金属材料第四章练习题
第四章练习题（金属热加工）
一、选择题（每题3分共分）
1、在铸造生产的各种方法中，最基本的方法是（）
A、金属型铸造
B、熔模铸造
C、压力铸造
D、砂型铸造
2、型芯是为了获得铸件的（）
A、外形
B、尺寸
C、内腔
D、表面
3、冒口的主要作用是（）
A、集渣
B、补缩
C、结构需要
D、防止砂粒进入
4、下列属于自由锻的特点的是（）
A、精度高
B、精度低
C、生产率高
D、可大批生产
5、下列属于锻造特点的是（）
A、省料
B、生产率低
C、降低力学性能
D、适应性差
6、下列属于模锻特点的是（）
A、成本低
B、效率低
C、操作复杂
D、尺寸精度高
7、锻造前对金属进行加热的目的是（）
A、提高塑性
B、降低塑性
C、增加变形抗力
D、以上都不正确
8、利用模具使胚料变形而获得锻件的方法称为（）
A、机器自由锻
B、手工自由锻
C、模锻
D、胎模锻
9、以下冲压工序中，属于冲裁工序的是（）
A、落料
B、拉深
C、挤压
D、弯曲
10、大量生产2mm厚的低碳钢垫圈，适于采用（）
A、自由锻
B、胎模锻
C、板料冲压
D、模锻
11、玻璃产业时（）
A、需加热
B、不需加热
C、需预热
D、以上的不正确
12、使胚料高度缩小，横截面积增大的锻造工序是（）
A、冲孔
B、镦粗
C、拔长
D、弯曲
13、落料冲下来的部分是（）
A、废料
B、制件
C、废料或制件
D、以上的不正确
14、下列符合焊接特点的是（）
A、设备复杂
B、成本高
C、可焊不同类型的金属材料
D、焊缝密封性差
15、下列属于溶焊的是（）
A、电弧焊
B、电阻焊
C、摩擦焊
D、火焰焊
16、利用作为热源的焊接方法是（）
A、溶焊
B、气焊
C、压焊
D、钎焊
17、直流弧焊正接法用于焊（）
A、铸铁
B、有色金属
C、薄件
D、厚件
18、焊接时尽可能将工件放置的焊接位置是（）
A、立焊
B、平焊
C、横焊
D、仰焊
19、焊接时，为了防止铁水下流，焊条直径一般不超过（）
A、1mm
B、2mm
C、10mm
D、4mm
20、焊接时，电焊电流主要根据（）来选择。
A、焊接方法
B、焊条直径
C、焊接接头
D、坡口
21、焊接时，像焊缝中所添加的有益元素来源于（）。
A、焊芯
B、药皮
C、空气
D、工件
22、焊条型号E4303中43表示（）。
A、焊条直径
B、焊条长度
C、直流焊条
D、熔敷金属抗拉程度的最小值
23、焊接时形成熔池的金属来源于（）。
A、工件的融化
B、焊条的熔化
C、焊条和工件的熔化
D、以上都不对
24、关于焊芯的作用，以下描述正确的是（）。
A、作为电极
B、保护焊缝
C、向焊缝添加有益元素
D、以上都不正确
25、焊接时，焊条横向摆动的目的是（）。
A、形成窄的焊缝
B、形成宽的焊缝
C、焊透焊件
D、引弧
26、气焊时常用的气体是（）。
A、二氧化碳
B、氩气
C、氧气
D、空气
27、气焊常用于焊（）。
A、厚板件
B、不锈钢
C、大直径环状焊缝
D、薄板件
28、氩弧焊主要用于焊（）。
A、厚板件
B、不锈钢
C、薄板件
D、以上都不对
29、带轮、法兰盘等形状较复杂的零件毛坯可选用（）。
A、锻件
B、铸件
C、型材
D、冲压件
30、最适合制造内腔形状复杂零件的方法是（）。
A、铸造
B、压力
C、焊条和工件的熔化
D、以上都不正确
31、在铸造生产的各种方法中，最基本的方法是（）。
A、金属型铸造
B、熔模铸造
C、压力铸造
D、砂型铸造
32、板材冲压时（）。
A、需加热
B、不需加热
C、需预热
D、以上的都不对
33、墩粗时，胚料端面应平整并与轴线（）。
A、垂直
B、平行
C、可歪斜
D、以上都不对
二、判断题
1、气锤靠静压力使金属变形（）。
2、自由锻的工序分为基本工序、辅助工序和精整工序。基本工序包括墩粗、拔长和冲
孔。（）
3、使胚料横截面积减小而长度增加的锻造工序称为拔长（）。
4、用冲裁模延封闭轮廓线冲切时，冲下部分是废料，称为落料。（）
5、在冲床的一次行程中，在同一工位上同时完成两道或两道以上冲压工序的冲模称为
复合冲模。（）
6、铸型分为两半，铸型型腔位于上下两个沙箱内。（）
7、
三、简答题
1、铸造生产有哪些优缺点？
2、砂型铸造的一般工艺流程包括哪些？
3、什么是浇注系统？浇注系统各部分作用是什么？
4、锻压加工有哪些特点？
5、自由锻有哪些基本工序？
6、模锻、胎模锻与自由锻相比，有哪些优缺点？
7、冲压有哪些基本工序？
8、冲孔和落料有何异同点？
9、什么是焊条电弧焊？其原理和特点是什么？
10、焊条的药皮和焊芯各起什么作用？
11、焊接的接头形式有哪些？
12、焊接电流怎样选择？
13、焊接位置有哪几种形式？
14、焊条直径怎样选择？
第四章金属材料及热处理
第四章答案 1．解释名词：①滑移、②加工硬化、③回复、④再结晶 答：①滑移：晶体的一部分沿着一定的晶面(滑移面)和晶向(滑 移方向)相对于另一部分产生相对滑动的过程。滑移变形有如下特点: 滑移只能在切应力作用下发生。滑移常沿晶体中原予密度最大的晶面和晶向发生。 ②加工硬化：随着塑性变形量的增加，金属的强度、硬度升高， 塑性、韧性下降这种现象称为加工硬化。 ③回复：回复是指当加热温度较低时，仅使金属的点缺陷和位错 近距离运动(如大量的空位移动到表面或与间隙原于合并；异号位错在同一滑移面上合并消失)而使晶格畸变减少，内应力显著降低的过程。 ④再结晶：金属的组织和性能又重新恢复到冷性变形前的状态。 而且结晶出的晶格与变形前完金一样，所以称为再结晶过程 2．用手来回弯折一根铁丝时，开始感觉省劲，后来逐渐感到有些费劲，最后铁丝被弯断。试解释过程演变的原因? 答：铁丝在塑性变形前的塑性、韧性好，容易变形；用手来回弯 折铁丝时感觉省劲；随着变形量的增加，金属的强度、硬度升高，塑性、韧性下降产生了加工硬化。所以后来逐渐感到有些费劲了。3．当金属继续冷冲压有困难时，通常需要进行什么热处理？为什么? 答：金属的塑性变形，不仅会使金属的晶粒破碎拉长，而且还会 使位错等晶格缺陷大量增加，从而使金属产生加工硬化和残余内应
力，这些不仅会造成金属进一步加工的困难，而且还会引起一系列的性能变化。所以，金属在塑性变形之后或在其加工变形的过程中，需要进行的热处理是退火，即对金属进行一定温度的加热，便其组织从不稳定的状态趋于稳定的状态，性能得以恢复。退火的目的是①为了消除加工硬化，以便进一步加工，②为了保留其加工硬化性能，仅只减小其残余内应力，或改善某些理化性能。 4．热加工对金属组织和性能有什么影响?钢材在热加工(如锻造)时，为什么不产生加工硬化现象? 答：热加工能消除铸态金属与合金的某些缺陷，如使气孔焊合， 使粗大的树枝晶和柱状晶破碎，从而使材料组织致密，晶粒细化，成分均匀，力学性能提高。 热加工使铸态金属中的夹杂物及枝晶偏析沿变形方向拉长，便枝 晶间富集的杂质及夹杂物的分布逐渐与变形方向一致，形成彼此一致的宏观条纹，称为流线，由这种流线所体现的组织称为纤维组织。纤维组织使钢产生各向异性，与流线平行的方向强度高，而垂直方向上强度低，在制订加工工艺时，应使流线分布合理，尽量便流线与工件工作时所受到的最大拉应力方向一致，与剪切或冲击应力方向相垂直。 在热加工亚共析钢时，常发现钢中的铁素体与珠光体呈带状或层 状分布，这种组织称为带状组织。带状组织是由于枝晶偏析或夹杂物在压力加工过程中被拉长所造成的。带状组织不仅降低钢的强度，而且还降低塑性和冲击韧度。轻微的带状组织可通过多次正火或高温扩
金属材料学(戴起勋版)第4章整理答案
4-1 在使用性能和工艺性能的要求上，工具钢和机器零件用钢有什么不同？ 工具钢使用性能： （1）硬度。工具钢制成工具经热处理后具有足够高的硬度。工具在高的切削速度和加工硬材料所产生高温的受热条件下，仍能保持高的硬度和良好的红硬性。 （2）耐磨性。工具钢具有良好的耐磨性，即抵抗磨损的能力。工具在承受相当大的压力和摩擦力的条件下，仍能保持其形状和尺寸不变。 （3）强度和韧性。工具钢具有一定的强度和韧性，使工具在工作中能够承受负荷、冲击、震动和弯曲等复杂的应力，以保证工具的正常使用。 （4）其他性能。由于各种工具的工作条件不同，工具用钢还具有一些其他性能，如模具用钢还应具有一定的高温力学性能、热疲劳性、导热性和耐磨腐蚀性能等。 工艺性能: （1）加工性.工具钢应具有良好的热压力加工性能和机械加工性能，才能保证工具的制造和使用。钢的加工性取决于化学成分、组织的质量。 （2）淬火温度范围.工具钢的淬火温度应足够宽，以减少过热的可能性。 （3）淬硬性和淬透性. 淬硬性是钢在淬火后所能达到最高硬度的性能。淬硬性主要与钢的化学成分特别是碳含量有关，碳含量越高，则钢的淬硬性越高。淬透性表示钢在淬火后从表面到内部的硬度分布状况。淬透性的高低与钢的化学成分、纯洁度、晶粒度有关。根据用于制造不同的工具，对这两种性能各有一定的要求。 （4）脱碳敏感性. 工具表面发生脱碳，将使表面层硬度降低，因此要求工具钢的脱碳敏感性低。在相同的加条件下，钢的脱碳敏感性取决于其化学成分。 （5）热处理变形性. 工具在热处理时，要求其尺寸和外形稳定。 （6）耐削性.对很制造刀具和量具用钢。要求具有良好的磨削性。钢的磨削性与其化学成分有关，特别是钒含量，如果钒质量分数不小于0.50%则磨削性变坏。 机器零件用钢使用性能： （1）较高的疲劳强度和耐久强度。 （2）高的屈服强、抗拉强度以及较高的断裂抗力。 （3）良好的耐磨性和接触疲劳强度。 （4）较高的韧性，以降低缺口敏感性。 工艺性能： 通常机器零件的生产工艺：型材→改锻→毛坯热处理→切削加工→最终热处理→磨削 以切削加工性能和热处理工艺性能为机器零件用钢的主要工艺性能。 4-2工具钢常要做那些力学性能试验？测定哪些性能指标？为什么？ 强度、塑性：静弯或扭转试验→弯曲强度、挠度和扭转强度、扭转角； 韧度：一般采用无缺口式样； 硬度：一般硬度60HRC以上，钢中存在的大量碳化物可提高2~3HRC; 淬透性：断口法→碳素工具钢和低合金工具钢；端淬法→合金工具钢，以端淬曲线上60HRC 处距水冷端距离表示。淬透性作用强弱顺序： Si、Mn、Mo、Cr、Ni 热稳定性：（钢在较高温度下保持一定强度的性质）对高速钢，通常是红硬性；
第四章：无机非金属材料.
第四章：无机非金属材料 本章主要内容 无机非金属材料概论 结构陶瓷材料 功能陶瓷材料 传统日用、建筑材料 什么是无机非金属材料 金属材料和有机高分子材料以外的固体材料通称为无机非金属材 料。 主要特性： 熔点高、硬度高、化学稳定性好、耐高温、耐腐蚀、耐磨损、耐氧 化、弹性模量大、强度高。一般为脆性材料 陶瓷材料的物质结构 陶瓷材料的结合键 陶瓷材料的组成相的结合键为离子键（MgO、Al2O3）、共价键（金 刚石、Si3N4）以及离子键与共价键的混合键 以离子键结合的晶体称为离子晶体。离子晶体在陶瓷材料中占有很 重要的地位。它具有强度高、硬度高、熔点高、等特点。但这样的 晶体脆性大，无延展性，热膨胀系数小，固态时绝缘，但熔融态可 导电等特点。金属氧化物晶体主要以离子键结合，一般为透明体。 以共价键结合的晶体称为共价晶体。共价晶体具有方向性和饱和性， 因而共价键晶体的原子堆积密度较低。共价键晶体具有强度高、硬 度高、熔点高、结构稳定等特点。但它脆性大，无延展性，热膨胀 系数小，固态、熔融态时都绝缘。最硬的金刚石、SiC、Si3N4、BN 等材料都属于共价晶体。 陶瓷材料的相组成 晶体相 晶体相是陶瓷材料最主要的组成相，主要是某些固溶体或化合物， 其结构、形态、数量及分布决定了陶瓷材料的特性和应用。晶体相 又分为主晶相、次晶相和第三相。陶瓷中晶体相主要有含氧酸盐（硅 酸盐、钛酸盐等）、氧化物（MgO、Al2O3）、非氧化物（SiC，Si3N4） 等。 硅氧四面体是硅酸盐陶瓷中最基本的结构单元。
玻璃相 玻璃相是陶瓷材料中原子不规则排列的组成部分，其结构类似于玻 璃。 玻璃相的作用是：将分散的晶体相粘结起来，填充晶体之间的空隙， 提高材料的致密度；降低烧成温度，加快烧结过程；阻止晶体转变、 抑止晶粒长大。 玻璃相对陶瓷强度、介电常数、耐热性能是不利的。 气相（气孔） 陶瓷中气孔主要是坯体各成分在加热过程中单独或互相发生物理、 化学作用所生成的空隙。这些空隙可由玻璃相来填充，还有少部分 残留下来形成气孔。 气孔对陶瓷的性能是不利的。它降低材料的强度，是造成裂纹的根 源。 陶瓷材料的晶体缺陷 点缺陷 陶瓷材料晶体中存在的置换原子、间隙原子和空位等缺陷称之为点 缺陷。陶瓷材料的很多性质如导电性与点缺陷有直接关系。此外， 陶瓷材料的烧结、扩散等物理化学过程也与点缺陷有关。 线缺陷 位错是陶瓷材料晶体中存在线缺陷。陶瓷材料中位错形成所需要的 能量较大，因此，不易形成位错。陶瓷材料中位错密度很低。 陶瓷材料主要是离子键和共价键。这两种结合键造成位错的可动性 降低。当位错滑移事，离子键中同号离子相斥，导致离子键断裂； 而共价键的方向性和饱和性，具有确定的键长和键角，位错的滑移 也会导致共价键的破断。 面缺陷 陶瓷材料一般是多晶材料。多晶材料中存在的晶界和亚晶界就是陶 瓷材料中的面缺陷。 我们知道晶粒细化可以提高材料的强度。晶界对金属材料和陶瓷材 料强度的提高作用机理是不同的。对金属材料来说，晶界阻碍位错 的运动，从而强化了材料；而对陶瓷材料来说，利用晶界两侧晶粒 取向的不同来阻止裂纹的扩展，提高强度 陶瓷材料的性能特点 力学性能 硬度 陶瓷的硬度很高，多为1000Hv～1500Hv（普通淬火钢的硬度500～800Hv）。陶瓷硬度高的原因是离子晶体中离子堆积密度大、以及共 价晶体中电子云的重叠程度高引起的。 刚度 陶瓷的刚度很高。刚度是由弹性模量衡量的，而弹性模量又反映其 化学键的键能。离子键和共价键的键能都要高于金属键，因此陶瓷 材料的弹性模量要高于金属材料。 强度 陶瓷材料的强度取决于键的结合力，理论强度很高。但陶瓷中由于
第四章金属材料的性能金属的工艺性能
第四章金属材料的性能 第二节金属的工艺性能 下列指标中属于金属材料的工艺性能的是________。 A．热膨胀性 B．铸造性 C．冲击韧性 D．耐腐蚀性 常用金属材料中铸造性优良的材料是________，可锻性好的是________，焊接性能好的是________。 A．低碳钢/高碳钢/合金钢 B．灰铸铁/中、低碳钢/低碳钢 C．中、低碳钢/灰铸铁/低碳钢 D．高碳钢/低碳钢/灰铸铁 下列关于金属材料的工艺性能的描述不正确的是________。 A．低碳钢具有良好的可焊性，而铝合金的可焊性很差 B．金属材料的热处理性主要用淬透性、淬硬性、晶粒长大倾向及回火脆性等来衡量 C．金属材料的可锻性是其承受压力加工的能力 D．可锻性的好坏取决于材料的强度和变形抗力 金属材料的工艺性能包括________。 Ⅰ．热硬性；Ⅱ．铸造性；Ⅲ．可焊性；Ⅳ．疲劳强度；Ⅴ．锻造性；Ⅵ．蠕变。A．Ⅱ+Ⅲ+Ⅳ B．Ⅰ+Ⅱ+Ⅴ C．Ⅱ+Ⅴ+Ⅵ D．Ⅱ+Ⅲ+Ⅴ 下列说法正确的是________。 A．差不多所有的金属材料和塑料都可以铸造 B．压力加工性主要取决于材料的塑性 C．焊接性能的好坏取决于焊缝产生的裂纹、气孔等倾向 D．钢比铸铁的切削性好 铸造性好的金属材料除具有流动性好，收缩小的特性外，还应具有________小的性能。 A．气孔 B．残余应力 C．疏松 D．偏析 铸造性好的金属材料应具有________性能小或好的特点。 Ⅰ．膨胀；Ⅱ．收缩；Ⅲ．偏析；Ⅳ．应力；Ⅴ．流动性；Ⅵ．晶粒。
A．Ⅱ+Ⅲ+Ⅳ B．Ⅰ+Ⅱ+Ⅴ C．Ⅱ+Ⅲ+Ⅴ D．Ⅱ+Ⅴ+Ⅵ 液态金属凝固后化学成分不均匀的现象称________。 A．气孔 B．残余应力 C．疏松 D．偏析 金属材料的可锻性好坏取决于材料的塑性和________。 A．硬度 B．强度 C．弹性 D．刚性 下列材料中的可锻性最好的是________。 A．低碳钢 B．中碳钢 C．高碳钢 D．铸铁 可锻性好坏取决于材料的________。 A．塑性与变形抗力 B．硬度与强度 C．塑性与硬度 D．硬度与刚度 金属材料承受压力加工的能力称为________。 A．塑性 B．可锻性 C．冷变形工艺性 D．韧性 金属材料的可锻性取决于材料的________。 Ⅰ．强度；Ⅱ．塑性；Ⅲ．韧性；Ⅳ．变形抗力；Ⅴ．刚性；Ⅵ．弹性。A．Ⅱ+Ⅲ+Ⅳ B．Ⅰ+Ⅱ+Ⅳ C．Ⅰ+Ⅱ+Ⅴ D．Ⅱ+Ⅳ 下列金属材料中，焊接性最差的是________。 A．低碳钢
第四章金属材料的性能金属的晶体结构
第四章金属材料的性能 第一节金属的机械性能 下列金属材料中属于脆性材料的是________。 A．低碳钢 B．铸铁 C．锰钢 D．铜 应力集中对塑性材料和脆性材料强度的影响分别是________。 A．小和大 B．大和小 C．大和大 D．小和小 金属材料在常温下的机械性能包括刚度、强度、硬度、疲劳极限、冲击韧性和________。 A．塑性 B．弹性 C．脆性 D．热硬性 测定金属材料的力学性能，常用的试验有________。 A．拉伸试验、硬度试验、再结晶试验、冲击试验 B．拉伸试验、硬度试验、再结晶试验、疲劳试验 C．拉伸试验、硬度试验、冲击试验、疲劳试验 D．拉伸试验、疲劳试验、再结晶试验、冲击试验 关于金属材料的机械性能，下列说法不正确的是________。 A．衡量金属材料的塑性，断面收缩率较延伸率更好 B．弹性模量是衡量金属材料刚度的指标 C．硬度是金属表面抵抗局部塑性变形的能力 D．材料的屈服强度较小，则零件的储备强度小，工作可靠性差 关于金属材料的机械性能，下列说法不正确的是________。 A．衡量金属材料的塑性，延伸率较断面收缩率更好 B．弹性模量是衡量金属材料刚度的指标 C．硬度是金属表面抵抗局部塑性变形的能力 D．常用的硬度指标有HB，HR，HV及HM共4种 金属材料在常温下的机械性能包括________。 Ⅰ．塑性；Ⅱ．弹性；Ⅲ．脆性；Ⅳ．热硬性；Ⅴ．强度；Ⅵ．冲击韧性。A．Ⅰ+Ⅱ+Ⅲ+Ⅳ B．Ⅰ+Ⅴ+Ⅵ C．Ⅱ+Ⅴ+Ⅵ
D．Ⅱ++Ⅲ+Ⅴ+Ⅵ 不同金属材料相比，刚度越大，其________越大。 A．弹形变量 B．塑性变形量 C．弹性模量 D．变形量 零件在工作状态中承受载荷作用不会发生破坏，但不允许产生过量的弹性变形的衡量指标是________。 A．硬度 B．塑性 C．强度 D．刚度 材料的弹性模量E与________无关。 A．材料金属本性 B．晶格类型 C．原子间距 D．显微组织 在一定的应力作用下，金属材料的刚度越大，则其变形量________。 A．越大 B．越小 C．不变 D．不一定 材料的弹性模量E主要取决于材料________。 Ⅰ．金属本性；Ⅱ．晶格类型；Ⅲ．显微组织；Ⅳ．原子间距；Ⅴ．尺寸。A．Ⅰ+Ⅱ+Ⅳ+Ⅴ B．Ⅰ+Ⅱ+Ⅲ+Ⅳ C．Ⅰ+Ⅱ+Ⅳ D．Ⅰ+Ⅱ+Ⅲ+V 金属材料的刚度与________有关。 Ⅰ．弹性模量E；Ⅱ．热处理；Ⅲ．零件截面积；Ⅳ．材料内分子间作用力；Ⅴ．强度；Ⅵ．塑性。 A．Ⅱ+Ⅲ+Ⅳ B．Ⅰ+Ⅲ C．Ⅱ+V D．Ⅱ+Ⅳ+Ⅵ 低碳钢拉伸试验中，经过________阶段后，材料开始产生塑性变形。 A．弹性