江苏大学2004年硕士研究生入学考试试题
考试科目:工程材料及成型基础
考生注意:答案必须写在答题纸上,写在试题及草稿纸上无效!
一、 填空题(30分,每空1分)
1.常见的金属晶格类型有 、 和 。
2. 碳钢在平衡条件下的室温组织有 、 、 。
3.在铸造生产中常用的细化晶粒的方法有 、 和 。
4.钢的淬透性越高,其临界冷却速度越 ,其C曲线的位置越 。
5.奥氏体是碳溶于_______中形成的_______, ______℃时含碳量达到最大值_______%,它的_____比铁素体好。
6. 铸件在凝固阶段,产生的热应力属______应力,______应力属临时应力。消除热应力的方法有____________________及__________________。
7. 粗大厚实的铸件冷却到室温时,铸件的表层呈__________应力,心部呈__________应力。
8. 锻造流线的存在,使得材料的力学性能具有方向性,因此在设计和制造零件时,应使零件工作时最大的____应力方向与流线方向一致,最大的____应力方向与流线方向垂直。
9. 拉深时通常用__________来控制变形程度,弯曲时通常用__________来控制变形程度。
10. 焊接电弧中________区产生的热量最多,而_______区的温度最高。
11. 某亚共析钢进行显微组织观察时,若其中铁素体含量约占50%,其含碳量约为 ,该钢属于 碳钢。
二、 是非题(15分,每题1分)
1. 金属理想晶体的强度比实际晶体的强度低。--------------------------------( )
2. 在溶质溶入量相同的情况下,间隙固溶体的强度比置换固溶体的强度大。------( )
3. 金属的预变形程度越大,其开始再结晶的温度越高。------------------------( )
4. 合金结晶的温度范围越大,其铸造性能越好。------------------------------( )
5. 与上贝氏体相比,下贝氏体的强度、韧性均较差。--------------------------( )
6. 20钢淬火后的硬度达不到60HRC,是因为钢的淬透性太差。------------------( )
7. 球墨铸铁可通过调质和等温淬火提高其综合机械性能。----------------------( )
8. 缩孔、缩松的产生原因是固态收缩得不到补缩。-----------------------------( )
9. 熔模铸造最适合铸造高熔点、难切削的合金。------------------------------- ( )
10. 凡垂直于分型面的平面必须给出铸造斜度。---------------------------------( )
11. 设计弯曲模时一般要比弯曲件大一个回弹角。-------------------------------( )
12. 为了简化锻件轮廓,便于锻造而多留的一部分金属称为加工余量。---------------( )
13. 模锻时减小坯料某部分的截面积增大另一部分的截面积,应采用滚压模膛。---- ( )
14. 焊条药皮中酸性氧化物含量较低的焊条叫低氢焊条。--------------------------- ( )
15. 碳当量相同,材料的焊接性一定相同。-------------------------------------( )
三、 选择题(15分,每题1分)
1. 机械零件在正常工作条件下多数处于( )。
A 弹性变形状态 B 塑性变形状态 C 弹塑性变形状态 D 刚性状态
2.在工业生产条件下金属结晶时,过冷度越大,则( )。
A N越大 B G增大 C N/G提高 D N/G降低
3. 未经硫化处理的橡胶属于( )结构。
A 线型 B 体型 C 网型 D 不确定
4.金属在冷变形过程后进行机加工,一般都需要在其中增加退火,其目的是( )。
A 消除网状组织 B 消除冷变形强化 C 消除流线 D 消除偏析组织
5. 实际晶体的线缺陷表现为( )。
A 空位和间隙原子 B 位错 C 晶界 D 亚晶界
6. 当固溶体浓度较高时,随温度下降溶解度下降会从固溶体中析出第二项,为使金属强度、硬度有所提高,希望第二项呈( )。
A 网状析出 B 针状析出 C 块状析出 D 弥散析出
7. 淬硬性好的钢具有( )。
A 高的合金元素含量 B 高的含碳量 C 低的含碳量 D 低的合金元素含量
8. 40Cr钢中Cr的主要作用是( )。
A 提高淬透性 B 提高淬硬性 C 提高耐磨性 D 固溶强化铁素体
9. 铸件裂纹一般产生在( )
A 铸件中较厚的地方 B 较薄的地方 C 有孔的地方 D 无规律性
10. 缩孔最可能出现的部位是:( )
A铸件最上部 B铸件中部 C在铸件最上部及热节处 D热节部位
11. 冷铁配合冒口形成定向凝固能防止铸件:( )
A 缩孔、缩松 B 应力 C 变形 D 裂纹
12. 铅在常温下的变形属:( )
A冷变形 B热变形 C弹性变形 D既有冷变形也有热变形
13. 终锻模膛的尺寸形状与锻件相近,但比锻件放大一个:( )
A加工余量 B收缩率 C氧化皮量 D毛边量
14. 对于最常用的低淬透性钢焊接结构,焊接接头的破坏常常出现在( )
A 母材 B 焊缝 C 热影响区 D 基本金属
15. 钎焊接头的主要缺点是:( )
A焊接变形大 B热影响区大 C应力大 D强度低
四、 工艺题(12分,每题4分)
1. 如图示普通灰口铸件,采用手工砂型铸造,指出两种可能的铸造工艺方案(浇铸位置和分型面,并用符号标在图上),选定一个最佳方案,并说明理由。
2. 如图示零件,采用模锻,分模面应选在何处?并绘制其模锻件图。
图1 图2 图3
3. 试确定图3所示焊接结构的焊接顺序。
五、 简答题(28分,每题4分)
1. 分析说明制造汽车覆盖件多用低碳钢(C<0.2%),制造机器零件(如机床主轴)多用中碳钢,制造工具(如锉刀)多用高碳钢,而C>1.3%的铁碳合金工业上很少应用的原因。
2. 试用多晶体塑性变形的过程说明细晶强化的机理。
3. 试举出五种熔焊方法,并按热影响区大→小排列。
4. 拉深时要注意哪些问题?
5. 灰铸铁的体收缩率比钢小的主要原因是什么?
6. 重要的轴类零件最终热处理一般选何种热处理为宜?
7. 金属型铸造为何能改善铸件的力学性能?
六、 (10分)汽车传动齿轮担负传递动力、改变运动速度和方向的任务,齿面要求耐磨,同时心部要有足够的强韧性。现选择45钢采用如下加工工艺进行加工,下料—锻造—热处理—粗加工—热处理—精加工—热处理—精磨;问:
1.选择各热处理工序,并分析其目的;
2.如改用20CrMnTi代替45钢,其热处理工艺又有那些改变。
七、 T8钢的C曲线如图所示,若该钢在620℃进行等温转变,并经不同时间保温后,按照图示的1、2、3、4线的冷却速度冷却至室温,试问各获得什么组织?然后再进行中温回火,又获得什么组织?(10分)
八、 指出下列零件的材料及毛坯制造方法。(20分)
1. 机床床身;
2. 活塞;
3. 大量生产的齿轮;
4. 家用煤气罐;
5. 麻花钻。
九、 分别指出下列钢的种类、大致成分、最终热处理方法及其应用范围。(10分)
1)T10A
2)20CrMnTi
3)9SiCr
4)40Cr
5)W18Cr4V