机电技术应用专业金属加工课程习题.docx

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机电技术应用专业金属加工课程习题

南江小河职业中学

《金属加工与实训》练习题

机电专业部

第一、二章材料学基础

一、填空题

1、金属材料的工艺性能是指材料的加工性能。

它包括、、、

、热处理性能等。

2、硬度是衡量材料力学性能的一个指标，常见的试验方法有、

、。

3、强度是指金属材料在静态载荷作用下，抵抗和的能力。

4、材料在外力去除后不能完全自动恢复而被保留下来的变形称为变形。

5、常见金属的晶格类型有晶格、晶格和晶格。

6、单晶体金属塑性变形最基本的方式有：

和。

7、所谓冷加工是指金属在的塑性变形，而热加工是指金属在

的塑性变形。

8、合金中具有相同、相同的均匀部分称为相。

9、纯金属的结晶是由和两个过程组成的。

10、固溶体可分为和两大类。

11、固态合金中的相，按其组合原子的存在方式可分为和两大基本类型。

12、纯铁在室温时为晶格，而加热至912℃以上则转变为晶格。

13、碳溶入α-Fe中形成的间隙固溶体称为。

14、金属的实际结晶温度其理论结晶温度，这种想象称为过冷；理论结晶温度与实际结晶温度之差△T称为。

15、Fe-Fe3C相图反映了钢铁材料的组织随和变化的规律，在工程上为正确选材、用材及制定热加工工艺提供了重要的理论依据。

16、含碳量为的铁碳合金称为共析钢，当它加热后冷却至S点（727℃）时，将发生转变，其室温组织为。

17、当钢中含碳量大于时，二次渗碳体沿晶界析出严重，使钢的脆性、抗拉强度。

18、铁碳合金中，根据含碳量有组织不同进行分类，含碳量的铁碳合金称为工业纯铁。

含碳量的铁碳合金称为钢。

二、判断题

1、金属材料的力学性能差异是由其化学成分和组织结构决定的。

（）

2、机器零件或构件工作时，通常不允许发生塑性变形，所以多以σS作为强度设计的依据。

（）

3、材料的δ值越大，其塑性就越好。

（）

4、一般来说，硬度越高，耐磨性越好，强度也越高。

（）

5、某些机械零件在工作过程中即使承受的应力远小于材料的屈服点s也有可能发生突然性断裂。

（）

6、常见的固态金属一般都是非晶体，其内部原子排列是不规则的。

（）

7、晶胞的形状及原子排列规律可以反映出整个晶体中原子排列的规律。

（）

8、金属在结晶时，实际结晶温度低于理论结晶温度的现象叫过冷，因此实际结晶温度越低，则过冷度越低。

（）

9、金属的晶粒愈细，其强度和硬度愈高，而塑性和韧性愈低。

（）

10、金属结晶时，冷却速度越快，则晶粒越细。

（）

11、金属在结晶时，对液态金属附加振动，可细化晶粒。

（）

12、再结晶后的晶粒长大主要取决于加热温度和加热时间。

（）

13、冷变形金属经再结晶退火后，其强度硬度升高，而塑性韧性则降低。

（）

14、冷拉钢丝绳，具有较高的抗拉强度是由于加工硬化而产生的。

（）

15、金属的同素异晶转变过程实质上也是一种结晶过程。

（）

16、铁碳合金中的铁素体组织是碳溶解于α-Fe中形成的间隙固溶体。

（）

17、合金中的固溶体一般说塑性较好，而金属化合物的硬度较高。

（）

18、固溶强化是指因形成固溶体而引起合金强度、硬度升高的现象。

（）

19、珠光体、索氏体、托氏体都是由铁素体和渗碳体组成的机械混合物。

（）

20、Wc=0.45%的碳素钢其室温平衡组织是珠光体。

（）

21、铁碳合金中的含碳量越高，其强度越高。

（）

22、碳的质量分数对碳钢力学性能的影响是：

随着钢中碳的质量分数的增加，钢的硬度、强度增加，塑性、韧性下降。

（）

23、由于T13钢中的含碳量比T8钢高，故前者的强度比后者高。

（）

三、选择题

1、表示金属材料屈服点的符号是（）。

A.σeB.σSC.σb

2、下列可用来作为金属材料塑性好坏的判据的是（）。

A.σbB.ψC.HBS

3、检验材料库钢材和半成品的硬度应采用（）。

A.布氏硬度　　　　B.洛氏硬度　　　C.维氏硬度

4、HRC硬度测定法中，所用压头是（）。

A.120°金钢石圆锥B.锥面夹角为136°的金刚石正四棱锥体

C.硬质合金球

5、测试淬火钢件的洛氏硬度所用的压头是（）。

A.淬硬钢球B.金钢石圆锥体C.硬质合金球

6、面心立方晶胞中原子数为（）。

   A.2B.4C.6

7、纯铁在850℃时晶格形式为（）。

A.体心立方晶格B.面心立方晶格C.密排六方晶格

8、铁素体的晶体结构是（）。

A.体心立方晶格B.面心立方晶格C.密排六方晶格

9、金属中存在大量位错时，位错可使金属的强度（）。

A．增大B．降低C．不变

10、合金固溶强化的根本原因是。

（）。

A.晶粒变细B.晶格发生畸变C.晶格类型发生了改变

11、纯金属结晶时，冷却速度越快，则实际结晶温度将（）。

A.越高B.越低C.没有变化

12、液态金属结晶的基本过程是（）。

A.边形核边长大B.先形核后长大C.自发形核和非自发形核

13、金属结晶后晶粒大小取决于结晶时的形核和核长大速度，要细化晶粒须（）。

A．增大形核率与核长大速度B．增大形核率，降低核长大速度

C．减少形核率，增大核长大速度

14、室温下金属的晶粒越细，则（）。

A.强度越高，塑性越差B.强度越高，塑性越好C.强度越低，塑性越差

15、珠光体是一种（）。

A.单相固溶体　B.两相固溶体C.铁与碳的化合物D.都不对

16、铁碳合金含碳量小于0.0218%是（　　），等于0.77%是（　　），大于4.3%是（）。

A．工业纯铁B.过共晶白口铁C.共析钢

17、在铁碳合金相图中，碳在铁素体的最大溶解度点为（）。

A.P点B.C点C.E点

18、在铁碳合金相图中，共晶线的温度为（）。

A.1148℃B.727℃C.912℃

19、铁碳合金相图中，GS线是平衡结晶时（）。

A.奥氏体向珠光体转变开始线B.奥氏体向二次渗碳体转变开始线

C.奥氏体向铁素体转变开始线

四、问答题

1、.根据下列部分铁碳平衡相图回答问题（5分）

1）各点（G,S,E,P，Q）、各条线（GS,ES,PQ）的名称；（2.5分）

PQ－碳在铁素体中的溶解度曲线

2）填写各个区域内的组织（2.5分）

答题要点：

各区的组织见图

2、一般情况下，随着含碳量的增加，钢的力学性能怎样变化？

（5分）

3、在固态下，碳在铁碳合金中以什么形式存在？

（5分）

4、铁碳合金中基本相是那些？

其机械性能如何？

（7分）

第三章钢的热处理

一、填空题

1、各种热处理工艺过程都是由、、三个阶段组成。

2、钢的最基本的热处理工艺有、、、和。

3、在钢的普通热处理里，其中和属于预先热处理。

4、奥氏体的形成可分四个阶段：

1）；2）；3）；4）。

5、马氏体是碳在α-fe中形成的，其硬度主要取决于。

6、马氏体的塑性和韧性与其含碳量有关，状马氏体有良好的塑性和韧性。

7、生产中把淬火加的热处理工艺称为调质，调质后的组织为。

8、主要用于制造要求综合力学性能良好的机械零件、一般需经调质处理后使用的合金钢称为钢。

9、45钢的淬火加热温度是，T10钢的淬火加热温度是。

10、把工件表层迅速加热到淬火温度然后快速冷却进行淬火的热处理工艺称为。

11、渗碳是为了增加钢件表层的碳含量和形成一定的碳浓度梯度，将钢件在

介质中加热并保温，使碳原子渗入的热处理工艺。

二、判断题

1、所谓马氏体临界冷却速度Vk就是钢在淬火时为抑制非马氏体转变所需的最小冷却速度。

（）

2、奥氏体向马氏体开始转变温度线Ms与转变终止温度线Mf的位置，主要取决于钢的冷却速度。

（）

3、过共析钢的预备热处理应采用完全退火。

（）

4、钢的含碳量越高，选择淬火加热温度就越高。

（）

5、贝氏体等温淬火是将钢件加热到奥氏体化后，随即快速连续冷却到室温的热处理工艺。

（）

6、热处理不但可以改变零件的内部组织和性能，还可以改变零件的外形，因而淬火后的零件都会发生变形。

（）

7、调质处理的主要目的是提高钢的综合力学性能。

（）

8、回火温度是决定淬火钢件回火后硬度的主要因素，与冷却速度无关。

（）

9、表面淬火件经淬火和低温回火后所获得的组织是回火托氏体。

（）

10、用65钢制成的沙发弹簧，使用不久就失去弹性，是因为没有进行淬火、高温回火。

（）

11、要求硬度、耐磨性很高以及热处理变形小的精密零件，可选用低碳钢渗碳后经淬火、低温回火处理。

（）

12、在规定条件下，决定钢材淬硬层深度和硬度分布的特性称为钢的淬透性，通常以钢在规定条件下淬火时获得的淬硬层深度的能力来衡量。

（）

13、在碳含量相同的情况下，一般合金钢具有比碳素钢更高的淬透性。

（）

14、同一钢材在相同加热条件下，水淬比油淬的淬透性好，小件比大件的淬透性好。

（）

15、淬透性好的钢淬火后硬度一定高，淬硬性高的钢淬透性一定好。

（）

16、60Si2Mn的淬硬性与60钢相同，故两者的淬透性也相同。

（）

17、钢的表面淬火和化学热处理，本质上都是为了改变表面的成份和组织，从而提高其表面性能。

（）

三、选择题

1、热处理时，一般都要使金属常温组织经加热变成（）组织。

A.珠光体B.渗碳体C.奥氏体D.莱氏体

2、共析钢加热为奥氏体后，冷却时所形成的组织主要决定于（）。

A.奥氏体冷却时的转变温度B.奥氏体在加热时的均匀化的程度

C.奥氏体加热时的温度

3、钢淬火时获得马氏体是（）。

A.碳溶于γ﹣Fe中的置换固溶体B.铁与碳的化合物

C.碳溶于α﹣Fe中的过饱和固溶体

4、马氏体的硬度主要取决于（）。

A.碳的质量分数B.转变温度C.临界冷却速度D.转变时间

5、共析钢加热到Ac3以上时，将发生（）。

A.铁素体向奥氏体转变B.珠光体向奥氏体转变

C.渗碳体向奥氏体转变

6、生产中消除加工硬化的方法是（）。

A．去应力退火B．再结晶退火C．完全退火

7、为改善调质钢的切削加工性，其预先热处理应采用（）。

A．完全退火B．球化退火C．正火

8、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

9、含碳Ｗｃ=1．2﹪钢的球化退火加热到（）。

A.Ac3＋（30～50）℃B.Ac1＋（20～30）℃

C.Accm＋（30～50）℃

10、为改善碳素工具钢的切削加工性，其预先热处理应采用（）。

A．调质B．球化退火C．正火

11、中碳钢为了获得综合机械性能，淬火后应采用（　）。

A.低温回火B.中温回火C.高温回火

12、一般说来，淬火时形状简单的碳钢工件应选择（）作冷却介质，形状简单的合金钢工件应选择（）作冷却介质。

A.机油B.盐浴C.水d.空气

13、形状简单的工件淬火应选用（）。

A.单液淬火B.双液淬火C.分级淬火D.复式淬火

14、要提高15钢零件的表面硬度和耐磨性，可采用的热处理方法是（）。

A.正火B.整体淬火C.表面淬火D.渗碳后淬火＋低温回火

15、用20CrMnTi钢制造的汽车齿轮，其最终热处理应采用（）。

A.完全退火B.淬火C.渗碳D.渗碳淬火+低温回火

16、为了获得使用要求的力学性能，T10钢制手工锯条采用（　）处理。

A.调质B.正火C.完全退火D.淬火+低温回火

17、热轧弹簧的热处理应采用（）。

A.淬火后低温回火B.淬火后中温回火C.淬火后高温回火

18、T12钢制造的工具其最终热处理应选用（）。

A.淬火+低温回火B.淬火+中温回火C.调质D.球化退火

19、零件渗碳后，一般需经过（）才能达到表面硬度高而且耐磨的目的。

A.淬火+低温回火  B.正火  

C.调质   D.淬火+高温回火

20、工件渗氮后一般（）。

A.不需要进行任何热处理B.需经淬火及低温回火

C.需经调质处理

21、淬火及低温回火工序一般安在（）。

A.毛坯生产之后，粗加工之前B.粗加工之后，半精加工之前

C.半精加工之后，磨削之前

22、在制造45钢轴类零件的工艺路线中，调质处理应安排在（）。

A.机械加工之前B.粗加工之后

C.精加工之后D.难以确定

四、问答题

1、有一批45钢工件的硬度为55HRC，现要求把它们的硬度降低到200HBS（≈20HRC），问有哪几种方法？

（3分）

2、确定下列钢件退火方式，并指出退火目的及退火后的组织。

（5分）

1）经冷轧后的15钢钢板，要求降低硬度

2）锻造过热的60钢锻坯

3、为什么通常情况下对亚共析钢锻件采用完全退火，而对过共析钢锻件采用球化退火作为预备热处理？

（5分）

4、确定下列钢件退火方式，并指出退火目的及退火后的组织。

（5分）

1）ZG270-500铸造齿轮

2）改善T12钢的切削加工性能。

五、分析题

将A、B两个同尺寸的T12钢试样分别加热至780℃和900℃，保温相同时间后以大于马氏体临界冷却速度的同一冷却速度冷却至室温，试分析并回答：

（共10分）

1.哪个试样中马氏体的含碳量较高？

（2.5分）

2.哪个试样中残余奥氏体量较多？

（2.5分）

3.哪个试样中未溶碳化物较多？

（2.5分）

4.哪个试样的淬火加热温度较合适？

（2.5分）

六、论述题（共22分）

1、一车床主轴（φ15mm）承受中等载荷，要求轴颈部位的硬度为50~55HRC，其余地方要求具有良好的综合力学性能，硬度为20~24HRC。

回答下列问题：

1）、该轴选用下列材料中的哪种材料制作较为合适，为什么？

（4'）

（20Cr、20CrMnTi、40CrNiMo、45、60Si2Mn）

2）、初步拟定零件轴的加工工艺路线。

（9）

3）、指出在加工路线中每步热处理的作用（9'）

2、用20CrMnTi制造汽车变速箱齿轮，要求齿面硬度HRC58-60，中心硬度HRC30-45，试写出加工工艺路线，并说明各热处理的作用目的。

3、有一传动齿轮承受较大冲击载荷，要求心部有很好韧性，表面硬度要求达到58～63HRC。

回答下列问题：

1）、该齿轮选用下列材料中的哪种材料制作较为合适，为什么？

（6分）

（20Cr、20CrMnTi、40Cr、T12、9SiCr）

2）、初步拟定该齿轮的加工工艺路线。

（7分）

3）、指出在加工路线中每步热处理的作用（8'）

4、有一φ10mm的杆类零件，受中等交变载荷作用，要求零件沿截面性能均匀一致。

回答下列问题：

（共10分）

1）、该杆类零件选用下列材料中的哪种材料制作较为合适，为什么？

（Q345、45、65Mn、T12、9SiCr）（5分）

2）、初步拟定该杆类零件的加工工艺路线。

（5分）

第四章---1铸造成形

一.选择题

1．铸造性能最差的是（）。

A.灰口铸铁B.钢合金C.铝合金D.铸钢

2．合金的体收缩大,浇注温度过高,铸件易产生（）缺陷;合金结晶温度范围广,浇注温度过低,易使铸件产生（）缺陷。

A.浇不足与冷隔B.缩孔与缩松C.应力与变形

3．为提高铸件的流动性,在下列铁碳合金中应选用（）。

A.C=3.5%B.C=3.8%C.C=4.0%D.C=4.7%

4．铸件产生缩松、缩孔的根本原因（）。

A.固态收缩B.液体收缩C.凝固收缩

D.液体收缩和凝固收缩

5．灰口铁的壁越厚，其强度越低，这主要是由于（）。

A.气孔多B.冷隔严重C.浇不足

D.晶粒粗大且缩孔、缩松。

6．铸造中，设置冒口的目的（）。

A.改善冷却条件B.排出型腔中的空气

C.减少砂型用量D.有效地补充收缩

7．铸件的最大截面在一端,且为平面,其手工造型可选用（）。

A.分模造型B.刮模造型

C.整模造型D.挖砂造型

8．挖砂造型。

在大批量生产中可采用什么，可大大提高生产效率。

（）

A.刮板造型B.分模造型C.假箱或改型模板造型

9．如图2-1-1所示，塔轮铸件采用整模造型，其分型面与浇注位置应为（）。

上上

（A）下（B）下

10．铸造时不需要使用型芯而能获得圆筒形铸件的铸造方法是（）。

A.砂型铸造B.离心铸造

C.熔模铸造D.压力铸造

11．车间使用的划线平板,工作表面要求组织致密均匀,不允许有铸造缺陷。

其铸件的浇注位置应使工作面（）。

A.朝上B.朝下C.位于侧面D.倾斜

12．圆柱齿轮铸件的浇注位置,它的外圈面应（）。

A.朝上B.朝下C.位于侧面D.倾斜

13．在确定铸件浇注位置与分型面有矛盾时，为保证质量应（）。

a.浇注位置选择为次，分型面选择为主

b.浇注位置选择为主，分型面选择为次

c.浇注位置与分型面同等对待

14．绘制铸造工艺图确定拔模斜度时,其内壁斜度关系时（）。

A.与外壁斜度相同B.比外壁斜度大C.比外壁斜度小

15．设计铸件时，其壁厚应（）。

A.尽量厚些B.尽量薄些

C.薄厚均匀D.薄厚相差大些

二.填空题

1.液态收缩和凝固收缩是产生和的原因;固态收缩是铸件产生、__和的原因。

2.合金的铸造性能有、、和吸气性等。

3.手工造型按模样特征分为、__、假箱造型、、、刮板造型。

4.机器造型是使和两个基本操作实现机械化,可提高生产效率、、和,只适用于生产。

5.铸件的浇注位置是指铸件在时相对所处的位置。

它对铸件的影响很大。

6.铸型的分型面应选择在铸件处,以保证起模；同时分型面应尽量采用以便于造型。

7.型芯的作用既可构成铸件的内腔,又可构成铸件的外形；型芯头的作用是便于型芯的品_和。

8.在铸造工艺图上工艺参数包括、、、

、最小铸出孔及槽的尺寸等。

9.对铸件进行结构设计时,不仅要保证零件的使用性能,还要考虑

和_的要求,即铸件的结构工艺性要求。

10.为了防止铸件变形,再进行铸件结构设计时,应力求壁厚,形状。

三、简答题

1.确定浇注位置和分型面的各自出发点是什么?

相互关系如何?

第四章--2锻造成形

一、选择题

1.引起锻件晶粒粗大的原因是（）。

A.终锻温度太高B.始锻温度太低C.终锻温度太低

2.材料经过锻压后，能提高力学性能是因为（）。

A.金属中杂质减少B.出现加工硬化

C.晶粒细小，组织致密

3．合金组织中，锻造性能最好的是（），最差的是（）。

A.化合物B.混合物C.固溶体

4．下列合金中，锻造性能最好的是（），最差的是（）。

A.高合金钢B.铝合金C.中碳钢D.低碳钢

5．大型锻件的锻造方法应该选用（）。

A.自由锻B.锤上模锻C.胎膜锻

6．锤上模锻造时，锻件最终成形是在（）。

A.制胚模膛B.切边模膛C.终锻模膛D.预锻模膛

7．130汽车变速箱齿轮，表面要求高耐磨，心部有好的韧性，大批量生产时，其毛胚应选用（）。

A.45钢铸件B.60钢自由锻件C.20钢模锻件D.20棒料

8.手表机芯的大小钢齿轮毛胚，应选用（）。

A.锻造B.冲压C.铸造D.焊接

9．冲孔模设计的凹模尺寸等于（）。

A.凸模尺寸加间隙B.凸模尺寸减间隙C.等于设计孔的尺寸

10．用变形铝合金制造洗衣机桶时，需经几次拉深成形，为了使后几次拉深顺利进行，需进行（）。

A.调质处理B.时效处理机C.回复处理D.再结晶退火

11．金属板材弯曲半径过小会发生（）。

A.内侧裂纹B.外侧起皱C.外侧裂纹

12．设计板料弯曲模时,模具的角度等于成品角（）一个回弹角。

A.加上B.减少C.乘以D.除以

二、填空题：

1．金属的可锻性常用和来综合衡量，越大，

越小，则可锻性越好。

2．合金组织中的锻造性能好，锻造性能差：

在一般情况下，为改善合金的锻造性能，要求温度，变形速度。

3．自由锻的基本工序有、、等。

4．绘制自由锻件图要考虑、和。

5．自由锻胚料质量计算可按。

三、简答题：

1．预锻模膛和终锻模膛的作用有何不同？

什么情况下需要预锻模膛？

飞边槽的作用是什么？

2．绘制锻件图应考虑的几个主要因素是什么？

3．与自由锻相比，模锻具有哪些优点？

4．分模面位置的确定要按照哪些原则？

模锻件分模面与铸件分型面的选择原则有何异同？

5．改进下列模锻件的结构工艺性。

第四章--3焊接

一、选择题

1．电液焊属于（），电阻焊属于（），铜焊属于（）。

A.钎焊B.熔化焊C.压力焊

2．使用碱性焊条时,一般要求焊接电源为（）。

A.交流B.直流C.交直流

3．酸性焊条用得比较广泛的原因之一（）。

A.焊缝美观B.焊缝抗裂性好C.焊接工艺性好

4．碱性焊条可用在高压容器焊接上，这是因为（）。

A.焊缝美观B.焊缝抗裂性好C.焊接工艺性好

5．低碳钢焊接接头中性能最差区域（）。

A.焊缝区B.正火区C.部分相变区D.过热区

6．焊接应力与变形的产生，主要是因为（）。

A.材料导热性差B.焊接时组织变化

C.局部不均匀加热与冷却

7．焊接热影响区，在焊接过程中是（）。

A.不可避免B.可以避免C.不会形成的

8．焊接后，焊缝区的应力是（）。

A.压应力B.拉应力C.弯曲应力D.无应力

9．焊接时就可减少焊接应力与变形，又可避免产生冷、热裂纹的工艺措施之一是（）。

A.焊前预热B.刚性夹持法C.选用碱性焊条

10．下列四种焊接方法中，热影响区最大的是（），最小的是（）。

A.气焊B.手工电弧焊C.埋弧自动焊D.氩弧焊

11．大批量生产铝、镁、钛等有色金属焊接件时，可选用（）。

A.气焊B.氩弧焊