工程材料及成形技術(shù)基礎(chǔ)A答案

一、填空題（每空1分，共20分）1.機(jī)械設(shè)計(jì)時(shí)常用屈服強(qiáng)度 和抗拉強(qiáng)度兩種強(qiáng)度指標(biāo)。2.純金屬的晶格類型主要有面心立方、體心立方和密排六方三種。3.實(shí)際金屬存在點(diǎn)、線和面缺陷等三種缺陷。4．F和A分別是碳在α-Fe、γ-Fe中所形成的間隙固溶體。5.加熱是鋼進(jìn)行熱處理的第一步，其目的是使鋼獲得奧氏體組織。6．QT600-3中,QT表示球墨鑄鐵，600表示抗拉強(qiáng)度不小于600Mpa。7．金屬晶體通過滑移和孿生兩種方式來發(fā)生塑性變形。8．設(shè)計(jì)鍛件時(shí)應(yīng)盡量使零件工作時(shí)的正應(yīng)力與流線方向相同,而使切應(yīng)力與流線方向相垂直。9．電焊條由藥皮和焊芯兩部分組成。10．沖裁是沖孔和落料工序的簡稱。得分二、單項(xiàng)選擇題（每小題1分，共15分）得分1．在鐵碳合金相圖中，碳在奧氏體中的最大溶解度為（b）。a、0.77%b、2.11%c、0.02%d、4.0%2．低碳鋼的焊接接頭中，（b）是薄弱部分，對(duì)焊接質(zhì)量有嚴(yán)重影響，應(yīng)盡可能減小。a、熔合區(qū)和正火區(qū)b、熔合區(qū)和過熱區(qū)c、正火區(qū)和過熱區(qū)d、正火區(qū)和部分相變區(qū)3．碳含量為Wc＝4.3％的鐵碳合金具有良好的（c）。a、可鍛性b、可焊性c、鑄造性能d、切削加工性4．鋼中加入除Co之外的其它合金元素一般均能使其C曲線右移,從而（b）a、增大VKb、增加淬透性c、減少其淬透性d、增大其淬硬性5.高碳鋼淬火后回火時(shí),隨回火溫度升高其（a）a、強(qiáng)度硬度下降,塑性韌性提高b、強(qiáng)度硬度提高,塑性韌性下降c、強(qiáng)度韌性提高,塑性硬度下降d、強(qiáng)度韌性下降,塑性硬度提高6．感應(yīng)加熱表面淬火的淬硬深度,主要決定于因素（d）a、淬透性b、冷卻速度c、感應(yīng)電流的大小d、感應(yīng)電流的頻率7．珠光體是一種（b）a、單相間隙固溶體b、兩相混合物c、Fe與C的混合物d、單相置換固溶體8．灰鑄鐵的石墨形態(tài)是（a）a、片狀b、團(tuán)絮狀c、球狀d、蠕蟲狀9．反復(fù)彎折鐵絲，鐵絲會(huì)越來越硬，最后會(huì)斷裂，這是由于產(chǎn)生了（a）a、加工硬化現(xiàn)象b、再結(jié)晶現(xiàn)象c、去應(yīng)力退火d、擴(kuò)散退火10．下列說法不正確的是（c）a.調(diào)質(zhì)處理=淬火+高溫回火。b.過共析鋼淬火溫度越高，淬火后馬氏體的含碳量越高，殘余奧氏體越多。c.可鍛鑄鐵具有一定的塑性和韌性，因此可以通過鍛造成形。d、40Cr鋼一種常用的合金結(jié)構(gòu)鋼，具有良好的綜合力學(xué)性能。11．鋼中常存的有害雜質(zhì)元素是（b）a、錳和硅b、硫和磷c、硅和硫d、錳和磷12．綜合評(píng)定金屬可鍛性的指標(biāo)是（c）a、強(qiáng)度及硬度.b、韌性及塑性c、塑性及變形抗力d、韌性及硬度13．模鍛件上必須有模鍛斜度,這是為了（d）a、便于充填模膛b、減少工序c、節(jié)約能量d、便于取出鍛件14．沖孔模設(shè)計(jì)時(shí)的凹模尺寸應(yīng)等于（a）a、凸模尺寸加間隙b、凸模尺寸減間隙c、設(shè)計(jì)孔的尺寸減間隙d、等于設(shè)計(jì)孔的尺寸15．電焊條藥皮的作用之一是（b）a、防止焊芯生銹b、穩(wěn)定電弧燃燒c、增加焊接電流d、降低焊接溫度三、判斷題(正確的請(qǐng)?jiān)诶ㄌ?hào)中打√，錯(cuò)誤的打╳)得分得分（每小題1分，共10分)。1．滲碳體是鋼中的強(qiáng)化相，所以鋼的組織中滲碳體量越多，強(qiáng)度也越高。(╳)2．淬透性好的鋼，其淬硬性也一定好。(╳)3．為保證鑄件，尤其薄壁鑄件成形好，澆注溫度越高越好。(╳)4．鋼的碳當(dāng)量越高,其焊接性能越好.(╳)5．凡間隙固溶體必是有限固溶體.(√)6．鐵碳合金平衡結(jié)晶時(shí)，只有成分為0.77%的共析鋼才能發(fā)生共析反應(yīng)。(╳)7．晶體缺陷的的共同之處是它們都能引起晶格畸變。(√)8．固溶體的強(qiáng)度和硬度比溶劑的強(qiáng)度和硬度高。(√)9．珠光體、索氏體、屈氏體都是鐵素體和滲碳體組成的機(jī)械混合物。(√)10．由于鋼回火的加熱溫度在A1以下，所以淬火鋼在回火時(shí)沒有組織變化。(╳)四、工藝分析題（共15分）得分得分1、下列焊接結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與焊縫布置是否合理？如不合理請(qǐng)改進(jìn)。（3分）答：設(shè)計(jì)不合理，因?yàn)楹缚p設(shè)置必須留有足夠的操作空間以滿足焊接運(yùn)條的需要，電弧焊時(shí)，應(yīng)使焊條能伸到待焊部位，改進(jìn)如圖：2、下列鑄件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是否合理？如不合理請(qǐng)改進(jìn)。（3分） 答：設(shè)計(jì)不合理，因?yàn)殍T件內(nèi)腔設(shè)計(jì)應(yīng)減少型芯的數(shù)量，應(yīng)把閉式結(jié)構(gòu)改為開式結(jié)構(gòu)，如圖：3、用45鋼來制造機(jī)床齒輪，加工工藝路線為：下料→鍛造→（正火）→粗加工→（調(diào)質(zhì)）→半精加工→高頻感應(yīng)加熱淬火→（低溫回火）→精磨→成品。請(qǐng)?jiān)诶ㄌ?hào)內(nèi)填出合適的工藝方法，并說明選取該工藝的目的。（9分）答：正火可使組織均勻化，消除鍛造應(yīng)力，調(diào)整硬度，改善切削加工性能。調(diào)質(zhì)可使齒輪具有較高的綜合力學(xué)性能，提高齒心的強(qiáng)度和韌性，使齒輪能承受較大的彎曲應(yīng)力和沖擊載荷，并減小淬火變形。低溫回火是在不降低表面硬度的情況下消除淬火應(yīng)力，防止產(chǎn)生磨削裂紋和提高齒輪抗沖擊的能力。五、簡答題（每小題4分，共20分）得分得分1、什么是細(xì)晶強(qiáng)化？生產(chǎn)中主要采取哪些措施來細(xì)化晶粒？答：細(xì)晶強(qiáng)化：一般情況下金屬的強(qiáng)度、塑性和韌性都隨晶粒的細(xì)化而提高的現(xiàn)象。措施：

1）增加冷卻速度可增大過冷度，使晶核生成速率大于晶粒長大速率，因而使晶粒細(xì)化。但增加冷卻速度受鑄件的大小、形狀的限制。

2）

變質(zhì)處理是在液態(tài)金屬中加少量變質(zhì)劑(又稱孕育劑)作為人工晶核，以增加晶核數(shù)，從而使晶粒細(xì)化。

3）在結(jié)晶過程中采用機(jī)械振動(dòng)、超聲波振動(dòng)和電磁振動(dòng)，也有細(xì)化晶粒的作用。2、共析鋼在加熱時(shí)，奧氏體的形成過程有哪些階段？答：1）奧氏體晶核的形成；2）奧氏體晶核的長大；3）殘余滲碳體的溶解；4）奧氏體的均勻化。3、鑄件中的縮孔和縮松是如何形成的？生產(chǎn)工藝上有哪些預(yù)防措施？答：鑄件中產(chǎn)生縮孔和縮松的主要原因是合金的液態(tài)收縮和凝固收縮。在實(shí)際生產(chǎn)中，通常采用順序凝固原則，并設(shè)法使分散的縮松轉(zhuǎn)化為集中的縮孔，再使集中的縮孔轉(zhuǎn)移到冒口中，最后將冒口去除，即可獲得完好鑄件。即通過設(shè)置冒口和冷鐵，使鑄件從遠(yuǎn)離冒口的地方開始凝固并逐漸向冒口推進(jìn)，冒口最后凝固。4、簡敘模鍛時(shí)選擇分模面的原則？答：1）能從模膛中順利取出；2）金屬易于充滿模膛；3）能及時(shí)發(fā)現(xiàn)錯(cuò)模；4）減少余塊，節(jié)約金屬。5、焊接生產(chǎn)中，產(chǎn)生焊接應(yīng)力和變形的原因是什么？焊接變形有哪些基本形式？答：在焊接過程中，對(duì)焊件進(jìn)行局部的不均勻加熱，會(huì)產(chǎn)生焊接應(yīng)力和變形。焊接變形有五種基本形式：1）收縮變形；2）角變形；3）彎曲變形；4）扭曲變形；5）波浪形變形。得分六、材料選擇題（8分）得分從以下材料中為表中工件選擇材料，T8、20CrMnTi、45、Q235、HT200、65Mn、W18Cr4V、Cr12MoV、9SiCr、GCr9工件車床主軸機(jī)床床身載重汽車齒輪彈簧材料45HT20020CrMnTi65Mn工件板牙木工錘頭冷作模具高速切削刀具材料9SiCrT8Cr12MoVW18Cr4V七、相圖分析題（共12分）根據(jù)鐵碳合金相圖回答下面的問題。得分得分（1）標(biāo)注共晶點(diǎn)和共析點(diǎn)的位置。（2分）（2）標(biāo)注A1、A3線和Acm線的位置。（3分）（3）大致標(biāo)出T13鋼的位置，并分析T13鋼從液態(tài)緩冷至室溫的平衡結(jié)晶過程。（7分）答：（1）共晶點(diǎn)：C