2021自考《材料加工和成型工艺》重点习题集及答案

2021自考《材料加工和成型工艺》重点习题集案2.热处理分类：1)整体：退火、正火、淬火、回火等2)表面：表面淬火3)化学：渗碳、碳氮共渗、渗氮等.热处理.越高，保温时间越长，奥氏体晶粒越大;加热温度相同，加热速淬火)。(550-230)，上贝氏体(B上：550-350)，下贝氏体(B下：350-M)。8.珠光体转变的三条曲线：Ps线为A-P转变开始线;Pf线K线时，过冷奥氏体停止向珠光体转变，剩余部分一直冷却到Ms线以下发生马氏体(M)转变。片10.高碳马氏体硬度高、脆性大;低碳马氏体具有高的强韧12.钢的退火：将钢材或钢件加热到适当的温度，保持一定的时间，随后缓慢冷却以获得接近平衡状态组织的热处理工艺，称为退火。14.刚的淬火：将钢件加热到Ac1或Ac3以上某一温度，15.通过调整冷却介质、淬火方法可以控制淬火件的冷却速冷能力较大，使用安全，y污染环境，淬火工件不需要清洗(食16.钢的淬透性：指在规定条件下，决定钢材有效淬硬深度钢的淬透性主要决定于马氏体临界冷速。过冷奥氏体越稳定，马氏体临界冷深越小，钢的淬透性越好。17.注意：①要把钢的淬透性和淬硬性区别开，淬硬性是指钢在②要吧钢的淬透性与具体淬火条件下工件的淬透层深度区形成缺陷的原因：淬火介质冷却能力不足;淬火加热温度过低或保温时间短，淬火组织中存在珠光体或铁素体;表面脱碳降淬火开裂倾向。Ac下的某一温度、保：①低温回火(150-250)：回火马氏体，硬度HRC强度、硬度及耐磨性。②中温回火(350-500)：回火托氏体，硬度为35-45HRC，200-330HBW，油铁素体和粒状碳化物组成，具有良好的综合21.习惯上将高温回火加淬火称为调质处理。调质一般作为最终热处理，但也可以作为表面淬火和化学热处理的预备热处理，以保证表面和心部不同的性能要求。第一类回火脆性(250-350第);二类回火脆性(450-650)。22.钢的表面热处理：仅对钢的表层进行热处理以改变其组中碳钢和中碳低合金钢，如45、49Cr、40MnB。细隐晶马氏体，表面硬度较高脆性低;表层获得马氏体后，表层23.钢的化学热处理：把钢制零件放在含欲渗元素的活性介。浓③渗碳层的表面碳含量在0.8%-1.1%之间为好，尤其在0.85%-1.05%之间最好。④表面碳含量低，则不耐磨且疲劳强度也较低;反之，则渗后表面硬度可达58-64HRC，25.气体渗碳与气体渗氮比较：①渗氮温度低，心部不发生26.碳氮共渗：同时向零件表面渗入碳和氮。主要是为了保证表面淬火或化学热处理零件心部的力学性能和为易变形零件最终热处理组织准备。锻造-正火或退火-粗加工-。29.非铁合金的固溶处理：将固溶随温度的升高而增大的合30.非铁合金的时效强化：工件经固溶处理在室温或稍高于程(自然时效、人工时效)。31.高聚物：①接枝共聚物②镶嵌共聚物③交联共聚物32.复合强化：在复合过程中，利用高强度、高模量材料作复合，使材料性能提高的方法。33.材料的表面技术处理：①原子沉积②颗粒沉积③离子注入④激光表面处理⑤钢的氧化和磷化。2荷作用下的表现2.弹性变形：当物体所受歪理不大而变形处于开始阶段时，，并恢复到原始状态4.韧性断裂:断裂前出现明显宏观塑形变形的断裂7.硬度：材料的软硬程度8.强度：材料经的起压力或变形的能力(HV)10.韧性：材料在断裂前吸收变形能量的能力率，13.疲劳强度：材料经无数次的应力循环仍不断裂的最大应力，用以表征材料抵抗疲劳断裂的能力14.防疲劳断裂的措施有采用改进设计和表面强化均可提高零构件的抗疲劳能力15.低应力脆断：机件在远低于屈服点的状态下发生脆性断裂16.低应力脆断总是与材料内部的裂纹及裂纹的扩展有关17.对金属材料而言，所谓高温是指工作温度超过其再结晶18.材料的高温力学性能主要有蠕动极限，持久强度极限，高温韧性和高温疲劳极限19.蠕变：材料长时间在一定的温度和应力作用下也会缓慢产生塑形变形的现象20.蠕变极限：在规定温度下，引起试样在规定时间内的蠕变伸长率或恒定蠕变速度不超过某规定值的最大应力间而不断裂的最大应力状态结构以及材料的显微组织结构24.离子化合物或离子晶体的熔点，沸点，硬度均很高热膨胀系数小，但相对脆性较大子失，得，变成正负离子，从而靠正负离26.共价键：得失电子能力相近的原子在相互靠近时，依靠共用电子对产生的结合力而结合在一起的结合键27.分子晶体;在固态下靠分子键的作用而形成的晶体28.结晶;原子本身沿三维空间按一定几何规律重复排列成有序结构29.晶格：用于描述原子在晶体中排列形式的几何空间格架30.晶格中最小的几何单元称为晶胞32.晶体缺陷：在晶体内部及边界都存在原子排列的不完整性33.晶体缺陷有点缺陷线缺陷面缺陷34.组元：组成合金的最基本的独立的单元35.相：合金系统中具有相同的化学成分，相同的晶体结构和相同的物理或化学性能并与该系统的其余部分以界面分开的部分溶晶格中某些结点位置而形成的固溶体37.间隙固溶体：由溶质原子嵌入溶剂晶格中各结点间的空而形成的固溶体38.溶质原子与溶剂原子的直径差越大，溶入的溶质原子越多，晶格畸变就越严重39.固容强化：晶体畸变是晶体变形的抗力增大，材料的强度，硬度提高40.陶瓷一般由晶体相，玻璃相，气相组成41.玻璃相的作用：1将晶体相粘结起来，填充晶体相间空42.气相是指陶瓷组织内部残留下来的空洞43.玻璃相是一种非晶态的低熔点固体相原子间的作用力和原子的运动状态等都与固态金属比较接近部自发长出结晶核心形成晶核48.金属结晶过程中晶核的形成主要是以非自发形核方式为主平面长大方式2树枝长大方式50.一般铸件的典型结晶组织分为三个区域1细晶区：铸锭的等轴晶粒组成51.细化晶粒对于金属材料来说是同时提高材料强度和韧性的好方法之一53.共晶相图：两组元在液态完全互溶，在固态下有限溶解或互不溶解但有共晶反应发生的合金相图4.共晶转变：由液态同时结晶出两种固相的混合物的现象56.铁碳合金分为工业纯铁(Wc<0.0218%)，钢(Wc=0.0218%---2.11%)和白口铸铁(Wc>2.11%)57.在钢中把Wc=0.77%的钢称为共析钢，把Wc<0,77%口铸铁59.热处理的目的不仅在于消除毛坯中的缺陷，改善其工艺高钢的力学性能，充分发挥钢材的潜力，提高零件使用寿命60.热处理都是由加热，保温，冷却三个阶段构成61.热处理分类1整体热处理：退火，正火，淬火，回火262.奥氏体晶粒越小，冷却转变产物的组织越细，其屈服强度，冲击韧度越高63.从加热温度，保温时间和加热速度几个方面来控制奥氏所以常利用快速加热，短时保温来获得细小的奥氏体晶粒法特点是通过控制加热温度和保温时间使冶金及冷热加工过程改变其性能气中冷却的热处理工艺68.水和油是最常用的冷却介质，水是最廉价的冷却介质，69.淬透性：在规定条件下，决定钢材有效淬硬深度和硬度分布的特性70.钢的淬透性主要决定于马氏体临界冷速，过冷奥氏体越稳定，马氏体临界冷速越小，钢的淬透性越好而产生的应力;在组织转变过程中，由比容的变化而产生的内过程中产生更大的变形甚至开裂75.氧化：钢在加热时，铁和合金元素与氧化性介质作用在工件表面生成氧化物的现象76.脱碳：钢在加热时，钢表层中的碳与周围介质中的氧，碳量下降。措施;为了防止工件在加热时氧化和脱碳，生产中常77.回火：钢件淬硬后，再加热到Ac1点以下的某一温度，保温一定时间后冷却到温室的热处理过程粗糙度值82.回火脆性：钢在某些温度范围内回火时，其韧性不仅没有提高，反而显著降低83.回火脆性分两种1在250--350C回火产生的第一类回火脆性2在450--650C回火产生的第二类回火脆性84.与普通淬火相比，感应加热表面淬火有如下优点：1加到钢件表层的化学热处理工艺89.渗氮的目的在于更大地提高钢件表面的硬度，耐磨性，疲劳强度和抗蚀性90.气体渗氮与气体渗碳相比的特点1渗氮温度低，零件心部不发生相变2钢件渗氮后具有很高的硬度很高的耐磨性和热氮时间长，工艺较复杂，渗氮层薄91.表面技术;通过施加覆盖层或改变表面形貌，化学组分，工艺技术93.化学气相沉积是利用气态物质在固态工件表面进行化学反应，生成固态沉积物的过程94.化学气相沉积工艺过程的三个要点1涂层的形成是通过气相的化学反应完成的2涂层的形核和长大是在基体的表面上96.电镀是将直流电通过电镀溶液表面沉积金属镀层的工艺97.热喷涂：将喷涂材料熔融，通过高速气流，火焰流或等离子流使其雾化，喷射在基体表面上形成覆盖层98.离子注入：将预先选择的元素原子电离，经电场加速，获得高能量后注入工件的表面改性工艺99.激光表面强化是利用高能量激光束加热工件表面，达到转化膜的过程2.合金元素对钢在热处理时的奥氏体晶粒度也有不同的程性。原因：是由于合金元素溶入奥氏体后阻止了碳的析出和扩生软化过程的抵抗能力6.二次硬化：当含较多碳化物形成元素的高合金钢在500--600度范围回火时，其硬度并不降低，反而升高避免在此温度区间内回火。在500--650C回火时，发生第二类可将其加热至500--600C经保温后快冷予以消除8.钢按用途分1结构钢2工具钢3特殊性能钢。按化学成Wp<0.045%)2优质钢(Ws，Wp<0.035%)3高级优质钢(Ws<0.020%,Wp<0.030%),级优质钢(Ws<0.015%,Wp<0.02。5)冶炼方法分1平炉钢2转炉钢3电炉钢。按金相组织分1按退火组织分为亚共析钢、共析按正火组织分1珠光体钢2贝氏体钢3马氏体钢1.耐热钢：在高温下具有热化学稳定性和热强性的特殊钢2.热化学稳定性：钢在高温下对各类介质化学腐蚀的抗力13.热强性：钢在高温下的强度性能14.轴承合金：滑动轴承中用于制作轴瓦和轴衬的合金15.轴承合金的性能要求1足够的强度和硬度，以承受轴颈良好配合并耐冲击和振动3与轴之间有良好的磨合能力及较小的摩擦系数，并能保持住润滑油4有良好的导热性和抗蚀性5有良好额工艺性，容易制造且价格低廉16.粉末冶金材料是用金属粉末或金属与非金属粉末作原料18.粉末冶金在技术上和经济上具有的特点1能生产用普通熔炼法无法生产的具有特殊性能的材料2粉末冶金生产的某些19.硬质合金的性能特点1硬度高、热硬性高，耐磨性好2具有高的抗压强度，抗弯强度低3良好的耐蚀性和抗氧化性20.复合材料：由两种或两种以上物理和化学性质不同的物质，经人工组合而得到的一种多相固体材料22.热塑性塑料优点是易加工，力学性能较好，缺点是耐热缺点是强度不高异的电气绝缘性能4突出的减磨、耐磨和自润滑性能5优良的24.陶瓷：用各种粉状原料做成一定形状后，在高温窑炉中烧制而成的一种无机非金属固体材料25.陶瓷优点硬度高，抗压强度大，耐高温，不怕氧化和腐27.复合材料的最大优越性是性能比其组成材料好得多1可3抗断裂能力强4减振能力强5高温性能好，抗蠕变能力强629.热固性玻璃钢的主要优点是成形工艺简单，质轻，比强耐热性更高一些，缺点是弹性模量低，刚性差，耐热度不超过30.功能材料：具有特殊的电磁光热声力化学性能和生物性能及其转化的功能31.用形状记忆合金作紧固件，连接件的优点1夹紧力大，接触密封可靠2适于不易焊接的接头3金属与塑料等不同材料成小的现象间37.凝固收缩：从凝固开始温度到凝固结束温度之间的收缩38.固态收缩：合金从凝固终止温度冷却到室温之间的收缩39.铸件在凝固过程中出现容积大而集中的孔洞称为缩孔，细小而分散的孔洞称为缩松40.铸件的裂纹及防止1热裂是在凝固后期高温下形成的，从而提高了生产率2铸件精度和表面质量优良3由于铸件冷却43.压力铸造的特点：1铸件质量高，可不经机械加工直接使用2可以压铸形状复杂的薄壁铸件3铸件的强度和表面硬度44.低压铸造：液体金属在压力的作用下，完成充型及凝固过程而获得铸件的一种铸造方法45.低压铸造的特点：1液体金属与气体排出的方向一致，避免产生气孔2省去了冒口，金属的利用率得到提高3由于提动强度，改善劳动条件，且设备简易，易实现机械化和自动化46.离心铸造：将液体金属浇入旋转的铸型中，使之在离心力的作用下完成充填和凝固成形的一种铸造方法47.铸造工艺设计的主要内容是绘制铸造工艺图，铸件图和铸型装配图48.铸造工艺图是指直接在零件图上绘出制造模样和铸型所需数据的图样49.浇注位置的选择原则1铸件的重要加工面或主要工作面应朝下或置于侧面2铸件的宽大平面应朝下3铸件上壁薄而大50.选择铸型分型面时应考虑的原则1应使铸件的全部或大部置于同一个砂型中2应使铸件的加工面和加工基准面处于同51.机械加工余量：在铸件加工表面上留出的，准备切去的金属厚度52.铸件结构设计时应考虑的原则1减少和简化分型面2铸件外型应力求简单3应有一定的结构斜度4铸件结构要有利于节省型芯及便于型芯的定位，固定，排气和清理53.合金铸造性能对铸件的结构设计的要求1铸件壁厚合缩孔缩松，气孔等缺陷2铸件壁厚应均匀3铸件壁的连接应合54.铸件壁连接处设计应注意的原则1铸件壁的连接处或转角处应有结构圆角2避免交叉和锐角连接3厚壁与薄壁间的连55.金属型铸件的结构设计1铸件应能顺利地出型，尤应便或裂纹3为便于金属型芯的安放及抽出，铸孔的孔径不能过小，57.计算机在铸造中的应用大致有三个方面1计算机辅助设58.金属塑性成形与其他成形方法比较的特点1消除缺陷，细化晶粒，提高金属的力学性能2材料利用率高3具有较高的59.冷变形：金属在再结晶温度以下进行的塑性变形降低等现象61.热变形：金属在再结晶温度以上进行的63.金属的锻造性能：金属在压力加工时获得优质产品的难易程度64.轧制：金属坯料在两个回转轧辊的孔隙中受压变形以获得各种产品的加工方法65.挤压：金属坯料在挤压模内受压被挤出模孔而变形的加68.自由锻：金属坯料在上下砥铁间受冲击力或压力而变形69.模锻：金属坯料在具有一定形状的锻模模腔内受冲击力加工方法70.模锻与自由锻比具有的优点：1生产率较高，锻件成本加工余量小4锻件内部流线分布更合理5操作简便，劳动强度72.板料冲压：金属板料在冲模之间受压力产生分离或变形73.板料冲压的特点：2可以冲压出形状复杂的薄壁零件，和角度的变形工序加深的变形