机电一体化《工程材料》山东大学网络教育考试模拟题及答案

工程材料

一、填空

1．σ0.2指的对于没有明显屈服现象的材料，工程上规定以试样产生0.2%塑性变形时的应力作为该材料的屈服点。（σs，σb）

2．常见的金属晶格有_体心立方晶格、面心立方晶格和_密排六方晶格三种。

3. 珠光体是铁素体和渗碳体的机械混合物。(莱氏体) 4、常用的整体热处理有__正火、退火、淬火、回火等。 5. T12中含碳量平均为碳素工具钢1.2％。（钢的分类及牌号表示，铸铁分类及表示，铸钢的分类及表示）

6．金属材料在外力作用下，产生永久变形而不致破坏的性能，叫做塑性，通常用伸长率和断面收缩率来表示。（强度、硬度、韧性和疲劳强度概念及表示） 7.碳溶解在γ-Fe中的固溶体称为奥氏体，用符号___A_表示。（铁素体、珠光体、渗碳体等）

8．常温下，钢与铸铁的晶粒越-小/大--，其机械性能越好/不好-，在结晶过程中若加快冷却速度可达到晶粒-细化--的目的。 9、热处理工艺过程都由加热、保温、冷却三个阶段组成。 10、金属的力学性能主要有___强度_ 塑性、___硬度__、韧性、疲劳强度等。 11、常见碳素钢按含碳量分为_碳素结构钢_、 优质碳素结构钢、碳素工具钢。 12．铁碳合金的室温组织有铁素体、渗碳体、珠光体。 13.液态金属在冷却、凝固过程中，当收缩不能得到充分补充时，就会产生_缩孔_和缩松缺陷。（原因）

14、通常把铸造分为_砂型铸造、_特种铸造两大类。

15.在浇铸时，铸件上重要的工作面和主要加工面应朝_下_或呈侧立状态。

16．合金流动性差，铸造中易产生浇不足和冷隔等缺陷。

17.压力铸造时，向铸型型腔喷刷涂料的目的是保护型腔和减少摩擦阻力的作用。 18. 铸件的凝固方式，根据凝固区域宽度不同，一般有逐层凝固、糊状凝固和中间凝固三种类型。

19.控制铸件凝固的原则有两个，即定向（顺序）凝固原则和同时凝固原则。为防止铸件锁孔，应采用定向（顺序）凝固原则。

20．铸造合金由液态冷至室温的过程中造成缩孔、缩松的基本原因是—壁厚过大--和-补缩不足。

21．金属的可锻性是材料在锻造过程中经受塑性变形而不开裂的性质，常用金属的----塑性-和-变形抗力-来综合衡量。

22.锤上模锻的锻模模膛根据其功用不同，可分__模锻模膛__、_制胚模膛_两大类。 23.当拉深件因拉伸系数太小不能一次拉深成形时，应采用_多次_成形。

24．根据焊接过程的物理特点，焊接方法可分为_熔化焊_、_压 (力)焊_和__钎焊__三大类。 25．焊条药皮的主要作用有_提高电弧燃烧的稳定性_、_防止空气对熔化金属的有害作用_

和_对熔池脱氧和加入合金元素_。

26．焊接时，正接法是指工件接电源的---正极---，焊条接—负极--。 27．减少焊接变形的工艺措施主要有-采用对称结构或大刚度结构、焊缝对称分布结构、-反变形或刚性夹持-、-正确选择焊接参数和焊接次序-和-机械矫正或火焰加热矫正-等。（产生原因（内应力和变形）、变形形式、防止和消除措施）

二、判断

1. （√）间隙固溶体只能为有限固溶体，置换固溶体可以是无限固溶体。 2. （√）一般说，晶粒越细小，金属材料的力学性能越好。 3. （√）液态金属的非平衡冷却过程中，当过冷度越大时，则结晶后的晶粒越细小。 4. （×）多晶体的塑性变形只有晶间变形。

5. （×）镶嵌件一般用离心铸造方法制造，而压力铸造方法便于浇注双金属铸件。 6. （×）液态金属的非平衡冷却过程中，当过冷度越大时，则结晶后的晶粒越粗大。 7. （×）机器造型只是紧砂过程实现了机械化。 8. （√）铸件上的孔和各种内腔多数是由型芯来成形的。

9. （√）压力铸造时，向铸型型腔喷刷涂料的目的是保护型腔和减少摩擦阻力作用。 10. （×）加工塑性材料时，不会产生积屑瘤。 11. （√）落料件尺寸取决于凹模刃口尺寸，冲孔件的尺寸取决于凸模刃口尺寸。 12. （√）可通过回复过程消除部分加工硬化，通过再结晶过程全部消除加工硬化。 13. （×）用直流电源进行电弧焊时，焊薄板金属焊件应接电源负极，而焊条应接电源正极。

14. （√）钎焊可根据钎料熔点的不同分为软钎焊和硬钎焊。

15. （√）焊条电弧焊的电弧按温度不同，可分为阳极区电弧、阴极区电弧和弧柱电弧。

16. （√）二氧化碳保护焊和氩弧焊都属于气体保护焊。

17．（√）焊接时，正接法是指工件接电源的正极，焊条接负极。 18．（√）埋弧自动焊常用来焊接长的直线焊缝和较大直径的环形焊缝。

三、选择

1．铁素体为（B）晶格

A.面心立方 B.体心立方 C.密排六方 D.复杂的八面体 2．调质处理就是（C）

A.淬火+低温回火 B.淬火+中温回火 C.淬火+高温回火 3、试样拉断前承受的最大标称拉应力称为（B）

A 屈服强度 B抗拉强度 C 塑性强度 D 抗压强度 4、常用金属的塑性判断依据是断后伸长率和（C） A 硬度 B 强度 C 断面收缩率 D 屈服极限 5、金属材料表现出是力学性能的是（D）

A 导电性 B 抗氧化性 C 导热性 D 硬度 6、钢是以铁为主要元素的铁碳合金，一般含碳量小于（B） A 0.77% B 2.11% C 4.3% D 6.69% 7、正火与退火比正确的是（C）

A 正火成本高 B正火时间长 C 正火硬度高 D 正火后强度低 8. 压力铸造属于(C)

A.普通铸造 B.金属型铸造 C.特种铸造 D.砂型铸造 9、在铸造生产的各种方法中，最基本的方法是（A）。 A、砂型铸造 B、金属型铸造号 C、离心铸造 D、熔模铸造

10、板料在冲压弯曲时，弯曲圆弧的弯曲方向应与板料的纤维方向(A)。 A、垂直 B、斜交 C、一致

四、改正结构

1．砂型铸件

左图：交叉接头，热节大，易产生缩孔或缩松，内应力也难以松弛，易产生裂纹 右图：交错接头热节小，可通过微量变形来缓解内应力，抗裂性能好。 （其它结构设计中应注意的）

2.自由锻件

几何体构成的锻件不应形成空间曲线，自由锻极难成形，改成平面与圆柱、平面与平面相接的结构。（锻件结构的工艺性）

3.冲压件

排样合理——废料最少，材料利用率高。（有搭边排样） 根据要求可有两种类型：无搭边排样和有搭边排样。 4.焊接件

布置焊缝时，考虑到足够的操作空间。（焊接接头的工艺设计）

五、名词解释

1、焊接：一种永久性连接金属材料的工艺方法。焊接过程的实质是利用加热或加压等手段，借助金属原子的结合与扩散作用，使分离的金属材料牢固地连接起来。（金属塑性加工、铸造）

2、加工硬化：金属随变形程度增大，强度和硬度上升而塑性下降的现象称为冷变形强化，又称加工硬化。

3、同素异晶：某些金属在结晶之后，在不同温度范围内呈现出不同的晶格，称为同素异晶现象。这种随温度改变，固态金属晶格随之改变的现象，称为同素异晶转变。 4、冲裁：使坯料按封闭轮廓分离的工序。落料及冲孔统称冲裁。（锻造）

5、定向凝固：在铸件上可能出现缩孔的厚大部位通过安放冒口等工艺措施，使铸件远离冒口的部位先凝固；尔后是靠近冒口部位凝固；最后才是冒口本身的凝固。按这样的凝固顺序，先凝固部位的收缩，由后凝固部位的金属液来补充，从而使铸件各个部位的收缩均能得到补充，而将缩孔转移到冒口之中。冒口是多余部分，在铸件清理时予以切除。

六、问答

1、 根据铁碳合金状态图，说明产生下列现象的原因：

（1）含碳量为1.0%的钢比含碳量为0.5%的钢的硬度高。

（2）在1100°C，含碳量为0.4%的钢能进行锻造，含碳量为4.0%的白口铁不能锻造。 （3）钢适宜通过压力加工成形，而铸铁适宜通过铸造成形。

答：（1）1.0%的钢是过共析钢，室温组织是珠光体和渗碳体，0.5%的钢是亚共析钢，室温组织是珠光体和铁素体。铁素体硬度低，珠光体硬度较高。

（2）在1100°C，含碳量为0.4%的钢组织是奥氏体，含碳量为4.0%的白口铁组织是莱氏体、奥氏体和渗碳体。

渗碳体硬度极高，塑性、韧性极低，伸长率和冲击韧性近于零。莱氏体的含碳量为4.3%，其中含有的渗碳体较多，性能与渗碳体相近，极为硬脆。

（3）合金的流动性是影响充型能力的主要因素之一，而化学成分对合金流动性的影响最为显著。共晶成分合金的结晶是在恒温下进行的，此时，液态合金从表层逐层向中心凝固，由于已结晶的固体层内表面比较光滑，对金属液的流动阻力小，故流动性最好。合金成分愈远离共晶点，结晶温度范围愈宽，流动性愈差。铸铁属于前者，而钢属于后者。

压力加工需要材料有良好的塑性。钢的含碳量低，塑性好。铸铁的含碳量高，硬脆。 2、 什么是结晶过冷度？它对金属的结晶过程、铸件的晶粒大小及铸件的机械性能有何影

响？

答：纯金属的结晶是在一定的温度下进行的，它的结晶过程可用冷却曲线来表示。实际结晶温度低于理论结晶温度（平衡结晶温度），这种现象叫做“过冷”。理论结晶温度与实际结晶温度之差，称作过冷度。

冷却速度越快，实际结晶温度就越低过冷度就越大。过冷度大，晶核数目多，晶核长大的余地小，长成的晶粒细。晶粒愈细，其强度、硬度愈高，而且塑性和韧性也愈好。 3、 试分析共析钢、亚共析钢、过共析钢在平衡条件下由液态冷却到室温过程中组织的转变

过程。

答：（1）共析钢 指S点成分合金,如上图Ⅰ所示。合金在1点以上时是全部为液体。当缓慢冷却到1点以后，开始从钢液中结晶中奥氏体；随着温度的降低，奥氏体越来越多，而剩余钢液越来越少，直到2点结晶完毕，全部形成奥氏

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