工程材料及机械制造基础复习(工程材料)
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《工程材料及机械制造基础》复习思考题(Ⅰ)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,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“刃型位错”。
单晶体:如果一块晶体,其部的晶格位向完全一致,则称这块晶体为单晶体。
多晶体:由多种晶粒组成的晶体结构称为“多晶体”。
过冷度:实际结晶温度与理论结晶温度之差称为过冷度。
自发形核:在一定条件下,从液态金属中直接产生,原子呈规则排列的结晶核心。
非自发形核:是液态金属依附在一些未溶颗粒表面所形成的晶核。
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,这种处理方法即为变质处理。
变质剂:在浇注前所加入的难熔杂质称为变质剂。
2.常见的金属晶体结构有哪几种?α-Fe 、γ- Fe 、Al 、Cu 、Ni 、 Pb 、 Cr 、V 、Mg、Zn 各属何种晶体结构?答:常见金属晶体结构:体心立方晶格、面心立方晶格、密排六方晶格;α-Fe、Cr、V属于体心立方晶格;γ-Fe 、Al、Cu、Ni、Pb属于面心立方晶格;Mg、Zn属于密排六方晶格;3.配位数和致密度可以用来说明哪些问题?答:用来说明晶体中原子排列的紧密程度。
工程材料及机械制造基础工程材料及机械制造基础随着工业化进程的加快,机械制造产业成为了产业结构调整和经济转型的重要部分。
而机械制造又离不开工程材料的选用和应用,因此,熟悉工程材料及机械制造基础知识,对机械制造从业者至关重要。
一、工程材料1. 金属材料金属材料是指以金属元素或其合金为主要成分和基体组成的材料。
金属材料具有导电性好、热导率高、强度高、耐磨损、耐腐蚀等特点,因此在机械制造中被广泛应用。
常用金属材料有钢、铜、铝、镁、锌等。
2. 非金属材料非金属材料是指一类不含金属或含金属量较低的材料。
常用的有陶瓷材料、高分子材料和复合材料。
其中,陶瓷材料通常用于高温炉具和电子产品;高分子材料适用于制作塑料制品、橡胶制品和纺织品等;复合材料在航空、航天、汽车等领域有广泛应用。
二、机械制造基础1. 机械制造方法常见的机械制造方法有车、铣、钻、刨、磨、冲压、焊接、锻造等。
各种机械制造方法的应用根据具体工艺之间的关系进行设计和选择。
2. 机械制造技术机械制造技术是指制造加工过程中使用的各种技术和方法,包括材料加工技术、生产加工技术、制造技术等。
其中,材料加工技术包括金属材料的锻造、挤压、模锻等方法,非金属材料的成型、压缩、挤压、拉伸等方法;生产加工技术包括车床加工、铣床加工、磨床加工等;制造技术则包括设计、加工、质量控制等。
3. 机械制造质量控制机械制造质量控制是保证机械制造品质的关键要素。
质量控制主要通过检测、检验等方式实现。
检测是检查组件、零件尺寸、外形、材料、硬度等,以记录分析;检验是通过材料检验、件检验、总体检验等方式,按照规定质量要求,分析原因,以实现优质机械制造。
三、结语工程材料和机械制造基础是机械制造产业不可或缺的组成部分,掌握了这些基础知识,能够实现从材料的选择、到机械制造过程中的技术选择、生产、质量控制,以及最终出厂的检查等各个环节的全掌控。
因此,各个从业者在实践中深入理解和应用这些知识,是非常必要的。
《工程材料与机械制造基础》课程(工程材料及成形部分)学习要点教材:《现代工程材料成形与机械制造基础》(上册)孙康宁、张景德主编,高等教育出版社,第2版工程材料与机械制造基础(课程)是一门重要的工科大平台课,是工科各专业了解本专业以外工程知识的主要来源。
由于涉及知识面宽,基本概念多,各部分内容联系相对松散,有些同学学习初期感觉有一定的难度,为此建议同学们学习时注意掌握以下基本概念、基本要求和知识要点,并深入理解各部分之间的联系,包括材料与成形工艺之间的联系,成分、结构、性能、工艺之间的联系,各成形工艺之间的联系等等。
第一章绪论材料制造材料的发展趋势制造技术发展趋势第二章材料的力学性能基本概念力学性能:强度、塑性、硬度、冲击韧度、断裂韧性、疲劳强度及其衡量指标材料学基础:材料结构(晶体、非晶体)性能、成分、工艺与结构之间关系晶体点阵、晶胞、晶格常数体心立方晶体结构(bcc)面心立方晶体结构(fcc)密排六方晶体结构(hcp)晶体缺陷结晶:过冷度同素异构转变合金的相与相结构、组织相结构:固溶体、金属化合物铁碳合金的相结构:固溶体(铁素体、奥氏体),金属化合物:(渗碳体)组织(机械混合物):珠光体、莱氏体冷却曲线!相图!!(点线面、用途)会画会填图,会分析,要背过。
共析钢、亚共析钢、过共析钢共晶白口铸铁、亚共晶白口铸铁、过共晶白口铸铁工程材料的分类、编号及用途:钢铁、有色金属选材的基本原则第三章热处理与表面工程技术材料改性、目的、方法;什么是热处理?分析共析钢在加热和冷却时的组织及性能转变;最常用的热处理工艺(退火、正火、淬火、回火)特点及选用。
什么是马氏体?什么是过冷奥氏体?什么是表面淬火与化学热处理,工艺特点?淬火后材料强度硬度一定会增强吗?玻璃钢化机理是什么?什么是表面工程技术,主要技术分类?常见表面工程技术有哪些?第四章液态成形弄懂以下基本概念及基础知识:什么是液态成形?液态成形的特点?何为金属铸造(砂型铸造, 特种铸造)?一、砂型铸造(弄清楚零件、铸件、毛坯、木模、混砂、芯子、造型、型腔、分型面、合箱、浇注、清砂之间的关系)1. 充型能力流动性螺旋试样影响流动性因素: 成分浇注条件(温度压力) 铸型特性(铸型材料结构)2. 凝固逐层凝固体积凝固中间凝固影响凝固因素: 合金成分、组织、冷却方式(温度梯度)3 合金收缩性液态收缩凝固收缩固态收缩影响因素:成分、温度、铸型条件等收缩造成缺陷:(1)缩孔缩松顺序凝固冒口冷铁逐层凝固体积凝固(2)铸造应力、变形和裂纹热应力、机械应力,同时凝固原则(3)合金的吸气性及气孔、析出性气孔、侵入性气孔、反应性气孔4.常用铸造合金的铸造性能特点(铸铁铸钢有色金属)5.砂型铸造常见缺陷(缩孔缩松浇不足冷隔应力变形气孔等)二、特种铸造1.金属型铸造工艺特点2.溶模铸造及工艺特点3.压力铸造及工艺特点4.低压铸造及工艺特点5.离心铸造及工艺特点6.消失模铸造及工艺特点铸造方法选择三、铸件结构工艺性(要求:根据图纸会判断结构设计是否合理!)1.铸件结构应利于避免或减少铸件缺陷2.铸件结构应利于简化铸造工艺3.铸件结构要便于后续加工第五章塑性成形技术1.弄懂以下基本概念及基础知识:什么是塑性成形,基本要素是什么?与液态成形相比有何不同?常见塑性成形方法: 锻造、冲压、挤压、轧制、拉拔压力加工(挤压、轧制、拉拔): 靠孔型获得所需截面型材塑性变形的机制(晶内变形+晶间变形)晶内变形(滑移+孪生) 晶间变形(滑移+转动)(1)变形引起的性能变化及相关概念:加工硬化: 强度、硬度提高,但塑性、韧性下降回复(及特点): T回=(0.25-0.3)T熔(K)再结晶(及特点): T再=0.4T熔(K)冷变形、热变形、温变形(2)变形引起的组织变化及相关概念:晶粒细化、锻造流线(锻造纤维组织)、变形程度、锻造比变形程度、锻造比、锻造流线关系(锻造比衡量变形程度大小,变形程度越大,锻造流线越显著)锻造流线对性能的影响,锻造流线如何利用?(3)最小阻力定律及应用体积不变条件(定律)及应用(4)材料的塑性成形性(可锻性)衡量可锻性指标:变形抗力、塑性影响因素:成分、组织、温度、变形速度、应力状态2.金属塑性成形方法基本概念与基础知识锻造?自由锻?模锻?板料冲压?冲裁?落料?冲孔?变形工序?拉伸?弯曲?翻边?胀型?(1)自由锻基本工序:镦粗、拔长、冲孔各有何特点?自由锻工艺规程:锻件图(加工余量、锻造公差、余块)、锻造成形工艺方案、计算毛坯重量和尺寸、确定锻造温度范围、制订自由锻工艺规程卡。
精品文档《工程材料及机械制造基础》复习要点《工程材料》部分第一章:1、掌握强度、硬度、塑性、韧性等静载下的机械性能指标的含义、表达符号、用途。
2、对金属材料的工艺性能(铸造性能、塑性成形性能、焊接性能、切削加工性能、热处理工艺性能)有所了解。
第二章:1、熟悉三种典型的晶格类型,掌握常见金属的晶格类型。
2、熟悉晶格缺陷类型及其对金属性能的影响。
3、掌握结晶的概念、条件、晶粒大小的控制措施。
4、了解同素异构现象。
第三章:1、了解单晶体塑性变形的形式,掌握滑移面、滑移方向、滑移系的概念。
2、掌握冷变形强化(加工硬化)对金属性能的影响及其在实际中应用。
3、熟悉塑性变形后金属加热时的组织变化规律,会分析实例。
(再结晶温度与再结晶退火温度)4、了解冷、热变形的概念。
第四章:(重点)1、合金、组元、固溶体、化合物、相、组织组成物的概精品文档念。
2、熟悉相图建立的方法,会分析简单的二元相图。
第五章:(重点)1、掌握铁碳合金相图的构成:各点、线、区的含义。
2、掌握典型成分的结晶过程及其室温下的组织,并且能利用杠杆定律计算其组成相和组织组成物的相对量3、掌握铁碳合金随成分变化其机械性能的变化规律。
4、掌握常见碳素钢种的分类、成分、牌号及用途。
第六章:(重点)1、掌握热处理的奥氏体化过程,重点掌握钢的冷却过程及转变产物。
2、熟悉四种常见热处理(淬火及回火)的加热、冷却规范;各自目的及用途。
第七章:(重点)1、掌握合金元素在钢中的作用(对相图、热处理工艺、钢的力学性能的影响)。
2、重点掌握合金钢的分类及各类合金钢牌号的编制规则,它们各自的最终热处理方法和用途。
第八章:1、掌握灰口铸铁中石墨化的过程、石墨存在的形态及其对铸铁性能的影响。
2、掌握常用灰口铸铁的种类、牌号、性能特点及用途(HT、精品文档QT、 KT、RUT)。
《材料成型工艺基础》部分铸造、锻压、焊接加工工艺的特点、基本方法。
基本概念:铸造性能(铸造缺陷)、流动性、收缩性、充型能力;塑性成型性能;焊接性、焊接冶金过程、焊接热循环、焊接接头的组成及各部分的组织和性能、电焊条等基础知识。
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。
1.在切削过程中,工件上形成的三种面错误的是(D)A 待加工表面 B已加工表面 C过渡表面 D外曲面2.下列在切削层的第二形变区最明显的特点是(B)A 挤压、摩擦 B大量的切削热 C足够的切削力 D 塑形变量3.计算机辅助制造简称是(CAM)4. 金属晶体结构类型很多(长方形面体)不属于常见类型5. 从晶格中选取一个能完全反映晶格排列特征的最基本的几何单元为(B)A.晶格 B晶胞 C晶体 D晶粒6. 下面叙述错误的是(D)A 在极其缓慢冷却的条件下测得的结晶温度称为理论结晶温度B 在实际冷却条件下测得的结晶温度称为实际结晶温度C 实际结晶温度总是低于理论结晶温度的现象称为过冷D 金属液体的冷却速度越小,过冷度越大7. 下面叙述不正确的(BC)A 铁素体是碳溶于а—Fe所形成的间隙固溶体用符号F表示B 奥氏体是碳溶于в—Fe所形成的间隙固溶体,用符号A表示C 奥氏体的溶碳能力比铁素体小得多D 随着温度的下降,奥氏体的溶碳能力逐渐减小8. 市场上购买的水果刀在沸炉中加热到230摄氏度,将水果到从炉中取出在室温下慢慢冷却,请问水果到再切水果时刀口(D)A 变硬B 变软C 刃口变锋利D 刃口变钝9 . 下面叙述错误的是(C)A 常用的淬火介质是水和油B 水的特点是冷却能力大,易于使工件淬硬C 油主要作为碳钢工件的冷却介质D 油的特点是冷却能力较低10. (A)钢是常用的何健弹簧钢广泛用于制造机车、汽车、拖拉机上的减震板簧、螺旋板簧。
A 60SiMnB 18Cr2Ni4WAC 40MnVBD GCr1511. 在冲压的基本工序中(A)是利用冲横将板料封闭的轮廓与柸料分离的冲压A 冲载 B弯曲 C 拉深 D 冲横12. 关于电焊说法不正确的是(B)A 焊缝的强度高于材料本身B 在焊接是局部涂抹焊膏C 在氧焊时使用保护气体D 太硬的工件应先加工局部,再保证焊透13. 下面哪种不是测量误差的分类(B)A 系统误差B 人员误差C 随机误差D 粗大误差14 . 下面叙述不正确的是(C)A 最小区域法实质是最小条件的具体体现B 评定形状误差时,理想要素的位置应符合最小条件,以便得到唯一的最小误差值C 最小条件是指被测实际要素对其理想要素的最小动量D 最小条件是评定形状误差的基本原则15. 关于形状误差的检测不正确的是(D)A 检测直线度误差,一般采用与“理想要素比较原则”B 较小平面可采用平晶干涉法测量C 圆度误差可用圆度仪、光学分度头和坐标测量装置测量D 对被测零件的若干个界面进行测量,取其中最小的误差值作为该零件的圆度误差16. 在齿轮计算中,通常的直径指(A)A分度圆直径 B 齿顶圆直径 C 齿根圆直径D 轴孔直径17.下列叙述不正确的是(D)A 基准应由基准实际要素根据最小条件建立B 实际上测量位置误差是常常采用模拟法来体现基准C 如果基准实际要素具有足够的形状精度时,可直接作为基准D 基准实际要素与模拟基准接触时,能形成“稳定接触”,不可能形成“非稳定接触”18.位置误差的检测不包括(D)A 平行度误差的检测B垂直误差的检测 C 对称度误差的检测 D 平面度误差的检测19.跳动误差的检测不包括(D)A 径向圆跳动 B端面圆跳动 C径向全跳动D端面半跳动20.下列说法中错误的是(C)A 在横向进给中,当切断工件时,进给量f增大时,u值增大B 纵向进给中,进给两f越大,工件直径Dv越小,工作角度变化值越大C 用干确定刀具角度的坐标系有两类:静态参考系和动态参考系D 刀头的剐切削刃影响己加工表面粗糙度的大小21. 由于切削力波动很大而得到工件表面粗糙度较大的切削类型为(D)A 带状切削B 挤裂切削C 单元切削D 崩碎切削22. 关于切削温度的说法错误的是(C)A 大量的切削热是切削温度升高B 切削温度能改变工件材料的性能C 不影响工件的加工精度和已加工表面质量等D 切削温度影响刀具磨损和积屑瘤的形成与消退23.下列说法错误的是(D)A主运动是直接切除工件的切削层,使之转变为切削,从而形成工件新表面的运动、B 切削速度是指切削加工时,切削刃上选定点相对于工件主运动的速度C 进给运动是指不断把切削层投入切削,以逐渐切出整个工件表面的运动D进给量是指刀具在切削中移动的距离24.机床类别仪代号错误的是(D)A 螺纹加工机床SB 铣床XC 切断机床GD 齿加工机床C25.根据用途,下列说法中错误的是(B)A 车床既能加工外径,又能加工端面B 牛头刨只能加工平面C 铣床除能加工端面和键槽外,还可以加工外径D 磨床既能加工外径又能加工平面26. 关于特种加工的说法错误的是(A)A特种加工是指直接利用电能、光能重力势能化学能和电化学能等进行除去材料的加工方法总称B 电火花加工速度慢,适应于加工模具和难加工材料C 电解加工是种用金属在电解液中产生阳极溶解的原理将工件加工成形D 电子束加工在真空条件下进行27. 下列说法不正确的是(B)A 在车削外圈时,工件的旋转运动是主运动B 进给运动的速度较低,但消耗的功率大C 进给运动可以是连续的,也可以是断续的D 进给运动的形式可以是直线运动,旋转运动或两者的组合28. 下列关于切削热的说法中错误的是(D)A 切削热来自于切削区域的三个变形去B 切削塑材料材料时,切削热主要来源于金属切削层的塑性变和切削与刀具前刀具的摩擦C 切削热分别由切削、工件刀具和磨损介质传导出去D 切削热各部分传出热量的比例与工件材料刀具材料以及加工方式是否相同无关29. 关于刀具的耐用度的说法正确的是(BCD)A 刀具耐用度是指刀具由刃磨后开始切削,一直到磨损量达到刀具的磨钝标准所经过的总切削时间,单位一般为秒B 刀具耐用度反应了刀具磨损的快慢程度,刀具耐用度高,表明刀具的磨损速度慢,反之,则表明刀具的磨损速度快C 影响刀具温度和刀具磨损的因素都影响刀具耐用度D 切削用量中切削速度对刀具耐用度的影响最大30. 下列说法中正确的是( B )A. 在机床的型号编制中,如果某类机床仅有某种通用特性,而无普通型者,通用特性代号仍需表示。
机械制造基础复习大纲1 机械工程材料分为哪两类。
金属材料,非金属材料2 金属材料分为哪两类。
钢铁材料和有色金属3 金属材料的性能包含哪两类;使用性能包含什么;工艺性能呢?使用性能和工艺性能使用性能包括物理性能(如比重、熔点、导电性、导热性、热膨胀性、磁性等),化学性能(耐用腐蚀性、抗氧化性),力学性能也叫机械性能.包括铸造性能、锻造性能、焊接性能、冲压性能、切削加工性能和热处理工艺性能等。
4 金属材料的力学性能指标有哪些?什么区别?代表性各自如何?主要有强度、塑性、硬度、冲击韧度和疲劳强度等。
强度指材料抵抗塑性变形和断裂的能力。
塑性是材料在静载荷作用下产生塑性变形而不破坏的能力。
评定指标是伸长率和断面收缩率。
硬度指金属材料抵抗外物压入其表面的能力,也是衡量金属材料软硬程度的一种力学性能指标。
指金属材料抵抗冲击负荷的能力,可用摆锤冲击试验机来测定金属材料的冲击值。
疲劳强度—机械零件在周期性或非周期性动载荷(称为疲劳载荷)的作用下工作发生断裂时的应力,用表示。
5 拉伸试验的曲线?结论?什么材料没有明显的屈服现象?1、oe段:弹性变形阶段2、es段:塑性变形阶段3、S点:屈服点4、b点:出现缩颈现象,拉伸力达到最大值,试样即将断裂。
脆性材料6 布氏硬度等适用性如何?(1)测量值较准确,重复性好,可测组织不均匀材料(铸铁)(2)可测的硬度值不高(3)不测试成品与薄件(4)测量费时,效率低7 金属的三典型晶体结构是什么。
8 合金的晶体结构类型有哪些?性能各自如何?根据合金中各组元之间结合方式的不同,合金的组织可分为固溶体.金属化合物和混合物三类。
强度硬度较高,熔点较低9 纯金属结晶为什么要过冷?过冷度和什么有关?结晶的微观过程是怎样的?金属由液态转变为固态晶体的过程称为结晶。
结晶过程是金属内的原子从液态的无序的混乱排列转变成固态的有规律排列。
经历了形核——长大——形核——长大... 的过程。
晶核形成:自发形核与非自发形核晶核长大:金属液中的原子不断向晶核表面迁移,使晶核不断长大,与此同时,不断有新的晶核产生并长大,直至金属液全部消失。
工程材料及机械制造基础工程材料及机械制造基础是机械制造领域的核心知识,它包括了工程材料的基础知识以及机械制造方面的相关技术。
工程材料的选择和机械制造的工艺直接影响着机械产品的质量和性能。
因此,掌握工程材料及机械制造基础知识对于机械相关专业的学生来说至关重要。
本文将介绍工程材料及机械制造基础的一些重要知识点,供读者参考和学习。
一、工程材料工程材料是指在机械制造、建筑、化工、航空航天等工程领域中使用的材料。
工程材料的种类很多,涵盖了金属材料、非金属材料和复合材料等多种类型。
其中,金属材料是最常用的一种工程材料,由于其在强度、重量比等方面的优势,在机械制造行业中被广泛应用。
1. 金属材料金属材料是机械制造中最基础、最重要的材料之一。
金属材料的强度、耐磨性、耐腐蚀性等性能决定了机械产品的使用寿命和性能。
常用的金属材料有铁、钢、铜、铝、锌、镁、钛等。
其中,铁和钢是最常用的材料,它们在制造汽车、火车、船舶、建筑等方面有着广泛的应用。
2. 非金属材料非金属材料是指不包含金属元素的材料,如陶瓷、玻璃、橡胶、塑料等。
这些材料常被用于制造密封件、冷却系统、耐高温、耐低温、耐腐蚀等零部件。
非金属材料通常具有轻便、耐磨、耐腐蚀等特点。
3. 复合材料复合材料是由两种或两种以上材料组合而成的材料,具有单一材料所不具备的性能。
复合材料常用于制造高强度、高硬度、高温耐性、耐腐蚀、轻便等零部件。
常见的复合材料有碳纤维复合材料和玻璃纤维复合材料等。
二、机械制造机械制造是制造机器和设备的生产过程,它包括了机械零部件的加工技术、机械产品的设计和制造等方面。
机械制造在现代工业中发挥着至关重要的作用。
下面将介绍机械制造中的一些常见工艺和技术。
1. 压力加工压力加工是指通过施加力量使材料发生形变和变形的加工过程,包括了锻造、拉伸、挤压、压缩等多种工艺。
压力加工能够提高材料的韧性和强度,契合精度提高,可用于制造齿轮、轴等机械零部件。
2. 切削加工切削加工是指通过旋转或移动刀具来削除工件材料的加工工艺。
《机械制造基础》复习题第一篇工程材料一、填空题、金属材料的机械性能主要包括 强度 、 塑性 、 硬度 、 冲击韧性 、 疲劳强度 。
、金属材料的常用的强度指标主要有 屈服强度σ 和 抗拉强度σ 。
、强度是指金属材料在静态载荷作用下,抵抗 变形 和 断裂 的能力。
、金属材料的塑性指标主要有 伸长率δ 和 断面收缩率ψ 两种。
、金属材料的强度和塑性一般可通过 拉伸 试验来测定。
、常用的硬度测量方法有 布氏硬度 、 洛氏硬度 、 维氏硬度 。
、常用的洛氏硬度测量标尺有 、 、 。
冲击韧性值常见的金属晶格类型有 体心立方 、 面心立方 、密排六方 。
控制金属结晶晶粒大小的方法有 增加过冷度、 变质处理 和 附加振动和搅拌 。
按照几何形态特征,晶体缺陷分 点缺陷 、 线缺陷、面缺陷 。
在铁碳合金相图上,按含碳量和室温平衡组织的不同 将铁碳合金分为六种,即 亚共析钢 、 共析钢 、 过共析钢 、 亚共晶白口铁 、 共晶白口铁 、 过共晶白口铁 。
奥氏体是碳在 γ 中的固溶体,它的晶体结构是 面心立方 。
铁素体是碳在 中的固溶体,它的晶体结构是 体心立方 。
各种热处理工艺过程都是由 加热 、 保温 、 冷却 三个阶段组成。
普通热处理分为 退火 、 正火 、 淬火 和 回火 。
钢的淬火方法包括 单液淬火 、 双液淬火 、 分级淬火 和 等温淬火 。
钢常用的回火方法有 高温回火 、 中温回火 和 低温回火 等。
常见钢的退火种类有 完全退火 、 球化退火 和 去应力退火 或低温退火 。
钢的淬硬性是指钢经过淬火后所能达到的最高硬度 ,它取决于 马氏体中碳的质量分数 。
二、选择题拉伸试验时,试样拉断前能承受的最大应力称为材料的( )。
屈服点 抗拉强度 弹性极限 疲劳极限锉刀的硬度测定,应用( )硬度测定法。
; ; ; 。
纯金属结晶时,冷却速度越快,则实际结晶温度将( )。
越高; 越低; 接近于理论结晶温度; 没有变化。
工程材料与机械制造基础复习题一、填空题1.典型金属的晶体结构有结构、结构和密排六方结构三种。
2.钎料的种类很多,根据钎料的熔点不同将钎焊分为钎焊和钎焊。
3.在自由锻锻件图中,锻件长度尺寸线上方标注460±15,锻件长度尺寸线下方标注410,则零件的长度尺寸为,锻件的基本尺寸为。
4.在车床上钻孔或在钻床上钻孔都容易产生,在随后的精加工中在床上的孔易修复。
5.切削用量包括、和背吃刀量三要素。
6.布氏硬度的实验条件为120 HBS10/1000,表示钢球直径为,力保持时间为。
7.焊条药皮起作用、作用和作用。
8.主运动是旋转运动的机床有、和钻床等。
9.软钎焊的熔点不超过450 ºC,焊后接头的强度较。
10.在焊接过程中,对焊件进行局部的不均匀的加热会产生焊接与。
11.前角分为前角、零前角和前角。
12.纯铁具有同素异构性,当加热到1394ºC时,将由晶格的铁转变为体心立方晶格的δ铁。
13.生产中常用的切削液可分为水溶液、和三类。
14.MG1432A的含义为最大磨削直径为mm,经过次重大设计改进的高精度万能外圆磨床。
15.在钻床上钻孔常出现引偏,在实际生产中常采用的措施是,,刃磨时,尽量将钻头的两个半锋角和两个主切削刃磨得完全相等。
16.合金是由两种或两种以上的金属或金属元素与非金属元素组成的具有特性的物质;组成合金的基本物质称为。
17.软钎焊的熔点不超过C,焊后接头的强度较。
18.刀具角度中影响径向分力F y最大的是角,因此车削细长轴时,为减少径向分力的作用,主偏角常采用75度或度。
19.E4303中,E代表,43代表。
20.焊条药皮起作用、作用和作用。
21.Q235A属于钢,45钢属于钢。
22.压板用于在机床工作台或夹具上夹紧工作,要求有较高强度,硬度和一定弹性,材料:45钢,热处理技术条件:淬火,回火,40~45HRC。
则其加工路线为:下料--正火--淬火,回火。
23.合金结晶形成固溶体时,会引起晶格畸变,使得合金的强度和硬度上升,和下降的现象称为固溶强化。
机械制造基础复习题第一篇工程材料一、填空题1、金属材料的机械性能主要包括强度、塑性、硬度、冲击韧性、疲劳强度 ;2、金属材料的常用的强度指标主要有屈服强度σs 和抗拉强度σb ;3、强度是指金属材料在静态载荷作用下,抵抗塑性变形和断裂的能力;4、金属材料的塑性指标主要有断后伸长率δ和断面收缩率ψ两种;5、金属材料的强度和塑性一般可通过拉伸试验来测定;6、常用的硬度测量方法有布氏硬度、洛氏硬度、维氏硬度;7、常用的洛氏硬度测量标尺有 HRA 、 HRB 、 HRC ;8、金属材料常用的冲击韧性指标是冲击韧性值a k;9.常见的金属晶格类型有体心立方、面心立方、密排六方;10.控制金属结晶晶粒大小的方法有增加过冷度、变质处理和附加振动和搅拌;11.按照几何形态特征,晶体缺陷分点缺陷、线缺陷、面缺陷;12.在铁碳合金相图上,按含碳量和室温平衡组织的不同,将铁碳合金分为六种,即亚共析钢、共析钢、过共析钢、亚共晶白口铁、共晶白口铁、过共晶白口铁 ;13.奥氏体是碳在γ-Fe 中的固溶体,它的晶体结构是面心立方;14.铁素体是碳在α-Fe 中的固溶体,它的晶体结构是体心立方;15.各种热处理工艺过程都是由加热、保温、冷却三个阶段组成;16.普通热处理分为_ 退火、正火、_淬火_和回火;17.钢的淬火方法包括_单液淬火_、双液淬火 _、分级淬火 _和等温淬火;18.钢常用的回火方法有_高温回火_、_中温回火_和_低温回火_等;19.常见钢的退火种类有完全退火、_球化退火_和_去应力退火或低温退火_;20.钢的淬硬性是指钢经过淬火后所能达到的最高硬度 ,它取决于马氏体中碳的质量分数;二、选择题1.拉伸试验时,试样拉断前能承受的最大应力称为材料的B;A. 屈服点B. 抗拉强度C. 弹性极限D.疲劳极限2.锉刀的硬度测定,应用D硬度测定法;A.H B S;B.H B W;C.H R B;D.H R C;3.纯金属结晶时,冷却速度越快,则实际结晶温度将B;A.越高;B.越低;C.接近于理论结晶温度;D.没有变化;4.珠光体是一种D;A.单相固溶体;B.两相固溶体;C.铁与碳的化合物;D.都不对5.在金属晶体缺陷中,属于面缺陷的有C;A.间隙原子;B.位错 ,位移;C.晶界,亚晶界;D.缩孔,缩松;6.铁碳合金含碳量小于0.0218%是A,等于0.77%是C,大于 4.3%是BA.工业纯铁; B.过共晶白口铁; C.共析钢;D.亚共析钢7.低温莱氏体组织是一种 C ;A.固溶体 B.金属化合物 C.机械混合物 D.单相组织金属8.共析钢在奥氏体的连续冷却转变产物中,不可能出现的组织是 C ;A.珠光体 B.索氏体 C.贝氏体 D.马氏体9.完全退火不适用于 C ;A.亚共析钢 B.共析钢 C.过共析钢 D.所有钢种10.下列材料中,淬硬性高的是 A ;A.9SiCrB.45C.38CrMoAlD.Q215F11.在下列几种碳素钢中硬度最高的是D;A.20B.Q235-AC.45D.T1212.正火是将钢加热到一定温度,保温一定时间,然后 B ;A.随炉冷却B.在空气中冷却C.在油中冷却D.在水中冷却13.用T10钢制手工锯条其最终热处理为 C ;A.球化退火;B.调质;C.淬火加低温回火;D.表面淬火;14.高碳钢最佳切削性能的热处理工艺方法应是 B ;A.完全退火;B.球化退火;C.正火;D.淬火15.马氏体的硬度主要取决于 A ;A.含碳量;B.转变温度;C.临界冷却速度;D.转变时间;16.要提高15钢零件的表面硬度和耐磨性,可采用D热处理;A.正火;B.整体淬火;C.表面淬火;D.渗碳后淬火+低温回火;17.在制造45钢轴类零件的工艺路线中,调质处理应安排在B;A.机加工前;B.粗精加工之间;C.精加工后;D.难以确定;18.下列钢号中,C是合金渗碳钢, E是合金调质钢;A.20;B.65Mn;C.20CrMnTi;D.45E.40Cr;19.在下列四种钢中D钢的弹性最好,A钢的硬度最高, C钢的塑性最好;A.T12;B.T8;C.20;D.65Mn;20.对于形状简单的碳钢件进行淬火时,应采用 A ;A.水中淬火;B.油中淬火;C.盐水中淬火;D.碱溶液中淬火;三、判断题1.布氏硬度的压痕面积大,数据重复性好,用于测定成品件硬度;×2.脆性材料在发生破坏时,事先没有明显的塑性变形,突然断裂;√3.固溶强化是指因形成固溶体而引起合金强度、硬度升高的现象;√4.晶体缺陷会造成金属材料的强度和塑性降低;×5.液态金属凝固成固体的过程都称为结晶; ╳ ,固体改晶体;6.在其它条件相同时,铸成薄件的晶粒比厚件的晶粒更细;√7.珠光体、索氏体、托氏体都是由铁素体和渗碳体组成的机械混合物;√8.一般地说合金中的固溶体塑性较好,而合金中的化合物硬度较高;√9.表面淬火是通过改变金属材料表层的组织结构而改变材料性能的;√10.钢的球化退火是常用于结构钢的热处理方法; ╳ ,工具钢11.回火温度是决定淬火钢件回火后硬度的主要因素,与冷却速度无关;√12.淬透性好的钢淬火后硬度一定高,淬硬性高的钢淬透性一定好;×13.表面淬火件经淬火和低温回火后所获得的组织是回火托氏体; ×托氏体→马氏体14.T8钢是一种调质钢; ╳ ,工具钢15.由于T13钢中的含碳量比T8钢高,故前者的强度比后者高;×16.60S i2M n的淬硬性与60钢相同,故两者的淬透性也相同;×17.钢中碳的质量分数越高,则其淬火加热的温度便越高;×18.热处理不但可以改变零件的内部组织和性能,还可以改变零件的外形,因而淬火后的零件都会发生变形;×19.硫、磷是碳钢中的有害杂质,前者使钢产生“热脆”,后者使钢产生“冷脆”,所以两者的含量在钢中应严格控制;√20.G C r15是滚动轴承钢,主要是制造滚动轴承的内外圈,钢中含C r15%;×第二篇铸造加工一、填空题1、影响合金充型能力的因素很多,其中主要有化学成分、铸型的充填条件及浇注条件三个方面;2、在铸件内部或表面有大小不等的光滑孔洞的铸件缺陷被称为气孔;3、液态合金本身的流动能力,称为流动性;4、铸件各部分的壁厚差异过大时,在厚壁处易产生_缩孔_缺陷,铸件结构不合理,砂型和型芯退让性差易产生_裂纹_缺陷;5、影响铸铁石墨化的主要因素是化学成分和冷却速度;6、铸造内应力是产生变形和裂纹的基本原因;7、控制铸件凝固过程采取的工艺原则是同时凝固和顺序凝固;8、铸铁按照断口形貌可以分为白口铸铁、灰口铸铁、麻口铸铁等三大类;9、在铸造生产中所用的造型材料是由砂、_粘结剂_、水和__各种附加物_所组成的;10、在铸造生产中,金属液进行变质处理的目的是获得_细晶粒;11、可锻铸铁的组织为钢基体加_团絮状石墨;12、按模型特征分,常用的手工造型方法主要有整模造型、分模造型、假箱造型、活块造型、刮板造型、挖砂造型;13、型芯砂应满足的基本性能要求是足够的强度、耐火性、透气性、退让性、溃散性 ;14、浇注系统一般由四部分组成,即浇口杯、直浇道、横浇道、内浇道;二、选择题1、在铸造生产中,流动性较好的铸造合金 A ;A.结晶温度范围较小;B.结晶温度范围较大;C.结晶温度较高;D.结晶温度较低;2、在下列合金中,流动性最差的合金是 B ;A.灰铸铁B.铸钢C.铜合金D.铝合金3、浇注温度过高,会使铸件 D 的可能性增加;A.产生变形;B.产生冷隔;C.浇不足;D.产生缩孔;4、合金的流动性差,可能使铸件产生的缺陷是 C ;A、粘砂;B、偏析;C、冷隔;D、裂纹;5、碳的质量分数为4.30%的铁碳合金具有良好的 B ;A.可锻性;B.铸造性;C.焊接性;D.热处理性6、型砂中水分过多,会造成铸件产生 A ;A.气孔;B.缩孔;C.砂眼;D.热裂;7、型砂的耐火性差会造成铸件产生 B ;A气孔 B粘砂 C开裂 D冷隔8、在铸造生产的各种方法中,最基本的方法是 A ;A.砂型铸造;B.金属型铸造;C.离心铸造;D.熔模铸造9、最合适制造内腔形状复杂零件的方法是 A ;A、铸造;B、压力加工;C、焊接;D、切削加工;10、大型结构复杂的铸件唯一可适合的生产工艺是 A ;A.砂型铸造;B.离心铸造;C.压力铸造;D.熔模铸造11、砂型铸造中可铸造的材料是 AA、没有特别限制;B、有色金属为主;C 、以钢为主; D、仅限黑色金属;12、铸件的壁或肋的连接应采用 CA.锐角连接;B.直角连接;C.圆角连接;D.交叉连接;13、铸件上的大面积薄壁部分放在下箱主要是为了防止 AA.浇不足;B.夹砂;C.砂眼;D.错箱;14.灰铸铁的 B 性能与钢接近;A抗拉强度 B抗压强度 C塑性 D冲击韧度15、在铸铁的熔炼设备中,应用最为广泛的是 BA.电弧炉;B.冲天炉;C.工频炉;D.反射炉;16、可锻铸铁从性能上来分析应理解为 C ;A.锻造成形的铸铁B. 可以锻造的铸铁C.具有一定塑性和韧性的铸铁D. 上述说法都不对17、从灰口铁的牌号可看出它的 D 指标;A.硬度;B.韧性;C.塑性;D.强度;18.蠕墨铸铁的 C 明显低于球墨铸铁;A铸造性能 B导热性 C强度 D焊接性能19、为下列批量生产的零件选择毛坯:皮带轮应选 B ;A.锻件;B.铸件;C.焊接件;D.冲压件;20.柴油机曲轴宜采用 B 制作;AHT200 BQT800-2 CZG13-1 DKTH300-06三、判断题1、结晶温度间隔大的合金,越容易形成缩松;√2、产生缩孔的条件是铸件由表及里的逐层凝固; √3、液态金属充满铸型型腔获得形状完整、轮廓清晰铸件的能力称为合金的流动性;×4、在其它条件都相同的情况下,共晶成分的铁碳合金流动性最好,收缩也小;√5、浇不足是指液态金属汇合时熔合不良而在接头处产生缝隙或凹坑的现象;×6、铸件内部的气孔是铸件凝固收缩时,无液态金属补充造成的;×7、对铸件进行时效处理可以减小和消除铸造内应力;√8、确定铸件浇注位置时,铸件的重要表面应朝下或侧立;√9、设计铸件壁厚时,不能仅依靠增加厚度作为提高承载能力的唯一途径;√10、铸件的所有表面必须附加机械加工余量;×11、型芯都是用来形成铸件内部型腔的;×12、压力铸造是一种压力加工方法;×,压力加工改铸造加工13、离心铸造可获得双层金属的铸件;√14、压力铸造一般用于低熔点有色合金铸件的大量生产;√15、熔模铸造能生产出精度高,形状复杂的铸件;√16、可锻铸铁是由一定成分的白口铸铁经长时间高温石墨化退火得到;×17、球墨铸铁的力学性能可以通过热处理得到提高;√18、从蠕墨铸铁的牌号上可以看出其硬度和冲击韧性;×19、可段铸铁比灰铸铁有高得多的塑性,因而可以进行锻打;×20、球铁QT400—18表示其材料的最低抗拉强度为400Pa;×第三篇锻压加工一、填空题1、金属的塑性变形会导致其_强度_、硬度提高,_塑性_、韧性下降,这种现象称为加工硬化;2、在再结晶温度以下进行的变形称为_冷变形_;在再结晶温度以上进行的变形称为_热变形_;3、金属的可锻性通常用塑性和变形抗力来综合衡量;4、金属在加热时可能产生的缺陷有氧化、脱碳、过热、过烧;5、压力加工主要包括:自由锻、锤上模锻、轧制、挤压、拉拔、板料冲压等;6、自由锻工序可分为基本工序、辅助工序、精整工序三大类;7、锤上模锻的模镗一般分为制坯模镗_、模锻模镗_和切断模镗;8、板料冲压的基本工序按变形性质分为分离工序和变形工序;9、冲裁属于分离工序,包括冲孔和落料两种工序;10、加工弯曲工件时,应尽量使弯曲线与板料纤维方向垂直;11、按挤压压力方向和金属变形时的流动方向的相互关系,可将挤压分为正挤压、反挤压、复合挤压、径向挤压;二、选择题1.引起锻件晶粒粗大的主要原因之一是A ;A.过热;B.过烧;C.变形抗力大;D.塑性差;2、金属的锻造性是指金属材料锻造的难易程度,以下材料锻造性较差的是A ;A.含碳量较高的钢;B.纯金属;C.单相固溶体;D.组织均匀的低碳钢3、锤锻模的模块安装是CA.用螺栓螺帽固定;B.用铆钉固定;C.用楔铁燕尾固定;D.用销钉固定;4、锻件在加热过程中,若出现了D缺陷,则只能报废;A氧化B脱碳C过热D过烧5、自由锻件结构设计允许使用的结构是B ;A.锥度和斜面;B.敷料;C.相贯;D.肋板和凸台;6、下列冲压基本工序中,属于变形工序的是AA.拉深;B.落料;C.冲孔;D.切口;7、板料在冲压弯曲时,弯曲线应与板料的纤维方向A ;A.垂直;B.斜交;C.一致;D.随意;8、需多次拉深的工件,在多次拉深的中间应进行C ;A.球化退火;B.淬火;C.再结晶退火;D.渗碳;9、摩擦压力机上模锻的特点是B ;A.生产率高;B.承受偏心载荷能力差;C.滑块行程固定;D.导轨对滑块的导向精确;10、冲孔时,所取凸模刃口的尺寸应靠近孔的公差范围内的A ;A.最大极限尺寸;B.最小极限尺寸;C.基本尺寸;D.不限制;三、判断题1、锻件中的纤维组织导致其机械性能具有各向异性; √2、曲柄压力机的行程和压力都是可调节的×;3、金属在室温或室温以上的加工称为热加工; ×室温或室温以上→再结晶温度以上4、金属在室温或室温以下的塑性变形称为冷塑性变形; ×室温或室温以下→金属在再结晶温度以下5、压力加工对零件的机械性能也有所提高√6、胎膜锻造不需要专用的模锻设备√ ;7、终锻模镗应沿分模面设置飞边槽√;8、自由锻造能锻出很复杂的锻件×;9、拉拔只能制造电线类简单断面的线材×;10、连续模可以克服复合模上条料的定位误差×;第四篇焊接加工一、填空题1.焊接电弧由三部分组成,即阴极区、阳极区、弧柱区;2.直流弧焊机的输出端有正、负之分,焊接时电弧两端的极性不变;在正接中,焊件接弧焊机的_正极_,焊条接其_负极_;3.焊条焊芯的作用是_导电_和_填充焊缝金属_;4.电弧焊焊条按熔渣化学性质的不同,分为酸性焊条和碱性焊条;5.焊条药皮原料的种类有稳弧剂、造气剂、造渣剂、脱氧剂、合金剂、黏结剂等6.焊接接头中的热影响区包括熔合区、过热区、正火区、部分相变区;7.焊接变形的基本形式有收缩变形、角变形、弯曲变形、扭曲变形、波浪形变形;8.焊接变形的常用矫正方法是火焰加热矫正法、机械矫正法;9.减少焊接变形的措施有加裕量法、刚性固定法、反变形法、选择合理的焊接次序等;10.常用的电弧焊焊接方法有手工电弧焊、_埋弧焊_、_气体保护焊_等;11.气焊火焰可分为中性焰、氧化焰和碳化焰;12.按照接头形式电阻焊可分为三种,即点焊、缝焊和对焊;13.常用的焊接接头形式有对接接头、角接接头、搭接接头、 T形接头;14.常用的特种焊接方法有超声波焊、真空电子束焊、激光焊、等离子弧焊、爆炸焊等;15.难以进行气割的金属有铸铁、高碳钢、不锈钢、铜、铝等;二、选择题1.焊条药皮中加入淀粉和木屑的作用是C ;A.脱氧;B.造渣;C.造气;D.增加透气性2.焊接薄板时,为防止烧穿可采用D ;A.交流电源;B.直流正接;C.任意电源;D.直流反接3.在焊接接头中,综合性能最好的区域是C ;A.熔合区;B.过热区;C.正火区;D.部分相变区4.对铝合金最合适的焊接方法是CA.电阻焊B.电渣焊C.氩弧焊D.手工电弧焊5.闪光对焊的特点是 BA.焊接前先将被焊件接触B.焊接前把被焊件安装好并保持一定距离C.闪光对焊焊缝处很光滑D.只能焊接相同的材料6.与埋弧自动焊相比,手工电弧焊的突出优点在于C ;A.焊接后的变形小B.适用的焊件厚C.可焊的空间位置多D.焊接热影响区小7.容易获得良好焊缝成形的焊接位置是A ;A平焊 B立焊 C横焊 D仰焊8.焊接厚度大于40mm的大件,可采用 D 焊接方法;A焊条电弧焊B电阻焊 C钎焊 D电渣焊9.1mm钢板对接时,一般应采用C焊接方法;A埋弧焊 B电阻焊 C气焊 D电渣焊10.下列几种焊接方法中属于熔化焊的是 B ;A点焊 B气焊 C缝焊 D摩擦焊11.用气焊焊接低碳钢时应选用的焊接火焰是A ;A中性焰 B氧化焰 C碳化焰 D任意火焰12.具有良好的焊接性能的材料是A ;AQ195 BHT200 CT12A D9SiCr13、缝焊接头型式一般多采用D ;A.对接B.角接C.T字接D.搭接14.钢的焊接性常用评价指标是 C ;A.钢含碳量B.钢的合金元素含量C.钢的碳当量D.钢的合金元素总含量15.下列焊接质量检验方法,属于非破坏性检验的是B ;A.金相检验B.密封性检验C.拉伸试验D.断口检验三、判断题1. 焊接电弧中阳极区的温度最高,产生的热量最多;×2.交流电焊机的电弧稳定,焊接质量较好;×3.直流电弧阳极区和阴极区的温度是相等的;×4.电弧焊是利用化学反应热作为热源的;×5.焊接薄板时,为防止烧穿应采用直流反接法;∨6.碱性焊条一般采用直流反接法;∨7.碱性焊条比酸性焊条的抗裂性好;∨8.焊条受潮是焊缝产生气孔的原因之一; ∨9.焊条直径是指焊芯直径;∨10.焊接时,焊接电流过小易产生咬边和烧穿;×11. 焊缝集中布置能够减小热影响区,提高焊接质量;×12.焊接时,运条太慢容易产生未焊透;×13.气焊时多采用对接接头和角接接头;∨14.氩弧焊可以用于焊接不锈钢和耐热钢;∨15.焊接碳钢和低合金钢时,可以选择结构钢焊条∨16.钎焊的接头强度较高,成本低,用于精密仪表等的焊接;×17.气焊也是利用电弧热作为热源的;×18.焊补铸铁时,用冷焊法的焊补质量一般比热焊法好;×19.焊前预热的主要目的是为了防止产生偏析;×20.金属材料的碳当量越大,焊接性能越好;×。
《工程材料及机械制造基础》第一篇工程材料第一章金属力学性能与结构1、什么是金属材料的力学性能?包括那些内容?金属材料的力学性能:金属材料在外力作用下所表现出来的性能。
主要包括:弹性、塑性、强度、硬度、冲击韧性等。
2、拉伸实验可以测定那些性能?1、弹性强度(弹性极限)2、屈服强度(屈服极限)3、抗拉强度(强度极限)4、伸长率5、断面收缩率3、解释下列力学性能指标的含义:σb、σ、σ0.2、σ-1、δ、ψ、HBS、HBW、HBC。
sσb抗拉强度:指材料抗拉伸时断裂前承受的最大应力。
σs屈服强度:指材料产生屈服现象时的应力。
σ0.2:条件屈服强度。
σ-1疲劳强度:材料经交变应力无数次循环作用而不发生断裂的最大应力为材料的疲劳强度。
δ伸长率:试样拉断后标距增长量ΔL与原长L。
ψ断面收缩率:试样拉断后断口处横截面积的改变量与原始横截积之比。
HBS:用淬火钢球测量的布氏硬。
HBW:用硬质合金球测量的布氏硬。
HBC:使用顶角为120°的金刚石圆锥体试验的压头测量的洛氏硬度。
4、什么叫冲击韧性?冲击韧性:指金属材料抵抗冲击载荷而不破坏的能力。
5、什么叫疲劳强度?疲劳强度:材料经交变应力无数次循环作用而不发生断裂的最大应力为材料的疲劳强度。
6、有一紧固螺栓使用后发现有塑性变形,试分析材料的哪些性能指标达不到要求?σs屈服强度7、用含碳量0.45%的碳钢制造一种轴,零件图要求热处理后硬度达到220HBS~250HBS,实际热处理后测得硬度为22HRC,是否符合要求?8、选择下列材料的硬度测试方法?(1)调质钢;(2)手用钢锯条;(3)硬质合金刀片;(4)非铁金属;(5)铸铁件(1)调质钢——HRC;(2)手用钢锯条——HRA;(3)硬质合金刀片——HRA;(4)非铁金属——HRB、HBS;(5)铸铁件——HRS9、下列硬度标注方法是否正确?如何改正?(1)HBS210~HBS240;(2)450HBS~480HBS;(3)180HRC~210HRC;(4)HRC20~HRC25;(5)HBW150~HBW200 (1)210HBS~240HBS;(2)450HBS~480HBS;(3)180HBS~210HBS;(4) 20HRC~25HRC;(5) 150HBS~200HBS10、断裂韧度与其他常规力学性能指标的根本区别是什么?断裂韧度是衡量材料中存在缺陷时的力学性能指标,而其他常规力学性能指标是将材料内部看成处处均匀时衡量材料力学性能的指标。
第一章材料的种类与性能(P7)1、金属材料的使用性能包括哪些?力学性能、物理性能、化学性能等。
2、什么是金属的力学性能?它包括那些主要力学指标?金属材料的力学性能:金属材料在外力作用下所表现出来的与弹性和非弹性反应相关或涉及力与应变关系的性能。
主要包括:弹性、塑性、强度、硬度、冲击韧性等。
5、什么是蠕变和应力松弛?蠕变:金属在长时间恒温、恒应力作用下,发生缓慢塑性变形的现象。
应力松弛:承受弹性变形的零件,在工作过程中总变形量不变,但随时间的延长,工作应力逐渐衰减的现象。
6、金属腐蚀的方式主要有哪几种?金属防腐的方法有哪些?主要有化学腐蚀和电化学腐蚀。
防腐方法:1)改变金属的化学成分;2)通过覆盖法将金属同腐蚀介质隔离;3)改善腐蚀环境;4)阴极保护法。
第二章材料的组织结构(P26)2、金属的实际晶体中存在哪些晶体缺陷?它们对性能有什么影响?存在点缺陷、线缺陷和面缺陷。
使金属抵抗塑性变形的能力提高,从而使金属强度、硬度提高,但防腐蚀能力下降。
4、什么是固溶强化?造成固溶强化的原因是什么?固溶强化:因溶质原子的溶入引起合金强度、硬度升高的现象。
原因:固溶体中溶质原子的溶入引起晶格畸变,使晶体处于高能状态。
陶瓷的典型组织由哪几种组成?它们各具有什么作用?由晶体相、玻璃相和气相组成。
晶体相晶粒细小晶界面积大,材料强度大,空位和间隙原子可加速烧结时的的扩散,影响其物理性能;玻璃相起黏结分散的晶体相降低烧结温度,抑制晶体长大和充填空隙等作用;气相造成应力集中,降低强度、降低抗电击穿能力和透明度。
10、过冷度与冷却速度有何关系?它对金属结晶过程有何影响?对铸件晶粒大小有何影响?冷却速度越快过冷度越大,使晶核生长速度大于晶粒长大速度,铸件晶粒得到细化。
冷却速度小时,实际结晶温度与平衡温度趋于一致。
第三章金属热处理及表面改性(40)1、钢的热处理的基本原理是什么?其目的和作用是什么?钢的热处理是将钢在固态下、在一定的介质中施以不同的加热、保温和冷却来改变钢的组织,从而获得所需性能的一种工艺。
工程材料及机械制造基础复习(Ⅰ)——工程材料工程材料1.1 材料的力学性能1.2.1 金属的晶体结构(1)基本概念①晶体与非晶体:两者的主要区别是:a.晶体中原子(或分子)按一定的几何规律作周期的重复排列;b.晶体具有固定的熔点;c.晶体具有各向异性。
②晶格;为了便于表明晶体内部的原子排列规律,把每个原子看成一个点,点与点之间用直线连接起来而形成的空间格子。
③晶胞:能完全反映晶格原子排列特征的最小几何单元。
④晶格常数;晶胞的棱边长度,晶格常数和棱面夹角表示晶胞的形状和大小。
(2)常见金属晶格类型单晶体的各项异性:由于各晶面和各晶向上的原子排列密度不同,因而导致在同一晶体的不同晶面和晶向上的各种性能也不同——各项异性。
多晶体晶粒大小对材料性能影响很大,在常温下,晶粒愈细,材料的强度高,塑性、韧性愈好。
晶体的缺陷形式:点缺陷、线缺陷、面缺陷。
晶体的缺陷对金属的许多性能有很大的影响,特别对金属的塑性变形、强化、固态相变等都有重要的影响。
1.2.2 金属的结晶(1)结晶的概念物质从液态转变为固态的过程称为凝固。
而结晶是指由液态转变为晶体的过程,即金属与合金从液态的无序状态转变为原子有规则排列的晶体结构的过程。
理解结晶的概念应着重掌握以下几点:◆纯金属的结晶在恒温下进行,其结晶过程可用冷却曲线表示。
◆纯金属的结晶需要一定的过冷度,即过冷是金属结晶的必要条件。
过冷度△T是指理论结晶温度To与实际结晶温度Tn之差(△T=To—Tn)。
冷却速度越大,过冷度越大。
◆金属的结晶包括两个过程:晶核的形成和晶核的长大。
(2)晶粒大小及其控制晶粒越细,则金属的强度、硬度、塑性和韧性越好。
控制晶粒大小的方法有:增加过冷度(或增加冷却速度,如用金属型代替砂型、降低浇注温度、慢速浇注等)、变质处理、附加振动(机械振动、超声波振动、电磁搅拌等)。
(3)金属的同素异晶转变金属在固态下发生晶格类型改变的过程称为同索异晶转变。
它与液态金属结晶相比具有以下特点:①遵循金属结晶的一般规律(生核与长大);②具有较大的过冷倾向;③常伴随着体积的变化,因而在金属中引起较大的内应力,故易引起金属材料的变形。
(4)实际金属的晶体结构1.3 金属的塑性变形单晶体的塑性变形的基本形式:滑移和孪晶两种。
多晶体的塑性变形包括晶粒内部的变形与晶粒之间的变形两部分。
晶内变形仍以滑移与孪晶两种基本方式进行,晶间变形包括晶粒之间的微量相互位移与转动。
多晶体塑性变形的特点是:变形的不均匀性,变形抗力比单晶体大,形成纤维组织与各向异性。
滑移系数愈多,金属的塑性愈好,特别是其中的滑移方向的作用更大。
塑性变形对金属组织和性能的影响变形金属在加热时的组织和性能的变化:回复、再结晶和晶粒长大。
变形金属经过再结晶后其变形组织、性能完全消失,所以硬度、强度显著下降,塑性、韧性明显提高,内应力基本消除,金属恢复到变形前的性能。
金属的冷热加工(按低于或高于金属的再结晶温度来分)热加工对金属组织和性能的影响三方面:粗大的柱状晶和枝晶经热塑性变形被击碎并形成等轴细晶粒组织,改善了力学性能;铸态金属中的疏松、气孔、微裂纹等缺陷,经热塑性变形被压实或焊合,从而使组织致密,性能提高;使金属具有明显的各向异性,如某些纵向的性能明显大于横向(流线)。
1.4 合金的结构和二元合金相图(1)基本概念①组元:组成合金的最基本的物质。
②相:合金中具有相同化学成分、相同晶体结构的均匀部分。
③固溶强化:因形成固溶体而引起合金强度、硬度升高的现象。
④合金相图:用来表示合金在不同成分、温度下的组织状态,以及它们之间相互关系的一种图形,亦称状态图或平衡图。
(2)合金的结构注:①固态合金的相结构可分为固溶体和金属化合物两大类。
②根据溶质原子在溶剂晶格中分布情况不同可将固溶体分为置换固溶体和间隙固溶体两种。
1.5铁碳合金相图(1)铁碳合金的基本组织(3)铁碳合金分类(4)各相区组织[注]①若要填各区域存在的相则与上图不同,请注意区别。
②所谓Fe3CⅠ、Fe3CⅡ、Fe3CⅢ,它们的碳的质量分数、晶体结构和本身的性质都相同,其区别在于渗碳体的来源、形态及分布状况有所不同。
┌───┬────┬───────┬───────┐││Fe3CⅠ│Fe3CⅡ│Fe3CⅢ│├───┼────┼───────┼───────┤│来源│液态│奥氏体│铁素体│├───┼────┼───────┼───────┤│形态│条片状│网状│断续的片状│├───┼────┼───────┼───────┤│分布││沿奥氏体晶界│沿铁素体晶界│└───┴────┴───────┴───────┘③结晶过程及室温组织示意图在亚共析钢中,随着碳的质量分数的增加,钢中的珠光体增多,铁索体减少,故强度、硬度提高,塑性、韧性下降。
但在过共析钢中,渗碳体沿原奥氏体晶界呈网状分布,削弱了各晶粒间的结合力,从而降低了钢的强度并增加了脆性。
因此,碳的质量分数超过了0.9%的钢,其硬度虽然继续增加,但强度却明显下降。
特别是在白口铸铁中渗碳体作为基体存在时,其塑性和韧性大大下降,因此白口铸铁具有很高的脆性。
1.6钢的热处理不论哪一种热处理工艺,都要经历加热、保温和冷却三个阶段,其中保温的作用在于使零件内外温度一致,并获得细而成分均匀的奥氏体晶粒。
热处理与其他加工方法(铸造、锻压、焊接、切削加工等)的区别是:它只改变金属材料的组织和性能,而不改变其形状和大小。
为了区别实际加热和冷却时的临界点,一般将加热时的临界点加标符号“c”,如Ac1、Ac2、Acm;冷却时的临界点加标符号“r”,如A1r、Ar3、Arcm。
(1)钢的热处理基本原理1)钢的奥氏体化奥氏体的形成过程也是由形核和长大两个过来完成的。
该过程可以归纳为以下三个阶段:奥氏体晶核的形成和长大、残余渗碳体的溶解、奥氏体成分均匀化。
奥氏体的晶粒大小除了与加热温度和保温时间有关外,还与奥氏体中碳的质量分数及合金元素的质量分数有关。
2)过冷奥氏体冷却时的组织转变共析钢C曲线如上图。
共析钢过冷奥氏体等温转变产物小结在实际生产中常用相应的C曲线来粗略地定性分析连续冷却转变所得到的产物与性能,应重点掌握根据C曲线判断常用碳钢在炉冷、空冷、油冷、水冷等不同冷却条件下的组织与性能。
3)马氏体转变的主要特点①转变速度极快,内应力较大;②晶格发生严重畸变,塑性变形阻力增大;③奥氏体中的碳的质量分数愈高,则Ms与Mf愈低;④马氏体转变不能完全进行到底,会有少量的残余奥氏体被保留下来,奥氏体的碳的质量分数愈高,淬火后残余奥氏体的量愈多。
(2)钢的热处理工艺1)退火的目的①调整钢件的硬度,改善切削加工性能;②消除残余应力,稳定工件尺寸,并防止其变形和开裂;③细化晶粒,改善组织,提高钢的力学性能和工艺性能;④为最终热处理(淬火、回火)做好组织上的准备。
2)正火目的与退火相似,其主要应用场合是:①改善低碳钢和低碳合金钢的切削加工性;②消除过共析钢中二次渗碳体,为球化退火做好组织准备;③作为普通结构零件的最终热处理——中碳钢。
3)常用淬火方法4)渗氮①气体渗氮:加热温度一般为500~560℃,其特点为:a.工件不需再进行淬火处理便具有高的硬度和耐磨性,且在知500~600℃时仍保持高的硬度(即红硬性)。
b.显著提高了工件的疲劳极限,且使工件具有良好的耐蚀性能。
c.处理温度低,工件变形小。
d.氮化所需时间长。
渗氮处理主要用于耐磨性和精度要求很高的零件或要求耐热、耐蚀的耐磨件,如高精度机床丝杠、镗床镗杆、精密传动齿轮和轴、汽轮机阀门和阀杆、发动机气缸和捧气阀等。
②离子氮化:大大缩短了渗氮时间,并且还能降低工件表面渗氮层的脆性,明显地提高韧性和疲劳极限。
5)钢的各种常用热处理工艺及应用注:①在250-350℃及450-650℃范围回火时,钢的冲击韧性反而显著降低的现象称为回火脆性。
前者称为低温回火脆性或不可逆回火脆性;后者称为高温回火脆性或可逆回火脆性。
②渗碳后的组织和热处理:渗碳后的热处理为淬火(一次淬火法或直接淬火法)+低温回火。
最终组织为:表层为M回+少量A残,硬度可达58~64HRC;,心部组织取决于钢的淬透性,通常碳钢为F+P,硬度约为10~l5HRC;合金钢为低碳M或低碳M+F,强韧性较好,硬度约为30-45 HRC。
③回火时的组织转变包括:马氏体的分解(<200℃);残余奥氏体的转变(200-300℃);渗碳体的形成(250~400℃);渗碳体的聚集长大,铁素体再结晶(>400℃)。
④淬透性与淬硬性:淬透性是指在规定条件下,决定钢材淬硬深度和硬度分布的特性。
它主要取决于钢的化学成分和奥氏体化条件。
大多数合金元素溶人奥氏体后使C曲线右移,降低了钢的临界冷却速度,从而提高了钢的淬透性;奥氏体化温度愈高,保温时间愈长,则奥氏体晶粒愈粗大,成分愈均匀,钢的淬透性提高。
钢的淬硬性是指钢经淬火后能达到的最高硬度,它主要取决于钢中碳的质量分数,更确切地说是取决于马氏体中碳的质量分数。
6)热处理工序安排①预备热处理:其目的是改善毛坯的加工性能,消除内应力和为最终热处理做准备。
它包'退火、正火、时效和调质等。
a.退火和正火:一般安排在毛坯制造之后粗加工之前进行,但也有将正火安排在粗加工之后进行的。
b.调质:一般安排在粗加工之后和半精加工阶段之前进行。
②最终热处理:目的主要是提高零件材料的硬度和耐磨性,包括各种淬火、渗碳和氮化处理等。
a.淬火:分整体淬火和表面淬火两种。
淬火经常安排在半精加工之后和精加工之前进行。
—般的工艺路线为:毛坯制造→正火(退火)→粗加工→调质→半精加工→表面淬火→精加工。
b.渗碳淬火:一般安排在半精加工和精加工之间进行。
一般的加工路线为:下料一锻造→正火→粗加工及半精加工→渗碳淬火→精加工。
c.氮化处理:氮化工序位置应尽量靠后安排。
氮化零件的加工工艺路线一般为:下料→锻造→退火→粗加工→调质→半精加工→除应力→粗磨→氮化→精磨、超精磨或研磨。
对于热处理变形更小的真空离子氮化,则可以安排在精磨之后作为最后一道工序进行。
1.7 钢的分类、编号及应用(1)钢中杂质元素1)锰:是有益元素,其作用是脱硫、脱氧,还能形成合金铁素体和合金渗碳体。
2)硅:是有益元素,其脱氧能力比锰强,此外也能溶解于铁素体中使铁素体强化。
3)硫、磷:都是有害元素,前者会使钢材出现热脆,后者会使钢材出现冷脆。
(2)合金元素在钢中的作用1)合金元素对钢中基本相的影响①形成合金铁素体:会引起铁素体的晶格发生畸变,产生固溶强化,因而铁素体的强度、硬度增高,塑性、韧性有所下降,尤以锰、硅、镍的强化效果最为明显。
②形成合金碳化物弱碳化物形成元素(锰),易溶于渗碳体中,形成合金渗碳体,其稳定性、硬度比渗碳体略高。