机械制造基础期中试题答案.doc

参考答案
一、 填空题
1、金属的机械性能主要包括强度、硬度、塑性、韧性、疲劳强度等指标，其中衡量金属材料在静载荷下机械性能的指标有_____强度______、___硬度___、____塑性_______。衡量金属材料在交变载荷和冲击载荷作用下的指标有_____疲劳强度______和____韧性______。
2、常见的金属晶体类型有_____体心立方____晶格、____面心立方____晶格和密排六方晶格三种。
3、金属的整个结晶过程包括 ____形核_____、____长大_____两个基本过程组成。
4、工程中常用的特殊性能钢有___不锈钢______、___耐热钢______、___耐磨钢______。
5、常规热处理方法有___退火______、___正火______和____淬火_____、___回火______。
6、随着回火加热温度的升高，钢的____强度______和硬度下降，而____塑性___和韧性提高。
7、根据工作条件不同，模具钢又可分为__冷作模具钢_______、____热作模具钢______等。
8、铁碳合金的基本组织中属于固溶体的有_____铁素体_____和____奥氏体_____,属于金属化合物的有____渗碳体_____，属于混合物的有___珠光体______和____莱氏体_____。
二、 选择题
1、拉伸试验时．试样拉断前能承受的最大标拉应力称为材料的（ B ）。
A 屈服点 B 抗拉强度 C 弹性极限 D 刚度
2、金属的（ B ）越好，其锻造性能就越好。
A 硬度 B 塑性 C 弹性 D 强度
3、是具有（ B ）晶格的铁。
A 体心立方          B 面心立方 C密排六方          D 无规则几何形状
4、实际生产中，金属冷却时（ C ）。
A 理论结晶温度总是低于实际结晶温度 B理论结晶温度总是等于实际结晶温度
C 理论结晶温度总是大于实际结晶温度 D实际结晶温度和理论结晶温度没有关系
5、机械制造中，T10钢常用来制造（ B ）。
A 容器 B 刀具 C 轴承 D 齿轮

6、钢经表面淬火后将获得：（ A ）。
A 一定深度的马氏体 B全部马氏体 C下贝氏体 D上贝氏体

7、用于制造渗碳零件的钢称为（ C  ）。
A 结构钢      B 合金钢     C 渗碳钢        D 工具钢
8、合金发生固溶强化的主要原因（  C ）。
A晶格类型发生了变化 B晶粒细化   C晶格发生畸形   D晶界面积发生变化
9、调质处理就是（ A ）的热处理。
A 淬火+高温回火    B 淬火+中温回火 C淬火+低温回火    D淬火+低温退火
10、零件渗碳后，一般需经过（ A  ）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
11、钢在加热时，判断过热现象的依据是（ B ）。
A 表面氧化   B 奥氏体晶界发生氧化或融化   C 奥氏体晶粒粗大   D、晶格发生畸形
12、火焰加热表面淬火和感应加热表面淬火相比（ D ）。
A 效率更高    B 淬硬层深度更容易控制    C工艺过程简单   D设备简单 
13、40Cr钢中Cr元素的主要作用是（  B ）。
A 细化晶粒   B提高淬透性   C 强化铁素体 D 降低结晶温度
14、C曲线右移，使淬火临界冷却速度（ B ）。

A 增大 B 减小 C 无变化 D、增大减小都有可能
15、C曲线右移，使淬透性（ A ）。
A 增大 B 减小 C 无变化 D、增大减小都有可能

三、判断题
1、在相同的回火温度下，合金钢比同样含碳量的碳素钢具有更高的强度。（√）
2、合金钢只有经过热处理，才能显著提高其力学性能。（√）
3、淬透性好的钢，淬火后硬度一定很高。（×）
4、钢的晶粒因过热变粗时，就有变脆倾向。（√）

5、珠光体、索氏体、屈氏体都是片层状的铁素体和渗碳体混合物，所以它们的力学性能相同。（×）
6、金属化合物晶格类型完全不同于任一组的晶格类型。（√）
7、碳在奥氏体中的溶解度随温度的提高而减小。（×）
8、由于锰、硅都是有益元素，适当增加其含量，能提高钢的强度。（√）
9、65Mn等含碳量大于0.6%的碳素钢适用于制作弹簧。（√）
10、感应加热表面淬火，淬硬层深度取决于电流频率；频率越低，淬硬层越浅；反之，频率越高，硬层越深。（×）
四、
1、根据样品类型，写出对应测试的硬度符号
样品
硬度值符号
未强化的铝合金半成品
HBW或HRB
一般淬火钢
HRC
未淬火的灰口铸铁
HBW或HRB
表面渗氮层
HV
硬质合金
HRA
2、解释下列现象。
(1)加热到1100℃，wc = 0.4％的钢能进行锻造，wc=4％的铸铁不能锻造。（3分）
(2)钳工锯高碳成分(wc ≥ 0.77％)的钢材比锯低碳成分(wc ≤ 0.2％)的钢料费力，锯条容易磨损。(2分)
(3)在砂轮上磨各种钢制刀具时，需经常用水冷却。（3分）
(4)用ZGMn13钢制造的零件，只有在强烈冲击或挤压条件下才耐磨。（2分）
答：
(1)加热到1100℃时，wc = 0.4％的钢为单相奥氏体有较好的塑性和较低的强度能进行锻造；wc =4％的铸铁高温组织中性能硬而脆的渗碳体量很多，故不能锻造。
(2)高碳成分(wc≥ 0.77％)的钢材中渗碳体的含量比低碳成分(wc≤ 0.2％)的钢更高，有更高的硬性和强度。
(3)若砂轮磨刀具产生的温度过高，会使刀具回火，故需用水冷却；

(4)用ZGMn13钢制造的零件，受强烈冲击或强大挤压时，表面因塑性变形面产生强烈加工硬化，才能获得高的耐磨性。
3、某一用45钢制造的零件，其加工路线如下：备料+锻造——正火——机械粗加工——调质——机械精加工+高频感应加热淬火加低温回火——磨削。请说明各热处理工序的目的及处理后的组织。
答：正火的目的是降低钢的硬度，便于加工；组织为细片状珠光体+铁素体（层片状索氏体）。
调质的目的是使材料具有良好的综合力学性能；组织为回火索氏体。
频感应加热淬火加低温回火的目的是提高耐磨部位的硬度、降低淬火应力和脆性，提高塑性和韧性；组织为回火马氏体。
五、 开放题（5分）
针对前半学期的主要学习内容——金属材料与热处理，谈谈你的理解与认识，如在实际生产生活中的应用。
答：1、只要是机械行业，金属材料与热处理就是最基础的知识，所有的机械零件使用不同的材料或是相同的材料，不同的热处理方法能得到不同的材料性能，对制造出的机械设备在以后的使用中会出现不同的结果，作为一个非热处理专业的人员来说，掌握常用的金属材料和一般的热处理的知识中是非常必要的。
2、作为一个机械技能型人才，如果不知道各种材料的特点性能，那么无论在设计和还制作上都会感到无所适从。很多机械使用和制作因选材差别很大，热处理同样如此，不同材料热处理的方式差别都很大的。你用一种很脆的材料去制作一个要求韧性很好的器械，不仅会被行内人笑话，而且很有可能造成事故。（仅做参考）

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