内蒙古（对口招生）装备制造类 《机械基础》项目十一任务二 45分钟专题训练卷

内蒙古（对口招生）装备制造类《机械基础》45分钟专题训练卷专辑，共241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装备制造类理论知识，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装备制造类高考的学生。 与本专辑配套的还有内蒙古对口招生考试《机械制图》《机械加工技术》《电工电子技术与技能》《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）装备制造类 《机械基础》 项目十一：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. 在机械制造中，以下哪种材料最适合用于制作模具？（ ） A. 灰铸铁 B. 高碳钢 C. 不锈钢 D. 球墨铸铁 2. 下列哪种铸铁常用于制造机床床身（ ） A. 可锻铸铁 B. 球墨铸铁 C. 灰铸铁 D. 蠕墨铸铁 3. 下列有关金属材料的表述错误的是（ ） A. 图（a）所示为不锈钢餐具，其采用镍铬不锈钢制造，是应用最广泛的不锈钢 B. 图（b）所示为发动机箱体，通常采用蠕墨铸铁制造，它的力学性能与球墨铸铁接近，强度、塑性和韧性优于灰铸铁 C. 图（c）所示为电动机转子，通常采用黄铜制造，具有较好的塑性和较高的强度，适于冷、热变形加工 D. 图（d）所示为硬质合金铣刀，粗加工灰铸铁、可锻铸铁和有色金属时，宜采用牌号为YG8N的硬质合金 4. 若要制造一个对硬度要求较高、耐磨性能良好，同时需要一定的切削加工性能以便后续加工成型的小型工具，比较合适的钢材是（ ） A. 30 B. T10 C. 40Cr D. 60Si2Mn 5. 某机械零件要求材料具有较高的强度和韧性，一般应选用______来制造。（ ） A. 低碳钢 B. 中碳钢 C. 高碳钢 D. 以上都可以 6. 下列关于金属材料的说法，错误的是（ ） A. 钨钽钴类硬质合金是在YT类硬质合金的基础上添加碳化钽（或碳化铌），提高了高温硬度与强度、抗热冲击性和耐磨性，其牌号用“YA”表示 B. ZG200-400表示屈服点不低于200 MPa，抗拉强度不低于400 MPa的铸钢，具有良好的韧性和塑性，但强度和硬度较低，用于制造机座、电气吸盘、联轴器等零件 C. T8A表示平均含碳量为0.8%，质量等级为A级的碳素工具钢 D. 拉伸试验是试件在承受轴向拉伸载荷下测定力学性能的试验方法，利用拉伸试验得到的数据可以确定材料的屈服强度、抗拉强度和断后伸长率、断面收缩率 7. 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 8. T12A表示的是（ ） A. 合金工具钢 B. 合金结构钢 C. 碳素结构钢 D. 碳素工具钢 9. 08F牌号中，08F表示其平均含碳量为（ ） A. 0.08% B. 0.8% C. 1.8% D. 8% 10. 下图所示的冲孔模具常采用______制造（ ） A. T11A B. Q235 C. 45 D. HT250 11. 制造内燃机气缸套时，要求材料具有较好的耐磨性和耐热性，通常选用的材料是（ ）。 A. 普通灰铸铁 B. 可锻铸铁 C. 合金铸铁 D. 球墨铸铁 12. 下列用于制造弹簧的优质碳素结构钢为（ ） A. Q195 B. 08F C. 35 D. 65 13. 碳素钢中含碳量为0.2%时，这种钢是（ ） A. 低碳钢 B. 中碳钢 C. 高碳钢 D. 碳素工具钢 14. 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. 风机叶轮选用蠕墨铸铁 RuT260制造，具有较高的强度、较好的塑性、韧性 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 15. 球磨机衬板长期受到矿石的冲击和磨损，为提高其使用寿命，宜选用的材料是（ ）。 A. 普通灰铸铁 B. 可锻铸铁 C. 耐磨合金铸铁 D. 球墨铸铁 16. 在机床制造中，最适合用来制造床身的铸铁材料是（ ） A. 灰铸铁，具有良好的减振性 B. 白口铸铁，具有较高的脆性 C. 球墨铸铁，具有较高的韧性 D. 可锻铸铁，适用于薄壁小件 17. 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。 18. 某机床工作时振动较明显，为提高床身的减振能力，优先选用的材料是（ ） A. 灰铸铁，利用片状石墨减弱振动 B. 球墨铸铁，利用球状石墨传递振动 C. 白口铸铁，利用渗碳体吸收振动 D. 铸钢材料，利用高强度消除振动 19. 下列铸铁零件中，最适合采用球墨铸铁制造的是（ ） A. 承受交变载荷的发动机曲轴 B. 要求耐磨的铸铁冷轧辊 C. 结构简单的机床导轨 D. 尺寸较小的管路连接件 20. 要求零件表面具有较高耐磨性且不承受较大冲击载荷时，较适合选用的铸铁是（ ） A. 白口铸铁，硬度高且耐磨性好 B. 灰铸铁，塑性高且抗冲击性好 C. 球墨铸铁，韧性高且耐冲击性好 D. 可锻铸铁，延展性好且易于变形 二、填空题（本大题共10小题，每题2分，共20分） 21. 灰铸铁因具有良好的______和______，常用于制造机床床身、底座等基础零件。 22. 球墨铸铁可用于制造发动机______和大型机械的______等承受较大载荷的零件。 23. 可锻铸铁适合制造形状较复杂且要求一定______的管件和______零件。 24. 铸铁的主要缺点是______较差，因此一般不宜用普通铸铁制造承受______载荷的重要零件。 25. 灰铸铁中的石墨呈______状，因而具有较好的______性能和切削加工性能。 26. 球墨铸铁中的石墨呈______状，适合制造承受较大______的曲轴和齿轮等零件。 27. 灰铸铁常用于制造机床床身和箱体等零件，主要利用其良好的______性和______性。 28. 制造普通机床床身时，通常选用______铸铁；制造承受较大冲击和交变载荷的曲轴时，可选用______铸铁。 29. 球墨铸铁中的石墨呈球状，因而其力学性能优于灰铸铁，常用于制造汽车的______和______等重要零件。 30. 需要兼顾铸造性能和一定塑、韧性的管路接头，通常选用______铸铁；要求零件具有较高耐磨性的缸套，通常选用______铸铁。 三、判断题（本大题共10小题，每题1分，共10分） 31. 机床床身通常采用灰铸铁制造，是因为灰铸铁具有良好的铸造性和减振性。（ ） 32. 球墨铸铁强度和韧性较高，因此所有承受冲击载荷的轴类零件都应优先采用球墨铸铁制造。（ ） 33. 在下图所示的应用场景中，常采用合金结构钢（ ） 34. 可锻铸铁具有较好的塑性和韧性，常用于制造管路接头、支架和小型机械零件。（ ） 35. 灰铸铁中的片状石墨会削弱基体的连续性，因此灰铸铁不适合制造承受较大冲击和交变载荷的曲轴。（ ） 36. 合金铸铁可通过加入适当合金元素提高耐磨性、耐热性或耐蚀性，常用于制造特定工况下的缸套和耐热零件。（ ） 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. 灰铸铁虽然具有良好的铸造性和减振性，但塑性和韧性较差，因而主要用于制造机床床身、底座等受冲击较小的零件。（ ） 39. HT250灰铸铁具有良好的铸造性能和减振性能，常用于制造机床床身等承受冲击较小的基础件。（ ） 40. 球墨铸铁中的球状石墨能够减小对基体的割裂作用，因此球墨铸铁可用于制造曲轴、齿轮等承受较大载荷的零件。（ ） 四、简答题（本大题共4小题，每题5分，共20分） 41. 结合机床床身的工作特点，简述灰铸铁适合制造机床床身的主要原因，并说明其使用上的主要限制。 42. 说明下列零件通常选用的材料，并简述该材料的特点。 43. 比较灰铸铁、球墨铸铁、可锻铸铁和白口铸铁的石墨形态、主要性能及典型应用。 44. 某水泵泵体需要一次铸造成形，工作中主要承受内压力，外部还存在一定振动，但没有强烈冲击。说明选用灰铸铁制造泵体的合理性，并列出使用时应注意的两项限制。 五、综合应用题（本大题共1小题，每题10分，共10分） 45. 某机床齿轮箱箱体拟采用HT250灰铸铁整体铸造。为便于估算，箱体外形按长400 mm、宽300 mm、高220 mm的实心长方体计算，箱壁平均厚度为12 mm，内腔按长376 mm、宽276 mm、高196 mm的长方体计算。取灰铸铁密度为7.2 kg/dm3。该箱体工作时主要承受齿轮啮合产生的振动和压缩载荷，不承受明显冲击载荷。 （1）计算箱体铸件的近似体积和质量，结果分别保留两位小数。 （2）结合工况，判断选用HT250灰铸铁是否合理，并说明理由。 （3）若设备改造后箱体可能承受较大冲击载荷，提出一种材料或结构改进方案，并说明其依据。 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）装备制造类《机械基础》45分钟专题训练卷专辑，共241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装备制造类理论知识，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装备制造类高考的学生。 与本专辑配套的还有内蒙古对口招生考试《机械制图》《机械加工技术》《电工电子技术与技能》《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）装备制造类 《机械基础》 项目十一：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. 在机械制造中，以下哪种材料最适合用于制作模具？（ ） A. 灰铸铁 B. 高碳钢 C. 不锈钢 D. 球墨铸铁 【答案】B：高碳钢 【解析】高碳钢具有较高的硬度、强度和耐磨性，经过适当热处理后能够满足模具对硬度、强度和耐磨性的要求，因此在所给选项中最适合用于制作模具，选B。 2. 下列哪种铸铁常用于制造机床床身（ ） A. 可锻铸铁 B. 球墨铸铁 C. 灰铸铁 D. 蠕墨铸铁 【答案】C 【解析】灰铸铁具有良好的铸造性、减振性和切削加工性，成本较低，适合制造机床床身，因此选C。 3. 下列有关金属材料的表述错误的是（ ） A. 图（a）所示为不锈钢餐具，其采用镍铬不锈钢制造，是应用最广泛的不锈钢 B. 图（b）所示为发动机箱体，通常采用蠕墨铸铁制造，它的力学性能与球墨铸铁接近，强度、塑性和韧性优于灰铸铁 C. 图（c）所示为电动机转子，通常采用黄铜制造，具有较好的塑性和较高的强度，适于冷、热变形加工 D. 图（d）所示为硬质合金铣刀，粗加工灰铸铁、可锻铸铁和有色金属时，宜采用牌号为YG8N的硬质合金 【答案】C 【解析】电动机转子通常采用以下材料制造： 纯铜：具有良好的导电性和导热性，适用于需要高效传导电流的场合。 铝合金：具有较低的密度和良好的机械性能，是电动机转子的常用材料。 硅钢片：用于制造电动机的铁芯部分，因为具有良好的磁性能和较低的磁损耗。 4. 若要制造一个对硬度要求较高、耐磨性能良好，同时需要一定的切削加工性能以便后续加工成型的小型工具，比较合适的钢材是（ ） A. 30 B. T10 C. 40Cr D. 60Si2Mn 【答案】B 【解析】30 钢含碳量适中，硬度和耐磨性不足。40Cr 是合金结构钢，多用于需要综合力学性能及承受一定载荷的结构件。60Si2Mn 常用于制造弹簧等弹性元件。T10 是碳素工具钢，满足硬度高、耐磨且有一定切削加工性的要求，所以选 B。 5. 某机械零件要求材料具有较高的强度和韧性，一般应选用______来制造。（ ） A. 低碳钢 B. 中碳钢 C. 高碳钢 D. 以上都可以 【答案】B 【解析】‌某机械零件要求材料具有较高的强度和韧性，一般应选用中碳钢来制造‌。中碳钢的碳含量在0.25%到0.60%之间，具有较高的强度和韧性，适合用于制造各种机械零件‌。 6. 下列关于金属材料的说法，错误的是（ ） A. 钨钽钴类硬质合金是在YT类硬质合金的基础上添加碳化钽（或碳化铌），提高了高温硬度与强度、抗热冲击性和耐磨性，其牌号用“YA”表示 B. ZG200-400表示屈服点不低于200 MPa，抗拉强度不低于400 MPa的铸钢，具有良好的韧性和塑性，但强度和硬度较低，用于制造机座、电气吸盘、联轴器等零件 C. T8A表示平均含碳量为0.8%，质量等级为A级的碳素工具钢 D. 拉伸试验是试件在承受轴向拉伸载荷下测定力学性能的试验方法，利用拉伸试验得到的数据可以确定材料的屈服强度、抗拉强度和断后伸长率、断面收缩率 【答案】A 【解析】A项错误。钨钛钽（铌）钴类硬质合金是在YT类硬质合金的基础上添加碳化钽或碳化铌，提高了高温硬度与强度、抗热冲击性和耐磨性，其牌号用“YW”表示，而不是“YA”。B项正确。ZG200-400中，“ZG”表示铸钢，“200”表示屈服强度不低于200 MPa，“400”表示抗拉强度不低于400 MPa，该铸钢具有良好的韧性和塑性，但强度和硬度较低，用于制造机座、电气吸盘、联轴器等零件。C项正确。T8A表示平均含碳量约为0.8%的高级优质碳素工具钢，“A”表示高级优质。D项正确。拉伸试验是在试件承受轴向拉伸载荷的条件下测定材料力学性能的试验方法，利用试验数据可以确定屈服强度、抗拉强度、断后伸长率和断面收缩率。综上，错误的是A，选A。 7. 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。 8. T12A表示的是（ ） A. 合金工具钢 B. 合金结构钢 C. 碳素结构钢 D. 碳素工具钢 【答案】D 【解析】T表示碳素工具钢，A表示高级优质。T12A含碳量高，硬度高，耐磨性好，用于制造量具、刀具等。 9. 08F牌号中，08F表示其平均含碳量为（ ） A. 0.08% B. 0.8% C. 1.8% D. 8% 【答案】A 【解析】08F牌号中，08F表示其平均含碳量为0.08%。08F是冲压用钢板中沸腾钢的一种牌号，主要用于深冲压和深拉延的容器，如搪瓷制品、仪表板、汽车驾驶室盖板等。08F中的“F”表示沸腾钢，而“08”表示含碳量为万分之八，即0.08%‌。 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. 制造内燃机气缸套时，要求材料具有较好的耐磨性和耐热性，通常选用的材料是（ ）。 A. 普通灰铸铁 B. 可锻铸铁 C. 合金铸铁 D. 球墨铸铁 【答案】C 【解析】合金铸铁通过加入合金元素可提高耐磨性、耐热性和耐蚀性，常用于制造内燃机气缸套等在摩擦和高温条件下工作的零件。 12. 下列用于制造弹簧的优质碳素结构钢为（ ） A. Q195 B. 08F C. 35 D. 65 【答案】D 【解析】65钢含碳量较高，强度、硬度和弹性较高，适合制造弹簧。其他钢种含碳量或性能不适合。 13. 碳素钢中含碳量为0.2%时，这种钢是（ ） A. 低碳钢 B. 中碳钢 C. 高碳钢 D. 碳素工具钢 【答案】A 【解析】低碳钢含碳量小于0.25%，中碳钢含碳量0.25%-0.6%，高碳钢含碳量大于0.6%。 14. 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. 风机叶轮选用蠕墨铸铁 RuT260制造，具有较高的强度、较好的塑性、韧性 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 15. 球磨机衬板长期受到矿石的冲击和磨损，为提高其使用寿命，宜选用的材料是（ ）。 A. 普通灰铸铁 B. 可锻铸铁 C. 耐磨合金铸铁 D. 球墨铸铁 【答案】C 【解析】耐磨合金铸铁具有较高的硬度和耐磨性，可在磨粒磨损条件下保持较长使用寿命，常用于制造球磨机衬板等耐磨件。 16. 在机床制造中，最适合用来制造床身的铸铁材料是（ ） A. 灰铸铁，具有良好的减振性 B. 白口铸铁，具有较高的脆性 C. 球墨铸铁，具有较高的韧性 D. 可锻铸铁，适用于薄壁小件 【答案】A 【解析】灰铸铁中的片状石墨有利于吸收振动，且铸造性能和切削加工性能较好，适合制造机床床身。白口铸铁过硬且脆，球墨铸铁和可锻铸铁通常用于其他受力零件。 17. 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。 18. 某机床工作时振动较明显，为提高床身的减振能力，优先选用的材料是（ ） A. 灰铸铁，利用片状石墨减弱振动 B. 球墨铸铁，利用球状石墨传递振动 C. 白口铸铁，利用渗碳体吸收振动 D. 铸钢材料，利用高强度消除振动 【答案】A 【解析】灰铸铁中的片状石墨能够切断基体连续性并消耗振动能量，具有良好的减振性能，因此常用于机床床身。球状石墨、渗碳体和高强度本身不能直接起到同样的减振作用。 19. 下列铸铁零件中，最适合采用球墨铸铁制造的是（ ） A. 承受交变载荷的发动机曲轴 B. 要求耐磨的铸铁冷轧辊 C. 结构简单的机床导轨 D. 尺寸较小的管路连接件 【答案】A 【解析】球墨铸铁的石墨呈球状，基体连续性受到的削弱较小，具有较高的强度、塑性和韧性，适合制造承受交变载荷的发动机曲轴。冷轧辊更强调耐磨性，机床导轨通常优先考虑灰铸铁的减振和耐磨性能。 20. 要求零件表面具有较高耐磨性且不承受较大冲击载荷时，较适合选用的铸铁是（ ） A. 白口铸铁，硬度高且耐磨性好 B. 灰铸铁，塑性高且抗冲击性好 C. 球墨铸铁，韧性高且耐冲击性好 D. 可锻铸铁，延展性好且易于变形 【答案】A 【解析】白口铸铁中渗碳体含量较多，硬度高、耐磨性好，但脆性较大，不适合承受较大冲击载荷。其他选项所述材料性能重点分别是减振、韧性或塑性，与题设的主要要求不完全匹配。 二、填空题（本大题共10小题，每题2分，共20分） 21. 灰铸铁因具有良好的______和______，常用于制造机床床身、底座等基础零件。 【答案】减振性；铸造性能 【解析】灰铸铁中的片状石墨有助于吸收振动，同时熔融状态流动性较好、铸造性能优良，因此适合制造形状复杂且要求减振的机床基础零件。 22. 球墨铸铁可用于制造发动机______和大型机械的______等承受较大载荷的零件。 【答案】曲轴；齿轮 【解析】球墨铸铁具有较高的强度、塑性和韧性，能够承受较大的静载荷和交变载荷，常用于制造发动机曲轴、齿轮等重要受力零件。 23. 可锻铸铁适合制造形状较复杂且要求一定______的管件和______零件。 【答案】韧性；支架 【解析】可锻铸铁经过石墨化退火处理后，韧性和塑性得到改善，适合制造形状复杂并承受一定冲击的管件、支架等中小型零件。 24. 铸铁的主要缺点是______较差，因此一般不宜用普通铸铁制造承受______载荷的重要零件。 【答案】焊接性能；较大冲击 【解析】铸铁含碳量较高，焊接时容易产生裂纹，焊接性能较差；同时多数铸铁塑性和韧性不足，普通铸铁不宜用于承受较大冲击载荷的重要零件。 25. 灰铸铁中的石墨呈______状，因而具有较好的______性能和切削加工性能。 【答案】片；减振 【解析】灰铸铁中的石墨以片状存在，能够吸收和衰减振动，并且石墨具有润滑作用，因此灰铸铁通常具有较好的减振性能和切削加工性能。 26. 球墨铸铁中的石墨呈______状，适合制造承受较大______的曲轴和齿轮等零件。 【答案】球；交变载荷 【解析】球墨铸铁中的石墨呈球状，对金属基体连续性的削弱较小，因此强度、塑性和韧性较高，适合制造承受较大交变载荷的曲轴和齿轮等零件。 27. 灰铸铁常用于制造机床床身和箱体等零件，主要利用其良好的______性和______性。 【答案】铸造；减振 【解析】灰铸铁流动性好、铸造性能优良，且片状石墨具有良好的减振作用，因此适合制造机床床身、底座和箱体等零件。 28. 制造普通机床床身时，通常选用______铸铁；制造承受较大冲击和交变载荷的曲轴时，可选用______铸铁。 【答案】灰；球墨 【解析】灰铸铁具有良好的铸造性和减振性，适合制造机床床身；球墨铸铁具有较高的强度、塑性和韧性，可用于制造曲轴等承受较大载荷的零件。 29. 球墨铸铁中的石墨呈球状，因而其力学性能优于灰铸铁，常用于制造汽车的______和______等重要零件。 【答案】曲轴；凸轮轴 【解析】球状石墨对基体的割裂作用较小，使球墨铸铁具有较高的强度和韧性，常用于制造曲轴、凸轮轴和齿轮等承受较大载荷的零件。 30. 需要兼顾铸造性能和一定塑、韧性的管路接头，通常选用______铸铁；要求零件具有较高耐磨性的缸套，通常选用______铸铁。 【答案】可锻；合金 【解析】可锻铸铁具有较好的塑性和韧性，常用于制造管路接头、支架等零件；合金铸铁通过加入合金元素提高耐磨性，适合制造缸套等耐磨零件。 三、判断题（本大题共10小题，每题1分，共10分） 31. 机床床身通常采用灰铸铁制造，是因为灰铸铁具有良好的铸造性和减振性。（ ） 【答案】正确 【解析】灰铸铁熔液流动性较好，易于铸造成形，同时片状石墨能够吸收振动，因此适合制造机床床身、底座等结构件。 32. 球墨铸铁强度和韧性较高，因此所有承受冲击载荷的轴类零件都应优先采用球墨铸铁制造。（ ） 【答案】错误 【解析】球墨铸铁适合制造部分承受较大载荷和冲击的零件，但材料选择还需结合载荷大小、工作环境、制造工艺和成本等条件，不能认为所有此类零件都必须采用球墨铸铁。 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. 可锻铸铁具有较好的塑性和韧性，常用于制造管路接头、支架和小型机械零件。（ ） 【答案】正确 【解析】可锻铸铁中的团絮状石墨对基体的割裂作用较小，因而比灰铸铁具有更好的塑性和韧性，适合制造形状复杂且承受一定冲击的小型零件。 35. 灰铸铁中的片状石墨会削弱基体的连续性，因此灰铸铁不适合制造承受较大冲击和交变载荷的曲轴。（ ） 【答案】正确 【解析】片状石墨容易在受力时形成应力集中，使灰铸铁的抗拉强度、塑性和韧性较低，因此通常不用于制造承受较大冲击和交变载荷的曲轴。 36. 合金铸铁可通过加入适当合金元素提高耐磨性、耐热性或耐蚀性，常用于制造特定工况下的缸套和耐热零件。（ ） 【答案】正确 【解析】合金元素能够改善铸铁的组织和性能，使其在耐磨、耐热或耐蚀等方面优于普通铸铁，因此合金铸铁适用于相应特殊工况的零件制造。 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. 灰铸铁虽然具有良好的铸造性和减振性，但塑性和韧性较差，因而主要用于制造机床床身、底座等受冲击较小的零件。（ ） 【答案】正确 【解析】灰铸铁易于铸造成形并具有良好的减振性能，但片状石墨会降低其塑性和韧性，所以适合制造机床床身、底座和箱体等受冲击较小的零件。 39. HT250灰铸铁具有良好的铸造性能和减振性能，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】HT250属于灰铸铁，石墨呈片状，具有良好的流动性、吸振性和切削加工性，适合制造机床床身、底座等基础件。但其抗拉强度和抗冲击能力相对较低，不宜用于承受强烈冲击的零件。 40. 球墨铸铁中的球状石墨能够减小对基体的割裂作用，因此球墨铸铁可用于制造曲轴、齿轮等承受较大载荷的零件。（ ） 【答案】正确 【解析】球墨铸铁中的石墨呈球状，对金属基体的割裂作用较小，因而具有较高的强度、韧性和疲劳性能，常用于制造曲轴、齿轮、连杆等承受较大载荷的零件。 四、简答题（本大题共4小题，每题5分，共20分） 41. 结合机床床身的工作特点，简述灰铸铁适合制造机床床身的主要原因，并说明其使用上的主要限制。 【答案】（1）灰铸铁流动性好、收缩小，便于铸造成形尺寸较大的复杂床身。 （2）片状石墨具有良好的减摩和吸振作用，有利于减小机床工作时的振动。 （3）灰铸铁切削加工性能较好，便于加工导轨面和安装平面。 （4）灰铸铁抗拉强度和抗冲击能力较低，不宜用于承受较大拉伸载荷或强烈冲击的零件。 【解析】机床床身通常尺寸较大、形状复杂，工作时要求材料具有良好的铸造性、吸振性和切削加工性，灰铸铁能够满足这些要求。由于片状石墨会削弱基体连续性，灰铸铁的抗拉和抗冲击性能较低，选用时应避开强冲击和较大拉伸载荷工况。 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. 比较灰铸铁、球墨铸铁、可锻铸铁和白口铸铁的石墨形态、主要性能及典型应用。 【答案】（1）灰铸铁中的石墨呈片状，铸造性能、减振性能和切削加工性能较好，常用于机床床身、底座和箱体等零件。 （2）球墨铸铁中的石墨呈球状，强度、韧性和耐疲劳性能较高，常用于曲轴、齿轮和连杆等承受较大载荷的零件。 （3）可锻铸铁中的石墨呈团絮状，强度和韧性优于灰铸铁，常用于制造形状复杂且承受一定冲击的管件、支架和农机零件。 （4）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，常用于轧辊、破碎机衬板等耐磨件。 【解析】四类铸铁的性能差异主要与碳的存在形式和石墨形态有关。片状石墨使灰铸铁具有良好的吸振性但削弱抗拉性能，球状和团絮状石墨对基体的割裂作用较小，白口铸铁因渗碳体含量高而具有较高硬度和耐磨性，因此应用场合分别侧重于基础件、受力件、复杂小型受力件和耐磨件。 44. 某水泵泵体需要一次铸造成形，工作中主要承受内压力，外部还存在一定振动，但没有强烈冲击。说明选用灰铸铁制造泵体的合理性，并列出使用时应注意的两项限制。 【答案】（1）灰铸铁流动性好，能够较容易地铸造出带有内腔和复杂流道的泵体。 （2）灰铸铁具有良好的减振性和切削加工性，有利于降低泵体振动并加工密封配合面。 （3）泵体不宜承受强烈冲击或较大的拉伸载荷，因为灰铸铁抗拉强度和韧性较低。 （4）应控制铸件缺陷和壁厚突变，避免因缩孔、气孔或应力集中造成泵体渗漏和开裂。 【解析】泵体形状复杂且需要铸造流道，灰铸铁的铸造性能和加工性能较适用，同时其吸振性有利于泵的稳定运行。灰铸铁塑性和韧性较差，使用时必须避免强冲击、较大拉伸载荷以及由铸造缺陷和结构突变引起的应力集中。 五、综合应用题（本大题共1小题，每题10分，共10分） 45. 某机床齿轮箱箱体拟采用HT250灰铸铁整体铸造。为便于估算，箱体外形按长400 mm、宽300 mm、高220 mm的实心长方体计算，箱壁平均厚度为12 mm，内腔按长376 mm、宽276 mm、高196 mm的长方体计算。取灰铸铁密度为7.2 kg/dm3。该箱体工作时主要承受齿轮啮合产生的振动和压缩载荷，不承受明显冲击载荷。 （1）计算箱体铸件的近似体积和质量，结果分别保留两位小数。 （2）结合工况，判断选用HT250灰铸铁是否合理，并说明理由。 （3）若设备改造后箱体可能承受较大冲击载荷，提出一种材料或结构改进方案，并说明其依据。 【答案】（1）箱体外形体积为400×300×220=26400000 mm3=26.40 dm3；内腔体积为376×276×196=20340096 mm3≈20.34 dm3；铸件近似体积为26.40−20.34=6.06 dm3；铸件质量为6.06×7.2≈43.63 kg。 （2）选用HT250合理。HT250灰铸铁铸造性能好，适合制造带有内腔的箱体；片状石墨使其具有较好的吸振性，有利于减小齿轮啮合振动；同时其切削加工性能较好，便于加工轴承座孔和结合面。由于该箱体主要承受压缩载荷和振动，且没有明显冲击，能够发挥灰铸铁的性能优势。 （3）可改用球墨铸铁，或在结构上增加圆角、加强筋并减小壁厚突变。球墨铸铁的石墨呈球状，对基体割裂作用较小，具有更高的强度、韧性和抗冲击能力；增加圆角和加强筋能够降低应力集中并提高箱体刚度。 【解析】（1）先分别计算外形体积和内腔体积，再用外形体积减去内腔体积得到铸件体积，最后依据质量等于密度乘以体积计算质量。体积换算时，1000000 mm3等于1 dm3，因此铸件体积约为6.06 dm3，质量约为43.63 kg。 （2）HT250灰铸铁适用于形状复杂、以承受压缩载荷和吸收振动为主的箱体类零件，题设工况与其性能特点相符。 （3）当冲击载荷增大时，灰铸铁抗拉强度和韧性不足的缺点会更加突出，应通过选用球墨铸铁提高韧性和抗冲击能力，或通过合理结构设计降低应力集中。 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 $