金属工艺学期末总复习题及答案.docx

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金属工艺学期末总复习题及答案

《金属工艺学》期末总复习题及答案

一、单项选择：

1、测定淬火钢件的硬度，一般常选用（B）来测试。

A、布氏硬度计；B、洛氏硬度计；C、维氏硬度计。

2、材料抵抗变形或断裂的能力称为（A）。

A、强度；B、硬度；C、塑性；D、韧性；E、疲劳强度。

3、奥氏体为（B）晶格。

A、体心立方；B、面心立方；C、密排六方。

4、金属的（C）越好，则其锻造性能越好。

A、强度；B、硬度；C、塑性；D、韧性；E、疲劳强度。

5、铁碳合金相图上ES线，用代号（B）表示。

A、Ai；B、Acm；C、A3。

6、T10A牌号中，10表示其平均碳的质量分数为（B）。

A、0.10%；B、1.0%；C、10%。

7、在下列三种钢中，（C）钢的弹性最好。

A、T10A；B、20；C、65。

8、过共析钢的淬火加热温度应选择在（A）。

A、AC1+10〜20C；B、Accm以上；C、Ac3+30〜50°C。

9、选择制造下列零件的材料：

冷冲压件（A）;齿轮（C）；小弹簧（B）

A、08F；B、70；C、45。

10、选择制造下列工具所用的材料：

锉刀（C）；手工锯条（B）。

A、T9Mn;B、T10A；C、T12。

11、调质处理就是（C）

A、淬火+低温回火；B、淬火+中温回火；C、淬火+高温回火

12、化学热处理与其它热处理方法的基本区别是（C）。

A、加热温度；B、组织变化；C、改变表面化学成分。

13、零件渗碳后，一般需经（A）处理才能达到表面高硬度和耐磨的目的

A、淬火+低温回火；B、正火；C、调质。

14、将相应的牌号填入空格内：

普通黄铜（A）；特殊黄铜（D）；

锡青铜（B）；硅青铜（C）。

A、H70；B、QSn4-1；C、QSi3-1；D、HAl77-2。

15、拉伸试验时，试样拉断前能承受的最大标称应力称为材料的（B）。

A、屈服点；B、抗拉强度；C、弹性极限。

16、作疲劳试验时，试样承受的载荷为（C）。

A、静载荷；B、冲击载荷；C、循环载荷。

17、铁素体为（A）晶格。

A、体心立方；B、面心立方；C、密排六方。

18、铁碳合金相图上GS线，用代号（C）表示。

A、A1；B、Acm；C、A3。

19、铁碳合金相图上的共析线是（C），共晶线是（A）。

A、ECF线；B、ACD线；C、PSK线。

20、08F牌号中，08表示其平均碳的质量分数为（A）。

A、0.08％；B、0.8％；C、8％。

21、选择制造下列工具所用的材料：

锉刀（C）；手工锯条（B）。

A、T9A；B、T10；C、T12。

22、将下列合金钢牌号归类：

耐磨钢（B）；合金弹簧钢（A）；

合金模具钢（C）；不锈钢（D）

A、60Si2MnA；B、ZGMn13－1；C、Cr12MoV；D、2Cr13。

23、将相应的牌号填入空格内：

防锈铝合金（B）;铸造铝合金（C）;

铅黄铜（A）；铝青铜（D）。

A、HPb59—1;B、LF21;C、ZASi7Mg;D、QA9-4。

24、合金渗碳钢渗碳后，必须进行（A）处理才能使用。

A、淬火+低温回火；B、淬火+中温回火；C、淬火+高温回火。

二、判断：

（V）1、洛氏值由压头压入被测材料的残余压痕深度增量来确定的。

（V）2、冷变形金属经过再结晶后，金属的强度、硬度显著降低，而塑性和韧性大大提高，所有力学和物理性能全部恢复到冷变形以前的状态。

（V）3、在设计机械零件时，如果要求零件刚度大时，应选用具有较高弹性模量的材料。

（X）4、塑性变形能随力的去除而消失。

（V）5、钢和生铁都是以铁碳为主的合金。

（V）6、小能量多次冲击抗力的大小主要取决于材料的强度高低。

（X）7、高碳钢的质量优于中碳钢，中碳钢的质量优于低碳钢。

（V）8、碳素工具钢都是优质或高级优质钢。

（X）9、GCr15钢是滚动轴承钢，其铬（Cr）的质量分数是15%。

（V）10、Cr12MoVA钢是不锈钢。

（V）11、40Cr钢是最常用的合金调质钢。

（X）12、可锻铸铁可以进行锻压加工。

（X）13、高碳钢可用正火代替退火，以改善其可加工性。

（V）14、低碳钢的硬度低，可以用淬火方法显著地提高其硬度。

（X）15、碳溶于a—Fe中形成的间隙固溶体，称为奥氏体。

（V）16、弹性变形能随力的去除而消失。

（X）17、金属的电阻率越大，电导性越好。

（V）18、碳素工具钢中的碳的质量分数一般都大于0.7%。

（V）19、碳溶于a—Fe中形成的间隙固溶体，称为铁素体。

（X）20、所有金属材料在拉伸试验时都会出现显著的屈服现象。

（V）21、钢的最高淬火硬度，主要取决于钢中奥氏体的碳质量分数。

（X）22、淬火后的钢，随回火温度的增高，其强度和硬度也增高。

（V）23、大部分低合金钢和合金钢的淬透性比非合金钢好。

（X）24、金属材料的各项力学性能都可以通过拉伸试验测定。

（V）25、固溶体的晶格仍然保持溶剂的晶格。

（V）26、渗碳体碳的质量分数是6.69%。

（X）27、T10钢中碳的质量分数是10%。

三、填空：

1、钢铁材料是由_铁（Fe）_、碳（C）及Si、Mn、S、P等杂质元素组成的金属材料。

2、机械产品的制造一般分为—设计阶段_、_制造阶段_与_使用阶段三个阶段。

3、根据钢水的脱氧程度不同，可分为—沸腾—钢、—半镇静—钢、—镇静—钢和特级镇静钢。

4、使用性能包括—力学一性能、—物理—性能和—化学一性能。

5、写出下列力学性能指标的符号：

屈服点亠，洛氏硬度C标尺HRC，伸长率卫，断面收缩率『疲劳强度c-1。

6、金属晶格的基本类型有_体心立方晶格_、_面心立方晶格—和密排六方晶格三种。

7、金属的晶粒越细小，其强度、硬度—越高_，塑性、韧性—越好_。

8、根据室温组织的不同，钢又分为亚共析钢，其室温组织为

珠光体（P）和铁素体（F）;共析钢，其室温组织为珠光体（P）；过共析钢，其室温组织为—珠光体（P）和—渗碳体（Fe3C）。

9、45钢按用途分类属于_结构钢，按碳的质量分数分类属于中碳钢,按质量分类属于—优质一钢。

10、热处理工艺过程由—加热_、_保温_和_冷却一三个阶段组成。

11、根据回火温度，回火可分为一低温_、一中温—和高温回火三种。

12、化学热处理是由—分解_吸收—和扩散三个基本过程组成。

13、高速钢刀具在切削温度达600C时，仍能保持较高硬度、耐磨性和—较高强度_。

14、根据铸铁中碳的存在形式，铸铁分为—白口—铸铁、—灰口_铸铁、

—可锻—铸铁、—球墨_铸铁、—蠕墨_铸铁、麻口铸铁等。

15、普通黄铜是由_铜（Cu）_、—锌（Zn）组成的二元合金。

16、铸造铝合金有：

—铝硅—系、—铝铜—系、—铝镁—系和—铝锌—系

等系列合金。

17、按照合金的成分，铜合金可分为_黄_铜、_青_铜和_白_铜。

18、金属材料一般可分为—黑色金属和—有色—金属两类。

19、钢中所含有害杂质元素主要是_硫（S）_、—磷（P）_。

20、金属材料的性能包括—使用一性能和—工艺一性能。

21、洛氏硬度按选用的总试验力及压头类型的不同，常用的标尺有

HRA、HRB和HRC

22、金属结晶时—冷却速度—越快，过冷度越大，金属的—实际结晶温度—越低。

23、亚共析钢的碳的质量分数为_<0.77.%，其室温组织为F+P_

24、珠光体是由铁素体（F）和渗碳体（Fe3C）组成的机械混合物。

25、非合金钢按钢中碳的质量分数可分为_低碳钢_、_中碳钢_和高碳钢三类。

26、T10A钢按用途分类属于_工具一钢，按碳的质量分数分类

属于-高碳-钢，按质量分类属于_高级优质—钢。

27、整体热处理方法分为_正火_、—退火_、_淬火_和回火等。

28、淬火方法有：

单液—淬火、双液淬火、分级淬火和等温淬火等。

29、60Si2Mn是—合金弹簧钢，它的最终热处理方法是—淬火+中温回火。

30、常用的合金铸铁有—耐热—铸铁、—耐蚀_铸铁及_耐磨—铸铁等。

31、形变铝合金根据其主要性能特点不同可分为：

防锈—铝、硬—铝—超硬—铝和锻铝等几种。

四、名词解释：

（1）金属材料：

指由金属元素为主所组成，具有良好的导电性和导热性，有一定的强度和塑性，并具有光泽的应用材料。

（2）强度：

材料在服役过程中，抵抗变形和断裂的能力。

（3）塑性变形：

不能随力的去除而消失的变形。

（或：

当外力去除后不能恢复原状的变形）。

（4）晶粒：

材料内部形成的外形不规则而内部原子规则排列

的小晶体。

（5）合金钢：

含有一种或数种合金元素的钢。

（6）固溶强化：

随着溶质含量的增加，材料的强度、硬度提高，而塑性、韧性则下降的现象。

（7）钢的热处理：

是指通过将固态金属或合金，采用适当方式加热、保温和冷却来改变其内部组织，从而获得所需性能的一种工艺方法。

（8）力学性能：

材料在外力作用时所表现出来的抵抗能力。

（9）合金：

是指由两种或两种以上的金属元素或金属与非金属元素组成的金属材料。

（10）晶界：

晶粒与晶粒之间的分界面。

（11）加工硬化（形变强化）：

随着冷变形量的增加，材料的强度、硬度提高，而塑性、韧性则下降的现象。

（12）弹性变形：

能随力的去除而消失的变形。

（或当外力去除后能恢复原状的变形）。

（13）共析转变：

由一种固态合金相同时析出（转变出）两种固态合金相的现象。

五、牌号解释：

（1）Q235-A扌：

os=235N/mm2,A级质量沸腾钢

[A级质量普通非合金（碳素）结构钢]

（2）65Mn:

C祠.65%;较高含锰量的高碳钢

[弹簧钢、优质非合金（碳素）结构钢]

（3）T10A:

C-1.0%;高级优质非合金（碳素）工具钢

（4）9SiCr:

C-）.9%;Si<1.5%;Cr<1.5%;

低合金工具钢[低合金刃具钢、低合金刀具钢]

（5）W18Cr4V:

C羽%,W勺8%,Cr須%,V<1.5%,

高速钢[高合金工具钢、冷作模具钢、锋钢、风钢等]

（6）45:

C-0.45%，中碳钢

[调质钢、优质非合金（碳素）结构钢]

（7）T8Mn:

C-0.8%，较高含锰量的非合金（碳素）工具钢

（8）1Cr13:

C-）.1%,Cr-13%，铬不锈钢（铬13型钢）

（9）H90:

Cu构0%，Zn-10%，普通黄铜

六、综合：

1、什么是过冷现象和过冷度？

过冷度与冷却速度有什么关系？

参考答案：

答：

金属结晶时实际结晶温度总是低于理论结晶温度的现象

称为过冷现象。

而理论结晶温度与实际结晶温度之差称为过冷度。

冷却速度越快则过冷度越大。

2、请画出钢部分的铁碳合金相图，填写各区域所含有的组织，标注关键点处的含碳量、温度以及节点字母。

并简述特性点及特性线的含义。

参考答案：

主要特性点的含义：

A点：

1538C,0%C，纯铁的熔点；

G点：

912C，0%C，纯铁的同素异构转变点；

S点：

727C，0.77%C，共析点、C在A中的最小溶解度点；

E点：

1148C，2.11%C，C在A中的最大溶解度点。

主要特性线的含义:

AC'线：

液相线；

AE线：

固相线；

GS线：

同素异构转变线

（A3线）；

ES线：

C在A中的溶解度线

（Acm线）；

PSK'线：

共析线A1线）

3、有一钢试样，其直径为巾10mm，标距长度为50mm，当载荷达到18840N时，试样产生屈服现象；当载荷加至36110N时，试样产生缩颈现象，然后被拉断；拉断后标距长度为73mm，断裂处直径为巾6.7mm，求试样的cs、g、S和书值。

参考答案：

已知：

do=10mm，Lo=50mm；d1=6.7mm，L1=73mm；

求:

oS、ob、S和书。

Fs=18.84kN，Fb=36.11kN。

解：

So

=冗do2/4

=3.14X102/4

=78.5（

mm2）

S1=

:

冗d12/4:

=3.14X6.72/4

mm2）

os=

Fs/So=

18840/78.5

〜240

N/mm2）

ob=

Fb/So=

36110/78.5

~460

（N/mm2）

S=AL/Lo=（Li—Lo）/Lo

=（73－50）/50=46％

W=AS/So=（So—Si）/So

=（78.5—29.4）/78.5〜62.55%

答：

os心24oN/mm2;此心460N/mm2;

S=46%;W^55%

4、金属铜（Cu）的熔点为1O83C,试计算铜（Cu）的再结晶温度t再；当铜（Cu）在25OC状态下进行变形加工是属于热加工还是冷加工？

参考答案：

解：

t再=（O.35〜0.4）（t熔+273）—273

=（O.35〜0.4）（1O83+273）—273

=（O.35〜0.4）X1356—273

=201.6〜269.4（C）

t（250C）

答：

铜（Cu）在250C状态下进行变形加工是属于冷加工。

5、画出低碳钢力-伸长曲线（拉伸曲线图）,并简述各拉伸阶段。

参考答案：

答：

o~e:

弹性变形阶段;

e~s:

微量塑性变形阶段；

s~s：

屈服阶段；

s~b:

塑性变形（强化）阶段；

b~k:

缩颈（径）阶段。

6、画出共析钢过冷奥氏体等温转变曲线图，及特性线字母代号。

并简述各特性线的含义。

参考答案：

主要特性线的含义：

Ai线：

共析线；

a线：

A-（F+Fe3C）的开始时间；

b线：

A—（F+Fe3C）的终了时间；

Ms线：

A—M的开始温度；

Ai

Mf线：

A—M的终了温度。

650

600

550

230-50

7、金属铝的熔点为660C,试计算纯铝的再结晶温度t再；当工业纯铝在200C状态下进行变形加工是属于热加工还是冷加工？

参考答案：

解：

t再=（0.35〜0.4）（t熔+273）-273

=（0.35〜0.4）（660+273）-273

=（0.35〜0.4）X933—273=53.6〜100.2「C）

t（150C）>t再（53.6〜100.2C）

答：

铝（Al）在200C状态下进行变形加工是属于热加工。