第10练 常用低合金钢的牌号、性能及应用 山东省（春季高考）机电技术类《金属材料与钳工技术》（高教版）一课一练

编写说明：考虑到中职学生普遍基础知识相对薄弱的情况，我们依据支架式教学理念，精心编制了山东省（春季高考）机电技术类《金属材料与钳工技术》（高教版）一课一练。专辑里的每一份练习，都与课堂所授知识点紧密相关，题目围绕课堂所学知识点呈现。目的在于激发学生的学习兴趣，培养他们的学习自觉性，帮助学生扎实掌握课程的基本概念与基本方法，为他们后续的逐步提升奠定坚实基础。 本卷是山东省（春季高考）机电技术类《金属材料与钳工技术》（高教版）一课一练的第10练，内容涵盖钢、铸铁的分类、性能及应用 2.4 常用低合金钢的牌号、性能及应用。 山东省（春季高考）机电技术类 一课一练 《金属材料与钳工技术》（高教版）第10练 钢、铸铁的分类、性能及应用 2.4 常用低合金钢的牌号、性能及应用 一、单项选择题 1．观察图中大型钢结构的整体承载构件，若要求材料具有较高的强度、良好的塑性和适合制作承载结构的综合性能，优先选用的材料牌号是（ ） A．45钢 B．T8钢 C．Q345B D．HT200 【答案】C 【解析】Q345B属于低合金高强度结构钢，具有较高的屈服强度和良好的综合力学性能，适用于大型承载结构；45钢、T8钢和HT200分别属于不同类型材料，应用侧重点不符合该结构的选材要求。 2．低合金高强度结构钢牌号Q390中，数字“390”主要表示其（ ） A．平均碳的质量分数为0.390% B．抗拉强度不低于390 MPa C．合金元素总含量约为3.90% D．屈服强度不低于390 MPa 【答案】D 【解析】Q390中的“Q”表示屈服强度，数字“390”表示屈服强度等级约为390 MPa，因此该数字不是碳的质量分数，也不是抗拉强度或合金元素含量。 3．下列牌号中，属于低合金高强度结构钢、适合制造自动化设备承载机架的是（ ） A．Q345 B．45钢 C．T10钢 D．HT250 【答案】A 【解析】Q345属于低合金高强度结构钢，具有较好的强度和塑性，常用于承载机架、支撑构件等结构件；45钢、T10钢和HT250分别属于优质碳素结构钢、碳素工具钢和灰铸铁。 4．数控设备夹紧机构的承载支架需要较高的强度和一定的焊接结构适应性，且设备在交变载荷下工作，较合理的材料选择是（ ） A．20Cr B．Q345B C．T8钢 D．HT200 【答案】B 【解析】Q345B具有较高的屈服强度、良好的塑性和较好的综合使用性能，适合制造承载支架等结构件；20Cr主要用于渗碳零件，T8钢主要用于工具，HT200不适合作为承受交变载荷的主要钢制支架材料。 二、判断题 5．Q345B牌号中的“345”表示该钢的平均碳质量分数为0.345%（ ） 【答案】× 【解析】Q345B中的“345”表示屈服强度等级约为345 MPa，而不是平均碳质量分数；该牌号属于低合金高强度结构钢的表示方法。 6．在承载要求相同的条件下，选用强度较高的低合金高强度结构钢，通常有利于减小结构件截面或降低结构自重（ ） 【答案】√ 【解析】低合金高强度结构钢具有较高的屈服强度，在满足承载和刚度要求并经过合理设计的条件下，可以减小构件尺寸或降低结构自重。 7．20Cr主要依靠较高的焊接性能制造自动化生产线的大型承载机架，因此可以直接替代Q345B作为机架材料（ ） 【答案】× 【解析】20Cr属于合金渗碳钢，主要用于需要表面高硬度和心部较韧性的齿轮、轴套等零件，其用途和性能侧重点不同于用于承载结构的Q345B，不能仅因含有合金元素就直接替代Q345B。 三、简答题 8．说明低合金高强度结构钢Q345B牌号中各符号和数字的基本含义，并列举两种适合机电设备领域的应用场景。 【答案】1. “Q”表示屈服强度的拼音首字母。 2. “345”表示规定的屈服强度等级约为345 MPa。 3. “B”表示钢材的质量等级，反映冲击韧性等质量要求的差别。 4. Q345B可用于自动化生产线的承载机架、数控设备的支撑底座、液压站安装支架等结构件，具体选用还应结合载荷、连接方式和工作环境确定。 【解析】Q345B的牌号以屈服强度等级为核心，质量等级用于区分钢材质量要求；其强度、塑性和综合性能适合制造机电设备中的承载结构件，但最终选材必须与实际工况相匹配。 9．某自动化装配线需要更换一块承载设备护架的钢板，设计要求为强度较高、具有一定塑性且便于现场装配。说明选用Q345B时应重点检查哪些内容，并说明原因。 【答案】1. 核对钢材牌号、质量等级和材料证明，确认确为设计要求的Q345B，避免材料混用。 2. 检查钢板表面是否存在裂纹、分层、严重锈蚀和明显变形，因为缺陷会削弱有效承载能力。 3. 按设计要求核对钢板厚度和外形尺寸，保证装配后的支撑刚度和安装精度。 4. 根据设备载荷、振动和工作环境复核材料是否适用，不能只依据牌号中的强度等级作决定。 5. 装配前做好材料标识和批次管理，装配后检查支架的固定状态和受力变形情况。 【解析】Q345B虽然具有较高强度和较好的综合性能，但材料牌号、质量状态、尺寸和表面缺陷都会影响承载结构的可靠性，因此选材和验收必须同时进行。 四、综合题 10．某自动化生产线的液压站安装底座出现明显锈蚀，维护人员准备更换底座承载板。该底座承受液压站及管路的静载荷，同时受到设备启停引起的振动；原设计要求使用Q345B，现场备选材料为Q345B、45钢和20Cr。请完成以下任务：说明应选择哪种材料；比较三种材料的主要性能和典型用途；列出更换前后的质量控制要点。 【答案】1. 应优先选择Q345B。它属于低合金高强度结构钢，具有较高的屈服强度、较好的塑性和综合力学性能，适合制造承受静载荷和一定振动的设备底座承载板。 2. 45钢属于优质碳素结构钢，具有较好的强度和切削加工性能，常用于轴、齿轮等一般机械零件，但不能仅因强度较高就替代原设计的结构钢。 3. 20Cr属于合金渗碳钢，适合制造齿轮、轴套等要求表面耐磨而心部有韧性的零件，材料性能侧重点与设备底座不同。 4. 更换前应核对图样规定的牌号、质量等级、厚度和外形尺寸，查验材料证明并检查表面是否有裂纹、分层、严重锈蚀等缺陷。 5. 装配时应检查底座承载板与安装面的贴合、固定和定位状态，避免因局部悬空或固定不牢产生附加载荷。 6. 装配完成后应检查液压站运行时底座的异常振动、松动和变形，并做好材料标识、检验记录和维护记录。 【解析】底座属于承载结构件，选材应优先依据屈服强度、塑性、综合力学性能和结构用途判断；Q345B的性能定位与该工况相符，而45钢和20Cr分别偏重机械零件使用和渗碳零件使用，因此不能按合金含量或单一强度指标直接替代。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 编写说明：考虑到中职学生普遍基础知识相对薄弱的情况，我们依据支架式教学理念，精心编制了山东省（春季高考）机电技术类《金属材料与钳工技术》（高教版）一课一练。专辑里的每一份练习，都与课堂所授知识点紧密相关，题目围绕课堂所学知识点呈现。目的在于激发学生的学习兴趣，培养他们的学习自觉性，帮助学生扎实掌握课程的基本概念与基本方法，为他们后续的逐步提升奠定坚实基础。 本卷是山东省（春季高考）机电技术类《金属材料与钳工技术》（高教版）一课一练的第10练，内容涵盖钢、铸铁的分类、性能及应用 2.4 常用低合金钢的牌号、性能及应用。 山东省（春季高考）机电技术类 一课一练 《金属材料与钳工技术》（高教版）第10练 钢、铸铁的分类、性能及应用 2.4 常用低合金钢的牌号、性能及应用 一、单项选择题 1．观察图中大型钢结构的整体承载构件，若要求材料具有较高的强度、良好的塑性和适合制作承载结构的综合性能，优先选用的材料牌号是（ ） A．45钢 B．T8钢 C．Q345B D．HT200 2．低合金高强度结构钢牌号Q390中，数字“390”主要表示其（ ） A．平均碳的质量分数为0.390% B．抗拉强度不低于390 MPa C．合金元素总含量约为3.90% D．屈服强度不低于390 MPa 3．下列牌号中，属于低合金高强度结构钢、适合制造自动化设备承载机架的是（ ） A．Q345 B．45钢 C．T10钢 D．HT250 4．数控设备夹紧机构的承载支架需要较高的强度和一定的焊接结构适应性，且设备在交变载荷下工作，较合理的材料选择是（ ） A．20Cr B．Q345B C．T8钢 D．HT200 二、判断题 5．Q345B牌号中的“345”表示该钢的平均碳质量分数为0.345%（ ） 6．在承载要求相同的条件下，选用强度较高的低合金高强度结构钢，通常有利于减小结构件截面或降低结构自重（ ） 7．20Cr主要依靠较高的焊接性能制造自动化生产线的大型承载机架，因此可以直接替代Q345B作为机架材料（ ） 三、简答题 8．说明低合金高强度结构钢Q345B牌号中各符号和数字的基本含义，并列举两种适合机电设备领域的应用场景。 答： 9．某自动化装配线需要更换一块承载设备护架的钢板，设计要求为强度较高、具有一定塑性且便于现场装配。说明选用Q345B时应重点检查哪些内容，并说明原因。 答： 四、综合题 10．某自动化生产线的液压站安装底座出现明显锈蚀，维护人员准备更换底座承载板。该底座承受液压站及管路的静载荷，同时受到设备启停引起的振动；原设计要求使用Q345B，现场备选材料为Q345B、45钢和20Cr。请完成以下任务：说明应选择哪种材料；比较三种材料的主要性能和典型用途；列出更换前后的质量控制要点。 答： 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $