工程材料与成型工艺期末考试题库

1、WUR酷式工程材料及成形技术作业题库一.名词解释Ao.奥氏体：奥氏体是碳溶于Y-Fe中的间隙固溶体，用符号”A表示，呈面心立方晶格。Be.本质晶粒度：奥氏体晶粒长大的倾向。Be.贝氏体：在含碳量过饱和a的基体上弥散分布着细小的碳化物亚稳组织。Bi.变质处理：在浇注前向铁液中加入少量孕育剂，形成大量高度弥散的难溶质点，成为石墨的结晶核心，以促进石墨的形核从而得到细珠光体基体和细小均匀分布的片状石墨。C.C曲线：过冷奥氏体等温冷却转变曲线。C.CCT曲线：过冷奥氏体连续冷却转变曲线。Ca.残余奥氏体：奥氏体在冷却过程中发生相变后在环境温度下残存的奥氏体。Cu.淬火：将钢加热到相变温度以上，保温一定

2、时间，然后快速冷却以获得马氏体组织的热处理工艺Cu.淬透性：在规定条件下，决定钢材淬硬深度和硬度分布的特性。Cu.淬硬性：钢淬火时得到的最大硬度。Du.锻造比：变形前后的截面面积之比或高度之比。Du.锻造流线：锻造流线也称流纹，在锻造时，金属的脆性杂质被打碎，顺着金属主要伸长方向呈碎粒状或链状分布；塑性杂质随着金属变形沿主要伸长方向呈带状分布，这样热锻后的金属组织就具有一定的方向性。Di.第一类回火脆性：淬火钢在250度到350度回火是，冲击韧度明显下降，生现脆性。Er.二次硬化：淬火钢在回火的某个阶段硬度不下降反而升高的现象。Go.共晶转变：在一定的温度下，一定成分的液体同时结晶由两种一定成

3、分的固相的反应Gu.固溶强化：由于溶质原子溶入而使金属强硬度升高的现象。Gu.固溶体：合金在固态下，组员间仍能互相溶解而形成的均匀相Gu.过冷奥氏体：在A1温度一下暂时存在的奥氏体称为过冷奥氏体。Gu.过冷度：理论结晶温度与实际结晶温度之差。Ha.焊接性：是指对焊接加工的适应性，即在一定的焊接工艺条件（焊接方法、焊接材料、焊接工艺参数和结构形式等）下，获得优质焊接接头的难易程度。He.合金：是由两种或两种以上的金属与非金属经一定方法所合成的具有金属特性的物质Ho.红硬性：是指材料在一定温度下保持一定时间后所能保持其硬度的能力。Hu.回火稳定性：淬火钢在回火时，抵抗强度、硬度下降的能力称为回火稳

4、定性。Ji.晶体的各向异性：金属各方向的具有不同性能的现象。Ji.枝晶偏析：结晶后晶粒内成分不均匀的现象。Ji.间隙固溶体：溶质原子溶入溶剂晶格间隙所形成的固溶体。Ke.可段性：材料在锻造过程中经受塑性变形而不开裂的能力叫金属的可段性。La.拉深系数：Le.冷变形强化：在冷变形时，随着变形程度的增加，金属材料的强度和硬度都有所提高，但塑性有所下降，这个现象称为冷变形强化。Li.莱氏体：莱氏体是由奥氏体和渗碳体组成的机械混合物，“Ld”。Li.临界冷却速度：奥氏体完全转变成马氏体的最低冷却速度。Li.流动性：是指金属液本身的流动能力。Ma.马氏体：马氏体（M）是碳溶于a-Fe的过饱和的固溶体，是

5、奥氏体通过无扩散型相变转变成的亚稳定相。Ma.冒口：铸件中用于补充金属收缩而设置的。专业资料WUR酷式Qi.钎焊：Qi.强度：材料在外力的作用下抵抗变形和断裂的能力。-Re.热硬性：钢在高温下保持高硬度的能力。Re.热加工：再结晶温度以上进行的加工。Re.韧性：韧性是指金属在断裂前吸收变形能量的能力。Ro.熔模铸造：用易熔材料如蜡料制成模样，在模样上包覆若干层耐火涂料，制成型壳，熔由模样后经高温焙烧，然后进行浇注的铸造方法。Ro.熔化焊：Si.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。Si.石墨化：铸铁中碳以石墨形态析曲的过程叫做铸铁的石墨化。So.收缩性：收缩是铸造合金从液态凝

6、固和冷却至室温过程中产生的体积和尺寸的缩减，包括液态收缩、凝固收缩和固态收缩三个阶段。Su.塑性：塑性是材料断裂前发生不可逆永久变形的能力。Su.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。Te.特种铸造：特种铸造师与砂型铸造不同的其他铸造方法的总称。Ti.调质处理：淬火+高温回火得到回火索氏体的热处理工艺。Ti.铁素体：铁素体是碳溶于a-Fe中的间隙固溶体，用符号“F”表示，呈体心立方晶格。To.同素异构性：同一合金在不同温度下晶格类型不同的现象。To.同素异构转变：同一元素在固态下随温度变化而发生的晶体结构的转变，称为同素异晶转变。Tu.退火：是将工件加热到临界点（A

7、1、A2、Acm）以上或在临界点以下某一温度保存一定时间后，以十分缓慢的冷却速度（炉冷、坑冷。灰冷）进行冷却的一种操作工艺。Xi.形变强化：由于塑性变形而引起强度提高的现象。Xi.相：合金中成分、结构、性能相同的区域称为合金的一种“相”。Yu.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使其形核速率提高，物，长大速率降低来细化晶粒的处理工艺。Yu.孕育铸铁：经过孕育处理的铸铁。Ya.瀛弧焊：用瀛气做保护气体的气体保护焊。Ya.压力焊：Yi.硬度：硬度是材料抵抗局部变型，特别是塑性变形、压痕或划痕的能力，是衡量金属软硬的依据。Za.造型：制造砂型的过程称为造型。Za.再结晶：金属发生

8、重新形核和长大而晶格类型没有改变的结晶过程。Zu.珠光体：珠光体是由铁素体和渗碳体组成的机械混合物，“P”.Zu.铸造：熔炼金属，制造铸型，并将熔融金属浇入铸型，凝固后获得一定形状和性能铸件的成形方法Zu.组元：组成合金最基本的、独立的单元称为组元。二.填空题An.按照溶质原子在溶剂中位置的不同，固溶体分为间隙固溶体和置换固溶体An.按焊条药皮的类型，电焊条可分为酸性焊条和碱性焊条两大类Ao.奥氏体不锈钢进行固溶处理的目的是得到单相奥氏体，进行稳定化处理的目的是防止晶间腐蚀专业资料WUR酷式Bu.不锈钢的成份特点-是碳含量低和铭含量高表示最低抗拉强度600MPa,3最低延伸Ca.材料牌号QT6

9、00-3中,QT表示球墨铸,600铁率3%Ca.常见焊接缺陷主要有焊不透、气孔、开裂、咬边、等.Ca.常用不锈钢按其组织构成分为奥氏体不锈钢，铁素体不锈钢，马氏体不锈钢Ca.常用的焊接方法按其过程的特点可分为三一2Ca.常用的酸性焊条有Ca.常用的碱性焊条有,即熔化焊、压力焊、钎焊.等，其焊接工艺性好而焊接钛钙类焊条质量差.等，其焊接工碳酸盐等低氢类焊条艺性差而焊接质量Ca.常用的锻造方法有自由锻、模锻、特种锻造等.Ca.常见的合金弹簧钢,、其最终热处理工艺，,、其最终组织回火马氏体Ca.常用弹簧钢的牌号一有60Si2Mn、65Mn,其热处理工艺为，热处理后的组织是Ca.常见的黄铜是指铜锌的合

10、金，而青铜的种类较，主要有锡青铜，铅青铜等青铜在等.和密排六方晶面心立方晶格格度，而其再结晶退火温度为三种度和多大气，海水中的耐蚀性优于黄铜Co.冲压的基本工序有、Cu.纯金属的晶格类型主要有二体心立方晶格Cu.纯铁的熔点为度，则其再结晶温度Du.锻件必须有合理的锻造流线分布相一致，而使切应力与流线方向相1538为,设计锻件时应尽量使零件工作时的正应力与流线方向垂直，并且使锻造流线的分布与零件的外轮廓相符合而不被切断.过热、过烧、裂纹、氧化、等，其中过热和氧Du.锻造加热时的常见缺陷有化是难以避免的，而过烧和裂纹是无法挽回的.塑性从而可用较小的Du.锻造前金属坯料加热的目的是为了降低其变形抗力

11、和增加其变形力获得较大的变形Du.对刃具钢的性能要求主要有三个方面，即高强度，高耐磨性，高红硬性。Du.对奥氏体不锈钢进，进行固溶热处理可获得单相奥氏体组织行稳定化热处理可防止产生晶间腐蚀Du.对普通灰铸铁工件进行低温退火的目的是为了消除内应力，进行高温退火的目的是为了消除碳化物，得到单相组织Di.电焊条由焊芯和药皮两部分组成Di.电阻焊焊机的特点低电是,压，高电流，功率大Er.二次渗碳体只可能由现于碳含量大%勺钢中,其形态Fa.防止铸件产生铸造应力的措施是设计时应使壁厚均匀，在铸造工艺上应采取同时凝固原则，铸件成形后可采用去应方退火热处理以消除应力.Ga.钢的淬透性决定于其成，当加入除Co之

12、外的合金元素时均能使钢的淬份透性提高专业资料WUR酷式消除枝晶偏，进行再结晶退火的目的是为Ga.钢进行扩散退火的目的是为了析了消除加工硬化Ga.钢加热时奥氏体的形成分为三个阶段，依次为奥氏体晶核的形成及长大，残余渗碳体的溶解，奥氏体均匀化Ga.钢加热奥氏化后，先淬入水中,再淬入油中,该淬火工艺通双液淬常被称火临界冷却速度，与其保温无Ga.钢淬火时马氏体转变的转变量主要决定于其时间关。Ga.钢淬火时所得马氏体的形态主要决定于其2，马氏体的硬度王文决7H含碳量，马氏体量的多少主要决定于其临界冷却速度Ga.钢淬火后马氏体组织粗细主要取决于奥氏体的晶粒大小Ga.钢的Ac3温度是奥氏体中开始析生铁素体的

13、开始线Ga.钢中常见的化合物大多数属于底价化合物,其共同的性能特点是高,硬度大，脆性小Ga.钢的奥氏体晶粒长大的倾向性与钢加热方法有的关专业资料WUR酷式Ga.钢中常见的合金元素按与碳的亲合力大小分为和两类,当溶入奥氏体时Ga.钢中常见的合金元素大多数都促进奥氏体晶粒的长大又阻碍过冷奥氏体的分解，淬火后回火时推迟马氏体的分解-Ga.钢坯加热温度超过其始锻温度会过过烧等缺产生热，陷.焊缝及热影响区的含碳量、热Ga.高强度低合金钢焊接是影响产生冷裂缝和三个因素是：影响区的热硬性、焊缝的应力。-Ga.高速钢锭经锻造退火后的组织为珠光体，淬火后的组织为马氏体、二次渗碳体，淬火后再经多次回火后的组织-为

14、回火索氏体、二次渗碳体优质碳钢，其机加工前的预处理工艺Go.工具钢一般都属于为等温退火，机加工后的最终热处理工艺为淬火+低温回火-效率高、成本低、脱碳倾向小、工艺简Go.工件渗碳后直接淬火相对于一次淬火的优点是单，缺点是变形大、Gu.固溶体按溶解度大小不同分为有限固溶体和无限固溶-和体Gu.过共柝钢的终锻温度是一两相区，其主要目的/、日数.也口箕&d"一Hu.灰铸铁能否充分石墨化，主要决定于其碳当量和铸后冷却速度，一般而言,碳当量越高，越有利于石墨化，冷却速度越大，越容易形成白口He.合金钢按用途可分为三，即合金结构钢，合金工类具钢和特殊性能钢He.合金钢中常用的渗碳钢20C

15、rMnTi（牌号）,常用的调质钢，常用的刃具钢,常用的耐磨钢He.合金中的基本相分为两类对接接头、形街头、搭接接头、角接接头等四Ha.焊缝的主要接头型式有T种.扩散和结合来实现金属的联结Ha.焊接是通过原子的的，焊接构件的刚性越大，则焊接变形越小.,要保证有较高的接头强度，常用瀛弧焊焊接方Ha.焊接易氧化的合金法.Ha.焊接接头焊缝和热影响由区两部分组成Ha.焊接中.高碳钢时，焊接接头中易产生裂纹，其中热裂纹由现在熔合区，而冷裂缝由现热影响区.一,Ha.焊接电弧阳极区，阴极区和弧柱区三部分组由成Ha.焊接过程中对焊件进行不均匀的加热，是产生焊接应力与变形的根本原了因Ha.焊接缺陷气孔和裂纹在重

16、要结构中是不允许存在中的收缩变形是导致焊接应力与变形的主要根Ha.焊件加热时金属产生了源等强度选择，不锈钢和耐热Ha.焊条的选用原则是,结构钢按钢按同成分选择.He.合金的铸造性能通常以充型能力和收缩率两个指标来衡量.He.合金在凝固过程中的收缩可分为三个阶，依次为液态收段缩，凝固收缩，固态收缩专业资料WUR酷式促进奥氏体的形成，故合金钢的淬火温低于于碳He.合金元素大多数都度Hu.灰口铸铁和白口铸铁的组织相比较片状石墨组织钢渗碳体组织，而白口铸铁中没,灰口铸铁中不应有有Hu.灰铸铁比铸钢件的加工余量Ji.45碳量会升Ji.将45钢加热至Ac10.44升高钢加热至Ac1的含碳量为0.77%Ji

17、矫正焊接变形的方法有温度时，小，同一铸件，顶面比底面的加工余量大所得奥氏体的含碳量为温度长时间保温后其组织构成为机械矫正法和火焰加热矫正法%,继续升高温度奥氏体的含F+A,其中F的含碳量为0.0218%,AJi角变形是由于焊缝截面形状上下不对称而引起的Ji金属结晶时晶粒的大小主要决定于其过冷度般可通过提高过冷度和变质处理来细化晶粒Ji金属结晶的必要条件是一定的温.度过冷度专业资料WUR酷式Ji.是在Ji.度越Ji.两种Ji.三层金属的塑性变形金属中的位错密切应力作用下，过大，则其强度越主要通位错来进行的.大，塑性越小金属浇铸时常采用的细化晶粒方法有金属铸锭的组织常分为,即变质处理和附加震动细晶

18、区，次层的柱状晶区和中心的等轴晶区Ji.Ji.为三类Ji.形成位错和挛金属晶体通过生两种方式来发生塑性变形金属化合物根据其形成条件及结构特点分正常价化合物，电子键化合物，间隙化合物金属坯料经热变形后会再结晶组织，、一，且变形程度愈大愈这种组织粗大它使金属力学性能下的机械性能能带来降,这种组织是不能用热处理来消除的Ji.的Ji.时的金属在变形过程中承受压应力愈多，金属在变形过程中承受同号应力状态JE一经一止火处理能改善低碳钢的切削加工性能残余奥氏体La.拉深系数（m）越则变形程度越续的拉深m则应取较值Le.冷变形金属在加热时发生的三个过程依次为Le.冷变形金属在加热时随加热温度的升高结晶，晶粒长

19、大Le.冷加工和热加工是以金属其塑性越大，变形抗力也变形抗力大于异号应力状态时的变形抗力退火能消除高碳高合金钢中,为防止工件拉裂初次拉深-时回复，再结晶，晶粒长大,其组织和性能的变化分为三个阶段的再结晶温度区分的Le.冷变形后金属强度，硬度提高，塑性，韧性下降,的象叫Li.量具钢除要求高硬度外稳定性Lv.铝合金按其成份和工艺特点分为还要求有高耐磨性和尺寸铸造铝合金和形变铝合金,即强度高而韧性差m可取较值，后这种现加工硬化两类Ma.马氏体的形态在两种典型板条状马氏体Ma,马氏体的硬度主要决定于其界冷速Ma,埋弧自动焊是将电点燃弧由机械自动完成含碳量，于其送进焊丝Na.耐磨钢ZGMn13进行水韧处

20、理的目的是为T二一证其具有高的Pu.普通钢，其中钢产生热脆性P耐磨性能优质钢的区分是以针片状马氏体和强度低而韧性高的钢淬火时获得马氏体量的多少主要决定以维持一定弧长和向前移消除碳化物织焊丝，这三个动作得到单相奥氏体组，从而保元素的原子的含量来区分S和P的而含量高易使钢产生冷脆性Qi,球墨铸铁件可通过热处理来调整其基体组织火热处理能得,高温退火热处理能得到基,能获得P+GF+P+GS,而局温正火Re,热加工纤维组织的形成原因是单向变形造S含量高易使F+G低温正变形后夹杂物沿变形方向呈流线分布专业资料WUR酷式而使其产生各向异性Ro.熔化焊过程中弧焊用自动焊用焊剂蒸汽Se.渗碳和氮化相比后者为保证

21、焊接质量，要对熔池进行保护，其中手工电焊条药皮，埋弧电渣焊用熔渣进行保护.前者的热处理变形比大，后者的硬化层与基体的结合力比前者大Se.设计铸造模样时虑要考加工余量、收缩余量、起模斜度Si.实际晶体中主要存在三类缺陷面缺陷晶界等So.手工直流弧焊采用正接法时空位、间隙原其中点缺陷有子焊缝的熔透深度较反接大,、铸造圆角等四个方面等，线缺陷有位错，若用碱性焊条采用正接法电弧的稳定性好.So.手工整模造型的特点是分型面选择在零件的处，不但造型过程简单而且铸件不产生错型缺陷.Su.所谓巴氏合金是指铅基和锡基轴承合金专业资料WUR酷式Su.所谓硅铝明是的合金，该合金工件通常是指铝和.硅通过铸造成形的Su

22、.所谓本质细晶粒钢是指该钢正常淬火加热时奥氏体晶粒长大倾向小的钢Su.所谓相是指合金中的结构和成分相同的组成部分为面心立方结构，高于1394度时低于熔点时为一体，工.立方结构Ta.碳素结构钢相对于合金结构钢而百,优点是冶炼、加工简单，O缺点是：Ta.碳在铸铁中主要以石墨和渗碳体的形式存含在Ti.提高铸铁中碳和硅的含量，有利于其石墨化Ti.铁有三种同素异构体912度以下时体心立方结构，在912度以在为上,1394度以下时Ti.铁碳合金的基本相，塑性最好的是A,强度最高的是P,硬度最中高的是渗碳体To.铜合金中,按主加元素不同分-为黄铜、青铜、白铜。,该材料的屈服强，而We.为使拉深过程正常进行，

23、必须使侧壁及其以下区域的应力度圆环部分的应力必须大于，小于,分模面应取在锻件We.为了能从锤锻模中取由锻件的水平方向中部截面上We.为了使上，下模膛深度最浅，并在锻造中易于及时发现，分模面最好选在锻件错模_的水平方向中部上Xi.下列各材料的退火组织构成：工业纯铁F,亚共析钢F+P,过共析钢为P+Fe3Cn铸P+Ld'+Fe3cn白口铸铁为Ld'+Fe3c去应力退火（热）Xi.消除焊接热影响区的不利影响的最有效的方法是焊后进行一处理获得铸件内孔或局部外Xi.型芯的主要作用是形.Ya.要降低低冷轧钢板的硬度应进再结晶退火，要消除合金铸件的枝晶偏析应进行行扩散退火，要改善高碳钢的切加

24、工性能应进行等温退火Ya.亚共析钢的正火温度为度Ya.瀛气是惰性气体，Ac3以上，30-50度.，而过共析钢的正火温度为可保护焊接区和电弧不受空气的有害作Accm以上30-50.一Ya.瀛弧焊按电极可分熔化极瀛弧焊和不熔化极瀛弧焊两为种.Yi.影响铸铁石墨化的主要因素化学成分有和Yi.影响铸铁石墨化的主要因素合金元素成是分Za.在Fe-Fe3C相图中,包含有三个恒温，临界冷速和冷却速度.其具体的相反应式分别为包晶转变共析反晶反应应反应F和A,常见的间隙相Za.在合金钢的组织中,常见的间隙固溶体,有P和Ld,常见的间隙化合物有Fe3CDeZa.在Fe-Fe3C合金组织中,一次渗碳体是指钢液中析生

25、的，二次渗碳体是指从从A中析生中析生的，三次渗碳体是指从F的Za.在铁碳合金的平衡组织_A,F,Fe3C,常见的两个两相组织P,Ld专业资料WUR酷式Za,在再结晶温度以上的变形是热变形，变形后金属坯料具有再结晶组织，而无加工硬化现象Za.在冲床滑块的一次行程中,在冲模的不同工位同时完成两个以上的工序，这种冲模叫模，大量生产同轴度要求较高的冲件应用模生产之Zo.轴承合金的组织特点为在硬基体上分布有软质点，或在软基体上分布有硬质点Zu.珠光体是指铁素体和渗碳体所形成的两相组织，其形态一般是层片状Zu.铸铁难以焊接的原因碳、硅、镒、硫、磷含量高，焊接性能是差OZu.铸造应力为两类，由热阻碍引起的应

26、力称热应力，而由机械阻碍引起的应为力称机械应力.Zu.铸造时设置冒口的作用是Zu.铸件壁太厚时易产生补缩、排气、集渣缩孔缺陷，且晶粒面结构形,设置冷铁的作用是粗大，为避免其缺陷常采用的合理截式有槽型、箱型、Zu.铸件的浇注位置是指空心等形状.浇铸时铸型分型面的空间位置.专业资料WUR酷式部位由,由此而形成的现Zu.铸件在凝固过程，合金的液态收缩和凝固收缩常在其孔洞称为缩孔.*.LG5表示该材料是,LY1表示该材料.硬铝合,ZL10表示该材料属.铸造2为金2于铝硅合金。*.1Cr18Ni9是奥氏体不锈，需采固溶处处理，以获得单相奥氏体。Ti钢用理三.简答题何谓纯铁的同素异晶转变，它有什么重要意义

27、？答：同一种金属在固态下随温度的变化由一种晶格类型转变为另外一种晶格类型的转变过程称为金属的同素异构转变。它是钢和铸铁进行热处理，从而改变其组织和性能的依据，也是钢铁材料性能多样、用途广泛的主要原因之一。何谓共析反应和共晶反应？分别写生转变表达式。答：由特定成分的单相固态合金，在恒定温度下，分解成两个新的，具有一定晶体结构的固相反应。共晶反应是指在一定的温度下，一定成分的液体同时结晶由两种一定成分的固相的反应。何谓热处理？热处理加热保温的主要目的是什么？答：就是采用适当的方式对金属材料或工件按一定工艺进行加热、保温盒冷却，以获得预期的组织结构和性能的工艺。热处理的种类很多，根据目的、加热和冷却

28、方法的不同，可以分为整体热处理、表面热处理、化学热处理以及其他热处理方法。何谓退火？退火的目的是什么？常用退火工艺方法有哪些？答：退火是将工件加热到某一适当温度，保温一定时间后再缓慢冷却的工艺过程，称退火。退火的目的是：降低硬度，改善钢的成形和切削加工的性能，均匀钢的化学成分和组织,消除内应力。方法：完全退火、球化退火、去应力退火、不完全退火、扩散退火。何谓正火？正火与退火如何选用？答：正火是将工件加热奥氏体化后在空气中冷却的热处理工艺。见p52.何谓淬火？淬火的主要目的是什么？答：是将工件加热达A3或A1点以上某一温度保持一定时间，然后以适当速度冷却获得马氏体或（和）贝氏体组织的热处理工艺。淬火目的就是为了获得马氏体或下贝氏体组织，以便在随后不同温度回火获得我们所需要的性能。