《机械制造基础（第三版）习题册》-模块四常用金属材料（答案）.docx

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1、模块四常用金属材料课题一结构钢的分类、牌号及选用一、填空题（将正确答案填写在横线上）1 .黑色有色2 .黑色有色3 . 0. 021 82. 11%4 .低合金钢中合金钢高合金钢5 .普通钢优质钢高级优质钢6 .齿面磨损麻点剥落7 .交变8 .表面淬火化学热处理9 .有益10 .回火稳定性11 .工程结构 机械结构12 .碳素低合金高强度13 .优质碳素14 .下屈服强度值质量等级符号15 .沸腾钢镇静钢16 .下屈服强度值17 . 0. 45%18 . 0. 2%1. 5%19 .淬透性回火稳定性20 .滚动轴承钢21 .下屈服强度抗拉强度二、判断题（正确的，在括号内打错误的，在括号内打X）

2、1. V2. X3. J5. V6. J7. J8. V三、选择题（将正确答案的序号填写在括号内）1. B2. D3. A4. A四、简答题1.何谓疲劳强度？提高疲劳强度最有效的方法有哪些？1 .答：所谓疲劳强度是指材料经无数次交变载荷作用而不发生断裂的最大 应力值。提高疲劳强度最有效的方法是进行表面淬火或化学热处理，使齿面具有 高的硬度和疲劳强度，心部具有较好的综合力学性能。2 .合金钢中合金元素的主要作用有哪些？3 .答：（1）强化铁素体.（2）形成合金碳化物。（3）细化晶粒。（4）提高 钢的淬透性。（5）提高钢的回火稳定性。4 .碳素结构钢的牌号有哪几部分组成？各表示什么含义？5 .答：

3、牌号表示方法为：Q+下屈服强度值（单位为MPa） +质量等级符 号+脱氧方法符号。其中Q一钢材下屈服强度“屈”字汉语拼音首位字母；质量等级符号用字母A, B, C, D表示，其中A级硫、磷含量最高，D 级硫、磷含量最低；脱氧方法符号一一用F, b, Z, TZ表示。F表示沸腾钢；b表示半镇静钢； Z表示镇静钢（可省略）；TZ表示特殊镇静钢（可省略）。6 .机械结构用合金钢的牌号是怎样定义的？4 .答：1）机械结构用合金钢牌号的组成用“两位数字+合金元素符号+数字”表示。2）前两位数字以万分之几表示钢的平均碳含量。3）合金元素符号后面的数字以百分之几表示该元素的平均含量；若合金元 素的平均含量小

4、于1.5%时，牌号中只标出元素符号，而不标出含量。5 .在合金渗碳钢中各类合金元素的作用是什么？6 .在合金渗碳钢中常加入铝、锦、银、硼等合金元素，其主要作用是提高 钢的淬透性，在渗碳及淬火后，使心部能得到低碳马氏体，以提高心部强度，同 时保持较高的塑性和韧性。加入铝、鸨、钢、钛等合金元素，主要起细化晶粒的 作用。7 .在合金调质钢中加入各类合金元素的作用是什么？8 .在合金调质钢中常加入镒、格、银、硼等合金元素，其主要作用是提高 钢的淬透性。加入鸨、铝、钿、钛等合金元素，起细化晶粒和提高回火稳定性的 作用。其中鸨和铜还有防止高温回火脆性的作用。课题二工具钢与硬质合金的分类、牌号及选用一、填空

5、题（将正确答案填写在横线上）1 .碳素合金2 .平均碳含量3 . 1. 2%4 .合金刃具钢合金模具钢5 .合金元素符号合金元素符号6 .球化退火 淬火加低温回火7 .高红硬性耐磨性8 . 63 66 6009 .中碳合金钢10 .淬火加低温回火11 .粉末冶金12 . P M K13 .化学稳定性14 .耐热钢二、判断题（正确的，在括号内打错误的，在括号内打X）2. X3. X4. V5. V6. V7. J8. X9. X10. V三、选择题（将正确答案的序号填写在括号内）1. D2. C3. A4. C5. D6. D四、简答题1 .什么是红硬性？碳素工具钢、低合金工具钢和高速钢三者相比

6、较，哪类 钢的红硬性最好？哪类钢最差？1 .答：红硬性是指金属材料在高温下保持高硬度（2 60HRC）的能力。碳 素工具钢、低合金工具钢和高速钢三者相比较高速钢的红硬性最好，碳素工具钢 最差。2 .高速钢的成分和热处理有什么特点？3 .答：高速钢中含有较多的碳（vvc=0.7% 1.50%）和大量的鸨、铭、机、 铝等碳化物形成元素。高的碳含量是为了保证形成足够的合金碳化物，使高速钢 具有高的硬度和耐磨性；W和Mo是提高红硬性的主要元素；Cr主要提高钢的 淬透性；V能显著提高钢的硬度、耐磨性和红硬性，并能显著细化晶粒。其热处理特点为：因高速钢中合金元素含量高，导热性很差，淬火温度又 很高，所以淬

7、火加热时必须进行一次预热或两次预热。高速钢中含有大量的W, Mo, V等元素形成的难熔碳化物，它们只有在 1200 C以上才能大量溶入奥氏体中，因此，高速钢的淬火加热温度很高，一般 为12201 280 o高速钢淬火后必须在550570 进行多次回火（一般为三次）。4 .简述硬质合金的性能特点。5 .答：（1）硬质合金硬度高、红硬性高、耐磨性好，在室温下的硬度可达 8693HRA,在9001 000 温度下仍然有较高的硬度，故硬质合金刀具 的切削速度、耐磨性及使用寿命均比高速钢显著提高。（2）抗压强度比高速钢高，但抗弯强度只有高速钢的1/31/2,韧性差， 约为淬火钢的30%50%o课题三铸铁

8、的分类、牌号及选用一、填空题（将正确答案填写在横线上）1 . 2. 11%2 .渗碳体 石墨3 .渗碳体石墨4 .石墨渗碳体5 .灰铸铁球墨铸铁蠕墨铸铁可锻铸铁6 .石墨化7 .片状铁素体铁素体+珠光体珠光体8 . HT9 .球化球状10 . “QT” 最低抗拉强度最低断后伸长率11 .白口铸铁团絮12 . “kt” “H”“Z”13 . “RuT” 最低抗拉14 .合金二、判断题（正确的，在括号内打错误的，在括号内打X）1. V3. X4. X5. V6. V7. X8. V9. V10. V三、选择题（将正确答案的序号填写在括号内）1. B2. D3. A4. B5. A6. D7. B四

9、、简答题1.什么是石墨化过程？影响铸铁石墨化的因素有哪些？1 .答：在铸铁的结晶过程中，石墨的形成过程称为石墨化过程。影响铸铁 石墨化的因素有以下两种：（1）化学成分C促进石墨化；Si强烈促进石墨化；S阻碍石墨化；Mn本 身是阻碍石墨化的元素，但Mn与S能生成MnS,从而减弱S对石墨化的阻碍 作用，结果又间接促进石墨化。（2）冷却速度铸件冷却速度越慢，越有利于石墨化的进行。铸造时除了 造型材料和铸造工艺会影响冷却速度外，铸件的壁厚对冷却速度也有很大影响。2 .灰铸铁具有哪些优良性能？3 .答：铸造性能良好、减摩性好、减振性好、切削加工性能良好、缺口敏 感性较低。4 .根据碳存在的形式不同，铸铁

10、可分为哪3类？3.答：1）白口铸铁 碳主要以渗碳体形式存在，其断口呈银白色。性能既 硬又脆，很难进行切削加工，所以很少直接用来制造各种零件。2）灰口铸铁 碳全部或大部分以石墨形式存在，其断口呈暗灰色。它是目 前工业生产中应用最广泛的一种铸铁。3）麻口铸铁 碳一部分以石墨形式存在，另一部分以渗碳体形式存在，断 口呈现黑白相间的麻点。4.根据石墨形态的不同，灰口铸铁又可分为哪4种？4.答：1）灰铸铁是指石墨呈片状的铸铁。2）球墨铸铁是指石墨呈球状的铸铁。3）蠕墨铸铁是指石墨呈蠕虫状的铸铁。4）可锻铸铁 是指石墨呈团絮状的铸铁。5.为什么灰铸铁通过热处理强化的作用不大？它常采用哪几种热处理工 艺？5

11、.答：灰铸铁通过热处理只能改变基体组织，但不能改变石墨的形态，因 而对提高灰铸铁的力学性能作用不大。常用的热处理包括：消除内应力退火；消 除铸件白口组织，改善切削加工性的退火；表面淬火等。6.可锻铸铁的生产过程包括哪两个步骤？6.答：淬可锻铸铁的生产过程包括两个步骤：首先制造白口铸铁件；然后 进行长时间的石墨化退火，使渗碳体在退火时发生分解，呈团絮状析出。课题四 有色金属的分类、牌号及选用一、填空题（将正确答案填写在横线上）1 .冷冲压 Cu Zn2 . IISn62-l Sn3 . 7A04 固溶4 .有色5 .面心立方6 .变形铸造7 .防锈硬铝超硬铝8 .焊接切削加工9 .耐腐蚀性10

12、.铸造11 .类别顺序号12 .主加元素12%13 .玫瑰红紫铜14 .黄铜青铜白铜加工铸造15 .锌16 .主加元素符号平均铜含量59% 1%17 .主加元素符号及含量18 .主加元素符号及含量4%3%19 .滑动轴承20 .基体元素符号 “铸”21 .锡基铅基二、判断题（正确的，在括号内打J;错误的，在括号内打X）1. V2. X3. X4. X5. V6. V7. X8. X9. V10. V三、选择题（将正确答案的序号填写在括号内）1. B2. D5. B四、简答题1 .纯铝具有哪些性能特点？1 .答：(1)纯铝的密度小(2.7 g/cm3),仅为铁的1/3。(2)导电、导热性好，仅次

13、于银、铜和金。(3)在大气中具有良好的耐腐蚀性。因为铝的表面能生成致密的AI2O3薄 膜，阻止了铝的进一步氧化。2 .简述铝合金的种类。3 .答：铝合金分为变形铝合金和铸造铝合金。变形铝合金又可分为不能热处理强化的变形铝合金和能热处理强化的变形 铝合金。不能热处理强化的变形铝合金主要有防锈铝合金。能热处理强化的变形 铝合金主要有硬铝、超硬铝和锻铝合金。铸造铝合金又分为铝硅系、铝铜系、铝镁系、铝锌系铸造铝合金。4 .铜合金按化学成分可分为哪几类？各类的主加元素是什么？5 .答：铜合金按化学成分不同，可分为黄铜、青铜和白铜。黄铜是以锌为 主加元素的铜合金。白铜是以镁为主加元素的铜合金。除了黄铜和白铜外，所有 的铜合金都称为青铜；按主加元素的不同，可分为锡青铜、铝青铜、硅青铜和镀 青铜等。6 .答：(1) -B, (2) -A,(3) -D, (4) -C, (5) - F, (6) f E。