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工程技术学院
课程设计
课程: __________ 金属工艺学 _______________________________
专业: 机械设计制造及其自动化________________________________
年级： _____________________________________________
学号：_________________________________
姓名：_______________________________________
指导教师： __________________________________________
日期： _______________________________________
云南农业大学工程技术学院
（设计说明书参考）
目录
绪论 (3)
摘要 (4)
1、铸造....................................................... ：：5 ?…
1.1 工艺分析 ................................................. ..5 . 1.2选材及铸造方法............................................ .6??…1.3确定铸件的加工余量...................................... ：￡?????
1.4绘制铸件工艺图............................................ ..6?…1.5铸件图................................................... ：：7…
1.6机械加工工艺.............................................. ::;8?…
2、锻造 ........................................................ 8?…
2.1选材及锻造方法.............................................. 9…
2.2根据零件图绘制锻造工艺图..................................... …
2.3确定毛坯的重量和尺寸...................................... ：：11 -2.4填写锻造工艺卡.............................................. 11…
2.5锻后热处理.................................................. 12-- 2.6机械加工................................................... .13…
3、焊接 ....................................................... .13 - 3.1焊接件的工艺性分析.......................................... .13-- 3.2焊接工艺.. (13)
3.3焊接顺序................................................ .?.?14 - 3.4工艺措施和检验............................................. ：15 3.5焊接注意事项................................................. 16 ?
4、................................................ 切削加工
：：.17
4.1零件材料的选择.............................................. ..仃
4.2工艺分析..................................................... 17- 4.3定位基准的选择.............................................. .1?& 4.4加工方法................................................... ;/18 -
参考文献......................................................... 20-
设计心得.......................................................... 21 ?
指导老师评语.................................................... 22 ?
绪论
任何生产部门，无论属于哪一行业，都有设备与工具的制造和维修问题。要解决这类问题，必须具备有关材料和制造工艺的知识。这些知识牵涉到许多专业内容，如金属材料的热理、铸造、锻压、焊接、机械加工等等。要通过此类课程培养学生具有灵活运用所学的加工工艺知识去设计零件的制造工艺方案、分析零件结构设计的合理性的初步能力。
金属工艺学是一门专门传授有关制造金属零件工艺方法的综合性技术课，主要讲述各种工艺方法的规律性及其在机械制造中的应用与相互联系，金属零件的加工工艺过程和结构工艺性，常用金属材料的性能及其加工工艺的影响，工艺方法的综合比较等。
金属工艺学是一门传授有关制造金属零件工艺方法的综合性技术课，主要讲述各种工艺方法的规律性及其在机械制造中的应用与相互联系，金属零件的加工工艺过程和结构工艺性，常用金属材料的性能及对加工艺的影响，工艺方法的综合比较等。
现代工业应用的机械设备，如机床、汽车、拖拉机、轮船及仪表等大多数是有金属零件装配而成的。将金属材料加工成零件是机械制造的基本过程，多数零件由于形状复杂和精度和表面质量要求较高，通常先用铸造、塑性加工或焊接方法制成毛坯，在经过切削加工方法制成所需的零件。而且为了抑郁进行加工和改善零件的某些性能，中间常需穿插不同的热处理工艺，最终才能制成各种零件经过装配检验成为产品。
金属工艺学课程是在教师的指导下，学生应用金属工艺学的知识进行一次从选择材料、结构分析到制定生产工艺方案的综合性工和实践训练。
本金属工艺课程设计分别对零件的铸造、锻造、焊接、车刀设计进行列举设计，讲述了产品从简单的原材料，通过性能分析、工艺规程分析、具体制造方法分析、论述、纸绘制到理论性的成形产品。通过学生的自己动手设计，有利于培养学生的自我思考能力，分析能力，发现问题，解决问题的能力，有利于学生具有更高的实际能力和开拓精神。有人把技巧仅仅理解为动手操作和设备，或者能进行试验，这样的理解是不够的。其实，技能训练除操作技能外，还有工程实践和工程意识训练。通过学生自主进行课程设计，即使增强学生的工程实践和工程意识训练，也是有效的将学习和实践结合起来。同时也能将理论知识落实到实践，将大学以来学得的知识融会贯通，以便将后就业搞设计打基础。
摘要
金属工艺学课程是在教师指导下，学生应用金属工艺学的知识进行一次从选择材料、结构分析到制造生产工艺方案的综合性和实践训练，其实践性强，应用范围广。金工工艺课程是工科学生的技术课程，实践性强，应用范围广，涉及到机械
制造的各种生产方法。在课余教学过程中安排课程设计对学生进行素质培养、能力训练的有效方法：1、金属工艺学设计的作用
（1）通过课程设计，学生把所学知识有机的综合、分析，灵活地运用，进行一次工程师基本素质的训练；
（2）通过课程设计，可使学生充分认识机械制造各专业之间的内在联系，并处理好相互间的作用，做好扬长避短，优势互补，培培养学生综合归纳的能力；
（3）通过课程设计，使学生加深理解从事工艺设计应遵循的基本原则，及实用性、先进性和经济性；
（4）通过不同工艺方案的分析、对比，使学生初步具有优化加工方案的能力；
（5）通过实践，使学生深刻体会理论应密切联系实际的含义。
2. 金属工艺学的课程设计要求：
（1）工艺参数的确定应有可靠的依据，说请确定参数的方法（如查XX标
准，查XX图，利用XX公式计算等）、使用资料的来源（如XX图在XX书上）参数修正的原因及方法；
（2）说明书的形式允许自选，但禁止用文学体裁，应使用工程技术语言、国家标准规定的名词术语；
（3）微机辅助完成的内容，要在计算机上完成；
（4）经济性分析应以分析讨论为主，计计算步骤可以简化。
1、铸造
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1-加I 卷餐 若一井EllM J —H 芯 召一瑶帯弭废 5—加工
1.1工艺分析
铸件结构工艺性分析是从铸造生产的角度分析其结构是否符合铸造生产 的工艺性要求，以及技术经济方面是否合理。
既能满足使用要求，又能简化工艺、保证质量、降低成本的产品结构，要通 过采取工艺措施来加以保证。
此零件为衬套类零件，衬套的使用灵活性比较高，它能起到的作用也很多， 概括来说衬套是对设备进行保护的一类部件。 衬套的使用能减少设备的磨损、振 动和噪音，并有防腐蚀的效果。衬套的使用还能方便机械设备的维修、简化设备 的结构和制造工艺。衬套在实际工作中起到的作用和它的应用环境与目的有很大 关系。在阀门应用领域，衬套被装置在阀盖内套住阀杆，以此来减少阀门的泄露， 达到密封作用。在轴承应用领域，衬套的使用能减少轴承和轴座之间的磨损，避 免轴和孔之间的间隙增大等作用。
1.2选材及铸造方法下图为一零件的方案，编写零件铸造工艺设计图 （生产50件，材料HT2O0）
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1．影响金属充型能力的因素有：金属成分、温度和压力和铸型填充条件。 2．可锻性常用金属的塑性和变形抗力来综合衡量。 3．镶嵌件一般用压力铸造方法制造，而离心铸造方法便于浇注双金属铸件。 4．金属型铸造采用金属材料制作铸型，为保证铸件质量需要在工艺上常采取的措施包括：喷刷涂料、保持合适的工作温度、严格控制开型时间、浇注灰口铸铁件要防止产生白口组织。 5．锤上模锻的锻模模膛根据其功用不同，可分为模锻模膛、制坯模膛两大类。 6．落料件尺寸取决于凹模刃口尺寸，冲孔件的尺寸取决于凸模刃口（冲子）尺寸。（落料件的光面尺寸与凹模的尺寸相等的，故应该以凹模尺寸为基准，冲孔工件的光面的孔径与凸模尺寸相等，故应该以凸模尺寸为基准。）7．埋弧自动焊常用来焊接长的直线焊缝和较大直径的环形焊缝。 8．电弧燃烧非常稳定，可焊接很薄的箔材的电弧焊方法是等离子弧焊。 9．钎焊可根据钎料熔点的不同分为软钎焊和硬钎焊。
二、简答题 1．什么是结构斜度？什么是拔模斜度？二者有何区别？ 拔模斜度：铸件上垂直分型面的各个侧面应具有斜度，以便于把模样（或型芯）从型砂中（或从芯盒中）取出，并避免破坏型腔（或型芯）。此斜度称为拔模斜度。 结构斜度：凡垂直分型面的非加工表面都应设计出斜度，以利于造型时拔模，并确保型腔质量。 结构斜度是在零件图上非加工表面设计的斜度，一般斜度值比较大。 拔模斜度是在铸造工艺图上方便起模，在垂直分型面的各个侧面设计的工艺斜度，一般斜度比较小。有结构斜度的表面，不加工艺斜度。 2．下面铸件有几种分型面？分别在图上标出。大批量生产时应选哪一种？为什么？
分模两箱造型，分型面只有一个，生产效率高； 型芯呈水平状态，便于安放且稳定。 3．说明模锻件为什么要有斜度和圆角？ 斜度：便于从模膛中取出锻件； 圆角：增大锻件强度，使锻造时金属易于充满模膛，避免锻模上的内尖角处产生裂纹，减缓锻模外尖角处的磨损，从而提高锻模的使用寿命。 4．比较落料和拉深工序的凸凹模结构及间隙有什么不同？ 落料的凸凹模有刃口，拉深凸凹模为圆角；
(单选题)1: 对防锈铝性能说法正确的是 A: 可焊接 B: 可不变形 C: 强度比纯铝低 D: 塑性差 正确答案: (单选题)2: 对完全退火说法正确的是 A: 能降低硬度 B: 主要用于共析钢 C: 退火后组织为奥氏体 D: 不利于切削加工 正确答案: (单选题)3: 铸铁熔点比钢（）流动性比钢（）收缩率比钢（）故铸铁铸造性能好。A: 高、好、小 B: 低、好、小 C: 高、坏大 D: 低、坏、大 正确答案: (单选题)4: 用下列方法生产的钢齿轮中，使用寿命最长，强度最好的为（）。 A: 精密铸造齿轮； B: 利用厚板切削的齿轮； C: 利用圆钢直接加工的齿轮； D: 利用圆钢经镦粗加工的齿轮。 正确答案: (单选题)5: 零件在加工过程中使用的基准叫做（）。 A: 设计基准 B: 装配基准 C: 定位基准 D: 测量基准 正确答案: (多选题)6: 热处理工艺过程都由下列哪几个阶段组成？ A: 充气 B: 加热 C: 保温 D: 冷却 正确答案: (多选题)7: 影响金属充型能力的因素有（）。 A: 金属成分
B: 温度和压力 C: 铸型填充条件 D: 金属硬度 正确答案: (多选题)8: 常用的变形铝合金有哪些？ A: 防锈铝 B: 硬铝 C: 超硬铝 D: 锻铝 正确答案: (多选题)9: 金属型铸造采用金属材料制作铸型，为保证铸件质量需要在工艺上常采取的措施包括 A: 喷刷涂料 B: 保持合适的工作温度 C: 严格控制开型时间 D: 浇注灰口铸铁件要防止产生白口组织 正确答案: (多选题)10: 钢的热处理工艺曲线包括哪几个阶段？ A: 加热 B: 保温 C: 冷却 D: 充气 正确答案: (判断题)11: 切削用量主要有切削速度、进给量、背吃刀量称为切削用量三要素。A: 错误 B: 正确 正确答案: (判断题)12: 埋弧焊是电弧在焊剂层下燃烧进行焊接的方法，有自和半自动 之分。 A: 错误 B: 正确 正确答案: (判断题)13: 铁碳合金状态图中，最大含碳量为5.69%。 A: 错误 B: 正确 正确答案: (判断题)14: Wc<0.77%铁碳合金冷却至A3线时，将从奥氏体中析出渗碳体
金属工艺学含答案 集团文件版本号：（M928-T898-M248-WU2669-I2896-DQ586-M1988）
铸造 一、填空题 1.通常把铸造方法分为____砂型铸造_____ 和_____特种铸造_____ 两类. 2.特种铸造是除_____砂型铸造____ 以外的其他铸造方法的统称, 如 _压力铸造__、____ ___离心铸造___ ____金属型铸造___ ____熔膜铸造____及连续铸造等。 3．制造砂型和芯用的材料，分别称为____型砂____和_____芯沙 _____，统称为造型材料。 4.为保证铸件质量，造型材料应有足够的_____强度______，和一定 ___耐火性____ 、____透气性____、____退让性_____、等性能。 5.用_____芯沙_____和____芯盒_____制造型芯的过程叫造芯。 6.为填充型腔和冒口儿开设于铸型中的系列通道称为浇注系统，通常 由 ___浇口杯_____ _____内浇道______ ______横浇道____ ______直浇道_____组成。 7._____落沙_____使用手工或机械使铸件或型砂、砂箱分开的操作。 二、单向选择题 1.下列使铸造特点的是 （ B ） A成本高 B 适应性广 C 精度高 D 铸件质量高
2.机床的床身一般选 （ A ） A 铸造 B 锻造 C 焊接 D 冲压 3.造型时上下型的结合面称为 （ D ） A 内腔 B 型芯 C 芯头 D 分型面 4.型芯是为了获得铸件的 （ C ） A 外形 B 尺寸 C 内腔 D 表面 5.造型时不能用嘴吹芯砂和 （ C ） A 型芯 B 工件 C 型砂 D 砂箱 6. 没有分型面的造型是 （ A ） A 整体模造型 B 分开模造型 C 三箱造型 D 熔模造型 7.冒口的主要作用是排气和 （ B ） A 熔渣 B 补缩 C 结构需要 D 防沙粒进入
硬度知识与金属工艺学课程(PDF 62页）
硬度知识 一、硬度简介： 硬度表示材料抵抗硬物体压入其表面的能力。它是金属材料的重要性能指标之一。一般硬度越高，耐磨性越好。 常用的硬度指标有布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度。 1.布氏硬度(HB) 以一定的载荷(一般3000kg)把一定大小(直径一般为10mm)的淬硬钢球压入材料表面，保持一段时间，去载后，负荷与其压痕面积之比值，即为布氏硬度值(HB)，单位为公斤力/mm2 (N/mm2)。 2.洛氏硬度(HR) 当HB>450或者试样过小时，不能采用布氏硬度试验而改用洛氏硬度计量。它是用一个顶角120°的金刚石圆锥体或直径为1.59、3.18mm的钢球，在一定载荷下压入被测材料表面，由压痕的深度求出材料的硬度。根据试验材料硬度的不同，分三种不同的标度来表示： ?HRA：是采用60kg载荷和钻石锥压入器求得的硬 度，用于硬度极高的材料(如硬质合金等)。 ?HRB：是采用100kg载荷和直径1.58mm淬硬的钢 球，求得的硬度，用于硬度较低的材料(如退火钢、
铸铁等)。 ?HRC：是采用150kg载荷和钻石锥压入器求得的硬 度，用于硬度很高的材料(如淬火钢等)。 3 维氏硬度(HV) 以120kg以内的载荷和顶角为136°的金刚石方形锥压入器压入材料表面，用材料压痕凹坑的表面积除以载荷值，即为维氏硬度HV值(kgf/mm2)。 ################################################### ########################################## 注： 洛氏硬度中HRA、HRB、HRC等中的A、B、C为三种不同的标准，称为标尺A、标尺B、标尺C。 洛氏硬度试验是现今所使用的几种普通压痕硬度试验之一，三种标尺的初始压力均为98.07N(合10kgf)，最后根据压痕深度计算硬度值。标尺A使用的是球锥菱形压头，然后加压至588.4N(合60kgf)；标尺B使用的是直径为1.588mm(1/16英寸)的钢球作为压头，然后加压至980.7N(合100kgf)；而标尺C使用与标尺A相同的球锥菱形作为压头，但加压后的力是1471N(合150kgf)。因此标尺B适用相对较软的材料，而标尺C适用较硬的材料。
金属工艺学课后答案 1、什么是应力？什么是应变？ 答：试样单位截面上的拉力，称为应力，用符号ζ表示，单位是MPa。 试样单位长度上的伸长量，称为应变，用符号ε表示。 2、画出低碳钢拉伸曲线图，并指出缩颈现象发生在拉伸图上哪一点？若没有出现缩颈现象，是否表示试样没有发生塑性变形？ 答：b 点发生缩颈现象。若没有出现缩颈现象，试样并不是没有发生塑性变形，而是没有产生明显的塑性变形。 3、将钟表发条拉直是弹性变形还是塑性变形？怎样判断它的变形性质？ 答：将钟表发条拉直是弹性变形，因为当时钟停止时，钟表发条恢复了原状，故属弹性变形。 4、布氏硬度法和洛氏硬度法各有什么优缺点？各适用于何种场合。下列情况应采用哪种硬 度法测定其硬度？ 答：布氏硬度法：（1）优点：压痕面积大，硬度值比较稳定，故测试数据重复性好，准确度 较洛氏硬度法高。（2）缺点：测试费时，且压痕较大，不适于成品检验。 （3）应用：硬度值HB 小于450 的毛坯材料。 洛氏硬度法：（1）优点：设备简单，测试简单、迅速，并不损坏被测零件。 （2）缺点：测得的硬度值重复性较差，对组织偏析材料尤为明显。 （3）应用：一般淬火件，调质件。 库存钢材——布氏硬度锻件——布氏硬度 硬质合金刀头——洛氏硬度台虎钳钳口——洛氏硬度。 5、下列符号所表示的力学性能指标的名称、含义和单位是什么？ ζ：强度，表示材料在外加拉应力的作用下，抵抗塑性变形和断裂的能力，单位MPa。 ζs：屈服强度，指金属材料开始发生明显塑性变形时的应力，单位MPa。 ζb：抗拉强度，指金属材料在拉断前可能承受的最大应力，单位MPa。 ζ0.2：屈服强度，试样在产生0.2%塑性变形时的应力，单位MPa。 ζ-1：疲劳强度，表示金属材料在无数次的循环载荷作用下不致引起断裂的最大应力，单位MPa。 δ：伸长率，试样产生塑性变形而发生破坏是的最大伸长量。 αk：冲击韧性，金属材料在一次性、大能量冲击下，发生断裂，断口处面积所承受的冲击功，单位是J/cm2 HRC：洛氏硬度，无单位。 HBS：布氏硬度，无单位。表示金属材料在受外加压力作用下，抵抗局部塑性变形的能力。HBW：布氏硬度，无单位。 1、金属的晶粒粗细对其力学性能有什么影响？ 答：晶粒越细小，ζb、HB、αk 越高；晶粒越粗，ζb、HB,、αk,、δ下降。 2、什么是同素异晶转变？试画出纯铁的冷却曲线，并指出室温和1100℃时的纯铁晶格有什 么不同？ 答：随温度的改变，固态金属晶格也随之改变的现象，称为同素异
属 工 -艺 学 第 五 版 上 强度：金属材料在里的作用下，抵抗塑性变形和断裂的能力。指标：屈服点（b s）、抗拉强度（b b）塑性：金属材料在力的作用下产生不可逆永久变形的能力。指标：伸长率（S）、断面收缩率（ 3 硬度：金属材料表面抵抗局部变形，特别是塑性变形压痕、划痕的能力。 1布氏硬度：HBS （淬火钢球）。HBW （硬质合金球） 指标：-2洛氏硬度：HR （金刚石圆锥体、淬火钢球或硬质和金球） 3韦氏硬度 习题： 1什么是应力，什么是应变？ 答：试样单位面积上的拉称为应力，试样单位长度上的伸长量称为应变。 5、下列符号所表示的力学性能指标名称和含义是什么？
答：b b:抗拉强度，材料抵抗断裂的最大应力。 （7 S :屈服强度，塑性材料抵抗塑性变形的最大应力。 6：条件屈服强度，脆性材料抵抗塑性变形的最大应力 7 -1 ：疲劳强度，材料抵抗疲劳断裂的最大应力。 S：延伸率，衡量材料的塑性指标。 a k :冲击韧性，材料单位面积上吸收的冲击功。 HRC洛氏硬度，HBS压头为淬火钢球的布氏硬度。HBW压头为硬质合金球的布氏硬度。 过冷度：理论结晶温度与实际结晶温度之差。冷却速度越快，实际结晶温度越低，过冷度越大。纯金属的结晶包括晶核的形成和晶核的长大。 同一成分的金属，晶粒越细气强度、硬度越高，而且塑性和韧性也越好。 原因：晶粒越细，晶界越多，而晶界是一种原子排列向另一种原子排列的过度，晶界上的排列是犬牙交错的，变形是靠位错的变移或位移来实现的，晶界越多，要跃过的障碍越多。 M提高冷却速度，以增加晶核的数目。 J 2在金属浇注之前，向金属液中加入变质剂进行变质处理，以增加外来晶核，还可以采用热处理或塑性加工方法，使固态金属晶粒细化。 3采用机械、超声波振动，电磁搅拌等 合金：两种或两种以上的金属元素，或金属与非金属元素溶合在一起，构成具有金属特性的新物质。组成元素成为组员。 U、固溶体：溶质原子溶入溶剂晶格而保持溶剂晶格类型的金属晶体。 铁碳合金组织可分为：2、金属化合物：各组员按一定整数比结合而成、并具有金属性质的均匀物质 （渗 < 碳体） 3、机械混合物：结晶过程所形成的两相混合组织。
第一章金属材料基础知识 一、填空题 1．金属材料一般可分为钢铁材料和非铁金属两类。 2. 钢铁材料是铁和碳的合金。 3．钢铁材料按其碳的质量分数w（C）(含碳量)进行分类，可分为工业纯铁；钢和白口铸铁或（生铁）。 4．生铁是由铁矿石原料经高炉冶炼而得的。高炉生铁一般分为炼钢生铁和铸造生铁两种。 5．现代炼钢方法主要有氧气转炉炼钢法和电弧炉炼钢法。 6．根据钢液的脱氧程度不同，可分为沸腾钢、半镇静钢、镇静钢和特殊镇静钢。 7．机械产品的制造一般分为设计、制造与使用三个阶段。 8．钢锭经过轧制最终会形成板材、管材、型材、线材和其他材料等产品。 9．金属材料的性能包括使用性能和工艺性能。 10．使用性能包括力学性能、物理性能和化学性能。 11．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A、B和C。 12．500HBW5/750表示用直径为5 mm的压头，压头材质为硬质合金，在750 kgf( 7.355 kN)压力下，保持10～15秒，测得的布氏硬度值为500。 13．填出下列力学性能指标的符号：屈服点σs、洛氏硬度A标尺HRC、断后伸长率δ5或δ10、断面收缩率ψ、对称弯曲疲劳强度σ-1。 14．吸收能量的符号是K，其单位为J。 15．金属疲劳断裂的断口由裂纹源、裂纹扩展区和最后断裂区组成。 16．铁和铜的密度较大，称为重金属；铝的密度较小，则称为轻金属。 17．根据金属材料在磁场中受到磁化程度的不同，金属材料可分为：铁磁性材料和非铁磁性材料。 18．金属的化学性能包括耐蚀性、抗氧化性和化学稳定性等。 19．工艺性能包括铸造性能、锻造性能、焊接性能、热处理性能及切削加工性能等。 20．晶体与非晶体的根本区别在于组成微粒（原子、离子或分子）呈规则排列。 21．金属晶格的基本类型有体心立方晶格、面心立方晶格与密排立方晶格三种。
铸造 一、填空题 1.通常把铸造方法分为____砂型铸造_____ 和_____特种铸造_____ 两类. 2.特种铸造是除_____砂型铸造____ 以外的其他铸造方法的统称, 如_压力铸造__、 ____ ___离心铸造___ ____金属型铸造___ ____熔膜铸造____及连续铸造等。 3．制造砂型和芯用的材料，分别称为____型砂____和_____芯沙_____，统称为造型材料。 4.为保证铸件质量，造型材料应有足够的_____强度______，和一定___耐火性____ 、 ____透气性____、____退让性_____、等性能。 5.用_____芯沙_____和____芯盒_____制造型芯的过程叫造芯。 6.为填充型腔和冒口儿开设于铸型中的系列通道称为浇注系统，通常由 ___浇口杯_____ _____内浇道______ ______横浇道____ ______直浇道_____组成。 7._____落沙_____使用手工或机械使铸件或型砂、砂箱分开的操作。 二、单向选择题 1.下列使铸造特点的是（B ） A成本高 B 适应性广 C 精度高 D 铸件质量高 2.机床的床身一般选（ A ） A 铸造 B 锻造 C 焊接 D 冲压 3.造型时上下型的结合面称为（ D ） A 内腔 B 型芯 C 芯头 D 分型面 4.型芯是为了获得铸件的（ C ） A 外形 B 尺寸 C 内腔 D 表面 5.造型时不能用嘴吹芯砂和（ C ） A 型芯 B 工件 C 型砂 D 砂箱 6. 没有分型面的造型是（ A ） A 整体模造型 B 分开模造型 C 三箱造型 D 熔模造型 7.冒口的主要作用是排气和（ B ） A 熔渣 B 补缩 C 结构需要 D 防沙粒进入 8.浇铸时产生的抬箱跑火现象的原因是（C ） A 浇铸温度高 B 浇铸温度低 C 铸型未压紧 D 为开气孔 9.把熔炼后的铁液用浇包注入铸腔的过程时（ D ） A 合箱 B 落砂 C 清理 D 浇铸 10.铸件上有未完全融合的缝隙，接头处边缘圆滑是（B ） A 裂缝 B 冷隔 C 错型 D 砂眼 11.落砂后冒口要（ A ） A 清除 B 保留 C 保留但修毛刺 D 喷丸处理 12. 制造模样时尺寸放大是为了（ A ） A 留收缩量 B 留加工余量 C 造型需要 D 取模方便 13.型芯外伸部分叫芯头，作用是（D ） A 增强度 B 工件需要 C 形成工件内腔 D 定位和支撑芯子 14.手工造型时有一工具叫秋叶，作用是（C ）
1、何谓焊接热影响区？低碳钢焊接时热影响区分为哪些区段？各区段对焊接接头性能有何影响？减小热影响区的办法是什么? 在焊接加热过程中，焊缝两侧处于非熔化态的母材受热作用的而发生金相组织和力学性能变化的区域。低碳钢焊接热影响区分为：熔合区、过热区、正火区和部分相变区。 熔合区即融合线附近焊缝金属到基体金属的过渡部分，温度处在固相线附近与液相线之间，金属处于局部熔化状肪，晶粒十分粗大，化学成分和组织极不均匀，冷却后的组织为过热组织，呈典型的魏氏组织。这段区域很窄 （0.1-1mm）,金相观察实际上很难明显的区分出来，但该区于焊接接头的强度、塑性都有很大影响，往往熔合线附近是裂纹和脆断的发源地。 以上100O C-200O C，当加热至1100℃过热区（粗晶粒区）加热温度范围 Ac 3 以上至熔点，奥氏体晶粒急剧长大，尤其在1300℃以上，奥氏体晶粒急剧粗化，焊后空冷条件下呈粗大的魏氏组织，塑性、韧性降低，使接头处易出现裂纹。 正火区（细晶粒区）即相变重结晶区，加热温度范围Ac1- Ac3以上 100O C-200O C区间，约为900-1100℃，全部为奥氏体，空冷后得到均匀细小的铁素体+珠光体组织，相当于热处理中的正火组织，故又称正火区。 部分相变区，即不完全重结晶区，加热温度Ac1- Ac3 区间，约 750-900℃，钢被加热奥氏体+部分铁素体区域，冷却后的组织为细小铁素体+珠光体+部分大块未变化的铁素体，晶粒大小不均匀。 减小热影响区的措施：增加焊接速度、减小焊接电流 2 、产生焊接应力和变形的原因是什么？焊接应力是否一定要消除？消除焊接应力的办法有哪些？
应力和变形原因：在焊接过程中，由于焊接各部分的温度不同，冷却速度不同，热胀冷缩和塑性变形的程度不同，导致内应力、变形。裂纹的产生。 焊接应力一定要消除，不然零件尺寸不准，很容易损坏。 焊接应力消除方法：焊接前与热处理；焊接中采用小能量焊接或敲击焊缝；焊后采用去应力退火。 3、现有直径500mm的铸铁齿轮和带轮各1件，铸造后出现图示 断裂现象。曾先后用E4303（J422）焊条和钢芯铸铁焊条进行电弧焊冷焊补，但焊后再次断裂，试分析其原因。请问采用什么方法能保证焊后不开裂，并可进行切削加工？ 再次断裂主要是：齿轮受热不均应力过大导致的变形开裂。 方法：先将齿轮加热300度左右，然后进行焊接，焊后进行退火处理，即可消除焊接产生的焊接应力，同时降低硬度利于进行切削加工。 1.如图所示三种工件，其焊缝布置是否合理？若不合理，请加以改正。
金属材料热处理与加工应用题库及答案 目录 项目一金属材料与热处理 (2) 一、单选（共46 题） (2) 二、判断（共 2 题） (4) 三、填空（共15 题） (4) 四、名词解释（共12 题） (5) 五、简答（共 6 题） (5) 项目二热加工工艺 (7) 一、单选（共32 题） (7) 二、判断（共18 题） (8) 三、填空（共16 题） (9) 四、名词解释（共 5 题） (9) 五、简答（共14 题） (10) 项目三冷加工工艺 (13) 一、填空（共 3 题） (13) 二、简答（共 2 题） (13)
项目一 金属材料与热处理 一、单选（共 46 题） 1?金属a —Fe 属于（A ）晶格。 A.体心立方 B 面心立方 C 密排六方晶格 D 斜排立方晶格 2?铁与碳形成的稳定化合物 Fe 3C 称为：（C ） A.铁素体 B 奥氏体 C 渗碳体 D 珠光体 3.强度和硬度都较高的铁碳合金是 ：（ A )° A.珠光体 B 渗碳体 C 奥氏体 D.铁素体 4.碳在丫一Fe 中的间隙固溶体， 称为：（ B )° A.铁素体 B 奥氏体 C 渗碳体 D.珠光体 4.硬度高而极脆的铁碳合金是： C )。 A.铁素体 B 奥氏体 C 渗碳体 D.珠光体 5.由丫一Fe 转变成a —Fe 是属于：（ D )° A.共析转变 B 共晶转变 C 晶粒变 D.同素异构转变 6.铁素体（F ） 是：（ D ）。 A.纯铁 B 混合物 C 化合物 D.固溶体 7.金属结晶时， 冷却速度越快，其实际结晶温度将：（ B ）。 A. 越高 B 越低 C 越接近理论结晶温度 D 固溶体 8.为细化晶粒， 可采用：（ B 。 A.快速浇注 B 加变质剂 C.以砂型代金属型 D.固溶体 9.晶体中的位错属于：（ C ）。 A.体缺陷 B 面缺陷 C 线缺陷 D.点缺 陷 10. 下列哪种是 高级优质钢：（ C )。 A.10 号钢 B.T 7 C.T 8 A D.30Cr 11. 优质碳素结构钢“ 4 5”，其中钢的平均含碳量为：（ C ）。 A.45% B0.O45 % C0.45 % D4.5 % 12. 优质碳钢的钢号是以（ A ）命名。 A.含碳量 B 硬度 C 抗拉强度 D 屈服极限 13. 优质碳素钢之所以优质，是因为有害成分（ B ）含量少。 A.碳 B.硫 C.硅 D.锰 14. 碳素工具钢的钢号中数字表示钢中平均含碳量的（ C ）。 A.十分数 B.百分数 C.千分数 D.万分数 1 5 .碳钢中含硫量过高时，将容易引起（ B ）。 A.冷脆 B 热脆 C 氢脆 D.兰脆 16.选用钢材应以（ C ）为基础。 A.硬度 B 含碳量 C 综合机械性能 D 价格 17.属于中碳钢的是（B ）° A.20 号钢 B.30号钢 C.60 号钢 D.70 号 钢 18.下列金属中， 焊接性最差的是（ D )。 A. 低碳钢 B 中碳钢 C.高碳钢 D.铸铁
绪论及金属材料的基本知识 1．P11第5题指出下列符号所表示的力学性能指标名称和含义是什么。 2．金属材料工艺性能按工艺方法的不同分为哪几类，各自衡量指标是什么？ 答：铸造性；可锻性；焊接性和切削加工性 3．金属材料的成形方法有哪几种? 答：铸造成型，锻造成型，焊接成型和切削加工成型 第二篇铸造 1.简述铸造的特点。 答：1，可生产形状任意复杂的制件，特别是内腔形状复杂的制件；2，适应性强，合金种类不受限制，生产批量不受限制，铸件大小几乎不受限制；3，成本低，材料来源广，废品可重熔，铸件加工余量小，设备投资抵。 2.什么是液态合金的充型能力？它与合金的流动性有什么关系？不同成分的合金为何流 动性不同？ 答：液态合金充满铸型型腔获得形状准确轮廓清晰铸件的能力。 合金的流动性越好其充型能力越强。 共晶成分合金的结晶是在恒温下进行的，此时，液态合金从表层逐层向中心凝固，由于已结晶的固体层内表面比较光滑，对金属液的流动阻力下，故流动性好；除金属外，其他成分合金是在一定的温度范围内逐步凝固的，此时，结晶在一定宽度的凝固区内同时进行，由于初生的树枝状晶体使固体层内表面粗糙，所以合金的流动性差，合金的成分越远离共晶点，结晶温度范围越宽，流动性越差。（P48(2)） 3.影响液态合金的充型能力的因素有哪些？ 答：1，合金的流动性，流动性越好充型能力越强；2，浇注条件，浇注温度越高充型能力越强，充型压力增大，充型能力增强；3，铸型填充条件（铸型材料，铸型温度，铸型中的气体，铸型结构）。 4.影响液体合金流动性的因素有哪些？ 答：温度，压力和合金成分 5.铸件的凝固方式有哪几种？合金收缩分为哪几个阶段？影响收缩的因素有哪些？ 答：1，逐层凝固，糊状凝固，中间凝固；2，液态收缩，凝固收缩，固态收缩；3，铸件的化学成分、浇注温度、铸件结构和铸型条件。 6.什么是缩松和缩孔，两者有何不同，为何缩孔比缩松较容易防止？ 答：缩松：分散在铸件某区域内的细小缩孔；缩孔：集中在铸件上部或最后凝固部位容积较大的孔洞；液态合金填满铸型型腔后，当缩松和缩孔的容积相同时，缩松的分布面积比缩孔大得多。 7.影响缩松和缩孔的因素有哪些？ 答：液态合金的凝固方式；液态合金的成分； 8.什么是顺序凝固原则？什么是同时凝固原则？各需采用什么措施来实现？各自适用场 合有何不同？ 答：顺序凝固就是在铸件上可能出现缩孔的厚大部位通过安放冒口等工艺，使铸件远里冒口的部位先凝固，然后是靠近冒口部位凝固，最后才是冒口本身凝固。同时凝固就是铸件内厚壁和薄壁处同时凝固。 9.名词解释： 冒口：储存补缩用金属夜的空腔； 热节：是指铁水在凝固过程中，铸件内比周围金属凝固缓慢的节点或局部区域。也可以说是最后冷却凝固的地方。
金属材料的基本知识习题 1. 当材料单位面积上所受的应力在什么条件下，只产生微量的塑性变形。在什么条件下，材料将产生明显的塑性变形。 2 在什么条件下，材料将断裂。 3 布氏硬度和洛氏硬度硬度各有什么优缺点? 4下列零件用哪种硬度法测量 1. 硬质合金刀头 2 锻件 5 水、油混装在一个瓶子里，是几个相？ 将奶粉加开水冲一杯牛奶又是几个相？ 6 写出GPS AEC CFD 的组织 7 碳对钢的力学性能有什么影响 8 比较同一钢件正火和退火后的强度和硬度 9 正火的目的 钢的种类正火主要目的 消除过热组织、细化晶粒、改善切削性 低碳 低合金钢 中碳钢消除组织缺陷、保持硬度、为调质做准备 过共析钢消除网状二次渗碳体、为球化退火和淬火做准备 高合金钢淬火作用（空淬） 10出下列工件的淬火及回火温度，并说明回火后的大致硬度 １．４５钢小轴（要求综合力学性能好） ２．６５钢弹簧 ３. Ｔ１２钢锉刀 11 1. 分析在缓慢冷却条件下，45钢的结晶过程和室温组织 2. 分析在缓慢冷却条件下，T10钢的结晶过程和室温组织 12 说明下列符号的含义： Q235；20； T12； T12A； 40Mn2 ?测定材料的疲劳强度应有一定的应力循环次数，其中钢材以为基数 而有色金属和某些超高强度钢以为基数。 ?金属材料受外力作用时会产生变形，当外力去掉后金属能恢复其原来形 状的性能，被称为。这种随外力消失而消失的变形，叫做。 ?金属材料在外力作用下，产生永久变形而不致引起破坏的性能的，被称 为。在外力消失后留下来的这部分不可恢复的变形，叫做。 ?金属材料的塑性通常用和来表示。 ?常用的硬度指标主要有、等。 1. 选择下列材料的硬度测试方法：
硬度知识 一、硬度简介： 硬度表示材料抵抗硬物体压入其表面的能力。它是金属材料的重要性能指标之一。一般硬度越高，耐磨性越好。常用的硬度指标有布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度。 1.布氏硬度(HB) 以一定的载荷(一般3000kg)把一定大小(直径一般为10mm)的淬硬钢球压入材料表面，保持一段时刻，去载后，负荷与其压痕面积之比值，即为布氏硬度值(HB)，单位为公斤力/mm2 (N/mm2)。 2.洛氏硬度(HR) 当HB>450或者试样过小时，不能采纳布氏硬度试验而改用洛氏硬度计量。 它是用一个顶角120°的金刚石圆锥体或直径为1.59、3.18mm的钢球，在一定载荷下压入被测材料表面，由压痕的深度求出材料的硬度。依照试验材料硬度的不同，分三种不同的标度来表示： ?HRA：是采纳60kg载荷和钻石锥压入器求得的硬度，用于硬度极高的材料(如硬质合金等)。 ?HRB：是采纳100kg载荷和直径1.58mm淬硬的钢球，求得的硬度，用于硬度较低的材料(如退火钢、铸铁等)。 ?HRC：是采纳150kg载荷和钻石锥压入器求得的硬度，用于硬度专门
高的材料(如淬火钢等)。 3 维氏硬度(HV) 以120kg以内的载荷和顶角为136°的金刚石方形锥压入器压入材料表面，用材料压痕凹坑的表面积除以载荷值，即为维氏硬度HV值(kgf/mm2)。 #################################################################### ######################### 注： 洛氏硬度中HRA、HRB、HRC等中的A、B、C为三种不同的标准，称为标尺A、标尺B、标尺C。 洛氏硬度试验是现今所使用的几种一般压痕硬度试验之一，三种标尺的初始压力均为98.07N(合10kgf)，最后依照压痕深度计算硬度值。标尺A使用的是球锥菱形压头，然后加压至588.4N(合60kgf)；标尺B使用的是直径为1.588mm(1/16英寸)的钢球作为压头，然后加压至980.7N(合100kgf)；而标尺C使用与标尺A相同的球锥菱形作为压头，但加压后的力是1471N(合150kgf)。因此标尺B适用相对较软的材料，而标尺C适用较硬的材料。 实践证明，金属材料的各种硬度值之间，硬度值与强度值之间具有近似的相应关系。因为硬度值是由起始塑性变形抗力和接着塑性变形抗力决定的，材
金属工艺学试题及答案 一、填空（每空0.5分，共10分） 1．影响金属充型能力的因素有：金属成分、温度和压力 和铸型填充条件。 2．可锻性常用金属的塑性和变形抗力来综合衡量。 3．镶嵌件一般用压力铸造方法制造，而离心铸造方法便 于浇注双金属铸件。 4．金属型铸造采用金属材料制作铸型，为保证铸件质量需要在工艺上常采取 的措施包括：喷刷涂料、保持合适的工作温度、严格控制开型时间、 浇注灰口铸铁件要防止产生白口组织。 5．锤上模锻的锻模模膛根据其功用不同，可分为模锻模膛、制坯模膛 两大类。 6．落料件尺寸取决于凹模刃口尺寸，冲孔件的尺寸取决于凸 模刃口尺寸。 7．埋弧自动焊常用来焊接长的直线焊缝和较大直径的环形焊缝。 8．电弧燃烧非常稳定，可焊接很薄的箔材的电弧焊方法是等离子弧焊。 9．钎焊可根据钎料熔点的不同分为软钎焊和硬钎焊。 二、简答题（共15分） 1．什么是结构斜度？什么是拔模斜度？二者有何区别？（3分） 拔模斜度：铸件上垂直分型面的各个侧面应具有斜度，以便于把模样（或型芯）从型砂中（或从芯盒中）取出，并避免破坏型腔（或型芯）。此斜度称为拔模斜度。 结构斜度：凡垂直分型面的非加工表面都应设计出斜度，以利于造型时拔模，并确保型腔质量。 结构斜度是在零件图上非加工表面设计的斜度，一般斜度值比较大。 拔模斜度是在铸造工艺图上方便起模，在垂直分型面的各个侧面设计的工艺斜度，一般斜度比较小。有结构斜度的表面，不加工艺斜度。 2．下面铸件有几种分型面？分别在图上标出。大批量生产时应选哪一种？为什么？ （3分）
分模两箱造型，分型面只有一个，生产效率高； 型芯呈水平状态，便于安放且稳定。 3．说明模锻件为什么要有斜度和圆角？（2分） 斜度：便于从模膛中取出锻件； 圆角：增大锻件强度，使锻造时金属易于充满模膛，避免锻模上的内尖角处产生裂纹，减缓锻模外尖角处的磨损，从而提高锻模的使用寿命。 4．比较落料和拉深工序的凸凹模结构及间隙有什么不同？（2分） 落料的凸凹模有刃口，拉深凸凹模为圆角； 落料的凸凹模间间隙小，拉深凸凹模间间隙大，普通拉深时，Z=（1.1~1.2）S 5．防止焊接变形应采取哪些工艺措施？（3分） 焊前措施：合理布置焊缝，合理的焊接次序，反变形法，刚性夹持法。 焊后措施：机械矫正法，火焰加热矫正法 6．试比较电阻对焊和闪光对焊的焊接过程特点有何不同？（2分） 电阻对焊：先加压，后通电； 闪光对焊：先通电，后加压。 三、修改不合理的结构，将修改后的图画出来。（每图1分，共10分） 砂型铸件砂型铸件 砂型铸件砂型铸件 自由锻件模锻件（孔径20mm，孔深65mm）
第一章（p11） 1.什么是应力？什么是应变？ 答：应力是试样单位横截面的拉力；应变是试样在应力作用下单位长度的伸长量2．缩颈现象 在拉伸实验中当载荷超过拉断前所承受的最大载荷时，试样上有部分开始变细，出现了“缩颈”。 缩颈发生在拉伸曲线上bk段。 不是，塑性变形在产生缩颈现象前就已经发生，如果没有出现缩颈现象也不表示没有出现塑性变形。 4.布氏硬度法和洛氏硬度法各有什么优缺点？下列材料或零件通常采用哪种 方法检查其硬度？ 库存钢材硬质合金刀头 锻件台虎钳钳口 洛氏硬度法测试简便，缺点是测量费时，且压痕较大，不适于成品检验。 布氏硬度法测试值较稳定，准确度较洛氏法高。；迅速，因压痕小，不损伤零件，可用于成品检验。其缺点是测得的硬度值重复性较差，需在不同部位测量数次。硬质合金刀头，台虎钳钳口用洛氏硬度法检验。 库存钢材和锻件用布氏硬度法检验。 5.下列符号所表示的力学性能指标名称和含义是什么? σb抗拉强度它是指金属材料 在拉断前所能承受的最大应力. σs屈服点它是指拉伸试样产生屈服时的应力。 σ2.0规定残余拉伸强度 σ1-疲劳强度它是指金属材料在 应力可经受无数次应力循环不发生疲劳断裂，此应力称为材料的疲劳强度。σ应力它指试样单位横截面的拉力。a K冲击韧度它是指金属材料断 裂前吸收的变形能量的能力韧性。HRC 洛氏硬度它是指将金刚石圆锥体施以100N的初始压力，使得压头与试样始终保持紧密接触，然后，向压头施加主载荷，保持数秒后卸除主载荷。以残余压痕深度计算其硬度值。HBS 布氏硬度它是指用钢球直径为10mm，载荷为3000N为压头测试出的金属的布氏硬度。 HBW 布氏硬度它是指以硬质合金球为压头的新型布氏度计。 第二章（p23） (1)什么是“过冷现象”?过冷度指什么？ 答：实际结晶温度低于理论结晶温度（平衡结晶温度），这种线性称为“过冷”。理论结晶温度与实际结晶温度之差，称为过冷度。 （2）金属的晶粒粗细对其力学性能有什么影响？细化晶粒的途径有哪些？ 答：金属的晶粒粗细对其力学性能有很大影响。一般来说，同一成分的金属，晶粒愈细，其强度、硬度愈高，而且塑性和韧性也愈好。
金 属 工 艺 学 第 五 版 上 册纲要
强度：金属材料在里作用下，抵抗塑性变形和断裂能力。指标：屈服点（σs）、抗拉强度（σb）。 塑性：金属材料在力作用下产生不可逆永久变形能力。指标：伸长率（δ）、断面收缩率（ψ）硬度：金属材料表面抵抗局部变形，特别是塑性变形压痕、划痕能力。 1布氏硬度：HBS（淬火钢球）。HBW（硬质合金球） 指标：2洛氏硬度：HR（金刚石圆锥体、淬火钢球或硬质和金球） 3韦氏硬度 习题： 1什么是应力，什么是应变？ 答：试样单位面积上拉称为应力，试样单位长度上伸长量称为应变。 5、下列符号所示力学性能指标名称和含义是什么？ 答：σb：抗拉强度，材料抵抗断裂最大应力。 σs：屈服强度，塑性材料抵抗塑性变形最大应力。 σ0.2：条件屈服强度，脆性材料抵抗塑性变形最大应力 σ-1：疲劳强度，材料抵抗疲劳断裂最大应力。 δ：延伸率，衡量材料塑性指标。 αk：冲击韧性，材料单位面积上吸取冲击功。 HRC：洛氏硬度，HBS：压头为淬火钢球布氏硬度。HBW：压头为硬质合金球布氏硬度。 过冷度：理论结晶温度与实际结晶温度之差。冷却速度越快，实际结晶温度越低，过冷度越大。 纯金属结晶涉及晶核形成和晶核长大。 同一成分金属，晶粒越细气强度、硬度越高，并且塑性和韧性也越好。 因素：晶粒越细，晶界越多，而晶界是一种原子排列向另一种原子排列过度，晶界上排列是犬牙交错，变形是靠位错变移或位移来实现，晶界越多，要跃过障碍越多。
1提高冷却速度，以增长晶核数目。 2在金属浇注之前，向金属液中加入变质剂进行变质解决，以增长外来晶核，还可以采用热解决或塑性加工办法，使固态金属晶粒细化。 3采用机械、超声波振动，电磁搅拌等 合金：两种或两种以上金属元素，或金属与非金属元素溶合在一起，构成具备金属特性新物质。构成元素成为成员。 1、固溶体：溶质原子溶入溶剂晶格而保持溶剂晶格类型金属晶体。铁碳合金组织可分为： 2、金属化合物：各成员按一定整数比结合而成、并具备金属性质 均匀物质（渗碳体） 3、机械混合物：结晶过程所形成两相混合组织。
15秋北交《金属工艺学》在线作业一满分答案 一、单选题（共 15 道试题，共 30 分。） 1.铁碳合金相图上的共析线是()。 A.ECF线 B.ACD线 C.PSK线 正确答案 ：C 2. 在下列三种材料中，()最适合制造手锯锯条。 A.T8A钢 金属工艺学课后答案 B.T10钢 C.T12钢 正确答案 ：B 3. 下列三种材料，()最适合制造小弹簧。 A.08F钢 B.70钢 C.45钢 正确答案 ：B 4. 下列三种材料，()最适合制造齿轮。 A.08F钢 B.70钢 C.45钢 正确答案 ：C 5. 在下列三种材料中，()最适合制造锉刀。 A.T8A钢 B.T10钢 C.T12钢 正确答案 ：C 6. 合金渗碳钢渗碳后必须进行()后才能使用。 A.淬火加低温回火 B.淬火加中温回火
C.淬火加高温回火 正确答案 ：A 7. 在下列三种材料中，()最适合制造木工工具。 A.T8A钢 B.T10钢 C.T12钢 正确答案 ：A 8. 铁碳合金相图上的共晶线是()。 A.ECF线 B.ACD线 C.PSK线 正确答案 ：A 9. 过冷奥氏体是()温度下存在，尚未转变的奥氏体。 A.Ms B.Mf C.A1 正确答案 ：C 10. 测定淬火钢件的硬度，一般常选用()来测试。 A.布氏硬度计 B.洛氏硬度计 C.维氏硬度计 正确答案 ：B 11. 在下列三种钢中，()钢的硬度最高。 A.T10钢 B.20钢 正确答案 ：A 12. 金属材料的()越好，则其压力加工性能越好。 A.强度 B.塑性 C.硬度 正确答案 ：B
13. 08F牌号中，08表示其平均碳的质量分数为()。 A.0.08% B.0.8% C.8% 正确答案 ：A 14. 铁碳合金相图上的ES线，用代号()表示。 A.A1 B.Acm C.A3 正确答案 ：B 15. 在下列三种钢中，()钢的弹性最好。 D.20钢 E.65钢 正确答案 ：C 北交《金属工艺学》在线作业一 二、多选题（共 20 道试题，共 40 分。） 1.钢的耐热性包括()。 A.热稳定性 B.熔点 C.蠕变强度 D.沸点 正确答案 ：AC 2. 整体热处理分为()。 A.退火 B.正火 C.淬火 D.渗碳 正确答案 ：ABC 3. 常用的滑动轴承合金有()滑动轴承合金。 A.锡基 B.铅基 C.铜基 D.铝基
第八章铸造 1、铸造特点（优缺点）？ 答：优点：（1）适用范围广。①可通过铸造成形的材料选材广泛；②铸造能够制造各种尺寸和形状复杂的铸件 （2）铸造是生产复合铸件最经济的成形方法。 （3）成本低廉。铸造设备投资少，所用原材料来源广泛而且价格较低。缺点：（1）铸造组织疏松，晶粒粗大，内部易产生缩孔、缩松、气孔等缺陷，因此，铸件的力学性能，特别是冲击韧度低于同种材料的锻件。 （2）铸造工序多，难以精准控制，铸件质量不够稳定，废品率较高，劳动条件较差，劳动强度较大。 2、铸造充型能力影响因素？ 答：影响铸造充型能力的主要因素有金属或合金液的流动性、浇注条件、铸型填充条件和铸造结构等。 （1）金属或合金液的流动性。流动性差的金属，铸件易出现冷隔、浇不足、气孔、夹渣等缺陷。影响金属流动性的因素有：①合金的种 类；②合金的化学成分和结晶特征。③杂质和含气量（2）浇注条件。①浇注温度：一般为保证充型能力的前提下浇注温度尽量低。②铸型温度；③充型压力 （3）铸型填充条件 （4）逐铸件结构 3、金属的收缩及影响因素和对铸件质量的影响？ 答：金属收缩包括：液态收缩、凝固收缩、固态收缩三个阶段。 液态收缩和凝固收缩是铸件产生缩孔和缩松的基本原因；固态收缩是铸件产生应力、变形和裂纹等缺陷的基本原因。 影响收缩的因素：①化学成分。铸钢收缩最大，灰口铸铁收缩最小。因为灰口铸铁中大部分的碳是以石墨状态存在，石墨比体积大，在结晶过程中，石墨析出所产生的体积膨胀抵消了合金的部分收缩。②浇注温度。③铸件结构和铸型条件。 收缩对铸件的影响：收缩可以使铸件中缩孔、缩松、热裂、应力和变形等许多缺陷。 防止缩孔和缩松的工艺措施：采取顺序凝固的原则:采用各种工艺措施，使铸件上从远离冒口的部分到冒口之间建立一个铸件递增的温度梯度，从而实现由远离冒口的部分向冒口的方向顺序的凝固。 防止或减少铸造应力的主要途径是使铸件冷却均匀，减少各部分温度差，改善铸型及型芯退让性，减少铸件收缩时的阻力：采用同时凝固的工艺 4、砂型铸造工艺过程。 答：主要包括以下几个工序：模样和芯盒准备；型砂和芯砂配置；造型、造
第一篇金属材料的基本知识 第一章金属材料的主要性能 金属材料的力学性能又称机械性能，是金属材料在力的作用所表现出来的性能。 零件的受力情况有静载荷，动载荷和交变载荷之分。用于衡量在静载荷作用下的力学性能指 标有强度，塑性和硬度等；在动载荷和作用下的力学性能指标有冲击韧度等；在交变载荷作用下的力学性能指标有疲劳强度等。 金属材料的强度和塑性是通过拉伸试验测定的。 P6低碳钢的拉伸曲线图 1，强度 强度是金属材料在力的作用下，抵抗塑性变形和断裂的能力。 强度有多种指标，工程上以屈服点和强度最为常用。 屈服点：δs是拉伸产生屈服时的应力。 产生屈服时的应力=屈服时所承受的最大载荷/原始截面积 对于没有明显屈服现象的金属材料，工程上规定以席位产生0.2%变形时的应力，作为该材 料的屈服点。 抗拉强度：δb是指金属材料在拉断前所能承受的最大应力。 拉断前所能承受的最大应力=拉断前所承受的最大载荷/原始截面积 2，塑性 塑性是金属材料在力的作用下，产生不可逆永久变形的能力。 常用的塑性指标是伸长率和断面收缩率。 伸长率：δ试样拉断后，其标距的伸长与原始标距的百分比称为伸长率。 伸长率=（原始标距长度－拉断后的标距长度）÷拉断后的标距长度×100% 伸长率的数值与试样尺寸有关，因而试验时应对所选定的试样尺寸作出规定，以便进行比较。同一种材料的δ5 比δ10要大一些。 断面收缩率：试样拉断后，缩颈处截面积的最大缩减量与原始横截面积的百分比称为断面收 缩率，以ψ表示。 收缩率=（原始横截面积－断口处横截面积）÷原始横截面积×100% 伸长率和断面收缩率的数值愈大，表示材料的塑性愈好。 3，硬度 金属材料表面抵抗局部变形（特别是塑性变形、压痕、划痕）的能力称为硬度。 金属材料的硬度是在硬度计上测出的。常用的有布氏硬度法和洛氏硬度法。 1，布氏硬度（HB） 是以直径为D的淬火钢球HBS或硬质合金球HBW为压头，在载荷的静压力下，将压头压 入被测材料的表面，停留若干秒后卸去载荷，然后采用带刻度的专用放大镜测出压痕直径d，并依据d的数值从专门的表格中查出相应的HB值。 布氏硬度法测试值较稳定，准确度较洛氏法高。是测量费时，且压痕较大，不适于成品检验。2，洛氏硬度(HR) 是将压头（金刚石圆锥体、淬火钢球或合金球）施以100N的初始压力，使压头与试样始终 保持紧密接触。然后，向压头施加主载荷，保持数秒后卸除主载荷，以残余压痕尝试计算其 硬度值。实际测量时，由刻度盘上的指针直接指示出HR值。 洛氏硬度法测试简便、迅速，因压痕小、不损伤零件，可用于成品检验。其缺点是测得的硬 度值重复性较差，需在不同部位测量数次。 3，韧性