自考01666金属工艺学考试大纲（2010年版）
［01666］ 金属工艺学自学考试大纲浙江省教育考试院二 O 一 O 年七月自学用书：《金属工艺学》，宫成立主编，机械工业出版社第 1 版
一、课程性质与设置目的
要求《金属工艺学》是高职高专层次自考机械类专业一门综合性的专业技术课程。课程包括机械工程材料、金属热加工、金属切削加工、现代制造技术等机械工程学科的众多方面，涉及范围广、内容综合性强。
设置本课程的目的和要求是使自学者通过本课程的学习，了解和掌握常用机械工程材料的性能、钢的热处理技术、金属热加工方法、毛坯的选择、互换性与测量技术、切削加工基础、表面加工方法、零件生产工艺、现代制造技术等金属工艺过程知识；通过自学和辅导并结合生产实践，培养铸、锻、焊和热处理等金属热加工和车、铣、磨等切削加工工种的基本操作技能；通过自学和辅导，具备编制热处理、铸造等热加工和零件机械加工工艺规程的初步能力；通过自学，树立先进的制造理念和质量效益观念。课程目的可概括为：奠定理论基础；提高实践能力；升华业务职级。课程学习要求可表述为：抓住重点，兼顾一般；理实结合，精于多练；努力钻研，持之以恒。
二、考核目标
第 1 篇机械工程材料
第 1 章钢铁材料生产简介了解钢铁材料的生产过程及冶炼方法，熟悉钢材的种类和
（一）炼铁的主要原料
（二）炼铁的基本过程及产品
（三）炼钢的基本过程和方法
（一）炼铁的主要原料
1．识记：炼铁的三种主要原料。
2．领会：三种主要原料在炼铁中的作用。
（二）炼铁的基本过程及产品
1．识记：炼铁的基本过程。
3．应用：高炉产品（炼钢生铁、铸造生铁，副产品）。
（三）炼钢的基本过程和方法
1．识记：炼钢的方法。
2．领会：炼钢的基本过程。
3．应用：镇静钢和沸腾钢。
1．识记：钢材的种类。
3．应用：钢材的应用。
第 2 章金属的力学性能掌握金属材料的主要力学性能，掌握主要力学性能指标的表示和测试方法。
（一）强度与塑性
（二）硬度
（三）韧度和疲劳极限（疲劳极限不作考核）
（一）强度与塑性
1．识记：屈服点、抗拉强度、伸长率的符号和计算式。
2．领会：屈服点、抗拉强度、伸长率的概念。
3．应用：屈服点、抗拉强度、伸长率的测试方法。
（二）硬度
1．识记：布氏、洛氏硬度的符号和量值。
2．领会：硬度的概念。
3．应用：布氏、洛氏硬度的测试方法和应用。
（三）韧度和疲劳极限
1．识记：韧度代号和量值。
2．领会：韧度的概念。
3．应用：韧度的测试方法。
第 3 章金属的晶体结构与结晶了解晶体与非晶体的概念，熟悉常见金属晶格的类型和纯金属与实际金属结构性能的区别，掌握固溶体与金属化合物的结构性能特点，能初步分析二元合金相图。
（一）纯金属的晶体结构
（二）纯金属的结晶
（一）纯金属的晶体结构
1．识记：常见晶格类型，常见晶体缺陷。
2．领会：晶体与非晶体、晶格与晶胞的概念。
3．应用：晶体缺陷对金属性能的影响。
（二）纯金属的结晶
1．识记：晶粒对力学性能的影响。
2．领会：冷却曲线与纯金属的结晶过程，金属的同素异构转变。
3．应用：改善力学性能获得细晶粒的方法。
1．识记：固溶体的类型和性能，金属化合物的性能。
2．领会：合金、组元、相的概念，固溶体和金属化合物的概念。
3．应用：固溶体和金属化合物。
1．识记：相图的建立、种类。
2．领会：相图分析。
3．应用：相图与合金力学性能的关系。
第 4 章铁碳合金熟悉铁碳合金的基本组织和性能，会分析简化的
Fe-Fe3C 相图（铁碳合金相图）， 了解合金结晶过程，掌握合金室温的成分、组织、性能，掌握 Fe-Fe3C 相图在生产中的应用。
（一）铁碳合金的基本组织
（二）简化 Fe-Fe3C 相图
（一）铁碳合金的基本组织
1．识记：基本组织的符号和形态。
2．领会：基本组织的概念和性能。
3．应用：铁碳合金基本组织对金属性能的影响。
（二）简化 Fe-Fe3C 相图
1．识记：简化 Fe-Fe3C 相图的组成和分析。
2．领会：Fe-Fe3C 相图的概念。
3．应用：Fe-Fe3C 相图在选材和热加工中的应用。
第 5 章碳钢了解碳钢的分类和常见杂质元素对碳钢性能的影响，掌握常用碳钢的性能和应用。
（一）杂质元素对碳钢性能的影响
（二）碳钢的分类
（三）常用碳钢
（一）杂质元素对碳钢性能的影响
1．识记：碳钢中的常见杂质。
2．领会：常见杂质对碳钢性能影响机理。
3．应用：常见杂质与碳钢性能的关系。
（二）碳钢的分类
1．识记：按碳的质量分数、钢的质量分数（有害杂质质量分数）、用途的分类。
2．领会：碳钢的其它分类。
（三）常用碳钢
1．识记：碳素结构钢、优质碳素结构钢、碳素工具钢、铸造碳钢的牌号、成分与性能。
3．应用：常用碳钢的应用。
第 6 章钢的热处理了解热处理的基本原理、过程和方法，熟悉钢在等温转变过程中的组织、性能与应用， 掌握各种热处理方法的工艺特点和应用。
（一）热处理基本原理、过程和方法
（二）钢在加热和冷却时的组织转变
（三）钢的退火、正火、淬火和回火
（四）钢的表面热处理和化学热处理（不作考核）
（一）热处理基本原理、过程和方法
1．识记：钢的热处理方法。
2．领会：热处理原理，热处理工艺曲线。
3．应用：热处理的过程。
（二）钢在加热和冷却时的组织转变
1．识记：钢在加热和冷却时亚共析、共析、过共析钢的相变线和相变温度。
2．领会：奥氏体的形成过程，冷却时的组织转变，等温转变曲线。
3．应用：奥氏体的晶粒度及其控制，等温转变曲线在连续冷却中的应用。
（三）钢的退火、正火、淬火和回火
1．识记：退火、正火、淬火和回火的目的和工艺。
2．领会：退火、正火、淬火和回火的概念。
3．应用：退火、正火、淬火和回火在生产中的应用。
（四）钢的表面热处理和化学热处理（略）
第 7 章低合金钢与合金钢熟悉合金钢的分类，了解合金元素对钢的作用，掌握各种合金钢的牌号、性能、用途和选择。
（一）合金元素对钢的影响
（二）合金钢的分类
（一）合金元素对钢的影响
1．识记：合金元素及其对钢的热处理，力学、工艺和特殊性能的影响。
2．领会：合金元素对钢的影响机理。
3．应用：合金钢的热处理和工艺性能。
（二）合金钢的分类
1．识记：合金钢的分类。
3．应用：合金钢的一般应用。
1．识记：低合金高强度结构钢的牌号。
2．领会：低合金高强度结构钢的成分、性能和热处理。
3．应用：低合金高强度结构钢的应用。
1．识记：机械结构用合金钢的种类和牌号。
2．领会：机械结构用合金钢成分、性能和热处理。
3．应用：机械结构用合金钢的应用。
1．识记：合金工具钢和高速钢的种类和牌号。
2．领会：合金工具钢和高速钢成分、性能和热处理。
3．应用：合金工具钢和高速钢的应用。
1．识记：常见特殊性能钢的种类和牌号。
2．领会：常见特殊性能钢成分、性能和热处理。
3．应用：常见特殊性能钢的应用。
第 8 章铸铁了解铸铁的分类，熟悉石墨在铸铁中的形态及对铸铁性能的影响，掌握各种铸铁的牌号、性能、用途。
（二）灰铸铁
（三）球墨铸铁
（四）可锻铸铁
（五）其它铸铁（不作考核）
1．识记：铸铁的分类
2．领会：铸铁的石墨化，铸铁的组织和性能。
（二）灰铸铁
1．识记：灰铸铁的牌号。
2．领会：灰铸铁的成分、组织、性能与热处理。
3．应用：灰铸铁的用途。
（三）球墨铸铁
1．识记：球墨铸铁的牌号。
2．领会：球墨铸铁的成分、组织、性能与热处理。
3．应用：球墨铸铁的用途。
（四）可锻铸铁
1．识记：可锻铸铁的牌号。
2．领会：可锻铸铁的成分、组织与性能。
3．应用：可锻墨铸铁的用途。
（五）其它铸铁（略）
第 9 章非铁金属了解非铁金属的种类、性能，掌握常用非铁金属的牌号和用途。
（一）铝及铝合金
（二）铜及铜合金
（三）滑动轴承合金与粉末冶金材料（一）铝及铝合金
1．识记：工业纯铝的牌号及铝合金的种类、牌号。
2．领会：铝合金的性能、成分与热处理。
3．应用：工业纯铝及铝合金的用途。
（二）铜及铜合金
1．识记：工业纯铜的牌号及铜合金的种类、牌号。
2．领会：铜合金的成分与性能。
3．应用：工业纯铜及铜合金的用途。
（三）滑动轴承合金与粉末冶金材料
1．识记：常见滑动轴承合金与硬质合金的种类和牌号。
2．领会：滑动轴承合金的性能，粉末冶金的特点。
3．应用：常见滑动轴承合金与硬质合金的用途。
第 10 章非金属材料和复合材料了解非金属材料的种类和性能，掌握常用高分子材料的牌号和用途，常用的陶瓷材料的用途。
（一）高分子材料
（二）陶瓷材料
（三）复合材料（不作考核）
（一）高分子材料
1．识记：常用塑料和橡胶的种类、牌号。
2．领会：塑料和橡胶的性能。
3．应用：常用塑料和橡胶的用途。
（二）陶瓷材料
1．识记：陶瓷材料的分类和常用的陶瓷材料。
2．领会：陶瓷材料的成分与性能。
3．应用：常用陶瓷材料的用途。
（三）复合材料（略）
第 2 篇金属热加工基础第 11 章铸造熟悉铸造的特点，了解铸造的工艺参数和结构工艺性，掌握砂型铸造的工艺过程、造型方法和铸件工艺设计。
（二）金属的铸造性能
（三）砂型铸造
（四）特种铸造
（五）铸造的结构工艺性
（六）液态成型新技术（不作考核）
1．识记：铸造的概念和方法。
2．领会：铸造的实质。
3．应用：铸造的用途。
（二）金属的铸造性能
1．识记：金属的流动性和收缩性。
2．领会：铸造性能的概念。
3．应用：金属的流动和收缩性产生的缺陷及其控制。
（三）砂型铸造
1．识记：砂型铸造工艺过程。
2．领会：砂型铸造的成型机理。
3．应用：砂型铸造造型材料和造型方法，砂型铸造工艺设计。
（四）特种铸造
1．识记：常用特种铸造方法。
2．领会：特种铸造的特点。
3．应用：常用特种铸造方法的应用。
（五）铸造的结构工艺性
1．识记：铸造性能和铸造工艺对结构的要求。
2．领会：铸造结构工艺性的概念。
3．应用：满足铸造结构工艺性的举措。
（六）液态成型新技术（略）
第 12 章锻压熟悉锻造和板料冲压的概念和特点，了解金属塑性变形的实质，掌握自由锻、模锻和板料冲压的成形方法，了解锻造和板料冲压的结构工艺性。
（一）锻造概述
1．识记：锻造的概念和特点。
2．领会：金属塑性变形实质。
3．应用：坯料的加工热和锻件的冷却。
1．识记：自由锻工序的工艺过程。
2．领会：自由锻特点。
3．应用：自由锻工序、结构工艺性和设备的选用。
1．识记：模锻的种类和工艺特点。
2．领会：模锻的概念、特点和结构工艺性。
3．应用：模锻的工艺设计和设备选用。
1．识记：板料冲压的基本工序。
2．领会：板料冲压的概念和特点。
3．应用：板料冲压基本工序的应用和结构工艺性。
第 13 章焊接与胶接了解焊接的概念、特点和方法，熟悉金属焊接性能和焊接原理，掌握常用焊接方法的工艺过程和所用设备，熟知焊接缺陷和预防。
（二）焊条电弧焊
（三）其它焊接方法
（四）焊接结构工艺性和焊接缺陷（五）胶接（不作考核）
1．识记：焊接分类和金属的焊接性能。
2．领会：焊接的概念。
3．应用：焊接方法选择。
（二）焊条电弧焊
1．识记：焊条电弧焊焊条和焊接工艺。
2．领会：焊接电弧和焊接过程。
3．应用：焊条电弧焊参数、接头和位置选择，焊接结构图，缺陷预防。
（三）其它焊接方法
1．识记：埋弧焊、气体保护焊、气焊、电阻焊、电渣焊、钎焊的概念和工艺特点。
2．领会：几种其它焊接方法的机理。
3．应用：几种其它焊接方法的应用。
（四）焊接结构工艺性和焊接缺陷
1．识记：焊接材料选择和焊缝布置，常见的焊接缺陷及检验。
2．领会：焊接缺陷产生的原因。
3．应用：会选择焊接材料和布置焊缝，有预防焊接缺陷的办法。
（五）胶接（略）
第 14 章毛坯选择了解毛坯的种类，熟悉各种毛坯的特点和选择原则，掌握各类零件应选择的毛坯。
（一）毛坯的种类和选择原则
（二）典型零件毛坯的选择
（一）毛坯的种类和选择原则
1．识记：毛坯的种类。
2．领会：毛坯的选择原则。
3．应用：会依据零件材料、生产纲领等选择毛坯。
（二）典型零件毛坯的选择
1．识记：轴类、齿轮类、箱体类零件常用毛坯。
2．领会：轴类、齿轮类、箱体类零件毛坯选择的依据。
3．应用：能正确选择轴类、齿轮类、箱体类零件的毛坯。
第 3 篇金属切削加工基础第 15 章互换性与测量技术了解互换性的概念、分类，了解标准化及标准的意义，掌握精度、尺寸公差、形位公差、 配合和表面粗糙度的概念、标准和应用，掌握常用测量器具和测量方法，了解测量的概念和测量过程。
（一）互换性概述
（二）精度、尺寸公差、形位公差、配合和表面粗糙度
（三）技术测量基础
（一）互换性概述
1．识记：互换性的分类，标准的分类。
2．领会：互换性和标准化的意义，实现互换性的条件。
3．应用：互换性在生产中的应用。
（二）精度、尺寸公差、形位公差、配合和表面粗糙度。
1．识记：精度、尺寸公差、形位公差、配合和表面粗糙度标准的内容。
2．领会：精度、尺寸公差、形位公差、配合和表面粗糙度的概念、基本术语。
3．应用：精度、尺寸公差、形位公差、配合和表面粗糙度在生产实践中的应用。
（三）技术测量基础
1．识记：常用测量器具和测量方法。
2．领会：测量技术的基本概念和测量过程。
3．应用：会在生产实践中运用常用测量器具进行技术测量。
第 16 章金属切削加工基础知识了解切削加工的分类、特点和
应用，掌握两类切削运动、三种工件表面和切削用量三要素，掌握车刀的组成、刀头静止几何角度，掌握刀具的种类、材料和用途，了解切削过程的物理现象和工件的切削加工性。
（一）切削加工概述
（二）切削刀具
（三）切削过程的物理现象和工件的切削加工性（一）切削加工概述
1．识记：两类切削运动、三种工件表面，切削用量三要素。
2．领会：切削加工的分类、特点及应用。
3．应用：切削用量在机械加工中的应用。
（二）切削刀具
1．识记：车刀的组成和刀头静止几何角度，刀具的种类、材料和用途。
2．领会：刀具角度测量的三个辅助平面，刀具材料的性能。
3．应用：能依据加工方法选择刀具和刀具角度。
（三）切削过程的物理现象和工件材料的切削加工性
1．识记：切屑的种类，积屑瘤，刀具寿命，切削加工性指标。
2．领会：切削力，切削温度，刀具磨损，影响加工性的因素。
3．应用：断屑措施，积屑瘤的利用和防止，合理运用装夹、刀具和用量提高加工质量。
第 17 章各种表面的加工掌握金属切削机床的分类和型号，掌握零件典型表面的加工方法，了解机床的基本结构和传动系统。
（一）金属切削机床的基本知识
（二）零件典型表面的加工方法
（一）金属切削机床的基本知识
1．识记：金属切削机床的分类和型号。
2．领会：机床的基本结构和传动系统。
3．应用：能依据加工零件正确选用机床。
（二）零件典型表面的加工方法
1．识记：外圆表面、孔、平面、圆柱齿轮、螺纹的加工方法。
2．领会：各种表面加工方法的选用原则。
3．应用：能依据工件和生产类型选择加工方法。
第 18 章零件生产工艺过程简介了解生产过程、工艺过程、生产纲领和生产类型的意义，掌握工艺过程的内容、工件的安装与定位、加工工艺路线的制定、典型零件加工工艺路线。
（一）零件工艺过程的基本知识（一）零件工艺过程的基本知识
1．识记：工艺过程中的工序、安装、工步、工位和进给的概念。
2．领会：生产过程、工艺过程、生产纲领和生产类型的意义。
3．应用：工序、安装、工步、工位和进给在工艺规程中的运用。
1．识记：工件的安装方法和定位基准的选择，加工工艺路线的制定方法。
2．领会：基准的概念和选择原则，工艺阶段的划分，辅助工序的安排。
3．应用：典型零件加工工艺路线的制定。
第 19 章现代制造技术简介掌握常用特种加工方法，了解常用精密加工方法，了解常用机械制造自动化技术。
（一）特种加工与精密加工（精密加工内容不作考核）
（二）机械制造自动化（不作考核）
（一）特种加工与精密加工
1．识记：电火花、电解、超声波和激光特种加工方法。
2．领会：电火花、电解、超声波和激光加工原理。
3．应用：常用特种加工方法的应用。
（二）机械制造自动化（略）
三、题型举例
（题型举例仅供参考，命题时不受此限）
(一) 单项选择题（选项符号填入括号中，1 分/小题，10 小题共 10 分）
1.亚共析钢的淬火加热温度应选择（ ）
A AC1+30℃～50℃ B AC3+30℃～50℃ C ACCm+30℃～50℃ D 任意
2.调质处理工序一般安排在（ ）
A 半精加工后 B 毛坯制造后 C 粗加工后 D 精加工后(二) 判断正误题（正确√，错误×；1 分/小题，10 小题共 10 分)
1.钢铁中的硫和磷是有益元素,锰和硅是有害元素。（ ）
2.机床提供的运动中，主运动速度最高，消耗功率最多。（ ）
(三) 填补空白题（1 分/空，10 空共 10 分）
1.通常所指低碳钢碳的质量分数小于或等于 ，中碳钢在之间，高碳钢大于 。
2.切削用量三要素为 、 、 。
(四) 名词解释题（2 分/小题，5 小题共 10 分)
1.固溶强化
2.工序
(五) 数值计算题（5 分/小题，2 小题共 10 分）
1．某材料拉伸试棒的直径 10mm，标注长度 100mm，试验测出拉力 26kN 时屈服，断裂前的最大拉力 45kN，断裂后试件的标注长度 120mm，试计算其屈服点、抗拉强度和伸长率。
A C F D E K S P G Q
2．外圆表面切削，其工件的待加工表面直径 50mm，工件转速 100r/min，求工件的切削速度（单位 m/min）。
(六) 综合解答题（10/小题，3 小题共 30 分）
1.回答表格内各金属牌号的种类，符号和数字的意义，一般用途。
序号牌号种类符号和数字的意义一般用途 （ ） Q235 （ ） （ ） W18Cr 4V （ ） HT200
2.回答铁素体、奥氏体、渗碳体、珠光体、莱氏体五种基本组织的符号，在给定的简化Fe-Fe3C 相图中用符号标注各相区的组织（四个单相区，五个双相区），其中液体符号为 L 基本组织代号：铁素体（ ）、奥氏体（ ）、渗碳体（ ）、珠光体（ ）莱氏体（ ）
(七)
实例案例题（10 分/小题，2 小题共 20 分）
1.你所在的机加车间,某学员精车工件外圆，材料为 30 号钢，使用的切削速度为25m/min，进给量和背吃刀量适宜，可其加工表面相当粗糙，达不到图纸要求，请分析原因并提出改进办法？
2.所在的企业新招收一批学员，在其培训期间，你将为其讲授机械加工工艺方面的知识。请以阶梯轴为例，讲解其机械加工工艺过程（将简要答案填在给定的空格内）。给定条件：零件如图，单件生产，材料中碳钢，需调质处理，通用机床加工，不含下料、检验工序。
工序号工 序内 容加工设备（机床）
（1）
（2）
（3）
（4）
（5）
●举例题型参考答案
(一) 1.（B）， 2.（C）
(二) 1.（×）， 2.（√）
(三) 1. 0.25%，0.25%～ O.60%，0.60%
2. 切削速度 、 进给量、 背吃刀量(四) 1.溶质原子溶入溶剂晶格使晶格发生畸变，从而使合金的强度、硬度提高的现象。
2.一个（或一组）工人在同一台机床（或同一工作地）对一个或同时对多个工件所连续完成的那部分工艺过程。
(五) 1．σs=331.2 N/mm2，σb=573.3 N/mm2，δ=20%
2．V=15.7m/min(六) 1.（1）碳素结构钢；Q 为屈字首字母，235 表示屈服点 235MPa；一般结构件，如轴、杆、架，建筑用材等。
（2）碳素结构钢；45 表示碳的质量分数为 0.45%；重要结构件，如轴、齿轮、连杆等。
（3）高速钢；含 W 为 18%，含 Cr 为 4%，含 V 小于 1.5%，含碳量省略；金属切削刀具。
（4）灰铸铁；HT 为灰铁两字首字母，200 表示最低抗拉强度 200MPa；箱体，床身，底座等。
2.F、A、Fe3C、P、LdACD 以上区：L； AGSE 区：A； GPQ 区：F； DFK 线：Fe3C； AEC 区：
L+A； GPS 区：F+A； DCF 区：L+Fe3C； SECFK 区：A+Fe3C； QPK 以下区：
F+Fe3C
(七)
1.30 号钢为塑性材料加上
25m/min 的切削速度，将严重产生积屑瘤，致使加工表面相当粗糙，达不到图纸的要求；改用小于 10m/min 或大于 100m/min 的切削速度， 适当增大刀具前角，适度减小进给量。
2.（1）车两端面，两端面打中心孔，粗车外圆；卧式车床。
（2）热处理调质；箱式炉等。
（3）修磨中心孔，车沟槽，半精车外圆，车倒角；卧式车床。
（4）磨削四段外圆；外圆磨床。
（5）铣键槽，去毛剌；立式铣床，锉刀。
考试形式时间：纸笔化考试，150 分钟
