1、第一章2.圖1-79為五種材料的應力-應變曲線：45鋼，鋁青銅，35鋼，硬鋁，純銅。試I(1) 當外加應力為300MPa時，各材料處于什么狀態？(2) 有一用35鋼制作的桿，使用中發現彈性彎曲較大，如改用45鋼制作該桿，能否減 少彈性變形？(3) 有一用35鋼制作的桿，使用中發現塑性變形較大，如改用45鋼制作該桿，能否減 少塑性變形？答：(1)45鋼：彈性變形 鋁青銅：塑性變形 35鋼：屈服狀態 硬鋁：塑性變形 純銅：斷裂。(2) 不能，彈性變形與彈性模量E有關，由E=l / £可以看出在同樣的條件下 45鋼的彈 性模量要大，所以不能減少彈性變形。(3) 能，當35鋼處于塑性變形階段

2、時，45鋼可能處在彈性或塑性變形之間，且無論處于 何種階段，45鋼變形長度明顯低于 35鋼，所以能減少塑性變形。4.下列符號表示的力學性能指標的名稱和含義是什么？b b、bs b 0.2 I a、ak HRC、HBS、HBW答：bb抗拉強度，是試樣保持最大均勻塑性的極限應力。os屈服強度，表示材料在外力作用下開始產生塑性變形時的最低應力。b 0.凍件屈服強度，作為屈服強度的指標。成1疲勞強度，材料循環次數N次后達到無窮大時仍不發生疲勞斷裂的交變應力值。a伸長率，材料拉斷后增加的變形長度與原長的比率。HRC洛氏硬度，表示用金剛石圓錐為壓頭測定的硬度值。HBS布氏硬度，表示用淬硬鋼球為壓頭測定的硬

3、度值。HBW布氏硬度，表示用硬質合金為壓頭測定的硬度值。8. 什么是固溶強化？造成固溶強化的原因是什么？答：形成固溶體使金屬強度和硬度提高，塑性和韌性略有下降的現象稱為固溶強化。固溶體隨著溶質原子的溶入晶格發生畸變。晶格畸變隨溶質原子濃度的提高而增大。晶格畸變增大位錯運動的阻力，使金屬的滑移變形變得更加困難，從而提高合金的強度和硬度。9 .將20kg純銅與30kg純鐐熔化后緩慢冷卻到如圖1-8。所示溫度T1 ,求此時：(1) 兩相的成分；(2)兩相的重量比；(3)各相的相對重量(4)各相的重量。0204060 SQ 100Cu WKi% f Ni用1 - 80習冬相的相時堂量Wi- (60-0

4、 / (80-45) - 3/7 (SO-60) / (SO-45) -4/7I (4)冬相的重量Ql -4/7 x 50-28. 57kgI 一 t._ 一 一-解：(I)兩相的成分冏相：Wm%-80%液相：W 5%(3)兩相的質量比 同相/液相(60-45)/(80-60)-3/<n相：% T/7 * 50 21. 4 3"1。.某合金如圖1T1所示：(1 )標出-區域中存在的相；(2) 標出、區域中的組織；(3) 相圖中包括哪幾種轉變？寫出它們的反應式,(1) L - L+y(2) L+V Y勻晶轉變(3) Y ”+旦共析共析轉(4) a u + B h 脫溶轉動

5、1;:習蔻10(5) P P + a H 脫溶轉19. 指出下列工件淬火及回火溫度，并說明回火后獲得的組織：(1) 45鋼小軸(要求綜合力學性能好)；(2) 60鋼彈簧；(3) T12鋼鏗刀。答：(1) AC3+ ( 30-50) C淬火，(820-840) C回火(高溫)，回火索氏體。(2) (400-600) C淬火，( 350-500) C回火(中溫)，回火托氏體。(3) ( 760-780) C淬火，250 C以下回火(低溫)，回火馬氏體。20. 有兩種高強度螺栓，一種直徑為10mm，另一種直徑為 30mm,都要求有較高的綜合力學性 能：b b>800MPa a k>600

6、KJ/m2試問應選擇什么材料及熱處理工藝。答：直徑10mm螺栓：45鋼，850 C淬火 + 520 C水冷回火；直徑30mm螺栓：40Cr, ( 840-880) C鹽浴淬火+ (540-650) C回火保溫 20-30分鐘。第二章2.灰鑄鐵流動性好的主要原因是什么？提高金屬流動性的主要工藝措施是什么？答：灰鑄鐵流動性好的原因是石墨呈片狀形式存在，碳的質量分數高， 有共晶成分，熔點較低。提高金屬流動性的主要工藝措施是較高的澆注溫度。4.定向凝固和同時凝固方法分別解決哪種鑄造缺陷？請舉例各分析幾種應用情況。答：定向凝固解決的缺陷：冒口補縮作用好，可防止縮孔和縮松，鑄件致密。同時凝固解決的缺陷：凝

7、固期間不容易產生熱裂，凝固后也不易引起應力變形，由于不用冒口或冒口很小而節省金屬，簡化工藝，減少工作量。正確布置澆注系統的引入位置，確定合理的澆注工藝；采用冒口；采用補貼；采用具有不同蓄熱系數的造型材料或冷缺O9. 鑄件、模樣、零件三者在尺寸上有何區別，為什么 ？答：模樣是考慮收縮率后將零件尺寸按一定比例放大后所做的，相當于我們常說的模子；然后用模樣做成鑄型，做好后將模樣取出，進行澆注；就做出來鑄件。鑄件相當于零件的毛坯，由于考慮到加工因素，因此鑄件的尺寸要比較零件大如果去掉澆冒口后進行一定加工后就是零件了所以三者的尺寸關系為：模樣 鑄件零件12.如圖2-47(a)、(b)所示鑄件，分別指出單

8、件和大批生產造型方法并繪出鑄造工藝圖。tin： HTHOO 質量：2r(b)一湖大學物界尊制ft名梅：址強管接關 村科：HT150 2kg 名歇：撥又(a)圖247 習慝M圖.如圖2T8所示袖承座鑄件，材料HT250,請分別作出大大量生產，(2)單件生產鑄造工.如圖2-49撐臺零件，材料HT200請分別畫出單件生產和大批生產的鑄造工藝圖。(¥12-48輔承座圖2T9支撩臺t海人學鞫魯珥制作15.圖2-60為支座零件圖，材料為HT200請分別畫出大批生產和單件生產的鑄 造工藝圖。(1) 方案I沿底板中心線分型，即采用分模造型。優點：底面上110 mm凹槽容易鑄出，軸孔下芯方便，軸孔內凸

9、臺不妨礙起模。缺點：底板上四個凸臺必須采用活塊，同時，鑄件易產生錯型缺陷，飛翅清理的工作量大。此外，若采用木模，加強筋處過薄，木模易損壞。(2) 方案n沿底面分型，鑄件全部位于下箱，為鑄出110 mm凹槽必須采用挖砂造型。方案克服了方案工的缺點，但軸孔內凸臺妨礙起模， 必須采用兩個活塊或下型芯。當采用活塊造型時，4 30 mm軸孔難以下芯。(3)方案m沿110 mm凹槽底面分型。優缺點與方案II類同，僅是將挖砂造型改用分模造型或假箱造型，以適應不同的生產條件。可以看出，方案、川的優點多于方案I。單件、小批生產由于軸孔直徑較小、 勿需鑄出，而手工造型便于進行挖砂和活塊造型，此時依靠方案II分型較

10、為經濟合理。(2)大批量生產機器造型難以使用活塊，故應采用型芯制出軸孔內凸臺。采用方案ID從110 mm凹槽底面分型，以降低模板制造費用。方型芯的寬度大于底板，以便使上箱壓住該型芯，防止澆注時上浮。 若軸孔需要鑄出，采用組合型芯即可實現。第三章試擬定如圖3-貿所示零件的自由鍛工藝規程鍛件圖、變形工憤、計算坯料尺寸)。圖358自由鍛零件1海大學窩魯睥FV用5.請分別畫出下列3神連桿的模鍛件圖11.能否將沖制孔徑為財0 +°'16 mm工件的沖孔模改制成沖制外徑為物0-0.16工件的落料模?落料沖孔可見D 凹=(Dmax-x )"凹 D 凸=(D 凹一min)-沁 d

11、凸=(dmin+x )-&凸 d 凹=(d 凸 +Zmin) +s凹落料時凹模直徑是最小的，主要為了磨損到一定程度，沖裁件還可用；同理，沖孔時凸模尺寸是最大的，凸模可改，但凹模不能改。因為若將沖孔模改成落料模，貝Ud凹>D凹，間隙落在凹模上，尺寸太大。15.在成批大量生產外徑為40mm，內徑為20mm，板厚為4mm，精度為IT9的墊圈時，請示意畫出(1)連續模，(2)復合模簡圖，請計算凸凹模尺寸并標在簡圖上。已知：沖裁件 公差為0.02mm，凹模公差為 0.01mm，凸模公差為 0.01mm。(按照尺寸入體原則)Dmax=40mm,dmin=20mm, Zmin=4 X 6%=0

12、.24 =0.02mm,x=1,6凹=0.01mm, 6凸=0.01mm落料：D 凹=(Dmax-xA )七凹=(40-1 X 0.02) , °.01 = 39.98 +0.01 mmD 凸=(D 凹一Zmin)，= ( 39.98-0.24) -0.01 = 39.74-0.01 mm沖孔：d 凸=(dmin+x) 6凸=(20+0.02) -0.01 = 20.02-0.01mm01.<4|沖孔凸模葉孔幕料復合模上海大構用沖孔叫模時.9(*動畫39沖壓把甚連就摸d 凹=(d 凸 +Zmin)+ 6凹=(20.02+0.24) , °.01 = 20.26+0.0

13、1 mm卒脫74.t tt薄許凸模坯時第四章2.焊接接頭的組織和性能如何 ？答：(1)焊縫金屬區：熔焊時，在凝固后的冷卻過程中，焊縫金屬可能產生硬，脆的淬硬組織甚至出現焊接裂紋。(2) 熔合區：該區的加熱溫度在固、液相之間，由鑄態的組織和過熱組織構成可能出現液硬組織，該區的化學成分和組織都很不均勻，力學性能很差，是焊接接頭中最薄弱的部位之一，常是焊接裂縫發源地。(3) 熱影響區：a.過熱區：此區的溫度范圍為固相線至1100C，寬度約1-3mm,由于溫度高，顆粒粗大，使塑性和韌性降低。b. 相變重組晶區：由于金屬發生了重組晶，隨后在空氣中冷卻，因此可以得到均勻細小的正火組織。c. 不完全重組晶區

14、：由于部分金屬發生了重組晶，冷卻后可獲得細化的鐵素體和珠光體，而未重結晶的部分金屬則得到粗大的鐵素體。焊縫及熱影響的大小和組織性能變化的程度取決于焊接方法，焊接規范，接頭形式等因素。3.焊接低碳鋼時，其熱影響區的組織性能有什么變化？答：低碳鋼的 Wc<0.25%，焊接性良好，焊接時，沒有淬硬，冷裂傾向，主要組織性能變化為：（1）過熱區晶粒粗大，塑性和韌性降低。（2）相變重晶區產生均勻細小正火組織，力學性能良好。（3）不完全重晶區有鐵素體、珠光體，力學性能不均勻。5.產生焊接熱裂紋和冷裂紋的原因是什么，如何減少和防止？答：熱裂紋是高溫下焊縫金屬和焊縫熱影響區中產生的沿晶裂紋、冷裂紋是由于材料在室溫附近溫度下脆化而形成的裂紋 .熱裂紋的減少和防止：控制母材和焊材雜質的含量。冷裂紋的減少和防止：預熱和焊裂后熱處理。10.如圖所示焊接梁結構，材料為Q235A鋼，成批生產。現 有鋼板成大長度為2500溯,試確定：（1）腹板，翼板接縫 位置;（2）各類焊縫的焊接順序 （3）各條焊縫的焊 接方法，圖4一34焊接曖結物1L用長5000mm.寬1200mm的鋼板生產圖4-34中壓容 器,材料為16MnVRf筒身壁厚為12mm,封頭14mm,管 接頭厚？ mm,人扎圈20mmfl試確定：焊縫位置； 焊接方法；焊接順序，1僻合區r312 3410011 ! i().8