材料成型技术基础习题答案新版

作业1 金属材料技术基础

1-1 判断题（正确的画O，错误的画×）

1．纯铁在升温过程中，912℃时发生同素异构转变，由体心立方晶格的α-Fe转变为面心立方晶格的γ-Fe。这种转变也是结晶过程，同样遵循晶核形成和晶核长大的结晶规律。（ O ）

2．奥氏体是碳溶解在γ-Fe中所形成的固溶体，具有面心立方结构，而铁素体是碳溶解在α-Fe 中所形成的固溶体,具有体心立方结构。（ O ）

3．钢和生铁都是铁碳合金。其中，碳的质量分数（又称含碳量）小于0.77%的叫钢，碳的质量分数大于2.11%的叫生铁。（×）

4．珠光体是铁素体和渗碳体的机械混合物，珠光体的力学性能介于铁素体和渗碳体之间。（ O ）

5．钢中的含碳量对钢的性能有重要的影响。40与45钢相比，后者的强度高，硬度也高,但后者

的塑性差。（ O ）

6．为了改善低碳钢的切削加工性能，可以用正火代替退火，因为正火比退火周期短，正火后比退火后的硬度低，便于进行切削加工。（×）

7．淬火的主要目的是为了提高钢的硬度。因此，淬火钢就可以不经回火而直接使用。

（×）

8．铁碳合金的基本组织包括铁素体（F）、奥氏体（A）、珠光体（P）、渗碳体（Fe3C）、马氏体（M）、索氏体（S）等。（×）

1-2 选择题

1．铁碳合金状态图中的合金在冷却过程中发生的（ F ）是共析转变，（ B ）是共晶转变。

A．液体中结晶出奥氏体； B．液体中结晶出莱氏体；

C．液体中结晶出一次渗碳体； D．奥氏体中析出二次渗碳体；

E．奥氏体中析出铁素体； F．奥氏体转变为珠光体。

2．下列牌号的钢材经过退火后具有平衡组织。其中，（ C ）的σb最高，（ D ）的HBS最高，（ A ）的δ和a k最高。在它们的组织中，（ A ）的铁素体最多，（ C ）的珠光体最多，（ D ）的二次渗碳体最多。

A．25； B．45； C．T8； D．T12。

3．纯铁分别按图1-1所示不同的冷却曲线冷却。其中，沿（ D ）冷却，过冷度最小；沿（ D ）冷却，结晶速度最慢；沿（ A ）冷却，晶粒最细小。

图1-1

4．成分相同的钢，经过不同的热处理，可以得到不同的组织，从而具有不同的力学性能。对于碳的质量分数（含碳量）为0.45%的钢，当要求具有高的硬度和耐磨性时，应进行（ F ）；当要求具有较高的综合力学性能时，应进行（ D ）；当要求具有低的硬度和良好的塑性时，应进行（ A ）。

A．完全退火； B．正火； C．淬火； D．调质处理；

E．淬火十中温回火； F．淬火十低温回火。

5．“65Mn”是常用的合金弹簧钢，“65”表示的意义是（ B ）。

A．钢中的含碳量为6.5%左右； B．钢中的含碳量为0.65%左右；

C．钢中的含锰量为6.5%左右； D．钢中的含锰量为0.65%左右。

1-3 填空题

1．在纯铁的一次结晶中，细化晶粒的方法是1、提高冷却速度，2、（孕育处理）3、（搅拌或震动）。

2．钢的热处理加热的主要目的是（ 获得晶粒细小、成分均匀的奥氏体组织 ）。

3．共析钢等温转变中，高温转变产物的组织，按硬度由高到低的顺序，其组织名称和表示符号

分别是（ 屈氏体T ）、（ 索氏体S ）、（ 珠光体P ）。

4．T10A 钢中的“T ”表示（ 碳素工具钢 ）；“10”表示（ 含碳量1.0% ）；而“A ”表示（ 高

级优质碳素工具钢 ）。

5．图1-2为铁碳合金状态图的一部分。试用符号将各相区的组织填在图上，并标出S 点、E 点

所对应的碳的质量分数（含碳量）。

6．两根直径为φ5mm ，碳的质量分数（含碳量）为0.4%，并具有平衡组织的钢棒。一端浸入20℃

水中，另一端用火焰加热到1000℃，如图1-3所示。待各点组织达到平衡状态后，一根缓慢冷却到

室温，另一根水淬快速冷却到室温，试把这两根棒上各点所得到的组织填入表1-1。

图

1-2

图1-3

表1-1 指定点代号

1 2 3 4 5 加热时达到的温度（℃）

1000 830 740 400 20 加热到上述温度时的平衡组织

粗大A A A+F F+P F+P 第一根棒缓冷到室温后的组织

F+P F+P F+P F+P F+P 第二根棒水淬快冷到室温后的组织 粗大M+A ’ M+A ’ M+A ’+F

F+P F+P 作业2 铸造技术基础

2-1 判断题（正确的画O ，错误的画×）

1．浇注温度是影响铸造合金充型能力和铸件质量的重要因素。提高浇注温度有利于获得形状完

整、轮廓清晰、薄而复杂的铸件。因此，浇注温度越高越好。 （ × ）

2．铸件的凝固方式有逐层凝固、中间凝固和体积凝固三种方式。影响铸件凝固方式的主要因素

0.77 2.11

F F+P

A+P

A

A+Fe 3C

P+Fe 3C P

是铸件的化学成分和铸件的冷却速度。（ O ）

3．合金收缩经历三个阶段。其中，液态收缩和凝固收缩是铸件产生缩孔、缩松的基本原因，而固态收缩是铸件产生内应力、变形和裂纹的主要原因。（ O ）

4．结晶温度范围的大小对合金结晶过程有重要影响。铸造生产都希望采用结晶温度范围小的合金或共晶成分合金，原因是这些合金的流动性好，且易形成集中缩孔，从而可以通过设置冒口，将缩孔转移到冒口中，得到合格的铸件。（ O ）

5．为了防止铸件产生裂纹，在零件设计时，力求壁厚均匀；在合金成分上应严格限制钢和铸铁中的硫、磷含量；在工艺上应提高型砂及型芯砂的退让性。（ O ）

6．铸造合金的充型能力主要取决于合金的流动性、浇注条件和铸型性质。所以当合金的成分和铸件结构一定时；控制合金充型能力的唯一因素是浇注温度。（×）

7．铸造合金在冷却过程中产生的收缩分为液态收缩、凝固收缩和固态收缩。共晶成分合金由于在恒温下凝固，即开始凝固温度等于凝固终止温度，结晶温度范围为零。因此，共晶成分合金不产生凝固收缩，只产生液态收缩和固态收缩，具有很好的铸造性能。（×）

8．气孔是气体在铸件内形成的孔洞。气孔不仅降低了铸件的力学性能，而且还降低了铸件的气密性。（ O ）

9．采用顺序凝固原则，可以防止铸件产生缩孔缺陷，但它也增加了造型的复杂程度，并耗费许多合金液体，同时增大了铸件产生变形、裂纹的倾向。（ O ）

10．采用同时凝固的原则，可以使铸件各部分的冷却速度趋于一致，这样既可以防止或减少铸件内部的铸造应力，同时也可以得到内部组织致密的铸件。（×）

11．铸造应力包括热应力和机械应力，铸造热应力使铸件厚壁或心部受拉应力，薄壁或表层受压应力。铸件壁厚差越大，铸造应力也越大。（ O ）

12．铸造过程中，合金凝固的液固共存区域很宽时，铸件的厚壁区仅易产生较大缩孔缺陷；因此，应选用顺序凝固原则，使得上述缺陷转移到冒口处，以便于铸件清理工序切除。（×）

13．铸造时，冷铁的作用是加快铸件局部的冷却速度，因此可以配合冒口来控制铸件的顺序凝固，达到降低铸件铸造应力的目的。（×）

2-2 选择题

1．为了防止铸件产生浇不足、冷隔等缺陷，可以采用的措施有（ D ）。

A．减弱铸型的冷却能力； B．增加铸型的直浇口高度；

C．提高合金的浇注温度； D．A、B和C； E．A和C。

2．顺序凝固和同时凝固均有各自的优缺点。为保证铸件质量，通常顺序凝固适合于（ D ），而同时凝固适合于（ B ）。

A．吸气倾向大的铸造合金； B．产生变形和裂纹倾向大的铸造合金；

C．流动性差的铸造合金； D．产生缩孔倾向大的铸造合金。

3．铸造应力过大将导致铸件产生变形或裂纹。消除铸件中残余应力的方法是（ D ）；消除铸件中机械应力的方法是（ C ）。

A．采用同时凝固原则； B．提高型、芯砂的退让性；

C．及时落砂； D．去应力退火。

4．合金的铸造性能主要是指合金的（ B ）和（ C ）。

A．充型能力；B．流动性；C．收缩；D．缩孔倾向；E．铸造应力；F．裂纹；G.偏析；H.气孔。

5．如图2-1所示的A、B、C、D四种成分的铁碳合金中，流动性最好的合金是（ D ）；形成缩孔倾向最大的合金是（ D ）；形成缩松倾向最大的合金是（ B ）。

图2-1 图2-2

6．如图2-2所示应力框铸件。浇注并冷却到室温后，各杆的应力状态为（ H ）。若用钢锯沿A-A 线将φ30杆锯断，此时断口间隙将（ A ）。断口间隙变化的原因是各杆的应力（ C ），导致φ30杆（ E ），φ10杆（ D ）。

A．增大； B．减小； C．消失； D．伸长； E．缩短；F．不变；

G．φ30杆受压，φ10杆受拉；Ｈ．φ30杆受拉，φ10杆受压。

7．直径Φ100m，高250mm的圆柱形铸件，内部存在铸造热应力，若将铸件直径车削为Φ80mm 后，铸件高度方向的尺寸将（ B ）。

A、不变；

B、缩短；

C、增长。

8. T形梁铸件经浇注冷却后,室温下应力状态为（C），经测量，铸件沿长度方向发生翘曲变形，则（ B ）。

A厚壁受压应力，薄壁受拉应力； B 薄壁外凸，厚壁内凹；

C厚壁受拉应力，薄壁受压应力； D 厚壁外凸，薄壁内凹。

作业3 铸造方法

3-1 判断题（正确的画O，错误的画×）

1．芯头是砂芯的一个组成部分，它不仅能使砂芯定位、排气，还能形成铸件内腔。（×）

2．机器造型时，如零件图上的凸台或筋妨碍起模，则绘制铸造工艺图时应用活块或外砂芯予以解决。（×）

3．若砂芯安放不牢固或定位不准确，则产生偏芯；若砂芯排气不畅，则易产生气孔；若砂芯阻碍铸件收缩，则减少铸件的机械应力和热裂倾向。（×）

4．制定铸造工艺图时，选择浇注位置的主要目的是保证铸件的质量，而选择分型面的主要目的是在是保证铸件的质量的前提下简化造型工艺。（ O ）

5．浇注位置选择的原则之一是将铸件的大平面朝下，主要目的是防止产生缩孔缺陷。（×）

6．设计铸造工艺图过程中，为了便于起模，在垂直于分型面的铸件表面都有一定的斜度，称为起模斜度，铸件经过机械加工后，该斜度被切除。（×）

3-2 选择题

1．如图3-1所示的零件采用砂型铸造生产毛坯。与图中所示的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分型方案相适应

的造型方法分别为（ C ）、（ D ）、（ B ）、（ B ）。其中较合理的分型方案是（ IV ）。

A．整模造型；B．分模造型；C．活块造型；D．挖砂造型； E．三箱造型。

图3-1

2．如图3-2所示的具有大平面铸件的几种分型面和浇注位置方案中，合理的是（ A ）。

图3-2

3-3 填空题

1．零件与铸件在形状和尺寸上有很大区别，尺寸上铸件比零件多加工余量和( 拔模斜度 )，形状上零件上一些尺寸小的孔或槽，铸件上（不铸出）。

2．造型用的模样与铸件在形状和尺寸上有很大区别，尺寸上模样比铸件多( 收缩率的放大量 )，形状上铸件上有孔的地方，模样上（对应部位有芯头）。

3-4 应用题

1．绳轮（图3-3），材料为HT200，批量生产。绘制零件的铸造工艺图。

图3-3

2．衬套（图3-4），材料为HT200，批量生产。绘制零件的铸造工艺图，并在用双点划线绘制的零件轮廓图上定性画出模样图和铸件图。

模样图铸件图

图3-4 上

下上

下

3．轴承座，如图3-5（a）所示，材料为HTl50，批量生产。图3-5（b）为零件图的右视图，请在此图上定性绘制出零件的铸造工艺图。

(a)

（b）

上下

图3-5

作业4 铸件的生产

4-1 判断题（正确的画O，错误的画×）

1．用某成分铁水浇注的铸件为铁素体灰口铸铁件。如果对该成分铁水进行孕育处理，可以获得珠光体灰口铸铁，从而提高铸件的强度和硬度。（×）

2．就HT100、HT150、HT200而言，随着牌号的提高，C、Si和Mn含量逐渐增多，以减少片状石墨的数量，增加珠光体的数量。（×）

3．可锻铸铁的强度和塑性都高于灰口铸铁，所以适合于生产厚壁的重要铸件。（×）

4．孕育处理是生产孕育铸铁和球墨铸铁的必要工序，一般采用硅的质量分数（含硅量）为75％的硅铁合金作孕育剂。孕育处理的主要目的是促进石墨化，防止产生白口，并细化石墨。但由于两种铸铁的石墨形态不同，致使孕育铸铁的强度和塑性均低于球墨铸铁。（ O ）

5．灰口铸铁由于组织中存在着大量片状石墨，因而抗拉强度和塑性远低于铸钢。但是片状石墨的存在，对灰口铸铁的抗压强度影响较小，所以灰口铸铁适合于生产承受压应力的铸件。（ O ）

6．铸铁中碳和硅的含量对铸铁组织和性能有决定性的影响，同时对铸铁的铸造性能也有很大的影响。在亚共晶灰口铸铁中碳和硅的含量越高，铸造性能越好。（ O ）

4-2 选择题

1．铸铁生产中，为了获得珠光体灰口铸铁，可以采用的方法有（ D ）。

A．孕育处理；B．适当降低碳、硅含量；

C．提高冷却速度；D．A、B和C；E．A和C。

2．HT100、KTH300-06、QT400-18的力学性能各不相同，主要原因是它们的（ C ）不同。

A．基体组织； B．碳的存在形式；

C．石墨形态； D．铸造性能。

3．灰口铸铁（HT）、球墨铸铁（QT）、铸钢（ZG）三者铸造性能的优劣顺序（ B ）；塑性的高低顺序为（ A ）。

A．ZG＞QT＞HT；B．HT＞QT＞ZG；

C．HT＞ZG＞QT；D．QT＞ZG＞HT。

（注：符号“＞”表示“优于”或“高于”；）

4．冷却速度对各种铸铁的组织、性能均有影响，其中，对（ B ）影响最小，所以它适于产生厚壁或壁厚不均匀的较大型铸件。

A．灰铸铁； B．孕育铸铁； C．可锻铸铁； D．球墨铸铁。

5．牌号HT150中的“150”表示( A )。

A．该牌号铸铁标准试样的最低抗拉强度不低于150MPa；

B．该牌号铸铁的含碳量为1.50%；

C．该牌号铸铁标准试样的最低屈服强度不低于150MPa；

D．该牌号铸铁件的最低抗拉强度不低于150MPa；.

E．该牌号铸铁的含碳量为15.0%。

6．某成分铁水浇注的铸件其牌号为HT150，若仍用该铁水浇注出牌号为HT200的铸件，应采用的措施是（ D ）。

Ａ、孕育处理；Ｂ、降低铸件冷却速度；

Ｃ、增加C、Si含量；Ｄ、提高铸件冷却速度。

4-3 应用题

1．用碳的质量分数（含碳量）为3.0％，硅的质量分数（含硅量）为2.0％的铁水浇注如图4-1所示的阶梯形铸件。试问在五个不同厚度截面上各应得到何种组织？铁水成分不变，欲在壁厚40mm 的截面上获得珠光体灰口铸铁，需采取什么措施（在图中表明应采取的措施）?

F+P+F+G P+P+P+Fe

C+G

图4-1

答：为了获得珠光体，需要提高壁厚40mm的截面冷却速度，应增加冷铁。

2．一批铸件，经生产厂家检验，力学性能符合图纸提出的HT200的要求。用户验收时，在同一铸件上壁厚为18、26、34mm处分别取样检测。测得18mm处σb＝196MPa；26mm处σb＝171MPa；35mm 处σb＝162MPa。据此，用户认为该铸件不合格，理由是：

1）铸件力学性能σb低于200Mpa，不符合HT200要求；

2）铸件整体强度不均匀。

试判断用户的意见是否正确。为什么铸件上18mm处的抗拉强度比26、35mm处高？铸铁牌号是否为HT200？

答：

1、该用户的意见不正确。

2、由于铸件18mm处的壁厚比26、35mm处薄，冷却速度更高，因此抗拉强度高。

3、HT200牌号判定原则是根据标准试棒测出的最低抗拉强度值确定。实际生产的铸件由于壁厚不一致，所检测的σb值为一个浮动范围值。

此时，应根据本书第56页的表2-8“不同壁厚灰口铸铁力学性能参考值及用法举例”判定铸件的牌号。查表HT200对应数据，

10~20mm，σb＝195Mpa，

20~30mm，σb＝170Mpa，

30~40mm，σb＝160Mpa，

铸件检测的σb均在允许的范围之内，因此牌号为HT200。

3．用不同成分铁水分别浇注Φ20mm、Φ30mm、Φ40mm三组试棒，测得它们的抗拉强度均为200MPa，试分析各组试棒的牌号和定性确定C、Si的含量高低，将结果填入表作4-1。

表作4-1

作业5 特种铸造

5-1 判断题（正确的画○，错误的画×）

1．分型面是为起模或取出铸件而设置的，砂型铸造、熔模铸造和金属型铸造所用的铸型都有分型面。（×）

2．铸造生产的显着优点是适合于制造形状复杂，特别是具有复杂内腔的铸件。为了获得铸件的内腔，不论是砂型铸造还是特种铸造均需使用型芯。（×）

3．熔模铸造一般在铸型焙烧后冷却至600～700℃时进行浇注，从而提高液态合金的充型能力。因此，对相同成分的铸造合金而言，熔模铸件的最小壁厚可小于金属型和砂型铸件的最小壁厚。（○）

4．熔模铸造适于成批、大量生产，铸件表面质量高于砂型铸造的铸件，尤其适合铸造高熔点合金、难切削加工的合金铸件。（○）

5．压力铸造时，液态合金在压力作用下，可以铸造形状复杂的薄壁件。但由于铸型为金属材料制造，液态金属冷却速度快。铸件的内应力较砂型铸造高，因此通常需要进行去应力退火处理。（×）

6．压力铸造在高压（5Mpa～150Mpa）的作用下，液态金属充填铸型，可以铸造形状复杂的薄壁件，铸件的表面质量高于其他铸造方法，不仅适于大批量生产低熔点的有色合金铸件，也可以生产铸铁、铸钢等小型铸件。（×）

7．离心铸造和熔模铸造都不需要分型面，可以获得优异的铸件内外表面质量，铸件加工余量小，适于铸钢类合金铸件的成批生产。（×）

8．金属型铸造和压力铸造的铸型均为金属材料制造，可以反复使用。铸件的表面质量高于砂型铸造方法，但为了提高铸型的使用寿命，在工作前都必须对铸型进行预先加热。

（○）

5-2 选择题

1．用化学成分相同的铸造合金浇注相同形状和尺寸的铸件。设砂型铸造得到的铸件强度为σ砂；

金属型铸造的铸件强度为σ金；压力铸造的铸件强度为σ压，则（ C ）。

A．σ砂＝σ金=σ压； B．σ金＞σ砂＞σ压；

C．σ压＞σ金＞σ砂； D．σ压＞σ砂＞σ金。

2．铸造时，无需型芯而能获得内腔结构铸件的铸造方法是( C )。

A 砂型铸造；

B 金属型铸造；

C 熔模铸造；

D 压力铸造。

3．砂型铸造可以生产（ F ），熔模铸造适于生产（ E ），压力铸造适于生产（ A ）。

Ａ、低熔点合金铸件；Ｂ、灰口铸铁件；Ｃ、球墨铸铁件；

Ｄ、可锻铸铁件；Ｅ、铸钢件；Ｆ、各种合金铸件。

作业6 铸造结构工艺性

6-1 判断题（正确的画○，错误的画×）

1．为避免缩孔、缩松或热应力、裂纹的产生，零件壁厚应尽可能均匀。所以设计零件外壁和内壁、外壁和筋，其厚度均应相等。（×）

2．零件内腔设计尽量是开口式的，并且高度H与开口的直径D之比（H/D）要小于1，这样造型时可以避免使用砂芯，内腔靠自带砂芯来形成。（○）

3．起模斜度和结构斜度目的都是为了便于铸件造型中的起模，并且均位于平行于起模方向的零件表面。但二者的区别在于起模斜度设置在零件的加工表面，而结构斜度设计在零件非加工表面。（○）

4. 铸件壁厚不均匀会造成铸件壁厚不均匀部分的冷却速度不一致；铸件的内壁散热条件比外壁差；因此为了减少和防止铸造热应力，铸件的内壁应比外壁薄。（○）

6-2 选择题

1．铸件上所有垂直于分型面的立壁均应有斜度。当立壁的表面为加工表面时，该斜度称为（ A ）。

A．起模斜度； B．结构斜度； C．起模斜度或结构斜度。

2．在铸造条件和铸件尺寸相同的条件下，铸钢件的最小壁厚要大于灰口铸铁件的最小壁厚，主要原因是铸钢的（ B ）。

A．收缩大； B．流动性差； C．浇注温度高； D．铸造应力大。

6-3 应用题

下列零件采用砂型铸造生产毛坯，材料为HT200。请标注分型面；在不改变标定尺寸的前提下，修改结构上不合理处，并简述理由。

１．托架（图6-1）

图6-1

答：托架的主梁部分壁厚过大，铸造时易产生缩孔等缺陷。应改为工字型截面。

２．箱盖（图6-2） 3．轴承架（图6-3）

上下

上

图6-2 图6-3

答：箱盖的壁厚差异过大， 轴承架的底部空腔需要设置较

铸造时易产生缩孔等缺陷。 长的悬臂砂芯，铸造时易造成

并且与起模方向平行的表面没有设置斜度， 悬臂砂芯偏移、变形。

起模困难。 应将两个空腔打通连接为一体。

应改为壁厚均匀，并增加结构斜度。 构成三点支撑的单一砂芯。

作业7 压力加工技术基础

7-1 判断题（正确的画O ，错误的画×）

1．把低碳钢加热到1200℃时进行锻造，冷却后锻件内部晶粒将沿变形最大的方向被拉长并产生

碎晶。如将该锻件进行再结晶退火，便可获得细晶组织。 （ × ）

2．将化学成分和尺寸相同的三个金属坯料加热到同一温度，分别在空气锤、水压机和高速锤上

进行相同的变形，其变形抗力大小应相同。 （ × ）

3．在外力作用下金属将产生变形。应力小时金属产生弹性变形，应力超过σs 时金属产生塑性变形。因此，塑性变形过程中一定有弹性变形存在。 （ O ）

4．只有经过塑性变形的钢才会发生回复和再结晶。没有经过塑性变形的钢，即使把它加热到回

复或再结晶温度以上也不会产生回复或再结晶。 （ O ）

5．塑性是金属可锻性中的一个指标。压力加工时，可以改变变形条件；但不能改变金属的塑性。 （ × ）

6．冷变形不仅能改变金属的形状，而且还能强化金属，使其强度、硬度升高。冷变形也可以使

工件获得较高的精度和表面质量。 （ O ）

7．某一批锻件经检查，发现由于纤维组织分布不合理而不能应用。若对这批锻件进行适当的热

处理，可以使锻件重新得到应用。 （ × ）

8．对于塑性变形能力较差的合金，为了提高其塑性变形能力，可采用降低变形速度或在三向压

应力下变形等措施。 （ O ）

7-2 选择题

1．钢制的拖钩如图7-1所示，可以用多种方法制成。

其中，拖重能力最大的是（ B ）。

A ． 铸造的拖钩；

B ．锻造的拖钩；

C ．切割钢板制成的拖钩。

2．有一批经过热变形的锻件，晶粒粗大，不符合质量

要求，主要原因是（ C ）。

A ．始锻温度过高；

B ．始锻温度过低；

C ．终锻温度过高；

D ．终锻温度过低。 图7-1

3．有一批连杆模锻件，经金相检验，发现其纤维不连续，分布不合理。为了保证产品质量应将

这批锻件（ D ）。

A ．进行再结晶退火；

B ．进行球化退火；

C ．重新加热进行第二次锻造；

D ．报废。

4．经过热变形的锻件一般都具有纤维组织。通常应使锻件工作时的最大正应力与纤维方向（ A ）；

最大切应力与纤维方向（ B ）。

A ．平行；

B ．垂直；

C ．呈45°角；

D ．呈任意角度均可。

5．碳的质量分数（含碳量）大于0.8％的高碳钢与低碳钢相比，可锻性较差。在选择终锻温度

时，高碳钢的终锻温度却低于低碳钢的终锻温度；其主要原因是为了（ C ）。

上 下

A．使高碳钢晶粒细化提高强度； B．使高碳钢获得优良的表面质量；

C．打碎高碳钢内部的网状碳化物。

6．加工硬化是由塑性变形时金属内部组织变化引起的，加工硬化后金属组织的变化有（ D ）。

Ａ、晶粒沿变形方向伸长； B、滑移面和晶粒间产生碎晶；

C、晶格扭曲位错密度增加；

D、A、B和C。

8．改变锻件内部纤维组织分布的方法是（ C ）。

Ａ、热处理；Ｂ、再结晶；Ｃ、塑性变形；Ｄ、细化晶粒。

7-3 应用题

1．钨的熔点为3380℃，铅的熔点为327℃，试计算钨及铅的再结晶温度。钨在900℃进行变形，铅在室温（20℃）进行变形，试判断它们属于何种变形。

答：

1、钨的再结晶温度：T钨=0.4х（273.16+3380）=1461.26K=1188.1℃

铅的再结晶温度：T铅=0.4х（273.16+327）=240.06K=-33.1℃

2、钨：822.79℃<900℃<1188.1℃，属于温变形；

钨的回复温度：0.3х（273.16+3380）=1095.95K=822.79℃

铅：20℃>-33.1℃，属于热变形。

2．圆钢拔长前直径为φ100mm，拔长后为φ50mm，试计算锻造比y。

答：y=F0/F=(100/50)2=4

作业8 自由锻

7-1判断题（正确的画O，错误的画×）

１．自由锻是单件、小批量生产锻件最经济的方法，也是生产重型、大型锻件的唯一方法。因此，自由锻在重型机械制造中具有特别重要的作用。（ O ）

2．绘制自由锻件图时，应考虑填加敷料和加工余量，并标出锻件公差。也就是说，在零件的所有表面上，都应给出加工余量。（×）

3．自由锻冲孔前，通常先要镦粗，以使冲孔面平整和减少冲孔深度。（ O ）

7-2选择题

1．镦粗、拔长、冲孔工序都属于（ C ）。

A．精整工序；B．辅助工序；C．基本工序。

2．图作8-1所示锻件，用自由锻锻造，坯料

的直径为φ140mm，长度为220mm，其基本工序是

（ A ）。

A．拔长φ100→局部镦粗→拔长φ60→切断；

B．整体镦粗→拔长φ100→拔长φ60→切断；

C．拔长φ100→拔长φ60→局部镦粗→切断；

D．局部镦粗→拔长φ100→拔长φ60→切断。图作8-1

7-3应用题

1．试分析如图作8-2所示的几种镦粗缺陷产生的原因（设坯料加热均匀）。

（a）（b）（c）

图作8-2

答：（a）原因为镦粗打击力过小，坯料产生双鼓腰形。

（b）原因为坯料高度与直径比例过大，产生弯折。

（c）原因为坯料放置时，轴线未与上下砧表面垂直，产生镦偏。

2．如图作8-3所示的整体活塞采用自由锻制坯。试在右侧双点划线绘制的零件轮廓图上定性绘出锻件图，选择合理的坯料直径（现有圆钢直径有：φ120、φ110、φ100、φ90、φ80、φ70），并说明理由，拟定锻造基本工序，在表8-1中画出工序简图。

坯料直径：φ100选择原因：应保证活塞头部镦粗的高径比在1.25~2.5之间。

图作8-3

经计算，高径比H/D对应值如下：

φ120：H/D=1.259，φ110：H/D=1.635，φ100：H/D=2.176，

φ90：H/D=2.98，φ80：H/D=4.25，φ70：H/D=6.344。

φ70~φ90的H/D均大于2.5，φ110、φ120的H/D偏小，不利于镦粗变形效率，因此合理的坯料直径为φ100。

表作8-1

序号工序名称工序简图

1 2 3

下料局部镦粗

拔长

3．为修复一台大型设备，需制造一个圆锥齿轮，如图作8-4所示。试选择锻造方法，定性绘出锻件图，并制定锻造基本工序，在表作8-2中画出工序简图。

图作8-4

答：因仅需一个齿轮件，属于单件生产，选择自由锻方法。

表作8-2

序号工序名称工序简图

1

2

3

下料

镦粗

冲孔

4．如图作8-5所示，通常碳钢采用平砧拔长，高合金钢采用V型砧拔长，试分析砧型对钢的变形有何影响?

图作8-5

答：高合金钢的塑性低于普通碳钢。采用V型砧拔长，坯料的宽度方向变形受到限制，强化了长度方向的变形，从而提高了坯料的拔长变形效率。

5．如图作8-6所示支座零件，采用自由锻制坯，试修改零件结构设计不合理之处。

图作8-6

说明：

结构设计有2处应修

6．图作8-7所示零件，采用自由锻制坯，试修改零件结构设计不合理之处。

图作8-7

说明：表面浅凹陷特征无法采用自由锻成形，应取消。

作业9 模锻

9-1 判断题（正确的画O，错误的画×）

1．如图作9-l所示锻件，采用锤上模锻生产。从便于锻模制造，锻件容易出模的角度考虑分模面应选在a-a。（×）

图作9-1

2．锻模中预锻模膛的作用是减少终锻模膛的磨损，提高终锻模膛的寿命。因此预锻模膛不设飞边槽，模膛容积稍大于终锻模膛，模膛圆角也较大，而模膛斜度通常与终锻模膛相同。（ O ）

3．在曲柄压力机上模锻时，对于形状较复杂的盘类及杆类锻件，可采用镦粗、拔长、预锻和终锻等多个工步来成形。（×）

4．汽车倒车齿轮的形状带有凹挡和通孔，为提高生产效率，常用设备是平锻机。其优点是模具由三部分组成，可以形成两个相互垂直的分模面。（ O ）

5．曲柄压力机模锻时，由于滑块行程速度慢，金属在模膛高度方向上充填能力较差，模膛深处较难充满，因此对于形状较为复杂的锻件，需要反复多次成形才能完全充填模膛。（×）

6．模锻时，终锻模膛的尺寸应比锻件尺寸放大一个收缩率，并设有飞边槽。其中，飞边槽的仓部起到阻力圈的作用，促使金属充满模具型腔。（×）

7．胎膜锻是使用胎膜生产模锻件的一种锻造方法。主要有扣模、筒模和合模3种。其中，合模需设有导向机构定位，并带有飞边槽。通常用于生产形状较复杂的回转体锻件。（×）

8．模锻时，如需要减小坯料某部分的截面积，以便增大另一部分的截面积，使金属按照模锻件的形状分布，则应采用滚压模膛。（ O ）

9-2 选择题

1．锻造圆柱齿轮坯100件，为提高生产率决定采用胎模锻。应选用（ C ）。

A．扣模； B．合模； C．筒模。

2．平锻机适于锻造（ C ）。

A．连杆类锻件； B．无孔盘类锻件；

C．带头部杆类锻件； D．A和C。

3．下列成型工序属于模锻制坯模膛的是（ B ）。

A拔长、滚压、预锻； B 拔长、弯曲、切断；

C 预锻、弯曲、扭转； D冲孔、拔长、镦粗。

4．曲柄压力机是压力加工生产的主要设备之一。其优点是生产率高，易于机械化、自动化，锻件尺寸精度高于锤上模锻。由于曲柄压力机每个模膛都是一次成形，因此（ B ）。

A.金属沿模膛各个方向充填能力好，易于充满模膛深处；

B.金属沿模膛高度方向充填能力差，水平方向充填能力好；

C.金属沿模膛高度方向充填能力好，水平方向充填能力差；

D.金属沿模膛各个方向充填能力差，难于充满模膛深处。

9-3 应用题

1．图作9-2所示的常啮合齿轮，年产15万件，锻坯由锤上模锻生产。试图作9-2（a）上修改零件不合理的结构，在图作9-2（b）上定性绘出齿轮结构修改后的锻件图。

（a）

（b）

图作9-2

作业10 板料冲压

10-1 判断题（正确的画O，错误的画×）

1．板料冲压落料工序中的凸、凹模的间隙是影响冲压件剪断面质量的关键。凸、凹模间隙越小，则冲压件毛刺越小，精度越高。（×）

2．板料弯曲时，弯曲后两边所夹的角度越小，则弯曲部分的变形程度越大。（×）3．拉深过程中坯料的侧壁受拉应力。拉应力的大小与拉深系数有关，拉深系数越大，则侧壁所受的拉应力越大。（×）

4．受翻边系数的限制，一次翻边达不到零件凸缘高度要求时，则可以进行多次翻边。（×）

5．冲床的一次冲程中，在模具的不同工位上同时完成两道以上工序的冲压模具，称为连续模。（ O ）

6．板料拉深过程中，拉深件被拉裂的原因是工件已变形区拉应力过大，工件在凸模圆角处易产生应力集中；拉深件起皱的原因是工件变形区切向压应力过大，板料厚度过薄产生失稳。

（ O ）

10-2 选择题

1．拉深变形在没有压板的条件下，板料进入凹模前受（ B ）。在有压板的条件下，板料进入凹模前受（ C ）。

A．两向拉应力，一向压应力； B．一向拉应力，一向压应力；

C．两向压应力，一向拉应力； D．三向压应力。

2．厚1mm直径φ350的钢板经拉深制成外径为φ150的杯形冲压件。由手册中查得材料的拉深系数m l＝0.6，m2＝0.80，m3＝0.82，m4＝0.85。该件要经过（ C ）拉深才能制成。

A．一次； B．两次； C．三次； D．四次。

3．大批量生产外径为φ50mm，内径为φ25mm，厚为2mm的零件。由于该零件精度要求高，为保

证孔与外圆的同轴度，应优先选用（ C ）。

A．简单模； B．连续模； C．复合模。

4．设计冲孔凸模时，其凸模刃口尺寸应该是（ A ）。

A．冲孔件孔的尺寸； B．冲孔件孔的尺寸＋2z（z为单侧间隙）；

C．冲孔件孔的尺寸－2z； D．冲孔件尺寸－z。

5．压力加工的操作工序中，工序名称比较多，属于自由锻的工序是（ C ），属于板料冲压的工序是（ D ）。

A. 镦粗、拔长、冲孔、轧制；

B. 拔长、镦粗、挤压、翻边；

C. 镦粗、拔长、冲孔、弯曲；

D. 拉深、弯曲、冲孔、翻边。

6．冲压模具结构由复杂到简单的排列顺序为（ D ）。

Ａ、复合模－简单模－连续模；Ｂ、简单模－连续模－复合模；

Ｃ、连续模－复合模－简单模；Ｄ、复合模－连续模－简单模。

8-3应用题

1．如图作10-1所示冲压件，采用厚l.5mm低碳钢板进行批量生产。试确定冲压的基本工序，并在表作10-1中绘出工序简图。

图作10-1

序号工序名称工序简图

1 2 3 4 落料弯曲冲孔翻边

2．如图作10-2所示冲压件，采用厚l.5mm低碳钢板进行批量生产。试确定冲压的基本工序。

图作10-2

表作

10-2

序号工序名称工序简图

1

2

3

4

落料

拉深

冲孔

翻边

列出冲压基本工序，并说明理由。（材料的极限圆孔翻边系数K＝0.68）。

［提示］d0 = d1– 2［H - 0.43R - 0.22t］

式中：d0―冲孔直径（mm）；

d1―翻边后竖立直边的外径（mm）；

H―从孔内测量的竖立直边高度（mm）；

R―圆角半径（mm）；

t―板料厚度（mm）。

（a）（b）

图作10-3

图10-3（a）基本工序：图10-3（b）基本工序：

答：落料——冲孔——翻边答：落料——拉深——冲孔——翻边

原因：d0 = d1–2［H - 0.43R - 0.22t］原因：d0 = d1–2［H - 0.43R - 0.22t］

=（92+2х1.5）-2х[8.5-0.43х4-0.22х1.5] =（92+2х1.5）-2х[18.5-0.43х4 - =82.1 0.22х1.5]=62.1

K0= d0 /d1=82.1/95=0.86>0.68 K0= d0 /d1=62.1/95=0.65<0.68

因此，可以直接翻边。因此，应先拉深再冲孔，最后翻边。

作业11 熔焊技术基础

11-1 判断题（正确的画O，错误的画×）

1．焊接电弧是熔焊最常用的一种热源。它与气焊的氧乙炔火焰一样，都是气体燃烧现象，只是

焊接电弧的温度更高，热量更加集中。（×）

2．焊接应力产生的原因是由于在焊接过程中被焊工件产生了不均匀的变形，因此，防止焊接变

形的工艺措施，均可减小焊接应力。（×）

3．焊接应力和焊接变形是同时产生的。若被焊结构刚度较大或被焊金属塑性较差，则产生的焊

接应力较大，而焊接变形较小。（ O ）

4．根据熔焊的冶金特点，熔焊过程中必须采取的措施是，1、提供有效的保护，2、控制焊缝金

属的化学成分，3、进行脱氧和脱硫、磷。（×）

5．中、高碳钢及合金钢焊接接头，存在对接头质量非常不利的淬火区，该淬火区的塑性、韧性

低，容易产生裂纹，因此焊接这类钢时一般均需进行焊前预热，以防淬火区的形成。

（ O ）

11-2 选择题

1．焊接工字梁结构，截面如图作11-1所示。四条长焊缝的正确焊接顺序是（ B ）。

Ａ．a－b－c－d；Ｂ．a－d－c－b；Ｃ．a－c－d－b；Ｄ．a－d－b－c。

图11-1 工字梁截面图

2．焊接电弧中三个区产生的热量由多到少排列顺序是（ D ），温度由高到低的排列顺序是（ B ）。

Ａ、阴极－阳极－弧柱；Ｂ、弧柱－阳极－阴极；Ｃ、阴极－弧柱－阳极；

Ｄ、阳极－阴极－弧柱；Ｅ、阳极－弧柱－阴极；Ｆ、弧柱－阴极－阳极。

3．在实验课中观察了三个焊接接头组织试样，当手弧焊（电流强度150A）试样热影响区的宽度

为Ｌ1，手弧焊（电流强度230A）试样热影响区的宽度为Ｌ2，埋弧自动焊试样热影响区的宽度为Ｌ3，

则三个试样热影响区宽度大小的顺序应是( B )。

Ａ、Ｌ1 ＞Ｌ2 ＞Ｌ3 ；Ｂ、Ｌ2 ＞Ｌ1 ＞Ｌ3 ；

Ｃ、Ｌ3 ＞Ｌ2 ＞Ｌ1 ；Ｄ、Ｌ3 ＞Ｌ1 ＞Ｌ2 。

11-3 应用题

有一钢结构，采用20钢冷拔型材制成。由于使用不当而断裂，现用手工电弧焊方法将其修复。

焊接时温度分布如图作11-1所示。试在图上绘出焊接热影响区的分布情况（注意焊前钢的组织状态。

20钢的再结晶温度为540℃）。

图作11-1

答：热影响区分布由左到右依次为，熔合区、过热区、正火区、部分相变区和再结晶区。由于型材为冷拔制成，存在加工硬化，因此，高于540℃的区域有再结晶产生。

作业12 焊接方法

12-1 判断题（正确的画O，错误的画×）

1．手工电弧焊过程中会产生大量烟雾，烟雾对焊工的身体有害，因此，在制造焊条时，应尽量去除能产生烟雾的物质。（×）

2．埋弧自动焊焊接低碳钢时，常用H08A焊丝和焊剂43l。当焊剂43l无货时，可用焊剂230代替。（×）

3．氩弧焊采用氩气保护，焊接质量好，适于焊接低碳钢和非铁合金。（×）

4．埋弧自动焊具有生产率高，焊接质量好，劳动条件好等优点。因此，广范用于生产批量较大，水平位置的长、直焊缝的焊接，但它不适于薄板和短的不规则焊缝的焊接。（ O ）

5．点焊和缝焊用于薄板的焊接。但焊接过程中易产生分流现象，为了减少分流，点焊和缝焊接头型式需采用搭接。（×）

6．闪光对焊制造的工件，由于工件接触表面的内部气压高于大气压，因此不受外界空气的影响；并且在电磁力的作用下，工件端面的杂质随着火花飞出或形成毛刺。焊后工件的焊缝力学性能优异，常用于钢轨、车辆轮圈、锚链等零件的生产。（ O ）

7．摩擦焊是利用摩擦热将工件的接触处加热到塑性状态时，施加更大的顶锻压力，使两工件接合处产生塑性变形而焊在一起。因此摩擦焊不仅可以焊接各种截面形状的同种金属，也可以焊接各种截面形状的异种金属，如铝－铜、铝－钢、铸铁－钢接头等。（×）

8．缝焊时由于焊点重叠，分流现象严重，且板料愈厚，分流愈严重。为了减小分流现象，缝焊只限于焊接３mm以下的薄板结构。（ O ）

12-2 选择题

1．下列几种牌号的焊条中，（ C ）和（ E ）只能采用直流电源进行焊接。

A．J422；B．J502；C．J427；D．J506；E．J607；F．J423。

2．对于重要结构、承受冲击载荷或在低温下工作的结构，焊接时需采用碱性焊条，原因是碱性焊条的（ D ）。

A．焊缝抗裂性好；B．焊缝冲击韧性好；C．焊缝含氢量低；D．A、B和C。

3．气体保护焊的焊接热影响区一般都比手工电弧焊的小，原因是（ C ）。

A．保护气体保护严密； B．焊接电流小；

C．保护气体对电弧有压缩作用； D．焊接电弧热量少。

4．氩弧焊的焊接质量比较高，但由于焊接成本高，所以（ C ）一般不用氩弧焊焊接。

A. 铝合金一般结构；B．不锈钢结构；C．低碳钢重要结构；D．耐热钢结构。

5．J422焊条是生产中最常用的一种焊条，原因是（ D ）。

Ａ．焊接接头质量好；Ｂ．焊缝金属含氢量少；

Ｃ．焊接接头抗裂性好；Ｄ．焊接工艺性能好。

6．埋弧自动焊比手工电弧焊的生产率高，主要原因是（ C ）。

Ａ、实现了焊接过程的自动化；Ｂ、节省了更换焊条的时间；

Ｃ、A和B；Ｄ、可以采用大电流密度焊接。

7．酸性焊条得到广泛应用的主要原因是（ D ）。

Ａ、焊缝强度高；Ｂ、焊缝抗裂性好；

Ｃ、焊缝含氢量低；Ｄ、焊接工艺性好。

工程材料及成形技术基础A答案

、单项选择题（每小题1分，共15 分） 一、填空题（每空1分，共20分） 1. 机械设计时常用屈服强度和抗拉强度两种强度指标 2. 纯金属的晶格类型主要有面心立方、体心立方和密排六方三种。 3. 实际金属存在点 _____、 ____ 线______ 和面缺陷等三种缺陷。 4. F和A分别是碳在、丫-Fe 中所形成的间隙固溶体。 5. 加热是钢进行热处理的第一步，其目的是使钢获得奥氏体组织。 6. QT600-3中,QT表示球墨铸铁,600表示抗拉强度不小于600Mpa。 7?金属晶体通过滑移和孪生两种方式来发生塑性变形。 8 ?设计锻件时应尽量使零件工作时的正应力与流线方向相_同^而使切应力与流 线方向相垂直。 9?电焊条由药皮和焊芯两部分组成。 10 .冲裁是冲孔和落料工序的简称。 1. 在铁碳合金相图中，碳在奥氏体中的最大溶解度为（b ）。 a 、0.77% b 、2.11% c 、0.02% d 、4.0% 2. 低碳钢的焊接接头中，（b ）是薄弱部分，对焊接质量有严重影响，应尽可 能减小。 a 、熔合区和正火区 b 、熔合区和过热区 c、正火区和过热区d 、正火区和部分相变区 3. 碳含量为Wc= 4.3 %的铁碳合金具有良好的（c ）。 a、可锻性b 、可焊性c 、铸造性能d、切削加工性 4. 钢中加入除Co之外的其它合金元素一般均能使其C曲线右移，从而（b ） a 、增大V K b、增加淬透性c、减少其淬透性d、增大其淬硬性

5. 高碳钢淬火后回火时，随回火温度升高其（a ） a 、强度硬度下降，塑性韧性提高 b 、强度硬度提高，塑性韧性下降 c、强度韧性提高，塑性硬度下降 d 、强度韧性下降，塑性硬度提高 6. 感应加热表面淬火的淬硬深度，主要决定于因素（d ） a 、淬透性b、冷却速度c、感应电流的大小d、感应电流的频率 7. 珠光体是一种（b ） a 、单相间隙固溶体b、两相混合物c、Fe与C的混合物d、单相置换固溶体 8. 灰铸铁的石墨形态是（a ） a 、片状 b 、团絮状 c 、球状 d 、蠕虫状 9. 反复弯折铁丝，铁丝会越来越硬，最后会断裂，这是由于产生了（ a ）

材料成型工艺基础考试复习要点精编版

材料成型工艺基础考试 复习要点 公司内部编号：（GOOD-TMMT-MMUT-UUPTY-UUYY-DTTI-

材料成型工艺基础 复习资料 13上午九到十一点 一号公教楼407 1铸件的凝固方式及其影响因素 凝固方式：（l）逐层凝固方式 （2）糊状凝固方式 （3）中间凝固方式 影响因素：（l)合金的结晶温度范围：结晶温度范围越小，凝固区域越窄，越倾向于逐层凝固。低碳钢近共晶成分铸铁倾向于逐层凝固，高碳 钢、远共晶成分铸铁倾向于糊状凝固。 （2）逐渐的温度梯度：在合金的结晶温度范围已定时，若铸件的温度梯度↑由小到大，则凝固区由宽变窄，倾向于逐层凝固。 2铸造性能含义及其包括内容，充型能力含义，影响合金流动性因素（合金种类、成分、浇注条件、铸型条件） 铸造性能：合金铸造成形获得优质铸件的能力，、 合金的铸造性能：主要指合金的流动性、收缩性和吸收性等 充型能力：液态合金充满铸型型腔，获得形状完整轮廓清晰的铸件的能力。 影响合金流动性因素：（l)合金的种类。灰铸铁、硅黄铜流动性最好，铝合金次 之，铸钢最 差。

（2）合金的成分。同种合金，成分不同，其结晶特点不 同，流动性也不同。 （3）浇注温度越高，保持液态的时间越长，流动性越好； 温度越高，合金粘度越低，阻力越小，充型能力越强。 在保证充型能力的前提下温度应尽量低。 生产中薄壁件常采用较高温度，厚壁件采用较低浇注温 度， （4） l.铸型的蓄热能力越强，充型能力越差 2．铸型温度越高，充型能力越好 3．铸型中的气体阻碍充型 3合金的收缩三阶段，缩孔、缩松、应力、变形、裂纹产生阶段 l.收缩。合金从液态冷却至常温的过程中，体积或尺寸缩小的现象。 合金的收缩过程可分为三阶段（l）液态收缩 （2）凝固收缩 （3）固态收缩 缩孔（1）形成条件：金属在恒温或很窄的温度范围内结晶，铸件壁以逐层凝固方式凝固。（2）产生原因：是合金的液态收缩和凝固收缩值大于固态收缩值，且得不到补偿。 （3）形成部位：在铸件最后凝固区域，次区域也称热节。 缩松（1）形成条件：形成铸件最后凝固的收缩未能得到补足，或者结晶温度范 围宽的合金呈糊状凝固，凝固区域较宽，液、固两相共存，

材料成型技术基础试题答案

《材料成形技术基础》考试样题答题页 （本卷共10页） 、判断题（每题分，共分，正确的画“O ”，错误的打“X ”） 、选择题（每空1分，共38分） 三、填空（每空0.5分，共26分） 1.( 化学成分) ( 浇注条件) ( 铸型性质) 2.( 浇注温度) 3.( 复杂) ( 广) 4.( 大) 5.( 补缩) ( 控制凝固顺序)6.( 球铁) ( 2 17% ) 7.( 缺口敏感性) ( 工艺)8.( 冷却速度) ( 化学成分) 9.( 低) 10.( 稀土镁合金)11.( 非加工)12.( 起模斜度) ( 没有) 13.( 非铁) ( 简单)14.( 再结晶)15.( 变形抗力) 16.( 再结晶) ( 纤维组织)17.( 敷料) ( 锻件公差) 18.( 飞边槽)19.( 工艺万能性)20.( 三) ( 二） 21.( -二二) ( 三)22.( 再结晶退火)23.( 三） 24.( -二二)25.( 拉) ( 压)26.( 化学成分) ( 脱P、S、O )27.( 作为电极) ( 填充金属)28.( 碱性) 29.( 成本) ( 清理)30.( 润湿能力)31.( 形成熔池) （达到咼塑性状态) ( 使钎料熔化)32.( 低氢型药皮) ( 直流专用)

Ct 230 图5 四、综合题（20分） 1、绘制图5的铸造工艺图（6分） ? 2J0 环O' 4 “ei吋 纯 2、绘制图6的自由锻件图，并按顺序选择自由锻基本工序（6 分）。 O O 2 令 i 1 q―1 孔U 400 圈6 3、请修改图7?图10的焊接结构，并写出修改原因。 自由锻基本工序： 拔长、局部镦粗、拔长 图7手弧焊钢板焊接结构（2 分）图8手弧焊不同厚度钢板结构（2 分） 修改原因：避免焊缝交叉修改原因：避免应力集中（平滑过 度）

材料成型技术基础复习重点

1.常用的力学性能判据各用什么符号表示它们的物理含义各是什么 塑性，弹性，刚度，强度，硬度，韧性 金属的结晶：即液态金属凝固时原子占据晶格的规定位置形成晶体的过程。 细化晶粒的方法：生产中常采用加入形核剂、增大过冷度、动力学法等来细化晶粒，以改善金属材料性能。 合金的晶体结构比纯金属复杂，根据组成合金的组元相互之间作用方式不同，可以形成固溶体、金属化合物和机械混合物三种结构。 固溶强化：通过溶入某种溶质元素形成固溶体而使金属的强度、硬度升高的现象。 铁碳合金的基本组织有铁素体、奥氏体、渗碳体、珠光体和莱氏体 钢的牌号和分类 影响铸铁石墨化的因素主要有化学成分和冷却速度 塑料即以高聚物为主要成分，并在加工为成品的某阶段可流动成形的材料。 热塑性塑料：即具有热塑性的材料，在塑料整个特征温度范围内，能反复加热软化和反复加热硬化，且在软化状态通过流动能反复模塑为制品。 热固性塑料：即具有热固性的塑料，加热或通过其他方法，能变成基本不溶、不熔的产物。 橡胶橡胶是可改性或已被改性为某种状态的弹性体。 复合材料：由两种或两种以上性质不同的材料复合而成的多相材料。 通常是其中某一组成物为基体，而另一组成物为增强体，用以提高强度和韧性等。 工程材料的发展趋势

据预测，21世纪初期，金属材料在工程材料中仍将占主导地位，其中钢铁仍是产量最大、覆盖面最广的工程材料，但非金属材料和复合材料的发展会更加迅速。 今后材料发展的总趋势是：以高性能和可持续发展为目标的传统材料的改造及以高度集成化、微细化和复合化为特征的新一代材料的开发。 材料的凝固理论 凝固：由液态转变为固态的过程。 结晶：结晶是指从原子不规则排列的液态转变为原子规则排列的晶体状态的过程。 粗糙界面：微观粗糙、宏观光滑； 将生长成为光滑的树枝； 大部分金属属于此类 光滑界面：微观光滑、宏观粗糙； 将生长成为有棱角的晶体； 非金属、类金属（Bi、Sb、Si）属于此类 偏析：金属凝固过程中发生化学成分不均匀的现象 宏观偏析通常指整个铸锭或铸件在大于晶粒尺度的大范围内产生的成分不均匀的现象 铸件凝固组织：宏观上指的是铸态晶粒的形态、大小、取向和分布等情况，铸件的凝固组织是由合金的成分和铸造条件决定的。 铸件的宏观组织一般包括三个晶区：表面的细晶粒区、柱状晶粒区和内部等轴晶区。 金属塑性成形指利用外力使金属材料产生塑性变形，使其改变形状、尺寸和改善性能，从而获得各种产品的加工方法。 主要应用： （1）生产各种金属型材、板材、线材等； （2）生产承受较大负荷的零件，如曲轴、连杆、各种工具等。 金属塑性成形特点

材料成形技术基础习题集答案

作业2 铸造工艺基础 专业_________班级________学号_______姓名___________ 2-1 判断题（正确的画O，错误的画×） 1．浇注温度是影响铸造合金充型能力和铸件质量的重要因素。提高浇注温度有利于获得形状完整、轮廓清晰、薄而复杂的铸件。因此，浇注温度越高越好。（×）2．合金收缩经历三个阶段。其中，液态收缩和凝固收缩是铸件产生缩孔、缩松的基本原因，而固态收缩是铸件产生内应力、变形和裂纹的主要原因。（O）3．结晶温度范围的大小对合金结晶过程有重要影响。铸造生产都希望采用结晶温度范围小的合金或共晶成分合金，原因是这些合金的流动性好，且易形成集中缩孔，从而可以通过设置冒口，将缩孔转移到冒口中，得到合格的铸件。（O） 4．为了防止铸件产生裂纹，在零件设计时，力求壁厚均匀；在合金成分上应严格限制钢和铸铁中的硫、磷含量；在工艺上应提高型砂及型芯砂的退让性。（O）5．铸造合金的充型能力主要取决于合金的流动性、浇注条件和铸型性质。所以当合金的成分和铸件结构一定时；控制合金充型能力的唯一因素是浇注温度。（×）6．铸造合金在冷却过程中产生的收缩分为液态收缩、凝固收缩和固态收缩。共晶成分合金由于在恒温下凝固，即开始凝固温度等于凝固终止温度，结晶温度范围为零。因此，共晶成分合金不产生凝固收缩，只产生液态收缩和固态收缩，具有很好的铸造性能。（×）7．气孔是气体在铸件内形成的孔洞。气孔不仅降低了铸件的力学性能，而且还降低了铸件的气密性。（O）8．采用顺序凝固原则，可以防止铸件产生缩孔缺陷，但它也增加了造型的复杂程度，并耗费许多合金液体，同时增大了铸件产生变形、裂纹的倾向。（O）

材料成形工艺基础

《材料成形工艺基础》自学指导书 一、课程名称：材料成形工艺基础 二、自学学时：50课时 三、教材名称：《材料成形工艺基础》柳秉毅编 四、参考资料：材料成形技术基础陶冶主编机械工业出版社 五、课程简介：《材料成形工艺基础》是材料成型及控制工程专业的主干课程之一，其任务是阐明液态成型、塑性成型和焊接形成等成型技术在内的内在基本规律和物质本质，揭示材料成型过程中影响产品性能的因素及缺陷产生的机理。 六、考核方式：闭卷考试 七、自学内容指导： 绪论第1章金属材料的力学性能 一、本章内容概述： 绪论：1.材料成形工艺的发展历史2.材料成形加工在国民经济中的地位 3.材料成形工艺基础课程的内容 4.本课程的学习要求与学习方法。 第一章：1）铸造成形基本原理；2）塑性成形基本原理； 3）焊接成形基本原理 二、自学学时安排：8学时 三、知识点： 1.合金的铸造性能 2.合金的收缩性； 3.铸件的缩孔和缩松 2合金的充型能力是指液态合金充满铸型型腔，获得尺；3影响合金的充型能力的因素1）合金的流动性2）浇；4合金的收缩概念液态合金从浇注温度逐渐冷却、凝固；5铸造内应力分热应力和机械应力；6顺序凝固，是使铸件按递增的温度梯度方向从一个部；7顺序凝固可以有效地防止缩孔和宏观缩松，主要适用；8缩孔和缩松的防止方法：顺序凝固 四、难点：

1）强度、刚度、弹性及塑性 2）硬度、冲击韧性、断裂韧度、疲劳。 五、课后思考题与习题：P40 1.1 区分以下名词的含义: 逐层凝固与顺序凝固糊状凝固与同时凝固 液态收缩与凝固收缩缩孔与缩松 答：逐层凝固：纯金属和共晶成分的合金是在恒温下结晶的，铸件凝固时其凝固区宽度接近于零，随着温度的下降，液相区不断减小，固相区不断增大而向中心推进，直至到达铸件中心。顺序凝固：是指在铸件上建立一个从远离冒口的部分到冒口之间逐渐递增的温度梯度，从而实现由远离冒口处向冒口方向顺序地凝固，即远离冒口的部位先凝固，靠近冒口的部位后凝固，冒口本身最后凝固。 糊状凝固：如果合金的结晶温度范围很宽，或者铸件断面上温度梯度较小，则在凝固的某段时间内，其固相和液相并存的凝固区会贯穿铸件的整个断面。 同时凝固：是指采取一定的工艺措施，尽量减小铸件各部分之间的温度差，使铸件的各部分几乎同时进行凝固。 液态收缩：从浇注温度冷却至凝固开始温度(液相线温度)期间发生的收缩。凝固收缩：从凝固开始温度到凝固终了温度(固相线温度)期间发生的收缩。 铸件在凝固过程中，由于合金的液态收缩和凝固收缩所造成的体积缩减，如果未能获得补充(称为补缩)，则会在铸件最后凝固的部位形成孔洞。大而集中的孔洞称为缩孔，细小而分散的孔洞称为缩松。 1.3拟生产一批小型铸铁件，力学性能要求不高，但壁厚较薄，试分析如何提高合金液的充型能力。 答：1）尽可量提高浇注温度。由于壁厚较薄，铸铁可取1450左右2）增大充型压力（即增大推动力）。3）选用蓄热能力强的材料作铸型。4）提高铸型温度。5）选用发气量小而排气能力强的铸型。 1.4冒口补缩的原理是什么? 冷铁是否可以补缩? 冷铁的作用与冒口有何不同? 答：在铸件厚壁处和热节部位（即铸件上热量集中，内接圆直径较大的部位）设置冒

材料成形技术基础知识点总结

材料成形技术基础第一章 1-1 一、铸造的实质、特点与应用 铸造：将熔融的液体浇注到与零件的形状相适应的铸型型腔中，冷却后获得逐渐的工艺方法。 1、铸造的实质 利用了液体的流动形成。 2、铸造的特点 A适应性大（铸件重量、合金种类、零件形状都不受限制）； B成本低 C工序多，质量不稳定，废品率高 D力学性能较同样材料的锻件差。力学性能差的原因是：铸造毛胚的晶粒粗大，组织疏松，成分不均匀 3、铸造的应用 铸造毛胚主要用于受力较小，形状复杂（尤其是腔内复杂）或简单、重量较大的零件毛胚。 二、铸造工艺基础 1、铸件的凝固 （1）铸造合金的结晶结晶过程是由液态到固态晶体的转变过程。它由晶核的形成和长大两部分组成。通常情况下，铸件的结晶有如下特点： A以非均质形核为主 B以枝状晶方式生长为主。 结晶过程中，晶核数目的多少是影响晶粒度大小的重要因素，因此可通过增加晶核数目来细化晶粒。晶体生长方式决定了最终的晶体形貌，不同晶体生长方式可得到枝状晶、柱状晶、等轴晶或混合组织等。 （2）铸件的凝固方式 逐渐的凝固方式有三种类型：A逐层凝固B糊状凝固C中间凝固 2、合金的铸造性能 （1）流动性合金的流动性即为液态合金的充型能力，是合金本身的性能。它反映了液态金属的充型能力，但液态金属的充型能力除与流动性有关，还与外界条件如铸型性质、浇注条件和铸件结构等因素有关，是各种因素的综合反映。 生产上改善合金的充型能力可以从一下各方面着手： A选择靠近共晶成分的趋于逐层凝固的合金，它们的流动性好； B 提高浇注温度，延长金属流动时间； C 提高充填能力 D 设置出气冒口，减少型内气体，降低金属液流动时阻力。 （2）收缩性 A 缩孔、缩松形成与铸件的液态收缩和凝固收缩的过程中。对于逐层凝固的合金由于固液两相共存区很小甚至没有，液固界面泾渭分明，已凝固区域的收缩就能顺利得到相邻液相的补充，如果最后凝固出的金属得不到液态金属的补充，就会在该处形成一个集中的缩孔。适当控制凝固顺序，让铸件按远离冒口部分最先凝固，然后朝冒口方向凝固，最后才是冒口本身的凝固（即顺序凝固方式），就把缩孔转移到最后凝固的部位——冒口中去，而去除冒口后的铸件则是所要的致密铸件。 具有宽结晶温度范围，趋于糊状凝固的合金，由于液固两相共存区很宽甚至布满整个断

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作业 2 铸造工艺基础 专业 _________班级 ________学号 _______姓名 ___________ 2-1 判断题（正确的画O，错误的画×） 1．浇注温度是影响铸造合金充型能力和铸件质量的重要因素。提高浇注温度有 利于获得形状完整、轮廓清晰、薄而复杂的铸件。因此，浇注温度越高越好。（× ）2．合金收缩经历三个阶段。其中，液态收缩和凝固收缩是铸件产生缩孔、缩松 的基本原因，而固态收缩是铸件产生内应力、变形和裂纹的主要原因。（ O）3．结晶温度范围的大小对合金结晶过程有重要影响。铸造生产都希望采用结晶 温度范围小的合金或共晶成分合金，原因是这些合金的流动性好，且易形成集中缩孔， 从而可以通过设置冒口，将缩孔转移到冒口中，得到合格的铸件。（ O）4．为了防止铸件产生裂纹，在零件设计时，力求壁厚均匀；在合金成分上应严 格限制钢和铸铁中的硫、磷含量；在工艺上应提高型砂及型芯砂的退让性。（O）5．铸造合金的充型能力主要取决于合金的流动性、浇注条件和铸型性质。所以 当合金的成分和铸件结构一定时；控制合金充型能力的唯一因素是浇注温度。（×）6．铸造合金在冷却过程中产生的收缩分为液态收缩、凝固收缩和固态收缩。共 晶成分合金由于在恒温下凝固，即开始凝固温度等于凝固终止温度，结晶温度范围为零。因此，共晶成分合金不产生凝固收缩，只产生液态收缩和固态收缩，具有很好的 铸造性能。（×） 7．气孔是气体在铸件内形成的孔洞。气孔不仅降低了铸件的力学性能，而且还 降低了铸件的气密性。（ O）8．采用顺序凝固原则，可以防止铸件产生缩孔缺陷，但它也增加了造型的复杂 程度，并耗费许多合金液体，同时增大了铸件产生变形、裂纹的倾向。（ O） 2-2 选择题 1．为了防止铸件产生浇不足、冷隔等缺陷，可以采用的措施有（ A ．减弱铸型的冷却能力； B ．增加铸型的直浇口高度； C．提高合金的浇注温度；D． A 、 B 和 C；E．A 和 C。 D ）。 2．顺序凝固和同时凝固均有各自的优缺点。为保证铸件质量，通常顺序凝固适 合于（ D ），而同时凝固适合于（ B ）。 A ．吸气倾向大的铸造合金；C．流动性差的铸造合金； B ．产生变形和裂纹倾向大的铸造合金； D ．产生缩孔倾向大的铸造合金。 3．铸造应力过大将导致铸件产生变形或裂纹。消除铸件中残余应力的方法是（D）；消除铸件中机械应力的方法是（C）。 A ．采用同时凝固原则； B ．提高型、芯砂的退让性；

材料成形技术基础试题

材料成形技术基础复习题 一、填空题 1、熔模铸造的主要生产过程有压制蜡模，结壳，脱模，造型，焙烧和浇注。 2、焊接变形的基本形式有收缩变形、角变形、弯曲变形、波浪变形和扭曲变形等。 3、接的主要缺陷有气孔，固体夹杂，裂纹，未熔合，未焊透，形状缺陷等。 4、影响陶瓷坯料成形性因素主要有胚料的可塑性，泥浆流动性，泥浆的稳定性。 5、焊条药皮由稳弧剂、造渣剂、造气剂、脱氧剂、合金剂和粘结剂组成。 6、常用的特种铸造方法有：熔模铸造、金属型铸造、压力铸造、离心铸造、低压铸造和陶瓷型铸造等。 7、根据石墨的形态特征不同，可以将铸铁分为普通灰口铸铁、可锻铸铁和球墨铸铁等。 二、单项选择题 1.在机械性能指标中，δ是指( B )。 A.强度 B.塑性 C.韧性 D.硬度 2.与埋弧自动焊相比，手工电弧焊的优点在于( 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 3.A3钢常用来制造( D )。 A.弹簧 B.刀具 C.量块 D.容器 4.金属材料在结晶过程中发生共晶转变就是指( B )。 A.从一种液相结晶出一种固相 B.从一种液相结晶出两种不同的固相 C.从一种固相转变成另一种固相 D.从一种固相转变成另两种不同的固相 5.用T10钢制刀具其最终热处理为( C )。 A.球化退火 B.调质 C.淬火加低温回火 D.表面淬火 6.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 7.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 8.“16Mn”是指( D )。 A.渗碳钢 B.调质钢 C.工具钢 D.结构钢 9.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 10.适合制造齿轮刀具的材料是( B )。 A.碳素工具钢 B.高速钢 C.硬质合金 D.陶瓷材料 11.在车床上加工细花轴时的主偏角应选( C )。 A.30° B.60° C.90° D.任意角度 12.用麻花钻加工孔时，钻头轴线应与被加工面( B )。 A.平行 B.垂直 C.相交45° D.成任意角度 三、名词解释 1、液态成型液态成型是指熔炼金属，制造铸型，并将熔融金属浇入铸型，凝固后获得一定形状和性能铸件的成型方法。金属的液体成型也称为铸造。 2、焊缝熔合比熔焊时，被熔化的母材金属部分在焊道金属中所占的比例，叫焊缝的熔合比。 3、自由锻造利用冲击力或压力使金属在上下砧面间各个方向自由变形，不受任何限制而获得所需形状及尺寸和一定机械性能的锻件的一种加工方法，简称自由锻 4、焊接裂纹在焊接应力及其它致脆因素共同作用下，焊接接头中局部地区的金属原子结合力遭到破坏，形成新的界面所产生的缝隙称为焊接裂纹。 5、金属型铸造用重力浇注将熔融金属浇入金属铸型（即金属型）中获得铸件的方法。 四、判断题： 1、铸造的实质使液态金属在铸型中凝固成形。（√） 2、纤维组织使金属在性能上具有了方向性。（√） 3、离心铸造铸件内孔直径尺寸不准确，内表面光滑，加工余量大。（×）

材料成型工艺基础部分复习题答案

材料成型工艺基础（第三版）部分课后习题答案 第一章 ⑵.合金流动性决定于那些因素？合金流动性不好对铸件品质有何影响？ 答：①合金的流动性是指合金本身在液态下的流动能力。决定于合金的化学成分、结晶特性、粘度、凝固温度围、浇注温度、浇注压力、金属型导热能力。 ②合金流动性不好铸件易产生浇不到、冷隔等缺陷，也是引起铸件气孔、夹渣、縮孔缺陷的间接原因。 ⑷.何谓合金的收縮？影响合金收縮的因素有哪些？ 答：①合金在浇注、凝固直至冷却至室温的过程中体积和尺寸縮减的现象，称为收縮。 ②影响合金收縮的因素：化学成分、浇注温度、铸件结构和铸型条件。 ⑹.何谓同时凝则和定向凝则？ 答：①同时凝则：将浇道开在薄壁处，在远离浇道的厚壁处出放置冷铁，薄壁处因被高温金属液加热而凝固缓慢，厚壁出则因被冷铁激冷而凝固加快，从而达到同时凝固。 ②定向凝则：在铸件可能出现縮孔的厚大部位安放冒口，使铸件远离冒口的部位最先凝固，靠近冒口的部位后凝固，冒口本身最后凝固。 第二章 ⑴.试从石墨的存在和影响分析灰铸铁的力学性能和其他性能特征。 答：石墨在灰铸铁中以片状形式存在，易引起应力集中。石墨数量越多，形态愈粗大、分布愈不均匀，对金属基体的割裂就愈严重。灰铸铁的抗拉强度低、塑性差，但有良好的吸震性、减摩性和低的缺口敏感性，且易于铸造和切削加工。石墨化不充分易产生白口，铸铁硬、脆，难以切削加工；石墨化过分，则形成粗大的石墨，铸铁的力学性能降低。 ⑵.影响铸铁中石墨化过程的主要因素是什么？相同化学成分的铸铁件的力学性能是否相同？ 答：①主要因素：化学成分和冷却速度。 ②铸铁件的化学成分相同时铸铁的壁厚不同，其组织和性能也不同。在厚壁处冷却速度较慢，铸件易获得铁素体基体和粗大的石墨片，力学性能较差；而在薄壁处，冷却速度较快，铸件易获得硬而脆的白口组织或麻口组织。 ⑸.什么是孕育铸铁？它与普通灰铸铁有何区别？如何获得孕育铸铁？ 答：①经孕育处理后的灰铸铁称为孕育铸铁。 ②孕育铸铁的强度、硬度显著提高，冷却速度对其组织和性能的影响小，因此铸件上厚大截面的性能较均匀；但铸铁塑性、韧性仍然很低。 ③原理：先熔炼出相当于白口或麻口组织的低碳、硅含量的高温铁液，然后向铁液中冲入少量细状或粉末状的孕育剂，孕育剂在铁液中形成大量弥散的石墨结晶核心，使石墨化骤然增强，从而得到细化晶粒珠光体和分布均匀的细片状石墨组织。 ⑻.为什么普通灰铸铁热处理效果没球墨铸铁好？普通灰铸铁常用热处理方法有哪些？目的是什 么？ 答：①普通灰铸铁组织中粗大的石墨片对基体的破坏作用不能依靠热处理来消除或改进；而球墨铸铁的热处理可以改善其金属基体，以获得所需的组织和性能，故球墨铸铁性能好。 ②普通灰铸铁常用的热处理方法：时效处理，目的是消除应力，防止加工后变形；软化退火，目的是消除白口、降低硬度、改善切削加工性能。 第三章 ⑴．为什么制造蜡模多采用糊状蜡料加压成形，而较少采用蜡液浇铸成形？为什么脱蜡时水温不应达到沸点？ 答：蜡模材料可用石蜡、硬脂酸等配成，在常用的蜡料中，石蜡和硬脂酸各占50%，其熔点为50℃~60℃，高熔点蜡料可加入塑料，制模时，将蜡料熔为糊状，目的除了使温度均匀外，对含填充料的蜡料还有防止沉淀的作用。

(完整word版)材料成型工艺基础习题及答案

1.铸件在冷却过程中，若其固态收缩受到阻碍，铸件内部即将产生内应力。按内应力的产生原因，可分为应力和应力两种。 2.常用的特种铸造方法 有：、、、、和 等。 3.压力加工是使金属在外力作用下产生而获得毛 坯或零件的方法。 4.常用的焊接方法有、和 三大类。 5.影响充型能力的重要因素有、和 等。 6.压力加工的基本生产方式 有、、、、和等。 7.热应力的分布规律是：厚壁受应力，薄壁受 应力。 8.提高金属变形的温度，是改善金属可锻性的有效措施。但温度过高，必将产生、、和严重氧化等缺陷。所以应该严格 控制锻造温度。 9.板料分离工序中，使坯料按封闭的轮廓分离的工序称为； 使板料沿不封闭的轮廓分离的工序称为。 10.拉深件常见的缺陷是和。 11.板料冲压的基本工序分为和。前者指冲裁工序，后者包括、、和。 12.为防止弯裂，弯曲时应尽可能使弯曲造成的拉应力与坯料的纤维 方向。 13.拉深系数越，表明拉深时材料的变形程度越大。 14.将平板毛坯变成开口空心零件的工序称为。 15.熔焊时，焊接接头是由、、和 组成。其中和是焊接接头中最薄弱区域。 16.常用的塑性成形方法 有：、、、、 等。 16.电阻焊是利用电流通过焊件及接触处所产生的电阻热，将焊件局 部加热到塑性或融化状态，然后在压力作用下形成焊接接头的焊接方法。电阻焊分为焊、焊和焊三种型式。

其中适合于无气密性要求的焊件；适合于焊接有气密性要求的焊件；只适合于搭接接头；只适合于对接接头。 1.灰口铸铁的流动性好于铸钢。（） 2.为了实现顺序凝固，可在铸件上某些厚大部位增设冷铁，对铸件进行补缩。（） 3. 热应力使铸件的厚壁受拉伸，薄壁受压缩。（） 4.缩孔是液态合金在冷凝过程中，其收缩所缩减的容积得不到补足，在铸件内部形成的孔洞。（） 5.熔模铸造时，由于铸型没有分型面，故可生产出形状复杂的铸件。（） 6.为便于造型时起出模型，铸件上应设计有结构斜度即拔模斜度。（） 7.合金的液态收缩是铸件产生裂纹、变形的主要原因。（） 8.在板料多次拉深时，拉深系数的取值应一次比一次小，即 m1>m2>m3…>mn。（） 9.金属冷变形后，其强度、硬度、塑性、韧性均比变形前大为提高。（） 10.提高金属变形时的温度，是改善金属可锻性的有效措施。因此，在保证金属不熔化的前提下，金属的始锻温度越高越好。（）11.锻造只能改变金属坯料的形状而不能改变金属的力学性能。 （） 12.由于低合金结构钢的合金含量不高，均具有较好的可焊性，故焊前无需预热。（） 13.钢中的碳是对可焊性影响最大的因素，随着含碳量的增加，可焊性变好。（） 14.用交流弧焊机焊接时，焊件接正极，焊条接负极的正接法常用于

材料成形技术基础(问答题答案整理)

第二章铸造成形 问答题： 合金的流动性（充型能力）取决于哪些因素？提高液态金属充型能力一般采用哪些方法？答：因素及提高的方法： （1）金属的流动性：尽量采用共晶成分的合金或结晶温度范围较小的合金，提高金属液的品质； （2）铸型性质：较小铸型与金属液的温差； （3）浇注条件：合理确定浇注温度、浇注速度和充型压头，合理设置浇注系统； （4）铸件结构：改进不合理的浇注结构。 影响合金收缩的因素有哪些？ 答：金属自身的化学成分，结晶温度，金属相变，外界阻力（铸型表面的摩擦阻力、热阻力、机械阻力） 分别说出铸造应力有哪几类？ 答：（1）热应力（由于壁厚不均、冷却速度不同、收缩量不同） （2）相变应力（固态相变、比容变化） （3）机械阻碍应力 铸件成分偏析分为几类？产生的原因是什么？ 答：铸件成分偏析的分类：（1）微观偏析 晶内偏析：产生于具有结晶温度范围能形成固溶体的合金内。（因为不平衡结晶） 晶界偏析：（原因：(两个晶粒相对生长，相互接近、相遇；(晶界位置与晶粒生长方向平行。）（2）宏观偏析 正偏析（因为铸型强烈地定向散热，在进行凝固的合金内形成一个温度梯度） 逆偏析 产生偏析的原因：结晶速度大于溶质扩散的速度 铸件气孔有哪几种？ 答：侵入气孔、析出气孔、反应气孔 如何区分铸件裂纹的性质（热裂纹和冷裂纹）？ 答：热裂纹：裂缝短，缝隙宽，形状曲折，缝内呈氧化颜色 冷裂纹：裂纹细小，呈连续直线状，缝内有金属光泽或轻微氧化色。 七：什么是封闭式浇注系统？什么是开放式浇注系统？他们各组元横截面尺寸的关系如何？答：封闭式浇注系统：从浇口杯底孔到内浇道的截面逐渐减小，阻流截面在直浇道下口的浇注系统。(ΣF内<ΣF横ΣF横>F直下端>F直上端） 浇注位置和分型面选择的基本原则有哪些？ 答：浇注位置选择：（1）逐渐的重要表面朝下或处于侧面；（原因：以避免气孔、砂眼、缩孔、缩松等铸造缺陷） （2）铸件的宽大平面朝下或倾斜浇注； （3）铸件的薄壁部分朝下；（原因：可保证铸件易于充型，防止产生浇不足、冷隔缺陷）（4）铸件的厚大部分朝上。（原因：便于补缩）容易形成缩孔的铸件，厚大部分朝上。（原因：便于安置冒口实现自上而下的定向凝固，防止产生缩孔） 分型面的选择：（1）应尽可能使全部或大部分构件，或者加工基准面与重要的加工面处于同

材料成型技术基础知识点总结

第一章铸造 1.铸造：将液态金属在重力或外力作用下充填到型腔中，待其凝固冷却后，获得所需形状和尺寸的毛坯或零件的方法。 2.充型：溶化合金填充铸型的过程。 3.充型能力：液态合金充满型腔，形成轮廓清晰、形状和尺寸符合要求的优质铸件的能力。 4.充型能力的影响因素： 金属液本身的流动能力（合金流动性） 浇注条件：浇注温度、充型压力 铸型条件：铸型蓄热能力、铸型温度、铸型中的气体、铸件结构 流动性是熔融金属的流动能力，是液态金属固有的属性。 5.影响合金流动性的因素： （1）合金种类：与合金的熔点、导热率、合金液的粘度等物理性能有关。 （2）化学成份：纯金属和共晶成分的合金流动性最好； （3）杂质与含气量：杂质增加粘度，流动性下降；含气量少，流动性好。 6.金属的凝固方式： ①逐层凝固方式 ②体积凝固方式或称“糊状凝固方式”。 ③中间凝固方式 7.收缩：液态合金在凝固和冷却过程中，体积和尺寸减小的现象称为合金的收缩。 收缩能使铸件产生缩孔、缩松、裂纹、变形和内应力等缺陷。 8.合金的收缩可分为三个阶段：液态收缩、凝固收缩和固态收缩。 液态收缩和凝固收缩，通常以体积收缩率表示。液态收缩和凝固收缩是铸件产生缩孔、缩松缺陷的基本原因。 合金的固态收缩，通常用线收缩率来表示。固态收缩是铸件产生内应力、裂纹和变形等缺陷的主要原因。 9.影响收缩的因素 （１）化学成分：碳素钢随含碳量增加，凝固收缩增加，而固态收缩略减。 （２）浇注温度：浇注温度愈高，过热度愈大，合金的液态收缩增加。 （３）铸件结构：铸型中的铸件冷却时，因形状和尺寸不同，各部分的冷却速度不同，结果对铸件收缩产生阻碍。 （4）铸型和型芯对铸件的收缩也产生机械阻力 10.缩孔及缩松：铸件凝固结束后常常在某些部位出现孔洞，按照孔洞的大小和分布可分为缩孔和缩松。大而集中的孔洞称为缩孔，细小而分散的孔洞称为缩松。 缩孔的形成：主要出现在金属在恒温或很窄温度范围内结晶，铸件壁呈逐层凝固方式的条件下。 缩松的形成：主要出现在呈糊状凝固方式的合金中或断面较大的铸件壁中，是被树枝状晶体分隔开的液体区难以得到补缩所致。 合金的液态收缩和凝固收缩越大，浇注温度越高，铸件的壁越厚，缩孔的容积就越大。 缩松大多分布在铸件中心轴线处、热节处、冒口根部、内浇口附近或缩孔下方。

材料成形技术基础习题集答案

2?顺序凝固和同时凝固均有各自的优缺点。为保证铸件质量，通常顺序凝固适 合于（ D ），而同时凝固适合于（ B A .吸气倾向大的铸造合金； B .产生变形和裂纹倾向大的铸造合金； C.流动性差的铸造合金； D ?产生缩孔倾向大的铸造合金。 3 ?铸造应力过大将导致铸件产生变形或裂纹。消除铸件中残余应力的方法是 （ D ）；消除铸件中机械应力的方法是（ C ）o A .采用同时凝固原则； B ?提高型、芯砂的退让性； C.及时落砂； D .去应力 退火。 4．合金的铸造性能主要是指合金的（ B ）。 C )和( G ）。 作业 2 铸造工艺基础 2-1 判断题（正确的画0,错误的画X ） 1 ．浇注温度是影响铸造合金充型能力和铸件质量的重要因素。提高浇注温度有 利于获得 形状完整、 轮廓清晰、 薄而复杂的铸件。 因此, 浇注温度越高越好。 （X ） 2．合金收缩经历三个阶段。其中,液态收缩和凝固收缩是铸件产生缩孔、缩松 的基本原 因,而固态收缩是铸件产生内应力、变形和裂纹的主要原因。 （ 0 ） 3．结晶温度范围的大小对合金结晶过程有重要影响。铸造生产都希望采用结晶 温度范围 小的合金或共晶成分合金, 原因是这些合金的流动性好, 且易形成集中缩孔, 从而可以通过设置冒口,将缩孔转移到冒口中,得到合格的铸件。 4 ．为了防止铸件产生裂纹,在零件设计时,力求壁厚均匀；在合金成分上应严 格限制 钢和铸铁中的硫、磷含量；在工艺上应提高型砂及型芯砂的退让性。 5．铸造合金的充型能力主要取决于合金的流动性、浇注条件和铸型性质。所以 当 合金的成分和铸件结构一定时；控制合金充型能力的唯一因素是浇注温度。 6．铸造合金在冷却过程中产生的收缩分为液态收缩、凝固收缩和固态收缩。共 专业 班级 学号 姓名 O ） O ） (X) 晶成分合金由于在恒温下凝固, 即开始凝固温度等于凝固终止温度, 结晶温度范围为 零。因此,共晶成分合金不产生凝固收缩,只产生液态收缩和固态收缩,具有很好的 铸造性能。 7．气孔是气体在铸件内形成的孔洞。气孔不仅降低了铸件的力学性能,而且还 降低了 铸件的气密性。 8．采用顺序凝固原则,可以防止铸件产生缩孔缺陷,但它也增加了造型的复杂 程度,并 耗费许多合金液体,同时增大了铸件产生变形、裂纹的倾向。 (X) O ） O ) 2- 2 选择题 1 ．为了防止铸件产生浇不 足、 A .减弱铸型的冷却能力； 冷隔等缺陷，可以采用的措施有（ B ．增加铸型的直浇口高度； D . A 、B 和 C ; E . A 和 C o ）。

工程材料及成型技术基础考试题目

工程材料及成型技术基础考试题目 一、填空 1、常见的金属晶体结构：体心立方晶格、面心立方晶格、密排立方晶格。 2、晶体缺陷可分为：点缺陷、线缺陷、面缺陷。 3、点缺陷包括：空位、间隙原子、置换原子。 线缺陷包括：位错。位错的最基本的形式是：刃型位错、螺型位错。 面缺陷包括：晶界、亚晶界。 4、合金的相结构可分为：固溶体、化合物。 5、弹性极限：σe 屈服极限：σs 抗拉强度：σb弹性模量：E 6、低碳钢的应力应变曲线有四个变化阶段：弹性阶段、屈服阶段、抗拉阶段（强化阶段）、 颈缩阶段。 7、洛氏硬度HRC 压印头类型：120°金刚石圆锥、总压力：1471N或150kg 8、疲劳强度表示材料经无数次交变载荷作用而不致引起断裂的最大应力值。 9、冲击韧度用在冲击力作用下材料破坏时单位面积所吸收的能量来表示。 10、过冷度影响金属结晶时的形核率和长大速度。 11、以纯铁为例α– Fe为体心立方晶格（912℃以下） γ– Fe为面心立方晶格（1394℃以下）、δ– Fe为体心立方晶格（1538℃以下） 12、热处理中，冷却方式有两种，一是连续冷却，二是等温冷却。 13、单晶体的塑性变形主要通过滑移和孪生两种方式进行。 14、利用再结晶退火消除加工硬化现象。 15、冷变形金属在加热时的组织和性能发生变化、将依次发生回复、再结晶和晶粒长大。 16、普通热处理分为：退火、正火、淬火、回火。 17、退火可分为:完全退火、球化退火、扩撒退火、去应力退火。 18、调质钢含碳量一般为中碳、热处理为淬火+高温回火。 19高速钢的淬火温度一般不超过1300℃、高速钢的淬火后经550~570℃三次回火。 三次回火的目的：提高耐回火性，为钢获得高硬度和高热硬性提供了保证。 高速钢的淬火回火后的组织是：回火马氏体、合金碳化物、少量残余奥氏体。 20、铸铁的分类及牌号表示方法。P142

材料成型工艺基础部分(中英文词汇对照)

材料成型工艺基础部分0 绪论 金属材料：metal material (MR) 高分子材料：high-molecular material 陶瓷材料：ceramic material 复合材料：composition material 成形工艺：formation technology 1 铸造 铸造工艺：casting technique 铸件：foundry goods （casting） 机器零件：machine part 毛坯：blank 力学性能：mechanical property 砂型铸造：sand casting process 型砂：foundry sand 1.1 铸件成形理论基础 合金：alloy 铸造性能：casting property 工艺性能：processing property 收缩性：constringency 偏析性：aliquation 氧化性：oxidizability

吸气性：inspiratory 铸件结构：casting structure 使用性能：service performance 浇不足：misrun 冷隔：cold shut 夹渣：cinder inclusion 粘砂：sand fusion 缺陷：flaw, defect, falling 流动性：flowing power 铸型：cast (foundry mold) 蓄热系数：thermal storage capacity 浇注：pouring 凝固：freezing 收缩性：constringency 逐层凝固：layer-by-layer freezing 糊状凝固：mushy freezing 结晶：crystal 缩孔：shrinkage void 缩松：shrinkage porosity 顺序凝固：progressive solidification 冷铁：iron chill 补缩：feeding

《材料成形技术基础》习题集答案

填空题 1．常用毛坯的成形方法有铸造、、粉末冶金、、、非金属材料成形和快速成形. 2.根据成形学的观点,从物质的组织方式上,可把成形方式分为、、 . 1．非金属材料包括、、、三大类. 2．常用毛坯的成形方法有、、粉末冶金、、焊接、非金属材料成形和快速成形作业2 铸造工艺基础 2-1 判断题（正确的画O，错误的画×） 1．浇注温度是影响铸造合金充型能力和铸件质量的重要因素。提高浇注温度有利于获得形状完整、轮廓清晰、薄而复杂的铸件。因此，浇注温度越高越好。（×） 2．合金收缩经历三个阶段。其中，液态收缩和凝固收缩是铸件产生缩孔、缩松的基本原因，而固态收缩是铸件产生内应力、变形和裂纹的主要原因。（O） 3．结晶温度范围的大小对合金结晶过程有重要影响。铸造生产都希望采用结晶温度范围小的合金或共晶成分合金，原因是这些合金的流动性好，且易形成集中缩孔，从而可以通过设置冒口，将缩孔转移到冒口中，得到合格的铸件。（O） 4．为了防止铸件产生裂纹，在零件设计时，力求壁厚均匀；在合金成分上应严格限制钢和铸铁中的硫、磷含量；在工艺上应提高型砂及型芯砂的退让性。（O） 5．铸造合金的充型能力主要取决于合金的流动性、浇注条件和铸型性质。所以当合金的成分和铸件结构一定时；控制合金充型能力的唯一因素是浇注温度。（×） 6．铸造合金在冷却过程中产生的收缩分为液态收缩、凝固收缩和固态收缩。共晶成分合金由于在恒温下凝固，即开始凝固温度等于凝固终止温度，结晶温度范围为零。因此，共晶成分合金不产生凝固收缩，只产生液态收缩和固态收缩，具有很好的铸造性能。（×）7．气孔是气体在铸件内形成的孔洞。气孔不仅降低了铸件的力学性能，而且还降低了铸件的气密性。（O） 8．采用顺序凝固原则，可以防止铸件产生缩孔缺陷，但它也增加了造型的复杂程度，并耗费许多合金液体，同时增大了铸件产生变形、裂纹的倾向。（O） 2-2 选择题 1．为了防止铸件产生浇不足、冷隔等缺陷，可以采用的措施有（D）。 A．减弱铸型的冷却能力； B．增加铸型的直浇口高度； C．提高合金的浇注温度； D．A、B和C； E．A和C。 2．顺序凝固和同时凝固均有各自的优缺点。为保证铸件质量，通常顺序凝固适合于（D），而同时凝固适合于（B）。 A．吸气倾向大的铸造合金； B．产生变形和裂纹倾向大的铸造合金； C．流动性差的铸造合金； D．产生缩孔倾向大的铸造合金。 3．铸造应力过大将导致铸件产生变形或裂纹。消除铸件中残余应力的方法是（D）；消除铸件中机械应力的方法是（C）。 A．采用同时凝固原则； B．提高型、芯砂的退让性； C．及时落砂； D．去应力退火。 4．合金的铸造性能主要是指合金的（B）、（C）和（G）。 A．充型能力；B．流动性；C．收缩；D．缩孔倾向；E．铸造应力；F．裂纹；G.偏析；H.气孔。

材料成形技术基础答案_第2版_施江澜_赵占西主编

材料成形技术基础答案_第2版_施江澜_赵占西主编 第一章金属液体成型 1。液态合金的填充能力是多少？它与合金的流动性有什么关系？为什么不同化学成分的合金有不同的流动性？为什么铸钢的填充能力比铸铁差？ ①液态合金的填充能力是指液态合金填充型腔并获得轮廓清晰、形状完整的高质量铸件的能力 ②流动性好，合金熔体充型能力强，容易获得尺寸准确、外观完整的铸件如果流动性不好，填充能力差，铸件容易出现冷隔、气孔等缺陷。不同成分的 ③合金具有不同的结晶特征。共晶合金的流动性最好，其次是纯金属，最后是固溶体合金 ④与铸钢相比，铸铁更接近共晶成分，结晶温度范围更小，流动性更好。2.既然提高浇注温度可以提高液态合金的填充能力，为什么要防止浇注温度过高呢？铸造温度过高( )会增加合金的收缩率，增加空气吸力，并导致严重氧化。相反，铸件容易出现缺陷，如缩孔、缩松、粘砂、夹杂物等。 3。缩孔和气孔的存在会减小铸件的有效承载面积，并引起应力集中，导致铸件的力学性能下降。缩孔 大且集中，容易发现。它可以通过特定的工艺从铸件主体上移除。缩孔较小且分散，多多少少存在于铸件中。对于普通铸件来说，它通常不被视为缺陷，只有当铸件具有高气密性时，才可以防止它液态合

金填充型腔后，如果在冷却和凝固过程中液态收缩和凝固收缩的量没有得到补充，在铸件的最终凝固部分将形成一些型腔。大而集中的空洞变成了缩孔，而小而分散的空洞被称为缩孔 的不足之处是砂类充填不充分。冷绝缘是指在施加一定的力之后，铸造工件出现裂纹或断裂，并且氧化物夹杂出现在断裂表面或没有熔合在一起。 出风口的作用是在铸造过程中排出型腔内的气体，防止铸件产生气孔，便于观察铸件情况。冒口是附加在铸件顶部或侧面的辅助部件，以避免铸造缺陷。在 分步凝固过程中，其横截面上的固相和液相被边界线清楚地分开。在定向凝固中，熔融合金根据所需的晶体取向在与热流相反的方向上凝固。 5。定向凝固的原理是将冒口放置在铸件可能出现缩孔的厚而大的部分，同时采用其他技术措施，从铸件远离冒口的部分到冒口建立逐渐增加的温度梯度，从而实现从远离冒口的部分如冒口方向的顺序凝固。 铸件相邻零件或铸件凝固开始和结束的时间相同或相似，甚至同时完成凝固过程，顺序和方向没有明显区别，称为同步凝固 定向凝固主要用于大体积收缩的合金，如铸钢、球墨铸铁等。同时，凝固适用于凝固收缩小的合金和壁厚均匀、结晶温度范围宽的合金铸件，但对致密性要求不高。6.不均匀冷却使得铸件的慢冷却部分拉伸，而快冷却部分压缩。零件向下弯曲。手动建模和机器建模的优缺点是