《金属加工与实训——实训题及模拟试卷答案》是与机械工业出版社出版的杜力、王雪婷主编的《金属加工与实训》相配套的教学辅助资料。本教学辅助资料将主教材《金属加工与实训》中的全部实训题进行了解答或提示。

　　同时，为了帮助教师评估教学情况和学生评估自己的学习情况，还根据教学需要组织编写了两套模拟试卷及标准答案，供师生选用。模拟试卷所涉及的考核内容基本上覆盖各章主要内容的知识点和基本的教学要求，题型种类多，考题数量合理，没有难题和怪题，针对性强，便于学生复习和自学考核，也便于教师根据教学要求进行组卷。

　　《金属加工与实训》教材共8个单元，内容涉及：金属材料力学性能、常用金属材料、钢的热处理、铸造、锻压、焊接、金属切削加工基础知识、金属切削机床及其应用等内容。

　　《金属加工与实训》主要面向中等职业教育学校的工科学生。此外，还可作为职工培训及技工学校用教材。

　　《金属加工与实训——实训题及模拟试卷答案》由杜力任主编。全书由王雪婷统稿及核对，杜力负责编写。

　　由于编写时间及编者水平有限，《金属加工与实训——实训题及模拟试卷答案》中难免有错误和不妥之处，恳请广大读者批评指正。同时，本书在编写过程中参考了大量的文献资料，在此向文献资料的作者致以诚挚的谢意。

　　答：金属是指具有良好的导电性和导热性，有一定的强度和塑性，并具有光泽的物质。

　　答：金属材料是由金属元素或以金属元素为主要材料，其他金属或非金属元素为辅构成的，并具有金属特性的工程材料。

　　2．金属材料种类多，为了分类方便，又可将金属材料分为钢铁材料和非铁金属两大类。

　　5．钢铁材料按其碳的质量分数w（C）(含碳量)进行分类，可分为工业纯铁（w（C）0.0218%）、钢（w（C）=0.0218%～2.11%）和白口铸铁或生铁（w（C）2.11%）。

　　6．钢按碳的质量分数w（C）和室温组织的不同，可分为亚共析钢（0.0218%＜w（C）＜0.77%）、共析钢（w（C）=0.77%）和过共析钢（0.77%＜w（C）≤2.11%）。

　　7．白口铸铁按碳的质量分数w（C）和室温组织的不同，可分为亚共晶白口铸铁（2.11%＜w（C）＜4.3%）、共晶白口铸铁（w（C）=4.3%）和过共晶白口铸铁（4.3%＜w（C）＜6.69%）。

　　9．钢材按脱氧程度的不同，可分为特殊镇静钢(TZ)、镇静钢(Z)，沸腾钢(F)三种。

　　11．非铁金属按密度大小分类，通常可分为轻金属（金属密度小于5×103kg/m3）和重金属（金属密度大于5×103kg/m3）。

　　1．金属材料是由金属元素或以金属元素为主要材料，其他金属或非金属元素为辅构成的，并具有金属特性的工程材料。（√）

　　2．合金是指两种或两种以上的金属元素或金属与非金属元素组成的金属材料。（√）

　　1．针对“如何节约有限的金属矿产资源？”这个永远的主题，你有何想法和建议？

　　答：一是向地壳的深部要金属；二是向海洋要金属；三是节约金属材料，寻找它的代用品，如改进现有金属材料的加工工艺，提高其利用率，或用非金属替代金属材料。

　　答：（1）要尽快熟悉工作环境的生产特点；（2）要了解防火、防漏、防爆、防毒、防机械伤害等基本常识；（3）要认真熟悉各工种基本的安全生产操作规范，严格按操作规程进行操作，坚决杜绝违规操作行为，应该戴防护用品（如防护眼镜、面罩、手套、鞋等）的必须戴好，以防身体受到不必要的伤害；（4）未经允许或不了解机床性能时不能随意开启设备；（5）在了解设备的前提下，开启设备时要检查各操作手柄是否处于正常位置；（6）操作设备时，不得擅自离开设备；（7）变换设备运转速度时，必须要停止设备运转；（8）加工工件时，一定要将工件夹紧；（9）清除切屑时，必须用铁钩或毛刷，切削工件时不得用棉纱擦工件或刀具，以免造成事故；（10）操作结束后，要保持文明、清洁、整齐、规范的生产环境。

　　1．交流讨论为什么要将金属制品分为热加工（毛坯制造阶段）和冷加工（切削加工阶段）？

　　建议：将金属制品划分为热加工和冷加工的目的主要是为了保证金属制品合理的组织、性能和加工质量，便于合理安排冷、热加工设备和工序；有利于合理组织人力和物力，以便科学有效地组织生产；能够及时地、分阶段地对金属制品进行检验，及早地发现加工缺陷等。

　　2．同学之间相互分析探讨，为什么在秦帝国时期，军队的兵器广泛采用青铜制造，而没有采用钢材制造呢？

　　建议：青铜的熔点在1000℃附近，而钢的熔点在1148～1538℃之间。相比之下，青铜比较容易熔化，而钢比较难熔化，同时钢的冶炼技术和耐火材料技术也比较复杂。另外，钢的强度和硬度也较高，比青铜难加工。因此，为了大规模生产，秦帝国时期选择青铜制造兵器是比较科学的。

　　3．根据载荷大小、方向和作用点是否随时间变化，可以将载荷分为静载荷和动载荷。

　　4．根据载荷对杆件变形的作用，可将载荷分为拉伸载荷或压缩载荷、弯曲载荷、剪切载荷和扭转载荷等。

　　5．金属在外力作用下，将会发生变形和破坏，其一般变化过程是：弹性变形→塑性变形→断裂。

　　9．工程上广泛使用的表征材料塑性大小的主要指标是：断后伸长率和断面收缩率。

　　10．某一圆钢的ReL=360Mpa，Rm=610Mpa，横截面积是S0=100mm2，当拉伸力达到36000N时，圆钢将出现屈服现象；当拉伸力达到61000N时，圆钢开始出现缩颈并逐渐发生断裂。

　　5．B好的金属材料不仅能顺利地进行锻压、轧制等成形工艺，而且在使用过程中如果发生超载，则由于塑性变形，可以避免或缓冲突然断裂。

　　5．测定金属的布氏硬度时，当试验条件相同时，压痕直径越小，则金属的硬度越低。(×)

　　6．洛氏硬度值是根据压头压入被测金属材料的残余压痕深度增量来确定的。(√)

　　9．疲劳断裂一般是由金属材料内部的气孔、疏松、夹杂、表面划痕、缺口、应力集中等引起的。（√）

　　答：从退火低碳钢的力伸长曲线图可以看出，试样从开始拉伸到断裂要经过弹性变形阶段、屈服阶段、变形强化阶段、缩颈与断裂四个阶段。

　　答：布氏硬度反映的硬度值比较准确，数据重复性强。但由于其压痕较大，对金属材料表面的损伤较大，因此，不宜测定太小或太薄的试样。

　　答：随试验温度的降低，冲击吸收能量总的变化趋势是随着温度的降低而降低。当温度降至某一数值时，冲击吸收能量急剧下降，金属材料由韧性断裂变为脆性断裂，这种现象称为冷脆转变。

　　答：第一，零件工作时承受的实际循环应力值通常低于制作金属材料的屈服强度或规定残余延伸强度。第二，金属材料疲劳断裂时不产生明显的塑性变形，断裂是突然发生的。第三，疲劳断裂首先是在零件的应力集中局部区域产生，先形成微小的裂纹核心，即微裂源。随后在循环应力作用下，微小裂纹不断扩展长大，形成扩展区。由于微小裂纹不断扩展，使零件的有效工作面逐渐减小，当应力超过金属材料的断裂强度时，则突然发生疲劳断裂，形成最后的瞬断区。

　　1．观察你周围的工具、器皿和零件等，分析其性能（使用性能和工艺性能）有哪些要求？请将你的分析结果填写在下表中。

　　2．非合金钢按主要质量等级可分为：普通质量非合金钢、优质非合金钢和特殊质量非合金钢三类。

　　5．T10A钢按用途分类，属于碳素工具钢；按碳的质量分数分类，属于高碳钢；按主要质量等级分类，属于高级优质钢。

　　6．40钢按用途分类，属于碳素结构钢；按主要质量等级分类，属于优质碳素结构钢。

　　7．低合金钢按主要质量等级分类，可分为普通质量低合金钢、优质低合金钢和特殊质量低合金钢三类。

　　9．机械结构用合金钢按用途和热处理特点，可分为合金渗碳钢、合金调质钢、合金弹簧钢和超高强度钢等。

　　11．超高强度钢一般是指ReL＞1370MPa、Rm＞1500MPa开云网址 kaiyun官方入口的特殊质量合金结构钢。

　　13．不锈钢是指以不锈、耐蚀性为主要特性，且铬含量至少为10.5%，碳的质量分数最大不超过1.2%的钢。

　　14．按使用时的组织特征分类，不锈钢可分为奥氏体型不锈钢、铁素体型不锈钢、马氏体型不锈钢、奥氏体-铁素体型不锈钢和沉淀硬化型不锈钢五类。

　　16．特殊物理性能钢包括软磁钢、永磁钢、无磁钢以及特殊弹性钢、特殊膨胀钢、高电阻钢及合金等。

　　17．铸造合金钢包括一般工程与结构用低合金铸钢、大型低合金铸钢、特殊铸钢三类。

　　18．铸铁包括白口铸铁、灰铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁、蠕墨铸铁、合金铸铁等。

　　19．灰铸铁具有优良的铸造性能、良好的减振性能、较低的缺口敏感性、良好的切削加工性和减摩性。但抗拉强度、塑性和韧性比钢低得多。

　　20．按退火方法的不同，可锻铸铁可分为黑心可锻铸铁、珠光体可锻铸铁和白心可锻铸铁。

　　22．纯铝的密度是2.7g/cm3，属于轻金属；纯铝的熔点是660℃，无铁磁性。

　　27．普通黄铜是由和组成的铜合金；在普通黄铜中再加入其它元素所形成的铜合金称为黄铜。

　　28．普通白铜是由铜和锌组成的铜合金；在普通白铜中再加入其它元素所形成的铜合金称为特殊白铜。

　　29．钛合金按退火后的组织形态可分为α型钛合金、β型钛合金和(α+β)型钛合金。

　　31．工程材料主要是指结构材料，是指用于制造机械、车辆、建筑、船舶、桥梁、化工、石油、矿山、冶金、仪器仪表、航空航天、国防等领域的工程结构件的结构材料。

　　32．工程材料按组成特点可分为金属材料、陶瓷材料、有机高分子材料和复合材料四大类。

　　33．陶瓷材料按其成分和来源，可分为普通陶瓷(传统陶瓷)和特种陶瓷(近代陶瓷)两大类。

　　34．有机高分子材料按用途和使用状态，可分为塑料、橡胶、胶粘剂、合成纤维等。

　　35．不同材料复合后，通常是其中一种材料作为基体材料，起粘结作用；另一种材料作为增强剂材料，起承载作用。

　　36．按复合材料的增强剂种类和结构形式的不同，复合材料可分为纤维增强复合材料、层叠增强复合材料和颗粒增强复合材料三类。

　　6．将下列合金钢牌号归类。耐磨钢：B；合金弹簧钢：A；合金模具钢：C；不锈钢：D。

　　7．为下列零件正确选材：机床主轴B；汽车与拖拉机的变速齿轮C；减振板弹簧D；滚动轴承A；拖拉机履带E。

　　9．为下列零件正确选材：机床床身D；汽车后桥外壳C；柴油机曲轴B；排气管A。

　　11．将相应牌号填入空格内：硬铝C；防锈铝B；超硬铝E；铸造铝合金D；铅黄铜A；铍青铜F。

　　A．碳的质量分数是3%的碳素工具钢；B．3号加工铜；C．3号工业纯钛。

　　10．软磁钢是指钢材容易被反复磁化，并在外磁场除去后磁性基本消失的特殊物理性能钢。（）

　　16．工业纯钛的牌号有TA1、TA2、TA3、TA4四个牌号，顺序号越大，杂质含量越多。()

　　17．陶瓷材料是无机非金属材料的统称，是用天然的或人工合成的粉状化合物，通过成形和高温烧结而制成的多晶体固体材料。（）

　　18．复合材料是由两种或两种以上不同性质的材料，通过不同的工艺方法人工合成的多相材料。（）

　　1．观察你周围的工具、器皿和零件等，分析其性能（使用性能和工艺性能）有哪些要求？选用什么材料制造？请将你的分析结果填写在下表中。

　　5．整体热处理是对工件整体进行加热的热处理。它包括火、火、淬火、淬火和回火、调质、固溶处理、水韧处理、固溶处理和时效。

　　6．根据钢铁材料化学成分和退火目的不同，退火一般分为：退火、退火、退火、退火、均匀化退火等。

　　7．常用的淬火冷却介质有：、、水溶液（如盐水等）、熔盐、熔融金属、空气等。

　　9．根据淬火钢在回火时加热温度的不同，可将回火分为回火、回火和回火开云网址 kaiyun官方入口三种。

　　11．常用的时效方法主要有：自然时效、时效、热时效、时效、时效和沉淀硬化时效等。

　　12．表面淬火按加热方法的不同，可分为加热表面淬火、加热表面淬火、接触电阻加热表面淬火、电解液加热表面淬火、加热表面淬火等。

　　13．根据交流电流频率的不同，感应加热表面淬火分为频感应加热表面淬火、频感应加热表面淬火和频感应加热表面淬火三类。

　　17．根据渗碳介质的物理状态不同，渗碳可分为渗碳、渗碳和渗碳，其中渗碳应用最广泛。

　　19．形变热处理是将塑性与热处理工艺有机结合，获得形变和相变强化综合效果的复合工艺，如工件锻后余热淬火、热轧淬火等。

　　1．为了改善高碳钢（W（C）＞0.6%）的切削加工性能，一般选择作为预备热处理。

　　1．热处理的基本原理是借助铁碳合金相图，通过钢在加热和冷却时内部组织发生相变的基本规律，使钢材（或零件）获得人们需要的组织和使用性能，从而实现改善钢材性能目的。（）

　　3．球化退火主要用于过共析钢和共析钢制造的刃具、风动工具、木工工具、量具、模具、滚动轴承件等。（）

　　5．马氏体的硬度主要取决于马氏体中碳的质量分数高低，其中碳的质量分数越高，则其硬度也越高。（）

　　7．工件进行时效处理的目的是消除工件的内应力，稳定工件的组织和尺寸，改善工件的力学性能等。（）

　　9．渗氮是指在一定温度下于一定渗氮介质中，使氮原子渗入工件表层的化学热处理工艺。（）

　　10．钢件渗氮后一般不需热处理（如淬火），渗氮后的表面硬度可达68～72HRC。（）

　　5．三种回火方法在加热温度、所获得的室温组织、硬度及其应用方面有何不同？

　　8．用低碳钢（20钢）和中碳钢（45钢）制造传动齿轮，为了使传动齿轮获得表面具有高硬度和高耐磨性，而心部具有一定的强度和韧性，各需采取怎样的热处理工艺？

　　9．某种磨床用齿轮，采用40Cr钢制造，其性能要求是：齿部表面硬度是52～58HRC，齿轮心部硬度是220～250HBW。该齿轮加工工艺流程是：下料→锻造→热处理①→机械加工（粗）→热处理②→机械加工（精加工）→检验→成品。试分析“热处理①”和“热处理②”具体指何种热处理工艺？其目的是什么？

　　10．图3-17是CrWMn钢制量块的最终热处理工艺规范图。请你根据图中所标的数字和工艺流程，说明它们的工艺含义及量块的最终热处理工艺过程。

　　1．观察你周围的工具、器皿和零件等，分析其制作材料和性能（使用性能和工艺性能），它选用哪些热处理方法进行处理？请将你的分析结果填写在下表中。

　　2．砂型铸造用的材料主要包括砂（型砂和芯砂）、剂（粘土、膨润土、水玻璃、植物油、树脂等）、各种物（煤粉或木屑等）、旧砂和水。

　　3．为了获得合格的铸件，造型材料应具备一定的强度、性、性、性、退让性等性能。

　　7．如果浇注系统设计不合理，铸件易产生冲砂、眼、渣、浇不足、孔和缩孔等缺陷。

　　8．合型（或合箱）是指将铸型的各个组元（如砂型、砂型、型芯、浇口杯等）组合成一个完整铸型的操作过程。

　　9．清理的主要任务是去除铸件上的系统、口、型芯、粘砂以及飞边毛刺等部分。

　　3．起模斜度是为了使模样容易从铸型中取出或芯子自芯盒脱出，平行于起模方向在模样或芯盒壁上设置的斜度。（）

　　4．如果浇注温度过低，则熔融金属流动性变差，铸件会产生浇不足、冷隔等缺陷。（）

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