《金属材料及热处理》9

综合训练

一、简答题
1．机械零件失效的具体形式有哪些？引起机械零件失效的原因主要涉及哪些方面？
答：机械零件失效的具体表现是：
（1）完全破坏，不能工作；
（2）虽然能工作，但达不到设计的规定功能；
（3）零件损坏严重，但继续工作，不能保证安全性和可靠性。
引起机械零件失效的原因很多，它主要涉及机械零件的结构设计、金属材料选择、加工制造过程、装配、使用保养、服役环境（高温、低温、室温、变化温度）、环境介质（有无腐蚀介质、有无润滑剂等）及载荷性质（静载荷、冲击载荷、循环载荷）等方面。
2. 选用金属材料时应注意哪些原则？
答：金属材料的选用应考虑其使用性能、工艺性能及经济性三个方面。
金属材料使用性能是指金属材料为保证机械零件或工具正常工作而应具备的性能，包括力学性能、物理性能和化学性能。对于机械零件和工程构件，最重要的是力学性能。
制造每一个零件都要经过一系列的加工过程，而加工过程对产品质量的影响是占主要地位的，因此，金属材料加工成零件的难易程度，将直接影响零件的质量、生产效率和加工成本。
在满足使用的性能的前提下，选用金属材料时应注意降低零件加工的总成本。零件加工的总成本包括金属材料本身的价格、加工费及其他费用，有时甚至还要包括运费与安装费用。
只有对这三个方面进行综合的权衡，以金属材料满足使用性能为出发点，才能使金属材料发挥出最佳的社会效益。
3. 选择金属材料的一般程序是什么？
答：（1）对零件的工作特性和使用条件进行周密分析，找出其失效（损失）形式，从而合理地确定金属材料的主要力学性能要求。
（2）根据零件工作条件和使用环境，对零件的设计和制造提出相应的技术要求、加工工艺和加工成本等指标。
（3）根据所提出的技术要求、加工工艺和加工成本等方面的指标，借助于各种金属材料选择手册，对金属材料进行预选。
（4）对预选金属材料进行核算，以确定是否满足使用性能要求。
（5）对金属材料进行二次选择，分析其工艺性能是否良好，经济性是否合理。
（6）通过试验、试生产和检验，最终确定合理的选材方案。
4. 哪些场合可以尽量使用非合金钢而不使用低合金钢或合金钢？
答：在下列场合可不用低合金钢或合金钢，而优先采用非合金钢：
（1）小截面零件，因易淬透，无需选用低合金钢或合金钢。
（2）在退火或正火状态使用的中碳合金钢，因合金元素未发挥作用，故用非合金钢也可满足使用要求。
（3）承受纯弯曲或纯扭转的零件，其表面应力最大，心部最小。这样的零件不要求整个截面淬透，仅要求表层淬硬获得马氏体，故选用非合金钢也可满足使用要求。
    二、课外研讨
以日本开发机电产品（如汽车、电器、录像机等）为调研对象，查阅有关资料，分析日本机电产品在充分利用材料方面的优势。我们应该从中借鉴哪些有益的经验。
答：可以在以下方面启发我们：
（1）创新意识；（2）节约意识；（3）最优化设计意识；（4）消化和吸收别国的专利和技术的意识；（5）实用与功能合理匹配意识；（6）技术领先意识；（7）环保意识；（8）人性化意识等。

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