爱华网第一章材料的力学性能
1.选择下列材料的硬度测试方法：
(1)调质钢HRC(2)手用钢锯条HRC(3)硬质合金刀片HRA
(4)非铁金属HRB(5)灰铸铁件HBS
2.下列硬度标注方法是否正确?如何改正？
(1)HBS210~240(210-240HBS)(2)450~480HBS(450-480HBW)
(3)180~210HRC(180-210)(4)HRC20~25(20-25HBC)
(5)HBW150~200(HBW150-200HBS)
第二章金属的晶体结构与结晶
1.试述细晶强化和固溶强化的原理,并说明它们的区别.
细晶强化：晶粒越细小，则晶界越多，越曲折，晶粒与晶粒之间相互咬合的机会就越多，越不利于裂纹的传播和发展，增强了彼此间的结合力。不仅使强度，硬度提高，而且塑性，韧性也越好。
固溶强化：溶质原子溶入溶剂晶格，将使晶格发生畸变，晶格畸变对金属的性能有重大影响，它将使合金的强度，硬度提高。
区别：细晶强化是先靠晶粒之间的咬合来实现强度的加强，固溶强化是使用晶格发生畸变来实现强度的加强。
2.试比较,区别下列名词:金属与合金;晶粒与晶胞;单晶体与多晶体。
金属与合金：纯金属是具有良好的导电性，导热性，塑性和金属光泽;合金是由两种或多种化学元素（其中至少有一种是金属元素）所组成的具有金属特性的物质。
晶粒与晶胞：在结晶过程中，晶核形成后，由于不同方位形成的小晶体与其周围的晶体相互接触，使得小晶体的外形几乎都呈不规则的颗粒状。每个颗粒状的小晶体称为晶粒。晶格中取出一个能够反映晶格特征的最小的几何单元来研究晶体中原子排列的规律，这个最小的几何单元称为晶胞。
单晶体与多晶体：金属的晶体是晶格位向（即原子排列的方向）完全一致的特殊晶体，称之为单晶体。与单晶体相反其内部存在着许多晶体缺陷的晶体，称之为多晶体。
第三章 铁碳合金
1.把碳钢和白口铸铁都加热到高温(1000-1200C。)能否进行锻造？为什么？
答：不都能，碳钢加热到高温时，其主要成分是奥氏体，其塑性，韧性较好，因而可以锻造。白口铁，加热到高温时其主要结构是莱氏体，其塑性，韧性极差，因而不可以锻造。
第四章钢的热处理
1.过冷奥氏体在不同温度等温转变时，可获得哪些转变产物？试列表比较它们的组织和性能.
名称温度形状硬度
珠光体A1-650粗层状<25
索氏体650-600细层状25-35
托氏体600-550极细针状35-40
上贝氏体550-350羽毛状40-45
下贝氏体350-Ms黑色针状45-55
2.什么是Vk?它在热处理生产有何意义?其主要影响因素有哪些?
Vk表示了使奥氏体在连续冷却过程中不分解多部分冷至Ms温度以下转变为马氏的最小冷却速度，即钢在淬火时为抑制非马氏体转变所需要的最小冷却速度。马氏体具有高的硬度和强度，而马氏体在硬度主要取于含碳量，塑性韧性主要取于组织。
2.正火与退火相比有何异同?什么条件下正火可代替退火?
答：它们的目的都是在于消除钢材经热加工所引起的某些缺陷，为以后加工做好准备。将钢件加热温度到适当温度保持一定时间，然后缓慢冷却的热处理工艺称为退火。将钢件加热到Ac3(或Ac)以上30-50C。保温适当后，在静止的空气中冷却的热处理称为正火。
3.将两个同尺寸的T12钢试样分别加热到780C。和860C。，保温相同时间后以大于Vk的同一冷却速度冷至室温，试问：
（1）哪个试样中马氏体的Wc 较高？860
（2）哪个试样中残余奥氏体量较多？860
（3）哪个试样中未溶碳化物较多？780
（4）哪个淬火加热温度较合适？为什么？780
第五章工业用钢
1.为什么渗碳钢均属低碳成分，调质钢均属中碳成分，而工具钢多属高碳成分？
渗碳钢：Wc<0.25%调质钢：0.25%<Wc<0.5%工具钢：0.8%<Wc<1.5%
低碳钢：Wc<0.25%中碳钢：0.25%<Wc<0.6%高碳钢：Wc>0.6%
2.65钢和60si2Mn钢,9SiCr钢和W18Cr4V钢在性能和应用上有何区别?为什么?
65钢：属于高碳钢，经适当热处理，具有较高的强度，硬度和弹性，但焊接性和切削加工性差主要用制造弹性零件和耐磨零件。
60Si2Mn钢：属于合金调质钢，它具有较好的淬透较高的弹性极限和疲劳极限，广泛用于机车，汽车上的板簧和各种直径为25-30mm，工作温度在230C。以下的螺旋弹簧。
9SiCr钢：属于冷作模具钢，它具有高的硬度和足够的强度和韧性，以及偏高韧性，以及较高的淬透性。
W18Cr4V钢：属于高速钢，很高的硬度和耐磨性，高的热硬性，足够的强度和韧性，以避免刀具发生断裂或崩刃。
3.为什么简单轻载的冷作模具一般选用T12钢或9SiCr钢制造,而复杂重载的冷作用模具却选用Cr12MoV钢制造?
由于冷作模具对钢的性能要求与刀具钢基本相似，因此，碳素工具钢和刀具钢也常用于制造冷作模具，如T12钢和9SiCr4钢，但碳素工具钢只适合于制造形状简单小型模具，量具刀具钢常用于制造尺寸较大的轻载模具，对于截面尺寸较大的重载模具或形状复杂的高精度模具，一般采用C413Mov钢制造，它可以在热处理后，得到更高的耐磨性，可淬透性，可以获得较高的热硬性，适于有较高热硬性要求的模具。
4.高锰耐磨钢具有良好的韧性却又特别耐磨,为什么?
答：高锰耐磨钢是ZGMn13型，它经水韧处理后为单一奥氏体组织，从而有良好的塑性和韧性，但硬度并不高，一般大于230HBS，当工作时受到很大的压力，强烈冲击和磨擦时，表面因塑性变形产生加工硬化，并同时伴有马氏体异变，使表面硬度迅速提高到52-56HRC，表面具有良好耐磨性，而内部仍有良好塑性和韧性，使工件具有低抗冲击的能力.
第六章 铸铁
1.为什么铸造生产中,化学成分具有三低一高(碳,硅,锰低,硫高)时,容易出现白口组织?
答:碳和硅是强烈促进石墨化的元素,含碳量增加使石墨晶核数量增加,因而促进石墨化,硅原子容易与铁结合,溶于铁素体中,削弱了铁与碳的结合力,并使共晶点下降也促进石墨化,铸铁中的碳与硅越多，石墨化程度越充分越容易获得灰口铸铁组织，锰是阻碍石墨化的元素，但锰能与硫结合形成硫化锰，减弱了硫对石墨化的阻碍作用，又能间接促进石墨化，反之，碳，硅，锰低则能阻碍石墨化，另外硫是强烈阻碍石墨化的元素，所以三低一高容易出现白口组织。
2.机床床身,床腿,箱体等为什么常采用灰铸铁制造?
答:铸铁的组织可以看成是由钢的基体与不同形状数量,大小及分布的石墨组成,而石墨有良好的减震性和减摩性,所以可以作床身,床腿,箱体.
3.铸件的薄壁及表面部位常有一层高硬度层,引起切削加工困难,原因何在?如何消除?
答:由铸件的薄壁处或表面冷却速度大,容易出现白口组织,导致铸件的硬度增高,切削加工难以进行,此时可将铸件加热至850-950保温2-5H,使白口组织中的渗碳体在高温下分解,然后随炉缓冷却400-500出炉这样可降低硬度改善可切削性能.
第十章机械工程材料的选择
1.下列各齿轮选用何种材料制造较为合适?
(1)直径较大(>400～600mm),轮坯形状复杂的低速中载齿轮;ZG270-500铸钢
(2)重载条件下工作,整体要求强韧而齿面要求坚硬的齿轮;20CrMnTi渗碳钢
(3)能在缺乏润滑油的条件下工作的低速无冲击齿轮;塑料
(4)受力很小,要求具有一定抗蚀性的轻载齿轮.黄铜
2.为下列各轴选择合适的材料和热处理方法:
(1)功率为5马力,转速为2200r/min185型单缸柴油机的曲轴;用QT700-2球墨铸铁经调质或整体正火处理，然后对要求耐磨的轴颈等部位进行淬火和低温回火。
(2)精密镗床主轴,要求表面硬度不低于850HV,心部硬度为260～280HBS：用38CrMoAlA钢经调质和渗氮处理后使用。
第十一章 铸造
1.什么是金属的铸造性能?它包含哪些内容?它们对铸件的质量影响如何?
合金在铸造过程中表现出的性能称为合金的铸造性能，主要是指流动性，收缩性，偏析和吸气性等。
流动性：其性能越可避免浇不足，冷隔，可减少气孔，渣眼等缺陷，可防止铸件产生缩孔，缩松等缺陷。
收缩性：液体收缩和凝固收缩是缩孔的产生原因。固态收缩是产生铸造应力，变形和裂纹的基本原因。
偏析：使铸件出现化学成分不均匀的现象，它能使铸件性能不均匀，严重时会使铸件报废。
吸气性：使铸件中形成气孔，松孔或非金属夹杂物，从而降低了铸铁的力学性能和致密性。
2.试分析铸件产生缩孔和缩松,变形与裂纹的原因和防止方法.
缩孔形成的原因是液态合金填满型腔后由于铸型的吸热，铸件首先凝结成一层外壳，液态收缩和凝固收缩的结果，液面下降随温度的了降低，凝固外壳逐渐加厚，最后凝固的金属由于到不到液态金属的补缩，在凝固结束后，在铸件上部形成缩孔。缩松是铸件某一区域中分散细小的缩孔。防止方法：为防止缩孔，缩松的产生，应合理设计铸件的结构，力求避免铸件上有局部金属积聚，在铸件中合理开设浇注系统，设置冒口和冷铁，对铸件凝固过程进行控制，使之实现顺序凝固。
8.确定浇注位置的基本原则是什么?
（1）铸件的重要加工面或主要工作面应朝下或位于侧面。（2）铸件的宽大平面应朝下。
（3）铸件下的壁薄而大的平面应朝下或垂直，倾斜。（4）易形成缩孔的铸件应将截面较厚的部分放在分型面附近的上部或侧面。（5）应能减少型芯的数量。
9.一幅完整的铸造工艺图应包含哪些主要内容?
铸件的浇注位置，分型面，型芯的形状，数量，尺寸及固定方法，机械加工余量，拔模斜度，收缩率以及浇口，冒口，冷铁的尺寸和位置等。
第十二章锻压
1.解释加工硬化,回复和再结晶,冷加工和热加工.
加工硬化也称形变强化或冷作硬化，是指随着金属冷变形程度的增加，金属材料的强度和硬度不断提高而塑性和韧度不断下降的现象。回复与加工硬化组织是一种不稳定的组织状态，具有自发地向稳定状态转化的趋势，叫回复。当加热温度较高进入再结晶阶段时，变形金属的纤维组织发生了显著的变化，破碎的，被伸长和压扁的晶粒将向均匀细小的等轴晶粒转化，因为这一个过程类似于结晶过程，也是长大的方式完成的，故称为“再结晶”。冷加工是指坯料低于再结晶温度状态下进行的变形加工。热加工是指坯料高于再结晶温度状态下进行的变形加工。
2.绘自由锻件图，应考虑的因素：工艺余块，加工余量，锻件公差。
6.落料与冲孔的区别是什么?其凸模和凹模尺寸如何确定?凸,凹模间隙对冲裁质量有何影响?
落料是被分离的部分作为成品，周边是废料，冲孔是被分离的部分为废料，而周边是带孔的成品。落料时凸模尺寸等于产品孔的尺寸加上两个间隙，若间隙过大，断口用很粗糙，光亮带窄，若间隙过小，则刃口极易磨损，模具寿命缩短。
第十三章焊接与胶接
1.什么是焊接电弧？简述焊接电弧的基本构造及温度分布特点。
电弧是一种气体放（导）电现象，常态下的气体不含带电粒子，要使气体导电，首先有一个使它产生带电粒子的过程，必须先用其它措施使它产生带电粒子（例如像焊接中常见的把两个电极短路并迅速拉开），然后才能在外加电压作用下产生电流；其次气体导电时，电流与电压的关系也很复杂，而电弧是电流最大，电压最低，温度最高，发光最强的一种气体导（放）电现象。电弧是由阴极区，阳极区和弧柱区所构成的。用钢焊条焊接时，阴极区温度约为2400K，阳极区温度约为2600K，弧柱区中心温度则可高达5000-6000K。
2.与焊条电弧焊相比埋弧焊具有哪些特点？埋弧焊能否取代焊条电弧焊？
与焊条电弧焊相比，其最大的优点是焊缝质量好，焊接速度高，不是全部能取代主要受焊接位置，焊接材料限制，手弧焊可全方位的焊接，焊件材料包括碳钢，合金钢，铸铁，铜及其合金。而埋弧焊只能平焊，焊件材料包括碳钢，合金钢。
3.生产中如何选择焊接方法？下列焊接结构应选用何种焊接方法？为什么？
（1）厂房屋架等低碳钢桁架结构：手弧焊（空间与焊件材料的限制）
（2）用厚度为20mm的Q345钢板拼焊成的大型工字梁：手弧焊（厚度,材料,空间的限制)
（3）纯铝低压容器：缝焊（厚度，焊接位置）
（4）低碳钢薄板（厚度为1mm）的链轮罩：气焊（厚度，材料的限制）
第十四章 机械零件毛坯的选择
1.常用的毛坯形式有哪几类？选择零件毛坯应遵循的基本原则是什么？
机械零件的常用毛坯包括铸件，锻件，轧制型材，挤压件，焊接件，粉末冶金件和注射成型件。原则（1）满足材料的工艺性能要求（2）满足零件的使用要求（3）满足降低生产成本的要求。
