工程材料试题

PAGEPAGE25附件二第二部分习题第1章材料的性能一、名词解释弹性模量、弹性极限、屈服强度、抗拉强度、伸长率、断面收缩率、冲击韧性、布氏硬度、洛氏硬度、韧脆转变、韧脆转变温度、疲劳、断裂韧性二、填空题1.材料常用的塑性指标有_________和________两种，其中用________表示塑性更接近材料的真实变形。2.检验淬火钢成品件的硬度一般用______________________硬度，而布氏硬度适用于测定___________________________的硬度。3.零件的表面加工质量对其____________性能有很大影响。4.材料的工艺性能是指__________性、__________性、__________性和__________性。5.表征材料抵抗冲击载荷能力的性能指标是____________，其单位是__________。三、选择题1.在设计拖拉机缸盖螺钉时应选用的强度指标是(a)b；(b)s；(c)0.2；(d)P。2.有一碳钢支架刚性不足，解决的办法是(a)通过热处理强化；(b)选用合金钢；(c)增加横截面积；(d)在冷加工状态下使用。3.材料的使用温度(a)应在其韧脆转变温度以上；(b)应在其韧脆转变温度以下；(c)应与其韧脆转变温度相等；(d)与其韧脆转变温度无关。4.汽车后半轴热处理后冷校直，造成力学性能指标下降，主要是(a)b；(b)；(c)-1；(d)HB。5.在有关工件的图纸上，出现了以下几种硬度技术条件的标注方法，其中正确的是(a)500HBS；(b)HV800；(c)12~15HRC；(d)229HB。四、判断题1.所有金属材料均有明显的屈服现象。（）2.同种材料不同尺寸试样所测得的伸长率相同。（）3.0.2是机械零件的设计依据，如果使用b代替，则应选择较大的安全系数。（）五、计算题1．一根直径为2.5mm、长为3m的钢丝，受4900N拉伸载荷作用后的变形量是多少？（钢丝的变形为弹性变形，其弹性模量为205000MN/m2）[提示：参考第一部分第1章的例题1]六、简答题如何提高金属材料的刚度和疲劳寿命？韧脆转变在工程上有何意义？第2章材料的结构一、名词解释金属键、晶体、非晶体、晶格、晶胞、致密度、配位数、空位、间隙原子、位错、晶粒、晶界、合金、相、固溶体、置换固溶体、间隙固溶体、金属化合物、高分子化合物、间隙相、玻璃相、大分子链、单体、链节、大分子链的柔顺性二、填空题1.工程材料的结合键有____________、____________、____________、____________四种。[010]-（110）-2[010]-（110）-3.在图2-1的立方晶系晶胞中画出（111）、、（100）晶面和[111]、[110]、晶向。4.在图2-1的立方晶系晶胞中，根据下面要求标注晶向指数和晶面指数。EHADFGBCXZY图2-1LEHADFGBCXZY图2-1LEHEDCFAFL晶向：FDECBL5.实际金属中存在有_______、_______和________三类缺陷。位错是_______缺陷，晶界是_______缺陷。金属的晶粒越细小，晶界总面积就越_______，金属的强度也越_______。6.已知银的原子半径为0.144nm，则其晶格常数为_________nm。（银的晶体结构为面心立方晶格）7.立方晶系{112}晶面族包括________个晶面，它们分别是______________________________________________________________________。三、选择题1.两种元素组成固溶体，则固溶体的晶体结构(a)与溶剂的相同；(b)与溶质的相同；(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。2.间隙固溶体与间隙化合物的(a)结构相同，性能不同；(b)结构不同，性能相同；(c)结构相同，性能也相同；(d)结构和性能都不相同。3.在立方晶系中，指数相同的晶面和晶向(a)相互平行；(b)相互垂直；(c)相互重叠；(d)毫无关联4.在面心立方晶格中，原子密度最大的晶面是(a)（100）；(b)（110）；(c)（111）；(d)（122）5.高分子材料中，大分子链之间的结合键是(a)金属键；(b)离子键；(c)共价键；(d)分子键四、判断题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。（）2.在体心立方晶格中，原子排列最密的方向[111]垂直于原子排列最密的晶面（110）。（）3.单晶体具有各向异性，因此实际使用的所有晶体材料在各方向上的性能是不同的。（）4.晶体的配位数越大，其致密度也越高。（）5.固溶体的强度和硬度比溶剂金属的强度和硬度高。（）6.间隙固溶体和置换固溶体均可形成无限固溶体。（）7.与金属材料一样，陶瓷材料中也存在着晶体缺陷。（）五、计算题1.钛在高温下是体心立方结构，冷却后变成密排六方结构，其原子半径增加了2%，求体积变化率（忽略热膨胀的影响）。[提示：一块金属发生晶体结构转变时的体积变化率实质上是这块金属中所有原子所占空间体积的变化率，因此本题只要计算一个原子所占空间体积的变化率即可。由于致密度APF=(晶胞原子数n×一个原子的体积Va)÷晶胞体积Vc，所以一个原子所占空间的体积Vs=Vc/n=Va/APF。计算时要注意原子半径和致密度的变化。]2.已知-Fe的晶格常数为2.87×10－10m，-Fe的晶格常数为3.64×10－10m，求-Fe和-Fe的原子半径。当-Fe转变为-Fe时，其体积变化率是多少？（温度为912℃时，-Fe的原子半径为1.26×10－10m）3.已知钒具有体心立方晶格，密度为5.96g/cm3，原子量为50.9，计算其原子半径。（提示：参考第二章内容提要与学习重点部分的例题2）六、简答题1.常见金属晶体结构有哪几种类型？它们的致密度、配位数和晶胞原子数各是多少？2.实际金属中存在哪些晶体缺陷？它们对性能有什么影响？简述晶界的特点。3.固溶体和金属化合物有什么区别？第3章材料的凝固一、名词解释凝固、结晶、过冷、过冷度、非自发形核、同素异构转变、组元、杠杆定律、枝晶偏析、扩散退火、共晶转变、二次相、相区接触法则、铁素体、奥氏体、莱氏体、珠光体、二次渗碳体、晶粒度、变质处理二、填空题1.金属的结晶过程主要由_____________和_____________两个基本过程组成。2.金属结晶过程中，细化结晶晶粒的主要方法有________________________________、___________________________和__________________________。3.物质在固态下的晶体结构随温度发生变化的现象称作__________________________。铁的同素异构转变为：912℃1394℃912℃1394℃-Fe⇄____________⇄____________。5.金属在结晶过程中，冷却速度越大，则过冷度越__________，晶粒越__________，强度和硬度越__________，塑性越__________。6.二元合金的杠杆定律中，杠杆的端点是所求的__________或___________________的成分，杠杆的支点是____________的成分。7.M-N合金相图如图2-2所示。⑴液相线是______________线；固相线是______________线。⑵在图中①~④空白区域内填上组织组成物的名称。⑶水平线上的反应是____________反应，其反应式为_____________________________。⑷画出Ⅰ合金的冷却曲线和组织示意图。⑸在t1温度下，液相成分为___________，固相成分为___________，液相占Ⅰ合金总重量的______________，固相占Ⅰ合金总重量的______________。①①②MNBEFGB%→ACL温度→D③④t1Ⅰaa1b1温度时间冷却曲线图2-2M-N合金相图8.当固溶体合金结晶后出现枝晶偏析时，先结晶出来的枝晶轴含有较多的__________组元。①②③④①②③④⑤⑥L温度/℃图2-3Cu-Zn二元合金相图’⑴根据相区接触法则，标注各空白相区的组成相。⑵写出①、⑥水平线上的反应式。①______________________⑥______________________⑶估计缓冷条件下相（单相黄铜）的成分范围，为__________________________。图2-4三种类型二元合金相图⑴⑵⑶ABBBAALLL①④③②10.在图2-4所示的三种类型二元合金相图中，标注各空白相区的组成相。图中的四条水平线为：图2-4三种类型二元合金相图⑴⑵⑶ABBBAALLL①④③②11.在图2-5所示的铁碳合金相图中：⑴标上各点的符号。⑵填上各区域的相和组织组成物（写在方括号和圆括号内）。⑶指出下列各点的含碳量：E_______、C_______、P_______、S_______、K_______。⑷在表2-1中填上各水平线的温度、反应式、反应产物的名称。表2-1水平线温度反应式产物名称线线线12.在实际生产中，若要进行热锻或热轧时，必须把钢加热到____________相区。13.在缓慢冷却条件下，含碳0.8%的钢比含碳1.2%的钢硬度__________，强度__________。14.某锅炉钢板，图纸要求用20钢制作。显微组织观察发现，组织中珠光体的量占30%，问钢板是否符合图纸要求。__________[20钢含碳量范围查书中的表6-5]15.填表2-2。表2-2五种不同形态的渗碳体从哪种相中析出或存在于哪种组织组成物中在铁碳合金中的最大重量百分比16.室温下，共析成分铁碳合金的平衡组织是______________，其组成相是______________。17.纯铁在912℃发生-Fe→-Fe转变时，其体积将____________。三、选择题1.铸造条件下，冷却速度越大，则(a)过冷度越大，晶粒越细；(b)过冷度越大，晶粒越粗；(c)过冷度越小，晶粒越细；(d)过冷度越小，晶粒越粗。2.金属在结晶时，冷却速度越快，其实际结晶温度(a)越高；(b)越低；(c)越与冷却速度无关；（d）越趋于恒定。3、如果其它条件相同，下列各组铸造条件下，哪种铸锭晶粒细？第一组：(a)金属模铸造；(b)砂模铸造。第二组：(a)高温浇注；(b)低温浇注。第三组：(a)铸成薄片；(b)铸成厚片。第四组：(a)浇注时震动；(b)浇注时不震动。4.同素异构转变伴随着体积的变化，其主要原因是(a)晶粒度发生变化；(b)过冷度发生变化；(c)致密度发生变化；(d)溶解度发生变化。5.实际金属结晶时，可通过控制形核率N和长大速度G的比值来控制晶粒大小，要获得细晶粒，应(a)增大N/G值；(b)减小N/G值；(c)使N/G值保持不变；(d)使N/G值先增大后减小。6.二元合金在发生共晶转变时，其相组成是babacdeABⅠ温度图2-6A-B合金相图L7.二元合金发生共析转变时，各相的(a)成分固定，重量发生变化；(b)重量固定，成分发生变化；(c)成分和重量都固定；(d)成分和重量均发生变化。8.在图2-6的二元共晶相图中，室温下Ⅰ合金中的Ⅱ占合金的相对重量为(a)；(b)；(c)；(d)。9.在图2-8的二元合金相图中，Ⅰ合金的冷却曲线应为ababcdABB%→温度温度时间时间时间时间图2-7Ⅰ111112’2’222223’3’33333QLacQLacdbT10图2-8(a)液固相线间距很小，冷却缓慢；(b)液固相线间距很小，冷却速度大；(c)液固相线间距大，冷却缓慢；(d)液固相线间距大，冷却速度也大。11.二元合金中，铸造性能最好的是(a)固溶体合金；(b)共晶合金；(c)共析合金；(d)包晶成分合金。12.在图2-8的铁碳合金相图中，欲计算T10钢（含1.0%C）中Fe3CⅡ的相对重量，以b为杠杆支点，杠杆的长度应取(a)QL；(b)ac；(c)ad；(d)aL；(e)Qc；(f)Qd。13.室温下45钢（含0.45%C）中铁素体相的相对重量百分比为(a)；(b)；(c)；(d)。室温下45钢中珠光体的相对重量百分比为(a)；(b)；(c)；(d)。14.在下列方法中，可使晶粒细化的方法是(a)扩散退火；(b)切削加工；(c)喷丸处理；(d)变质处理。四、判断题1.凡是液体凝固为固体的过程都是结晶过程。（）2.评定晶粒度的方法是：在相同放大倍数的条件下，将晶粒组织图像或显微照片与标准晶粒评级图进行比较。晶粒度级数越高，晶粒越细。（）3.在铁碳合金相图中，凡具有E点与F点之间成分的合金缓冷到1148℃时都将发生共晶转变。（）4.纯金属的实际结晶温度与其冷却速度有关。（）5.Pb-Sn合金结晶时析出的一次相Ⅰ、二次相Ⅱ和共晶相均具有相同的晶体结构，但具有不同的组织形态。（）6.杠杆定律只适用于两相区。（）7.铁素体是碳在-Fe中的间隙相。()8.凡组织组成物都是以单相状态存在于合金中的。（）9.碳素钢在平衡冷却条件下所析出的奥氏体相都是包晶转变的产物。（）10.在铁碳合金中，只有共析钢结晶时，才发生共析转变，形成共析组织。（）11.过共析钢由液态缓冷至室温时析出的二次渗碳体，在组织形态与晶体结构方面均与一次渗碳体不同。（）12.在缓冷至室温条件下，45钢比20钢的强度和硬度都高。（）13.在铁碳合金中，只有过共析钢的平衡组织中才有二次渗碳体存在。（）14.在平衡状态下，含80%Ni的Cu-Ni合金比含60%Ni的Cu-Ni合金强度、硬度高。()五、计算题1.计算共析温度下珠光体中铁素体和渗碳体的相对重量百分比。2.已知铁素体的b=180~230MPa，=30%~50%，HB=50~80；珠光体的b=770MPa，=20%~35%，HB=180，试计算45钢的硬度（HB）、抗拉强度（b）和伸长率（）。PbSbSb%→温度PbSbSb%→温度252℃11.1图2-9温度温度时间图2-104.在图2-10中画出含碳1.0%铁碳合金从液态缓冷至室温时的冷却曲线及组织转变示意图，计算室温下各相和各组织组成物的相对重量百分比。5.某铁碳合金的组织中，珠光体占总重量的40%，铁素体占60%，试问该钢的含碳量是多少？是什么钢号？六、简答题1.结晶和同素异构转变都是固态转变吗？为什么？简述固态转变的特点。2.简要说明相和组织组成物的区别。3.为什么二元相图中的杠杆定律只适用于两相区？4.铁碳合金中有几种形态的渗碳体？说明它们的异同点。5.默画Fe-Fe3C相图，标上各点的符号、成分、温度，填上各区域的相组成物和组织组成物。分析含0.55%C、1.2%C、3.5%C合金的结晶过程（画出冷却曲线和组织转变示意图），计算这些合金室温平衡组织中各相及各组织组成物的相对重量百分比。第4章金属的塑性变形与再结晶一、名词解释滑移、孪生、临界切应力、滑移系、滑移线、滑移带、位错的易动性、细晶强化、固溶强化、弥散强化、加工硬化、形变织构、内应力、去应力退火、再结晶、再结晶温度、临界变形度、热加工二、填空题1.常温下，金属单晶体的塑性变形方式为____________和____________。2.滑移只能在________应力的作用下发生。3．纯铁在室温下塑性变形时的滑移面为________，在1100℃塑性变形时的滑移面为_______。4．填表2-3表2-3体心立方晶格面心立方晶格密排六方晶格滑移面晶面指数或说明滑移方向晶向指数或说明滑移面个数每个滑移面上滑移方向的个数滑移系个数5.由于位错的_________性，因而金属容易产生滑移变形，使其实际强度远低于理论强度值。6.与单晶体相比，影响多晶体塑性变形的两个主要因素是__________________________和____________________。7.在金属学中，冷热加工的界限是以________________________来划分的。因此，Cu（熔点为1084℃）在室温下的变形加工为________加工，Sn（熔点为232℃）在室温下的变形加工为________加工。8.强化金属材料的基本方法有________________________、_________________________、__________________________和_________________________。9.金属再结晶后的晶粒大小主要取决于_____________________、_____________________和______________________。三、选择题1.体心立方晶格金属与面心立方晶格金属在塑性上的差别主要是由于两者的(a)滑移面数不同；(b)每个滑移面上的滑移方向数不同；(c)滑移系数不同；(d)滑移面和滑移方向的指数不同。2.金属多晶体的晶粒越细，则其(a)强度越高，塑性越好；(b)强度越高，塑性越差；(c)强度越低，塑性越好；(d)强度越低，塑性越差。3.随冷塑性变形量增加，金属的(a)强度下降，塑性提高；(b)强度和塑性都下降；(c)强度和塑性都提高；(d)强度提高，塑性下降。4.铝的熔点是660.4℃，它的最低再结晶温度为(a)-8.8℃；(b)100.4℃；(c)264.2℃；(d)373.4℃。5.合金中的第二相颗粒越细，数量越多，分布越均匀，其(a)强度、硬度越高，而塑性、韧性略有下降；(b)塑性、韧性越高，而强度、硬度略有下降；(c)强度、硬度和塑性、韧性都提高；(d)强度、硬度和塑性、韧性都下降。这种强化方法称为弥散强化。6.某工厂用冷拉钢丝绳吊运热处理工件去淬火，钢丝绳承载能力远超过工件的重量，但在吊运过程中，钢丝绳发生断裂，其原因是由于钢丝绳(a)超载；(b)发生再结晶；(c)形成带状组织；(d)流线分布不合理。7.有人不慎将打在铸造黄铜件上的数码挫掉，欲辨认原来打上的数码，其方法是(a)将打数码处表面抛光，直接辨认；(b)将打数码处加热，发生再结晶后辨认；(c)将打数码处表面抛光，浸蚀后辨认；(d)无法辨认。8.铜只有通过冷加工并经随后加热才能使晶粒细化，而铁则不需冷加工，只需加热到一定温度即使晶粒细化，其原因是(a)铁总是处于冷加工状态，而铜不是；(b)铁可不经过冷加工直接加热便能发生再结晶，而铜不可；(c)铁在固态下有同素异构转变，而铜没有；(d)铜需经过冷加工后才能发生同素异构转变，而铁不需要。9.制造某变速箱齿轮，应(a)由钢水直接浇注成齿轮；(b)由厚钢板切下圆饼，加工成齿轮；(c)由圆钢棒切下圆饼，加工成齿轮；(d)由圆钢棒热镦成圆饼，加工成齿轮。10.铁丝在室温下反复弯折，会越弯越硬，直至断裂，而铅丝在室温下反复弯折，则始终处于软态，其原因是铁发生加工硬化，不发生再结晶，而铅(a)不发生加工硬化，也不发生再结晶；(b)不发生加工硬化，但发生再结晶；(c)发生加工硬化，同时发生再结晶；(d)发生加工硬化，但不发生再结晶。四、判断题1.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。（）2.由于溶质原子对位错的运动具有阻碍作用，因而引起固溶强化。（）3.在金属晶体中，原子排列最密的晶面间距最小，所以这些晶面间难以发生滑移。（）4.金属铸件中粗大的晶粒不可能通过再结晶退火来细化。（）5.滑移变形不会引起金属晶体结构的变化。（）6.变形金属的再结晶退火温度越高，退火后得到的晶粒越粗大。（）7.20钢经冷轧后（变形量为60%）具有各向异性。（）8.随固溶体中溶质含量的增加，其强度、硬度提高，塑性、韧性下降。（）9.在制定热加工工艺时，应尽量使工件中的流线与拉应力方向垂直。（）10.由于位错具有易动性，因而位错密度越大，金属变形越容易，强度越低。（）五、简答题1.简要说明滑移的机理和特点。2.细化金属晶粒的方法有哪些？为什么细晶粒金属的强度、硬度高，塑性、韧性好？3.锡在室温下变形和钢材进行热加工时是否会发生加工硬化，为什么？第5章钢的热处理一、名词解释奥氏体化、本质晶粒度、马氏体、残余奥氏体、退火、正火、淬火、等温淬火、淬透性、淬硬性、回火、回火脆性、调质、气相沉积二、填空题1．共析钢加热时，其奥氏体化过程由______________________、______________________、______________________、_______________________等四个步骤组成。2．填表2-4（以共析钢为例）3．钢的淬透性越高，则其C曲线的位置越__________，临界冷却速度越__________。4．钢的热处理工艺是由__________、__________、__________三个阶段组成。热处理的特点是只改变工件的__________，而不改变其__________。表2-4转变类型转变产物转变温度/℃转变机制显微组织特征HRC获得工艺珠光体贝氏体马氏体**马氏体包括低碳马氏体和高碳马氏体5．填表2-5（碳钢）表2-5完全或球化退火温度正火温度淬火温度回火温度亚共析钢低温回火：中温回火：高温回火：共析钢过共析钢6．当钢完全奥氏体化后冷却转变为马氏体时，奥氏体中的含碳量越高，则Ms点越________，转变后的残余奥氏体量越__________。7．填表2-6表2-6完全或球化退火组织正火组织淬火组织回火组织亚共析钢淬火+中温回火：调质：共析钢淬火+低温回火：过共析钢淬火+低温回火：8．在碳钢中，共析钢的临界冷却速度比亚共析钢和过共析钢的临界冷却速度都__________。9．共析钢的C曲线和冷却曲线如图2-11所示，指出图中各点的组织。①________________②________________③________________④________________⑤________________⑥________________⑦________________⑧________________⑨________________⑩________________⑪________________⑫________________⑬________________⑭________________⑮________________⑯________________⑰________________⑱________________⑲________________⑳________________图2-11图2-1110．请将45钢和T10钢小试样经相应处理后的组织填入表2-7中。（加热时的组织请参考铁碳合金相图）表2-7850℃加热后水冷850℃加热后空冷760℃加热后水冷720℃加热后水冷45钢T10钢图2-1211．一根直径为6mm的45钢圆棒，先经840℃加热淬火，然后从一端加热，依靠热传导使圆棒上各点达到图2-12所示的温度，请按表2-8要求填入组织。图2-12表2-8ABCDE图中各点部位的组织圆棒自图示各温度缓冷至室温后的组织圆棒自图示各温度水冷至室温后的组织12．球化退火的主要目的是______________，______________，它主要适用于_________钢。13．亚共析钢的淬火温度为________________，过共析钢的淬火温度为________________。14．画出下列组织示意图。片状珠光体片状珠光体球状珠光体回火索氏体板条马氏体45钢正常淬火组织15．用T10钢制造车刀，其工艺路线为：下料→锻造→预备热处理（________+_________）→机加工→最终热处理（__________+__________）→磨加工。（请在括弧内填入相应热处理工艺的名称）16．索氏体和回火索氏体在形态上的区别为：________________________________________，在性能上的区别为：_____________________________________________________。17．在三束表面改性技术中，三束是指___________束、___________束和___________束。三、选择题1．钢在淬火后获得的马氏体组织粗细主要取决于(a)奥氏体的起始晶粒度；(b)奥氏体的实际晶粒度；(c)奥氏体的本质晶粒度；(d)钢的原始组织。2．除Co外，所有溶入奥氏体的合金元素都使C曲线右移，使钢的淬透性(a)降低；(b)提高；(c)不变；(d)出现极大值。3．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。4．过共析钢正火的目的是(a)调整硬度，便于切削加工；(b)细化晶粒，为最终热处理作组织准备；(c)消除网状二次渗碳体；(d)消除残余内应力，防止发生变形和开裂。5．马氏体的硬度主要取决于(a)过奥氏体的冷却速度；(b)过奥氏体的转变温度；(c)马氏体的含碳量；(d)马氏体的亚结构。6．钢在水玻璃中淬火是(a)单液淬火；(b)双液淬火；(c)分级淬火；(d)等温淬火。7．过共析钢在球化退火前需进行(a)调质；(b)去应力退火；(c)再结晶退火；(d)正火。8．生产中，常把加热到淬火温度的钳工扁铲的刃部蘸入水中急冷片刻后，出水停留一段时间，再整体投入水中。出水停留一定时间是为了使扁铲刃部(a)退火；(b)正火；(c)淬火；(d)回火。9．钢的渗碳温度范围是(a)600~650℃；(b)800~850℃；(c)900~950℃；(d)1000~1050℃。10．直径为10mm的45钢钢棒，加热到850℃投入水中，其显微组织应为(a)马氏体；(b)铁素体+马氏体；(c)马氏体+残余奥氏体；(d)马氏体+珠光体。11．T12钢正常淬火组织是(a)马氏体+残余奥氏体；(b)马氏体+颗粒状碳化物；(c)马氏体＋铁素体；(d)马氏体+残余奥氏体+颗粒状碳化物。12．制造手锯条应采用(a)45钢调质；(b)65Mn淬火+中温回火；(c)T12钢淬火+低温回火；(d)9SiCr淬火+低温回火。13．马氏体与回火马氏体(a)形态与组织结构都不相同；(b)形态相同，组织结构不同；(c)形态不同，组织结构相同；(d)形态与组织结构都相同。四、判断题1．本质细晶粒钢是指在任何加热条件下晶粒均不发生粗化的钢。（）2．原始组织为片状珠光体的钢加热奥氏体化时，细片状珠光体的奥氏体化速度比粗片状珠光体的快。（）3．处于临界点A1温度以下的奥氏体称为过冷奥氏体。（）4．同一钢材，在相同的加热条件下，水冷比油冷的淬透性好，小件比大件的淬透性好。（）5．马氏体是碳在-Fe中的过饱和固溶体，当奥氏体向马氏体转变时，体积要收缩。（）6．不论碳含量高低，马氏体都是硬而脆的。（）7．因为过冷奥氏体的连续冷却转变图位于等温转变图的右下方，所以连续冷却转变图的临界冷却速度比等温转变图的大。（）8．在共析钢中，未溶碳化物的存在，将使钢的淬透性降低。（）9．亚共析钢加热到A1～A3温度区间时，在平衡条件下，组织中奥氏体的含碳量总是大于钢的含碳量。（）10．为了调整硬度，便于切削加工，低碳钢、中碳钢和低碳合金钢在锻造后应采用正火处理。（）11．热喷涂技术主要用于表面装饰。（）五、综合题采用20钢表面淬火是否合适？为什么？采用45钢进行渗碳处理是否合适？为什么？2．有一个45钢制造的变速箱齿轮，其加工工序为：下料→锻造→正火→粗机加工（车）→调质→精机加工（车、插）→高频表面淬火→低温回火→磨加工。说明各热处理工序的目的及使用状态下的组织。3．用10钢制作一要求耐磨的小轴（直径为20mm），其工艺路线为：下料→锻造→正火→机加工→渗碳→淬火→低温回火→磨加工。说明各热处理工序的目的及使用状态下的组织。4．两把碳含量为1.2％、直径为10mm的碳钢车刀，分别加热到780℃和900℃，并保温足够时间，再快速（大于临界冷却速度）冷却至室温，试分析：哪个温度加热淬火后马氏体组织粗大？哪个温度加热淬火后马氏体碳含量高？哪个温度加热淬火后残余奥氏体量多？哪个温度加热淬火后未溶碳化物多？你认为哪个温度加热淬火合适？为什么？5．在表2-9中填入所列工件的淬火和回火温度范围，并说明经淬火和回火后所获得的显微组织。表2-9工件淬火温度回火温度显微组织45钢小轴(要求综合力学性能好)60钢弹簧T12钢锉刀6．试分析高频表面淬火、渗碳、氮化等热处理工艺在选用材料（钢种）、性能、应用范围及生产费用等方面的差别。7．20钢锅炉炉管在400℃条件下工作10年后其强度降低，以致发生爆管，试分析炉管显微组织发生什么变化？8.过冷奥氏体在冷却时可发生哪几种类型转变？马氏体转变的特点是什么？9.钢经淬火后为什么一定要进行回火？简要说明回火过程中组织和性能的变化。第6章工业用钢一、名词解释热脆性、冷脆性、耐回火性、水韧处理、固溶处理、二次硬化、热硬性、晶间腐蚀、应力腐蚀二、填空题1．钢的脆热性是由于__________元素与铁在__________上形成低溶点共晶引起的，在钢中加入__________元素可消除热脆性。2．在碳素钢中，低碳钢、中碳钢和高碳钢的含碳量分别为________、________和________。3．钢的质量是按__________和__________含量的高低进行分类的。4．扩大奥氏体区的元素有[举出四个]：________、________、________、________；缩小奥氏体区的元素有[举出四个]：________、________、________、________；碳化物形成元素有[举出四个]：________、________、________、________。5．几乎所有的合金元素[除Co、Al外]，都使MS、Mf点__________，因此在相同含碳量条件下，合金钢淬火后_______________比碳钢的多，使钢的硬度__________。6．一些含有________、________、________元素的合金钢，容易产生第二类回火脆性。防止第二类回火脆性的方法是：①_________________________；②_________________________。7．从合金化的角度出发，提高钢耐蚀性的主要途径有：①___________________________；②____________________________；③____________________________。8．除________之外，凡溶入奥氏体的合金元素都使C曲线向________移动，使钢的临界冷却速度__________，其淬透性__________。9．填表2-10：表2-10钢号钢种合金元素的主要作用热处理特点使用状态下的组织Q345(16Mn)Mn：65MnMn：ZGMn13Mn：20CrCr：40CrCr：9SiCrCr：GCr15Cr：1Cr13Cr：5CrNiMoCr、Ni：Mo：Cr12MoVMo：W18Cr4VCr：1Cr18Ni9Ti耐热钢Cr：10．不锈钢1Cr18Ni9Ti钢中Ti的作用是________________________，而20CrMnTi钢中Ti的作用是__________________________。三、选择题1．现有下列钢号：①Q235；②W18Cr4V；③5CrNiMo；④60Si2Mn；⑤ZGMn13；⑥16Mn；⑦1Cr13；⑧20CrMnTi；⑨9SiCr；⑩1Cr18Ni9Ti；⑪T12；⑫40Cr；⑬GCr15；⑭Cr12MoV；⑮12Cr1MoV．请按用途选择钢号：(1)制造机床齿轮应选用（）；(2)制造汽车板簧应选用（）；(3)制造滚动轴承应选用（）；(5)建造桥梁应选用（）；(6)制造大尺寸冷作模具应选用（）；(7)制造耐酸容器应选用（）；(8)制造锉刀应选用（）2．下列钢中，以球化退火作为预备热处理的是（a）40Cr；（b）20Cr；（c）65Mn；（d）GCr15。3．制造手锯条应选用（a）T12钢经淬火＋低温回火；（b）65钢经淬火＋中温回火；（c）45钢经淬火＋高温回火；（d）Cr12MoV经淬火＋低温回火。4．下列钢中最容易发生晶间腐蚀的是（a）03Cr18Ni9Ti；（b）0Cr18Ni9；（c）1Cr18Ni9；（d）1Cr18Ni9Ti5．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，应选用（a）20钢渗碳、淬火＋低温回火；（b）40Cr调质；（c）45钢表面淬火＋低温回火；（d）20CrMnTi渗碳、淬火＋低温回火。6．下列钢中热处理时不产生二次硬化的是（a）W18Cr4V；（b）Cr12MoV；（c）3Cr2W8V；（d）5CrNiMo．7．拖拉机和坦克履带板受到严重的磨损及强烈冲击，应选用（a）20Cr渗碳、淬火＋低温回火；（b）ZGMn13水韧处理；（c）W18Cr4V淬火＋低温回火；（d）GCr15淬火＋低温回火。8．GCr15钢中Cr的平均含量为（a）15％；（b）1.5％；（c）0.15％；（d）没有表示出来。9．钢的淬透性主要取决于（a）碳含量；（b）冷却速度；（c）工件尺寸；（d）合金元素含量。10．钢的淬硬性主要取决于（a）碳含量；（b）冷却速度；（c）冷却方法；（d）合金元素含量。11．0Cr18Ni9Ti钢进行固溶处理的目的是（a）提高强度；（b）提高塑性；（c）提高耐蚀性；（d）提高切削加工性。12．T10钢的含碳量为（a）0.01%；（b）0.1%；（c）1.0%；（d）10%。四、判断题1．钢中合金元素含量越高，其淬透性越好。（）2．调质钢进行合金化主要是考虑提高其红硬性。（）3．高速钢反复锻造的目的是为了打碎鱼骨状共晶莱氏体，使其均匀分布于基体中。（）4．40MnB钢中，B的作用是提高淬透性。（）5．4Cr13钢的耐蚀性不如1Cr13钢。（）6．40CrNiMo、15CrMo与Cr12MoV中的Mo都起提高耐磨性的作用。()7．20钢的含碳量比T10钢高。（）8．20Cr、12Cr1MoV与1Cr17钢中的Cr都起提高淬透性的作用。（）五、简答题1.为什么喷丸处理（用加速的丸粒撞击工件表面的处理）可提高弹簧的使用寿命？2.为什么高速钢在淬火后需进行三次回火？如果改用一次长时间回火是否可行？为什么？3.试比较9SiCr钢和T9钢在化学成分、热处理工艺、使用状态下组织、性能和应用上的异同点。第7章铸铁一、名词解释石墨化退火、球化处理、灰铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁、蠕墨铸铁二、填空题1．白口铸铁中碳主要以__________的形式存在，灰口铸铁中碳主要以_________的形式存在。2．普通灰铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁及蠕墨铸铁中石墨的形态分别为________状、________状、________状和________状。3．灰口铸铁的基体有_______________、_______________、_______________三种。4．QT500-7牌号中，QT表示________________，数字500表示_________________________，数字7表示____________________________。5．HT250是__________铸铁，数字250表示___________________________。6．促进石墨化的元素有________、________，阻碍石墨化的元素有________、________。7．可锻铸铁件的生产方法是先____________________，然后再进行____________________。8．球墨铸铁常采用________、__________、____________作为球化剂。三、选择题1．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+G2．普通灰铸铁的力学性能主要取决于（a）基体组织；（b）石墨的大小与分布；（c）热处理方法；（d）石墨化程度3．现有HT250、KTH350-10、QT600-3三种灰口铸铁，请按用途选材：（a）制造机床床身选用（）；（b）制造汽车前后轮壳选用（）；（c）制造柴油机曲轴选用（）。4．为提高灰铸铁的耐磨性，应进行（a）整体淬火处理；（b）表面淬火处理；（c）变质处理；（d）球化处理5．用灰口铸铁铸造磨床床身时，在薄壁处出现白口组织，造成切削加工困难。解决的办法是（a）改用球墨铸铁；（b）进行正火处理；（c）进行消除白口组织退火；（d）进行消除内应力退火6．铸造机床床身、机器底座应选用（a）白口铸铁；（b）麻口铸铁；（c）灰铸铁；（d）铸钢7．下列铸铁中，可通过调质、等温淬火方法获得良好综合力学性能的是（a）灰铸铁；（b）球墨铸铁；（c）可锻铸铁；（d）蠕墨铸铁四、判断题1．石墨化是指铸铁中的碳原子析出形成石墨的过程。（）2．可锻铸铁可在高温下进行锻造加工。（）3．热处理可以改变铸铁中的石墨形态。（）4．球墨铸铁可通过热处理来提高其综合力学性能。（）5．采用整体淬火的热处理方法，可显著提高灰铸铁的力学性能。（）6．铸铁可以通过再结晶退火来细化晶粒，以提高其力学性能。（）7．灰铸铁的消振性能比碳钢好。（）五、计算题1.某含3.5%C的灰口铸铁中，碳全部以石墨的形式存在，计算石墨的体积百分比。(已知石墨的密度G=2.3g/cm3，铁素体的密度F=7.9g/cm3)[提示：石墨和铁素体的体积百分比与重量百分比的关系为：]六、简答题1.简述铸铁的石墨化过程及其影响因素。2.为什么热处理不能改变石墨的形态？简要说明石墨形态对铸铁性能的影响。第8章有色金属及其合金一、名词解释固溶处理、时效、简单硅铝明、黄铜、青铜、巴氏合金二、填空题1．ZL102是____________________合金，其组成元素为_______________。2．HSn62-1是__________________合金，其含锡量为_________________％。3．QAl7是____________________合金，其组成元素为_______________。4．TC4是______________________型的__________合金。三、选择题1．HMn58-2中的含锌量为（a）0％；（b）2%；（c）40%；（d）58%2．ZSnSb4Cu4是（a）铸造铝合金；（b）铸造黄铜；（c）铸造青铜；（d）滑动轴承合金3．LF5的（a）铸造性能好；（b）耐蚀性能好；（c）热处理强化效果好；（d）强度高4．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＋时效四、判断题1．所有铝合金都可以通过热处理进行强化。()2．铅黄铜加铅是为了提高合金的切削加工性能。（）3．ZPbSb16Sn16Cu2是在软基体上分布硬质点的滑动轴承合金。（）4．如果铝合金的晶粒粗大，可通过重新加热来予以细化。（）五、简答题1.2017铝合金铆钉在使用前需冷藏，为什么？（2017是Al-Cu-Mg-Si系的锻铝合金）2.黄铜和青铜的主要区别是什么？第9章高分子材料一、名词解释玻璃态、高弹态、粘流态、玻璃化温度Tg、粘流温度Tf、热塑性聚合物、热固性聚合物二、填空题1．实际使用的工程塑料是由____________和_______________两种组分组成。2．按用途可将高分子材料分为__________、________、________、________、________等。3．线型非晶态高聚物的三种力学状态是_____________、_____________、_____________。4．橡胶在液氮温度（-70℃）下呈现的力学状态是_______________。5．常用高分子材料的化学反应为_______________、_______________和_______________。6．某厂使用库存2年的尼龙绳吊具时，在承载能力远大于吊装应力时发生断裂事故，则其断裂原因是________________________________________________。三、选择题1．塑料的使用状态为（a）晶态；（b）玻璃态；（c）高弹态；（d）粘流态。2．与金属材料相比，工程塑料的（a）刚度高；（b）强度高；（c）韧性高；（d）比强度高。3．高分子材料中晶区的熔点（a）是固定的；（b）是不固定的；（c）是一个温度范围；（d）处于Tg与Tf之间。4．粘流态是高分子材料的（a）使用状态；（b）熔融状态；（c）加工状态；（d）过热状态。四、判断题1．聚合物由单体组成，聚合物的成分就是单体的成分。（）2．高分子材料的变形机制与金属的相同。（）3．聚四氟乙烯的摩擦系数很小，在无润滑、少润滑的工作条件下是极好的耐磨减磨材料。（）4．只有在室温下处于玻璃态的高聚物才称为塑料。（）5．天然橡胶与合成橡胶都是在高弹态使用的高分子材料。（）五、简答题1.简要说明工程塑料的性能特点与其成分、结构的关系。第10章陶瓷材料一、名词解释陶瓷材料、普通陶瓷、特种陶瓷、烧结助剂、部分稳定氧化锆二、填空题1．陶瓷的生产过程包括_______________、_______________和_______________三个步骤。2．陶瓷的组织是由_______________、_______________和_______________组成。三、选择题1．氧化铝陶瓷可制作（），氮化硅陶瓷可制作（），碳化硅陶瓷可制作（），氮化硼陶瓷可制作（）。①切削刀具；②火花塞；③炉管；④玻璃制品成型模具。3．传统陶瓷包括（）、（）、（）、（）等，而特种陶瓷主要指（）、（）、（）、（）等。（a）水泥；（b）氧化铝；（c）碳化硅；（d）BN；（e）耐火材料；（f）日用陶瓷；（g）氮化硅；（h）玻璃。4．热电偶套管用（）合适，验电笔手柄用（）合适，气轮机叶片用（）合适，螺旋浆用（）合适。①聚氯乙稀；②2Cr13；③高温陶瓷；④锰黄铜。四、判断题1．陶瓷材料的抗拉强度较低，而抗压强度较高。（）2．陶瓷材料可以制作高温材料，也可以制作耐磨材料。（）3．陶瓷材料可以制作刃具材料，也可以制作保温材料。（）4．由于陶瓷材料主要结合键是离子键和共价键，因而不存在固态相变。（）五、简答题1.概述使陶瓷材料增韧的途径。第11章复合材料一、名词解释复合材料、基体相、增强相、硬质合金、比强度、纤维增强复合材料，碳/碳复合材料、MC二、填空题1．玻璃钢是_______________和_______________的复合材料。2．按基体材料可将复合材料分为______________、______________和______________三类。2．硬质合金通常以________________作为粘结剂，以____________________等作为强化相。三、选择题1．粒子增强复合材料中，粒子的直径一般为（）。（a）<0.01μm；（b）0.01~0.1μm；（c）>0.1μm；（d）任意大小。2．纤维增强复合材料中，当纤维（）时，各方向力学性能最好。（a）无规排列；（b）均一方向；（c）正交编织；（d）三维编织四、判断题1．复合材料总是兼具其组分材料的优良特性。（）2．金属、聚合物、陶瓷可以相互任意地组成复合材料，它们既都可以作为基体相，也都可以作为增强相。（）3.用硬质合金制作刀具，其切削速度可高于高速钢。（