工程材料学习通章节答案期末考试题库2023年

工程材料学习通超星课后章节答案期末考试题库2023年调质处理的目的主要是为了提高钢的塑性。

答案:

错

铸铁石墨化的几个阶段完全进行,其显微组织是()。

答案:

F+G

根据冷却速度对铸铁石墨化的影响,()。

答案:

金属模铸件易得到白口铸铁,砂模铸件易得到灰口

为促进铸铁石墨化,可采用下述方法()。

答案:

增加碳、硅含量,降低冷却速度

灰口铸铁分为()

答案:

灰铸铁###可锻铸铁###蠕墨铸铁###球墨铸铁

按基体不同,可将铸铁分为()

答案:

铁素体基###珠光体基###铁素体+珠光体基

热处理可改变铸铁中的石墨形态。

答案:

错

灰口铸铁的减振性能比钢好。

答案:

对

力学性能最好的铸铁是球墨铸铁。

答案:

对

黄铜中的主加合金元素是()

答案:

Zn

白铜中的主加合金元素是()

答案:

Ni

Mg的晶体结构是()

答案:

密排六方

铜合金分为()

答案:

黄铜###白铜###青铜

陶瓷材料通常由()组成

答案:

晶体相###玻璃相###气相

玻璃钢是玻璃和钢形成的复合材料。

答案:

错

硬质合金的主要成分是金属碳化物。

答案:

对

可锻铸铁应理解为()。

答案:

具有一定塑性和韧性的铸铁

在铁碳相图中,含碳量大于()的合金称为铸铁。

答案:

0.21%

和纯铁性能相似的相是()

答案:

铁素体

45钢的平衡组织为()

答案:

铁素体+珠光体

C在铁碳合金中的存在方式有()

答案:

溶于铁晶格中###形成化合物###以石墨单质存在

铁碳合金中的基本相包括()

答案:

铁素体###奥氏体###渗碳体

典型铸锭的组织区域分为()

答案:

粗等轴晶区###柱状晶区###细等轴晶区

金属结晶的动力是____。

答案:

过冷度

非共晶成分合金在结晶时,剩余液相的成分是不断变化的。

答案:

对

凡是成分线和共晶线相交的合金,结晶时都会发生共晶反应,组织中都有共晶产物。

答案:

对

金属结晶时,冷却速度越大,则其结晶后的晶粒越细。

答案:

对

在其它条件相同时,金属模浇注的铸件晶粒比砂型模浇注的铸件晶粒更细。

答案:

对

能使单晶体产生塑性变形的应力为()。

答案:

切应力

金属晶体中的()越多,其滑移的可能性就越大。

答案:

滑移系

面心立方晶格的晶体在受力时的滑移方向为()。

答案:

<110>

加工硬化使()。

答案:

强度增大、塑性降低

加工硬化现象的最主要原因是()。

答案:

位错密度增加

加工硬化是指材料()

答案:

塑性下降###强度上升

塑性加工会让材料()

答案:

产生加工硬化###性能呈现各向异性###物理、化学性能发生变化###产生残余应力

金属材料受外力作用产生变形，外力去除后能恢复其原来形状的性能称为

答案:

弹性

根据拉伸实验得到的应力应变曲线可以确定出金属的

。

答案:

强度和塑性

下图为几种材料的应力应变曲线，从图中可以看出，选项所列四种材料中，哪种材料的的抗拉强度最高？

答案:

T10A

下图为几种材料的应力应变曲线，从图中可以看出，选项所列四种材料中，哪种材料的屈服强度最高？

答案:

20Cr

使材料发生明显塑性变形最小的应力称为材料的

。

答案:

屈服强度

下列哪个洛氏硬度可表示测量高硬度材料

答案:

HRC

金属的疲劳强度值一般小于其屈服强度。

答案:

对

洛氏硬度主要用于硬度较高的材料的检测。

答案:

对

布式硬度常用来检测薄件和成品的硬度。

答案:

错

材料的强度和塑性只要化学成分一定，就不变了。

答案:

错

陶瓷碗摔在地上很容易碎，所以其力学性能很差。

答案:

错

只要是塑性材料，拉伸过程中都会出现屈服现象。

答案:

错

铸铁材料可以用作承受冲击载荷的结构材料

答案:

错

冲击韧性与实验温度无关。

答案:

错

多晶体具有()。

答案:

伪各向同性

常见金属金、银、铜、铝、铅室温下的晶体结构类型()。

答案:

与δ-Fe相同

在面心立方晶格中,原子密度最大的晶面是()。

答案:

(111)

关于晶界的描述,正确的是()

答案:

晶界是晶粒与晶粒之间的分界面###晶界容易被优先腐蚀和氧化###能降低能量的元素会在晶界上偏聚###晶界越多,材料强度越高

以下晶面属于同一个晶面族的是()

答案:

(110)###(011)

金属晶体中最主要的面缺陷是晶界。

答案:

对

一个晶面指数是指晶体中的某一个晶面。

答案:

错

配位数大的晶体,其致密度也高。

答案:

对

形成间隙固溶体的两个元素可形成无限固溶体。

答案:

错

塑料按应用范围可分为

塑料和

塑料

答案:

通用###工程

晶胞是从晶格中任意截取的一个小单元。

答案:

错

一个液相在冷却时同时结晶出两个结构不同、成分固定的固相的转变称为()

答案:

共晶转变

塑料按其热行为可分为

塑料和

塑料。

答案:

热塑性###热固性

用来合成高聚物的低分子化合物称为(

)。

答案:

单体

在一定温度下,由一定成分的固相同时析出两个成分和结构完全不同的新固相称为()。

答案:

共析转变

从机械性能来看，高聚物的

比金属材料的好。

答案:

比强度

下列选项中不属于常说的三大合成材料的是

答案:

胶黏剂

纯氧化物陶瓷在高温下会氧化。

答案:

错

陶瓷材料通常由晶相、玻璃相和气相组成。

答案:

对

滑移沿着晶体中的密排面和密排方向进行。

答案:

对

滑移系越多,滑移越可能发生,金属塑性越好。

答案:

对

晶界处原子排列紊乱,所以其滑移阻力最小。

答案:

错

奥氏体向贝氏体的转变是()。

答案:

非扩散型转变

大量细小颗粒状渗碳体弥散分布在饱和铁素体基体上的组织是()

答案:

回火托氏体

一般来说，强度越高，塑性也越高。

答案:

错

马氏体转变的特点有()

答案:

低温转变###高速转变###无扩散转变###不完全转变

钢在回火时的组织变化有()

答案:

马氏体分解###残余奥氏体转变###碳化物类型转化与长大###基体再结晶

马氏体是碳在α-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。

答案:

错

马氏体的硬度取决于合金元素。

答案:

错

理想的淬火介质应具有在中温区冷却快,低温区冷却慢的特性。

答案:

对

45钢的含碳量是()

答案:

0.45%

16Mn的含锰量是()

答案:

1%左右

F与P是亚共析钢中室温时的主要组成相。

答案:

错

亚共晶合金的共晶转变温度和过共晶合金的共晶转变温度相同。

答案:

对

白口铸铁中碳是以渗碳体的形式存在的，所以其硬度高、脆性大。

答案:

对

过共析钢的平衡组织中没有铁素体相。

答案:

错

铁碳合金室温组织是由F和P两相组成的，含碳量越高其硬度越高。

答案:

错

何为铁素体、奥氏体、渗碳体、珠光体、低温莱氏体？它们在性能上各有何特点？

答案:

铁素体：碳溶于α-Fe中形成的间隙固溶体，塑性、韧性好，强度、硬度低奥氏体：碳溶于γ-Fe中形成的间隙固溶体，塑性、韧性好，强度、硬度低渗碳体：铁和碳形成的金属化合物，硬度高、塑性、韧性几乎为零珠光体：层片状铁素体和渗碳体的机械混合物，具有良好的综合性能低温莱氏体：珠光体和渗碳体形成的机械混合物，硬而脆

从显微组织方面来说明含碳量为0.2%、0.45%、0.77%三种钢的力学性能有何不同？

答案:

从相组成来说，它们三种钢的相组成都为F+渗碳体，随着碳含量的增加，渗碳体的含量增加，铁素体的含量减少。因此，钢的强度硬度随含碳量的增加而增加，韧性、塑性随着含碳量的增加而减小。所以0.77%的钢强度硬度最高，韧性塑性最差；0.2%的钢强度硬度最差，韧性塑性最好。

下列金属材料中为体心立方晶体结构的是(

)

答案:

铁素体

T10钢的含碳量是()

答案:

1%

W18Cr4V的含Cr量是()

答案:

4%

制造手用锯条应选用()。

答案:

T12钢经淬火和低温回火

坦克和拖拉机履带板受到严重的磨损及强烈冲击,应选用()。

答案:

ZGMn13-3经水韧处理

所有的渗碳钢都是低碳钢。

答案:

对

碳化硅陶瓷的主要结合键是_____。

答案:

共价键

下列金属材料中为面心立方晶体结构的是

（

）

答案:

奥氏体

采用哪些方法可以使液态金属结晶后获得细晶粒（

）。

答案:

增大过冷度、振动和搅拌、变质处理

过冷度是金属结晶的驱动力,是由（

）决定的。

答案:

金属材料的冷却速度

室温下细晶粒与粗晶粒相比较（

）

答案:

强度高，塑性高；

不会降低金属材料韧性的缺陷是（

）

答案:

晶界

晶界是金属晶体的常见缺陷。

答案:

对

多晶体金属一般情况不可以产生各向异性。

答案:

对

金属凝固时，过冷度越大，晶体长大速度越大，因而其晶粒粗大。

答案:

错

纯金属的结晶一般在恒温下完成。

答案:

对

实际金属中存在哪些缺陷，这些缺陷对金属力学性能有何影响？

答案:

点缺陷：强度硬度提高、韧性塑性降低线缺陷：强度硬度提高、韧性塑性降低面缺陷：强度硬度提高、韧性塑性好

钢经调质处理后得到的组织是()。

答案:

回火索氏体

对于可热处理强化的铝合金，其热处理方法为（

）。

答案:

固溶+时效

GCr15不可以用来制造精密量具和机床丝杆。

答案:

错

我国古代遗留下来的文物如铜镜、铜钟等物件是人类最早应用的合金（

）制造的。

答案:

锡青铜

超硬铝合金只有经过

处理才能获得高的强度及硬度。

答案:

淬火+时效

可热处理强化的形变铝合金，经过固溶处理+自然时效后，其机械性能会发生的变化是

。

答案:

强度和硬度提高，但塑性下降

Cu-Zn合金一般称为黄铜,而Cu-Sn合金一般称为锡青铜

答案:

对

工业纯铝因表面形成一层极致密的氧化铝薄膜，有效地隔绝铝和氧的接触，故具有良好的抗大气腐蚀性能。

答案:

对

纯铜在熔点以下加热或冷却均无同素异构转变，故不能通过热处理方法加以强化。

答案:

对

铜合金牌号中，字首“H”表示黄铜。

答案:

对

根据铝合金的成分及生产工艺特点，可将其分为

变形铝合金和铸造铝合金两大类。

答案:

对

铝合金都不能采用热处理方法进行强化。

答案:

错

常见的齿轮材料20CrMnTi的最终热处理工艺应该是

答案:

渗碳后淬火+低温回火

滚动轴承钢GCr15的最终热处理应该是

答案:

淬火+低温回火

为了提高40Cr钢的综合机械性能，应进行（

）

答案:

调质

40Cr钢的碳含量范围是（

）

答案:

约0.4%

现制作大型重载齿轮,应选下列哪种材料（

）

答案:

20Cr2Ni4

下列合金中,铬元素含量最少的是（

）

答案:

GCr15

下列合金中，含碳量最多的钢是（

）。

答案:

Cr12MoV

高速钢经最终热处理后的组织应该是（

）。

答案:

回火马氏体+残余奥氏体+碳化物

下列诸材料中热硬性最好的是（

）。

答案:

W18Cr4V

T8钢的平均含碳量为（

）。

答案:

0.8%

弹簧钢的最终热处理应是淬火+低温回火。

答案:

错

低合金高强度钢一般不需要进行淬火就可以直接使用。

答案:

对

普通钢和优质钢是按其强度等级来区分的。

答案:

错

高速钢淬火后经回火可进一步提高其硬度。

答案:

对

奥氏体不锈钢的耐蚀性能要比马氏体不锈钢的耐蚀性能好。

答案:

错

钢中的常存杂质元素硫会导致冷脆，磷会导致热脆，

答案:

错

何为热处理？常用的热处理工艺有哪些?

答案:

利用加热、保温、冷却的方法，改变材料的组织与结构，达到改变材料性能的工艺过程。正火、退火、淬火、回火，表面热处理（表面淬火、化学热处理（渗碳、渗氮、碳氮共渗碳））

以共析钢为例，说明过冷奥氏体在各温度区间A1-Ms等温转变产物及其力学性能特点。

答案:

高温转变―珠光体转变：珠光体，不同类型的珠光体由于层片间距不同，力学性能在一个较大范围内变化，总体趋势是随着片间距的减小，材料的强度和硬度呈现上升；其塑性和韧性以索氏体为最高，它的组织比珠光体细小且分布均匀，而屈氏体因层片的细小，塑性相铁素体的可变形范围小，强度最高，但塑性却下降了中温转变―贝氏体转变：贝氏体，上贝氏体的力学性能指标并不好，这时的强度和硬度不太高，而韧性很低；下贝氏体有较高的强度和硬度，还有一定的韧性，有良好的综合力学性能。

退火的目的是什么？

答案:

降低硬度，提高塑性，便于切削加工。消除或减少内应力，防止加工中变形。

3.细化晶粒，均匀化组织，为最终热处理作组织准备

回火的目的是什么？常用的回火有哪几种？分别获得什么组织？力学性能如何？

答案:

①消除内应力

钢在淬火后，存在较大的内应力，加上淬火马氏体性能较脆时，容易出现开裂，有的零件淬火当时未裂，在大的内应力作用下，放置或稍有受力就开裂。利用回火可以消除或减小内应力，达到防止以后变形开裂。②稳定组织和尺寸

淬火后的组织为马氏体加残余奥氏体，它们都是不稳定组织，使用过程中温度发生变化，它们都会发生转变，会带来零件的尺寸和性能的变化。利用回火让可能的变化的热处理时发生，得到的亚稳组织在使用过程中不再发生变化，达到稳定零件的组织性能和尺寸。③调整性能，降低脆性淬火后得到的马氏体在含碳量较高时，材料的硬度高，脆性大，通过回火处理，控制回火的温度和时间，达到需要的强度、塑性和韧性。④便于加工

实际也是调整性能，让某些钢经过回火，碳化物发生聚集，降低硬度，便于机械加工常用回火的种类：①低温回火

回火温度为150－250℃，得到的组织为回火马氏体，保留淬火时的高硬度，消除淬火的残余应力。回火温度低于200℃时，硬度可达到58-62HRC②中温回火

回火温度为350－500℃，得到的组织是回火屈氏体，硬度可达到35-45HRC，在具有一定韧性的同时，有高的弹性极限和屈服强度。③高温回火

回火温度为500－650℃，得到的组织是回火索氏体，硬度可达到25-35HRC。

用45钢生产某种零件时，甲厂采用正火，已厂采用调质，试分析甲乙两厂的产品在组织性能方面有何差异？

答案:

正火后45钢的组织为铁素体+索氏体，调质后的组织为回火索氏体。索氏体为铁素体和渗碳体的层片状结构的机械混合物，回火索氏体为铁素体和粗颗粒状的渗碳体的机械混合物。一般来说，回火索氏体的强度、硬度、韧性和塑性都要高于索氏体组织。

（3）最终热处理后，表层组织及其力学性能如何？

答案:

（1）正火目的：细化组织，提高硬度、改善切削加工性能，为后续的最终热处理做组织准备

渗碳：提高表面含碳量

淬火：获得马氏体，提高硬度，改善耐磨性能

低温回火：在不降低硬度的情况下改善组织和尺寸的稳定性，降低淬火产生的内应力，降低脆性。（2）油冷，200℃（3）表层为高碳回火马氏体、颗粒状碳化物，少量的残余奥氏体，具有高强度和高耐磨性能

钢的下列组织中热稳定性最差的是（

）

答案:

马氏体

感应加热表面淬火的淬硬深度，主要决定于因素

答案:

淬透性

等温退火相对于一般退火工艺而言，更能（

）

答案:

细化晶粒

钢的淬透性主要决定于其（

）

答案:

临界冷却速度

钢的临界冷却速度Vk越大，则其淬透性越好。

答案:

错

凡能使钢的C曲线右移的合金元素均能增加钢的淬透性。

答案:

对

工件经氮化处理后需要再进行淬火。

答案:

错

模具钢在表面渗碳处理后不需要淬火以提高表面硬度。

答案:

错

ω(C)＝4.3％的铁碳合金具有（）

答案:

良好的铸造性

表面淬火主要用于高碳钢

答案:

错

钢的淬透性与其实际冷却速度无关。

答案:

对

下列退火工艺中，加热温度最低的是

答案:

去应力退火

当二元合金进行共晶反应时，其相组成是

（）

答案:

三相共存

为改善低碳钢的切削加工性应进行哪种热处理

答案:

正火

过共析钢的正常淬火加热温度应该选择在

答案:

Acl+30—50℃

根据过冷奥氏体的等温转变图，550⁰C以上所发生的转变属于

（

）

答案:

珠光体转变

钢件出现下述哪种缺陷时，难以用热处理来消除（

）

答案:

纤维组织

下列诸因素中，哪个是造成45钢淬火硬度偏低的主要原因（

）

答案:

加强温度低于Ac3

过共析钢进行下列哪种热处理可能会造成网状渗碳体析出

答案:

完全退火

过共析钢因过热而析出网状渗碳体组织时，可用下列哪种工艺消除（

）

答案:

球化退火

马氏体的硬度主要决定于其（

）

答案:

碳含量

加热速度越快，奥氏体晶粒越细小。

答案:

对

球化退火主要用于过共析钢的锻、轧件。

答案:

对

奥氏体是（

）

答案:

碳在γ-Fe中的间隙固溶体

珠光体向奥氏体的转变过程必须进行晶格的改组和铁、碳原子的扩散。

答案:

对

过共析钢的正常淬火一般均为不完全淬火。

答案:

对

碳钢淬火后回火时一般不会出现高温回火脆性。

答案:

对

为保证钢的硬度，淬火时其冷却速度必须大于或等于其临界冷却速度。

答案:

对

马氏体的晶体结构和铁素体的相同。

答案:

对

马氏体是碳在α-Fe中的过饱和固溶体，由奥氏体直接转变而来，因此马氏体与转变前的奥氏体含碳量相同。

答案:

对

不论含碳量的高低，马氏体的硬度都很高、脆性都很大。

答案:

错

一个合金的组织为α+βⅠ+（α+β)，其组织组成物为（

）。（题中I为下标）

答案:

α，βⅠ，（α+β)

奥氏体转变成铁素体的过程称为(

)

答案:

同素异晶转变

液态金属结晶的必要条件是什么？生产中获得细晶粒的方法有哪些？

答案:

液态金属结晶的必要条件是过冷方法：1)

增加过冷度：一定体积液态金属,形成晶核数目越多,结晶后晶粒越多、越细小。过冷度增大,晶核数目增加,晶粒细化。2)

变质处理：在液态金属中加入孕育剂或变质剂(高熔点金属质点，如Mg粒)作为非自发晶核的核心,细化晶粒和改善组织。

3）振动或搅拌：金属结晶时,如对液态金属采取机械振动、超声波振动、电磁振动或机械搅拌等措施,可使枝晶破碎细化,且破碎的枝晶可起到新生晶核的作用,增加晶核数量,使晶粒细化。

有一低碳钢试样，原始直径为10mm,标距长度为100mm，在试验力为21000N时屈服，试样断裂时最大试验力为30000N，拉断后标距长度为133mm，断裂处最小直径为6mm，试计算屈服强度，抗拉强度，断后伸长率和断面收缩率。

答案:

屈服强度：21000/3.14/25=268MPa抗拉强度：30000/3.14/25=382MPa断后伸长率：（133-100）/100*100%=33%断面收缩率：（3.14*25-3.14*9）/（3.14*25）*100%=