材料成型基础

重庆文理学院试卷

系(院)： 专业： 年级及班级： 姓名： 学号： . 2014－2015学年第一学期 期末考试 承担单位： 课程名称： 试卷类别： 适用层次： 适用专业： 题 号 得 分 密 封 线 机电工程学院 《材料成型基础》

A卷 考试形式：闭卷 考试时间：120 分钟 本科

2012级机械工程 一 二 三 四 五 六 七 八 九 十 总分 阅卷须知：阅卷用红色墨水笔书写，小题得分写在相应小题题号前，用正分表示；大题得分登录在对应的分数框内；考试课程应集体阅卷，流水作业。

得分 评卷人 一、名词解释题（本大题共4小题，1～4小题，每小题3分，共12分）。 1、抗拉强度：是指试样拉断前所能承受的最大拉应力称为抗拉强度。

2、固溶强化：是指由合金因形成固溶体，使其晶格产生扭曲、畸变，导致其强度、硬度上升，塑、韧性下降，并存在有内应力的现象，称为固溶强化。

3、淬透性：是指钢淬火后，能淬硬的深度，称之为淬透性。

4、铸 造：是将液态金属浇注到与零件形状、尺寸相适应的铸型型腔中，待其冷却凝固后，获得一定形状的毛坯或零件的方法。

得分 评卷人 二、填空题（本大题共18小题，5～22小题，每空1分，

共32分）请在每小题的空格中填上正确答案。错填、不 填均无分。

5、材料力学性能的主要指标有 强度、塑性 、硬度和韧性与疲劳强度等。

6、在静载荷作用下，设计在工作中不允许产生明显塑性变形的零件时，应使其承受的最大应力小于 ReL（屈服强度） 。

7、金属晶格的基本类型有 体心立方晶格 、 面心立方晶格 和密排六方

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《材料成型基础》 A卷

晶格三种。 8、亚共析钢的室温组织是铁素体+珠光体（F+P），随着碳的质量分数的增加，珠光体的比例越来越多，强度和硬度越来越 高 ，塑性和韧性越来越 低 。 9、金属结晶的必要条件是 过冷 ，冷却速度越大，过冷度越大，晶粒越 细 ，力学性能越高。 10、热加工的特点是 无加工硬化现象 ；冷加工的特点是 有加工硬化现象 。 11、调质处理是指 淬火 加 高温回火 的热处理工艺，钢件经调质处理后，可以获得良好综合力学性能。 12、对于热处理可强化的铝合金，其热处理方法为 固溶处理+时效处理 。 13、影响石墨化的主要因素是 化学成分 和 冷却速度 。 14、滑动轴承合金的组织特征是 硬基体+软质点 或 软基体+硬质点 。 15、铸造可分为 砂型铸造 和 特种铸造 两大类。 16、铸型的 型腔 用于形成铸件的外形，而砂芯或型芯主要形成铸件的内腔和孔。 17、复合材料是由 两个或两个以 上独立的物相，包含黏结材料和颗粒、纤维或片状材料（增强体）以微观或宏观形式所组成的固体材料，并且具有与其组成物质 不同 的性能。 18、随着金属冷变形程度的增加，材料的强度和硬度 升高 ，塑性和韧性 下降 ，使金属的可锻性下降。 19、弯曲件的弯曲半径应大于材料的 最小弯曲半径 ，以免弯裂。 20、焊接方法按焊接过程的特点分 熔化焊 、 压焊 和钎焊三大类。 21、气体保护焊根据保护气体的不同，分为 惰性气体 焊和 活性气体 焊等。 22、焊缝的空间位置有 平焊 、 横焊 、立焊和仰焊。 错误！未找到引用源。 重庆文理学院试卷

系(院)： 专业： 年级及班级： 姓名： 学号： . 得分 评卷人 三、判断题（本大题共12小题，23～34题，每小题1分，

共12分）如题目正确请在括号内打“√”；如题目错误请在括号 内打“×”。判断正确得1分，不判或判错均无分。 23、机器中的零件在工作时，材料强度高的不会变形，材料强度低的一定会产生变。 （ × ） 24、硬度值相同的在同一环境中工作的同一种材料制作的轴，工作寿命是相同的。 （ × ）

密 封 线 25、在缓冷至室温的条件下，碳的质量分数为O．8％的钢比碳的质量分数为1．2％的钢硬度低。 （ √ ） 26、共晶转变与共析转变都是在一个恒温下完成转变的。 （ √ ） 27、同一钢材在相同的加热条件下，水淬比油淬的淬透性好，小件比大件的淬透性好。

（ × ）

28、渗碳钢只要渗碳就能提高表面的硬度。 （ × ） 29、球墨铸铁可通过调质处理和等温淬火工艺提高其力学性能。 （ √ ） 30、压力铸造的生产率高，主要用于生产大批量、低熔点的非铁金属薄壁铸件。（ √ ） 31、焊接后的焊件常采用退火来消除焊接内应力。 （ √ ）

32、冲裁是利用冲模将板料一密封的轮廓与坯料分离的一种冲压方法。 （ √ ） 33、在焊接的四种空间位置中，仰焊是最容易操作的。 （ × ） 34、正接法常用于焊接薄件。 （ × ） 得分 评卷人 四、单项选择题（本大题共10小题，35～44题，每小题2

分，共20分）。从每小题所提供的选项中选择一个正确 的答案得2分，不选、多选或选错均不得分。

35、现需要制造一直径25 mm的连杆，要求整个截面上具有良好的综合力学性能，应采用( 1 )。

[ A ] 40Cr调质 [ B ] 45正火

[ C ] 60Si2Mn淬火+中温回火 [ D ] 20Cr渗碳+淬火+低温回火 36、普通铸铁力学性能的好坏，主要取决于( 3 )。

[ A ] 基体组织类型 [ B ] 热处理的情况

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《材料成型基础》 A卷

[ C ] 石墨的形状、大小与分布 [ D ] 石墨化程度 37、灰铸铁床身薄壁处出现白口组织，造成切削加工困难，解决的办法是( 3 )。 [ A ] 改用球铁 [ B ] 正火 [ C ] 石墨化退火 [ D ] 等温淬火 38、在工艺参数相同的情况下，( 2 )的铸件，内部晶粒细小，力学性能好。 [ A ] 离心铸造 [ B ]金属型铸造 [ C ] 砂型铸造 [ D ] 实型铸造 39、制造双金属滑动轴承时，内衬轴承合金通常是采用( 4 )方法镶铸在钢制轴瓦上的。 [ A ] 压力铸造 [ B ] 熔模铸造 [ C ] 砂型铸造 [ D ] 离心铸造 40、铸造中的CAE指的是( 2 )。 [ A ] 计算机辅助设计 [ B ] 计算机辅助工程(数值模拟) [ C ] 计算机辅助制造 [ D ] 计算机辅助工艺 41、下列焊接方法中属于压焊的是( 2 )。 [ A ] 埋弧焊 [ B ] 闪光对焊 [ C ] 激光焊 [ D ] 锡钎焊 42、下列金属中焊接性最好的是( 1 )。 [ A ] 20钢 [ B ] HT200 [ C ] 40Cr [ D ] GCr15 43、加工硬化是一种有效的强化手段，其缺点是（ 2 ）。 [ A ] 只适用于双相材料 [ B ] 材料在高温下不适用 [ C ] 只适用于单晶体 44、下列金属中属于合金弹簧钢的是( 3 )。 [ A ] 65钢 [ B ] ZGMn13 [ C ] 60Si2Mn [ D ] 1Cr17 得分 评卷人 五、简答题（本大题共2小题，45～46题，每小题5分，共10分）。 错误！未找到引用源。 重庆文理学院试卷

系(院)： 专业： 年级及班级： 姓名： 学号： . 45、下列做法是否可以？为什么？（5分） （1）用Q235钢代替45钢制成齿轮；（1分）

（2）用30钢代替T13钢制成锉刀，用盐液淬火后低温回火；（1分） （3）用20钢代替65钢制成弹簧，淬火后中温回火；（1分）

（4）用40钢代替20CrMnTi钢制造载货汽车变速箱传动齿轮，调质处理后高频表面淬火、低温回火；（1分）

密 封 线 （5）用GCr15钢代替ZGMn13钢制造坦克、拖拉机的履带。（1分） 答：

1.不可以，因Q235为低碳钢，经热处理后无法满足45钢齿轮的使用性能要求。

2. 不可以，因30钢为中碳钢，经热处理后无法满足T13钢锉刀的使用性能要求。

3.不可以，因20钢为低碳钢，经热处理后无法满足65钢弹簧的使用性能要求。

4.不可以，虽40钢为中碳钢，但经热处理后无法满足20CrMnTi钢制造载货汽车变速箱传动齿轮的使用性能要求。

5.不可以，虽GCr15钢经热处理后具有高硬度高耐磨性，但韧性较差，无法满足ZGMn13钢制造坦克、拖拉机的履带使用性能要求。

46、根据铁碳合金相图，说明下列现象产生的原因。（5分）

(1) 在进行热轧和锻造时，通常将钢材加热到1000—1250℃；（1分） (2) 钢铆钉一般用低碳钢制作；（1分）

(3) 钳工锯削T7 0钢、T10钢、T12钢比锯2 0钢、3 0钢费力，锯条易磨钝；（1分）

(4) 绑扎物件一般用铁丝（镀锌低碳钢丝），而起重机吊重物时却用钢丝绳（60钢、65钢、7 0钢等制成）。（1分）

(5) 在1 1 0 0℃时， Wc =0.4%的钢能进行锻造，而Wc =4.2%的铸铁不能锻造。（1分）

答：

1.因将钢加热到1000—1250℃，获得单相奥氏体组织，该组织有良好的塑性和较低的变形抗力，在此温度进行加工能降低劳动强度，并能获得较大的变形量。

2.因钢铆钉在连接时，要通过自身的塑性变形才能完成连接，要求其塑性要好、强度较低，故一般用低碳钢制作。 3.因T7 0钢、T10钢、T12钢属于高碳钢，硬度较高，与锯条的硬度相近，

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且强度也较高；而20钢、30钢为低碳钢，强、硬度较低、较软。 4.因绑扎物件时，要求钢丝塑性好、强度低，省力，故采用镀锌低碳钢丝；而起重机吊重物时用的钢丝绳，则要求强度高（弹性极限高），60钢、65钢、7 0钢经热处理后能具有高弹性。 5.因在1100℃时， Wc =0.4%的钢具有塑性好、变形抗力较小单相奥氏体，故适宜进行锻造成形；而在1100℃时，Wc =4.2%的铸铁为脆性材料，不能锻造。 得分 评卷人 六、综合题（本大题共2小题，47～48题，47小题10分，48小题4分，共14分）。 47、标准规定，1 5钢的力学性能指标不应低于下列数值：Rm（σb）≥372MPa,ReL（σs）≥225MPa，A（δ5）≥2 7%。Z（Ψ）≥55%。现将购进的15钢制成d0=10 mm的圆形截面短试样，经拉伸试验后测得Fm（Fb）=34500N，FeL（Fs）=21100N，L1=65mm， d1=6mm。试问：这批15钢的力学性能是否合格？ 答： 已知得，S0=π*（d0/2）2=3.14*（10/2）2=78.5mm2 S1=π*（d0/2）2=3.14*（6/2）2=28.26mm2 L0=5d0=50mm Rm（σb）=Fm/S0=34500N/78.5mm2=439.5MPa≥372 MPa （2分） ReL（σs）=FeL/S0=21100N/78.5mm2=268.8MPa≥225 MPa （2分） A（δ5）=（L1-L0）/L0 =（65-50）/50mm2 =30%≥2 7% （2分） Z（Ψ）=（S0-S1）/S0 =（78.5-28.26）/78.5 =64%≥55% （2分） 因所计算得到的Rm（σb）、ReL（σs）、A（δ5）和Z（Ψ）各指标都大于国家标准，故这批15钢的力学性能合格。 48、如图所示的铸件系单件小批生产，采用砂型铸造，请确定造型方法，并在图上标出分型面。（4分） 错误！未找到引用源。 密 封 线 答：

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系(院)： 专业： 年级及班级： 姓名： 学号： . （a）两箱造型；分型面如图中所示。（1分）

（d）活块造型；分型面如图中所示。（1分）

（c）挖砂造型；分型面如图中所示。（1分）

（b）两箱造型；分型面如图中所示。（1分）

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