工程材料与成型工艺考试题

《材料成形技术基础》考试样题

（本卷共10页）

注：答案一律写在答题页中规定位置上，写在其它处无效。

一、 判断题（16分，每空0.5分。正确的画“O”，错误的画“×”）

1． 过热度相同时，结晶温度范围大的合金比结晶温度范围小的合金流动性好。这是因为在结晶时，结晶温度范围大的合金中，

尚未结晶的液态合金还有一定的流动能力。F

2． 采用顺序凝固原则，可以防止铸件产生缩孔缺陷，但它也增加了造型的复杂程度，并耗费许多合金液体，同时增大

了铸件产生变形、裂纹的倾向。T

3． 缩孔和缩松都是铸件的缺陷，在生产中消除缩孔要比消除缩松容易。T

4． 铸件铸造后产生弯曲变形，其原因是铸件的壁厚不均匀，铸件在整个收缩过程中，铸件各部分冷却速度不一致，收缩不一

致，形成较大的热应力所至。T

5． 影响铸件凝固方式的主要因素是合金的化学成分和铸件的冷却速度。F

6． 制定铸造工艺图时，铸件的重要表面应朝下或侧立，同时加工余量应大于其它表面。T

7． 铸造应力包括热应力和机械应力，铸造应力使铸件厚壁或心部受拉应力，薄壁或表层受压应力。铸件壁厚差越大，铸造应

力也越大。F 8． 9．

为了防止铸钢件产生裂纹，设计零件的结构时，尽量使壁厚均匀；在合金的化学成分上要严格限制硫

《材料成形技术基础》考试样题

（本卷共10页）

注：答案一律写在答题页中规定位置上，写在其它处无效。

一、 判断题（16分，每空0.5分。正确的画“O”，错误的画“×”）

1． 过热度相同时，结晶温度范围大的合金比结晶温度范围小的合金流动性好。这是因为在结晶时，结晶温度范围大的合金中，

尚未结晶的液态合金还有一定的流动能力。F

2． 采用顺序凝固原则，可以防止铸件产生缩孔缺陷，但它也增加了造型的复杂程度，并耗费许多合金液体，同时增大

了铸件产生变形、裂纹的倾向。T

3． 缩孔和缩松都是铸件的缺陷，在生产中消除缩孔要比消除缩松容易。T

4． 铸件铸造后产生弯曲变形，其原因是铸件的壁厚不均匀，铸件在整个收缩过程中，铸件各部分冷却速度不一致，收缩不一

致，形成较大的热应力所至。T

5． 影响铸件凝固方式的主要因素是合金的化学成分和铸件的冷却速度。F

6． 制定铸造工艺图时，铸件的重要表面应朝下或侧立，同时加工余量应大于其它表面。T

7． 铸造应力包括热应力和机械应力，铸造应力使铸件厚壁或心部受拉应力，薄壁或表层受压应力。铸件壁厚差越大，铸造应

力也越大。F 8． 9．

为了防止铸钢件产生裂纹，设计零件的结构时，尽量使壁厚均匀；在合金的化学成分上要严格限制硫

1.积屑硫的影响：在形成积屑瘤的过程中，金属材料因塑性变形而被强化。因此，积屑瘤的硬度比工件材料的硬度高，能代替切削刃进行切削，起到保护切削刃的作用。同时，由于积屑瘤的存在，增大了刀具实际工作前角，使切削轻快。所以，粗加工时希望产生积屑瘤。 但是，积屑瘤的顶端伸出切削刃之外，而且在不断地产生和脱落，是切削层公称厚度不断变化，影响尺寸精度。此外，还会导致切削刀的变化，引起振动，并会有一些积屑瘤碎片粘附在工作已加工的表面上，使表面变得粗糙。因此，精加工时应尽量避免积屑瘤产生。

2.车削的工艺特点：易于保证工件各加工面的位置精度；切削过程比较平稳；适合于有色金属零件的精加工；刀具简单。

3.刨削的工艺特点：通用性好；生产率较低。

4.拉削的工艺特点：生产率高；加工精度高，表面粗糙值较小；拉床结构和操作比较简单；拉刀价格昂贵；加工范围较广。

5.逆铣和顺铣的对比：顺铣时，每个刀齿的切削层厚度是由最大减小到零，铣削刀将工件压向工作台，减少了工件振动的可能性，尤其铣削薄而长的工件时，更为有利。逆铣时，每个刀齿的切削层厚度是从零增大到最大值，铣削刀上抬工件。由上述分析可知，从提高刀具耐用度和工件表面质量，增加工件夹持的稳定性等观点出发，一般以采用顺铣法为宜，但一般

第五章 复合材料成型工艺与特点

5.1 手糊、喷射成型技术与特点

5.1.1 手糊成型技术与特点

1) 手糊成型原理

手糊成型工艺是树脂基复合材料生产中最早使用和应用普遍的一种成型方法，它是指将纤维浸渍树脂后手工地铺层在模具上，黏结在一起然后固化的成型工艺。手糊成型技术很少受制品形状及大小的限制，模具费用低，对于那些品种多、生产量小的大型制品，手糊成型技术是非常适合的。

2) 手糊成型工艺的原材料

手糊成型工艺所用的原材料包括：增强材料、树脂和辅助材料。 （1）增强材料

手糊成型对增强材料的要求：①增强材料易于被树脂浸透；②有足够的形变性，能满足制品复杂形状的成型要求；③气泡容易扣除；④能够满足制品使用条件的物理和化学性能要求；⑤价格合理（尽可能便宜），来源丰富。

用于接触成型的增强材料有玻璃纤维及其织物，碳纤维及其织物，芳纶纤维及其织物等。其中常用的玻璃纤维增强材料有以下几种：无捻粗纱、无捻粗纱布、加捻布、短切玻璃纤维毡、玻璃纤维织物。

（2）基体材料

手糊成型工艺对基体材料的要求：①在手糊条件下易浸透纤维增强材料，易排除气泡，与纤维粘接力强；②在室温条件下能凝胶，固化，而且要求收缩小，挥发物少；③粘度适宜：一般为0.2～0.5Pa·s，不

《工程材料及成形技术》课程习题集

班级：________________ 姓名：________________ 学号：________________

2013年2月——5月

1

习题一 工程材料的性能

一、名词解释

σs： σb： δ： ψ：E： σ-1： αk： HB： HRC： 二、填空题

1、材料常用的塑性指标有（ δ ）和（ ψ）两种，其中用（ ψ ）表示塑性更接近材料的真实变形。

2、检验淬火钢成品的硬度一般用（洛氏硬度HRC），而布氏硬度是用于测定

（较软）材料的硬度。

3、零件的表面加工质量对其（ 疲劳 ）性能有很大影响。

4、表征材料抵抗冲击载荷能力的性能指标是（ak ），其单位是（ J/cm2 ）。 5、在外力作用下，材料抵抗（ 塑性变形 ）和（断裂）的能力称为强度。屈服强度与（ 抗拉强度 ）比值，工程上成为（屈强比）。 三、选择题

1、在设计拖拉机缸盖螺钉时，应选用的强度指标是（ A ） A．σs b．σb c．σ-1 2、有一碳钢支架刚性不足，解决办法是（ C ） A．用热处理方法强化 b．另选合金钢 c．增加截面积 3、材料的

1. 金属的铸造性能主要是指合金的充型能力、收缩性、吸气性

2. 金属的焊接性一般包括两方面的内容一是工艺焊接性，二是使用焊接性，实际生产中，

对于碳钢低合金钢等钢材，常用碳当量估算其焊接性

3. 焊条电弧焊焊条是由焊芯和药皮组成，焊芯起导电和填充焊缝金属的作用，焊条药皮主

要起保证焊接顺利进行以及焊缝质量的作用。焊条按药皮熔渣的性质可以分为酸性焊条和碱性焊条

4. 按照气体的来源，铸造成形中产生的气孔可以分为侵入气孔、析出气孔和反应气孔 5. 按照焊接过程的物理特点不同和所采用的能源的性质，可将焊接方法分为熔焊压焊钎

焊。焊接电弧由阴极区，阳极区，弧柱区三部分组成。 6. 纤维组织形成后，用热处理的方法难以消除，只能通过锻造方法是金属在不同的方向上

变形，才能改变纤维组织的方向和分布。 如何合理的利用纤维组织：1流向与最大拉应力方向一致2流向与切应力冲击方向垂直3沿工件外轮廓连续分布

7. 金属的铸造性能常用金属的塑性和变形抗力来综合衡量。影响锻造性能的因素：1金属

的本质（1）金属的化学成分（2）金属的组织状态2变形条件（1）变形温度（2）变形

速度（3）变形时的应力状态 粉末冶金工艺过程主要包括粉末混合，压制成型，烧结和后处理

8. 顺心凝固

机械工程材料习题

复习思考题1

1．试比较布氏、洛氏、维氏硬度的特点，指出各自最适用的范围。下列几种工件的硬度适宜哪种硬度法测量：淬硬的钢件、灰铸铁毛坯件、硬质合金刀片、渗氮处理后的钢件表面渗氮层的硬度。

2．判断下列说法是否正确，并说出理由。

(1)材料塑性、韧性愈差则材料脆性愈大。 (2)屈强比大的材料作零件安全可靠性高。 (3)材料愈易产生弹性变形其刚度愈小。 (4)伸长率的测值与试样长短有关。 (5)冲击韧度与试验温度无关。

(6)材料综合性能好，是指各力学性能指标都是最大的。 (7)材料的强度与塑性只要化学成分一定，就不变了。

11．

复习思考题2

1．解释下列名词：晶格、晶胞、晶粒、晶界、亚晶粒、亚晶界、晶面、晶向、晶格常数、合金、相、显微组织、固溶体、金属化合物、固溶强化、组元。

2．在面心立方晶格中原子排列最密的晶面是(111)，原子排列最密的晶向是[110]；体心立方晶格中原子排列最密的晶面是(110)；原子排列最密的晶向是[111]，试画出。 3．金属的常见晶格有哪三种?说出名称并画图示之。

4．为什么单晶体有各向异性，．而多晶体的金属通常没有各向异性? 5．什么叫晶体缺陷?晶体中可能有哪些晶体缺陷?它们的存在

1. 铸铁浇注系统：浇口杯、直浇道、直浇道窝、横浇道、内浇道 2. 横浇道功能：稳流、流量分配、挡渣

3. 按浇注系统各单元断面比例分类:收缩式浇注系统、扩张式浇注系统、半扩张式浇注系

统

4. 按液态金属导入铸件型腔的位置分类:顶注式浇注系统、底注式浇注系统、中注式浇注

系统、阶梯式浇注系统

5. 铸件分区域:冒口区、末端区、轴线缩松区

6. 以球墨铸铁为代表，其凝固过程可分为一次收缩、体积膨胀、二次收缩 7. 当 液态收缩 终止或 体积膨胀 开始时，让冒口劲及时冻结 8. 冷铁分类:内冷铁、外冷铁

9. 外冷铁分类:直接外冷铁、间接外冷铁

10. 开式模锻变形过程:第Ⅰ阶段镦粗变形 第Ⅱ阶段形成飞边 第Ⅲ阶段充满模膛 第Ⅳ阶

段打靠

11. 闭式模锻变形过程阶段:镦粗阶段、充满角隙阶段、挤出端部飞边阶段 12. 挤压基本方法:正挤压、反挤压

13. 挤压按温度不同可分为:冷挤压、温挤压、热挤压

14. 冲裁过程:弹性变形阶段、塑性变形阶段、断裂分离阶段

1. 收缩式浇注系统：直浇道、横浇道和内浇道的横截面积依次缩减的浇注系统 2. 扩张式浇注系统：直浇道、横浇道和内浇道的横截面积依次扩大的浇注系统 3. 半扩张式浇注系统：A直A内，而且A内>

1、挤出成型——是将物料送入加热的机筒与旋转着的螺杆之间进行固体物料的输送、熔融压缩、熔体均化，最后定量、定速和定压地通过机头口模而获得所需的挤出制品。

2、聚合物成型机械——所有能对高聚物原料进行加工和成型制品的机械设备。 3、注射量——是指注射机在注射螺杆（或柱塞）作一次最大注射行程时，注射装置所能达到的最大注射量。

4、锁模力——是指注射机的合模机构对模具所能施加的最大夹紧力。 5、吹胀比——吹胀后膜管的直径与环形口模直径之比。

6、螺杆长径比——指螺杆工作部分长度L（螺杆上有螺纹部分长度，即由加料口后壁至螺纹末端之间的长度）与螺杆外径D之比，用L/D表示。

7、挤出胀大----巴拉斯效应，当高聚物熔体从小孔、毛细管或狭缝中挤出时挤出物在挤出模口后膨胀使其横截面大于模口横截面的现象。or聚合物熔体在流动中产生高弹形变，在出口端，高弹形变回复引起挤出物膨胀。

8、螺杆的压缩比——通常将加料段一个螺槽的溶剂与计量段一个螺槽容积之比称为螺杆的压缩比。

9、塑化——注射成型的准备过程，是指物料在料筒内受热达到流动状态并具有良好的可塑性的全过程。 10、中

空

吹

塑

成

型

—将挤出或注射成型的

塑料管坯或型坯趁热于半熔融的类橡胶状时，置于各种形状的模具中，

《金属工艺学》学习指导

姜永军

内蒙古科技大学机械学院

2006.9

上册

★第一章 金属结构

1、 试画出纯铁的冷却曲线，分析曲线中出现“平台”的原因。

2、 室温和1100°C时的纯铁晶格有什么不同？高温（1000°C）的铁丝进行缓慢冷却时，

为什么会发生伸长的现象？

3、 为什么单晶体有各向异性，而实际的金属（未经过塑性变形的）通常是各向同性？ 4、 指出铁素体、奥氏体、渗碳体在晶体结构、含碳量和性能上有何不同。 5、 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。

6、 分析在缓慢冷却条件下，45钢和T10钢的结晶过程和室温组织

第二章 金属的工艺性能

★1、 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？

2、 如果其它条件相同，试比较在下列条件下铸件晶粒的大小，并解释原因。

（1）金属型浇注与砂型浇注； （2）铸成薄件与铸成厚件； （3）浇注时采用震动与不采用震动。