課程名稱：工程材料及成形技術基礎課程類別：考查考試方式： 閉卷
注意事項：1、本試卷滿分100分。
2、考試時間 120分鐘。
一、填空題（每空1分，共20分）
1. 機械設計時常用屈服強度和抗拉強度兩種強度指標。
2. 純金屬的晶格型別主要有麵心立方 、 體心立方和密排六方三種。
3. 實際金屬存在點 、 線和面缺陷等三種缺陷。
4．f和a分別是碳在 α-fefe 中所形成的間隙固溶體。
5. 加熱是鋼進行熱處理的第一步，其目的是使鋼獲得奧氏體組織。
6． qt600-3中,qt表示球墨鑄鐵 ，600表示抗拉強度不小於600mpa 。
7．金屬晶體通過滑移和孿生兩種方式來發生塑性變形。
8．設計鍛件時應盡量使零件工作時的正應力與流線方向相同 ,而使切應力與流線方向相垂直 。
9．電焊條由藥皮和焊芯兩部分組成。
10．衝裁是沖孔和落料工序的簡稱。
二、單項選擇題（每小題1分，共15分）
1．在鐵碳合金相圖中，碳在奧氏體中的最大溶解度為（ b ）。
a、0.77% b、2.11% c、0.02% d、4.0%
2．低碳鋼的焊接接頭中，（ b ）是薄弱部分，對焊接質量有嚴重影響，應盡可能減小。
a、熔合區和正火區 b、熔合區和過熱區
c、正火區和過熱區 d、正火區和部分相變區
3．碳含量為wc＝4.3％的鐵碳合金具有良好的（ c ）。
a、 可鍛性 b、 可焊性 c、 鑄造效能 d、切削加工性
4．鋼中加入除co之外的其它合金元素一般均能使其c曲線右移,從而（ b ）
a、增大vk b、增加淬透性 c、減少其淬透性 d、增大其淬硬性
5. 高碳鋼淬火後回火時,隨回火溫度公升高其（ a ）
a、強度硬度下降,塑性韌性提高 b、強度硬度提高 ,塑性韌性下降
c、強度韌性提高,塑性硬度下降 d、強度韌性下降,塑性硬度提高
6． 感應加熱表面淬火的淬硬深度,主要決定於因素（ d ）
a、淬透性 b、冷卻速度 c、感應電流的大小 d、感應電流的頻率
7．珠光體是一種（ b ）
a、單相間隙固溶體 b、兩相混合物 c、fe與c的混合物 d、單相置換固溶體
8．灰鑄鐵的石墨形態是（ a ）
a、 片狀 b、 團絮狀 c、球狀 d、蠕蟲狀
9．反覆彎折鐵絲，鐵絲會越來越硬，最後會斷裂，這是由於產生了（ a ）
a、加工硬化現象 b、再結晶現象 c、去應力退火 d、擴散退火
10．下列說法不正確的是（ c ）
a. 調質處理 = 淬火+高溫回火。
b. 過共析鋼淬火溫度越高，淬火後馬氏體的含碳量越高，殘餘奧氏體越多。
c. 可鍛鑄鐵具有一定的塑性和韌性，因此可以通過鍛造成形。
d、40cr鋼一種常用的合金結構鋼，具有良好的綜合力學效能。
11．鋼中常存的有害雜質元素是（ b ）
a、 錳和矽 b、 硫和磷 c、 矽和硫 d、錳和磷
12．綜合評定金屬可鍛性的指標是（ c ）
a、強度及硬度b、韌性及塑性
c、塑性及變形抗力d、韌性及硬度
13．模鍛件上必須有模鍛斜度,這是為了（ d ）
a、便於充填模膛b、減少工序
c、節約能量d、便於取出鍛件
14．沖孔模設計時的凹模尺寸應等於（ a ）
a、凸模尺寸加間隙b、凸模尺寸減間隙
c、設計孔的尺寸減間隙d、等於設計孔的尺寸
15． 電焊條藥皮的作用之一是（ b ）
a、防止焊芯生鏽b、穩定電弧燃燒
c、增加焊接電流d、降低焊接溫度
三、判斷題(正確的請在括號中打√，錯誤的打╳)
（每小題1分，共10分)。
1．滲碳體是鋼中的強化相，所以鋼的組織中滲碳體量越多，強度也越高。(╳ )
2．淬透性好的鋼，其淬硬性也一定好
3．為保證鑄件，尤其薄壁鑄件成形好，澆注溫度越高越好
4．鋼的碳當量越高,其焊接效能越好
5．凡間隙固溶體必是有限固溶體
6．鐵碳合金平衡結晶時，只有成分為 0.77%的共析鋼才能發生共析反應。( ╳ )
7．晶體缺陷的的共同之處是它們都能引起晶格畸變
8．固溶體的強度和硬度比溶劑的強度和硬度高
9．珠光體、索氏體、屈氏體都是鐵素體和滲碳體組成的機械混合物
10．由於鋼回火的加熱溫度在a1以下，所以淬火鋼在回火時沒有組織變化。( ╳ )
四、工藝分析題（共15分）
1、下列焊接結構設計與焊縫布置是否合理？如不合理請改進。（3分）
答：設計不合理，因為焊縫設定必須留有足夠的操作空間以滿足焊接運條的需要，電弧焊時，應使焊條能伸到待焊部位，改進如圖：
2、下列鑄件結構設計是否合理？如不合理請改進。（3分）
答：設計不合理，因為鑄件內腔設計應減少型芯的數量，應把閉式結構改為開式結構，如圖：
3、用45鋼來製造工具機齒輪，加工工藝路線為：下料→鍛造→（正火 ）→粗加工→（調質 ）→半精加工→高頻感應加熱淬火→（低溫回火 ）→精磨→成品。請在括號內填出合適的工藝方法，並說明選取該工藝的目的。
（9分）
答：正火可使組織均勻化，消除鍛造應力，調整硬度，改善切削加工效能。
調質可使齒輪具有較高的綜合力學效能，提高齒心的強度和韌性，使齒輪能承受較大的彎曲應力和衝擊載荷，並減小淬火變形。
低溫回火是在不降低表面硬度的情況下消除淬火應力，防止產生磨削裂紋和提高齒輪抗衝擊的能力。
五、簡答題（每小題4分，共20分）
1、什麼是細晶強化？生產中主要採取哪些措施來細化晶粒？
答：細晶強化：一般情況下金屬的強度、塑性和韌性都隨晶粒的細化而提高的現象。
措施：1）增加冷卻速度可增大過冷度，使晶核生成速率大於晶粒長大速率，因而使晶粒細化。但增加冷卻速度受鑄件的大小、形狀的限制。
2）變質處理是在液態金屬中加少量變質劑(又稱孕育劑)作為人工晶核，以增加晶核數，從而使晶粒細化。
3）在結晶過程中採用機械振動、超聲波振動和電磁振動，也有細化晶粒的作用。
2、共析鋼在加熱時，奧氏體的形成過程有哪些階段？
答：1）奧氏體晶核的形成；
2）奧氏體晶核的長大；
3）殘餘滲碳體的溶解；
4）奧氏體的均勻化。
3、鑄件中的縮孔和縮松是如何形成的？生產工藝上有哪些預防措施？
答：鑄件中產生縮孔和縮松的主要原因是合金的液態收縮和凝固收縮。
在實際生產中，通常採用順序凝固原則，並設法使分散的縮松轉化為集中的縮孔，再使集中的縮孔轉移到冒口中，最後將冒口去除，即可獲得完好鑄件。即通過設定冒口和冷鐵，使鑄件從遠離冒口的地方開始凝固並逐漸向冒口推進，冒口最後凝固。
4、簡敘模鍛時選擇分模面的原則？
答： 1）能從模膛中順利取出；
2）金屬易於充滿模膛；
3）能及時發現錯模；
4）減少餘塊，節約金屬。
5、焊接生產中，產生焊接應力和變形的原因是什麼？焊接變形有哪些基本形式？
答：在焊接過程中，對焊件進行區域性的不均勻加熱，會產生焊接應力和變形。
焊接變形有五種基本形式：
1）收縮變形；
2）角變形；
3）彎曲變形；
4）扭曲變形；
5）波浪形變形。
六、材料選擇題（8分）
從以下材料中為表中工件選擇材料，t8、20crmnti、45、q235、ht200、65mn、w18cr4v、cr12mov、9sicr、gcr9
七、相圖分析題（共12分）
1、 根據鐵碳合金相圖回答下面的問題。
（1）標註共晶點和共析點的位置。（2分）
（2）標註a1、a3線和acm線的位置。（3分）
（3）大致標出t13鋼的位置，並分析t13鋼從液態緩冷至室溫的平衡結晶過程。
（7分）
答：（1）共晶點：c點；共析點s點。
（2）a1線是ps**；a3線是gs線；acm線是es線。
（3）t13鋼從液態緩冷至室溫的平衡結晶過程：
l---l+a---a---a+fe3cⅱ---- as+fe3cⅱ--- p+fe3cⅱ
1點以上為液態，1-2點之間為液相向奧氏體轉變的過程，2點轉變結束；2-3沒有發生相變；3-4之間，隨溫度下降，析出二次滲碳體；在溫度4時，發生共析轉變，奧氏體轉變為珠光體。
工程材料及成形技術習題答案
班級姓名 學號2013年2月 5月 習題一工程材料的效能 一 名詞解釋 s b e 1 k hb hrc 二 填空題 1 材料常用的塑性指標有 和 兩種，其中用 表示塑性更接近材料的真實變形。2 檢驗淬火鋼成品的硬度一般用 洛氏硬度hrc 而布氏硬度是用於測定 較軟 材料的硬度。3 零件的表面加工質...
工程材料及成形技術基礎作業題庫 低調的答案版
工程材料 一 名詞解釋題 間隙固溶體 溶質原子分布於溶劑的晶格間隙中所形成的固溶體。再結晶 金屬發生重新形核和長大而不改變其晶格型別的結晶過程。淬透性 鋼淬火時獲得馬氏體的能力。枝晶偏析 金屬結晶後晶粒內部的成分不均勻現象。時效強化 固溶處理後鋁合金的強度和硬度隨時間變化而發生顯著提高的現象。同素異...
工程材料及成形技術基礎複習題
一.解釋下列名詞 1.過冷度 理論結晶溫度與實際結晶溫度之差。2 臨界冷卻速度 鋼淬火時獲得馬氏體的最小速度。3 淬硬性 是指鋼在淬火時所能獲得的最高硬度，淬硬性大小主要決定於馬氏體的含碳量。馬氏體含碳量越高則淬硬性越高。反映鋼材在淬火時的硬化能力 4.調質處理 淬火 高溫回火得到回火索氏體的熱處理...