材料期末考试题目及答案
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材料工程制图期末考试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 材料工程中,下列哪个选项不是材料的力学性能指标?A. 硬度B. 弹性模量C. 热膨胀系数D. 导热性2. 在材料工程制图中,第一角投影法和第三角投影法的主要区别是什么?A. 视图数量不同B. 视图位置不同C. 视图方向不同D. 视图命名不同3. 材料的微观结构对其宏观性能有重要影响,以下哪个不是微观结构的类型?A. 晶体结构B. 非晶态结构C. 多孔结构D. 纤维结构4. 材料的疲劳强度与以下哪个因素无关?A. 材料的硬度B. 材料的韧性C. 材料的导电性D. 材料的疲劳寿命5. 在材料工程制图中,尺寸标注的基本原则是什么?A. 尺寸线应与被标注的线平行B. 尺寸数字应放在尺寸线的上方C. 尺寸线应与被标注的线垂直D. 尺寸数字应放在尺寸线的下方6. 材料的热处理过程通常包括哪些步骤?A. 加热、保温、冷却B. 锻造、轧制、拉伸C. 焊接、切割、打磨D. 抛光、电镀、喷漆7. 以下哪个选项不是材料的腐蚀类型?A. 化学腐蚀B. 电化学腐蚀C. 物理腐蚀D. 机械腐蚀8. 在材料工程中,下列哪个选项不是金属材料的加工方法?A. 铸造B. 锻造C. 焊接D. 电镀9. 材料的断裂韧性是指材料在受到冲击或冲击载荷时的什么能力?A. 抗拉强度B. 抗压强度C. 抗弯强度D. 抗断裂能力10. 在材料工程制图中,下列哪个选项不是常用的工程图标准?A. GB/TB. ISOC. ANSID. JPEG二、填空题(每空2分,共20分)11. 材料的______是指材料在受到外力作用时,抵抗永久变形的能力。
12. 第三角投影法中,物体的视图方向是______、______、______。
13. 材料的热处理工艺包括______、______、______等。
14. 材料的______是指材料在受到重复或周期性载荷作用时,发生断裂的能力。
15. 在材料工程制图中,尺寸线与被标注的线应______,尺寸数字应放在尺寸线的______。
材料科学基础⼀.填空题(22分)1.对于⼩⾓度晶界结构⽽⾔,对称侧晶界由__⼀列平⾏的刃形位错__构成,⾮对称侧晶界由_两组柏⽒⽮量相互垂直的刃形位错_构成,扭转晶界由_螺型位错_构成。
2.按原⼦排列情况和吻合程度分类,界⾯可分为_共个界⾯_、_⾮共格界⾯_、_半共格界⾯_和复杂半共格界⾯。
3.界⾯迁移与原⼦运动⽅向_相反_(相同/相反),速度⽅向_相同_(相同/相反)。
4.晶界能的来源有_弹性能_、_核⼼能_、_化学键能_。
5.热⼒学稳定的液—固界⾯微观结构主要有_粗糙界⾯_和_光滑界⾯_。
6.纯⾦属及⾦属凝固后得到的典型铸锭组织由_表⾯细晶区_、_柱晶取_、__中⼼等轴晶区__三个区域构成。
7.晶体材料中质点扩散的微观机制主要有__空位机制__、_间隙机制__及其他(亚间隙机制、环易位机制等),扩散系数D阿累尼乌斯公式可写成__D=D0*e-Q/RT_,对于空位扩散机制,扩散活化能有_空位形成能__、_空位迁移能__对于间隙扩散机制,扩散活化能只包括_间隙原⼦的迁移能__。
8.从热⼒学⾓度看,烧结的基本驱动⼒是___系统表⾯能、界⾯能的减少____,动⼒学上的表现为___各种复杂的船只过程___,烧结后宏观上的表现为__坯体收缩、致密化与强度增⼤___,微观上的表现为__发⽣晶粒尺⼨与形状、⽓孔的尺⼨形状变化__。
9.固态相变的驱动⼒___新相与母相的⾃由焓之差__,阻⼒__界⾯能__和__应变能___。
10.⾦属固态相变的三种基本变化__结构____、__成分___、___有序程度变化__。
11.奥⽒体是碳在__a-固溶体__中的间隙固溶体。
12.奥⽒体形成的热⼒学条件是奥⽒体⾃由能__⼩于__(⼤于/⼩于)珠光体⾃由能。
13.贝⽒体转变时,温度较⾼存在__碳__的扩散。
14.球化处理由⽚状向粒状转变可降低__表⾯能__,为⾃发过程。
15.和单晶体的塑性形变相⽐,多晶体塑性形变的微观特点表现为__多⽅式__、__多滑移__和__不均匀性__,由于上述特点,多晶体的塑性变型产⽣__内应⼒__、__加⼯硬化__现象和形成纤维组织、形变组织。
期末考试卷:材料现代测试分析方法和答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 下列哪一项不是材料现代测试分析方法?A. 扫描电子显微镜(SEM)B. 光学显微镜(OM)C. 质谱仪(MS)D. 能谱仪(EDS)2. 在材料现代测试分析中,哪种技术可以用于测量材料的晶体结构?A. X射线衍射(XRD)B. 原子力显微镜(AFM)C. 扫描隧道显微镜(STM)D. 透射电子显微镜(TEM)3. 下列哪种测试方法主要用于分析材料的表面形貌?A. 扫描电子显微镜(SEM)B. 透射电子显微镜(TEM)C. 原子力显微镜(AFM)D. 光学显微镜(OM)4. 在材料现代测试分析中,哪种技术可以用于测量材料的磁性?A. 振动样品磁强计(VSM)B. 核磁共振(NMR)C. 红外光谱(IR)D. 紫外可见光谱(UV-Vis)5. 下列哪种测试方法可以同时提供材料表面形貌和成分信息?A. 扫描电子显微镜(SEM)B. 原子力显微镜(AFM)C. 能谱仪(EDS)D. 质谱仪(MS)二、填空题(每题2分,共20分)1. 扫描电子显微镜(SEM)是一种利用_____________来扫描样品表面,并通过_____________来获取样品信息的测试方法。
2. 透射电子显微镜(TEM)是一种利用_____________穿过样品,并通过_____________来观察样品内部结构的测试方法。
3. 原子力显微镜(AFM)是一种利用_____________与样品表面相互作用,并通过_____________来获取表面形貌和力学性质的测试方法。
4. 能谱仪(EDS)是一种利用_____________与样品相互作用,并通过_____________来分析样品成分的测试方法。
5. 振动样品磁强计(VSM)是一种利用_____________来测量样品磁性的测试方法。
三、简答题(每题10分,共30分)1. 请简要介绍扫描电子显微镜(SEM)的工作原理及其在材料测试中的应用。
材料成型期末考试试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 材料成型中,哪种方法属于压力加工?A. 铸造B. 锻造C. 焊接D. 热处理2. 金属材料的塑性变形主要发生在哪个阶段?A. 弹性阶段B. 屈服阶段C. 强化阶段D. 断裂阶段3. 材料成型中的铸造工艺主要包括哪几种类型?A. 砂型铸造B. 金属模铸造C. 压力铸造D. 所有以上4. 焊接过程中,焊缝金属的熔合线是什么?A. 焊缝与母材的接合面B. 焊接接头的中心线C. 焊缝的起始点D. 焊缝的结束点5. 材料成型中,金属的塑性变形对材料性能有何影响?A. 强度降低B. 塑性降低C. 强度和塑性均提高D. 强度和塑性均降低6. 金属材料的热处理工艺主要包括哪些?A. 退火B. 正火C. 淬火D. 所有以上7. 锻造工艺中,自由锻造和模锻的区别是什么?A. 自由锻造不需要模具B. 模锻不需要模具C. 自由锻造需要模具D. 模锻不需要压力机8. 材料成型中,哪种焊接方法适用于铝及铝合金的焊接?A. 电弧焊B. 气体保护焊C. 激光焊D. 电阻焊9. 材料成型中,金属材料的冷加工和热加工有何区别?A. 冷加工温度低于材料的再结晶温度B. 热加工温度高于材料的再结晶温度C. 冷加工和热加工温度相同D. 冷加工和热加工没有区别10. 材料成型中,金属材料的塑性加工有哪些优点?A. 提高材料的强度B. 改善材料的塑性C. 改善材料的韧性D. 所有以上二、简答题(每题10分,共30分)1. 简述材料成型中的锻造工艺及其特点。
2. 描述焊接过程中的焊接缺陷及其预防措施。
3. 阐述材料成型中金属材料的热处理目的及其基本类型。
三、计算题(每题15分,共30分)1. 假设有一块长为100mm,宽为50mm,厚为10mm的钢板,需要通过锻造工艺将其锻造成一圆柱体,圆柱体的直径为40mm,求锻造后圆柱体的高度。
2. 某焊接件需要进行热处理以消除焊接应力,已知焊接件的尺寸为长200mm,宽100mm,高50mm,材料为Q235,求热处理的工艺参数(温度、保温时间、冷却方式)。
工程材料试题及答案一、判断题1、合金渗碳钢经最终热处理后的组织全部是回火马氏体。
(X)2、热加工与冷加工的主要区别在于是否有加工强化现象产生。
(X)3、铸铁是含碳量小于2.11%的铁碳合金。
(X)4、二元共晶相图是指合金两组元在液态和固态均能无限互溶所构成的相图。
(X)5、感应加热表面淬火一般只改变钢件表面层的组织,而不改变心部组织。
(V)6、一个合金的室温组织为a+0u+(a+B),则它山二相组成。
(X)7、将金属加热到再结晶温度以上时,金属将发生回复、再结晶及晶粒长大等变化。
(V)8、金属在塑性变形后产生的纤维组织能使金属具有各向异性。
(V)9、碳钢的塑性和强度都随着含碳量的增加而降低。
(X)10、金属的再结晶转变,也要经历形核与晶核长大的过程。
(V)二、选择适宜材料并说明常用的热处理方法(30分)三、(20分)车床主轴要求轴颈部位硬度为HRC54—58,其余地方为HRC20—25,其加工路线为:下----- ►锻造一►正火一机加工一►调质---------------- 机加工(精)----- ►轴颈表面淬火 ----- ►低温回火------ 磨加工指出:1、主轴应用的材料:45钢2、正火的目的和大致热处理工艺细化晶粒,消除应力;加热到Ac3+ 50°C保温一段时间空冷(a ) 60钢渗碳淬火后低3、 调质目的和大致热处理工艺 强度硬度塑性韧性达到良好配合淬火+高温回火4、 表面淬火目的提高轴颈表面硬度5、 低温回火目的和轴颈表面和心部组织。
去除表面淬火热应力,表面M + A'心部S 回四、选择填空(20分)1、 合金元素对奥氏体晶粒长大的影响是(d )(a )均强烈阻止奥氏体晶粒长大 (b )均强烈促进奥氏体晶粒长大 (c )无影响(d )上述说法都不全面2、 适合制造渗碳零件的钢有(c )o(a ) 16Mn 、15、20Cr 、lCrl3、12Cr2Ni4A (b ) 45、40Cr 、65Mn 、T12 (c ) 15、20Cr 、18Cr2Ni4WA 、20CrMnTi3、 要制造直径16nmi 的螺栓,要求整个截面上具有良好的综合机械性能,应选用(c )(a ) 45钢经正火处理 (b ) 60Si2Mn 经淬火和中温回火(c ) 40Cr 钢经调质处理 4、 制造手用锯条应当选用(a )(a ) T12钢经淬火和低温回火 (b ) Crl2Mo 钢经淬火和低温回火(c ) 65钢淬火后中温回火5、 高速钢的红硬性取决于(b )(a )马氏体的多少(b )淬火加热时溶入奥氏体中的合金元素的量(c )钢中的碳含量 6、 汽车、拖拉机的齿轮要求表面高耐磨性,中心有良好的强韧性,应选用(c )(b ) 40Cr 淬火后高温回火 (c ) 20CrMnTi 渗碳淬火后低温回火7、 65、65Mn 、50CrV 等属于哪类钢,其热处理特点是(c )(a )工具钢,淬火+低温回火 (b )轴承钢,渗碳+淬火+低温回火(c )弹簧钢,淬火+中温回火 8、 二次硬化属于(d )(a )固溶强化 (b )细晶强化 (c )位错强化 (d )第二相强化9、 lCrl8Ni9Ti 奥氏体型不锈钢,进行固溶处理的目的是(b )(a ) 获得单一的马氏体组织,提高硬度和耐磨性 (b )获得单一的奥氏体组织,提高抗腐蚀性,防止晶间腐蚀(c )降低硬度,便于切削加工10、 推土机铲和坦克履带板受到严重的磨损及强烈冲击,应选择用(b )(a ) 20Cr 渗碳淬火后低温回火 (b ) ZGMnl3—3经水韧处理(c ) W18Cr4V 淬 火后低温回火11、 位错是一种 ____ 。
工程材料试题答案一、(15分)名词解释(每小题3分)1.过冷度2.正火3.奥氏体4.热加工5.调质处理答案:1.过冷度—理论结晶温度与实际结晶温度之差2.正火—将钢件加热到Ac3或Ac cm以上30-50℃,保温适当时间后在静止的空气中冷却的热处理工艺,称为正火。
3.奥氏体—碳固溶于γ-Fe中形成的间隙固溶体称为奥氏体,用γ或A表示。
4.热加工—高于再结晶温度的塑性变形。
5.调质处理—将淬火加高温回火相结合的热处理称为调质处理。
对于上述名词解释,如学生用自己的语言回答,考虑其对概念或名词含义理解程度酌情给分。
二、利用铁碳相图回答下列问题(15分)(1)写出Fe-Fe3C相图上①-⑥区的组织组成物,标明A,E,C,S,P,K各点的含碳量。
①区:___F+P_____ ②区:_____P___③区: P+Fe3CⅡ__④区:P+ Fe3CⅡ+L d`⑤区:_ L d`____⑥区:_Fe3CⅠ+L d`A点:______0_____ E点:___2.14%___ C点:___4.3%__S点:_____0.8%___ P点:___0.02%__ K点:__6.69%_(2)计算室温下含碳0.6%的钢中珠光体和铁素体各占多少?(3)说明含碳量1.0%的钢比含碳量为0.5%的钢的硬度高。
答:(1) 空格中斜体部分为答案。
(6分,每空格0.5分)(2)(5分)由杠杆定律得:室温下含碳0.6%的钢中珠光体为:(0.6-0.02)/(0.8-0.02)*100%=74.4%室温下含碳0.6%的钢中铁素体为:100%-74.4%=25.6%(3)含碳量1.0%的钢中含有硬度高的渗碳体,而含碳量为0.5%的含有较硬度较低的铁素体,故含碳量1.0%的钢比含碳量为0.5%的钢的硬度高。
(4分)三、简答(24分)(每小题4分)1.在铸造生产中,采用哪些措施获得细晶粒组织?2.说明实际金属晶体缺陷种类及特征。
3.石墨的形态对铸铁都有哪些影响?4.常见的热处理方法有哪些?5.什么是铝合金的固溶处理和时效处理。
材料概论期末考试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 材料科学中,材料的分类不包括以下哪一项?A. 金属材料B. 陶瓷材料C. 有机高分子材料D. 生物材料答案:D2. 材料的力学性能主要取决于材料的什么?A. 微观结构B. 宏观形状C. 表面处理D. 环境因素答案:A3. 以下哪种材料不属于金属材料?A. 钢B. 铝C. 塑料D. 铜答案:C4. 陶瓷材料的主要特点是什么?A. 导电性好B. 导热性好C. 耐腐蚀D. 弹性好答案:C5. 有机高分子材料的分子结构通常是什么?A. 线型结构B. 网状结构C. 层状结构D. 纤维结构答案:A6. 材料的热处理过程通常不包括以下哪一项?A. 退火B. 正火C. 淬火D. 焊接答案:D7. 材料的硬度是指材料的什么性质?A. 弹性B. 塑性C. 韧性D. 抗磨损能力答案:D8. 金属材料的塑性变形通常发生在哪个温度区间?A. 室温B. 低温C. 高温D. 熔点附近答案:A9. 材料的疲劳寿命与什么因素有关?A. 材料的强度B. 材料的硬度C. 材料的韧性D. 所有上述因素答案:D10. 材料的断裂韧性是指材料在什么条件下的性能?A. 静载荷作用下B. 动载荷作用下C. 冲击载荷作用下D. 循环载荷作用下答案:D二、简答题(每题5分,共30分)1. 简述材料的热处理对材料性能的影响。
答案:材料的热处理是通过对材料进行加热、保温和冷却等过程来改变材料的微观结构,从而改善材料的宏观性能。
例如,退火可以降低材料的硬度,提高韧性;淬火可以提高材料的硬度和强度;正火可以消除材料的内应力,改善材料的塑性。
2. 什么是材料的疲劳寿命?影响疲劳寿命的因素有哪些?答案:材料的疲劳寿命是指材料在循环载荷作用下,从开始加载到发生疲劳断裂的时间。
影响疲劳寿命的因素包括材料的微观结构、材料的化学成分、载荷的大小和频率、环境因素等。
3. 什么是材料的断裂韧性?断裂韧性与材料的哪些性质有关?答案:材料的断裂韧性是指材料在受到冲击载荷作用下,抵抗裂纹扩展的能力。
材料成型期末考试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 材料成型过程中,以下哪种因素不是影响材料性能的主要因素?A. 温度B. 压力C. 材料成分D. 颜色2. 在金属铸造中,以下哪个过程不是铸造的基本过程?A. 熔化B. 浇注C. 冷却D. 焊接3. 以下哪种成型方法不适用于塑料材料?A. 注塑B. 压缩成型C. 热轧D. 挤出4. 材料成型中的“冷加工”是指:A. 在低于材料再结晶温度下进行的加工B. 在材料熔点以下进行的加工C. 在室温下进行的加工D. 在高温下进行的加工5. 材料的塑性变形主要发生在:A. 弹性阶段B. 塑性阶段C. 断裂阶段D. 疲劳阶段二、判断题(每题1分,共10分)6. 材料的热处理可以提高其硬度和强度。
()7. 所有金属材料都可以通过热处理来改善性能。
()8. 金属的锻造过程包括加热、锻造和冷却。
()9. 材料的屈服强度是指材料在拉伸过程中开始发生塑性变形时的应力。
()10. 材料成型后的热处理是为了消除残余应力。
()三、简答题(每题10分,共30分)11. 简述金属的热处理过程及其对材料性能的影响。
12. 解释什么是冷加工硬化,并举例说明其在实际应用中的重要性。
13. 描述材料成型中的铸造过程,并说明其优缺点。
四、计算题(每题15分,共30分)14. 假设有一块长方体金属块,其尺寸为长L=0.5m,宽W=0.3m,高H=0.2m,密度ρ=7800kg/m³。
求该金属块的体积和质量。
15. 已知某材料的屈服强度σy=300MPa,抗拉强度σb=500MPa,若要对该材料进行拉伸试验,试计算在拉伸过程中材料开始发生塑性变形时的应力值。
五、论述题(每题10分,共10分)16. 论述材料成型技术在现代工业中的重要性,并举例说明。
答案:一、选择题1. D2. D3. C4. A5. B二、判断题6. √7. ×8. ×9. √10. √三、简答题11. 金属的热处理过程包括退火、正火、淬火和回火。
期末考试卷:现代材料测试分析与答案第一部分:选择题1. 现代材料测试的目的是什么?- (A) 确定材料的性能和质量- (B) 提高材料生产效率- (C) 减少材料成本- (D) 扩大材料市场份额2. 下列哪种测试方法适合用于测量材料的硬度?- (A) 扫描电子显微镜(SEM)- (B) 热分析仪(TA)- (C) 冲击试验机- (D) 压痕硬度计3. 现代材料测试中,以下哪种测试方法可以用于分析材料的化学成分?- (A) 电子万能试验机- (B) X射线衍射仪(XRD)- (C) 热膨胀仪- (D) 电子探针显微镜(EPMA)4. 现代材料测试中,下列哪个测试方法适合用于测量材料的电学性能?- (A) 热分析仪(TA)- (B) 磁力显微镜- (C) 电子万能试验机- (D) 电阻计5. 现代材料测试中,以下哪种测试方法可以用于测量材料的疲劳寿命?- (A) 冲击试验机- (B) 热分析仪(TA)- (C) 电子探针显微镜(EPMA)- (D) 疲劳试验机第二部分:简答题1. 请简要说明现代材料测试的重要性和应用领域。
现代材料测试的重要性在于帮助确定材料的性能和质量,以确保材料符合设计和生产要求。
它在各个领域都有广泛的应用,例如材料科学、工程、制造业等。
通过测试,可以评估材料的力学性能、耐热性、耐腐蚀性等关键特性,从而指导材料的选择、设计和优化。
2. 请简要介绍现代材料测试中常用的非破坏性测试方法。
非破坏性测试是指在不破坏材料完整性的情况下,对材料进行性能评估和分析的方法。
常用的非破坏性测试方法包括超声波检测、X射线检测、磁粉检测、涡流检测等。
这些方法能够通过对材料的声波、电磁波等进行检测和分析,评估材料的内部缺陷、组织结构等特征。
3. 请简要说明现代材料测试中的质量控制和质量保证的概念和作用。
质量控制是指通过对材料进行测试和监控,以确保材料符合规定的质量要求。
它涉及到从材料采购、加工、生产到最终产品的全过程控制。
金属材料期末考试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 金属材料的硬度通常用哪种方法来测量?A. 拉伸试验B. 冲击试验C. 硬度试验D. 疲劳试验答案:C2. 以下哪个不是金属材料的常见性能?A. 强度B. 韧性C. 导热性D. 可塑性答案:D3. 金属材料的塑性变形通常发生在哪个阶段?A. 弹性阶段B. 塑性阶段C. 断裂阶段D. 疲劳阶段答案:B4. 金属材料的疲劳寿命主要受什么因素影响?A. 材料的强度B. 材料的硬度C. 材料的韧性D. 循环应力的大小答案:D5. 以下哪种合金不是铁合金?A. 不锈钢B. 铝合金C. 铜合金D. 镍合金答案:B6. 金属材料的腐蚀通常分为哪两种类型?A. 化学腐蚀和电化学腐蚀B. 物理腐蚀和化学腐蚀C. 电化学腐蚀和物理腐蚀D. 化学腐蚀和物理腐蚀答案:A7. 金属材料的热处理通常包括哪些过程?A. 淬火和回火B. 锻造和轧制C. 焊接和切割D. 铸造和锻造答案:A8. 金属材料的导电性能主要取决于什么?A. 材料的密度B. 材料的纯度C. 材料的晶体结构D. 材料的硬度答案:C9. 金属材料的焊接性能通常与哪些因素有关?A. 材料的强度B. 材料的硬度C. 材料的熔点D. 材料的塑性答案:C10. 金属材料的疲劳强度通常与什么有关?A. 材料的韧性B. 材料的硬度C. 材料的强度D. 材料的塑性答案:C二、填空题(每空1分,共10分)1. 金属材料的______是其抵抗外力作用而不发生永久变形的能力。
答案:弹性2. 金属材料的______是指在没有明显塑性变形的情况下,材料发生断裂的能力。
答案:脆性3. 金属材料的______是指材料在受到外力作用时,抵抗变形的能力。
答案:强度4. 金属材料的______是指材料在受到外力作用时,发生塑性变形而不断裂的能力。
答案:韧性5. 金属材料的______是指材料在受到反复或交替变化的外力作用下发生断裂的能力。
第一章概述1、材料与工艺是设计的物质技术条件,是产品设计的前提,它与产品的功能、形态构成了产品设计的三大要素。
2、按材料的物质结构分类,材料可分为:金属材料:黑色金属(铸铁、碳钢、合金钢)、有色金属(铜、铝及合金等)无机非金属材料:石材、陶瓷、玻璃、石膏等有机高分子材料:塑料、橡胶、纤维、木材、皮革等复合材料:玻璃钢、碳纤维复合材料等3、材料设计的方式:一、从产品的功能、用途出发;二、从原材料出发。
4、材料的固有特性:物理性能、化学性能。
材料的派生特性:材料的加工特性、材料的感觉特性、环境特性和材料的经济性。
第三章材料感觉特性的运用1、产品造型设计的三大感觉要素:形态感色彩感材质感2、材料感觉特性的概念及分类概念:材料质感又称材料感觉特性,指人的感觉器官(触觉和视觉)对材料作出的综合印象,由人的知觉系统从材料表面特征得出的信息,是人对材料的生理和心理活动。
分类:、一、触觉质感和视觉质感;二、自然质感和人为质感(利用人为质感设计可以做到同材异质感、异材同质感,从而使设计更加灵活多样、变化无穷。
)3、质感设计的三大运用原则:合理、艺术性、创造性地使用材料4、质感设计在产品造型设计中的作用。
1)、提高适用性—良好的触觉质感设计,可以提高整体设计的适用性。
2)、增加装饰性-——良好的视觉质感设计可以提高工业产品整体设计的装饰性,还能补充形态和色彩所难以替代的形式美。
3)、获得多样性和经济性———良好的人为质感设计可以替代自然质感或弥补自然质感的某些不足,可以节约大量珍贵的自然材料,达到工业产品设计的多样性和经济性。
4)、表现真实性和价值性——良好的整体设计的真实性和价值性。
第五章金属材料及其加工技术1、金属材料的性能1)使用性能物理性能有哪些:密度、熔点、热膨胀性、导热性、导电性和磁性化学性能有哪些:耐腐蚀性、抗氧化性力学性能有哪些:强度、塑性、硬度、冲击韧性、疲劳强度强度(概念):强度是金属材料抵抗外力荷载而不致失效的能力指标:屈服点和抗拉强度;塑性(概念):塑性是指金属材料在外力作用下产生塑性变形而不破坏的能力。
指标:断后伸长率、断面收缩率硬度(概念):硬度是金属材料抵抗更硬物体压入其内的能力。
冲击韧性(概念):金属材料抵抗冲击载荷的能力,叫做冲击韧性疲劳强度(概念):疲劳强度是指材料经受无数次应力循环时的最大应力。
2)工艺性能有哪些:铸造性、锻压性、焊接性和切削加工性等。
2、金属晶格结构形式:体心立方晶格、面心立方晶格、密排六方晶格结晶(概念):金属及合金从液体状态转变为固体状态并形成晶体结构的过程称为结晶。
同素异构转变(概念):大多数金属结晶后晶格结构的类型保持不变,少数如铁、锰、锡、钛、铝等,在固态范围内,因温度的变化还会出现晶体结构的转变,称为同素异构转变。
合金(概念):是指由两种或两种以上金属元素(或金属与非金属元素)组成的具有金属特性的物质。
3、常见的金属材料分类及牌号表示法的含义分类:黑色金属、纯铁、钢1)碳素钢(………)Q235-A·F:表示屈服点为235的普通碳素结构钢。
45:含碳量为0.45%的钢。
08F:含碳量为0.08%的钢。
T8:含碳量为0.8%的碳素工具钢。
T10A:表示含碳量在1%的碳素工具钢。
ZG200-400:表示屈服点为200MPA,抗拉强度为400MPA的铸钢。
2)合金钢(………)P75页Q390:屈服点为450的普通碳素钢。
Y40Mn:表示碳质量为0.4%且含Mn量小于1.5%的易切削结构钢。
60SI2Mn:含碳量为0.6%,含硅量为2%且含Mn量小于1.5%的合金钢。
GCr15:表示平均含铬量为1.5%的滚动轴承钢。
35CrMo:0Cr19Ni9:含碳量少于0.08%,含Cr量为19%且含Ni量为9%的不锈钢。
铸铁HT250:表示φ30mm试棒的最小抗拉强度值为250MPa的灰铸铁。
QT700-2:表示最低抗拉强度为700MPa、最低断后伸长率δ为2%的球墨铸铁。
KTH350-10:表示最低抗拉强度为350MPa、最低断后伸长率为10%的黑心可锻铸铁,即铁素体可锻铸铁.KTZ650-02:表示最低抗拉强度为650 MPa、最低断后伸长率为2%的珠光体可锻铸铁。
RuT300:表示最低抗拉强度为300MPa的蠕墨铸铁。
有色金属及其合金铝及其合金1070:表示纯度为99.70%的变形工业纯铝。
LF21:表示21号防锈铝合金。
(数字越大,纯度越低)LY11:表示11号硬铝合金。
LC4:表示4号超硬铝合金。
LD:锻铝。
ZAlSi12:表示含硅量为12%,余量为铝的铸造铝合金。
铜及其合金H68:表示平均WCu=68%,其余为锌的普通黄铜。
ZCuZn38:平均wZn=38%,其余为铜的铸造普通黄铜B25:表示镍含量为约25%,其余为铜的普通白铜。
ZCuSn10P1:表示平均wSn=10%、wP=1%,其余为铜的铸造锡青铜。
钛及钛合金TA6:表示6号α型钛合金TC4:表示4号α+β型钛合金。
粉末冶金(概念):4、工艺过程(概念):在生产过程中,凡是改变生产对象的形状、尺寸、位置和性质等,使其成为成品或半成品的过程称为工艺过程。
工艺规程(概念):一台结构相同、要求相同的机器,或者具有相同要求的机器零件,均可以采用几种不同的工艺过程完成,但其中总有一种工艺过程在某一特定条件下是最合理的。
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。
5、铸造(概念):铸造是指金属受热融化并浇铸到预先制作好的铸型内,凝固后获得一定形状和性能的金属制品的成型方法。
金属的铸造性能:流动性、收缩率6、砂型铸造(概念):是以型砂为主要造型材料制备铸型的铸造工艺方法,它具有适应性广、生产准备简单、成本低廉等优点,是应用最广的铸造方法。
砂型的种类:块模造型、挖砂造型、活块造型、三箱造型、刮板造型7、特种铸造的种类和优点种类:金属型铸造、压力铸造、熔模铸造、离心铸造、陶瓷型铸造等优点:提高铸件精度和表面质量、提高生产率、改善劳动条件等。
金属型铸造的原理、特点及应用范围原理:金属型铸造是指在重力的作用下将液态金属浇入金属型中获得铸件的方法,也称狭义的重力铸造。
金属型可连续使用几千次至数万次特点:金属型使用寿命长,可“一型多铸”,提高生产率;铸件的晶粒细小、组织致密,力学性能比砂型铸件高约25%;铸件的尺寸精度高、表面质量好;铸造车间无粉尘和有害气体的污染,劳动条件改善。
金属型铸造的不足之处是金属型制造周期长、成本高、工艺要求高,且不能生产形状复杂的薄壁铸件,否则易出现浇不足和冷隔等缺陷;受铸型材料的限制,浇注高熔点的铸钢件和铸铁件时,金属型的寿命低。
应用范围:目前金属型铸造主要用于大批量生产形状简单的铝、铜、镁等非铁金属及合金铸件。
如铝合金活塞、油泵壳体,铜合金轴瓦、轴套等。
压力铸造的原理、特点及应用范围原理:压力铸造是指熔融金属在高压下快速压入铸型中,并在压力下凝固的铸造方法,简称压铸。
特点:压力铸造具有如下特点:生产率高,便于实现自动化;铸件的精度高、表面质量好;组织细密、性能好;能铸出形状复杂的薄壁铸件。
但压力铸造设备投资大,压铸型制造周期长、成本高;受压型材料熔点的限制,目前不能用于高熔点铸铁和铸钢件的生产.应用范围:主要用于大批量生产铝、锌、铜、镁等非铁金属与合金件。
如汽车、仪表、计算机、航空、摩托车、日用品等行业各类中小型薄壁铸件,如发动机气缸体、气缸盖、仪表壳体、电动转子、照相机壳体、各类工艺品、装饰品等。
8、锻压加工(概念):锻压加工是指对坯料施加压力,使其产生塑性变形,改变尺寸、形状及改善性能,用以制造机械零件、工件或毛坯的成形加工方法。
它是锻造和冲压的总称。
金属的锻造性能:可锻性9、自由锻(概念):自由锻是指用简单的通用性工具 ,或在锻造设备的上、下砧铁之间直接对坯料施加外力,使坯料产生变形而获得所需的几何形状及内部质量的锻件的加工方法。
模锻(概念): 模锻是指利用模具使毛坯变形而获得锻件的锻造方法。
10、冲压(概念):冲压是指使金属板料经分离或成形而得到制件的工艺统称为冲压。
冲压的基本工序: 分离工序、变形工序分离工序有哪些: 切断、落料、冲孔、切口、切边等。
落料及冲孔(概念):落料及冲孔的工艺过程完全相同, 当坯料被冲下的部分为成品时, 该工艺过程称为落料;当坯料的周边为成品时, 该工艺过程称为冲孔。
落料与冲孔总称为冲裁。
变形工序有哪些: 弯曲、拉深、翻边、起伏、缩口和胀形等。
11、焊接(概念):焊接是通过加热或加压,或两者同时并用,使两个分离的物体产生原子间结合力而连接成一体的成形方法。
金属的焊接性能:焊接性,、碳当量(概念):把钢中合金元素 ( 包括碳 ) 的含量按其作用换算成碳的相当含量称碳当量。
12、焊接的分类熔焊(概念):将工件焊接处局部加热到熔化状态,形成熔池(通常还加入填充金属),冷却结晶后形成焊缝,被焊工件结合为不可分离的整体。
常见的熔焊有哪些:焊条电弧焊、埋弧自动焊、气体保护焊、气焊与气割压焊(概念):压焊是指在焊接过程中必须对工件施加压力 ( 加热或不加热 ) ,以完成焊接的方法。
常见的压焊有哪些:电阻焊钎焊(概念):钎焊是指采用比母材熔点低的金属材料作钎料,将工件和钎料加热到高于钎料熔点、低于母材熔化温度,利用液态钎料润湿母材,填充接头间隙并与母材相互扩散实现连接工件的方法。
13、金属切削加工(概念):金属切削加工是指利用切削刀具在工具(刀具)与工件的相对运动中,切除工件上的多余材料,得到预想的工件形状、尺寸和表面质量的加工方法。
金属切削加工性能:切削加工性每种车床的应用场合:车床主要用于加工轴或孔、圆锥或球体等具有回转表面的工件,是使用最广的一类机床; 铣床主要用于加工零件上的键槽和端面; 指主要用钻头在工件上加工孔的机床; 刨床是用刨刀对工件的平面、沟槽或成形表面进行刨削的直线运动机床;磨床是利用磨具对工件表面进行磨削加工的机床,主要目的提高工作表面的精度; 镗床主要用来加工壳体的轴孔和端面.14、热处理(概念):金属热处理是将金属工件放在一定的介质中加热到适宜的温度,并在此温度中保持一定时间后,又以不同速度冷却,以达到改善材料性能的一种工艺。
15、整体热处理方法有哪些及其目的:退火和正火(预备热处理):目的是为消除毛坯的组织缺陷,或为以后的加工作准备;淬火和回火(最终热处理):配合可强化钢材,提高零件或工具的使用性能。
调质(概念):工件淬火并高温回火的复合热处理工艺称为调质。
16、表面热处理方法有哪些:表面淬火、表面淬火(概念):是通过快速加热金属表面层至所要求的温度,然后进行淬火,以提高金属表面的硬度和耐磨性。
化学热处理(概念):将钢件放在具有一定活性介质的介质中加热、保温,使一种或几种元素渗入钢件的表层,以改变其化学成分、组织和性能的热处理工艺称化学热处理。