机械工程材料及热加工工艺试题及答案DOC.docx

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机械工程材料及热加工工艺试题及答案DOC

一、名词解释：

1、固溶强化：

固溶体溶入溶质后强度、硬度提高，塑性韧性下降现象。

2、加工硬化：

金属塑性变形后，强度硬度提高的现象。

2、合金强化：

在钢液中有选择地加入合金元素，提高材料强度和硬度

4、热处理：

钢在固态下通过加热、保温、冷却改变钢的组织结构从而获得所需性能的一种工艺。

5、细晶强化：

晶粒尺寸通过细化处理，使得金属强度提高的方法。

、选择适宜材料并说明常用的热处理方法

名称

候选材料

选用材料

热处理方法

最终组织

机床床身

T10A,KTZ450-06,HT200

HT200

时效

P+F+G片

汽车后桥齿轮

40Cr,20CrMnTi,60Si2Mn

20CrMnTi

渗碳+淬火+低温

回火

表面Cm+M+A'

心部F+M

滚动轴承

GCr15,Cr12,QT600-2

GCr15

球化退火+淬火+

低温回火

Cm+M+A'

锉刀

9SiCr,T12,W18Cr4V

T12

球化退火+淬火+

低温回火

Cm+M+A'

汽车板簧

45,60Si2Mn,T10

60Si2Mn

淬火+中温回火

T回

钻头

W18Cr4V,65Mn,20

W18Cr4V

淬火+低温回火

Cm+M+A'

桥梁

1Cr13,16Mn,Q195

16Mn,

不热处理

F+P

滑动轴承

H70,ZSnSb11Cu6,T8

ZSnSb11Cu6

不热处理

a+SnSb

耐酸容器

Q235,1Cr18Ni9Ti,ZGMn13

1Cr18Ni9Ti

固溶处理

A

发动机曲轴

QT600-3,45,ZL101

QT600-3

等温淬火+高温回

火

S回+G球

、（20分）车床主轴要求轴颈部位硬度为HRC54—58,其余地方为HRC20—25,其加工路线为:

下料•-锻造一正火机加工*■调质机加工（精）

轴颈表面淬火低温回火磨加工

指出：

1、主轴应用的材料：

45钢

2、正火的目的和大致热处理工艺细化晶粒，消除应力；加热到AC3+50C保温一段时间

空冷

3、调质目的和大致热处理工艺强度硬度塑性韧性达到良好配合淬火+高温回火

4、表面淬火目的提高轴颈表面硬度

5.低温回火目的和轴颈表面和心部组织。

去除表面淬火热应力，表面M+A'心部S回

四、选择填空（20分）

7.65、65Mn、50CrV等属于哪类钢，其热处理特点是（c）

（a）工具钢，淬火+低温回火（b）轴承钢，渗碳+淬火+低温回火（c）弹簧钢，淬

火+中温回火

8.二次硬化属于（d）

（a）固溶强化（b）细晶强化（c）位错强化（d）第二相强化

9.1Cr18Ni9Ti奥氏体型不锈钢，进行固溶处理的目的是（b）

（a）获得单一的马氏体组织，提高硬度和耐磨性

（b）获得单一的奥氏体组织，提高抗腐蚀性，防止晶间腐蚀（c）降低硬度，便于

切削加工

10•推土机铲和坦克履带板受到严重的磨损及强烈冲击，应选择用（b）

（a）20Cr渗碳淬火后低温回火（b）ZGMn13—3经水韧处理（c）W18Cr4V淬火后

低温回火

五、填空题（20分）

1、马氏体是碳在a-相中的过饱和固溶体，其形态主要有板条、片状马氏体。

其中，片状马氏体硬度高、塑性差

2、W18Cr4V钢的淬火加热温度为1270—1280C,回火加热温度为560C，回火次数3次。

3、材料选择的三原则一般原则，工艺性原则，经济性原则。

4、合金结构钢与碳素结构钢相比，其突出优点是强度高，淬透性好。

5、共析钢过冷奥氏体等温转变曲线三个转变区的转变产物是_P_BJM。

6、共析钢淬火形成M+A'后，在低温、中温、高温回火后的产物分别为M回+A'

T回S回。

7.45钢正火后渗碳体呈丄状，调质处理后渗碳体呈旦状。

第一章材料的性能

1、解释名词：

强度*、塑性*、硬度、冲击韧性*、疲劳极限。

*

2、掌握us、cb、3、“的含义、单位及计算方法。

*

3、掌握HBSHRCHV、A、a<、厂等符号的含义。

*

4、为什么相同材料进行拉伸试验时35>310?

5、课本P35〜36,习题1、3、4、6、13*。

第二章碳钢

1、解释名词：

晶体与非晶体*、晶格与晶胞、晶粒、晶界、合金、相、组织、固溶体*、固溶强化、结晶、同素异构转变*、相图、杠杆定律、铁素体*、奥氏体*、渗碳体、珠光体*、莱氏体*、冷加工*、热加工、回复、再结晶*、加工硬化*。

2、常见的金属晶格类型有哪三种？

*

3、固溶体有哪几种*?

它们有何特性？

*

4、实际金属的晶体缺陷有哪些？

它们对晶体的性能有何影响？

5、什么叫过冷度*?

影响过冷度大小的因素是什么？

*

6、晶粒大小对金属的性能有什么影响*？

细化晶粒的方法有哪两种？

*

7、共晶转变与共析转变有何异同？

它们的产物是什么？

8、默写铁—渗碳体相图，说明A、C、D、E、G、S、P、Q点和GS、SE、PQ、ECF、PSK线的意义。

9、默写出铁—渗碳体相图中各相区的相组成物和组织组成物。

*

10、掌握各种典型的铁碳合金（工业纯铁、亚共析钢、共析钢、过共析钢、亚共晶白口铁、共晶白口铁、过共晶白口铁）的结晶过程及其室温组织*。

会用杠杆定律求各组织的相对量。

*

11、课本P76〜77,习题6*、7*、10、11、16。

第三章钢的热处理

1、解释名词：

热处理*、退火*、正火、淬火*、回火*、过冷奥氏体*、残余奥氏体、马氏体*、淬透性*、淬硬性*、调质处理*。

2、马氏体转变有何特点？

其组织形态有哪几种*？

它们的特性如何*？

3、熟悉共析钢的奥氏体等温转变曲线（C曲线）,以及等温转变的组织和性能,并能用该曲

线说明奥氏体连续冷却转变产物和性能。

*

4、钢的淬火目的是什么？

淬火方法有哪几种*？

淬火温度是如何选择的*？

5、有两个大小相同的T12钢件,分别加热至780°C和860°C保温后以大于临界冷却速度冷至室温,问：

*

（1）淬火后哪个工件的马氏体晶粒较粗大？

哪个马氏体的今碳量较多？

（2）淬火后哪个工件的残余奥氏体较多？

（3）淬火后哪个工件的未溶碳化物较多？

（4）哪个温度淬火合适？

为什么？

6、何谓表面淬火？

有哪几种常用方法？

7、何谓渗碳、氮化*？

它们的目的是什么*？

8课本P103，习题7、812、14。

第四章合金钢

1、什么叫合金钢？

常用的合金元素有哪些？

有哪几方面的基本作用？

2、掌握钢的几种分类方法,按碳含量、合金元素含量、质量、用途是怎样分类的。

*

3、解释名词：

回火稳定性、回火脆性、二次硬化、红硬性*。

4、指出下列牌号中,哪些是结构钢（分出碳素结构钢、低合金高强度结构钢、渗碳钢、调质

钢、弹簧钢、滚珠轴承钢）*？

哪些是工具钢（分出碳素工具钢、髙炭低合金工具钢、高速钢、冷模具钢、热模具钢）*？

哪些是特殊性能钢（分出不锈钢、耐热钢、耐磨钢）*？

并指出各

种钢的大致成分和常用来做什么零件或构件*。

Q235A*,Q390A*,20Cr,45*,40Cr*,60Si2Mn*,GCr15*,T8,9SiCr*,W18Cr4V*,

9Mn2V,5CrNiMo,Cr12MoV,4Cr13,0Cr19Ni9*,4Cr9Si2,ZGMn13。

5、课本P147,习题4、&

第五章铸铁

1、何谓铸铁*？

铸铁如何分类*？

与钢相比在化学成分、组织和性能方面有何特点？

2、影响石墨化的因素是什么？

作用如何？

3、灰铸铁哪些性能优于钢？

为什么？

4、可锻铸铁是如何获得的？

与灰铸铁相比，有何优缺点？

可锻铸铁是否可以锻造？

5、灰铸铁为什么一般不进行整体淬火和回火？

而球墨铸铁可以进行这类热处理？

6、指出下列铸铁牌号中的符号和数字的意义：

*

HT200，KTH350—04，QT400—15。

7、课本P158~159，习题1、3、7。

*

第六章有色金属及其合金

1、纯铝有何性能特点？

*

2、铝合金热处理机理与钢有何不同？

什么叫固溶处理、自然时效、人工时效？

3、形变铝合金按用途和性能不同可分为哪几种？

*

4、纯铜有何性能特点？

*

5、铜合金是如何分类的？

有哪几类？

*

6、课本P190,习题2、5、14、15、16。

*

**第七章高分子材料

1、解释名词：

高聚物、单体、加聚反应、缩聚反应。

2、什么是高分子合成材料？

如何分类？

*

3、请阐述聚合物的老化机理及防老化措施。

3、简述橡胶硫化的目的及原理。

4、课本P216，习题2、7、&

**第十二章零件的选材及工艺路线

1、试述选择材料的一般原则与步骤。

*

2、课本P292，习题1、5、6*。

第H部分《材料成形部分》

第一章铸造

1.何谓铸造*？

铸造有哪些特点？

试从铸造的特点分析说明铸造是生产毛坯的主要方法？

2.铸件的凝固方式依照什么来划分？

哪些合金倾向于逐层凝固？

3.从Fe－Fe3C相图分析，什么样的合金成分具有较好的流动性*？

为什么*？

4.缩孔和缩松是怎样形成的？

可采用什么措施防止？

5.什么是定向凝固原则？

什么是同时凝固原则？

各需采用什么措施来实现？

各适用于哪种场合？

6.铸造应力有哪几种？

如何形成的？

如何防止铸造应力、变形和裂纹？

7.为什么要规定铸件的最小壁厚值*？

如何确定最小壁厚*？

8.何谓合金的铸造性能*?

它可以用哪些性能指标来衡量*？

铸造性能不好，会引起哪些缺陷？

9.手工造型与机器造型各有何特点？

应用范围如何？

各有哪些常用造型方法？

10.模样、铸件、零件三者之间在尺寸上有什么关系？

11.为什么铸件的重要加工面和主要工作面在铸件中应朝下？

*

12.为什么尽量使铸件全部或大部位于同一砂箱内？

*

13.何谓铸造工艺图*？

有何用途？

14.试比较灰铸铁、碳钢和铝合金的铸造性能特点。

15.

*？

金属型铸造、压力铸造、离心铸造、熔模铸造、低压铸造与砂型铸造比较各有何主要特点它们各有何应用的局限性？

16.下列铸件在大批量生产时，采用什么铸造方法为宜？

铝活塞；缝纫机头；汽轮机叶片；铸铁污水管；摩托车汽缸体；大模数齿轮滚刀；汽缸套；车床床身。

17.课本P66~71，复习题9、15、24、30、31。

第二章锻压

1.什么叫锻压加工？

锻压加工的主要生产方式有哪些？

为什么对某些重要的机械零件要进行锻压？

2.何谓加工硬化*？

在热加工过程中是否也有加工硬化现象产生？

3.何谓再结晶*？

它对工件的性能有何影响*？

4.区别冷变形和热变形的界限是什么*?

钢在400C温度下进行加工，是热变形还是冷变形?

5.可锻性良好的金属应具有哪些力学性能和组织状态？

哪些工艺条件影响金属的可锻性？

如何影响?

6.钢料加热温度不当时，易产生哪些缺陷?

如何防止?

7.确定碳钢始锻温度和终锻温度的依据是什么?

8.什么叫锻造比?

锻粗与拔长时的锻造比如何计算?

9.什么叫自由锻*?

其基本工序有哪些*?

10.常用自由锻设备有哪几种?

其工作原理与应用场合有何不同?

11.什么叫模锻*?

与自由