《汽车工程材料》课后习题答案.docx
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课题一：汽车工程材料概述1. 填空题（1） 固体中的结合键有四种： 离子键 、 共价键 、 金属键 和分子键相应地，固体可分为 离子晶体 、 共价晶体 、 金属晶体 和分子晶体2） 工程材料的分类方法有很多，一般依据材料的本性或其结合键的性质进展分类，可分为 金属 材料、 陶瓷 材料、 高分子 材料和复合材料四大类3） 汽车工程材料依据材料的性能使用来分，可分为汽车 构造 材料和汽车功能 材料；依据材料的用途来分，可分为汽车 制造 材料和汽车 运行 材料4） 其中以碳为主要合金元素的钢称为 碳素 钢，其价格低廉，工艺性能好为了提高或改善钢的性能，向钢中参与某些合金元素，就得到 合金 钢，用于制造性能要求更高的重要零件5） 陶瓷材料在汽车上的应用主要包括 构造 陶瓷和 功能 陶瓷6） 汽车高分子材料主要包括 车用橡胶 和 工程塑料 2. 选择题：（1） 熔点和硬度最高，耐磨性最好的材料是〔 A 〕A. 陶瓷材料 B. 金属材料 C.高分子材料 D.玻璃钢（2） 小轿车的轮毂一般由〔 C 〕制作A. 合金钢 B.镁合金 C.铝合金 D.碳纤维增加金属（3） 汽车的〔 A 〕一般由工业铸铁制造而成。
A. 发动机缸体 B.发动机曲轴 C.车门 D.减振弹簧（4） 以下不属于汽车运行材料的是〔 B 〕A. 制动液 B.挡风玻璃 C.机油 D.轮胎（5） 以下不属于汽车轻量化进展方向的选材是〔 C 〕A. 工程塑料 B.铝合金 C.镁合金 D. 铜合金3．推断题：（1） 金属材料比高分子材料和陶瓷材料的强度、硬度都高 〔×〕（2） 金属材料具有良好的导热导电性是由于结合键中有自由电子 〔√〕（3） 由于有色金属及合金性能优良，是汽车工业中用量最大的金属材料〔×〕（4） 玻璃钢就是钢化玻璃 〔×〕（5） 为了保证使用寿命，汽车发动机汽缸体一般由高强度合金钢制作 〔×〕 4．简答题（1） 工程材料按组成特点和性质分为哪几类？主要性能有何区分？答：工程材料按其组成特点和性质可分为金属材料〔如钢铁、铝合金〕、有机高分子材料〔如塑料、橡胶〕、无机非金属材料〔如陶瓷、水泥、玻璃〕及复合材料〔由前三种材料中的两种或以上的材料复合而成，如钢筋混泥土、碳纤维增加塑料〕四大类金属材料导电导热，具有较好的塑性和韧性；高分子材料熔点低，无机非金属材料一般不导电，硬度高，质脆；复合材料结合了各材料的性能2） 汽车制造材料和汽车运行材料各分为几大类？各自的主要用途是什么？ 答：汽车制造材料又可分为汽车金属材料、汽车陶瓷材料、汽车高分子材料、汽车复合材料等。
汽车运行材料包括轮胎、燃油、润滑油和工作液其中：金属材料是汽车的主要构造材料，汽车车身、底盘、发动机、变速箱等核心零部件都主要由金属材料制造而成陶瓷材料最早在汽车上的应用主要是车窗玻璃及火花塞陶瓷到目前为止，已经在汽车上实际使用的陶瓷部件约有 30 余种，主要包括构造陶瓷和功能陶瓷由于高分子材料具备价格廉价、质量轻，易于加工成型等特点， 现已广泛应用于汽车内饰件、外装件及机能构造件汽车高分子材料主要包括车用橡胶和工程塑料在汽车工业上应用的复合材料主要有纤维增加塑料〔FRP〕和纤维增加金属〔FRM〕汽车运行材料是指汽车在运行过程中所消耗的材料（3） 在实现汽车轻量化方面，汽车工程材料应用有哪些进展趋势？答：用轻质合金代替钢铁材料是汽车轻量化的有效手段目前， 国内外应用于汽车的轻质合金主要有铝合金、镁合金、钛合金等塑料及其复合材料是另一类重要的汽车轻质材料，它不仅可减轻零部件约 40%的重量，而且可以使本钱降低 40%左右现在，每辆汽车塑料的用量是衡量汽车生产技术水平的标志之一日本、美国和德国等兴盛国家的每辆轿车平均使用塑料已超过 100 kg，平均占汽车总重量的 8%中国每辆汽车平均塑料用量为 70 kg，平均占汽车总重量的 6%左右。
课题二：金属材料的分类与应用1. 填空题（1） 打算钢性能的最主要元素为 碳 钢的品质由 硫 和 磷 两种有害元素的含量打算2） 按含碳量分类，20 钢属于 低碳 钢，其含碳量为 20% ；45 钢属于中碳 钢，含碳量为 45% ；T12 属于 高碳 钢，含碳量为 1.2% （3） 〕 Q235 钢牌号中的字母“Q”的含义为 屈服强度 ， 235 的含义为235MPa 4） 合金构造钢依据其用途和热处理特点可分为：合金渗碳 钢、合金调质钢及 合金弹簧 钢60Si2Mn 属于其中的 合金弹簧 钢5） 工程上常用的特别性能钢有 不锈 钢、 耐热 钢、 耐磨 钢等6） 常用的高速钢有 W18Cr4V 和 W6Mo5Cr4V2〔或 6542) ， 其显著特点为具有很好的 红硬性〔或热硬性〕 7） 工业铸铁一般分为 灰 铸铁、 球墨 铸铁、 蠕墨 铸铁和可锻 铸铁它们的性能区分主要由于 石墨存在的形态 不同KTH300-06 表示最低抗拉强度为 300MPa 、最低断后伸长率为 6% 的 黑心可锻铸铁8） 一般灰铸铁按基体不同可分为 铁素体灰铸铁 、 珠光体灰铸铁 、孕育铸铁 其中以 孕育铸铁 的强度和耐磨性最好。
（9） 依据其成分和工艺性能，铝合金可分为 变形铝合金 和 铸造铝合金两大类，ZAl101 和 7075 分别属于 铸造铝合金 和 变形铝合金10） 不锈钢耐腐蚀性能强的主要缘由是由于含 Cr 元素较多11） 以锌为主加元素的铜合金称为 黄铜 ，而以镍为主加元素的铜合金称为 白铜 12） 钢结硬质合金是以 难熔金属硬质化合物 为硬质相、以 合金钢作黏结剂，用 粉末冶金方法生产的一种型合金2. 选择题〔1〕以下牌号的钢中，硬度最低的是〔 C〕，硬度最高的是〔A〕A．T12 B.T7 C.08F〔2〕以下牌号的钢中，强度最高的是〔 DD.20〕，塑性最好的是〔B〕A．T8 B.10 C.45 钢D.9SiCr（3） 以下牌号的金属材料中，属于合金工具钢的是〔 D 〕 A．Q235 B. QT450-10 C. ZCuZn38 D.Cr12MoV（4） 以下牌号的铸铁中，性能最好，甚至可“以铁代钢”的是〔 B 〕A．RuT340 B. QT900-2 C.HT200 D. KTZ650-02（5） 以下合金钢中，属于合金渗碳钢的是〔 A 〕，属于合金调质钢是〔 C 〕A．20CrMnTi B. GCr15 C. 38CrMoAl D.CrWMn（6） 以下牌号的钢中，含碳量最高的是( C )，含碳量最低的是〔 B 〕。
A．40Cr B.20CrMnTi C.T10 D. 9SiCr（7） 以下牌号的铝合金中，用量最大的是〔 C 〕A． LD7 B.LF21 C. LY12 D.7075（8） 以下牌号的铜合金中，最贵的铜合金是〔 D 〕，属青铜的是〔 B 〕A．ZCuZn38 B. QSn4-3 C. H68 D. B30〔8〕以下牌号的金属材料中，硬度和抗压强度最高的是 ( B )A．T12 B.YG15 C. QT900-2 D. Cr12MoV〔10〕以下牌号的钢中，常用于制造木工工具的是 ( A )A．T7B.Q235C.T12D.453.推断题〔1〕黄铜是人类最早使用的金属材料〔×〕〔2〕45 钢的价格较廉价，综合力学性能好，应用广泛〔√〕〔3〕硬质合金硬度很高，而且能进展热处理和切削加工〔×〕〔4〕铝合金的比强度比钢要高，是汽车轻量化的主要应用材料〔√〕〔5〕铸铁中存在的石墨可理解为钢基体组织内分布着不同外形的空洞〔√〕〔6〕滑动轴承的轴瓦为了提高耐磨性，都使用高硬度的合金钢〔×〕（7） 硬质合金硬度和强度比高速钢高，且价格较廉价，有取代高速钢的趋势〔×〕（8） 铸铁的减振性和耐磨性比碳钢好，一般用来制造各类机床底座。
〔√〕（9） 可锻铸铁是由于其可锻性好而命名 〔×〕（10） 碳素工具钢与合金工具钢的共同成分特点是含碳量较高，属于高碳钢〔√〕 4.简答题（1） 一般碳素构造钢与优质碳素构造的成分有何异同？各自如何编号？答：一般碳素构造钢与优质碳素构造钢的成分区分在于质量等级不同，即含硫和含磷量不同：一般钢的含 S 量为 0.035%~0.05%， 含 P 量为 0.035%~0.045%；优质钢的含 S 量和含 P 量均不大于0.035%一般碳素构造钢其牌号由 Q〔表示屈服强度〕、屈服点数值、质量等级符号、脱氧方法等局部按挨次组成：如 Q235AF 表示屈服点s=235 MPa，质量为 A 级的沸腾碳素构造钢优质碳素构造钢牌号用两位数〔表示平均碳量的万分数〕表示，例如，40 钢表示平均含碳量为 0.40%的优质碳素构造钢（2） 做手工锯条和铁锤的所使用的钢是什么钢种？有何主要区分？答：手工锯条和铁锤一般都使用碳素工具钢，但手工锯条因受冲击小，常选用含碳量和硬度较高的 T10 或 T11，而铁锤受冲击大， 常选用含碳量较低韧性较好的 T7 或 T8.（3） 合金构造钢依据其用途和热处理特点分为哪几种类型的钢？如何编号？ 答：合金构造钢依据其用途和热处理特点可分为合金渗碳钢、合金调质钢、合金弹簧钢、滚动轴承钢等。
钢号的首部是表示含碳量的平均值，以平均碳量的万分数表示 当钢中某合金元素的平均质量分数ωMe＜1.5%时，牌号中只标出元素符号，不标明含量；当ωMe=1.5%~2.5%，2.5%~3.5%……时， 在该元素后面相应地用整数 2、3……注出其近似含量滚动轴承钢有自己独特的牌号牌号前面以“G”〔滚的拼音字首〕为标志，其后为铬元素符号 Cr，其质量分数以千分数表示4） 观看典型不锈钢、耐热钢及耐磨钢的牌号，分析它们的成分各有何特点答：不锈钢成分特点是含铬〔Cr〕高，所以具有良好的耐腐蚀性；耐热钢除了含铬〔Cr〕，一般还含有硅〔Si〕和钼〔Mo〕等合金元素；耐磨钢一般为高锰钢，即合金元素锰〔Mn〕含量较高5） 同样是铁碳合金，铸铁与钢的性能有何区分？为什么？答：铸铁的强度和硬度比钢较差，但具有良好的减振性能和耐磨性能，由于工业铸铁中的碳以游离的石墨形式存在，石墨形成的空洞帮助减振，石墨本身具有良好的润滑性，剥落所形成的空洞可更好地贮存润滑油，从而起减摩作用6） 常用的硬质合金有哪几种？其性能有何异同？答：常用的硬质合金有两大类：金属陶瓷硬质合金和钢结硬质合金金属陶瓷硬质合金的共性是：具有高的硬度、高的抗压强度和高的耐磨性，但脆性大，不能进展锻造、热处理及切削加工。
钢结硬质合金由于含有大量的钢基体，因而具有可热处理性和加工性，同时具有金属陶瓷硬质合金的高强度、高耐磨、高抗压强度7） 说明以下牌号〔代号〕的意义：Q235、40、T10A、HT200、QT600-3、W18Cr4V 、 GCr15、9SiCr、60Si2Mn、1Cr18Ni9Ti、LY12、ZL301、H62、B30、ZSnSb4Cu4 、TB1、YG8、YW2答：Q235：屈服强度为 235MPa 的一般碳素构造钢；40：含碳量为 0.4% 的优质碳素构造钢；T10A：含碳量为 1%的优质碳素工具钢；HT200：最小抗拉强度为 200MPa 的灰铸铁；QT600-3：最低抗拉强度为 600MPa,最低断后收缩率为 3%的球墨铸。
