金属工艺学作业本
姓名: 姚喜林
班级： 09级机械设计制造及其自动化6班 学号： 20091399
第一章 铸造成形工艺理论基础
1．述铸造成形的实质及优缺点。
铸造是一种将液态金属浇入铸型型腔，冷凝后获得毛坯或零件的成形工艺。
铸造成形工艺的优点是：
（1）适合制造形状复杂，特别是内腔形状复杂的铸件。
（2）铸件的大小几乎不受限制。
（3）可使用的材料范围广，凡能熔化成液态的金属材料几乎均可用于铸造。
铸造成型工艺的缺点是：
（1）组织性能差，铸件晶粒粗大，不均匀，力学性能差，制造工序繁多，易于产生铸造缺陷。（2）工作条件差，劳动强度高。
3．何谓同时凝固原则和定向凝固原则？试对图1所示阶梯型试块铸件设计浇注系统和冒口及冷铁，使其实现定向凝固。
同时凝固原则是指使型腔内各部分金属液温差很小，同时进行凝固的原则；定向凝固原则是在熔模铸造型壳中建立特定方向的温度梯度，使熔融合金沿着与热流方向相反的方向按照要求的结晶取向凝固的一种铸造工艺。
第二章 常用铸造合金及其熔炼
1、某铸件壁厚有5mm,20mm,52mm三种，要求铸件各处的抗拉强度都能达到150MPa,若选150牌号的灰铸铁为材质，能否满足要求？
不能；查表《灰铸铁的抗拉强度，特性及应用举例》可知：
壁厚为5mm对应的材质为牌号HT150的铸件壁厚范围为2.5~10mm，相对应的抗拉强度为不小于175MPa，与应用抗拉强度范围0~150MPa无交集，故能满足性能要求。
壁厚为20mm对应的材质为牌号HT150的铸件壁厚范围为20~30mm，相对应的抗拉强度为不小于130MPa，与应用抗拉强度范围0~150MPa有交集，故不能满足性能要求。
壁厚为52mm对应的材质为牌号HT150的铸件壁厚范围为30~50mm，相对应的抗拉强度为不小于120MPa，与应用抗拉强度范围0~150MPa有交集，故不能满足性能要求。
综上所诉要求铸件各处的抗拉强度都能达到150MPa，选取HT150牌号的灰铸铁不能满足性能要求。
2、冲天炉熔炼时，加入废铁、硅钢、锰钢的作用是什么？若采用单一的生铁锭或回炉铁为原料，铸造出的品质如何？若采用单一的废铁来熔炼，铸造出的产品属于什么材质（铸钢、灰铸铁、白口铸铁）？为什么？
（1）加入废钢是为了降低铁料的原始含碳量，以获得碳含量较低的铁液；加入硅铁、锰铁的目的是弥补铁料中硅锰的烧损。
（2）采用单一的生铁锭或回炉铁为原料，碳含量得不到稀释，铸件易形成含C化合的白口铸铁，铁料中烧损的硅锰得不到补充，导致铁液中的硫、磷含量偏高，增加了铸件的冷脆性和热脆性。（3）若采用单一的废铁来熔炼，铸造出的产品属于白口铸铁。因为，铁料中烧损的硅锰等不到补充，所以没有足够的Mn来与S反应形成MnS上浮，硫含量过高使铸铁形成白口组织，故所得到的铸件的品质为白口铸铁。
第三章 金属的铸造成型工艺
A 砂型铸造与壳型铸造
砂型铸造工艺是用模样和型砂制造砂型的一种工艺。
砂型铸造是铸造中应用最广泛、最灵活的方法。它既可以用于单件、小批量生产的手工造型，也可用于成批、大量生产的机器造型和自动化生产线；既能浇注低熔点非铁合金及其合金液，又能浇注高熔点的铁液及钢液；铸件的尺寸可大可小，形状可简单亦可复杂；等等。但砂型铸造一型智能浇注一次，生产的工序较多，影响铸件品质的因素亦较多。
壳型铸造是用酚醛树脂砂制造薄壳砂型或型芯的方法。
壳型铸造的优点：
（1） 覆膜砂可以较长时间储存，且砂的消耗量少；
（2） 无须捣砂，能获得尺寸精确的壳型及壳芯；
（3） 壳型及壳芯强度高，质量小，易搬运；
（4） 壳型及壳芯透气性好，可用细原砂得到表面光洁的表面；
（5） 不需砂箱，壳型及壳芯可长期存放；
缺点：酚醛树脂覆膜砂价格较高，制壳的能耗高。
比较下列各组铸造方法：A 砂型铸造与壳型铸造；B 金属型铸造与砂型铸造；C 熔模铸造与陶瓷型铸造；D 气化模铸造与熔模铸造；E 低压铸造与压力铸造。
B 金属型铸造与砂型铸造
液态金属在重力作用下注入金属型中成形的方法，称为金属型铸造。
金属型铸造的优点：
（1） 金属型可“一型多铸”，省去了砂型铸造中的配砂、造型、落砂等许多工序，节省了大量造型材料和生产场地，提高了生产率，易于实现机械化和自动化生产。
（2） 铸件的尺寸精度和表面粗糙度指标均优于砂型铸件，铸件的加工余量少，晶粒细密，力学性能高。
（3） 劳动条件好。
金属型铸造的缺点
（1） 金属型的铸造成本高，周期长，不适合单件、小批量生产。
（2） 不适合制造形状复杂、薄壁和大型的铸件。
（3） 用来铸造铸钢等高熔点合金铸件时，金属型寿命较短，同时，还易使铸铁产生硬、脆的白口组织。
C熔模铸造与陶瓷型铸造
熔模铸造：熔模铸造是液态金属在重力作用下浇入由蜡模熔失后形成的中空壳并在其中成形、从而获得精密铸件的方法，又称为失蜡铸造。
熔模铸造的优点：
（1） 铸件的精度高，表面粗糙度低。
（2） 可以铸造出形状复杂的薄壁铸件。
（3） 铸造的合金种类不受限制，钢铁及非铁合金均可适用。
（4） 生产批量不受限制。
熔模铸造的缺点：
（1） 工序复杂，生产周期长。
（2） 原材料价格高，铸件成本高。
（3） 铸件的尺寸不能太大，否则蜡模易变形，丧失原有精度。
陶瓷型铸造
液态金属在重力作用下注入陶瓷型中形成铸件的方法称为陶瓷型铸造。
陶瓷型铸造的特点：
（1） 铸件的尺寸精度和表面粗糙度指标优异。
（2） 铸件的大小不受限制，质量从几公斤到几吨均可。
（3） 在单件、小批量生产条件下，需要的投资小，生产周期短，在一般的铸造车间较易实现。不足的地方：不适于批量大、质量小或形状复杂的铸件，生产过程中难以实现机械化和自动化。D气化模铸造与熔模铸造
气化模铸造：用聚苯乙烯发泡的模样代替木模或金属模，用干砂、水玻璃砂等型砂进行造型，无须起膜，直接将高温液态金属浇注到型中客气化的模样上，使模样燃烧、气化、消失而形成铸件的方法，称为气化模铸造或消失模铸造。
气化模铸造的特点：
（1） 气化模铸造是一种少无余量、精密成型的新工艺。
（2） 铸件的结构设计提供了充分的自由度。
（3） 气化模铸造的工序比砂型铸造和熔模铸造大大简化，对操作工人的技术要求不高。
气化模铸造的使用范围：
（1） 各类合金，包括铝、镁、铜合金、灰铸铁、球墨铸铁及除低碳钢以外的铸钢。
（2） 壁厚在4mm以上的铸件。
（3） 质量几公斤至几十吨的铸件。
（4） 生产批量不受限制。
（5） 只要利于气化模砂型的紧实，对铸件的结构形状几乎无任何特殊限制。
E低压铸造与压力铸造
低压铸造：
低压铸造是介于金属型铸造和压力铸造之间的一种铸造方法，它是在0.02~0.07MPa的低压下将金属液体注入型腔，并在压力下凝固成形而获得铸件的方法。
低压铸造的优点：
（1） 浇注压力和速度便于调节，可适应不同材料的铸型。同时，充型平稳，对铸型的冲击力小，气体较易排除，尤能有效克服铝合金的针孔缺陷。
（2） 便于实现定向凝固，以防止缩孔和缩松，是铸件组织致密，力学性能好。
（3） 不用冒口，金属的利用率可高达90%~98%。
（4） 铸件的表面品质高于金属型，可生产出壁厚为1.5~2mm的薄壁铸件。此外，低压铸造设备费用较压铸设备低。
低压铸造的缺点：
升液管的寿命短，金属液在保温过程中易产生氧化和夹渣，且生产效率低于压力铸造。
压力铸造：
压力铸造是在高压作用下将液态或半液态金属快速压入金属压铸型中，并在压力下凝固而获得铸件的方法。
压力铸造的优点：
（1） 生产率高，每小时可压铸50~150次，最高可达500次，便于实现自动化、半自动化。（2） 铸件的尺寸精度高，表面粗糙度低，并可直接铸出极薄件或带小孔、螺纹的铸件。（3） 铸件冷却快，又是在压力下结晶，故晶粒细小，表层紧实，铸件的强度、硬度高。（4） 便于采用嵌铸法。
压力铸造的缺点：
（1） 压铸机费用高，压铸型制造成本极高，工艺准备时间长，不适宜单件、小批量生产。（2） 由于压铸型寿命原因，目前压铸尚不适宜铸钢、铸铁等高熔点的合金的铸造。
（3） 由于金属液体注入和冷却速度过快，型腔气体难以完全排出，壁厚处难以进行补缩，故压铸件内部常存在气孔、缩孔和缩松。
1、试确定图4-30所示铸件的浇注位置及分型面。
平板：
平板的大平面属重要面，根据确定浇注位置的原则，应将其朝下放置。如图（a）方案（1）。油盘：
油盘铸件的底部为面积大而薄壁的平面，为了使浇注时金属液易于充满型腔，放置产生浇不到或冷隔缺陷，应将底盘朝下。如图（b)方案（1）。
卷扬机滚筒：
卷扬筒铸件的法兰大端与筒体交界处的热节圆直径d比下部的壁厚大，应将该处朝上放置，以利于设置冒口，对该处进行补缩。如图（d）方案（1）。若滚筒的外圆或内孔为必须保证品质的重要面，可以采用“平做立浇”的方法，即图（d）方案（2）。
车床车身：
在中小批量生产条件，采用导轨面朝下的如图（c）方案（1）较为理想。
在成批、大量生产、机器造型时宜采用两箱造型方案，这时导轨面处于侧立位置，上箱顶面附近的部分导轨的品质，可以通过改进浇注系统、冒口，加强撇渣，排气等措施加以保证。宜采用如图（c）方案（2）。
1、铸造一个φ1500mm的铸铁顶盖，有如图5-23所示的两个设计方案，试问哪个方案易于铸造，并简述理由。
锥顶结构方案易于设计。从铸件设计的3方面内容可以得出：
（1）外形设计：a方案的外形具有起模斜度，便于起模，锥顶的纵向剖面具有足够的斜度这是方案b所无法企及的。
（2）内腔设计：a方案中的圆锥体型芯具有更强的稳定性和排气性。圆锥体内腔各壁间均以大角度链接这样能简化铸件的清理。
（3）壁间的连接设计：因为铸铁顶盖的尺寸为φ1500mm，若按b设计方案这会出现大从尺寸的水平面易使顶盖产生冷隔、气孔和夹渣等缺陷。若采用a设计方案则可避免较大尺寸水平面，从而可以消除前述缺陷。
2、为防止图5-24所示的铸件产生角变形，可以采取哪几种措施保证角α的准确性？。
两种。
（1）设加强肋，以满足强度要求。
（2）采取过渡形式避免锐角连接，以避免出现应力集中现象，导致出现裂纹。图示连接能减少热节和缓解应力。
3、某厂生产如图5-26所示的支腿铸铁件，其受力方向如图中箭头所示。该件在使用过程中多次发生断腿事故。试分析原因，并重新设计腿部结构。
结构的缺点有：
（1）小圆环与大圆筒之间的水平肋在F水平分力作用下受拉这与灰铸铁的特性相背，是不良结构。
（2）水平肋与小圆环及大圆筒的连接处在F纵向分力作用下易产生应力集中。
改进措施如图：
（1） 将大圆筒铸置小圆环的右侧该水平肋水平受拉状态为水平受压状态。
（2） 将水平肋置与小圆环顶部水平平齐，并在其下方加设纵向加强肋，以增强中间肋的抗弯能力。
第六章 金属塑性成形的工艺理论基础
1、要制造一件直径为90mm、高为40mm的碳钢齿轮锻件，试确定其坯料的尺寸D。和H。制造该齿轮需要镦粗工序：由镦粗时的锻造比为：
Y镦=H。／H；
根据体积不变原则
D钢坯，V坯料，S钢坯
第七章 锻压成形工艺
1、若成批生产图7-22所示零件，选择哪种锻造方法较为合理？并定性绘制出模锻件。
齿轮须经粗镦，然后经预锻，终锻最后成形，模锻件如图所示。
齿圈只需终锻成形，模锻件如图所示。
齿轮
齿圈
图7-22 齿轮及齿圈
第八章 板料的冲压成形工艺
1、如图8-33所示两个形状相似的冲压件，材料为08钢，板厚为0.8mm。试分别制定其冲压工艺方案，并绘制工艺简图
由冲压件的结构形状可知，所需基本工序为落料，拉深，冲孔。
首先落料出合适面积大小的圆板材，然后将其拉深成圆筒，最后冲孔。工艺简图如图所示：
1
2
3
图8-33
无孔法兰
有孔法兰
第十章 熔焊工艺
1、焊接接头有哪几部分组成？各部分的组织和性能特点怎样？
焊接接头由焊缝区和热影响区
焊缝区金属：
焊缝金属宏观组织形态为细晶粒柱状晶体，成分偏析严重，影响焊缝性能，碳，磷，硫等含量低。通过渗合金，能使焊缝金属的强度与母材相当。
热影响区金属：
熔合区，成分不均，组织为粗大的过热组织或淬硬组织，性能很差。
过热区，晶粒粗大，塑性差，易产生过热组织，性能最差。
正火区，组织为珠光体和铁素体，晶粒细小，性能好。
部分相变区，组织为两种，一为两种晶粒大小-粗大和细小 的铁素体，二为晶粒细小的珠光体。
2、如图10-47所示的方式拼接大块钢板是否合理？为什么？如不合理应怎样改善？为减小焊接应力与变形，其焊接次序应该如何合理安排？
分段倒退焊方法。图示方式拼接中，有4处密集交叉处，交叉部位局部加热焊接应力大。
第十三章 金属材料的焊接性
1、 什么叫焊接性？怎样评定和判断材料的焊接性？
金属材料的焊接性，是指被焊金属在采用一定的焊接方法焊接材料，工艺参数及结构形式条件下，获得优质焊接接头的难以程度。即金属材料在一定的焊接工艺条件下，表现出“好焊”和“不好焊”的差别。
焊接性包括二方面的内容，一、工艺焊接性，产生工艺缺陷的倾向。三、使用焊接性，使用中的可靠性。
评定和判断材料的焊接性主要有两种，即估算法和实验法。
一、 估算法
在各种元素中，碳对钢材焊接性的影响最明显，其他元素的影响可以折合成碳的影响，因此可以 用碳当量的方法来估算被焊钢材的焊接性（ 公式 ）
二、 试验法。小型抗裂试验法；取一试样，焊完后放置24小时，先检查焊缝间隙表面及热影响区有无 裂缝，再从垂直于焊缝方向取金相磨片两块，进行低倍放大检查裂缝，根据一般焊接工艺焊后试板有无裂缝或裂缝的多少的情况，可以初步评定材料焊接性的好坏。
2、 有直径为500mm的铸铁带轮和齿轮各一件，铸造后出现13-4所示的断裂现象。曾先后用J422焊条和钢芯铸铁焊条进行电弧焊焊补，但焊后再次断裂。试分析其原因。用什么方法能保证焊后不断裂，并可以进行机械加工?
原因分析：①带轮和齿轮均为承受动载荷，厚板零件且属性为低碳钢。选择J422焊条不能保证焊接接头与母材的结合强度。
②钢芯铸铁焊条焊丝为低碳钢。其中有一种焊条药皮有强氧化性成分，熔合处为低碳低硅的白口组织，焊后不能进行机械加工，只适合一般非加工件的焊补。工人可能错选了此种药皮的焊条。
③从焊补工艺上来说，焊后若不进行消除应力退火，在常温或低温下焊接此种零件容易产生较大的内应力，可能导致零件开裂。施焊前应对这两种零件进行预热。
解决途径：
选择J426,J427或J507型号的焊条，选择热焊的焊补工艺，并施用气焊法来焊接零件。
J426,J427或J507型号的焊条能够满足承受动载荷的结构，发杂结构或厚板结构的焊接接头的结合强度。
热焊法是焊前将焊件整体或局部预热到600-700℃、焊后缓冷的焊补工艺。热焊法可以防止焊件产生白口组织和裂纹，焊件品质好，焊后可以进行机械加工。而气焊火焰可以用于焊件预热和焊后缓冷。选择合适的焊芯，焊剂和药皮，可以补充焊接处碳和硅的烧损，并造渣以清除杂质。
第十四章 焊接结构的设计
1、 如图14-14所示三种焊件的焊缝布置是否合理？若不合理，请予以改正。附：焊缝的布置原则：
焊缝尽可能分散，以减小焊接热影响区，防止粗大组织出现。
焊缝的位置应尽可能对称分布，以抵消焊接变形。
焊缝应尽量远离或避开机械加工表面，以防止破坏已加工面。
焊缝应便于焊接操作，焊缝位置应使焊条易到位，焊剂易保持，电极易安放。
图14-14
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
(单选题)1: 对防锈铝性能说法正确的是 A: 可焊接 B: 可不变形 C: 强度比纯铝低 D: 塑性差 正确答案: (单选题)2: 对完全退火说法正确的是 A: 能降低硬度 B: 主要用于共析钢 C: 退火后组织为奥氏体 D: 不利于切削加工 正确答案: (单选题)3: 铸铁熔点比钢（）流动性比钢（）收缩率比钢（）故铸铁铸造性能好。A: 高、好、小 B: 低、好、小 C: 高、坏大 D: 低、坏、大 正确答案: (单选题)4: 用下列方法生产的钢齿轮中，使用寿命最长，强度最好的为（）。 A: 精密铸造齿轮； B: 利用厚板切削的齿轮； C: 利用圆钢直接加工的齿轮； D: 利用圆钢经镦粗加工的齿轮。 正确答案: (单选题)5: 零件在加工过程中使用的基准叫做（）。 A: 设计基准 B: 装配基准 C: 定位基准 D: 测量基准 正确答案: (多选题)6: 热处理工艺过程都由下列哪几个阶段组成？ A: 充气 B: 加热 C: 保温 D: 冷却 正确答案: (多选题)7: 影响金属充型能力的因素有（）。 A: 金属成分
B: 温度和压力 C: 铸型填充条件 D: 金属硬度 正确答案: (多选题)8: 常用的变形铝合金有哪些？ A: 防锈铝 B: 硬铝 C: 超硬铝 D: 锻铝 正确答案: (多选题)9: 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 A: 喷刷涂料 B: 保持合适的工作温度 C: 严格控制开型时间 D: 浇注灰口铸铁件要防止产生白口组织 正确答案: (多选题)10: 钢的热处理工艺曲线包括哪几个阶段？ A: 加热 B: 保温 C: 冷却 D: 充气 正确答案: (判断题)11: 切削用量主要有切削速度、进给量、背吃刀量称为切削用量三要素。A: 错误 B: 正确 正确答案: (判断题)12: 埋弧焊是电弧在焊剂层下燃烧进行焊接的方法，有自和半自动 之分。 A: 错误 B: 正确 正确答案: (判断题)13: 铁碳合金状态图中，最大含碳量为5.69%。 A: 错误 B: 正确 正确答案: (判断题)14: Wc<0.77%铁碳合金冷却至A3线时，将从奥氏体中析出渗碳体
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；
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 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 σb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。 σ2.0规定残余拉伸强度 σ1-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。 a K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，同一成分的金属，晶粒愈细，其强度、硬度愈高，而且塑性和韧性也愈好。 细化铸态晶粒的主要途径是：
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。五、判断正误，在括号内正确的打√，错误的打×（每题0.5分，共5分） 1．加工塑性材料时，不会产生积屑瘤。（× ） 2．顺铣法适合于铸件或锻件表面的粗加工。（× ） 3．拉削加工适用于单件小批零件的生产。（× ） 4．单件小批生产条件下，应采用专用机床进行加工。（× ） 5．插齿的生产率低于滚齿而高于铣齿。（√ ） 6．作为定位基准的点或线，总是以具体的表面来体现的。（√ ） 7．轴类零件如果采用顶尖定位装夹，热处理后需要研磨中心孔。（√ ） 8．生产率是单位时间内生产合格零件的数量。（√ ） 9．镗孔主要用于加工箱体类零件上有位置精度要求的孔系。（√ ）
一、填空题 1、金属材料的性能可分为两大类:一类叫___使用性能________,反映材料在使用过程中表现出来的特性,另一类叫______工艺性能______,反映材料在加工过程中表现出来的特性。 2、常用的硬度表示方法有_布氏硬度、洛氏硬度与维氏硬度。 3、自然界的固态物质,根据原子在内部的排列特征可分为晶体与_非晶体_两大类。 4、纯金属的结晶过程包括__晶核的形成__与__晶核的长大_两个过程 5、金属的晶格类型主要有_体心立方晶格面心立方晶格密排六方晶格__三大类。 6、晶体的缺陷主要有_点缺陷线缺陷面缺陷。 7、铁碳合金室温时的基本组织有______铁素体_____、____渗碳体______、_____奥氏体____、珠光体与莱氏体。 8、铁碳合金状态图中,最大含碳量为_ 6、69%。 9、纯铁的熔点就是_____1538℃______。 10、钢的热处理工艺曲线包括______加热_______、____保温_________与冷却三个阶段。 11、常用的退火方法有____完全退火_____、球化退火与____去应力退火_______。 12、工件淬火及___________高温回火_______的复合热处理工艺,称为调质。 13、常用的变形铝合金有__防锈铝硬铝超硬铝锻铝__ 。 14、灰铸铁中的石墨以___片状石墨___ 形式存在 15、工业纯铜分四类,分别代号___T1____ 、____T2_____、___T3___、______T4__ 表示钢中非金属夹杂物主要有: 、、、等。 二、单项选择题 1、下列不就是金属力学性能的就是( D) A、强度 B、硬度 C、韧性 D、压力加工性能 2、属于材料物理性能的就是( ) A、强度 B、硬度 C、热膨胀性 D、耐腐蚀性 3、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 4、组成合金最基本的、独立的物质称为( ) A、组元 B、合金系 C、相 D、组织 5、金属材料的组织不同,其性能( ) A、相同 B、不同 C、难以确定 D、与组织无关系 6、共晶转变的产物就是( ) A、奥氏体 B、渗碳体 C、珠光体 D、莱氏体 7、珠光体就是( ) A、铁素体与渗碳体的层片状混合物 B、铁素体与奥氏体的层片状混合物 C、奥氏体与渗碳体的层片状混合物 D、铁素体与莱氏体的层片状混合物 8、下列就是表面热处理的就是( ) A、淬火 B、表面淬火 C、渗碳 D、渗氮 9、下列就是整体热处理的就是( ) A、正火 B、表面淬火 C、渗氮 D、碳氮共渗 10、正火就是将钢材或钢材加热保温后冷却,其冷却就是在( ) A、油液中 B、盐水中 C、空气中 D、水中 11、最常用的淬火剂就是( ) A、水 B、油 C、空气 D、氨气 12、45钢就是( )
1、何谓焊接热影响区？低碳钢焊接时热影响区分为哪些区段？各区段对焊接接头性能有何影响？减小热影响区的办法是什么? 在焊接加热过程中，焊缝两侧处于非熔化态的母材受热作用的而发生金相组织和力学性能变化的区域。低碳钢焊接热影响区分为：熔合区、过热区、正火区和部分相变区。 熔合区即融合线附近焊缝金属到基体金属的过渡部分，温度处在固相线附近与液相线之间，金属处于局部熔化状肪，晶粒十分粗大，化学成分和组织极不均匀，冷却后的组织为过热组织，呈典型的魏氏组织。这段区域很窄 （0.1-1mm）,金相观察实际上很难明显的区分出来，但该区于焊接接头的强度、塑性都有很大影响，往往熔合线附近是裂纹和脆断的发源地。 以上100O C-200O C，当加热至1100℃过热区（粗晶粒区）加热温度范围 Ac 3 以上至熔点，奥氏体晶粒急剧长大，尤其在1300℃以上，奥氏体晶粒急剧粗化，焊后空冷条件下呈粗大的魏氏组织，塑性、韧性降低，使接头处易出现裂纹。 正火区（细晶粒区）即相变重结晶区，加热温度范围Ac1- Ac3以上 100O C-200O C区间，约为900-1100℃，全部为奥氏体，空冷后得到均匀细小的铁素体+珠光体组织，相当于热处理中的正火组织，故又称正火区。 部分相变区，即不完全重结晶区，加热温度Ac1- Ac3 区间，约 750-900℃，钢被加热奥氏体+部分铁素体区域，冷却后的组织为细小铁素体+珠光体+部分大块未变化的铁素体，晶粒大小不均匀。 减小热影响区的措施：增加焊接速度、减小焊接电流 2 、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？消除焊接应力的办法有哪些？
应力和变形原因：在焊接过程中，由于焊接各部分的温度不同，冷却速度不同，热胀冷缩和塑性变形的程度不同，导致内应力、变形。裂纹的产生。 焊接应力一定要消除，不然零件尺寸不准，很容易损坏。 焊接应力消除方法：焊接前与热处理；焊接中采用小能量焊接或敲击焊缝；焊后采用去应力退火。 3、现有直径500mm的铸铁齿轮和带轮各1件，铸造后出现图示 断裂现象。曾先后用E4303（J422）焊条和钢芯铸铁焊条进行电弧焊冷焊补，但焊后再次断裂，试分析其原因。请问采用什么方法能保证焊后不开裂，并可进行切削加工？ 再次断裂主要是：齿轮受热不均应力过大导致的变形开裂。 方法：先将齿轮加热300度左右，然后进行焊接，焊后进行退火处理，即可消除焊接产生的焊接应力，同时降低硬度利于进行切削加工。 1.如图所示三种工件，其焊缝布置是否合理？若不合理，请加以改正。
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 一．单项选择题（共15分，每题1分）? 1.在成品上测硬度应用（?C?）? A布氏硬度法??B维氏硬度法??C洛氏硬度法?2.在1000℃时，纯铁的晶格类型是（?A?）?A面心立方晶格??B体心立方晶格??CFe???3.汽车大弹簧的最终热处理是（C??）?A低温回火??B表面淬火??C中温回火?4.45钢属于何种钢（??B）? A普通碳素结构钢??B优质碳素结构钢??C碳素工具钢?5.为了防止铸件在铸件产生热应力，在工艺上常采用（?B?）?A同时凝固??B顺序凝固??C逐层凝固?6.冲孔模具的凸模尺寸应为（?A?）? A图纸尺寸??B图纸尺寸加上二倍的间隙??C图纸尺寸减轻二倍的间隙?7.成批生产活扳手应用（?C?）A自由锻??B胎膜锻??C锤上模锻? 8.?焊接结束后，纵焊缝的焊道所产生的应力为（?B?）?A没有应力??B拉应力??C 压应力?? 9.车外圆时，沿工件直径方向上的分力称为（?C?）?A主切削力??B进给力?C?背向力? 10.?在正交平面中测量的刀具角度是（?A?）?A前角??B主偏角?C刃倾角?
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 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? σb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。 σ2.0规定残余拉伸强度 σ1-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。a K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，同一成分的金属，晶粒愈细，其强度、硬度愈高，而且塑性和韧性也愈好。
绪论及金属材料的基本知识 1．P11第5题指出下列符号所表示的力学性能指标名称和含义是什么。 2．金属材料工艺性能按工艺方法的不同分为哪几类，各自衡量指标是什么？ 答：铸造性；可锻性；焊接性和切削加工性 3．金属材料的成形方法有哪几种? 答：铸造成型，锻造成型，焊接成型和切削加工成型 第二篇铸造 1.简述铸造的特点。 答：1，可生产形状任意复杂的制件，特别是内腔形状复杂的制件；2，适应性强，合金种类不受限制，生产批量不受限制，铸件大小几乎不受限制；3，成本低，材料来源广，废品可重熔，铸件加工余量小，设备投资抵。 2.什么是液态合金的充型能力？它与合金的流动性有什么关系？不同成分的合金为何流 动性不同？ 答：液态合金充满铸型型腔获得形状准确轮廓清晰铸件的能力。 合金的流动性越好其充型能力越强。 共晶成分合金的结晶是在恒温下进行的，此时，液态合金从表层逐层向中心凝固，由于已结晶的固体层内表面比较光滑，对金属液的流动阻力下，故流动性好；除金属外，其他成分合金是在一定的温度范围内逐步凝固的，此时，结晶在一定宽度的凝固区内同时进行，由于初生的树枝状晶体使固体层内表面粗糙，所以合金的流动性差，合金的成分越远离共晶点，结晶温度范围越宽，流动性越差。（P48(2)） 3.影响液态合金的充型能力的因素有哪些？ 答：1，合金的流动性，流动性越好充型能力越强；2，浇注条件，浇注温度越高充型能力越强，充型压力增大，充型能力增强；3，铸型填充条件（铸型材料，铸型温度，铸型中的气体，铸型结构）。 4.影响液体合金流动性的因素有哪些？ 答：温度，压力和合金成分 5.铸件的凝固方式有哪几种？合金收缩分为哪几个阶段？影响收缩的因素有哪些？ 答：1，逐层凝固，糊状凝固，中间凝固；2，液态收缩，凝固收缩，固态收缩；3，铸件的化学成分、浇注温度、铸件结构和铸型条件。 6.什么是缩松和缩孔，两者有何不同，为何缩孔比缩松较容易防止？ 答：缩松：分散在铸件某区域内的细小缩孔；缩孔：集中在铸件上部或最后凝固部位容积较大的孔洞；液态合金填满铸型型腔后，当缩松和缩孔的容积相同时，缩松的分布面积比缩孔大得多。 7.影响缩松和缩孔的因素有哪些？ 答：液态合金的凝固方式；液态合金的成分； 8.什么是顺序凝固原则？什么是同时凝固原则？各需采用什么措施来实现？各自适用场 合有何不同？ 答：顺序凝固就是在铸件上可能出现缩孔的厚大部位通过安放冒口等工艺，使铸件远里冒口的部位先凝固，然后是靠近冒口部位凝固，最后才是冒口本身凝固。同时凝固就是铸件内厚壁和薄壁处同时凝固。 9.名词解释： 冒口：储存补缩用金属夜的空腔； 热节：是指铁水在凝固过程中，铸件内比周围金属凝固缓慢的节点或局部区域。也可以说是最后冷却凝固的地方。
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α－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Fe3C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γ－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γ－Ｆｅ转变成α－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.Ｔ7 C.Ｔ8Ａ D.30Ｃｒ 11.优质碳素结构钢“４５”，其中钢的平均含碳量为：（C ）。 A.45％ B.0.045％ C.0.45％ D.4.5％ 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 15.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
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？ 答：型砂的混制是在混砂机中进行的。型砂的混制过程:先加入新砂、旧砂、膨润土和煤粉等干混2~3分钟，再加水湿混5~7 分钟，性能符合要 求后从出砂口卸砂。混好的型砂应堆放4?5h，使水分均匀。使用前还要用砂粒机或松砂机进行松砂，以打 碎砂团和提高型砂性能，使之松散好用
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______________ 、______ 、和______ 。2．切削运动主要包括_________ 和________ 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．a—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 般固态金属都属于 o 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铁素体 B 奥氏体C珠光体 D 渗碳体 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 1
金属工艺学课后习题答 案 文件编码（GHTU-UITID-GGBKT-POIU-WUUI-8968）
金属工艺学课后习题答案 主编：邓文英郭晓鹏 P.141 (1)何为生产过程、工艺过程、工序？ 答：生产过程：由原材料制成各种零件并装配成机器的全过程，包括原材料的运输保管、生产准备、制造毛坯、切削加工、装配、检验及试车、油漆 和包装等； 工艺过程：在生产过程中，直接改变原材料（或毛坯）的形状、尺寸或性能， 使之变成成品的过程，又包括若干道工序。 工序：是指在一个工作地点对一个或一组工件所连续完成的那部分工艺过 程。 （8）何为工件的六点定位原理？加工时，工件是否要完全定位？ 答：六点定位原理：在机械加工中，要完全确定工件的正确位置，必须有六个相应的支撑点来限 制工件的六个自由度。 加工时：有时，为了保证工件的加工尺寸，并不需要完全限制六个自由度； 有时，为了增加工件在加工时的刚度，或者为了传递切削运动和动 力，可能在同一个自由度的方向上，有两个或更多个定位支撑点。 （9）何为基准？根据作用的不同，基准分为哪几种？ 答：基准：是指，在零件的设计和制造过程中，要确定一些点、线或面的位置，必须以一些指定的点、线或面座位依据的点、线或面；常把基准分为 设计基准和工艺基准两大类；
设计基准：设计时在零件图纸上所使用的基准； 工艺基准：在制造零件和装配机器的过程中所使用的基准，工艺基准又分为定位基准、度量基准和装配基准，它们分别用于工 件加工时的定位、根据的测量检验和零件的装配。 （6）.a毛坯选用φ29圆钢料。 工艺过程：一、（1）车一端面，钻中心孔 车卧式车床（2）切断，长81 （3）车另一端面至长79，钻中心孔 钻钻床二、钻φ6孔 车卧式车床三、（1）粗车一端外圆至φ26*14 （2）半精车该外圆至φ24*14 （3）倒角 （4）粗车另一端外圆至φ18*64 （5）半精车该外圆至φ16*65 （6）精车该外圆至φ16*65 铣立式铣床粗-精铣方头 热淬火后低温回火35HRC 钳修研中心孔
15秋北交《金属工艺学》在线作业一满分答案 一、单选题（共 15 道试题，共 30 分。） 1.铁碳合金相图上的共析线是()。 A.ECF线 B.ACD线 C.PSK线 正确答案 ：C 2. 在下列三种材料中，()最适合制造手锯锯条。 A.T8A钢 金属工艺学课后答案 B.T10钢 C.T12钢 正确答案 ：B 3. 下列三种材料，()最适合制造小弹簧。 A.08F钢 B.70钢 C.45钢 正确答案 ：B 4. 下列三种材料，()最适合制造齿轮。 A.08F钢 B.70钢 C.45钢 正确答案 ：C 5. 在下列三种材料中，()最适合制造锉刀。 A.T8A钢 B.T10钢 C.T12钢 正确答案 ：C 6. 合金渗碳钢渗碳后必须进行()后才能使用。 A.淬火加低温回火 B.淬火加中温回火
C.淬火加高温回火 正确答案 ：A 7. 在下列三种材料中，()最适合制造木工工具。 A.T8A钢 B.T10钢 C.T12钢 正确答案 ：A 8. 铁碳合金相图上的共晶线是()。 A.ECF线 B.ACD线 C.PSK线 正确答案 ：A 9. 过冷奥氏体是()温度下存在，尚未转变的奥氏体。 A.Ms B.Mf C.A1 正确答案 ：C 10. 测定淬火钢件的硬度，一般常选用()来测试。 A.布氏硬度计 B.洛氏硬度计 C.维氏硬度计 正确答案 ：B 11. 在下列三种钢中，()钢的硬度最高。 A.T10钢 B.20钢 正确答案 ：A 12. 金属材料的()越好，则其压力加工性能越好。 A.强度 B.塑性 C.硬度 正确答案 ：B
13. 08F牌号中，08表示其平均碳的质量分数为()。 A.0.08% B.0.8% C.8% 正确答案 ：A 14. 铁碳合金相图上的ES线，用代号()表示。 A.A1 B.Acm C.A3 正确答案 ：B 15. 在下列三种钢中，()钢的弹性最好。 D.20钢 E.65钢 正确答案 ：C 北交《金属工艺学》在线作业一 二、多选题（共 20 道试题，共 40 分。） 1.钢的耐热性包括()。 A.热稳定性 B.熔点 C.蠕变强度 D.沸点 正确答案 ：AC 2. 整体热处理分为()。 A.退火 B.正火 C.淬火 D.渗碳 正确答案 ：ABC 3. 常用的滑动轴承合金有()滑动轴承合金。 A.锡基 B.铅基 C.铜基 D.铝基
） 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？
第一章练习题 一、填空题 1、材料常用的塑性指标有（）和（）。 2、在外力作用下，材料抵抗（）和（）的能力称为强度。 3、金属材料的力学性能指标主要包括( )、( )、( )、( )、( ) 等。 二、计算题 书P9第5题。 第二章 填空题 1、晶体与非晶体最根本的区别是原子排列是否规则。 2、体心立方晶格与面心立方晶格中，晶胞中原子数分别是_2_和__4__，致密 度分别是_0.68___和_0.74____，γ-Fe属于_面心立方晶格_结构。 3、实际金属中存在有三类晶体缺陷，其中点缺陷包含晶格空位、置换原子和间 隙；线缺陷的基本类型有刃型位错，面缺陷主要指晶界和亚晶界。 5、固溶体的晶格与（B）相同。 A 溶液 B 溶剂 C 溶质 D 溶剂或溶质 6、当二元合金进行共晶反应时，其相组成是（C） A 单相组成 B 两相共存C三相共存D四相共存 7、二元共晶反应是指（B） A 在一定温度范围内，由一种液相生成一种固相 B 在一恒定温度下，由一种液相生成两种不同固相 C 在一恒定温度下，由一种固相生成两种不同固相 D在一恒定温度下，由一种液相和一种固相生成另一种固相 第三章作业 1、名词解释 A F Fe3C P
Ld 1）碳在α-Fe中形成的间隙固溶体称为F ，具有体心立方晶体结构，在727 ℃碳的最大溶解度最大，为0.0218％。 2）珠光体本质是 F 和Fe3C 组成的机械混合物，高温莱氏体是 A 和Fe3C 组成的机械混合物。 3）固溶体出现枝晶偏析后，可用扩散退火加以消除。 4）铁碳相图中，存在着三种重要的固相，说明它们的本质和晶体结构。如F 是碳在α－Fe中的间隙固溶体，体心立方结构。A是碳在r-Fe中形成的间隙固溶体，面心立方晶格；Fe3C 是铁与碳形成的金属化合物，复杂晶格。 5）铁碳合金相图中共晶线是指ECF ；共析线是指PSK ； ES线含义是碳在r-Fe中的溶解度曲线；GS线是指F从A中的析出开始线。 6）固溶强化是指由于溶质原子的加入，使固溶体的强度、硬度升高的现象，造成强化的原因是溶质原子的溶入，造成溶剂晶格发生畸变，增加了塑性变形的抗力，提高了合金的强度和硬度。 3、选择题 1）铁素体的力学性能特点是（C） A 有良好的硬度和强度 B 有良好的综合力学性能 C 有良好的塑性和韧性 D 有良好的耐磨性 2）含碳量4.3％的铁碳合金具有（B ） A 良好的锻造性 B 良好的铸造性 C 良好的焊接性 D 良好的热处理性 3）在二元合金中，铸造性能最好的合金具有（C）。 A 共析成分合金 B 固溶成分合金 C 共晶成分合金 4）在固溶体结晶过程中，产生枝晶偏析的原因是由于（C ）。 A 液、固相线间距很小，冷却缓慢 B 液、固相线间距大，冷却缓慢 C 液、固相线间距大，冷却速度也大