本机械工程材料及成型工艺基础试题.docx
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本机械工程材料及成型工艺基础试题
专业:
材料成型及控制工程科目:
机械工程材料及成型工艺基础
题号
一
二
三
四
五
六
七
八
九
十
总分
得分
阅卷人
一、名词解释(每小题3分,共15分)
1、固溶体
2、退火
3、同素异构转变
4、铸造工艺图
5、焊接性
----------------------------------------------- 密 ---------------------------- 封 --------------------------- 线 -------------------------------------------------------
(答题不能超出密封线)
二、填空题(每空0.5分,共20分)
1、钢的高温回火温度范围在_________________,回火后的组织为______________。
2、填出下列力学性能指标的符号:
屈服强度________,洛氏硬度C标尺________,冲击韧性________。
3、常见金属的晶格类型有_______________、_______________、____________等。
α-Fe属于__________晶格,γ-Fe属于__________晶格。
4、钢的热处理是通过钢在固态下的_______、_______和_______的操作来改变其__________,从而改善钢的_________的一种工艺方法。
5、自由锻的基本工序有__________、__________、__________、__________、__________等。
6、在亚共析碳钢中,钢的力学性能随含碳量的增加其强度提高而______下降,这是由于平衡组织中_______增多而_______减少的缘故。
7、焊条焊芯的作用是________________和__________________。
8、金属的冷塑性变形会导致其__________提高,_________下降,这种现象称为加工硬化。
9、金属的可锻性就金属的本身来说主要取决于金属的___________和____________。
10、零件常用的毛坯类型包括_____________、_____________、_____________、_____________、_____________等。
11、铸件的收缩过程可以划分为____________、___________和___________三个阶段。
12、锻压是指锻造和_________的总称,锻造按成型方式分为___________和___________两类。
----------------------------------------------- 密 ---------------------------- 封 --------------------------- 线 -------------------------------------------------------
(答题不能超出密封线)
三、判断题(每小题1分,共13分,对的在括号里打“√”,错的打“╳”)
1、淬火钢随着回火温度的升高,钢的硬度值显著降低,这种现象称为回火脆性。
()
2、灰铸铁通过球化退火可以转变为球墨铸铁。
()
3、钢氮化处理后必须经过淬火才能获得高硬度。
()
4、越接近共晶成分的合金,流动性越好。
()
5、在室温下进行金属变形加工,称为冷加工。
()
6、淬透性好的钢,淬火后硬度一定很高。
()
7、1Cr13钢的含铬量比GCr15钢高。
()
8、碳钢的可锻性随其含碳量的增加而提高,合金钢的可锻性高于相同含碳量的碳钢。
()
9、大型铸件中,组织致密程度存在较大的差异,如以分型面为界,往往是铸件上半部分的质量较好。
()
10、采用型芯可以制造出各种复杂的铸件,因此,设计铸件结构时可考虑尽量多地采用型芯。
()
11、落料和冲孔的工序方法相同,只是工序目的不同。
()
12、熔化焊时,由于焊接熔池体积小,结晶速度极快,故焊缝的化学成分很均匀。
()
13、胎模锻造不需要专用模锻设备,在普通自由锻锤上即可进行。
()
四、单项选择题(从备选答案中选一个正确答案代号填在括号内,每小题1分,共10分)
1、将相应的牌号填入括号内:
硬铝(),黄铜()。
A、2A11(LY11);B、H62;C、3A21(LF21)。
2、马氏体是(),奥氏体是()。
A、铁和碳的金属化合物;B、碳在γ-Fe中的固溶体;
C、碳在α-Fe中的固溶体;D、碳在α-Fe中的过饱和固溶体。
----------------------------------------------- 密 ---------------------------- 封 --------------------------- 线 -------------------------------------------------------
(答题不能超出密封线)
3、当浇注具有圆柱形内腔的铸件时,用()可省去型芯。
A、压力铸造;B、熔模铸造;C、离心铸造
4、金属的可锻性是指金属材料锻造的难易程度,以下材料可锻性较差的是()。
A.含碳量较高的钢B.纯金属C.组织均匀的低碳钢
5、对铝合金最合适的焊接方法是( )。
A.电阻焊B.电渣焊C.氩弧焊D.手工电弧焊
6、合金液体的浇注温度越高,合金的流动性( ),收缩率( )。
A.愈好B.愈差C.愈小D.愈大
7、形状较复杂的毛坯,尤其是具有复杂内腔的毛坯,最合适的生产方法是:
( )。
A.模型锻造 B.焊接 C.铸造 D.热挤压
8、在设计和制造零件时,应使其工作时的最大正应力与锻件的纤维方向:
( )。
A.呈45度角 B.垂直 C.平行 D.垂直或平行均可
9、设计冲孔模具时,应使( )。
A.凸模刃口尺寸等于冲孔尺寸 B.凹模刃口尺寸等于冲孔尺寸
C.凸模刃口尺寸等于冲孔尺寸加上模具间隙
D.凹模刃口尺寸等于冲孔尺寸加上模具间隙
10、采用手工电弧焊方法焊接重要的焊接结构时,通常选用碱性焊条,原因是( )。
A.焊缝成形好 B.焊接电弧稳定
C.焊接接头抗裂性能好 D.交、直流电焊机都可以使用
五、指出下列钢号属于哪一类钢,说明牌号中各符号和数字的含义(每空1分,共10分)
----------------------------------------------- 密 ---------------------------- 封 --------------------------- 线 -------------------------------------------------------
(答题不能超出密封线)
钢号
类型
牌号中各符号和数字含义
Q235-A.F
60Si2Mn
T10A
GCr15
0Cr19Ni9
六、填图及计算(共12分)
1、在下图中数字所标的四个区域内填上相应的组织组成物。
(8分)
℃
(1)
(2)(3)(4)
Fe00.02180.772.11C%4.36.69Fe3C
2、计算上图中含碳量为0.77%的铁碳合金中常温下铁素体与渗碳体的相对含量。
(4分)
----------------------------------------------- 密 ---------------------------- 封 --------------------------- 线 -------------------------------------------------------
(答题不能超出密封线)
七、问答题(共20分)
1、下图为T8钢的等温转变曲线(C曲线),若使该钢在620℃进行等温转变,并经不同时间等温后,按图中1、2、3速度冷至室温,试问各获得什么组织?
(6分)
温度℃
A1
700
550
Ms
123
Mf
时间
题1图T8钢的等温转变曲线
2、什么是热塑性塑料?
说明其最常用的三种成型方法?
各适于成型哪一类制品?
(6分)
----------------------------------------------- 密 ---------------------------- 封 --------------------------- 线 -------------------------------------------------------
(答题不能超出密封线)
3、如图所示的两种焊件,其焊缝布置是否合理?
若不合理,请说明原因并在图上加以改正。
(4分)
(a)(b)
题3图焊件的焊缝布置
4、分析下图铸件的特点,选择其浇注位置及分型面,并在图中用规定作图符号表示出来。
(4分)
----------------------------------------------- 密 ---------------------------- 封 --------------------------- 线 -------------------------------------------------------
(答题不能超出密封线)
题4图槽轮铸件
一、名词解释(每小题3分,共15分)
答案:
1、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。
2、退火————是将工件加热到临界点(A1、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。
3、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。
4、铸造工艺图————是用各种工艺符号或文字,将铸造造型方法、铸件的浇注位置及分型面、工艺参数、型芯等绘制在零件图上的图形。
5、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。
评分标准:
完整准确表达给3分,能表达其意思但不完整,视程度给1~2分,不答或答错不给分。
二、填空题(每空0.5分,共20分)
答案:
1、500~650℃回火索氏体(S回)
2、σsHRCak
3、体心立方面心立方密排六方体心立方面心立方
4、加热保温冷却内部组织性能
5、镦粗拔长冲孔扭转弯曲(或切肩、错移)
6、塑性(韧性)渗碳体铁素体
7、作为电极填充金属
8、强度和硬度塑性和韧性
9、化学成分金属组织
10、型材铸件锻件冲压件焊接件
11、液态收缩凝固收缩固态收缩
12、冲压自由锻模锻
评分标准:
答对文字(包括答出具相同意义的词)或符号每空0.5分,不答或答错的不给分。
三、判断题(每小题1分,共13分,对的在括号里打“√”,错的打“╳”)
答案:
1、√;2、×;3、×;4、√;5、×;
6、×;7、√;8、×;9、×;10、×;
11、√;12、×;13、√。
评分标准:
答对符号的每题给1分,答错的或不答的或答其他符号的不给分。
四、单项选择题(从备选答案中选一个正确答案代号填在括号内,每小题1分,共10分)
答案:
1、(A)(B);2、(D)(B);3、(C);4、(A);5、(C);
6、(A)(D);7、(C);8、(C);9、(A);10、(C)。
评分标准:
第1、2、6小题选对序号每空给0.5分,其余选对序号每空给1分,选错或不选不给分。
五、指出下列钢号属于哪一类钢,说明牌号中各符号和数字的含义(每空1分,共10分)
钢号
类型
牌号中各符号和数字含义
Q235-A.F
普通碳素结构钢
Q:
屈字拼音首字母235:
屈服强度值A:
质量等级F:
沸腾钢
60Si2Mn
合金弹簧钢
60:
含碳量0.6%,Si2:
含硅2%,Mn:
含锰量小于或等于1.5%
T10A
碳素工具钢
T:
碳字拼音首字母,10:
含碳量1%,A:
高级优质钢
GCr15
滚动轴承钢
G:
滚字拼音首字母,Cr15:
含铬1.5%
0Cr19Ni9
奥氏体不锈钢
0:
含碳量小于0.1%,Cr19:
含铬19%,Ni9:
含镍9%
评分标准:
填对每空给1分,填不完整按填对符号数乘以平均分值给分,填错或不填不给分。
六、填图及计算(共12分)
1、(8分)
(1)F+P(或铁素体+珠光体)
(2)P+Fe3CⅡ(珠光体+二次渗碳体)(3)P+Fe3CⅡ+L′d(珠光体+二次渗碳体+低温莱氏体)(4)L′d+Fe3CⅠ(低温莱氏体+一次渗碳体)
评分标准:
答对符号或文字每区给1分。
2、(4分)
解:
如右图,根据杠杠定律,有
WF=(6.69-0.77)/(6.69-0)×100%=88.5%00.776.69
WFe3C=(0.77-0)/(6.69-0)×100%=11.5%FPFe3C
评分标准:
作对图给1分,写对杠杠定律公式给2分,答案对1分。
七、问答题(共20分)
答案:
1、(6分)
答:
热塑性塑料是指受热时软化或熔融、冷却后硬化,韧性好,可反复成形的塑料。
(2分)
热塑性塑料最常用的三种成型方法是注射、挤出、吹塑。
(2分)
注射成型能生产形状复杂、薄壁、嵌有金属或非金属的塑料制品。
挤出成形通过不同形状和结构的口模连续挤出,获得不同形状的型材,如管、棒、带、丝、板等。
吹塑成形用于制造中空制品和薄膜。
(2分)
评分标准:
第一、二、三问各2分,表达完整给满分,表达不完整适当扣分。
2、(6分)
答:
图中三种冷却速度所获得的组织为:
(1)马氏体+残余奥氏体(M+A′)
(2)索氏体+马氏体+残余奥氏体(S+M+A′)
(3)索氏体(S)
评分标准:
每问2分,表达完整给满分,表达不完整适当扣分。
3、(4分)
答:
a)不合理,内孔应整体加工出来,套在法兰内焊接。
b)不合理,应避免三边交叉焊缝。
可如图切角留空。
(a)(b)
题3图焊件的焊缝布置
评分标准:
每小题2分,表达完整给满分,表达不完整适当扣分。
4、(4分)
答:
回转体零件尽量放在一个沙箱中造型以防止错箱,铸件的重要加工面、工作面、受力面应尽量放在底部或侧部,以防止这些面产生铸造缺陷。
图示的槽轮应该整体放在下箱。
浇注位置及分型面如图所示。
题4图铸件
评分标准:
第一问2分,第二问2分,表达完整给满分,表达不完整适当扣分。
一、名词解释(每小题3分,共15分)
答案:
1、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。
2、退火————是将工件加热到临界点(A1、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。
3、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。
4、铸造工艺图————是用各种工艺符号或文字,将铸造造型方法、铸件的浇注位置及分型面、工艺参数、型芯等绘制在零件图上的图形。
5、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。
评分标准:
完整准确表达给3分,能表达其意思但不完整,视程度给1~2分,不答或答错不给分。
二、填空题(每空0.5分,共20分)
答案:
1、500~650℃回火索氏体(S回)
2、σsHRCak
3、体心立方面心立方密排六方体心立方面心立方
4、加热保温冷却内部组织性能
5、镦粗拔长冲孔扭转弯曲(或切肩、错移)
6、塑性(韧性)渗碳体铁素体
7、作为电极填充金属
8、强度和硬度塑性和韧性
9、化学成分金属组织
10、型材铸件锻件冲压件焊接件
11、液态收缩凝固收缩固态收缩
12、冲压自由锻模锻
评分标准:
答对文字(包括答出具相同意义的词)或符号每空0.5分,不答或答错的不给分。
三、判断题(每小题1分,共13分,对的在括号里打“√”,错的打“╳”)
答案:
1、√;2、×;3、×;4、√;5、×;
6、×;7、√;8、×;9、×;10、×;
11、√;12、×;13、√。
评分标准:
答对符号的每题给1分,答错的或不答的或答其他符号的不给分。
四、单项选择题(从备选答案中选一个正确答案代号填在括号内,每小题1分,共10分)
答案:
1、(A)(B);2、(D)(B);3、(C);4、(A);5、(C);
6、(A)(D);7、(C);8、(C);9、(A);10、(C)。
评分标准:
第1、2、6小题选对序号每空给0.5分,其余选对序号每空给1分,选错或不选不给分。
五、指出下列钢号属于哪一类钢,说明牌号中各符号和数字的含义(每空1分,共10分)
钢号
类型
牌号中各符号和数字含义
Q235-A.F
普通碳素结构钢
Q:
屈字拼音首字母235:
屈服强度值A:
质量等级F:
沸腾钢
60Si2Mn
合金弹簧钢
60:
含碳量0.6%,Si2:
含硅2%,Mn:
含锰量小于或等于1.5%
T10A
碳素工具钢
T:
碳字拼音首字母,10:
含碳量1%,A:
高级优质钢
GCr15
滚动轴承钢
G:
滚字拼音首字母,Cr15:
含铬1.5%
0Cr19Ni9
奥氏体不锈钢
0:
含碳量小于0.1%,Cr19:
含铬19%,Ni9:
含镍9%
评分标准:
填对每空给1分,填不完整按填对符号数乘以平均分值给分,填错或不填不给分。
六、填图及计算(共12分)
1、(8分)
(1)F+P(或铁素体+珠光体)
(2)P+Fe3CⅡ(珠光体+二次渗碳体)(3)P+Fe3CⅡ+L′d(珠光体+二次渗碳体+低温莱氏体)(4)L′d+Fe3CⅠ(低温莱氏体+一次渗碳体)
评分标准:
答对符号或文字每区给1分。
2、(4分)
解:
如右图,根据杠杠定律,有
WF=(6.69-0.77)/(6.69-0)×100%=88.5%00.776.69
WFe3C=(0.77-0)/(6.69-0)×100%=11.5%FPFe3C
评分标准:
作对图给1分,写对杠杠定律公式给2分,答案对1分。
七、问答题(共20分)
答案:
1、(6分)
答:
热塑性塑料是指受热时软化或熔融、冷却后硬化,韧性好,可反复成形的塑料。
(2分)
热塑性塑料最常用的三种成型方法是注射、挤出、吹塑。
(2分)
注射成型能生产形状复杂、薄壁、嵌有金属或非金属的塑料制品。
挤出成形通过不同形状和结构的口模连续挤出,获得不同形状的型材,如管、棒、带、丝、板等。
吹塑成形用于制造中空制品和薄膜。
(2分)
评分标准:
第一、二、三问各2分,表达完整给满分,表达不完整适当扣分。
2、(6分)
答:
图中三种冷却速度所获得的组织为:
(1)马氏体+残余奥氏体(M+A′)
(2)索氏体+马氏体+残余奥氏体(S+M+A′)
(3)索氏体(S)
评分标准:
每问2分,表达完整给满分,表达不完整适当扣分。
3、(4分)
答:
a)不合理,内孔应整体加工出来,套在法兰内焊接。
b)不合理,应避免三边交叉焊缝。
可如图切角留空。
(a)(b)
题3图焊件的焊缝布置
评分标准:
每小题2分,表达完整给满分,表达不完整适当扣分。
4、(4分)
答:
回转体零件尽量放在一个沙箱中造型以防止错箱,铸件的重要加工面、工作面、受力面应尽量放在底部或侧部,以防止这些面产生铸造缺陷。
图示的槽轮应该整体放在下箱。
浇注位置及分型面如图所示。
题4图铸件
评分标准:
第一问2分,第二问2分,表达完整给满分,表达不完整适当扣分。