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时间:2018-07-16
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复习题一、填空题1.材料力学性能的主要指标有、、、、疲劳强度等2.在静载荷作用下,设计在工作中不允许产生明显塑性变形的零件时,应使其承受的最大应力小于,若使零件在工作中不产生断裂,应使其承受的最大应力小于。3.ReL(σs)表示,Rr0.2(σr0.2)表示,其数值越大,材料抵抗能力越强。4.材料常用的塑性指标有和两种。其中用表示塑性更接近材料的真实变形。5.当材料中存在裂纹时,在外力的作用下,裂纹尖端附近会形成一个应力场,用来表述该应力场的强度。构件脆断时所对应的应力强度因子称为,当KI>KIc时,材料发生。6.金属晶格的基本类型有、、三种。7.亚共析钢的室温组织是铁素体+珠光体(F+P),随着碳的质量分数的增加,珠光体的比例越来越,强度和硬度越来越,塑性和韧性越来越。8.金属要完成自发结晶的必要条件是,冷却速度越大,越大,晶粒越,综合力学性能越。9.合金相图表示的是合金的____、、和之间的关系。10.根据铁碳合金状态图,填写下表。成分(Wc/%)温度/C°组织状态温度/C°组织状态0.77700900146015380.45700120073015001.272012501100150011.影响再结晶后晶粒大小的因素有、、、。12.热加工的特点是;冷加工的特点是。13.马氏体是的固溶体,其转变温度范围(共析刚)为。14.退火的冷却方式是,常用的退火方法有、、、、和。15.正火的冷却方式是,正火的主要目的是、、。16.调质处理是指加的热处理工艺,钢件经调质处理后,可以获得良好的性能。17.W18Cr4V钢是钢,其平均碳含量(Wc)为:%。最终热处理工艺是,三次高温回火的目的是。18.ZL102是合金,其基本元素为、主加元素为。19.滑动轴承合金的组织特征是或者。 20.对于热处理可强化的铝合金,其热处理方法为。21.铸造可分为和两大类;铸造具有和成本低廉等优点,但铸件的组织,力学性能;因此,铸造常用于制造形状或在应力下工作的零件或毛坯。22.金属液的流动性,收缩率,则铸造性能好;若金属的流动性差,铸件易出现等的铸造缺陷;若收缩率大,则易出现的铸造缺陷。23.常用铸造合金中,灰铸铁的铸造性能,而铸钢的铸造性能。24.铸型的型腔用于形成铸件的外形,而主要形成铸件的内腔和孔。25.一般铸件浇注时,其上部质量较,而下部的质量较,因此在确定浇注位置时,应尽量将铸件的朝下、朝上。26.冒口的主要作用是,一般冒口厘设置在铸件的部位。27.设计铸件时,铸件的壁厚应尽量,并且壁厚不宜太厚或太薄;若壁厚太小,则铸件易出现的缺陷;若壁厚太大,则铸件的。28.衡量金属可锻性的两个主要指标是塑性与变形抗力、塑性愈高,变形抗力愈小,金属的可锻性就愈好。29.随着金属冷变形程度的增加,材料的强度和硬度,塑性和韧性,使金属的可锻性。30.自由锻零件应尽量避免、、等结构。31.弯曲件的弯曲半径应大于,以免弯裂。32.冲压材料应具有良好的。33.细晶粒组织的可锻性粗晶粒组织。34.非合金钢中碳的质量分数愈低,可锻性就愈。35.焊接方法按焊接过程的特点分、、三大类。36.影响焊接电流的主要因素是焊条直径和焊缝位置。焊接时,应在保证焊接质量的前提下,尽量选用大的电流,以提高生产率。37.电焊机分为和两大类。38.焊缝的空间位置有、、、。39.焊接接头的基本形式有、、、。40.气体保护焊根据保护气体的不同,分为焊和焊等。41.点焊的主要焊接参数是、和。压力过大、电流过小,焊点强度;压力过小、电流过大,易、。二、判断题(-)1.机器中的零件在工作时,材料强度高的不会变形,材料强度低的一定会产生变形。(-)2.硬度值相同的在同一环境中工作的同一种材料制作的轴,工作寿命是相同的。(-)3.所有的金属材料均有明显的屈服现象。(-)4.选择冲击吸收功高的材料制作零构件可保证工作中不发生脆断。(+)5.共晶转变与共析转变都是在一个温度范围内完成的。(+)6.在缓冷至室温的条件下,碳的质量分数为0.8%的钢比碳的质量分数为1.2%的钢硬度低。(+ )7.过共析钢由液态缓冷至室温时析出的二次渗碳体,在组织形态与晶体结构方面均与一次渗碳体不同。(-)14.低碳钢或高碳钢为便于进行机械加工,可预先进行球化退火。(-)15.钢的实际晶粒度主要取决于钢在加热后的冷却速度。(-)16.过冷奥氏体的冷却速度越快,钢冷却后的硬度越高。(-)17.同一钢材在相同的加热条件下,水淬比油淬的淬透性好,小件比大件的淬透性好。(+)19.要提高奥氏体不锈钢的强度,只能采用冷塑性变形予以强化。(+)20.调质钢的合金化主要是考虑提高其热硬性。(-)21.渗碳钢只要渗碳就能提高表面的硬度。(-)22.灰铸铁通过热处理可将片状石墨变成球状石墨或团絮状石墨,从而改善铸铁的力学性能。(-)23.可锻铸铁塑性好,故容易锻造成形。(+)24.铸铁抗拉强度差,不能承受重载荷。(+)25.灰铸铁中,碳、硅含量越高,铸铁的抗拉强度和硬度越低。(-)26.铸铁可以通过再结晶退火使晶粒细化,从而提高其力学性能。(+)27.球墨铸铁可通过调质处理和等温淬火工艺提高其力学性能。(+)28.灰铸铁的减振性能比钢好。(-)29.熔炼铸铁常用的熔炼炉为高炉、转炉和冲天炉。(-)30.实型铸造的模样不必取出,可简化造型工艺,但不能生产形状很复杂的铸件。(-)31.压力铸造的生产率高,主要用于生产大批量、低熔点的非铁金属薄壁铸件。(-)32.可用增加铸件壁厚的方法来提高铸件的承载能力。(-)33.因锻造之前进行了加热,所以任何材料均可进行锻造。(+)34.弯曲模角度应比弯曲件弯曲角度小一个回弹角α0。(+)35.落料和冲孔的工序方法相同,只是工序目的不同。(-)36.正接法常用于焊接薄件。(+)37.焊接后的焊件常采用退火来消除焊接内应力。(+)38.焊条的直径是指焊芯的直径。(-)39.在焊接的四种空间位置中,仰焊是最容易操作的。(-)41.钎焊时的温度都在450℃以下。三、计算题1.标准规定,15钢的力学性能指标不应低于下列数值:Rm(σb)≥372MPa,ReL(σs)≥225MPa,A(δ5)≥27%。Z(Ψ)92≥55%。现将购进的15钢制成d0=10mm的圆形截面短试样,经拉伸试验后测得Fm(Fb)=34500N,FeL(Fs)=21100N,L1=65mm,d1=6mm。试问:这批15钢的力学性能是否合格?四、简答题1.下列情况应采用什么方法测定硬度?写出硬度值符号(HB、HRA、HRB、HRC、HV)。(1)锉刀;(2)黄铜铜套;(3)硬质合金刀片;(4)供应状态的各种非合金钢钢材;(5)耐磨工件的表面硬化层。2.根据铁碳合金相图,说明下列现象产生的原因。(1)在进行热轧和锻造时,通常将钢材加热到1000—1250℃;(2)钢铆钉一般用低碳钢制作;(3)在1100℃时,Wc=0.4%的钢能进行锻造,而Wc=4.2%的铸铁不能锻造;(4)室温下Wc=0.9%的碳钢比Wc=1.2%的碳钢强度高;(5)钳工锯削T70钢、T10钢、T12钢比锯20钢、30钢费力,锯条易磨钝;(6) 绑扎物件一般用铁丝(镀锌低碳钢丝),而起重机吊重物时却用钢丝绳(60钢、65钢、70钢等制成)。3.拟用T10钢制成形状简单的车刀,其工艺路线为锻造一热处理一机加工一热处理一磨削加工。试问:两次热处理具体工艺名称和作用是什么?并指出各自获得的显微组织。4.确定下列钢件的退火方法,并指出退火目的。(1)经冷轧后的15钢钢板,要求降低硬度;(2)ZG270-500的铸造齿轮;(3)锻造过热的60钢锻坯;(4)具有片状渗碳体的T12钢坯。5.两块碳的质量分数均为Wc=0.77%的非合金钢(碳钢)片加热至760℃以上,分别以不同方式冷却,钢片的冷却曲线及该种钢材的奥氏体等温转变曲线如图所示。试问图中①、②、③、④点各是什么组织?比较②、④点组织的硬度大小。奥氏体等温转变曲线图6.车床主轴要求轴颈部位的硬度为56~58HRC,其余处为20~24HRC,其加工工艺路线为:锻造一正火一机加工一轴颈表面淬火十低温回火一磨加工,请指出:(1)主轴应选用何种材料;(2)正火、表面淬火及低温回火的目的;7、确定下列工件的回火方法,并指出回火目的。(1)滚动轴承;(2)重要齿轮;(3)汽车减振板簧;(4)W18Cr4V刀具;(5)HT200铸件的表面硬化层(白口组织)。8、请为下列钢号选择合适的用途。(1)20CrMnTi;(2)Q345;(3)HT200;(4)T12A;(5)20。(6)65Mn;(7)GCr15; (8)W18Cr4V(9)QT600-3。供选用的实例:机床床身、小型弹簧、滚动轴承、柴油机曲轴、成型铣刀、机车齿轮、桥梁、锉刀和冷冲压件。9.现有低碳钢和中碳钢齿轮各一个,为了使齿面具有高的硬度和耐磨性,试问:应各进行何种热处理?10.解释下列现象:(1)高速工具钢在热轧(或热锻)后,经空冷获得马氏体组织;(2)高锰耐磨钢在高压、大冲击条件下具有优良的耐磨性和良好的韧性。11.下列做法是否可以?为什么?(1)用Q235钢代替45钢制成齿轮;(2)用30钢代替T13钢制成锉刀,用盐液淬火后低温回火;(3)用20钢代替65钢制成弹簧,淬火后中温回火;(4)用40Cr钢代替20CrMnTi钢制造载货汽车变速箱传动齿轮,调质处理后高频表面淬火、低温回火。12.何谓热硬性?钢的热硬性与“二次硬化’’有何关系?W18Cr4V钢为什么通常在550—570℃进行回火?560℃回火是否是调质?为什么?13.简要说明砂型铸造的工艺流程。14.型砂的种类有哪些?目前铸造生产线上造型主要采用哪些型砂?15.缩孔与缩松对铸件质量有何影响?为何缩孔比缩松较容易防防止?16.如何确定锻造温度范围?17.什么叫自由锻?自由锻有哪些主要工序?并说明其特点和应用范围。18.自由锻零件结构工艺性有哪些基本要求?19.如何衡量金属的可锻性?说明影响金属可锻性的因素。20.冲压有哪些基本工序?21.焊接电弧有什么特点?它有哪几个区域组成?22.焊条组成中的各部分起什么作用?23.焊接变形产生的原因是什么?24.焊接结构工艺性包含哪些主要内容?焊缝布置应遵循哪些原则?五、单项选择题1.加工硬化是一种有效的强化手段,其缺点是(B)A.只适用于双相材料B.材料在高温下不适用C.只适用于单晶体2.冷加工金属回复时,位错(B)A.增殖B.大量消失C.重排4.二次再结晶是(B)A.相变过程B.形核长大过程C.某些晶粒特别长大的现象5.现需要制造一直径25mm的连杆,要求整个截面上具有良好的综合力学性能,应采用(A)。A.40Cr调质B.45正火C.60Si2Mn淬火十中温回火D.20Cr渗碳十淬火十低温回火7.普通铸铁力学性能的好坏,主要取决于(C)。A.基体组织类型B.热处理的情况C.石墨的形状、大小与分布D.石墨化程度8.灰铸铁床身薄壁处出现白口组织,造成切削加工困难,解决的办法是(C)。 A.改用球铁B.正火C.石墨化退火D.等温淬火9.提高灰铸铁耐磨性应选用(C)。A.整体淬火B.渗碳十淬火十低温回火C.表面淬火D.等温淬火10.通常成分在共晶点或其附近的金属流动性(A)。A.好B.差C.一般11.单件或小批生产的灰铸铁件直径小于(C)mm的孔通常不必铸出。A.10B.20C.30D.5012.制造双金属滑动轴承时,内衬轴承合金通常是采用(C)方法镶铸在钢制轴瓦上的。A.压力铸造B.熔模铸造C.离心铸造D.砂型铸造13.在工艺参数相同的情况下,(B)的铸件,内部晶粒细小,力学性能好。A.离心铸造B.金属型铸造C.砂型铸造D.实型铸造14.铸造中的CAE指的是(C)。A.计算机辅助设计B.计算机辅助制造C.计算机辅助工程(数值模拟)15.大批量生产的铸件与小批量生产的铸件相比,前者的机械加工余量应(B)。A.大些B.小些C.一样16、下列金属中属于合金弹簧钢的是(C)。A.65钢B.ZGMn13C.60Si2MnD.1Cr1717、下列金属中焊接性最好的是(A)。A.20钢B.HT200C.40CrD.GCr1518、焊条电弧焊焊接电弧阳极区的温度大约是(B)左右。A.2400KB.2600KC.6000~8000K19、焊接一般结构件时用(A)。A.酸性焊条B].碱性焊条20、下列金属中属于高锰耐磨钢的是(D)。A.65钢B.1Cr17C.60Si2MnD.ZGMn13六、名词解释抗拉强度;硬度;固溶强化;细晶强化;加工硬化;淬透性;淬硬性;铸造;锻压;铸造性;可焊性;可锻性;锻造比;七、综合练习题1.请为下列钢号选择合适的用途及最终热处理:20、45、65Mn、T12A、20CrMnTi、40Cr、Q235、Q345、HT300、QT600-3、GCr15、ZGMn13、9SiCr、3Cr13、W18Cr4V、lCr18Ni9Ti、60Si2Mno供选用实例:机床床身、缝纫机零件、柴油机曲釉、汽车差速器壳、坦克履带、机床主轴、锉刀、机车齿轮、汽车传动轴、桥梁、丝锥、铣刀、小型弹簧、冷冲压件、汽车板簧、滚动轴承的滚动体、钢筋、螺纹搓丝板、热锻模、加热炉管、医疗器械。2.如图所示的铸件系单件小批生产,采用砂型铸造,请确定造型方法,并在图上标出分型面。 3.请分析下图所示铸件结构的合理性,并说明理由。4.下图所示各铸件结构设计是否合理?若不合理,请提出修改建议。 6.判断下图中锻压结构设计是否合理,请指出不合理的地方,并说明为什么?锻压结构设计图
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