《机械工程材料与热处理》A试卷

1、20132014学年第一学期 考试试卷20132014学年第一学期 考试试卷考试科目: 机械工程材料热处理（考试科目: 机械工程材料热处理（A卷） 考试时间: 120分钟 考试方式: 闭卷 适用班级: 1204011、1204012、1204013、1204014 成都工业学院题号题号一二三四五六总分总分教师得分注意事项:1、满分100分。要求卷面整洁、字迹工整、无错别字。2、考试必须将姓名、班级、学号完整、准确、清楚地填写在试卷规定地方，否则视为废卷。3、考试必须在签到单上签到，若出现遗漏，后果自负。4、答案请全部填写在试卷上，否则不给分。试 题得分评阅教师一、填空题 (每空0.5分,共35

2、分) 1. 在静载荷作用下，金属抵抗塑性变形或断裂的能力称为（强度 ）；其常用指标的名称及符号分别是（弹性极限 ）符号（ ）、（屈服强度 ）符号（ ）、（抗拉强度 ）符号（ ）。2. 金属常见的晶体结构有（体心立方 ）、（面心立方 ）和（密排六方 ）等三种；其中，（面心立方 ）结构的金属塑性最好，（体心立方）结构的金属塑性次之，（密排六方）结构的金属塑性最差。合金的基本相结构分别是（固溶体 ）和（金属化合物 ）；工程用合金主要是以（固溶体 ）为基体，在基体中分布有（金属化合物 ）。3. 金属结晶的过程是（形核）和（长大）的过程。金属结晶后的晶粒愈细小，其(硬度)愈高，且（塑性）和（韧性）也愈好

3、。4. 钢的热处理是指将钢在固态下经过（加热）、（保温）和（冷却），以获得所需（组织）和（性能）的工艺方法。通过适当的热处理，能显著提高钢的（力学性能 ），以满足零件的使用要求；能改善钢的（加工工艺），以提高生产率和加工质量；能消除钢在加工过程中产生的（内应力），以稳定零件的形状和尺寸。按其原理不同分为(一般)热处理、(表面)处理和（其他）处理等三大类。5. 淬火是指将钢加热至（奥氏体）状态，然后以大于(临界冷却速度)的冷却速度快冷至室温以获得高硬度(马氏体)组织的热处理工艺。回火是指将淬火钢在（A1）温度以下重新加热、保温和冷却的热处理工艺。根据回火温度范围不同，回火分为（低温）回火、（中温

4、）回火和（高温）回火等三种；其中，淬火和（高温）回火的复合热处理称为调质。6. 根据形态不同，马氏体分为（板条状）和（针状）两种；其中，（针状）硬度高而塑性差。7. 钢中合金元素（Co除外）经淬火加热溶入奥氏体后，均能使过冷奥氏体的(稳定性)增加、C曲线位置（右移）、临界冷却速度（减缓 ），从而显著提高钢的(焠透)性。8. 根据碳的存在形式不同，铸铁分为（灰口）铸铁、（麻口）铸铁和（白口）铸铁等三大类。由于石墨的存在，铸铁普遍具有良好的（耐磨）性、良好的（减振）性、低的缺口敏感性以及良好的（切削加共）性。9. 常用硬质合金分为(硬钴)类硬质合金、(硬钴钛)类硬质合金和(通用)硬质合金。10.

5、钢的淬硬性是指淬火钢获得最高硬度的能力，其主要取决于钢的（含碳量）；淬透性是指在规定淬火条件下，钢获得淬硬层深度的能力，其主要取决于钢中的（合金含量）。11. 为保证淬火质量，除合理选用淬火介质外，还应合理选择淬火方法。常用的淬火方法有（单液淬火法）、（双液淬火法）、（分级淬火发）和（等温淬火发）。12. 钢按其主要用途分为（结构钢、（工具钢 ）和（特殊钢）钢等三大类。用于制做调质零件的钢称为调质钢，调质钢经调质处理后获得（回火索氏体）组织，具有（良好的综合力学）性能。13. 由于结晶或塑性变形加工等原因，实际金属晶体内存在着晶格排列不规则的局部区域，该区域称为（晶格缺陷）。14. 少数金属在

6、晶态时，其晶格类型会随温度的变化而改变的现象称为（同晶异构）。得分评阅教师二、单选题（每小题1分，共15分）1. 在冲击载荷作用下，金属抵抗断裂的能力称为（ C ）。A强度 B塑性 C冲击韧性 D硬度2. 碳溶入-Fe中形成的间隙固溶体称为（ B ）。A铁素体 B奥氏体 C渗碳体 D马氏体3. 测量淬火钢零件的硬度应选用的测量标尺为（ C ）。AHBS BHRB CHRC DHV 4. 下列牌号的钢中，淬透性最好的是（ D)AT8A BGCr15 CQ235 DCr12MoV 5. 下列牌号的钢中，淬硬性最好的是（ C ）。A20Cr B40Cr C60Si2Mn DT10A6. 下列牌号的钢

7、中，热硬性最好的是（ D ）。AT10A B9SiCr CCr12MoV DW6Mo5Cr4V27. 下列牌号的材料中，耐磨性最好的是（ C）。AT10A BQ235 CYG8 DW6Mo5Cr4V28. 下列牌号的材料中，耐蚀性最好的是（ A ）。A1Cr18Ni9Ti BQ235 C40Cr DW18Cr4V9. 均适合制造渗碳零件的钢组是（ C ）。AQ235、15、20Cr、1Cr13 B45、40Cr、65Mn、T12C15、20Cr、20CrMnTi、20Cr2Ni4A DW18Cr4V、Cr12MoV、GCr15、6510. 由一种固相同时转变为两种新的固相，这种转变称为（ C

8、）。A匀晶结晶 B共晶结晶 C共析转变 D同素异晶转变11. 高速钢的最终热处理方法是（ D ）。A淬火低温回火 B淬火中温回火 C淬火高温回火 D高温淬火高温多次回火12. 硬铝合金的热处理强化方法是（ D ）。A淬火低温回火 B淬火中温回火 C淬火高温回火 D固溶处理时效处理13. 为改善T8钢锻件毛坯的切削加工性能，其预备热处理应选用（ B ）。A完全退火 B球化退火 C再结晶退火 D正火14. 汽车变速齿轮，要求表面高硬度、高耐磨性（60-64HRC），心部具有良好的强韧性（44-48HRC），应选用（ C ）。A60钢 经渗碳淬火低温回火 B45钢 经调质 C20CrMnTi 经渗碳

9、淬火低温回火 D40Cr 经调质表面淬火低温回火15. 珠光体是由（ C ）组成的片层状两相复合组织。AFA BFM CFFe3C DSM得分评阅教师三、判断题 (请将或X填在题后括号中；每小题1分,共15分)。1. 金属材料的力学性能与其内部组织结构密切相关。 （ ）2. 理论结晶温度与实际结晶温度的差值为过冷度，它是一个恒定值。 （ ）3. 马氏体转变临界冷却速度是指与C曲线“鼻尖”相切的冷却速度。 （ ）4. 片状珠光体的性能主要取决于片间距，片间距越大，其力学性能越好。 （ ）5. 钢淬火时的理想冷却速度是从高温到室温始终保持大于Vk的冷速快速冷却。 （ ）6. 钢淬火后回火温度愈高，

10、其回火硬度愈低，塑韧性愈好。 （ ）7. 碳钢与白口铸铁室温下的平衡组织均由F与 Fe3C两相组成。 （ ）8. 钢的含碳量愈高，其淬透性愈好。 （ ）9. 残余奥氏体是不稳定组织，工件在存放和使用过程中会引起尺寸变化。 （ ）10. 将调质后的45钢再进行200回火，其硬度会升高。 （ ）11. 一块质量一定的铁发生（-Fe -Fe ）转变时，其体积将会膨胀。 （ ）12. 维氏硬度试验法的测试精度较高，测试硬度范围大，被测试样厚度几乎不受限制，故常在生产现场常使用。 （ ）13. 钢的含碳量越高，淬火温度就越高，残余奥氏体量就越少。 （ ）14. 钢的耐磨性与钢淬火后的硬度和碳化物弥散程度

11、关系极大。 （ ）15. 防锈铝合金不能通过热处理强化，因此强度较低。 （ ）得分评阅教师四、填图题 (请将正确答案填在图中的括号内；每空1分,共15分)。 T/ T/ E 1148 G P ( ) ( ) S Acm ( ) F F + FeC( ) ( ) ( ) ( ) ( ) 0.02 ( ) ( ) 0Fe Wc100Ld+A+FeC Ld+P +FeC 2. 将10 的T8钢工件加热奥氏体化后，分别按图示五种方式冷却至室温，各冷却方式对应的冷却转变产物分别是：0A 0A T/AA1 V1V1:炉冷（ ）V2V2:空冷（ ）MsMsV4:油冷V5V4:油冷V5:水冷V3:等温Mf（

12、）（ ）（ ）（ ）（ ）得分评阅教师五、解释材料牌号或代号（每个1分，共20分）材料牌号或代号材料种类指定部分含义1Q215普通碳素结构钢215屈服强度大于等于215Mpa220渗碳钢20-含碳量为0.2%345调质钢45含碳量为0.45%460Si2Mn弹簧钢60-含碳量为0.6%5T10A碳素工具钢10含碳量为0.1%6T1纯铜1序号7Cr12MoV冷作模具钢12铬含量为12%8GCr15滚动轴承钢15铬含量为15%9W6Mo5Cr4V2高速钢6钨含量为6%102Cr13不锈钢2含碳量为0.2%11HT200灰铸铁200最低抗拉强度为200Mpa12QT400-18球墨铸铁18最低伸长率

13、为18%13H68黄铜68铜含量为65%14LY11硬铝合金11序号15YG8钨钴类硬质合金8钴含量为8%16QBe2青铜合金Q-青铜179SiCr合金工具钢9-含碳量为0.9%181Cr18Ni9Ti不锈钢1-含碳量为0.1%1938CrMoAlA合金工具钢A-沸腾钢20YT30钨钴钛类硬质合金30-碳化钛含量为30%成都工业学院试题答案 20132014学年第一学期 20132014学年第一学期考试科目: 机械工程材料及热处理（考试科目: 机械工程材料及热处理（A卷） 考试时间: 120分钟 考试方式: 闭卷 适用班级: 1204011、1204012、1204013、1204014 一、

14、填空题 (每空0.5分，共35分)1. 强度；弹性极限 e、屈服极限 s、抗拉强度 b2. 体心立方、面心立方、密排六方、面心立方、体心立方、密排六方、固溶体、金属化合物、固溶体、金属化合物3. 形核、长大、强度、塑性、韧性4. 加热、保温、冷却，组织、性能。力学性能、加工工艺性能、残余内应力。普通、表面淬火、表面扩渗5. A、Vk、马氏体、A1、低温、中温、高温、高温6. 板条马氏体、针状马氏体；针状马氏体7. 稳定性、右移、降低、淬透性8. 白口铸铁、灰口铸铁、麻口铸铁、耐磨、减振、切削加工9. 钨钴、钨钛钴、通用10.含碳量、合金含量11.单介质淬火、双介质淬火、马氏体分级淬火、贝氏体等

15、温淬火12.结构钢、工具钢、特殊性能、回火索氏体、综合力学性能13.晶体缺陷14.同素异构转变二、单选题（每小题1分，共15分）1. C 2. B 3. C 4. D 5. D 6. D 7. C 8. A 9. C 10. C11. D 12. D 13. B 14. C 15. C三、判断题 (每小题1分，共15分)1. 2. X 3. 4. X 5. X 6. 7. 8. X 9. 10. X11. 12. X 13. X 14. 15.四、填图题（每空1分，共15分）1、A、A3、A+F、A+Fe3C、A1、F+P、P、P+ Fe3C、0.77、2.112、P、S、B、T+M、M五、解

16、释材料牌号或代号（每个1分，共20分）材料牌号或代号材料种类指定部分含义1Q215碳素结构钢215s215MPa220碳素渗碳钢20-Wc0.2%345碳素调质钢45Wc0.45%460Si2Mn合金弹簧钢60- Wc0.6%5T10A碳素工具钢10Wc1.0%6T1纯铜1序号7Cr12MoV冷作模具钢12Wcr12%8GCr15滚动轴承钢15Wcr1.5%9W6Mo5Cr4V2高速钢6Ww6%102Cr13不锈钢2Wc0.2%11HT200灰铸铁200b200MPa12QT400-18球墨铸铁1818%13H68黄铜68Wcu68%14LY11硬铝合金11序号15YG8钨钴类硬质合金8Wco

17、8%16QBe2铍青铜Q青铜179SiCr低合金刃具钢9- Wc0.9%181Cr18Ni9Ti不锈钢1- Wc0.1%1938CrMoAlA合金调质钢A高级优质20YT30钨钛钴类硬质合金30- WTic30%附录资料：不需要的可以自行删除火电厂工艺流程火力发电厂。以煤、石油或天然气作为燃料的发电厂统称为火电厂1、火电厂的分类（1）按燃料分类：燃煤发电厂，即以煤作为燃料的发电厂；邹县、石横青岛等电厂燃油发电厂，即以石油（实际是提取汽油、煤油、柴油后的渣油）为燃料的发电厂；辛电电厂燃气发电厂，即以天然气、煤气等可燃气体为燃料的发电厂；余热发电厂，即用工业企业的各种余热进行发电的发电厂。此外还有

18、利用垃圾及工业废料作燃料的发电厂。（2）按原动机分类：凝汽式汽轮机发电厂、燃汽轮机发电厂、内燃机发电厂和蒸汽-燃汽轮机发电厂等。（3）按供出能源分类：凝汽式发电厂，即只向外供应电能的电厂；热电厂，即同时向外供应电能和热能的电厂。（ 4）按发电厂总装机容量的多少分类：容量发电厂，其装机总容量在100MW以下的发电厂；中容量发电厂，其装机总容量在100250MW范围内的发电厂；大中容量发电厂，其装机总容量在250600MW范围内的发电厂；大容量发电厂，其装机总容量在6001000MW范围内的发电厂；特大容量发电厂，其装机容量在1000MW及以上的发电厂。（5）按蒸汽压力和温度分类：中低压发电厂，其

19、蒸汽压力在3.92MPa（40kgfcm2）、温度为450的发电厂，单机功率小于25MW；地方热电厂。高压发电厂，其蒸汽压力一般为9.9MPa（101kgfcm2）、温度为540的发电厂，单机功率小于100MW；超高压发电厂，其蒸汽压力一般为13.83MPa（141kgfcm2）、温度为540540的发电厂，单机功率小于200MW；亚临界压力发电厂，其蒸汽压力一般为16.77MPa（171 kgfcm2）、温度为540540的发电厂，单机功率为30OMW直至1O00MW不等；超临界压力发电厂，其蒸汽压力大于22.llMPa（225.6kgfcm2）、温度为550550的发电厂，机组功率为600

20、MW及以上，德国的施瓦茨电厂;超超临界压力发电厂, 其蒸汽压力不低于31 MPa、温度为593.水的临界压力：22.12兆帕；临界温度：374.15（6）按供电范围分类：区域性发电厂，在电网内运行，承担一定区域性供电的大中型发电厂；孤立发电厂，是不并入电网内，单独运行的发电厂；自备发电厂，由大型企业自己建造，主要供本单位用电的发电厂（一般也与电网相连）。2、火力发电厂工艺流程。燃煤，用输煤皮带从煤场运至煤斗中。大型 HYPERLINK /view/145622.htm t _blank 火电厂为提高燃煤效率都是燃烧煤粉。因此，煤斗中的原煤要先送至磨煤机内磨成煤粉。磨碎的煤粉由热空气携带经排粉风

21、机送入锅炉的炉膛内燃烧。煤粉燃烧后形成的热烟气沿锅炉的水平烟道和尾部烟道流动，放出热量，最后进入除尘器，将燃烧后的煤灰分离出来。洁净的烟气在引风机的作用下通过烟囱排入大气。助燃用的空气由送风机送入装设在尾部烟道上的空气预热器内，利用热烟气加热空气。这样，一方面使进入锅炉的空气温度提高，易于煤粉的着火和燃烧外，另一方面也可以降低排烟温度，提高热能的利用率。从空气预热器排出的热空气分为两股：一股去磨煤机干燥和输送煤粉，另一股直接送入炉膛助燃。燃煤燃尽的灰渣落入炉膛下面的渣斗内，与从除尘器分离出的细灰一起用水冲至灰浆泵房内，再由灰浆泵送至灰场。火力发电厂在除氧器水箱内的水经过给水泵升压后通过高压加热

22、器送入省煤器。在省煤器内，水受到热烟气的加热，然后进入锅炉顶部的汽包内。在锅炉炉膛四周密布着水管，称为水冷壁。水冷壁水管的上下两端均通过联箱与汽包连通，汽包内的水经由水冷壁不断循环，吸收着煤受燃烧过程中放出的热量。部分水在冷壁中被加热沸腾后汽化成水蒸汽，这些饱和蒸汽由汽包上部流出进入过热器中。饱和蒸汽在过热器中继续吸热，成为过热蒸汽。过热蒸汽有很高的压力和温度，因此有很大的热势能。具有热势能的过热蒸汽经管道引入 HYPERLINK /view/33757.htm t _blank 汽轮机后，便将热势能转变成动能。高速流动的蒸汽推动 HYPERLINK /view/3824255.htm t _

23、blank 汽轮机转子转动，形成机械能。汽轮机的转子与 HYPERLINK /view/54769.htm t _blank 发电机的转子通过连轴器联在一起。当汽轮机转子转动时便带动 HYPERLINK /view/3824654.htm t _blank 发电机转子转动。在发电机转子的另一端带着一台小直流发电机，叫励磁机。励磁机发出的直流电送至发电机的转子线圈中，使转子成为电磁铁，周围产生磁场。当发电机转子旋转时，磁场也是旋转的，发电机定子内的导线就会切割磁力线感应产生 HYPERLINK /view/10897.htm t _blank 电流。这样，发电机便把汽轮机的机械能转变为 HYPE

24、RLINK /view/48797.htm t _blank 电能。电能经变压器将 HYPERLINK /view/10954.htm t _blank 电压升压后，由输电线送至电用户。释放出热势能的蒸汽从汽轮机下部的排汽口排出，称为乏汽。乏汽在 HYPERLINK /view/1090375.htm t _blank 凝汽器内被循环水泵送入凝汽器的冷却水冷却，重新凝结成水，此水成为凝结水。凝结水由凝结水泵送入低压加热器并最终回到除氧器内，完成一个循环。在循环过程中难免有汽水的泄露，即汽水损失，因此要适量地向循环系统内补给一些水，以保证循环的正常进行。高、低压加热器是为提高循环的热效率所采用的装置，除氧器是为了除去水含的氧气以减少对设备及管道的腐蚀。大致工艺流程如下图：3、火力发电厂的三大系统。燃烧系统燃烧系统是由输煤、磨煤、粗细分离、排粉、给粉、锅炉、除尘、脱硫等组成。是由皮带输送机从煤场,通过电磁铁、碎煤机然后送到煤仓间的煤斗内,再经过 HYPERLINK /view/974489.htm t _blank 给煤机进入磨煤机进行磨粉，磨好的煤粉通过空气预热器来的热风，将煤粉打至粗细分离器，粗细分离器将合格的煤粉（不合格的煤粉送回磨煤机），经过排粉机送至粉仓，给粉机将煤粉打入喷燃器送到锅炉进行燃烧。而烟气经过 H