制造基础习题及答案13章汇编.docx

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制造基础习题及答案13章汇编

第一章工程材料导论练习题

一、思考题

1.布氏和洛氏硬度法各有什么优缺点？

下列情况应采用那种硬度法来检查其硬度？

库存钢材硬质合金刀头锻件台虎钳钳口

2.下列符号所表示的力学性能指标的名称和含义是什么？

σb；σs；σr0.2；δ；ɑk；HRC；HBS；HBW

3.将钟表发条拉成一条直线，这是弹性变形还是塑性变形？

4.Definestrength.Explaintheprocedureformeasuringthetensilestrengthofsteel.

5.Explainthebehaviorofsteelswhentheyaretensileloaded.

6.Definethefollowingasrelatedtoengineeringmaterialsandexplaintheprinciplesoftheirmeasurement.

（a）Hardness;（b）Ductility

7.BrieflyexplaintheBrinellhardnesstest.

8.Explainhowthetoughnessofamaterialismeasured?

9.Whatarethedifferenttestsavailableforhardnessmeasurement?

Comparetheirindividualmerits.

10.仓库中混存了相同规格的20钢、45钢和T10圆钢，请提出一种最为简便的区分方法。

11.现拟制造如下产品，请从碳素钢中选出适用的钢号：

六角螺钉车床主轴钳工錾子液化石油气罐活搬手

脸盆自行车弹簧钢锉门窗合页

12.钢和铁在成分和组织上有什么主要区别？

磷和硫作为钢铁的一般杂质时，对钢铁性能有什么影响？

13.T10A和9SiCr各属什么钢种,含碳量分别是多少?

它们在使用上有何区别?

下列工具应分别选用它们中的哪一种?

①机用丝锥②木工刨刀（手工）③钳工手锯条④手工绞刀⑤量具.

14.Statethedifferencebetweensteelandcastiron,withrespecttotheircompositions.

15.Statethereasonastowhywhitecastironismorebrittlethangreycastiron.

16.Statehowthecarboncontentinfluencesthestrengthandductilityofplaincarbonsteels.

17.Statetherangesofcompositionforlow,mediumandhighcarbonsteels.Givetwoapplicationsforeachrange.

18.Writethecompositionofthefollowingsteels:

20,75,Tl0A,30CrMnSi,38CrMoAlA,40CrNiMn,60Si2Mn,9Mn2V,CrWMn,W18Cr4V,

W6Mo5Cr4V2,lCrl8Ni9Ti.

19.某产品上的铸铁件壁厚计有5、20、52mm三种，机械性能全部要求σb=150Mpa,若全部选用HT150是否正确？

20.下列铸件宜选用那类铸造合金？

说明理由。

车床床身摩托车汽缸体压气机曲轴火车轮坦克履带板

自来水龙头汽缸套减速器蜗轮自来水弯头

21.什么是退火？

什么是正火？

两者的特点和用途有什么不同？

22.钢在淬火后为什么要回火？

三种类型回火的用途有何不同？

汽车发动机缸盖螺钉要采用哪种回火？

为什么？

23.锯条、大弹簧、车床主轴、汽车变速箱齿轮的最终热处理有何不同？

24.在热处理过程中，为什么加热后要有一段保温时间？

在什么情况下可以不要保温？

25.Distinguishbetweenthefollowing:

Quenchingandtempering

Normalisingandannealing

26.Whydon'tthelowcarbonsteelsrespondtohardeningbyquenchingprocess?

27.Explainwhytemperingfollowsthequenchingprocessintheheattreatmentofsteels.

28.Whyisannealingdone?

29.Statethepurposeservedbyquenchingandtempering.

30.Whatarethecasehardeningprocessesthatarenormallyused?

二、自测题

判断题（正确的打√，错误的打×）

l、布氏硬度计通常用于测定退火钢、正火钢的硬度，而洛氏硬度计用于测定淬火钢的硬度。

如测试结果为217HBS、l8HRC。

（）

2、纯铁在降温过程中，912℃时发生同素异构转变，由面心立方晶格的γ-Fe转变为体心立方晶格的α-Fe。

这种转变也是结晶过程，同样遵循晶核形成和晶核长大的结晶规律。

（）

3、钢和生铁都是铁碳合金。

其中，含碳量小于0.77%（0.8%）的叫钢，含碳量大于2.06%（2.11%）的叫生铁。

（）

4、奥氏体是碳溶解在γ-Fe中所形成的固溶体，而铁素体和马氏体都是碳溶解在α-Fe中所形成的固溶体。

（）

5、珠光体是铁素体和渗碳体的机械混合物，珠光体的机械性能介于铁素体和渗碳体之间。

（）

6、为了改善15钢、20钢的切削加工性能，可以用正火代替退火。

因为正火后的硬度比退火的低，而且正火周期短，成本低。

（）

7、淬火的主要目的是为了提高钢的硬度。

因此，淬火钢就可以不经过回火而直接使用。

（）

8、金属的晶体结构不同，机械性能也不同，如γ-Fe比α-Fe的塑性好，强度低。

（）

9、当含碳量为0.77%（0.8%），由高温冷却到727℃时，铁碳合金中的奥氏体发生共晶转变，形成珠光体。

（）

10、回火钢的机械性能与回火温度有关，而与冷却速度无关。

（）

选择题

1、某金属液分别按图示的四种冷却曲线冷却，其中:

沿（）冷却，冷却速度最慢；沿（）冷却，过冷度最大，沿（）冷却，晶粒最细小。

2、低碳钢所受到的拉应力（）时，开始出现明显的塑性变形；所受到的拉应力（）时，将发生断裂。

A.>σb；B.<σb；C.<σs；D.<σs；E.达到σs；F.达到σb。

3、晶粒大小对钢的机械性能影响很大，通过（）可以获得细晶粒的钢。

A.变质处理；B.加快钢液的冷却速度；C.完全退火；D.A、B和C。

4、在下列牌号的正火态钢中，（）的σb值最高，（）的HBS值最高，（）的δ和ak值最高。

在它们的组织中，（）的二次渗碳体最多，（）的珠光体最多，（）的铁素体最多。

A.20钢；B.45钢；C.T8钢；D.T13钢。

5、对于45钢，当要求具有高硬度和耐磨性时，应进行（）；当要求具有较高的综合机械性能时，应进行（）；当要求具有良好的塑性和韧性时，应进行（）。

A.完全退火；B.正火；C.淬火；D.淬火十低温回火；E.调质处理；F.淬火十中温回火。

填空题

1、图为铁碳合金状态图的一个部分。

试用符号将各相区的组织填在图上，并标出点S、点E所对应的含碳量。

2、填表：

钢号

所属类别

大致含碳量%

性能特征

用途举例

Q235-A.F

45

T10A

16Mn

Wl8Cr4V

3、现用T12钢制造钢锉，请填写工艺路线方框图中热处理工序名称：

第二章铸造

一、思考题

1. 什么是液态合金的充型能力？

它与合金的流动性有何关系？

不同化学成分的合金为何流动性不同？

为什么铸钢的充型能力比铸铁差？

2.某定型生产的薄铸铁件，投产以来质量基本稳定，但是最近一时期浇不足和冷隔缺陷突然增多，试分析其原因。

3.既然提高浇注温度可以提高液态合金的充型能力，但是为什么又要防止浇注温度过高？

4.缩孔与缩松对铸件质量有何影响？

为何缩孔比缩松比较容易防止？

5.区分以下名词：

缩孔和缩松浇不足和冷隔出气口和冒口

6.什么是顺序凝固原则？

什么是同时凝固原则？

各需采用什么措施来实现？

上述两种凝固原则各适用于那种场合？

7.试用下面轨道铸件分析热应力的形成原因，并用虚线表示出铸件的变形方向。

8.为什么手工造型仍是目前的主要造型方法？

机器造型有那些优越性？

适用条件是什么？

9.试绘下列铸件的铸造工艺图。

（材料：

HT200;单件小批生产）

10.什么是熔模铸造？

述其大致工艺过程？

11.为什么熔模铸造是最有代表性的精密铸造方法？

它有那些优越性？

12.金属型铸造有何优越性？

为什么它未能广泛替代砂型铸造？

13.压力铸造有何优缺点？

它与熔模铸造适用范围有何显著不同？

14.实型铸造的本质是什么？

它适用于那种场合？

15.某公司开发的新产品中有如图所示的铸铝小连杆。

请问：

试制样机时，该连杆宜采用什么铸造方法？

当年产量为1万件时，宜采用什么铸造方法？

当年产量超过10万件时，则应改选什么铸造方法？

16.什么是离心铸造？

它在圆筒件铸造中有那些优越性？

成形铸件采用离心铸造的目地是什么？

17.下列铸件在大批量生产时采用什么铸造方法为宜：

①铝发动机活塞______________②缝纫机机头______________③汽轮机叶片______________④气缸套______________⑤摩托车发动机缸体_____________⑥铣床立柱______________⑦大口径铸铁水管______________⑧暖气散热片______________⑨小型铝合金仪器支架______________⑩铣刀刀体______________

18.什么是铸件的结构斜度？

它与拔摸斜度有何不同？

下面铸件的结构是否合理，应如何改正？

19.图示铸件在大批量生产时，其结构有何特点？

该如何改进？

20.图示水嘴在结构上哪处不合理？

请改正。

21.下面铸件的结构有何缺点？

该如何改进？

22.为什么空心球难以铸造出来？

要采取什么措施才能铸造出来？

试用图示出。

23.为什么铸件要有结构圆角？

下图铸件上哪些圆角不合原理，应如何修改？

24.如何使铸件的厚壁尽量的均匀？

二、自测题

判断题

1.当过热度相同时，亚共晶铸铁的流动性随着含碳量的增多而提高。

（）

2.当合金的化学成分和铸件的结构一定时，浇注温度则是控制合金充型能力的唯一因素。

（）

3.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。

（）

4.共晶成分合金是在恒温下凝固的，结晶温度范围为零。

所以，共晶成分合金只产生液态收缩和固态收缩，而不产生凝固收缩。

（）

5.缩孔呈倒锥形，内表面粗糙，热裂纹呈连续直线状，氧化色，缝隙宽;冷裂纹呈曲线状，轻微氧化色，缝隙细小。

（）

6.为防止缩孔的产生，可安放冒口和冷铁，造成顺序凝固。

冒口起补缩作用，冷铁也起补缩作用。

（）

7.合金的流动性愈好，充型能力愈强，愈便于得到轮廓清晰、薄而复杂的铸件；合金的流动性愈好，补缩能力愈强，愈利于防止缩孔的产生。

（）

8.为防止铸件产生裂纹，在设计零件时力求壁厚均匀；在合金成分上应严格限制钢和铸铁中的硫、磷含量；在工艺上应降低砂型及砂芯的退让性。

（）

9.冷铁与冒口相配合，可使铸件实现顺序凝固、不使用冒口，冷铁自身可使铸件实现同时凝固。

所以，冷铁的作用是控制铸件的凝固顺序。

（）

10.气孔是气体在铸件内形成的孔洞。

气孔不仅降低了铸件的机械性能，而且还降低了铸件的气密性。

（）

11.灰口铸铁具有良好的减振性、耐磨性和导热性，是制造床身、壳体、导轨、衬套、内燃机缸体、缸盖、活塞环的好材料。

（）

12.就HT100、HTl50、HT200而言，随着牌号的提高，C、Si、Mn含量逐渐增多，以减少片状石墨的数量，增加珠光体的数量。

（）

13.用某成分铁水浇注的铸件为铁素体灰铸铁件。

如果对该成分铁水进行孕育处理，可以获得珠光体灰铸铁，从而提高铸件的强度和硬度。

（）

14.可锻铸铁的强度和塑性都高于灰铸铁。

所以，它适合于生产厚壁的重要铸件。

（）

15.在正确控制化学成分的前提下，退火是生产可锻铸铁件的关键，球化处理和孕育处理是制造球墨铸铁件的关键。

（）

16.机器造型时，若凸台、凹槽或肋条妨碍起模，则用活块或外砂芯予以解决。

（）

17.分型面是为起模而设置的。

如果有了“分型面”，而又不能起模;则这个“分型面”显然是错误的。

所以，选择分型面的第一条原则是保证能够起模。

（）

18.制定铸造工艺图时，起模斜度是指在零件图上垂直于分型面的加工表面壁上的附加斜度。

铸件经机械加工后，起模斜度随同加工余量一起被切除。

所以，起模斜度是为便于起模而设置的，绝非零件结构所需要。

（）

19.型芯在铸型中是靠芯头来定位、排气和形成铸件内腔或外形的。

（）

20.若型芯安放不牢固或定位不准确，则产生偏芯;若型芯排气不畅，则易产生气孔;若型芯阻碍铸件收缩，则减少机械应力和热裂倾向。

（）

21.分型面是为起模或取出铸件而设置的。

砂型铸造、熔模铸造、金属型铸造、压力铸造和离心铸造铸型都有分型面。

（）

22.为了获得铸件的内腔，不论是砂型铸造，还是熔模铸造、金属型铸造、离心铸造均需使用型芯。

（）

23.熔模铸造和压力铸造均可铸出形状复杂的薄壁铸件。

这是保持一定工作温度的铸型提高了合金充型能力所致。

（）

24.为防止零件在机械加工或使用过程中变形，不论砂型铸造件、熔模铸造件，还是金属型铸造件、压力铸造件均需进行去应力退火。

（）

25.为便于造型，设计零件时应在垂直于分型面的非加工表面上给出结构斜度。

（）

26.为避免缩孔、缩松或热应力、裂纹的产生:

零件壁厚应尽可能均匀。

所以，设计零件外璧和内壁，外壁和肋，其厚度均应相等。

（）

选择题

1.合金的铸造性能主要包括（）和（）。

A.充型能力；B.流动性；C.收缩；D.缩孔倾向；E.变形倾向；F.裂纹倾向。

2.某砂型铸件，常产生浇不足、冷隔等缺陷。

为防止这些缺陷的产生，可采取的措施有（）。

A.提高浇注温度；B.改变化学成分；C.提高直浇口高度；D.A、B与C；E.A与B；F..A与C。

3.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（）；同时凝固适合于（）。

A.吸气倾向大的铸造合金；B.变形和裂纹倾向大的铸造合金；C.流动性差的铸造合金；D.缩孔倾向大的铸造合金；E.铁碳合金；F.各种铸造合金。

4.消除铸件中残余热应力的方法是（），消除铸件中机械应力的方法是（）

A.同时凝固；B.减缓冷却速度；C.降低砂型及砂芯的强度；D.及时落砂；E.时效处理；F.提高砂型及砂芯的退让性。

5.常温下落砂之前，在图示的套筒铸件中（）。

常温下落砂以后，在该铸件中（）。

A．不存在铸造应力；B.只存在拉应力；C.存在残余热应力；D.只存在压应力；E.存在机械应力；F.C和E。

6.铸造应力框如图所示。

浇注并冷却后各杆的应力状态为（）。

若用钢锯沿A-A将Φ30杆锯断，断开时锯口间隙将（）。

锯口间隙变化的原因是各杆的应力（），导致Φ30杆（），Φ10杆（）。

A.增大；B.减小；C.消失；D.缩短；E.伸长；F.不变；G.Φ30杆受压，Φ10杆受拉；H.Φ30杆受拉，Φ10杆受压。

7.如图所示的A、B、C三种成分的铸铁中，流动性最好的是（），形成缩松倾向最大的是（），形成缩孔倾向最大的是（），产生热裂倾向最大的是（）。

8.湿型铸造时，起模刷水过多或椿砂过紧飞则易产生（）。

A.反应气孔；B.析出气孔；C.侵入气孔。

9.生产上，为了获得珠光体灰铸铁件，可以采用的方法有（）。

A.孕育处理;B.适当降低碳、硅含量;C.适当提高冷却速度;D.A、B和C;E.A和C;F.热处理。

10.HT100、KTH300-06、QT400-18的机械性能各不相同，主要原因是它们的（）不同。

A.基体组织;B.碳的存在形式;C.石墨形态;D.铸造性能。

11.灰铸铁、球墨铸铁、铸钢三者的铸造性能优劣顺序为（），塑性高低的一般顺序为（）。

A.ZG>QT>HT;B.HT>QT>ZG;C.HT>ZG>QT;D.QT>ZG>HT;E.ZG>HT>QT;F.ZG=QT=HT（注:

符号">"表示"优于"或"高于";符号"="表示相同）。

12.冷却速度对各种铸铁的组织、性能均有影响，其中对（）影响极小，所以它生产适于厚壁或壁厚不均匀的大型铸件。

13.A.灰铸铁;B.孕育铸铁;C.可锻铸铁;D.球墨铸铁。

14.在图示具有大平面铸件的4种分型面和浇注位置的方案中，最合理的是（）。

15.如图所示的零件采用砂型铸造生产毛坯，与图中所示的I、II、III、IV、V、分型方案相适应的造型方法依次是（）、（）、（）、（）、（），其中较合理的分型方案是（）。

A.整模造型；B.分模造型;C.活块造型;D.挖砂造型;E．三箱造型;F.假箱造型;D.刮板造型;H.地坑造型。

16.用同一化学成分的液态合金浇注同一形状和尺寸的铸件。

若砂型铸造件的强度为σ砂，金属型铸造件的强度为σ金，压力铸造件的强度为σ压，则（）。

A.σ砂=σ金=σ压；B.σ砂>σ金>σ压；C.σ砂<σ金<σ压；D.σ砂<σ金>σ压；

17.熔模铸造与砂型铸造相此，尽管前者有许多优点，但又不能完全取代后者，其原因是（）。

A．铸造合金种类受到限制;B.铸件重量受到限制;C.生产批量受到限制；D.A和B；E.B和C;F.A、B和C。

18.在砂型铸造和特种铸造申，生产率最高的生产方法为（），铸件表面最粗糙的生产方法为（），铸件尺寸最大的生产方法为（）。

A.砂型铸造;B.熔模铸造;C.金属型铸造;D.压力铸造;E.低压铸造;F.离心铸造。

问答题

1、铸造厂生产了一批灰铸铁件。

经检测，随炉单个浇注的Φ30试棒的抗拉强度为205~2l0MPa，符合图纸提出的HT200的要求。

用户验收时，在铸件不同部位取样，检测结果表明，铸件上壁厚为8mm处的σb为200MPa;l5mm处的σb为196MPa;25mm处的σb为175MPa;30mm处的σb为168MPa。

据此，用户认为该批铸件不合格，理由是:

1）铸件机械性能不符合HT200要求;2）铸件整体强度不均匀。

试判断用户的意见是否正确，为什么?

2、图示套筒，材料为HT200，数量100件。

绘制其铸造工艺图。

3、图示绳轮，材料HT200，数量500件。

绘制其铸造工艺图。

第三章塑性成形

一、思考题

1.常用的金属压力加工方法有哪些？

各有何特点？

2.何为塑性变形？

塑性变形的机理是什么？

3.碳钢在锻造范围内变形时，是否有加工硬化现象？

4.将直径150mm的圆钢，锻造成直径75mm的主轴。

试计算锻造比Y。

5.铅的熔点327℃，钨的熔点3380℃。

铅在室温进行变形，钨在900℃进行变形。

试判断它们属于何种塑性变形。

6.用T12钢，锻造钳工用的刮刀，试用铁碳合金状态图，确定始锻温度及终锻温度，并简要说明理由。

7.纤维组织是怎样形成的？

它的存在有何利弊？

8.如何提高金属的塑性？

最常有的措施是什么？

9.“趁热打铁”的含意何在？

10.锻压工艺的成型特点是什么？

锻件与铸件相比最显著的优点是什么？

为什么？

11.

为什么重要的巨型锻件必须采用自由锻造的方式制造？

12.重要的轴类锻件为什么在锻造过程中安排镦粗工序？

13.原始坯料长150mm若拔长450mm时，锻造比是？

14.试述自由锻、胎模锻和模锻的特点及适用范围。

15.下列制品该选用那种锻造方法制作？

活搬手（大批量）家用炉钩（单件）自行车大梁（大批量）

铣床主轴（成批）大六角螺钉（成批）起重机吊钩（小批）

万吨轮主传动轴（单件）

16.板料冲压生产有何特点？

应用范围如何？

17.比较落料和拉深工序的凹凸模结构及间隙有什么不同？

为什么？

18.冲模结构分为哪几类？

各有何特点？

19.压力加工先进工艺有那些特点？

20.精密模锻需要那些措施才能保证产品的精度？

21.何谓超塑性？

超塑性成形有何特点？

22.右图零件，用自由锻制坯，试修改零件结构设计不合理之处。

二、自测题

判断题（正确的打√，错误的打×）

1.金属塑性变形时只产生形状的变化，而不发生体积的变化。

（）

2.塑性是金属固有的一种属性，它不随压力加工方式的变化而变化。

（）

3.冷拔可以提高产品的强度和表面质量。

（）

4.金属经热锻并冷却后，锻件内部的晶粒沿变形方向拉长，并产生碎晶。

若对该锻件进行再结晶退火，便获得细晶组织。

（）

5.只有经过冷变形的钢，才会在加热时产生回复与再结晶。

没有经过冷变形的钢，即使把它加热到再结晶温度以上，也不会产生再结晶。

（）

6.金属的塑性越好，变形抗力越大，金属可锻性越好。

反之则差。

（）

7.某批锻件经检查，发现由于纤维组织分布不合理而不能应用。

若对这批锻件进行适当的热处理，可以使锻件重新得到应用。

（）

8.以钢锭为坯料时，选择锻造比是十分重要的；若以轧材（如圆钢）为坯料，选择锻造比则意义不大。

（）

9.15钢、40钢、T8钢相比，40钢可锻性最好。

（）

10.合金钢及铜、铝合金塑性较差。

为了提高其塑性变形能力，可采用降低变形速度或在三向压应力下变形等措施。

（）

11.自由锻是单件、小批生产锻件最经济的方法，也是生产重型、大型锻件唯一的生产方法，因此，自由锻在重型机械制造申具有特别重要的作用。

（）

12.自由锻冲孔前，通常先要墩粗，以使冲孔面平整和减小冲孔深度。

（）

13.胎模锻击般采用自由锻方法制坯，然后再用胎模成形。

因此，它在一定程度上兼有自由锻及模锻的特点。

（）

14.锤上模锻用的终锻模膛和预锻模膛形状近似，但后者有飞边槽。

（）

15.摩擦压力机的滑块速度、滑块行程和锻压力的大小，像锻锤一样，是可以控制的，而其锻压力的性质又类似于曲柄压力机。

因此这种设备在一定程度上具有锻锤及曲柄压力机的特点，在小型锻件的批量生产中得到广泛应用。

（）

16.落料用的凸模和凹模间隙越小，则落料件的毛刺越小，精度越高。

（）

17.板料弯曲后，两