机械工程材料考试复习题与答案

1、机械工程材料考试复习题与答案用心整理的精品 word文档，下载即可编辑！一、填空题（）1. 机械零件在工作条件下可能受到力学负荷、热负荷和环境介质 三种负荷的 作用。2. 金属塑性的指标主要有延伸率和断面收缩率两种。3. 金属材料的机械性能是指在载荷作用下其抵抗变形 或断裂的能力。4. 刚度是指材料在外力作用下抵抗弹性变形的能力。5. 强度是指材料在外力作用下抵抗变形和断裂的能力。6常用测定硬度的方法有 布氏硬度、洛氏硬度 和维氏硬度测试法。7. 材料按化学成分分为金属材料、高分子材料、陶瓷材料和复合材料四大类。8. 金属材料的加工工艺性能包括 铸造性、可锻性、可焊性、切削加工性和热处 理工艺

2、性。9. 常见的晶体结构有 体心立方晶格、面心立方晶格 和 密排六方晶格 三种。10. 晶体缺陷按其几何特征可分为点缺陷、线缺陷和面缺陷三种。11. 固溶体的晶体结构与 溶剂 晶体结构相同。12. 当合金溶液凝固后，由于组元间的相互作用不同，可形成固溶体和金属化合 物两种形式。13. 铁从高温液态向室温冷却时发生的变化： 。14. 珠光体是铁素体相与渗碳体混合在一起形成的机械混合物。15. 碳溶解在ae中所形成的间隙固溶体称为铁素体。16. 在Fe-Fe3C相图中，共晶点的含碳量为4.3%，共析点的含碳量为0.77%17. 低温莱氏体是珠光体和渗碳体组成的机械混合物。18. 金属结晶的过程包括

3、 晶核形成和晶粒长大 两个过程。19晶核的形成包括 自发形核和非自发形核 两种形式。20. 晶核的长大包括 枝晶长大 和平面长大两种形式。21. 金属铸锭的宏观组织是由三个晶区组成，由外向内分别是细等轴晶离区、柱 状晶粒区和中心等轴晶粒区。22. 铸锭的缺陷包括缩孔与缩松、气孔、非金属夹杂物和成分偏析。23. 焊缝的组织是金属组织。24. 焊接接头是由 焊缝和热影响区构成。25. 冷变形后金属在加热中，随温度的升高或加热时间的延长，其组织和性能一 般经历 回复、再结晶和晶粒长大三个阶段的变化。26. 细化晶粒的方法包括 增大过冷度、加入形核剂和机械方法。二、名词解释）1. 弹性变形：随载荷增加

4、试样的变形增加，若除去外力，变形可以恢复原状的 现象。2. 塑性变形：随载荷增加试样的变形增加，若除去外力，变形不能恢复原状的 现象。3. 比刚度：材料的弹性模量E与其密度p的比值。4. 冲击韧性：在一定温度下，材料在冲击载荷作用下抵抗破坏的能力。5. 疲劳极限：试样可以经受无限周期循环而不破坏的应力值。6. 晶体：内部的原子在三维空间呈周期性规则排列的物质。7. 合金：在一种金属元素基础上加入适量的另一种或几种其他元素，通过熔化 或其他方法结合在一起所形成的具有金属特性的物质。8. 固溶体：溶质原子溶入固态金属溶剂中形成的合金相。9. 过冷度：熔融金属平衡状态下的相变温度与实际相变温度的差值

5、。10. 加工硬化：金属在塑性变形过程中，随着变形程度的增加，强度、硬度上 升，塑性、韧性下降。11. 再结晶：新晶粒不断长大，直至原来的变形组织完全消失，金属或合金的性能 也发生显著变化。12回复：冷变形加工的金属在低温加热时，在组织发生变化前所产生的某些结 构和性能的变化。三、选择题（）1. 表示金属材料屈服强度的符号是（B ）A. （TB.（T sC.（T bD.（T -12. 表示金属材料弹性极限的符号是（A）A. ceB.（T sC.（T bD.a -13. 在测量薄片工件的硬度时，常用的硬度测试方法的表示符号是（C）A.HB B.HRC C.HV D.HS4. 金属材料在载荷作用下

6、抵抗变形和断裂的能力叫（A ）A.强度B.硬度C.塑性D.弹性5. 每个体心立方晶胞中包含有（B）个原子A.1 B.2 C.3 D.46. 每个面心立方晶胞中包含有（D）个原子A.1 B.2 C.3 D.47. 属于面心立方晶格的金属有（C）A. a -Fe,铜 B. a -Fe,钒 C. 丫 -Fe,铜 D. S-Fe,钒8. 在晶体缺陷中，属于点缺陷的有（A）A.间隙原子B.位错C.晶界D.缩孔9. 铁素体是碳溶解在（A）中所形成的间隙固溶体。A. a -Fe B . 丫 -Fe C . S -Fe D . B -Fe10. 奥氏体是碳溶解在（B ）中所形成的间隙固溶体。A. a -Fe

7、B . 丫 -Fe C . S -Fe D . B -Fe11. 在Fe-Fe3C相图中，钢与铁的分界点的含碳量为（C）。A. 2% B . 2.06 % C . 2.11 % D . 2.2 %12. 莱氏体是一种（C）。A.固溶体B.金属化合物C .机械混合物D .单相组织金属13. 在Fe-Fe3C相图中，ES线也称为（D）。A.共晶线B .共析线C . A3线D . Acm线14. 在Fe-Fe3C相图中，GS线也称为（C）。A.共晶线B .共析线C . A3线D . Acm线15. 在Fe-Fe3C相图中，共析线也称为（D）。A . A1 线 B . ECF线 C . Acm线 D

8、. PSK线16. 珠光体是一种（C）。A .固溶体B .金属化合物C .机械混合物D .单相组织金属17. 在铁-碳合金中，当含碳量超过（A）以后，钢的硬度虽然在继续增加，但 强度却在明显下降。A . 0.8 % B . 0.9 % C . 1.0 % D . 1.1 %18. 通常铸锭可由三个不同外形的晶粒区所组成，其晶粒区从表面到中心的排列 顺序为（A）A .细晶粒区一柱状晶粒区一等轴晶粒区B .细晶粒区一等轴晶粒区一柱状晶粒区C .等轴晶粒区一细晶粒区一柱状晶粒区D .等轴晶粒区一柱状晶粒区一 细晶粒区19. 在Fe-Fe3C相图中，PSK线也称为（B）。A .共晶线B .共析线C .

9、 A3线D . Acm线20. Fe-Fe3C相图中，共析线的温度为（D）。A. 724°C B . 725°C C . 726°C D . 727°C21. 在铁碳合金中，共析钢的含碳量为（B）。A . 0.67 % B . 0.77 % C . 0.8 % D . 0.87 %四、判断题（）1. 用布氏硬度测量硬度时，压头为钢球，用符号HBS表示。 V2. 用布氏硬度测量硬度时，压头为硬质合金球，用符号HBW表示。V3. 沙发垫子的刚度比钻杆的刚度大。X4. 图纸上标注的硬度值为：240-280HRC V5. 图纸上标注的硬度值为：HBS250-28

10、Q X6. 图纸上标注的硬度值为：250-280HBW X7. 渗碳件经淬火处理后用HB硬度计测量表层硬度。X8. 受冲击载荷作用的工件，考虑机械性能的指标主要是疲劳强度。X9. 衡量材料的塑性的指标主要有伸长率和冲击韧性。X10. 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。11. 晶体的配位数越大，其致密度也越高。V12. 金属结晶后晶体结构不再发生变化。V13. 在金属的结晶中，随着过冷度的增大，晶核的形核率N和长大率G都增大,在N/G增大的情况下晶粒细化。V14. 液态金属结晶时的冷却速度越快，过冷度就越大，形核率和长大率都增大，故晶粒就粗大。x1

11、5. 液态金属冷却到结晶温度时，液态金属中立即就有固态金属结晶出来。X16. 在一般情况下，金属结晶后晶粒越细小，则其强度越好，而塑性和韧性越差。X17. 在铁碳合金相图中，PSK线是一条水平线（727C），该线叫共晶线。X18. 过共析钢缓冷到室温时，其平衡组织由铁素体和二次渗碳体组成。X19. 珠光体是由奥氏体和渗碳体所形成的机械混合物，其平均含碳量为0.77%。X20. 亚共晶白口铁缓冷到室温时，其平衡组织由铁素体，二次渗碳体和莱氏体 组成。X21. 在亚共析钢平衡组织中，随含碳量的增加，则珠光体量增加，而二次渗碳 体量在减少X22. 过共晶白口铁缓冷到室温时，其平衡组织由珠光体和莱氏体

12、组成。X23. 在铁碳合金相图中，钢的部分随含碳量的增加，内部组织发生变化，则其 塑性和韧性指标随之提高。X24. 在铁碳合金相图中，奥氏体在1148C时，溶碳能力可达4.3%。V25. 碳溶解在a -Fe中可形成的间隙固溶体称为奥氏体，其溶碳能力在727E时为 0.0218%V26. 在铁碳合金相图中，铁素体在 727E时，溶碳能力可达2.11%。X27. 在过共析钢中含碳量越多，则其组织中的珠光体量减少，而铁素体量在增 多。X28. 碳溶解在丫 -Fe中所形成间隙固溶体称为铁素体，其溶碳能力在 727C时为0.77%。X29. 亚共析钢缓冷到室温时，其平衡组织由铁素体和二次渗碳体组成。X3

13、0. 奥氏体化的共析钢缓慢冷却到室温时，其平衡组织为莱氏体。X31. 在铁碳合金相图中，ES线是碳在奥氏体中的溶解度变化曲线。V五、32完全退火是将工件加热到 Acm以上3050C，保温一定的时间后，随 炉缓慢冷却的一种热处理工艺。 V33合金元素溶于奥氏体后，均能增加过冷奥氏体的稳定性。X分析说明题（）1. 下列几种工件应该采用何种硬度试验法测定其硬度？A、钢淬火、低温回火后的成品件；洛氏硬度B、退火件；布氏硬度C、渗碳件；催化硬度2. 从Fe-Fe3C的分析中回答以下问题，并说明其原因：A、随碳质量百分数的增加，硬度、塑性是增加还是减小？答：随着含碳量的增加，硬度增加，塑韧性降低；因为随含

14、碳量增加Fe3C数量越来越多。B、过共析钢中网状渗碳体对强度、塑性的影响怎样？答：对基体产生严重的 脆化，使强度和塑性下降。C、 钢有塑性而白口铁几乎无塑性吗？答：钢是以塑韧的F为基体，而白口铁 是以硬脆的Fe3C为基体，所以钢有塑性，而白口铁几乎无塑性。D、 哪个区域熔点最低？哪个区域塑性最好？答：共晶白口铸铁熔点最低。A 区塑性最好。3. 根据Fe-Fe3C相图，说明产生下列现象的原因：A、含碳量为1.0%的钢比含碳量为0.5%的钢硬度高；答：因为钢的硬度随含碳 量的增加而增加。B、在室温下，含碳0.8%的钢其强度比含碳1.2%的钢高；答：含碳量超过0.9%后，Fe3C以网状分布在晶界上，

15、从 而使钢的强度大大下降。C、低温莱氏体的塑性比珠光体的塑性差；答：因为低温莱氏体是由共晶Fe3C、Fe3CII和珠光体组成，因此比起但纯的珠光体来说，其塑性要差。D、在1100°C，含碳0.4%的钢能进行锻造，含碳4.0的生铁不能锻造；答：因 为在1100C，含碳量0.4%的钢处于A单相区，而含碳量4.0%的生铁处于A+Fe3CII+Ld 'E、钢适宜于通过压力加工成形，而铸造适宜于通过铸造成形。答：铸铁的熔 点低，合金易熔化、铸造过程易于实施；钢的含碳量比铸铁低，通过加热可进 入单相固溶体区，从而具有较好的塑性、较低的变形抗力，不易开裂，因此适 宜于压力加工成形。4. 钢

16、的渗碳工艺是将钢件加热至完全奥氏体区，让活性的碳原子进入表面并向 内扩散，形成一定深度的渗层，然后进行淬火、回火工艺。试根据晶体结构知 识分析：为什么钢的渗碳选择在 A区进行？答：在A区对面的立方晶体格的 丫 -Fe可溶解较多的碳。5. 试分析含碳量为0.6%。铁碳含金从液态冷却到室温时的结晶过程6. 试分析含碳量为1.2%铁碳合金从液体冷却到室温时的结晶过程。7. 写出铁碳相图上共晶和共析反应式及反应产物的名称。8. 写出Fe-FesC相图上-区的组织组成物，标明 A，E，C, S，P，K各点的含碳量。区：铁素体+珠光体 区: 珠光体 区：珠光体+二次渗碳体区：珠光体+ 二次渗碳体+莱氏体区

17、：莱氏体区：一次渗碳体 +莱氏体A点：0.00% E 点：2.11% C 点：4.3%S 点:0.77% P 点:0.0218% K 点:6.69%9. 试画出Fe-F&C相图中钢的部分(包晶部分可省略)，并完成下列各题：标明各 特征点的成分、温度，按相组成填充各相区。10. 什么是热加工和冷加工？钨在1000°C变形加工，锡在室温下变形加工，请说明他们是热加工还是冷加工？(钨熔点是33990C，锡熔点是2320C)答：凡是在再结晶温度以上进行的塑性变形属于热加工；反之则为冷加工。T再=0.4T熔；钨 T 再=0.4* (3399+273)卜273=11958C ;锡 T 再

18、=0.4* (232+273)- 273=-7仁C .由于钨T再为1188.2C > 1000C，因此属于热加工；锡T再为-71 <20C,属于冷加工。11. 如果其他条件相同，试比较在下列条件下所得铸件晶粒的大小：金属模浇注晶粒的大小小于砂模浇注晶粒的大小；高温浇注晶粒的大小大于低温浇注晶粒的大小；铸成薄壁件晶粒的大小小于铸成厚壁件晶粒的大小浇注时采用振动晶粒的大小小于不采用振动晶粒的大小；厚大铸件的表面部分晶粒的大小小于中心部分晶粒的大小12. 某厂用冷拔钢丝绳直接吊运加热至 1100°C的破碎机颚板，吊至中途钢绳突 然断裂。这条钢绳是新的，事前经过检查，并无疵病。试分析钢绳断裂的原因。答：钢丝绳通过加工硬化，在高温下发生回复、再结晶过程使强度下降 导致断裂。13. 室温下，对一根钢丝进行反复弯曲拉直实验，经过一定次数后，