金属工艺学第6章 工业用钢.
第六章工业用钢
以铁为主要元素,碳的质量分数一般在2%以下,并含有其他元素的材料称为钢.
按照化学成分分为:碳钢和合金钢两大类。碳钢:指碳含量wc<2.11%的铁碳合金。
合金钢:指为改善钢的组织、性能,在冶炼时特意加入合金元素的钢。
钢材及其生产过程
一、钢铁材料的生产过程
铁矿石生铁钢锭型材铸铁
轧制、挤压、拉拔、锻造等压力加工方法1、生铁的冶炼
原料:铁矿石
燃料:焦炭
熔剂:石灰石
设备:高炉2、钢的冶炼原料:生铁、废钢燃料:焦炭熔剂:石灰石;氧化剂,脱氧剂设备:电弧炉
(钢板、型
钢、钢管
高炉
电弧炉
第一节碳钢
一、碳钢中的长存杂质元素及其作用
碳钢中除铁以外的主要元素是碳,其它长存的杂质元素有硅、锰、硫、磷等,还有熔炼中夹杂进入的氧、氢、氮等气体元素。
1、有益元素
锰——能溶于 F ,使 F 强化,也能溶于渗碳体,提高其硬度;
能增加并细化 P ,从而提高钢的强度和硬度; 可与 S 形成 MnS ,以消除硫的有害作用。硅——能溶于 F 使之强化,从而使钢的强度、硬度、弹性都得到提高。
2. 有害元素:
硫——形成低熔点的 FeS ,使钢产生热脆。
热脆:FeS 与 Fe 形成的熔点(985 ℃共晶体分布在晶界上当钢加热到 1000-1200℃进行锻压或轧制时, 由于晶界上的共晶体已经熔化,使钢在晶界开裂。这种现象称。
磷——部分溶于 F 形成固溶体,部分在结晶时形成脆性很大的 Fe
3
P ,使钢在室温下的塑、韧性急剧下降。冷脆:低温时由磷导致钢严重变形的现象称钢的通常钢材的质量等级以硫磷含量的控制来划分
3. 气体元素(钢中有害元素 :
N :钢中过饱和 N 在常温放置过程中会发生时效脆化。加 Ti 、 V 、 Al 等元素可消除时效倾向。 O :钢中的氧化物易成为疲劳裂纹源。
H :原子态的过饱和氢时将降低韧性 ,
引起氢脆。当氢在缺陷处以分子
态析出时,会产生很高内压,
形成微裂纹,其内壁为白色,
称白点或发裂。钢中白点 O 、 H 、 N 三种气体元素在高温时融入钢液,而在固态钢中溶解度极小,冷却时来不及溢出而积聚在组织中形成高压细微气孔,使钢的塑性、韧性和疲劳强度急剧降低,严重时会造成裂纹、脆断,是必须严格控制的有害元素。
二、碳钢的分类、牌号和用途
(一碳钢的分类
1、按碳的含量分类:
(1低碳钢 wc=0.08%~0.25%,
塑性好,多用作冲压、焊接和渗碳工件。 (2中碳钢 wc=0.25%~0.6%,
强渡和韧度均较高,热处理后有良好的综合力学性能,多用作要求良好强韧度的各种重要结构零件。
(3高碳钢 wc=0.60%~1.4%,
硬度较高,多用作工具、模具和量具等工件。
2、按质量分类:
(1普通钢钢中S ≤ 0.050%, P ≤ 0.045%
(2优质钢钢中S ≤ 0.035%, P ≤ 0.035%
(3高级优质钢S ≤ 0.030%, P ≤ 0.030% 3、按用途分类
(1碳素结构钢主要用于建筑、桥梁等工程结构和各种机械零件(如齿轮、轴、螺柱、弹簧等 (2碳素工具钢主要用于锅各类刀具、量具和模具,如丝锥、扳牙、刮刀、锯条、冲模等。 (3专用钢包括锅炉钢、船用钢、易切钢等。
4、按钢液脱氧程度分类
(1沸腾钢(F沸腾钢脱氧不完全,组织不致密,成分不均匀,性能较差。
(2镇静钢(Z镇静钢脱氧完全,组织致密,成分较均匀,性能较好。优质钢和高级优质钢多为镇静钢,通常不再标注镇静钢代号。
(3半镇静钢(b半镇静钢脱氧程度介于沸腾钢和镇静钢之间。
二、碳钢的牌号性能及主要用途
1、碳素结构钢:
用途:薄板,铁丝,钉,小轴,螺栓等。
化学成分:ωc =0.09%--0.33% ωMn =0.37%--0.65% ωsi =0.30%
ωs ≤0.035--0.05% ωp ≤0.035%--0.045%
牌号:Q+屈服点数值+质量等级符号+脱氧方法符号质量等级:用A 、B 、C 、D 、E 表示硫磷含量不同
例:Q235AF 代表屈服点σS =235MPa ,质量为A 级的沸腾
碳素结构钢
组织:较多的F+较少的P
性能:因为碳低,焊接性能好
2、优质碳素结构钢:
化学成分:Wc=0.08%--0.85% Wsi=0.17%--0.37% Wsp≤0.035%牌号:两位数字+符号表示数字表示含碳量万分之几, 40表示钢中平均含碳量为0.40%。
若钢中锰的含量较高时,在数字后面附化学元素符号Mn
60Mn表示钢中平均含碳量为0.60%,Mn的含量为
0.70%~1.00%的优质碳素结构钢。
符号如果是F则表示是沸腾钢。例:08F 15F
1 低碳钢
化学成分:WC≤0.15%
组织:退火状态下,组织为较多的F和较少P
性能:σ和HBS低,而δ.ak好,焊接性好。
用途:08F、10F、15F 冷变形加工成型件
机壳、容器。
10~25钢各种标准件、轴套、容器等。
2 中碳钢
化学成分:WC=0.30%~0.6%
组织:F+P,
略低。具有良好的性能:σ、HBS比低碳钢略高,而δ、a
k
综合力学性能,切削加工性好,但焊接性一般。
用途:用于制作齿数、主轴及连杆等重要的机械零件。
3 高碳钢
化学成分:WC>0.60%
组织:T回(淬火+中温回火
性能:在淬火+中温回火后,具有较高的σ和良好弹性也
叫弹簧钢。具有较好的耐磨性和中等硬度。
用途:主要用于制作弹簧和易磨损的零件。
3、碳素工具钢
化学成分:Wc=0.65%--1.35%
牌号:用“T”加数字表示,该数字表示钢中平均含碳量的千倍。
T8:表示碳的平均含碳量为0.8%的碳素工具钢。
组织:M回(淬火+低温回火处理
性能:具有很高的硬度和耐磨性,但淬透性差,热硬性差。
用途:用于制作手动和低速切削的工具和要求不高的量具和模具等
4、易切削用钢:
Y20:表示易切削结构钢,其平均含碳量为0.2%。牌号:在同类结构钢牌号前冠以“Y”,以区别其他结构用钢
用途:主要用在自动机床上加工大批量的零件,如螺钉,
螺母等
5、铸钢
ZG230—450
牌号:ZG 屈服强度—抗拉强度H
H (焊:该钢是焊接结构用碳素铸钢
用途:用于浇注成铸件的钢。其强度高于各类铸铁,同时具有良好的塑性和韧性,适于制造形状复杂、强度和韧性要求高的零件,如火车轮、大齿轮等
第二节合金元素在钢中的作用
?合金元素与铁和碳的作用
?合金元素对Fe-Fe3C相图的影响
?合金元素对钢的热处理的影响
1、强化铁素体
一、合金元素对钢基本相的影响
合金元素溶于F——F晶格畸变——固溶强化
2、形成碳化物Fe、Mn、Cr、Mo、W、V、Ti、Nb、Zr
弱
强碳化物形成元素(在钢中能形成碳化物的元素在周期表中都是位于铁元素的左边的过渡族金属元素周期表中,在铁左边离铁愈远,则其与碳的亲和力愈强,形成碳化物的能力愈大,愈稳定,而且不易分解。
碳化物越稳定→越难溶于A→越不易于聚集长大
随着碳化物数量的增加,钢的硬度强度提高,塑韧性下降。
合金渗碳体如(Fe,Mn
3C、(Fe,Cr3C等。
合金碳化物如Cr
7
C3、Fe3 W3C等。
3、单独形成特殊碳化物
熔点、硬度、耐磨性最高。
稳定性最好。
WC 、M O C 、TiC 、VC
二、合金元素对Fe—Fe3C 相图的影响
1、扩大奥氏体区:(Mn 、C 0、Ni使A 1线A 3线下降,若含量足够高,可使单相
A 扩大到常温,即常温下保持稳定的A 组织。—可获得A 钢。
2、缩小奥氏体区:(Cr 、Mo 、Ti 、Si 、Al 使A 1线A 3线上升,若含量足够高时,可使钢在高温与常温保持F 组织。—可获得F 钢。
3、改变共晶点和共析点的参数:合金元素都使Fe-Fe 3C 相图的S 点、E 点左移,即使钢的共析含碳量和A 对C 的最大固溶度降低。若含量足够高时,可以在W C
=0.4%的钢中产生共析组织,在WC =1.0%的钢中产生Ld 组织。
1、扩大奥氏体区的合金元素
Mn、Ni、Co等元素。
作用: 使A1线温度下降, A3线温度下降,可得到奥氏体钢。
Mn
元素
对奥
氏体
区的
影响
2、缩小奥氏体区的合金元素
Cr、Mo、W、V、Ti、Si等元素。
作用: 使A1线温度上升, A3线温度上升,可得到铁素体钢。
Cr元素对奥氏体区的影响
3.改变共晶点和共析点参数的元素
几乎所有的合金元素。
作用: 使S点和E点的成分向左移,可得到莱氏体钢。
合金元素对S 点成分的影响
三、合金元素对钢的热处理的影响?加热时对奥氏体形成的影响?对过冷奥氏体转变的影响
?对回火转变的影响
1、合金元素对加热时奥氏体形成的影响
?除Mn元素外,所有合金元素的加
入,均使奥氏体的形成速度减慢。
?强碳化物形成元素能强烈的阻止奥
氏体晶粒长大( Ti、V、Zr、Nb等。
?非碳化物形成元素能轻微的阻止奥
氏体晶粒长大( Si、Ni、Cu、Co等。
2.合金元素对过冷奥氏体转变的影响
除Co元素外, 所有的合金元素均使
钢的TTT 曲线向右移。
除Co、Al元素外, 所有的合金元素
都使马氏体转变温度下降。
提高钢的淬透性, 常用的元素有:
Cr、Mn、Mo、Si、Ni、B等。
3.合金元素对回火转变的影响?回火抗力的增加
?二次硬化的产生
?产生回火脆性
W、Mo、V 等碳化物在550℃时,使钢达到最高硬度, 产生二次硬化。
Cr-Ni 钢的回火脆性示意图
防止第二类回火脆性的产生的方法: 在500~600 ℃快速冷却。
加入合金元素W、Mo。
四、合金元素在钢中的作用
1、主加元素: 对提高钢的性能起主要作
用。
Si、Mn、Cr、Ni、B。
2、辅加元素: 配合主加元素进一步提高
钢的性能,弥补主加元素的
不足与缺陷。
W、Mo、V、Ti、Nb。
第三节合金钢合金元素对钢性能的影响
引言
?强化铁素体
?形成合金碳化物
?细化晶粒
?提高钢的淬透性
?提高钢的回火稳定性
1、低合金钢的分类及牌号
1低合金钢的分类
(1按主要质量等级分类普通质量低合金钢优质低合金钢特殊质量低合金钢
(2按主要性能和使用特性分类
分为可焊接的低合金高强度结构钢、低合金耐候钢、低合金钢筋钢、铁道用低合金钢、矿用低合金钢、其他低合金钢等。
一、低合金钢和合金钢的分类及牌号
2低合金钢的牌号
(1低合金高强度结构钢
表示方法与碳素结构钢相同。例:Q345。
2、合金钢的分类及牌号
1合金钢的分类
(1按主要质量等级分类
优质合金钢
特殊质量合金钢 (2按主要性能和使用特性分类
分为工程结构用合金钢、机械结构用合金钢、轴承钢、工具钢、不锈、耐蚀和耐热钢、特殊物理性能钢等。
我国合金钢的编号是按照合金钢中的
含碳量+所含合金元素的种类(元素符号+含量
一般牌号的首部是表示碳的平均质量分数的数字, 对于结构钢,以万分数计;对于工具钢以千分数计。
1、合金结构钢 60Si2Mn 09Mn2
2、合金工具钢
9Mn2V 平均含碳量<1.0%时,牌号前以千分之几表示
CrWMn 平均含碳量≥1.0%时,牌号前不标数字
高速工具钢牌号中不标出含碳量 W18Cr4V 2合金钢的牌号
当钢中某合金元素的平均质量分数<1.5时,牌号中只标出元素符号不标明含量, 当>1.5时,在该元素后面相应的用整数住处其近似含量。
3、滚动轴承钢
牌号:G+Cr+含碳量(千分之几表示
GCr15SiMn
4、特殊性能钢
牌号:与合金工具钢基本相同
当含碳量≤0.08%时,牌号前加“0”0Cr19Ni9当含碳量≤0.03%时,牌号前加“00”00Cr30Mo2
三、合金结构钢的应用
低合金结构钢
根据用途不同,
合金结构钢分为
机械制造用钢
低合金钢主要用于各种工程结构,如房屋、桥梁、船舶等;
机械制造用钢主要用于制造各种机械零件,通常是优质或高级优质合金结构钢。
金属工艺学
金属工艺学试题 一、填空题：25% 1．在切削加工过程中，工件上会形成三个表面，它们是待加工表面、过度表面·已加工表面。 2．切削运动主要包括_主运动和进给运动两类。 3．切削用量包括________、________和_________________。 4．切削液的作用是________、________、________、和清洗作用。 5．_________________是材料抵抗变形和断裂的能力。 6．α—Fe是_________________立方晶格 7．合金在固态下，组元间仍能互相溶解而形成的均匀相称为_________________ 8．珠光体是________和________的机械混合物 9．含碳量处于0.0218%~~~2.11%的铁碳合金称为________ 10．钢的热处理工艺一般由________、________、________三个阶段组成。 11．分别填出下列铁碳合金组织的符号。 奥氏体________ 铁素体________ 珠光体________ 12．45钢按用途分类属于________ 13．钢的热处理一般由________、________、________三个阶段组成。 14．金属材料的性能包括___________性能、___________性能、___________性能和___________性能。15．原子规则排列的物质叫_________________，一般固态金属都属于___________。 16．固态合金的相结构可分为___________和___________两大类。 17．分别填出下列铁碳合金组织的符号。 奥氏体___________ 铁素体___________ 渗碳体___________ 珠光体___________ 18．钢的热处理一般由___________、___________、___________三个阶段组成。 19．奥氏体转变为马氏体，需要很大过冷度，其冷却速度应___________，而且必须过冷到_________________温度以下。 20．_________________是材料抵抗变形和断裂的能力。 21．_________________是材料产生变形而又不破坏的性能。 22．珠光体是___________和___________的机械混合物 23．目前常用的硬质合金是_________________和_________________。 二、选择题30% 1、在拉伸试验中，试样拉断前能承受的最大应力称为材料的（） A．屈服极限 B 抗拉强度 C 弹性极限 2、洛氏硬度C标尺所用的压头是（） A．淬硬钢球 B 金刚石圆锥体 C 硬质合金球 3、纯铁在700摄氏度时称为（） A B C 4．铁素体为（）晶格 A 面心立方 B 体心立方 C 密排元方 D 复杂的人面体 5．铁碳合金状态图上的共析线是（） A ECF线 B ACD线 C PSK线 6、从奥氏体中析出的渗碳体为（） A 一次渗碳体 B 二次渗碳体 C 芫晶渗碳体 7、在下列三种钢中，（）钢弹性最好。 A T10 B 20 C 65Mn 8、选择齿轮的材料为（）
金属工艺学试题及答案
1．影响金属充型能力的因素有：金属成分、温度和压力和铸型填充条件。 2．可锻性常用金属的塑性和变形抗力来综合衡量。 3．镶嵌件一般用压力铸造方法制造，而离心铸造方法便于浇注双金属铸件。 4．金属型铸造采用金属材料制作铸型，为保证铸件质量需要在工艺上常采取的措施包括：喷刷涂料、保持合适的工作温度、严格控制开型时间、浇注灰口铸铁件要防止产生白口组织。 5．锤上模锻的锻模模膛根据其功用不同，可分为模锻模膛、制坯模膛两大类。 6．落料件尺寸取决于凹模刃口尺寸，冲孔件的尺寸取决于凸模刃口（冲子）尺寸。（落料件的光面尺寸与凹模的尺寸相等的，故应该以凹模尺寸为基准，冲孔工件的光面的孔径与凸模尺寸相等，故应该以凸模尺寸为基准。）7．埋弧自动焊常用来焊接长的直线焊缝和较大直径的环形焊缝。 8．电弧燃烧非常稳定，可焊接很薄的箔材的电弧焊方法是等离子弧焊。 9．钎焊可根据钎料熔点的不同分为软钎焊和硬钎焊。
二、简答题 1．什么是结构斜度？什么是拔模斜度？二者有何区别？ 拔模斜度：铸件上垂直分型面的各个侧面应具有斜度，以便于把模样（或型芯）从型砂中（或从芯盒中）取出，并避免破坏型腔（或型芯）。此斜度称为拔模斜度。 结构斜度：凡垂直分型面的非加工表面都应设计出斜度，以利于造型时拔模，并确保型腔质量。 结构斜度是在零件图上非加工表面设计的斜度，一般斜度值比较大。 拔模斜度是在铸造工艺图上方便起模，在垂直分型面的各个侧面设计的工艺斜度，一般斜度比较小。有结构斜度的表面，不加工艺斜度。 2．下面铸件有几种分型面？分别在图上标出。大批量生产时应选哪一种？为什么？
分模两箱造型，分型面只有一个，生产效率高； 型芯呈水平状态，便于安放且稳定。 3．说明模锻件为什么要有斜度和圆角？ 斜度：便于从模膛中取出锻件； 圆角：增大锻件强度，使锻造时金属易于充满模膛，避免锻模上的内尖角处产生裂纹，减缓锻模外尖角处的磨损，从而提高锻模的使用寿命。 4．比较落料和拉深工序的凸凹模结构及间隙有什么不同？ 落料的凸凹模有刃口，拉深凸凹模为圆角；
金属工艺学
第一章金属材料基础知识 一、填空题 1．金属材料一般可分为钢铁材料和非铁金属两类。 2. 钢铁材料是铁和碳的合金。 3．钢铁材料按其碳的质量分数w（C）(含碳量)进行分类，可分为工业纯铁；钢和白口铸铁或（生铁）。 4．生铁是由铁矿石原料经高炉冶炼而得的。高炉生铁一般分为炼钢生铁和铸造生铁两种。 5．现代炼钢方法主要有氧气转炉炼钢法和电弧炉炼钢法。 6．根据钢液的脱氧程度不同，可分为沸腾钢、半镇静钢、镇静钢和特殊镇静钢。 7．机械产品的制造一般分为设计、制造与使用三个阶段。 8．钢锭经过轧制最终会形成板材、管材、型材、线材和其他材料等产品。 9．金属材料的性能包括使用性能和工艺性能。 10．使用性能包括力学性能、物理性能和化学性能。 11．洛氏硬度按选用的总试验力及压头类型的不同，常用的标尺有A、B和C。 12．500HBW5/750表示用直径为5 mm的压头，压头材质为硬质合金，在750 kgf( 7.355 kN)压力下，保持10～15秒，测得的布氏硬度值为500。 13．填出下列力学性能指标的符号：屈服点σs、洛氏硬度A标尺HRC、断后伸长率δ5或δ10、断面收缩率ψ、对称弯曲疲劳强度σ-1。 14．吸收能量的符号是K，其单位为J。 15．金属疲劳断裂的断口由裂纹源、裂纹扩展区和最后断裂区组成。 16．铁和铜的密度较大，称为重金属；铝的密度较小，则称为轻金属。 17．根据金属材料在磁场中受到磁化程度的不同，金属材料可分为：铁磁性材料和非铁磁性材料。 18．金属的化学性能包括耐蚀性、抗氧化性和化学稳定性等。 19．工艺性能包括铸造性能、锻造性能、焊接性能、热处理性能及切削加工性能等。 20．晶体与非晶体的根本区别在于组成微粒（原子、离子或分子）呈规则排列。 21．金属晶格的基本类型有体心立方晶格、面心立方晶格与密排立方晶格三种。
金属工艺学含答案图文稿
金属工艺学含答案 集团文件版本号：（M928-T898-M248-WU2669-I2896-DQ586-M1988）
铸造 一、填空题 1.通常把铸造方法分为____砂型铸造_____ 和_____特种铸造_____ 两类. 2.特种铸造是除_____砂型铸造____ 以外的其他铸造方法的统称, 如 _压力铸造__、____ ___离心铸造___ ____金属型铸造___ ____熔膜铸造____及连续铸造等。 3．制造砂型和芯用的材料，分别称为____型砂____和_____芯沙 _____，统称为造型材料。 4.为保证铸件质量，造型材料应有足够的_____强度______，和一定 ___耐火性____ 、____透气性____、____退让性_____、等性能。 5.用_____芯沙_____和____芯盒_____制造型芯的过程叫造芯。 6.为填充型腔和冒口儿开设于铸型中的系列通道称为浇注系统，通常 由 ___浇口杯_____ _____内浇道______ ______横浇道____ ______直浇道_____组成。 7._____落沙_____使用手工或机械使铸件或型砂、砂箱分开的操作。 二、单向选择题 1.下列使铸造特点的是 （ B ） A成本高 B 适应性广 C 精度高 D 铸件质量高
2.机床的床身一般选 （ A ） A 铸造 B 锻造 C 焊接 D 冲压 3.造型时上下型的结合面称为 （ D ） A 内腔 B 型芯 C 芯头 D 分型面 4.型芯是为了获得铸件的 （ C ） A 外形 B 尺寸 C 内腔 D 表面 5.造型时不能用嘴吹芯砂和 （ C ） A 型芯 B 工件 C 型砂 D 砂箱 6. 没有分型面的造型是 （ A ） A 整体模造型 B 分开模造型 C 三箱造型 D 熔模造型 7.冒口的主要作用是排气和 （ B ） A 熔渣 B 补缩 C 结构需要 D 防沙粒进入
金属工艺学课后答案
金属工艺学课后答案 1、什么是应力？什么是应变？ 答：试样单位截面上的拉力，称为应力，用符号ζ表示，单位是MPa。 试样单位长度上的伸长量，称为应变，用符号ε表示。 2、画出低碳钢拉伸曲线图，并指出缩颈现象发生在拉伸图上哪一点？若没有出现缩颈现象，是否表示试样没有发生塑性变形？ 答：b 点发生缩颈现象。若没有出现缩颈现象，试样并不是没有发生塑性变形，而是没有产生明显的塑性变形。 3、将钟表发条拉直是弹性变形还是塑性变形？怎样判断它的变形性质？ 答：将钟表发条拉直是弹性变形，因为当时钟停止时，钟表发条恢复了原状，故属弹性变形。 4、布氏硬度法和洛氏硬度法各有什么优缺点？各适用于何种场合。下列情况应采用哪种硬 度法测定其硬度？ 答：布氏硬度法：（1）优点：压痕面积大，硬度值比较稳定，故测试数据重复性好，准确度 较洛氏硬度法高。（2）缺点：测试费时，且压痕较大，不适于成品检验。 （3）应用：硬度值HB 小于450 的毛坯材料。 洛氏硬度法：（1）优点：设备简单，测试简单、迅速，并不损坏被测零件。 （2）缺点：测得的硬度值重复性较差，对组织偏析材料尤为明显。 （3）应用：一般淬火件，调质件。 库存钢材——布氏硬度锻件——布氏硬度 硬质合金刀头——洛氏硬度台虎钳钳口——洛氏硬度。 5、下列符号所表示的力学性能指标的名称、含义和单位是什么？ ζ：强度，表示材料在外加拉应力的作用下，抵抗塑性变形和断裂的能力，单位MPa。 ζs：屈服强度，指金属材料开始发生明显塑性变形时的应力，单位MPa。 ζb：抗拉强度，指金属材料在拉断前可能承受的最大应力，单位MPa。 ζ0.2：屈服强度，试样在产生0.2%塑性变形时的应力，单位MPa。 ζ-1：疲劳强度，表示金属材料在无数次的循环载荷作用下不致引起断裂的最大应力，单位MPa。 δ：伸长率，试样产生塑性变形而发生破坏是的最大伸长量。 αk：冲击韧性，金属材料在一次性、大能量冲击下，发生断裂，断口处面积所承受的冲击功，单位是J/cm2 HRC：洛氏硬度，无单位。 HBS：布氏硬度，无单位。表示金属材料在受外加压力作用下，抵抗局部塑性变形的能力。HBW：布氏硬度，无单位。 1、金属的晶粒粗细对其力学性能有什么影响？ 答：晶粒越细小，ζb、HB、αk 越高；晶粒越粗，ζb、HB,、αk,、δ下降。 2、什么是同素异晶转变？试画出纯铁的冷却曲线，并指出室温和1100℃时的纯铁晶格有什 么不同？ 答：随温度的改变，固态金属晶格也随之改变的现象，称为同素异
第六章 工业用钢(含答案)
第六章金属材料 一、填空题（在空白处填上正确的内容） 1、合金工具钢的牌号与合金结构钢的区别仅在于用一位数字来表示钢中平均含碳量的 ________，当含碳量________时，则不予标出。 答案：千分之几、大于或等于1.0% 2、影响铸铁石墨化的主要因素是铸铁的________和________。 答案：化学成分、冷却速度 3、黄铜是________合金。 答案：铜锌 4、调质钢的碳含量为0.25～0.5％，主加元素通常为Cr、________、Si、________，辅加元素的作用分别为：Mo、W、V、Ti、B，热处理原则为________。 答案：Ni、Mn、淬火＋高温回火 5、在机械制造中常用的特殊性能钢有________钢、耐热钢和________钢。 答案：不锈、耐磨 6、铝合金按其成分和工艺特点分为形变铝合金和________。 答案：铸造铝合金 7、碳钢的________可以满足一般机械和工具的要求，故在机械制造中应用广泛。 答案：力学性能 8、影响铸铁石墨化主要因素是铸铁的________和________。 答案：化学成分、冷却速度 9、合金调质钢的含碳量在________之间，合金调质钢的典型热处理工艺是________，处理后获得________组织，使零件具有优良的综合力学性能。 ） 答案：0.25%～0.5%、调质处理（淬火+高温回火）、回火索氏体（S 回 10、磷在常温下能溶入铁素体，使钢的强度、硬度增加，但塑形和韧性显著下降，尤其在低温更为严重。这种在低温时使钢严重变脆的现象叫________。 答案：冷脆 11、从不锈钢合金化原理来看，要提高金属的抗蚀能力，一方面要尽量使合金________，另一方面是________。 答案：呈单一的均匀的组织、提高合金的电极电位 12、铝合金按其成分和工艺特点分为形变铝合金和________。 答案：铸造铝合金 13、铸铁中的碳和硅是________（促进或阻碍）石墨化的元素，锰是________（促进或阻碍）石墨化的元素。 答案：促进、阻碍 14、铝合金的时效方法可分为________和________两种。 答案：人工时效、自然时效 15、铸铁中的碳和硅是________（促进或阻碍）石墨的化元素，锰是________（促进或阻碍）石墨化的元素。 答案：促进、阻碍
金属工艺学期末复习
金属工艺 第二章名词解释 1.疲劳断裂：在变动载荷的作用下，零件经过较长时间工作或多次应力循环后所发生的突然断裂现象。 2.拉伸曲线：拉伸过程中载荷（F）与试样的伸长量（△L)之间的关系，过程；弹性变形，塑性变形和断裂。☆P5 第三章名词解释 1.过冷度：理论结晶温度与实际结晶温度的差。（△T=Tm-Tn) 第四章名词解释 铁碳合金相图☆P33——41 第五章名词解释 1.退火：将工件加热到临界点以上或在临界点以下某一温度保温一定时间后，以缓慢的冷却速度（一般随炉冷却）进行冷却的热处理工艺。 2.正火：将钢件加热到Ac 3或Ac cm 以上30——50℃，保温适当的时间后，从炉中 取出在空气中冷却的热处理工艺。 3.淬火：将工件加热到Ac 3或Ac 1 以上30——50℃奥氏体化后，保温一定的时间， 然后以大于临界冷却速度冷却（一般为油冷或水冷），获得马氏体或（和）贝氏体组织的热处理工艺。 4.回火：工件淬硬后，重新加热到A 1 以下的某一温度，保温一段时间，然后冷却到室温的热处理工艺。 5.C曲线（过冷奥氏体等温转变曲线）：表示过冷奥氏体等温转变的温度，转变时间与转变产物及转变量（转变开始及终了）的关系曲线图。☆P47——48 第六章名词解释 1.冷脆：杂质元素（磷）使钢的塑性和韧性显著下降，并且温度愈低脆性愈严重。 2.热脆：当钢在热变形加工时，共晶体首先熔化，使钢的强度，韧性下降而产生脆性开裂。 3.孕育铸铁：经过孕育处理的灰铸铁☆P93 第十章名词解释 1.铸造：将熔融金属浇铸，压射或吸入铸型型腔中，待其凝固后而得到一定形状和性能的铸件。 2.浇注系统（浇道）：为了使熔融金属溶液顺利填充型腔和冒口而开设于铸型中的一系列通道。 第十一章名词解释 1.冷变形强化（加工硬化）：金属材料在冷塑性变形时，随着变形程度的增加，金属材料的强度和硬度提高，但塑性和韧性下降。 第十二章名词解释 1.手工电弧焊：用手工操作焊条进行焊接的一种电弧焊方法。 ☆各种金属焊接性能的比较P209——214. 第二章填空题 1.金属塑性的指标主要有断后伸长率和断面收缩率两种。 2.洛氏硬度的标尺有HRA,HRB,HRC三种。 3.常用测定硬度的方法有布氏硬度测试法，洛氏硬度测试法和维氏硬度测试法。
金属工艺学——课后习题答案
第一章（p11） 1、什么是应力？什么是应变？ 答：应力是试样单位横截面的拉力； 应变是试样在应力作用下单位长度的伸长量。 2、缩颈现象 在拉伸实验中当载荷超过拉断前所承受的最大载荷时，试样上有部分开始变细，出现了“缩颈”。 缩颈发生在拉伸曲线上bk段。 不是，塑性变形在产生缩颈现象前就已经发生，如果没有出现缩颈现象也不表示没有出现塑性变形。 4、布氏硬度法和洛氏硬度法各有什么优缺点？下列材料或零件通常采用哪种方法检查其硬度？ “库存钢材、硬质合金刀头、锻件、台虎钳钳口” 答：洛氏硬度法测试简便，缺点是测量费时，且压痕较大，不适于成品检验。 布氏硬度法测试值较稳定，准确度较洛氏法高。 迅速，因压痕小，不损伤零件，可用于成品检验。 其缺点是测得的硬度值重复性较差，需在不同部位测量数次。 硬质合金刀头，台虎钳钳口用洛氏硬度法检验。 库存钢材和锻件用布氏硬度法检验。 5、下列符号所表示的力学性能指标名称和含义是什么? 答： b——抗拉强度：它是指金属材料在拉断前所能承受的最大应力
σs——屈服点：它是指拉伸试样产生屈服时的应力。 σ0.2——规定残余拉伸强度 σ-1——疲劳强度：它是指金属材料在应力可经受无数次应力循 环不发生疲劳断裂，此应力称为材料的疲劳强度。 σ——应力：它指试样单位横截面的拉力。 ak——冲击韧度：它是指金属材料断裂前吸收的变形能量的能力 韧性。 HRC——洛氏硬度：它是指将金刚石圆锥体施以100N的初始压力，使得压头与试样始终保持紧密接触，然后，向压头施加主载荷，保持数秒后卸除主载荷。以残余压痕深度计算其硬度值。 HBS——布氏硬度：它是指用钢球直径为10mm，载荷为3000N为压头测试出的金属的布氏硬度。 HBW——布氏硬度：它是指以硬质合金球为压头的新型布氏度计。 第二章（p23） (1)什么是“过冷现象”?过冷度指什么？ 答：实际结晶温度低于理论结晶温度（平衡结晶温度），这种线性称为“过冷”。 理论结晶温度与实际结晶温度之差，称为过冷度。 （2）金属的晶粒粗细对其力学性能有什么影响？细化晶粒的途径有哪些？ 答：金属的晶粒粗细对其力学性能有很大影响。一般来说，同一成分
金属工艺学含答案
铸造 一、填空题 1.通常把铸造方法分为____砂型铸造_____ 和_____特种铸造_____ 两类. 2.特种铸造是除_____砂型铸造____ 以外的其他铸造方法的统称, 如_压力铸造__、 ____ ___离心铸造___ ____金属型铸造___ ____熔膜铸造____及连续铸造等。 3．制造砂型和芯用的材料，分别称为____型砂____和_____芯沙_____，统称为造型材料。 4.为保证铸件质量，造型材料应有足够的_____强度______，和一定___耐火性____ 、 ____透气性____、____退让性_____、等性能。 5.用_____芯沙_____和____芯盒_____制造型芯的过程叫造芯。 6.为填充型腔和冒口儿开设于铸型中的系列通道称为浇注系统，通常由 ___浇口杯_____ _____内浇道______ ______横浇道____ ______直浇道_____组成。 7._____落沙_____使用手工或机械使铸件或型砂、砂箱分开的操作。 二、单向选择题 1.下列使铸造特点的是（B ） A成本高 B 适应性广 C 精度高 D 铸件质量高 2.机床的床身一般选（ A ） A 铸造 B 锻造 C 焊接 D 冲压 3.造型时上下型的结合面称为（ D ） A 内腔 B 型芯 C 芯头 D 分型面 4.型芯是为了获得铸件的（ C ） A 外形 B 尺寸 C 内腔 D 表面 5.造型时不能用嘴吹芯砂和（ C ） A 型芯 B 工件 C 型砂 D 砂箱 6. 没有分型面的造型是（ A ） A 整体模造型 B 分开模造型 C 三箱造型 D 熔模造型 7.冒口的主要作用是排气和（ B ） A 熔渣 B 补缩 C 结构需要 D 防沙粒进入 8.浇铸时产生的抬箱跑火现象的原因是（C ） A 浇铸温度高 B 浇铸温度低 C 铸型未压紧 D 为开气孔 9.把熔炼后的铁液用浇包注入铸腔的过程时（ D ） A 合箱 B 落砂 C 清理 D 浇铸 10.铸件上有未完全融合的缝隙，接头处边缘圆滑是（B ） A 裂缝 B 冷隔 C 错型 D 砂眼 11.落砂后冒口要（ A ） A 清除 B 保留 C 保留但修毛刺 D 喷丸处理 12. 制造模样时尺寸放大是为了（ A ） A 留收缩量 B 留加工余量 C 造型需要 D 取模方便 13.型芯外伸部分叫芯头，作用是（D ） A 增强度 B 工件需要 C 形成工件内腔 D 定位和支撑芯子 14.手工造型时有一工具叫秋叶，作用是（C ）
金属工艺学试题库
金属工艺学综合练习（一） 1、目前现代制造机械最主要的材料是。 A、金属材料 B、塑料 C、高分子材料 D、有色金属 2、将淬火钢重新加热到A C1以下某个温度，保温后冷却的热处理工艺称为。 A、退火 B、正火 C、淬火 D、回火 3、钢的分类有按化学成分、用途、质量和脱氧程度等方法来划分，其中优质钢是按分类方法所分类出来的。 A、化学成分 B、用途 C、质量 D、脱氧程度 4、是一种以金属为基础，加入其他金属或非金属，经过熔炼或烧结制成的具有金属特性的材料。 A、碳素钢 B、灰铸铁 C、合金 D、黄铜 5、将钢加热到A C3以上30-50℃（亚共析钢）或A C cm以上30-50℃（过共析钢），保温后在空气中冷却的热处理工艺叫做。 A、退火 B、正火 C、淬火 D、回火 6、金属材料的主要力学性能有：、塑性、硬度、韧性、疲劳强度等。 A、强度 B、导热性 C、延展性 D、伸长性 7、金属材料在力的作用下，抵抗塑性变形和断裂的能力我们称之为。 A、强度 B、塑性 C、硬度 D、韧性 8、金属材料在拉断前所能承受的最大应力叫做，以σb表示。 A、抗拉强度 B、疲劳强度 C、强度 D、硬度 9、在铁碳合金状态图中，表示共析线的是。 A、ACD线 B、AECF线 C、ECF线 D、PSK线 10、金属材料的一般是在硬度计上测定的。常用的有布氏硬度法和洛氏硬度法，有时还采用维氏硬度法。 A、刚度 B、硬度 C、强度 D、塑性 11、提高零件疲劳强度的措施有：、减少应力集中、提高零件的表面质量、喷丸处理、表面热处理、控制材料的内部质量、避免内部气孔及夹杂等。 A、改善零件结构形状 B、增加杂质 C、粗化晶粒 D、加入介质 12、金属材料的物理性能主要有：、熔点、热膨胀性、导热性、导电性和磁性等。 A、密度 B、导热性 C、延展性 D、伸长性 13、金属材料的硬度一般是在硬度计上测定的。常用的有布氏硬度法和洛氏硬度法，有时还采用维氏硬度法。布氏硬度法因其压痕面积较大，其硬度值也比较稳定，测试数据重复性也好，准确度较洛氏硬度法高。由于测试过硬的材料可导致钢球变形，布氏硬度法常用于测试HB值小于450的材料，如灰铸铁、非铁合金及较软的钢材。但也因为其压痕较大，故不适用于成品检验。洛氏硬度法压痕小，可用于成品检验，但是它有测得的硬度值重复性差的缺
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金属材料热处理与加工应用题库及答案 目录 项目一金属材料与热处理 (2) 一、单选（共46 题） (2) 二、判断（共 2 题） (4) 三、填空（共15 题） (4) 四、名词解释（共12 题） (5) 五、简答（共 6 题） (5) 项目二热加工工艺 (7) 一、单选（共32 题） (7) 二、判断（共18 题） (8) 三、填空（共16 题） (9) 四、名词解释（共 5 题） (9) 五、简答（共14 题） (10) 项目三冷加工工艺 (13) 一、填空（共 3 题） (13) 二、简答（共 2 题） (13)
项目一 金属材料与热处理 一、单选（共 46 题） 1?金属a —Fe 属于（A ）晶格。 A.体心立方 B 面心立方 C 密排六方晶格 D 斜排立方晶格 2?铁与碳形成的稳定化合物 Fe 3C 称为：（C ） A.铁素体 B 奥氏体 C 渗碳体 D 珠光体 3.强度和硬度都较高的铁碳合金是 ：（ A )° A.珠光体 B 渗碳体 C 奥氏体 D.铁素体 4.碳在丫一Fe 中的间隙固溶体， 称为：（ B )° A.铁素体 B 奥氏体 C 渗碳体 D.珠光体 4.硬度高而极脆的铁碳合金是： C )。 A.铁素体 B 奥氏体 C 渗碳体 D.珠光体 5.由丫一Fe 转变成a —Fe 是属于：（ D )° A.共析转变 B 共晶转变 C 晶粒变 D.同素异构转变 6.铁素体（F ） 是：（ D ）。 A.纯铁 B 混合物 C 化合物 D.固溶体 7.金属结晶时， 冷却速度越快，其实际结晶温度将：（ B ）。 A. 越高 B 越低 C 越接近理论结晶温度 D 固溶体 8.为细化晶粒， 可采用：（ B 。 A.快速浇注 B 加变质剂 C.以砂型代金属型 D.固溶体 9.晶体中的位错属于：（ C ）。 A.体缺陷 B 面缺陷 C 线缺陷 D.点缺 陷 10. 下列哪种是 高级优质钢：（ C )。 A.10 号钢 B.T 7 C.T 8 A D.30Cr 11. 优质碳素结构钢“ 4 5”，其中钢的平均含碳量为：（ C ）。 A.45% B0.O45 % C0.45 % D4.5 % 12. 优质碳钢的钢号是以（ A ）命名。 A.含碳量 B 硬度 C 抗拉强度 D 屈服极限 13. 优质碳素钢之所以优质，是因为有害成分（ B ）含量少。 A.碳 B.硫 C.硅 D.锰 14. 碳素工具钢的钢号中数字表示钢中平均含碳量的（ C ）。 A.十分数 B.百分数 C.千分数 D.万分数 1 5 .碳钢中含硫量过高时，将容易引起（ B ）。 A.冷脆 B 热脆 C 氢脆 D.兰脆 16.选用钢材应以（ C ）为基础。 A.硬度 B 含碳量 C 综合机械性能 D 价格 17.属于中碳钢的是（B ）° A.20 号钢 B.30号钢 C.60 号钢 D.70 号 钢 18.下列金属中， 焊接性最差的是（ D )。 A. 低碳钢 B 中碳钢 C.高碳钢 D.铸铁
最新《金属工艺学》复习题(1)
《金属工艺学》复习题 一、填空题 第一章钢铁材料及热处理 1. 机械设计时常用和两种强度指标。 2．金属材料的力学性能主要有、、、等。3．工程上常用的硬度值有和。 4．Q235A是钢，其中“A”的含义是，235表示。5．45钢是钢，45表示含碳量为。 6．T8钢是钢，8表示含碳量为。 7．常见的金属晶胞结构有和。 8．铁碳合金在室温时的基本组织有、和三种。9．珠光体是和的机械混合物，其含碳量为。10．奥氏体只在存在，其晶格结构为，最大含碳量可达。11．钢的热处理一般可分为、、三个步骤。12，钢的热处理方法主要有、、、。13．回火可分为、、三种。 14．生产中常用的调质处理是加。 15．钢的表面热处理有和两类。 16． 1Cr18Ni9Ti是钢，其碳的质量分数是。 17．在Fe-Fe3C相图中，钢与铸铁分界点的含碳量为。 18．QT600-03为铸铁，其中的“600”的含义是。19．HT200为铸铁，其中的“200”的含义是。 第二章铸造 1．通常把铸造方法分为_________ 和__________ 两类. 2．特种铸造是除______ 以外的其他铸造方法的统称, 如_ __、______、______ 、_______等。 3．制造砂型和芯用的材料，分别称为_____和_______，统称为造型材料。4．为保证铸件质量，造型材料应有足够的________，和一定_____ 、_______、________等性能。 5．用__________和______制造型芯的过程叫造芯。 6．为填充型腔和冒口儿开设于铸型中的系列通道称为浇注系统，通常由_______ 、________ 、_________ 、__________组成。 7．砂型铸造的造型方法分为、两类。 第三章锻压 1．锻压是__ __和___的总称。 2．按锻造的加工方式不同，锻造可分为_______ 、___________ 两类。
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金属工艺学试题及答案 一、填空（每空0.5分，共10分） 1．影响金属充型能力的因素有：金属成分、温度和压力 和铸型填充条件。 2．可锻性常用金属的塑性和变形抗力来综合衡量。 3．镶嵌件一般用压力铸造方法制造，而离心铸造方法便 于浇注双金属铸件。 4．金属型铸造采用金属材料制作铸型，为保证铸件质量需要在工艺上常采取 的措施包括：喷刷涂料、保持合适的工作温度、严格控制开型时间、 浇注灰口铸铁件要防止产生白口组织。 5．锤上模锻的锻模模膛根据其功用不同，可分为模锻模膛、制坯模膛 两大类。 6．落料件尺寸取决于凹模刃口尺寸，冲孔件的尺寸取决于凸 模刃口尺寸。 7．埋弧自动焊常用来焊接长的直线焊缝和较大直径的环形焊缝。 8．电弧燃烧非常稳定，可焊接很薄的箔材的电弧焊方法是等离子弧焊。 9．钎焊可根据钎料熔点的不同分为软钎焊和硬钎焊。 二、简答题（共15分） 1．什么是结构斜度？什么是拔模斜度？二者有何区别？（3分） 拔模斜度：铸件上垂直分型面的各个侧面应具有斜度，以便于把模样（或型芯）从型砂中（或从芯盒中）取出，并避免破坏型腔（或型芯）。此斜度称为拔模斜度。 结构斜度：凡垂直分型面的非加工表面都应设计出斜度，以利于造型时拔模，并确保型腔质量。 结构斜度是在零件图上非加工表面设计的斜度，一般斜度值比较大。 拔模斜度是在铸造工艺图上方便起模，在垂直分型面的各个侧面设计的工艺斜度，一般斜度比较小。有结构斜度的表面，不加工艺斜度。 2．下面铸件有几种分型面？分别在图上标出。大批量生产时应选哪一种？为什么？ （3分）
分模两箱造型，分型面只有一个，生产效率高； 型芯呈水平状态，便于安放且稳定。 3．说明模锻件为什么要有斜度和圆角？（2分） 斜度：便于从模膛中取出锻件； 圆角：增大锻件强度，使锻造时金属易于充满模膛，避免锻模上的内尖角处产生裂纹，减缓锻模外尖角处的磨损，从而提高锻模的使用寿命。 4．比较落料和拉深工序的凸凹模结构及间隙有什么不同？（2分） 落料的凸凹模有刃口，拉深凸凹模为圆角； 落料的凸凹模间间隙小，拉深凸凹模间间隙大，普通拉深时，Z=（1.1~1.2）S 5．防止焊接变形应采取哪些工艺措施？（3分） 焊前措施：合理布置焊缝，合理的焊接次序，反变形法，刚性夹持法。 焊后措施：机械矫正法，火焰加热矫正法 6．试比较电阻对焊和闪光对焊的焊接过程特点有何不同？（2分） 电阻对焊：先加压，后通电； 闪光对焊：先通电，后加压。 三、修改不合理的结构，将修改后的图画出来。（每图1分，共10分） 砂型铸件砂型铸件 砂型铸件砂型铸件 自由锻件模锻件（孔径20mm，孔深65mm）
《金属工艺学》课程教学大纲解析
金属工艺学》课程教学大纲 一、理论教学内容 绪论金属工艺学的性质、目的和任务。机器制造过程。机械制造工业在国民经济中的地位和作用。课程教学基本要求与学习方法。 第一部分热加工 （一）金屑材料的基本知识 1．金属材料的力学性能力学性能的概念。力学性能主要指标（强度、塑性、硬度、韧性和疲劳强度）的符号、单位、物理意义与试验方法。 2．金属的晶体结构与结晶纯金属的晶体结构，纯金属的结晶过程。冷却曲线和过冷度。晶粒、晶界、晶格、晶胞、晶面的概念。晶粒大小对金属力学性能的影响。金属的同素异构转变。 3．合金的相结构与相图合金的相结构。二元合金相图的概念。 4．铁碳合金铁碳合金相图中的相、特性点和特性线。典型铁碳合金的组织转变。铁碳合金相图的应用。 5．钢的热处理热处理的基本概念。钢在加热和冷却时的组织转变。钢的退火、正火、淬火、回火的目的、工艺特点及应用。钢的表面淬火和化学热处理。 6．常用钢材含碳量和常存元素对碳钢力学性能的影响。钢的分类、牌号和用途。 （二）铸造1．铸造的实质、特点及应用范围。铸造方法分类。 2．合金铸造性能 充型能力和流动性的概念。充型能力和流动性对铸件质量的影响。影响充型能力和流动性的主要因素，提高充型能力和流动性的主要措施。 收缩的概念。铸造应力、收缩对铸件质量的影响。缩孔、缩松、变形、裂纹等铸造缺陷的形成机理和防止措施。 3．常用合金铸件及其生产灰铸铁件：灰铸铁的分类、牌号、组织和性能特点及应用。铸铁的石墨化。孕育处理。 灰铸铁件的生产特点。球墨铸铁件：球墨铸铁的分类、牌号、组织和性能特点及应用。球墨铸铁件的生产工艺和铸造工艺特点。 可锻铸铁件：可锻铸铁的分类、牌号、组织和性能特点及应用。可锻铸铁件的制造过程和铸造工艺特点。 蠕墨铸铁件和合金铸铁件。铸铁的熔炼：冲天炉的工作原理。铁水温度和化学成分的控制。铸钢件、铜合金铸件和铝合金铸件生产。 4．砂型铸造及铸造工艺规程设计铸造工艺规程设计的意义、内容及步骤。常见手工造型方法的选择。机器造型和造型生产线。铸件结构的铸造工艺性分析。铸造工艺图的制定：浇注位置和分型面的选择；铸造工艺参数（加工余量、起模斜度、铸造收缩率、铸造圆角等）的确定；型芯设计。铸造工艺图实例。 5．特种铸造熔模铸造、金属型铸造、低压铸造、压力铸造和离心铸造等特种铸造方法的工艺过程、特点及应用。 （三）锻压1．锻压的实质、特点和应用。锻压方法分类。 2金属的塑性变形金属塑性变形的实质。单晶体与多晶体的塑性变形。塑性变形对金属组织和力学性能的影响。冷变形与热变形的概念。锻造比与锻造流线。金属锻造性能的概念。 3．自由锻自由锻的特点和应用。坯料的加热和锻造温度范围。自由锻工艺规程的制定：绘制锻件图；确定变形工序；计算坯料的质量和尺寸；选定锻造设备等。
智慧树知道网课《金属工艺学(山东理工大学)》课后章节测试满分答案
第一章测试 1 【判断题】(10分) 伸长率的数值与试样尺寸有关，因而试验时应对所选定的试样尺寸作出规定，以便进行比较。 A. 错 B. 对 2 【判断题】(10分) 布氏硬度测试简单、压痕小。 A. 错 B. 对 3 【判断题】(10分) 疲劳断口由两部分组成，疲劳裂纹的产生及扩展区和最后断裂区。
A. 对 B. 错 4 【判断题】(10分) 冲击韧度在判别金属材料抵抗大能量冲击能力方面有一定的作用，但对小能量多次冲击不够准确。 A. 错 B. 对 5 【单选题】(10分) 判断韧性的依据是 A. 冲击韧 B.
布氏硬 C. 伸长率 D. 塑性 6 【单选题】(10分) 在金属的力学性能中，σb代表金属的 A. 弹性极限 B. 抗拉强度 C. 屈服强度 D. 疲劳强度 7 【单选题】(10分) 在金属的力学性能中，50HRC代表金属的
A. 维氏硬度 B. 布氏硬度 C. 断裂韧度 D. 洛氏硬度 8 【单选题】(10分) 引起疲劳断裂的应力很低，常常低于 A. 疲劳极限 B. 抗压强度 C. 弹性极限 D. 屈服极限
9 【多选题】(10分) 下列属于金属材料工艺性能的是 A. 焊接 B. 可锻性 C. 耐热性 D. 导电性 10 【多选题】(10分) 金属材料常用的塑性指标是 A. 伸长率 B. 冲击值 C.
断面收缩率 D. 可塑性 第二章测试 1 【判断题】(10分) 一般来说，同一成分的金属，晶粒愈细，其强度、硬度愈高，而且塑性和韧性也愈好。 A. 对 B. 错 2 【判断题】(10分) 共析钢等温转变时，等温温度越低，则珠光体层片间距越粗大 A. 对
金属工艺学课后习题答案讲课讲稿
金属工艺学课后习题 答案
第一章铸造 1.什么是铸造？铸造包括哪些主要工序？ 答：将熔融金属液浇入具有和零件形状相适应的铸型空腔中，凝固后获得一定形状和性能的金属件的方法称为铸件。 2.湿型砂是由哪些材料组成的？各种材料的作用是什么？ 答：湿型砂主要由石英砂、膨润土、煤粉、和水等材料所组成，也称潮模砂。石英砂是型砂的主体，是耐高温的物质。膨润土是粘结性较大的 一种粘土，用作粘结剂，吸水后形成胶状的粘土膜，包覆在沙粒表面，把单个砂粒粘结起来，使型砂具有湿态强度。煤粉是附加物质，在高温受 热时，分解出一层带光泽的碳附着在型腔表面，起防止铸铁件粘砂的作用。沙粒之间的空隙起透气作用。 3.湿型砂应具备哪些性能?这些性能如何影响铸件的质量? 答：对湿型砂的性能要求分为两类：一类是工件性能，指型砂经受自重、外力、高温金属液烘烤和气体压力等作用的能力，包括湿强度、透气 性、耐火度和退让性等。另一类是工艺性能，指便于造型、修型和起模的性能，如流动性、韧性、起模性和紧实率等。 4.起模时，为什么要在模样周围的型砂上刷水？ 答：手工起模时在模样周围砂型上刷水的作用是增加局部型砂的水分，以提高型砂韧性。 5.什么是紧实率？紧实率是如何反应湿型砂的干湿程度及性能的？对手工造型型砂的紧实率要求是多少？答：是指一定体积的松散型砂试样紧实前后的体积变化率，以试样紧实后减小的体积与原体积的百分比表示。过干的型砂自由流入试样筒时 ，砂粒堆积得较密实，紧实后体积变化较小，则紧实率小。过湿的型砂易结成小团，自由堆积是较疏松，紧实后体积减小较多，则紧实率大。 对手工型和一般机器型的型砂，要求紧实率保持在45%~50%。 6.什么是面砂？什么是背砂？它们的性能要求和组成有何不同？ 答：与模样接触的那一层型砂，称为面砂，其强度、透气性等要求较高，需专门配制。远离模样在型砂中起填充作用加固作用的型砂称为背砂 ，一般使用旧砂。 7.型砂反复使用后，为什么性能会降低？恢复旧砂的性能应采取什么措施？ 答：浇注时，砂型表面受高温铁水的作用，砂粒碎化、煤粉燃烧分解，部分粘土丧失粘结力，均使型砂的性能变坏。落砂后的旧砂，一般不 直接用于造型，需掺入新材料，经过混制，恢复砂型的良好性能后才能使用。 8.什么是水玻璃砂和树脂砂？它的特点和应用范围如何？ 答：水玻璃砂是由水玻璃为粘结剂配制而成的型砂。水玻璃砂浇注前需进行硬化，以提高强度。由于水玻璃砂的溃散性差，落砂、清砂及旧 砂回用都很困难。在浇注铁铸件时粘砂严重，故不适于做铁铸件，主要应用于铸铁钢件的生产中。 9.混砂是在什么设备中进行的？混砂的过程是怎样的？
金属工艺学第6章 工业用钢.
第六章工业用钢 以铁为主要元素,碳的质量分数一般在2%以下,并含有其他元素的材料称为钢. 按照化学成分分为:碳钢和合金钢两大类。碳钢:指碳含量wc<2.11%的铁碳合金。 合金钢:指为改善钢的组织、性能,在冶炼时特意加入合金元素的钢。 钢材及其生产过程 一、钢铁材料的生产过程 铁矿石生铁钢锭型材铸铁 轧制、挤压、拉拔、锻造等压力加工方法1、生铁的冶炼 原料:铁矿石 燃料:焦炭 熔剂:石灰石 设备:高炉2、钢的冶炼原料:生铁、废钢燃料:焦炭熔剂:石灰石;氧化剂,脱氧剂设备:电弧炉 (钢板、型 钢、钢管 高炉
电弧炉 第一节碳钢 一、碳钢中的长存杂质元素及其作用 碳钢中除铁以外的主要元素是碳,其它长存的杂质元素有硅、锰、硫、磷等,还有熔炼中夹杂进入的氧、氢、氮等气体元素。 1、有益元素 锰——能溶于 F ,使 F 强化,也能溶于渗碳体,提高其硬度; 能增加并细化 P ,从而提高钢的强度和硬度; 可与 S 形成 MnS ,以消除硫的有害作用。硅——能溶于 F 使之强化,从而使钢的强度、硬度、弹性都得到提高。 2. 有害元素: 硫——形成低熔点的 FeS ,使钢产生热脆。 热脆:FeS 与 Fe 形成的熔点(985 ℃共晶体分布在晶界上当钢加热到 1000-1200℃进行锻压或轧制时, 由于晶界上的共晶体已经熔化,使钢在晶界开裂。这种现象称。
磷——部分溶于 F 形成固溶体,部分在结晶时形成脆性很大的 Fe 3 P ,使钢在室温下的塑、韧性急剧下降。冷脆:低温时由磷导致钢严重变形的现象称钢的通常钢材的质量等级以硫磷含量的控制来划分 3. 气体元素(钢中有害元素 : N :钢中过饱和 N 在常温放置过程中会发生时效脆化。加 Ti 、 V 、 Al 等元素可消除时效倾向。 O :钢中的氧化物易成为疲劳裂纹源。 H :原子态的过饱和氢时将降低韧性 , 引起氢脆。当氢在缺陷处以分子 态析出时,会产生很高内压, 形成微裂纹,其内壁为白色, 称白点或发裂。钢中白点 O 、 H 、 N 三种气体元素在高温时融入钢液,而在固态钢中溶解度极小,冷却时来不及溢出而积聚在组织中形成高压细微气孔,使钢的塑性、韧性和疲劳强度急剧降低,严重时会造成裂纹、脆断,是必须严格控制的有害元素。 二、碳钢的分类、牌号和用途 (一碳钢的分类 1、按碳的含量分类: (1低碳钢 wc=0.08%~0.25%, 塑性好,多用作冲压、焊接和渗碳工件。 (2中碳钢 wc=0.25%~0.6%,
金属工艺学-各种钢的总结
结构钢 结构钢按用途可分为工程用钢和机器用钢两大类。工程用钢主要是用于各种工程结构，包括碳素结构钢和低合金高强度结构钢，这类钢冶炼简便、成本低、用量大，一般不进行热处理，而机器用钢大多采用优质碳素结构钢和合金结构钢，它们一般都经过热处理后使用。 （）碳素结构钢 .牌号 碳素结构钢含碳量低（）,硫、磷含量较高。这类钢通常在热轧空冷状态下使用，其塑性高，可焊性好，使用状态下的组织为铁素体加珠光体。 .使用状态和热处理 一般不经热处理，而在钢厂供应状态（轧制状态）下直接使用 .用途 钢结构件、焊接和扳金机械结构件。 （）优质碳素结构钢 .牌号
（）低合金高强度结构钢 低合金高强度结构钢是在碳素结构钢的基础上，加入少量的合金元素发展起来的，原称为普通低合金钢。 .牌号 .性能特点强度高于碳素结构钢，可降低结构自重、节约钢材； 具有足够的塑性、韧性及良好的焊接性能； 具有良好的耐蚀性和低的冷脆转变温度。 .成份特点 低碳：含碳量≤
低和金：主加元素为锰 .热处理特点 在热轧状态下使用，组织为铁素体加珠光体。 .典型钢种及用途 是应用最广、用量最大的低合金高强度结构钢，广泛用于石油化工设备、船舶、桥梁、车辆等大型钢结构中。 （）渗碳钢 .成分：含碳量％的合金钢，主要加入能提高淬透性的、、等元素； .性能特点：经热处理后表硬里韧、耐磨性及抗疲劳性好； .渗碳件一般的工艺路线： .用途 应用很广，主要用于制造渗碳零件，如变速齿轮、内燃机凸轮轴等各种表面耐磨件。 .常用的渗碳钢 低淬透性渗碳钢：、等，心部强度低，尺寸和载荷小的齿轮和滑块； 中淬透性渗碳钢：、等，心部强度较高，用于制造中等强度的耐磨零件，如汽车、拖拉机的变速齿轮、齿轮轴等； 高淬透性渗碳钢：、等，淬透性很高。用来制造承受重载荷和强烈磨损的重要零件，如飞机、坦克中的曲轴及重要齿轮等。 以渗碳钢制造汽车变速齿轮为例： 下料毛坯锻造正火加工齿形局部镀铜渗碳(℃)预冷淬火(℃)低温回火(℃)喷丸磨齿 （）调质钢 在调质处理后使用的钢种，主要用于制造受力复杂的汽车、拖拉机、机床及其他各种重要
金属工艺学各章节习题、测试题(含答案)
第一部分章节习题 第一章金属的力学性能 一、填空题 1、金属工艺学是研究工程上常用材料性能和___________的一门综合性的技术基础课。 2、金属材料的性能可分为两大类：一类叫_____________，反映材料在使用过程中表现出来的特性， 另一类叫__________，反映材料在加工过程中表现出来的特性。 3、金属在力作用下所显示与弹性和非弹性反应相关或涉及力—应变关系的性能，叫做金属________。 4、金属抵抗永久变形和断裂的能力称为强度，常用的强度判断依据是__________、___________等。 5、断裂前金属发生不可逆永久变形的能力成为塑性，常用的塑性判断依据是________和_________。 6、常用的硬度表示方法有__________、___________和维氏硬度。 二、单项选择题 7、下列不是金属力学性能的是（） A、强度 B、硬度 C、韧性 D、压力加工性能 8、根据拉伸实验过程中拉伸实验力和伸长量关系，画出的力——伸长曲线（拉伸图）可以确定出金 属的（） A、强度和硬度 B、强度和塑性 C、强度和韧性 D、塑性和韧性 9、试样拉断前所承受的最大标称拉应力为（） A、抗压强度 B、屈服强度 C、疲劳强度 D、抗拉强度 10、拉伸实验中，试样所受的力为（） A、冲击 B、多次冲击 C、交变载荷 D、静态力 11、属于材料物理性能的是（） A、强度 B、硬度 C、热膨胀性 D、耐腐蚀性 12、常用的塑性判断依据是（） A、断后伸长率和断面收缩率 B、塑性和韧性 C、断面收缩率和塑性 D、断后伸长率和塑性 13、工程上所用的材料，一般要求其屈强比（） A、越大越好 B、越小越好 C、大些，但不可过大 D、小些，但不可过小 14、工程上一般规定，塑性材料的δ为（） A、≥1% B、≥5% C、≥10% D、≥15% 15、适于测试硬质合金、表面淬火刚及薄片金属的硬度的测试方法是（） A、布氏硬度 B、洛氏硬度 C、维氏硬度 D、以上方法都可以 16、不宜用于成品与表面薄层硬度测试方法（） A、布氏硬度 B、洛氏硬度 C、维氏硬度 D、以上方法都不宜 17、用金刚石圆锥体作为压头可以用来测试（） A、布氏硬度 B、洛氏硬度 C、维氏硬度 D、以上都可以 18、金属的韧性通常随加载速度提高、温度降低、应力集中程度加剧而（） A、变好 B、变差 C、无影响 D、难以判断 19、判断韧性的依据是（） A、强度和塑性 B、冲击韧度和塑性 C、冲击韧度和多冲抗力 D、冲击韧度和强度 20、金属疲劳的判断依据是（） A、强度 B、塑性 C、抗拉强度 D、疲劳强度 21、材料的冲击韧度越大，其韧性就（） A、越好 B、越差 C、无影响 D、难以确定