2017年《工程材料及成形技术》参考资料

1、2017年工程材料及成形技术参考资料一一、工程材料一、填空题1、 晶粒中的主要三种晶体结构及代表元素为：体心立方晶格a-Fe、Cr、Mo W V,面心立方晶格Cu、Al、Ni、Au、Ag,密排六方晶格 Be、Mg Zn、Cd、a-Ti；晶格常数为： 棱边长度 a、b、c,棱边夹角 、 、 。2、 结晶的必要充分条件是：具有一定的过冷度，冷却速度愈快，过冷度愈大。3、 点缺陷的种类有：空位、间隙原子、和置换原子;位错属于线缺陷，提高位错密度是金属强化的重要途径之一。4、 在金属结晶过程中，晶核的形成有两种形式：自发形核（均质形核）和非自发形核（异质形核）。且非自发形核比自发形核更重要，往往起优先

2、及主导 作用。5、 冷却速度愈大，过冷度也愈大，结晶后的晶粒也愈细，金属的强度、塑性和韧性愈好。6、 通常把通过细化晶粒来改善材料性能的方法称为细晶强化，控制晶粒大小的主要方 法有： 增大过冷度 和 变质处理 。（P16）7、 某些金属，如 Fe、Ti、Co等在固态下的晶体结构随外界条件（如温度、压力）而变化 的现象，称为同素异构转变。（P16铁的同素异构）8、强度和塑性是材料最重要、最基本的力学性能指标。9、 材料在交变应力的长期作用下发生的突然断裂现象称为疲劳。10、 金属材料在高温下，即使工作应力小于屈服点，也会随时间的延长而缓慢地产生塑性变形，这种现象称为蠕变11、0；Oiooo 88

3、MPa ：（蠕变强度）表示在600摄氏度条件下，1000小时内，产生 0.1 %蠕变变形量所能承受的最大应力值为 88MPa。12、wo 186MPa ：（持久强度）表示在800摄氏度条件下，工作 100小时所能承受的最大断裂应力为186MPa。13、当温度降至某一值 Tk时，冲击功Ak会急剧下降，使材料呈脆性状态，这种现象称为 冷脆。冷脆转化温度愈低表明材料的低温性能愈好晶体中滑移系数目等于滑移面 滑移时可能采取的空间空间位4*3=12 :密排六方晶格滑移系:14、所谓滑移，就是在切应力的作用下晶体的一部分相对于另一部分沿一定晶面和晶向产生 滑动。滑移的实质是：滑移面上的错位运动15、滑移总

4、是沿晶体中原子排列最紧密的晶面和晶向发生:和滑移面上滑移方向数目的乘积，金属晶体中的滑移系越多,向便愈多，其塑性也就愈好。16、体心立方晶格滑移系：6*2=12 :面心立方晶格滑移系:1*3=3 。17、织构现象：由（70% 90%）时，金属中各晶粒的位向岀现趋于一致的现象。如冲压件边缘出现的所谓 “制耳”现象。18、 随塑性变形程度的增加，金属的强度、硬度上升，塑性、韧性下降，这种现象称为冷变_ 形强化或加工硬化。冷变形强化是提高金属强度、硬度和耐磨性的重要手段之一。19、微观残余内应力使金属内部产生微裂缝，要消除微观残余内应力可采用退火处理20、金属再结晶是一个形核和长大的过程，但新、旧晶

5、粒的晶格类21、金属再结晶温度约等于 0.4倍的熔点。22、晶粒长大实质上是晶界迁移的过程。23、 合金是指由两种或两种以上的金属元素或金属与非金属组成的，具有金属特性的物质。24、 相是指合金中具有相同物理、化学性能并能与该系统的其余部分以界面分开的物质部分。合金的性能是由组成合金的各相本身的结构和各相构成的显微组织共同决定的。25、合金在固态下，组元间会相互溶解，形成在某一组元晶格中包含其他组元的固相，这 种固相称为固溶体。有置换固溶体和间隙固溶体两种。工程上通常将固溶体作为合金的基体。26、相图的基本类型有：匀晶相图、共晶相图、包晶相图。27、合金的使用性能取决于他们的成分和组织，而某些

6、工艺性能则取决于其结晶特点。28、 奥氏体的形成过程有：奥氏体形核、晶核长大、残留渗碳体溶解、奥氏体白 四 个阶段。29、钢的本质晶粒度主要决定于炼钢时的脱氧程度。30、在实际热处理生产中，由于加热温度过高，而使奥氏体晶粒明显长大的现象称为过热 _ 已经造成过热的钢可以采用正火或退火来重新细化组织。31、 过冷奥氏体等温转变的孕育期随着等温温度而变化,C曲线鼻尖处的孕育期最短，过冷奥氏体最不稳定，提高或降低等温温度，都会使孕育期延长，过冷奥氏体稳定性增加。_32、 上贝氏体呈羽毛状，下贝氏体呈暗黑色针片状；马氏体的显微组织主要有板条状和片_ 状两种。33、过冷奥氏体转变曲线是制定热处理生产工艺

7、规范的重要依据之一。34、工业上常用的退火工艺有：完全退火、等温退火、球化退火、去应力退火。35、工业上常用的淬火方法有：单液淬火、双液淬火、分级淬火、等温淬火；双液淬火是水淬油冷，关键是掌握好工件在水中的停留时间。36、 在规定条件下，决定钢材淬硬层深度和硬度分布的特性称为淬透性。合金元素是影响淬透性的主要因素，除钴和大于2.5 %的铝以外，大多数合金元素如锰、铬、硅使钢的淬透性显著提高；提高奥氏体化的温度，使钢的临界冷却速度减小改善钢的淬透性。37、 钢在理想条件下进行淬火硬化所能达到的最高硬度的能力称为淬硬性; 它主要取决于 马氏体中的含碳量，合金元素对淬硬性影响不大。38、工业上通常将

8、淬火与高温回火相结合的热处理称为调质处理。39、当钢材在10001200摄氏度进行热加工时硫化铁与铁形成的共晶体熔化，使钢材变 脆，这种现象称为热脆性。炼钢时加入锰可避免热脆性。40、因磷的存在使室温下钢的塑性和韧性急剧下降而变脆，这种现象称为冷脆性。41、超高强度钢是为适应航空、火箭等技术需要而发展起来的新钢种。42、碳、硅、磷是促进石墨化的元素，锰和硫是阻碍石墨化的元素。43、铝是工业中用量最大的有色金属。44、 各种机械零件都有一定的功能，当它不能按要求的效率完成预定的功能时，则称该零件失效。45、零件失效的类型可归纳为变形、断裂和表面损失。引起失效的原因有设计、材料、加工、和安装四个方

9、面。46、选用材料的一般原则是：使用性能原则、工艺性能原则、经济型原则。47、磨损主要包括磨粒磨损和粘着磨损。二、判断题1、大多数金属有金属键、分子键、离子键和共价键。（错）2、液体物质的冷却速度越大，则实际结晶温度越低。（对）3、铁、钛、锰、铝、碳都能发生同素异构。（错）4、变形度越大，再结晶晶粒越细。（错）5、锰、锗、硅、镍与铁易形成间隙固溶体。（错）6、多数工业合金都是固溶体与少量化合物形成的化合物。（错）7、因为渗碳体是强化项， 则渗碳体越多， 分布越均匀， 则硬度越大， 韧性急剧下降。 （错）8、T8 钢退火采用完全退火，以降低硬度，利于切削加工。（错）9、一般表面淬火削，要先进行正

10、火或调质处理（错）三、简答题1 、塑性变形对金属组织与性能的影响有哪些？ 答：（1）晶粒沿变形方向拉长，性能趋于各向异性； （ 2）织构现象的产生； （3）位错密度增 加，产生冷变形强化； （ 4）产生残余应力。2 、再结晶后的晶粒大小与金属的冷塑性变形的关系怎样？答：（1）变形度在 2以下时，由于晶格畸变小，不足以引起再结晶，所以晶粒大小保持原 样；（2）变形度在 2 10范围内，由于变形量小且极不均匀，形核率低，在结晶后的晶 粒非常粗大，此范围变形度称为临界变形度，应尽量避免；（ 3）变形度超过临界变形度后，随变形度增加，晶格畸变愈严重，形核率大大提高，在结晶后的晶粒变细；（ 4）变形量很

11、大（90）时，再次出现晶粒异常粗大现象。3 、熟练掌握杠杆定律的计算。 （工材 P38）4 、牢记工材 P43 图 3-3-1 Fe-Fe3C 系状态图， P45 表 3-3-2 Fe-Fe3C 相图中的 特性点。分析相图中的五个基本相、三个基本转变（包晶、共晶、共析） 、三条重要特性线（ES线、PQ线、GS线）。5 、钢为例分析其结晶过程和室温下的组织？（或以白口铸铁为例） 。 见工材 P46-P48 分析过程。6 、影响过冷奥氏体转变的因素有哪些？答：（ 1）碳含量的影响：通常的热处理条件下，对亚共析钢，碳的增加将使C 曲线右移；对过共析钢， 碳的增加将使 C 曲线左移； 而共析钢的过冷奥

12、氏体最稳定， C 曲线最靠右边。 （ 2） 合金元素的影响：钴和大于 2.5 %的铝外，所有融入奥氏体的合金元素均使C曲线右移增加过冷奥氏体的稳定性。 （3）加热温度和保温时间的影响：加热温度和保温时间越长，奥氏体的成分越均匀，晶粒也越粗大，晶界面积越小，提高奥氏体的稳定性，使C曲线右移。7 、“四把火”的工艺比较。答：退火是将钢加热至适当的温度， 保温一定时间，然后缓慢冷却的热处理工艺。 正火是将 工件加热至Ac3或Accm以上30-50摄氏度，保温后出炉空冷的热处理工艺。这两把火为钢 的预备热处理。 淬火是将钢件加热至 Ac3 或 Ac1 以上某一温度， 保温后以适当温度冷却， 获 得马氏

13、体或下贝氏体组织的热处理工艺。回火是将淬火后的钢件加热至Ac1 以下某一温度，保温一定时间，然后冷却至室温的热处理工艺。这两把火为钢的最终热处理。8 、二次硬化的定义及产生原因？答：一些含有较多镆、钨、钒、铬等碳化物形成元素的合金钢淬火后，在500600 摄氏度回火时，硬度不下降，反而升高，这种现象称为二次硬化。原因一，淬火钢在该温度范围回火时， 析出大量硬度高、 弥散度大且非常稳定的碳化物； 原因二， 这类钢淬火时形成的大量 残余奥氏体在高温回火后的冷却过程中转变为马氏体。9、回火脆性。答：淬火钢件在 300摄氏度左右和400 500摄氏度两个温度范围回火时，冲击韧性会显著 下降，这种现象称

14、为回火脆性。低温回火脆性是由于从马氏体中析出薄片状碳化物引起的， 碳钢和合金刚中都无法消除。高温回火脆性是回火冷却时冷却速度较慢引起的，主要出现在含铬、镍、锰等元素的合金中，在合金中加入适量的钨、镆能有效的防止高温回火脆性。10、合金强化的几种方法。答：（1）固溶强化：由于溶质原子的溶入，使固溶体的晶格发生畸变，变形抗力增大，金属 的强度硬度升高，这种现象称为固溶强化。既与溶质原子引起的晶格畸变程度有关，又与溶质原子的数量有关。（2）第二相强化：由于第二相的存在而使金属的强度、硬度升高的现象称为第二相强化。一是由于第二相与基体金属的晶体结构完全不同，从而在第二相与基体金属之间形成畸变程度较大的

15、相界面，增加了位错运动的阻力， 而是第二相本身的存在也增加了位错远大的阻力。（3）细晶强化：由于晶粒细化而使金属强度、硬度和塑性、韧性都提高 的现象，称为细晶强化。二、材料成形技术一、填空题1、熔融合金充满铸型行腔，获得形状完整，轮廓清晰铸件的能力，称为合金的充型能力。充型能力首先决定于金属本身的流动能力。2、决定合金流动性的因素有：合金的种类、合金的成分、杂质与 3、防止缩孔与缩松的方法是：按照定向凝固原则进行凝固、合理的确工艺、合理的应用冒口、冷铁和补贴等工艺措施。4、孕育处理的目的在于促进石墨化，降低白口倾向，适当提高共晶团数，使石墨的尺寸及分布状况得到改善。5、氢易在焊缝中造成气孔或形

16、成局部的极大压力使焊缝变脆，即氢脆。6、焊接接头可分为焊缝、熔合区和热影响区。热影响区又包括过热区、正火区、部分相 变区、再结晶区。7、焊接变形的几种基本形式：收缩变形、角变形、弯曲变形、扭曲变形、波浪变形8、分段退汉法是指，将总接方向相反的焊接方法。9、埋弧焊的焊接材料是焊丝和焊剂。10、药皮的作用是引弧、稳弧、保护焊缝、脱氧_11、焊条的选用应考虑：等强度原则、同成分原则、抗裂性要求、抗气孔要求、低成本 求。12、 焊缝的布置：焊缝位置应尽量对称、焊缝应避免密集和交叉、焊缝转角处应平缓过渡、 焊缝应尽量避开最大应力和应力集中的位置、 焊缝布置应便于焊接操作、焊缝应避开机械加 工表面。13、

17、 常用的焊接接头形式有：对接接头、角接接头、T形接头和搭接接头。接头处常用的 坡口形式有：U行坡口、双U形坡口、V形坡口、X形坡口、K形坡口等。14、对于Q420容器应选用：低氢型碱性焊条。15、焊0.5-4mm的铝合金采用：乌极氩弧焊。16、无损探伤的方法有：磁粉法、射线法、超声波法。、判断题对)错)1、氩弧焊中的氩气既是保护气体又是。2、缩松一般发生在液体最后结合部位，采用帽口补救法。三、简答题1 、选择浇注位置时应考虑的原则有哪些？答：( 1)铸件的重要加工面应朝下或位于侧面。 ( 2)铸件宽大平面应朝下。 (3)面积较大的 薄壁部分应置于铸型下部或垂直、倾斜位置。 ( 4)易形成缩孔的

18、铸件，应将截面较厚的部分 置于上部或侧面，便于安放冒口，使铸件自下而上定向凝固。( 5)应尽量减小型芯的数量，且便于安放、固定和排气。模拟题一.是非题判断题(对的打“/，错的打“X”)1 分 / 每小题 共 10 分)1、 同一金属，结晶时冷却速度愈大，则过冷度愈大，金属的实际结晶温度愈低。()2、 去应力退火一般在 A1以下(500 C 650 C),因此退火过程是没有相变的。()3、亚共析钢的正常淬火一般为不完全淬火。()4、浇注温度越高，合金粘度越低，故充型能力越好，晶粒越细小。()5、马氏体的硬度主要取决于淬火时的冷却速度。()6、 加工硬化是指在冷变形加工后的金属，产生碎晶、 位错密

19、度增加， 提高了其强度的现象。()7、间隙固溶体的溶质原子直径小 , 其强化效果远比置换固溶体差。()8、淬火后的钢在回火时，一般回火温度高，其强度和硬度高。()9、金属中的固态相变过程 , 都是晶粒的重新形核和长大过程。()10、同一钢材在相同加热条件下 , 小件比大件的淬透性好。()二选择题(1分/每小题 共 10分)1 、下列材料中， ()的铸造性能最好。A. 普通灰铸铁 B. 45 钢 C. T12 D. 铸造铜合金2、 为改善低碳钢的切削加工性应进行() 热处理。A. 等温退火 B. 完全退火 C. 球化退火 D. 正火3、 公交车门轴销受力状态恶劣，故最好选用()材料制造。A. H

20、T200调质件B . 40Cr调质件C . 38CrMoAIA渗氮件D .尼龙4、常见的齿轮材料 20CrMnTi 的最终热处理工艺应该是()。A.调质 B.淬火+低温回火 C.渗碳 D.渗碳后淬火+低温回火5、 a -Fe属于()的金属。A. 面心立方晶格 B. 体心立方晶格 C. 密排六方晶格 D. 复杂晶格6、 过冷奥氏体是指冷却到()温度下，尚未转变的奥氏体。A. M f B. Ms C. A1 D. A 3A. 30 钢 B. 50 钢 C. HT200 D. T12A8、 球化退火一般适用于（A.合金结构钢B.碳素结构钢9、 合金固溶强化的原因是（A.晶格类型的改变B.晶粒细化10

21、、钢的淬透性主要决定于其（A.碳含量 B.合金元素含量 C.）。C.碳素工具钢D.合金刃具钢）。C.晶格发生畸变 D.发生了化学反应）。冷却速度 D.过冷度二.填充题（1.5分/每小题共15分）1、2、固态金属中的相有两种：（变质剂的作用有：（）和（）和（3、（从而获得所需要的（4、合金元素（ 第二类回火脆性。5、共析钢的等温转变曲线中，高温转变温度在（钢的热处理是通过钢在固态下（），）的工艺方法。）属于强碳化物形成元素,）。的操作来改变）能防止出现，转变产物为（和（）组织；中温转变温度为（）组织。6、低周疲劳时，材料的疲劳抗力不仅与（）组织，转变产物为（）组织和）有关，而且与（）有关，即材料

22、应有较好的（）。7、铸件常见缺陷有：（）、（）、（）和（）及（8、零件失效的类型有：（）、（是：（）、（）、（9、机器用钢是指（）、（ ）、10、焊接接头由（）、（）、（）、（）、（ ）、）等。）和（）。原因）和（）等四个方面。（）和（）。）和（）组成。（35 分）四.简述题1、分析图示轨道铸件热应力的分布，并用虚线表示出铸件的变形方向。工艺上如何解决? （7分）12、过冷度与冷却速度有何关系？它对金属结晶过程有何影响？对铸件晶粒大小有何影响?（8 分）3、图为已简化的 Fe Fe3C相图（1）分析E点、ACD线的含义。（2）分析含碳量为0.1%的碳钢从液态至室温的结晶过程。（8分）4、确定下

23、列钢件的退火方法，并指出退火目的及退火后的组织：（1）经冷轧后的15钢钢板，要求降低硬度；（2）ZG35的铸造齿轮；（3）锻造过热后的60钢锻坯；（4）具有片状渗 碳体的T12钢坯。（12五.结构分析题分）（5分/每小题共10分）1、下图所示的两种焊接结构中哪种比较合理？为什么?2、下图示铸件是否合理？若不合理则改正之。（10 分）六.计算题试计算45钢平衡室温组织的相对重量。七.试按要求写出下面工件的加工工艺路线。（10 分）现要制造10000只JN-150汽车齿轮，要求表面耐磨（要求硬度达到 58-62HRC）、心部具 有足够的强度和韧性（心部硬度应在35-45HRC），试从选材开始写出其

24、加工工艺路线。模拟题一答案一是非题判断题1、X 2 、 V 3 、 X 4、 X 5、X 6、 V 7、X 8、X 9、“ 10、X二选择题1、A 2、D 3、C 4、D 5 、B 6、C 7、A 8、C 9、C 10、B三填充题1、固溶体化合物2、 增加晶核数目强烈阻碍晶核的长大或改善组织形态3、加热保温冷却 材料内部组织 性能4、Mo W V、Cr W 、Mo5、 Ar1 550 °C 珠光体 贝氏体 下贝氏体 贝氏体 上贝氏体 马氏体6、强度塑性 强韧性7、气孔夹渣裂纹浇不足冷隔缩孔缩松变形偏析&变形断裂表面损伤设计材料加工安装9、调质钢渗碳钢弹簧钢轴承钢10、焊缝熔合

25、区热影响区四.简述题1、轨道上部较下部厚，上部冷却速度慢，而下部冷却速度快。因此，上部产生拉应力，下部产生 压应力。变形方向如图。反变形法。2.冷却速度越大，则过冷度也越大。随着冷却速度的增大，则晶体内形核率和长大速度都加快，加速 结晶过程的进行，但当冷速达到一定值以后则结晶过程将减慢，因为这时原子的扩散能力减弱。过冷度 增大， F大，结晶驱动力大，形核率和长大速度都大，且N的增加比G增加得快，提高了 N与G的比值,晶粒变细，但过冷度过大，对晶粒细化不利，结晶发生困难。1) E点：A中碳的最大溶解度。ACD:液相线。(2) 见图1点以上为液体，1点开始结晶Ao 12点析出为奥氏体，至2点全部为

26、为奥氏体。23点全部为Ao 3点开始从A中析出Fo 34点为A+F。4点产生余下的A共析转变，A- Po至室温F + P或 L L+A- A A+F- F+Po4、( 1)再结晶退火。目的：使变形晶粒重新转变为等轴晶粒，以消除加工硬化现象，降低了硬度，消除 内应力。细化晶粒，均匀组织，消除内应力，降低硬度以消除加工硬化现象。组织：等轴晶的大量铁素体 和少量珠光体。(2) 完全退火。经铸造后的齿轮存在晶粒粗大并不均匀现象，且存在残余内应力。因此退火目的：细化 晶粒，均匀组织，消除内应力，降低硬度，改善切削加工性。组织：晶粒均匀细小的铁素体和珠光体。(3) ：完全退火。由于锻造过热后组织晶粒剧烈粗

27、化并分布不均匀，且存在残余内应力。因此退火目的： 细化晶粒，均匀组织，消除内应力，降低硬度，改善切削加工性。组织：晶粒均匀细小的少量铁素体和大 量珠光体。(4) 球化退火。由于T12钢坯里的渗碳体呈片状，因此不仅硬度高，难以切削加工，而且增大钢的脆性， 容易产生淬火变形及开裂。通过球化退火，使层状渗碳体和网状渗碳体变为球状渗碳体，以降低硬度，均 匀组织、改善切削加工性。组织：粒状珠光体和球状渗碳体。五结构分析题1、(a)结构合理。因为对接接头好于搭接接头。2、 (a)图：铸件外形应力求简单，尽量不用活块和型芯。图a上凸台妨碍起模，需采用活块或型芯或三 箱造型。将外凸改为内凸，有利于外形起模，且

28、不影响内腔成形。(b)图：凸台结构应便于起模。图示的凸台需用活块或增加外部芯子才能起模。将凸台 延长到分型面，省去了活块或芯。六.计算题45钢平衡室温组织为：F+P Q f=42.8% Q p=57.2%七试按要求写岀下面工件的加工工艺路线。答：选用 20CrMnTi o下料一锻造一正火一切削加工一渗碳、淬火及低温回火 一喷丸一磨削加工-检验一入库模拟题二.是非题判断题（对的打“/，错的打“X”）1 分 / 每小题 共 10 分）1、 抵抗小能量多次冲击的能力主要取决于材料的塑性。（ ）2、 钢中元素 Mn P、V、W是促进奥氏体晶粒长大的元素。（）3、 去应力退火一般在 A1以下（500 C

29、 650C）,因此退火过程是没有相变的。（）4、 一般钢材在600C左右会产生一类回火脆性， 应避免在此温度区回火。（）5、焊条E5016为交、直流两用焊条且属于低氢型碱性焊条。（）6、渗氮零件渗氮后必须经淬火、 回火后方可使用。（）7、高温下进行的塑性变形加工称为热加工。（）8、纯金属的结晶都是在恒温下进行的。（）9、直流电源焊接焊极有正接法和反接法，交流电源焊接也应注意焊件与焊条所接正负极，否则会影响两极的温度。（）二选择题10、金属中的固态相变过程 ,都是晶粒的重新形核和长大过程。（）1分/每小题 共10分）1、金属材料之结合键中不存在的是 （）。A、 离子键 B 、 分子键 C 、 金

30、属键 D 、 共价键2、用 20 钢制造在工作中受冲击载荷和表面耐磨的齿轮零件，应采用（）。A、调质加表面淬火处理B 、渗碳处理加淬火加低温回火C 、调质处理D 、正火处理。3、下列材料中， （）的铸造性能最好。A、 HT200 B 、 45 C、 T12 D 、 ZCuSn5Pb5Zn54、为保证工业用钢具有足够的强度及一定的塑性 , 其含碳量一般都在 （） 以下。A、2.11% B 、 1.3% C 、 0.77% D 、 0.45%5、 过冷奥氏体经珠光体区转变后的可能产物有（）。A、托氏体B、马氏体C、贝氏体D、奥氏体6、 为使低碳钢便于切削加工，可预先进行（）处理。A、完全退火B、正

31、火 C 、球化退火D 、回火。A、低碳钢 B 、高碳钢C 、灰口铸铁D、可锻铸铁8、50钢要得到回火索氏体，应进行（）。A淬火+中温回火 B、调质处理 （淬火+高温回火） C、等温淬火 D 退火、9、铸铁中碳以石墨形态析出的过程称为（）。A、变质处理B石墨化C、球化过程D、 孕育处理10、酸性焊条用得比较广泛的原因之一是（）A、焊接质量好B 、焊缝抗裂性好C、焊接工艺性能较好 D、焊缝含氢量少（1.5分/每小题共15分）1、 结晶的必要和充分条件是 。2、常用的硬度指标有 ：、和。3、 T8钢的平均含碳量为，在平衡状态下室温组织是、加热到500C时的组织是。4、合金元素对钢回火的影响有 ：、。

32、5、 焊接接头的热影响区包括 、 和 。6、 锻造的主要方法有、和。7、 在大多数情况下，金属单晶体塑性变形是以 方式进行的。8、 选材的一般原则是在满足 的原则的前提下，再应考虑 的原则、的原则等。9、 金属的晶体缺陷主要有 、和。10、 影响铸铁石墨化的主要因素有 和。四. 简述题（35 分）1、 金属配对副应该选用什么样的材料？（ 7分）2、 焊接应力产生的根本原因是什么？减少和消除焊接应力的措施有哪些？（ 9分）3、贝氏体类型组织有哪几种？它们在形成条件、组织形态和性能方面有何特点？ （9 分）4、 何谓铸件的浇注位置？其选择原则是什么？（ 10分）五. 结构分析题（5分/每小题共10

33、 分）1、下列自由锻零件结构工艺性和冲压件排样是否正确？若有错误则改正之，并说明理由。冲压件排样2、如图焊接结构，何种较合理？简要分析其原因。(1)埋弧焊（10 分）六.计算题试计算T12钢平衡室温组织的相对重量。七.试按要求写出下面工件的加工工艺路线。（10 分）现要求加工1000根T4240坐标镗床主轴，心部硬度W 260HBS表面硬度850HV。试从选 材开始写出其加工工艺路线。模拟题二答案一. 是非题判断题X1、X 2、X 3、“4 、X 5、“ 6、X 7、X 8、“9、X 10 、“二. 选择题1、B 2 、 B 3A 4 、B 5 、A 6、B 7 、A 8 、B 9 、B 10

34、 、C 三填充题1、具有一定的过冷度2、 布氏硬度洛氏硬度维氏硬度3、0.8 P P4、提高回火稳定性产生二次硬化5、过热区正火区部分相变区6、自由锻胎模锻模锻7、滑移回火脆性8、使用性能足够工艺性能良好经济性合理9、点缺陷线缺陷 面缺陷10、化学成分临界冷速 四.简述题1、金属配对副应该选用体心立方或密排立方晶格的材料，避免选用面心立方晶格的材料。2、答：根本原因：焊接过程中对焊件进行了局部不均匀加热。措施：1)选择合理的焊接顺序，应尽量使焊缝自由收缩而不受较大约束；2 )焊前预热，焊前将工件预热到350400 C,然后再进行焊接；3 )加热“减应区”，在焊件结构上选择合适的部位加热后再焊接

35、；4 )焊后热处理。去应力退火，即将工件均匀加热后到 600 - 650C保温一段时间后冷 却。整体高温回火消除焊接应力最好。3、( 1)两种。上贝氏体和下贝氏体。(2)上贝氏体的形成温度在 600350Co在显微镜下呈羽毛状， 它是由许多互相平行的过饱和铁素体片和分布在片间的断续细小的渗碳体组成的混合物。其硬度较高，可达HRC445,但由于其铁素体片较粗，因此塑性和韧性较差。下贝氏体的形成温度在350CMs下贝氏体在光学显微镜下呈黑色针叶状，在电镜下观察是由针叶状的铁素体和分布在其上的 极为细小的渗碳体粒子组成的。下贝氏体具有高强度、高硬度、高塑性、高韧性，即具有 良好的综合机械性能。4、浇

36、注位置是指浇注时铸件在铸型中所处的空间位置。原则：(1)铸件的重要加工面应朝下或位于侧面。(2)铸件大平面应朝下。(3 )面积较大的薄壁部分应置于铸型下部或垂直、倾斜位置。(4 )易缩孔件，应将截面较厚的部分置于上部或侧面，便于安放冒口。 五结构分析题1、(a)几何体的交接处不应形成空间曲线。(b)排样应合理，使废料最少。2、(1)a合理 焊缝位置应考虑各焊接过程中对熔化金属的保护。埋弧焊时应考虑接头 处容易存放焊剂、保持熔融合金和熔渣;(2)a 合理 焊缝位置应考虑焊接所需要的施焊操作空间。手工电弧焊时需考虑留有 一定焊接空间，以保证焊条的运行自如。六计算题1、T12 钢平衡室温组织为 P+

37、Fe3CQ P=92.74% Q Fe3C=7.26% 七试按要求写出下面工件的加工工艺路线。答：选用 38CrMoAlA。 下料锻造正火粗加工调质处理精加工渗氮处理磨削加工检验入 库。参考资料二一 . 名词解释1. 间隙固溶体： 溶质原子溶入溶剂晶格间隙所形成的固溶体。3. 过冷度： 理论结晶温度与实际结晶温度之差。4. 再结晶： 金属发生重新形核和长大而晶格类型没有改变的结晶过程。5. 同素异构性： 同一合金在不同温度下晶格类型不同的现象。6. 晶体的各向异性： 金属各方向的具有不同性能的现象。7. 枝晶偏析： 结晶后晶粒内成分不均匀的现象。8. 本质晶粒度： 奥氏体晶粒长大的倾向。9.

38、淬透性： 钢淬火时获得淬硬层深度的能力。10. 淬硬性： 钢淬火时得到的最大硬度。11. 临界冷却速度： 奥氏体完全转变成马氏体的最低冷却速度。12. 热硬性： 钢在高温下保持高硬度的能力。13. 共晶转变： 冷却时，从液相中同时结晶出两种固相的结晶过程。14. 时效强化： 经固溶处理后随着时间的延长强度不断提高的现象。15. 固溶强化： 由于溶质原子溶入而使金属强硬度升高的现象。16. 形变强化： 由于塑性变形而引起强度提高的现象。17. 调质处理： 淬火 +高温回火得到回火索氏体的热处理工艺。18. 过冷奥氏体： 冷却到 A1 温度下还未转变的奥氏体。19. 变质处理： 在浇注是向金属液中

39、加入变质剂，使其形核速度升高长大速度减低，从而实 现细化晶粒的处理工艺。20. C 曲线： 过冷奥氏体等温冷却转变曲线。21. CCT曲线：过冷奥氏体连续冷却转变曲线。22. 顺序凝固原则： 铸件时使金属按规定从一部分到另一部分逐渐凝固的原则。23. 孕育处理： 在金属浇注前或浇注时向其中加入高熔点元素或化合物， 使其形核速率提高， 长大速率降低来细化晶粒的处理工艺。24. 孕育铸铁： 经过孕育处理的铸铁。25. 冒口： 铸件中用于补充金属收缩而设置的。26. 熔模铸造： 用易熔材料27. 锻造比： 变形前后的截面面积之比或高度之比。28. 拉深系数：29. 氩弧焊： 用氩气做保护气体的气体保

40、护焊。30. 熔化焊：31. 压力焊：32. 钎焊：二 . 判断正误并加以改正1. 细化晶粒虽能提高金属的强度，但增大了金属的脆性 X2. 结构钢的淬透性，随钢中碳含量的增大而增大.X3. 普通低合金结构钢不能通过热处理进行强化。V4. 单晶体必有各向异性.V5. 普通钢和优质钢是按其强度等级来区分的 . X6. 过热钢经再结晶退火后能显著细化晶粒 . X7. 奥氏体耐热钢也就是奥氏体不锈钢。 V8. 马氏体的晶体结构和铁素体的相同. X9. 面心立方金属的塑性比体心立方金属的好 . V10. 铁素体是置换固溶体 . X11. 晶界是金属晶体的常见缺陷 . V12. 渗碳体是钢中常见的固溶体相

41、 . X13. 金属的塑性变形主要通过位错的滑移进行 . V14. 金属在进行热加工时，不会产生加工硬化现象.V15. 上贝氏体的韧性比下贝氏体的好 . X16. 对过共析钢工件进行完全退火可消除渗碳体网.X17. 对低碳低合金钢进行正火处理可提高其硬度 . V18. 淬火获得马氏体的必要条件之一是其淬火冷却速度必须小于Vk. X19. 高锰钢在各种条件下均能表现出良好的耐磨性 . X20. 无限固溶体必是置换固溶体 . V21. 金属的晶粒越细小 ，其强度越高 ，但韧性变差 . X22. 所谓临界冷却速度就是指钢能获得完全马氏体组织的最小冷却速度. V23. 钢进行分级淬火的目的是为了得到下

42、贝氏体组织 . X24. 对奥氏体不锈钢进行固溶处理的目的是为了提高其强度 . X25. 弹簧钢的最终热处理应是淬火+低温回火 . X26. 凡间隙固溶体必是有限固溶体. V27. 珠光体的片层间距越小 ， 其强度越高 ， 其塑性越差 . X28. 钢的临界冷却速度 Vk越大,则其淬透性越好.X29. 过共析钢的正常淬火一般均为不完全淬火 . V30. 工件经渗碳处理后 ， 随后应进行淬火及低温回火 . V31. 金属是多晶体 ，因而绝对不可能产生各向异性 . X32. 凡能使钢的C曲线右移的合金元素均能增加钢的淬透性.V33. 感应加热表面淬火的淬硬深度与该钢的淬透性没有关系 . V34.

43、金属凝固时 ， 过冷度越大 ， 晶体长大速度越大 ， 因而其晶粒粗大 . X35. 钢的淬透性与其实际冷却速度无关 . V36. 亚共析钢的正常淬火一般为不完全淬火 . X37. 碳钢淬火后回火时一般不会出现高温回火脆性 . X38. 工件经氮化处理后不能再进行淬火 . V39. 对灰铸铁不能进行强化热处理 . V40. 过共析钢经正常淬火后 ， 马氏体的含碳量小于钢的含碳量 . V41. 凡能使钢的临界冷却速度增大的合金元素均能减小钢的淬透性42. 高速钢淬火后经回火可进一步提高其硬度V43. 马氏体的强度和硬度总是大于珠光体的.X44. 纯铁在室温下的晶体结构为面心立方晶格.X45. 马氏

44、体的硬度主要取决于淬火时的冷却速度. X46. 等温淬火的目的是为了获得下贝氏体组织.V47. 对普通低合金钢件进行淬火强化效果不显著. V48. 高锰钢的性能特点是硬度高 ,脆性大. X49. 马氏体是碳溶入丫 -Fe中所形成的过饱和固溶体.X50. 间隙固溶体的溶质原子直径小 , 其强化效果远比置换固溶体差51. 钢经热处理后 , 其组织和性能必然会改变 . X52. 纯金属都是在恒温下结晶的 . V53. 所谓白口铸铁是指碳全部以石墨形式存在的铸铁 . X54. 白口铸铁铁水凝固时不会发生共析转变 . X55. 铸件可用再结晶退火细化晶粒 . X56. 冷热加工所形成的 ' 纤维

45、组织都能使金属出现各向异性.V57. 奥氏体的塑性比铁素体的高 . V58. 马氏体转变是通过切变完成的 , 而不是通过形核和长大来完成的59. 金属中的固态相变过程 ,都是晶粒的重新形核和长大过程 .V60. 对金属进行冷、热加工都会产生加工硬化 . X61. 在共析温度下 ,奥氏体的最低含碳量是 0.77%.V62. 亚共析钢经正火后 , 组织中的珠光体含量高于其退火组织中的63. 合金的强度和硬度一般都比纯金属高 . V64. 白口铸铁在室温下的相组成都为铁素体和渗碳体.V65. 过共析钢的平衡组织中没有铁素体相 . X66. 过共析钢用球化处理的方法可消除其网状渗碳体.X67. 采用等

46、温淬火可获得晶粒大小均匀的马氏体 . X68. 形状复杂 , 机械性能要求不高的零件最好选用球铁制造 . X69. 可锻铸铁的碳当量一定比灰口铸铁低 . V70. 铝合金淬火后其晶格类型不会改变 . V71. 同一钢材在相同加热条件下 , 水淬比油淬的淬透性好 . X72. 同一钢材在相同加热条件下 , 小件比大件的淬透性好 . X73. 工具钢淬火时 ,冷却速度越快 , 则所得组织中的残余奥氏体越多74. 黄铜的耐蚀性比青铜差 .V75. 对常见铝合金仅进行淬火,强化效果不显著 . V76. 贝氏体转变是非扩散性转变.X77. 马氏体转变是非扩散性转变.V78. 金属的晶粒越细小，其强度越高

47、，其塑性越好。 V79. 位错的滑移是金属进行塑性变形的唯一方式。 X80. 表面淬火主要用于高碳钢。 X81. 垂直安放的型芯都要有上下型芯头 . X82. 熔模铸造不需要分型面 . V83. 型芯烘干的目的主要是为了提高其强度 . V.X.V.V84. 确定铸件的浇注位置的重要原则是使其重要受力面朝上 . X85. 钢的碳当量越高，其焊接性能越好 X86. 增加焊接结构的刚性,可减少焊接应力.X87. 铸件的所有表面都应留有加工余量.X88. 锻造加热时过烧的锻件可用热处理来改正.X89. 当铸件壁厚不均匀时,使铸件按顺序凝固方式凝固可避免出现缩孔.V90. 深腔拉深件进行多道拉深时,其拉

48、深系数应逐次增大.V91. 给铸件设置冒口的目的是为了排出多余的铁水.X92. 电渣焊一般处于平焊位置进行焊接,而不能立焊.X93. 自由锻只能生产中小型锻件.X94. 模锻只适合生产中小型锻件.V95. 对板材进行拉深时，拉深系数越大，则越不容易拉穿.V96. 铸钢的机械性能和铸造性能都比铸铁好.X97. 设计模锻件时，凡平行于锤击方向的侧表面都应设计斜度.V98. 纯金属的流动性总是比较好.V99. 纯铅在常温拉制是冷变形，钨丝在1100C拉制时是热变形.X100. 热变形过程中因会发生再结晶故不会产生硬化组织的.V101. 选择锤上模锻件分模面时，若最大截面有一个在端面,则应选此面为分模

49、面以简化锻模 制造.X102. 由于曲柄热模锻压力机行程一定，所以不适宜在其上进行滚压和引伸工序.V103. 纤维组织愈明显，金属沿纵向的塑性和韧性提高很明显，而横向则较差，这种差异不能通过热处理方法消除.V104. 冲裁时，凹模凸模的间隙越小，冲裁件的尺寸精度越高，但模具越易磨损，所需冲裁力也 越大.X105. 直流正接时，焊件的较高，适于焊接厚板.V106. 用交流焊机手弧焊时，焊件的温度总比焊条端部的温度高.X107. 酸性焊条因氧化性较强，故对油，水和铁锈产生气孔的敏感性较小.V108. 焊接结构钢时，焊条的选用原则是焊缝成分与焊件成分一致.X109. 气焊火焰的温度较电弧温度低，所以

50、焊接低碳钢时，焊接接头的热影响区较小.X110. 焊接任何钢材其热影响区内部存在再结晶区.X111. 薄板件的波浪形变形主要是焊缝受拉应力而引起的.V112. 增加焊接结构的刚性可以减少焊接应力.X113. 埋弧自动焊焊剂与焊条薄皮的作用完全一样.X114. 钨极氩弧焊的引弧方式与手弧焊一样，采用接触引弧.X115. C02气体保护焊的电极既有熔化极也有非熔化极.X116. 电渣焊焊接较重要结构时都需要正火处理.V117. 点焊,缝焊时焊件的厚度基本不受限制.X118. 为了增加焊件强度，点焊时焊点之间距离越密越好.X119. 钎焊熔剂与气焊熔剂的作用基本相同.X120. 硬钎料与软钎料的主要

51、区分是钎料的熔点高低.V121. 低碳钢和强度等级较低的低合金钢是制造焊接结构的主要材料.V123. 一般把金属的焊接分为熔化焊、压力焊和钎焊三大类.V124. 直流电源焊接焊极有正接法和反接法，交流电源焊接也应注意焊件与焊条所接正负极，否则会影响两极的温度.X125. 不论被焊接的钢材是什么牌号，只要是钢焊条就可焊钢，都可达到工艺要求.X126. 钢铁含碳量越高，越容易焊得优质接头；相同的含碳量，合金钢的焊接性更佳127. 凡是金属都有一定塑性，因此都可进行压力加工 X128. 冷塑性变形要出现加工硬化，热塑性变形实际也出现过加工硬化，但因温度较高，很快发生了再结晶，最终使加工硬化不明显了V

52、129. 金属的再结晶温度也就是金属的凝固温度 . X130. 区分冷、热加工的标志是金属在加工变形时是否产生加工硬化 . V三 . 选择正确答案1. 为改善低碳钢的切削加工性应进行哪种热处理 D A. 等温退火 B. 完全退火C. 球化退火D.正火2. 钢中加入除Co之外的其它合金元素一般均能使其C曲线右移,从而BA. 增大 VKB.增加淬透性C. 减少其淬透性D.增大其淬硬性3. 金属的塑性变形主要是通过下列哪种方式进行的 CA. 晶粒的相对滑动 .C. 位错的滑移 D.4. 高碳钢淬火后回火时 , 随回火温度升高其 A. 强度硬度下降 , 塑性韧性提高 B.C.强度韧性提高，塑性硬度下降

53、D.5. 过共析钢的正常淬火加热温度应该选择在CCB.晶格的扭折 位错类型的改变A 强度硬度提高 , 塑性韧性下降强度韧性下降 , 塑性硬度提高AA.Ac1+30-50C.Accm+30-506. 常见的齿轮材料A. 调质C. 渗碳7. 常见的调质钢大都属于A. 低碳低合金钢C. 高碳低合金钢8. 某一中载齿轮决定用A.淬火 + 低温回火C. 调质后表面淬火B. AC3+30-50CD. T再 +30-50 C20CrMnTiB.D的最终热处理工艺应该是 D淬火 +低温回火 渗碳后淬火 +低温回火B.D.中碳低合金钢 低碳中合金钢45 钢制造 , 其最终热处理采用下列哪种方案为宜B. 渗碳后淬火 + 低温回火D.正火9. 在 Fe-Fe3C 合金中 , 其平衡组织中含有二次渗碳量最多的合金的含碳量为A.10. 在 Fe-F