内蒙古（对口招生）机电类 《机械基础》项目十三任务二 45分钟专题训练卷

内蒙古（对口招生）机电类《机械基础》45分钟专题训练卷专辑，共205份试卷。试卷命题与高考紧密相关，精选具有代表性和典型性的高考常考题。旨在帮助学生系统地复习和巩固机电类理论知识，熟悉高考题型和命题规律，提高解题能力和应试技巧，为高考取得优异成绩打下坚实的基础，本训练卷适用于即将参加机电类高考的学生。 与本专辑配套的还有内蒙古对口招生考试《机械制图》《电工技术基础与技能》《电器及PLC控制技术》45分钟专题训练卷专辑，欢迎同学和老师们下载使用。 内蒙古（对口招生）机电类 《机械基础》 项目十三：工程材料 任务二：铸铁的应用 时间：45分钟 总分：100分 班级＿＿＿＿　姓名＿＿＿＿　学号＿＿＿＿　成绩＿＿＿＿ 一、单项选择题（本大题共20小题，每题2分，共40分） 1. 灰铸铁常用于制造（ ） A. 高负荷轴承 B. 机床床身和发动机缸体 C. 飞机机翼 D. 电缆和导线 2. 在需要承受较大载荷并减小工作振动的机床床身中，优先选用的铸铁材料是（ ） A. 灰铸铁 B. 白口铸铁 C. 可锻铸铁 D. 高铬铸铁 3. 如图所示保险箱，选择其合适的钢板材料（ ） A. ZGMn13 B. ZG200400 C. 45 D. 1Cr13 4. 柴油机曲轴要求具有较高的强度和一定的韧性，通常选用的铸铁材料是（ ） A. 灰铸铁 B. 球墨铸铁 C. 白口铸铁 D. 普通可锻铸铁 5. 铸铁管件需要具有较好的塑性和抗冲击能力时，宜选用的铸铁是（ ） A. 灰铸铁 B. 白口铸铁 C. 可锻铸铁 D. 普通合金铸铁 6. 下列零件中，最适合采用灰铸铁制造的是（ ） A. 高速冲压模具刃口 B. 机床导轨座 C. 高强度汽车半轴 D. 弹性联轴器弹簧片 7. 下图所示，表述错误的是______。（ ） A. 一般工况下，内燃机曲轴可选用球墨铸铁替代碳素铸钢、合金铸钢来制造。 B. 自行车的轮辋一般采用铝合金制造，具有质轻、抗氧化性好等特点。 C. 反应釜在工业生产中用作强酸溶液反应的容器，应采用铬不锈钢制造。 D. 灰铸铁具有较高的耐磨性、减振性、较低的缺口敏感性，普通车床的床身一般采用灰铸铁制造。 8. 矿山破碎设备中的衬板要求具有较高的耐磨性，较适合选用的铸铁是（ ） A. 灰铸铁 B. 可锻铸铁 C. 球墨铸铁 D. 白口铸铁 9. 汽车制动鼓需要具有良好的铸造性、耐磨性和散热能力，通常选用的材料是（ ） A. 灰铸铁 B. 白口铸铁 C. 可锻铸铁 D. 低碳钢铸件 10. 下图所示的冲孔模具常采用______制造（ ） A. T11A B. Q235 C. 45 D. HT250 11. 牌号HT200的灰铸铁，最适合用于制造下列哪类零件（ ） A. 机床床身 B. 重载齿轮轴 C. 冲压模具刃口 D. 高韧性起重吊钩 12. 铸造形状复杂、尺寸较大的机床底座时，选用灰铸铁的主要原因是其具有良好的（ ） A. 锻造性能和焊接性能 B. 铸造性能和减振性能 C. 淬透性能和回火稳定性 D. 塑性和冷冲压性能 13. 下列铸铁零件中，最适合采用球墨铸铁制造的是（ ） A. 普通机床防护罩 B. 内燃机曲轴 C. 铸铁暖气片 D. 耐磨破碎机衬板 14. 有关下图所示各零部件的表述，正确的是______。（ ） C620 车床主轴 加工中心主轴 电接触器 挖掘机 A. C620 车床主轴承受不大的工作应力和冲击载荷，可选用 45 号普通碳素结构钢制造 B. 加工中心主轴综合力学性能要求很高，强度、塑性和韧性要求配合良好，可选用 40MnB合金渗碳钢制造。 C. 电接触器中电路元件应有良好的导电性、耐腐蚀性和耐磨性，可选用 QBe2 铍青铜制造。 D. 挖掘机铲斗的斗齿在工作时受冲击载荷作用，需具备高强度、高硬度和高耐磨性，可选用 ZG200-400 钢制造。 15. 高铬铸铁因具有优良的耐磨性，主要用于制造下列哪类零件（ ） A. 机床立柱 B. 汽车发动机曲轴 C. 矿石输送机衬板 D. 铸铁管道接头 16. 在机床床身、底座等基础构件中，优先选用灰铸铁的主要原因是（ ） A. 具有良好的减振性能和铸造性能 B. 具有最高的强度和塑性性能 C. 具有良好的焊接性能和冲压性能 D. 具有较高的弹性和耐腐蚀性能 17. 如图所示，下列关于铸铁和有色金属的表述，正确的是( )。 A. 发动机箱体可用灰铸铁 HT150 制造，其抗拉强度为150 MPa， 碳主要以片状石墨形态存在 B. 风机叶轮工作要求具有较高的强度、较好的塑性、韧性，可选用蠕墨铸铁 RuT260制造 C. 飞机的螺旋桨可采用铸造铝合金 ZL301 制造，属于铝镁系合金，具有良好的综合力学性能 D. 散热器外壳可选用 制造，表示含铜量为68%，含锌量为32%的特殊黄铜 18. 承受较大冲击载荷并要求较高强度的铸铁曲轴，宜选用（ ） A. 灰铸铁制造的铸铁曲轴 B. 球墨铸铁制造的铸铁曲轴 C. 白口铸铁制造的铸铁曲轴 D. 普通铸钢制造的铸铁曲轴 19. 蠕墨铸铁综合强度、导热性和铸造性能较好，适合制造（ ） A. 高速冲压模具的工作刃口 B. 重载汽车半轴和传动轴 C. 柴油机缸体和缸盖铸件 D. 矿石破碎机的高耐磨衬板 20. 汽车底盘中需要承受冲击且形状较复杂的薄壁铸铁零件，宜选用（ ） A. 灰铸铁制造的薄壁零件 B. 球墨铸铁制造的薄壁零件 C. 可锻铸铁制造的薄壁零件 D. 白口铸铁制造的薄壁零件 二、填空题（本大题共10小题，每题2分，共20分） 21. 机床床身通常采用______铸铁制造，主要利用其良好的减振性能。 22. 汽车发动机曲轴常采用______铸铁制造，以满足较高强度和韧性的要求。 23. 矿山破碎机的耐磨衬板通常采用______铸铁制造。 24. 形状复杂、壁薄并承受一定冲击载荷的管件常采用______铸铁制造。 25. 铸铁排水管主要利用铸铁耐腐蚀、耐磨和______性能较好的特点。 26. 需要兼顾较高强度、耐磨性和减振性的汽车发动机缸体，常采用______铸铁制造。 27. 机床床身通常采用______制造，主要利用其铸造性能好和减振性能良好的特点。 28. 汽车发动机曲轴常采用______制造，以获得较高的强度、韧性和耐冲击性能。 29. 水管接头、管路弯头等形状复杂且要求具有一定韧性的铸件，常采用______制造。 30. 需要较高耐磨性的机件，如轧辊和犁铧，常选用______制造。 三、判断题（本大题共10小题，每题1分，共10分） 31. 在要求减振且形状较复杂的机床床身生产中，灰铸铁通常比普通碳素钢更适合作为铸造材料。（ ） 32. 球墨铸铁因强度和韧性较高，可用于制造承受交变载荷的汽车曲轴。（ ） 33. 在下图所示的应用场景中，常采用合金结构钢（ ） 34. 白口铸铁硬度高、耐磨性好，而且韧性优良，因此适合直接制造承受冲击载荷的齿轮。（ ） 35. 可锻铸铁具有较好的韧性和一定的塑性，常用于制造管接头、支架等形状复杂的小型零件。（ ） 36. 由于灰铸铁中的石墨呈片状，容易形成应力集中，所以灰铸铁不宜用于制造承受较大拉伸和冲击载荷的零件。（ ） 37. 下表为常用碳素结构钢的牌号与特点，其中等级一列A、B级钢为普通质量非合金钢，C、D级钢为优质非合金钢（ ） 38. 球墨铸铁的综合性能优于所有钢材，因此任何承受高强度载荷的零件都可以用球墨铸铁替代钢材。（ ） 39. 灰铸铁具有良好的减振性，常用于制造机床床身等承受冲击较小的基础件。（ ） 40. 球墨铸铁的强度和韧性通常高于灰铸铁，可用于制造汽车曲轴等承受较大交变载荷的零件。（ ） 四、简答题（本大题共4小题，每题5分，共20分） 41. 铸铁有哪些主要类型？它们在性能上有何区别？并简要说明各自的典型应用。 42. 说明下列零件通常选用的材料，并简述该材料的特点。 43. 简述灰铸铁在机械设备中的主要应用及其适用原因。 44. 比较灰铸铁和球墨铸铁的性能特点及典型应用。 五、综合应用题（本大题共1小题，每题10分，共10分） 45. 某机床制造企业拟采用铸铁制造一台机床床身。床身主体可近似为长方体，长度为1.20 m、宽度为0.60 m、平均厚度为0.15 m。考虑内部加强筋和加工余量，铸件体积按主体体积的1.08倍计算；铸铁密度取7.2×103 kg/。 （1）计算床身主体体积、铸件体积及铸件质量。 （2）在灰铸铁和球墨铸铁中选择一种作为该床身的主要材料，并说明选择理由。 （3）若该机床工作时振动较明显，说明所选材料在使用中应注意的主要问题。 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 $ 内蒙古（对口招生）机电类《机械基础》45分钟专题训练卷专辑，共205份试卷。试卷命题与高考紧密相关，精选具有代表性和典型性的高考常考题。旨在帮助学生系统地复习和巩固机电类理论知识，熟悉高考题型和命题规律，提高解题能力和应试技巧，为高考取得优异成绩打下坚实的基础，本训练卷适用于即将参加机电类高考的学生。 与本专辑配套的还有内蒙古对口招生考试《机械制图》《电工技术基础与技能》《电器及PLC控制技术》45分钟专题训练卷专辑，欢迎同学和老师们下载使用。 内蒙古（对口招生）机电类 《机械基础》 项目十三：工程材料 任务二：铸铁的应用 时间：45分钟 总分：100分 班级＿＿＿＿　姓名＿＿＿＿　学号＿＿＿＿　成绩＿＿＿＿ 一、单项选择题（本大题共20小题，每题2分，共40分） 1. 灰铸铁常用于制造（ ） A. 高负荷轴承 B. 机床床身和发动机缸体 C. 飞机机翼 D. 电缆和导线 【答案】B 【解析】灰铸铁常用于制造机床床身和发动机缸体等对强度和振动吸收有较高要求的零件。 2. 在需要承受较大载荷并减小工作振动的机床床身中，优先选用的铸铁材料是（ ） A. 灰铸铁 B. 白口铸铁 C. 可锻铸铁 D. 高铬铸铁 【答案】A 【解析】灰铸铁具有良好的铸造性能和减振性能，适合制造机床床身等结构件。白口铸铁主要用于耐磨零件，可锻铸铁适用于小型复杂零件，高铬铸铁主要用于强耐磨场合。 3. 如图所示保险箱，选择其合适的钢板材料（ ） A. ZGMn13 B. ZG200400 C. 45 D. 1Cr13 【答案】A 【解析】ZGMn13 是一种耐磨钢，通常被称为高锰钢。它具有非常出色的加工硬化能力，在受到强烈冲击和压力时，其表面会迅速产生加工硬化现象，硬度显著提高，从而具有良好的耐磨性和抗冲击性能。保险箱需要抵抗外力的冲击、撬砸等破坏行为，ZGMn13 这种在冲击载荷下能迅速强化的特性，使其能够有效抵御外界的破坏，保护保险箱内物品的安全，所以它是制造保险箱合适的钢板材料。 ZG200 - 400 是一种铸钢，属于工程用铸钢件。 45 钢是中碳钢，具有一定的强度和韧性，经过适当的热处理后可以获得较好的综合力学性能。 1Cr13 是马氏体不锈钢，主要特点是具有良好的耐腐蚀性和一定的强度。 选择A。 4. 柴油机曲轴要求具有较高的强度和一定的韧性，通常选用的铸铁材料是（ ） A. 灰铸铁 B. 球墨铸铁 C. 白口铸铁 D. 普通可锻铸铁 【答案】B 【解析】球墨铸铁中的石墨呈球状，对基体连续性的削弱较小，因而具有较高的强度和韧性，适合制造曲轴等重要受力零件。灰铸铁韧性较低，白口铸铁主要用于耐磨零件。 5. 铸铁管件需要具有较好的塑性和抗冲击能力时，宜选用的铸铁是（ ） A. 灰铸铁 B. 白口铸铁 C. 可锻铸铁 D. 普通合金铸铁 【答案】C 【解析】可锻铸铁经过石墨化退火处理后，塑性和韧性较灰铸铁有所提高，适合制造管接头、弯头等承受冲击的薄壁复杂零件。白口铸铁硬而脆，不适合此类用途。 6. 下列零件中，最适合采用灰铸铁制造的是（ ） A. 高速冲压模具刃口 B. 机床导轨座 C. 高强度汽车半轴 D. 弹性联轴器弹簧片 【答案】B 【解析】灰铸铁具有良好的铸造性、减振性和耐磨性，适合制造机床导轨座等结构零件。高速冲压模具刃口通常要求高硬度耐磨性，汽车半轴要求较高强韧性，弹簧片应采用弹簧钢。 7. 下图所示，表述错误的是______。（ ） A. 一般工况下，内燃机曲轴可选用球墨铸铁替代碳素铸钢、合金铸钢来制造。 B. 自行车的轮辋一般采用铝合金制造，具有质轻、抗氧化性好等特点。 C. 反应釜在工业生产中用作强酸溶液反应的容器，应采用铬不锈钢制造。 D. 灰铸铁具有较高的耐磨性、减振性、较低的缺口敏感性，普通车床的床身一般采用灰铸铁制造。 【答案】C 【解析】反应釜应采用镍铬不锈钢制造。 8. 矿山破碎设备中的衬板要求具有较高的耐磨性，较适合选用的铸铁是（ ） A. 灰铸铁 B. 可锻铸铁 C. 球墨铸铁 D. 白口铸铁 【答案】D 【解析】白口铸铁中的碳主要以渗碳体形式存在，硬度高、耐磨性好，适合制造破碎机衬板等承受强烈磨损的零件。其塑性和韧性较差，因此不宜用于承受较大冲击的关键轴类零件。 9. 汽车制动鼓需要具有良好的铸造性、耐磨性和散热能力，通常选用的材料是（ ） A. 灰铸铁 B. 白口铸铁 C. 可锻铸铁 D. 低碳钢铸件 【答案】A 【解析】灰铸铁易于铸造成形，具有较好的耐磨性和减振性，且石墨有利于散热，适合制造汽车制动鼓。白口铸铁虽然硬度较高，但脆性较大，不适合承受制动过程中的冲击载荷。 10. 下图所示的冲孔模具常采用______制造（ ） A. T11A B. Q235 C. 45 D. HT250 【答案】A 11. 牌号HT200的灰铸铁，最适合用于制造下列哪类零件（ ） A. 机床床身 B. 重载齿轮轴 C. 冲压模具刃口 D. 高韧性起重吊钩 【答案】A 【解析】HT200表示最低抗拉强度为200 MPa的灰铸铁，具有良好的铸造性能和减振性能，适合制造机床床身。重载齿轮轴和起重吊钩对强韧性要求较高，冲压模具刃口对硬度和耐磨性要求较高。 12. 铸造形状复杂、尺寸较大的机床底座时，选用灰铸铁的主要原因是其具有良好的（ ） A. 锻造性能和焊接性能 B. 铸造性能和减振性能 C. 淬透性能和回火稳定性 D. 塑性和冷冲压性能 【答案】B 【解析】灰铸铁熔点较低、流动性较好，便于铸造复杂和大型零件，同时具有良好的减振性能，有利于提高机床工作稳定性。其他选项所述性能并不是灰铸铁用于机床底座的主要依据。 13. 下列铸铁零件中，最适合采用球墨铸铁制造的是（ ） A. 普通机床防护罩 B. 内燃机曲轴 C. 铸铁暖气片 D. 耐磨破碎机衬板 【答案】B 【解析】球墨铸铁强度和韧性较高，能够承受较大的交变载荷，适合制造内燃机曲轴。机床防护罩和暖气片可采用其他铸铁，破碎机衬板则更强调耐磨性，通常选用白口铸铁或高铬铸铁。 14. 有关下图所示各零部件的表述，正确的是______。（ ） C620 车床主轴 加工中心主轴 电接触器 挖掘机 A. C620 车床主轴承受不大的工作应力和冲击载荷，可选用 45 号普通碳素结构钢制造 B. 加工中心主轴综合力学性能要求很高，强度、塑性和韧性要求配合良好，可选用 40MnB合金渗碳钢制造。 C. 电接触器中电路元件应有良好的导电性、耐腐蚀性和耐磨性，可选用 QBe2 铍青铜制造。 D. 挖掘机铲斗的斗齿在工作时受冲击载荷作用，需具备高强度、高硬度和高耐磨性，可选用 ZG200-400 钢制造。 【答案】C 【解析】45钢为优质碳素结构钢；40MnB为合金调质钢；挖掘机铲斗的斗齿应选用ZGMn13。 15. 高铬铸铁因具有优良的耐磨性，主要用于制造下列哪类零件（ ） A. 机床立柱 B. 汽车发动机曲轴 C. 矿石输送机衬板 D. 铸铁管道接头 【答案】C 【解析】高铬铸铁含有较多铬元素，组织中形成高硬度碳化物，具有优良的耐磨性，适合制造矿石输送机衬板等磨损严重的零件。机床立柱重视减振性，曲轴重视强韧性，管道接头重视塑性和韧性。 16. 在机床床身、底座等基础构件中，优先选用灰铸铁的主要原因是（ ） A. 具有良好的减振性能和铸造性能 B. 具有最高的强度和塑性性能 C. 具有良好的焊接性能和冲压性能 D. 具有较高的弹性和耐腐蚀性能 【答案】A 【解析】灰铸铁中的片状石墨能够吸收振动能量，且熔融状态流动性好、铸造性能优良，因此常用于制造机床床身和底座等基础件。其他选项所述性能不是灰铸铁用于此类构件的主要原因。 17. 如图所示，下列关于铸铁和有色金属的表述，正确的是( )。 A. 发动机箱体可用灰铸铁 HT150 制造，其抗拉强度为150 MPa， 碳主要以片状石墨形态存在 B. 风机叶轮工作要求具有较高的强度、较好的塑性、韧性，可选用蠕墨铸铁 RuT260制造 C. 飞机的螺旋桨可采用铸造铝合金 ZL301 制造，属于铝镁系合金，具有良好的综合力学性能 D. 散热器外壳可选用 制造，表示含铜量为68%，含锌量为32%的特殊黄铜 【答案】C 18. 承受较大冲击载荷并要求较高强度的铸铁曲轴，宜选用（ ） A. 灰铸铁制造的铸铁曲轴 B. 球墨铸铁制造的铸铁曲轴 C. 白口铸铁制造的铸铁曲轴 D. 普通铸钢制造的铸铁曲轴 【答案】B 【解析】球墨铸铁中的球状石墨对基体的割裂作用较小，具有较高的强度、韧性和抗冲击性能，适合制造承受交变载荷的曲轴。灰铸铁韧性较低，白口铸铁主要用于耐磨场合，铸钢不属于铸铁。 19. 蠕墨铸铁综合强度、导热性和铸造性能较好，适合制造（ ） A. 高速冲压模具的工作刃口 B. 重载汽车半轴和传动轴 C. 柴油机缸体和缸盖铸件 D. 矿石破碎机的高耐磨衬板 【答案】C 【解析】蠕墨铸铁中的石墨呈蠕虫状，兼具较好的强度、导热性、减振性和铸造性能，常用于制造柴油机缸体、缸盖等受热和承载零件。高速冲压模具刃口通常选用工具钢，汽车半轴和传动轴通常选用合金结构钢，破碎机衬板通常选用耐磨铸铁。 20. 汽车底盘中需要承受冲击且形状较复杂的薄壁铸铁零件，宜选用（ ） A. 灰铸铁制造的薄壁零件 B. 球墨铸铁制造的薄壁零件 C. 可锻铸铁制造的薄壁零件 D. 白口铸铁制造的薄壁零件 【答案】C 【解析】可锻铸铁具有较好的塑性和韧性，适合制造形状复杂、壁厚较薄并承受一定冲击的零件。灰铸铁脆性较大，白口铸铁难以加工且脆性大，球墨铸铁虽强韧但并非此类小型薄壁零件的典型首选。 二、填空题（本大题共10小题，每题2分，共20分） 21. 机床床身通常采用______铸铁制造，主要利用其良好的减振性能。 【答案】灰 【解析】灰铸铁中的片状石墨有利于吸收振动，且灰铸铁具有良好的铸造性能和切削加工性能，因此广泛用于机床床身。 22. 汽车发动机曲轴常采用______铸铁制造，以满足较高强度和韧性的要求。 【答案】球墨 【解析】球墨铸铁中的石墨呈球状，对金属基体的削弱作用较小，具有较高的强度、韧性和疲劳性能，适合制造发动机曲轴。 23. 矿山破碎机的耐磨衬板通常采用______铸铁制造。 【答案】白口 【解析】白口铸铁中含有较多硬而脆的渗碳体，硬度高、耐磨性好，适合制造破碎机衬板等承受强烈磨损的零件。 24. 形状复杂、壁薄并承受一定冲击载荷的管件常采用______铸铁制造。 【答案】可锻 【解析】可锻铸铁经过石墨化退火处理后具有较好的塑性和韧性，适合制造形状复杂、壁薄以及承受冲击的管件和连接件。 25. 铸铁排水管主要利用铸铁耐腐蚀、耐磨和______性能较好的特点。 【答案】铸造 【解析】铸铁熔融状态流动性较好，容易铸成管道等复杂形状，因此排水管常采用铸铁制造；其耐腐蚀和耐磨性能也有利于延长管道使用寿命。 26. 需要兼顾较高强度、耐磨性和减振性的汽车发动机缸体，常采用______铸铁制造。 【答案】灰 【解析】灰铸铁具有良好的减振性、耐磨性和铸造性能，能够满足发动机缸体的结构和使用要求，因此发动机缸体常采用灰铸铁制造。 27. 机床床身通常采用______制造，主要利用其铸造性能好和减振性能良好的特点。 【答案】灰铸铁 【解析】灰铸铁流动性好、铸造性能优良，并具有良好的减振性，适合制造机床床身、底座等结构复杂且需要减振的零件。 28. 汽车发动机曲轴常采用______制造，以获得较高的强度、韧性和耐冲击性能。 【答案】球墨铸铁 【解析】球墨铸铁中的石墨呈球状，对基体的割裂作用较小，因此具有较高的强度、韧性和耐冲击性能，常用于制造曲轴、凸轮轴等重要零件。 29. 水管接头、管路弯头等形状复杂且要求具有一定韧性的铸件，常采用______制造。 【答案】可锻铸铁 【解析】可锻铸铁具有较好的韧性和塑性，适合制造形状复杂、尺寸较小并承受一定冲击的零件，常见应用包括管接头、弯头和汽车配件等。 30. 需要较高耐磨性的机件，如轧辊和犁铧，常选用______制造。 【答案】白口铸铁 【解析】白口铸铁中渗碳体含量较多，硬度高、耐磨性好，适合制造轧辊、犁铧等主要承受摩擦磨损的零件，但其脆性较大。 三、判断题（本大题共10小题，每题1分，共10分） 31. 在要求减振且形状较复杂的机床床身生产中，灰铸铁通常比普通碳素钢更适合作为铸造材料。（ ） 【答案】正确 【解析】灰铸铁具有良好的铸造性能和减振性能，能够较好地适应机床床身的复杂结构及减振要求，因此通常适合此类零件的制造。 32. 球墨铸铁因强度和韧性较高，可用于制造承受交变载荷的汽车曲轴。（ ） 【答案】正确 【解析】球墨铸铁的球状石墨对金属基体的削弱作用较小，综合力学性能优于普通灰铸铁，能够满足部分汽车曲轴对强度、韧性和耐疲劳性的要求。 33. 在下图所示的应用场景中，常采用合金结构钢（ ） 【答案】错误 【解析】图示船舶和桥梁的建造常采用低合金高强度结构钢，其具有高强度、高韧性良好的焊接性和一定的耐蚀性。 34. 白口铸铁硬度高、耐磨性好，而且韧性优良，因此适合直接制造承受冲击载荷的齿轮。（ ） 【答案】错误 【解析】白口铸铁虽然硬度高、耐磨性好，但内部渗碳体较多，脆性大、韧性差，不适合直接制造承受较大冲击载荷的齿轮。 35. 可锻铸铁具有较好的韧性和一定的塑性，常用于制造管接头、支架等形状复杂的小型零件。（ ） 【答案】正确 【解析】可锻铸铁经过热处理后，韧性和塑性得到改善，适合制造形状复杂、尺寸较小并承受一定冲击或振动的零件。 36. 由于灰铸铁中的石墨呈片状，容易形成应力集中，所以灰铸铁不宜用于制造承受较大拉伸和冲击载荷的零件。（ ） 【答案】正确 【解析】灰铸铁中的片状石墨会削弱金属基体并造成应力集中，使其抗拉强度和抗冲击性能较低，因此不适合制造承受较大拉伸或冲击载荷的零件。 37. 下表为常用碳素结构钢的牌号与特点，其中等级一列A、B级钢为普通质量非合金钢，C、D级钢为优质非合金钢（ ） 【答案】正确 【解析】碳素结构钢的牌号由代表屈服点的汉语拼音首位字母、屈服点数值、质量等级符号(A、B、C、D)、脱氧方法符号四个部分按顺序组成，等级中A、B级钢为普通质量非合金钢，C、D级钢为优质非合金钢。 38. 球墨铸铁的综合性能优于所有钢材，因此任何承受高强度载荷的零件都可以用球墨铸铁替代钢材。（ ） 【答案】错误 【解析】球墨铸铁具有较好的强度和韧性，但其性能和适用范围仍受牌号、结构及工作条件限制，不能据此替代所有钢材，材料选择必须结合载荷、冲击和可靠性要求。 39. 灰铸铁具有良好的减振性，常用于制造机床床身等承受冲击较小的基础件。（ ） 【答案】正确 【解析】灰铸铁中的片状石墨能够吸收和衰减振动，因此适合制造机床床身、底座等基础件。但其抗拉强度和塑性较低，不宜用于承受较大冲击载荷的零件。 40. 球墨铸铁的强度和韧性通常高于灰铸铁，可用于制造汽车曲轴等承受较大交变载荷的零件。（ ） 【答案】正确 【解析】球墨铸铁中的石墨呈球状，能够减小对基体的割裂作用，因此其强度、塑性和韧性 generally 高于灰铸铁，适合制造曲轴、齿轮和连杆等承受交变载荷的零件。 四、简答题（本大题共4小题，每题5分，共20分） 41. 铸铁有哪些主要类型？它们在性能上有何区别？并简要说明各自的典型应用。 【答案】铸铁的主要类型包括灰铸铁、球墨铸铁、可锻铸铁和白口铸铁。灰铸铁具有良好的铸造性、减震性和切削加工性，但强度和韧性较低，常用于制造承受压力但不要求很高韧性的零件，如机床床身、箱体等；球墨铸铁通过球化处理使石墨呈球状，从而提高了铸铁的力学性能和工艺性能，接近钢的强度，可用于制造受力复杂且要求一定韧性的零件，如汽车底盘件、管道等；可锻铸铁具有较高的强度和韧性，可以通过热处理进一步改善性能，用于制造形状复杂、受力较大的零件，如管接头、低压阀门等；白口铸铁由于碳以渗碳体形式存在，硬而脆，难以加工，故在工业上应用很少，主要用于生产可锻铸铁的中间产品。 【解析】铸铁通常按石墨形态及碳的存在形式分为灰铸铁、球墨铸铁、可锻铸铁和白口铸铁。灰铸铁中的石墨呈片状，具有良好的铸造性能、减震性能和切削加工性能，但抗拉强度、塑性和韧性较低，适用于机床床身、箱体、发动机缸体等承受压力或要求减震的零件。球墨铸铁中的石墨呈球状，应力集中作用小，因而强度、塑性和韧性较灰铸铁明显提高，综合力学性能接近钢，适用于汽车底盘件、曲轴、管道和阀门等受力较复杂的零件。可锻铸铁由白口铸铁经石墨化退火制得，具有较高的强度、塑性和韧性，适用于管接头、低压阀门及形状复杂、受力较大的零件。白口铸铁中的碳主要以渗碳体形式存在，硬度高、耐磨性好，但脆性大、难以切削加工，直接应用较少，常作为生产可锻铸铁的原料，也可用于耐磨零件。 42. 说明下列零件通常选用的材料，并简述该材料的特点。 【答案】图中所示零件均通常采用碳素结构钢。 碳素结构钢冶炼容易，价格低，冷成形性和焊接性好，而且力学性能也能满足一般工程结构及普通机械零件的要求，通常热轧成各种型材，应用广泛。其中Q235A~D的强度稍高，可用于制造螺栓、螺母等连接零件；Q275A~D的强度较高，可用于制造杆、销、轮等受力中等的机械零件。 43. 简述灰铸铁在机械设备中的主要应用及其适用原因。 【答案】（1）灰铸铁常用于制造机床床身、底座、箱体和导轨等结构件。 （2）其铸造性能好，便于制造形状复杂、尺寸较大的零件。 （3）片状石墨具有良好的减振和储油作用，适合承受压力、摩擦和振动较小的工作场合。 （4）灰铸铁抗拉强度和韧性较低，不宜用于承受较大冲击和拉伸载荷的零件。 【解析】本题考查灰铸铁的性能与应用之间的对应关系。作答应同时说明典型零件、铸造性能、减振耐磨特点以及承载条件，体现材料性能决定使用范围的基本原则。 44. 比较灰铸铁和球墨铸铁的性能特点及典型应用。 【答案】（1）灰铸铁中的石墨呈片状，铸造性能和减振性能较好，但抗拉强度、塑性和韧性较低。 （2）灰铸铁常用于制造机床床身、底座和箱体等承受压力及振动较小的零件。 （3）球墨铸铁中的石墨呈球状，强度、塑性和韧性较高，综合力学性能较好。 （4）球墨铸铁常用于制造曲轴、齿轮、连杆和压力管道等承受较大载荷或冲击的零件。 【解析】比较两种铸铁时，应从石墨形态、力学性能和典型用途三个方面展开。灰铸铁突出减振和铸造性能，球墨铸铁突出强度与韧性，不能仅依据硬度或铸造性单一指标选择材料。 五、综合应用题（本大题共1小题，每题10分，共10分） 45. 某机床制造企业拟采用铸铁制造一台机床床身。床身主体可近似为长方体，长度为1.20 m、宽度为0.60 m、平均厚度为0.15 m。考虑内部加强筋和加工余量，铸件体积按主体体积的1.08倍计算；铸铁密度取7.2×103 kg/。 （1）计算床身主体体积、铸件体积及铸件质量。 （2）在灰铸铁和球墨铸铁中选择一种作为该床身的主要材料，并说明选择理由。 （3）若该机床工作时振动较明显，说明所选材料在使用中应注意的主要问题。 【答案】（1）床身主体体积为：等于1.20×0.60×0.15，结果为0.108 。 铸件体积为：等于0.108×1.08，结果为0.11664 。 铸件质量为：m等于7.2×103×0.11664，结果为839.81 kg，约为840 kg。 （2）选择灰铸铁。灰铸铁铸造性能好，适合制造大型复杂床身，并且减振性能较好，有利于提高机床加工稳定性。 （3）应避免床身承受过大的冲击载荷和拉伸载荷，并在结构设计和安装时保证支承均匀，防止局部应力集中导致裂纹。 【解析】（1）先按长方体体积公式计算主体体积，再乘以体积修正系数得到铸件体积，最后利用质量等于密度乘以体积计算铸件质量。 （2）机床床身主要要求铸造性能好、减振性能优良和尺寸稳定，灰铸铁比球墨铸铁更符合这一使用特点。 （3）灰铸铁抗拉强度和韧性较低，振动工况下还应控制冲击载荷、改善支承条件并避免应力集中。 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 $