工程材料及成形技术基础A答案

工程材料及成形技术基础A答案
工程材料及成形技术基础A答案

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-Fe 、γ-Fe 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。

得分

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 )

b、增加淬透性

c、减少其淬透性

d、增大其淬硬性

a、增大V

K

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╳)

得分(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A

以下,所以淬火钢在回火时没有组织变化。( ╳ )

1

四、工艺分析题(共15分)

得分

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。

得分

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,T8、20CrMnTi 、45、Q235、HT200、65Mn 、W18Cr4V 、Cr12MoV 、9SiCr 、GCr9

工件 车床主轴 机床床身 载重汽车齿轮 弹簧 材料 45 HT200 20CrMnTi 65Mn 工件 板牙 木工锤头 冷作模具 高速切削刀具 材料

9SiCr

T8

Cr12MoV

W18Cr4V

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。

得分

得分

1

2

3

4

(1)标注共晶点和共析点的位置。(2分)

(2)标注A

1、A

3

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)A

1线是PSK线;A

3

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+Fe

3C

---- A

s

+Fe

3

C

--- P+Fe

3

C

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基础A答案

、单项选择题(每小题1分,共15 分) 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、丫-Fe 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。 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V K 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 )

材料成型技术基础复习重点

1.常用的力学性能判据各用什么符号表示它们的物理含义各是什么 塑性,弹性,刚度,强度,硬度,韧性 金属的结晶:即液态金属凝固时原子占据晶格的规定位置形成晶体的过程。 细化晶粒的方法:生产中常采用加入形核剂、增大过冷度、动力学法等来细化晶粒,以改善金属材料性能。 合金的晶体结构比纯金属复杂,根据组成合金的组元相互之间作用方式不同,可以形成固溶体、金属化合物和机械混合物三种结构。 固溶强化:通过溶入某种溶质元素形成固溶体而使金属的强度、硬度升高的现象。 铁碳合金的基本组织有铁素体、奥氏体、渗碳体、珠光体和莱氏体 钢的牌号和分类 影响铸铁石墨化的因素主要有化学成分和冷却速度 塑料即以高聚物为主要成分,并在加工为成品的某阶段可流动成形的材料。 热塑性塑料:即具有热塑性的材料,在塑料整个特征温度范围内,能反复加热软化和反复加热硬化,且在软化状态通过流动能反复模塑为制品。 热固性塑料:即具有热固性的塑料,加热或通过其他方法,能变成基本不溶、不熔的产物。 橡胶橡胶是可改性或已被改性为某种状态的弹性体。 复合材料:由两种或两种以上性质不同的材料复合而成的多相材料。 通常是其中某一组成物为基体,而另一组成物为增强体,用以提高强度和韧性等。 工程材料的发展趋势

据预测,21世纪初期,金属材料在工程材料中仍将占主导地位,其中钢铁仍是产量最大、覆盖面最广的工程材料,但非金属材料和复合材料的发展会更加迅速。 今后材料发展的总趋势是:以高性能和可持续发展为目标的传统材料的改造及以高度集成化、微细化和复合化为特征的新一代材料的开发。 材料的凝固理论 凝固:由液态转变为固态的过程。 结晶:结晶是指从原子不规则排列的液态转变为原子规则排列的晶体状态的过程。 粗糙界面:微观粗糙、宏观光滑; 将生长成为光滑的树枝; 大部分金属属于此类 光滑界面:微观光滑、宏观粗糙; 将生长成为有棱角的晶体; 非金属、类金属(Bi、Sb、Si)属于此类 偏析:金属凝固过程中发生化学成分不均匀的现象 宏观偏析通常指整个铸锭或铸件在大于晶粒尺度的大范围内产生的成分不均匀的现象 铸件凝固组织:宏观上指的是铸态晶粒的形态、大小、取向和分布等情况,铸件的凝固组织是由合金的成分和铸造条件决定的。 铸件的宏观组织一般包括三个晶区:表面的细晶粒区、柱状晶粒区和内部等轴晶区。 金属塑性成形指利用外力使金属材料产生塑性变形,使其改变形状、尺寸和改善性能,从而获得各种产品的加工方法。 主要应用: (1)生产各种金属型材、板材、线材等; (2)生产承受较大负荷的零件,如曲轴、连杆、各种工具等。 金属塑性成形特点

材料成形技术基础知识点总结

材料成形技术基础第一章 1-1 一、铸造的实质、特点与应用 铸造:将熔融的液体浇注到与零件的形状相适应的铸型型腔中,冷却后获得逐渐的工艺方法。 1、铸造的实质 利用了液体的流动形成。 2、铸造的特点 A适应性大(铸件重量、合金种类、零件形状都不受限制); B成本低 C工序多,质量不稳定,废品率高 D力学性能较同样材料的锻件差。力学性能差的原因是:铸造毛胚的晶粒粗大,组织疏松,成分不均匀 3、铸造的应用 铸造毛胚主要用于受力较小,形状复杂(尤其是腔内复杂)或简单、重量较大的零件毛胚。 二、铸造工艺基础 1、铸件的凝固 (1)铸造合金的结晶结晶过程是由液态到固态晶体的转变过程。它由晶核的形成和长大两部分组成。通常情况下,铸件的结晶有如下特点: A以非均质形核为主 B以枝状晶方式生长为主。 结晶过程中,晶核数目的多少是影响晶粒度大小的重要因素,因此可通过增加晶核数目来细化晶粒。晶体生长方式决定了最终的晶体形貌,不同晶体生长方式可得到枝状晶、柱状晶、等轴晶或混合组织等。 (2)铸件的凝固方式 逐渐的凝固方式有三种类型:A逐层凝固B糊状凝固C中间凝固 2、合金的铸造性能 (1)流动性合金的流动性即为液态合金的充型能力,是合金本身的性能。它反映了液态金属的充型能力,但液态金属的充型能力除与流动性有关,还与外界条件如铸型性质、浇注条件和铸件结构等因素有关,是各种因素的综合反映。 生产上改善合金的充型能力可以从一下各方面着手: A选择靠近共晶成分的趋于逐层凝固的合金,它们的流动性好; B 提高浇注温度,延长金属流动时间; C 提高充填能力 D 设置出气冒口,减少型内气体,降低金属液流动时阻力。 (2)收缩性 A 缩孔、缩松形成与铸件的液态收缩和凝固收缩的过程中。对于逐层凝固的合金由于固液两相共存区很小甚至没有,液固界面泾渭分明,已凝固区域的收缩就能顺利得到相邻液相的补充,如果最后凝固出的金属得不到液态金属的补充,就会在该处形成一个集中的缩孔。适当控制凝固顺序,让铸件按远离冒口部分最先凝固,然后朝冒口方向凝固,最后才是冒口本身的凝固(即顺序凝固方式),就把缩孔转移到最后凝固的部位——冒口中去,而去除冒口后的铸件则是所要的致密铸件。 具有宽结晶温度范围,趋于糊状凝固的合金,由于液固两相共存区很宽甚至布满整个断

工程材料与成型技术基础复习总结

工程材料与成型技术基础 1.材料强度是指材料在达到允许的变形程度或断裂前所能承受的最大 应力。 2.工程上常用的强度指标有屈服强度和抗拉强度。 3.弹性模量即引起单位弹性变形所需的应力。 4.载荷超过弹性极限后,若卸载,试样的变形不能全部消失,将保留 一部分残余成形,这种不恢复的参与变形,成为塑性变形。 5.产生塑性变形而不断裂的性能称为塑性。 6.抗拉强度是试样保持最大均匀塑性变形的极限应力,即材料被拉断 前的最大承载能力。 7.发生塑性变形而力不增加时的应力称为屈服强度。 8.硬度是指金属材料表面抵抗其他硬物体压入的能力,是衡量金属材 料软硬程度的指标。 9.硬度是检验材料性能是否合格的基本依据之一。 10. 11.布氏硬度最硬,洛氏硬度小于布氏硬度,维氏硬度小于前面两 种硬度。 12.冲击韧性:在冲击试验中,试样上单位面积所吸收的能量。 13.当交变载荷的值远远低于其屈服强度是发生断裂,这种现象称 为疲劳断裂。 14.疲劳度是指材料在无限多次的交变载荷作用而不会产生破坏的 最大应力。

熔点。 16.晶格:表示金属内部原子排列规律的抽象的空间格子。 晶面:晶格中各种方位的原子面。 晶胞:构成晶格的最基本几何单元。 17.体心立方晶格:α-Fe 、鉻(Cr)、钼(Mo)、钨(W)。 面心立方晶格:铝(Al)、铜(Cu)、银(Ag)、镍(Ni)、金(Au)。 密排六方晶格:镁(Mg)、锌(Zn)、铍(Be)、镉(Cd)。18.点缺陷是指长、宽、高三个方向上尺寸都很小的缺陷,如:间 隙原子、置换原子、空位。 19.线缺陷是指在一个方向上尺寸较大,而在另外两个方向上尺寸 很小的缺陷,呈线状分布,其具体形式是各种类型的位错。 20.面缺陷是指在两个方向上尺寸较大,而在另一个方向上尺寸很 小的缺陷,如晶界和亚晶界。 21.原子从一种聚集状态转变成另一种规则排列的过程,称为结晶。 结晶过程由形成晶核和晶核长大两个阶段组成。 22.纯结晶是在恒温下进行的。 23.实际结晶温度Tn低于理论结晶温度Tm的现象,称为过冷,其 差值称为过冷度ΔT,即ΔT=Tm﹣Tn。 24.同一液态金属,冷却速度愈大,过冷度也愈大。 25.浇注时,向液态金属中加入一些高熔点、溶解度的金属或合金, 当其结构与液态金属的晶体结构相似时使形核率大大提高,获得均匀细小的晶粒。这种方法称为变质处理。 26.液态金属结晶后获得具有一定晶格结构的晶体,高温状态下的 晶体,在冷却过程中晶格结构法发生改变的现象,称为同素异构转变,又称重结晶。 27.一种金属具有两种或两种以上的晶体结构,称为同素异构性。 28.当溶质原子溶入溶剂晶格,使溶剂晶格发生畸变,导致固溶体 强度、硬度提高,塑性和韧性略有下降的下降,称为固溶强化。

材料成形技术基础习题集答案

作业2 铸造工艺基础 专业_________班级________学号_______姓名___________ 2-1 判断题(正确的画O,错误的画×) 1.浇注温度是影响铸造合金充型能力和铸件质量的重要因素。提高浇注温度有利于获得形状完整、轮廓清晰、薄而复杂的铸件。因此,浇注温度越高越好。(×)2.合金收缩经历三个阶段。其中,液态收缩和凝固收缩是铸件产生缩孔、缩松的基本原因,而固态收缩是铸件产生内应力、变形和裂纹的主要原因。(O)3.结晶温度范围的大小对合金结晶过程有重要影响。铸造生产都希望采用结晶温度范围小的合金或共晶成分合金,原因是这些合金的流动性好,且易形成集中缩孔,从而可以通过设置冒口,将缩孔转移到冒口中,得到合格的铸件。(O) 4.为了防止铸件产生裂纹,在零件设计时,力求壁厚均匀;在合金成分上应严格限制钢和铸铁中的硫、磷含量;在工艺上应提高型砂及型芯砂的退让性。(O)5.铸造合金的充型能力主要取决于合金的流动性、浇注条件和铸型性质。所以当合金的成分和铸件结构一定时;控制合金充型能力的唯一因素是浇注温度。(×)6.铸造合金在冷却过程中产生的收缩分为液态收缩、凝固收缩和固态收缩。共晶成分合金由于在恒温下凝固,即开始凝固温度等于凝固终止温度,结晶温度范围为零。因此,共晶成分合金不产生凝固收缩,只产生液态收缩和固态收缩,具有很好的铸造性能。(×)7.气孔是气体在铸件内形成的孔洞。气孔不仅降低了铸件的力学性能,而且还降低了铸件的气密性。(O)8.采用顺序凝固原则,可以防止铸件产生缩孔缺陷,但它也增加了造型的复杂程度,并耗费许多合金液体,同时增大了铸件产生变形、裂纹的倾向。(O)

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作业 2 铸造工艺基础 专业 _________班级 ________学号 _______姓名 ___________ 2-1 判断题(正确的画O,错误的画×) 1.浇注温度是影响铸造合金充型能力和铸件质量的重要因素。提高浇注温度有 利于获得形状完整、轮廓清晰、薄而复杂的铸件。因此,浇注温度越高越好。(× )2.合金收缩经历三个阶段。其中,液态收缩和凝固收缩是铸件产生缩孔、缩松 的基本原因,而固态收缩是铸件产生内应力、变形和裂纹的主要原因。( O)3.结晶温度范围的大小对合金结晶过程有重要影响。铸造生产都希望采用结晶 温度范围小的合金或共晶成分合金,原因是这些合金的流动性好,且易形成集中缩孔, 从而可以通过设置冒口,将缩孔转移到冒口中,得到合格的铸件。( O)4.为了防止铸件产生裂纹,在零件设计时,力求壁厚均匀;在合金成分上应严 格限制钢和铸铁中的硫、磷含量;在工艺上应提高型砂及型芯砂的退让性。(O)5.铸造合金的充型能力主要取决于合金的流动性、浇注条件和铸型性质。所以 当合金的成分和铸件结构一定时;控制合金充型能力的唯一因素是浇注温度。(×)6.铸造合金在冷却过程中产生的收缩分为液态收缩、凝固收缩和固态收缩。共 晶成分合金由于在恒温下凝固,即开始凝固温度等于凝固终止温度,结晶温度范围为零。因此,共晶成分合金不产生凝固收缩,只产生液态收缩和固态收缩,具有很好的 铸造性能。(×) 7.气孔是气体在铸件内形成的孔洞。气孔不仅降低了铸件的力学性能,而且还 降低了铸件的气密性。( O)8.采用顺序凝固原则,可以防止铸件产生缩孔缺陷,但它也增加了造型的复杂 程度,并耗费许多合金液体,同时增大了铸件产生变形、裂纹的倾向。( O) 2-2 选择题 1.为了防止铸件产生浇不足、冷隔等缺陷,可以采用的措施有( A .减弱铸型的冷却能力; B .增加铸型的直浇口高度; C.提高合金的浇注温度;D. A 、 B 和 C;E.A 和 C。 D )。 2.顺序凝固和同时凝固均有各自的优缺点。为保证铸件质量,通常顺序凝固适 合于( D ),而同时凝固适合于( B )。 A .吸气倾向大的铸造合金;C.流动性差的铸造合金; B .产生变形和裂纹倾向大的铸造合金; D .产生缩孔倾向大的铸造合金。 3.铸造应力过大将导致铸件产生变形或裂纹。消除铸件中残余应力的方法是(D);消除铸件中机械应力的方法是(C)。 A .采用同时凝固原则; B .提高型、芯砂的退让性;

工程材料及成型技术 鞠鲁粤编

第一章工程材料 1)固体材料的主要性能包括力学性能、物理性能、化学性能、工艺性能 力学性能包括弹性、强度、塑性、硬度、韧性、疲劳强度、蠕变和磨损 2)材料强度是指材料在达到允许的变形程度或断裂前所能承受的最大应力 最常用的强度指标有屈服强度和抗拉强度 固态物质按原子的聚集状态分为晶体和非晶体 常见的晶格类型:体心立方格,面心立方格,密排六方晶格 3)晶格缺陷:点缺陷,面缺陷,线缺陷 4)细化液态金属结晶晶粒的方法:增加过冷度,变质处理,附加振动 5)合金:由两种或两种以上的金属或金属与非金属组成的具有金属性质的物质 组元:组成合金的最基本、最独立的物质 二元合金:由两种组元组成的合金 相:合金中成分相同、结构相同,并与其他部分以界面分开的均匀组成部分 组织:一种或多种相按一定方式相互结合所构成的整体 6)固态合金中的相可分为固溶体和金属化合物 固溶体分为间隙固溶体和置换固溶体 7)固溶强化:当溶质原子溶入溶剂晶格,使溶剂晶格发生畸变,导致固溶体强度、硬度提高,塑性和韧性略有下降的现象 弥散强化:金属化合物呈细小颗粒均匀分布在固溶体基体上时,使合金的强度、硬度、耐热性和耐磨性明显提高 8)铁碳合金的基本相有铁素体、奥氏体、渗碳体、珠光体、莱氏体和低温莱氏体 9)铸铁的类型 铸铁分为一般工程应用铸铁和特殊性能铸铁 一般工程性能铸铁按石墨形貌不同分为灰铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁和蠕墨铸铁 10)影响石墨化的因素主要有化学成分和冷却速度 11)钢的热处理:将固态钢采用适当的方式进行加热、保温和冷却,以获得所需组织结构与性能的一种工艺 热处理分为普通热处理(退火、正火、淬火和回火)、表面热处理(表面淬火、渗碳、渗氮、碳氮共渗)及特殊热处理(形变热处理等) 12)铁碳合金相图(分析题)P32 第二章铸造成形 1)铸件的生产工艺方法 按充型条件不同分为重力铸造、压力铸造、离心铸造 按形成铸件的铸型分为砂型铸造、金属型铸造、熔模铸造、壳型铸造、陶瓷型铸造、消失模铸造、磁型铸造等 2)影响金属充型能力的因素和原因 ①合金的流动性②浇注温度③充型能力④铸型中的气体⑤铸型的传热系数⑥铸型温度⑦浇注系统的结构⑧铸件的折算厚度⑨铸件复杂程度 影响原因①流动性好,易于浇出轮廓清晰,薄而复杂的铸件,有利于非金属夹杂物和气体的上浮和排除,易于对铸件补缩 ②浇注温度越高,充型能力越强 ③压力越大,充型能力越强,但压力过大或充型速度过高会发生喷射、飞溅和冷隔④铸型中的气体能产生气膜,减少摩擦阻力 ⑤传热系数越大,铸型的激冷能力越强,金属液于其中保持液态的时间越短,充型能力下降

材料成型技术基础试题答案

《材料成形技术基础》考试样题答题页 (本卷共10页) 、判断题(每题分,共分,正确的画“O ”,错误的打“X ”) 、选择题(每空1分,共38分) 三、填空(每空0.5分,共26分) 1.( 化学成分) ( 浇注条件) ( 铸型性质) 2.( 浇注温度) 3.( 复杂) ( 广) 4.( 大) 5.( 补缩) ( 控制凝固顺序)6.( 球铁) ( 2 17% ) 7.( 缺口敏感性) ( 工艺)8.( 冷却速度) ( 化学成分) 9.( 低) 10.( 稀土镁合金)11.( 非加工)12.( 起模斜度) ( 没有) 13.( 非铁) ( 简单)14.( 再结晶)15.( 变形抗力) 16.( 再结晶) ( 纤维组织)17.( 敷料) ( 锻件公差) 18.( 飞边槽)19.( 工艺万能性)20.( 三) ( 二) 21.( -二二) ( 三)22.( 再结晶退火)23.( 三) 24.( -二二)25.( 拉) ( 压)26.( 化学成分) ( 脱P、S、O )27.( 作为电极) ( 填充金属)28.( 碱性) 29.( 成本) ( 清理)30.( 润湿能力)31.( 形成熔池) (达到咼塑性状态) ( 使钎料熔化)32.( 低氢型药皮) ( 直流专用)

Ct 230 图5 四、综合题(20分) 1、绘制图5的铸造工艺图(6分) ? 2J0 环O' 4 “ei吋 纯 2、绘制图6的自由锻件图,并按顺序选择自由锻基本工序(6 分)。 O O 2 令 i 1 q―1 孔U 400 圈6 3、请修改图7?图10的焊接结构,并写出修改原因。 自由锻基本工序: 拔长、局部镦粗、拔长 图7手弧焊钢板焊接结构(2 分)图8手弧焊不同厚度钢板结构(2 分) 修改原因:避免焊缝交叉修改原因:避免应力集中(平滑过 度)

材料成形技术基础(问答题答案整理)

第二章铸造成形 问答题: 合金的流动性(充型能力)取决于哪些因素?提高液态金属充型能力一般采用哪些方法?答:因素及提高的方法: (1)金属的流动性:尽量采用共晶成分的合金或结晶温度范围较小的合金,提高金属液的品质; (2)铸型性质:较小铸型与金属液的温差; (3)浇注条件:合理确定浇注温度、浇注速度和充型压头,合理设置浇注系统; (4)铸件结构:改进不合理的浇注结构。 影响合金收缩的因素有哪些? 答:金属自身的化学成分,结晶温度,金属相变,外界阻力(铸型表面的摩擦阻力、热阻力、机械阻力) 分别说出铸造应力有哪几类? 答:(1)热应力(由于壁厚不均、冷却速度不同、收缩量不同) (2)相变应力(固态相变、比容变化) (3)机械阻碍应力 铸件成分偏析分为几类?产生的原因是什么? 答:铸件成分偏析的分类:(1)微观偏析 晶内偏析:产生于具有结晶温度范围能形成固溶体的合金内。(因为不平衡结晶) 晶界偏析:(原因:(两个晶粒相对生长,相互接近、相遇;(晶界位置与晶粒生长方向平行。)(2)宏观偏析 正偏析(因为铸型强烈地定向散热,在进行凝固的合金内形成一个温度梯度) 逆偏析 产生偏析的原因:结晶速度大于溶质扩散的速度 铸件气孔有哪几种? 答:侵入气孔、析出气孔、反应气孔 如何区分铸件裂纹的性质(热裂纹和冷裂纹)? 答:热裂纹:裂缝短,缝隙宽,形状曲折,缝内呈氧化颜色 冷裂纹:裂纹细小,呈连续直线状,缝内有金属光泽或轻微氧化色。 七:什么是封闭式浇注系统?什么是开放式浇注系统?他们各组元横截面尺寸的关系如何?答:封闭式浇注系统:从浇口杯底孔到内浇道的截面逐渐减小,阻流截面在直浇道下口的浇注系统。(ΣF内<ΣF横ΣF横>F直下端>F直上端) 浇注位置和分型面选择的基本原则有哪些? 答:浇注位置选择:(1)逐渐的重要表面朝下或处于侧面;(原因:以避免气孔、砂眼、缩孔、缩松等铸造缺陷) (2)铸件的宽大平面朝下或倾斜浇注; (3)铸件的薄壁部分朝下;(原因:可保证铸件易于充型,防止产生浇不足、冷隔缺陷)(4)铸件的厚大部分朝上。(原因:便于补缩)容易形成缩孔的铸件,厚大部分朝上。(原因:便于安置冒口实现自上而下的定向凝固,防止产生缩孔) 分型面的选择:(1)应尽可能使全部或大部分构件,或者加工基准面与重要的加工面处于同

材料成形技术基础试题

材料成形技术基础复习题 一、填空题 1、熔模铸造的主要生产过程有压制蜡模,结壳,脱模,造型,焙烧和浇注。 2、焊接变形的基本形式有收缩变形、角变形、弯曲变形、波浪变形和扭曲变形等。 3、接的主要缺陷有气孔,固体夹杂,裂纹,未熔合,未焊透,形状缺陷等。 4、影响陶瓷坯料成形性因素主要有胚料的可塑性,泥浆流动性,泥浆的稳定性。 5、焊条药皮由稳弧剂、造渣剂、造气剂、脱氧剂、合金剂和粘结剂组成。 6、常用的特种铸造方法有:熔模铸造、金属型铸造、压力铸造、离心铸造、低压铸造和陶瓷型铸造等。 7、根据石墨的形态特征不同,可以将铸铁分为普通灰口铸铁、可锻铸铁和球墨铸铁等。 二、单项选择题 1.在机械性能指标中,δ是指( B )。 A.强度 B.塑性 C.韧性 D.硬度 2.与埋弧自动焊相比,手工电弧焊的优点在于( C )。 A.焊接后的变形小 B.适用的焊件厚 C.可焊的空间位置多 D.焊接热影响区小 3.A3钢常用来制造( D )。 A.弹簧 B.刀具 C.量块 D.容器 4.金属材料在结晶过程中发生共晶转变就是指( B )。 A.从一种液相结晶出一种固相 B.从一种液相结晶出两种不同的固相 C.从一种固相转变成另一种固相 D.从一种固相转变成另两种不同的固相 5.用T10钢制刀具其最终热处理为( C )。 A.球化退火 B.调质 C.淬火加低温回火 D.表面淬火 6.引起锻件晶粒粗大的主要原因之一是( A )。 A.过热 B.过烧 C.变形抗力大 D.塑性差 7.从灰口铁的牌号可看出它的( D )指标。 A.硬度 B.韧性 C.塑性 D.强度 8.“16Mn”是指( D )。 A.渗碳钢 B.调质钢 C.工具钢 D.结构钢 9.在铸造生产中,流动性较好的铸造合金( A )。 A.结晶温度范围较小 B.结晶温度范围较大 C.结晶温度较高 D.结晶温度较低 10.适合制造齿轮刀具的材料是( B )。 A.碳素工具钢 B.高速钢 C.硬质合金 D.陶瓷材料 11.在车床上加工细花轴时的主偏角应选( C )。 A.30° B.60° C.90° D.任意角度 12.用麻花钻加工孔时,钻头轴线应与被加工面( B )。 A.平行 B.垂直 C.相交45° D.成任意角度 三、名词解释 1、液态成型液态成型是指熔炼金属,制造铸型,并将熔融金属浇入铸型,凝固后获得一定形状和性能铸件的成型方法。金属的液体成型也称为铸造。 2、焊缝熔合比熔焊时,被熔化的母材金属部分在焊道金属中所占的比例,叫焊缝的熔合比。 3、自由锻造利用冲击力或压力使金属在上下砧面间各个方向自由变形,不受任何限制而获得所需形状及尺寸和一定机械性能的锻件的一种加工方法,简称自由锻 4、焊接裂纹在焊接应力及其它致脆因素共同作用下,焊接接头中局部地区的金属原子结合力遭到破坏,形成新的界面所产生的缝隙称为焊接裂纹。 5、金属型铸造用重力浇注将熔融金属浇入金属铸型(即金属型)中获得铸件的方法。 四、判断题: 1、铸造的实质使液态金属在铸型中凝固成形。(√) 2、纤维组织使金属在性能上具有了方向性。(√) 3、离心铸造铸件内孔直径尺寸不准确,内表面光滑,加工余量大。(×)

材料成形技术基础习题集答案

2?顺序凝固和同时凝固均有各自的优缺点。为保证铸件质量,通常顺序凝固适 合于( D ),而同时凝固适合于( B A .吸气倾向大的铸造合金; B .产生变形和裂纹倾向大的铸造合金; C.流动性差的铸造合金; D ?产生缩孔倾向大的铸造合金。 3 ?铸造应力过大将导致铸件产生变形或裂纹。消除铸件中残余应力的方法是 ( D );消除铸件中机械应力的方法是( C )o A .采用同时凝固原则; B ?提高型、芯砂的退让性; C.及时落砂; D .去应力 退火。 4.合金的铸造性能主要是指合金的( B )。 C )和( G )。 作业 2 铸造工艺基础 2-1 判断题(正确的画0,错误的画X ) 1 .浇注温度是影响铸造合金充型能力和铸件质量的重要因素。提高浇注温度有 利于获得 形状完整、 轮廓清晰、 薄而复杂的铸件。 因此, 浇注温度越高越好。 (X ) 2.合金收缩经历三个阶段。其中,液态收缩和凝固收缩是铸件产生缩孔、缩松 的基本原 因,而固态收缩是铸件产生内应力、变形和裂纹的主要原因。 ( 0 ) 3.结晶温度范围的大小对合金结晶过程有重要影响。铸造生产都希望采用结晶 温度范围 小的合金或共晶成分合金, 原因是这些合金的流动性好, 且易形成集中缩孔, 从而可以通过设置冒口,将缩孔转移到冒口中,得到合格的铸件。 4 .为了防止铸件产生裂纹,在零件设计时,力求壁厚均匀;在合金成分上应严 格限制 钢和铸铁中的硫、磷含量;在工艺上应提高型砂及型芯砂的退让性。 5.铸造合金的充型能力主要取决于合金的流动性、浇注条件和铸型性质。所以 当 合金的成分和铸件结构一定时;控制合金充型能力的唯一因素是浇注温度。 6.铸造合金在冷却过程中产生的收缩分为液态收缩、凝固收缩和固态收缩。共 专业 班级 学号 姓名 O ) O ) (X) 晶成分合金由于在恒温下凝固, 即开始凝固温度等于凝固终止温度, 结晶温度范围为 零。因此,共晶成分合金不产生凝固收缩,只产生液态收缩和固态收缩,具有很好的 铸造性能。 7.气孔是气体在铸件内形成的孔洞。气孔不仅降低了铸件的力学性能,而且还 降低了 铸件的气密性。 8.采用顺序凝固原则,可以防止铸件产生缩孔缺陷,但它也增加了造型的复杂 程度,并 耗费许多合金液体,同时增大了铸件产生变形、裂纹的倾向。 (X) O ) O ) 2- 2 选择题 1 .为了防止铸件产生浇不 足、 A .减弱铸型的冷却能力; 冷隔等缺陷,可以采用的措施有( B .增加铸型的直浇口高度; D . A 、B 和 C ; E . A 和 C o )。

《材料成形技术基础》习题集答案

填空题 1.常用毛坯的成形方法有铸造、、粉末冶金、、、非金属材料成形和快速成形. 2.根据成形学的观点,从物质的组织方式上,可把成形方式分为、、 . 1.非金属材料包括、、、三大类. 2.常用毛坯的成形方法有、、粉末冶金、、焊接、非金属材料成形和快速成形作业2 铸造工艺基础 2-1 判断题(正确的画O,错误的画×) 1.浇注温度是影响铸造合金充型能力和铸件质量的重要因素。提高浇注温度有利于获得形状完整、轮廓清晰、薄而复杂的铸件。因此,浇注温度越高越好。(×) 2.合金收缩经历三个阶段。其中,液态收缩和凝固收缩是铸件产生缩孔、缩松的基本原因,而固态收缩是铸件产生内应力、变形和裂纹的主要原因。(O) 3.结晶温度范围的大小对合金结晶过程有重要影响。铸造生产都希望采用结晶温度范围小的合金或共晶成分合金,原因是这些合金的流动性好,且易形成集中缩孔,从而可以通过设置冒口,将缩孔转移到冒口中,得到合格的铸件。(O) 4.为了防止铸件产生裂纹,在零件设计时,力求壁厚均匀;在合金成分上应严格限制钢和铸铁中的硫、磷含量;在工艺上应提高型砂及型芯砂的退让性。(O) 5.铸造合金的充型能力主要取决于合金的流动性、浇注条件和铸型性质。所以当合金的成分和铸件结构一定时;控制合金充型能力的唯一因素是浇注温度。(×) 6.铸造合金在冷却过程中产生的收缩分为液态收缩、凝固收缩和固态收缩。共晶成分合金由于在恒温下凝固,即开始凝固温度等于凝固终止温度,结晶温度范围为零。因此,共晶成分合金不产生凝固收缩,只产生液态收缩和固态收缩,具有很好的铸造性能。(×)7.气孔是气体在铸件内形成的孔洞。气孔不仅降低了铸件的力学性能,而且还降低了铸件的气密性。(O) 8.采用顺序凝固原则,可以防止铸件产生缩孔缺陷,但它也增加了造型的复杂程度,并耗费许多合金液体,同时增大了铸件产生变形、裂纹的倾向。(O) 2-2 选择题 1.为了防止铸件产生浇不足、冷隔等缺陷,可以采用的措施有(D)。 A.减弱铸型的冷却能力; B.增加铸型的直浇口高度; C.提高合金的浇注温度; D.A、B和C; E.A和C。 2.顺序凝固和同时凝固均有各自的优缺点。为保证铸件质量,通常顺序凝固适合于(D),而同时凝固适合于(B)。 A.吸气倾向大的铸造合金; B.产生变形和裂纹倾向大的铸造合金; C.流动性差的铸造合金; D.产生缩孔倾向大的铸造合金。 3.铸造应力过大将导致铸件产生变形或裂纹。消除铸件中残余应力的方法是(D);消除铸件中机械应力的方法是(C)。 A.采用同时凝固原则; B.提高型、芯砂的退让性; C.及时落砂; D.去应力退火。 4.合金的铸造性能主要是指合金的(B)、(C)和(G)。 A.充型能力;B.流动性;C.收缩;D.缩孔倾向;E.铸造应力;F.裂纹;G.偏析;H.气孔。

工程材料及其成形技术基础课作业参考答案

工程材料及其成形技术基础课作业参考答案 1-1 机械零件在工作条件下可能承受哪些负荷?这些负荷对零件产生什么作用? 答:机械零件在工作条件下可能承受到力学负荷、热负荷或环境介质的作用(单负荷或复合负荷的作用)。力学负荷可使零件产生变形或断裂;热负荷可使零件产生尺寸和体积的改变,产生热应力,热疲劳,高温蠕变,随温度升高强度降低(塑性、韧性升高),承载能力下降;环境介质可使金属零件产生腐蚀和摩擦磨损两个方面、对高分子材料产生老化作用。 2-9 从铁-碳相图的分析中回答: ⑴随碳质量百分数的增加,硬度、塑性是增加还是减小? ⑵过共析钢中网状渗碳体对强度、塑性的影响怎样? ⑶为何钢有塑性而白口铁几乎无塑性? ⑷哪个区域熔点最低?哪个区域塑性最好? ⑸哪个成分结晶间隔最小?哪个成分结晶间隔最大? 答:⑴随碳质量百分数的增加,硬度、增加塑性减小。 ⑵过共析钢中网状渗碳体对强度、塑性均降低。 ⑶塑性主要与铁-碳合金中的铁素体相含量多少有关,铁素体相含量越多塑性越好。钢含碳量低(ωc<2.11%)铁素体相含量多为基体而有塑性,白口铁含碳量高(ωc>2.11%),渗碳体相含量高为基体而几乎没有塑性。 ⑷共晶点熔点最低,奥氏体区塑性最好。 ⑸ C点共晶成分(ωc=4.3%)结晶间隔最小(为零),E点(ωc=2.11%)成分结晶间隔最大。 3-1 什么是珠光体、贝氏体、马氏体?它们的组织及性能有何特点? 答:珠光体(P)—铁碳合金平衡状态下,在PSK线(727℃)发生共析转变的转变产物,即铁素体片和渗碳体片交替排列的机械混合物组织。强度比铁素体和渗碳体都高,塑性、韧性和硬度介于铁素体和渗碳体之间。热处理后可得到在铁素体基体上分布着粒状渗碳体的粒状珠光体,综合性能更好。 贝氏体(B)—从550℃到Ms范围内中温转变、半扩散型转变的非平衡组织,即含过饱和碳的铁素体和渗碳体的非片层状混合物组织。按组织形态不同分羽毛状的上贝氏体(B上)和针片状的下贝氏体(B下)。上贝氏体脆性大无实用价值,下贝氏体的铁素体针细小,过饱和度大,碳化物弥散度大,综合性能好。 马氏体(M)—Ms-Mf之间低温转变、非扩散型转变的非平衡组织,即过饱和碳的α固溶体。体心正方晶格,分板条马氏体(低碳马氏体ωc<0.20%,位错马氏体),强韧性较好;针状马氏体(高碳马氏体ωc>1.0%,孪晶马氏体),大多硬而脆;ωc在0.2%~1.0%之间为两者的混合组织。马氏体的含碳量越多,硬度越高,马氏体有弱磁性。A→M,体积要膨胀,产生较大的内应力。 3-12 钢淬火后为什么一定要回火?说明回火的种类及主要应用范围。 答:钢淬火后一般不能直接使用,因为:①零件处于高应力状态(>300~500MPa),放置或使用时很容易变形和开裂;②淬火态的组织(M+A)是极端非平衡的亚稳定状态,有向稳

材料成形技术基础答案_第2版_施江澜_赵占西主编

材料成形技术基础答案_第2版_施江澜_赵占西主编 第一章金属液体成型 1。液态合金的填充能力是多少?它与合金的流动性有什么关系?为什么不同化学成分的合金有不同的流动性?为什么铸钢的填充能力比铸铁差? ①液态合金的填充能力是指液态合金填充型腔并获得轮廓清晰、形状完整的高质量铸件的能力 ②流动性好,合金熔体充型能力强,容易获得尺寸准确、外观完整的铸件如果流动性不好,填充能力差,铸件容易出现冷隔、气孔等缺陷。不同成分的 ③合金具有不同的结晶特征。共晶合金的流动性最好,其次是纯金属,最后是固溶体合金 ④与铸钢相比,铸铁更接近共晶成分,结晶温度范围更小,流动性更好。2.既然提高浇注温度可以提高液态合金的填充能力,为什么要防止浇注温度过高呢?铸造温度过高( )会增加合金的收缩率,增加空气吸力,并导致严重氧化。相反,铸件容易出现缺陷,如缩孔、缩松、粘砂、夹杂物等。 3。缩孔和气孔的存在会减小铸件的有效承载面积,并引起应力集中,导致铸件的力学性能下降。缩孔 大且集中,容易发现。它可以通过特定的工艺从铸件主体上移除。缩孔较小且分散,多多少少存在于铸件中。对于普通铸件来说,它通常不被视为缺陷,只有当铸件具有高气密性时,才可以防止它液态合

金填充型腔后,如果在冷却和凝固过程中液态收缩和凝固收缩的量没有得到补充,在铸件的最终凝固部分将形成一些型腔。大而集中的空洞变成了缩孔,而小而分散的空洞被称为缩孔 的不足之处是砂类充填不充分。冷绝缘是指在施加一定的力之后,铸造工件出现裂纹或断裂,并且氧化物夹杂出现在断裂表面或没有熔合在一起。 出风口的作用是在铸造过程中排出型腔内的气体,防止铸件产生气孔,便于观察铸件情况。冒口是附加在铸件顶部或侧面的辅助部件,以避免铸造缺陷。在 分步凝固过程中,其横截面上的固相和液相被边界线清楚地分开。在定向凝固中,熔融合金根据所需的晶体取向在与热流相反的方向上凝固。 5。定向凝固的原理是将冒口放置在铸件可能出现缩孔的厚而大的部分,同时采用其他技术措施,从铸件远离冒口的部分到冒口建立逐渐增加的温度梯度,从而实现从远离冒口的部分如冒口方向的顺序凝固。 铸件相邻零件或铸件凝固开始和结束的时间相同或相似,甚至同时完成凝固过程,顺序和方向没有明显区别,称为同步凝固 定向凝固主要用于大体积收缩的合金,如铸钢、球墨铸铁等。同时,凝固适用于凝固收缩小的合金和壁厚均匀、结晶温度范围宽的合金铸件,但对致密性要求不高。6.不均匀冷却使得铸件的慢冷却部分拉伸,而快冷却部分压缩。零件向下弯曲。手动建模和机器建模的优缺点是

材料成型技术基础复习重点

材料成型技术基础复习重点-标准化文件发布号:(9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII

1.1 1.常用的力学性能判据各用什么符号表示它们的物理含义各是什么 塑性,弹性,刚度,强度,硬度,韧性 1.2 金属的结晶:即液态金属凝固时原子占据晶格的规定位置形成晶体的过程。 细化晶粒的方法:生产中常采用加入形核剂、增大过冷度、动力学法等来细化晶粒,以改善金属材料性能。 合金的晶体结构比纯金属复杂,根据组成合金的组元相互之间作用方式不同,可以形成固溶体、金属化合物和机械混合物三种结构。 固溶强化:通过溶入某种溶质元素形成固溶体而使金属的强度、硬度升高的现象。 1.3 铁碳合金的基本组织有铁素体、奥氏体、渗碳体、珠光体和莱氏体 1.4 钢的牌号和分类 影响铸铁石墨化的因素主要有化学成分和冷却速度 1.5 塑料即以高聚物为主要成分,并在加工为成品的某阶段可流动成形的材料。 热塑性塑料:即具有热塑性的材料,在塑料整个特征温度范围内,能反复加热软化和反复加热硬化,且在软化状态通过流动能反复模塑为制品。 热固性塑料:即具有热固性的塑料,加热或通过其他方法,能变成基本不溶、不熔的产物。 橡胶橡胶是可改性或已被改性为某种状态的弹性体。 1.6 复合材料:由两种或两种以上性质不同的材料复合而成的多相材料。 通常是其中某一组成物为基体,而另一组成物为增强体,用以提高强度和韧性等。 1.8工程材料的发展趋势

据预测,21世纪初期,金属材料在工程材料中仍将占主导地位,其中钢铁仍是产量最大、覆盖面最广的工程材料,但非金属材料和复合材料的发展会更加迅速。 今后材料发展的总趋势是:以高性能和可持续发展为目标的传统材料的改造及以高度集成化、微细化和复合化为特征的新一代材料的开发。 2.0材料的凝固理论 凝固:由液态转变为固态的过程。 结晶:结晶是指从原子不规则排列的液态转变为原子规则排列的晶体状态的过程。 粗糙界面:微观粗糙、宏观光滑; 将生长成为光滑的树枝; 大部分金属属于此类 光滑界面:微观光滑、宏观粗糙; 将生长成为有棱角的晶体; 非金属、类金属(Bi、Sb、Si)属于此类 偏析:金属凝固过程中发生化学成分不均匀的现象 宏观偏析通常指整个铸锭或铸件在大于晶粒尺度的大范围内产生的成分不均匀的现象 2.1 铸件凝固组织:宏观上指的是铸态晶粒的形态、大小、取向和分布等情况,铸件的凝固组织是由合金的成分和铸造条件决定的。 铸件的宏观组织一般包括三个晶区:表面的细晶粒区、柱状晶粒区和内部等轴晶区。

工程材料及成型技术基础考试题目

工程材料及成型技术基础考试题目 一、填空 1、常见的金属晶体结构:体心立方晶格、面心立方晶格、密排立方晶格。 2、晶体缺陷可分为:点缺陷、线缺陷、面缺陷。 3、点缺陷包括:空位、间隙原子、置换原子。 线缺陷包括:位错。位错的最基本的形式是:刃型位错、螺型位错。 面缺陷包括:晶界、亚晶界。 4、合金的相结构可分为:固溶体、化合物。 5、弹性极限:σe 屈服极限:σs 抗拉强度:σb弹性模量:E 6、低碳钢的应力应变曲线有四个变化阶段:弹性阶段、屈服阶段、抗拉阶段(强化阶段)、 颈缩阶段。 7、洛氏硬度HRC 压印头类型:120°金刚石圆锥、总压力:1471N或150kg 8、疲劳强度表示材料经无数次交变载荷作用而不致引起断裂的最大应力值。 9、冲击韧度用在冲击力作用下材料破坏时单位面积所吸收的能量来表示。 10、过冷度影响金属结晶时的形核率和长大速度。 11、以纯铁为例α– Fe为体心立方晶格(912℃以下) γ– Fe为面心立方晶格(1394℃以下)、δ– Fe为体心立方晶格(1538℃以下) 12、热处理中,冷却方式有两种,一是连续冷却,二是等温冷却。 13、单晶体的塑性变形主要通过滑移和孪生两种方式进行。 14、利用再结晶退火消除加工硬化现象。 15、冷变形金属在加热时的组织和性能发生变化、将依次发生回复、再结晶和晶粒长大。 16、普通热处理分为:退火、正火、淬火、回火。 17、退火可分为:完全退火、球化退火、扩撒退火、去应力退火。 18、调质钢含碳量一般为中碳、热处理为淬火+高温回火。 19高速钢的淬火温度一般不超过1300℃、高速钢的淬火后经550~570℃三次回火。 三次回火的目的:提高耐回火性,为钢获得高硬度和高热硬性提供了保证。 高速钢的淬火回火后的组织是:回火马氏体、合金碳化物、少量残余奥氏体。 20、铸铁的分类及牌号表示方法。P142

材料成型及工艺基础考试题含答案

( . . , [ ' 《材料成形技术基础》考试样题答题页 (本卷共10页) 三、填空(每空分,共26分)

1.( ) ( ) ( ) 2.( ) 3.( ) ( ) 4.( ) 5.( ) < ( )6.( ) ( )7.( ) ( )8.( ) ( )9.( ) 10.( )11.( )12.( ) ( ) 13.( ) ( )14.( )15.( ) 16.( ) ( )17.( ) ( ) 18.( )19.( )20.( ) ( ) 21.( ) ( )22.( )23.( ) 24.( )25.( ) ( )26.( ) — ( )27.( ) ( )28.( ) 29.( ) ( )30.( )31.( ) ( ) ( )32.( ) ( ) 四、综合题(20分) 1、绘制图5的铸造工艺图(6分) 修 2、绘制图6的自由锻件图,并按顺 序选择自由锻基本工序。(6分) ·

自由锻基本工序: 3、请修改图7--图10的焊接结构,并写出修改原因。 、 图7手弧焊钢板焊接结构(2分)图8手弧焊不同厚度钢板结构(2分) 修改原因:焊缝集中修改原因:不便于操作 ~ 图9钢管与圆钢的电阻对焊(2分)图10管子的钎焊(2分) 修改原因:修改原因: 《材料成形技术基础》考试样题 (本卷共10页) 注:答案一律写在答题页中规定位置上,写在其它处无效。 一、判断题(16分,每空分。正确的画“O”,错误的画“×”) 1.( 结晶温度范围大的合金比结晶温度范围小的合2.过热度相同时,

金流动性好。这是因为在结晶时,结晶温度范围大的合金中,尚未结晶的液态合金还有一定的流动能力。F 3.采用顺序凝固原则,可以防止铸件产生缩孔缺陷,但它也增加了造型的复杂程度,并耗费许多合金液体,同时增大了铸件产生变形、裂纹的倾向。T 4.HT100、HT150、HT200均为普通灰口铸铁,随着牌号的提高,C、Si含量增多,以减少片状石墨的数量,增加珠光体的数量。 5.缩孔和缩松都是铸件的缺陷,在生产中消除缩孔要比消除缩松容易。T 6.铸件铸造后产生弯曲变形,其原因是铸件的壁厚不均匀,铸件在整个收缩过程中,铸件各部分冷却速度不一致,收缩不一致,形成较大的热应力所至。T 7.影响铸件凝固方式的主要因素是合金的化学成分和铸件的冷却速度。F 8.制定铸造工艺图时,铸件的重要表面应朝下或侧立,同时加工余量应大于其它表面。T 9.铸造应力包括热应力和机械应力,铸造应力使铸件厚壁或

西南交通大学 材料成型技术基础复习纲要

第一篇 金属铸造成形工艺 一.掌握铸造定义与实质及其合金的铸造性能。 A铸造:将熔融金属浇入铸型型腔, 经冷却凝固后获得所需铸件的方法。 B铸造实质:液态成形。 C合金:两种或两种以上的金属元素、或金属与非金属元素(碳)熔和在一起,所构成具有金属特性的物质。 D合金的铸造性能:是指合金在铸造过程中获得尺寸精确、结构完整的铸件的能力,流动性和收缩性是合金的主要铸造工艺特性。 二.掌握合金的充型能力及影响合金充型能力的因素。 A合金的充型能力:液态合金充满铸型,获得轮廓清晰、形状准确的铸件的能力。 B影响合金充型能力的因素: (1)铸型填充条件 a. 铸型材料; b. 铸型温度; c. 铸型中的气体 (2)浇注条件 a. 浇注温度(T) T 越高(有界限),充型能力越好。 b. 充型压力 流动方向上所受压力越大, 充型能力越好。 (3)铸件结构

结构越复杂,充型越困难。 三.掌握合金收缩经历的三个阶段及其铸造缺陷的产生。 A合金的收缩:合金从浇注、凝固、冷却到室温,体积 和尺寸缩小的现象。 B合金收缩的三个阶段: (1)液态收缩 合金从 T浇注→ T凝固开始 间的收缩。 (2)凝固收缩 合金从 T凝固开始→T凝固终止 间的收缩。 液态收缩和凝固收缩是形成铸件缩孔和缩松缺陷的基本原因。 (3)固态收缩(易产生铸造应力、变形、裂纹等。) 合金从 T凝固终止→T室 间的收缩。 四.了解形成铸造缺陷(缩孔,缩松)的主要原因及其防止措施。 A产生缩孔和缩松的主要原因:液态收缩 和 凝固收缩 导致。 B缩孔形成原因:收缩得不到及时补充; 缩松形成原因:糊状凝固,被树枝晶体分隔区域难以实现补缩。 C缩孔与缩松的预防: (1)定向凝固,控制铸件的凝固顺序; (2)合理确定铸件的浇注工艺 五.掌握铸件产生变形和裂纹的根本原因。 铸件产生变形和裂纹的根本原因:铸造内应力(残余内应力) 六.掌握预防热应力的基本途径。 预防热应力的基本途径:缩小铸件各部分的温差,使其均匀冷却。借助于冷铁使铸件实现同时凝固。

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