《金属工艺学》期末总复习题及答案文档格式.docx

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齿轮（C）；

小弹簧（B）。

A、08F；

B、70；

C、45。

10、选择制造下列工具所用的材料：

锉刀（C）；

手工锯条（B）。

A、T9Mn；

B、T10A；

C、T12。

11、调质处理就是（C）。

A、淬火＋低温回火；

B、淬火＋中温回火；

C、淬火＋高温回火。

12、化学热处理与其它热处理方法的基本区别是（C）。

A、加热温度；

B、组织变化；

C、改变表面化学成分。

13、零件渗碳后，一般需经（A）处理才能达到表面高硬度和耐磨的目的。

B、正火；

C、调质。

14、将相应的牌号填入空格内：

普通黄铜（A）；

特殊黄铜（D）；

锡青铜（B）；

硅青铜（C）。

A、H70；

B、QSn4-1；

C、QSi3-1；

D、HAl77-2。

15、拉伸试验时，试样拉断前能承受的最大标称应力称为材料的（B）。

A、屈服点；

B、抗拉强度；

C、弹性极限。

16、作疲劳试验时，试样承受的载荷为（C）。

A、静载荷；

B、冲击载荷；

C、循环载荷。

17、铁素体为（A）晶格。

A、体心立方；

18、铁碳合金相图上GS线，用代号（C）表示。

19、铁碳合金相图上的共析线是（C），共晶线是（A）。

A、ECF线；

B、ACD线；

C、PSK线。

20、08F牌号中，08表示其平均碳的质量分数为（A）。

A、0.08％；

B、0.8％；

C、8％。

21、选择制造下列工具所用的材料：

锉刀（C）；

手工锯条（B）。

A、T9A；

B、T10；

22、将下列合金钢牌号归类：

耐磨钢（B）；

合金弹簧钢（A）；

合金模具钢（C）；

不锈钢（D）。

A、60Si2MnA；

B、ZGMn13－1；

C、Cr12MoV；

D、2Cr13。

23、将相应的牌号填入空格内：

防锈铝合金（B）；

铸造铝合金（C）；

铅黄铜（A）；

铝青铜（D）。

A、HPb59－1；

B、LF21；

C、ZAιSi7Mg；

D、QAι9-4。

24、合金渗碳钢渗碳后，必须进行（A）处理才能使用。

二、判断：

（√）1、洛氏值由压头压入被测材料的残余压痕深度增量来确定的。

（√）2、冷变形金属经过再结晶后，金属的强度、硬度显著降低，而塑性和韧性大大提高，所有力学和物理性能全部恢复到冷变形以前的状态。

（√）3、在设计机械零件时，如果要求零件刚度大时，应选用具有较高弹性模量的材料。

（╳）4、塑性变形能随力的去除而消失。

（√）5、钢和生铁都是以铁碳为主的合金。

（√）6、小能量多次冲击抗力的大小主要取决于材料的强度高低。

（╳）7、高碳钢的质量优于中碳钢，中碳钢的质量优于低碳钢。

（√）8、碳素工具钢都是优质或高级优质钢。

（╳）9、GCr15钢是滚动轴承钢，其铬（Cr）的质量分数是15％。

（√）10、Cr12MoVA钢是不锈钢。

（√）11、40Cr钢是最常用的合金调质钢。

（╳）12、可锻铸铁可以进行锻压加工。

（╳）13、高碳钢可用正火代替退火，以改善其可加工性。

（√）14、低碳钢的硬度低，可以用淬火方法显著地提高其硬度。

（╳）15、碳溶于α－Fe中形成的间隙固溶体，称为奥氏体。

（√）16、弹性变形能随力的去除而消失。

（╳）17、金属的电阻率越大，电导性越好。

（√）18、碳素工具钢中的碳的质量分数一般都大于0.7％。

（√）19、碳溶于α－Fe中形成的间隙固溶体，称为铁素体。

（╳）20、所有金属材料在拉伸试验时都会出现显著的屈服现象。

（√）21、钢的最高淬火硬度，主要取决于钢中奥氏体的碳质量分数。

（╳）22、淬火后的钢，随回火温度的增高，其强度和硬度也增高。

（√）23、大部分低合金钢和合金钢的淬透性比非合金钢好。

（╳）24、金属材料的各项力学性能都可以通过拉伸试验测定。

（√）25、固溶体的晶格仍然保持溶剂的晶格。

（√）26、渗碳体碳的质量分数是6.69％。

（╳）27、T10钢中碳的质量分数是10％。

三、填空：

1、钢铁材料是由铁（Fe）、碳（C）及Si、Mn、S、P等杂质

元素组成的金属材料。

2、机械产品的制造一般分为设计阶段、制造阶段与使用阶段

三个阶段。

3、根据钢水的脱氧程度不同，可分为沸腾钢、半镇静钢、

镇静钢和特级镇静钢。

4、使用性能包括力学性能、物理性能和化学性能。

5、写出下列力学性能指标的符号：

屈服点σS，洛氏硬度C标尺

HRC，伸长率δ，断面收缩率ψ，疲劳强度σ－1。

6、金属晶格的基本类型有体心立方晶格、面心立方晶格和

密排六方晶格三种。

7、金属的晶粒越细小，其强度、硬度越高，塑性、韧性越好。

8、根据室温组织的不同，钢又分为亚共析钢，其室温组织为

珠光体（P）和铁素体（F）；

共析钢，其室温组织为珠光体（P）；

过共析钢，其室温组织为珠光体（P）和渗碳体（Fe3C）。

9、45钢按用途分类属于结构钢，按碳的质量分数分类属于中碳钢，

按质量分类属于优质钢。

10、热处理工艺过程由加热、保温和冷却三个阶段组成。

11、根据回火温度，回火可分为_低温_、_中温_和高温回火三种。

12、化学热处理是由分解、吸收和扩散三个基本过程组成。

13、高速钢刀具在切削温度达600℃时，仍能保持较高硬度、耐磨性

和较高强度。

14、根据铸铁中碳的存在形式，铸铁分为白口铸铁、灰口铸铁、

可锻铸铁、球墨铸铁、蠕墨铸铁、麻口铸铁等。

15、普通黄铜是由铜（Cu）、锌（Zn）组成的二元合金。

16、铸造铝合金有：

铝硅系、铝铜系、铝镁系和铝锌系

等系列合金。

17、按照合金的成分，铜合金可分为黄铜、青铜和白铜。

18、金属材料一般可分为黑色金属和有色金属两类。

19、钢中所含有害杂质元素主要是硫（S）、磷（P）。

20、金属材料的性能包括使用性能和工艺性能。

21、洛氏硬度按选用的总试验力及压头类型的不同，常用的标尺有

HRA、HRB和HRC。

22、金属结晶时冷却速度越快，过冷度越大，金属的实际结晶

温度越低。

23、亚共析钢的碳的质量分数为<

0.77％，其室温组织为F＋P。

24、珠光体是由铁素体（F）和渗碳体（Fe3C）组成的机械混合物。

25、非合金钢按钢中碳的质量分数可分为低碳钢、中碳钢

和高碳钢三类。

26、T10A钢按用途分类属于工具钢，按碳的质量分数分类

属于高碳钢，按质量分类属于高级优质钢。

27、整体热处理方法分为_正火__、_退火_、_淬火_和回火等。

28、淬火方法有：

单液淬火、双液淬火、分级淬火和等温淬火等。

29、60Si2Mn是合金弹簧钢，它的最终热处理方法是

淬火+中温回火。

30、常用的合金铸铁有耐热铸铁、耐蚀铸铁及耐磨铸铁等。

31、形变铝合金根据其主要性能特点不同可分为：

防锈铝、硬铝、

超硬铝和锻铝等几种。

四、名词解释：

（1）金属材料：

指由金属元素为主所组成，具有良好的导电性

和导热性，有一定的强度和塑性，并具有光泽的应用材料。

（2）强度：

材料在服役过程中，抵抗变形和断裂的能力。

（3）塑性变形：

不能随力的去除而消失的变形。

（或：

当外力去除后不能恢复原状的变形）。

（4）晶粒：

材料内部形成的外形不规则而内部原子规则排列

的小晶体。

（5）合金钢：

含有一种或数种合金元素的钢。

（6）固溶强化：

随着溶质含量的增加，材料的强度、硬度提高，

而塑性、韧性则下降的现象。

（7）钢的热处理：

是指通过将固态金属或合金，采用适当方式加热、保温和冷却来改变其内部组织，从而获得所需性能的一种工艺方法。

（8）力学性能：

材料在外力作用时所表现出来的抵抗能力。

（9）合金：

是指由两种或两种以上的金属元素或金属与非金属

（10）晶界：

晶粒与晶粒之间的分界面。

（11）加工硬化（形变强化）：

随着冷变形量的增加，材料的强度、

硬度提高，而塑性、韧性则下降的现象。

（12）弹性变形：

能随力的去除而消失的变形。

（或当外力去除后能恢复原状的变形）。

（13）共析转变：

由一种固态合金相同时析出（转变出）两种固态

合金相的现象。

五、牌号解释：

（1）Q235-A•F：

σS=235N/mm2，A级质量沸腾钢

[A级质量普通非合金（碳素）结构钢]

（2）65Mn：

C≈0.65％；

较高含锰量的高碳钢

[弹簧钢、优质非合金（碳素）结构钢]

（3）T10A：

C≈1.0％；

高级优质非合金（碳素）工具钢

（4）9SiCr：

C≈0.9％；

Si<

1.5％；

Cr<

低合金工具钢[低合金刃具钢、低合金刀具钢]

（5）W18Cr4V：

C≥1%，W≈18%，Cr≈4%，V<

1.5%，

高速钢[高合金工具钢、冷作模具钢、锋钢、风钢等]

（6）45：

C≈0.45％，中碳钢

[调质钢、优质非合金（碳素）结构钢]

（7）T8Mn：

C≈0.8％，较高含锰量的非合金（碳素）工具钢

（8）1Cr13：

C≈0.1％，Cr≈13％，铬不锈钢（铬13型钢）

（9）H90：

Cu≈90％，Zn≈10％，普通黄铜

六、综合：

1、什么是过冷现象和过冷度？

过冷度与冷却速度有什么关系？

参考答案：

答：

金属结晶时实际结晶温度总是低于理论结晶温度的现象

称为过冷现象。

而理论结晶温度与实际结晶温度之差称为

过冷度。

冷却速度越快则过冷度越大。

2、请画出钢部分的铁碳合金相图，填写各区域所含有的组织，标注关键点处的含碳量、温度以及节点字母。

并简述特性点及特性线的含义。

主要特性点的含义：

A点：

1538℃，0%C，纯铁的熔点；

G点：

912℃，0%C，纯铁的同素异构转变点；

S点：

727℃，0.77%C，共析点、C在A中的最小溶解度点；

E点：

1148℃，2.11%C，C在A中的最大溶解度点。

主要特性线的含义：

AC’线：

液相线；

AE线：

固相线；

GS线：

同素异构转变线

（A3线）；

ES线：

C在A中的溶解度线

（Acm线）；

PSK’线：

共析线（A1线）

3、有一钢试样，其直径为ф10mm，标距长度为50mm，当载荷达到18840N时，试样产生屈服现象；

当载荷加至36110N时，试样产生缩颈现象，然后被拉断；

拉断后标距长度为73mm，断裂处直径为ф6.7mm，求试样的σs、σb、δ和ψ值。

已知：

do=10mm，Lo=50mm；

d1=6.7mm，L1=73mm；

Fs=18.84kN，Fb=36.11kN。

求：

σS、σb、δ和ψ。

解：

So=πdo2/4=3.14×

102/4=78.5（mm2）

S1=πd12/4=3.14×

6.72/4≈（mm2）

σs=Fs/So=18840/78.5≈240（N/mm2）

σb=Fb/So=36110/78.5≈460（N/mm2）

δ=ΔL/L0=（L1－L0）/L0

=（73－50）/50=46％

Ψ=ΔS/S0=（S0－S1）/S0

=（78.5－29.4）/78.5≈62.55％

σs≈240N/mm2；

σb≈460N/mm2；

δ=46％；

Ψ≈55％

4、金属铜（Cu）的熔点为1083℃，试计算铜（Cu）的再结晶温度t再；

当铜（Cu）在250℃状态下进行变形加工是属于热加工还是冷加工？

t再＝（0.35～0.4）（t熔＋273）－273

＝（0.35～0.4）（1083＋273）－273

＝（0.35～0.4）×

1356－273

＝201.6～269.4（℃）

t（250℃）≤t再（201.6～269.4℃）

铜（Cu）在250℃状态下进行变形加工是属于冷加工。

5、画出低碳钢力-伸长曲线（拉伸曲线图），并简述各拉伸阶段。

o~e：

弹性变形阶段；

e~s：

微量塑性变形阶段；

s~s’：

屈服阶段；

s’~b：

塑性变形（强化）阶段；

b~k：

缩颈（径）阶段。

6、画出共析钢过冷奥氏体等温转变曲线图，填写各区域所含有的相，标注关键点处的温度以及特性线字母代号。

并简述各特性线的含义。

A1线：

共析线；

a线：

A→（F+Fe3C）的开始时间；

b线：

A→（F+Fe3C）的终了时间；

MS线：

A→M的开始温度；

727A1

Mf线：

A→M的终了温度。

650

600

550

350

230

-50

7、金属铝的熔点为660℃，试计算纯铝的再结晶温度t再；

当工业纯铝在200℃状态下进行变形加工是属于热加工还是冷加工？

t再＝（0.35～0.4）（t熔＋273）－273

＝（0.35～0.4）（660＋273）－273

＝（0.35～0.4）×

933－273＝53.6～100.2（℃）

t（150℃）>

t再（53.6～100.2℃）

铝（Al）在200℃状态下进行变形加工是属于热加工。