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工程材料及机械制造基础习题答案

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工程材料及机械制造基础习题答案

.《工程材料及机械制造基础》习题参考答案

第一章材料的种类与性能(P7)

1、金属材料的使用性能包括哪些?

力学性能、物理性能、化学性能等。

2、什么是金属的力学性能?它包括那些主要力学指标?

金属材料的力学性能:金属材料在外力作用下所表现出来的与弹性和非弹性反应相关或涉及力与应变关系的性能。主要包括:弹性、塑性、强度、硬度、冲击韧性等。

3、一根直径10mm的钢棒,在拉伸断裂时直径变为8.5mm,此钢的抗拉强度为450Mpa,问此棒能承受的最大载荷为多少?断面收缩率是多少?

F=35325N ψ=27.75%

4、简述洛氏硬度的测试原理。

以压头压入金属材料的压痕深度来表征材料的硬度。

5、什么是蠕变和应力松弛?

蠕变:金属在长时间恒温、恒应力作用下,发生缓慢塑性变形的现象。

应力松弛:承受弹性变形的零件,在工作过程中总变形量不变,但随时间的延长,工作应力逐渐衰减的现象。

6、金属腐蚀的方式主要有哪几种?金属防腐的方法有哪些?

主要有化学腐蚀和电化学腐蚀。

防腐方法:

1)改变金属的化学成分;2)通过覆盖法将金属同腐蚀介质隔离;3)改善腐蚀环境;4)阴极保护法。

第二章材料的组织结构(P26)

1、简述金属三种典型结构的特点。

体心立方晶格:晶格属于立方晶系,在晶胞的中心和每个顶角各有一个原子。每个体心立方晶格的原子数为:2个。塑性较好。

面心立方晶格:晶格属于立方晶系,在晶胞的8 个顶角和6个面的中心各有一个原子。每个面心立方晶格的原子数为:4个。塑性优于体心立方晶格的金属。密排六方晶格:晶格属于六方棱柱体,在六棱柱晶胞的12个项角上各有一个原子,两个端面的中心各有一个原子,晶胞内部有三个原子。每个密排六方晶胞原子数为:6个,较脆

2、金属的实际晶体中存在哪些晶体缺陷?它们对性能有什么影响?

存在点缺陷、线缺陷和面缺陷。使金属抵抗塑性变形的能力提高,从而使金属强度、硬度提高,但防腐蚀能力下降。

3、合金元素在金属中存在的形式有哪几种?各具备什么特性?

存在的形式有固溶体和金属化合物两种。合金固溶在金属中引起固溶强化,使合金强度、硬度提高,塑性、韧性下降。金属化合物提高合金的强度和硬度。4、什么是固溶强化?造成固溶强化的原因是什么?

固溶强化:因溶质原子的溶入引起合金强度、硬度升高的现象。

原因:固溶体中溶质原子的溶入引起晶格畸变,使晶体处于高能状态。

5、简述聚合物大分子链的结构与形态。它们对高聚物的性能有何影响?

聚合物大分子链的结构分为线性结构和体型结构。线性结构具有良好的塑性和弹性,加热可软化,冷却后变硬,易于成形,可反复使用。体型结构有较好的耐热性、尺寸稳定和机械强度,但弹性、塑性低,脆性大,不能塑性加工,不能反

复使用。

6、陶瓷的典型组织由哪几种组成?它们各具有什么作用?

由晶体相、玻璃相和气相组成。晶体相晶粒细小晶界面积大,材料强度大,空位和间隙原子可加速烧结时的的扩散,影响其物理性能;玻璃相起黏结分散的晶体相降低烧结温度,抑制晶体长大和充填空隙等作用;气相造成应力集中,降低强度、降低抗电击穿能力和透明度。

7、从结构入手比较金属、高聚物、陶瓷三种材料的优缺点。

8、金属结晶的基本规律是什么?

金属结晶由形核和长大两部分组成,并存在过冷度。

9、如果其他条件相同,试比较在下列铸造条件下,铸件晶粒的大小。(1)金属型浇注与砂型浇注。金属型浇注晶粒小。

(2)铸成薄件与铸成厚件。铸成薄件晶粒小。

(3)浇注时采用振动与不采用振动。采用振动晶粒小。

10、过冷度与冷却速度有何关系?它对金属结晶过程有何影响?对铸件晶粒大小有何影响?

冷却速度越快过冷度越大,使晶核生长速度大于晶粒长大速度,铸件晶粒得到细化。冷却速度小时,实际结晶温度与平衡温度趋于一致。

11、何为共晶反应、匀晶反应共析反应?试比较三种反应的异同点。

共晶反应:从某种成分固定的合金溶液中,在一定恒温下同时结晶出两种成分和结构都不同的固相的反应。

共析反应:由一种固相在恒温下同时转变成两种新的固相的反应。

匀晶反应:两组元组成的合金系,在液态无限互溶,在固态也能无限互溶,形成固溶体的反应。

12、Pb-Sn相图如图2-29所示。

(1)试标出尚未标注的相区的组织;

(2)指出组织中含β

最多和最少的成分;

(3)指出共晶体最多和最少的成分;

(4)指出最容易和最不容易产生枝晶偏析的成分:

(5)初生相α和β、共晶体α+β、二次相α

Ⅱ及β

,它们在组织形态上的区别?

画出它们的组织示意图。

13、已知A(熔点为600℃)与B(熔点为500℃)在液态无限互溶,在固态300℃时A溶于B的最大质量分数为30%,室温时为10%,但B不溶于A;在300℃时B 的质量分数为40%的液态合金发生共晶反应,现要求:

(1)做出A-B合金相图;

(2)分析A的质量分数分布为20%、45%、80%等合金的结晶过程。

14、为什么铸造合金常选用接近共晶点的合金?为什么要进行压力加工的合金常选用单相固溶体成分的合金?

近共晶点的合金熔点低,结晶范围小,铸造性能好。单相固溶体成分的合金具有良好的塑性和小的变形抗力,可锻性好。

15、何谓α、γ、Fe

3C、C、P、A、L

d

、(L

d

`)?它们的结构、组织形态、力学

性能有何特点?

α为铁素体,Fe3C为渗碳体,C为碳元素,P为珠光体,γ、A为奥氏体,L d为高莱氏体,(L

d

`)为低温莱氏体。

α为体心立方结构,溶碳量低,强度、硬度低,塑性、韧性好。γ、A是碳在γ—Fe中形成的间隙固溶体,为面心立方结构,溶碳量较大,是高温组织,硬度

较低,塑性较高,易于成形。Fe

3

C是铁和碳的金属化合物,含碳量6.69%,硬度很高,脆性很大,塑性和韧性几乎为零。P是铁素体与渗碳体的机械混合物,碳

的分数为0.77%,具有良好的力学性能。L

d 是奥氏体与渗碳体的机械混合物,(L

d

`)是珠光体与渗碳体的机械混合物,含碳量4.3%,力学性能与渗碳体接近。16、碳钢与铸铁两者的成分、组织和性能有何差别?并说明原因。

碳含量小于2.11%是碳钢,大于2.11%是铸铁;碳钢中的碳与铁以金属化合物的形式存在,而铸铁中的碳以游离石墨的形式存在;碳钢的力学性能较好,其硬度、强度随含碳量的增加而增加,塑性、韧性随含碳量的增加而下降,铸铁的力学性能取决于石墨的形状、大小及分布;铸铁的铸造性能优于碳钢;铸铁不能进行压力加工,其焊接性能远不及碳钢。

17、分析碳的质量分数分别为0.20%、0.60%、0.80%、1.0%的铁碳合金从液态缓慢冷至室温时的结晶过程和室温组织。指出这四种成分组织与性能的区别。

碳的质量分数为0.20%、0.60%的铁碳合金均属于亚共析钢,从液态缓慢冷至室温时的结晶过程为:经过AC线时从液态中结晶出A,经过AE线时全部结晶为A,经过GS线时由于贫碳有F析出,经过PSK线时剩余的A转变为P,室温组织为P+F。并随碳的质量分数的增加P增加,F减少。

碳的质量成分分别为0.80%、1.0%的铁碳合金均属于过共析钢,从液态缓慢冷至室温时的结晶过程为:经过AC线时从液态中结晶出A,经过AE线时全部结晶为A,经过ES线时由于富碳有Fe3CⅡ析出,经过PSK线时剩余的A转变为P,室温组织为P+ Fe3CⅡ。并随碳的质量分数的增加Fe3CⅡ增加,P减少。

由于F、P、Fe3CⅡ,的力学性能上的差异,随碳的质量分数的增加铁碳合金的强度和硬度增加,而塑性和韧性下降。

18、渗碳体有哪5种基本形态,它们的来源和形态有何区别?

一次渗碳体是从液体中直接析出,呈长条形;二次渗碳体从奥氏体中析出,沿晶界呈网状;三次渗碳体从铁素体中析出,沿晶界呈小片或粒状;共晶渗碳体是同奥氏体相关形成,在莱氏体中为连续的机体;共析渗碳体同铁素体相关形成,呈交替片状。

19、根据Fe- Fe3C相图,说明产生下列现象的原因。

(1)碳的质量分数为1.0%的钢比碳的质量分数为0.5%的钢硬度高。

(2)低温莱氏体的塑性比珠光体的塑性差。

(3)捆扎物体一般用铁丝,而起重机起吊重物却用钢丝绳。

(4)一般要把钢材加热到高温下(1000~1250℃)进行热轧或锻造。

(5)钢适宜于通过压力成形,而铸铁适宜于通过铸造成形。

(1)钢随碳的质量分数的增加铁素体减少,而渗碳体增加。渗碳体的硬度比铁素体的硬度高。

(2)低温莱氏体由珠光体和渗碳体组成,珠光体塑性较好,而渗碳体的塑性几乎为零。

(3)捆扎物体需材料有一定的塑性,而起吊重物需材料有一定的强度和硬度。钢材随碳的质量分数的增加强度、硬度增加,塑性、韧性下降。

(4)把钢材加热到高温下(1000~1250℃),钢为单相奥氏体组织。其塑性好,变形抗力小。

(5)加热到高温下(1000~1250℃),钢为单相奥氏体组织。其塑性好,变形抗力小利于压力成形;而钢的流动性差,在冷却的过程中收缩率大,铸造性能比铸铁差。铸铁结晶温度范围窄,流动性好,在冷却的过程中收缩率小,铸造性能好;但其属于脆性材料,不能压力成形。

第三章金属热处理及表面改性(40)

1、钢的热处理的基本原理是什么?其目的和作用是什么?

钢的热处理是将钢在固态下、在一定的介质中施以不同的加热、保温和冷却来改变钢的组织,从而获得所需性能的一种工艺。原理:同素异构转变;其目的和作用:充分发挥材料的潜力,提高零件使用性能,延长使用寿命。改善材料的加工性能。。

2、什么是连续冷却与等温冷却?两种冷却方式有何差异?试画出共析钢过冷奥氏体的这两种冷却方式的示意图,并说明图中各个区域、各条线的含义。

等温冷却:先将已奥氏体化的钢快冷至A1线以下一定温度,成为过冷奥氏体。进行保温,使奥氏体在等温下进行组织转变。转变完后再冷却至室温。

连续冷却:将已奥氏体化的钢冷却,使其在温度连续下降的过程中发生组织转变。等温冷却所得组织单一,分为珠光体、贝氏体和马氏体。连续冷却所得组织不均匀,是几种转变产物的复合。

示意图见书P30、P32。

3、A在等温冷却转变时,按过冷度的不同可以获得哪些组织?

可以获得:珠光体、索氏体、托氏体(屈氏体)、贝氏体和马氏体。

4、退火的主要目的是什么?常用的退火方法有哪些?

退火的主要目的(1)降低钢的硬度,使其易于切削加工;(2)提高钢的塑性和韧性,以易于切削和冷变形加工;(3)消除钢中的组织缺陷,为热锻、热轧或热处理作好组织准备;(4)消除前一工序中所产生的内应力,以防变形或开裂。常用的退火方法:完全退火、等温退火、球化退火(不完全退火)、均匀化退火(扩散退火)、去应力退火和再结晶退火等。

5、完全退火与不完全退火在加热规范、组织转变和运用上有何不同?为什么亚共析钢一般不采用不完全退火,共析钢不采用完全退火?

完全退火:将钢加热至Ac3以上30℃—50℃,保温一定时间,缓慢冷却的工艺。奥氏体转变为珠光体和铁素体。适用于亚共折成分的中碳钢和中碳合金钢的铸、锻件及热轧型材。目的:细化晶粒,消除内应力,降低硬度和改善切削加工性能。不完全退火:将钢加热到Ac1以上20℃—30℃,保温后,缓慢冷却的工艺。适用于。共析或过共析钢。使P中的片状Fe3C和网状二次Fe3C球化,转变成球状Fe3C目的:降低钢的硬度,改善切削加工性,并减少随后淬火时的形变、开裂倾向,为淬火作组织准备。

6、正火与退火的主要区别是什么?如何选用?

正火的冷却速度比退火稍快,过冷度稍大。组织较细,强度、硬度较高。

选用:(1)从切削加工性方面考虑,低碳钢用正火提高硬度,而高碳钢用退火降低硬度,以便于切削加工。(2)从使用性能上考虑,对零件性能要求不高,可用正火作为最终热处理;当零件形状复杂、厚薄不均时,采用退火;对中、低碳钢,正火比退火力学性能好。(3)从经济上考虑,正火冷却不占用设备,操作简便,生产周期短,能耗少,故在可能条件下,应优先考虑正火处理。

7、淬火的目的是什么?常用的淬火方法有哪几种?

淬火目的:提高钢的强度、硬度和耐磨性。方法有:单液淬火、双液淬火、分级淬火、等温淬火等。

8、为什么要进行表面淬火?常用的淬火方法有哪些?各用在什么场合?

为使零件表面具有高的硬度和耐磨性。分为感应加热淬火和火焰淬火。感应加热淬火适宜大批量生产,火焰淬火适宜单件或小批量生产的大型零件和需要局部表面淬火的零件。

9、淬透性与淬硬深度、淬硬性有哪些区别?影响淬透性的因素有哪些?

淬透性指钢在淬火时获得M的能力,在规定的淬火条件下决定着钢材淬硬深度和硬度分布。而淬硬深度虽然取决于钢的淬透性,但规定条件改变,淬硬深度改变。淬硬性是指钢在淬火时所获得的最高硬度,反映钢材在淬火时的硬化能力取决于M的碳的质量分数。影响淬透性的因素有钢材的化学成分和A化条件(临界冷却速度)。

10、回火的目的是什么?常用的回火操作有哪些?试指出各种回火操作得到的组织、性能及运用范围?

回火的目的:(1)降低脆性;(2)消除或减少内应力,防止变形和开裂;(3)获得工件所要求的使用性能;(4)稳定组织;

低温回火:150 ~ 250 ℃。回火马氏体。高硬耐磨。刃具,轴承,冷作磨具等。中温回火:350 ~ 500 ℃。回火屈氏体。高的屈服极限,弹性极限和韧性。弹簧,热作磨具。

高温回火(调质处理):500 ~ 650 ℃。回火索氏体。较好的综合机械性能。连杆,轴,齿轮等。

11、什么是调质?调质的主要目的是什么?钢在调质后是什么组织?

调质:淬火后高温回火。目的:使钢得到综合的力学性能。调质后的组织为索氏体。

12、指出下列工件的淬火及回火温度,并说明回火后获得的组织及其大致硬度。(1)45钢小轴(要求综合性能)

淬火温度Ac3以上30~50℃,回火温度500~650℃,回火后获得的组织为索氏体,硬度大致为25~30HRC。

(2)60弹簧钢

淬火温度Ac3以上30~50℃,回火温度250~500℃,回火后获得的组织为贝氏体,硬度大致为40~50HRC。

(3)T12锉刀

淬火温度Ac1以上30~50℃,回火温度150~250℃,回火后获得的组织为马氏体,硬度大致为62~65HRC。

13、化学热处理的基本过程是什么?常用的化学热处理方法有哪些?其目的是什么?

过程:奖工件放在一定的活性介质中加热,保温,使介质中的活性原子渗入工件的表层,从而改变表层的化学成分、组织和性能。常用的化学热处理方法有渗碳、渗氮和碳氮共渗。目的是使工件心部有足够的强度和韧性,而表面具有高的硬度和耐磨性;提高工件的疲劳强度和表面耐蚀性、耐热性等。

14、渗碳、渗氮的目的是什么?试述其应用范围。

渗碳的目的:提高工件表面的硬度、耐磨性和疲劳强度等。多用于低碳钢和低碳合金钢制成的齿轮、活塞销、轴类零件等重要零件。

渗氮的目的:提高工件表面的硬度、耐磨性、耐蚀性和疲劳强度等。常用于在交变应力下工作的各种结构件。

15、机床摩擦片用于传动或主轴刹车,要求耐磨性好。选用15钢渗碳后淬火,要求渗碳层0.4~0.5mm,淬火后硬度为40~45HRC。加工工艺路线如下,试说明其中各热处理工序的目的。

下料→机加工→先渗碳后淬火及回火→机加工→回火

渗碳后淬火提高表面的硬度和耐磨性;第一次回火得到回火索氏体,得到所需的力学性能;;第二次回火消除加工硬化和残余应力并使摩擦片定型。

16、金属的氧化处理、磷化处理和钝化处理的目的是什么?试述他们在工业上的实际运用情况。

氧化处理目的是:防止金属腐蚀及机械磨损,装饰产品;消除内应力。用于精密仪器、仪表、工具、模具。

磷化处理目的是:使金属表面的吸附性、耐蚀性及减摩性得到改善。用于钢铁制品油漆层的底层、冷加工过程中的减摩及零件的防锈。

钝化处理的目的是:提高金属表面耐蚀性及装饰效果。用于电镀层的处理工艺。

17、电火花表面强化和喷丸表面强化的目的和基本原理是什么?

电火花表面强化的目的:使金属表面物理和化学性能得到改善。基本原理:在电极与工件间接上电源,由于振动器的作用使电极与工件间的放电间隙频繁变化,电极与工件间不断产生火花放电,从而使使电机电极的材料黏结、覆盖在工件上,在工件表面形成强化层。

喷丸表面强化的目的:提高材料的屈服强度及抗疲劳性能。基本原理:将大量高运动的弹丸喷射到工件表面,使其表面产生强烈的塑性变形和压应力从而获得一定厚度的强化层表面》

18、离子注入的基本原理是什么?试说明离子注入的应用情况。

基本原理:将工件放入离子注入机中,在几十至几百千伏的电压下,把所需元素的离子注入到工件表面。应用情况:提高工件的使用寿命、降低磨损速度和耐蚀能力。

第四章钢铁材料及其用途(P53)

1、碳钢按质量和用途可分为几类?试举例说明。

按钢中含碳量分为:低碳钢、中碳钢和高碳钢,低碳钢Wc≤0.25%,中碳钢Wc 在0.25%~0.6%之间,高碳钢Wc≥0.6%。

按钢的质量分为:普通碳素钢,Ws≤0.055%,Wp≤0.045%;优质碳素钢,Ws ≤0.040% Wp≤0.040%;高级优质碳素钢,Ws≤0.030%,Wp≤0.035%。

按用途可分为:碳素结构钢和碳素工具钢,碳素结构钢如15、25、40等,碳素工具如T7、T8等,碳的质量分数一般在0.60%以上。

2、分析说明优质碳素结构钢中,为什么碳的质量分数的差异会造成较大的性能差异?

优质碳素结构钢由F、P、组成,而这两种组元力学性能差异很大,随碳的质量分数的增加F减少,P增加,导致性能的差异。

3、合金钢中经常加入的合金元素有哪些?这些合金元素对钢的力学性能和热处理工艺有何影响?

合金钢中经常加入的合金元素有锰、硅、铬、镍、钼、钨、钒、钛、硼、磷和稀土等。这些合金元素对钢的力学性能的作用:1)固溶强化铁素体;2)第二相强化;3)细晶强化。对钢的热处理工艺的作用:1)提高钢的淬透性;2)提高钢的回火稳定性;3)使钢获得特殊性能。

4、什么是合金调质钢?其主要用途是什么?其所含主要合金元素有哪些?

合金调质钢:其碳的质量分数在0.3%~0.6%,经过淬火+高温回火热处理后得到回火索氏体的合金钢。主要用途:制造受力复杂,要求具有综合力学性能的重要零件。所含主要合金元素有:Cr、Mn、Ni、Mo等。

5、优质碳素钢的牌号是如何规定的?45钢的化学成分、抗拉强度、屈服强度分别是多少?

优质碳素钢的牌号是两位数,表示该钢号平均的碳的质量分数的百分数。45钢的化学成分为碳的质量分数在0.42~0.50%之间,Si在0.17~0.37之间,Mn 在0.50~0.80之间。抗拉强度600Mpa,屈服强度355Mpa。

6、什么是合金渗碳钢和合金弹簧钢?常用的钢种有哪些?

合金渗碳钢:Wc在0.15~0.25%,热处理方式渗碳后淬火加低温回火,常用钢种20Cr、20CrMnSi。合金弹簧钢:碳的质量分数在0.5~0.85%之间,经淬火、中温回火后使用的钢种,,常用钢种65Mn、50CrV。

7、试述不锈钢、耐热钢以及耐磨钢的主要合金元素。

不锈钢主要合金元素:Cr、Ni、Ti。耐热钢合金元素:Cr、Si、Al。耐磨钢合金元素:Mn。

8、碳素工具钢的牌号是如何规定的?碳素工具钢的主要用途是什么?

碳素工具钢的牌号为T+数字,其中数字表示碳的质量分数的千分之几。主要用途是作手工工具及量具。

9、指出下列合金钢的类别、用途和各合金元素的质量分数及主要作用。

(1)40CrNiMo——合金调质钢,用作制造综合力学性能良好的零件,各合金元素的质量分数均小于1.5%。

(2)60Si2Mn——合金弹簧钢,用作制造弹性极限和疲劳极限要求高的零件,Si 质量分数为2%,Mn质量分数均小于1.5%。

(3)9SiCr——低合金工具钢,用作制造手工工具量具等,各合金元素的质量分数均小于1.5%。

(4)Cr12MoV——高合金工具钢,用作制造刀具,Cr质量分数为12%,Mo、V质量分数均小于1.5%。

(5)37CrNi3——合金调质钢,用作制造综合力学性能良好的零件,Cr质量分数均小于1.5%,Ni质量分数为3%,

10、灰口铸铁可分哪几类?影响其组织和性能的因素有哪些?

分为:灰铸铁、球墨铸铁、可锻铸铁特、蠕墨铸铁。

影响其组织的因素主要是工艺方法(在浇注前加入硅铁)。影响其性能的因素有:基体组织,石墨的形态、数量、大小和分布。

11、试述灰铸铁、球墨铸铁、可锻铸铁的主要用途?并说明为什么石墨的差异会带来性能上的差异?

灰铸铁因石墨的存在,如同在钢的机体上分布有无数的孔洞,石墨的形态、数量、大小和分布,决定其性能,石墨片越多越粗大,分布越集中,影响越大;

12、三块形状和颜色完全相同的铁碳合金,分别为15钢、60钢和白口铸铁,用什么简便方法可迅速区分它们?

用划痕法比较它们的硬度,硬度从低到高分别为15钢、60钢和白口铸铁。13、灰铸铁中石墨是以什么形态存在于钢的基体上?对铸铁的使用性能有何影响?

灰铸铁中石墨以片状存在于钢的基体上,因石墨的力学性能较低,如同在钢的机体上分布有无数的孔洞,致使灰铸铁的抗拉强度、塑性、韧性比钢低得多。14、什么是石墨化过程?影响石墨化过程的因素主要有哪些?

石墨化过程:碳以石墨的形式析出的过程。即铸铁中石墨形成的过程。影响石墨化过程的因素主要有:化学成分和冷却速度。

15、灰铸铁按基体组织的差异可分为哪三种?性能上有何差异?

按基体组织的差异可分为:铁素体灰铸铁、珠光体灰铸铁和珠光体-铁素体灰铸铁。珠光体灰铸铁力学性能最好,珠光体-铁素体灰铸铁次之,铁素体灰铸铁性能最差。

16、说明下列铸铁牌号的含义。

17、如何使铸铁中的石墨的形态成团絮状形式存在?可锻铸铁是否可锻?

用碳、硅含量较低的铁液浇注成白口铁铸件,再经过长时间的高温退火形成。不可锻。

18、如何通过“球化处理”使铸铁中石墨以球状形态存在?球墨铸铁常用的热处理工艺有哪些?

在浇注前向铁液中加入适量的球化剂和孕育剂,使碳呈球状析出。球墨铸铁常用的热处理工艺——回火。

19、什么是合金铸铁?耐蚀铸铁主要添加了哪些合金元素?

向铸铁中加入某些合金元素,从而获得具有特殊性能的铸铁。耐蚀铸铁主要添加了Al、Si、Cr等合金元素。

第五章非铁材料(P72)

1、铝合金是如何分类的?各类铝合金可通过哪些途径进行强化?

铝合金分为变形铝合金(防锈铝合金、硬铝合金、超硬铝合金、锻铝合金)和铸造铝合金(铝硅合金、铝铜合金、铝镁合金、铝锌合金)两大类。

防锈铝合金——退火;硬铝合金——淬火+自然时效:超硬铝合金——淬火+人工时效:锻铝合金——淬火+人工时效;铝镁合金、铝镁合金、铝硅合金——淬火+部分时效;铝铜合金、铝锌合金——人工时效。

2、变形铝合金包括哪几类铝合金?用LY1作铆钉应在何状态下进行铆接?在何时得到强化?

变形铝合金包括:防绣铝合金、硬铝合金、超硬铝合金、锻铝合金。用LY1作铆钉应在淬火+自然失效状态下进行铆接。失效时得到强化。

3、铝合金的淬火与钢的淬火有何异同?从加热、冷却和组织强化等方面予以说明。

铝合金具有自淬火功能,其组织强化需经失效处理。而钢的淬火需经加热、保温和冷却等过程,冷却速度不同所得组织也不同,只有冷却速度大于临界冷却速度才能得到全部的马氏体。

4、与纯铜相比,黄铜和青铜各有什么特点?有哪些用途?

黄铜是在纯铜基础上以锌为主加元素的铜合金,由于锌元素的加入,增加来合金的强度和硬度,降低了合金的塑性和韧性,用做一般的零件、镀层等。青铜指除锌和镍以外的其他元素为主要合金元素的铜合金,由于这些元素的加入,使合金具有一些特殊性能和良好的铸造性能。

5、钛合金分为几类?钛合金的性能特点与应用是什么?

钛合金分为:α型钛合金、β型钛合金、α+β型钛合金。钛合金的性能特点是:熔点高、密度小、比强度高、热强度高、断裂韧性较高、耐腐性高,但切削性差、冷变形困难、硬度低、耐磨性差。主要用于航空、化工、造船及医疗行业。

6、与金属材料相比,工程塑料的主要性能特点是什么?

密度小,比强度大,耐蚀性、减摩性与自润滑性良好,绝缘性、耐电弧性、隔音性、吸振性良好,好易于成型和加工。缺点是强度、硬度、刚度低,耐热性、导热性差,热膨胀系数大,容易燃烧、老化。

7、简述制约高分子材料大量应用的因素,如何进一步提高其性能?

8、某厂使用库存数年的尼龙绳吊具时,在承受能力远大于吊装应力时却发生断裂事故,试分析其原因。

库存时间太长,因空气中氧气等作用而老化,使强度等下降。

9、对于下面列出的四种构件,选用下列那种塑料最合适?

构件:(1)电源插座;(2)飞机窗玻璃;(3)化工管道;(4)齿轮。

材料:(1)酚醛树脂;(2)尼龙(3)聚氯乙烯;(4)聚甲基丙烯酸甲脂。

电源插座(酚醛树脂);飞机窗玻璃(聚甲基丙烯酸甲脂);化工管道(聚氯乙烯);齿轮(尼龙)。

10、简述常用特种陶瓷材料的种类、性能特点及应用。

氧化铝陶瓷:熔点高,热强度大,抗氧化,并具有高的电阻率和低的热导率。主要用作高温结构材料、绝缘、绝热材料、模具材料及切削刀具。

氧化铍陶瓷:最大特点是导热性好,用于制作坩埚、真空陶瓷和原子反应堆陶瓷。氧化锆陶瓷:

氧化物陶瓷:耐高温。

碳化物陶瓷:具有很高的熔点、硬度和耐磨性,但耐高温能力差。

氮化物陶瓷:

硼化物陶瓷:硬度高,较高的耐化学侵蚀能力。

11、陶瓷材料力学性能有何特性?如何进一步改善其性能?

强度、硬度高,化学和热稳定性好,耐高温、耐腐蚀,绝电绝热,但韧性差。面临的主要问题是“增韧”。

12、复合材料的性能有什么特点?

比强度和比模量高,抗疲劳性能和抗断裂性能好,减摩、耐磨、减振性能优良。金属基复合材料具有高韧性和抗热冲击性能。另外,复合材料还具有耐辐射性、蠕变性能高以及特殊的光、电、磁性能。

13、常用的增强纤维有哪些?试比较它们的性能特点。

14、与纤维增强塑料相比,纤维增强金属在性能上有何特点?举例说明它们的用途。

15、比较玻璃钢、碳纤维增强塑料、硼纤维增强塑料、碳化纤维增强塑料和Kevlar 纤维增强塑料的性能特点,举例说明它们的用途。

16、纳米材料具有什么样的性能特点?

纳米材料指在一维方向上的线度在1~100nm之间的单元和由此单元作结构单元的材料,其具有小尺寸效应、表面效应和量子效应。

17、未来材料有何特点?其发展方向是什么?

第六章失效及选材(P79)

1、零件的失效形式主要有哪些?分析零件失效的主要目的是什么?

零件的失效形式:变形、断裂、腐蚀、磨损。分析零件失效的主要目的是为了:正确的设计零件的结构形式、尺寸;正确的选择材料;正确的制订零件的加工工艺;正确的安装及使用零件。

2.、选择零件材料应遵守哪些原则?在利用手册上的力学性能数据时应注意哪些问题?

选择零件材料应遵守:使用原则、工艺原则和经济性原则。在利用手册上的力学性能数据时应注意零件的使用性能,由零件的工作应力、使用寿命或安全性与力学性能指标的关系,确定对力学性能指标要求的具体数字。

3、试述常用力学指标在选材中的意义。

可根据零件的的工作条件、失效形式及其对力学性能的要求进行选材。塑性材料考虑屈服强度,脆性材料考虑抗拉强度。

4、零件的使用要求包括哪些?以车床主轴为例说明其使用要求。

包括力学性能、工作温度、工作介质及其它特殊性能。

车床主轴:1)受弯曲、扭转。2)承受的应力和冲击不大,运转平稳。3)滑动轴承、锥孔、外圆锥面处应有一定的耐磨性。

5、试确定下列齿轮的材料,并确定热处理方式。

(1)承受冲击的高速齿轮:选用20CrMnTi钢。锻造后正火,机加工后进行渗碳+高频淬火+低温回火,以提高表面硬和耐磨性。

(2)小模数表用无润滑小齿轮:选用45,调质。

(3)农用受力小、无润滑大型直齿圆柱齿轮:选用QT500-7,正火。

6、分析断裂韧度在选材中的意义。

断裂韧度是材料抵抗裂纹扩展的能力。一般零件在制造过程中都会或多或少的存在某种缺陷和裂纹,有的重要零件或生产周期长、生产成本高的零件,为保证安全及减少废品率,应选择断裂韧度好的材料。

7、今有一储存液化气的压力容器,工作温度为-196℃,试回答下列问题,并说明理由。

(1)低温压力容器要求材料具有哪些力学性能?

低温下保持一定的韧性和强度,以满足容器的使用要求。

(2)在下列材料中选择何种材料较为合适?

低温合金高强度钢:奥氏体不锈钢:变形铝合金;黄铜;钛合金;工程塑料。选择低温合金高强度钢(奥氏体不锈钢、变形铝合金),因此压力容器为低温压力容器,在-196℃时要承受一定压力,需材料在低温下具有较高的强度和韧性,低温合金高强度钢(奥氏体不锈钢)具有这种性能。

8、选择下列零件的材料并说明理由,制定加工工艺路线并说明各热处理工序的作用。

机床主轴;镗床镗杆;燃气轮主轴;汽车、拖拉机曲轴;中压汽轮机后叶片;钟表齿轮;内燃机的火花塞;赛艇艇身。

第七章铸造(P109)

1、什么是液态合金的充型能力?它对铸件质量有何影响?与合金的流动性有何关系?化学成分对合金的流动性有何影响?

充型能力:液态合金充满铸腔,获得形状完整、轮廓清晰铸件的能力。充型能力强能获得质量好的铸件。合金的流动性好,充型能力强,反之充型能力强弱。纯金属和共晶成分的合金在恒定温度下凝固,已凝固层和未凝固层之间界面分明、光滑,对未凝固液体阻力小,流动性好,结晶温度范围窄的合金流动性好。2、既然提高浇注温度能提高合金的充型能力,为何又要防止浇注温度太高?

因浇注温度太高,合金液体在铸腔中液态收缩与凝固收缩的量大,易产生缩孔与缩松。

3、液态合金浇入铸型后要经历哪几个收缩阶段?对铸件质量各有何影响?铸造模样尺寸与哪个收缩阶段密切相关?

液态合金浇入铸型后要经历:液态收缩;凝固收缩;固态收缩等三个收缩阶段。液态收缩,体积的缩小仅表现为型腔内液面的降低;凝固收缩引起铸件的缩孔与缩松;固态收缩引起铸件的内应力、变形,甚至裂纹。铸造摸样尺寸与固态收缩密切相关。

4、铸件中缩孔和缩松是如何形成的?根本原因何在?如何防止铸件的缩孔和缩松?从工艺上看哪种更难防止?为什么?

合金液体在逐层凝固时,因内部体积的收缩并得不到液体合金的补充,产生缩孔。合金液体在糊状凝固时,因内部体积的收缩并得不到液体合金的补充,产生缩松。从工艺上看缩松更难防止,因缩孔可采用顺序凝固方法使其产生在冒口中。而缩松是糊状凝固的产物,在糊状凝固时,已凝固的金属表面粗糙,阻碍液体金属的流动,收缩所需金属液体更难得到补充。

5、生产上经常采用哪些方法来确定缩孔的位置?

合理的安置冒口和冷铁的位置,使铸件按预定方向顺序凝固。

6、何谓顺序凝固原理?何谓同时凝固原理从工艺上如何实现这两种凝固原理?它们各适用于甚么场合?

顺序凝固原则:通过设置冷铁、布置浇、冒口位置等措施。保证铸件各部按照远离冒口的位置最先凝固,然后朝冒口的方向顺序凝固,使冒口最后凝固的凝固原则。

同时凝固原则:通过设置冷铁、布置浇口和冒口的位置等措施.使铸件各部分温差尽可能小的凝固过程。

顺序凝固原则适用于铸件壁厚,易产生缩孔和缩松的合金。同时凝固原则适用于壁厚均匀,结晶温度范围宽,致密度要求不高的的铸件,以防止铸件的内应力、变形及裂纹。

7、铸造内应力分为哪几类?热应力是如何形成的?在铸件不同部位的应力状态如何?

铸造内应力分为热应力和机械应力。热应力是由于铸件壁厚不均.各部分的冷却速度不一致,收缩量不同,铸件内部彼此相互制约产生的应力。厚部、心部受拉应力。薄部、表面受压应力,

8.铸件变形的原因何在?如何防止铸件的变形?

铸件变形是由于内部存在内应力,铸件处于一种不稳定状态,厚的部分受拉应力,薄的部分受压应力。当应力超过屈服极限铸件本身总是力图通过变形来减缓内应

力,铸件产生变形。防止铸件的变形:1)铸件的结构尽可能对称;2)铸件的壁厚尽可能均匀;3)采用同时凝固原则;4)采用时效处理。

9、球墨铸铁在化学成分、力学性能和铸造工艺方面有何特点?

化学成分:wc=3.7~4.0%.Wsi=2.0~2.8%、wMn=0.6~0.8%,ws<0.04%,wP<0.1%,wRe=0.03~0.05%。

力学性能:抗拉强度、塑性、韧性、疲劳强度较高。

铸造性能良好,在浇注前需向铁液中加入适量的球化剂和孕育剂,使碳呈球状析出。

10、分析如图7-49所示的槽型铸件的热应力形成过程,标出最终热应力状态,并用虚线画出铸件的变形方向。

在固态收缩过程中,由于下部温度下降得快,上部与下部收缩不均匀,所以产生热应力。最终热应力为上拉下压。变形方向为沿对称轴向上凸。

11、铸造工艺图包括哪些内容?试确定如图7-50所示的机床床身的分型面和浇注位置,并说明原因。

铸造工艺图包括:铸件的浇注位置,分型面,型芯的数量、形状及固定方法,加工余量,起模斜度、收缩率,浇注系统,冒口,冷铁的尺寸及布置,砂箱形状及尺寸等。

12、图7-51所示的三种铸件应采用何种手工造型方法?试确定它们的分型面和浇注位置。

13、熔模铸造有何优缺点?和实型铸造相比有哪些不同?

优缺点:(1)可生产形状复杂及薄壁铸件;(2)铸件尺寸精度高、表面质量好;(3)适应性广;(4)工艺过程复杂、不易控制,生产周期长,铸型的制造费用高,铸件不宜太大。

与实型铸造相比,工艺较复杂,需要两次造型,两次浇注,且不易控制;使用和消耗的材料较贵。

14、金属型铸造、压力铸造、反压铸造和挤压铸造有何不同?

金属型铸造:依靠合金液重力将熔融金属浇入金属铸型而获得铸件的方法。

压力铸造:将熔融金属在压铸机中以高速压射入金属铸型内,并结晶的铸造方法。反压铸造:用较低的压力使金属液自下而上充填型腔,并在压力下结晶以获得铸件的铸造方法。

挤压铸造:对定量浇入铸型型腔中的液态金属施加较大的机械压力,使其成形、凝固获得零件毛坯的一种工艺方法。

15、离心浇注有何优缺点?主要适用于哪些场合

优点:工艺简单,铸件组织致密,无缩孔、气孔、夹渣等缺陷,力学性能好,便于铸造“双金属”铸件,铸造合金的种类不受限制。缺点:铸件内表面质量差,孔的尺寸不易控制。

主要适用于大批量生产灰铸铁及球墨铸铁管、汽缸套及滑动轴承等中空件,也可浇注刀具、齿轮等成形铸件。

16、在大批量生产时,铝活塞、照相机机身、机床机身、大直径铸铁管、汽轮机叶片和薄壁波导管最适宜采用哪一种铸造方法?

铝活塞、汽轮机叶片适宜采用反压铸造;照相机机身适宜采用压力铸造;机床机身适宜采用砂型铸造;大直径铸铁管、薄壁波导管适宜采用离心铸造

17、什么是铸件的最小壁厚?为何要规定铸件的最小壁厚?是否铸件壁厚越大越好?

铸件的最小壁厚指某种合金在一定的铸造工艺下能得到合格铸件的壁厚的最小值。如果铸件的壁厚小于规定的最小壁厚,铸件将可能出现浇不到等缺陷,而成为废品。铸件壁厚不是越大越好,而是根据使用要求选取,并需大于铸件的最小壁厚。

18、为什么要设计铸件的结构圆角?图7-52铸件的结构设计是否合理?如不合理,在不改变分型面和浇注位置的前提下加以修改。

为便于造型,避免铸件在尖角处产生裂纹和应力集中,避免因尖角在浇注时造成冲砂、砂眼和黏砂等缺陷。图7-52铸件的结构设计不合理,孔不应该有上部圆角,或者不铸出孔。

19、指出如图7-53所示铸件结构不合理之处,并加以改正。

20、为什么要设计铸件的结构斜度?铸件的结构斜度与起模斜度有何异同?

为方便起模和避免损坏砂型。铸件的结构斜度是从使用角度考虑设计的,而起模斜度是考虑铸造工艺要求附加的,如铸件的结构斜度大于起模斜度,可不在考虑与起模斜度。

第八章压力加工(151)

1、常用的金属压力加工方法有哪些?各有何特点?

(1)轧制:使金属坯料通过一对回转轧辊间的空隙产生变形。

(2)挤压:使金属坯料从挤压模的模孔中挤出而变形。

(3)拉拔:将金属坯料从拉拔模的模孔中拉出而变形。

(4)自由锻:将金属坯料放在上下砧板间受冲击力或压力而变形。

(5)模锻:将金属坯料放在模锻模膛内受冲击力或压力而变形。

(6)板料冲压:利用冲模,使金属板料产生分离或变形。

2、为什么弹簧丝都采用冷拉、冷卷成形?在拉制过程中为什么被拉过模孔而截面缩小的钢丝其截面不会再缩小,也不会被拉断?

冷拉簧丝在冷拉过程中受挤压,表面形成压应力,有利于提高疲劳强度。弹簧主要受剪应力,而冷拉簧丝纤维组织沿轴向分布,垂直于剪应力方向,有利于承受剪应力。

冷卷成形是为了保持冷拉簧丝的特点。

被拉过模孔而截面缩小的钢丝其截面不会再缩小,也不会被拉断,是因为在模孔的挤压下,金属发生冷变形,,材料的强度、硬度提高,塑性和韧性下降的原因。

3、纤维组织是如何形成的?它的存在有何利弊?设计零件时如何合理利用纤维组织?

通过热变形时材料内部的夹杂物及其他非基体物质,沿塑性变形方向形成纤维组织。它使材料顺纤维方向的强度、塑性和韧性增加,垂直纤维方向的同类性能下降,力学性能出现各向异性。设计零件时应使纤维组织沿拉最大正应力方向,而最大剪应力垂直于纤维方向,并尽可能使纤维方向沿零件的轮廓分布而不被切断。

4、何谓冷变形和热变形?纯铅丝和纯铁丝反复折弯会发生什么现象?为什么?材料在再结晶温度以下变形称为冷变形,反之为热变形。纯铅丝和纯铁丝反复折弯会发生加工硬化(即强度、硬度增加,塑性、韧性下降)现象。这是因为金属在外力作用下产生塑性变形,晶体与晶体间发生位移,使位错阻力增加所至。

5、何谓金属的可锻性?影响可锻性的因素有哪些?

金属的可锻性(锻造性能):是衡量材料压力加工难易程度的工艺性能。包括塑性和变形抗力。

影响可锻性的因素有:(1)金属的化学成分;(2)金属的组织结构;(3)变形温度;(4)变形速度;(3)应力状态。

6、为什么锻件的力学性能常优于铸件?

因为热变形可使金属的致密度提高,细化组织,提高其力学性能。

7、为什么重要的轴类锻件在锻造过程中均安排有鐓粗工序?

为提高零件的锻造比,以提高纤维组织的明显程度及材料的致密度,破碎铸造状态下的树枝状组织,细化晶粒,达到提高其力学性能的目的。

8、在图8-54所示的两种砧铁上拔长时,其效果有何不同?

图a比图b效果好,图a材料在V型砧铁作用下受压面较多,有利于纤维组织的形成和阻碍内部缺陷的产生和扩展。图b材料在平砧铁材料表面层在两侧处于拉应力状态,容易产生垂直方向的裂纹。

9、试述自由锻、胎模锻和模锻的特点及适用范围。

自由锻特点:锻造时,金属能够沿上、下砧块向没有受到锻造工具工作表面限制的各方向流动。(2)工具简单,应用广泛,对设备要求低,生产周期短;生产率低,尺寸精度不高,表面粗糙度高,对工人操作水平要求高,自动化程度低。用于单件、小批量生产。

胎模锻特点:介于自由锻与模锻之间(1)不需用昂贵的设备,可扩大自由锻的范围。(2)操作灵活,可局部成形。(3)胎模结构简单,制造容易。(4)胎模锻尺寸精度不高,工人劳动强度大,胎模容易损坏,生产率不高。。用于中、小批量的小型锻件的生产。

模锻的特点:(1)锻件质量较好,力学性能较高。(2)锻件形状复杂,尺寸精度高,表面质量较好。(3)生产率高,劳动强度小,操作简便,对工人技术要求低,容易实现机械化。(4)节约金属材料,锻件加工余量和公差较小。适用于中、小型锻件的成批和大量生产。

10、对于如图8-55所示的零件采用自由锻制坯,试定性绘出锻件图,选择自由锻工序,并绘出变形简图。

11、图8-56所示模锻零件的设计有哪些不合理的地方?应如何改进?

图示模锻零件的设计不合理的地方:φ90的外圆表面为不加工面,但它没有倒

角、圆弧过度和拔模斜度等,齿轮齿形及外圆更不能不加工。

12、图8-57所示三种零件若分别进行单件、小批量和大批量生产时,应选用哪种锻造方法制造?试定性绘出锻件图。

13、下列零件应选用何种锻造方法制坯?

(1)活扳手(大批量):模锻

(2)大六角螺钉(成批);模锻

(3)铣床主轴(成批);自由锻

(4)起重机吊钩(单件)。自由锻

14、如何确定冲孔模和落料模的刃口尺寸?用直径50mm的冲孔模具来生产直径50mm的落料件能否保证冲压件的精度?为什么?

冲孔模和落料模要求凸模和凹模间有合理的间隙,其间隙一般为板厚的5%~10%。用直径50mm的冲孔模具来生产直径50mm的落料件不能保证冲压件的精度,因为工件上孔的尺寸取决于凸模的尺寸,而外形尺寸取决于凹模尺寸。

15、板料拉深时,如何防止工件拉裂和边缘起皱?

①凸凹模的工作部分必须具有一定的圆角;②凸凹模间隙要合理;③控制拉深系数;④设置压边圈;⑤涂润滑油。

16、冲模结构分为哪几类?各有何特点?

按每一次冲程完成工序的多少可分为简单模、连续模和复合模。

简单模一次冲程只能完成一道工序,结构简单,成本低,生产率较低,主要用于简单冲裁件的批量生产;连续模在一次冲程内在模具的不同位置上可以同时完成两道以上的工序,但结构复杂,成本高。适用于大批量生产精度要求不高的中小型零件;复合模在一次冲程内在模具的同一位置上可同时完成两道以上的工序,零件加工精度,高生产率高,但模具制造复杂,成本高,适用于大批量生产。

17、试述如图所示冲压件的生产过程。

落料、冲孔、折弯

18、超塑成型与普通塑性成型有何区别?常用的超塑成型方法有哪些?

超塑成型是利用材料在特定的条件下所表现出的异常高的伸长率(超过100%)的能力来成形的,它比普通塑性成型所需载荷低得多,能成型出普通塑性成型不能成形的高质量、高精度的薄壁、薄腹板、高筋件和其他复杂件。常用方法有超塑性模锻、超塑性无模拉拔、超塑性气压涨形和超塑性涨形与扩散连接复合工艺等。

19、简述摩擦压力机的工作原理。为什么摩擦压力机上不宜进行多模膛锻造?摩擦压力机靠飞轮旋转所积蓄的能量转化为金属的变形能进行锻造的。电动机经带轮、摩擦盘、飞轮和螺杆带动滑块做上、下往复运动,操纵机构控制左、右摩擦盘分别与飞轮接触,利用摩擦力改变飞轮转向。因传动效率低,滑块上没有特殊的安装上模的装置,多模膛锻造时易错边,所以不宜进行多模膛锻造。

20、何谓精密锻模?它与普通锻模相比有何特点?

精密锻模精度比普通锻模高,用它可直接锻造出所需的产品零件。与普通锻模相比没有飞边槽。

第九章焊接(177)

1、什么是焊接电弧?它由哪几个区域组成?各区产生的热量和温度如何?什么是正接和反接?

焊接电弧:由焊接电源供给的,具有一定电压的两电极间或电极与焊件间,在气体介质中产生的强烈而持久的放电现象。电弧由阴极区、阳极区和弧柱区三部分组成。阳极区热量约占43%,温度约为2600K;阴极区热量约占36%,温度约为2400K;弧柱区热量约占21%,温度可达6000~8000K。直流电源焊接时,正接:工件为正极,焊条为负极;反接工件为负极,焊条为正极。

2、焊条由哪几部分组成?各部分作用如何?其中为什么含有锰铁?在其他电弧焊工艺中,有无类似材料和作用?

焊条由金属焊芯和药皮两部分组成。焊芯的作用:①作为电级,起导电作用:②作为焊缝的填充金属,与母材一起组成焊缝。药皮的作用:①稳定电弧;②产生保护气体;③造渣,保护焊缝;④补充合金元素,提高焊缝金属的力学性能。锰铁在焊接冶金过程中起脱气、去硫、渗合金等作用。在其他电弧焊工艺中,有类似材料和作用,如钎焊中的钎剂。

3、什么是焊接热影响区?熔焊时低碳钢的焊接热影响区一般分为那几个区?它们对焊接接头质量有何影响?可采用什么措施来减少或消除热影响区?

热影响区:在焊接过程中,焊缝两侧金属因焊接热作用而产生组织和性能变化的区域。低碳钢的焊接热影响区分为溶合区、过热区、正火区和部分相变区。溶合区:成分和组织极不均匀,强度下降塑性很差,是产生裂纹及局部脆性破坏的发源地。过热区:具有过热组织或晶粒显著粗大的区域。过热区的塑性、韧性差,容易产生焊接裂纹。正火区:具有正火组织的区域。空冷后,金属发生重结晶,晶粒细化,其力学性能优于母材。部分组织发生相变的区域。该区的晶粒大小不均匀,力学性能稍差。对热影响区的大小、组织和性能可以通过不同的焊接方法,焊接规范等工艺措施加以控制,如减少焊接电流,但无法消除。

4、什么是酸性焊条和碱性焊条?各有何特点?焊后焊接接头质量有何影响?各在何种场合使用?

酸性焊条和碱性焊条区别在药皮的化学成分,酸性焊条药皮熔渣的主要成分是酸性氧化物,碱性焊条药皮熔渣的主要成分是碱性氧化物。酸性焊条特点是氧化性较强,易烧损合金元素,但电弧稳定,对焊件上的油污、铁锈不敏感,工艺性较好;熔渣熔点较低,流动性好,有利于脱渣和焊缝的形成,但难以有效清除熔池中的硫、磷杂质,容易形成偏析,焊缝塑性和韧性稍差,渗合金作用弱,热裂倾向大。酸性焊条适合各种电源,常用于一般钢结构件的焊接。碱性焊条氧化性弱,脱硫、磷能力强,抗裂性好,但对油污、水锈等敏感性较大,易产生气孔,工艺

性较差。一般需要采用直流反接,主要用于压力容器等重要结构件的焊接。

5、产生焊接应力和变形的原因是什么?焊接应力是否一定要消除?如何消除,可采取哪些措施来消除?

焊接过程中,对焊件进行不均匀加热和冷却,是产生焊接应力和变形的根本原因。焊接应力一定要消除。消除焊接应力措施有:选择合理的焊接顺序,尽量使焊缝自由收缩;锤击焊缝;加热减应区;焊前预热和焊后缓冷;焊后去应力退火。6、焊接变形的基本形式有哪些?预防和减少焊接变形常采用哪些措施?如产生变形如何校正?

变形的形式:收缩变形、角变形、弯曲变形、波浪变形、扭曲变形等。

预防和减少焊接变形常采用的措施:(1)合理选择焊件结构;(2)焊前预热,焊后缓冷:(3)焊前组装时,采用反变形法;(4)刚性固定法;(5)预留收缩变形量;(6)加热“减应区”;(7)安排合理的焊接顺序;(8)锤击焊缝法;(9)焊后热处理。校正方法有:(1)机械矫正法;(2)火焰矫正法。

7、埋弧自动焊与手工电弧焊相比有何优点?

优点:(1)生产率高;(2)焊接质量高且稳定;(3)劳动条件好。

8、氩弧焊可分为哪几种?有何特点?适合于焊接哪些材料?

按使用电极不同可分为不熔化极氩弧焊和熔化极氩弧焊。不熔化极氩弧焊易于实现机械化和自动化焊接,但通过的电极的电流不易过大,常用于焊接厚度小于6mm的薄板。熔化极氩弧焊,可采用较大的焊接电流。为使电弧稳定,通常采用直流反接。适宜焊接25mm以下的板材。

9、电阻焊的基本形式有哪几种?各有何特点?

电阻焊的基本形式有点焊、缝焊和对焊。点焊是利用柱状电极加压通电在搭接工件接触面间形成一个个焊点的焊接方法,适于焊接薄板壳体或型钢构件。缝焊与点焊原理近似,用圆盘状滚动电极代替了柱状电极,并配合断续通电,形成连续重叠的焊点,适于焊接有密封要求的薄壁容器。对焊是利用电阻热使两个工件在整个接触面上焊接起来的一种方法,分为电阻对焊和闪光对焊,适于焊接杆状零件。

10、电渣焊有何特点?适用于什么场合?

可一次焊接较大厚度的工件,生产率高,焊缝金属较纯净,焊时不开坡口,节省钢材和焊接材料,但焊接接头晶粒粗大。主要用于碳钢、低合金钢、不锈钢等厚大工件的立焊位置的焊接,以及铸-焊、锻-焊组合构件的焊接。

11、钎焊和熔焊的实质有何区别?钎焊分哪几类,各有何特点和运用?

钎焊:采用比母材熔点低的金属材料作钎料,将焊件和钎料加热到高于钎料熔点、低于母材熔点的温度,利用液态钎料润湿母材,填充接头间隙并与母材相互扩散实现连续的焊接方法。而溶焊温度较高,在焊接中母材也溶化成为焊缝的一部分。钎焊分为软钎焊和硬钎焊。软钎焊:钎料熔点低于450℃,钎焊接头强度小于70Mpa,但导电性优异。适应于焊接力不大、工作温度较低的电子工业,如电子元器件、仪器、仪表、导线等。硬钎焊:钎料熔点高于450℃,钎焊接头强度大于200Mpa。常用于受力较大及工作温度较高的结构件的焊接。

12、下列制品应选用什么焊接方法?

自行车车架(钢)、自行车车圈(钢)、铝合金自行车车架、钢窗、家用液化气罐主焊缝、电子电路板、锅炉壳体、焊缝钢管、不锈钢储罐、硬质合金刀片与刀杆。自行车车架(钢)、自行车车圈(钢)、钢窗、焊缝钢管选用手工电弧焊;铝合金自行车车架、不锈钢储罐选用等离子弧焊;家用液化气罐主焊缝、锅炉壳体选用

气体保护焊;电子电路板、硬质合金刀片与刀杆选用钎焊。

13、何谓金属的焊接性?何谓碳当量?

金属的焊接性指金属材料对焊接工艺的适应性,即金属材料在一定的焊接工艺条件下获得优质焊接接头的难易程度。碳当量指碳的质量分数和其他合金元素的质量分数对焊接性能的影响折算成碳的影响的折算量的总和。

14、低合金结构钢焊接时有哪些特点?为保证焊接接头质量应采取哪些措施?低碳钢塑性好,通常无淬硬倾向,焊接性能良好,容易获得优质焊接接头,适用各种焊接方法,通常不需要采取特殊的工艺措施。但在0℃以下低温焊接厚件时需预热焊件;对厚度超过50mm时,焊后需进行热处理,以消除内应力;电渣焊后需进行正火处理,以细化晶粒。

15、铸铁焊补方法如何分类?各有何特点?常用的铸铁焊条有哪几种?

可分为热焊法和冷焊法。热焊法可防止工件产生马氏体、白口铁组织和裂纹,焊补质量好焊补处可进行机械加工。但需加热设备,成本高,生产率低,劳动条件差。冷焊法操作方便,劳动条件好,生产率高,但焊补质量不如热焊补,焊接处切削加工性较差。常用的铸铁焊条有钢芯、铸铁芯、镍基和铜基等铸铁焊条。

16、铜合金和铝合金常用的焊接方法有哪些?

铜合金焊接方法有:氩弧焊、气焊、手工电弧焊和钎焊等。铝合金焊接方法有:氩弧焊、电阻焊钎焊和气焊等。

17、陶瓷材料、高分子材料和复合材料的焊接性怎样?它们常用什么方法焊接?陶瓷常用的焊接方法有:钎焊、固相扩散焊、超声波压焊、摩擦压焊、过渡液相连接、微波连接黏接、反向成形与反应烧结连接等。

高分子材料焊接方法有:热固性高分子材料只能黏接和机械连接;热塑性高分子材料可采用气焊、热板焊、内藏加热元件的电阻加热或感应加热焊、红外或激光焊、介电或微波加热焊、摩擦焊或超声波焊等。

复合材料焊接方法有:

18、手工电弧焊接头的基本形式有哪几种?有何特点?焊接较厚板材时为什么有开坡口?

手工电弧焊接头的基本形式有:对接接头、角接接头、T形接头和搭接接头。对接接头受力均匀,焊接质量易于保证。角接接头和T形接头受力情况复杂,但接头呈一定角度时必须采用。搭接接头受力时焊缝处易产生应力集中和附加弯矩,一般应避免选用。开坡口是为了保证焊透。

19、指出如图所示的焊接结构设计或焊接顺序的不合理之处,说明理由并加以修正。

(a) 封头焊缝不应该在圆弧和直线的交点处;中间两道环焊缝在纵焊缝处不应该相连,其右面一道上部不应该与接口焊缝重叠。

(b)几块板的相交处焊缝密集。

(c)焊缝1不合理,应最后焊接。

20、如图9-32所示,图a不等厚板焊接和图b有孔板上焊接圆管件,请指出图示结构中设计不合理之处,说明理由并改正之。

图a不合理之处在于两板厚度相差太大,焊接接头处焊接应力很大。将厚板在接头处加工成斜坡,其薄处于薄板同。

图b不合理之处在于焊接接头处焊接应力很大,焊缝不牢固;板孔与圆管件在焊接时很难同心。将孔板的孔加工成与圆管件外径相同,将圆管件插入板孔中焊接。

21、在不改变图9-33中ABCDEF六小块板材的尺寸和焊接面积的前提下,试将图中交叉焊缝连接改为T型连接,并标注其焊缝的焊接顺序。

第十章非金属及复合材料成形方法(P190)

1、塑料的成形方法主要有哪些?其适应范围及工艺过程如何?

挤压成形:把塑料放在挤压机的料筒内加热熔化,利用螺杆将塑料连续不断地自模具的型孔中挤出而成制品。适用于热塑性塑料的管、板、棒以及丝、网、薄膜的生产。

注射成形:把塑料放在注射成形机的料筒内加热熔化,再靠柱塞或螺杆以很高的压力和速度注入模具型腔内,冷却固化后取出。适用于热塑性塑料或流动性大的热固性塑料。

压延成形:将加热塑化的热塑性塑料通过两个以上相对旋转的(加热)滚筒间隙,使其成为规定尺寸的连续片状材料。

2、橡胶的成形方法主要有哪些?其适用范围如何?

挤压成形适用于:热塑性塑料和流动性较好的热固性塑料的各种管材、棒材、板材、电线电缆外皮和中空容器等产品的生产。

注射成形适用于:热塑性塑料和流动性较好的热固性塑料,可成形形状复杂、尺寸要求高及带各种嵌件的塑料制品。

压延成形适用于:生产大型塑料制品,特别是平板类件。

3、陶瓷的成形方法主要有哪些?工艺过程有何特点?

干压成形:将粉料装入钢模内,通过冲头对其加压,压制成一定形状和尺寸的压坯。

等静压成形:利用液体或橡胶等在各个方向传递压力相等的原理对坯体进行压制

工程材料试题与答案

绍兴文理学院2007学年01学期 机自专业06级《机械工程材料》期末试卷 (考试形式:闭卷) 一、名词解释(共15 分,每小题 3 分) 1、过冷度 2、渗碳体 3、淬硬性 4、纤维组织 5、再结晶 二、填空题(共15 分,每空格0.5分) 1、HB、a k、б0.2分别表示材料的力学性能是、、。 2、工程材料的结合键有、、和。 3、金属的结晶过程主要由和两个基本过程组成。 4、常温下,金属单晶体的塑性变形方式为和两种。其中主要的变形方式是。 5、固溶体出现枝晶偏析后,可用加以消除。 6、在缓慢冷却条件下,含碳0.8%的钢比含碳1.2%的钢硬度、强度。 7、共析成分的铁碳合金室温平衡组织是,其组成相是和。 8、利用Fe-Fe3C相图确定钢完全退火的正常温度范围是________________,它只适应于___________钢。 9、马氏体的显微组织中,高碳马氏体呈状,低碳马氏体呈状。其中________的韧性较好。 10、调质钢中加入Cr、Mn等元素是为了提高,加入W、Mo是为了。 11、1Cr18Ni9Ti是钢,Cr、Ni的主要作用是,Ti主要作用是,使用状态下的组织是。 12、铸铁中析出石墨的三个途径是、、。 13、QT500-05牌号中,QT表示,数字500表示、数字05表示。 14、变形铝合金按热处理性质可分为铝合金和铝合金两类。 15、机器零件选材的三大基本原则是、和。 三、判断题(共10 分,每小题 1 分) 1、材料愈易产生弹性变形其刚度愈小。() 2、室温下,金属的晶粒越细,则强度越高,塑性越低。() 3、滑移变形不会引起金属晶体结构的变化。() 4、凡组织组成物都是以单相状态存在于合金系中。() 5、莱氏体的含碳量为6.69%。() 6、不论碳含量高低,马氏体的硬度都很高,脆性都很大。() 7、表面淬火既能改变钢的表面化学成分,也能改善心部的组织和性能。() 8、在碳钢中具有共析成分的钢,较之于亚共析钢和过共析钢有更好的淬透性。() 9、球墨铸铁可通过热处理来提高其机械性能。() 10、表面耐磨的凸轮,材料用20钢,热处理技术条件:淬火+低温回火,HRC50~60。() 四、选择题(共15 分,每小题 1 分) 1、拉伸试验时,试样断裂前所能承受的最大应力称为材料的()。 (a)屈服强度(b)弹性极限(c)抗拉强度(d)疲劳强度 2、晶体中的位错属于()。 (a) 体缺陷(b) 面缺陷(c) 线缺陷(d)点缺陷

机械制造基础课程设计

课程设计说明书 系别机电工程系 专业机械设计制造及其自动化 方向机电一体化 课程名称《制造技术基础课程设计》 学号 06080729 姓名张森 指导教师 题目名称 CA6140车床拨叉 设计时间 2011年3-6月 2011 年 5 月日

目录 一、序言 (1) 二、零件的工艺分析及生产类型的确定 (2) 三、选择毛坯,确定毛坯尺寸,设计毛坯图 (4) 四、选择加工方法,制定工艺路线 (8) 五、工序设计 (10) 六、确定切削用量及基本时间 (12) 七、专用机床夹具设计 (15) 八、设计心得 (17) 九、参考文献 (18) 十、附图 (19)

序言 一、序言 机械制造技术基础课程设计在学完了机械制造基础和大部分专业课,并进行了生产实习的基础上进行的又一次实践性教学环节。这次课程程设计是我们能综合运用机械制造技术基础中的基本理论,并结合生产实习中学到的实践知识,独立地分析和解决了机械制造工艺问题,设计了机床专用夹具这一典型的工艺装备,提高了结构设计能力,为今后的毕业设计及未来从事的工作打下了良好基础。 由于能力有限,经验不足,设计中还有血多不足之处,希望各位老师多加指教。

二、零件的工艺分析及生产类型的确定 1.零件的作用 本次设计所给的零件是CA6140车床变速齿轮拨叉,用于双联变换齿轮的啮合,输出不同的转速,已达到变速的目的。该拨叉应用在CA6140车船的变速箱变速机构中机构中。拨 孔与变速叉轴联结,拨叉脚则夹在双叉头以φ22mm孔套在变速叉轴上,并用销钉经8mm 联变换齿轮的槽中。当需要变速时,操纵变速杆,变速操纵机构就通过拨叉头部的操纵槽带动拨叉与变速叉轴一起在变速箱中滑动,拨叉脚拨动双联变换齿轮在花键轴上滑动以改换转速,从而改变车床的主轴转度。 该拨叉在改换转速时要承受弯曲应力和冲击载荷的作用,因此该零件应具有足够的强度、刚度和韧性,以适应拨叉的工作条件。该零件的主要工作表面为拨叉脚两端面、叉轴孔mm(H7)和锁销孔φ8mm,在设计工艺规程时应重点予以保证。 图1-1 拨叉零件图 2.零件的技术要求 CA6140车床拨叉技术要求表1-1

机械制造基础试题及答案

机械制造基础 一、判断题 1、钢的正火的硬度、强度比退火低。(3) 4、通过热处理可以有效地提高灰铸铁的力学性能。(3) 5、焊件开坡口的目的在于保证焊透,增加接头强度。(√) 6、基本尺寸就是要求加工时要达到的尺寸。(3) 7、采用包容要求时,若零件加工后的实际尺寸在最大、最小尺寸之间,同时形状误差等于尺寸公差,则该零件一 定合格。(√) 8、图样上所标注的表面粗糙度符号、代号是该表面完工后的要求。(√) 9、切削用量是切削速度、进给量和背吃刀量三者的总称。(√) 10、刀具耐用度为刀具两次刃磨之间的切削时间。(√) 11、切削液具有冷却、润滑、清洗、防锈四种作用。(√) 12、在车削加工中,车刀的纵向或横向移动,属于进给运动。(√) 13、根据工件的加工要求,不需要限制工件的全部自由度,这种定位称为不完全定位。(√) 14、固定支承在装配后,需要将其工作表面一次磨平。(√) 15、冲击韧性值随温度的降低而减小。(√) 16、正火的冷却速度比退火稍慢一些。(3) 17、碳钢的含碳量一般不超过1. 3%。(√) 18、一般情况下,焊件厚度小于4mm 时,焊条直径等于焊件厚度。(√) 19、从制造角度讲,基孔制的特点就是先加工孔,基轴制的特点就是先加工轴。(3) 20、为了实现互换性,零件的公差规定越小越好。(3) 21、Ra 值越大,零件表面越粗糙。(√) 22、切削用量主要是指切削速度和进给量。(3) 23、提高表面质量的主要措施是增大刀具的前角与后角。(3) 24、就四种切屑基本形态相比较,形成带状切屑时切削过程最平稳。(√) 25、用分布于铣刀圆柱面上的刀齿进行的铣削称为周铣。(√) 26、过定位在机械加工中是不允许的。(3) 27、通过热处理可以有效地提高灰铸铁的力学性能。(3) 28、焊件开坡口的目的在于保证焊透,增加接头强度。(√) 29、基本尺寸就是要求加工时要达到的尺寸。(3) 30、采用包容要求时,若零件加工后的实际尺寸在最大、最小尺寸之间,同时形状误差等于尺寸公差,则该零件一 定合格。(√) 31、图样上所标注的表面粗糙度符号、代号是该表面完工后的要求。(√) 32、切削用量是切削速度、进给量和背吃刀量三者的总称。(√) 33、刀具耐用度为刀具两次刃磨之间的切削时间。(√) 34、切削液具有冷却、润滑、清洗、防锈四种作用。(√) 35、在车削加工中,车刀的纵向或横向移动,属于进给运动。(√) 36、根据工件的加工要求,不需要限制工件的全部自由度,这种定位称为不完全定位。(√) 37、固定支承在装配后,需要将其工作表面一次磨平。(√)

工程材料试题及答案

工程材料试题及答案 工程材料试题及答案 在现实的学习、工作中,我们都不可避免地要接触到试题,试题是考核某种技能水平的标准。什么类型的试题才能有效帮助到我们呢?以下是小编为大家收集的工程材料试题及答案,欢迎阅读与收藏。 1、金属材料的使用性能包括物理性能、()和()。答案:化学性能力学性能 2、金属材料的工艺性能包括锻造、()、()等。答案:铸造焊接 3、变化很慢的载荷称为()载荷。答案:静 4、在短时间内以高速度作用于零件上的载荷称为()载荷。答案:冲击 5、大小和方向随时间发生周期性变化的载荷称为()载荷。答案:交变 6、变形一般分为()变形和塑性变形两种。不能随载荷的去除而消失的变形称为()变形。答案:弹性塑性 7、强度是指金属材料在静载荷作用下,抵抗()或()的能力。答案:塑性断裂 8、强度常用的衡量指标有()和()。答案:屈服点抗拉强度 9、如果零件工作时所受的应力低于材料的()和(),则不会产生过量的塑性变形。答案:屈服点σs 210、有一钢试样其横截面积为100mm,已知钢试样的σs=314MPa,σb=530MPa 。拉伸试时,当受到拉力为()时,试样出现屈服现象,当受到拉力为()时,试样出现缩颈. 答案:31400 53000 11、断裂前金属材料产生塑性变形的能力称为塑性。金属材料的()和()的数值越大,表示材料的塑性越好。答案:断后伸长率断面收缩率 12、一拉伸试样的原标距长度为50mm,直径为10 mm拉断后试样的标距长度为79 mm,缩颈处的最小直径为4.9 mm,此材料的伸长率为(),断面必缩率为()。答案:58% 73% 13、填出下列力学性能指标的符号:符号:抗拉强度(),洛氏硬度C标尺()。答案:σb HRC 14、符号:断面收缩率(),冲击韧度()。答案:φ Ak 15、500HBW5/750表示用直径为5mm, 材料为硬质合金球形压头,在7350 N压力下,保持()s,测得的硬度值是()。答案:10—15 500 16、金属材料抵抗()载荷作用而()能力,称为冲击韧性。答案:冲击不破坏 17、原子呈无序堆积状况的物体叫非晶体,原子呈有序、有规则排列的物体称为()。一般固态金属都属于()。答案:晶体晶体 18、在晶体中由一系列原子组成的平面,称为()。通过两个或两个以上原子中心的连

ca6140车床套机械制造基础课程设计工序卡片【6张】

机械加工工序卡片生产类型大批生产工序号 2 零件名称车床套零件号 零件重量同时加工零件 数 1 材料毛坯 牌号硬度型式重量 45 HB190~ 210 圆钢 设备夹具和辅助工具名称型号 三爪卡盘 车床CA6140 工序工 步 工步说明 刀 具 量 具 走刀 长度 (mm) 走刀 次数 切削 深度 (mm) 进给量 (mm/z) 主轴 转速 (r/ min) 切削 速度 (mm/s ) 基本工 时min 2 1 2 3 夹φ75外圆,粗车一端面,车 外圆φ42.4,长43,外圆φ45.4, 长41,外圆φ70,长5 钻内孔φ23 扩孔φ24.8 掉头装夹,粗车相同参数 切断 45°硬质合金 车刀 Φ23麻花钻 Φ24.8扩孔钻 切断刀 游标卡尺43 45 5 90 90 35 6 4 2 1 1 1 3 3 2 0.6 0.6 0.6 0.20 0.56 500 500 560 200 250 117.8 117.8 122.1 14.45 17.85 1.92 1.60 0.06 2.65 0.714 10.1

卧式铣床X62W 工序工 步 工步说明 刀 具 量 具 走刀 长度 (mm) 走刀 次数 切削 深度 (mm) 进给量 (mm/r) 主轴转 速 (r/mi n) 切削 速度 (m/mi n) 基本工 时min 5 1 铣开挡5H9,保证尺寸2 6 φ63三面 刃铣刀游标 卡尺 9 1 4 0.06 750 148 0.04 机械加工工序卡片生产类型大批生产工序号 6 零件名称车床套零件号

零件重量同时加工零件数 1 材料毛坯 牌号硬度型式重量 45 HB190~ 210 圆钢 设备夹具和辅助工具名称型号 专用钻床夹具摇臂钻床Z35 工序工 步 工步说明 刀 具 量 具 走刀 长度 (mm) 走刀 次数 切削 深度 (mm) 进给量 (mm/r) 主轴转 速 (r/mi n) 切削 速度 (mm/r ) 基本工 时min 6 1 钻孔φ7,钻锥孔φ13 φ7麻花 钻 φ13x90 度锪钻游标 卡尺 4.5 2 1 1 4.5 2 0.20 0.20 530 530 11.65 11.65 0.108 0.047 0.155 机械加工工序卡片生产类型大批生产工序号7 零件名称车床套零件号

机械制造基础试题及答案

机械制造基础试题及答案 《机械制造基础》试题及答案 一、单选题(共30道试题,共90分。 1.钻孔有两种基本方式,其一是钻头不转,工件转,这种加工方式容易产生(B )误差。 A.轴线歪斜 B.锥度 C.轴线歪斜和锥度 D.轴线歪斜和腰鼓形 2.(C )时,前角应选大些。 A.加工脆性材料 B.工件材料硬度高; C.加工塑性材料 D.脆性或塑性材料 3.主要影响切屑流出方向的刀具角度为(C ) A.前角 B.后角 C.刃倾角 D.主偏角 4.减小主偏角,(A )。 A.使刀具寿命得到提高 B.使刀具寿命降低 C.利于避免工件产生变形和振动 D.对切削加工没影响 5.下列刀具材料中,适宜制作形状复杂机动刀具的材料是

(B) A.合金工具钢 B.高速钢 C.硬质合金钢 D.人造聚晶金刚石 6.成批加工车床导轨面时,宜采用的半精加工方法是(A) A.精刨 B.精铣 C.精磨 D.精拉 7.(B )时,选用软的砂轮。 A.磨削软材料 B.磨削硬材料 C.磨削断续表面 D.精磨 8.机床主轴齿轮(B )要求高些。 A.传递运动的准确性 B.传动的平稳性 C.载荷分布的 均匀性D.侧隙 9.精加工时,应选用( C )进行冷却。 A.水溶液 B.乳化液 C.切削油 D.温度较高的水溶液 10.加工? 100勺孔,常采用的加工方法是(C ) A.钻孔 B.扩孔 C.镗孔 D.铰孔 11.在切削平面内测量的角度有(D ) A.前角 B.后角 C.主偏角 D.刃倾角 12.车床刀架的横向运动方向与车床回转轴线不垂直,车出的工件将呈现出(D )。 A.腰鼓形和锥度。 B.腰鼓形 C.锥度 D.端面中凸形 13.数控机床主要适用的场合是(B ) A.定型产品的大批量生产 B.多品种小批量生产 C.中等精度的定型产品 D.修配加工 14.主运动是由工件执行的机床有( A )

工程材料与机械制造基础答案

`第一章金属材料的力学性能 1、在测定强度上σs和σ0.2有什么不同? 答:σs用于测定有明显屈服现象的材料,σ0.2用于测定无明显屈服现象的材料。 2、什么是应力?什么是应变?它们的符号和单位各是什么? 答:试样单位截面上的拉力称为应力,用符号σ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,应变没有单位。 3、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?断裂发生在哪一点?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,k点发生断裂。 若没有出现缩颈现象,试样并不是没有发生塑 形性变,而是没有产生明显的塑性变形。 4、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。 5、在机械设计时采用哪两种强度指标?为什么? 答:(1)屈服强度。因为大多数机械零件产生塑性变形时即告失效。 (2)抗拉强度。因为它的数据易准确测定,也容易在手册中查到,用于一般对塑性变形要求不严格的零件。 6、设计刚度好的零件,应根据何种指标选择材料?采用何种材料为宜?材料的E值愈大,其塑 性愈差,这种说法是否正确?为什么? 答:应根据弹性模量选择材料。要求刚度好的零件,应选用弹性模量大的金属材料。 金属材料弹性模量的大小,主要取决于原子间结合力(键力)的强弱,与其内部组织关系不大,而材料的塑性是指其承受永久变形而不被破坏的能力,与其内部组织有密切关系。两者无直接关系。故题中说法不对。 7、常用的硬度测定方法有几种?其应用范围如何?这些方法测出的硬度值能否进行比较?答:工业上常用的硬度测定方法有:布氏硬度法、洛氏硬度法、维氏硬度法。 其应用范围:布氏硬度法应用于硬度值HB小于450的毛坯材料。 洛氏硬度法应用于一般淬火件、调质件。 维氏硬度法应用于薄板、淬硬表层。 采用不同方法测定出的硬度值不能直接比较,但可以通过经验公式换算成同一硬度后,再进行比较。 8、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、小件检验。

工程材料试题库及答案模板

工程材料试题库及答案 一、判断题 1、合金渗碳钢经最终热处理后的组织全部是回火马氏体。( ×) 2、热加工与冷加工的主要区别在于是否有加工强化现象产生。( ×) 3、铸铁是含碳量小于2.11%的铁碳合金。( ×) 4、二元共晶相图是指合金两组元在液态和固态均能无限互溶所构成的相图。( ×) 5、感应加热表面淬火一般只改变钢件表面层的组织, 而不改变心部组织。( √) 6、一个合金的室温组织为α+β11 +( α+β) , 则它由三相组成。( ×) 7、将金属加热到再结晶温度以上时, 金属将发生回复、再结晶及晶粒长大等变化。( √) 8、金属在塑性变形后产生的纤维组织能使金属具有各向异性。( √) 9、碳钢的塑性和强度都随着含碳量的增加而降低。( ×) 10、金属的再结晶转变, 也要经历形核与晶核长大的过程。( √) 二、选择适宜材料并说明常见的热处理方法( 30分) 三、( 20分) 车床主轴要求轴颈部位硬度为HRC54—58, 其余地方为HRC20—25, 其加工路线为:

下料锻造正火机加工调质机加工( 精) 轴颈表面淬火低温回火磨加工 指出: 1、主轴应用的材料: 45钢 2、正火的目的和大致热处理工艺细化晶粒, 消除应力; 加热到Ac3+50℃保温一段时间空冷 3、调质目的和大致热处理工艺强度硬度塑性韧性达到良好配合淬火+高温回火 4、表面淬火目的提高轴颈表面硬度 5.低温回火目的和轴颈表面和心部组织。去除表面淬火热应力, 表面M+A’心部S回 四、选择填空( 20分) 1、合金元素对奥氏体晶粒长大的影响是( d) ( a) 均强烈阻止奥氏体晶粒长大( b) 均强烈促进奥氏体晶粒长大 ( c) 无影响( d) 上述说法都不全面 2、适合制造渗碳零件的钢有( c) 。 ( a) 16Mn、15、20Cr、1Cr13、12Cr2Ni4A ( b) 45、40Cr、65Mn、T12 ( c) 15、20Cr、18Cr2Ni4WA、20CrMnTi 3、要制造直径16mm的螺栓, 要求整个截面上具有良好的综合机械性能, 应选用( c ) ( a) 45钢经正火处理( b) 60Si2Mn经淬火和中温回火( c) 40Cr钢经调质处理4、制造手用锯条应当选用( a ) ( a) T12钢经淬火和低温回火( b) Cr12Mo钢经淬火和低温回火( c) 65钢淬火后中温回火 5、高速钢的红硬性取决于( b )

机械制造基础课程设计夹具设计工艺设计要点

机械制造基础课程设计 设计题目:制订轴承端盖工艺及直径为10mm孔夹具设计 班级: 学生: 指导教师:

目录 设计任务书 一、零件的分析……………………………………… 二、工艺规程设计…………………………………… (一)、确定毛坯的制造形式…………………… (二)、基面的选择……………………………… (三)、制订工艺路线…………………………… (四)、机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺 才的确定…………………………………………… (五)、确定切削用量及基本工时……………… 三、夹具设计………………………………………… 四、参考文献………………………………………… 订做机械制造基础课程设计工艺及夹具设计- 1 -

一、零件的分析 (一)零件的工艺分析 轴承端盖具有密封,定位的作用,因此结合面要有比较高的表面质量,孔系加工也要求有比较高位置精度和形状精度,这个零件从零件图上可以看出,所有加工表面是以?16mm为中心的,包括:?32H7mm及倒角,尺寸为?11mm,?7mm的沉头孔及螺纹孔,M5螺纹底孔,?11mm,?10mm进油孔,以及?56mm圆柱面,?16mm孔与?56mm柱面同心度为0.025; 由以上分析可知,对于这些加工表面而言,我们首先加工出?56mm外圆柱面,并以此为粗基准加工出关键部分孔?16mm,并以此为基准加工其它表面,并且保证其它表面与孔之间的位置精度要求。 二、工艺规程设计 (一)确定毛坯的制造形式 零件材料为HT200,考虑到该零件在车床中的受力并保证零件的工作可靠性,零件为中批生产,而且零件的尺寸不大,因此,毛坯可采用金属模砂型铸造。 (二)基面的选择 1 基准选择原则 ①粗基准的选择 选择粗基准时,主要要求保证各加工面有足够的余量,使加工面与不加工面间的位置符合图样要求,并特别注意要尽快获得精基面。具体选择时应考虑下列原则: 1) 选择重要表面为粗基准 2) 选择加工余量最小的表面为粗基准 3) 选择较为平整光洁、加工面积较大的表面为粗基准以便工件定位可靠、夹紧方便。 4) 粗基准在同一尺寸方向上只能使用一次因为粗基准本身都是未经机械加工的毛坯面,其表面粗糙且精度低,若重复使用将产生较大的误差。 订做机械制造基础课程设计工艺及夹具设计- 2 -

工程材料及机械制造基础大作业(DOC)

《工程材料及机械制造基础》 课程结业论文 学院机械工程学院 专业 班级 学号 姓名 指导老师 完成日期2015年 5 月 15 日

卧式和面机典型零件的选材及加工工艺 一、前言 1.课程背景 工程材料及机械制造基础是研究常用机械零件的制造过程及制造方法的一门综合性技术基础课。是高等工业学校机械类专业和一些非机械类专业必修的技术基础课。课程内容包含工程材料、成型工艺基础和机械加工工艺基础三部分,主要介绍常用工程材料的组织、性能、应用和选用原则;各种毛坯的成型方法及零件的切削加工方法的基本原理和工艺特点;零件的结构工艺性以及机械加工工艺过程的基础知识;机械制造新材料、新技术及新工艺。通过本课程的学习,我们获得了常用工程材料、材料成形工艺及现代机械制造的基础知识,为学习其它相关课程及以后从事工程技术工作和科学研究奠定必要的基础。 本文以卧式和面机为例,通过初步分析卧式和面机典型零件的材料选择、毛坯生产方法、热处理工艺、零件制造工艺流程和结构工艺性,以加深对工程材料及机械制造基础课程的理解。 2.卧式和面机简介 和面机是一种食品加工机械,在食品机械的设计、制造、维护及材料等方面都要考虑到食品的特殊要求,要有切实可行的密封,简单方便的洗涤,以及彻底干净的杀菌的机构。通常我们应该注意以下几点。 1)结构上,接触食品的各个部件要能简单迅速的分解组合,分解的零件能便于洗涤; 2)材料上,对接触食品的零部件尽可能地采用不锈钢或其他防锈无污染材料; 3)环境保护上,必须有可靠的密封措施,严防杂物混入食品和物料散失; 4)在温度上,要有可靠的控温措施; 5)在工作环境上,机器应放置在空气流通、光线、温度和湿度适宜的地方。 和面机作用是进行面团的调制,既将各种原、辅料加水搅拌,调制成即符合质量要求,又适合机械加工成形的面团,主要用于面包、饼干、糕点、膨松食品、夹馅饼等食品生产过程中的面团调制。和面机可分为卧式和面机和立式和面机。 卧式和面机主要是指搅拌容器轴线与搅拌器回转轴线都处于水平位置,它的特点是,结构简单,制造成本低,卸料清洗方便,所以在食品加工中,如面包、饼干、糕点及一些饮食行业的面食中得到了广泛的应用。 根据食品生产的种类和特点不同,面团的各种性质各不相同,可分为韧性面团、水面团及酥性面团,一般来讲,对面团拉伸作用较强时,易于形成韧性面团,而对面团拉捏作用较强时,易于形成酥性面团。卧式和面机一般是在一根轴上安装几片浆叶,它对面团的拉伸作用较弱。适用于调制酥性面团。

工程材料及成形技术题库答案

《工程材料与成形技术》课复习提纲 一、工程材料部分 1.常见金属晶格类型。 2. 三种晶体缺陷。 3. 相的概念。 4.固态合金有哪些相。 5.过冷度的概念。 6.过冷度与晶粒度的关系。 7.结晶过程的普遍规律。8.控制晶粒度的方法。 9.同素异构转变的概念。 10.绘制铁碳合金相图(各线、特殊点、成份、温度、组织、相)。 11.分析钢从奥氏体缓冷至室温时的结晶过程,画出典型铁碳合金(钢)显微组织示意图。 12.共晶反应式和共析反应式。 13.金属塑性变形的两种方式。14.加工硬化的概念。 15再结晶温度的计算。16热加工与冷加工的区别。 17.钢的热处理概念。18.热处理工艺分类。 19.过冷奥氏体转变的产物。20.决定奥氏体转变产物的因素。 21.马氏体的概念。 22会分析过冷奥氏体转变曲线。知道淬透性与C曲线的关系。 23.退火和正火的目的。24.淬火的概念。 25.一般怎样确定碳钢的淬火温度?26.影响淬透性的因素。 27.回火的目的。28.何为回火脆性? 29.回火的种类。 30.一般表面淬火的预备热处理方法和表面淬火后的组织。 31渗碳的主要目的。32.钢按化学成分分类。 33.钢按质量分类。34 钢按用途分类。 35.机器结构钢的分类。36 钢中S、P杂质的影响。 37合金元素在钢中的作用。38.结构钢牌号表示的含义。 39.能区别渗碳钢、调质钢、弹簧钢、轴承钢的牌号和一般采用的热处理方法。40按刃具钢的工作条件,提出哪些性能要求? 41.根据碳钢在铸铁中存在形式及石墨形态,铸铁的分类。 二、材料成形技术部分 1、铸造工艺参数主要包括哪些内容? 2、流动性对铸件质量的影响。 3、什么合金易于形成缩孔、什么合金易于形成缩松?。 4、铸造应力分为哪几类? 5、减小和消除铸造应力的主要方法。 6、绘制自由锻件图主要考虑哪些问题?。 7、何谓拉深系数?有何意义?8.焊接的实质。

机械制造基础试题汇

做试卷,没答案?上自考365,网校名师为你详细解答! 全国2001年10月高等教育自学考试 机械制造基础试卷 课程代码:09320 第一部分选择题 一、单项选择题(本大题共15小题,每小题1分,共15分)在每小题列出的四个选项中只有 一个选项是符合题目要求的,请将正确选项前的字母填在题后的括号内。 1.金属材料在载荷作用下抵抗变形和破坏的能力叫( ) A.硬度 B.强度 C.塑性 D.弹性 2.正火是将钢加热到一定温度,保温一定时间,然后以什么形式冷却的一种热处理工艺( ) A.随炉冷却 B.在空气中冷却 C.在油中冷却 D.在水中冷却 3.橡胶是一种天然的或人工合成的什么的弹性体( ) A.树脂 B.高聚物 C.Si3N4 D.BN 4.铸件的壁或肋的连接应采用( ) A.锐角连接 B.直角连接 C.圆角连接 D.交叉连接 5.在下列合金中,流动性最差的合金是( ) A.灰铸铁 B.铸钢 C.铜合金 D.铝合金 6.在铸铁的熔炼设备中,应用最为广泛的是( ) A.电弧炉 B.冲天炉 C.工频炉 D.反射炉 7.下列冲压基本工序中,属于变形工序的是( ) A.拉深 B.落料 C.冲孔 D.切口 8.锤锻模的模块安装是( ) A.用螺栓螺帽固定 B.用铆钉固定 C.用楔铁燕尾固定 D.用销钉固定 9.模锻和自由锻用的蒸汽—空气锤相比,模锻锤的结构与自由锻锤结构不同点是( ) A.所用的动力源 B.机架与砧座用螺栓连接方式 C.吨位表示方法 D.驱动的方式 10.对铝合金最合适的焊接方法是( ) A.电阻焊 B.电渣焊 C.氩弧焊 D.手工电弧焊 11.闪光对焊的特点是( ) A.焊接前先将被焊件接触 B.焊接前把被焊件安装好并保持一定距离 C.闪光对焊焊缝处很光滑 D.只能焊接相同的材料 12.指出下列各组材料中不能用熔化焊方法焊接的一组( ) A.20钢与25钢 B.20Cr与20CrMnTi C.锻铝与防锈铝 D.铝与铜 13.刃磨高速钢刀具时,应选用砂轮的磨料是( ) A.棕刚玉 B.白刚玉 C.黑碳化硅 D.绿碳化硅 14.加工大中型工件的多个孔时,应选用的机床是( ) A.卧式车床 B.台式钻床 C.立式钻床 D.摇臂钻床 15.中心架或跟刀架的主要作用是( )

现代工程材料成形与机械制造基础-第二版 -册-部分题库与答案

1.分析图示轨道铸件热应力的分布,并用虚线表示出铸件的变形方向。工艺上如何解决? 轨道上部较下部厚,上部冷却速度慢,而下部冷却速度快。因此,上部产生拉应力,下部产生压应力。变形方向如图。 反变形法 5.如图一底座铸铁零件,有两种浇注位置和分型面方案,请你选择一最佳方案,并说明理由。 方案(Ⅱ)最佳.。 理由:方案(Ⅰ)是分模造型,上下铸件易错边,铸件尺寸精度差。 方案(Ⅱ)是整模造型, 铸件尺寸精度高。内腔无需砂芯成型,它是靠 上、下型自带砂芯来成形。 6.下图为支架零件简图。材料HT200,单件小批量生产。 (1)选择铸型种类 (2)按模型分类应采用何种造型方法? (3)在图中标出分型面、浇注位置、加工余量 (1) 砂型铸造,(2)整模造型 (3)分型面、浇注位置、加工余量:见图 9.如图,支架两种结构设计。 (1)从铸件结构工艺性方面分析,何种结构较为合理?简要说明理由。 (2)在你认为合理的结构图中标出铸造分型面和浇注位置。

(1)(b)结构较为合理。因为它可省去悬臂砂芯。 (2)见图。分型面。浇注位置(说明:浇注位置上、下可对调) `12.如图所示铸件结构是否合理?如不合理,请改正并说明理由。 铸件上部太厚,易形成缩孔,壁厚不均匀易造成热应力。可减小上部壁厚,同时设加强筋。 无结构圆角,拐弯处易应力、开裂。设圆角。 3.某厂铸造一个Φ1500mm的铸铁顶盖,有图示两个设计方案,分析哪个方案的结构工艺性 好,简述理由。 (a)图合理 (b)图结构为大的水平面,不利于金属液体的充填,易造成浇不足、冷隔等缺陷;不利于金属夹杂物和 气体的排除,易造成气孔、夹渣缺陷;大平面型腔的上表面,因受高温金属液的长时间烘烤,易开裂使铸件产生夹砂结疤缺陷。 7.图示铸件的两种结构设计,应选择哪一种较为合理?为什么?

最新工程材料题库及答案

工程材料及成形技术作业题库 一. 名词解释 1.间隙固溶体:溶质原子溶入溶剂晶格间隙所形成的固溶体。 2.过冷度:理论结晶温度与实际结晶温度之差。 3.同素异构性:同一合金在不同温度下晶格类型不同的现象。 4.晶体的各向异性:金属各方向的具有不同性能的现象。 5.枝晶偏析:结晶后晶粒内成分不均匀的现象。 6.本质晶粒度:奥氏体晶粒长大的倾向。 7.淬透性:钢淬火时获得淬硬层深度的能力。 8.淬硬性:钢淬火时得到的最大硬度。 9.临界冷却速度:奥氏体完全转变成马氏体的最低冷却速度。 10.热硬性:钢在高温下保持高硬度的能力。 11.时效强化:经固溶处理后随着时间的延长强度不断提高的现象。 12.形变强化:由于塑性变形而引起强度提高的现象。 13.调质处理:淬火+高温回火得到回火索氏体的热处理工艺。 14.变质处理:在浇注是向金属液中加入变质剂,使其形核速度升高长大速度减低,从而实现细化晶粒的处理工艺。 15.顺序凝固原则:铸件时使金属按规定从一部分到另一部分逐渐凝固的原则。 16.孕育铸铁:经过孕育处理的铸铁。 二. 判断正误并加以改正 1.细化晶粒虽能提高金属的强度,但增大了金属的脆性.(×) 2.结构钢的淬透性,随钢中碳含量的增大而增大. (×) 3.普通低合金结构钢不能通过热处理进行强化。(√) 4. 单晶体必有各向异性. (√) 5. 普通钢和优质钢是按其强度等级来区分的. (×) 6. 过热钢经再结晶退火后能显著细化晶粒. (×) 7. 奥氏体耐热钢也就是奥氏体不锈钢。(√) 8. 马氏体的晶体结构和铁素体的相同. (×) 9. 面心立方金属的塑性比体心立方金属的好. (√) 10. 铁素体是置换固溶体. (×) 11. 晶界是金属晶体的常见缺陷. (√) 12. 渗碳体是钢中常见的固溶体相. (×) 13. 金属的塑性变形主要通过位错的滑移进行.(√) 14. 金属在进行热加工时,不会产生加工硬化现象. (√) 15. 上贝氏体的韧性比下贝氏体的好 . (×) 16. 对过共析钢工件进行完全退火可消除渗碳体网. (×) 17. 对低碳低合金钢进行正火处理可提高其硬度. (√) 18. 淬火获得马氏体的必要条件之一是其淬火冷却速度必须小于Vk. (×) 19. 高锰钢在各种条件下均能表现出良好的耐磨性. (×) 20. 无限固溶体必是置换固溶体. (√) 21. 金属的晶粒越细小,其强度越高,但韧性变差. (×) 22. 所谓临界冷却速度就是指钢能获得完全马氏体组织的最小冷却速度. (√)

机械制造基础课程设计

机械制造基础课程设计书明书 课程名称:机械制造基础课程设计 题目名称:设计“阶梯轴”的机械加工工艺班级: 姓名: 学号: 指导老:

工序号工序名称工序内容 1 备料锻造 2 车 1 三爪卡盘夹持工件,车端面见平,钻中心孔。 用尾顶尖顶住,粗车三个台阶,直径、长度均 留2mm余量. 2调头,三爪卡盘夹持工件另一端,车端面, 保证总长259mm,钻中心孔。用尾顶尖顶住, 粗车另外四个台阶,长度、直径均留2mm余 量 3 热处理调质处理硬度24~28HRC 4 钳修研中心孔 5 粗车 1 双顶尖装夹半精车三个台阶,长度达到尺 寸要求,螺纹大径车到 mm,其余两个台阶直径上留 0.5mm余量,切槽三个,倒角三个 2调头,双顶尖装夹半精车余下的五个台阶。 mm及mm 台阶车到图样规

定的尺寸。螺纹大径车到mm, 其余两个台阶直径上留0.5mm余量,切槽三 个,倒角四个 6 修中心孔用金刚石或硬质合金顶尖加压修研 7 精车双顶尖装夹,车一端螺纹M24×1.6-6g 调头,车另一端M24×1.6-6g 8 划线划出键槽及?5位置 9 铣铣两个键槽及一个止动垫圈槽,键槽深度比图 样规定尺寸大0.25mm,作为外圆磨削的余量 10 磨磨外圆Q、M并用砂轮端面靠磨台肩H、I 调头,磨外圆N、P,靠磨台肩G 11 检验按图纸检验 工序说明: 1、该零件先以外圆作为粗基准,车端面和钻中心孔,再以中心孔为定位基准粗车外又以粗车外圆为定位基准加工孔,此即为互为基准原则,使加工有一次比一次精度更高的定位基准面。

2、螺纹因淬火后,在车床上无法加工,如先车好螺纹后再淬火,会使螺纹产生变形。因此,螺纹一般不允许淬硬,所以在工件的螺纹部分的直径和长度上必须留去碳层。 3、为保证中心孔精度,工件中心孔也不允许淬硬。 4、为保证工件外圆的磨削精度,热处理后需安排研磨中心孔的工序,并要求达到较细的表面粗糙度。 5、为消除磨削应力,磨后安排低温时效工序。

机械制造基础试题题库及答案

1. 车削时,主轴转速升高后,也随之增加。(AB) A 切削速度 B 进给速度 C 进给量 D 切削深度 2. 切削过程中,主运动是切下切屑的运动及其特点是(切下切屑的运动、速度快,只有一个) 3. 镗床镗孔时,其主运动是。(镗刀连续转动) 6. 切削加工时,须有一个进给运动的有。(A) A 刨斜面 B 磨外圆 C 铣斜齿 D 滚齿 8. 调整好切削用量后,过程中切削宽度、切削深度是变化的。 A 车削 B 刨削 C 铣削 D 镗削(C) 9. 所有机床都有主运动和进给运动。(╳)13. 切削用量包括、和。 (切削速度、进给量、背吃刀量) 14. 刀具的主偏角是在平面中测得的。(A) A 基面 B 切削平面 C 正交平面 D 进给平面 15. 刀具的主偏角是和之间的夹角。 (刀具进给正方向、主切削刃) 16. 刀具一般都由部分和部分组成。 (切削、夹持) 18. 在车刀设计、制造、刃磨及测量时必须的主要角度有:。 (主偏角、副偏角、刃倾角、前角、后角) 19. 后角主要作用是减少刀具后刀面与工件表面间的,并配合前角改变切削刃的与。(摩擦;强度、锋利程度) 20. 刀具的刃倾角在切削中的主要作用是。(D) A 使主切削刃锋利 B 减小摩擦 C 控制切削力大小 D 控制切屑流出方向 22. 车床切断工件时,工作后角变小。(√) 23. 一般来说,刀具材料的硬度越高,强度和韧性就越低。(√) 24. 高速钢是当前最典型的高速切削刀具材料。(╳) 25. 硬质合金是最适合用来制造成型刀具和各种形状复杂刀具的常用材料。(╳)28. 刀具前角是在面中测量,是与之间的夹角。

(正交平面、前刀面、基面) 29. 刀具前角为,加工过程中切削力最大。(A) A 负值 B 零度 C 正值 30. 车刀的后角是在平面中,与之间的夹角。(正交、后刀面、基面) 31. 车削细长轴时,应使用90゜偏刀切削。(√) 32. 刀具主偏角的减小有利于改善刀具的散热条件。(√) 36. 影响刀具切削性能的主要因素有哪些? 答:刀具切削部分的材料、角度和结构。 一、金属切削过程 37. 金属切削过程的实质为刀具与工件的互相挤压的过程(√) 39. 在其他条件不变时,变形系数越大,切削力越大,切削温度越高,表面越粗糙。(√) 40. 常见的切屑种类有哪些? 答:带状切屑、挤裂(节状)切屑、崩碎切屑。 41. 什么是积屑瘤? 答:在一定范围的切削速度下切削塑性金属时,常发现在刀具前刀面靠近切削刃的部位粘附着一小块很硬的金属,这就是积屑瘤。 43. 切削过程中切削力的来源主要是和。 (变形抗力和摩擦力) 44. 切削用量对切削力的影响程度由小到大的顺序是。 (切削速度、进给量、背吃刀量) 46. 切削用量对切削力的影响程度由大到小的顺序是切削速度、进给量、背吃刀量。(╳) 47. 当切削热增加时,切削区的温度必然增加。(╳)

工程材料题目及答案

1. 将同一棒料上切割下来的4块45#试样,同时加热到850°,然后分别在水、油、 炉和空气中冷却,说明:各是何种热处理工艺?各获得何种组织?排列一下硬度大小: 答: (1)水冷:淬火M (2)油冷:淬火M+T (3)炉冷:退火P+F (4)空冷:正火S+F 硬度(1)>(2)>(4)>(3) 2. 确定下列钢件的退火方法,并指出退火目的和退火后的组织: (1)经冷轧后的15号钢板,要求降低硬度。 (2)ZG的铸造齿轮; (3)锻造过热后的60钢锻坯; (4)改善T12钢的切削加工性能: 答: (1)再结晶退火:目的:细化晶粒,均匀组织,使变形晶粒重新转变为等轴晶粒,以消除加工硬化,降低了硬度,消除内应力,得到P(等轴)+F (2)去应力退火:目的:消除铸造内应力,得到P+F 3)完全退火:目的:细化晶粒,均匀组织,消除内应力,降低了硬度,改善切削加工性,得到P+F (4)球化退火:目的:使片状渗碳体装变为球状渗碳体,降低硬度,均匀组织,改善切削

性能,得到粒状P+Fe3C 3. 说明直径为10mm的45钢试样分别为下列温度加热:700°C、760°C、840°C、1100°C。保温后在水中冷却得到的室温组织 答: 温度加热后组织水冷后组织 700°C P+F P+F 760°C A+F M+F 840°C A M 1100°C A M 4.两个碳质量分数为1.2%的碳钢薄试样,分别加热到780°C和900°C,保温相同时间奥氏体化后,以大于淬火临界冷却速度的速度冷却至室温。试分析:

(1)哪个温度加热淬火后马氏体晶粒较粗大? (2)哪个温度加热淬火后马氏体碳含量较多? (3)哪个温度加热淬火后残余奥氏体较多? (4)哪个温度加热淬火后未溶渗碳体较多? (5)你认为哪个温度加热淬火合适?为什么? 答:(1)900°C(2)900°C(3)900°C(4)780°C(5)780°C,综上所述此温度淬火后得到的均匀细小的M+颗粒状Cm+AR的混合组织,使钢具有最大的硬度和耐磨性。 5.用T10钢制造形状简单的车刀,其工艺路线为:锻造—热处理—机加工—热处理—磨加工。 (1)写出其中热处理工序的名称及作用。 (2)制定最终热处理(磨加工前的热处理)的工艺规范,并指出车刀在使用状态下的显微组织和大致硬度。 答:(1)球化退火,作用:利于切削加工。得到球状珠光体,均匀组织,细化晶粒,为后面淬火处理作组织准备。淬火+低温回火,作用:使零件获得较高的硬度、耐磨性和韧性,消除淬火内应力,稳定组织和尺寸。 (2)工艺规范:760°C水淬+200°C回火; 显微组织:M回+Cm,大致硬度:60HRC. 6.如下图所示,T12钢加热到Ac1以上,用图示

机械制造基础课程设计--一阶梯状轴

机械制造基础课程设计--一阶梯状轴

1序言------------------------------------------(1) 2机械加工工艺规程设计步骤---------------------(2-7) 2.1 生产类型及零件分析-------------------------------------- (2) 2.2确定毛坯及各表面加工方法--------------------------------(2-3) 2.3确定定位基准及划分加工阶段------------------------------(3-4) 2.4热处理及工艺路线----------------------------------------(4-5) 2.5工序设计及加工余量选择----------------------------------(6) 3工艺说明----------------------—-------------(7-17) 3.1 工序一 --------------------------------------------(7) 3.2 工序二 --------------------------------------------(7) 3.3 工序三 --------------------------------------------(7-17) 塞规 -------------------------------------------(7-14)深浅样板 -------------------------------------------(15-16)成型车刀 -------------------------------------------(16-17) 3.4 工序四 -------------------------------------------(17) 4课设总结-------------------------------------(18)

最新机械制造基础题库及答案

机械制造基础考试试卷及答案 一、判断题 1、钢的正火的硬度、强度比退火低。(×) 4、通过热处理可以有效地提高灰铸铁的力学性能。(×) 5、焊件开坡口的目的在于保证焊透,增加接头强度。(√) 6、基本尺寸就是要求加工时要达到的尺寸。(×) 7、采用包容要求时,若零件加工后的实际尺寸在最大、最小尺寸之间,同时形状误差等于尺寸公差,则该零件一定合格。(√) 8、图样上所标注的表面粗糙度符号、代号是该表面完工后的要求。(√) 9、切削用量是切削速度、进给量和背吃刀量三者的总称。(√) 10、刀具耐用度为刀具两次刃磨之间的切削时间。(√) 11、切削液具有冷却、润滑、清洗、防锈四种作用。(√) 12、在车削加工中,车刀的纵向或横向移动,属于进给运动。(√) 13、根据工件的加工要求,不需要限制工件的全部自由度,这种定位称为不完全定位。(√) 14、固定支承在装配后,需要将其工作表面一次磨平。(√) 15、冲击韧性值随温度的降低而减小。(√) 16、正火的冷却速度比退火稍慢一些。(×) 17、碳钢的含碳量一般不超过1.3%。(√) 18、一般情况下,焊件厚度小于4mm时,焊条直径等于焊件厚度。(√) 19、从制造角度讲,基孔制的特点就是先加工孔,基轴制的特点就是先加工轴。(×) 20、为了实现互换性,零件的公差规定越小越好。(×)

21、Ra值越大,零件表面越粗糙。(√) 22、切削用量主要是指切削速度和进给量。(×) 23、提高表面质量的主要措施是增大刀具的前角与后角。(×) 24、就四种切屑基本形态相比较,形成带状切屑时切削过程最平稳。(√) 25、用分布于铣刀圆柱面上的刀齿进行的铣削称为周铣。(√) 26、过定位在机械加工中是不允许的。(×) 27、通过热处理可以有效地提高灰铸铁的力学性能。(×) 28、焊件开坡口的目的在于保证焊透,增加接头强度。(√) 29、基本尺寸就是要求加工时要达到的尺寸。(×) 30、采用包容要求时,若零件加工后的实际尺寸在最大、最小尺寸之间,同时形状误差等于尺寸公差,则该零件一定合格。(√) 31、图样上所标注的表面粗糙度符号、代号是该表面完工后的要求。(√) 32、切削用量是切削速度、进给量和背吃刀量三者的总称。(√) 33、刀具耐用度为刀具两次刃磨之间的切削时间。(√) 34、切削液具有冷却、润滑、清洗、防锈四种作用。(√) 35、在车削加工中,车刀的纵向或横向移动,属于进给运动。(√) 36、根据工件的加工要求,不需要限制工件的全部自由度,这种定位称为不完全定位。(√) 37、固定支承在装配后,需要将其工作表面一次磨平。(√) 38、在一个工序内,工件只能安装一次。(×) 39、强度越高,塑性变形抗力越大,硬度值越高。(√) 40、冲击韧性值愈大,材料的韧性愈好。(√)

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