金属工艺学第3篇习题解

第1篇一、选择题1. 金属工艺学的研究对象是（）A. 金属材料的加工工艺B. 金属材料的性能与结构C. 金属材料的制备与应用D. 金属材料的力学性能答案：A解析：金属工艺学主要研究金属材料的加工工艺，包括铸造、锻造、焊接、热处理等。

2. 金属材料的性能主要包括（）A. 强度、塑性、硬度B. 热稳定性、抗氧化性、耐腐蚀性C. 磁性、导电性、导热性D. 磁性、磁性、磁性答案：A解析：金属材料的性能主要包括强度、塑性、硬度等力学性能。

3. 金属材料的制备方法主要有（）A. 冶炼、铸造、锻造、焊接B. 冶炼、烧结、热处理、电镀C. 冶炼、铸造、热处理、焊接D. 冶炼、烧结、电镀、焊接答案：A解析：金属材料的制备方法主要包括冶炼、铸造、锻造、焊接等。

4. 热处理工艺包括（）A. 退火、正火、淬火、回火B. 退火、正火、氧化、回火C. 退火、正火、电解、回火D. 退火、正火、烧结、回火答案：A解析：热处理工艺主要包括退火、正火、淬火、回火等。

5. 焊接方法主要有（）A. 焊条电弧焊、熔化极气体保护焊、激光焊B. 焊条电弧焊、气体保护焊、钎焊C. 焊条电弧焊、熔化极气体保护焊、钎焊D. 焊条电弧焊、气体保护焊、激光焊答案：A解析：焊接方法主要包括焊条电弧焊、熔化极气体保护焊、激光焊等。

二、填空题1. 金属工艺学是研究（）的科学。

答案：金属材料的加工工艺2. 金属材料的性能主要包括（）、（）、（）等。

答案：强度、塑性、硬度3. 金属材料的制备方法主要包括（）、（）、（）、（）等。

答案：冶炼、铸造、锻造、焊接4. 热处理工艺主要包括（）、（）、（）、（）等。

答案：退火、正火、淬火、回火5. 焊接方法主要包括（）、（）、（）等。

答案：焊条电弧焊、熔化极气体保护焊、激光焊三、简答题1. 简述金属材料的加工工艺流程。

答案：金属材料的加工工艺流程主要包括以下步骤：（1）冶炼：将金属矿石提炼成金属。

（2）铸造：将熔融金属浇铸成所需形状的铸件。

第二篇，第一章，P48页3、某定型生产的厚铸铁件，投产以来质量基本稳定，但近一段时间浇不到和冷隔的缺陷突然增多，试分析其可能的原因。

答：浇不到和冷隔缺陷增多是由于液态合金的充型能力降低所致，由于投产以来质量基本稳定，因此，其结构影响因素应予以排除。

可能的原因有：1、材料化学成分发生变化，其结晶温度范围变宽。

导致流动性变差。

2、浇注温度及充型压力变小也会造成充型能力的降低。

3、铸型材料导热过快或铸型温度较低，使得液态合金温度降低过快。

4、铸型排气不畅或考虑天气因素导致温度降低过快。

4、既然提高浇注温度可改善充型能力，那么为什么又要防止浇注温度过高？答：浇注温度过高铸件容易产生缩孔、缩松、粘砂、析出性气孔、粗晶等缺陷，降低了出来的力学性能，因此，在保证充型能力的前提下，浇注温度不宜过高。

8、试用下面异形梁铸钢件分析其热应力形成原因，并用虚线标出铸件的变形方向。

第二篇，第三章，P73页4、浇注位置选择和分型面选择哪个重要？若它们的选择方案发生矛盾该如何统一？答：浇注位置是指浇注时铸件在型内所处的位置，铸件的浇注位置正确与否对铸件质量影响较大，是制定铸造方案时必须优先考虑的。

当浇注位置和分型面选择发生矛盾时，应首先考虑浇注位置，而后，根据试样形状、技术要求等内容对其分型面进行分型面的综合考虑评价，同时还需采用必要的措施，如施加冒口、安放冷铁等，获得合格的铸件产品。

5、图示铸件在单件生产条件下选用哪种造型方法。

（a）支架-整模造型（a）支架-分模造型（c）绳轮-挖砂造型+四箱造型（c）绳轮-活块造型（c）绳轮-环芯造型+分模造型环芯7、试绘制图示调整座铸件在大批量生产中的铸造工艺图。

用切削的方式加工出凹槽用钻孔方式加工内螺纹立铸卧铸成对卧铸-最优的大批量生产工艺第二篇，第四章，P81页2、什么是铸件的结构斜度？它与起模斜度有何不同？图示铸件结构是否合理？应如何改正？答：结构斜度是指铸件垂直于分型面上的不加工表面具有的斜度，是为了更好起模而设计。

第一部分章节习题第一章金属的力学性能一、填空题1、金属工艺学是研究工程上常用材料性能和___________的一门综合性的技术基础课。

2、金属材料的性能可分为两大类:一类叫_____________,反映材料在使用过程中表现出来的特性,另一类叫__________,反映材料在加工过程中表现出来的特性。

3、金属在力作用下所显示与弹性和非弹性反应相关或涉及力—应变关系的性能,叫做金属________。

4、金属抵抗永久变形和断裂的能力称为强度,常用的强度判断依据是__________、___________等。

5、断裂前金属发生不可逆永久变形的能力成为塑性,常用的塑性判断依据是________和_________。

6、常用的硬度表示方法有__________、___________和维氏硬度。

二、单项选择题7、下列不是金属力学性能的是()A、强度B、硬度C、韧性D、压力加工性能8、根据拉伸实验过程中拉伸实验力和伸长量关系,画出的力——伸长曲线(拉伸图)可以确定出金属的()A、强度和硬度B、强度和塑性C、强度和韧性D、塑性和韧性9、试样拉断前所承受的最大标称拉应力为()A、抗压强度B、屈服强度C、疲劳强度D、抗拉强度10、拉伸实验中,试样所受的力为()A、冲击B、多次冲击C、交变载荷D、静态力11、属于材料物理性能的是()A、强度B、硬度C、热膨胀性D、耐腐蚀性12、常用的塑性判断依据是()A、断后伸长率和断面收缩率B、塑性和韧性C、断面收缩率和塑性D、断后伸长率和塑性13、工程上所用的材料,一般要求其屈强比()A、越大越好B、越小越好C、大些,但不可过大D、小些,但不可过小14、工程上一般规定,塑性材料的δ为()A、≥1%B、≥5%C、≥10%D、≥15%15、适于测试硬质合金、表面淬火刚及薄片金属的硬度的测试方法是()A、布氏硬度B、洛氏硬度C、维氏硬度D、以上方法都可以16、不宜用于成品与表面薄层硬度测试方法()A、布氏硬度B、洛氏硬度C、维氏硬度D、以上方法都不宜17、用金刚石圆锥体作为压头可以用来测试()A、布氏硬度B、洛氏硬度C、维氏硬度D、以上都可以18、金属的韧性通常随加载速度提高、温度降低、应力集中程度加剧而()A、变好B、变差C、无影响D、难以判断19、判断韧性的依据是()A、强度和塑性B、冲击韧度和塑性C、冲击韧度和多冲抗力D、冲击韧度和强度20、金属疲劳的判断依据是()A、强度B、塑性C、抗拉强度D、疲劳强度21、材料的冲击韧度越大,其韧性就()A、越好B、越差C、无影响D、难以确定三、简答题22、什么叫金属的力学性能?常用的金属力学性能有哪些?23、什么是疲劳断裂?如何提高零件的疲劳强度?四、计算题24、测定某种钢的力学性能时,已知试棒的直径是10mm,其标距长度是直径的五倍,Fb=33.81KN,Fs=20.68KN,拉断后的标距长度是65mm。

⾦属⼯艺学第五版课后习题详解《⾦属⼯艺》习题答案第⼀篇，第⼀章，P11页3、对于具有⼒学性能要求的零件，为什么在零件图上通常仅标注其硬度要求，⽽极少标注其他⼒学性能要求？答：硬度是指除了表⾯抵抗局部变形、特别是塑性变形、压痕、划痕的能⼒，反应了⾦属材料综合的性能指标，同时，各种硬度与强度间有⼀定的换算关系，故在零件图的技术条件下，通常只标出硬度要求，其他⼒学性能要求可以按照换算关系获得。

5、下列符号所表⽰的⼒学性能指标名称和含义是什么？答：σb：抗拉强度，材料抵抗断裂的最⼤应⼒。

σs：屈服强度，塑性材料抵抗塑性变形的最⼤应⼒。

σ：条件屈服强度，脆性材料抵抗塑性变形的最⼤应⼒σ-1：疲劳强度，材料抵抗疲劳断裂的最⼤应⼒。

δ：延伸率，衡量材料的塑性指标。

αk：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。

第⼀篇，第⼆章，P23页2、⾦属的晶粒粗细对其⼒学性能有什么影响，细化晶粒的途径是是什么？答：⼀般来说，同⼀成分的⾦属，晶粒越细，其强度、硬度越⾼，⽽且塑性和韧性也愈好。

影响晶粒粗细的因素很多，但主要取决于晶核的数⽬，晶核越多，晶核长⼤的余地愈⼩，长成的晶粒越细，主要途径有：1、提⾼冷却速度，增加晶核数⽬；2、添加变质剂（孕育处理），增加外来晶核；3、热处理或塑性加⼯，固态⾦属晶粒细化；4、凝固时震动液体，碎化结晶的枝状晶。

第⼀篇，第三章，P29页3、碳钢在油中淬⽕，后果如何？为什么合⾦钢通常不在⽔中淬⽕？答：由于碳钢的淬透性较差，因此在油中淬⽕时，⼼部冷却速度较慢，可能得不到马⽒体组织，降低了材料的⼒学性能。

对于合⾦钢，其淬透性较好，若在⽔中淬⽕，其整个截⾯将全部变成马⽒体，内应⼒较⼤，容易产⽣变形及开裂。

5、钢锉、汽车⼤弹簧、车床主轴。

发动机缸盖螺钉最终热处理有何不同？答：钢锉的最终热处理为淬⽕+低温回⽕，其组织为低温回⽕马⽒体，主要提⾼表⾯的硬度及耐磨性。

金属工艺学各章节习题、综合测试题（含答案）金属工艺学各章节习题、综合测试题(含答案)第一章力学性能及工艺性能习题答案1．何谓金属的力学性能？金属的力学性能包括那些？答：力学性能又称机械性能，是指金属材料在外力（载荷）作用下所表现出的抵抗变形和破坏的能力。

常用的力学性能有强度、塑性、硬度、冲击韧性和疲劳强度等。

2．何谓强度？衡量强度的常用指标有那些？各用什么符号表示？答：金属材料在外力作用下抵抗永久变形和断裂的能力，称为强度。

工程上常用的强度指标有屈服强度和抗拉强度。

屈服强度σs和抗拉强度σb3．何谓塑性？衡量塑性的指标有哪些？各用什么符号表示？答：塑性是指断裂前材料产生永久变形的能力。

常用的塑性指标是断后伸长率δ和断面收缩率Ψ。

4．某厂购进出一批40钢材，按国家标准规定，其力学性能指标应不低于下列数值：σS =340MPa,σb=540MPa，δ=19%，ψ=45%。

验收时，用该材料制成d=1×10－2m的短试样（原始标距为5×10－2m）作拉伸试验：当载荷达到28260N 时，试样产生屈服现象；载荷加至45530N时，试样发生缩颈现象，然后被拉断。

拉断后标距长为6.05×10－2m，断裂处直径为7.3×10－3m。

试计算这批钢材是否合格。

答;实际σs = 360MPa >国家标准规定σS=340MPa实际σb = 580MPa>国家标准规定σ=540MPab实际δ＝21％>国家标准规定δ=19%实际ψ= 46.8％>国家标准规定ψ=45%因此，这批40钢材合格5．何谓硬度？常用的硬度指标有哪三种？各用什么符号表示？HB与HRB有什么区别？答：硬度是指材料表面上抵抗局部变形或破坏的能力。

常用的硬度指标有布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度。

布氏硬度HB，洛氏硬度HR，维氏硬度HV。

HB 是布氏硬度指标HRB洛氏硬度。

6．何谓疲劳破坏？其产生的原因是什么？答：材料在循环应力和应变作用下，在一处或几处产生局部永久性累积损伤，经一定循环次数后产生裂纹或突然发生完全断裂的过程称为疲劳破坏。

第一章力学性能及工艺性能习题答案1．何谓金属的力学性能金属的力学性能包括那些答：力学性能又称机械性能，是指金属材料在外力（载荷）作用下所表现出的抵抗变形和破坏的能力。

常用的力学性能有强度、塑性、硬度、冲击韧性和疲劳强度等。

2．何谓强度衡量强度的常用指标有那些各用什么符号表示答：金属材料在外力作用下抵抗永久变形和断裂的能力，称为强度。

工程上常用的强度指标有屈服强度和抗拉强度。

屈服强度σs和抗拉强度σb3．何谓塑性衡量塑性的指标有哪些各用什么符号表示答：塑性是指断裂前材料产生永久变形的能力。

常用的塑性指标是断后伸长率δ和断面收缩率Ψ。

4．某厂购进出一批40钢材，按国家标准规定，其力学性能指标应不低于下列数值：σS=340MPa,σb=540MPa，δ=19%，ψ=45%。

验收时，用该材料制成d0=1×10－2m的短试样（原始标距为5×10－2m）作拉伸试验：当载荷达到28260N时，试样产生屈服现象；载荷加至45530N时，试样发生缩颈现象，然后被拉断。

拉断后标距长为×10－2m，断裂处直径为×10－3m。

试计算这批钢材是否合格。

答; 实际σs = 360MPa >国家标准规定σS=340MPa实际σb = 580MPa>国家标准规定σb=540MPa实际δ＝21％ >国家标准规定δ=19%实际ψ = ％ >国家标准规定ψ=45%因此，这批40钢材合格5．何谓硬度常用的硬度指标有哪三种各用什么符号表示HB与HRB有什么区别答：硬度是指材料表面上抵抗局部变形或破坏的能力。

常用的硬度指标有布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度。

布氏硬度HB，洛氏硬度HR，维氏硬度HV。

HB是布氏硬度指标HRB洛氏硬度。

6．何谓疲劳破坏其产生的原因是什么答：材料在循环应力和应变作用下，在一处或几处产生局部永久性累积损伤，经一定循环次数后产生裂纹或突然发生完全断裂的过程称为疲劳破坏。

《金属工艺学》习题集与部分答案第一章金属结构1、??试画出纯铁的冷却曲线，分析曲线中出现“平台”的原因。

2、??室温和1100°C时的纯铁晶格有什么不同？高温（1000°C）的铁丝进行缓慢冷却时，为什么会发生伸长的现象？?3、??为什么单晶体有各向异性，而实际的金属（未经过塑性变形的）通常是各向同性？4、??指出铁素体、奥氏体、渗碳体在晶体结构、含碳量和性能上有何不同。

?5、??根据铁碳合金状态图，说明产生下列现象的原因：（1）含碳量为1.0%的钢比含碳量为0.5%的钢的硬度高。

（2）在1100°C，含碳量为0.4%的钢能进行锻造，含碳量为4.0%的白口铁不能锻造。

（3）钢适宜通过压力加工成形，而铸铁适宜通过铸造成形。

?6、??分析在缓慢冷却条件下，45钢和T10钢的结晶过程和室温组织第二章金属的工艺性能1、??什么是结晶过冷度？它对金属的结晶过程、铸件的晶粒大小及铸件的机械性能有何影响？?2、??如果其它条件相同，试比较在下列条件下铸件晶粒的大小，并解释原因。

（1）金属型浇注与砂型浇注；（2）铸成薄件与铸成厚件；（3）浇注时采用震动与不采用震动。

3、??铅在20°C、钨在1100°C时变形，各属于哪种变形？为什么？（铅的熔点为327°C，钨的熔点为3380°C）?10、有四个材料、外形完全一样的齿轮，但制作方法不同，试比较它们中哪种使用效果最好？哪种最差？为什么？（1）铸出毛坯，然后切削加工成形；（2）从热轧厚钢板上取料，然后切削加工成形；（3）从热轧圆钢上取料，然后切削加工成形；（4）从热轧圆钢上取料后锻造成毛坯，然后切削加工成形。

?11、金属经冷变形后，组织和性能发生了哪些变化？分析加工硬化存在的利与弊。

有何办法来消除加工硬化？?12、提高浇注温度可以提高液态合金的充型能力，但实际中为什么又要防止浇注温度过高？?13、试用图中轨道铸件分析热应力的形成原因，并用虚线表示出铸件的变形方向。