工程材料及成形技术基础A答案

发布 2021-12-17 15:02:28 阅读 2397

一、填空题(每空1分,共20分)

1. 机械设计时常用屈服强度和抗拉强度两种强度指标。

2. 纯金属的晶格类型主要有面心立方 、 体心立方和密排六方三种。

3. 实际金属存在点 、 线和面缺陷等三种缺陷。

4.f和a分别是碳在 α-fefe 中所形成的间隙固溶体。

5. 加热是钢进行热处理的第一步,其目的是使钢获得奥氏体组织。

6. qt600-3中,qt表示球墨铸铁 ,600表示抗拉强度不小于600mpa 。

7.金属晶体通过滑移和孪生两种方式来发生塑性变形。

8.设计锻件时应尽量使零件工作时的正应力与流线方向相同 ,而使切应力与流线方向相垂直 。

9.电焊条由药皮和焊芯两部分组成。

10.冲裁是冲孔和落料工序的简称。

二、单项选择题(每小题1分,共15分)

1.在铁碳合金相图中,碳在奥氏体中的最大溶解度为( b )。

a、0.77% b、2.11% c、0.02% d、4.0%

2.低碳钢的焊接接头中,( b )是薄弱部分,对焊接质量有严重影响,应尽可能减小。

a、熔合区和正火区 b、熔合区和过热区

c、正火区和过热区 d、正火区和部分相变区。

3.碳含量为wc=4.3%的铁碳合金具有良好的( c )。

a、 可锻性 b、 可焊性 c、 铸造性能 d、切削加工性。

4.钢中加入除co之外的其它合金元素一般均能使其c曲线右移,从而( b )

a、增大vk b、增加淬透性 c、减少其淬透性 d、增大其淬硬性。

5. 高碳钢淬火后回火时,随回火温度升高其( a )

a、强度硬度下降,塑性韧性提高 b、强度硬度提高 ,塑性韧性下降。

c、强度韧性提高,塑性硬度下降 d、强度韧性下降,塑性硬度提高。

6. 感应加热表面淬火的淬硬深度,主要决定于因素( d )

a、淬透性 b、冷却速度 c、感应电流的大小 d、感应电流的频率。

7.珠光体是一种( b )

a、单相间隙固溶体 b、两相混合物 c、fe与c的混合物 d、单相置换固溶体。

8.灰铸铁的石墨形态是( a )

a、 片状 b、 团絮状 c、球状 d、蠕虫状。

9.反复弯折铁丝,铁丝会越来越硬,最后会断裂,这是由于产生了( a )

a、加工硬化现象 b、再结晶现象 c、去应力退火 d、扩散退火。

10.下列说法不正确的是( c )

a. 调质处理 = 淬火+高温回火。

b. 过共析钢淬火温度越高,淬火后马氏体的含碳量越高,残余奥氏体越多。

c. 可锻铸铁具有一定的塑性和韧性,因此可以通过锻造成形。

d、40cr钢一种常用的合金结构钢,具有良好的综合力学性能。

11.钢中常存的有害杂质元素是( b )

a、 锰和硅 b、 硫和磷 c、 硅和硫 d、锰和磷。

12.综合评定金属可锻性的指标是( c )

a、强度及硬度b、韧性及塑性。

c、塑性及变形抗力d、韧性及硬度。

13.模锻件上必须有模锻斜度,这是为了( d )

a、便于充填模膛b、减少工序。

c、节约能量d、便于取出锻件。

14.冲孔模设计时的凹模尺寸应等于( a )

a、凸模尺寸加间隙b、凸模尺寸减间隙。

c、设计孔的尺寸减间隙d、等于设计孔的尺寸。

15. 电焊条药皮的作用之一是( b )

a、防止焊芯生锈b、稳定电弧燃烧。

c、增加焊接电流d、降低焊接温度。

三、判断题(正确的请在括号中打√,错误的打╳)

每小题1分,共10分)。

1.渗碳体是钢中的强化相,所以钢的组织中渗碳体量越多,强度也越高。(╳

2.淬透性好的钢,其淬硬性也一定好。

3.为保证铸件,尤其薄壁铸件成形好,浇注温度越高越好。

4.钢的碳当量越高,其焊接性能越好。

5.凡间隙固溶体必是有限固溶体。

6.铁碳合金平衡结晶时,只有成分为 0.77%的共析钢才能发生共析反应。(

7.晶体缺陷的的共同之处是它们都能引起晶格畸变。

8.固溶体的强度和硬度比溶剂的强度和硬度高。

9.珠光体、索氏体、屈氏体都是铁素体和渗碳体组成的机械混合物。

10.由于钢回火的加热温度在a1以下,所以淬火钢在回火时没有组织变化。(

四、工艺分析题(共15分)

1、下列焊接结构设计与焊缝布置是否合理?如不合理请改进。(3分)

答:设计不合理,因为焊缝设置必须留有足够的操作空间以满足焊接运条的需要,电弧焊时,应使焊条能伸到待焊部位,改进如图:

2、下列铸件结构设计是否合理?如不合理请改进。(3分)

答:设计不合理,因为铸件内腔设计应减少型芯的数量,应把闭式结构改为开式结构,如图:

3、用45钢来制造机床齿轮,加工工艺路线为:下料→锻造→(正火 )→粗加工→(调质 )→半精加工→高频感应加热淬火→(低温回火 )→精磨→成品。请在括号内填出合适的工艺方法,并说明选取该工艺的目的。

(9分)

答:正火可使组织均匀化,消除锻造应力,调整硬度,改善切削加工性能。

调质可使齿轮具有较高的综合力学性能,提高齿心的强度和韧性,使齿轮能承受较大的弯曲应力和冲击载荷,并减小淬火变形。

低温回火是在不降低表面硬度的情况下消除淬火应力,防止产生磨削裂纹和提高齿轮抗冲击的能力。

五、简答题(每小题4分,共20分)

1、什么是细晶强化?生产中主要采取哪些措施来细化晶粒?

答:细晶强化:一般情况下金属的强度、塑性和韧性都随晶粒的细化而提高的现象。

措施:1)增加冷却速度可增大过冷度,使晶核生成速率大于晶粒长大速率,因而使晶粒细化。但增加冷却速度受铸件的大小、形状的限制。

2)变质处理是在液态金属中加少量变质剂(又称孕育剂)作为人工晶核,以增加晶核数,从而使晶粒细化。

3)在结晶过程中采用机械振动、超声波振动和电磁振动,也有细化晶粒的作用。

2、共析钢在加热时,奥氏体的形成过程有哪些阶段?

答:1)奥氏体晶核的形成;

2)奥氏体晶核的长大;

3)残余渗碳体的溶解;

4)奥氏体的均匀化。

3、铸件中的缩孔和缩松是如何形成的?生产工艺上有哪些预防措施?

答:铸件中产生缩孔和缩松的主要原因是合金的液态收缩和凝固收缩。

在实际生产中,通常采用顺序凝固原则,并设法使分散的缩松转化为集中的缩孔,再使集中的缩孔转移到冒口中,最后将冒口去除,即可获得完好铸件。即通过设置冒口和冷铁,使铸件从远离冒口的地方开始凝固并逐渐向冒口推进,冒口最后凝固。

4、简叙模锻时选择分模面的原则?

答: 1)能从模膛中顺利取出;

2)金属易于充满模膛;

3)能及时发现错模;

4)减少余块,节约金属。

5、焊接生产中,产生焊接应力和变形的原因是什么?焊接变形有哪些基本形式?

答:在焊接过程中,对焊件进行局部的不均匀加热,会产生焊接应力和变形。

焊接变形有五种基本形式:

1)收缩变形;

2)角变形;

3)弯曲变形;

4)扭曲变形;

5)波浪形变形。

六、材料选择题(8分)

从以下材料中为表中工件选择材料,tcrmnti、45、q235、htmn、w18cr4v、cr12mov、9sicr、gcr9

七、相图分析题(共12分)

1、 根据铁碳合金相图回答下面的问题。

1)标注共晶点和共析点的位置。(2分)

2)标注a1、a3线和acm线的位置。(3分)

3)大致标出t13钢的位置,并分析t13钢从液态缓冷至室温的平衡结晶过程。

7分)答:(1)共晶点:c点;共析点s点。

2)a1线是ps**;a3线是gs线;acm线是es线。

3)t13钢从液态缓冷至室温的平衡结晶过程:

l---l+a---a---a+fe3cⅱ--as+fe3cⅱ--p+fe3cⅱ

1点以上为液态,1-2点之间为液相向奥氏体转变的过程,2点转变结束;2-3没有发生相变;3-4之间,随温度下降,析出二次渗碳体;在温度4时,发生共析转变,奥氏体转变为珠光体。

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