机械工程材料考试复习题与答案

一、填空题〔〕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。金属塑性的指标主要有延长率和断面收缩率两种。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力量。刚度是指材料在外力作用下抵抗弹性变形的力量。强度是指材料在外力作用下抵抗变形和断裂的力量。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。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。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性。常见的晶体构造有体心立方晶格、面心立方晶格和密排六方晶格三种。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。固溶体的晶体构造与溶剂晶体构造一样。铁从高温液态向室温冷却时发生的变化： 。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。碳溶解在-Fe中所形成的间隙固溶体称为铁素体。Fe-Fe3C4.3%，共析点的含碳量为0.77%低温莱氏体是珠光体和渗碳体组成的机械混合物。金属结晶的过程包括晶核形成和晶粒长大两个过程。晶核的形成包括自发形核和非自发形核两种形式。晶核的长大包括枝晶长大和平面长大两种形式。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。焊缝的组织是金属组织。焊接接头是由焊缝和热影响区构成。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、参加形核剂和机械方法。二、名词解释〕弹性变形：随载荷增加试样的变形增加，假设除去外力，变形可以恢复原状的现象。塑性变形：随载荷增加试样的变形增加，假设除去外力，变形不能恢复原状的现象。比刚度：材料的弹性模量E与其密度ρ的比值。冲击韧性：在肯定温度下，材料在冲击载荷作用下抵抗破坏的力量。疲乏极限：试样可以经受无限周期循环而不破坏的应力值。晶体：内部的原子在三维空间呈周期性规章排列的物质。合金：在一种金属元素根底上参加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。固溶体：溶质原子溶入固态金属溶剂中形成的合金相。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。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。再结晶：晶粒不断长大，直至原来的变形组织完全消逝,金属或合金的性能也发生显著变化。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构造和性能的变化。三、选择题〔〕表示金属材料屈服强度的符号是〔B〕A.σ B.σs C.σb D.σ-1表示金属材料弹性极限的符号是〔A〕A.σeB.σs C.σb D.σ-1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.HBB.HRCC.HVD.HS金属材料在载荷作用下抵抗变形和断裂的力量叫〔A〕A.强度B.硬度C.塑性D.弹性每个体心立方晶胞中包含有〔B〕个原子A.1B.2C.3D.4每个面心立方晶胞中包含有〔D〕个原子A.1B.2C.3D.4属于面心立方晶格的金属有〔C〕α-Fe,铜B.α-Fe,钒C.γ-Fe,铜D.δ-Fe,钒在晶体缺陷中，属于点缺陷的有〔A〕间隙原子B.位错C.晶界D.缩孔铁素体是碳溶解在〔A〕中所形成的间隙固溶体。A．α-FeB．γ-FeC．δ-FeD．β-Fe奥氏体是碳溶解在〔B〕中所形成的间隙固溶体。A．α-FeB．γ-FeC．δ-FeD．β-Fe在Fe-Fe3C相图中，钢与铁的分界点的含碳量为CA．2％B．2.06％C．2.11％D．2.2％莱氏体是一种。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-Fe3CES线也称为。A．共晶线B．共析线C．A3D．Acm14.在Fe-Fe3CGS线也称为。A．共晶线B．共析线C．A3D．Acm在Fe-Fe3C相图中，共析线也称为。A．A1B．ECFC．AcmD．PSK珠光体是一种。A．固溶体B．金属化合物C．机械混合物D．单相组织金属在铁－碳合金中，当含碳量超过〔A〕以后，钢的硬度虽然在连续增加，但强度却在明显下降。A．0.8％B．0.9％C．1.0％D．1.1％通常铸锭可由三个不同外形的晶粒区所组成，其晶粒区从外表到中心的排列挨次为〔A)A．细晶粒区－柱状晶粒区－等轴晶粒区B．细晶粒区－等轴晶粒区－柱状晶粒区C．等轴晶粒区－细晶粒区－柱状晶粒区D．等轴晶粒区－柱状晶粒区－细晶粒区在Fe-Fe3CPSK线也称为。A．共晶线B．共析线C．A3D．AcmFe-Fe3C相图中，共析线的温度为。A．724℃B．725℃C．726℃D．727℃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、推断题〔〕用布氏硬度测量硬度时，压头为钢球，用符号HBS表示。√用布氏硬度测量硬度时，压头为硬质合金球，用符号HBW表示。√沙发垫子的刚度比钻杆的刚度大。×图纸上标注的硬度值为：240-280HRC。√图纸上标注的硬度值为：HBS250-280。×图纸上标注的硬度值为：250-280HBW。×渗碳件经淬火处理后用HB硬度计测量表层硬度。×受冲击载荷作用的工件，考虑机械性能的指标主要是疲乏强度。×衡量材料的塑性的指标主要有伸长率和冲击韧性。×晶体的配位数越大，其致密度也越高。√12.金属结晶后晶体构造不再发生变化。√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√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。×××PSK线是一条水平线72℃，该线叫共晶线。×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。×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%。×××。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组成。×标随之提高。×1148℃时，溶碳力量可达4.3%。√碳溶解在α-Fe中可形成的间隙固溶体称为奥氏体，其溶碳力量在727℃时为0.0218%√在铁碳合金相图中，铁素体在727℃时，溶碳力量可达2.11××碳溶解在γ-Fe中所形成间隙固溶体称为铁素体，其溶碳力量在727℃时为0.77%。×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。×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。×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。√五、32完全退火是将工件加热到Acm30～50℃，保温肯定的时间后，随炉缓慢冷却的一种热处理工艺。√33合金元素溶于奥氏体后，均能增加过冷奥氏体的稳定性。×分析说明题〔〕以下几种工件应当承受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Fe-Fe3C的分析中答复以下问题，并说明其缘由：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；由于随含碳量增加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：对基体产生严峻的脆化，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。DA区塑性最好。Fe-Fe3C相图，说明产生以下现象的缘由：A、含碳量为1.0%的钢比含碳量为0.5%的钢硬度高；答：由于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，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：由于低温莱氏体是由共晶Fe3C、Fe3CII和D11000C0.4%的钢能进展锻造，含碳4.0的生铁不能锻造；答：由于在1100℃，0.4%的钢处于A4.0%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。钢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外表并向内集中，形成择在A区进展？答：在A区对面的立方晶体格的γ-Fe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。写出铁碳相图上共晶和共析反响式及反响产物的名称。Fe-Fe3CA，E，C，S，P，K①区：铁素体+珠光体②区：_珠光体③区：珠光体+二次渗碳体④区：珠光体+二次渗碳体+莱氏体⑤区：莱氏体⑥区：一次渗碳体+莱氏体A0.00%E：2.11%C4.3%S：0.77%P：0.0218%K6.69%试画出Fe-Fe3C相图中钢的局部(包晶局部可省略)，并完成以下各题：标明各特征点的成分、温度，按相组成填充各相区。10000C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：但凡在再结晶温度以上进展的T=0.4T熔；钨T=[0.4*;T1188.2℃＞1000℃，因此属于热加工；锡T再为-71＜20℃，属于冷加工。假设其他条件一样，试比较在以下条件下所得铸件晶粒的大小：①金属模浇注晶粒的大小小于砂模浇注晶粒的大小；2高温浇注晶粒的大小大于低温浇注晶粒的大小；3铸成薄壁件晶粒的大小小于铸成厚壁件晶粒的大小4浇注时承受振动晶粒的大小小于不承受振动晶粒的大小；5.某厂用冷拔钢丝绳直接吊运加热至11000C的裂开机颚板，吊至中途钢绳突然断裂。这条钢绳是的，事前经过检查，并无疵病。试分析钢绳断裂的缘由。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，对一根钢丝进展反复弯曲——拉直试验，经过肯定次数后，铁丝变得越来越硬，温，然后再试着弯曲，觉察又比较简洁弯曲了，试分析缘由。答：铁丝进展反复弯曲—拉直的过程是塑性变形的过程，在经过肯定次数后铁丝产复再结晶，加工硬化消退，硬度降低，所以又比较简洁弯曲了。从铸锭的