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第 1 頁 共 28 頁 機械制造基礎 復習題及答案 一 填空題 1 金屬材料的性能主要包括使用性能和工藝性能兩個方面 2 金屬材料在外力作用下所表現(xiàn)出來的性能稱為力學性能 3 強度是指金屬材料在靜載荷作用下 抵抗 變形 和 斷裂 的能力 4 硬度可通過硬度試驗測定 常用的有布氏硬度和洛氏硬度兩種 5 金屬材料的常用強度指標為屈服點和抗拉強度 6 金屬的結晶包括晶核的形成和晶核的長大 7 通常把金屬從液態(tài)向固態(tài)的轉變稱為結晶 8 金屬的品格類型主要有體心立方晶格 面心立方晶格和密排六方晶格三 大類 9 通常固態(tài)合金中形成固溶體 金屬化合物和機械混合物三類組織 10 珠光體是鐵素體和滲碳體組成的機械混合物 11 鐵素體碳在 Fe 中固溶體 12 金屬在固態(tài)下晶格類型隨溫度 或壓力 發(fā)生變化的現(xiàn)象稱為同素異 構轉變 13 金屬材料熱處理主要有鋼的普通熱處理和鋼的表面熱處理 14 常用的兩種表面熱處理方法是 表面淬火和 化學熱處理 15 普通熱處理通常是指對工件進行整體的熱處理 16 普通熱處理按加熱溫度和冷卻方法不同 常用的有退火 正火 淬火 和回火等 17 熱處理時須將鋼加熱到一定溫度 便其組織全部或部分轉變?yōu)閵W氏體 18 鋼件的加熱溫度主要由鋼的化學成分確定 19 常見的退火方法有 完全退火 球化退火 和 去應力退火三種 20 常見的淬火方法有 單介質淬火 雙介質淬火 馬氏體分級淬火和貝氏 體等溫淬火 21 根據(jù)鋼的熱處理原理可知 當過冷奧氏體快速冷卻至 Ms 點以下時 會 發(fā)生馬氏體 轉變 22 調質的熱處理工藝是淬火 高溫回火 23 常見的化學熱處理是滲碳 滲氮 碳氮共滲 24 按用途不同碳素鋼可分為碳素結構鋼和碳素工具鋼 25 低合金結構鋼是在低碳鋼的基礎上加入少量合金元素煉成的 第 2 頁 共 28 頁 26 常用的刃具鋼有低合金工具鋼 和 高速工具鋼 27 在合金調質鋼中加入鉻 錳 鎳等合金元素 主要是為了增加鋼的淬 透性 28 鑄鐵是含碳量大于 2 11 的鐵碳合金 29 碳在鑄鐵中的存在形式有石墨和滲碳體 30 灰鑄鐵中按石墨存在的形態(tài)不同分灰口鑄鐵 可鍛鑄鐵 球墨鑄鐵 蠕墨鑄鐵 31 灰鑄鐵的熱處理只能改變鑄鑄件的基本組織 不能改變石墨形態(tài) 32 從球墨鑄鐵的牌號上可看出其 抗拉強度 和 塑性 兩個性能指標 33 影響鑄鐵組織和性能的主要因素是碳的存在形式和石墨化程度 34 影響石墨化的主要因素是鑄鐵的成分和冷卻速度 35 僅有銅鋅兩種元素組成的黃銅稱為普通黃銅 36 在銅鋅基礎上再加入其他合金元素的黃銅稱為特殊黃銅 37 按化學成分不同 常用的滑動軸承合金有錫基 鉛基 鋁基 銅基等軸承合 金 38 常用鋁合金可分為變形鋁合金和鑄造鋁合金 39 合金的鑄造性能通常用流動性 收縮 吸氣性和偏柝等來衡量 40 合金的收縮過程可分為液態(tài)收縮 凝固收縮 和固態(tài)收縮三個階段 41 鑄造應力分為 收縮 應力 熱 應力和 相變 應力 42 通常把鑄造分為 砂型鑄造 特種鑄造 兩大類 43 砂型鑄造是指用型砂緊實成型的鑄造方法 44 鍛壓是鍛造 和 沖壓 的總稱 45 塑性 與 變形抗力 是衡量可鍛性優(yōu)劣的兩個主要指標 46 鍛壓成型的基礎是塑性變形 47 金屬塑性變形的基本方式是熱變形和冷變形 48 碳素鋼隨含碳量增加 鍛壓性能變差 49 自由鍛設備有自由鍛和水壓機 50 自由鍛工序分為基本工序 輔助工序和精整工序 51 鍛造的基本工序有 鐓粗 拔長 沖孔 彎曲 切斷等 52 板料沖壓的基本工序分為 分離工序 成形工序兩大類 53 焊接是通過加熱或加壓 或者兩者并用 使兩個分離的金屬進行原子結合 連 接成一個 54 焊接按其工藝特點可分為熔焊 壓力焊和釬焊三大類 55 焊接電弧由陰極區(qū) 弧柱 陽極區(qū)三部分組成 第 3 頁 共 28 頁 56 金屬材料焊接接頭包括 焊縫 熔合區(qū) 和 熱影響區(qū) 三部分 57 焊條的直徑是指焊芯的直徑 58 焊條是由焊芯和藥皮兩部分組成 59 為了防止焊液下淌 立焊時焊條直徑一般不超過 5mm 60 橫焊和仰焊時焊條直徑一般不超過 4mm 61 埋弧焊是電弧在焊劑層下燃燒進行焊接的方法 62 焊件接 陽 極 焊條接 陰 極的接法稱為正接法 63 直流焊機的兩種接法是正極法和反極法 64 氣焊火焰分為 中性焰 碳化焰 氧化焰 65 氣焊的過程是預熱 燃燒 吹渣 66 金屬切削加工分為機械加工和鉗工加工 67 切削用量三要素是切削速度 切削深度和進給量 68 對于切削刀具其切削部分的材料和幾何角度是進行切削加工的最重要因素 69 目前常用的刀具材料有碳素工具鋼 低合金工具鋼 高速鋼和硬質合金等 70 用各種機床進行切削加工時 切削運動分為主運動和進給運動 71 車削時 工件旋轉為主運動 車刀移動為進給運動 72 在 C6136 車床上 加工工件的最大直徑是 360mm 73 鉆削時 鉆頭的旋轉運動為主運動 鉆頭沿本身軸線移動為進給運動 74 鏜削加工時主運動為 鏜刀回轉 進給運動為 工件或鏜刀移動 二 選擇題 1 利用拉伸曲線可以確定金屬材料 C 的性能 A 強度和硬度 B 塑性和韌性 C 強度和塑性 2 金屬材料在被拉斷前所能承受的最大應力稱為 B A 屈服點 B 抗拉強度 C 伸長率 3 如有一金屬原長 1 米 拉斷后長為 1 1 米 則材料的斷后伸長率為 B A 1 B 10 C 1 1 D 11 4 碳溶解于 Fe 中形成的固溶體為 A A 體心立方晶格 B 面心立方晶格 C 密排立方晶格 5 碳溶解于 Fe 中形成的固溶體為 B A 體心立方晶格 B 面心立方晶格 C 密排立方晶格 6 鐵素體和滲碳體所組成的機械混合物為 A A 珠光體 B 高溫萊氏體 C 低溫萊氏體 第 4 頁 共 28 頁 7 鐵碳合金狀態(tài)圖上的共析線是 C A ECF 線 B ACD 線 C PSK 線 8 在簡化 Fe Fe3C 狀態(tài)圖中有四個單相區(qū) 其中 AESGA 為 C A 液相區(qū) B 滲碳體區(qū) C 奧氏體區(qū) D 鐵素體區(qū) 9 共晶轉變后產(chǎn)物是 D A 奧氏體 B 滲碳體 C 珠光體 D 萊氏體 10 從奧氏體中析出的滲碳休為 B A 一次滲碳體 B 二次滲碳體 11 含碳量為 0 77 的鋼室溫組織是 C A 奧氏體 B 滲碳體 C 珠光體 D 鐵素體 12 45 鋼是 B A 碳素結構鋼 B 優(yōu)質碳素結構鋼 C 碳素工具鋼 13 在 15F 鋼牌號中 15 表示其平均含碳量為 A A 0 15 B 1 5 C 15 14 碳鋼中常有雜質存在 其中有害元素是 C A 硅 B 錳 C 硫 D 碳 15 在下列鋼中 普通碳素結構鋼是 D A ZG200 400 B T10 C 20 D Q235 A 16 下列冷卻介質中 A 的冷卻能力最強 A 水及水溶液 B 油 C 空氣 17 為便于切削加工 合金工具鋼應采用 C 處理 A 正火 B 完全退火 C 球化退火 18 過共折鋼的淬火加熱溫度應選擇在 A A Ac1 30 50c B Ac3 30 50 攝氏度 C Accm 以上 19 調質處理就是 D A 淬火十低溫回火 B 淬火十中溫回火 D 淬火十高溫回火 20 為提高低碳鋼的切削加工性 通常采用 B 處理 A 完全退火 B 正火 C 球化退火 21 鋼的淬透性由 C 決定 A 淬火加熱溫度 B 淬火方法 C 鋼的臨界冷卻速度 22 淬火時 產(chǎn)生過熱缺陷的工件可以 B 來予以消除 A 退火處理 B 正火處理 C 回火處理 23 滲碳鋼件只有經(jīng) C 后 表面才能達到硬而耐磨的性能 A 正火 B 調質處理 C 淬火 低溫回火 第 5 頁 共 28 頁 24 下列合金鋼中 合金結構鋼是 D A 1Cr14 B 15CrMo C 50CrVA D 15MnTi E 5CrNiMo 25 合金調質鋼熱處理工藝是 C A 淬火 低溫回火 B 淬火 中溫回火 C 淬火 高溫回火 26 滲碳鋼件常用的熱處理工藝是 A A 淬火加低溫回火 B 淬火加中溫回火 C 淬火加高溫回火 D 不用再進行熱處理 27 淬火后主要獲得的室溫組織為 D A 奧氏體 B 滲碳體 C 貝氏體 D 馬氏體或貝氏體 28 40Cr 鋼是 B A 參碳鋼 B 調質鋼 C 工具鋼 D 高速鋼 59 下列用于制造彈簧的優(yōu)質碳素結構鋼為 D A Q195 B 08F C 35 D 65 30 合金鋼淬火時一般選用的冷卻介質為 B A 水 B 油 C 鹽水 D 石灰水 31 過共析鋼的淬火加熱溫度應選擇在 A A Ac1 30 50 B Ac3 30 50 C Acm 以上 32 為提高低碳鋼的切削加工性 通常采用 B 處理 A 完全退火 B 正火 C 球化退火 33 淬火后主要獲得室溫組織為 D A 奧氏體 B 滲碳體 C 貝氏體 D 馬氏體或貝氏體 34 40Cr 為 B A 滲碳鋼 B 調質鋼 C 工具鋼 D 不銹鋼 35 普通黃銅是 A A H62 B HPb59 1 C T3 36 被稱為 硅鋁明 的合金鋁是 C A 防銹鋁 B 變形鋁合金 C 鑄造鋁合金 D 超硬鋁 37 ZPbSb10Sn6 軸承合金是 B 軸承合金 A 錫基 B 鉛基 C 高錫鋁合金 38 不同合金的流動性是不同的 A 流動性最好 A 灰鑄鐵 B 銅合金 C 鋁合金 D 鑄鋼 39 下列元素對鑄鐵石墨化起促進作用的是 D A 錳 B 硫 C 磷 D 硅和碳 40 鑄件的主要工作面和重要加工面應 C 第 6 頁 共 28 頁 A 朝上 B 朝下 C 朝下或位于側面 D 朝上或側面 41 造型所用材料對流動性有影響 B 流動性最好 A 金屬型 B 砂型 42 鑄鐵薄壁處出現(xiàn)白口現(xiàn)象 原因主要是 C A 化學成分 B 冷卻太慢 C 冷卻太快 D 都不對 43 當鑄件某部位成白口鑄鐵是 將其加熱到 850 950 保溫 目的是 C A 石墨細化 B 石墨分解 C 參碳體分解 D 石墨分解為參碳 體 44 可鍛鑄鐵中石墨是 B A 大片狀 B 團絮狀 C 球狀 D 蠕蟲狀 45 鐓粗是 C A 模鍛 B 胎模鍛 C 自由鍛 D 沖壓 46 鍛造前對金屬進行加熱 目的是 A A 提高塑性 B 降低塑性 C 增加變形抗力 D 以上都不對 47 常見 45 鋼鍛造溫度范圍是 C A 1200 以上 B 800 以下 C 800 1200 D 以上都不對 48 設計和制造零件時 應使零件工作時的最大正壓力方向與流線方向 A A 平行 B 垂直 C 任意 49 模鍛件重量一般在 B 以下 A 50Kg B 150Kg C 700Kg 50 焊條直徑通常按 B 來選取 A 坡口形或 B 焊件厚度 C 接點形式 51 焊接電流的選擇主要取決于 C A 焊件厚度 B 接點形式 C 焊條直徑 52 在氧 乙炔焰中 中性焰的氧氣與乙炔混合比為 B A 小于 1 1 B 1 1 1 2 c 大于 1 1 53 中低碳鋼焊件氣焊時 應選用 A A 中性焰 B 碳化焰 C 氧化焰 54 在下列金屬中 能滿足氣焊條件的是 A A 低碳鋼 B 高碳鋼 C 鑄鐵 55 氣割預熱火焰應選用 A A 中性焰 B 碳化焰 C 氧化焰 56 氣割不適用于 D 第 7 頁 共 28 頁 A 低碳鋼 B 中碳鋼 C 普通低合金鋼 D 鑄鐵 57 刀具前刀面與基面的夾角稱為 A A 前角 B 后角 C 副偏角 58 主切削刃在基面上的投影與進給方向的夾角稱 B A 前角 B 主偏角 C 副偏角 59 切削加工時 主運動通常只有 A A 1 B 2 C 3 60 工件精加工時 車刀的刃傾角常采用 C A 正值 B 零 C 負值 61 對總切削加工中 主運動通常只有 A A 1 個 B 2 個 C 3 個 62 切削時 刀上與工件加工表面相對應的面是 B A 前面 B 主后面 C 副后面 63 對表面粗糙影響較大的是 A A 切削速度 B 進給量 C 吃刀量 64 造成已加工表面粗糙的主要原因是 C A 殘留面積 B 積屑瘤 C 鱗刺 D 振動波紋 65 已加工表面出現(xiàn)硬化的主要原因是 C A 彈性變形 B 塑性變形 C 擠壓變形 66 B 是箱體零件孔系加工的主要方法 A 鉆削加工 B 鏜削加工 C 拉削加工 67 平面磨床的主運動是 C A 砂輪架運動 B 工作面的運動 C 砂輪的旋轉運動 三 判斷題 1 合金材料的硬度越低其切削性能就越好 2 同素異晶轉變是一個相變過程 有恒定的轉變溫度 發(fā)生晶格類型 變化 3 金屬化合物的特性是硬而脆 萊氏體的性能也是硬而脆 故萊氏體 屬于金屬化合物 4 Fe Fe 3C相圖中 A 3溫度是隨著碳的質量分數(shù)增加而上升的 5 碳溶于 Fe中所形成的間隙固溶體 稱為奧氏體 6 晶粒越細金屬機械性能就越好 7 硫對碳素鋼的危害很大 會使鋼產(chǎn)生冷脆現(xiàn)象 8 細晶粒的金屬具有較高的強度和較好的塑性與韌性 第 8 頁 共 28 頁 9 碳素工具鋼都是優(yōu)質或高級優(yōu)質鋼 10 T10鋼的碳的質量分數(shù)是10 11 高碳鋼的質量優(yōu)于中碳鋼 中碳鋼的質量優(yōu)于低碳鋼 12 碳素工具鋼都是優(yōu)質或高級優(yōu)質鋼 13 大部分低合金鋼和合金鋼的淬透性比非合金鋼好 14 3Cr2W8V鋼一般用來制造冷作模具 15 GCr15鋼是滾動軸承鋼 其鉻的質量分數(shù)是15 16 Cr12MoVA鋼是不銹鋼 17 40Cr鋼是最常用的合金調質鋼 18 熱處理可以改變灰鑄鐵的基體組織 但不能改變石墨的形狀 大 小和分布情況 19 可鍛鑄鐵比灰鑄鐵的塑性好 因此 可以進行鍛壓加工 20 厚壁鑄鐵件的表面硬度總比其內部高 21 可鍛鑄鐵一般只適用于薄壁小型鑄件 22 淬火后的鋼 隨回火溫度的增高 其強度和硬度也增高 23 鋼中碳的質量分數(shù)越高 其淬火加熱溫度越高 24 奧氏體形成后 隨著加熱溫度的升高 保溫時間的延長 奧氏體 晶粒將會長大 25 淬火鋼經(jīng)中溫回火后獲得的組織為回火索氏體 T 26 所有熱處理都是只改變金屬材料的內部組織而不改變其化學成分 27 淬透好的鋼其淬硬性也一定好 28 滲碳用鋼通常采用低碳鋼或低碳合金鋼 29 除鐵碳外還含有其他元素的鋼都是合金鋼 30 不銹鋼的含碳量越高其耐蝕性也就越好 31 鑄鐵中碳均以石墨形式存在 32 珠光體可鍛鑄鐵的塑性和韌性高于黑心可鍛鑄鐵 33 白口鑄鐵硬而脆難以切削加工 34 HPb59 1 表示含銅量為 59 含鉛為 1 的鉛黃銅 35 錫青銅的錫含量越高其塑性也越大 36 特殊黃銅是不含鋅元素的黃銅 37 變形鋁合金都不能用熱處理強化 38 分模面就是分型面 39 用直流電弧焊機焊薄工件應采用正極法 第 9 頁 共 28 頁 40 常用的碳鋼 合金鋼都可以用來制作焊條 41 氣焊常用于焊接 5mm 以下的焊件 42 碳素結構鋼氣焊時 一般不需要使用氣焊熔劑 43 焊件越厚 氣焊時焊炬的傾斜角度也應越大 44 車刀的外形特點是一尖二面三刃 45 C6140 車床的最大回轉直徑為 40mm 46 臺鉆的鉆孔直徑一般在 13mm 以下 47 鏜削時進給運動可以是刀具也可以是工件 48 牛頭刨床的刨刀運動為主運動 工件的間隙運動為進給運動 49 細晶組織的可鍛性優(yōu)于粗晶組織 50 非合金鋼中碳的質量分數(shù)愈低 可鍛性愈差 51 零件工作時的拉應力應與鍛造流線方向一致 52 金屬在常溫下進行的變形為冷變形 加熱后進行的變形為熱變形 53 落料與沖孔的工序方法相同 只是工序目的不同 54 金屬型導熱能力強 澆注溫度應比砂型鑄造低 20 30 55 合金鋼中合金元素種類和含量越多鍛壓性能越好 56 適當提高變形溫度可改善金屬鍛壓性能 57 空氣錘的規(guī)格是以其下落沖擊力來表示 58 再結晶過程也是形核和長大的過程 所以再結晶過程也是相變過 程 59 自由鍛是鍛壓大件的唯一辦法 60 冷熱變形是以再結晶溫度為界的 61 焊接時工作電壓低于空載電壓 62 焊條電弧焊是非熔化極電弧焊 63 電焊鉗的作用就是夾持焊條 65 選用焊條直徑越大時 焊接電流也應越大 66 所有的金屬都適合于進行氧 乙炔火焰切割 67 釬焊時的溫度都在 450 以下 68 空氣錘的規(guī)格是以鍛錘錘體確定的 69 高速鋼車刀是不能進行高速切削的 70 主運動可為旋轉運動 也可為直線運動 71 在切削時 切削刀具前角越小 切削越輕快 72 在切削過程中 進給運動的速度一般遠小于主運動速度 第 10 頁 共 28 頁 73 與高速鋼相比 硬質合金突出的優(yōu)點是熱硬性高 耐高溫 耐磨 性好 74 減小切削刀具后角可減少切削刀具后面與已加工表面的摩擦 四 名詞解釋 1 強度 金屬材料在靜載荷作用下 抵抗塑性變形或斷裂的能力稱為強變 2 塑性 金屬材料在載荷作用下產(chǎn)生塑性變形而不斷裂的能力稱為塑性 3 熱處理 熱處理是指鋼在固態(tài)下 采用適當?shù)姆绞綄饘俨牧匣蚬ぜM行加熱 保 溫和冷卻以改變鋼的內部組織結構 從而獲得所需性能的一種工藝方法 4 淬透性 是指鋼在規(guī)定條件下淬火時獲得馬氏體的能力或獲得淬硬層深度的能力 5 淬硬性 是指鋼在理想條件下進行淬火硬化所能達到的最高硬度的能力 6 同素異構轉變 金屬在固態(tài)下晶格類型隨溫度 或壓力 發(fā)生變化的現(xiàn)象 7 臨界冷卻速度 是指鋼在冷卻過程中 由一種組織 奧氏體 轉變?yōu)榱硪环N組織 馬 氏體 組織狀態(tài) 馬氏體 的最小泠卻速度 8 可鍛性 可鍛性是指金屬材料在鍛壓加工過程中經(jīng)受塑性變形而不開裂的能力 9 焊接性 焊接性是金屬材料在限定的施工條件下焊接成規(guī)定設計要求的構件 并 滿足預定服役要求的能力 10 焊接電弧 是在電極與焊件間的氣體介質中產(chǎn)生的強烈持久的放電現(xiàn)象 11 氣焊 利用氧氣和可燃氣體混合燃燒所產(chǎn)生的熱量 使焊件和焊絲熔化而進行 的焊接方法 12 金屬切削加工 是用切削刀具將坯料或工件上多余材料切除 以獲得所要求的幾何形狀 尺寸精度和表面質量的方法 第 11 頁 共 28 頁 13 切削運動 在切削過程中 切削刀具與工件間的相對運動 就是切削運動 14 機械零件的失效 是指零件在使用過程中 由于尺寸 形狀和材料的組織與性能發(fā)生變化而 失去原設計的效能 15 鑄造 鑄造是指熔煉金屬 制造鑄型 并將熔融金屬澆入與零件形狀相適應的鑄 型中 待凝固后獲得一定形狀 尺寸和性能的金屬零件或毛坯的成形方法 五 簡答題 1 什么是金屬的同素異構轉變 以純鐵為例說明金屬的同素異構轉變 答 同一種金屬在固態(tài)下隨溫度的變化由一種晶格類型轉變?yōu)榱硪环N晶格類 型的轉變過程稱為金屬的同素異構轉變 純鐵在 912 以下時為體心立方晶格 從 912 開始變?yōu)槊嫘牧⒎骄Ц?升溫 到 1394 時又轉變?yōu)轶w心立方晶格 2 含碳量對合金的組織和性能有什么影響 答 鐵碳合金在室溫的組織由鐵素體和滲碳體兩相組成 隨著含碳量的增 加 鐵素體不斷減少 而滲碳體逐漸增加 并且由于形成條件不同 滲碳體的 形態(tài)和分布有所變化 隨著鋼中含碳量的增加 鋼的強度 硬度升高 而塑性 和韌性下降 這是由于組織中的滲碳體不斷增多 鐵素體不斷減少的緣故 3 什么是鑄鐵的石墨化 答 鑄鐵的石墨化就是指從鑄鐵中結晶析出石墨的過程 4 合金鋼中常加入的合金元素有哪些 有哪些作用 答 合金鋼中經(jīng)常加入的合金元素有 錳 硅 鉻 鎳 鎢 鈦 硼 鋁 等 合金元素的主要作用有 1 強化作用 2 穩(wěn)定組織 細化晶粒 3 提高淬透性 4 提高抗氧化性和耐蝕能力 5 連線 下列牌號的鋼屬於什么鋼 1Cr14 熱強鋼 15CrMo 合金彈簧鋼 50CrVA 合金結構鋼 15MnTi 熱作模具鋼 5CrNiMo 不銹鋼 第 12 頁 共 28 頁 6 鑄造工藝對鑄件的結構有何要求 答 1 鑄件應具有盡量少而簡單的分型面 2 鑄件結構應便于起模 3 避免不必要的型芯 4 應便于型芯的固定 排氣和清理 7 設計自由鍛零件結構時 應考慮哪些因素 答 1 避免錐面和斜面 2 避免圓柱面志圓柱面相交 3 避免非規(guī)則截面與外形 4 避免肋板和凸臺等結構 5 形狀復雜的零件 應分成幾個簡單的部分進行鍛造 8 焊條選擇的原則是什么 答 通常應根據(jù)焊件的化學成分 力學性能 抗裂性 耐腐性以及性能等要求 選用相應的焊條種類 9 在設計鑄件結構時 根據(jù)質量要求 應考慮哪些因素 答 鑄件的壁厚應合理 鑄件的壁厚力求均勻 鑄件壁的連接和圓角 防止鑄件產(chǎn)生變形 鑄件應避免有過大的水平面 鑄件結構有利于自由收縮 10 何謂金屬鍛壓性能 影響鍛壓性能的因素有哪些 答 金屬鍛壓變形的難易程度稱為金屬的鍛壓性能 主要因素 化學成分 組織結構 變形溫度 變形速度 應力狀態(tài) 11 熱處理常見的缺陷有哪些 答 過熱 過燒 氧化 脫碳變形 第 13 頁 共 28 頁 變形和開裂 殘余內應力 硬度不足 六 計算 問答題 1 測定某種鋼的力學性能時 已知試棒的直徑是 10mm 其標距長度是直徑 的五倍 Fb 33 81KN Fs 20 68KN 拉斷后的標距長度是 65mm 試求此鋼的 s b 及 值是多少 解 s Fs Ao 20680 3 14 5 2 263 44Mpa b Fb Ao 33810 3 14 5 2 430 70Mpa 65 50 30 答 此鋼的 s 263 44Mpa b 430 70Mpa 30 2 有一鋼試樣 其原始直徑為10mm 原始標距長度為50mm 當載荷達到 18 84kN時試樣產(chǎn)生屈服現(xiàn)象 載荷加至36 11kN時 試樣產(chǎn)生頸縮現(xiàn)象 然后 被拉斷 拉斷后試樣標距長度為73mm 斷裂處直徑為6 7mm 求試樣的 s b 5和 解 由題中條件及計算公式得 s Fs So 18840 3 14 10 2 4 240 N mm 2 b Fb So 36110 3 14 10 2 4 460 N mm 2 5 L1 L0 L0 100 73 50 50 46 S0 S1 S0 100 3 14 102 4 3 14 6 72 4 3 14 10 2 4 100 44 89 100 55 11 答 試樣的 s 240 N mm2 b 460 N mm2 5 46 55 11 3 畫出簡化的鐵碳合金狀態(tài)圖 并分析40鋼由液態(tài)緩冷至室溫所得的平衡 組織 答 略 4 簡述碳的質量分數(shù)為0 4 和1 2 的鐵碳合金從液態(tài)冷至室溫時其組織變 化過程 答 對于碳的質量分數(shù)為0 4的鐵碳合金 由液態(tài)冷至AC線時 開始結晶出 奧氏體 A 溫度下降奧氏體 A 增多 液體減少 溫度降至AE線時 液體消 失 液體全部結晶為奧氏體 A 當溫度降至GS線時 從奧氏體中析出鐵素體 F 降至PSK線時 剩余奧氏體發(fā)生共析轉變 生成珠光體 P 溫度降至 PSK線以下時 組織基本無變化 組織為鐵素體和珠光體 F P 第 14 頁 共 28 頁 對于碳的質量分數(shù)為1 2的鐵碳合金 由液態(tài)冷至AC線時 開始結晶出奧氏 體 A 溫度下降奧氏體 A 增多 液體減少 溫度降至AE線時 液體消失 液體全部結晶為奧氏體 A 當溫度降至ES線時 從奧氏體中析出二次滲碳體 Fe 3CII 降至PSK線時 剩余奧氏體發(fā)生共析轉變 生成珠光體 P 溫度降 至PSK線以下時 組織基本無變化 組織為鐵素體和珠光體 Fe 3CII P 5 淬火的目的是什么 亞共析鋼和過共析鋼的淬火加熱溫度應如何選擇 淬火的目的主要是使鋼件得到馬氏體 和貝氏體 組織 提高鋼的硬度和強 度 與適當?shù)幕鼗鸸に囅嗯浜?更好地發(fā)揮鋼材的性能潛力 亞共析鋼淬火加熱溫度為Ac 3以上30 50 因為在此溫度范圍內 可獲 得全部細小的奧氏體晶粒 淬火后得到均勻細小的馬氏體 若加熱溫度過高 則引起奧氏體晶粒粗大 使鋼淬火后的性能變壞 若加熱溫度過低 則淬火組 織中尚有未溶鐵素體 使鋼淬火后的硬度不足 共析鋼和過共析鋼淬火加熱溫度為Ac 1以上30 50 此時的組織為奧氏 體加滲碳體顆粒 淬火后獲得細小馬氏體和球狀滲碳體 能保證鋼淬火后得到 高的硬度和耐磨性 如果加熱溫度超過Ac cm 將導致滲碳體消失 奧氏體晶粒 粗化 淬火后得到粗大針狀馬氏體 殘余奧氏體量增多 硬度和耐磨性降低 脆性增大 如果淬火溫度過低 可能得到非馬氏體組織 則鋼的硬度達不到要 求 6 敘述常見的種回火方法所獲得的室溫組織 性能及其應用 答 常見的三種回火方法所獲得的室溫組織 性能及其應用見下表 回火工藝 室溫組織 性能 應用 低溫回火 回火馬氏體 高硬度和耐磨性 塑性和韌 性低 刃具 量具 滾動軸承 等 中溫回火 回火托氏體 硬度適中 彈性高 彈性零件等 高溫回火 回火索氏體 硬度適中 塑性和韌性好 軸 連桿 齒輪 螺栓 等 7 說明下列牌號屬何類鋼 其數(shù)字和符號各表示什么 20Cr 9CrSi 60Si2Mn GCr15 1Cr13 Cr12 答 20Cr是合金滲碳鋼 W C 0 2 W Cr 1 9CrSi是合金工具鋼 W C 0 9 W Cr 1 W Si 1 60Si2Mn是合金彈簧鋼 W C 0 6 W Si 2 W Mn 1 GCr15是滾動軸承鋼 W C 0 95 1 15 W Cr 1 5 1Cr13是不銹鋼 W C 0 1 W Cr 13 第 15 頁 共 28 頁 Cr12是合金工具鋼 W C 1 0 W Cr 12 8 試列表比較合金滲碳鋼 合金調質鋼 合金彈簧鋼 滾動軸承鋼的典型 牌號 常用最終熱處理及主要用途 答 合金滲碳鋼 合金調質鋼 合金彈簧鋼 滾動軸承鋼碳的質量分數(shù) 典型牌號 常用最終熱處理 主要性能及用途見下表 分類 碳的質量 分數(shù) 典型牌 號 常用最終 熱處理 主要性能 用途 合金滲碳 鋼 WC 0 2 左 右 20CrMnT i 淬火 低溫 回火 表面硬 耐磨 齒輪 小軸 閥 嘴 銷 合金調質 鋼 WC 0 4 左 右 40Cr 淬火 高溫 回火 綜合性能好 齒輪 連桿 軸 合金彈簧 鋼 WC 0 7 左 右 60Si2Mn 淬火 中溫 回火 彈性高 彈性零件 滾動軸承 鋼 WC 1 0 左 右 GCr15 淬火 低溫 回火 硬 耐磨 疲 勞強度高 滾動軸承 量具 模具 9 影響鑄鐵石墨化的因素有哪些 答 影響鑄鐵石墨化的因素較多 其中化學成分和冷卻速度是影響石墨化 的主要因素 在化學成分中碳和硅是強烈促進石墨化的元素 鑄鐵中碳和硅的 質量分數(shù)越大就愈容易石墨化 冷卻速度是影響石墨化過程的工藝因素 若冷 卻速度較快 碳原子來不及充分擴散 石墨化難以充分進行 則容易產(chǎn)生白口 鑄鐵組織 若冷卻速度緩慢 碳原子有時間充分擴散 有利于石墨化過程充分 進行 則容易獲得灰鑄鐵組織 10 下列牌號各表示什么鑄鐵 牌號中的數(shù)字表示什么意義 HT250 T400 15 KTH370 12 KTZ550 04 RuT300 答 HT250表示灰鑄鐵 b 250 N mm 2 T400 15表示球墨鑄鐵 b 400 N mm 2 15 KTH370 12表示黑心可鍛鑄鐵 b 370 N mm 2 12 KTZ550 04表示珠光體可鍛鑄鐵 b 550 N mm 2 4 RuT300表示蠕墨鑄鐵 b 300 N mm 2 11 確定鍛造溫度范圍的原則是什么 答 確定始鍛溫度的原則是在不出現(xiàn)過熱與過燒的前提下 應盡量提高始 鍛溫度 以增加金屬的塑性 降低變形抗力 有利于金屬鍛造成形加工 確定 終鍛溫度的原則是在保證鍛造結束前金屬還具有足夠的塑性 以及鍛造后能獲 得再結晶組織的前提下 終鍛溫度應稍低一些 第 16 頁 共 28 頁 12 焊條的焊芯與藥皮各起什么作用 答 焊芯是組成焊縫金屬的主要材料 它的主要作用是傳導焊接電流 產(chǎn) 生電弧并維持電弧燃燒 并作為填充金屬與母材熔合成一體 組成焊縫 藥皮由一系列礦物質 有機物 鐵合金和粘結劑組成 它的主要作用是 1 保證焊接電弧的穩(wěn)定燃燒 2 向焊縫金屬滲入某些合金元素 提高焊縫金屬的力學性能 3 改善焊接工藝性能 有利于進行各種空間位置的焊接 4 使焊縫金屬順利脫氧 脫硫 脫磷 去氫等 5 保護熔池與溶滴不受空氣侵入 第 17 頁 共 28 頁 機械制造基礎 考試復習題 一 填空題 1 金屬材料的性能主要包括 兩個 方面 2 金屬材料在外力作用下所表現(xiàn)出來的性能稱為 3 強度是指金屬材料在靜載荷作用下 抵抗 的能力 4 金屬材料的常用強度指標為 5 金屬的結晶包括晶核的 6 金屬的品格類型主要有 三大類 7 通常固態(tài)合金中形成 三類組織 8 珠光體是 組成的機械混合物 9 金屬材料熱處理主要有 第 18 頁 共 28 頁 10 普通熱處理通常是指對工件進行 的熱處理 11 普通熱處理按加熱溫度和冷卻方法不同 常用的有 等 12 鋼件的加熱溫度主要由鋼的 確定 13 根據(jù)鋼的熱處理原理可知 當過冷奧氏體快速冷卻至 Ms 點 以下時 會發(fā)生 轉變 14 調質的熱處理工藝是 15 在合金調質鋼中加入鉻 錳 鎳等合金元素 主要是為了增 加鋼的 16 碳在鑄鐵中的存在形式有 17 灰鑄鐵的熱處理只能改變鑄鑄件的 不能改變 18 從球墨鑄鐵的牌號上可看出其 兩個性能 指標 19 影響鑄鐵組織和性能的主要因素是 20 影響石墨化的主要因素是鑄鐵的 21 僅有銅鋅兩種元素組成的黃銅稱為 22 按化學成分不同 常用的滑動軸承合金有 等軸承合金 23 合金的鑄造性能通常用 和偏柝 等來衡量 第 19 頁 共 28 頁 24 合金的收縮過程可分為 三個階 段 25 是衡量可鍛性優(yōu)劣的兩個主要指標 26 鍛壓成型的基礎是 27 金屬塑性變形的基本方式是 28 自由鍛工序分為 29 板料沖壓的基本工序分為 兩大類 30 焊接按其工藝特點可分為 三大類 31 焊接電弧由 三部分組成 32 金屬材料焊接接頭包括 三部分 33 焊條是由 兩部分組成 34 直流焊機的兩種接法是 35 氣焊火焰分為 36 氣焊的過程是 37 切削用量三要素是 38 對于切削刀具其切削部分的 是進行切 削加工的最重要因素 39 用各種機床進行切削加工時 切削運動分為 40 車削時 工件旋轉為 車刀移動為 第 20 頁 共 28 頁 41 在 C6136 車床上 加工工件的最大直徑是 mm 42 鉆削時 鉆頭的旋轉運動為 鉆頭沿本身軸線移動為 二 選擇題 1 利用拉伸曲線可以確定金屬材料 的性能 A 強度和硬度 B 塑性和韌性 C 強度和塑性 2 如有一金屬原長 1 米 拉斷后長為 1 1 米 則材料的斷后伸長率 為 A 1 B 10 C 1 1 D 11 3 碳溶解于 Fe 中形成的固溶體為 A 體心立方晶格 B 面心立方晶格 C 密排立方晶格 4 鐵素體和滲碳體所組成的機械混合物為 A 珠光體 B 高溫萊氏體 C 低溫萊氏體 5 鐵碳合金狀態(tài)圖上的共析線是 A ECF 線 B ACD 線 C PSK 線 6 共晶轉變后產(chǎn)物是 A 奧氏體 B 滲碳體 C 珠光體 D 萊氏體 7 45 鋼是 A 碳素結構鋼 B 優(yōu)質碳素結構鋼 C 碳素工具鋼 8 在下列鋼中 普通碳素結構鋼是 A ZG200 400 B T10 C 20 D Q235 A 第 21 頁 共 28 頁 9 調質處理就是 A 淬火十低溫回火 B 淬火十中溫回火 D 淬火十高溫回火 10 為提高低碳鋼的切削加工性 通常采用 處理 A 完全退火 B 正火 C 球化退火 21 鋼的淬透性由 決定 A 淬火加熱溫度 B 淬火方法 C 鋼的臨界冷卻速度 13 滲碳鋼件只有經(jīng) 后 表面才能達到硬而耐磨的性能 A 正火 B 調質處理 C 淬火 低溫回火 12 淬火后主要獲得的室溫組織為 A 奧氏體 B 滲碳體 C 貝氏體 D 馬氏體或 貝氏體 13 合金鋼淬火時一般選用的冷卻介質為 A 水 B 油 C 鹽水 D 石灰水 14 普通黃銅是 A H62 B HPb59 1 C T3 15 鑄件的主要工作面和重要加工面應 A 朝上 B 朝下 C 朝下或位于側面 D 朝上或側面 16 鑄鐵薄壁處出現(xiàn)白口現(xiàn)象 原因主要是 A 化學成分 B 冷卻太慢 C 冷卻太快 D 都 不對 17 可鍛鑄鐵中石墨是 第 22 頁 共 28 頁 A 大片狀 B 團絮狀 C 球狀 D 蠕蟲狀 18 設計和制造零件時 應使零件工作時的最大正壓力方向與流線 方向 A 平行 B 垂直 C 任意 19 焊接電流的選擇主要取決于 A 焊件厚度 B 接點形式 C 焊條直徑 20 在下列金屬中 能滿足氣焊條件的是 A 低碳鋼 B 高碳鋼 C 鑄鐵 21 氣割預熱火焰應選用 A 中性焰 B 碳化焰 C 氧化焰 22 氣割不適用于 A 低碳鋼 B 中碳鋼 C 普通低合金鋼 D 鑄鐵 23 刀具前刀面與基面的夾角稱為 A 前角 B 后角 C 副偏角 24 刀具前刀面與基面的夾角稱為 A 前角 B 后角 C 副偏角 25 切削加工時 主運動通常只有 A 1 B 2 C 3 26 對表面粗糙影響較大的是 A 切削速度 B 進給量 C 吃刀量 27 造成已加工表面粗糙的主要原因是 A 殘留面積 B 積屑瘤 C 鱗刺 D 振動波紋 第 23 頁 共 28 頁 28 是箱體零件孔系加工的主要方法 A 鉆削加工 B 鏜削加工 C 拉削加工 29 平面磨床的主運動是 A 砂輪架運動 B 工作面的運動 C 砂輪的旋轉 運動 三 判斷題 1 合金材料的硬度越低其切削性能就越好 2 碳溶于 Fe中所形成的間隙固溶體 稱為奧氏體 3 細晶粒的金屬具有較高的強度和較好的塑性與韌性 4 碳素工具鋼都是優(yōu)質或高級優(yōu)質鋼 5 GCr15鋼是滾動軸承鋼 其鉻的質量分數(shù)是15 6 40Cr 鋼是最常用的合金調質鋼 7 淬火后的鋼 隨回火溫度的增高 其強度和硬度也增高 8 滲碳用鋼通常采用低碳鋼或低碳合金鋼 9 除鐵碳外還含有其他元素的鋼都是合金鋼 10 鑄鐵中碳均以石墨形式存在 11 HPb59 1 表示含銅量為 59 含鉛為 1 的鉛黃銅 12 變形鋁合金都不能用熱處理強化 13 常用的碳鋼 合金鋼都可以用來制作焊條 14 碳素結構鋼氣焊時 一般不需要使用氣焊熔劑 15 車刀的外形特點是一尖二面三刃 第 24 頁 共 28 頁 16 C6140 車床的最大回轉直徑為 40mm 17 鏜削時進給運動可以是刀具也可以是工件 18 金屬在常溫下進行的變形為冷變形 加熱后進行的變 形為熱變形 19 空氣錘的規(guī)格是以其下落沖擊力來表示 20 自由鍛是鍛壓大件的唯一辦法 21 焊條電弧焊是非熔化極電弧焊 22 主運動可為旋轉運動 也可為直線運動 23 與高速鋼相比 硬質合金突出的優(yōu)點是熱硬性高 耐 高溫 耐磨性好 四 名詞解釋 1 強度 2 塑性 3 熱處理 4 淬透性 5 同素異構轉變 6 臨界冷卻速度 7 金屬切削加工 第 25 頁 共 28 頁 8 切削運動 9 機械零件的失效 五 簡答題 1 什么是金屬的同素異構轉變 以純鐵為例說明金屬的同素異 構轉變 答 2 含碳量對合金的組織和性能有什么影響 答 3 什么是鑄鐵的石墨化 答 4 連線 下列牌號的鋼屬於什么鋼 1Cr14 熱強鋼 15CrMo 合金彈簧鋼 50CrVA 合金結構鋼 15MnTi 熱作模具鋼 5CrNiMo 不銹鋼 5 鑄造工藝對鑄件的結構有何要求 答 6 設計自由鍛零件結構時 應考慮哪些因素 答 7 在設計鑄件結構時 根據(jù)質量要求 應考慮哪些因素 答 8 何謂金屬鍛壓性能 影響鍛壓性能的因素有哪些 答 六 計算 問答題 1 測定某種鋼的力學性能時 已知試棒的直徑是 10mm 其標距 第 26 頁 共 28 頁 長度是直徑的五倍 Fb 33 81KN Fs 20 68KN 拉斷后的標距長度是 65mm 試求此鋼的 s b 及 值是多少 解 2 有一鋼試樣 其原始直徑為10mm 原始標距長度為50mm 當載 荷達到18 84kN時試樣產(chǎn)生屈服現(xiàn)象 載荷加至36 11kN時 試樣產(chǎn) 生頸縮現(xiàn)象 然后被拉斷 拉斷后試樣標距長度為73mm 斷裂處直 徑為6 7mm 求試樣的 s b 5和 解 3 畫出簡化的鐵碳合金狀態(tài)圖 并分析40鋼由液態(tài)緩冷至室溫 所得的平衡組織 答 略 4 敘述常見的種回火方法所獲得的室溫組織 性能及其應用 答 常見的三種回火方法所獲得的室溫組織 性能及其應用見 下表 回火工 藝 室溫組織 性能 應用 低溫回 火 第 27 頁 共 28 頁 中溫回 火 高溫回 火 5 說明下列牌號屬何類鋼 其數(shù)字和符號各表示什么 20Cr 9CrSi 60Si2Mn GCr15 1Cr13 Cr12 答 6 試列表比較合金滲碳鋼 合金調質鋼 合金彈簧鋼 滾動軸承 鋼的典型牌號 常用最終熱處理及主要用途 答 合金滲碳鋼 合金調質鋼 合金彈簧鋼 滾動軸承鋼碳的質 量分數(shù) 典型牌號 常用最終熱處理 主要性能及用途見下表 分類 碳的質 量 分數(shù) 典型牌 號 常用最終 熱處理 主要性能 用途 合金滲 碳鋼 合金調 質鋼 合金彈 簧鋼 滾動軸 承鋼 第 28 頁 共 28 頁 7 影響鑄鐵石墨化的因素有哪些 答 8 焊條的焊芯與藥皮各起什么作用 答