2025年知识竞赛-难加工材料知识竞赛历年参考题库含答案解析(5套).docxVIP

2025年知识竞赛-难加工材料知识竞赛历年参考题库含答案解析(5套)

2025年知识竞赛-难加工材料知识竞赛历年参考题库含答案解析(篇1)

【题干1】难加工材料中，钛合金的导热性属于哪种特性？

【选项】A.高B.中等C.低D.极低

【参考答案】C

【详细解析】钛合金导热性低（热导率约6.5W/(m·K)），主要因密排六方晶体结构导致声子散射增强，加工时热量不易扩散，易引发局部过热和变形不均匀，需控制切削参数。

【题干2】钛合金化学活性高的表现不包括以下哪种？

【选项】A.易与氧气反应B.对酸碱敏感C.加工时易产生积屑瘤D.与水蒸气反应剧烈

【参考答案】C

【详细解析】钛合金化学活性高（与水、氧气、氮气等反应），易形成致密氧化膜（Al?O?），但加工时因氧化膜保护作用，积屑瘤较少，反而塑性加工易开裂。

【题干3】高温合金的基体材料通常为哪种金属？

【选项】A.铁基B.镍基C.铝基D.铜基

【参考答案】B

【详细解析】镍基高温合金（如Inconel718）因Ni-Cr-Al系合金元素协同作用，在800-1000℃保持高强度（抗拉强度＞1000MPa），且耐蠕变性能优异，广泛应用于航空发动机涡轮叶片。

【题干4】难加工材料加工硬化倾向最显著的是哪种？

【选项】A.铝合金B.钛合金C.高温合金D.不锈钢

【参考答案】D

【详细解析】不锈钢（如304不锈钢）含Cr≥18%，加工时晶界氧化和位错堆积显著，加工硬化指数（n值）达0.5-0.6，导致切削力骤增（如车削时切削力增加300%），需频繁更换刀具。

【题干5】难加工材料热导率低导致的加工问题不包括？

【选项】A.刀具磨损加剧B.加工表面粗糙度低C.脆性增加D.切削温度控制困难

【参考答案】B

【详细解析】热导率低（如钛合金热导率仅6.5W/(m·K)）使切削区热量积聚，导致刀具前刀面温度升高（可达800℃以上），加剧磨损（如月牙形磨损），但加工表面因材料低温脆性增加（断裂韧性＜20MPa√m），粗糙度由刀具磨损主导。

【题干6】难加工材料中，哪种金属最易发生氢脆？

【选项】A.镍基合金B.钛及钛合金C.高温合金D.铝合金

【参考答案】B

【详细解析】钛及钛合金（如TA1）吸氢量达0.1-0.5%，在氢分压＞10??Pa时，氢原子在晶界偏聚形成氢脆裂纹（扩展速率达1mm/h），导致加工后零件在200℃以下突然断裂。

【题干7】难加工材料切削加工性指数（Kt）值越小，表明？

【选项】A.切削速度可提高B.刀具寿命延长C.加工表面质量好D.加工成本降低

【参考答案】C

【详细解析】Kt值（切削速度系数）越小，切削力F和功率P越低，但加工表面因刀具-材料摩擦系数高（如钛合金μ≈0.6），微观裂纹密度增加（达10?-10?/cm2），需后道抛光（成本增加30%）。

【题干8】难加工材料中，哪种检测技术适用于高温合金表面裂纹？

【选项】A.渗透检测B.超声检测C.磁粉检测D.X射线检测

【参考答案】B

【详细解析】高温合金（如Inconel718）表面裂纹深度＞0.2mm时，超声检测（频率5-10MHz）可检测到声时差＞50μs，分辨率达0.1mm，而渗透检测（渗透剂渗透深度＜2mm）不适用于粗加工表面。

【题干9】难加工材料加工时，哪种参数对表面完整性影响最大？

【选项】A.切削速度B.进给量C.切削深度D.冷却方式

【参考答案】C

【详细解析】切削深度＞2mm时，表面残余应力达-400MPa（压应力），导致后续加工变形（如钛合金加工后变形量达0.5%），需采用分层切削（切削深度＜0.5mm）和高压冷却（压力＞30MPa）。

【题干10】难加工材料中，哪种元素显著提高高温合金抗氧化性？

【选项】A.MoB.WC.NbD.Ta

【参考答案】C

【详细解析】Nb（铌）在高温合金中形成连续的γ相（Ni?Nb）和稳定氧化物（Nb?O?），使氧化速率降低至10??g/(m2·h)，而Mo（钼）易形成挥发性氧化物（MoO?），导致氧化增重达3%。

【题干11】难加工材料加工时，哪种刀具涂层效果最佳？

【选项】A.TiAlNB.AlCrNC.SiC涂层D.氧化铝涂层

【参考答案】A

【详细解析】TiAlN涂层（厚度5-10μm）硬度达35GPa，摩擦系数0.3-0.4，适用于钛合金（切削温度800℃）和高温合金（1000℃），而AlCrN（硬度25GPa）在高温下易剥落。