机械工程材料试题及答案

1、与溶剂的相同C与溶剂、溶质的都不相同D 是两种元素各自结构的混合体A.过冷度越小，晶粒越细.过冷度越小，晶粒越粗C.过冷度越大，晶粒越粗.过冷度越大，晶粒越细A.强度越高，塑性越好.强度越高，塑性越差C.强度越低，塑性越好.强度越低，塑性越差A .冷却介质B .碳含量C .钢的临界冷却速度 D.其它合金元素（应选用一、填空题（每空1分，共20分）1 常见的金属晶格类型有：体心立方晶格、面心立方晶格、密排六方晶格2 空位属于 点_缺陷，晶界和亚晶界分别 线 缺陷，位错属于面缺陷。3 金属的实际结晶温度总是低于理论结晶温度，这种现象称为 过冷。4 .原子在溶剂晶格中的分布不同，可将固溶体分为 间隙

2、固溶体和 置换固溶体。5. 室温下Fe FesC合金中的4种基本组织是：铁素体、珠光体、渗碳体、莱氏体6 常见的金属的塑性变形方式有 滑移和孪生两种类型。7.钢的热处理工艺是：加热、保温、冷却_三个步骤组成的。8 铁碳合金为双重相图，即铁一渗碳体 相图和 铁一渗碳体 相图。、单项选择题（每题2分，共20分）B ） 1.两种元素组成固溶体，则固溶体的晶体结构A.与溶质的相同D ） 2.铸造条件下，冷却速度越大，则A ） 3.金属多晶体的晶粒越细，则其B ） 4.钢的淬透性主要取决于D ） 5.汽车、拖拉机的齿轮要求表面具有高耐磨性，心部具有良好的强韧性,A. 45钢表面淬火+低温回火B . 45

3、Cr调质C. 20钢渗碳、淬火+低温回火D . 20CrMnTi渗碳、淬火+低温回火（A ） 6.完全退火主要适用于。A.亚共析钢 B.共析钢C.过共析钢D .白口铸铁（A ） 7.铸铁如果第一、第二阶段石墨化都完全进行，其组织为A. F + G B . F +P+ G C . P + G D.Le +P+ G（D ） 8.对于可热处理强化的铝合金，其热处理方法为 。A.淬火+低温回火B.正火C.水韧处理D.固溶处理+时效（C ） 9.马氏体的硬度主要取决于 。A.过冷奥氏体的冷却速度B.过冷奥氏体的转变温度C.马氏体的含碳量D.马氏体的亚结构（D ） 10.在下列方法中，可使晶粒细化的方法是

4、 。A.扩散退火B 切削加工C 喷丸处理 D 变质处理三、判断题（每题1分，共10分）（正确）1.金属或合金中，凡成分相同、结构相同，并与其他部分有界面分开的均匀组成部分称为相。（错误）2.在实际金属和合金中，自发生核常常起着优先和主导的作用。（错误）3.由于再结晶过程是一个形核和长大的过程，因而是相变过程。（正确）4.位错是晶体中常见的缺陷，在常见的工业金属中位错密度愈多，其强 度愈高。错误）5.回火屈氏体、回火索氏体和过冷奥氏体分解时形成的屈氏体、索氏 体，只是形成过程不同，但组织形态和性能则是相同的。（正确）6.球墨铸铁可通过热处理来提高其综合力学性能。（错误）7.所有铝合金都可以通过热

5、处理进行强化。（错误）8.钢的铸造性能比铸铁好，故常用来铸造形状复杂的工件。（正确）9.滑移变形所需要的切应力要比孪生变形时所需的小得多。（错误）10.奥氏体冷却时，只要温度达到 Ms以下，马氏体的转变就能完成。四、名词解释题（每题 3分，共15分）1、 晶胞： 晶胞是能代表晶格中原子排列规律的最小几何单元_2、 同素异构转变：固态金属的晶格结构随温度改变而改变的现象。3、 固溶强化：通过溶入溶质元素形成固溶体，使材料的强度、硬度提高的现象。4、钢的淬透性：在规定条件下，钢在淬火时获得淬硬层（淬透层）深度的能力5、调质处理： 把淬火和高温回火相结合的热处理方 五、简答题（共15分）1、在铸造生

6、产中，采用哪些措施控制晶粒大小？ （6分）答：增加过冷度：钢模铸造以及在砂模中加冷铁以加快冷却速度的方法来控制晶 粒大小。（2分） 变质处理：在液态金属结晶前，特意加入某些难熔固态颗粒，造成大量 可以成为非自发晶核的固态质点，使结晶时的晶核数目大大增加，从而提 高了形核率，细化晶粒。（3分） 机械振动、搅拌。（1分）2、 金属经冷塑性变形后，组织和性能发生什么变化？（4分）答： 晶粒沿变形方向拉长，性能趋于各向异性。（1分） 晶粒破碎，位错密度增加，产生加工硬化。（1分） 织构现象的产生。（1分） 金属内部会形成残余的内应力。（1分）3、说明下列牌号所属的种类、数字及字符的意义：（5分） Q2

7、35 45 T8A GCr15 HT200答：Q235 :最低的屈服强度为 235MPa的碳素结构钢。（1分） 45 :为含碳量为0.45%的优质碳素结构钢。（1分） T8A :含碳量为0.8%左右的高级优质碳素工具钢。（1分） GCr15 :含Cr量为1.5%左右的滚动轴承。（1分） HT200:为最低抗拉强度为 200MPa的灰铁。（1分）六、综述题（共20分）1、直径为5mm勺45钢三个试样，加热至 830C后水冷，然后再分别加热至200C、400C、600C空冷，试说明这三个试样所经历的各热处理工艺名称、获得的室温组织及大致硬度。（8分）答：45钢加热830C后水冷称淬火。（1分）计算

8、含碳为0.45%的铁碳合金室温组织组成物和相的相对质量。答：ECF线：共晶反应：LcA+FeC（Ld 或 Le）（1.5 分）PSK线：共析反应：A727 CFp+FqC （P）（1.5 分）A1线一- PSK线（份）A3线一- GS（1分）Acn线一- ES线（1分）室温下组织组成为:F+P（份）F的质量百分比：0=（0.77-0.45）/（0.77-0.0218）42.77%（1分）P的质量百分比Qp=1-42.77%=57.23%（1 分）室温下相的组成：F+ Fe3C（1分）F的质量百分比：Q=（6.69-0.45）/6.6993.27%（1分）Fe3C的质量百分比：Qe3c=1- 9

9、3.27% =6.73%（1分）造价工程师执业资格考试：建设工程技术与计量（安装）工程材料安装工程常用材下料锻造正火机加工调质 工指出：1、主轴应用的材料：45钢2、正火的目的和大致热处理工艺 一段时间空冷3、调质目的和大致热处理工艺机加工（精）轴颈表面淬火低温回火磨加细化晶粒，消除应力；加热到Ac3 + 50 C 保温强度硬度塑性韧性达到良好配合淬火+高温回 再经200C加热后空冷称低温回火，室温组织为回 M硬度约HRC55 （ 2分） 再经400C加热后空冷称中温回火，室温组织为回T,硬度约HRC40（2分） 再经600 C加热后空冷称高温回火，即调质处理，室温组织为回S,硬度约HRC25

10、 （3 分）2、如图是铁碳平衡相图。（12分）1148 写出EC线、PSK线发生的相变反应名称及反应式。 A1 线是指线，A3线是指线，Acn线是指线。三、（20分）车床主轴要求轴颈部位硬度为HRC5 58,其余地方为HRC2 25,其加工路线为：火4、表面淬火目的提高轴颈表面硬度5.低温回火目的和轴颈表面和心部组织。去除表面淬火热应力，表面砒A心部S回四、选择填空(20分)1 .合金元素对奥氏体晶粒长大的影响是(a)均强烈阻止奥氏体晶粒长大大 (c)无影响述说法都不全面2 .适合制造渗碳零件的钢有(C)od)(b)均强烈促进奥氏体晶粒长(d)上(b) 45、40Cr、65Mn T12(a)

11、16Mn 15、20Cr、1Cr13 12Cr2Ni4A20Cr、18Cr2Ni4WA 20CrMnTi3 .要制造直径16m啲螺栓，要求整个截面上具有良好的综合机械性能，应选用 (c )(a ) 45钢经正火处理(c) 40Cr钢经调质处理制造手用锯条应当选用(a )(a)2钢经淬火和低温回火(c) 65钢淬火后中温回火)(b)淬火加热时溶入奥氏体中的合金元素的6.汽车、拖拉机的齿轮要求表面高耐磨性，中心有(b ) 60Si2Mn经 淬火和(c) 15、中温回火4.火5.高速钢的红硬性取决于(a)马氏体的多少(c)钢中的碳含量 良好的强韧性，应选用(C(b) CM2Mo钢经淬火和低温回)(a

12、) 60钢渗碳淬火后低温回火 20CrMnT渗碳淬火后低温回火65、65Mn. 50CrV等属于明啖钢，其热处理特点是(c )(a)工具钢，淬火+低温回火(b)轴承钢，渗碳+淬火+低温回(c)弹簧钢，淬火+中温回火二次硬化属于(d)(b) 40Cr淬火后高温回火7.火8.(a)固溶强化(b)细晶强化(c)位错强化9. 1Cr18Ni9Ti奥氏体型不锈钢，进行固溶处理的目的是(a) 获得单一的马氏体组织，提高硬度和耐磨性(b) 获得单一的奥氏体组织，提高抗腐蚀性，防止晶间腐蚀 降低硬度，便于 切削加工1 0 .推土机铲和坦克履带板受到严重的磨损及强烈冲击，应选择用(a)20Cr渗碳淬火后低温回火

13、(b) ZGMn133经水韧处理淬火后低温回火五、填空题(20分)1、马氏体是 a-相中的过饱和固溶体，其形态主要有板条马氏体 体。(d)第二相强化b)b )(c) W18Cr4V片状马氏其中，片状马氏体硬度高、塑性差2、W18Cr4H的淬火加热温度为1270- 1280 C,回火加热温度为560 C ,回火次数 3次。3、材料选择的三原则一般原则，工艺性原则，经济性原则。4、合金结构钢与碳素结构钢相比，其突出优点是强度高，淬透性好。5. 共析钢过冷奥氏体等温转变曲线三个转变区的转变产物是P B IVL6. 共析钢淬火形成 M+A后，在低温、中温、高温回火后的产物分别为亟+AT 回S0o7.

14、45钢正火后渗碳体呈片状，调质处理后渗碳体呈球状。一、名词解释：（10分）3、固溶强化：固溶体溶入溶质后强度、 硬度提高，塑性韧性下降现象。（2分）2、加工硬化：金属塑性变形后，强度硬度提高的现象。（2分）4、合金强化：在钢液中有选择地加入合金元素，提高材料强度和硬度（2分）4、热处理：钢在固态下通过加热、保温、冷却改变钢的组织结构从而获得所需性能的一种工艺。（2分）5、细晶强化：通过细化晶粒处理，使得金属强度提高的方法。（2分）二、选择适宜材料并说明常用的热处理方法（30分）（每空1分）名称候选材料选用材料热处理方法最终组织机床床身 T10A,KTZ450-06,HT200 HT200 时效

15、P+ F+ G片 汽车后桥齿轮40Cr, 20CrMnTi, 60Si2Mn20CrMnTi渗碳+淬火+低温回火表面 CrnM+A 心部 F+M 滚动轴承 GCr15, Cr12,QT600-2 GCr15 球化退火+淬火+低温回火CrnM+A 锂刀 9SiCr, T12, W18Cr4V T12 球化退火+淬火+低温回火 CrnM+A 汽车板簧 45, 60Si2Mn, T10 60Si2Mn 淬火+中温回火 T回 钻头 W18Cr4V 65Mn,20 W18Cr4V淬火 + 低温回火Crn M+A 桥梁 1Cr13, 16Mn, Q195 16Mn,不 热处理F+P 滑动轴承 H70, Z

16、SnSb11Cu6, T8ZSnSb11Cu6不热处理a+SnSb 耐酸容器 Q235, 1Cr18Ni9Ti, ZGMn13 1Cr18Ni9Ti 固溶处理A发动机曲轴QT600-3,45,ZL101QT600-3等温淬火+高温回火S回+ G求下料锻造正火机加工调质机加工（精）轴颈表面淬火低温回火磨加工指出：1、主轴应用的材料：45钢（4分）2、正火的目的和大致热处理工艺细化晶粒，消除应力；加热到Ac3+ 50C 保温三、（20分）车床主轴要求轴颈部位硬度为 其加工路线为：HRC5458,其余地方为 HRC225,一段时间空冷（4分）3、调质目的和大致热处理工艺强度硬度塑性韧性达到良好配合淬

17、火+高温回火（4分）4、表面淬火目的提高轴颈表面硬度（4分）4 .低温回火目的和轴颈表面和心部组织。去除表面淬火热应力，表面砒A心部S回。（4分）四、选择填空（20分）（每空2分）1.合金元素对奥氏体晶粒长大的影响是（d )（a）均强烈阻止奥氏体晶粒长大（b）均强烈促进奥氏体晶粒长大 （c）无影响(d)上述说法都不全面2.适合制造渗碳零件的钢有（c）o(a) 16Mn 15、20Cr、1Cr13 12Cr2Ni4A(b) 45、40Cr、65Mn T12(c) 15、20Cr、18Cr2Ni4WA 20CrMnTi3. 要制造直径16m啲螺栓，要求整个截面上具有良好的综合机械性能，应选用（c

18、）（a ） 45钢经正火处理（b） 60Si2Mn经 淬火和 中温回火（c） 40Cr钢经调质处理4. 制造手用锯条应当选用（a ）（a） T12钢经淬火和低温回火（b） CM2MO钢经淬火和低温回火（c） 65钢淬火后中温回火5. 高速钢的红硬性取决于（b ）（a）马氏体的多少（b）淬火加热时溶入奥氏体中的合金元素的量（c）钢中的碳含量 6.汽车、拖拉机的齿轮要求表面高耐磨性，中心有良好的强韧性，应选用（c ）（a） 60钢渗碳淬火后低温回火（b） 40Cr淬火后高温回火（c）20CrMnT渗碳淬火后低温回火 7. 65、65Mn. 50CrV等属于明啖钢，其热处理特点是（ c ）（a）工具钢，淬火+低温回火（b）轴承钢，渗碳+淬火+低温回火（c）弹簧钢，淬火+中温回火8. 二次硬化属于（ d） （a）固溶强化 （b）细晶强化 （c）位错强化 （d）第二相强化 9. 1Cr18Ni9Ti奥氏体型不锈钢，进行固溶处理的目的是（b）（c）获得单一的马氏体组织，提高硬度和耐磨性（d）获得单一的奥氏体组织，提高抗腐蚀性，防止晶间腐蚀（c）降低硬度，便于切削加工1 0 .推土机铲和坦克履带板受到严重的磨损及强烈冲击，应选择用（ b ）（a）20Cr渗碳淬火后低温回火（b） ZGMn133经水韧处理（c） W18Cr4V淬火后低温回火 五、填空题（20分）（每空1分）1、马氏体是 碳