机械工程材料成型及工艺15

《工程材料及成型工艺》练习题（复习资料）绪论1、材料分为金属、__________以及复合材料三大类。

其中金属包括纯金属和__________，纯金属又包括__________金属和有色金属；而非金属材料包括____________________、无机非金属材料。

2、常用的材料成形方法有__________成形、__________成形、__________成形和非金属成形。

第一章工程材料1.2 固体材料的性能1、应力应变图横坐标表示__________，纵坐标表示__________。

p、e、s、b点应力分别表示什么？2、书P80 第1题3、书P80第2题4、机械零件在正常工作情况下多数处于（）。

A．弹性变形状态B．塑性变形状态C．刚性状态D．弹塑性状态5、在设计拖拉机气缸盖螺栓时主要应选用的强度指标是（）。

A．屈服强度B．抗拉强度C．伸长率D．断面收缩率6、用短试样做拉伸实验，根据公式，伸长率会更大，说明短试样塑性更好。

（）7、工程上希望屈强比sbσσ高一些，目的在于（）。

A．方便设计B．便于施工C．提高使用中的安全系数D．提高材料的有效利用率8、所有的金属材料均有明显的屈服现象。

（）9、下列力学性能指标中，常被作为机械设计和选材主要依据的力学性能指标是（）A．σb B．HBW C．δD．HRC10、在外力作用下，材料抵抗塑性变形和断裂的能力称为__________。

11、材料在外力去除后不能完全自动恢复而被保留下来的变形称__________。

12、金属材料抵抗硬物体压入的能力称为__________。

13、某仓库内1000根20钢和60钢热轧棒料被混在一起。

请问怎样用最简便的方法把这堆钢分开？14、常见的硬度表示方法有：__________硬度、__________硬度和维氏硬度。

15、当温度降到某一温度范围时，冲击韧性急剧下降，材料由韧性状态转变为脆性状态。

这种现象称为“__________”。

机械工程中的材料成型技术机械工程是一门对材料、工艺、力学等知识有着高要求的学科，而材料成型技术是机械工程中至关重要的一个环节。

材料成型技术经历了几千年的发展，现代的材料成型技术不仅仅只是制造简单的器具和物件，而是拥有更广泛的应用。

本文将探讨机械工程中的材料成型技术，包括铸造、锻造、热处理、塑性加工等几个方面。

一、铸造技术铸造技术是常用的一种材料成型方法，在机械工程中，因其具有低成本、模具制造方式灵活、适用于生产大批量同性能的部件等特点而被广泛应用。

在铸造技术中，常用的材料有铝、铜、铁、钢、锌等。

铸造过程主要包括制模、熔炼、浇注、冷却、脱模等环节。

其中制模环节是非常关键的环节之一。

有机、无机、水玻璃等多种材料可以被用于制作模具，具体的选择需要根据铸造件的要求而定。

为了提高铸造品的质量，再浇注前应该根据铸造件的要求制作相应的温度计和重量称等器械，以确保铸造后达到规格和质量要求。

二、锻造技术锻造技术是将高温下的金属材料通过工具的冲击、力量和加压等作用压缩成型。

在锻造中，材料的显微结构会受到改变，因此可使铸造的性能得到提高，同时还可以获得稳定的尺寸和更多细节的表现。

根据锻造的过程和条件的不同，锻造技术可以分成多种类型。

例如，钩锻、模锻、粉末冲压和拉伸锻等。

钩锻是最传统的锻造技术，在这种锻造过程中，先将金属材料预热，然后在模具中进行加压，直至材料成型。

但是，在这种方法中，材料的形状和尺寸是不能够得到精确控制的，因此，更精确的方式是采用模锻。

三、热处理技术在材料成型后，通常需要进行热处理，以使得金属材料的性能得到提高和消除加工形变等缺陷。

热处理技术广泛应用于制造工具、汽车、航空器、重型机械等领域中，可以使得材料经受更高的压力和负荷。

在热处理技术中，常用的加工过程包括淬火处理、回火处理、正火处理等。

具体处理方式根据要求和具体的应用而定。

四、塑性加工技术塑性加工技术是用来对金属材料进行各种形状的塑性变形，从而用来制造各种不同的产品。

材料成型及控制工程干什么工资高材料成型及控制工程专业的毕业生，初次就业工资大概从两千元到六七千元不等。

这个专业的工资跟其它任何行业的工资一样，都要受到地域、工龄甚性别的影响而有很大差别。

材料成型及控制工程的方向材料成型及控制工程主要6个方向，因各个大学的不同而有方向的偏重。

1、铸造。

工作环境整体不太好，前期待遇不高，本科毕业主要从事铸造工艺的监督或者设计、改进工作，中后期待遇比较好。

2、锻造。

工作环境因企业不同而好坏程度不同，大型的国家企业一般环境还可以的，本科毕业以后主要从事锻造工艺的监督或者设计、改良工作，整体收入一般，约2000-3000左右。

如果是做模具方向的话，工资待遇比较高，特别是数控技术加工的模具，在沿海城市极度吃香。

3、焊接。

工作环境比较差，焊接的电火花对人体有辐射，但是收入相当乐观，属于高工资的蓝领。

4、机械加工。

目前比较大量需求的属于数控技术人才，工作环境比较好，工资相对教高，技术含量高，特别在沿海城市尤其突出，有大量工作经验以后收入基本6000+。

5、热处理。

工作环境不太好，收入一般，一些时效热处理已经在慢慢被新的工艺技术所替代，现在选这个方向的毕业生比较少。

6、机制。

由于我是前些年毕业的，这个方向是近几年才加到材料成型这个学科里面的，具体情况我不太了解。

这个专业的毕业生整体还是非常好就业的，机械厂、机械公司、冶金工程、建筑企业、电站及部分电力公司等，至于以后的待遇问题得看你的工作表现了，只要积累好工作经验，发展还是不错的，学工科的毕业生，工作经验是极度重要的！如果是女生学这个专业的话，建议选择机械加工方向，铸造、焊接方向的话，最好选择设计部门或者质量安全部门，体力强度要求比较低，待遇还凑合。

材料成型及控制工程的就业前景材料成型及控制工程的毕业生可在电子信息产品制造业、机械制造行业、汽车制造业等领域从事各种材料加工与制备、计算机和信息技术应用于材料加工工艺与控制、工模具的计算机辅助设计与制造、技术与产品研发、质量控制、经营管理、商品检验及技术监督等方面的工作；亦可在教育科研、商业贸易和专业咨询等部门广泛就业。

《机械工程材料及成型技术》课程标准一、课程简介《机械工程材料及成型技术》是一门重要的机械工程课程，旨在帮助学生了解机械工程材料的基本性质、选择和应用，以及各种成型技术的原理、方法和应用。

本课程涵盖了机械工程领域的基础知识和技能，对于培养学生的综合素质和职业能力具有重要意义。

二、课程目标1. 掌握机械工程材料的基本性质和分类，了解各种材料的性能特点和应用范围。

2. 了解各种成型技术的原理、方法和应用，能够根据实际需要选择合适的成型技术。

3. 培养学生的实践能力和创新意识，能够在实际工作中应用所学知识解决机械工程问题。

三、教学内容与要求1. 机械工程材料（1）金属材料的基本性质：了解金属材料的物理、化学、机械和工艺性能，掌握金属材料的分类和牌号。

（2）钢铁材料：了解钢铁材料的分类、牌号、性能和应用，重点掌握碳素钢和合金钢。

（3）非金属材料：了解塑料、陶瓷、复合材料等非金属材料的性能和应用，重点掌握橡胶和塑料。

（4）选材原则：了解选材的重要性，掌握一般选材原则和方法，能够根据实际需要选择合适的材料。

2. 成型技术（1）铸造：了解铸造的基本原理、工艺过程和常见缺陷，重点掌握砂型铸造和金属型铸造。

（2）锻压：了解锻造和冲压的基本原理、工艺过程和常见缺陷，重点掌握自由锻和模锻。

（3）焊接：了解焊接的基本原理、工艺过程和常见缺陷，重点掌握熔化焊和钎焊。

（4）其他成型技术：了解特种加工、超塑性成型等其他成型技术的原理和方法。

四、教学方法与手段1. 采用多媒体教学，通过图片、视频等形式展示机械工程材料和成型技术的实际应用和效果。

2. 组织学生参观实习，了解实际生产中的机械工程材料和成型技术应用情况。

3. 开展案例教学，通过实际案例分析机械工程材料和成型技术在解决实际问题中的作用和效果。

4. 鼓励学生自主学习，通过在线学习平台、网络资源等途径获取相关知识。

五、考核方式与标准1. 考核内容：包括理论考试、实验操作、平时表现等方面。

一、名词解释（每小题3分，共15分）1、固溶体2、退火3、同素异构转变4、铸造工艺图5、焊接性二、填空题（每空0.5分，共20分）1、钢的高温回火温度范围在_________________，回火后的组织为______________。

2、填出下列力学性能指标的符号：屈服强度________，洛氏硬度Ｃ标尺________，冲击韧性________。

3、常见金属的晶格类型有_______________ 、_______________、____________等。

α-Fe属于__________晶格，γ-Fe属于__________晶格。

4、钢的热处理是通过钢在固态下的_______、_______和_______的操作来改变其__________，从而改善钢的_________的一种工艺方法。

5、自由锻的基本工序有__________、__________、__________、__________、__________等。

6、在亚共析碳钢中，钢的力学性能随含碳量的增加其强度提高而______下降，这是由于平衡组织中_______增多而_______减少的缘故。

7、焊条焊芯的作用是________________和__________________。

8、金属的冷塑性变形会导致其__________提高，_________下降，这种现象称为加工硬化。

9、金属的可锻性就金属的本身来说主要取决于金属的___________和____________。

10、零件常用的毛坯类型包括_____________ 、_____________ 、_____________、_____________、_____________等。

11、铸件的收缩过程可以划分为____________、___________和___________三个阶段。

12、锻压是指锻造和_________的总称，锻造按成型方式分为___________和___________两类。

习题一工程材料的性能1、由拉伸试验可得出哪些力学性能指标?在工程上这些指标是如何定义的？2、说明σs，σb，δ，ψ，E、G、σ-1，αk符号的意义和单位？3、在测定强度上σs和σ0.2有什么不同?4、在设计机械零件时常用哪两种强度指标？为什么?5、在何种服役条件下，屈服强度、抗拉强度、疲劳强度是设计中最有用的数据？6、设计刚度好的零件，应根据何种指标选择材料?采用何种材料为宜？材料的E越大，其塑性越差，这种说法是否正确? 为什么？7、材料的弹性模量E的工程含义是什么？它和零件的刚度有何关系？8、什么是弹性模量E？金属弹性模量的大小主要取决什么因素？9、金属材料刚度与金属机件刚度两者含义有何不同？10、试区别材料刚度与弹性的概念，一个弹簧由于刚度不足或弹性差产生的失效现象有何不同？如何防治二者造成的失效？11、有一低碳钢拉伸试件，d0=10.0mm，L0=50mm，拉伸实验时测得F s=20.5kN，F b=31.5kN，d1=6.25mm，L1=66mm，试确定此钢材的σs，σb，δ，ψ。

12、拉伸试件的原标距长度为50mm，直径为10.0mm，拉断后对接试样的标距长度为79mm，缩颈区的最小直径为4.9mm，求其δ，ψ。

这两个指标，哪个表征材料的塑性更准确？塑性指标在工程上有哪些实际意义？13、一根直径为2.5mm的3m长钢丝受载荷4900N后，有多大变形？（钢丝的弹性模量为205000MN/m2）14、标距不同的伸长率能否进行比较？为什么？15、现有标准圆形长、短试件各一根，原始直径d0=10mm，经拉伸试验，测得其延伸率δ5和δ10均为25%，求两试件拉断时的标距长度？这两个试件中那一个塑性较好？为什么？16、常用的硬度试验方法有几种？其应用范围如何?这些方法测出的硬度值能否进行比较？17、甲乙丙丁四种材料的硬度分别是45HRC，90HRB，800HV，240HBS，试比较这四种材料硬度的高低。

《工程材料及成型工艺》实验指导书二零一零年九月实验须知1. 实验前应仔细阅读实验指导书和有关教材，认真做好预习。

教师发现无充分准备者，可停止其进行实验。

2. 学生应准时进入实验室，在教师讲解实验内容之前不得擅自操作实验仪器等。

各项实验内容应有始有终独立完成。

3. 实验过程保持严肃、安静、整洁、遵守操作规程、注意安全、例行节约。

若发现故障，应立即报告教师酌情处理，不要擅自拆修。

4. 实验用的一切物品（如试样、图片、试剂和工具等）不准带出实验室。

5. 实验完毕将仪器物品收拾整齐，恢复原状并作好室内外卫生工作。

6. 每次实验后须完成书面实验报告，于下次实验前交给老师，实验报告成绩作为课程考核总评成绩的一部分。

7. 实验报告统一用报告纸撰写，字迹清楚。

8. 进入实验室应遵守实验室的一切规章制度。

实验一 硬度计的结构原理及使用方法一、实验目的1、了解布氏硬度计、洛氏硬度计及维氏硬度计的基本原理及其结构；2、熟悉并掌握洛氏硬度计的使用方法； 二、实验原理概述金属材料的硬度可以认为是金属材料表面在接触应力作用下抵抗塑性变形的一种能力。

硬度测量能够给出金属材料软硬程度的数量概念。

由于在金属表面以下不同深处材料所承受的应力和所发生的变形程度不同；因而硬度值可以综合地反映压痕附近局部体积内金属的弹性，微量塑变抗力，形变强化能力以及大量形变抗力。

由于硬度试验简单易行，又无损于零件，而且可以近似的推算出材料的其它机械性能，因此在生产和科研中应用广泛。

硬度试验方法很多，机械工业普遍采用压入法来测定硬度，压入法又分为布氏硬度、洛氏硬度、维氏硬度等。

(一)、布氏硬度1、基本原理及结构根据 GB231-84规定，布氏硬度试验法是用直径为D 的淬火钢球（或硬质合金球），以相应的试验力F 压入被测材料的表面，保持规定的时间后，卸掉试验力，用读数显微镜测出材料表面的压痕直径d 。

计算压痕单位面积上所受的力，即为被测金属的布氏硬度值HBS （或HBW ）。

机械工程师试题及答案机械工程师试题及答案机械工程师通常指的是从事机械行业专业人士。

下面小编收集了有关机械工程师试题及答案，供大家参考。

一、机械，50分：结构，15分工艺，10分材料；10分综合、知识面，15分计算机技能，不在笔试题目中。

二、气动，15分：气动（含液压，简称气动）基本知识，8分电的基本概念，3分自动化的基本概念，4分三、塑料的基本知识，10分：分类，5分玻纤，1分添加剂，1分成型、成型温度（关于成型温度，太细节化，较难记住，无法出题），1分吸水率1分缩水率1分四、塑料模具的基本结构，5分；五、英语：共20分中英互译，10分；口语，听力，10分。

1，自动化机械中经常要用到直线滚子导轨，请写出3种国外品牌或台湾品牌：THK，Misumi，HIWIN,REXROTH（力士乐），NSK等等。

并写出3种国内品牌：ABBA，科泰，威远，维高等等。

2，各品牌的直线滚子导轨之额定寿命一般为B。

A，20Km；B，50Km；C，100Km；D，500Km。

3，滚动轴承，为机械设备所常用，请写出你在自动化设备设计实践中常用过的三种轴承：深沟球轴承、角接触球轴承、圆锥滚子轴承、滚针轴承、推力球轴承、推力滚子轴承，等。

4，轴承6005ZZ，为我们所常见之轴承，其中，第一个数字“6”表示（轴承的类别为）深沟球轴承，数字“5”表示轴承内径为25mm；“ZZ”表示双面带防尘盖。

5，我们自动化机械设计的零件，很多是需要机械加工的，请按你认为的常用性顺序写出5种以上机械加工方法：铣、车、钻、磨、线切割、电火花、冲、CNC加工，镗，刨，剪，锯，插，等离子体切割等等。

6，“位置度”形位公差符号为：，“全跳动”形位公差符号为。

7，请写出表面粗糙度的序列：0.8，1.6，3.2，6.3，12.5，25。

8，表面粗糙度Ra=0.8可以用以下那几种加工方法实现B，C，D，F，H：A，精密铸造；B，冷轧，C,挤压；D，车削，E，钻孔，F，磨削；G，慢走丝，H化学抛光。

机械工程材料与成型技术工程材料：金属材料有机高分子材料陶瓷材料复合材料。

过冷现象：实际结晶过程只有在理论结晶温度以下才能进行的现象。

过冷度：实际结晶温度Tn与理论结晶温度To之间的温度差。

退火：是将钢加热到Ac3以上的一定温度，或Ac1以下某一温度，保温一定时间，然后随炉温冷却，或将工件埋入石灰等冷却能力弱的介质中缓慢冷却到600ºC以下，在空气中冷却至室温的热处理工艺。

正火：是把钢件加热到Ac3以上的一定温度，经适当保温，使钢全部奥氏体化后再空气中冷却，得到较细珠光体组织的热处理工艺。

淬火：是将工件加热到Ac3或Ac1点以上某一温度保持一定时间，然后以适当速度冷却获得马氏体或贝氏体组织的热处理工艺。

回火：将淬火零件重新加热到Ac1以下某一温度，保温一定时间后冷却到室温的工艺。

（8分)细化铸态金属晶粒措施：1)增大金属的过冷度2)变质处理3）振动4）电磁搅拌铸铁的性能特点：1）优良的铸造能力2）良好的切削加工性3)较好的耐磨性和减震性4）较低的缺口敏感性浇注位置的确定：1）主见的重要加工面应朝下2）铸件的大平面应朝下3）将面积较大的薄壁部分至于铸型下部或使其处于垂直或倾斜位置4）对容易产生的缩孔的铸件，使厚的部分放在铸型分型面附近的上部或侧面，以便在铸件厚壁处直接安置冒口，使之实现自下而上的定向凝固。

分型的选择：1）简化工艺原则2）方便操作原则3）保证精度原则砂型铸造工艺对铸件结构的要求：1）铸件具有最少的分型面且分型面尽量平直；避免铸件外形侧凹凸台和筋条结构应便于起模；铸件应有合适的结构斜度；2）空腔：尽量不用或少用型芯；便于型芯固定，排气和清理。

（12分）合金铸造性能对铸件结构的要求：1）铸件的壁厚应合理均匀2）壁的转角处应有结构圆角；应避免壁的交叉和锐角连接；壁厚与薄壁间的连接应铸件过渡；3）筋的分置受力尺寸应合理4）铸件结构应能自由收缩和采用对称结构有利于减小应力和防止变形5）铸件结构应符合合金的凝固原则和合理增设补缩通道结构有利于防止缩孔和缩松6）铸件结构应尽量避免过大水平面。