2022年工程材料与成形技术基础课后部分习题及答案车辆工程 .pdf

《2022年工程材料与成形技术基础课后部分习题及答案车辆工程 .pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2022年工程材料与成形技术基础课后部分习题及答案车辆工程 .pdf（7页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、优秀学习资料欢迎下载第一章2.图 1-79 为五种材料的应力-应变曲线： 45 钢，铝青铜，35 钢，硬铝，纯铜。试问：（1）当外加应力为300MPa 时，各材料处于什么状态？（2）有一用 35 钢制作的杆，使用中发现弹性弯曲较大，如改用45 钢制作该杆，能否减少弹性变形？（3）有一用 35 钢制作的杆，使用中发现塑性变形较大，如改用45 钢制作该杆，能否减少塑性变形？答： （1）45 钢：弹性变形铝青铜：塑性变形35 钢：屈服状态硬铝：塑性变形纯铜：断裂。（2）不能，弹性变形与弹性模量E 有关，由E=/可以看出在同样的条件下45 钢的弹性模量要大，所以不能减少弹性变形。（3）能，当 35 钢

2、处于塑性变形阶段时，45 钢可能处在弹性或塑性变形之间，且无论处于何种阶段， 45 钢变形长度明显低于35 钢，所以能减少塑性变形。4下列符号表示的力学性能指标的名称和含义是什么？ b 、s、 0.2 、 -1、 、k 、 HRC、 HBS、HBW 答： b 抗拉强度，是试样保持最大均匀塑性的极限应力。 s 屈服强度，表示材料在外力作用下开始产生塑性变形时的最低应力。 0.2 条件屈服强度，作为屈服强度的指标。 -1 疲劳强度，材料循环次数N 次后达到无穷大时仍不发生疲劳断裂的交变应力值。伸长率，材料拉断后增加的变形长度与原长的比率。HRC 洛氏硬度，表示用金刚石圆锥为压头测定的硬度值。HBS

3、 布氏硬度，表示用淬硬钢球为压头测定的硬度值。HBW 布氏硬度，表示用硬质合金为压头测定的硬度值。8什么是固溶强化？造成固溶强化的原因是什么？答：形成固溶体使金属强度和硬度提高，塑性和韧性略有下降的现象称为固溶强化。固溶体随着溶质原子的溶入晶格发生畸变。晶格畸变随溶质原子浓度的提高而增大。晶格畸变增大位错运动的阻力，使金属的滑移变形变得更加困难，从而提高合金的强度和硬度。9将 20kg 纯铜与 30kg 纯镍熔化后缓慢冷却到如图1-80 所示温度T1，求此时：（1）两相的成分；（2）两相的重量比； （3）各相的相对重量（4）各相的重量。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳

4、总结 - - - - - - -第 1 页，共 7 页优秀学习资料欢迎下载19指出下列工件淬火及回火温度，并说明回火后获得的组织：（1）45 钢小轴（要求综合力学性能好）； （2）60 钢弹簧；（3）T12 钢锉刀。答： （1）AC3+ （30-50）淬火， （820-840）回火（高温） ，回火索氏体。（2） （400-600）淬火，（ 350-500）回火（中温） ，回火托氏体。（3） （760-780）淬火， 250以下回火（低温） ，回火马氏体。20有两种高强度螺栓，一种直径为10mm，另一种直径为30mm，都要求有较高的综合力学性能： b800MPa ，k600KJ/m2 。试问应选

5、择什么材料及热处理工艺。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 7 页优秀学习资料欢迎下载答：直径10mm 螺栓： 45 钢， 850淬火+ 520水冷回火；直径 30mm 螺栓： 40Cr， （840-880）盐浴淬火+（540-650 ）回火保温20-30 分钟。第二章2. 灰铸铁流动性好的主要原因是什么？提高金属流动性的主要工艺措施是什么？答：灰铸铁流动性好的原因是石墨呈片状形式存在，碳的质量分数高，有共晶成分，熔点较低。提高金属流动性的主要工艺措施是较高的浇注温度。4. 定向凝固和同时凝固方法分别解决哪种铸造缺陷？请举例

6、各分析几种应用情况。答：定向凝固解决的缺陷：冒口补缩作用好，可防止缩孔和缩松，铸件致密。同时凝固解决的缺陷：凝固期间不容易产生热裂，凝固后也不易引起应力变形，由于不用冒口或冒口很小而节省金属，简化工艺，减少工作量。正确布置浇注系统的引入位置，确定合理的浇注工艺；采用冒口；采用补贴；采用具有不同蓄热系数的造型材料或冷缺。9. 铸件、模样、零件三者在尺寸上有何区别，为什么? 答：模样是考虑收缩率后将零件尺寸按一定比例放大后所做的，相当于我们常说的模子；然后用模样做成铸型，做好后将模样取出，进行浇注；就做出来铸件。铸件相当于零件的毛坯，由于考虑到加工因素，因此铸件的尺寸要比较零件大如果去掉浇冒口后进

7、行一定加工后就是零件了所以三者的尺寸关系为：模样铸件 零件12. 如图 2-47(a) 、(b) 所示铸件，分别指出单件和大批生产造型方法并绘出铸造工艺图。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 7 页优秀学习资料欢迎下载15. 图 2-60 为支座零件图，材料为HT200 ，请分别画出大批生产和单件生产的铸造工艺图。(1)方案 I 沿底板中心线分型，即采用分模造型。优点：底面上110 mm 凹槽容易铸出，轴孔下芯方便，轴孔内凸台不妨碍起模。缺点：底板上四个凸台必须采用活块，同时，铸件易产生错型缺陷，飞翅清理的工作量大。此外，若

8、采用木模，加强筋处过薄，木模易损坏。(2)方案沿底面分型，铸件全部位于下箱，为铸出110 mm 凹槽必须采用挖砂造型。方案克服了方案工的缺点，但轴孔内凸台妨碍起模，必须采用两个活块或下型芯。当采用活块造型时，30 mm轴孔难以下芯。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 7 页优秀学习资料欢迎下载(3)方案沿 110 mm 凹槽底面分型。优缺点与方案类同，仅是将挖砂造型改用分模造型或假箱造型，以适应不同的生产条件。可以看出，方案、的优点多于方案I。(1)单件、小批生产由于轴孔直径较小、勿需铸出， 而手工造型便于进行挖砂和活块造型

9、，此时依靠方案分型较为经济合理。(2)大批量生产机器造型难以使用活块，故应采用型芯制出轴孔内凸台。采用方案从110 凹槽底面分型，以降低模板制造费用。方型芯的宽度大于底板，以便使上箱压住该型芯，防止浇注时上浮。若轴孔需要铸出，采用组合型芯即可实现。第三章11.能否将冲制孔径为400.16mm 工件的冲孔模改制成冲制外径为40-0.16工件的落料模？精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页，共 7 页优秀学习资料欢迎下载落料：D凹(Dmax-x )+凹D凸（D凹 min)-凸冲孔：d凸（ dmin+x )-凸d 凹 (d凸+Zmin)+

10、凹可见：落料时凹模直径是最小的，主要为了磨损到一定程度，冲裁件还可用；同理，冲孔时凸模尺寸是最大的，凸模可改，但凹模不能改。因为若将冲孔模改成落料模，则d 凹D 凹，间隙落在凹模上，尺寸太大。15.在成批大量生产外径为40mm，内径为20mm，板厚为4mm，精度为IT9 的垫圈时，请示意画出（ 1）连续模，（2）复合模简图，请计算凸凹模尺寸并标在简图上。已知：冲裁件公差为 0.02mm,凹模公差为0.01mm，凸模公差为0.01mm。（按照尺寸入体原则）Dmax=40mm, dmin=20mm, Zmin=4 6%=0.24 =0.02mm, x=1, 凹 0.01mm, 凸0.01mm 落料

11、：D凹（ Dmax-x ）+凹(40-10.02) 0.0139.980.01 mm D凸（ D凹Zmin)凸（ 39.98-0.24) -0.0139.74-0.01 mm 冲孔：d凸=(dmin+x) 凸（ 20+0.02) -0.01 20.02-0.01mm d凹=(d凸+Zmin)+凹(20.02+0.24)0.0120.260.01 mm 第四章2.焊接接头的组织和性能如何? 答： （1）焊缝金属区：熔焊时，在凝固后的冷却过程中，焊缝金属可能产生硬，脆的淬硬组织甚至出现焊接裂纹。（2）熔合区：该区的加热温度在固、液相之间，由铸态的组织和过热组织构成可能出现液硬组织， 该区的化学成分

12、和组织都很不均匀，力学性能很差， 是焊接接头中最薄弱的部位之一，常是焊接裂缝发源地。（3）热影响区：a.过热区：此区的温度范围为固相线至1100，宽度约1-3mm，由于温度高，颗粒粗大，使塑性和韧性降低。b.相变重组晶区：由于金属发生了重组晶，随后在空气中冷却，因此可以得到均匀细小的正火组织。c.不完全重组晶区：由于部分金属发生了重组晶，冷却后可获得细化的铁素体和珠光体，而未重结晶的部分金属则得到粗大的铁素体。焊缝及热影响的大小和组织性能变化的程度取决于焊接方法，焊接规范，接头形式等因素。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页，共

13、7 页优秀学习资料欢迎下载3.焊接低碳钢时，其热影响区的组织性能有什么变化？答：低碳钢的Wc0.25 ，焊接性良好，焊接时，没有淬硬，冷裂倾向，主要组织性能变化为： （1）过热区晶粒粗大，塑性和韧性降低。（2）相变重晶区产生均匀细小正火组织，力学性能良好。（ 3）不完全重晶区有铁素体、珠光体，力学性能不均匀。5.产生焊接热裂纹和冷裂纹的原因是什么，如何减少和防止？答：热裂纹是高温下焊缝金属和焊缝热影响区中产生的沿晶裂纹、冷裂纹是由于材料在室温附近温度下脆化而形成的裂纹. 热裂纹的减少和防止:控制母材和焊材杂质的含量。冷裂纹的减少和防止：预热和焊裂后热处理。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页，共 7 页