现代工程材料成形与机械制造基础-第二版 -册-部分题库与答案

《机械制造基础》习题集参考答案机械工程材料一．名词解释题强度：是指金属材料抵抗塑形变形和断裂的能力。

塑形:金属材料在外力作用下发生塑性变形而不破坏的能力.硬度:金属材料抵抗其他更硬物体压入表面的能力.韧性:金属材料在断裂前吸收变形能量的能力。

合金：由两种或两种以上的金属元素，或金属元素与非金属元素组成的具有金属特性的物质。

同素异构性：同一金属在不同温度下具有不同晶格类型的现象。

调质处理：指淬火及高温回火的热处理工艺。

淬硬性:钢淬火时的硬化能力.马氏体：含碳过饱和的α固溶体。

回火稳定性：钢在回火时抵抗硬度下降的能力。

二．判断正误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化处理进行强化.（√）4、置换固溶体必是无限固溶体。

( ╳）5、单晶体必有各向异性。

（√）6、普通钢和优质钢是按其强度等级来区分的。

( ╳）7、过热钢经再结晶退火后能显著细化晶粒.（╳ )8、奥氏体耐热钢也就是奥氏体不锈钢。

( ╳）9、马氏体的晶体结构和铁素体的相同。

（√）10、弹簧钢的最终热处理应是淬火+低温回火。

( ╳）11、凡单相固溶体均能进行形变强化。

（√ )12、陶瓷组织中的气相能起到一定的强化作用.（╳）13、高速钢淬火后经回火可进一步提高其硬度.（√）14、马氏体的强度和硬度总是大于珠光体的。

（╳ )15、纯铁在室温下的晶体结构为面心立方晶格.( ╳）16、马氏体的硬度主要取决于淬火时的冷却速度。

（╳）17、所谓白口铸铁是指碳全部以石墨形式存在的铸铁。

（╳）18、白口铸铁铁水凝固时不会发生共析转变。

( ╳）19、铸件可用再结晶退火细化晶粒。

( √）20、冷热加工所形成的纤维组织都能使金属出现各向异性。

（√ )21、奥氏体的塑性比铁素体的高。

（√）22、白口铸铁在室温下的相组成都为铁素体和渗碳体。

（√）23、过共析钢的平衡组织中没有铁素体相。

机械制造基础自学考试大纲上海大学编I．课程性质与设置目的要求(一)课程性质、特点和设置目的“机械制造基础”是《机械制造及自动化》专业专科自学考试计划中的一门专业基础课，是为培养满足《机械制造及自动化》高级人才需要而设置的。

通过该课程的学习,了解常用工程材料的性能和选用原则；掌握各种主要加工方法的实质、基本工艺理论与工艺特点；培养分析零件结构工艺性和选择加工方法的初步能力,从而为学习其他后继课程奠定基础。

（二）考试要求1．了解常用金属的一般性质、适应范围和选用原则2．初步掌握各种主要加工方法的实质、工艺特点和基本原理。

并具有选择毛胚，零件加工方法的基本知识。

3．了解各种主要加工方法的设备和工具的工作原理、大致结构和范围。

4．初步掌握零件的结构工艺性和常用金属的工艺性。

5．掌握工程材料及热处理工艺。

6．了解现代制造技术的典型工艺、方法及其原理。

II．课程的基本内容与考核目标第一章工程材料一、课程内容1．金属材料简介2．晶体的结构3．金属的结晶4、二元合金和其晶体结构5．铁碳合金6．钢的热处理7．塑料8．现代结构材料9．功能材料10．纳米材料二、考核要点1．机械性能（强度、硬度、弹性、塑性、冲击韧性等）2．金属的晶体结构3．金属的结晶过程。

晶粒大小对金属性质的影响，冷却曲线和过冷度,同素异构转变。

4．合金的基本结构5．二元合金状态图的概念6．铁碳合金的基本组织7．铁碳合金状态图的基本概念(铁碳合金状态图的组元和各部分组成，钢的组织转变）8．钢的热处理原理（热处理过程中━加热及冷却时的组织转变）9．钢的热处理工艺（退火、正火、淬火、回火等热处理方法的实质及其应用）10．常用工程塑料的分类和性能11．现代结构材料的种类和性能12．功能材料的种类和分类13．纳米材料的性能及其应用三、考核要求1．识记：1）强度、硬度、弹性、塑性、冲击韧性等概念2）了解钢和铸铁的分类及性能3）晶粒、晶格、晶胞、结晶的概念4）了解结晶的过程5）铁碳合金的基本组织6）了解塑料的分类和性能7）了解结构材料的分类和性能8）了解纳米技术的性能及其应用2．领会：1）掌握晶粒大小对金属性质的影响2) 同素异构转变的性质3) 掌握钢冷却转变产物的特点、形成条件及其力学性能3．应用:1）合金的基本结构2）掌握铁碳合金状态图，能简单分析不同状态时的组织变化 3）掌握钢的热处理工艺方法及其应用场合第二章铸造成形一、课程内容1．铸件成形理论基础2．造型方法3．铸造工艺分析4．特种铸造5．常用铸造方法的比较6．铸造新工艺新技术简介二、考核要点1．铸造生产的基本概念、工艺过程和特点2．合金流动性及其对铸件质量的影响，影响流动性的因素3．影响收缩的主要因素、缩孔的形成及其预防措施4．铸造内应力、变形和裂纹的形成及其防止5．各种造型方法的特点和应用6．铸造工艺图的制定7．铸件结构与铸造工艺的关系8．常用铸铁的类别、性能和应用9．熔模铸造的工艺过程及其特点适用场合10．金属型铸造的工艺过程及其特点适用场合11．压力铸造的工艺过程及其特点适用场合12．离心铸造的工艺过程及其特点适用场合14．各种铸造方法的比较三、考核要求：1．识记1）流动性的概念。

工程材料与机械制造基础第二版课后练习题含答案第一章金属材料选择题1.金属的基本结构单位是（）。

A. 原子 B. 分子 C. 离子 D. 高分子2.金属的导电性好，是因为（）。

A. 金属原子共用周围电子形成了一个电子云 B. 金属原子之间的原子序数很大 C. 金属原子之间的距离很远D. 金属原子的原子半径很大3.现代材料科学的研究表明，金属的显微结构主要包括（）两种结构。

A. 晶体和非晶体B. 多晶和单晶C. 非晶体和薄层结构D. 单晶和二晶轴4.在常温下铁、钨属于（）。

A. 非晶态材料 B. 晶态材料 C. 二相材料 D. 单晶体材料5.劈铅试验所测试的是材料（）。

A. 塑性 B. 韧性 C. 硬度 D. 强度简答题1.什么是金属材料？金属材料具有哪些特点？2.金属的结晶状态有哪些？请简述它们的特点。

3.介绍一下金属断裂的过程。

4.解释一下热处理和强化的含义。

答案选择题：1. A 2. A 3. B 4. B 5. D简答题：1.金属材料是一类以金属元素为主要组成成分的工程材料，具有一系列特点，如：密度大，强度高，塑性良好，导电导热性好等。

同时，也具有一些不足之处，如：易受腐蚀，疲劳寿命相对较短等。

2.金属的结晶状态主要有三种，分别为单晶、多晶以及非晶态。

单晶指的是具有完整晶格结构的材料，其具有优异的物理性能，但制造成本较高。

而多晶则指晶粒较小、有多个晶粒构成的材料。

这类材料具有低成本、高韧性等特点。

非晶态指材料的内部没有固定的原子排列方式，呈无序状态。

这类材料具有高强度、低应力腐蚀等特点。

3.金属断裂的过程主要包括两个阶段，分别为起始裂纹形成阶段和扩展裂纹阶段。

在起始裂纹形成阶段，由于外力作用，材料内部会出现微小的损伤，如缺陷、气孔等，这些损伤会在外力作用下产生应力集中。

当应力集中超过材料强度极限时，就会出现一条裂纹。

在扩展裂纹阶段，裂纹会不断扩大，细微损伤逐渐聚集，最终导致材料破裂。

工程材料基础第七章金属材料主要性能7-6名词解释晶格：表示原子排列规则的空间格子晶胞：组成晶格的最基本几何单位晶格常数：晶胞中各棱边长度（埃）晶粒：由一个晶核长成的小颗粒晶体晶界：晶粒与晶粒之间的界面过冷度：理论结晶温度与实际结晶温度之间的温度差，过冷现象：金属实际结晶温度一般低于他的理论结晶温度重结晶：把金属从一种固体晶态转变为另一种固体晶态的过程合金：以一种金属元素为基础，加入其他金属或非金属元素，经融合而形成具有金属特性的物质组元：组成合金的元素相：凡化学成分和晶格结构相同，并与其它界面分开的均匀组织固溶体：溶质原子溶入溶剂，晶格类型保持溶剂类型金属化合物：合金各组元之间发生化学作用形成的具有金属特征的新物质7-18铁碳图的应用1在铸造中应用（1）确定钢和铸铁浇铸温度（2）判断其流动性好坏和收缩大小2 在锻造中应用确保钢在奥氏体区适当温度范围内变形3 在热处理工艺依据7-30随着碳质量分数的增加，碳钢力学性能的变化？钢的特性主要取决于碳与铁含量的比重。

一般来说，碳含量越少，钢越柔韧，低于一定比例就变成生铁了，含量越高，同时柔韧度也随之降低，变得越来越脆。

其塑性降低，锻造性变差。

7-34牌号表示Q235AF 屈服强度数值为235Mpa的A级沸腾钢20：含碳量为0.2%的优质碳素结构钢45：含碳量为0.45%的优质碳素结构钢Q345：屈服强度为345Mpa的低合金高强度结构钢40cr：平均碳的质量分数为0.4%，铬的平均质量分数小于1.5%的合金结构钢10si2MnA：平均碳质量分数为0.1%，硅质量分数为2%，锰的质量分数小于1.5%的高级优质合金结构钢T10A：含碳量为1.0%的高级优质碳合金工具钢9SiCr：含碳量为0.9%硅，铬质量分数小于1.5%的合金工具钢W18Cr4V：含碳量大于1.0%,钨质量分数为18%,铬质量分数为4%，矾质量分数小于1.5%的合金工具钢12Cr18Ni9:含碳量为0.12%，铬质量分数为18%，镍质量分数为9%的不锈钢重点：过冷度越大，晶粒越细从内部看，结晶就是液体到固体的过程冲击韧性：金属抵抗冲击载荷的能力常见晶格：体心立方，面心立方，密排立方力学性能：强度，硬度，塑性和韧性工艺性能：锻造，铸造，焊接和热处理，切削加工性能晶粒粗细与冷却速度和孕育与否有关耐磨=硬度结晶过程=形核+长大液态金属结晶时，冷却速度越快，过冷度越大晶粒越多比较晶体和非晶体①均是固态结构②晶体原子按一定顺序呈有规则的排列，各项异性，非晶体检测无序③晶体具有一定熔点共析＞珠光体共晶＞莱氏体钢的热处理调质处理：淬火高温回火。

机械制造基础习题集答案第一部分工程材料及热处理一、填空题1．力学性能、物理性能、化学性能2．σb、σs、HB 或HRC、δ、φ、αk3．体心立方晶格、面心立方晶格、密排六方晶格4．体心立方、α、面心立方、γ、面心立方、γ、体心立方、δ5．晶核形成、晶核长大、同时进行6．平衡结晶温度、过冷7．平衡结晶温度与实际结晶温度、过冷度、△T8．自发形核、非自发行核、在液态金属中加入少量变质剂(孕育剂）作为人工晶核9．强度、硬度、塑性、韧性、增加冷却速度、变质处理、振动10. 两种或两种以上金属元素或金属元素与非金属元素、金属、组元11. 相同化学成分、相同晶体结构、界面12. 固溶体、金属化合物、机械混合物13. 强度、硬度、塑性和韧性14. 溶质原子、位错、位错15. Fe、C、铁素体F、奥氏体A、渗碳体Fe3C、珠光体P、莱氏体Ld16. 共析、铁素体F、渗碳体Fe3C、越好17。

（1）铁碳合金的固相线,也是莱氏体共晶转变线(2）珠光体共析转变线（3）奥氏体转变为铁素体的开始线（常称A3线）（4）碳在铁素体中的溶解度线18. 加热、保温、冷却、整体或表层的组织、性能19. 珠光体、组织越细20. 碳在α—Fe中的过饱和固溶体、-50℃-230℃、硬度很高21。

缓慢冷却、完全退火、等温退火、球化退火、扩散退火、细化晶粒、改善组织、消除内应力22. 快速连续冷却、马氏体23. 回、内应力、变形、开裂24. 淬火后所能达到的硬度值的大小、钢的含碳量25. 淬火、高温回火、综合机械26. （1)低碳钢、中碳钢、高碳钢、＜0.25%、0.25%—0.6%、＞0。

6%(2）结构钢、工具钢、特殊性能钢27. 合金结构钢、合金工具钢、特殊性能合金钢28。

灰口铸铁、白口铸铁、麻口铸铁29. 球化、孕育、铸造30. 高分子材料、无机非金属材料、复合材料31。

金属基体、树脂基、陶瓷基32. 机械零件丧失其规定功能二、判断题1.×2。

机械制造基础考研题库机械制造基础是机械工程专业学生必须掌握的一门课程，它涵盖了机械零件的制造工艺、材料选择、机械加工方法以及机械制造过程中的质量控制等多个方面。

以下是一份机械制造基础考研题库的示例内容：# 机械制造基础考研题库一、选择题1. 下列哪种材料通常用于制造承受高负荷的机械零件？A. 铸铁B. 铝合金C. 不锈钢D. 钛合金2. 在机械加工中，车削加工主要用于加工零件的哪种表面？A. 内孔B. 外圆C. 平面D. 螺纹3. 机械加工中的“三要素”指的是什么？A. 切削速度、进给量、切削深度B. 材料、工艺、设备C. 精度、表面粗糙度、生产率D. 机床、刀具、夹具二、填空题1. 机械加工中，_________是影响加工精度和表面粗糙度的主要因素之一。

2. 金属材料的_________是指材料在受到外力作用时，抵抗永久变形和断裂的能力。

3. 机械制造中，_________是保证零件加工质量的重要环节。

三、简答题1. 简述数控机床与传统机床相比有哪些优势？2. 描述一下机械加工中的热处理工艺及其作用。

四、计算题1. 假设一个直径为100mm的圆柱形零件需要进行车削加工，已知切削速度为120m/min，进给量为0.2mm/r，请计算加工该零件外圆所需的时间。

五、论述题1. 论述机械制造中的质量控制的重要性，并举例说明如何进行质量控制。

六、案例分析题1. 某机械加工厂在生产一批零件时发现加工后的零件尺寸不稳定，分析可能的原因，并提出改进措施。

请注意，以上内容仅为示例，实际的考研题库应包含更多详细的题目和答案解析，以满足不同考生的复习需求。

考生在复习时应注重理论与实践相结合，深入理解机械制造的基本原理和工艺流程。

同时，通过大量的练习题来提高解题能力和速度。

祝所有考生考研顺利！。

14、为什么铸造合金常选用接近共晶点的合金？为什么要进行压力加工的合金常选用单相固溶体成分的合金？近共晶点的合金熔点低，结晶范围小，铸造性能好。

单相固溶体成分的合金具有良好的塑性和小的变形抗力，可锻性好。

15、何谓α、γ、Fe3C、C、P、A、L d、（L d `）？它们的结构、组织形态、力学性能有何特点？α为铁素体，Fe3C为渗碳体，C为碳元素，P为珠光体，γ、A为奥氏体，L d为高莱氏体，（L d `）为低温莱氏体。

α为体心立方结构，溶碳量低，强度、硬度低，塑性、韧性好。

γ、A是碳在γ—Fe中形成的间隙固溶体，为面心立方结构，溶碳量较大，是高温组织，硬度较低，塑性较高，易于成形。

Fe3C是铁和碳的金属化合物，含碳量6.69%，硬度很高，脆性很大，塑性和韧性几乎为零。

P是铁素体与渗碳体的机械混合物，碳的分数为0.77%，具有良好的力学性能。

L d是奥氏体与渗碳体的机械混合物，（L d `）是珠光体与渗碳体的机械混合物，含碳量 4.3%，力学性能与渗碳体接近。

16、碳钢与铸铁两者的成分、组织和性能有何差别？并说明原因。

碳含量小于2.11%是碳钢，大于2.11%是铸铁；碳钢中的碳与铁以金属化合物的形式存在，而铸铁中的碳以游离石墨的形式存在；碳钢的力学性能较好，其硬度、强度随含碳量的增加而增加，塑性、韧性随含碳量的增加而下降，铸铁的力学性能取决于石墨的形状、大小及分布；铸铁的铸造性能优于碳钢；铸铁不能进行压力加工，其焊接性能远不及碳钢。

17、分析碳的质量分数分别为0.20%、0.60%、0.80%、1.0%的铁碳合金从液态缓慢冷至室温时的结晶过程和室温组织。

指出这四种成分组织与性能的区别。

碳的质量分数为0.20%、0.60%的铁碳合金均属于亚共析钢，从液态缓慢冷至室温时的结晶过程为：经过AC线时从液态中结晶出A，经过AE线时全部结晶为A，经过GS线时由于贫碳有F析出，经过PSK线时剩余的A转变为P，室温组织为P+F。

工程材料与机械制造基础复习题（参考）《机械制造基础》复习题1.材料的塑性是什么？塑性的两个指标是什么？如何用公式表示？试着描述塑性的两个功能。

答：塑性是指金属材料在外力作用下，产生永久变形而不致引起断裂的性能。

指标：伸长率δ和断面收缩率ψ。

公式表示δ=(l1-l0)/l0*100%ψ=(f0-f1)/f0*100%式中l0―试样原始长度l1―试样拉断后的长度f0―试样原始横截面积f1试样拉断后的横截面积作用：1、方便加工2、提高材料的可靠性2.描述以下机械性能指标的名称、单位和含义：？Bs0.2,?? 1.k、指出哪些指标是动载荷下的力学性能，哪些指标是静载荷下的力学性能。

答：δb抗拉强度，单位mpa，指金属材料拉断前所能承受的最大应力。

δs屈服极限单位mpa，指出现明显塑性变形时的应力。

δδ零点二条件屈服强度单位mpa，指试样产生0.2%残余塑性变形时的应力值。

-1疲劳强度单位mpa，指最大应变力δmax低于某一值时，曲线与横坐标平线表示循环n可达到无穷大且试样仍未发生疲劳断裂时的交变应力值。

δ伸长单位：无δ=（l1-l0/l0）*100%，其中l1表示断裂后样品的长度，l0表示样品的原始长度ak冲击韧性单位j/cm指金属材料在冲击载荷作用下，抵抗断裂的能力。

动载荷下的力学性能：δ-1，ak静载荷下的机械性能：δb，δs，δ0.2二,δ3.从压头材料、形状、载荷大小、硬度值计算方法和应用等方面简要说明布氏硬度、洛氏硬度和显微硬度测量方法的特点。

答：布氏硬度：压头材料：淬火钢球或硬质合金球、形状：球形、载荷大小：3000kgf、硬度值计算方法：载荷除以压痕表面积的值、应用：铸铁、有色金属、低合金结构钢等毛坯材料。

洛氏硬度：压头材料：顶角120°的金刚石锥形压头，形状：锥形，载荷大小：75kg或150kg，硬度值计算方法：HRC=130-k/0.002，用途：淬火钢、调质钢等成品。

维氏硬度：压头材料：锥面夹角为136°的金刚石四棱锥体压头、形状：四棱锥体、载荷大小：一定载荷、硬度值计算方法：载荷除以压痕表面积的值、应用：从极软到极硬的薄片金属材料、表面淬硬层、渗碳层等。

机械制造基础课后习题参考答案模块1-9北邮一、名词解释固溶体:合金结晶时，组元之间相互溶解所形成固相的晶体结构与组成合金的某一组元相同，这种固体称为固溶体淬透性：钢淬火时获得马氏体的能力。

时效强化：固溶处理后铝合金的强度和硬度随时间变化而发生显著提高的现象。

临界冷却速度：钢淬火时获得完全马氏体的最低冷却速度。

共晶转变：指具有一定成分的液态合金，在一定温度下，同时结晶出两种不同的固相的转变。

固溶强化：因溶质原子溶入而使固溶体的强度和硬度升高的现象。

残余奥氏体：指淬火后尚未转变，被迫保留下来的奥氏体。

调质处理：指淬火及高温回火的热处理工艺。

过冷奥氏体：将钢奥氏体化后冷却至A1温度之下尚未分解的奥氏体。

二、判断题1-10：错、错、对、错、对、错、对、错、对、错11-20：对、错、对、对、错、对、错、错、错、对21-28：错、对、错、错、对、对、对、对三、选择题1-5： D、B、C、A、A6-10： D、B、C、C、D11-15： C、A、A、 C、 D16-18： B、A、 C四、简答题1、答：当过共析钢中出现网状渗碳体时，会使其硬度增加切削加工性能变差，此时可采用正火或球化退火的方式来改善其切削加工性能。

2、答：T12钢误当作45钢进行完全退火后，其得到的组织为珠光体加上网状二次渗碳体并不同而不同。

首先是利用物理方法、化学方法或物理化学方法进行精选原料，并根据需要与否，对原料进行预烧以改变原料的结晶状态及物理性能，利于破碎、造粒。

然后将破碎、造粒的原料按不同的成形方法要求配制成供成形用的坯料（如浆料、可塑泥团、压制粉料）。

坯体成形：陶究制品种类繁多，形状、规格、大小不一，应该正确选择合理的成形方法以满足不同制品的要求。

选择成形方法时可以从以下几方面考虑：（1）坯料的性能。

（2）制品的形状、大小和薄厚。

（3）制品的产量和质量要求。

（4）其他。

坯体的后处理成形后的坯体经适当的干燥后，先对其施釉（有浸釉、淋釉、喷釉等方法），再经烧制后得到陶瓷制品。

机械制造技术基础习题一一、判断题1。

制造系统是一个将生产要素转变成离散型产品的输入输出系统。

2。

采用成组技术后，工装系数可以大大提高。

3。

”大批量生产"（Mass Production）生产方式形成于19世纪.4. 多品种、中小批量生产日渐成为制造业的主流生产方式.5. "批量法则”当今已不适用.6. 在产品设计中应用成组技术可以大大减小新设计的工作量.7. 设计标准化是工艺标准化的前提。

8。

CIMS是一种制造哲理。

9。

网络与数据库是CIMS功能模型中不可缺少的组成部分.10。

实施并行工程必须具备由计算机、网络、数据库等组成的通讯基础设施。

11. 实现CIMS的技术方案中，开放系指选用标准化设备。

12。

虚拟企业是指已采用虚拟制造技术的企业。

二、分析题1. 制造业在国民经济中的地位和作用。

2。

新产品开发的重要性。

3。

制造过程与技术。

4。

有人讲”成组技术是现代制造技术的一个重要理论基础”，如何理解这句话？机械制造技术基础习题二一、判断题1.电火花线切割采用细金属丝作电极.（)2。

电解加工可以加工任何高硬度的金属材料和非金属材料.（）3。

激光焊接可以用于金属和非金属之间的焊接。

（）4. 电子束加工可以在大气中进行。

（ ）5.采用超声复合加工可显著提高加工效率。

（ )二简答题1. 何谓加工中心？利用加工中心如何加工曲面?2. 简述电火花加工、电解加工、激光加工和超声波加工的表面成形原理和应用范围。

3。

已知一外圆车刀切削部分的主要几何角度为： 150=γ、8'00==αα、75=r k 、 15'=r k 、5-=s λ。

试绘出该刀具切削部分的工作图。

4。

刀具的工作角度和标注角度有什么区别？ 影响刀具工作角度的主要因素有哪些?试举例说明。

5。

何谓顺铣？何谓逆铣？画图说明。

6. 刀具的前角、后角、主偏角、副偏角、刃倾角各有何作用？如何选用合理的刀具切削角度？7。

何谓基准？试分析下列零件的有关基准：（1）图1所示齿轮的设计基准和装配基准，滚切齿形时的定位基准和测量基准。