郴州工业交通学校

2/2郴州工业交通学校《金属材料》课程考核标准一、考核说明

《金属材料》课程是机电技术应用专业的专业技能课，通过本课程的学习，将掌握金属材料的相关基本知识，掌握金属结构与性能、铁碳合金以及相关的热处理、合金钢与铸铁的基本知识、有色金属与硬质合金的分类与应用，使得学生能基本掌握金属材料的相关知识。，具备能正确区分不同的材料，对材料的性能有一定的认识，知道如何改变材料的相关性能以达到设计技能.现将该课程考核的有关问题说明如下：二、考核对象本课程考核对像为：中职学生。三、命题依据本考核说明按照《郴州工业交通学校2019级机电技术应用金属材料》课程标准，再以本考核说明为形成性考核和终结性考试命题的基本依据。四、考核要求本考核说明将使用下列术语分别表明几种要求层次：1．知道：能运用有关知识熟练解决最基本的问题或者能综合运用相关知识解决有一定难度的问题（即，试卷中有一定难度的试题涉及要求主要掌握的知识点）。2．会：能运用有关知识解决一般的问题（即，对某些设计与制作、操作的内容，一般掌握就达到教学规定要求）。3．了解：对于这一要求层次的内容，基本不作考核要求，能理解有关的知识即可。五、命题原则1．严格按照该课程标准和考核说明的要求命题。2．试题的覆盖面较广，并适当突出重点。3.试题的难易程度和题量适当，按难易程度分为四个层次：容易占30%，较易占30%，较难占30%，难占10%。题量安排以平时能够独立完成实训任务或作业者，能在规定的考试时间内做完并有一定时间检查为原则六、考核形式采用形成性考核与终结性考核相结合的方式。1．形成性考核要求完成各项实训项目。视实训完成的情况评分，占考核总成绩的50%，成绩由所在班级的任课教师给定。2．终结性考核终结性考核采用考试，占考核总成绩的50%，试卷由单项选择题、多项选择题和填空题组成，其中单项选择题25道（50％）、填空题10道（20％）、判断题7道（7%）、简答题3道（9%）、XXXX题1道（14%）。考试时间限制为90分钟。。第二部分考核内容及要求项目一金属的结构与结晶考核要求熟悉金属材料的重要性，能认识到材料对生产生活的意义了解晶体的结构与分类2、考核内容晶体与非晶体金属晶格类型单晶体与多晶体晶体的缺陷纯金属的结晶过程晶粒大小对金属材料的影响同素异构转变项目二金属材料的性能1、考核要求熟悉金属材料的损坏及塑性变形对产品的影响理解金属材料的力学性能对金属材料的疲劳损坏的影响2、考核内容载荷、内力、应力的意义金属的变形金属材料的冷塑变形与硬加工金属材料的力学性能强度、塑性、硬度、冲击韧性的含义，以及金属材料的力学性能对加工和产品的影响铸造性能（流动性、收缩性、偏析倾向）锻压性能、焊接性能切削加工性能热处理性能项目三铁碳合金及其组织1、考核要求熟悉铁碳合金的基本组成组织能理解铁碳合金相图，分析相图中的组成成分理解铁碳合金的分类及晶体结晶过程2、考核内容合金及其组织的认识铁碳合金的基本组织（铁素体、奥氏体、渗碳体、珠光体、莱氏体）铁碳合金的性能及特点铁碳合金相图的组成Fe-Fe3C在相图中的特性点Fe-Fe3C在相图中不同区域的组织成分铁碳合金的分类典型铁碳合金结晶过程分析碳素钢的认识项目四钢的热处理1、考核要求1、熟悉热处理的原理及分类2、能理解奥氏体的变化3、理解热处理对零件的影响，能根据不同的要求选用合理的热处理方式4、熟悉表面处理的过程，知道表面处理对零件寿命的影响2、考核内容热处理的原理及分类钢在加热和冷却时的相变温度奥氏体的形成及晶粒的长大过程奥氏体的等温转变奥氏体的连续冷却转变热处理的基本方法（退火、正火、淬火、回火）表面淬火（火焰加热、感应加热）化学热处理（化学热处理的过程、钢的渗碳、钢的渗氮、碳氮共渗）零件的热处理分析项目五合金钢1、考核要求熟悉合金元素的作用以及分类和牌号2、熟悉低碳钢的分类及应用3、熟悉特殊钢的作用及在生产生活中的应用2、考核内容合金元素在钢中的主要作用合金钢的分类合金钢的牌号低合金结构钢的认识合金渗碳钢、合金调质钢、合金弹簧钢、合金轴承钢合金工具钢（刃具钢、高速钢）合金模具钢（冷作模具钢、热作模具钢、塑料模具钢）特殊钢的认识不锈钢的分类及应用、耐磨钢项目六铸铁1、考核要求熟悉铸铁的分类及相关性能熟悉常用铸铁的性质熟悉铸铁的常用热处理方式2、考核内容铸铁的分类铸铁的石墨化铸铁的组织与性能的关系灰铸铁的认识可锻铸铁的认识球墨铸铁的认识蠕墨铸铁的认识常用铸铁的热处理项目六有色金属及硬质合金1、考核要求熟悉铜及铜合金的性能及应用2、熟悉铝及铝合金的性能及应用3、熟悉硬质合金的性能特点及应用2、考核内容纯铜、铜合金的认识及应用铝和铝合金的性能特点铝和铝合金的分类、代号和用途硬质合金的性能特点常用的硬质合金（K类、P类、M类）第三部分学习测试题库（五套以上）第一套一、单项选择填空（每小题3分，共30分）1．平均含C量为1.0%的铁碳含金的室温组织是______。Ａ、Ｐ＋ＦＢ、ＰＣ、Ｐ＋Ｆe3CIID、Ｌd碳合金中的形态为______A、片状Ｂ、针状Ｃ、网状Ｄ、板条状3．淬火后导致工作尺寸变化的根本排原因是_____Ａ、内应力Ｂ、相变C、工件结构设计D、工件的原始村料墨铸铁经_______可获得铁素体基体组织。Ａ、退火Ｂ、正火Ｃ、淬火Ｄ、回火定灰铸铁的硬度常采用______

试验法。Ａ、布氏Ｂ、洛氏Ｃ、维氏碳钢的及中碳合金钢的锻件常采用__________来细化晶粒和消除内应力。Ａ、完全退火Ｂ、球化退火Ｃ、去应力退火碳素工具钢铸制造的丝锥应采用_________。Ａ、单液淬火Ｂ、双介质淬火Ｃ、马氏体分级淬火Ｄ、氏体等温淬火8．_________状态下最适合压力加工。Ａ、ＦＢ、ＡＣ、ＰＤ、ＬdE、Ｌd9．HBS170硬度值是采用_________为压头进行硬度试验法获得的Ａ、钢球Ｂ、硬质合金球Ｃ.1360金钢石四棱锥体Ｄ、1200金钢石锥体10．钢回火后的性能只与________有关。Ａ、冷却速度Ｂ、加热温度Ｃ、含碳量Ｄ、杂质含量二、填空题（每空1分，共30分）1．金属的_______________越好，则其锻造性能就越好。金属结晶的必要条件是_____________。结晶时冷却速度越快，则__________越大。铁碳合金铁共析转变反应式为___________________________________过冷奥氏体是__________温度以下存在，尚未转变的奥氏体。化学热处理由_______________、____________和___________三个基本过程组成。用40Cr制成的主轴，其最终热得理工艺是__________________________可锻铸铁是由一定成分的_____________经可锻化__________，使___________分解获得________石墨的铸铁。8．__________铸铁具有良好的力学性能和工艺能，可以代替碳钢、合金铸钢制造一些受力复杂，要求较高的零件。9．金属的晶粒大小取决于______________与__________________________何一种热处理都是由_______________、___________和___________三阶段组成。加热时，加热温度越高，保温时间越长，则晶粒越_________、__________越差。产实践中选择正火退火热得理工艺，在可能的条件下优先采用_________。火是将钢加热到___________________以某一温度，保温一定时间然后以适当速度冷却，获得_______________________的热处理工艺。14．钢的淬硬性主要取决于钢的________________________________。15．渗碳属于钢的热处理方法中的____________________________方式。16．毛坏生产之后，粗加工之前常安排退火；粗加工之后，精加工或半精加工之前一般安排_______________。淬火、回火及表面热处理一般在零件__________________加工之后。ＴＨ300—06型号中的Ｈ表示_____________06表示___________。三、判断题（每小题2分，共20分），请将正确的打√，错误的打×。1．实际金属的晶体结构不仅是多晶体，而且还存在多种缺陷。（）2．结晶与同素异构转变都有一个恒温的过程。（）3．铁碳合金中，若含Ｃ量越高，则Fe3C量就越多。（）4．残余A的组织极不稳定，有自发向稳定组织转变趋势，因此常温下它可转化为马氏体。（）火脆性是钢回火后普通存在的问题，一般采用加热后快冷的方法加以避免。（）质钢与正火钢比较，不仅强度高，塑性和韧性也好。（）7．热处理对提高灰铸铁的力学性能作用不大。（）8．合金固溶强化的主要原因是晶粒细化，而不是晶格畸变。（）9．Fe—Fe3C状态图中靠近E点附近的成分铁碳合金铸造性能好。（）10．大多数合金都能溶于铁素体形成合金铁素体，从而提高素体的强度、硬度、塑性和韧性。（）四、简答题（每题1分，共10分）写出下列力学性能指标符号(1)抗拉强度(5)断面收缩率(2)屈服点(6)洛氏硬度C标尺(3)规定残余伸长应力(7)冲击韧度(4)伸长率(8)疲劳极限五、综合分析题，齿轮如图：（每空1分，共10分）（第4题图）经过对齿轮的结构及工作条件的分析确定：该齿轮选用２０ＣｒＭｎＴｉ的锻件毛坯，热处理技术条件如下：齿面渗碳层深度：０．８－１．３mm；齿面硬度为５８－６２ＨＲＣ，心部硬度为３３－４８ＨＲＣ．生产过程中，齿轮加工工艺路线如下：备料→锻造→正火→机械加工→渗碳→淬火、低温回火→喷丸→校正花键孔→磨齿。热处理工序分析如下：(１).正火主要是为了消除毛坯的_________，降低_________，以改善_________性能，同时_________组织，_________晶粒，为以后的热处理作组织上的准备。(２).渗碳为了保证齿面的_________量及_________深度的要求。渗碳应安排在齿形加工之______________进行，具体工艺根据热处理技术条件加以确定。(３).淬火及低温回火渗碳后，表面_________量提高了，但必须进行______________才能提高硬度。由于２０ＣｒＭｎＴｉ是_________钢，淬透性___，且_____的细化晶粒作用强，所以渗碳后可以直接淬火及低温回火。热处理后表面硬度可达_________ＨＲＣ；心部可得到________低碳马氏体，具有较高的________和_________，硬度达_________ＨＲＣ.第二套一、单项选择填空（每小题3分，共30分）1.ZchSnSb8-4中平均含量为８％的金属为（）Ａ、SnB、SbC、PbD、以上都不对2.图１是有关含碳量对钢强度的影响的曲线正确的可能是（）QbQbQbQbC%C%C%C%0A0B0C0D3.灰铸铁的以下各性能中，由于石墨的存在而提高的是（）Ａ、强度

Ｂ、塑性Ｃ、减震性Ｄ、韧性4.以下各合金元素，不能提高钢的淬透性的是（）Ａ、MoB、MnC

、CoＤ、Cr5.一标准短试样横截面积为３１４mm2，拉断后测得其长度为１２０mm,则其伸长率为（）Ａ、２０％Ｂ、１６．７％Ｃ、１４０％Ｄ、以上都不对6.用２０钢制齿轮，要求齿轮表面硬度高而心部具有良好的韧性，则采用的热处理宜为（）Ａ、淬火+低温回火Ｂ、淬火＋中温回火Ｃ、淬火+高温回火D、渗碳+淬火+低温回火7.钢在高温进行锻、轧时所要求的组织，最宜为（）Ａ、ＦＢ、ＡＣ、ＬdＤ、Ｐ8.以下各细化晶粒方法中与长大速度有关的是（）Ａ、振动处理Ｂ、变质处理Ｃ、增加过冷度Ｄ、以上答案都有关9.硬度标尺为ＨＲＢ所用的压头类型为（）Ａ、120度金刚石圆锥体Ｂ、φ1.58mm的钢球Ｃ、136度金刚石四棱锥体Ｄ、硬质合金球10.为改善Ｔ１２钢的切削加工性能，宜采用的热处理方法是（）Ａ、完全退火Ｂ、球化退火Ｃ、正火Ｄ、回火二、填空题（每空1分，共30分）1、纯金属的结晶过程由___________与__________两过程组成；结晶后晶粒的大小取决于____________________和___________________。2、在Fe-Fe3C相图中，Fe-Fe3C的含碳量为__________，P的含碳量为________，共晶白口铸铁的含碳量为________。3、Q235-D.Z表示___________为235Mpa的________级_________钢.4、２０ＣrMnTi是常见的_____钢，其平均含碳量为______。５、一长试样的原始标距为１００mm，测得其δ＝３８％，ψ=６８％，则拉断时试样长为__________________________，直径为________________.６、铁碳合金的五种基本组织中，属于基本相的有_______，属于固溶体的为____，属于金属化合物的是______，属于混合物的是_______。７、低合金高强度钢的平均含碳量范围是_____________，加入其中的Ｓi.Mn元素起_________________作用，Ｖ、Ti、Ne等元素则起___________________作用。８、灰铸铁中石墨以____________形态存在。影响铸铁石墨化过程的主要因素是________和___________________。９、目前采用的铝基轴承合金主要有铝锑镁轴承合金和高锡铝基轴承合金。其中组织为软基体上分布硬质点的是___________，为硬基体上分布软质点的是____________。１０、马氏体是碳在α-Fe中形成的______________________，它的转变温度范围是___________，其显微组织同含碳量有关：含碳量高的马氏体呈__________状，含碳量低的马氏体呈_________________状。其中具有良好的强度及较好韧性的为_______________。三、判断题（每小题1分，共7分），请将正确的打√，错误的打×。1．金属结晶过程是金属状态的变化，而同素异构转变过程中无物态变化发生，仅是金属晶格的重新排列。（）2．铸铁中仅含有Ｆe与Ｃ两种元素。（）3．滚动轴承钢仅用来制造各种轴承内、外圈及滚动体，而不可以用来制其他零件。（）4．Ｆe3CⅡ沿Ａ晶界呈网状分布，莱氏体的形态则一般是粒状或条状Ａ均匀分布在Ｆe3C基体上。（）5．一般说，晶粒越粗大，其力学性能越好；晶粒越细小，其力学性能越差。（）6．低碳钢的强度、硬度低，但具有良好的塑性、韧性及焊接性能。（）7．灰铸铁的热处理只改变基体组织，不能改变石墨的形态和分布。（）8．合金调质钢具有良好的综合力学性能，其含碳量为0.25-0.05%。（）9．靠近共晶成分的铁碳合金的铸造性能好。（）10．热成型弹簧与冷成型弹簧的最终热处理均为淬火＋中温回火得到回火托氏体组织。（）四、简答题（每题15分，共20分）试比较Ｔ８、Ｔ１２Ａ两种钢的成份，性能及用途的差异。回答以下各题：（１）Ｔ８、Ｔ１２Ａ均属于________________钢，它们的平均含碳量分别为__________________、________________（3分）（２）Ｔ１２Ａ中，未溶的Ｆe3CⅡ较Ｔ８_____，钢的耐磨性________，韧性___________________-；（3分）（３）试述Ｔ８、Ｔ１２Ａ钢的用途；（4分）（４）若Ｔ１２Ａ钢需进行机加工，则机加工前必须进行什么热处理，为什么？（5分）2.如图所示为纯金属的冷却曲线，试分析并回答以下各题：(共15分）（１）纯金属的冷却曲线是用____________________法测定的，曲线中横坐标表示__________________，纵坐标表示______________________（3分）（２）曲线中ab平台表示（）（2分）Ａ、液态Ｂ、固态Ｃ、结晶过程（３）出现ab平台的原因是什么？（3分）（４）结晶过程所用的时间为（）（2分）Ａ、５sB、10sC、１５sD、20s（５）若该液态金属的理论结晶温度为Ｔ0，则其实际结晶温度（Ｔ1）与Ｔ0的关系为（）（2分）Ａ、Ｔ1<Ｔ0Ｂ、Ｔ1>Ｔ0Ｃ、Ｔ1＝Ｔ0Ｄ、不能确定（６）Ｔ１与Ｔ０之间的差称为________________________，它与______________________有关；（3分）第三套一、单项选择填空（每小题3分，共30分）1.材料的（）越好，则可锻性越好。A强度B塑性C硬度2．合金固溶强化的基本原因是（）。A晶格类型发生变化B晶粒变细C晶格发生畸变3．从奥氏体中析出的渗碳体为（），液体中结晶出的渗碳体称为（）。A一次渗碳体B二次渗碳体C共晶渗碳体4．选择制造下列零件的材料：冲压件（）；齿轮（）；小弹簧（）。A．08FB．45钢C.65Mn5．调质处理就是淬火+（）的热处理。A低温回火B中温回火C高温回火6．钢的热硬性是钢在高温下保持（）的能力。A高强度B高硬度和高耐磨性C高抗氧化性7．选择下列零件的材料：机床床身（）；汽车后桥外壳（）；柴油机曲轴（）。AHT200BKTH350—10CQT500—05二、填空题（每空1分，共30分）1．力学性能是指金属在__________作用下表现出来的性能，它包括__________、__________、__________、__________和__________等。2．500HBW5/750表示用直径__________mm，以__________为压头在__________N（__________kgf）压力下，保持__________S测得的__________硬度值为__________。3．50钢按含碳量分类它属于__________,按质量分它属于__________，按用途分它属于__________4．合金元素在钢中能使Ｃ曲线右移，临界冷却速度______________，从而提高钢的______________.5．共析钢加热时，珠光体转变为奥氏体是由_________________、_______________和___________________三个过程组成的。6．铸铁是含碳量大于__________的铁碳合金，根据铸铁中石墨的形态可分为_____________、_______________、__________________和___________________四种，其中以_________________应用最广泛。7．普通黄铜__________和__________的二元合金，在普通黄铜中再加入其他元素时称为__________黄铜。三、判断题（每小题1分，共10分），请将正确的打√，错误的打×。1．一般地，绝大多数金属都是晶体（）2．对于同一材料，薄壁零件总是比厚壁零件易淬透。（）3．金属结晶时，过冷度越大，结晶后晶粒也越粗。（）4．铁素体的性能与纯铁相似，即具有良好的塑性和韧性，而强度和硬度却很低。（）5．碳钢中的硫使钢热脆，磷使钢产生冷脆。（）6．ＧＣｒ９中，Ｃｒ的平均含量为０.9％。（）7．表面热处理是改变材料表面的化学成分，从而改变钢内部的性能。（）8．小能量多次冲击抗力取决于材料的硬度。（）９．除钴外，所有合金元素都能提高钢的淬透性。（）10．可锻炼比灰铸铁的塑性好。（）四、简答题（每题1分，共8分）写出下列符号的含义：σ-1()HV();δ();ψ();B();P();Ld();M().五、选材题（共22分）从给出材料（W18Cr4V;40Cr;GCr15;20CrMnTi;60SiGMn;ZGMn13）中选出下表所列零件选用的材料及其材料的种类和热处理方法。零件名称选用材料材料的种类热处理方法机床主轴变速齿轮板弹簧滚珠麻花钻头坦克履带第四套一、单项选择填空（每小题3分，共24分）1.金属材料抵抗冲击载荷而不致断裂的性能称为（）。A.强度B.硬度C.韧性D.塑性2.工厂中，习惯把“淬火+（）”称为调质处理。A低温回火B中温回火C高温回火3.为细化组织，提高机械性能，改善切削加工性，常对低碳钢制零件进行（）处理。A完全退火B正火C去应力退火D再结晶退火4.下列零件材料中，锉刀选用（），凿子、冲头选用（），电缆用（），弹簧用（），车刀用（），滚珠用（）。AT7BT12CW18Cr4VD60EGCr15FT25.下列钢中，属普通碳素结构钢有（），优质碳素结构钢（），铸钢（），合金钢（）。A.3B.25Ｃ。４０Cr.D.ZG356.淬火钢进行中温回火得到（）。A.回火马氏体B.回火托氏体C.回火索氏体7.08F钢的含碳量为（）。A0．08%B0．8%C0．08８.合金元素在钢中能增加过冷奥氏体的稳定性，使C曲线（）移，临界冷却速度（），从而提高钢的（）。A左B右C增加D减小E淬透性F淬硬性二、填空题（每空1分，共28分）金属的结晶过程由____________和____________两个基本过程组成。45钢按含碳量分属_______________，按用途分属_________________。3．α-Fe的晶体结构是_________晶格，γ-Fe的晶体结构是___________晶格，渗碳体属于______________晶格。4.W18Cr4V是________钢，它的热处理特点是___________________________。5.在下图中，冷却速度V1得到转变产物_______________________，V2得到的转变产物_________________，V3得到的转变产物________________________，V4得到的转变产物__________________，Vk表示_________________，其含义是_____________________。(第5题图)6.60Si2Mn钢的含C量为_________，40Cr的含C量为_________，1Cr18Ni9的含C量为_________。7．铜合金可分为_________、_________、_________和_________类，其中_________是以锌为主加元素的铜合金。8．QT600—3是_______________铸铁，代号“QT”表示____________，“600”表示__________________，“3”表示______________，铸铁的含碳量大于___________，与钢相比，铸铁工艺性能突出的特点是_____________________好。三、判断题（每小题1分，共10分），请将正确的打√，错误的打×。1．优质碳素结构钢用两位数字表示其平均含碳量，以0.01%为单位。（）2．过冷度是理论结晶温度与实际结晶温度之差。（）3．固溶强化是指固溶体的强度比纯金属高。（）4．完全退火钢的组织完全重结晶，获得接近平衡状态的组织，亚共析钢，过共析钢都采用。（）5．钢在加热时珠光体转变为奥氏体，具体转变是通过A晶核的产生和长大两个步骤完成。（）6．钢的淬透性和淬硬性都是指钢能不能淬硬的问题。（）7．表面热处理是改变材料表面的化学成分，从而改变材料表面的性能。（）8．GCr15是滚动轴承钢。（）9．铁碳化一定比例化合形成Fe3C叫渗碳体。（）10．含铬的钢都是不锈钢。（）四、简答题（每题4分，共16分）1奥氏体：2淬硬性：3渗碳：4H62五、综合题（共22分）１.说明共析钢加热时奥氏体的形成的几个步骤。（3分）２.将下图补完整，并写we=0.4%的亚共析钢，在室温加热至700度、770度、850度时的组织。（6分）（第2题图）3由于淬火温度选择不当而造成不良后果，请填下表：（8分）钢号淬火加热温度后果原因正确的淬火温度４５Ac1—Ac3有铁素体存在T12大于Accm过热过烧4.据下表内容，请在所学的合金钢中选择与零件名称相符的材料牌号：（5分）零件名称选用材料牌号所属钢种类桥梁普低钢变速齿轮渗碜碳钢机床主轴调质钢板簧弹簧钢钢球滚动轴承钢第五套一、单项选择填空（每小题3分，共30分）1、a-Fe是具有(A)晶格的铁。A、体心立方B、面心立方C、密排立方2、物质是由原子和(B)构成。A、质子B、分子C、铜子3、所有金属都是(B)。A、非晶体B、晶体C、固晶体4、拉伸实验时，试样拉断前所能承受的最大应力称为材料的(A)。5、金属材料抵抗塑性变形或断裂的能力称为(A)。A、塑性B、硬度C、强度6、一般工程图样上常标注材料的(B)，作为零件检验和验收的主要依据。A、强度B、硬度C、塑性7、选择制造小弹簧(B)的材料。A、08FB、65MnC、458、完全退火不适用于（C）。A、低碳钢B、中碳钢C、高碳钢9、用