第一章
1、按照零件成形的过程中质量m 的变化，可分为哪三种原理?举例说明。
按照零件由原材料或毛坯制造成为零件的过程中质量m的变化，可分为三种原理
△m＜0（材料去除原理）；
△m＝0（材料基本不变原理）；
△m＞0（材料累加成型原理）。
2、顺铣和逆铣的定义及特点。
顺铣：铣刀对工件的作用力在进给方向上的分力与工件进给方向相同的铣削方式.
逆铣；铣刀对工件的作用力在进给方向上的分力与工件进给方向相反的铣削方式。
顺铣时，每个刀的切削厚度都是有小到大逐渐变化的
逆铣时，由于铣刀作用在工件上的水平切削力方向与工件进给运动方向相反，所以工作台丝杆与螺母能始终保持螺纹的一个侧面紧密贴合。而顺铣时则不然，由于水平铣削力的方向与工件进给运动方向一致，当刀齿对工件的作用力较大时，由于工作台丝杆与螺母间间隙的存在,工作台会产生窜动，这样不仅破坏了切削过程的平稳性,影响工件的加工质量，而且严重时会损坏刀具。
逆铣时,由于刀齿与工件间的摩擦较大,因此已加工表面的冷硬现象较严重.
顺铣时的平均切削厚度大，切削变形较小，与逆铣相比较功率消耗要少些。
3、镗削和车削有哪些不同？
车削使用范围广，易于保证零件表面的位置精度，可用于有色金属的加工、切削平稳、成本低。镗削是加工外形复杂的大型零件、加工范围广、可获得较高的精度和较低的表面粗糙度、效率低,能够保证孔及孔系的位置精度.
4、特种加工在成形工艺方面与切削加工有什么不同？
（1）加工时不受工件的强度和硬度等物理、机械性能的制约，故可加工超硬脆材料和精密微细零件。
（2)加工时主要用电能、化学能、声能、光能、热能等去除多余材料,而不是靠机械能切除多余材料。
（3）加工机理不同于切削加工，不产生宏观切屑，不产生强烈的弹塑性变形，故可获得很低的表面粗糙度，其残余应力、冷作硬化、热影响度等也远比一般金属切削加工小。
（4) 加工能量易于控制和转换,故加工范围广、适应性强。
（5）各种加工方法易复合形成新工艺方法，便于推广。
第二章
1、什么是切削主运动和进给运动?车削、铣削、镗削及磨削时主运动及进给运动都是什么运动?
主运动是切削多余金属层的最基本运动，它的速度最高，消耗的功率最大，在切削过程中主运动只能有一个；进给运动速度较低,消耗的功率较小，是形成已加工表面的辅助运动,在切削过程中可以有一个或几个。
车削工件的旋转运动车刀的纵向、横向运动
铣削铣刀的旋转运动工件的水平运动
磨削砂轮的旋转运动工件的旋转运动
镗削镗刀的旋转运动镗刀或工件的移动
2、切削用量三要素是指什么?
1。切削速度v：在单位时间内，刀具和工件在主运动方向上的相对位移。即主运动的速度。
2.进给量f：在主运动每转一转或每一行程时（或单位时间内），刀具和工件之间在进给运动方向上的相对位移。
3。背吃刀量ap（切削深度）。待加工表面与已加工表面之间的垂直距离。
3、前角、后角、楔角、主偏角、副偏角及刃倾角都是在哪一参考平面测量的？标注角度与工作角度有何不同？
前角:在正交平面内测量的前面与基面之间的夹角.
2）后角：在正交平面内测量的主后面与切削平面之间的夹角.
3）主偏角：在基面内测量的主切削刃在基面上的投影与进给运动方向的夹角.
4）副偏角：在基面内测量的副切削刃在基面上的投影与进给运动反方向的夹角。
5）刃倾角：在切削平面内测量的主切削刃与基面之间的夹角。当刀尖为主切削刃上最低点时刃倾角小于零；刀尖为主切削刃上最高点时刃倾角大于零。
刀具的标注角度是指在刀具工作图中要标注出的几何角度,即在标注角度参考系中的几何角度.它是制造和刃磨刀具必须的，并在刀具设计图上予以标注的角度；以切削过程中实际的切削平面、基面和正交平面为参考平面所确定的刀具角度成为刀具的工作角度，又称实际角度。
4、车槽时的背吃刀量（切削深度）等于所切槽的宽度.
5、车刀、铣刀、钻头和拉刀通常用选用何种刀具材料来制造？
切削加工中常用的刀具材料有：碳素工具钢、合金工具钢、高速钢、硬质合金、陶瓷、金刚石、立方氮化硼。
新型刀具材料：陶瓷、立方氮化硼、人造金刚石。
车刀拉刀：钨系高速钢钻头铣刀：钼系高速钢综合：都是高速钢
对刀具性能材料要求:1，高的硬度和耐磨性，2足够的强度和韧性。3高的耐热性。4。更好的热物理性能和耐热冲击性能
6、画图并解释切削过程的三个变形区各有何特点？它们之间有什么关联？
第一变形区特征：沿滑移线的剪切变形，以及随之产生的加工硬化。第二变形区特征:使切削底层靠近前刀面处纤维化，流动速度减慢，甚至滞留在前刀面上;切屑弯曲；由摩擦产生的热量使切屑与刀具接触面温度升高。第三变形区特征:已加工表面受到切削刃钝圆部分与后刀面的挤压与摩擦，产生变形和回弹，造成纤维化和加工硬化。这三个变形区相互关联、相互影响、相互渗透。
7、切削热是如何产生和传出的?仅从切削热产生的多少能否说明切削区温度的高低?
被切削的金属在刀具的作用下，发生弹性和塑性变形而耗功，这是切削热的一个重要来源。此外，切屑与前面、工件与后面之间的摩擦也要耗功，也产生大量的热量.所以，切削热的来源就是切屑变形功和前后面的摩擦功。切削区域的热量被切屑、工件、刀具和周围介质传出.
不能仅从切削热产生的多少来说明切削区温度的高低。切削温度收到多方面的影响：切削用量、刀具几何参数、工件材料、刀具磨损和切削液。如材料的导热性很好，但是强度硬度高，其切削热变多,但是由于导热性好所以切削温度有所降低.因此不能从切削热产生的多少来衡量切削温度。
8、刀具的磨损形式有哪三种？什么是磨钝标准,刀具寿命和磨钝标准有什么关系?
前刀面磨损、后刀面磨损和边界磨损
刀具磨损到一定限度后就不能继续使用，这个磨损限度称为磨钝标准.磨钝标准与工件的加工质量、工件的切削加工性、加工条件和刀具类型有关。
一把新刀从开始使用直支达到磨钝标准所经历的实际切削时间,曾为刀具寿命。影响的因素有：切削用量、刀具几何参数、工件材料、刀具材料;其它因素。
8、分析积屑瘤产生的原因及其对加工的影响,生产中最有效地控制它的手段是什么？
答: 在中低速切削塑性金属材料时,刀—屑接触表面由于强烈的挤压和摩擦而成为新鲜表面,两接触表面的金属原子产生强大的吸引力，使少量切屑金属粘结在前刀面上,产生了冷焊,并加工硬化，形成瘤核。瘤核逐渐长大成为积屑瘤，且周期性地成长与脱落.
积屑瘤粘结在前刀面上,减少了刀具的磨损；积屑瘤使刀具的实际工作前角大,有利于减小切削力；积屑瘤伸出刀刃之外，使切削厚度增加，降低了工件的加工精度；积屑瘤使工件已加工表面变得较为粗糙。
由此可见:积屑瘤对粗加工有利,生产中应加以利用；而对精加工不利，应以避免。
消除措施：采用高速切削或低速切削,避免中低速切削；增大刀具前角，降低切削力；采用切削液。
9、增大前角可以使切削温度降低的原因是什么？是不是前角越大切削温度越低？
答：前角加大，变形和摩擦减小,因而切削热少。但前角不能过大,否则刀头部分散热体积减小,不利于切削温度的降低。
10、提高切削用量可采取哪些措施?
答：1。采用新型刀具材料； 2。改善工件材料加工性； 3。改进刀具结构； 4.改善冷却润滑条件。
11、简述切削力的产生根源？
答：切削力的产生来于两个方面：(1）切削层金属产生弹性变形和塑性变形的抗力；（2）刀具与切屑、工件之间存在着摩擦阻力
12、简述切削用量对切削力的影响？
答：切削用量包括切削速度、进给量和背吃刀量三个要素.在切削过程中，切削速度对切削力的影响较小；背吃刀量和进给量的增大均使切削力增大,其中,背吃刀量增大一倍时,切削力也会增大一倍，而进给量增大一倍时，切削力增大不到一倍。因此，从降低切削力的角
度考虑，加大进给量比加大背吃刀量更为有利。
第三章
1、通常机床由哪几部分组成？
（1）动力源（2）传动系统（3）支撑件（4）工作部件（5）控制系统 (6）冷却系统（7）润滑系统 (8）其他装置
2、车床有哪三种类型?其中适于加工直径大而高度小于直径的大型工件的是哪一种车床？
卧式车床、立式车床、转塔车床。其中立式车床适于加工直径大而高度小于直径的大型工件
3、什么是砂轮的硬度
砂轮的硬度是指砂轮表面上的磨粒在磨削力作用下脱落的难易程度
典型的车床类床身，工作时承受弯曲和扭转载荷,一般床身截面为何种形状
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第四章
工件的装夹方法有哪几种？其特点是什么？
1。用找正法装夹工件：根据工件表面用划针或指示表找正，或者根据事先划出的线痕进行找正实现装夹. 适用于单件、小批量生产。
2。用夹具装夹工件：工件装在夹具上，不再进行找正，便能直接得到准确加工位置的装夹方式。适用于批量生产.
机床夹具由哪些部分组成?各起什么作用？
（1)定位元件（2）夹紧装置（3）对刀元件 (4）引导元件（5）其他装置（6）连接元件和连接面（7)夹具体
（1)定位元件定位元件是用来确定工件正确位置的元件.被加工工件的定位基面与夹具定位元件直接接触或相配合。
（2）夹紧装置夹紧装置是使工件在外力作用下仍能保持其正确定位位置的装置.
（3)对刀元件、导向元件对刀元件、导向元件是指夹具中用于确定（或引导）刀具相对于夹具定位元件具有正确位置关系的元件,例如钻套、镗套、对刀块等。
（4）连接元件夹具连接元件是指用于确定夹具在机床上具有正确位置并与之连接的元件,例如安装在铣床夹具底面上的定位键等。
3、根据六点定位原理分析定位方案中各定位元件所消除的自由度。
六点定位原理：用六个支撑点，去分别限制工件的六个自由度，从而使工件在空间得到确定位置的方法，称为工件的六点定位原理。
完全定位——工件的六个自由度完全被限制的定位，不完全定位——按加工要求，允许有一个或几个自由度不被限制的定位，欠定位—-按工序的加工要求，工件应该限制自由度而未予限制的定位,过定位-—工件的一个自由度被两个或两个以上的支撑点重复限制的定位.
4、什么是固定支承、可调支承、自位支承和辅助支承？判断常用定位元件限制自由度？
(1）固定支承指的是支承钉和支承板，支承钉与工件以小面积接触,属点定位，限制一个自由度；支承板与工件以狭长面积接触,属线定位，限制两个自由度。
(2)可调支承属非固定式支承，它与固定支承的区别是与工件接触的支承钉做成螺钉，可以调节高度，并可用螺母进行锁紧。
(3)自位支承属非固定式支承，是指在定位时与工件相接触的点能随定位基面自动调整其位置，使各点都能保持接触的支承。无论自位支承与工件有几个接触点，都只能限制一个自由度，不会发生过定位现象。
(4）辅助支承主要作用是用于提高工件的装夹刚度和稳定性，减少切削变形，而不起定位作用。辅助支承与可调支承在功能上的区别是前者不起定位作用，后者则不然；在操作上的区别在于前者是工件先定位，然后被夹紧,最后调整辅助支承，而后者则是先调整可调支承，然后工件定位，最后夹紧工件。
5、什么叫定位误差？基准不重合误差和基准位移误差有何区别？
设计基准在工序尺寸方向上的最大位置变动量，称为定位误差。定位误差分为两类：基准不重合误差和基准位移误差。
基准不重合误差是由于定位基准与设计基准不重合引起的。
基准位移误差是由于定位副（工件定位工作面与夹具定位元件的定位工作面的合称）制造不准确，使得定位基准相对夹具的调刀基准发生位移而产生的定位误差。
定位误差的计算（计算题）。P119
6、简述在设计夹紧机构时，合理确定夹紧力三要素的基本原则.
夹紧力的作用方向应垂直于主要定位基准面 (2）夹紧力作用方向应使所需夹紧力最小（3）夹紧力作用方向应使工件的变形尽可能小
夹紧力作用点的确定
1）夹紧力作用点应落在支撑元件或几个支撑元件形成的稳定受力区域内
2）夹紧力作用点应落在工件刚性最好的部位
3）夹紧力作用点应尽可能靠近加工面。这样可减小切削力对夹紧点的力矩
8、斜楔、螺旋夹紧机构及偏向夹紧机构都各有何优缺点？
斜楔夹紧机构的特点是:具有良好的自锁性能，但夹紧行程小.因此,很少采用手动单一夹紧机构,而通常采取与其它夹紧机构联合使用。
螺旋夹紧机构的特点是：不仅结构简单、容易制造，而且因为其升角很小则其自锁性能好，夹紧行程较大，但是夹紧动作较慢。在手动夹紧中得到广泛应用的一种夹紧机构。
偏心夹紧机构的特点是：操作方便、夹紧迅速,但夹紧力和夹紧行程都较小，且自锁可靠性较差.一般用于切削力不大、振动小、夹压面公差较小的加工中。为避免夹紧时带动工件而破坏定位，一般不直接用偏心件夹工件.偏心轮相当于绕在原盘上的斜楔,故其自锁条件与斜楔的自锁条件相同。
第五章
1、加工经济精度的概念及含义
所谓加工精度指的是零件在加工以后的几何参数（尺寸、形状和位置）与图样规定的理想
零件的几何参数符合程度。
零件获得加工精度的方法
零件的加工精度包括：尺寸精度、形状精度、位置精度。
（1)形状精度的获得方法：
轨迹法。利用切削运动中刀具刀尖的运动轨迹形成被加工表面的形状。此方法的精度取决于成形运动的精度。
成型法。利用成形刀具切削刃的几何形状切出工件的形状。这种方法的精度主要取决于切削刃的形状精度和刀具的装夹精度。
展成法。利用刀具和工件做展成切削运动，切削刃在被加工面上的包络面形成的成型表面。精度取决于展成运动的传动链精度与刀具的制造精度。
(2)位置精度（平行度、垂直度、同轴度等)
位置精度的获得与工件的装夹方式和加工方法有关。
（3）尺寸精度的获得
1）试切法：切一小部分，测量,再切，再测,符合要求后切削整个表面。
2)定尺寸刀具法:用具有一定尺寸精度的刀具来保证被加工工件的尺寸精度(如钻孔） 3）调整法:利用定程、对刀装置或预先调整好的刀架，使刀具相对于机床或夹具满足一定的位置精度要求，然后加工一批零件。
4)自动控制法:使用一定的装置,在工件达到要求的尺寸时，自动停止加工.
3、加工误差包括哪几方面？原始误差与加工误差有何关系?原始误差包括哪些方面
加工误差按性质分类可分为两大类：系统性误差；随机性误差
原始误差与加工误差之间存在因果关系
原始误差包括：原理误差、机床误差、调整误差、工艺系统受力变形对加工精度的影响
4、加工原理误差可否存在？试举例说明产生加工原理误差的原因
加工原理误差是指采用了近似的成形运动或近似的刀刃轮廓代替理论的成形运动或刀刃形状进行加工而产生的误差。
在实际生产过程中，将同一模数的铣刀一般只做出8把，每种刀号齿轮铣刀的刀齿形状均按加工齿数范围中最少齿数的齿形设计，所以在加工时会产生齿形误差。
5、何为误差敏感方向？车床与镗床的误差敏感方向有何不同
指通过刀刃的加工表面的法线方向在此方向上原始误差对你加工误差影响较大。车床车削敏感方向为水平平面,而镗床的误差敏感方向随刀具变化。
6、、机床误差主要由哪几部分组成？
导轨误差、主轴误差、传动链误差
7、机床回转误差分为哪三个方面：径向圆跳动、端面圆跳动、倾角摆动
8、为了减小传动链误差,提高传动链的传动精度，可以采取哪些措施
（1)、减少传动链中的传动件数目,缩短传动链长度；
（2）、采用降速传动链,以减小传动链中各元件对末端元件转角误差的影响；
（3）、提高传动元件，特别是末端传动元件的制造精度和装配精度；
（4）、采用误差补偿的方法。
9、工艺系统刚度及受力变形分析。（1）工件刚度足够，机床主轴箱、刀架和尾座刚度不足。（2）机床主轴箱、刀架和尾座刚度足够，工件刚度不足。
10、保证和提高加工精度都有哪些途径
减小误差法、误差补偿法、误差分组法、就地加工法、误差平均法
11、机械加工表面质量包括哪些方面内容？
（1）表面层的几何形状，包括 1）表面粗糙度； 2）波度
（2）表面层的物理、力学性能变化，包括 1)表面层因塑性变形引起的冷作硬化;
2）表面层因切削热引起的金相组织变化； 3)表面层产生的残余应力。
12、零件的表面质量是如何影响零件的使用性能的？
(1）表面质量对耐磨性的影响
1)表面粗糙度对耐磨性影响(适度原则）——一般来说，Ra越小，耐磨性越好，但太小，磨损反而会增加；
2）表面冷作硬化对耐磨性影响(适度原则）——一般可使耐磨性提高,过分冷作硬化,会使耐磨性下降。
（2）表面质量对疲劳强度的影响
1）表面粗糙度—-Ra越大，抗疲劳强度越差;
2)残余应力、冷作硬化——
①残余拉应力使疲劳裂纹扩大，加速疲劳破损。②残余压应力阻止疲劳裂纹扩大，延缓疲劳破损. ③表面冷作硬化常伴有残余压应力,对提高疲劳强度有利。
（3）表面质量对耐腐蚀性的影响
1)取决于Ra，Ra越大→凹谷聚集腐蚀物越多→抗腐蚀性越差. 2)残余拉应力降低耐腐蚀性,压应力提高耐腐蚀性。
（4）表面质量对配合质量的影响
1）间隙配合，若Ra大→磨损大→间隙大。 2）过盈配合→实际过盈量减小→降低连接强度。
13、加工误差的综合分析计算。参考思考与练习题5—17（教材218 页）。
14、机械加工中过程中的振动分为哪几种类型?强迫振动的机内振源有哪些
自由振动、强迫震动和自激振动
机床上回转件不平衡所引起的周期性变化的离心力、机床传动零件缺陷所引起的周期性变化的传动力、切削过程本身不均匀性所引起的周期性变化的切削力、往复运动部件运动方向改变时产生的惯性冲击
15、什么是加工硬化？评定加工硬化的指标有哪些？
答：切削力使金属表面层塑形变形、晶粒间剪切滑移、晶格扭曲、晶格拉长、破碎和纤维化引起表层材料强化,强度和硬度提高。
第六章
1、什么是工序、工步.
工序：一个工序是指一个(或一组）工人,在一台机床上(或一个工作地点)，对同一工件（或同时对几个工件）所连续完成的那一部分工艺过程。
工步：在加工表面不变，加工刀具不变，切削用量不变的条件下所连续完成的那部分工序.
工位：为了完成一定的工序部分，一次装夹工件后，工件与夹具设备的可动部分一起相对刀具或设备的固定部分所占据的每一个位置。
2、什么是工艺规程？三种形式工艺文件各适合何种生产类型
人们把合理工艺过程的有关内容写成工艺文件的形式,用以指导生产，这些工艺文件即称为工艺规程。
机械加工工艺过程卡片
它是以工序为单位说明一个零件全部加工过程的工艺卡片。这种卡片包括零件各个工序的名称、工序内容,经过的车间、工段、所用的机床、刀具、夹具、量具，工时定额等。主要用于单件小批生产以及生产管理中。
机械加工工艺卡
它是以工序为单位，详细说明零件的机械加工工艺过程，其内容介于工艺过程卡片和工序卡片之间。它用来指导工人进行生产和帮助车间干部和技术人员掌握整个零件加工过程的一种主要工艺文件，广泛用于成批生产和单件小批生产中比较重要的零件或工序。
机械加工工序卡
它是根据工艺卡片的每一道工序制订的，主要用来具体指导操作工人进行生产的一种工艺文件。多用于大批大量生产或成批生产中比较重要的零件。该卡片中附有工序简图，并详细记载了该工序加工所需的资料，如定位基准选择、工序尺寸及公差以及机床、刀具、夹具、量具、切削用量和工时定额等。
3、试述粗基准和精基准的选择原则？
（1）以毛坯表面作为基准的，称为粗基准。
粗基准的选择原则：
①相互位置要求原则
②余量分配原则
③便于装夹原则
④不重复使用原则
（2）以加工过的表面作为基准的，称为精基准。精基准的选择原则
1.基准重合原则
2.统一基准原则
3.互为基准原则
4.自为基准原则
5。便于装夹原则
4、计算一次切削中应切去的部分作为工序间余量应该考虑的因素有哪些
在零件由毛坯变为成品的过程中,在某加工表面上切除的金属层的总厚度称为该表面的加工总余量
计算方法：(1)分析计算法；经验估计法；查表修正法.
考虑因素：(2)加工表面上的表面粗糙度层的厚度H1a和表面缺陷层的深度H2a；加工前或上工序的尺寸公差Ta；加工前或上工序各表面间相互位置的空间偏差Pa；本工序加工时装夹误差εb。
1。加工总余量等于各工序间余量的总和
2.对于被包容面而言
工序间余量=上工序的基本尺寸-本工序的基本尺寸
工序间最大余量=上工序的最大极限尺寸—本工序的最小极限尺寸工序间最小余量=上工序的最小极限尺寸—本工序的最大极限尺寸
3。对于包容面而言
工序间余量=本工序的基本尺寸—上工序的基本尺寸
工序间最大余量=本工序的最大极限尺寸-上工序的最小极限尺寸工序间最小余量=本工序的最小极限尺寸—上工序的最大极限尺寸
入体原则：被包容尺寸上偏差为0，最大尺寸为基本尺寸；包容尺寸下偏差为0，最小尺寸为基本尺寸.
5、保证装配精度的基本方法有哪几种?
（1）互换装配法适用于大批量生产中装配那些装配精度要求较高或组成环又多；
（2)选配法大批量生产中装配组成环少而装配精度要求特别高的机器结构；
（3）修配装配法单件小批量生产中组成环较多而装配精度又要求较高的机器结构；
（4）调整装配大批量生产中对装配精度要求较高的机器结构
6、何为加工经济精度？选择加工方法时应考虑的主要问题有哪些?
答：(1)加工经济精度是指在正常加工条件下（采用符合质量标准的设备、工艺装备和标准技术等级的工人，不延长加工时间）所能保证的加工精度.(2）加工方法的经济精度及表面粗糙度；零件材料的可加工性；生产类型；工件的尺寸和形状；对环境的影响；现有生产条件。
7、装配精度包括哪些内容？装配精度与零件的加工精度有何区别？他们之间又有何关系？
答：（1）零件间的距离精度、位置精度、接触精度、相对运动精度。(2）加工精度是指零件加工后的实际几何参数（包括尺寸、形状和表面间的相互位置）与理想几何参数的符合程度，而装配精度会死在零件的加工精度的前提下今儿才有的装配精度。
8、装配尺寸链如何构成？装配尺寸链封闭环是如何确定的？它与工艺尺寸链的封闭环有何区别？
答：（1）零件的设计和装配技术要求；（2)在机械装配过程中,最后自然形成的一个尺寸,无需加工的;（3）装配尺寸链封闭环前提是在装配的过程中自然形成的，其精度和各零件的精度有关，而工艺尺寸链的封闭环则是在一个零件的加工过程中所自然形成的一个加工尺寸
工程材料及成形技术作业题库 一. 名词解释 1.间隙固溶体：溶质原子溶入溶剂晶格间隙所形成的固溶体。 2.过冷度：理论结晶温度与实际结晶温度之差。 3..同素异构性：同一合金在不同温度下晶格类型不同的现象。 4.同素异构性：同一合金在不同温度下晶格类型不同的现象。 5.再结晶：金属发生重新形核和长大而晶格类型没有改变的结晶过程。 6.枝晶偏析：结晶后晶粒内成分不均匀的现象。 7.淬透性：钢淬火时获得淬硬层深度的能力。 8.淬硬性：钢淬火时得到的最大硬度。 9.临界冷却速度：奥氏体完全转变成马氏体的最低冷却速度。 10.热硬性：钢在高温下保持高硬度的能力。 11.时效强化：经固溶处理后随着时间的延长强度不断提高的现象。 12.形变强化：由于塑性变形而引起强度提高的现象。 13.调质处理：淬火+高温回火得到回火索氏体的热处理工艺。 14.变质处理：在浇注是向金属液中加入变质剂，使其形核速度升高长大速度减低，从 而实现细化晶粒的处理工艺。 15.顺序凝固原则：铸件时使金属按规定从一部分到另一部分逐渐凝固的原则。 16.同时凝固原则： 17.孕育铸铁：经过孕育处理的铸铁。 18.热固性塑料： 19.热塑性塑料： 二. 判断正误并加以改正 1.细化晶粒虽能提高金属的强度,但增大了金属的脆性. （╳） 改正：细化晶粒不但能提高金属的强度，也降低了金属的脆性。 2.结构钢的淬透性,随钢中碳含量的增大而增大. （╳） 改正：结构钢的淬硬性，随钢中碳含量的增大而增大。 3.普通低合金结构钢不能通过热处理进行强化。（√） 4. 单晶体必有各向异性. （√） 5. 普通钢和优质钢是按其强度等级来区分的. （╳） 改正：普通钢和优质钢是按钢中有害杂质硫、磷的含量来划分的。 6. 过热钢经再结晶退火后能显著细化晶粒. （√） 7. 奥氏体耐热钢也就是奥氏体不锈钢。（╳） 改正：奥氏体耐热钢不是奥氏体不锈钢。 8. 马氏体的晶体结构和铁素体的相同. （√） 9. 面心立方金属的塑性比体心立方金属的好. （╳）
工程材料及成型技术复习要点 第二章材料的性能 1、材料静态、动态力学性能有哪些？ 静态力学性能有弹性、刚性、强度、塑性、硬度等； 动态力学性能有冲击韧性、疲劳强度、耐磨性等。 2、材料的工艺性能有哪些？ 工艺性能有铸造性能、压力加工性能、焊接性能、热处理性能、切削加工性能等。 3、钢制成直径为30mm的主轴，在使用过程中发现轴的弹性弯曲变形过大用45钢，试问是否可改用40Cr或通过热处理来减少变形量？为什么？ 答：不可以；因为轴的弹性弯曲变形过大是轴的刚度低即材料的弹性模量过低和轴的抗弯模量低引起的。金属材料的弹性模量E主要取决与基体金属的性质，与合金化、热处理、冷热加工等关系不大（45钢和40Cr弹性模量差异不大）。 4、为什么疲劳裂纹对机械零件存在着很大的潜在危险？ 第三章金属的结构与结晶 1、金属常见的晶体结构有哪些？ 体心立方晶格、面心立方晶格、密排六方晶格。 2、实际金属的晶体缺陷有哪些？它们对金属的性能有何影响？ 有点缺陷、线缺陷、面缺陷； 点缺陷的存在（使周围原子间的作用失去平衡，原子需要重新调整位置，造成晶格畸变，从而）使材料的强度和硬度提高，塑性和韧性略有降低，金属的电阻率增加，密度也发生变化，此外也会加快金属中的扩散进程。 线缺陷也就是位错，位错的增多，会导致材料的强度显著增加；但是，塑性变形主要位错运动引起的，因此阻碍位错运动是金属强化重要途径。 面缺陷存在，会产生晶界和亚晶界，其原子排列不规则，晶格畸变大，晶界强度和硬度较高、熔点较低、耐腐蚀性较差、扩散系数大、电阻率较大、易产生內吸附、相变时优先形核等。 3、铸锭的缺陷有哪些？
有缩孔和疏松、气孔、偏析。 4、如何控制晶粒大小？ 增大过冷度、变质处理、振动和搅拌。 5、影响扩散的因素有哪些？ 温度、晶体结构、表面及晶体缺陷（外比内快）。 间隙、空位、填隙、换位四种扩散机制 6、为什么钢锭希望尽量减少柱状晶区？ 柱状晶区是由外往内顺序结晶的，组织较致密，有明显的各向异性，进行塑性变形时柱状晶区易出现晶间开裂。尤其在柱状晶层的前沿及柱状晶彼此相遇处，当存在低熔点杂质而形成一个明显的脆弱界面时更容易发生开裂。 作业题、什么是理论结晶温度？在理论结晶温度点是否能完全结晶？为什么？ 理论结晶温度是同一物质在液态固态的能量相同平衡下，所对应的温度；理论结晶温度下不能完全结晶，因为没有相变或结晶的驱动力，（因为在结晶时的潜热析出补偿了金属向环境散热引起的温度下降。） 第四章二元合金 杠杆定律只适合两相区； 1、合金的相结构有哪些？它们在晶体结构和性能上有什么不同点？ 固溶体、金属间化合物； 晶体结构上:固溶体晶体结构和溶剂相同，金属间化合物的与组元的不同； 性能上：固溶体塑性好，金属间化合物有较大脆性；在合金中固溶体一般做基体相，金属~作强化相； 固溶体： 1.固溶体的结构与溶剂相同； 2.固溶体的成分可以在一定的范围内变化，结构不变； 3.固溶体一般位于相图的两侧； 4.固溶体的强度和硬度较高，塑性较好，导电性明显降低； 5.在合金中，固溶体一般作为基体相。 化合： 1.金属化学物具有与组元不同的晶体结构； 2.一般符合一定的化合比，可用分子式表示； 3.一般位于相图的中部，因此又称为中间相； 4.可以是离子键，共价键，金属键组合； 5.一般具有高硬度，高熔点及比较大的脆性；
习题一工程材料的性能 1、由拉伸试验可得出哪些力学性能指标?在工程上这些指标是如何定义的？ 2、说明σs，σb，δ，ψ，E、G、σ-1，αk符号的意义和单位？ 3、在测定强度上σs和σ0.2有什么不同? 4、在设计机械零件时常用哪两种强度指标？为什么? 5、在何种服役条件下，屈服强度、抗拉强度、疲劳强度是设计中最有用的数据？ 6、设计刚度好的零件，应根据何种指标选择材料?采用何种材料为宜？材料的E越大，其塑性越差，这种说法是否正确? 为什么？ 7、材料的弹性模量E的工程含义是什么？它和零件的刚度有何关系？ 8、什么是弹性模量E？金属弹性模量的大小主要取决什么因素？ 9、金属材料刚度与金属机件刚度两者含义有何不同？ 10、试区别材料刚度与弹性的概念，一个弹簧由于刚度不足或弹性差产生的失效现象有何不同？如何防治二者造成的失效？ 11、有一低碳钢拉伸试件，d0=10.0mm，L0=50mm，拉伸实验时测得F s=20.5kN，F b=31.5kN，d1=6.25mm，L1=66mm，试确定此钢材的σs，σb，δ，ψ。 12、拉伸试件的原标距长度为50mm，直径为10.0mm，拉断后对接试样的标距长度为79mm，缩颈区的最小直径为4.9mm，求其δ，ψ。这两个指标，哪个表征材料的塑性更准确？塑性指标在工程上有哪些实际意义？ 13、一根直径为2.5mm的3m长钢丝受载荷4900N后，有多大变形？（钢丝的弹性模量为205000MN/m2） 14、标距不同的伸长率能否进行比较？为什么？ 15、现有标准圆形长、短试件各一根，原始直径d0=10mm，经拉伸试验，测得其延伸率δ5 均为25%，求两试件拉断时的标距长度？这两个试件中那一个塑性较好？为什么？ 和δ 10 16、常用的硬度试验方法有几种？其应用范围如何?这些方法测出的硬度值能否进行比较？ 17、甲乙丙丁四种材料的硬度分别是45HRC，90HRB，800HV，240HBS，试比较这四种材料硬度的高低。 18、下列各种工件应采取何种硬度试验方法来测定其硬度？（写出硬度符号） 锉刀、黄铜轴套、供应状态的各种非合金钢钢材、硬质合金刀片、耐磨工件的表面硬化层、
《工程材料及成形技术基础》课复习提纲 一、工程材料部分 1.常见金属晶格类型 2. 三种晶体缺陷。 3. 相的概念。 4.固态合金有哪些相。 5.过冷度的概念。 6.过冷度与晶粒度的关系。 7.结晶过程的普遍规律。 8.控制晶粒度的方法。 9.同素异构转变的概念。10.绘制铁碳合金相图（各线、特殊点、成份、温度、组织、相）。11.分析钢从奥氏体缓冷至室温时的结晶过程，画出典型铁碳合金（钢）显微组织示意图。12.共晶反应式和共析反应式。13.金属塑性变形的两种方式。14.加工硬化的概念。15再结晶温度的计算16热加工与冷加工的区别。17.钢的热处理概念18.热处理工艺分类。19.过冷奥氏体转变的产物。20.决定奥氏体转变产物的因素。21.马氏体的概念。22会分析过冷奥氏体转变曲线。知道淬透性与C曲线的关系。23.退火和正火的目的。 24.淬火的概念。25.一般怎样确定碳钢的淬火温度？26.影响淬透性的因素。27.回火的目的28.何为回火脆性？29.回火的种类。30.一般表面淬火的预备热处理方法和表面淬火后的组织。31渗碳的主要目的。32.钢按化学成分分类。33.钢按质量分类34 钢按用途分类。35机器结构钢的分类36 钢中S、P杂质的影响。37合金元素在钢中的作用38.结构钢牌号表示的含义。39.能区别渗碳钢、调质钢、弹簧钢、轴承钢的牌号和一般采用的热处理方法。40按刃具钢的工作条件，提出哪些性能要求？41.根据碳钢在铸铁中存在形式及石墨形态，铸铁的分类。 二、材料成形技术部分 1铸造工艺参数主要包括哪些内容？2流动性对铸件质量的影响。3什么合金易于形成缩孔、什么合金易于形成缩松？。3铸造应力分为哪几类？4减小和消除铸造应力的主要方法。5绘制自由锻件图主要考虑哪些问题？。6何谓拉深系数？有何意义？8.焊接的实质。9. 碱性焊条的最主要优点。10.焊接接头由哪几部分组成？11.低碳钢焊接热影响区的划分。12.焊接变形的基本形式。13.防止和消除焊接应力的措施。14.如何根据碳当量的高低评估钢的焊接性？为什么？15.工程材料及成形工艺选用的基本原则。 题库 一、名词解释 1．固溶强化；2．结晶；3．加工硬化；4．屈服强度；5、过冷度；6．钢的热处理；7．再结晶；8、马氏体；9、钢的淬火……10、铸造……11疲劳现象.; 12.同素异构转变; 二、填空题： 1、根据溶质原子在溶剂晶格中分布情况的不同，固溶体可分（间隙固溶体）和（置换固溶体）。
20 年 月 日 A4打印 / 可编辑 x2040251 工程材料及成型技术基础课 程教学大纲
x2040251工程材料及成型技术基础课程教学大纲 课程名称：工程材料及成型技术基础 英文名称：Engineering Materials and Moulding Technology Foundation 课程编码：x2040251 学时数：48 其中实践学时数：4 课外学时数： 学分数：3.0 适用专业：机械设计制造及其自动化机械电子工程机械工程过程装备与控制工程 一、课程简介 《工程材料及成型技术基础》是机械类专业学生的一门重要专业基础课，与先修课程《工程训练》、后续课程《机械制造技术基础》共同探讨机械制造全过程——即从选择材料、制造毛坯、直到加工出零件所涉及的各个方面内容。要求学生了解机械工程材料的一般知识，掌握常用材料的成分、组织、性能与加工工艺之间的关系及其用途，使学生具有合理选用材料、正确确定加工方法的能力，并初步掌握零件的结构工艺性，为学生今后的学习、设计、工作打下必备的基础。 二、课程目标与毕业要求关系表
三、课程教学内容、基本要求、重点和难点 （一）工程材料的结构与性能 1. 教学内容 晶体材料的原子排列；合金的晶体结构；工程材料的性能 2. 基本要求 （1）了解部分：晶体结构及缺陷的形式；单晶体和多晶体；相与组织之间的关系；固溶体和化合物性能；机械性能的概念；材料物理化学性能的概念；陶瓷和高聚物的结构（2）理解部分：刚度、强度、塑性、韧性与材料之间的关系应用；材料工艺性能的含义（3）掌握部分：晶体结构缺陷与材料性能之间的关系；合金的相的种类及对性能的影响；硬度的测量、表示方法及应用 （4）熟练掌握：材料强化方式 3. 重点和难点 （1）重点：金属的三种典型晶体结构；实际金属中的三类晶体缺陷；合金的相结构；材料的力学性能指标σS、σb、δ、αk、HB、HRC及与材料之间的关系 （2）难点：材料强化方式 （二）金属材料的凝固与固态相变 1. 教学内容 金属结晶过程的基本规律；二元合金相图的分析；铁碳相图的分析；钢在加热和冷却时的转变 2. 基本要求 （1）了解部分：金属结晶过程的基本规律及影响因素；铁的同素异构转变；二元相图的意义和基本类型；钢在加热时的转变 （2）理解部分：细化晶粒的方法；二元相图的基本类型和结晶过程特点；相图与材料使用性能和工艺性能之间关系；连续冷却转变曲线；钢在冷却时的转变产物及性能特点（3）掌握部分：杠杆定律；匀晶相图；共晶转变；包晶转变；共析转变 （4）熟练掌握：铁碳相图的规律及应用 3. 重点和难点
期末考试复习 题型：1.单项选择题15小题占15% (基本理论知识的应用) 2.名词解释6个占18% (重要名词) 3.问答题3题占26%（重要知识点） 4.分析题2大题占20-30%（铁碳相图，热处理） 5.作图计算题或计算题占11-21% (铁碳二元相图及杠杆定律)) 复习范围 重要名词： 单晶体，单晶体是指样品中所含分子(原子或离子)在三维空间中呈规则、周期排列的一种固体状态。 多晶体，整个物体是由许多杂乱无章的排列着的小晶体组成的，这样的物体叫多晶体[1]。例如：常用的金属。原子在整个晶体中不是按统一的规则排列的，无一定的外形，其物理性质在各个方向都相同. 过冷度，熔融金属平衡状态下的相变温度与实际相变温度的差值。纯金属的过冷度等于其熔点与实际结晶温度的差值，合金的过冷度等于其相图中液相线温度与实际结晶温度的差值。合金，合金，是由两种或两种以上的金属与非金属经一定方法所合成的具有金属特性的物质。组元，组成合金的独立的、最基本的单元称为组元，组元可以是组成合金的元素或稳定的化合物。 相，一合金系统中的这样一种物质部分，它具有相同的物理和化学性能并与该系统的其余部分以界面分开。 合金相图，合金相即合金中结构相同、成分和性能均一并以界面分开的组成部分。它是由单相合金和多相合金组成的。 固溶体，固溶体指的是矿物一定结晶构造位置上离子的互相置换，而不改变整个晶体的结构及对称性等。 铁素体（F）, 铁或其内固溶有一种或数种其他元素所形成的晶体点阵为体心立方的固溶体。奥氏体（A），γ铁内固溶有碳和(或)其他元素的、晶体结构为面心立方的固溶体。 渗碳体（Fe3C），晶体点阵为正交点阵，化学式近似于碳化三铁的一种间隙式化合物。] 珠光体（P）, 奥氏体从高温缓慢冷却时发生共析转变所形成的，其立体形态为铁素体薄层和碳化物(包括渗碳体)薄层交替重叠的层状复相物。广义则包括过冷奥氏体发生珠光体转变所形成的层状复相物。 莱氏体（Ld），高碳的铁基合金在凝固过程中发生共晶转变所形成的奥氏体和碳化物(或渗碳体)所组成的共晶体。 马氏体，对固态的铁基合金(钢铁及其他铁基合金)以及非铁金属及合金而言，是无扩散的共格切变型相转变，即马氏体转变的产物。就铁基合金而言，是过冷奥氏体发生无扩散的共格切变型相转变即马氏体转变所形成的产物。铁基合金中常见的马氏体，就其本质而言，是碳和(或)合金元素在α铁中的过饱和固溶体。就铁-碳二元合金而言，是碳在α铁中的过饱和固溶体。 淬透性, 在规定条件下，决定钢材淬硬深度和硬度分布的特性。 淬硬性，以钢在理想条件下淬火所能达到的最高硬度来表征的材料特性。 调质处理、淬火+高温回火=调质，调质是淬火加高温回火的双重热处理，其目的是使工件具有良好的综合机械性能。
工程材料题库及答案 工程材料及成形技术作业题库 一. 名词解释 1.间隙固溶体：溶质原子溶入溶剂晶格间隙所形成的固溶体。 2.过冷度：理论结晶温度与实际结晶温度之差。 3.同素异构性：同一合金在不同温度下晶格类型不同的现象。 4.晶体的各向异性：金属各方向的具有不同性能的现象。 5.枝晶偏析：结晶后晶粒内成分不均匀的现象。 6.本质晶粒度：奥氏体晶粒长大的倾向。 7.淬透性：钢淬火时获得淬硬层深度的能力。 8.淬硬性：钢淬火时得到的最大硬度。 9.临界冷却速度：奥氏体完全转变成马氏体的最低冷却速度。 10.热硬性：钢在高温下保持高硬度的能力。 11.时效强化：经固溶处理后随着时间的延长强度不断提高的现象。 12.形变强化：由于塑性变形而引起强度提高的现象。 13.调质处理：淬火+高温回火得到回火索氏体的热处理工艺。 14.变质处理：在浇注是向金属液中加入变质剂，使其形核速度升高长大速度减低，从而实现细化晶粒的处理工艺。 15.顺序凝固原则：铸件时使金属按规定从一部分到另一部分逐渐凝固的原则。 16.孕育铸铁：经过孕育处理的铸铁。 二. 判断正误并加以改正 1.细化晶粒虽能提高金属的强度,但增大了金属的脆性.（×） 2.结构钢的淬透性,随钢中碳含量的增大而增大. （×） 3.普通低合金结构钢不能通过热处理进行强化。（√） 4. 单晶体必有各向异性. （√） 5. 普通钢和优质钢是按其强度等级来区分的. （×） 6. 过热钢经再结晶退火后能显著细化晶粒. （×） 7. 奥氏体耐热钢也就是奥氏体不锈钢。（√）
8. 马氏体的晶体结构和铁素体的相同. （×） 9. 面心立方金属的塑性比体心立方金属的好. （√） 10. 铁素体是置换固溶体. （×） 11. 晶界是金属晶体的常见缺陷. （√） 12. 渗碳体是钢中常见的固溶体相. （×） 13. 金属的塑性变形主要通过位错的滑移进行.（√） 14. 金属在进行热加工时，不会产生加工硬化现象. （√） 15. 上贝氏体的韧性比下贝氏体的好 . （×） 16. 对过共析钢工件进行完全退火可消除渗碳体网. （×） 17. 对低碳低合金钢进行正火处理可提高其硬度. （√） 18. 淬火获得马氏体的必要条件之一是其淬火冷却速度必须小于Vk. （×） 19. 高锰钢在各种条件下均能表现出良好的耐磨性. （×） 20. 无限固溶体必是置换固溶体. （√） 21. 金属的晶粒越细小,其强度越高,但韧性变差. （×） 22. 所谓临界冷却速度就是指钢能获得完全马氏体组织的最小冷却速度. （√） 23. 钢进行分级淬火的目的是为了得到下贝氏体组织. （×） 24. 对奥氏体不锈钢进行固溶处理的目的是为了提高其强度. （×） 25. 弹簧钢的最终热处理应是淬火+低温回火. （×） 26. 凡间隙固溶体必是有限固溶体. （√） 27. 珠光体的片层间距越小,其强度越高,其塑性越差. （×） 28. 钢的临界冷却速度Vk越大,则其淬透性越好. （×） 29. 过共析钢的正常淬火一般均为不完全淬火. （√） 30. 工件经渗碳处理后,随后应进行淬火及低温回火. （√） 31. 金属是多晶体,因而绝对不可能产生各向异性. （×） 32. 凡能使钢的C曲线右移的合金元素均能增加钢的淬透性. （√） 33. 感应加热表面淬火的淬硬深度与该钢的淬透性没有关系.（√） 34. 金属凝固时,过冷度越大,晶体长大速度越大,因而其晶粒粗大. （×）
徐州工程学院试卷 一、填空题（共20空，每空1分，共计20分） 1. 共析碳钢奥氏体化过程包括奥氏体核的形成、奥氏体核的长大、残余渗碳体的溶解和奥氏体成分的均匀化。 2. 晶体中的缺陷，按照其几何形状特征可分为_点缺陷_、___线缺陷___和_面缺陷_三种。 3. 液态金属结晶时，冷却速度越小，则过冷度越小，结晶后晶粒越粗大。 4. 金属塑性变形主要通过滑移和孪生是两种方式进行。 5. 塑性变形后的金属经加热将发生回复、再结晶、晶粒长大的变化。 6. 白口铸铁中碳主要是以Fe3C 的形式存在，灰口铸铁中碳主要以石墨形式存在。 7. 固溶体出现枝晶偏析后，可用扩散退火加以消除。 8. 影响碳钢焊接性能的主要因素是碳含量，所以常用碳当量来估算碳钢焊接性的好坏。 9. 普通灰铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁及蠕墨铸铁中石墨的形态分别为片状、棉絮状、 球状和蠕虫状。 二、选择题（共10小题，每小题1分，共计10分） 1. 钢经调质处理后获得的组织是（ C ）。 A. 回火马氏体 B. 回火屈氏体 C. 回火索氏体 D. 贝氏体 2. 在铸造模型的厚薄过渡处或锐角处做成圆角是为了（ B ）。 A. 增加模具强度 B. 减小铸件内应力 C. 方便模具制造 D. 便于和型芯组装 3. 下列合金中，铸造性能最差的是（A ）。 A. 铸钢 B. 铸铁 C. 铸铜 D. 铸铝 4. 奥氏体向珠光体转变是（ A ）。 A. 扩散型转变 B. 非扩散型转变 C. 半扩散型转变 D. 切变转变 5. 金属冷塑性变形后，强度和塑性（ C ）。
A. 都增加 B. 都降低 C. 强度增加，塑性降低 D. 强度降低，塑性增加 6. 在多工序冷拔钢丝过程中，插有中间退火工序，这是为了消除（C ）。 A. 纤维组织 B. 回弹现象 C. 加工硬化 D. 化学成分偏析 7. 固溶体的晶体结构与（ A ）。 A. 溶剂相同 B. 溶质相同 C. 既与溶剂相同也与溶质相同 D. 与二者都不同 8. 下列材料中，锻造性能最好的材料是（A ）。 A. 低碳钢 B. 中碳钢 C. 灰口铸铁 D. 可锻铸铁 9. 对于可热处理强化的铝合金，其热处理的方法是（D ）。 A. 淬火+低温回火 B. 完全退火 C. 水韧处理 D. 固溶+时效 10. 绘制自由锻锻件图时，为简化锻件形状，需加上（ A ）。 A. 敷料 B. 余量 C. 斜度 D. 公差 三、判断题（共15小题，每小题1分，共计15分） 1. 间隙固溶体一定是无限固溶体。（T ） 2. 所有的合金元素加入钢中均能使钢的淬透性提高。（F） 3. 在共晶相图中，从L中结晶出来的β晶粒与从α中析出的βI晶粒具有相同的晶体结构。（T ） 4. 合金的晶粒越粗，其强度越高、塑性也越好。（T ） 5. 一个合金的室温组织为α+βI+(α+β)，它由三相组成。（F ） 6. 金属的再结晶过程是一个同素异构转变的过程。（F ） 7. 金属的塑性越好，变形抗力越大，金属的锻造性能越好。（ F ） 8. 灰口铸铁的减震性比钢好。（T ） 9. 奥氏体是碳溶解在α-Fe中所形成的间隙固溶体。（ F ） 10.一般焊接厚工件时，产生的焊接应力较大。（ T ） 11. 所有铝合金都可以通过热处理予以强化。（ F ） 12. 金属理想晶体的强度比实际晶体的强度高得多。（F ）
噶米工程材料及成型技术习题及答案 6、何谓硅铝明？它属于哪一类合金？为什么硅铝明具有良好的铸造 性能？在变质处理前后其组织和性能有何变化？ 7、简述铝合金的变质处理和灰铸铁的孕育处理有何异同之处。 8、简述固溶强化、弥散强化、时效强化产生的原因及它们的区别。 钢的强化方法与铝合金的强化方法有何不同？ 9、试述下列零件进行时效处理的作用： （a）性状复杂的大型铸件在500-600℃进行时效处理。（b）铝合金 淬火后在140℃进行时效处理。 （c）GCr15钢制造的高精度丝杠在150℃进行时效处理。10、如果铝 合金的晶粒粗大，能否重新加热细化？ 11、指出下列代号、牌号合金的类别、主要合金元素及主要性能特征： LF21、LC6、LY4、LD5、ZL102、YG15、ZQSn10-1、H68、H59、 ZCuZn16Si4，QBe2，HPb59-1，ZSnSb11Cu6、TA7 12、黄铜属于什么合金？简单黄铜和复杂黄铜的牌号如何表示？试举 例说明。为什么含锌较多的黄铜，经冷加工后不适宜在潮湿的大气、海水 及在含氨的情况下使用？用什么方法改善其抗蚀性？ 13、铜合金分几类？指出每类铜合金的主要用途？单相黄铜和双相黄 铜哪个强度高？14、锡青铜属于什么合金？为什么工业用锡青铜的含锡量 大多不超过14%？15、黄铜属于什么合金？为什么工业用黄铜的含锌量大 多不超过45%？
16、轴瓦材料必须具有什么特性？对轴承合金的组织有什么要求？巴 氏合金有几类？举例说明常用巴氏合金的成分、性能和用途。 17、硬质合金在组成、性能和制造工艺方面有何特点？18、钛合金的 特性、分类及各类钛合金的大致用途。19、判断题： （1）铝合金人工时效比自然时效所获得的硬度高，且效率也高，因 此多数情况下采用人工时效。 （2）铝合金的热处理强化工艺通常由固溶处理和时效两个阶段组成。（3）紫铜是一种耐蚀性极好的铜合金结构材料。 习题七非金属材料与新型材料 1、解释下列名词：（1）单体链节、聚合度（2）加聚反应缩聚反应 （3）线型高聚物支链型高聚物体型高聚物（4）玻璃态高弹态粘流态（5）热固性塑料热塑性塑料（6）大分子链的构象 2、什么是高聚物的结晶度？其大小对高聚物的性能有何影响？ 3、假 设聚乙烯的聚合度n=100000，求：（1）聚乙烯的分子量 （2）一个分子伸长后的近似链长（取C-C距离为0.154某１０ Ｈ＝１） 4、线型无定型高聚物在不同温度下受相同压力所产生的变形有何特征？ 5、有一聚丙烯绳（0.38Kg/m），如果该聚合物的聚合度为ｎ＝5000，计算３ｍ长的绳子所含 聚丙烯的链数。
一、填空 1、屈服强度是表示金属材料抵抗微量塑性变形的能力。 3、α —Fe的晶格类型为体心立方晶格。 4、γ —Fe的晶格类型为面心立方晶格。 5、随着固溶体中溶质原子含量增加，固溶体的强度、硬度__升高__。 6、金属的结晶包括形核和长大两个基本过程。 7、金属的实际结晶温度___低于_其理论结晶温度，这种想象称为过冷。 8、理论结晶温度与实际结晶温度之差△T称为___过冷度___。 9、金属结晶时，冷却速度越快，则晶粒越__细小__。 10、铁素体的力学性能特点是塑性、韧性好。 11、渗碳体的力学性能特点是硬度高、脆性大。 12、碳溶解在_γ -Fe__中所形成的间隙固溶体称为奥氏体。 13、碳溶解在_α -Fe__中所形成的间隙固溶体称为铁素体。 14、珠光体的本质是铁素体和渗碳体的机械混合物。 15、共析钢的室温平衡组织为 P（或珠光体）。 共析钢的退火组织为 P（或珠光体）。 16、亚共析钢的含碳量越高，其室温平衡组织中的珠光体量越多。 17、在室温平衡状态下，碳钢随着其含碳量的增加，韧、塑性下降。 19、在铁碳合金的室温平衡组织中，渗碳体相的含量是随着含碳量增加而增加。 20、在退火态的20钢、45钢、T8钢、T13钢中，δ 和α K值最高的是 20 钢。 21、共析钢加热到奥氏体状态，冷却后获得的组织取决于钢的_冷却速度__。 22、共析钢过冷奥氏体在（A1～680）℃温度区间等温转变的产物是珠光体(或P) 。 23、共析钢过冷奥氏体在680～600℃温度区间等温转变的产物是索氏体（细珠光体）。 24、共析钢过冷奥氏体在（600～550）℃温度区间等温转变的产物是托氏体(或极细珠光 体)。 25、共析钢过冷奥氏体在550～350℃温度区间等温转变的产物是B 上（或上贝氏体）。 26、共析钢过冷奥氏体在（350～230）℃温度区间等温转变的产物是下贝氏体(或B 下)。 27、亚共析钢的正常淬火温度范围是 Ac3 + 30～50℃ 。
一、二元相图的建立 合金的结晶过程比纯金属复杂;常用相图进行分析;相图是用来表示合金系中各金在缓冷条件下结晶过程的简明图解;又称状态图或平衡图.. 合金系是指由两个或两个以上元素按不同比例配制的一系列不 同成分的合金.. 组元是指组成合金的最简单、最基本、能 够独立存在的物质.. 多数情况下组元是指组成合金的元素..但对于既不发生分解、又 C.. 不发生任何反应的合物也可看作组元; 如Fe-C合金中的Fe 3相图由两条线构成;上面是液相线;下面是固相线..相图被两条线分为三个相区;液相线以上为液相区L ;固相线以下为固溶体区; 两条线之间为两相共存的两相区L+ .. 3 枝晶偏析 合金的结晶只有在缓慢冷却条件下才能得到成分均匀的固溶体..但实际冷速较快;结晶时固相中的原子来不及扩散;使先结晶出的枝晶轴含有较多的高熔点元素如Cu-Ni合金中的Ni; 后结晶的枝晶间含有较多的低熔点元素;如Cu-Ni合金中的Cu.. 在一个枝晶范围内或一个晶粒范围内成分不均匀的现象称作枝晶偏析..与冷速有关而且与液固相线的间距有关..冷速越大;液固相线间距越大;枝晶偏析越严重枝晶偏析会影响合金的力学、耐蚀、加工等性能.. 生产上常将铸件加热到固相线以下100-200℃长时间保温;以使原子充分扩散、成分均匀;消除枝晶偏析;这种热处理工艺称作扩散退火..
2、二元共晶相图 当两组元在液态下完全互溶;在固态下有限互溶;并发生共晶反应时所构成的相图称作共晶相图..以 Pb-Sn 相图为例进行分析.. 1 相图分析 ①相：相图中有L、、三种相; 是溶质Sn在 Pb中的固溶体; 是溶质Pb在Sn中的固溶体.. ②相区：相图中有三个单相区： L、、；三个两相区： L+ 、L+ 、+ .. ③液固相线：液相线AEB;固相线ACEDB..A、B分别为Pb、Sn的熔点.. ④固溶线: 溶解度点的连线称固溶线..相图中的CF、DG线分别为Sn在 Pb中和 Pb在 Sn中的固溶线..固溶体的溶解度随温度降低而下降.. ⑤共晶线：水平线CED叫做共晶线.. 在共晶线对应的温度下183 ℃;E点成分的合金同时结晶出C点成分 的固溶体和D点成分的固溶体;形成这两个相的机械混合物L E C + D 在一定温度下;由一定成分的液相同时结晶出两个成分和结构都不相同的新固相的转变称作共晶转变或共晶反应.. 一、铁碳合金的组元和相 C 1. 组元：Fe、 Fe 3 2. 相
第一章 1、按照零件成形的过程中质量m 的变化，可分为哪三种原理?举例说明。 按照零件由原材料或毛坯制造成为零件的过程中质量m的变化，可分为三种原理 △m＜0（材料去除原理）； △m＝0（材料基本不变原理）； △m＞0（材料累加成型原理）。 2、顺铣和逆铣的定义及特点。 顺铣：铣刀对工件的作用力在进给方向上的分力与工件进给方向相同的铣削方式. 逆铣；铣刀对工件的作用力在进给方向上的分力与工件进给方向相反的铣削方式。 顺铣时，每个刀的切削厚度都是有小到大逐渐变化的 逆铣时，由于铣刀作用在工件上的水平切削力方向与工件进给运动方向相反，所以工作台丝杆与螺母能始终保持螺纹的一个侧面紧密贴合。而顺铣时则不然，由于水平铣削力的方向与工件进给运动方向一致，当刀齿对工件的作用力较大时，由于工作台丝杆与螺母间间隙的存在,工作台会产生窜动，这样不仅破坏了切削过程的平稳性,影响工件的加工质量，而且严重时会损坏刀具。 逆铣时,由于刀齿与工件间的摩擦较大,因此已加工表面的冷硬现象较严重. 顺铣时的平均切削厚度大，切削变形较小，与逆铣相比较功率消耗要少些。 3、镗削和车削有哪些不同？ 车削使用范围广，易于保证零件表面的位置精度，可用于有色金属的加工、切削平稳、成本低。镗削是加工外形复杂的大型零件、加工范围广、可获得较高的精度和较低的表面粗糙度、效率低,能够保证孔及孔系的位置精度. 4、特种加工在成形工艺方面与切削加工有什么不同？ （1）加工时不受工件的强度和硬度等物理、机械性能的制约，故可加工超硬脆材料和精密微细零件。 （2)加工时主要用电能、化学能、声能、光能、热能等去除多余材料,而不是靠机械能切除多余材料。 （3）加工机理不同于切削加工，不产生宏观切屑，不产生强烈的弹塑性变形，故可获得很低的表面粗糙度，其残余应力、冷作硬化、热影响度等也远比一般金属切削加工小。
工程材料及成形技术作业题库（带答案） 工程材料及成形技术作业题库 一. 名词解释 1.间隙固溶体：溶质原子溶入溶剂晶格间隙所形成的固溶体。 2.过冷度：理论结晶温度与实际结晶温度之差。 3..同素异构性：同一合金在不同温度下晶格类型不同的现象。 4.同素异构性：同一合金在不同温度下晶格类型不同的现象。 5.再结晶：金属发生重新形核和长大而晶格类型没有改变的结晶过程。 6.枝晶偏析：结晶后晶粒内成分不均匀的现象。 7.淬透性：钢淬火时获得淬硬层深度的能力。 8.淬硬性：钢淬火时得到的最大硬度。 9.临界冷却速度：奥氏体完全转变成马氏体的最低冷却速度。 10.热硬性：钢在高温下保持高硬度的能力。 11.时效强化：经固溶处理后随着时间的延长强度不断提高的现象。 12.形变强化：由于塑性变形而引起强度提高的现象。 13.调质处理：淬火+高温回火得到回火索氏体的热处理工艺。 14.变质处理：在浇注是向金属液中加入变质剂，使其形核速度升高长大速度减低，从 而实现细化晶粒的处理工艺。 15.顺序凝固原则：铸件时使金属按规定从一部分到另一部分逐渐凝固的原则。 16.同时凝固原则： 17.孕育铸铁：经过孕育处理的铸铁。 18.热固性塑料： 19.热塑性塑料： 二. 判断正误并加以改正 1.细化晶粒虽能提高金属的强度,但增大了金属的脆性. （╳） 改正：细化晶粒不但能提高金属的强度，也降低了金属的脆性。
2.结构钢的淬透性,随钢中碳含量的增大而增大. （╳） 改正：结构钢的淬硬性，随钢中碳含量的增大而增大。 3.普通低合金结构钢不能通过热处理进行强化。（√） 4. 单晶体必有各向异性. （√） 5. 普通钢和优质钢是按其强度等级来区分的. （╳） 改正：普通钢和优质钢是按钢中有害杂质硫、磷的含量来划分的。 6. 过热钢经再结晶退火后能显著细化晶粒. （√） 7. 奥氏体耐热钢也就是奥氏体不锈钢。（╳） 改正：奥氏体耐热钢不是奥氏体不锈钢。 8. 马氏体的晶体结构和铁素体的相同. （√） 9. 面心立方金属的塑性比体心立方金属的好. （╳） 10. 铁素体是置换固溶体. （╳） 改正：铁素体是碳溶于α-Fe中形成的间隙固溶体体。 11. 晶界是金属晶体的常见缺陷. （√） 12. 渗碳体是钢中常见的固溶体相. （╳） 改正：渗碳体是钢中常见的金属化合物相。 13. 金属的塑性变形主要通过位错的滑移进行. （√） 14. 金属在进行热加工时，不会产生加工硬化现象. √（不确定） 15. 上贝氏体的韧性比下贝氏体的好. × 改正： 16. 对过共析钢工件进行完全退火可消除渗碳体网. （╳） 改正：对过共析钢工件进行正火可消除渗碳体网。 17. 对低碳低合金钢进行正火处理可提高其硬度. （√） 18. 淬火获得马氏体的必要条件之一是其淬火冷却速度必须小于Vk. （╳） 改正：淬火获得马氏体的必要条件之一是其淬火冷却速度必须大于Vk。 19. 高锰钢在各种条件下均能表现出良好的耐磨性. （√） 20. 无限固溶体必是置换固溶体. √ 21. 金属的晶粒越细小,其强度越高,但韧性变差. （╳）
工程材料及成形技术作业题库 一。名词解释 1。间隙固溶体：溶质原子溶入溶剂晶格间隙所形成的固溶体。 2。过冷度：理论结晶温度与实际结晶温度之差。 3..同素异构性：同一合金在不同温度下晶格类型不同的现象。 4。同素异构性:同一合金在不同温度下晶格类型不同的现象。 5。再结晶:金属发生重新形核和长大而晶格类型没有改变的结晶过程。 6.枝晶偏析：结晶后晶粒内成分不均匀的现象。 7。淬透性：钢淬火时获得淬硬层深度的能力. 8。淬硬性：钢淬火时得到的最大硬度。 9。临界冷却速度：奥氏体完全转变成马氏体的最低冷却速度。 10。热硬性:钢在高温下保持高硬度的能力。 11。时效强化：经固溶处理后随着时间的延长强度不断提高的现象。 12.形变强化：由于塑性变形而引起强度提高的现象. 13。调质处理:淬火+高温回火得到回火索氏体的热处理工艺。 14。变质处理：在浇注是向金属液中加入变质剂,使其形核速度升高长大速度减低，从而实现细化晶粒的处理工艺。 15。顺序凝固原则：铸件时使金属按规定从一部分到另一部分逐渐凝固的原则。 16。同时凝固原则： 17.孕育铸铁：经过孕育处理的铸铁. 18。热固性塑料： 19。热塑性塑料: 二。判断正误并加以改正 1。细化晶粒虽能提高金属的强度,但增大了金属的脆性。（╳） 改正：细化晶粒不但能提高金属的强度,也降低了金属的脆性。 2。结构钢的淬透性,随钢中碳含量的增大而增大. ( ╳） 改正：结构钢的淬硬性，随钢中碳含量的增大而增大。 3。普通低合金结构钢不能通过热处理进行强化。（√) 4. 单晶体必有各向异性。（√） 5。普通钢和优质钢是按其强度等级来区分的。 ( ╳） 改正：普通钢和优质钢是按钢中有害杂质硫、磷的含量来划分的. 6. 过热钢经再结晶退火后能显著细化晶粒. （√） 7。奥氏体耐热钢也就是奥氏体不锈钢。( ╳ ) 改正：奥氏体耐热钢不是奥氏体不锈钢。 8。马氏体的晶体结构和铁素体的相同。（√ ) 9. 面心立方金属的塑性比体心立方金属的好. （╳） 10。铁素体是置换固溶体。（╳） 改正：铁素体是碳溶于α—Fe中形成的间隙固溶体体。
工程材料及成型技术基础(吕广庶-张元明-著)-课后习题答案
《工程材料》复习思考题参考答案 第一章金属的晶体结构与结晶 1．解释下列名词 点缺陷，线缺陷，面缺陷，亚晶粒，亚晶界，刃型位错，单晶体，多晶体， 过冷度，自发形核，非自发形核，变质处理，变质剂。 答：点缺陷：原子排列不规则的区域在空间三个方向尺寸都很小，主要指空 位间隙原子、置换原子等。 线缺陷：原子排列的不规则区域在空间一个方向上的尺寸很大，而在其余两个方向 上的尺寸很小。如位错。 面缺陷：原子排列不规则的区域在空间两个方向上的尺寸很大，而另 一方向上的尺寸很小。如晶界和亚晶界。 亚晶粒：在多晶体的每一个晶粒内，晶格位向也并非完全一致，而是存在着许多尺寸很小、位向差很小的小晶块，它们相互镶嵌而 成晶粒，称亚晶粒。 亚晶界：两相邻亚晶粒间的边界称为亚晶界。 刃型位错：位错可认为是晶格中一部分晶体相对于另一部分晶体的局部 滑移而造成。滑移部分与未滑移部分的交界线即为位错线。 如果相对滑移的结果上半部分多出一半原子面，多余半原子 面的边缘好像插入晶体中的一把刀的刃口，故称“刃型位 2
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答：①金属结晶的基本规律是形核和核长大。②受到过冷度的影响，随着过冷度的增大，晶核的形成率和成长率都增大，但形成率的增长比成长率的增长快；同时外来难熔杂质以及振动和搅拌的方法也会增大形核率。 9.在铸造生产中，采用哪些措施控制晶粒大小？在生产中如何应用变质处理？答：①采用的方法：变质处理，钢模铸造以及在砂模中加冷铁以加快冷却速度的方法来控制晶粒大小。②变质处理：在液态金属结晶前，特意加入某些难熔固态颗粒，造成大量可以成为非自发晶核的固态质点，使结晶时的晶核数目大大增加，从而提高了形核率，细化晶粒。③机械振动、搅拌。 第二章金属的塑性变形与再结晶 1．解释下列名词： 加工硬化、回复、再结晶、热加工、冷加工。 答：加工硬化：随着塑性变形的增加，金属的强度、硬度迅速增加；塑性、韧性迅速下降的现象。 回复：为了消除金属的加工硬化现象，将变形金属加热到某一温度，以使其组织和性能发生变化。在加热温度较低时，原子的活动 能力不大，这时金属的晶粒大小和形状没有明显的变化，只是 在晶内发生点缺陷的消失以及位错的迁移等变化，因此，这时 金属的强度、硬度和塑性等机械性能变化不大，而只是使内应 力及电阻率等性能显著降低。此阶段为回复阶段。 再结晶：被加热到较高的温度时，原子也具有较大的活动能力，使晶 5
工程材料及成型技术习题及答案 第 1 页共 30 页 习题一工程材料的性能 1、拉伸试验可得出哪些力学性能指标在工程上这些指标是如何定义的？ 2、说明σs，σb，δ，ψ，E、G、σ-1，αk符号的意义和单位？ 3、在测定强度上σs和σ有什么不同 4、在设计机械零件时常用哪两种强度指标？为什么 5、在何种服役条件下，屈服强度、抗拉强度、疲劳强度是设计中最有用的数据？ 6、设计刚度好的零件，应根据何种指标选择材料采用何种材料为宜？材料的E越大，其塑性越差，这种说法是否正确为什么？ 7、材料的弹性模量E的工程含义是什么？它和零件的刚度有何关系？ 8、什么是弹性模量E？金属弹性模量的大小主要取决什么因素？ 9、金属材料刚度与金属机件刚度两者含义有何不同？ 10、试区别材料刚度与弹性的概念，一个弹簧于刚度不足或弹性差产生的失效现象有何不同？如何防治二者造成的失效？ 11、有一低碳钢拉伸试件，d0=，L0=50mm，拉伸实验时
测得Fs=，Fb=，d1=，L1=66mm，试确定此钢材的σs，σb，δ，ψ。 12、拉伸试件的原标距长度为50mm，直径为，拉断后对接试样的标距长度为79mm，缩颈区的最小直径为，求其δ，ψ。这两个指标，哪个表征材料的塑性更准确？塑性指标在工程上有哪些实际意义？ 13、一根直径为的3m长钢丝受载荷4900N后，有多大变形？ 14、标距不同的伸长率能否进行比较？为什么？ 15、现有标准圆形长、短试件各一根，原始直径d0=10mm，经拉伸试验，测得其延伸率δ5 和δ 10 均为25%，求两试件拉断时的标距长度？这两个试件中那一个塑性较好？为什么？ 16、常用的硬度试验方法有几种？其应用范围如何这些方法测出的硬度值能否进行比较？ 17、甲乙丙丁四种材料的硬度分别是45HRC，90HRB，800HV，240HBS，试比较这四种材料硬度的高低。 18、下列各种工件应采取何种硬度试验方法来测定其硬度？ 锉刀、黄铜轴套、供应状态的各种非合金钢钢材、硬质合金刀片、耐磨工件的表面硬化层、