机械工程师考试试题及答案

 　　机械工程师资格考试模拟试题(全)

　　1尺寸线，尺寸边界线，螺纹牙底线及齿轮线均用( )画出。

　　2 采用第一视角投影法表示工件视图时，后视图在左视图的最( )。

　　3 金属材料的剖面线一般是与水平方向成45度的平行线，但在( )时，可画成与水平方向30度或45度的平行线。

　　4尺寸公差是指( )。

　　5 在金属及合金中，主要是( )，但有时也不同程度混有其他键。

　　6 晶体的只要特征是具有一定的熔点，另一个特征是( )。

　　7 铁碳合金相图中，共析转变温度为( ) 。

　　8 含碳量 〈 ( )为碳钢， 〉( )为铸铁。

　　9 碳钢调质处理后获得的组织应为( )。

　　10 高速钢片铣刀淬火后其变形应采用( )最为有效。

　　11 中碳结构钢铸件、锻、轧件以及焊接件中出现的魏氏组织、粗大晶粒等地热缺陷和带状组织，通过( )处理可以消除这些缺陷。

　　12 38CrMoAl钢膛杆通嘸采用( )化学热处理。

　　13 汽车变速齿轮一般采用( )化学热处理。

　　14 碳钠米管的强度是钢的( )倍。

　　15 导光纤维的用途是( )。

　　16 可以进行切削加工、锻造、焊接、热处理的硬质合金是( )。

　　17 汽车方向盘、飞机舱内的装饰板、隔音板窗框等最后使用质坚、性韧、钢度大的工程塑料( )。

　　18 内燃机火花塞选用( )陶瓷材料。

　　19 化工管道泵等要求耐腐蚀耐老化性能的零件，可选用( )工程塑料。

　　20 三大固体材料是指( )

　　21 测定金属材料化学成分最传统、较准确的方法是( )。

　　22 测定灰铸铁、轴承合金等具有粗大晶粒或组成相的金属材料的硬度及钢件退火、正火和调质后的硬度，多采用( )硬度计。

　　23 机床床身通常采用( )。

　　24 铁碳相图中有三条恒温转变线分别表示( )。

　　25 钢的淬硬性高低取决于( )。

　　26 淬火油槽的温度一般控制在( )以下。

　　27 铍青铜可采用( )强化。

　　28 为避免和减少钢件热处理时的氧化、脱氧最好采用( )。

　　29 高速钢直柄麻花钻采用( )化学热处理，耐用度最高。

　　30 65Mn钢弹簧类零件常用的强韧化的方法是( )。

　　31 机床导轨表面硬化最后采用( )热处理。

　　32 灰铸铁拉延模必须进行( )强韧化处理，才能显著提高模具寿命。

　　33 球墨铸铁制作拉延模时，经正火、回火后，还需进行( )化学热处理。

　　34 车床上加工外圆及孔时出现混乱波纹，是由于( )。

　　35 下述工件加工时哪一种( )采用顺铣方式较为适合。

　　36 哪一种因素最可能引起外圆磨削时工件表面烧伤( )。

　　37 ( )装配方法应按照概率法求解装配尺寸。

　　38 为保证机床主轴中心高与尾座顶尖中心高的同轴度精度，应选择哪一种装配方法( )。

　　39 机床主轴运转时出现了哪一种现象就表明其支承的滚动轴承工作游隙过小。

　　40 一般切削加工的速度用( )表示，电火花线切削加工的速度则用( )表示。

　　41 不同材料、不同铸造方法生产铸件所能得到的最小壁厚不一样，用砂型铸造灰铸铁件时，能获得的最小壁厚为()。

　　42 如采用封闭浇铸系统，直浇口面积，模浇口面积，内浇口面积之比应为( )。

　　43 当获得铝合金的最小壁厚在0.6-0.8mm时，应采用( )铸造。

　　44 不同的压力加工方法使金属内部受力不同，因此被加工金属会产生( )可锻性。

　　45 锻造比重不采用工件变形前后的( )来表示。

　　46 自由锻分为手工锻造和机器锻造两种，目前采用最多的是机器锻，产生的锻件形状和尺寸主要由( )决定。

　　47 冲压工艺使用的原材料多属于( )较好的金属材料，如普通低碳钢，铜，铝合金等。

　　48 三大类焊接方法指( )

　　49 在焊接生产中( )焊接方法占主导地位。

　　50 焊接电弧由阴极区、阳极区和( )组成。

　　51 焊接电弧温度可达( )

　　52 电焊过程中，每5分钟内有2分钟用于换焊条和清渣，带电源的持续负载率为( )。

　　55 汽车车身普遍采用( )涂漆方式。

　　56 汽车行业应用最广泛的涂膜干燥方式是( )。

　　57 喷涂纯钼层的最好选择是( )。

　　58 长效防腐锌、铝涂层的最佳选择是( )。

　　59 目前应用喷涂技术最多的行业是( )。

　　60 镀锌钢板，镀锌薄板和钢带，镀锌铁丝等生产时采用( )生产方式。

　　61 应用最广泛的( )工艺，约占总电镀量的60%以上。

　　62 用于制罐工业用薄板的防护层是( )。

　　63 用于发动机汽缸内壁，活塞环等零件的电镀是( )。

　　64 电火花成型的加工质量和脉冲电源参数的选择有关，为了提高加工效率，应调节哪个参数?应如何调?

　　65 金属表面的激光热处理，常采用的是( )激光器?为什么?

　　66 设备预防性保养(PM)的目的是( )。

　　67 妇女进入生产加工车间，通常要求带帽子，其原因是( )。

　　68 冲压设备中为避免冲头冲断手指，冲床车身操作装置中常用的安全保护措施是( )。

　　69 在易触电的电气设备上操作时，防止触电的最重要的措施是( )。

　　A带橡皮手套操作 B将电气设备接地和接零

　　C 不接触电气设备中不带电的导电部分D 电气设备四周用金属护拦防护

　　70 在工业生产中，由于能源，资源的转换，在生产过程中引起废水，废气，废渣，废热和放射性物质的排放，从而污染大气、水体、和土壤;或是以产生噪声、振动、电磁辐射等给周围环境带来危害，能产生这些有害影响的场所、设备和装置的单元常被称为( )。

　　A工业污染源 B工业污染物 C污染企业 D工业废物

　　71 工业废气中的主要污染物是( )。

　　A 二氧化硫、颗粒物、一氧化碳、二氧化碳和笨类有机物

　　B 二氧化硫、颗粒物、一氧化碳、臭氧

　　C 二氧化硫、二氧化碳、一氧化碳、臭氧

　　D 二氧化硫、一氧化硫、一氧化碳、二氧化碳

　　72 工业废水中的主要污染物是( )。

　　A 重金属、有机物、悬浮物、放射性物质、色度、氨、氮、磷及油类

　　B 重金属、碳化钙微生物

　　C 细菌、悬浮物、放射性物质

　　D 碳化钙、重金属、细菌、放射性物质

　　73 在《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》中，国家对固体废物污染环境的防治采用的“三化”治理原则为( )。

　　A填埋化、覆盖化、和无害化;

　　B 全部减量化、全部资源利用化和全部处理无害化原则

　　C 减量化、资源化、无害化，即实行减少固体废物的产生、充分合理利用固定废物和无害化的处置固体废物的原则

　　D 减量化、资源化、无害化，即减少废渗滤液的产生、充分合理利用渗滤液和无害化处理渗滤液的原则

　　74 我国《公民基本道德规范》是( )。

　　A 爱国守法、正直诚信、团结互助、艰苦朴素、忠于职守

　　B爱国守法、明礼诚信、团结友善、勤俭自强、敬业奉献

　　C爱国守法、谦虚谨慎、团结合作、勤勤恳恳、自力更生

　　D爱国守法、诚信公正、互敬互爱、勤俭自强、敬业奉献

　　75 我国《公民道德建设实施纲要》提出了职业道德的基本内容( )。

　　A爱岗敬业、诚实守信、办事公道、服务群众、奉献社会

　　B爱岗敬业、诚实守信、公平公正、热情周到、无私奉献

　　C爱岗敬业、诚实守信、公平合理、任劳任怨、无私奉献

　　D爱岗敬业、诚实守信、合理合法、勤勤恳恳、奉献社会

　　76 《会计法》规定( )主管全国的会计工作。

　　A 国务院 B 国务院财政部门 C 国家税务总局 D国家纪委

　　77 ( )通称“财务三表”

　　A资产负债表、利润分配表、应收应付表

　　B资产负债表、利润表、现金流量表

　　C资产负债表、现金流量表、收支平衡表

　　D资产负债表、利润分配表、财务审计表

　　78 《企业会计制度》首次将( )纳入会计制度，从而能够保证会计核算信息与客观经济事实相符。

　　A 历史成本原则B实质重于形式原则C谨慎性原则D客观性原则

　　79 我国现行税种流转税类包括()。

　　80 我国尚未专门就知识产权制定统一的法律，而是根据知识产权的不同类型制定有不同的单项法律，法规和规章，从而构成了我国知识产权的法律体系。这些单项法律是()。

　　81 我国专利法规定，授予发明和实用新型专利权的实质条件是()。

　　82 有限责任公司的股东的全部出资经法定验资机构验资后，由()向公司登记机关申请设立登记。

　　A 出资最多的股东 B 全体股东 C 董事长D全体股东指定的代表或共同委托的代理人

　　83 股份有限公司在( )情况下可以不用召开临时股东大会。

　　答案如下：1.细实线 2.右侧 3.主要轮廓线与水平方向成45度 4.允许尺寸的变动量 5.金属键 6.各向异性 7.727℃ 8.2.11% 9.索氏体 10.回火矫正法 11.正火 12.渗氮 13.渗碳 14.100 15.传输能量 16.钢结硬质合金 17.ABS塑料 18.氧化铝 19.聚四氟乙烯 20.金属材料 陶瓷材料 高分子材料 21.化学分析法 22.布氏 23.灰铸铁 24.包晶转变 共析转变 共晶转变 25.钢的含碳量 26.80℃ 27.固溶时效 28.真空炉 29.氧硫碳氮硼共渗 30.等温淬火 31.超音频淬火 32.铬铌共渗 33.氮碳共渗 34.车床主轴轴向窜动大 35.不易夹紧的平板类工件 36.砂轮太硬 37.部分互换装配法 38.修配装配法 39.主轴支承部位温度明显升高 40.m/min mm2/min 41.3mm 42.1.15:1.1:1 43.压铸 44.相同的 45.体积比 46.操作工的技术水平 47.可塑性 48.熔焊 钎焊 压焊 49.电焊 50.弧柱区 51.5000K-30000K 52.60% 55.阴极电泳 56.对流辐射 57.火焰喷涂 58.电弧喷涂 59.航空发动机 60.连续电镀 61.镀锌 62.镀锡 63.镀铬 64.放电时间 峰值电流 同时增大 65.二氧化碳 功率大 66.延长设备寿命 保证加工质量 避免突发事故 67.避免长发卷绕旋转部件内 68.冲床上有左右手同时按的按钮冲头才能下落的操作装置 69.B 70.A 71.A 72.A 73.C 74.B 75.A 76.B 77.B 78.B 79.增值税 消费税 营业税 80.著作权法 专利法 商标法和反不正当竞争法 81.新颖性 创造性 实用性 82.D 83.董事会认为必要时

　　第二章 工程材料

　　2.1金属材料

　　1 .材料的基本力学性能主要包括哪此内容?

　　答：力学性能主要指标有硬度、强度、塑性、韧性等。

　　硬度：制造业中，通常采用压入法测量材料的硬度，按试验方

　　法不同，分有布氏硬度(HB)、洛式硬度(HR)、维氏硬度(HV)，表达材料表面抵抗外物压入的能力。布氏硬度(HB)是用一定载荷交淬火钢球压入试样表面，保持规定时间后卸载，测得表面压痕的面积后，计算出单位面积承受的压力，为布氏硬度值(HB)，单位是kgf/mm2,通常不标注;布氏硬度(HB)测试法一般用于HB<450。洛氏硬度(HR)以压痕深浅表示材料的硬度。洛式硬度有三种标尺，分别记为HRA、HRB和HRC，采用不同的压头和载荷。生产中按测试材料不同，进行选择，有色金属和火正火钢，选用HRB，淬火钢选用HRC;硬质合金、表面处理的高硬层选用HRA进行测量。维氏硬度(HV)根据单位压痕表面积承受的压力定义硬度值，压头为锥角136度金钢石角锥体，载荷根据测试进行选择，适用对象普遍。肖氏硬度(HS)是回跳式硬度，定义为一定重量的具有金钢石圆头和钢球的标准冲头从一定高度落下，得到的回跳高度与下落高度的比值，适用于大型工作的表面硬度测量。

　　强度：常的强度指标为屈服强度бs，通过拉伸试验确定，定义

　　为材料开始产生塑性变形的应力，其大小表达材料抵抗塑性变形的能力，大多数金属材料在拉伸时没有明显的屈服现象，因此将试样产生0.2%塑性变形时的应力值，作为屈服强度指标，称为条件屈服强度，用б0.2表示。

　　抗拉强度бb是材料产生最大均匀变形的应力。бb对设计塑性低

　　的材料如铸铁、冷拔高碳钢丝和脆性材料，如白口铸铁、陶瓷等制作的零件具有直接意义。设计时以抗拉强度确定许用应力，即[б]=бb/K(K为安全系数)。

　　塑性：通过拉伸试验确定塑性指标，包括伸长率(δ)和断面收

　　缩率(Ψ)，分别定义为断裂后试样的长度相对伸长和截面积的相对收缩，单位是%。它们是材料产生塑性变形重新分布而减小应力集中的能力的度量。δ和Ψ值愈大则塑性愈好，金属材料具有一定的塑性是进行塑性加工的必要条件。塑性还可以提高零件工作的可靠性，防止零件突然断胂。

　　韧性：冲击韧度指标αk或Ak表示在有缺口时材料在冲击载荷下

　　断裂时塑性变形的能力及所吸收的功，反映了应力集中和复杂应力状态下材料的塑性，而且对温度很敏感，单位为kgf?m/cm2。

　　2.设计中的许用应力[б]与材料的强度有何关系?如何确定设计中的许用应力?

　　答：设计中规定零件工作应力б必须小于许用应力[б]，即屈服

　　强度除以安全系数的值б≤[б]=бs÷K，式中K——安全系数，бb对设计塑性低的材料，如铸铁、冷拔高碳钢丝和脆性材料，如白口铸铁、陶瓷等制作的具有直接意义。设计时以抗拉强度бb确厚许用应力，即[б]=бb÷K(K为安全系数)。

　　3.简述低碳钢、中碳钢和高碳钢的划分标准及其各自的性能特点。

　　答：低碳钢(Wc为0.10%～0.25%)，若零件要求塑性、韧性

　　好，焊接性能好，便如建筑结构、容器等，应选用低碳钢;中碳钢(Wc为0.25%～0.60)，若零件要求强度、塑性、韧性都较好，具有综合机械性能，便如轴类零件，应选用中碳钢;高碳钢(Wc为0.60%～1.30%)，若零件要求强度硬度高、耐磨性好，例如工具等，应选用高碳钢。

　　4.简述铁碳相图的应用。(P28相图 21-2)

　　答：

　　(1) 为选材提供成份依据 Fe-Fe3C相图描述了铁碳合金的平衡组织随碳的质量分数的变化规律，合金性能和碳的质量分数关系，这就可以根据零件性能要求来选择不同成份的铁碳合金。

　　(2) 为制订热加工工艺提供依据 Fe-Fe3C相图总结了不同成份的铁碳合金在缓慢冷却时组织随温度变化的规律，这就为制订热加工工艺提供了依据。

　　a. 铸造 根据Fe-Fe3C相图可以找出不同成份的钢或铸铁的熔点，确定铸造温度。

　　b. 锻造 根据Fe-Fe3C相图可以确定锻造温度。始轧和始锻温度不能过高，以免钢材氧化严重和发生奥氏体晶界熔化(称为过烧)。一般控制在固相线以下100～200℃。一般对亚共析钢的终轧和终锻深度控制在稍高于GS线(A3线);过共析钢控制在稍高于PSK线(A1线)。实际生产中各处碳钢的始锻和始轧温度为1150～1250℃，终轧和终锻温度为750～850℃。

　　c. 焊接 可根据相图来分析碳钢的焊接组织，并用适当热处理方法来减轻或消除组织不均匀性和焊接应力。

　　d. 热处理 热处理的加热温度都以相图上的临界点A1、A3、Acm为依据。

　　5.常材料硬度的测定法有哪三种?它们主要适应于检验什么材料?

　　答：(1)硬度(HB)测定法：布氏硬度测定是用一定直径D(mm)

　　的钢球或硬质合金球为压头，施以一定的试验力F(kgf或N)，将其压入试样表面，经规定保持时间t(s)后卸除试验力，试样表面将残留压痕。测量压痕球形面积A(mm2)。布氏硬度(HB)就是试验力F除以压痕球形面积A所得的商。布氏硬度试验特别适用于测定灰铸铁、轴承合金等具有粗大晶粒或组成相的金属材料的硬度为钢件退火、正火和调质后的硬度。

　　(2)洛式硬度(HR)试验：洛式硬度是以测量压痕深度来表示材料的硬度值。洛式硬度试验所用的压头有两种。一种是圆锥角ɑ=120°的金钢石圆锥体;另一种是一定直径的小淬火钢球。常的三种洛式硬度如表2.1-2所示。洛氏硬度试验常用于检查淬火后的硬度。

　　标尺 符号 压头类型 总试验力F(N) 测量硬度范围 应用举例

　　A HRA 金钢石圆锥 5.884 22-88 硬质合金、表面薄层硬化钢

　　B HRB ￠1.558钢球 980.7 20-100 低碳钢、铜合金、铁素体可锻铸铁

　　C HRC 钢金石圆锥 1471 20-70 淬火钢、高硬铸件、珠光体可锻铸铁

　　(3)维氏硬度(HV)试验：维氏硬度试验适用于常规材料，其压头是两对面夹角ɑ=136°的金钢石四棱锥体。压头在试验力F(N)的作用下，将试样表面压出一个四方锥形的压前，经一定保持时间后，卸除试验力，测量出压痕对角线平均年度并计算压痕的表面积A(mm2)，得到HV=0.1891F÷d2。

　　6.请画表列出常金属材料的分类。

　　答：

　　钢

　　碳素结构钢 合金结构钢 碳素工具钢 合金工具钢 不锈钢 耐热钢 耐磨钢

　　低合金结构钢 合金渗碳钢 合金调质钢 合金弹簧钢 滚珠轴承钢

　　铸铁

　　灰铸铁 球墨铸铁 可锻铸铁 蠕墨铸铁 合金铸铁

　　铝合金

　　铸造铝合金 变速铝合金 超硬铝合金 锻铝合金

　　防锈铝合金 硬铝合金

　　铜合金

　　黄铜 青铜

　　锌黄铜 铝黄铜 锰黄铜 锰铁黄铜 锡青铜 铝青铜 铍青铜

　　7.材料选用的主要依据是什么?

　　答：在设计和制造工程结构和机构零件时，考虑材料的使用性能、材料的工艺性能和经济性。

　　(1) 根据材料的使用性能选材：使用性能是零件工作过程中所应具备的性能(包括力学性能、物理性能、化学性能)，它是选材最主要的依据。在选材时，首先必须准确地判断零件所要求的使用性能，然后再确定所选材料的主要性能指标及具体数值并进行选材。具体方法如下：

　　a. 分析零件的工作条件，确定使用性能

　　b. 进行失效分析，确定零件的主要使用性能

　　c. 根据零件使用性能要求提出对材料性能(力学性能、物理性能、化学性能)的要求。通过分析、计算转化成某此可测量的实验室性能指标和具体数值，按这些性能指标数据查找手册中各类材料的性能数据和大致应用范围进行选材。

　　(2)根据材料的工艺性能选材：工艺性能表示材料加工的难易程序。所以材料应具有良好的工艺性能，即工艺简单，加工成形容易，能源消耗少，材料利用率高，产品质量好。主要应考虑以下工艺性：

　　a. 金属铸造性能

　　b. 金属压力加工性能

　　c. 金属机械加工性能

　　d. 金属焊接性能

　　e. 金属热处理工艺性能

　　(3)根据材料的经济性选材：选材必须考虑经济性，使生产零件的总成本降低。零件的总成本包括制造成本(材料价格、零件自重、零件的加工费、试验研究费)和附加成本(零件寿命，即更换零件和停机损失费及维修费等)。

　　2.2 其它工程材料

　　1.工程塑料一般具有哪些特性和主要用途?

　　答：工程塑料是指在工程中做结构材料的塑料，这类塑料一般具有较高机械强度，或具备耐高温、耐腐蚀、耐磨性等良好性能，因而可代替金属做某些机械零件。

　　表2.2-1 常热塑性工程塑料的性能和应用

　　名称 聚酰胺(PA,尼龙) 聚四氟乙烯(PTFE塑料王) ABS塑料 聚甲醛(POM) 聚碳酸酯

　　性能特点 耐冷热、耐磨、耐溶剂、耐油、强韧;易吸湿膨账 磨擦系数小、化学稳定性好、耐腐蚀、耐冷热、良好电绝缘性 耐热、耐冲击;耐腐蚀性差 耐热、耐疲劳、耐磨;成型尺寸精度差 冲击韧度、尺寸稳定性、低温性能、绝缘性和加工成型性均好、高透光率、化学稳定性差

　　应用 轴承、齿轮、叶片、衬套 阀门、管接头、护套、衬里等 汽车、家电、管道、玩具、电器等制品 轴承、齿轮、叶片等 机械零件、防弹玻璃、灯罩、防护面罩

　　表2.2-2 常用热工程塑料的性能和应用

　　名称 酚醛塑料 环氧塑料

　　性能特点 强度和刚度大，尺寸稳定。耐热性，耐磨性、耐腐蚀性和绝缘性;性脆易碎，抗冲击强度低 强度高、耐热性、绝缘性和加工成型性好;成本高，固化剂有毒性

　　应用 电器开关、插头、外壳、齿轮、凸轮、皮带轮、手柄、耐酸泵 塑料模具、精密量具、绝缘器材、层压塑料、浇注塑料

　　2.简述工程塑料零件的工艺流程。

　　答：

　　3.什么是陶瓷材料?陶瓷材料有哪此特点?

　　答：陶瓷是无机非金属材料，是用粉状氧化物，碳化物等，通过成型和高温烧结而制成。陶瓷材料是多相多晶材料，结构中同进存在着晶体相、玻璃相和气相，各组成相的结构、数量、形态、大小和颁均对陶瓷性能有显著影响。陶瓷材料具有高硬度(>1500HV)、耐高温(溶点>2000℃)、抗氧化(在1000℃高温下不氧化)、耐腐蚀(对酸、碱、盐有良好的耐蚀性)以主其他优良的物理、化学性能(优于金属的高温强度和高温蠕变能力，热膨胀系数小。热导率低，电阻率高，是良好的绝缘体，化学稳定性高等)。陶瓷材料是脆性材料，故其抗冲击韧度和断裂韧度都很低。陶瓷材料的抗压强度比其抗拉强度大得多(约为抗拉强度的10～40倍)，大多数工序陶瓷材料的弹性模量都比金属高。由于工程陶瓷材料硬度高，常采用洛式硬度HRA、HT45N、小负荷维氏硬度或洛氏硬度表示。

　　4.特种陶瓷的分类和基本性能特点。答：

　　特种陶瓷类别 氧化铝陶瓷 氮化硅陶瓷 碳化硅陶瓷 氮化硼陶瓷 金属陶瓷

　　基本性能特点 强度硬度高;耐高温;高的抗蠕变能力;耐蚀性和绝缘性兽。缺点是脆性大，不能受热冲击 硬度高，磨擦系数小，有自润滑性和耐磨性，蠕变抗力高，热膨胀系数小，抗热振性好;化学稳定性好，优异的电绝缘性能 高温强度高，导热性好;其稳定性、抗蠕变能力、耐磨性、耐蚀性好;且耐放射元素的幅射 耐热性和导热性好，膨胀系数低，抗热振性和热稳定性好;高温绝缘性好，化学稳定性好，有自润滑性，耐磨性好 以金属氧化物(Al2O3等)或碳化物(如TiC、WC、TaC等)粉料，再加入适量的粘接刘(如Co、Cr、Ni、Fe、Mo等)通过粉末冶金的方法制成，具有某些金属性质的陶瓷，它是制造万具、戡具和耐磨零件的重要材料

　　5.什么是纳米材料?纳米材料有哪些主要的特性?

　　答：纳米是一个长度计量单位，一纳米相当于十亿分之一瑳。当物质颗粒小到纳米级后，这种物质就可称为纳米材料。

　　由于纳米颗粒在磁、光、电、敏感等方面呈现常规材料不具备的特性，因此在陶瓷增韧、磁性材料、电子材料和光学材料等领域具有广泛的应用前景。

　　添加纳米粉体的材料与相同组成的普通粉体材料相比，材料的万分本身虽然并未改变，但活性增强，主要表现为高抗菌、防污、耐磨、强度加大，材料重量只是钢的十分之一，但是它的强度却是钢的100倍。人们通蟇改变塑料、石油、纺织物的原子、分子排列，使它们具有透气、耐热、高强度和良好的弹性等特征。例如被称为纳米材料中的“乌金“的碳纳米玡具有非常奇异的物理化学性能。它的尺寸只有头发丝的十万分之一，但是它的导电率是铜的1万倍;它的强度是钢的100倍，而重量只有钢的六分之一，由于其强度是其他纤维的20倍，具有经受10万Mpa而不被破碎的奇异效果。

　　2.3 热处理

　　1、 简述钢的热处理工艺方法和目的。

　　答：将钢在固态下加热到预定温度并在该温度下保持一段时间，然后以一定的速度冷却，改变钢的内部组织，提高钢的性能，延长机器使用寿命的热加工工艺称为钢的热处理工艺。

　　恰当的热处理工艺不仅可以消除铸、锻、焊等热加工工艺造成的各种缺陷，细化晶粒，消除偏析，除低内应力，使组织均匀化;还可改善铸、锻件毛坯组织、降低硬度，便于切削加工;通过热处理工艺可以强化金属材料、充分挖掘材料潜力，降低结构件重量、节省材料和能源，提高机械产品质量，大幅度提高零件的耐磨性、抗疲劳性、耐腐蚀性等，从而延长机器零件和工模具的使用寿命。

　　2、 钢的整体热处理包括哪此工艺内容?各自的主要目的何在?

　　答：钢的整体热处理包括：

　　a) 退火 将金属或合金加热到适当温度，保持一定时间然后

　　缓慢冷却(如炉冷)的热处理工艺称为退火。包括:

　　完全退火、不完全退火、去应力退火、等温退火、球化退火、均匀化退火(扩散退火)、再结晶退火等

　　b) 正火 将钢材或钢件加热到Ac3(亚共析钢)Acm(过共析

　　钢)以上30～50℃，保温适当的时间后，在静止的空气中冷却的热处理工艺。目的是细化组织、降低硬度、改善切削加工性能，改善显微组织形态为后续热处理工艺作准备等。

　　c) 淬火 将钢件加热到Ac3或Ac1以上某一温度，保持一

　　定时间，然后以适当速度冷却获得马氏体和(或)贝氏体组织的热处理工艺称为淬火。钢制零件经淬火处理可以获得高强度、高硬度和高耐磨性，满足要求。

　　d) 回火 钢件淬火后，再加热到Ac1以下的某一温度，保温

　　一定时间，然后冷却到室温的热处理工艺称为回火。回火的目的是为了调整淬火组织，降低或消除淬火内应力，降低硬度，提高钢的塑性和韧性，获得所需要的力学性能。淬火并高温回火习惯称为“调质处理”，能获得良好的综合力学性能。

　　3、 钢的表面淬火方法有哪几种?

　　答：表面淬火是将工件表面快速加热到奥氏体区，在热量尚未传到心部时立即迅速冷却，使表面得到一定深度的淬硬层，而心部仍保持原始组织的一种局部淬火方法。常用的方法有火焰加热淬火、感应加热淬火和激光淬火。

　　(1)火焰淬火 应用氧-乙炔火焰对零件表面进行加热，随之淬

　　火冷却的工艺。火焰淬火淬硬层深度一般为2～6mm。此法简便，无需特殊设备，适用于单件或小批量生产的各种零件。如轧钢机齿轮、轧辊、矿山机械的齿轮、轴、机床导轨和齿轮等。缺点是加热不均匀，质量不稳定，需要熟练工操作。

　　(2)感应加热淬火 利用感应电流通过工件所产生的热效应，使工件表面、局部或整体加热并进行快速冷却的淬火工艺。电流频率愈高，淬硬层愈浅，电流的透入深度与电流的平方根成反比。根据电流频率不同，感应加热可分为：高频感应加热(100～1000kHz)，淬硬层为0.2～2mm，适用于中小齿轮、轴等零件;中频感应加热(0.5-10kHz)，淬硬层为2～8mm，适用于在中型齿轮、轴等零件;工频感应加热(50Hz)，淬硬层深度为>10-15mm，适宜于直径>300mm的轧辊、轴等大型零件。感应加热淬火质量好，表层组织细、硬度高(比常规淬火高2-3HRC)、脆性小、生产效率高、便于自动化，缺点是设备一性投资较大，形状复杂的感应器不易制造，不适宜单件生产。

　　4、 钢的化学热处理工艺方法有哪几种?其目的是什么?

　　答：化学热处理是将工件置于某种化学介质中，通过加热、保温和冷却使介质中某些元素渗入工件表层以改变工件表层的化学成份和组织，使其表面具有与心部不同性能的热处理方法。常用化学热处理的工艺方法有：渗碳、碳氮共渗和渗氮等。渗碳的目的是提高工件表层的碳含量，使工件经热处理后表面具有高的硬度和耐磨性，而心部具有一定强度和较高的韧性。这样，工件既能承受大的冲击，又能承受大的摩擦和接触疲劳强度。齿轮、活塞销等零件常采用渗碳处理。碳氮共渗的目的是为了提高零件表面的硬度、耐磨性、抗蚀性和疲劳强度。与渗碳相比，其耐磨性、抗蚀性比渗碳层高。零件变形小、速度快。渗氮的目的是提高工件表面硬度、耐疲劳和耐蚀性以及热硬性(在600～650℃温度下保持较高硬度)，主要应用于交变载荷下工作的，要求耐磨和尺寸精度高的重要零件，如高速传动精密齿轮、高速柴油机曲轴、高精密机床主轴、镗床镗杆、压缩机活塞杆等，也可用于在较高温下工件的耐磨、耐热零件，如阀门、排气阀等。

　　5、 消除铸件的内应力应采用什么热处理工艺?

　　答：消除铸件内应力采用退火工艺(又称人工时效)，铸铁件铸造成型后产生很大内应力不仅降低铸件强度而且使铸件产生翘曲、变形，甚至开裂。因此，铸件铸造后必须进行退火，又称人工时效。将铸件缓慢加热到500～560℃适当保温(每10mm载面保温2h)后，随炉缓冷至150～200℃出炉空冷。去应用退火一般不能超过560℃，以免共析渗碳体分解、球化、降低铸造强度、硬度。

　　第三章 产品设计

　　3.1新产品设计开发程序

　　1、 简述一般新产品设计的主要程序过程是哪些?

　　答：新产品设计的主要程序包括：产品可行性分析、产品概念设计、产品技术设计和设计评价与决策。

　　产品可行性分析是通过对市场需求、技术水平及实现难度等方面的综合分析，判断产品开发的可行性，为产品开发提供指导意见。概念设计是指设计思维中已具备一个初步设计设想，但未形成具体方案的阶段。设计主意生成是概念设计中的重要的一个步骤，也是创新设计的重要内容之一。技术设计是使原理构思转化为具体的结构，内容包括确定产品的基本技术参数，进行总体布局设计和结构设计，编写设计计算说明书等。评价过程是对各方案的价值进行比较和评定，而决策是根据目标选定最佳方案，做出行动的决定。

　　2、 举出市场调查内容中有关同行调查的主要内容。

　　答：竞争对手与分析、技术水平、生产能力、经营销售状况与方法、市场占有率。