材料成型基础

PAGE作业1一、思考题1．什么是机械性能？（材料在载荷作用下所表现出来的性能）它包含哪些指标?（强度、塑性、硬度、韧性、疲劳强度）2．名词解释：过冷度（理论结晶温度与实际结晶温度之差），晶格（把每一个原子假想为一个几何原点，并用直线从其中心连接起来，使之构成空间格架），晶胞（在晶格中存在能代表晶格几何特征的最小几何单元），晶粒（多晶体由许多位向不同，外形不规则的小晶体构成的，这些小晶体称为晶粒），晶界（晶粒与晶粒之间不规则的界面），同素异晶转变固溶体（合金在固态下由组元间相互溶解而形成的相），金属化合物（若新相的晶体结构不同于任一组元，则新相是组元间形成的化合物），机械混合物3．过冷度与冷却速度有什么关系?对晶粒大小有什么影响?冷却速度越大过冷度越大，晶粒越细。4.晶粒大小对金属机械性能有何影响?常见的细化晶粒的方法有哪些?晶粒越细，金属的强度硬度越高，塑韧性越好。孕育处理、提高液体金属结晶时的冷却速度、压力加工、热处理等5．含碳量对钢的机械性能有何影响?第38-39页6说明铁素体、奥氏体、渗碳体和珠光体的合金结构和机械性能。二、填表说明下列符号所代表的机械性能指标符号名称单位σs屈服强度MPaσb强度极限MPaε应变1δ伸展率%HB布氏硬度HBHRC洛氏硬度HRCak冲击硬度MPaσ—1疲劳强度MPa以相和组织组成物填写简化的铁碳相图此题新增的此题重点L+AL+Fe3CF+Fe3CA+Fe3L+AL+Fe3CF+Fe3A+Fe3FA+FAL图1--1简化的铁碳合金状态图三、填空1.碳溶解在体心立方的α-Fe中形成的固溶体称铁素体，其符号为F，晶格类型是体心立方晶格，性能特点是强度低，塑性好。2.碳溶解在面心立方的γ-Fe中形成的固溶体称奥氏体，其符号为A，晶格类型是面心立方晶格，性能特点是强度低，塑性不好。3.渗碳体是铁与碳的金属化合物，含碳量为6.69％，性能特点是硬度很高，脆性很差。4.ECF称共晶转变线，所发生的反应称共晶反应，其反应式是得到的组织为L（4.3%1148℃）=A（2.11%）+Fe3C5.PSK称共析转变线，所发生的反应称共析反应，其反应式是得到的组织为A(0.77%727℃)=F(0.0218%)+Fe36.E是共晶点，P是共析点，Al线即PSK线，A3即GS线，Acm即ES线。7.45钢在退火状态下，其组织中珠光体的含碳量是0.77％。8.钢和生铁在成分上的主要区别是钢的含碳量小于2.11%，生铁2.11-6.69%，在组织上的主要区别是生铁中有莱氏体，钢中没有，在性能上的主要区别是钢的机械性能好，生铁硬而脆。10α－Fe和γ－Fｅ的晶格类型分别属于体心立方晶格面心立方晶格11Aｌ和Zｎ的晶格类型分别属于面心立方晶格体心立方晶格1245钢在平衡结晶过程中冷却到共析温度时发生共析反应，A、F、Fe3C的碳含量分别为0.77%0.0218%6.69%13金属结晶过程是依靠两个密切联系的基本过程来实现的，这两个过程是形核和长大，自发生核的生核率与过冷度的关系是过冷度越大，自发形核的生核率就越高14金属结晶时，依附于杂质而生成的晶核叫非自发形核或不均匀形核15晶粒的大小称晶粒度，工程上通常把晶粒分成1、2、……8等级别。8级晶粒度的晶粒比1级晶粒度的晶粒要细（1-4粗晶粒5-8细晶粒）16电阻温度系数的含义是电阻温度升高1度时，电阻值相应的变化量17.钢的渗碳是在低碳钢或低碳合金钢的表面层渗入碳，以提高钢的表面硬度及耐磨性的一种工艺方法。此题新增的四、判断题(正确的打√，错误的打×)l.布氏硬度计通常用于测定退火钢、正火钢的硬度，而洛氏硬度计用于测定淬火钢的硬度。如测试结果为217HBS、18HRC。(×)2.纯铁在降温过程中，912℃发生同素异构转变，由面心立方晶格的γ—转变为体心立方晶格的。α—Fe。这种转变也是结晶过程，同样遵循晶核形成和晶核长大的结晶规律。(√)3.钢和生铁都是铁碳合金。其中，碳的质量分数(又称含碳量)小于0.77％(0.8％)的叫钢，碳的质量分数大于2.06％(2.11％)的叫生铁。(×)4.奥氏体是碳溶解在γ—Fe中所形成的固溶体，而铁素体和马氏体都是碳溶解在α—Fe中所形成的固溶体。(√)5.珠光体是铁素体和渗碳体的机械混合物，珠光体的机械性能介于铁素体和渗碳体之间。(√)6当碳的质量分数为0.77％(0.8％)，由高温冷却到727℃时，铁碳合金中的奥氏体发生共晶转变，形成珠光体。(×7.冲击韧性不能直接用于设计计算。(√)8.硬度与强度有一定关系，材料硬度越高，强度也越高。(×)9晶体中的位错是一种线缺陷(√)10在共晶相图中，从L中结晶出来的β晶粒与从α中析出的βII晶粒有相同的晶体结构。(√)11凡是由液体凝固成固体的过程都是结晶过程。(×)五、选择题1.低碳钢所受到的拉应力(C)时，开始出现明显的塑性变形；所受到的拉应力(F)时，将发生断裂。A．＞σbB．＜σbC．＞σsD．＜σsE．达到σsF．达到σb2.晶粒大小对钢的机械性能影响很大。通过(D)可以获得细晶粒的钢。A．变质处理B．加快钢液的冷却速度C．完全退火D．A、B和C3.在下列牌号的正火态钢中，(C)的σb值最高，(D)的HBS值最高，(A)的δ和ak值最高。在它们的组织中，(D)的二次渗碳体最多，(C)珠光体最多。(A)的铁素体最多。A．20钢B，45钢C．T8钢D．T13钢4晶体的特性是（A)A有确定的熔点，有各向异性；B无确定的熔点，有各向异性C无确定的熔点，无各向异性；D确定的熔点，无各向异性5固溶体的晶体结构（A)A与溶剂相同； B与溶质相同；C与溶剂、溶质都不相同； D与溶剂相同、也可能与溶剂不同6间隙固溶体一定是(C)：A无限固溶体;B有序固溶体;C有限固溶体7下列说法正确的是（B)。A铜锌合金为二元合金，所以它的组织由两相组成；B合金的组织由数量、形态、大小和分布方式不同的各种相组成； C间隙固溶体一定是无限固溶体

8固溶体出现枝晶偏析后可用（C)加以消除。A塑性变形B再结晶C扩散退火D回火9共晶反应是（C）。 A一种固相同时转变为二种固相B二种固相同时转变为一种固相C一种液相同时转变为二种固相D一种液相转变为一种固相10一个合金的室温组织为α+二次β+(α+β)，它由（A)。A二相组成B三相组成C四相组成D两种组织组成物组成11在铁碳合金平衡组织中，塑性最好的是(A)。A奥氏体B铁素体C渗碳体D珠光体

12下列物质由液体凝固成固体的过程是结晶过程。(C)A铜、氯化钠、玻璃、水银B石蜡、玻璃、铜、铝C铜、铝、水银、氯化钠D铜、铝、氯化钠、石蜡实际金属结晶时，生核和晶体长大的方式主要是(D)。A自发生核和平面长大B自发生核和树枝状长大C非自发生核和平面长大D非自发生核和树枝状长大14在实际生产中，细化铸造金属晶粒的主要措施是(C)。A降低金属的过冷度和变质处理B降低金属的过冷度和调质处理C提高金属的过冷度和变质处理D提高金属的过冷度和调质处理15在室温平衡组织中，T10钢中的（D）相的质量分数比Ｔ12钢中的多。A珠光体B渗碳体C二次渗碳体D铁素体16在一般情况下,若金属的晶粒细,则(A)。A金属的强度高，塑性好，韧性好B金属的强度高，塑性好，韧性差C金属的强度高，塑性差，韧性好D金属的强度低，塑性好，韧性好17为使铝锭晶粒细小，浇铸时应采用的模子是(C)。A冷砂型B热砂型C冷金属型D热金属型18在发生L→α+β共晶反应时，三相的成分（B)。A相同B确定C不定D只有L相确定

19一个合金的组织为β+二次α+(α+β)，其组织组成物为（C)。Aβ、α;Bβ、二次α、α;Cβ、二次α、(α+β)；Dβ、α、(α+β)20含40％Ni的Cu-Ni合金平衡结晶到二相区内时（B)。A固相与液相的含Ｎｉ量都是40％B固相比液相含Ｎｉ量高C液相比固相含Ｎｉ量高D液相含Ｎｉ量大于40％

21含60％B的A-B合金（A、B为两种元素)平衡组织由α相和β相组成。此时α相中含5％B，β相中含10％A，则（D)。Aα相的质量分数为5％，β相的质量分数为95％Bα相的质量分数为90％，β相的质量分数为10％Cα相的质量分数为64.7％，β相的质量分数为35.3％Dα相的质量分数为35.3％，β相的质量分数为64.7％

22珠光体是一种（B）。 A固溶体B机械混合物C共晶体

23低温莱氏体是由(D)两相组成的。A奥氏体和渗碳体B铁素体和奥氏体C渗碳体和珠光体D渗碳体和铁素体24Ｔ12钢室温平衡组织中，二次渗碳体呈（B）。A层片状B网状C球状D块状作业2（热处理）一、思考题退火的工艺特点是什么？缓慢冷却。能达到什么目的？（细化晶粒、降低硬度、消除应力、均匀成分。）试举例说明其用途。（工具钢球化退火后硬度下降，方便切削。）正火的工艺特点是什么？（空冷）。能达到什么目的？（细化晶粒、消除网状二次渗碳体。）试举例说明其用途。（工具钢球化退火前如果存在网状二次渗碳体，应先进行正火。）为什么淬火钢必须再进行回火处理？试举例说明不同回火温度的应用和达到的目的。（应力大，脆性高。低温回火150～250°C，降低应力及脆性，保持高硬度、高耐磨性，用于工具钢，如刀具；中温回火350～500°C，屈服极限及弹性极限高，用于高弹性、高强度件，如弹簧；高温回火500～650°C，综合机械性能好，用于受力结构件，如轴。调质处理：淬火加高温回火）轴（中碳钢，调质、表面淬火等，要求综合机械性能好，耐磨）、锯条（工具钢，淬火加低温回火，要求高硬度高耐磨性）、弹簧（c%:0.5-0.9，淬火加中温回火，要求高弹性）各应选用何种钢材?各应进行哪种热处理？试述其理由：某齿轮要求具有良好的综合机械性能，表面硬度HRC50-60，用45钢制造，加工路线为：锻造→热处理→粗加工→热处理→精加工→热处理→磨。试说明工艺路线中各个热处理的名称、目的。正火，去应力、细化晶粒；调质，提高综合机械性能；表面淬火，提高表面硬度，耐磨性。此题重点某厂要生产一批锉刀，选T13A钢。经金相检验发现材料有较多网状Fe3C表面热处理能达到什么目的？（通过改变零件表面层的组织或同时改变表面层的化学成分而改善零件的耐磨性、耐蚀性等）指出常用的表面热处理方法。（表面淬火、化学热处理（渗碳、氮化））钢的常见的分类方法有几种？普通、优质、高级优质钢的区别是什么？（有害夹杂元素硫磷的含量的高低，普通钢高，优质钢低，高级优质钢最低。）此题新增的区分下列材料类别，说明数字和符号的含意。Q235A，20，45，65，40Cr，16Mn，T8A，W18Cr4V，1Cr13此题新增的二、填写下表钢材组织变化此题没有答案碳钢含碳量0.2％℃0.77％℃1.2％℃原始组织铁素体、珠光体珠光体二次渗碳体、珠光体加热温度760920680760700780加热后组织铁素体、奥氏体奥氏体二次渗碳体珠光体铁素体奥氏体二次渗碳体二次渗碳体、珠光体二次渗碳体、奥氏体三、填写下表组织变化，并定性比较硬度大小(材料加热前为平衡组织)此题没有答案材料名称及热处理加热、保温后的组织水中冷却后组织硬度大小(热处理前后的硬度的定性比较)45钢加热到710℃珠光体、铁素体贝氏体、铁素体升高45钢加热到750℃奥氏体马氏体、铁素体降低45钢加热到840℃奥氏体、二次渗碳体马氏体、残留奥氏体、未溶碳化物升高T10钢加热到710℃珠光体渗碳体升高T10钢加热到750℃奥氏体、二次珠光体马氏体、残留奥氏体、未溶碳化物升高四、判断题(正确的打√，错误的打×)奥氏体是碳溶解在γ—Fe中所形成的固溶体，而铁素体和马氏体都是碳溶解在α—Fe中所形成的固溶体。(√)为了改善15钢、20钢的切削加工性能，可以用正火代替退火。因为正火后的硬度比退火的低，而且正火周期短，成本低。(×)珠光体是铁素体和渗碳体的机械混合物，珠光体的机械性能介于铁素体和渗碳体之间。(√)淬火的主要目的是为了提高钢的硬度。因此，淬火钢可以不经过回火而直接使用。(×)回火钢的机械性能与回火温度有关，而与冷却速度无关。(×)马氏体是一种金属化合物。(×)退火的冷却速度慢于正火，正火的冷却速度慢于淬火。(√)钢的淬透性主要取决其合金元素的含量，钢的淬硬性则主要取决于其含碳量。(√)表面淬火常用于高碳钢。(×)热喷涂层的厚度一般可以在0.5毫米～5毫米范围内变化。(√)电刷镀不需镀槽,使用专门的镀液和阳极(镀笔)，在刷镀工作镀层时，工件接电源正极、镀笔接负极，依靠浸满镀液的镀笔在工件表面擦拭获得镀层。(×)除Co以外，其它合金元素溶入A体中，都能使C曲线右移，提高钢的淬透性(√)钢的渗碳是在低碳钢或低碳合金钢的表面层渗入碳以提高钢的表面硬度及耐磨性的一种工艺方法。（√）五、选择题T8钢加热到（B），保温后水冷能获得细小马氏体和残余奥氏体。A700℃B780℃C90045钢加热到F＋A两相区保温，A中的碳质量分数（C）钢中的碳质量分数。A小于B等于C大于D可能小于也可能大于T8钢（共析钢）过冷奥氏体高温转变产物为（D）。A珠光体、索氏体、上贝氏体B珠光体、上贝氏体、下贝氏体C珠光体、索氏体、铁素体D珠光体、索氏体、屈氏体T8钢（共析钢）过冷奥氏体中温转变产物为（B）。A屈氏体、上贝氏体B上贝氏体、下贝氏体C索氏体、屈氏体D索氏体、上贝氏体马氏体是（A）。A碳在α-Fe中的过饱和固溶体B碳在α-Fe中的间隙固溶体C碳在γ-Fe中的过饱和固溶体D碳在γ-Fe中的间隙固溶体下列钢中C曲线最靠右的钢是（C）。A20B40CT845钢加热到Ac3以上30℃，保温后空冷得到的组织是（B）。正火AP+FBS+FCT+下BDMT10加热到Ac1以上30℃，保温后水冷得到的组织是（D）。A马氏体+残余奥氏体B马氏体+二次渗碳体C马氏体+二次渗碳体+屈氏体D马氏体+二次渗碳体+残余奥氏体45钢经调质处理后得到的组织是（C）。A回火TB回火MC回火SDSφ10ｘ1045钢小试样加热到840℃保温，水冷后得到M，其硬度为（C）。A35HRCB45HRCC55HRCDT12钢小试样加热到760℃保温，水冷后其硬度为（DA35HRCB45HRCC55HRCD65HRC45钢回火索氏体的性能是（D）。A强度高，硬度高B强度低，塑性好C强度低，韧性好D强度高，韧性好下列钢淬透性高低排列正确的是（C）。AT8>60>45>20CrMnTiB20CrMnTi>45>60>T8C20CrMnTi>T8>60>45DT8>20CrMnTi>45>60下列钢淬硬性高低排列正确的是（D）。A40Cr>60>T8>T12B40Cr>T12>T8>60CT12>T8>40Cr>60DT12>T8>60>40CrT10钢球化退火的目的是（C）。A提高强度、硬度B提高塑性、韧性C提高切削加工性能D提高强度、韧性T12钢正常淬火温度是（C）。A600℃～620℃B720℃～740℃C760℃～45钢正常淬火温度是（D）。A600℃～620℃B720℃～740℃C760℃～780℃45钢为得到回火索氏体，应进行（C）。A淬火＋低温回火B淬火＋中温回火C淬火＋高温回火D正火20钢的渗碳温度为（C）。A600℃～650℃B800℃～850℃C900℃～950经冷轧后的15钢钢板，要求降低硬度、可采用（D）。A扩散退火B去应力退火C再结晶退火D球化退火改善T8钢的切削加工性能，可采用（D）。A扩散退火B去应力退火C再结晶退火D球化退火若合金元素能使C曲线左移，钢的淬透性将（C）。A提高B不变C降低D可能提高，也可能降低对于45钢，当要求具有较高的综合机械性能时，应进行(D)；当同时要求较高的综合机械性能及较高的表面硬度、耐磨性时应进行(BD)。正火B．表面淬火C．淬火D．调质处理作业3（金属材料）七、将下表中所列的钢归类，并举例写出其用途。钢号类别适用零件举例质量含碳量成分用途普通优质高级优质低碳中碳高碳碳素钢合金钢结构钢工具钢Q195√√√√45√√√√60Si2Mn√√√√T8√√√√T13A√√√√W18Cr4V√√√√二、判断题灰口铸铁可通过热处理改变石墨的形态。(×)可锻铸铁加热到高温可进行锻造加工。(×)球墨铸铁中的球状石墨是通过球化退火得到的。(×)灰口铸铁可通过表面淬火，提高其表面的硬度和耐磨性。(√)磷（硫）会引起钢材的热脆性。(×)典型铸锭结构的三个晶区由铸锭表面至心部分别为：细等轴晶区、柱状晶区、粗等轴晶区.(√)三、选择题判断钢材质量的依据是(A)

A．含碳量B．合金元素含量C．强度D．含磷量E．含硫量钢中加入（B）元素，有利于得到本质细晶粒钢。

ATi、V、Nb、Zr、MnBTi、V、Nb、Zr、AlCTi、V、Nb、Zr、PDTi、V、Nb、Al、P45钢可用来制造（C）。

A轴、齿轮、热锻模具B轴、齿轮、锯条C轴、齿轮、套筒 D轴、齿轮、车刀T10钢可用来制造（C）。A齿轮B铣刀C手用锯条D机床床身锉刀可用(D)钢制作。A45B60CT8DT12

制作车床齿轮可用(A)钢。A45B60CT8DT12Q345(16Mn)是一种（C）。A调质钢，可制造车床齿轮B渗碳钢，可制造主轴C低合金结构钢，可制造桥梁D弹簧钢，可制造弹簧40Cr是一种（B）。A调质钢，可制造车床齿轮B渗碳钢，可制造主轴C低合金结构钢，可制造桥梁D弹簧钢，可制造弹簧制造连杆，通常采用（C）。AQ420(15MnVN)B20CrC40CrD65Mn40Cr中Cr的主要作用是（D）。A提高耐蚀性B提高回火稳定性及固溶强化FC提高切削性D提高淬透性及固溶强化F20CrMnTi中Ti的作用是（B）。A提高抗晶界腐蚀的能力B防止渗碳时奥氏体晶粒长大C提高淬透性D固溶强化铁素体20CrMnTi是一种（B）。A低合金结构钢，可制造桥梁B渗碳钢，可制造齿轮C不锈钢，可制造耐酸容器D调质钢，可制造齿轮

制造汽车板簧采用（A）。A65Mn,经淬火＋中温回火处理B65Mn,经淬火＋低温回火处理C20Mn2,经淬火＋中温回火处理D20Mn2,经淬火＋低温回火处理GCr15是一种滚动轴承钢，其（C）。A碳含量为1％，铬含量为15%B碳含量为0.1％，铬含量为15%C碳含量为1％，铬含量为1.5%D碳含量为0.1％，铬含量为1.5%GCr15制造的滚珠，最终热处理工艺为（C）。A淬火＋低温回火，组织为：M＋碳化物＋残余AB淬火＋高温回火，组织为：回火S＋碳化物＋残余AC淬火＋低温回火，组织为：回火M＋碳化物＋残余AD淬火＋高温回火，组织为：回火M＋碳化物＋残余A9SiCr可制造（C）。A板牙、丝锥、热锻模B绞刀、丝锥、热锻模C板牙、丝锥、冷冲模D板牙、热锻模、冷锻模CrWMn是一种（D）。A铁素体不锈钢B马氏体不锈钢C耐热钢D冷作模具钢W18Cr4V中C、W、Cr、V的含量大约为（D）。A0.1%,18%W,4%Cr,1%VB1%,1%W,18%Cr,4%VC1%,18%W,4%Cr,1%VD0.75%,18%W,4%Cr,1%VW18Cr4V钢的淬火温度和回火温度分别是（A）。A1260～1280℃，560℃三次B840～860℃C1260～1280℃，200℃三次D840～860℃W18Cr4V是一种高速钢，它可（C）。A被车刀高速切削B制造高速运转的主轴C制造中速切削用刀具D制造高速运转的轴承（C）都是不锈钢。A1Cr13,1Cr17,GCr15B2Cr13,20Cr,GCr15C1Cr13,1Cr17,1Cr18Ni9D1Cr13,1Cr17,Cr120Cr18Ni19钢固溶处理的目的是（D）。A增加塑性B提高强度C提高韧性D提高耐蚀性提高1Cr17钢强度的方法是（A）。A形变强化B固溶强化C第二相强化D马氏体相变强化制造耐酸容器，选用的材料和相应的热处理工艺是（C）。A1Cr17,淬火＋高温回火BCrWMn,固溶处理C1Cr18Ni9,固溶处理D3Cr13,固溶处理

热锻模应选用（A）。A5CrNiMo,调质处理B40CrNiMo,调质处理C5CrNiMo,淬火＋低温回火D40CrNiMo,淬火＋低温回火

4Cr9Si2是一种（D）。A低合金刃具钢，可制造板牙B马氏体不锈钢，可制造汽轮机叶片C热作模具钢，可制造热锻模D耐热钢，可制造汽车发动机排气阀（C）强烈促进石墨化。AC,Si,SBC,SCC,SiDS,SiHT200中石墨的形态为（A）。A片状B球状C团絮状D蠕虫状QT800-2可制造（D）。A机床床身B炉底板C轴承座D曲轴.HT200可制造（A）。A汽缸、轴承座B连杆、机床床身C曲轴、螺钉D连杆、曲轴含40％Ｃｕ的Al－Cu合金，经固溶处理后在室温放置，强度和硬度会明显升高。这种现象称为（D）。A自然硬化B人工时效C自然强化D自然时效铝合金进行时效时，时效温度越高，则（B）。A时效速度越快，强度峰值越高B时效速度越快，强度峰值越低C强度峰值出现时间越长，强度峰值越高强度D峰值出现时间越长，强度峰值越低

时效后的铝合金，在230～250摄氏度短时间加热后，快速水冷至室温时，可以重新变软。如再在室温放置，又能发生正常的自然时效。这种现象称为（C）。A回复B恢复C回归D回升LF11是一种（A）。A防锈铝合金，不可热处理强化B防锈铝合金，可热处理强化C硬铝合金，不可热处理强化D硬铝合金，可热处理强化

LF11（D），可制造油箱、油管、铆钉。防锈铝合金A抗蚀性高，塑性差，密度比纯铝低，强度比纯铝高B抗蚀性差，塑性好，密度比纯铝低，强度比纯铝低C抗蚀性差，塑性好，密度比纯铝低，强度比纯铝高D抗蚀性高，塑性好，密度比纯铝低，强度比纯铝高LY11是一种(C)。硬铝合金A防锈铝合金，可通过时效提高强度和硬度B防锈铝合金，不可通过时效提高强度和硬度C硬铝合金，可通过时效提高强度和硬度D硬铝合金，不可通过时效提高强度和硬度LY11可制造(B)。A曲轴、凸轮轴B螺旋桨叶片、铆钉C油泵壳体D高强螺栓ZL105可制造(D)。A铆钉B螺旋桨叶片C曲轴油D泵壳体（C）是一种单相黄铜，可制作散热器，导电零件。AH62BHCu62CH80DHCu80QSn6.5-0.1是一种(B)。A铝青铜B锡青铜C锡基轴承合金D铜锡轴承合金铍青铜QBe2(B),可制造重要弹性元件、耐磨元件。A弹性极限高、疲劳极限高、抗蚀性差、耐磨性好B弹性极限高、疲劳极限高、抗蚀性好、耐磨性好C弹性极限高、疲劳极限低、抗蚀性差、耐磨性好D弹性极限高、疲劳极限低、抗蚀性好、耐磨性好

滑动轴承可用(A)制造。AGCr15BZL102CZChSnSb11-6D45钢合金钢中可形成碳化物的合金元素有（B）。ATi,Zr,Nb,V,Mo,Ni,Co,MnBTi,Zr,Nb,V,W,Mo,Cr,MnCTi,Zr,Cu,V,W,Mo,Cr,MnDTi,Zr,Nb,V,W,Mo,Co,Mn

扩大奥氏体区的主要合金元素有（C）。ACr,Mo,WBCr,Mo,MnCMn,Ni,CoDMn,Ni,Mo扩大铁素体区的主要元素有（A）。ACr,Mo,WBCr,Mo,MnCMn,Ni,CoDMn,Ni,Mo利用气态化合物(或化合物的混合物)在基体受热表面发生化学反应,并在该基体表面生成固态沉积物的技术称（D）。A物理气相沉积（PVD）B物理气相沉积（CVD）C化学气相沉积（VCD）D化学气相沉积（CVD）47某金属液分别按图l—2 （TTT图）所示的四种冷却曲线冷却，其中：沿(4)冷却，冷却速度最慢；沿(1)冷却，过冷度最大；沿(1)冷却，晶粒最细小。此题新增的铸造一、思考题1.什么叫铸造?为什么铸造在机械生产中得到广泛应用?(1)可生产形状复杂的零件2)适应性好3)成本低4)节省金属及切削加工工作量第137页2.铸件机械性能为何较锻件低?组织粗大，内部常存在缩孔、缩松、气孔、偏析等缺陷3.铸造工艺图包括哪些内容?浇注位置、分型面、加工余量、拔模斜度、、不铸的孔、槽、型芯的结构个数、芯头结构、尺寸、浇冒口等4.典型的浇注系统由哪几部分组成?(•外浇口、直浇口、横浇口、内浇口、出气孔)冒口的作用是什么?(补缩)5.何谓合金的流动性，（熔融金属本身的流动能力。）影响的因素有哪些?（.合金种类、化学成分、浇注温度）合金流动性不足时，铸件容易产生哪些缺陷?（冷隔、浇不足）6.何谓合金的收缩?（熔融金属在铸型中凝固和冷却过程中，其体积和尺寸减少的现象）影响收缩的因素有哪些?（1）化学成分2）浇注温度3）铸件结构4）铸型条件7.何谓铸造内应力，其分布规律如何?（厚臂处承受拉应力，薄臂处承受压应力）第143页8.根据组织特征划分，常用的铸铁有几种?（白口铁，灰铁，球铁，可铁）各自性能特点如何?第146页9.为什么说铸铁是脆性材料?（延伸率<o,5%）可锻铸铁可以锻造吗?(不)10.铸钢的铸造性能如何?（1.钢水流动性差2.收缩大、应力裂纹缩松缩孔倾向大3.熔点高）什么场合宜使用铸钢?（受力大且形状复杂的零件）11.生产铸铁件，（冲天炉）铸钢件（电弧炉感应电炉）和有色金属铸件（坩埚炉）所用的熔炉有哪些?12.名词解释浇注位置：浇注时，铸件在铸型中所处的位置分型面：分开的铸型的接触面机械加工余量:铸件为进行机械加工而加大的尺寸收缩率：模样比铸件图样尺寸增大的数值与铸件图样尺寸之比拔模斜度：平行于拔模方向在模样或芯盒避上设置的斜度铸造圆角：在设计铸件结构和制造模样时，对相交壁的交角处要做的圆角二、判断题(正确的打√，错误的打×)1.当过热度相同时，亚共晶铸铁的流动性随含碳量的增多而提高。(√)2选择浇注位置时，应使零件的重要工作面朝上。(×)3.熔模铸造不需分型面。(√)4.铸钢常用熔炉为电弧炉及感应电炉。(√)5.可锻铸铁可以进行锻造。(×)6.为了获得铸件内腔，不论砂型铸造、金属型铸造、离心铸造均需使用型芯。(×)离心铸造不需要7.由于流动性差，铸钢件必须采用大尺寸冒口。(×)三、选择题1.冷却速度对各种铸铁的组织、性能均有影响，其中对(D)影响极小，所以，它适于生产厚壁或壁厚不均匀的大型铸件。A．灰铁B．可铁C．球铁√D．孕育铸铁2.HT100、KTH300—06、QT400—18的机械性能各不相同，主要原因是它们的(C)不同。A．基体组织B．铸造性能√C．石墨形态D．铸造性能3.灰铸铁、球墨铸铁、铸钢三者的铸造性能优劣顺序为(B)，塑性高低的顺序为(A)。A．ZG＞QT＞HTB．HT＞QT＞ZGC．HT＞ZG＞QTD．QT＞ZG＞HTE．ZG＞HT＞QTF．ZQ＝QT＝HT（注：符号“＞”表示“优于”或“高于”；符号“＝”表示相同）。4.从图2—1所示灰铸铁件上的不同部位切取l、2、3号标准拉力试棒。经测试后，三者的抗拉强度应符合()。A．σl＝σ2＝σ3B．σ1＞σ2＞σ3C．σl＞σ2＜σ3D．σ3＞σ2＞σl四、试从下列几个方面定性比较灰铁、可铁、球铁与铸钢。合金种类含碳量组织机械性能铸造性能灰铸铁2钢的基体+片状石墨41球墨铸铁1钢的基体+球状石墨22可锻铸铁3钢的基体+团状石墨33铸钢4F+P14五、填空题l.机器造型均采用模板进行两箱造型，即只允许一个分型面。2.合金的铸造性能是指合金在铸造过程中所表现出来的流动性和收缩性。3.液体合金的流动性是指液体金属本身的流动能力，液体合金流动性不足，铸件易产生浇不足和冷隔等铸造缺陷。4.影响液体合金流动性的主要因素为浇注温度及合金的成分。5.铸造合金的收缩由液态收缩、凝固收缩和固态收缩三阶段组成。其中液态收缩、凝固收缩是铸件产生缩孔、缩松的根本原因；固态收缩则是铸件产生铸造内应力、变形及裂纹的主要原因。6.铸造内应力分布的规律是铸件厚壁处承受拉应力，薄壁处承受压应力；铸件变形的规律是厚壁处内凹，薄壁处外凸。7.可锻铸铁主要用于制造用于生产形状复杂的薄壁受力小件。8.球铁中球状石墨的形成时刻是液体金属结晶时，可铁中的团絮状石墨的形成时刻是固态石墨化退火时。9.铸铜与铸铝的熔炼特点是易吸气、易氧化。10.在设计铸件结构时，凡是垂直于分型面的不加工表面应具有结构斜度六、试用图2—2所示铸件分析铸造内应力的形成原因，并表示铸造内应力，分布规律及可能的变形方向。图2—2七、填空比较下面几种铸造方法：铸造方法比较项目砂型铸造金属型铸造压力铸造熔模铸造适用金属不限低熔点的有色金属低熔点的有色金属难加工的金属为主铸件精度及表面质量3212适用批量不限批量大批量不限八、将某一成分铁水浇成三角形试块后，用金相检查其断面组织，可分为五个区域，（如图2—3）若区Ⅰ为白口组织，区域Ⅴ为铁素体基体灰铸铁，试填写Ⅱ，Ⅲ，Ⅳ区域的组织。此题没有答案第93页从上至下：珠光体+铁素体基灰铸铁珠光体基灰铸铁麻口组织图图九、确定下列铸件（图2—4）手工造型的分型面和浇注位置，试说明造型方法。图2—4第158-161页十、图2—5所示铸件各有两种分型方案。试分析哪种结构较为合理？为什么？图2—5第163-167页此题没有答案右图铸件壁厚均匀，否则厚壁处易产生缩孔、缩松等缺陷。（e）右图分型面平直，以便于造型操作和降低模型制造成本。（f）右图便于从压型中取出蜡模和型心（g）左图避免水平方向出现较大平面，否则易产生浇不足、冷隔等缺陷。锻压思考题何谓塑性变形(不可逆的变形)?塑性变形的实质是什么?(晶内滑移的基础上，晶粒间产生了相互转动和滑动)什么叫加工硬化?加工硬化对金属组织及机械性能的影响如何?（随着塑性变形量的增加，金属的强度和硬度升高，塑性和韧性下降的现象称为加工硬化）（强硬度增加，塑韧性下降）何谓锻造比?（表示金属变形程度的参数）说明锻造比对于金属组织和机械性能的影响。4.纤维组织是如何形成的?它对机械性能有何影响?能否消除纤维组织?（随塑性变形量增加，原来的等轴晶沿变形方向逐渐伸长，当变形量很大时，晶粒被拉成纤维状，再结晶后成为细小等轴晶，这种组织称为纤维组织）（各向异性）（不能）评价金属可锻性好坏的指标是什么?影响可锻性的因素是什么?（塑性和变形抗力）6.金属加热的主要缺陷有哪些?如何减少或消除?7.试比较自由锻和模锻的生产特点。第180页8.各冲压工序容易出现的问题是什么?如何保证冲压件质量，避免缺陷?9名词解释再结晶冷变形后的金属，加热到一定温度，破碎的晶粒重新转变为无畸变的等轴晶粒的过程重结晶即同素异晶转变冷变形热变形纤维组织可锻性拉深系数10.板料冲压有哪些特点?.生产效率高；.成本低；.制品重量轻、刚度和强度高.表面质量好、尺寸精度高.；形状可十分复杂；.操作方便，易实现机械化和自动化等优点；.但冲模的结构复杂，制造周期长成本高.；冷冲压只适合于大批量生产。二、填空l.金属材料的冷热变形是以再结晶温度为界限的。2.金属材料在冷变形下会发生加工硬化现象，强硬度增加，塑韧性下降。3.在热变形中金属同时进行着两个过程，但往往加工硬化随时被再结晶过程所消除。4.金属材料的可锻性常由变形抗力和塑性两个指标综合衡量，可锻性决定于金属的性质及变形条件条件两个因素。5.压力加工的主要生产方法有自由锻模锻冲压轧制拉拔挤压六种。6.板料冲压工序分为分离工序和变形工序两大类。7.冲裁工序中，冲下部分为工件(成品)，周边为废料时称为落料工序，相反时称为冲孔工序。8.拉深系数m是指拉伸件直径与坯料直径的比值。m值越小，则变形程度越大。在多次拉深中，因考虑材料产生加工硬化，往往要插入中间再结晶退火工序。10.合理利用纤维组织应遵守两个基本原则，纤维方向应与零件轮廓相符合而不被切断；使零件所受的最大拉应力与纤维方向一致，最大切应力与纤维方向垂直。11.单晶体塑性变形的实质是晶内的滑移。12.拉深时，可能产生拉穿和起皱两种缺陷。13.板料弯曲时，如果弯曲圆角半径过小，会出现弯裂。14.板料冲压中的落料工序和拉伸工序的上、下模形状相似。但由于凸凹模间隙不同和凸凹模的圆角半径不同这两种因素，使之获得截然不同的工艺效果。15.一般在多次拉深中，应安排再结晶退火工序。以改善由于冷变形而产生的加工硬化现象，否则，则易产生拉穿和起皱。16.板料弯曲时，其纤维方向应与弯曲线垂直，否则易发生弯裂。17.常用自由锻设备为锻锤及压力机。18.常用冲压设备为剪床及冲床。三、选择题1.纤维组织使材料的机械性能呈现方向性，沿纤维方向A，垂直于纤维方向(D)。A．抗拉强度最高B．屈服强度最高C．疲劳强度最高D．抗剪强度最高2.为了简化锻件，将小孔、凹档、小台阶等不予锻出而添加的那部分金属，称为(C)。A．余量B．收缩量C．敷料D．料头3.对于带通孔模锻件，模锻时不可能冲穿。终锻后孔内留下一薄层金属，称为(C)。A．飞边B．毛刺C．冲孔连皮D．冲孔料芯4.终锻模膛形状与锻件相适应，但尺寸比锻件放大了一个(A)。A．冷却收缩量B．加工余量C．氧化皮量D．飞边量5.锻模沿分模面设置飞边槽，主要作用是(B)。A．便于取出锻件B．便于金属充满模膛和排出多余金属

C．节约材料D．节约能量6.碳素钢之所以可以锻造，是由于它在高温时处于塑性好、变形抗力小的(B)组织。A．铁素体B．奥氏体C．珠光体D．渗碳体7.硬币的制造方法为(C)。A．砂型铸造B．模锻C．冲压D．切削加工8.凡具有一定塑性的金属才能用压力加工方法成形，得到所需要的产品。如(B)就不能采用压力加工方法成形。A．低碳钢B．灰铸铁C．铝合金D．铜合金9.某种合金的塑性较低，但又要用压力加工方法成形。此时，以选用(C)方法的成形效果最好。A．轧制B．拉拔C．挤压D．自由锻造10.用直径6.5mm的Q235线材制成直径2mm的钢丝，需要多次冷拔，为使冷拔能顺利进行，通常应(A．增加润滑B．进行工序间再结晶退火C．使用有利于变形的模具D．降低变形速度11.对同一种金属用不同方式进行压力加工，其中(D)时，变形抗力最大。A．自由锻造B．轧制C．拉拔D．挤压12.有一批大型锻件，因晶粒粗大，不符合质量要求。经技术人员分析，产生问题的原因是(A)。A．始锻温度过高B．终锻温度过高C．始锻温度过低D．终锻温度过低13.用钢锭锻造锻件，为了能够充分打碎铸态晶粒，获得优良的机械性能，其锻造比应选(D)。A．1~1.2B．1.2~1.5C．1.5~2.0D．2.14.用下列方法生产钢齿轮时，使用寿命最长，强度最好的为(D)。A．精密铸造齿轮B．利用厚板切削的齿轮C．利用圆钢直接加工的齿轮D．利用圆钢经镦粗后加工的齿轮。15.45钢加热后，锻造时呈块状碎裂，完全丧失了可锻性。这是由(B)引起的。A．过热B．过烧C．热应力D．氧化E．脱碳16.某厂一台空气压缩机中重6kg的曲轴断裂了，因买不到配件，自行制造。锻造车间制坯，选用的设备应该是(A)A．空气锤B．摩擦压力机C．平锻机D．蒸汽一空气模锻锤17.镦粗、拔长、冲孔工序属于(C)A．精整工序B．辅助工序C．基本工序18.图3—l所示零件，用自由锻制坯，坯料的直径为140mm，长度为220mm，其基本工序是(D)。A．拔长φ100→局部镦粗→拔长60→切断B．整体撤粗→拔长φ100→拔长φ60→切断C．拔长φ100→拔长φ60→局部镦粗→切断D．局部镦粗→拔长φ100→拔长φ60→切断19大批量生产外径为50mm、内径为25mm、厚为2mm的垫圈。为保证孔与外圆的同轴度应选用(C)。A．简单模B．连续模C．复合模四、填表锻造方法锻件大小锻件复杂程度锻件精度生产率适用批量自由锻不限低低低单件胎模锻中小件中中中中、小批量模锻中小件高高高批量五、判断题(正确的打√，错误的打×)1.金属塑性变形时只产生形状的变化，基本上不发生体积的变化。(√)2.塑性是金属固有的一种属性，它不随压力加工方式的变化而变化。(×)3.冷拔可以提高产品的强度和表面质量。(√)4.金属经热锻并冷却后，锻件内部的晶粒沿变形方向拉长，并产生碎晶。若对该锻件进行再结晶退火，便获得细晶组织。(×)热变形5.只有经过冷变形的钢，才会在加热时产生回复与再结晶。没有经过冷变形的钢，即使把它加热到再结晶温度以上，也不会产生再结晶。(√)

6.金属的塑性越好，变形抗力越大、金属可锻性越好。反之则差。(×)

7.以钢锭为坯料时，选择锻造比是十分重要的；若以轧材(如圆钢)为坯料，选择锻造比则意义不大。(√)8.某批锻件经检查。发现由于纤维组织分布不合理而不能应用。若对这批锻件进行适当的热处理（热变形），可以使锻件重新得到应用。(×)9.合金钢及部分铜、铝合金塑性较差。为了提高其塑性变形能力，可采用降低变形速度或在三向压力下变形等措施。(√)10.15钢、40钢、T8钢相比，40钢（15钢）可锻性最好。(×)含碳量11.自由锻是单件、小批生产锻件最经济的方法，也是生产重型、大型锻件的唯一方法。因此，自由锻在重型机械制造中具有特别重要的作用。(√)12.绘制自由锻锻件图时，应考虑在零件图上增加敷料、加工余量和锻件公差。也就是说，在零件的所有表面上，都应该给出加工余量和锻件公差。(×)13.自由锻冲孔前，通常需要镦粗，以使冲孔面平整和减少冲孔深度。(√)14.胎模锻一般采用自由锻方法制坯、然后再用胎模成形。因此，它在一定程度上兼有自由锻及模锻的特点。(√)六、写出下列锻压件成形工序(图3—2)1.自由锻件（1）镦粗（2）冲孔（3）扩孔2.冲压件（孔较深时）（1）落料（2拉深（3）冲孔翻边(孔较浅时)(1)落料(2)冲孔(3)翻边3.冲压件（1）落料（2）冲孔（3）弯曲问答题1.可锻性的影响因素有哪些？影响规律如何？（一）金属本质 1.化学成分钢的含碳量高，合金元素的含量高，可锻性下降2.组织结构：纯金属，单相固溶体好；细晶，少夹杂，强化相弥散分布，可锻性好（二）变形条件1.变形温度:在一定范围内，变形温度越高，可锻性越好2.变形速度:应力状态：三向应力中，拉应力个数越多，金属的塑性越低，变形抗力越小；向应力中，压应力个数越多，金属的塑性越好，变形抗力越大。2.用手弯折“铁丝”，为什么会弯断？3.同是45钢，为什么锻件比铸件机械性能高？锻造压和了气孔缩松裂纹、细化了晶粒、均匀了成分常温下对铅进行加工，而在1100℃对钨进行加工，它们属于热变形还是冷变形？（铅的熔点：327℃，钨的熔点：3380八、图3—3为自由锻毛坯，请改动其结构不合理之处，使其符合自由锻结构工艺性。第202页焊接一、思考题1.常用的焊接方法有哪些?各有何特点?应用范围如何?2.手工电弧焊为什么不能用光焊丝进行焊接?(氧化烧损严重，吸气多)焊条药皮对保证焊缝质量能起什么作用?（保护、脱氧、合金化）3.酸性焊条与碱性焊条的特点和应用场合有何不同?酸性焊条：熔渣呈酸性；工艺性能好；力学性能差，成本低，生产率高。用于一般结构件。碱性焊条：熔渣呈碱性；工艺性能差；力学性能好，成本高，生产率低。用于重要结构件。4.试比较埋弧焊（质量好，生产率高，用于中等厚度的平直长焊缝的焊接）CO2气体保护焊（质量一般，生产率高，成本低。可全方位焊接，可焊薄板，用于焊接低碳钢，低合金结构钢）、氩弧焊（质量最高、成本高，可全方位焊接，可焊薄板，用于有色金属和高合金钢的焊接）电阻焊（质量好，生产率高，可焊薄臂结构或中小件）钎焊的特点和应用范围（1.钎焊接头组织性能变化少，应力、变形小，光洁美观。2.可焊接材料范围广，也可焊异种材料。3.可焊接各种精密、复杂、微型的焊件。钎焊接头强度低，工作温度受到焊料熔点的限制）产生焊接应力与变形的主要原因是什么?（不均匀的加热）如何消除或减少焊接应力和焊接变形?（预热、缓冷、后热，锤击，反变形，退焊，跳焊等）焊接接头由哪几部分组成（焊缝区、熔合区、焊缝热影响区）它们对焊接接头的力学性能有何影响?1.半熔化区（熔合区）（塑韧性差）2.过热区（塑韧性差）3.正火区（性能好）4.部分相变区（性能基本不变）5.再结晶区何谓焊接热影响区?低碳钢的热影响区组织有何变化?焊后如何消除热影响区的粗晶和组织不均匀性?（正火）为什么低碳钢有良好的可焊性?（含碳量低，塑韧性好，不易开裂；不易产生气孔）易淬火钢的可焊性为什么较差?（淬火马氏体的脆性大，易裂）铸铁的焊接特点如何?（易白口、易开裂、易流失）10.铜和铜合金的焊接特点如何?1.铜的导热性很强，2.铜的线胀系数比钢大10%左右，3.铜在液态时能溶解大量氢，4.铜在液态时和离温时，容易氧化生成Cu2Oo结晶时，Cu2O和Cu形成低熔点共晶体，存在于晶界，易引起热裂纹。5.铜合金中的某些无素很易于氧化或蒸发。11.铝和铝合金的焊接特点如何?1.容易氧化2.容易产生气孔3.容易焊穿4.焊接的热裂倾向12.有一把硬质合金车刀刀头，因某种原因改铜钎焊为铅钎焊是否可行?若改为手弧焊又是否可行?（不）为什么?（铅焊后工作温度太低；手弧焊开裂）二、为下列两表中的产品选择焊接方法表l序号焊接产品适宜方法1Q235：160×3000×20埋弧焊2角钢、槽钢组成的厂房构架手弧焊3重型机械厚大断面的拼焊电渣焊4减速器箱体的单件生产手弧焊5采煤机截齿上焊接硬质合金刀头硬钎焊表2序号焊接产品焊接方法1同径圆棒间的对焊对焊，摩擦焊2薄冲压钢板搭接点焊，缝焊3异种金属对接摩擦焊4铝合金的重要结构氩弧焊5铜与钢的焊接钎焊三、用下列五种板料制成容器，请选用最佳焊接方法1.Q235钢板，厚10mm。焊接方法：CO2气体保护焊2.20钢板，厚1mm。焊接方法：缝焊3.45钢板，厚5mm。焊接方法：CO2气体保护焊4.1Crl8Ni9钢板，厚10mm。焊接方法：氩弧焊5.紫铜板，厚5mm。焊接方法：氩弧焊四、填空1.根据焊接的工艺过程特点，焊接方法可以分为熔化焊、压力焊、钎焊铆接四大类。2.常见的熔化焊方法有手弧焊、气焊、埋弧焊CO2气体保护焊氩弧焊、电渣焊。3.手弧焊焊条由两部分组成。其中焊芯起导电和填充金属作用，药皮起引弧、保护和脱氧、合金化作用。4.金属的可焊性是指被焊金属材料在采用一定的焊接工艺方法、焊接材料、工艺参数及结构型式条件下，获得优质焊接接头的难易程度。5.钢的碳当量越大，其裂纹气孔倾向越大，可焊性越差。6.中碳钢焊接时有一定的裂纹倾向，因此常用碱性焊条焊接，并且在焊接前进行预热，焊后进行缓冷。7.铸铁可焊性很差，其主要原因是①焊接加热快，冷却快，焊缝易形成白口，②铸件本身强度低，塑性差，易产生裂纹。8.手工电焊条药皮中加入锰铁是为了脱氧、合金化。9.铜及铜合金常用的焊接方法为气焊、氩弧焊、钎焊。10.铝及铝合金最好的焊接方法为氩弧焊。五、选择题1.电焊条药皮的主要作用之一是(B)。防止生锈B．稳定焊接电弧C．增大焊接电流D．降低焊接温度2.热影响区使焊接接头(D)。A．强度增加B．弹性增加C．塑性增加D．脆性增加3.低碳钢焊接接头的破坏常首先出现在(B)。A．母材B．熔合区或过热区C．正火区D．不完全正火区4.从焊接质量和经济方面考虑，中等厚度钢板长焊