机械基础各章节习题.docx

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机械基础各章节习题

第1章金属材料的机械性能

一、填空题

1．强度是指金属材料在外力作用下抵抗的能力。

2．试样在拉断前所能承受的最大应力称为，通常用来表示。

3．金属材料在外力作用下产生塑性变形而不破坏的能力称为。

4．是指金属材料表面抵抗硬物压入的能力。

5．布氏硬度比洛氏硬度压痕，因此测定的数值。

6．冲击韧性就是。

7．金属材料在经受无数次重复交变载荷作用后，而不致引起断裂的最大应力，称为。

二、问答题

1．金属材料的主要性能有哪些？

2．什么是机械性能？

它包括那些项目？

3．布氏硬度和洛氏硬度各有何特点？

答案第1章金属材料的机械性能

一、填空题

1．塑性变形和断裂2．抗拉强度，σb3．塑性4．硬度5．大，准确

6．金属材料抵抗冲击载荷的能力7．疲劳强度

二、问答题

1．机械性能，物理性能，化学性能和工艺性能等。

2．机械性能是指金属材料在各种不同性质的外力作用下所表现的抵抗能力，也称为力学性能，如弹性，塑性，强度，硬度和韧性等，这些性能指标是机械设计，材料选择，工艺评定及材料检验的主要依据。

3．布氏硬度可以直接查表得到，不需要再作计算，习惯上也不标单位。

布氏硬度测量的数的材料。

（>450HB）值较准确，但不宜于测太薄、太硬

洛氏硬度试验操作简便、迅速，可直接从表盘上读出硬度值，没有单位。

由于压痕小，可用于成品及薄件检验，但不及布氏硬度试验准确。

第2章纯金属的结晶与铁碳合金

一、填空题

1．原子按一定的次序作有规则排列的物质，称为。

2．常见的晶格类型有：

。

3．晶体的缺陷，是点缺陷；是线缺陷；是面缺陷。

4．理论结晶温度与实际结晶温度之差，称为。

5．细化晶粒的措施有：

。

6．同素异构转变：

金属在下晶格随发生改变的现象。

7．是以一种金属为基础，加入其它金属或非金属，经过熔合而获得的具有金属特性的材料。

8．根据合金各组元结晶时的相互作用不同分为：

、、

。

9．固溶体晶格的畸变，使合金强度和硬度升高，而塑性下降，这种现象称为。

10．铁碳合金的基本组织：

。

11．铁碳合金相图是

。

12．E点成分是的分界线，E点左边的铁碳合金称为（含碳量小于0.0218%的称为纯铁），E点右边的称为。

13．碳素钢（简称碳钢）就是含碳量的铁碳合金。

14．低碳钢含碳量：

。

二、问答题

1、晶粒大小与机械性能有何关系？

生产中为了得到细晶粒的铸件，常采取那些种方法？

2.什么是合金？

3．什么是铁碳合金相图？

4．钢和生铁是如何划分的？

5.铁碳合金相图的应用有哪些？

6.碳钢按钢的含碳量分为那些类？

答案第2章纯金属的结晶与铁碳合金

一、填空题

1．晶体2．体心立方晶格、面心立方晶格、密排六方晶格

3．空位、间隙原子，刃型位错，晶界、亚晶界4．过冷度

5．加快冷却速度、变质处理、振动等6．固态，温度

7．合金8．固溶体、金属化合物、机械混合物9．固溶强化

10．铁素体（F）、奥氏体（A）、珠光体（P）、莱氏体（L）、低温莱氏体（Ld′）d11．是研究铁碳合金的基础。

它是研究铁碳合金的成分、温度和组织结构之间关系的图形。

12．钢与生铁，钢，生铁13．小于2.11%14．c≤0.25%

二、问答题

1．金属结晶后的晶粒大小对机械性能影响很大，一般是晶粒愈细，强度、硬度愈高，塑性、韧性也愈好。

因此通常总是希望金属材料的晶粒愈细愈好。

（1）加快冷却速度：

过冷度愈大，晶粒愈细。

（2）变质处理：

加入一定的变质剂，起到外来晶核的作用，得到均匀细化的晶粒。

（3）振动：

机械振动、超声波振动、电磁振动均使新晶粒数量增加，达到细化目的。

此外，还可以采用热处理和压力加工的方法，使固态金属的粗晶粒细化。

2、合金是以一种金属为基础，加入其它金属或非金属，经过熔合而获得的具有金属特性的材料。

即合金是由两种或两种以上的元素所组成的金属材料。

例如，工业上广泛应用的钢铁材料就是铁和碳组成的合金。

．

3、铁炭相图它是研究铁碳合金的成分、温度和组织结构之间关系的图形。

4．a.工业纯铁

C<0.0218%常温组织为F，FeC数量极少，经常忽略。

III3b.钢（0.0218～2.11）%C

亚共析钢：

（0.0218～0.77）%C,常温组织为F+P。

共析钢：

C=0.77%，常温组织为P。

过共析钢：

（0.77～2.11）%C，常温组织为P+FeC。

II3c.生铁（白口铁）（2.11～6.69）%C

′+LP+FeC亚共晶生铁：

（2.11～4.3）%C，常温组织为：

d3II′，常温组织为L共晶生铁：

C=4.3%d′+FeC。

过共晶生铁：

（4.3～6.69）%C，常温组织为LId3．a.选择材料的主要依据5在铸造生产方面，根据相图确定浇铸温度，并且还可选择流动性好的合金，即接近共晶b.

成分的合金应用最广泛。

在锻造生产中，确定钢材在锻造时选择在奥氏体区的适当温度范围内进行，因为奥氏体c.

单相变形均匀，强度较低，塑性较好，便于塑性变形。

d.在焊接方面，可根据铁碳合金相图分析低碳钢焊接接头的组织变化情况。

e.在选热处理时，拟订淬火、退火、正火等各种热处理加热规范。

低碳钢，含碳量0≤0.25%6.a.。

%中碳钢，含碳量（0.25～0.6）b.。

c.高碳钢，含碳量>0.6%钢的热处理3章第一、填空题热处理就1.是

。

2．钢的热处理工艺有两种冷却方式。

3．共析钢过冷奥氏体在不同温度区域内转变产物和性能的不同，可分为

。

4．根据钢的成分和退火目的不同，主要的退火工艺有。

5．正火是将钢加热到或以上（30～50）℃的温度，保温后从炉中取出在空气中冷却的一种操作方法。

6．将钢加热到A（亚共析钢）或A（过共析钢）以上（30～50）℃，保温后c1c3在冷却的操作工艺称为淬火。

7．根据工件的不同性能要求，按其回火温度的范围，可将回火大致分为以下三种

。

8．渗碳是向低碳（0.1～0.25%C）的碳钢或合金钢的表面层渗入碳原子的过程。

二、问答题

1.什么叫热处理？

2.热处理分为那些类？

答案

1．将钢在固态下通过加热、保温和不同的冷却方式，改变金属内部组织结构，从而获得所需性能的操作工艺。

2．等温冷却、连续冷却

．高温、中温及低温转变区，即珠光体型、贝氏体型和马氏体型的转变3．

4．完全退火、球化退火和去应力退火等

5．A（亚共析钢），A（过共析钢）ccmc36．水或油中快速

7．低温回火（150～250）℃，中温回火（350～500）℃，高温回火（500～650）℃

8．低碳（0.1～0.25%C）

二、问答题

1.将钢在固态下通过加热、保温和不同的冷却方式，改变金属内部组织结构，从而获得所需性能的操作工艺。

2.普通热处理退火

正火

热处理淬火

回火

表面热处理表面淬火火焰加热

感应加热

化学热处理渗碳

氮化

碳氮共渗

渗金属

答案第3章钢的热处理

一、填空题．

1．将钢在固态下通过加热、保温和不同的冷却方式，改变金属内部组织结构，从而获得所需性能的操作工艺。

2．等温冷却、连续冷却

3．高温、中温及低温转变区，即珠光体型、贝氏体型和马氏体型的转变

4．完全退火、球化退火和去应力退火等

5．A（亚共析钢），A（过共析钢）ccmc36．水或油中快速

7．低温回火（150～250）℃，中温回火（350～500）℃，高温回火（500～650）℃

8．低碳（0.1～0.25%C）

二、问答题

1.将钢在固态下通过加热、保温和不同的冷却方式，改变金属内部组织结构，从而获得所需性能的操作工艺。

2.普通热处理退火

正火

热处理淬火

回火

表面热处理表面淬火火焰加热

感应加热

化学热处理渗碳

氮化

碳氮共渗

渗金属

第4章合金钢

一、填空题

1．合金钢，是在的基础上，有意识地加入一些合金元素的钢。

2．合金钢的优点

。

3．合金钢按合金元素总含量分

。

4．特殊性能钢是指等一些具有特殊的物理和化学性能的钢。

5．在含碳量相同的情况下，合金钢比碳素钢的淬火温度要，保温时间要。

6．通常，碳素钢用淬火，合金钢用淬火。

7.在满足使用要求的情况下，应该优先选用钢，因为合金钢。

二、问答题

1．合金钢比碳素钢有哪些优点？

在满足使用要求的前提下优先选用碳素钢还是合金钢？

为什么？

2．为什么相同含碳量的合金钢比碳素钢热处理的加热温度要高、保温时间要长？

答案第4章合金钢

一、填空题

1．碳钢

2．淬透性高，回火稳定性强，综合机械性能高，具有特殊的物理化学性能

<5%

．低合金钢，合金元素总含量3．

中合金钢，合金元素总含量为（5～10）%

高合金钢，合金元素总含量>10%

4．不锈钢、耐热钢、耐磨钢

5．高，长

6．水，油

7．碳素钢，加工难、成本高

二、问答题

1．淬透性高，回火稳定性强，综合机械性能高，具有特殊的物理化学性能；应优先选用碳素钢，因为合金钢：

加工难、成本高。

2．合金元素，特别是强碳化物形成元素，如Mo、W、V、Cr等形成的碳化物，与碳的亲和力大，稳定性高，很难溶解，会显著阻碍碳的扩散，减慢奥氏体形成的速度，这种碳化物难分解，使奥氏体的均匀化过程变得困难。

因此，热处理时，为了加速奥氏体形成和均匀化，就需要更高的加热温度和较长的保温时间。

第5章铸铁

一、填空题

1．含碳量的铁碳合金称为铸铁。

2．根据碳在铸铁组织中存在形式不同，可分为。

3．铸铁在结晶过程中，的现象称为石墨化。

4．按金属基体组织的不同，灰口铸铁分为三种类型：

。

5．可锻铸铁是由通过退火处理使渗碳体分解而得到团絮状石墨的一种高强度铸铁。

6．牌号QT500-07，表示抗拉强度最低值为500MPa，伸长率最低值为7%的。

7．机床的床身、机器的底座、减速器的箱体等，常选用铸铁铸造成型。

二、问答题

1．影响铸铁石墨化的因素有哪些？

2．球墨铸铁有哪些性能特点？

答案第5章铸铁

一、填空题

1．大于2.11%

2．白口铸铁、灰口铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁、蠕墨铸铁、合金铸铁

3．碳以石墨形态析出

4．铁素体灰口铸铁；铁素体－珠光体灰口铸铁；珠光体灰口铸铁

5．白口铸铁

6．球墨铸铁

7．灰口铸铁

二、问答题

1.

（1）化学成分:

碳和硅是强烈促进石墨化的元素。

硫是强烈阻碍石墨化的元素。

锰本身是阻碍石墨化的元素，但它能与S结合，形成MnS浮集到渣中，从而削弱了S阻碍石墨化作用。

磷对石墨化稍起促进作用，但P具有冷脆性，是有害元素，要控制使用。

（2）冷却速度：

冷却速度对铸铁石墨化的影响很大。

冷却越慢，原子扩散越充分，越有利于石墨化进行。

而快冷则阻止石墨化越容易得到白口组织。