌握：合金的铸造性能：灰铸铁的铸造性能：铸件结构设汁3.重点和难点（1）重点：合金的铸造性能：灰铸铁的铸造生产：铸件结构设计（2）难点：无（八）压力加工1.教学内容自由锻；模锻；板料冲压：压力加工件结构设计2.基本要求（1）了解部分：自由锻的工序；模锻的工序；挤压、轧制、拉拔方法；塑性加工新进展（2）理解部分：自由锻、模锻的特点及应用：板料冲压的工序、特点及应用（3）掌握部分：自由锻工艺规程制订：模锻工艺规程制订（4）熟练掌握：压力加工件结构设计3.重点和难点（1）重点：压力加工件结构设计（2）难点：无（九）焊接1.教学内容电弧焊：电阻焊：摩擦焊：焊接件结构工艺性：常用金属材料的焊接2.基本要求（1）了解部分：电阻焊、摩擦焊、压力焊的特点：焊接技术新进展（2）理解部分：电弧焊接基本原理；焊接接头形式；铸铁的焊接：铜、铝合金的焊接（3）掌握部分：电弧焊方法及应用；碳钢和合金钢的焊接性（4）熟练掌握：焊接结构设汁3.重点和难点（1）重点：电弧焊方法及应用；碳钢和合金钢的焊接性：焊接结构设计（2）难点：无（十）机械零件材料及成型工艺的选用1.教学内容工程材料及成型工艺选用的基本原则：具体成型方法及改性工艺的选用：典型零件的材料及成型工艺选择2.基本要求（1）了解部分：无（2）理解部分：无（3）掌握部分：工程材料及成型工艺选用的基本原则；具体成型方法及改性工艺的选用（4）熟练掌握：典型零件的材料及成型工艺选择3.重点和难点（1）重点：典型零件的材料及成型工艺选择（2）难点：无四、教学方式及学时分配五、课程其他教学坏节要求（一）实验教学课：实验一铁碳合金平衡组织的显微分析要求：观察和识别铁碳合金在平衡状态下的显微组织，掌握铁碳合金的成分、组织和性能之间的对应关系实验二碳钢热处理的性能与组织分析要求：掌握钢的退火.正火、淬火、回火工艺：掌握含碳量.加热温度、冷却速度、回火温度对碳钢性能的影响：了解碳钢热处理的基本组织。
材料成型基础课后习题答案
材料成型基础课后习题答案材料成型基础课后习题答案材料成型是一门重要的工程学科，涉及到材料的加工、成型和变形等方面。
在学习这门课程时，我们经常会遇到一些习题，通过解答这些习题，可以加深对材料成型基础知识的理解和掌握。
下面是一些常见的材料成型基础课后习题及其答案，供大家参考。
1. 什么是材料成型？答：材料成型是指将原始材料通过一系列的工艺操作，使其发生形状、尺寸和性能的变化，最终得到所需的成品的过程。
2. 材料成型的分类有哪些？答：材料成型可以分为塑性成型和非塑性成型两大类。
塑性成型是指通过材料的塑性变形来实现成型的过程，如锻造、压力成型等；非塑性成型是指通过材料的断裂、破碎等非塑性变形来实现成型的过程，如切削加工、焊接等。
3. 什么是锻造？答：锻造是一种常用的塑性成型方法，通过对金属材料进行加热后的塑性变形，使其在模具的作用下得到所需的形状和尺寸。
锻造可以分为冷锻和热锻两种方式。
4. 锻造的优点有哪些？答：锻造具有以下几个优点：- 可以改善金属材料的内部组织结构，提高其力学性能；- 可以提高材料的密度和均匀性；- 可以减少材料的加工量，提高生产效率；- 可以节约材料和能源。
5. 什么是压力成型？答：压力成型是一种常用的塑性成型方法，通过对材料施加压力，使其发生塑性变形，最终得到所需的形状和尺寸。
压力成型包括挤压、拉伸、冲压等多种方法。
6. 压力成型的应用领域有哪些？答：压力成型广泛应用于汽车制造、航空航天、电子产品等领域。
例如，汽车制造中的车身板件、发动机零件等都是通过压力成型得到的。
7. 什么是切削加工？答：切削加工是一种常用的非塑性成型方法，通过对材料进行切削、剪切等操作，使其发生变形，最终得到所需的形状和尺寸。
切削加工包括车削、铣削、钻削等多种方法。
8. 切削加工的优点有哪些？答：切削加工具有以下几个优点：- 可以实现高精度的加工，得到精确的形状和尺寸；- 可以加工各种材料，包括金属、塑料、陶瓷等；- 可以加工复杂的形状和结构。
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1 《工程材料及成形技术》课程习题集 班级：________________ 姓名：________________ 学号：________________
2013年2月——5月 2
习题一 工程材料的性能 一、名词解释 σs： σb： δ： ψ：E： σ-1： αk： HB： HRC： 二、填空题
1、材料常用的塑性指标有（ δ ）和（ ψ）两种，其中用（ ψ ）表示塑性更接近材料的真实变形。 2、检验淬火钢成品的硬度一般用（洛氏硬度HRC），而布氏硬度是用于测定 （较软）材料的硬度。
3、零件的表面加工质量对其（ 疲劳 ）性能有很大影响。 4、表征材料抵抗冲击载荷能力的性能指标是（ak ），其单位是（ J/cm2 ）。 5、在外力作用下，材料抵抗（ 塑性变形 ）和（断裂）的能力称为强度。屈服强度与（ 抗拉强度 ）比值，工程上成为（屈强比）。 三、选择题 1、在设计拖拉机缸盖螺钉时，应选用的强度指标是（ A ） A．σs b．σb c．σ-1 2、有一碳钢支架刚性不足，解决办法是（ C ） A．用热处理方法强化 b．另选合金钢 c．增加截面积 3、材料的脆性转化温度应在使用温度（ B ） A．以上 b．以下 c．相等 4、在图纸上出现如下硬度技术条件标注，其中哪种是正确的？（ B ） A．HB500 b．HRC60 c．HRC18 3
四、简答题 1、下列各种工件应采取何种硬度试验方法来测定其硬度？（写出硬度符号） 锉刀： HRC 黄铜轴套：HB
供应状态的各种非合金钢钢材： HB 硬质合金刀片：HV 耐磨工件的表面硬化层： HV 调质态的机床主轴：HRC 铸铁机床床身：HB 铝合金半成品 HB
2、在机械设计中多用哪两种强度指标？为什么？ 常用σs： σb： 原因：大多数零件工作中不允许有塑性变形。但从零件不产生断裂的安全考虑，同时也采用抗拉强度。
3、设计刚度好的零件，应和什么因素有关？ （1）依据弹性模量E选材，选择E大的材料 （2）在材料选定后，主要影响因素是零件的横截面积，不能使结构件的横截面积太小。一些横截面积薄弱的零件，要通过加强筋或支撑等来提高刚度。
交作业时间： e
E
0APe0LL00
EA
PLL 4
习题二 金属的晶体结构 一、名词解释 单晶体的各向异性：位错：ρ：细晶强化： 二、 填空题 1、晶体与非晶体的根本区别是 （晶体具有固定熔点，原子排列有规律，各向异性）。 2、晶体缺陷有（点缺陷：空位/间隙原子）（线缺陷：位错）和（面缺陷：晶界）。 3、位错分为两种，一种是（刃型位错），另一种是（螺型位错 ），多于半个原子面是（刃型位错 ）位错所特有的。 4、γ-Fe，α-Fe的一个晶胞内的原子数分别为（4）和（2）。 三、是非题（正确的画“√”，错误的画“×”） 1、因为单晶体是各向异性的，所以实际应用的金属材料在各个方向上的性能也是不相同的。（ × ） 2、金属多晶体是由许多结晶方向相同的单晶体组成的。（ × ） 3、金属理想晶体的强度比实际晶体的强度高。（ √ ） 4、晶体缺陷的共同之处是它们都引起晶格畸变。（ √ ） 5、位错就是原子排列有规则的错排现象。（ √ ） 四、作图题 画出体心立方和面心立方晶体中原子排列最密的晶面和晶向，写出它们的晶面和晶向指数。
交作业时间： 5
习题三 金属的结晶 一、名词解释
自发形核：细晶强化：变质处理： 二、填空题 1、结晶过程是依靠两个密切联系的基本过程来实现的，这两个过程是
（ 形核 ）和（核长大 ）。 2、在金属学中，通常把金属从液态过渡为固体晶态的转变称为（结晶 ） 而把金属从一种固体晶态过渡为另一种固体晶态的转变成为 （同素异构转变 ）。
3、过冷度是指（实际结晶温度与理论结晶温度的差值 ）， 其表示符号为（ △T=Tm-Tn）。 4、过冷是结晶的（ 必要）条件。 5、典型铸锭结构的三个晶区分别为（ 表面细晶区 ）（中间柱状晶区）和 （中心等轴晶区）。
三、是非题（正确的画“√”，错误的画“×” 1、凡是由液态凝固成固体的过程都是结晶过程。（ × ）
2、金属由液态转变为固态的结晶过程，就是由短程有序状态向长程有序状态转变的过程。（ √ ） 3、当晶核长大时，随着过冷度增大，晶核的长大速度增大。但当过冷度很大时，晶核长度速度很快减小。（ √ ） 4、过冷度的大小主要取决于冷却速度和金属的本性。（ √ ） 6
四、选择题 1、金属结晶时，冷却速度越快，其实际结晶温度将（ b ） A．越高 b.越低 c.越接近理论结晶温度 2、铸造条件下，冷却速度越大，则（ a ） a. 过冷度越大，晶粒越细 b. 过冷度越大，晶粒越粗c. 过冷度越小，晶粒越细 3、从液态转变为固态时，为了细化晶粒，可采用（ b ） a. 快速浇注 b. 加变质剂 c. 以砂型代替金属型 五、简答题 1、如果其他条件相同，试比较在下列铸造条件下铸件晶粒大小
（a）金属型浇注与砂型浇注： 金属型浇注晶粒细小，金属型导热性好，增加了冷速 （b）变质处理与不变质处理： 变质处理晶粒细小，增加了晶核数目。 （c）铸成薄铸件与铸成厚铸件： 薄铸件晶粒细小，薄铸件冷却速度快 （d）浇注时采用震动和不采用震动。 采用振动的晶粒细小，破碎的晶粒增加了晶核。
2、试画出纯金属的冷却曲线，分析曲线中出现“平台”原因。 平台原因：
结晶时释放的结晶潜热补偿了金属向外界的散热，达到平衡。
交作业时间： 7
习题四 合金结构和二元合金相图 一、 名词解释 相：组织：固溶体：金属化合物：枝晶偏析：固溶强化：
二、 填空题 1、合金的相结构有（固溶体）和（金属化合物）两大类，其中前者具有较
高的（塑性）性能，适宜做（基本相），后者具有较高的（硬度）， 适宜做（强化相）。 2、能提高金属材料强度和硬度的同时，又不显著降低其塑性和韧性的强化方法称为（ 固溶强化 ）。 3、固溶体的强度和硬度比溶剂的强度和硬度（高）。 4、固溶体出现枝晶偏析后，可采用（扩散退火）加以消除。 5、共晶反应表达式为 （L（固定成分的液体）=（恒温）（α固定成分+β固定成分）同时析出两种固体） 共晶反应的特点是：（ 恒温，析出相为液相，析出物为两种固相且同时析出，称为共晶体，有独特的形貌。液相，固相均有固定的成分）
6、具有匀晶型相图的单相固溶体合金（塑性）性能好。 7、固溶体的晶体结构取决于（溶剂）， 金属化合物的晶体结构（与组成它的任何组元都不相同，是一种新相）。 8
三、 是非题（正确的画“√”，错误的画“×”） 1、在共晶相图中，从液体中析出的βⅠ相与从α相中析出的βⅡ相，具有相同
的晶体结构。（ √ ） 2、一个合金的室温组织为αⅠ+βⅡ+（α+β），它是由三相组成。（×） 3、杠杆定律只适合于两相区。（ √ ） 4、凡组织组成物都是以单相状态存在于合金中。（×） 5、在合金结晶过程中析出的初生晶和二次晶均具有相同的晶体结构，但具有不同的组织形态。（√） 四、 选择题 1、固溶体的晶体结构与（a） a.溶剂相同 b. 溶质相同 c.与其他晶型相同
2、固溶体的性能特点是（C） a. 塑韧性高，强度，硬度低 b. 塑韧性低，强度，硬度高 c.综合性能好 3、金属化合物相的性能特点是（C） a. 熔点高，硬度低 b.硬度高，熔点低 c.熔点高，硬度高 4、在发生共晶反应时，三相的成分（b） a.相同 b.确定 c.不确定
5、在固溶体合金结晶过程中，产生枝晶偏析的原因是由于（d ） a. 液固相线间距很小，冷却缓慢 b. 液固相线间距很小，冷却速度大 c. 液固相线间距很大，冷却缓慢 d. 液固相线间距很大，冷却速度大 6、二元合金中，铸造性能最好的合金是（b） a. 固溶体合金 b. 共晶合金 c.共析合金 d.包晶合金 9
五、 计算和作图题 1、一个二元共晶反应如下：L（75%B）—α（15% B）+β（95% B） （1） 含50%B的合金凝固后，求： （a） 初晶α与共晶体（α+β）的质量百分数 （b） α相与β相的质量百分数 （2） 若共晶反应后，β初晶和（α+β）共晶各占一半，求该合金的成分。
L（75%B）—α（15% B）+β（95% B） （1） 含50%B的合金凝固后，属于亚共晶的成分范围 求（a）初晶α与共晶体（α+β）的质量百分数 WαⅠ% = （75-50）/（75-15）% = 25/60% = 42% W（α+β）% = （100-42）% = 58%
（b）α相与β相的质量百分数 Wα% = （95-50）/（95-15）% = 45/80% = 56% Wβ% = （100-56）% = 44%
（2）若共晶反应后，β初晶和（α+β）共晶各占一半，求该合金的成分。 该合金属于过共晶，设合金成分为X， Wβ/ W（α+β）% = 1 = （95-X）/（X-75）% 2X （%）= 170 X% = 85%