一、是非題(請在正確的題后標(biāo)出“√”，在錯誤的題后標(biāo)出“×”，每題1分，共10分)

?1．因為單晶體是各向異性的，所以實際應(yīng)用的金屬材料在各個方向上的性能也是不相同的。????( ?×??)

??2．合金的基本相包括固溶體、金屬化合物和這兩者的機(jī)械混合物三大類。 ???( ??× )

?3．Fe3CⅠ與?Fe3Cll的形態(tài)與晶體結(jié)構(gòu)均不相同。( ?×??)

?4．淬火加高溫回火處理稱為調(diào)質(zhì)處理。處理后獲得回火馬氏體組織，具有綜合力學(xué)性

能好的特點。(× ??)

??5．纖維增強(qiáng)復(fù)合材料，纖維直徑越小，增強(qiáng)效果越明顯。?( ??√ )

??6．陶瓷材料中有晶體相、固溶體相和氣相共存。 ??( ?√??)

??7．鑄造生產(chǎn)特別適合于制造受力較大或受力復(fù)雜的零件毛坯。 ???( ??× )

??8．鑄鐵可以經(jīng)過熱處理改變基體組織和石墨形態(tài)。 ???( ??× ??)

??9．手工電弧焊、埋弧自動焊、氬弧焊和氣體保護(hù)焊屬于熔化焊。( ?√ ?)

10．貝氏體是過冷奧氏體中溫轉(zhuǎn)變產(chǎn)物，在轉(zhuǎn)變過程中，碳原子能進(jìn)行短距離的擴(kuò)散，

而鐵原子不能進(jìn)行擴(kuò)散。 (√ ??)

得 ?分

?

評分人

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?

二、不定項選擇題（每小題1分，共26分）

?

1、塑料制品的玻璃化溫度( ?b??)為好，橡膠制品的玻璃化溫度( ???)為好

????1)低，高 ???2)高，低 ???3)高，高??????4)低，低

2、下列屬于熱固性塑料的有 ??????????????( ??c ??)

????1)PA ???????2)PP ???????3)環(huán)氧樹脂????????4)PVC

3、隨著冷塑性變形量的增加，金屬材料的（ ????b ???????????）

1）強(qiáng)硬度下降，塑韌性提高 ?????2）強(qiáng)硬度提高，塑韌性下降 ???????3）強(qiáng)硬度和塑韌性都下降 ????4）強(qiáng)硬度和塑韌性都提高 ?????5）強(qiáng)硬度和塑韌性沒有變化

4、下列鑄造合金中，鑄造工藝性能最好的是：（ ?a ???????????）

1）灰口鑄鐵 ?????2）鑄鋼 ??????3）鑄造銅合金 ???????4 ）鑄造鋁合金

5、形狀復(fù)雜的高熔點難切削合金精密鑄件的鑄造應(yīng)采用( ?b??)

??1)金屬型鑄造 ???2)熔模鑄造 ???3)壓力鑄造????4）低壓鑄造

6、鑄造時冒口的主要作用是( ?b ??)

??1)增加局部冷卻速度????????2)補(bǔ)償液態(tài)金屬，排氣及集渣

??3)提高流動性??????????????4）實現(xiàn)順序凝固

7、粉末壓制適應(yīng)于：（ ?ade ???????????）

1）大批量生產(chǎn) ????????2）單件小批量生產(chǎn) ?????????3）大型件生產(chǎn) ?

4）難熔、極硬、陶瓷類材料的零件生產(chǎn) ?????????????5）多孔類構(gòu)件生產(chǎn)

8、下列產(chǎn)品或制品中，哪些通常是由固態(tài)連接成形獲得毛坯或成品的：（ ??ade ??????????）

1）液化氣瓶 ???2）發(fā)動機(jī)的曲軸 ???3）含油滑動軸承 ???4）鋼質(zhì)桌椅 ??5）玻璃魚缸

9、?鑄鐵難以焊接是因為（ ?abc ??????）

??1、接頭處易形成硬脆的Fe3C ????????2、抗拉強(qiáng)度低、塑性差

??3、易產(chǎn)生氣孔、夾渣????????????????4、焊縫易析出石墨

10．鑄造成形（ ????ac d ??????）。 ?

???1、工序較多，鑄件品質(zhì)不夠穩(wěn)定??????2、鑄件力學(xué)性能好

???3、易產(chǎn)生組織缺陷??????????????????4、鑄件的材質(zhì)和形狀尺寸幾乎不受限制

11．注射成形適于（ ??abd ???????）

???1、大批量生產(chǎn)??????????????2、形狀復(fù)雜、尺寸精確件生產(chǎn)

3、帶金屬嵌件生產(chǎn)??????????4、熱塑性塑料、橡膠件生產(chǎn)

12.?擠出成形可生產(chǎn)（ ??abc ??????）

???1、型材???????2電線包皮????????3、農(nóng)用膜??????4、電視機(jī)殼

13. 下列說法正確的為（ ?????abc ????）

1、橡膠可由注射、模壓、擠出、輥軋等成形法生產(chǎn)產(chǎn)品???2、橡膠硫化即指交聯(lián)固化??????

3、硫化前的橡膠稱生膠 ??????????????????????????????4、天然橡膠無需硫化

14.?材料成形技術(shù)方案擬定的一般原則為：abc

1、零件所選材料與成形技術(shù)應(yīng)相適宜

2、零件所選材料與成形技術(shù)的現(xiàn)實可能性與經(jīng)濟(jì)性

3、材料成形技術(shù)的安全性 ?????????4、材料性能的好壞

15．經(jīng)淬火+低溫回火后可能為“高碳回火馬氏體+碳化物+少量殘余奧氏體”組織的鋼為 ( ??abcd ?????????)

1、T9 ?????2、Cr12MoV ????3、9SiCr ?????4、W18Cr4V ???

16．鋼中珠光體組織為?( ???acd ??????????)

1、共析產(chǎn)物 ?????2、共晶產(chǎn)物 ????3、兩相組織 ?????4、機(jī)械混合物 ?

17、下列適于作高溫耐熱零件的材料為 ??( ?ad ?????)

?1、陶瓷 ??????2、玻璃鋼 ??????3、40Cr ??????4、12CrMoV ??????????????????????????????????

18、機(jī)床主軸可由： ??1、45#鋼，調(diào)質(zhì)+表面淬火+低溫回火；

2、40Cr，調(diào)質(zhì)+表面淬火+低溫回火；

3、20CrMnTi，滲碳+淬火+低溫回火；

4、38CrMoAl，調(diào)質(zhì)+氮化。

上述幾種材料及強(qiáng)化工藝中：

1）成本最低的是?????a ????，最抗沖擊及抗重載的為??c ???????，精度高且變形最小的為????d ????。

2）淬硬性最高的為??????a ??，最低的為????c ???，最耐熱耐蝕的為???d ????。

3）軸心部可能為低碳馬氏體，表層為高碳馬氏體的為????c ???；表面、心部成分相同的為?????ab ????。

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?

得 ?分

?

評分人

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?

三、填空題（共20分）

?

?

???已知下列工程材料的牌號，請按順序填出表格。（每格1分，共20分）

材料

種類

大致成分

強(qiáng)化方式

性能特點

應(yīng)用舉例

Q235

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?

?

?

ZL102

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?

W18Cr4V

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RuT300

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得 ?分

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評分人

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四、簡答題（共 16分）

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?

1．根據(jù)鐵碳相圖，分析產(chǎn)生下列現(xiàn)象的原因：（9分）

????(1)含碳量為1.0%的鋼比含碳量為0.5%的鋼硬度高；

????(2)在室溫下，含碳0.8%的鋼的強(qiáng)度比含碳1.2%的鋼高；

(3)在1l00℃時，含碳為0.4%的鋼能進(jìn)行鍛造，而含碳為4.0%的白口鐵不能進(jìn)行鍛造。

1．答：原因分析：

（1）從鐵碳相圖分析可知，碳鋼在平衡狀態(tài)下是由F和Fe3C兩相組成。F具有良好塑性，而Fe3C硬而脆。鋼中含碳量較低時，F(xiàn)e3C以層片狀分布于F中，隨含碳量增高，F(xiàn)e3C數(shù)量越多，對位錯運動的阻力越大，其強(qiáng)度、硬度越高，塑性、韌性越低。（3分）

（2）當(dāng)鋼的含碳量超過0．9％時，沿晶界呈現(xiàn)網(wǎng)狀分布的Fe3CⅡ，隨含碳量增加，其數(shù)量越多，網(wǎng)絡(luò)越厚越完整，晶粒間的結(jié)合力越弱，因此，鋼的強(qiáng)度隨含碳量的提高而降低。 （3分）

?(3)含0．4％C的鋼為亞共析鋼，加熱到1100℃時，已全部轉(zhuǎn)變?yōu)閱蜗郃組織，塑性

好，變形抗力小，具有良好的鍛造性能；而含4．0％C的白口鑄鐵，由于含碳量高，加熱到

1100℃時，組織中含有大量的Ld（A+Fe3C）和Fe3CⅡ，鍛造性能很差，故不能進(jìn)行鍛造。（3分）

?

2．請為下列零件選擇合適的毛坯生產(chǎn)方法或工藝：（7分）

(1)?汽車油箱；(2)成批大量生產(chǎn)的變速箱體；(3)單件生產(chǎn)的鋼質(zhì)機(jī)架；(4)形狀簡單、承載能力較大的鋼軸；(5)?發(fā)動機(jī)活塞；(6)?船體；(7)汽車發(fā)動機(jī)上的曲軸。

得 ?分

?

評分人

?

?

五、綜合分析題（共28分）

?

?

1、現(xiàn)用38CrMoAl?制造高精度磨床的主軸其加工工藝路線如下：下料 →?鍛造 ?→（ ????????）→ 粗加工 →（ ????????）→ 精加工 →（ ???????）→ 粗磨 ?→（ ????????）→精磨。

試解答下列問題： ??（13分）

1）?將熱處理工藝：調(diào)質(zhì)，氮化，消除應(yīng)力，退火填入上述括號內(nèi)；（4分）

2）?粗加工前熱處理工藝的主要目的是什么？（2分）

3）?粗磨前、后的熱處理工藝各起什么作用？（3分）

4）?在使用狀態(tài)下，該軸的截面組織是什么？性能如何？（4分）

?

?

?

2．按材料成形時的狀態(tài)來分，成形技術(shù)的成形原理主要有幾類？它們各有何種特點以及

應(yīng)用范圍如何？（15分）

鑄造——液態(tài)凝固成形，材質(zhì)為金屬材料尤其是脆性材料（如鑄鐵，鑄造鋁合金等）的各類零件尤其是內(nèi)腔復(fù)雜的零件的毛坯生產(chǎn)；（3分）

鍛造（壓力加工）———固態(tài)塑變成形，材質(zhì)主要是韌性金屬材料的無內(nèi)腔或內(nèi)腔簡單的毛坯或半成品或零件的生產(chǎn)；（3分）

焊接——固態(tài)連接成形，主要是各類材質(zhì)為韌性金屬材料的構(gòu)件連接；（3分）

粉末壓制（粉末冶金）——顆粒態(tài)成形，原材料為顆粒狀的各類零件或半成品的生產(chǎn)；（3分）

高分子材料（聚合物）成形——粘流（膠質(zhì)）態(tài)固化成形，各類塑料或橡膠制品的生產(chǎn)。（3分）

?

?

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貴州大學(xué)2009--2010學(xué)年第1學(xué)期考試試卷A

《工程材料及其成形技術(shù)基礎(chǔ)》參考答案及評分標(biāo)準(zhǔn)

?

（一）是非題

???1．×；2．×；3．×；4．×；5．√；6．√；7．×；8．×；9．√；10．√。

?

(二)不定項選擇題

1-2）; 2-3); 3-2); 4-1); 5-2); 6-2); 7-1),4),5); 8-1),4),5); 9-1，2，3; ;10-1，3，4; ?11-1，2，4; 12-1，2，3；13-1，2，3；14-1，2，3；15-1，2，3，4；16-1，3，4；17-1，4；18-1）1；3；4；18-2）1；3；4；18-3）3；1/2；

?

(三) 填空題（共20分）

???1．答

材料

種類

大致成分

強(qiáng)化方式

性能特點

應(yīng)用舉例

Q235

碳素結(jié)構(gòu)鋼

C%≤0.22%；

合金總量＜5%

?

強(qiáng)度一般，塑性較好；易塑變成形及焊接

金屬結(jié)構(gòu)件、鋼板、鋼筋、型鋼、短軸、心軸、螺母、焊接件等

ZL102

鑄造 硅合金

Si：8—25%，余為Al

變質(zhì)處理

力學(xué)性能不如變形鋁 合金，但鑄造性能好

形狀復(fù)雜的零件，如飛機(jī)、儀表零件，抽水機(jī)殼體

W18Cr4V

高速鋼

高碳；W18%;Cr4%

V＜1.5%

鍛造，淬火+回火；彌散強(qiáng)化

高耐磨性、高熱硬性

高速切削或形狀復(fù)雜的刃具等

RuT300

蠕墨鑄鐵

高碳，高硅，低硫，低磷C=3.2%

孕育處理，蠕化處理

抗壓強(qiáng)度較高，承受熱循環(huán)負(fù)荷好，鑄造性較好

缸蓋、汽缸套、玻璃模等零件

?

四、簡答題（共 16分）

????1．答：原因分析：（1）從鐵碳相圖分析可知，碳鋼在平衡狀態(tài)下是由F和Fe3C兩相組成。F具有良好塑性，而Fe3C硬而脆。鋼中含碳量較低時，F(xiàn)e3C以層片狀分布于F中，隨含碳量增高，F(xiàn)e3C數(shù)量越多，對位錯運動的阻力越大，其強(qiáng)度、硬度越高，塑性、韌性越低。（3分）（2）當(dāng)鋼的含碳量超過0．9％時，沿晶界呈現(xiàn)網(wǎng)狀分布的Fe3CⅡ，隨含碳量增加，其數(shù)量越多，網(wǎng)絡(luò)越厚越完整，晶粒間的結(jié)合力越弱，因此，鋼的強(qiáng)度隨含碳量的提高而降低。（3分）

?(3)含0．4％C的鋼為亞共析鋼，加熱到1100℃時，已全部轉(zhuǎn)變?yōu)閱蜗郃組織，塑性

好，變形抗力小，具有良好的鍛造性能；而含4．0％C的白口鑄鐵，由于含碳量高，加熱到

1100℃時，組織中含有大量的Ld（A+Fe3C）和Fe3CⅡ，鍛造性能很差，故不能進(jìn)行鍛造。（3分）

?

2．答：(1)冷沖壓—沖壓件；(2)砂型鑄造—鑄件；(3)電弧焊—焊接件；(4)鍛造—鍛件；(5)鑄造—鑄件；(6) 電弧焊—焊接件；(7) 鑄造—鑄件。

?

(五)綜合分析題

1．答：

1）退火，調(diào)質(zhì)，消除應(yīng)力，氮化。（4分）

2）粗加工前的退火是為了穩(wěn)定工件內(nèi)部組織，消除鍛造內(nèi)應(yīng)力等，為后續(xù)熱處理和表面強(qiáng)化做組織準(zhǔn)備。（2分）

3）粗磨前對工件進(jìn)行消除應(yīng)力退火，以消除機(jī)加工過程中所產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力，防止工件尺寸變化和變形；粗磨后的氮化在于使工件表面形成氮化物層，以顯著提高其表面的硬度和耐磨性，提高疲勞強(qiáng)度和抗蝕性。（3分）

4）表面是氮化物層（如AlN, CrN, MoN等），硬度為950~1100HV，耐磨性好且抗蝕也好；

????心部為回火索氏體；有較高強(qiáng)度和足夠的韌性。（4分）

?

??2．答：

鑄造——液態(tài)凝固成形，材質(zhì)為金屬材料尤其是脆性材料（如鑄鐵，鑄造鋁合金等）的各類零件尤其是內(nèi)腔復(fù)雜的零件的毛坯生產(chǎn)；（3分）

鍛造（壓力加工）———固態(tài)塑變成形，材質(zhì)主要是韌性金屬材料的無內(nèi)腔或內(nèi)腔簡單的毛坯或半成品或零件的生產(chǎn)；（3分）

焊接——固態(tài)連接成形，主要是各類材質(zhì)為韌性金屬材料的構(gòu)件連接；（3分）

粉末壓制（粉末冶金）——顆粒態(tài)成形，原材料為顆粒狀的各類零件或半成品的生產(chǎn)；（3分）

高分子材料（聚合物）成形——粘流（膠質(zhì)）態(tài)固化成形，各類塑料或橡膠制品的生產(chǎn)。（3分）

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?

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