常用材料：重要用途轴一般用中碳钢或中碳合金钢锻制；高速大功率内燃机曲轴用合金调质钢锻制；中、小型内燃机曲轴用球墨铸铁或45刚。
机床主轴选材及工艺路线：材料40Cr或45；工艺路线为：下料→锻造→正火→粗切削加工→调质→半精加工（花键除外）→局部淬火、回火（锥孔及外锥体）→粗磨（外圆、外锥体、锥空）→铣花键→花键高频淬火、回火→精磨削
球墨铸铁曲轴工艺路线：铸造→高温正火→高温回火→机械加工→轴颈表面淬火、自热回火→磨削
4、常用毛坯加工方法的特点及应用 1）毛坯的种类：
机械零件常用毛坯种类有铸件、锻件、焊接件、冲压件和型材等。
2）常用毛坯加工方法的特点及应用：常用毛坯加工方法有铸造、锻压、冲压、焊接、型材等。 3）毛坯选择的原则：
在满足使用性能要求的前提下，尽量降低生产成本和提高生产效率。 4）典型机械零件毛坯的选择：
轴杆类零件：承受弯矩、传递扭矩、要求具有高的力学性能的轴杆类零件，多采用锻件；结构复杂、受力不大的凸轮轴、曲轴等，可采用球墨铸铁铸造；承受弯矩和传递扭矩很小、力学性能要求不高的轴杆类零件，多采用型材；某些情况可采用铸-焊、锻-焊结合方式制造。
盘套类零件：重要用途的齿轮，选用锻件；直径较大、形状复杂的齿轮，可用碳钢或球墨铸铁铸造；低速轻载、不受冲击的齿轮，可用灰铸铁铸造。
机架、箱体类零件：箱体类零件大多选用铸铁铸造；承载较大的箱体可用铸钢；要求重量轻、散热好的箱体，可采用铝合金铸造；单件小批生产时，可采用钢材焊接而成。
三、本章重点 1、典型零件选材。
2、常用毛坯加工方法的特点及应用。 3、典型零件毛坯的选择。 四、习题 一、填空题
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1、零件失效的主要形式有（ ）失效，（ ）失效，（ ）失效，（ ）失效四种类型。
2、机械零件常用毛坯种类有（ ）、（ ）、（ ）、（ ）、（ ）。 二、判断题
1、齿轮类零件、轴类零件最好用锻钢制作。（ ）
2、箱体类零件单件小批生产时，可采用钢材焊接而成。（ ） 三、选择题
1、选择下列零件材料：箱盖（ ），齿轮轴（ ），螺栓（ ）。 A 45 B Q235 C HT200
2、选择下列零件毛坯类型：箱体（ ），受冲击齿轮（ ），垫圈（ ）。A 铸件 B 锻件 C 冲压件 四、简答题
1、简述汽车齿轮的选材与工艺路线。 2、简述C616机床主轴的选材与工艺路线。
习 题 答 案
第1部分
一、填空题
1、使用 工艺
2、铸造 锻造 焊接 切削加工 热处理 3、σs HRA σb δ 二、判断题
1、 ⅹ 2、ⅹ √
三、选择题 1、C 2、B 四、名词解释
强度——金属材料在载荷作用下抵抗塑性变形或断裂的能力。
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硬度——材料表面局部体积内抵抗另一物体压入时变形的能力。 塑性——金属材料在载荷作用下产生塑性变形而不断裂的能力。 冲击韧性——金属材料抵抗冲击载荷作用而不破坏的能力。 疲劳强度——材料经无数次交变载荷作用而不发生断裂的最大应力。 五、简答题
1、为什么疲劳断裂对机械零件危害最大？如何提高零件的疲劳强度？
答：在交变载荷作用下，零件所受应力远低于屈服点，但在长期使用中往往会突然发生断裂，对零件造成最大危害。金属产生疲劳和材料内部缺陷、表面质量、残余应力及能引起应力集中的因素有关。为了提高零件的疲劳强度，应改善结构设计，避免应力集中；提高工艺水平，减少内部缺陷；降低表面粗糙度和强化表面，提高表面质量。
第2部分
一、填空题
1、原子是否有序排列
2、体心立方 面心立方 密排六方 3、点缺陷 线缺陷 面缺陷 4、愈高 愈好 二、判断题
1、 ⅹ 2、√ 3、ⅹ
三、选择题 1、A 2、B 四、名词解释
晶体——固态下原子在物质内部作有规则的排列的结构。
晶体缺陷——在金属晶体中，由于其他因素影响使原子排列在局部受到破坏的形态。 结晶——物质由液态转变为固态的过程是原子有序排列的凝固过程。 合金——一种金属元素与其他金属元素或非金属元素，经熔炼、烧结或其他方法结
合成具有金属特性的物质。
固溶体——合金由液态结晶成固态时，一组元溶解在另一组元中，形成一种保持占
主要地位元素的晶格类型的物质。
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金属间化合物——合金组元间发生相互作用而形成具有金属特性，晶格类型完全不
同于任一组元的物质。
五、简答题
1、实际金属中存在的晶体缺陷对金属的力学性能有何影响？
答：实际金属中存在的晶体缺陷中的点缺陷使晶格发生畸变，使金属内产生内应力，晶体性能发生变化，强度、硬度增加；线缺陷表现为位错密度增加，使强度得到提高；面缺陷指晶界和亚晶界原子无规则排列，能量较高，常温下有较高的强度和硬度。
2、为什么希望得到细小晶粒组织？如何细化晶粒？
答：金属结晶后晶粒大小对金属的力学性能有重大影响，一般来说细晶粒金属具有较高的强度和韧性，所以希望得到细小晶粒。凡能促进形核率，抑制长大速率，均能细化晶粒。常用以下方法：增大过冷度；变质处理；都能增加形核率。此外，震动、搅拌等使枝晶破碎，也可增加形核数量，达到细化晶粒。
第3部分
一、填空题
1、F A Fe3C P 2、工业纯铁 钢 白口铸铁
3、含碳0.0218%～0.77% 含碳0.77% 含碳0.77%～2.11% 二、判断题
1、 ⅹ 2、√ 3、√
三、选择题
1、A 2、B 3、A 四、名词解释
同素异构转变—— 金属在固态下晶格类型随温度或压力变化的特性。 铁素体——碳溶于α-Fe中所形成的间隙固溶体。 奥氏体——碳溶于γ- Fe中所形成的间隙固溶体。 渗碳体——铁和碳组成的具有复杂斜方晶格结构的间隙化合物。 五、简答题
1、简述含碳量对钢的组织和力学性能影响。
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答：随着钢中含碳量的增加，铁素体不断减少，渗碳体不断增加，由于形成条件不同，渗碳体形态和分布有所变化。由于铁素体不断减少，渗碳体不断增加，钢的硬度、强度增加，而塑性和韧性下降。但当含碳量大于0.9%以后，强度开始明显下降。
第4部分
一、填空题
1、退火 正火 淬火 回火 2、加热 保温 冷却
3、单液 双液 马氏体分级 贝氏体等温 4、低温 中温 高温 5、感应加热 火焰加热 二、判断题
1、 ⅹ 2、ⅹ 3、√ 4、√ 5、√
三、选择题
1、A 2、B 3、A B C 4、A 5、A B C 6、C 四、名词解释
热处理——将钢在固态下进行加热、保温和冷却，以改变其内部组织，从而获得所
需要性能的一种工艺方法。
淬硬性——钢在理想条件下淬火硬化所能达到的最高硬度。 淬透性——在规定条件下，决定钢材淬硬深度和硬度分布的特性。 化学热处理——是将工件至于一定温度的活性介质中，将一种或几种元素渗入它的
表层，与改变其表层化学成分、组织、性能的热处理工艺。
五、简答题
1、退火的目的是什么？
答：细化组织，降低硬度，提高塑性，消除偏析，消除残余应力，组织均匀化。 2、工件淬火后为什么要及时回火？
答：工件淬火后通常获得马氏体组织，这种组织不稳定，存在很大内应力，会引起工件发生变形甚至开裂，通过回火可以消除应力，稳定尺寸，获得需要的性能。所以，淬火后必须及时回火。
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