材料成型期末复习题..

材料成型复习题思考及答案《材料成形技术基础》复习思考题第⼀篇铸造1.何谓液态合⾦的充型能⼒？充型能⼒不⾜，铸件易产⽣的主要缺陷有哪些？充型能⼒：液态⾦属充满铸型型腔，获得形状完整、尺⼨精确、轮廓清晰铸件的能⼒。

充型能⼒不⾜，会产⽣浇不⾜、冷隔、⽓孔、夹渣等缺陷。

提⾼充型能⼒的⽅法：1）选择凝固温度范围⼩的合⾦；2）适当提⾼浇注温度、充型压⼒；4）合理设计浇注系统结构；4）铸型预热，合理的铸型蓄热系数和铸型发⽓量；5）合理设计铸件结构。

2.影响液态合⾦充型能⼒的主要因素有哪些？影响液态合⾦充型能⼒的主要因素有：流动性、铸型条件、浇注条件和铸件结构等。

3.浇注温度过⾼或过低，对铸件质量有何影响？浇注温度过低，会产⽣浇不⾜、冷隔、⽓孔、夹渣等缺陷。

浇注温度过⾼，液态合⾦的收缩增⼤，吸⽓量增加，氧化严重，容易导致产⽣缩孔、缩松、⽓孔、粘砂、粗晶等缺陷。

可见，浇注温度过⾼或过低，都会产⽣⽓孔。

4.如何实现同时凝固？⽬的是什么？该原则适⽤于何种形状特征的铸件？铸件薄璧部位设置在浇、冒⼝附近，⽽厚璧部位⽤冷铁加快冷却，使各部位的冷却速度趋于⼀致，从⽽实现同时凝固。

⽬的：防⽌热应⼒和变形。

该原则适⽤于壁厚均匀的铸件。

注意：壁厚均匀，并⾮要求壁厚完全相同，⽽是铸件各部位的冷却速度相近。

5.试述产⽣缩孔、缩松的机理。

凝固温度范围⼤的合⾦，其缩孔倾向⼤还是缩松倾向⼤？与铸铁相⽐较，铸钢的缩孔、缩松倾向如何？产⽣缩孔、缩松的机理：物理机制是因为液态收缩量＋凝固收缩量＞固态收缩量（或写为：体收缩量＞线收缩量）；⼯艺原因则是由于补缩不⾜。

凝固温度范围⼤的合⾦，其缩松倾向⼤。

与铸铁相⽐较，铸钢的缩孔、缩松倾向⼤。

6.试述冒⼝与冷铁的作⽤。

冒⼝：补缩、排⽓。

冷铁：调整冷却速度。

7.⼀批铸钢棒料（Φ200×L mm ）加⼯：(1)沿其轴线，在⼼部钻Φ80mm 棒料长度为L １； (2)将其车为Φ80mm L2。

试分析L 、L1、L2是否相等。

《材料与成型工艺》期末考试试卷附答案一、填空题（共15空，每空2分，共30分）1. 手工造型的主要特点是适应性强、、生产准备时间短和，在成批和中采用机械造型。

2. 常用的特种铸造方法有熔模铸造、、压力铸造、和离心铸造。

3. 铸件的凝固方式是按来划分的，有中间凝固和糊状凝固三种凝固方式。

纯金属和共晶成分的合金是按方式凝固。

4. 铸造合金在凝固过程中的收缩分三个阶段，其中液态收缩和凝固收缩是铸件产生缩孔和缩松的根本原因，而收缩是铸件产生变形、裂纹的根本原因。

5. 铸钢铸造性能差的原因主要是熔点高，流动性差和。

6. 影响合金流动性的内因有，外因包括和黏度和液态合金的温度。

7. 铸造生产的优点是成形方便、和成本低，缺点是、铸件质量不够稳定和。

二、判断题（共10小题，每小题3分，共30分）1. 铸造热应力最终的结论是薄壁或表层受拉。

（）2. 铸件的主要加工面和重要的工作面浇注时应朝上。

（）3. 冒口的作用是保证铸件的同时冷却。

（）4. 铸件上宽大的水平面浇注时应朝下。

（）5. 铸造生产特别适合于制造受力较大或受力复杂零件的毛坯。

（）6. 收缩较小的灰铸铁可以采用定向（顺序）凝固原则来减少或消除铸造内应力。

（）7. 相同的铸件在金属型铸造时，合金的浇注温度应比砂型浇注时低。

（）8. 压铸由于熔融金属是在高压下快速充型，合金的流动性很强。

（）9. 铸件的分型面应尽量使重要的加工面和加工基准面在同一砂箱内，以保证铸件精度。

（）10.采用震击紧实法紧实砂型时，砂型下层的紧实度小于上层的紧实度。

（）三、选择题（共10小题，每小题3分，共30分）1、形状复杂的高熔点难切削合金精密铸件的铸造应采用（）A 金属型铸造B 熔模铸造C 压力铸造2、铸造时冒口的主要作用是（）A 增加局部冷却速度B 补偿热态金属，排气及集渣C 提高流动性3、下列易产生集中缩孔的合金成分是（）A 0.77%CB 球墨铸铁C 4.3%C4、下列哪种铸造方法生产的铸铁不能进行热处理，也不适合在高温下使用（）A 金属型铸造B 压力铸造C 熔模铸造5、为了消除铸造热应力，在铸造工艺上应保证（）A 顺序凝固B 同时凝固C 内浇口开在厚壁处6、直浇口的主要作用是（）A 形成压力头，补缩B 排气C 挡渣7、在各种铸造方法中，砂型铸造对铸造合金种类的要求是（）A 以碳钢、合金钢为主B 以黑色金属和铜合金为主C 能适用于各种铸造合金8、制造模样时，模样的尺寸应比零件大一个（）A 铸件材料的收缩量B 机械加工余量C 铸件材料的收缩量+机械加工余量9、下列零件适合于铸造生产的有（）A 车窗上进刀手轮B 螺栓C 自行车中轴10、普通车床床身浇注时，导轨面应（）A 朝上B 朝下C 朝左侧四、名词解释（共2小题，每小题5分，共10分）1.铸造：2.热应力：材料与成型工艺参考答案：一、填空题1.设备简单成本低大量生产2.金属型铸造低压铸造3.凝固区域宽度大小逐层凝固逐层4.固态5.收缩大6.液态合金的化学成分液态合金的导热系数7.适应性强铸件力学性能较低废品率高二、判断错错错对错错错对对错三、单选BBCBB ACCAB四、名词解释1.铸造：将液态金属浇注到与零件的形状相适应的铸型型腔中冷却后获得铸件的方法。

材料成型基础复习试题（含答案）试卷1⼀、思考题1．什么是机械性能？（材料受⼒作⽤时反映出来的性能）它包含哪些指标？（弹性、强度、塑性、韧性、硬度等）各指标的含意是什么？如何测得?2．硬度和强度有没有⼀定的关系?为什么? （有，强度越⾼，硬度越⾼）为什么？（都反映材料抵抗变形及断裂的能⼒）3．名词解释：过冷度，晶格，晶胞，晶粒与晶界，同素异晶转变，固溶体，⾦属化合物，机械混合物。

4．过冷度与冷却速度有什么关系?对晶粒⼤⼩有什么影响? （冷却速度越⼤过冷度越⼤，晶粒越细。

）5.晶粒⼤⼩对⾦属机械性能有何影响?常见的细化晶粒的⽅法有哪些? （晶粒越细，⾦属的强度硬度越⾼，塑韧性越好。

孕育处理、提⾼液体⾦属结晶时的冷却速度、压⼒加⼯、热处理等）6．说明铁素体、奥⽒体、渗碳体和珠光体的合⾦结构和机械性能。

7．默绘出简化的铁碳合⾦状态图，并填⼈各区域内的结晶组织。

8．含碳量对钢的机械性能有何影响?⼆、填表说明下列符号所代表的机械性能指标三、填空1. 碳溶解在体⼼⽴⽅的α-Fe中形成的固溶体称铁素体，其符号为F ，晶格类型是体⼼⽴⽅，性能特点是强度低，塑性好。

2. 碳溶解在⾯⼼⽴⽅的γ-Fe中形成的固溶体称奥⽒体，其符号为 A ，晶格类型是⾯⼼⽴⽅，性能特点是强度低，塑性⾼。

3. 渗碳体是铁与碳的⾦属化合物，含碳量为6.69％，性能特点是硬度⾼，脆性⼤。

4. ECF称共晶线线，所发⽣的反应称共晶反应，其反应式是得到的组织为 L（4.3%1148℃）=A（2.11%）+Fe3C 。

5. PSK称共析线线，所发⽣的反应称共析反应，其反应式是A(0.77%727 ℃)=F(0.0218%)+ Fe3C 得到的组织为珠光体。

6. E是碳在γ-Fe中的最⼤溶解度点，P是碳在α-Fe中的最⼤溶解度点， A l线即 PSK ，A3线即 GS ， A cm线即 ES 。

7. 45钢在退⽕状态下，其组织中珠光体的含碳量是 0.77% 。

材料成型技术练习题库（附参考答案）一、单选题（共37题，每题1分，共37分）1.可锻铸铁的制取方法是，先浇注成A、球墨组织B、麻口组织C、灰口组织D、白口组织正确答案：D2.焊条药皮的作用之一是A、防止焊芯生锈B、稳定电弧燃烧C、增加焊接电流D、降低焊接温度正确答案：B3.某圆形坯料直径50，经多次拉深后变为直径11的圆筒形件，若各道次拉深系数均为0.6，试确定其拉深次数A、5B、2C、4D、3正确答案：D4.炒菜用的铸铁锅适合用下列哪种成形方法＿＿＿A、挤压铸造B、锻造C、砂型铸造D、冲压正确答案：A5.下列哪一项不是热裂纹的特征A、缝隙较宽B、形状曲折C、金属光泽D、尺寸较短正确答案：C6.钢的杂质元素中哪一种会增加其热脆性＿＿＿＿A、PC、TiD、S正确答案：D7.闪光对焊属于哪种焊接类别A、钎焊B、熔焊C、压焊D、激光焊正确答案：C8.冷裂纹的特点不包括A、金属光泽B、缝隙较宽C、形状细小D、内表光滑正确答案：B9.模锻件上必须有模锻斜度,这是为了A、节约能量B、便于取出锻件C、减少工序D、便于充填模膛正确答案：B10.下列属于变形工序的是A、拉深B、修整C、落料D、冲裁正确答案：A11.铸件定向凝固的主要目的是A、消除缩孔B、防止夹砂C、消除缩松D、减少应力正确答案：A12.为简化锻件形状而增加的那部分金属称为A、余量C、敷料D、坯料正确答案：C13.电渣焊主要用于A、平焊位置B、中,薄板焊件C、立焊位置D、铝及其合金焊件正确答案：C14.锻造前加热时应避免金属过热和过烧，但一旦出现，A、过热可采取热处理消除，过烧则报废。

B、可采取热处理予以消除。

C、无法消除。

正确答案：A15.曲轴毛坯锻造时的工序安排正确的是A、先镦粗，后拔长B、先拔长，后弯曲C、先镦粗，后弯曲D、先弯曲，后拔长正确答案：B16.零件工作时的切应力方向与纤维方向应该A、相交B、无关C、平行D、垂直正确答案：D17.CO2气体保护焊适于哪类材料的焊接A、高合金钢B、非铁合金C、高碳钢D、低合金结构钢正确答案：D18.预锻模膛与终锻模膛相比,它的A、圆角和斜度应大些B、圆角应大些,斜度应小些C、应有冲孔连皮D、带有飞边槽正确答案：A19.生产中为提高合金的流动性,常采用的方法是A、提高浇注温度B、加大出气口C、降低出铁温度D、延长浇注时间正确答案：A20.将模型沿最大截面处分开，造出的铸型型腔一部分位于上箱，一部分位于下箱的造型方法称A、分模造型B、刮板造型C、整模造型D、挖砂造型正确答案：A21.焊接热影响区中，晶粒得到细化、机械性能也得到改善的区域是A、部分相变区B、熔合区C、正火区D、过热区正确答案：C22.自由锻件坯料质量的计算公式是A、G坯料=G锻件+G飞边B、G坯料=G锻件+C烧损C、G坯料=G锻件+G飞边+C烧损D、G坯料=G锻件+G烧损+G料头正确答案：D23.冲孔连皮应A、薄些好B、按孔径决定C、按锻件最大厚度决定D、厚些好正确答案：B24.手弧焊时，操作最方便，焊缝质量最易保证，生产率又高的焊缝空间位置是A、平焊B、仰焊C、立焊D、横焊正确答案：A25.下列合金线收缩率最大的A、铸铁B、铸铝C、铸造黄铜D、铸钢正确答案：C26.铸件的壁厚小于某一临界值时，其容易产生的缺陷是A、裂纹B、浇不足C、夹渣D、缩孔正确答案：B27.木制模样的尺寸应比零件大一个A、铸件材料的收缩量B、铸件材料的收缩量加机械加工余量C、模样材料的收缩量加铸件材料的收缩量D、机械加工余量正确答案：B28.常用机械零件的毛坯成型方法不包括＿＿＿A、拉拔B、铸造C、冲压D、锻造正确答案：A29.对于由几个零件组合成的复杂部件，可以一次铸出的铸造方法是A、挤压铸造B、熔模铸造C、压力铸造D、离心铸造正确答案：B30.使坯料的一部分相对于另一部分错开，但两部分的轴线仍然保持平行的工序是A、错移B、拔长C、弯曲D、扭转正确答案：A31.手工电弧焊焊接薄板时,为防止烧穿常采用的工艺措施之一是A、氩气保护B、CO2保护C、直流正接D、直流反接正确答案：D32.灰口铸铁适合制造床身,机架,底座,导轨等结构,除了铸造性和切削性优良外,还因为A、冲击韧性高B、抗弯强度好C、抗拉强度好D、耐压消震正确答案：D33.不属于埋弧自动焊的特点是A、生产率高B、焊接质量好C、适应性广D、节省材料正确答案：C34.合金化学成份对流动性的影响主要取决于A、过热温度B、结晶温度区间C、熔点D、凝固点正确答案：B35.零件工作时的正应力方向与纤维方向应该A、相交B、垂直C、无关正确答案：D36.下列哪个尺寸的齿轮可用圆钢棒为毛坯＿＿＿A、1500mmB、350mmC、15mmD、90mm正确答案：D37.具有较好的脱氧、除硫、去氢和去磷作用以及机械性能较高的焊条是A、不锈钢焊条B、碱性焊条C、结构钢焊条D、酸性焊条正确答案：B二、判断题（共63题，每题1分，共63分）1.轴类零件大多采用锻钢件为毛坯。

材料成型设备复习题参考答案第二章2-1、曲柄压力机由那几部分组成？各部分的功能如何？答：曲柄压力机由以下几部分组成：1、工作机构。

由曲柄、连杆、滑块组成，将旋转运动转换成往复直线运动。

2、传动系统。

由带传动和齿轮传动组成，将电动机的能量传输至工作机构。

3、操作机构。

主要由离合器、制动器和相应电器系统组成，控制工作机构的运行状态，使其能够间歇或连续工作。

4、能源部分。

由电动机和飞轮组成，电动机提供能源，飞轮储存和释放能量。

5、支撑部分。

由机身、工作台和紧固件等组成。

它把压力机所有零部件连成一个整体。

6、辅助系统。

包括气路系统、润滑系统、过载保护装置、气垫、快换模、打料装置、监控装置等。

提高压力机的安全性和操作方便性。

2-5装模高度的调节方式有哪些？各有何特点？P19三种调节方法有：1、调节连杆长度。

该方法结构紧凑，可降低压力机的高度，但连杆与滑块的铰接处为球头，且球头和支撑座加工比较困难，需专用设备。

螺杆的抗弯性能亦不强。

2、调节滑块高度。

柱销式连杆采用此种结构，与球头式连杆相比，柱销式连杆的抗弯强度提高了，铰接柱销的加工也更为方便，较大型压力机采用柱面连接结构以改善圆柱销的受力。

3、调节工作台高度。

多用于小型压力机。

2-6、比较压塌块过载保护装置和液压式过载保护装置。

P20-21压塌式过载保护装置结构简单，制造方便，价格低廉，但在设计时无法考虑它的疲劳极限，可能引起提前的剪切破坏，或者使压力只能工作在小于标称压力的情况下，降低设备使用效率。

压塌块破坏后还需要更换，降低了生产效率。

同时压塌式过载保护装置只能用于单点压力机，用于多点压力机时会因偏载引起某个压塌块先行剪切断裂。

液压式过载保护装置多运用于多点和大型压力机，其特点是过载临界点可以准确地设定，且过载后设备恢复容易。

2-7、开式机身和闭式机身各有何特点？应用于何种场合？P23-24 开式机身：操作空间三面敞开，工作台面不受导轨间距的限制，安装、调整模具具有较大的操作空间，与自动送料机构的连接也很方便。

1 充型能力的影响因素金属的流动性浇注条件铸型填充能力2 浇口杯的作用承接金属液防止和溢出减轻液流对型腔的冲击分离溶渣和气泡防止进入型腔增加充型压力头3 横浇道的作用（1）横浇道的稳流作用：收缩式浇注系统扩张式浇注系统(2)横浇道的流量分配作用：远离直浇道的流量大流量不均匀性克服不均匀性的措施：对称设置内浇道；横浇道断面沿液流方向逐渐缩小；设置浇口窝；采用不同断面内浇道。

（3）横浇道的排渣作用浇注系统主要排渣单元4冒口补缩的条件和要求1）冒口的凝固时间应大于或等于铸件（被补缩部分）的凝固时间。

2）冒口应有足够大的体积，以保证有足够的金属液补充铸件的液态收缩和凝固收缩3）在铸件整个凝固的过程中，冒口与被补缩部位之间的补缩通道应该畅通。

即使扩张角始终向着冒口。

5 浇注位置选择的原则①铸件的重要加工面应朝下或位于侧面:②铸件宽大平面应朝下：③面积较大的薄壁部分应置于铸型下部或垂直：④易形成缩孔的铸件，较厚部分置于上部或侧面：⑤应尽量减少型蕊的数量：⑥要便于安放型蕊、固定和排气:6 湿型砂的组成及性能要求原砂（或旧砂）100 粘土（膨润土）1-5% 煤粉少于8% 水分少于6% 以及其它附加物1) 紧实率和含水量湿型砂不可太干，因为干的型砂虽然流动性极好，但是型砂中膨润土未被充分润湿，性能较为干脆，起模困难，砂型易碎，表面的耐磨强度低，铸件容易生成砂孔和冲蚀缺陷。

型砂也不可太湿，否则型砂太粘，造型时型砂容易在砂斗中搭桥和降低造型流动性，还易使铸件产生针孔、气孔、呛火、水爆炸、夹砂、粘砂等缺陷。

一是紧实率，代表型砂的手感干湿程度；另一是含水量，代表型砂的实际水分含量。

2_) 透气率砂型的排气能力除了靠冒口和排气孔来提高以外，更要靠型砂的透气率。

因此砂型的透气率不可过低，以免浇注过程中发生呛火和铸件产生气孔缺陷。

3) 常温湿态强度湿型砂必须具备一定强度以承受各种外力的作用。

4)湿压强度一般而言，欧洲铸造行业对铸铁用高密度造型型砂的的湿压强度值要求较高。

工程材料及成形技术作业题库一. 名词解释Ao.奥氏体：奥氏体是碳溶于γ-Fe中的间隙固溶体，用符号“A”表示，呈面心立方晶格。

Be.本质晶粒度：奥氏体晶粒长大的倾向。

Be.贝氏体：在含碳量过饱和α的基体上弥散分布着细小的碳化物亚稳组织。

Bi.变质处理：在浇注前向铁液中加入少量孕育剂，形成大量高度弥散的难溶质点，成为石墨的结晶核心，以促进石墨的形核从而得到细珠光体基体和细小均匀分布的片状石墨。

C. C曲线：过冷奥氏体等温冷却转变曲线。

C. CCT曲线：过冷奥氏体连续冷却转变曲线。

Ca.残余奥氏体：奥氏体在冷却过程中发生相变后在环境温度下残存的奥氏体。

Cu.淬火：将钢加热到相变温度以上，保温一定时间，然后快速冷却以获得马氏体组织的热处理工艺Cu.淬透性：在规定条件下，决定钢材淬硬深度和硬度分布的特性。

Cu.淬硬性：钢淬火时得到的最大硬度。

Du.锻造比：变形前后的截面面积之比或高度之比。

Du.锻造流线：锻造流线也称流纹，在锻造时,金属的脆性杂质被打碎 ,顺着金属主要伸长方向呈碎粒状或链状分布；塑性杂质随着金属变形沿主要伸长方向呈带状分布 , 这样热锻后的金属组织就具有一定的方向性。

Di.第一类回火脆性：淬火钢在250度到350度回火是，冲击韧度明显下降，出现脆性。

Er.二次硬化：淬火钢在回火的某个阶段硬度不下降反而升高的现象。

Go.共晶转变：在一定的温度下,一定成分的液体同时结晶出两种一定成分的固相的反应Gu.固溶强化：由于溶质原子溶入而使金属强硬度升高的现象。

Gu.固溶体：合金在固态下，组员间仍能互相溶解而形成的均匀相Gu.过冷奥氏体：在A1温度一下暂时存在的奥氏体称为过冷奥氏体。

Gu.过冷度：理论结晶温度与实际结晶温度之差。

Ha.焊接性：是指对焊接加工的适应性，即在一定的焊接工艺条件（焊接方法、焊接材料、焊接工艺参数和结构形式等）下，获得优质焊接接头的难易程度。

He.合金：是由两种或两种以上的金属与非金属经一定方法所合成的具有金属特性的物质Ho.红硬性：是指材料在一定温度下保持一定时间后所能保持其硬度的能力。

1．什么是应力？什么是应变？2．缩颈现象发生在拉什图上哪一点？如果没有出现缩颈现象，是否表示该试样没有发生塑性变形？3．说明下列力学性能指标的意义。

σb,σ0.2,Ψ,HR,KIC，σ-1，δ，σs4．布氏和洛氏硬度法各有什么缺点？下列情况应采用那种硬度法来检查其硬度？库存钢材硬质合金刀头锻件台虎钳钳口5．比较金属与高分子材料的拉伸曲线特征，分析其异同点。

6．简述过冷度的意义，并简述结晶基本过程。

7．金属结晶时，液体的冷却速度如何影响固体金属的强度？8．金属的晶粒粗细对其力学性能有什么影响？9．常见的金属晶胞类型有几种？10．何谓同素异晶转变？室温和1000℃时的纯铁晶格有什么不同？11．简述铁碳合金相图中的主要点、线、区的内容。

13．试绘简化的铁碳合金状态图中钢的部分，标出各特性点的符号，填写各区组织名称。

14．根据铁碳合金相图，简述含碳量分别为0.3%,o.77%,1.2%,2.6%的合金从高温冷却下来，其组织的基本变化过程。

15．简述碳素工具钢、合金结构钢和合金工具钢牌号的含义。

16．仓库中混存了相同规格的20钢、45钢和T10圆钢，请提出一种最为简便的区分方法。

17．为汽车连杆选材，可有哪些选择，为什么？18．请为下列产品选出实用的金属材料：汽车齿轮，六角螺栓，车床主轴，活扳手，脸盆，重要的桥梁。

19.简述各类不同工程材料的特点与应用范围。

20.从微观结构分析，不同种类的铸铁的根本区别何在？21．试从石墨的存在分析灰铸铁的力学性能和其性能特征。

22．灰铸铁最适于制造哪类铸件？试举车床上十种灰铸铁件名称。

23．HT100、HT200、HT150、HT300的显微组织有何不同？24．为什么球墨铸铁是“以铁代钢”的好材料？球墨铸铁是否可以全部取代可锻铸铁？25．下列铸件宜选用哪类铸造合金？车床床身，摩托车汽缸体，自来水管道弯头，减速器蜗轮，压气机曲轴。

26．何谓高分子材料？27．比较高分子材料与金属材料,分析其微观组织结构有何不同?28.什么是热处理？有何用途？29．金属热处理时为何要进行保温？30．什么是退火？什么是正火？两者的特点和用途有什么不同？31．亚共析钢的淬火温度为何是Ac3+(30~50℃)?过高和过低有什么弊端？32．简述常用热处理工艺的原理与特点。

工程材料及成型技术复习要点第二章材料的性能1、材料静态、动态力学性能有哪些？静态力学性能有弹性、刚性、强度、塑性、硬度等；动态力学性能有冲击韧性、疲劳强度、耐磨性等。

2、材料的工艺性能有哪些？工艺性能有铸造性能、压力加工性能、焊接性能、热处理性能、切削加工性能等。

3、钢制成直径为30mm的主轴，在使用过程中发现轴的弹性弯曲变形过大用45钢，试问是否可改用40Cr或通过热处理来减少变形量？为什么？答：不可以；因为轴的弹性弯曲变形过大是轴的刚度低即材料的弹性模量过低和轴的抗弯模量低引起的。

金属材料的弹性模量E主要取决与基体金属的性质，与合金化、热处理、冷热加工等关系不大（45钢和40Cr弹性模量差异不大）。

4、为什么疲劳裂纹对机械零件存在着很大的潜在危险？第三章金属的结构与结晶1、金属常见的晶体结构有哪些？体心立方晶格、面心立方晶格、密排六方晶格。

2、实际金属的晶体缺陷有哪些？它们对金属的性能有何影响？有点缺陷、线缺陷、面缺陷；点缺陷的存在（使周围原子间的作用失去平衡，原子需要重新调整位置，造成晶格畸变，从而）使材料的强度和硬度提高，塑性和韧性略有降低，金属的电阻率增加，密度也发生变化，此外也会加快金属中的扩散进程。

线缺陷也就是位错，位错的增多，会导致材料的强度显著增加；但是，塑性变形主要位错运动引起的，因此阻碍位错运动是金属强化重要途径。

面缺陷存在，会产生晶界和亚晶界，其原子排列不规则，晶格畸变大，晶界强度和硬度较高、熔点较低、耐腐蚀性较差、扩散系数大、电阻率较大、易产生內吸附、相变时优先形核等。

3、铸锭的缺陷有哪些？有缩孔和疏松、气孔、偏析。

4、如何控制晶粒大小？增大过冷度、变质处理、振动和搅拌。

5、影响扩散的因素有哪些？温度、晶体结构、表面及晶体缺陷（外比内快）。

间隙、空位、填隙、换位四种扩散机制6、为什么钢锭希望尽量减少柱状晶区？柱状晶区是由外往内顺序结晶的，组织较致密，有明显的各向异性，进行塑性变形时柱状晶区易出现晶间开裂。

材料成形技术基础一、填空题1、液态成形能制造各种形状的铸件，尤其是内腔＿＿＿＿的铸件，而脆性材料只能用＿＿＿＿方法成形，如＿＿＿＿。

但与锻造相比铸件往往＿＿＿＿性能差，质量不稳定，工序＿＿＿＿。

2、板料冲压基本工序＿＿＿＿和＿＿＿＿。

板料拉深常见缺陷＿＿＿＿和＿＿＿＿，分别常见于拉伸件＿＿＿＿和＿＿＿＿部位。

冲裁分为＿＿＿＿和＿＿＿＿。

3、电弧焊焊接冷轧低碳钢板时，形成的焊接接头由＿＿＿＿、＿＿＿＿和热影响区组成。

二、判断题1、收缩较小的合金溶液，液态收缩一定小。

（）2、铸件最后凝固部位，室温下受压应力。

（）3、内浇道与铸型型腔相连的位置被称为浇注位置。

（)4、金属塑性变形过程中总存在着加工硬化过程。

（）5、金属淬火硬化和加工硬化后组织是相同的。

（）6、合金塑性变形速率越小，热效应作用越小，塑性和抗力月小。

（）7、点焊分流现象比缝焊小，因此，对相同工件的焊接，缝焊耗能大。

（）8、激光切割和气割原理不同，用途也不同。

（）9、电渣焊会导致晶粒粗大，常采用正火细化晶粒。

（）10、碱性焊条焊接工艺性好，抗裂性能差，用于非重要结构件焊接。

（）三、简答题1、影响金属充型能力（或流动性）的因素有什么？共金成分和非共金成分合金，压力铸造方法，以上有利于金属流动性的有哪些？2、熔模铸造工艺过程有哪些？3、分别从铸型结构的以下几个方面：复杂结构，壁的厚度，直浇道的高度，铸型排气能力，说明其对合金流动性（充型能力）影响。

4、分别说明①纯金属和机械混合物②单相固溶体和多相合金③球状渗碳体和网状渗碳体④细晶组织和粗晶组织⑤热成形组织和冷成形组织的锻造性能的优劣。

5、模锻时，锻模分模面的选择原则有哪些？6、焊接接头有哪些区域，除熔合区外其他三个区的组织特点是什么？四、分析题1、为什么碳素钢的始锻温度在铁碳合金状态图AE线以下150—200℃范围内，而终锻温度，亚共析钢在GS线以下，过共析钢在A1线以上50—70℃。

2、图中构件为两根直径为6cm的钢筋平行焊接形成。

高分子材料加工成型原理考试复习资料考试题型1.填空题2512.选择题1023.名词解释534.解答题565.论述题110可挤压性是指聚合物通过挤压作用是获得形状和保持形状的能力;可挤压性主要取决于熔体的剪切粘度和拉伸粘度;熔融指数是评价热塑性聚合物特别是聚烯烃的挤压性的一种简单而实用的方法,它是在熔融指数仪中测定的;可模塑性是指材料在温度和压力作用下形变和在模具中模制成型的能力;可模塑性主要取决于材料的流变性,热性质和其它物理力学性质;聚合物的可延性取决于材料产生塑性形变的能力和应变硬化能力作用;由于松弛过程的存在,材料的形变必然落后于应力的变化,聚合物对外力响应的这种滞后现象称为滞后效应或弹性滞后;聚合物熔体的流变行为按作用力可分为剪切流动、拉伸流动;均相成核又称散现成核,是纯净的聚合物中由于热起伏而自发的生成晶核的过程,过程中晶核的密度能连续上升;异相成核又称瞬时成核是不纯净的聚合物中某些物质起晶核作用成为结晶中心,引起晶体生长过程,过程中晶核密度不发生变化;在Tg~Tm温度范围内,常对制品进行热处理以加速聚合物的二次结晶或后结晶的过程,热处理为一松弛过程,通过适当的加热能促使分子链段加速重排以提高结晶度和使晶体结构趋于完善;通常热处理的温度控制在聚合物最大结晶速度的温度Tmax;塑料成型加工一般包括原料的配制和准备、成型及制品后加工等几个过程;混合过程一般是靠扩散、对流、剪切三种作用来完成;衡量其混合效果需从物料的分散程度和组成的均匀程度两方面来考虑;最常见的螺杆直径为45~150毫米;长径比L/D一般为18~25;压缩比是螺杆加料段最初一个螺槽容积于均化段最后一个螺槽容积之比,表示塑料通过螺杆全长范围时被压缩的倍数,压缩比愈大塑料受到的挤压作用愈大;根据物料的变化特征可将螺杆分为加料段、压缩段和均化段;锁模机构在启闭模具的各阶段的速度都不一样的,闭合时应先快后慢,开启时则应先慢后快再转慢;利用本身特定形状,使塑料或聚合物成型为具有一定形状和尺寸的制品的工具称模具;浇注系统是指塑料熔体从喷嘴进入型腔前的流道部分,包括主流道、分流道、浇口等;完成一次注射成型所需的时间称注射周期或称总周期;压制成型的加料方法可以分为重量法、容量法、计数法;分离力与辊筒的半径、长度和速度成正比,而和辊间距称反比;通常可将辊筒设计和加工成略带腰鼓型,或调整两辊筒的轴,使其交叉一定角度或加预应力,就能在一定程度上克服或减轻分离力的有害作用,提高压延制品厚度的均匀性;在压延过程中,热塑性塑料由于受到很大的剪切应力的作用,因此大分子会顺着薄膜前进方向发生定向作用,使生成的薄膜在物理机械性能上出现各向异性,这种现像称为压延效应;压延效应的大小,受压延温度、转速、供料厚度和物料性能等的影响,升温或增加压延时间,均可减轻压延效应;压延机的二辊用于橡胶或PVC的塑炼,三辊用于橡胶,四辊塑料；固定倒数第二辊;人造革就是以布或纸为基体,在其上覆以聚氯乙烯糊的一种复合材料;在一定条件下将片、板、棒等塑料型材通过再次加工成型为制品的方法,称为二次成型法;二次成型包括：中空吹塑成型、热成型、取向薄膜的拉伸等;中空吹塑成型是将挤出或注射成型的塑料管坯或型坯趁热于半熔融的类橡胶状时,置于各种形状的模具中,并即时在管坯中通入压缩空气将其吹胀,使其紧贴于模腔壁上成型,经冷却脱模后即得中空制品;拉幅薄膜热定型的目的：1消除内应力2降低收缩率3改善性能;1、简述离模膨胀的含义、原因及主要影响因素;答：定义：被挤出的聚合物熔体断面积远比口模断面积大的现象;离模膨胀比定义为充分松弛的挤出物直径d与口模直径D之比;圆形口模的离模膨胀比为：B = d/D 或B’ = d2/D2＝B2原因：a、取向效应b、弹性变形效应c、正应力效应影响因素：1长径比一定,B随剪切速率增加而增大;在熔体破裂临界剪切速率之前有最大值Bmax,而后下降；2低于τc之下,B随τ增加而增大;高于τc时,B值则下降；3在低于临界c的一定的剪切速率下,B随温度升高而降低；4剪切速率恒定,B随长径比L/D的增大而降低;L/D超过某一数值时,B为常数;5离模膨胀比随熔体在口模内停留时间呈指数关系地减少;6离模膨胀比随聚合物的品种和结构不同而异;线性、柔性聚合物位阻低,松弛时间短,B值小；粘度大,分子量高,分布窄,非牛顿性强,松弛缓慢,B值大;2、为什么要对一些成型物料进行干燥预处理举例说明,并列出工艺条件;答：水分以及其它低分子物的存在, 一方面因其在塑料的成型温度下会挥发成气体,从而造成制品表面缺乏光泽和出现气泡与银丝等外观缺陷；另一方面有可能促使聚合物大分子在高温下发生降解或交联反应,其结果不仅会使塑料熔体的粘度改变,给成型工艺控制带来困难,而且对制品的力学性能和电性能等也会产生不利的影响;各种热塑性塑料成型时的允许含水量很不相同;一般来说,成型温度较高而且在高温下较容易发生水解的塑料,其允许含水量就比较低；反之,允许含水量就比较高;例如,PC的成型温度高达300℃,因大分子链中有酯键,高温下的水解稳定性差,粒料的含水量大于％就很难成型,而且随含水量的增加,其制品外观和冲击强度明显下降；而PS由于成型温度不超过200℃,且大分子链中无易水解基团,故在其粒料含水量高达％时仍可顺利成型;PC干燥的工艺条件:循环鼓风干燥,温度110℃,时间:12h,料层厚度25～50mm;3、在生产硬聚氯乙烯管材时,物料经挤出塑化后,由机头挤出后,紧接着进行什么工序,说明此工序的作用,该工序是如何影响管材质量的答：紧接着进行冷却定型工序, 它的作用是将从口模挤出的物料的形状和尺寸进行精整,并将它们固定下来,从而得到具有更为精确的截面形状、表面光亮的制品；影响：定型装置的内表面的粗糙度直接影响管材的外观质量,定型装置内径尺寸决定了管材外径尺寸精度;真空度太小,吸管不紧影响尺寸和表面,真空度太大,牵引困难,不能正常生产;4、为什么说物料的初始温度过高,对加料段的固体输送能力不利答：物料的初始温度过高,易形成架桥,进料不畅,严重时不能进料;另外,高聚物与金属的摩擦因数是温度的函数,过高降低了物料与料筒的摩擦因数,降低了固体输送能力;5、为什么在一种设备上螺杆转速n不能过高并且靠增加转速来提高生产率也是有限度的答：随着转速的增加,物料所受到的剪切作用加大,即剪切速率增大,因为大多数聚合物都是假塑性流体,因此,随γ↑,η↓,则漏流↑,逆流↑,所以,当转速高到一定程度时,漏流和逆流对产量的影响就不能忽略了;在实际生产中,也不能靠提高螺杆的转速无限制的增加生产能力,随n不断提高,剪切速率达到一定范围后,就会出现熔体破裂现象;也就是说,对n的提高,限制性的因素就是是否出现了熔体破裂;经以上讨论,可知,随n的提高,可以提高生产率,但n的提高是有限制的;6、在模压成型过程中,为什么要采取预热操作预热有哪些设备答：模压前对塑料进行加热具有预热和干燥两个作用,前者为了提高料温,后者为了去除水分和其他挥发物;作用：①能加快塑料成型时的固化速度,缩短成型时间；②提高塑料流动性,增进固化的均匀性,提高制品质量,降低废品率；③可降低模压压力,可成型流动性差的塑料或较大的制品;预热：15～20 mpa,未预热：30 ±5 mpa预热设备：①电热板加热；②烘箱加热；③红外线加热；④高频加热等;7、在模压成型过程中,为什么要采取预压操作预压有那些设备预压就是在室温下将松散的粉状或纤维状的热固性模塑料压成重量一定,形状规则的型坯的工序;预压作用：①加料快、准确、无粉尘；②降低压缩率,可减少模具装料室和模具高度；③预压料紧密,空气含量少,传热快,又可提高预热温度,从而缩短了预热和固化的时间,制品也不易出现气泡；④便于成型较大或带有精细嵌件的制品;预压的设备是预压机和压模;8、压延效应产生的原因及减小的方法是什么答：产生的原因：在压延过程中,热塑性塑料由于受到很大的剪切应力和拉伸应力作用,因此高聚物大分子会沿着压延方向作定向排列,以至制品在物理机械性能上出现各向异性,即压延效应;减小的方法：物料温度适当提高,可以提高其塑性,加强大分子的运动,破坏其定向排列,可降低压延效应；降低辊筒转速,则压延时间增加,压延效应降低；辊筒存料量少,压延效应也降低；增加制品的厚度,可减小压延效应；尽量不使用各向异性的配合剂,压延后缓慢冷却,有利于取向分子松弛,也可降低压延效应;9、什么是人造革,简述其用压延法生产的工艺流程,并用示意图表示;答：人造革是以布、纸或玻璃布为基材,在其上覆以粘流态塑料如PVC、PU的一种复合材料;以压延法生产人造革时,基材应先经预热,同时粘流态塑料可先经挤压塑化或辊压塑化再喂于压延机的进料辊上,通过辊筒的挤压和加热作用,使塑料与基材紧密结合,再经压花、冷却、切边和卷取而得制品;下图为四辊压延机生产人造革示意图擦胶法;五、论述题1、论述注射成型的工艺过程;答：按其先后顺序主要包括：1)成型前的准备;①原料性能的了解,主要指热性能、流变性能、压缩率、吸湿性、细度、均匀度等；②原料的预处理,主要指原料的干燥、着色等；③料筒的清洗,在更换原料、调换颜色或发现正在加工中的塑料有一定降解现象出现时,就需要对料筒进行清洗；④嵌件预热；⑤脱模剂的选择,Ⅰ. 硬脂酸锌：不适用于PA;Ⅱ. 白油液体石蜡：对PA效果好,还可防止空隙;Ⅲ. 硅油：虽效果好,但价格高,使用麻烦需配甲苯溶液;2)注射过程;具体过程为：①加料塑化塑料粒子加入到料筒中,通过加热逐渐变成熔体柱塞式,或沿螺杆槽向前移动,通过料筒外的加热及螺杆转动时塑料产生的摩擦热逐渐转变为熔体;②充模注射柱塞或移动螺杆把塑料均匀的熔体推向料筒前端,经过喷嘴及模具浇注系统注入并充满模具的型腔;③保压充满之后,柱塞或移动螺杆仍保持施压状态,使喷嘴的熔体不断充实型腔,以确保不缺料;另可使大分子进一步松弛因有滞后;④凝封在浇注系统里的熔体体积比制品小的多先行冷却硬化,模腔内还未冷却固化的熔体就不会向喷嘴方向倒流,这一现象叫凝封;凝封则保压结束,可退螺杆和注塞;同时下一周期的加料塑化开始;⑤冷却保压结束,同时对模具内制品进行冷却、固化,一般冷却到塑料的玻璃态或结晶态;⑥脱模3)制品的后处理;主要指退火和调湿处理;退火是将制品放在一定温度的加热介质热水、热油等或热空气循环箱中静置一段时间,然后缓慢冷至室温,消除制品在加工过程中产生的复杂内应力;调湿处理是将刚出模的热制品放入热水中放置一段时间;主要是为了避免氧化变色放入热水中,隔绝氧；加快得到吸湿平衡,稳定制品尺寸；适量水分对PA等有增塑作用;可以改善柔性、韧性、拉伸强度等性能;2、论述塑料的一次成型和二次成型的联系和区别,并举例说明;答：一次成型是通过加热使塑料处于粘流态的条件下,经过流动、成型和冷却硬化或交联固化,而将塑料制成各种形状的产品的方法;一次成型包括挤出成型、注射成型、模压成型、压延成型等,成型制品从简单到极复杂形状和尺寸精密的制品,应用广泛,绝大多数塑料制品是从通过一次成型法制得的;二次成型是将一次成型所得的片、管、板等塑料型材,加热使其处于类橡胶状态,通过外力作用使其形变而成型为各种简单形状,再经冷却定型而得制品;二次成型包括中空吹塑成型、热成型、拉幅薄膜的成型等方法,仅适用于热塑性塑料的成型;二次成型是在一次成型的基础上进行成型的一种方法;区别：如PVC挤出吹塑成型过程：挤出管坯→合模→送入压缩空气,吹胀型坯→保压、冷却定型后脱模挤出管坯应属于一次成型,后面的成型过程属于二次成型,具体从成型对象、成型温度、形变来具体说明二者联系和区别;。

1.1 看书1.3 一个紧固螺栓使用后出现塑料变形（伸长），试分析材料有哪些性能指标没有达到要求？看书1.4 布氏硬度法和洛氏硬度法各有什么优缺点？库存钢材、铸铁轴承座毛坯、硬质合金刀头、台虎钳钳□各应采用哪些硬度法来检验其硬度？布氏硬度法：试验结果准确,稳定，但测量费时，压痕大，故不宜测试薄件或成品件，适用于HBW值小于650 的材料。

洛氏硬度法：洛氏硬度测试操作简单，效率高，压痕小。

不损坏工件表面，适用于大量生产中的成品件的检验。

但由于试验的压痕小,易受金属表面不平或材料内部组织不均匀的影响,因此测量结果不如布氏硬度高, 一般需要在被测量表面的不同部位测量数点取其平均值。

1.5 什么是疲劳强度?对零件的使用性能有何影响？材料在N次对循环疲劳载荷作用下不致引起断裂的最大应力z称为材料的疲劳极限或疲劳强度。

疲劳强度越高，其机器零件在周期性或非周期性变动载荷的作用下工作时间越长。

即应力循环周期数越大。

解释下列名词：晶格、晶胞、晶粒、刃型位错、晶界、合金、组元、相、显微组织、固溶体、金属化合物、固溶强化。

晶格：把每一个原子假想为一个几何结点，并用直线从其中心连接起来使之构成空间架构。

晶胞：晶体中原子排列规律具有明显的周期性变化，因此在晶格中就存在能代表晶格特征的最小几何单元。

晶粒：多晶体上许多位向不同，夕卜形不规则的小晶体。

刃型位错：晶体中某处一列或若干列原子发生了有规律的错排现象。

晶界：位向不同的晶粒间的过渡区，在空中呈网状，其宽度5・10个原子间距。

合金：两种或两种以上的金属元素或金属元素于非金属元素组成的具有金属特性的物质。

组元：组成合金最基本独立的单元。

相：合金中近体结构与化学成分相同，与其他部分有明显分界的均匀区域。

显微组织：用金相观察法，在金属及合金内部看到的相的大小，方向，形状，分布及相间结合状态。

固溶体：合金在固态下有组元间相互溶解而形成的相。

金属化合物:新相的晶体结构不同于任一组元,则新相是组元间形成的化合物。