機(jī)械制造基礎(chǔ)復(fù)習(xí)題匯總VIP

1、機(jī)械制造基礎(chǔ)復(fù)習(xí)題1 .什么叫材料的塑性？塑性有哪兩個指標(biāo)，如何用公式表示？試述塑性的兩個作用。答：金屬材料在外力作用下，產(chǎn)生永久而引起斷裂的性能，稱為塑性。兩個指標(biāo)為伸長率8和斷面收縮率W,8=(L1-L0)/L0X100%,W=(F0-F1)/F0X100%,塑性的作用有塑性加工提供材料的使用安全性。2 .說明下列力學(xué)性能指標(biāo)的名稱、單位、含義：0b戶s，D02，Q，6，ak。分別指出哪些指標(biāo)是動載下的力學(xué)性能，哪些是靜載下的力學(xué)性能。答：名稱符號單位含義抗拉強(qiáng)度(TbMpa金屬材料在拉斷前所能承受的最大應(yīng)力屈服強(qiáng)度0-sMpa材料抵抗微量塑性變形的能力條件屈服強(qiáng)度(70.2Mpa試樣產(chǎn)生

2、0.2%殘余塑性變形時的應(yīng)力值疲勞強(qiáng)度8-1Mpa循環(huán)周次N可以到達(dá)無窮大，而試樣然不發(fā)生疲勞斷裂時的交變應(yīng)力值應(yīng)力(TMpa單位面積上所受到的力沖擊韌性akJ/cm2材料在沖擊載荷作用下，抵抗斷裂的能力，強(qiáng)度、硬度、剛度、塑性是靜載，沖擊韌性、疲勞強(qiáng)度是動載3 .從壓頭的材料、形狀、載荷大小、硬度值計算方法、應(yīng)用等方面簡要說明布氏硬度、洛氏硬度、微氏硬度三種測量硬度的方法的特點(diǎn)。壓頭的材料形狀載荷大小硬度值計算方法應(yīng)用布氏硬度淬火鋼、硬質(zhì)合金鋼球狀3000KGFMpaHB=P/S#壓痕向積不大的材料，測定鑄鐵、有色金屬、低合金結(jié)構(gòu)鋼等毛坯材料洛氏硬度金剛石120°的圓錐75KGF1

3、50KGFKGHR=130-K/0.002測定淬火鋼、調(diào)質(zhì)鋼等成品件維氏硬度金剛石1360四棱錐5G-1KGKGHV=P/S測定從極軟到極硬的薄片金屬材料、表面淬硬層、淬碳層4 .畫出純鐵從液態(tài)冷卻下來的冷卻曲線，分別指出純鐵冷卻到室溫時發(fā)生哪些轉(zhuǎn)變？哪個轉(zhuǎn)變是體積增大的，為什么？答：1.Fe液1538C-6-Fe（體心立方）5 .6-Fe1394Cf丫-Fe（面心立方）6 r-Fe912C什a-Fe（體心立方）153g1500 -140013001200IIO(bI DOO900800700 -1600600-5001時間純鐵從液態(tài)冷卻到室溫從6-Fe變到丫-Fe,再從丫-Fe變到a-Fe。

4、從丫-Fe變到a-Fe體積增大，因為晶體體積y-Fe的致密度為74%,密度大，體積小，a-Fe的致密度為68%,密度小，體積大，金屬材料內(nèi)部產(chǎn)生了內(nèi)應(yīng)力。圖見書本P185.什么叫過冷和過冷度，說明過冷度的大小對金屬結(jié)晶的影響。如何在結(jié)晶過程中細(xì)化晶粒？答：液態(tài)金屬冷卻到理論結(jié)晶溫度以下才開始結(jié)晶的現(xiàn)象稱為過冷。理論結(jié)晶溫度與實際結(jié)晶溫度的差，稱為過冷度。過冷度越大，結(jié)晶過程越快，晶粒越小。在結(jié)晶過程細(xì)化晶粒的方法有提高過冷度變質(zhì)處理機(jī)械攪拌。6 .常見的金屬晶格類型有哪幾種？奧氏體和淬火獲得的馬氏體中的鐵是什么品格類型？答：常見的金屬晶格類型有體心立方晶格、面心立方晶格、密排六方品格。奧氏體中

5、的品格是丫-Fe,淬火后馬氏體中的晶格是體心立方品格。7 .按晶體結(jié)構(gòu)的基本屬性分，固態(tài)合金中的相分為哪兩大類？分別在合金中起什么強(qiáng)化作用。指出珠光體中的兩個強(qiáng)化相分別是什么，各屬于哪種？答：固態(tài)合金中的相分為固溶體和金屬化合物，前者起固溶強(qiáng)化作用,后者起彌散強(qiáng)化作用。珠光體中的兩個強(qiáng)化相分別是鐵素體和滲碳體，各屬于固溶體和金屬化合物。8 .簡述共晶體和共析體的異同，指出它們分別發(fā)生在鋼還是鑄鐵的冷卻過程中答：異：共晶體是在液態(tài)析出，體積粗大共析體是在固態(tài)中析出，體積細(xì)小同：都是同一個結(jié)晶成分中分別析出來的共析體發(fā)生在鋼的冷卻過程，共晶體發(fā)生在鑄鐵的冷卻過程。9 .闡述鋼中的含碳量對鋼的力學(xué)性

6、能（硬度、抗拉強(qiáng)度、塑性）是如何影響的。答：隨著含碳量的增加，強(qiáng)度和硬度都會增強(qiáng)，塑性和韌性會降低，含碳量達(dá)到1%勺時候鋼的硬度、脆性、強(qiáng)度都會降低，抗壓大，抗彎曲能力下降，網(wǎng)狀二次答：45鋼的結(jié)晶過程：LAE線開始（:AE方結(jié)束（AAGS線開始（PS儂結(jié)束2F+A0.77%A0.77%PSK線開始.PT10鋼的結(jié)晶過程：LAC線開始（AE線結(jié)束）.A+LA0.77%ES線開始（PSK結(jié)束）A0.77%+Fe?CIIA0.77%PSK線結(jié)束*P11 .什么叫馬氏體轉(zhuǎn)變，簡述馬氏體轉(zhuǎn)變的特點(diǎn)。答：馬氏體轉(zhuǎn)變是指奧氏體以極大的冷卻速度快冷到Ms線以下，而不與C曲線相遇的轉(zhuǎn)變過程。特點(diǎn)是：I奧氏體只

7、能進(jìn)行非擴(kuò)散性相變；R奧氏體向馬氏體轉(zhuǎn)變無孕育期，馬氏體形成速度極快，接近聲速，奧氏體轉(zhuǎn)變成馬氏體后，鋼件的體積會產(chǎn)生約1%的膨脹，形成很大內(nèi)應(yīng)力，奧氏體轉(zhuǎn)變成馬氏體具有不徹底性，鋼件會有殘余奧氏體存在，殘余奧氏體量隨奧氏體含碳量的增加而增多。12 .鋼的表面淬火和表面滲碳分別使用什么原理、方法和手段使鋼的表面獲得高硬度，而心部保持高韌性的？答：表面淬火的原理是將工件表面快速加熱，使其奧氏體化并快速冷卻并獲得表面一定深度的馬氏體組織，而心部保持不變。手段是感應(yīng)加熱表面淬火、火焰加熱表面淬火和激光加熱表面淬火。表面滲碳的原理是向鋼的表面滲入活性碳原子，增加零件表層含碳量并獲得一定滲碳層深度。手段

8、方法是固態(tài)滲碳、液體滲碳和空氣滲碳。13 .試述共析碳鋼在連續(xù)冷卻時，爐冷、空冷、油冷和水冷分別獲得什么組織，這些組織具有什么樣的性能特點(diǎn)。爐冷獲得P綜合力學(xué)性能好空冷S綜合力學(xué)性能好油冷M+T高強(qiáng)度、高硬度、高耐磨性水冷M+A'硬度、強(qiáng)度局14 .某柴油機(jī)的凸輪軸，要求表面有高的硬度（HRC>50）,而心部具有良好的韌性（aku>40J）。原來用45鋼調(diào)質(zhì)處理，再在凸輪表面進(jìn)行高頻淬火，最后低溫回火?，F(xiàn)因45鋼已用完，擬改用20鋼代替，試說明：（1）原45鋼各熱處理工序的作用。（2）改用20鋼后，其熱處理工序是否應(yīng)進(jìn)行修改？采用何種熱處理工藝最恰當(dāng)？答：調(diào)制使凸輪軸整體獲

9、得高強(qiáng)度、高韌性，凸輪表面進(jìn)行高頻淬火凸輪表面獲得高硬度、高耐磨性，低溫回火：降低淬火內(nèi)應(yīng)力和脆性（2）需要修改，需進(jìn)行表面滲碳M氐溫回火15 .現(xiàn)有40Cr鋼制造的機(jī)床主軸，心部要求良好的強(qiáng)韌性（200300HBS,軸頸處要求硬而耐磨（5458HRC,試問：（1）應(yīng)進(jìn)行哪種預(yù)處理和最終熱處理?（2）熱處理后各獲得什么組織？（3）熱處理工序在加工工藝路線中位置如何安排？答：（1）預(yù)備熱處理采用正火，最終熱處理采用JW整體調(diào)質(zhì)“軸頸處高頻淬火和低溫回火（2）預(yù)備熱處理得到珠光體和鐵素體，最終熱處理（整體獲得回火索氏體.軸頸處獲得回火馬氏體（3）下料一鍛造一正火一加工一調(diào)質(zhì)一軸頸處高頻淬火+低溫回

10、火一軸頸磨削加工16 .請為以下零件選材，并說明理由，寫出其常用成型方法、熱處理工藝以及熱處理以后的組織（注：不需熱處理的就寫不熱處理）答：45鋼一鍛造調(diào)質(zhì)+表面淬火+低溫回火1）傳動大齒輪（候選材料：60Si2Mn（ZG45（0T10）完全退火（預(yù)備熱處理）2）高速鋼刀頭（候選材料：W18Cr4V65M"20）鍛造，高溫回火P+F+片狀石墨鑄造鍛造鑄造去應(yīng)力退火 P+FHT200 ） 焊接預(yù)備熱處3）機(jī)床床身（候選材料：T10、QT450-17,（HI200）4）鋼鋸條（候選材料：QT450-17,HT20。5）橋梁鋼（候選材料：5MnVN45,ZL102）6）冷作模具鋼（候選材料

11、：15,©12A12）7）汽車曲軸（候選材料：T10、QT45O-77HT20O8）教室里的桌椅支架（候選材料：T10（Q215,理P+F9）不銹鋼菜刀（1Cr8Ni9Ti,0r131Cr17）鍛造正火M10）滾動軸承（55,Gd5）1Cr17Al5）鍛造球化退火淬火M氐溫回火17 .球化退火和完全退火分別適用什么范圍含碳量的鋼，退火時應(yīng)分別加熱到什么溫度區(qū)間，退火后獲得的組織分別是什么？分別解釋為什么能獲得這樣的組織？答：球化退火適用在含碳量在0.2%左右的鋼，需加熱到Ac1線以上2030C,退火后獲得球狀珠光體組織，因為鋼加熱到此溫度片狀滲碳體發(fā)生不完全溶解斷開成細(xì)小的鏈狀或點(diǎn)狀

12、，形成均勻的顆粒狀滲碳體；完全退火適用在含碳量0.77%的鋼，需加熱到Ac3線以上3050C,退火后獲得F+P,因為完全退火是完全奧氏體化加熱后隨爐冷卻，接近平衡轉(zhuǎn)變，先共析相完全析出的組織。18 .比較下列鑄造工藝和方法中獲得的鑄件晶粒的大小答：1）低溫澆注和高溫澆注（細(xì)）；2）砂型鑄造和金屬型鑄造（細(xì)）；3）結(jié)晶時攪拌與不攪拌（細(xì)）；4）變質(zhì)處理與非變質(zhì)處理（細(xì)）；5）厚壁與薄壁鑄件（粗3）19 .什么叫冷變形強(qiáng)化？冷變形金屬在回復(fù)和再結(jié)晶過程中組織和性能是如何變化的。答:金屬在常溫下經(jīng)過塑性變形后，金屬的強(qiáng)度、硬度提高，塑性、韌性下降的現(xiàn)象稱為“冷變形強(qiáng)化”。冷變形金屬在回復(fù)過程中品格不

13、變，內(nèi)應(yīng)力下降，強(qiáng)度和塑性基本不變；在結(jié)晶過程中晶格發(fā)生變化，內(nèi)應(yīng)力下降，強(qiáng)度下降和塑性20 .什么叫流線組織，是如何形成的，齒輪中流線組織的方向應(yīng)與徑向還是軸向一致。板料彎曲時，流線組織方向與彎曲線方向是什么關(guān)系。（如用語言難以描述，用圖表示也可以）答:流線組織是指鋼錠在拔長和軋制過程中，鋼錠內(nèi)部的雜質(zhì)隨著金屬的變形而沿著縱向伸長。當(dāng)鍛造比5時，這些雜質(zhì)就變成連續(xù)的流線狀組織。齒輪中流線組織的方向與徑向一致。板料彎曲時，流線組織方向與彎曲方向垂直。21 .簡述熔焊的焊接接頭的組成，微觀組織和性能特點(diǎn)。答:熔焊接頭的橫截面可以分為三種性質(zhì)不同的部分焊縫，由于低熔點(diǎn)的硫、磷雜質(zhì)和氧化鐵等容易形成

14、偏析或熔渣集中在焊縫中心區(qū)，使得焊縫塑性降低，易產(chǎn)生熱裂紋。焊縫的強(qiáng)度不一定低于母材。熱影響區(qū)，分為過熱區(qū)（組織粗大塑性和韌性明顯降低）、正火區(qū)（力學(xué)性能比較好而且優(yōu)于母材）、部分相變區(qū)（金相組織不均勻，力學(xué)性能稍差）熔合區(qū)（組織成分不均勻，力學(xué)性能不好）。22 .簡述鋼的焊接工藝性的影響因素。分別簡述低碳鋼，中碳鋼、高碳鋼焊接工藝特點(diǎn)。答:鋼的焊接工藝性主要取決于碳含量，含碳量越高，焊接性變差，低碳鋼的焊接工藝性比較好，任何一種焊接方法都可以焊接，中碳鋼因含碳量的增加，有一定的淬硬傾向，在焊接時需要將焊件適當(dāng)預(yù)熱（150到250C）,高碳鋼的含碳量更高，淬硬傾向和裂紋敏感更大，焊接前應(yīng)該進(jìn)行

15、退火處理，焊接前必須預(yù)熱（250至ij350C）023 .灰鑄鐵是按什么分類的，各有什么性能特點(diǎn)，分別舉例說明各自的應(yīng)用場合。答:灰鑄鐵是按組織分類的。鐵素體灰鑄鐵，低強(qiáng)度低硬度，應(yīng)用于一般的鑄件中（底座、手輪、閥體、閥蓋）鐵素體+珠光體灰鑄鐵，中強(qiáng)度中硬度，應(yīng)用于運(yùn)輸機(jī)械中（薄壁缸體、缸蓋、冶金礦山機(jī)械中的軌道、齒輪）珠光體灰鑄鐵，高強(qiáng)度高硬度，應(yīng)用于大型發(fā)動機(jī)汽缸體、襯套機(jī)床導(dǎo)軌、工作臺等摩擦件）。24 .簡述熔化焊、釬焊、壓力焊的工藝特點(diǎn)及其應(yīng)用場合。工藝特點(diǎn)應(yīng)用熔化焊（氣焊、手工電弧焊、電渣焊）被焊接的材料熔化只加熱焊條也要熔化機(jī)械制造和工程建設(shè)釬焊接頭強(qiáng)度低，被焊接材料不熔化，焊條熔化工作溫度低，變形小，尺寸較精確可焊異種金屬、異種材料生產(chǎn)率圖，易機(jī)械化焊前清洗、裝配要求嚴(yán)薄小零件