工程材料学统考试卷答案1

1、华中科技大学 工程材料学考试试题（2006年05月15日）课程编号考试形式闭 卷考试成绩姓名班级学号题号一二三四五六七八九十总 分得分一、选择（将正确选项的字母填在题干后的括号内） （共30分）1立方晶系中 112 晶面族包括的晶面数是 （B ）A. B. C. D. 2晶体中的位错属于 （ C）A. 体缺陷 B. 面缺陷 C. 线缺陷 D. 点缺陷3. 奥氏体是 （A ）A. 碳在-Fe中的间隙固溶体B. 碳在-Fe中的间隙固溶体C. 碳在-Fe中的有限固溶体D. 碳在-Fe中的无限固溶体4随含碳量增加，铁碳合金室温平衡组织中的相组成物 Fe3C的相对量 （ A ）A. 不断增加B. 不断减

2、少C. 先减后增D. 先增后减5固溶体基体上弥散分布的第二相粒子能提高固溶体的强度，这种现象就是 （ C ）A. 细晶强化B. 固溶强化C. 弥散强化D. 加工硬化6钢中加入某种合金元素使C曲线右移，则钢的淬透性 （ A ） A. 提高B. 降低C. 对小工件提高，对大工件降低D. 对大工件提高，对小工件降低7. 为消除过共析碳钢中的网状二次渗碳体，应采用 （ C ）A. 完全退火工艺B. 球化退火工艺C. 正火工艺D. 淬火 + 高温回火工艺8生产中采用等温淬火是为了获得 （D ）A. 珠光体B. 马氏体C. 上贝氏体D. 下贝氏体9细晶强化使 （ B ）A 强度增大、塑性降低 B 强度增大

3、、塑性增大C强度降低、塑性降低 D 强度降低、塑性增大1040Cr钢制的机床主轴调质处理后的组织是 （ D ）A. 马氏体B. 回火马氏体C. 索氏体D. 回火索氏体11T12钢正常的淬火加热温度是 （ A ）A. AC1 + 3050B. Acm + 3050C. AC3 + 3050D. AC1 - 3050 12都是不锈钢的一组是 （B ）A. 1Cr13, 1Cr17, Cr12MoVB. 1Cr13, 1Cr17, 1Cr18Ni9TiC. 1Cr13, 1Cr17, GCr15D. 1Cr13, 20Cr, 1Cr17 13一个合金组织为+(+)，其组织组成物为 （ D ）A 、B

4、 、C 、D 、(+)14制丝锥（攻丝用工具）可选用的材料及热处理工艺是 （ C）A. CrWMn, 淬火 + 高温回火B. 20CrMnTi，淬火 + 高温回火C. CrWMn , 淬火 + 低温回火D. 20CrMnTi，淬火 + 低温回火 15 塑料的使用状态为 （C ）A. 晶态B. 玻璃态C. 高弹态D. 粘流态二、试从以下材料中选出适当者填表,并选择适当的最终热处理工艺：45、60Si2Mn、Q235、40Cr、W6Mo5Cr4V2.、Cr12MoV （共12分） 最终热处理工艺：（1）淬火 + 低温回火，（2）淬火 + 中温回火，（3）高温加热淬火 +560多次回火，（4）淬火

5、+ 高温回火，（5）调质 +表面淬火 + 低温回火，（6）热轧状态使用，产品名称 选用材料 （选一种） 最终热处理工艺名称 汽车板簧 60Si2Mn （2）淬火 + 中温回火 机床齿轮 45 （5）调质 +表面淬火 + 低温回火 建筑钢梁 Q235 （6）热轧状态使用 高速切削铣刀 W6Mo5Cr4V2 （3）高温加热淬火 +560多次回火， 机床主轴 40Cr （4）淬火 + 高温回火 冷挤模具 Cr12MoV （1）淬火 + 低温回火 三、在下面的立方晶胞中， （每个两分）(1) 写出左图中晶面ABCD的晶面指数和晶向AB的晶向指数；晶面ABCD (021)晶向AB 0 1 2 (2) 在

6、右图中画出晶面（110）和晶向。（共8分）四、在某亚共析碳钢完全退火的室温显微组织中，白亮晶粒的相对量为42%，其余为暗色组织。 此白亮晶粒是 铁素体 ，其余的暗色组织是 珠光体 ； 计算该钢种的含碳量：（6分）设钢的含碳量为X, 则铁素体的含量为 F%=(0.77-X)/(0.77-0.008)=42%算得X=0.45 即含碳量为0.45%按 F%=(0.77-X)/(0.77-0.0)=42% 也对 五、（1）根据Fe-Fe3C相图，T12钢在727发生的恒温转变是共析转变 .。（2）此转变结束后, 该钢种的相组成物是 F + Fe3C ，组织组成物是 P+ Fe3CII ；该钢种室温平衡

7、组织示意图是： (须标注组织组成物)（共8分）黑色的珠光体加白亮的网状二次渗碳体 六、根据C曲线说明共析钢经下列冷却工艺所用的冷却介质，并分析最终的组织。（10分） 所用冷却介质为：油、水、空气、炉冷、盐浴等温再空冷温度CA1abMsdce时间 S冷却工艺冷却介质最终组织a炉冷Pb空气Sc油T+M+B (T+M)d盐浴等温再空冷B下e水M+AR七、用下述四种方法制成齿轮，哪种方法较合理，分析其理由（6分）（1） 用热轧厚钢板切出圆饼直接加工成齿轮；（2） 由热轧粗圆钢锯下圆饼直接加工成齿轮；（3） 由一段圆钢镦粗锻成圆饼再加工成齿轮；（4） 先铸造出齿轮坯再加工成齿轮第3种方法较合理第1种加工

8、流线 是垂直于齿轮轴线的。第2种加工流线是平行于齿轮轴线的，都会造成各向异性。纵向的力学性能优于横向。第3种圆钢锻造改变了流线方向，形成无序的流线，使齿轮各项性能均匀。第4种 铸造组织不致密，性能低于锻造件性能八、为使W6Mo5Cr4V2钢制钻头具有高的红硬性,其热处理应有什么特点?为什么?(共10分)参考答案：为获得高速钢的红硬性，其热处理工艺应当： 高温加热淬火形成高碳高合金度的马氏体 高温加热（W18Cr4V 1280； W6Mo5Cr4V2 1220）使大量碳化物溶入奥氏体，形成高碳高合金度的奥氏体，经淬火形成高碳高合金度的马氏体 + 大量残余奥氏体 + 未溶碳化物，为二次硬化作准备。

9、 560多次回火时发生二次硬化，原因是：弥散强化， 随回火温度升高，从马氏体内析出大量稳定的合金碳化物，弥散分布，使硬度上升, 至560时硬度达到峰值。二次淬火，在回火冷却时发生A，向 M回 转变，也使硬度上升。多次回火可继续降低残余奥氏体量，进一步提高硬度。最终组织：回火马氏体 + 少量残余奥氏体 + 碳化物九、综合题 某厂一汽车变速箱齿轮零件采用20CrMnTi钢，要求心部有良好的韧性，表面要求高硬度、高耐磨性，根据下述工艺路线说明其各热处理工艺目的和得到的组织？（10分）工艺路线：锻造正火粗加工渗碳淬火低温回火精加工正火：作为预备热处理，适当提高低、中碳钢的硬度，改善切削性能 正火组织：细P+F渗碳：最终目的通过提高表面含碳量来提高工件表层硬度、耐磨性和抗疲劳性，并使心部具有良好的塑性和韧性1）缓冷后，表层为过共析成分:P+网状K 心部：原始组织F+少量P过渡区组织不要求淬火(渗碳后直接淬火)：获得马氏体组织、可提高钢的硬度和耐磨性 可与回火工艺配