第13练 球墨铸铁的牌号、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13练，内容涵盖钢、铸铁的分类、性能及应用 2.7 球墨铸铁的牌号、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13练 钢、铸铁的分类、性能及应用 2.7 球墨铸铁的牌号、性能及应用 一、判断题 1．球墨铸铁牌号中的数字越大，表示材料的断后伸长率一定越高（ ） 【答案】× 【解析】球墨铸铁牌号中前一组数字主要表示抗拉强度，后一组数字表示断后伸长率，不能根据牌号中数字的大小直接判断断后伸长率一定升高。 2．与普通灰铸铁相比，球墨铸铁的石墨呈球状，因而基体连续性受到的削弱较小，通常具有更好的强度和韧性（ ） 【答案】√ 【解析】球状石墨对金属基体的割裂作用小于片状石墨，因此球墨铸铁通常比灰铸铁具有更高的强度和更好的韧性。 3．QT400-18因抗拉强度低于QT600-3，所以不能用于任何机电设备零件（ ） 【答案】× 【解析】QT400-18和QT600-3分别适用于不同的强度、塑性和工况要求。QT400-18的抗拉强度较低但伸长率较高，仍可用于满足其性能要求的机电零件，不能仅凭抗拉强度较低就否定其全部应用。 二、单项选择题 4．检验员查看球墨铸铁件上的牌号“QT600-3”，该牌号表示材料的最低抗拉强度和最低伸长率分别约为（ ） A．硬度约600 HB、伸长率约3% B．抗拉强度约600 MPa、伸长率约10% C．抗拉强度约600 MPa、伸长率约3% D．抗拉强度约450 MPa、伸长率约10% 【答案】C 【解析】“QT600-3”中“600”表示最低抗拉强度约为600 MPa，“3”表示最低伸长率约为3%。A把抗拉强度误认为硬度，B和D的数值含义或牌号对应关系不正确。 5．自动化设备传动部件承受交变载荷和一定冲击，选材时应重点利用球墨铸铁的哪项性能特点（ ） A．硬度很高但抗冲击性能较差 B．耐磨性突出但塑性和韧性很低 C．塑性较好但承载强度明显偏低 D．强度较高且塑性和韧性较好 【答案】D 【解析】球墨铸铁中的石墨呈球状，对基体的割裂作用较小，因此具有较好的强度、塑性和韧性，适合承受交变载荷和一定冲击。A、B分别偏向灰铸铁或白口铸铁的特征，C忽视了球墨铸铁强度较高的特点。 6．观察图中的球墨铸铁曲轴实例。该零件承受交变载荷和一定冲击，优先选用的材料是（ ） A．灰铸铁 B．球墨铸铁 C．白口铸铁 D．蠕墨铸铁 【答案】B 【解析】球墨铸铁具有较高的强度和较好的韧性，常用于制造曲轴等承受交变载荷和冲击的零件。灰铸铁抗拉和抗冲击能力较低，白口铸铁硬而脆，蠕墨铸铁的典型应用不以曲轴为主，因此A、C、D不符合该工况。 7．自动化生产线的铰接支座承受中等载荷和间歇冲击，维护人员要求材料具有较好的塑性和韧性，较适合选用的牌号是（ ） A．QT450-10 B．QT600-3 C．HT250 D．KTH300-06 【答案】A 【解析】QT450-10的抗拉强度约为450 MPa、伸长率约为10%，在球墨铸铁牌号中具有较好的塑性和韧性，适合承受中等载荷和间歇冲击的支座。QT600-3强度较高但伸长率较低，HT250塑性和韧性较差，KTH300-06的综合性能与该工况匹配性不如QT450-10。 三、简答题 8．简述球墨铸铁相较于灰铸铁在机电设备零件选材中的主要性能特点。 【答案】1. 球墨铸铁中的石墨呈球状，对金属基体的割裂作用较小，因此强度和韧性通常高于灰铸铁。2. 球墨铸铁具有较好的塑性和抗冲击能力，能够承受一定的交变载荷。3. 球墨铸铁仍具有铸铁材料良好的减振性和耐磨性，适合制造曲轴、齿轮、机架及承受载荷的设备零件。4. 选用时应根据牌号所表示的强度和伸长率，并结合零件的载荷、冲击和耐磨要求确定。 【解析】石墨形态决定了材料对基体的削弱程度，球状石墨使球墨铸铁在保持铸铁减振等特点的同时，获得较好的强度、塑性和韧性，因此应结合具体服役条件选择牌号和用途。 9．机电设备维护时发现一只球墨铸铁传动零件的牌号标记为QT600-3。请说明该牌号中各符号和数字的含义，并指出选用该牌号时应重点核对的服役条件。 【答案】1. “QT”表示球墨铸铁。2. “600”表示抗拉强度不低于600 MPa。3. “3”表示断后伸长率不低于3%。4. 选用时应重点核对零件所承受的拉伸载荷、交变载荷和冲击程度，并确认其对塑性、韧性和耐磨性的要求。5. 维护更换时还应核对零件牌号或材料记录，不能只依据外观或尺寸代替材料确认。 【解析】球墨铸铁牌号同时反映强度和塑性水平，QT600-3具有较高强度但伸长率相对有限，所以维护选材时必须把牌号指标与实际载荷和冲击工况对应起来。 四、综合题 10．自动化装配线减速器检修时，发现低速大齿轮需要更换。该齿轮在设备启动、停止和换向过程中承受反复扭矩及一定冲击，设计要求材料的最低抗拉强度不低于600 MPa、最低伸长率不低于3%。现有备选材料为QT500-7和QT600-3。请完成以下任务：①选择合适的球墨铸铁牌号；②说明所选牌号中各符号和数字的含义；③结合低速大齿轮的工作条件，说明选择该牌号的主要依据，并指出另一种材料不满足设计要求的原因。 【答案】①应选用QT600-3。②“QT”表示球墨铸铁；“600”表示该牌号的最低抗拉强度为600 MPa；“3”表示最低伸长率为3%。③低速大齿轮承受反复扭矩和一定冲击，首先要满足较高的强度要求。QT600-3的最低抗拉强度达到600 MPa，最低伸长率达到3%，符合题设要求，能够满足齿轮传递较大载荷时的强度和基本塑性要求。QT500-7的最低伸长率虽为7%，塑性较好，但最低抗拉强度只有500 MPa，低于设计规定的600 MPa，因此不能作为本齿轮的合适替代材料。 【解析】球墨铸铁牌号中的“QT”表示球墨铸铁，牌号中的第一个数字表示最低抗拉强度，第二个数字表示最低伸长率。题设要求抗拉强度不低于600 MPa、伸长率不低于3%，因此应逐项对照材料牌号选择QT600-3。QT500-7虽然塑性较好，但抗拉强度仅为500 MPa，未达到齿轮的强度要求；QT600-3同时满足两项指标，且具有较高强度，适合用于承受反复扭矩和一定冲击的低速传动齿轮。 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13练，内容涵盖钢、铸铁的分类、性能及应用 2.7 球墨铸铁的牌号、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13练 钢、铸铁的分类、性能及应用 2.7 球墨铸铁的牌号、性能及应用 一、判断题 1．球墨铸铁牌号中的数字越大，表示材料的断后伸长率一定越高（ ） 2．与普通灰铸铁相比，球墨铸铁的石墨呈球状，因而基体连续性受到的削弱较小，通常具有更好的强度和韧性（ ） 3．QT400-18因抗拉强度低于QT600-3，所以不能用于任何机电设备零件（ ） 二、单项选择题 4．检验员查看球墨铸铁件上的牌号“QT600-3”，该牌号表示材料的最低抗拉强度和最低伸长率分别约为（ ） A．硬度约600 HB、伸长率约3% B．抗拉强度约600 MPa、伸长率约10% C．抗拉强度约600 MPa、伸长率约3% D．抗拉强度约450 MPa、伸长率约10% 5．自动化设备传动部件承受交变载荷和一定冲击，选材时应重点利用球墨铸铁的哪项性能特点（ ） A．硬度很高但抗冲击性能较差 B．耐磨性突出但塑性和韧性很低 C．塑性较好但承载强度明显偏低 D．强度较高且塑性和韧性较好 6．观察图中的球墨铸铁曲轴实例。该零件承受交变载荷和一定冲击，优先选用的材料是（ ） A．灰铸铁 B．球墨铸铁 C．白口铸铁 D．蠕墨铸铁 7．自动化生产线的铰接支座承受中等载荷和间歇冲击，维护人员要求材料具有较好的塑性和韧性，较适合选用的牌号是（ ） A．QT450-10 B．QT600-3 C．HT250 D．KTH300-06 三、简答题 8．简述球墨铸铁相较于灰铸铁在机电设备零件选材中的主要性能特点。 答： 9．机电设备维护时发现一只球墨铸铁传动零件的牌号标记为QT600-3。请说明该牌号中各符号和数字的含义，并指出选用该牌号时应重点核对的服役条件。 答： 四、综合题 10．自动化装配线减速器检修时，发现低速大齿轮需要更换。该齿轮在设备启动、停止和换向过程中承受反复扭矩及一定冲击，设计要求材料的最低抗拉强度不低于600 MPa、最低伸长率不低于3%。现有备选材料为QT500-7和QT600-3。请完成以下任务：①选择合适的球墨铸铁牌号；②说明所选牌号中各符号和数字的含义；③结合低速大齿轮的工作条件，说明选择该牌号的主要依据，并指出另一种材料不满足设计要求的原因。 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 $