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。
工程材料及成形技术题库答案
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