工程材料试卷

二、单项选择题〔25个×1分,共25分〕1.钢的含碳量一般为〔〕A．0.008～2.11%B．0.008～6.69%C．0.008～4.3%D．0.008～0.77%2.铁素体是碳溶解在〔〕中所形成的间隙固溶体。A．α-Fe

B．γ-Fe

C．δ-Fe

D．β-Fe3.F，P与Fe3CA.FB.PC.Fe3CD.Fe34.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5.共晶成分的铁碳合金发生共晶反响时，其反响式为()：A：L+FAB：AF+Fe3CC：LA+Fe3CD：A6．金属材料在载荷作用下抵抗变形和破坏的能力叫〔〕

A.强度

B.硬度

C.塑性

D.弹性7.二次硬化属于()：A.固溶强化；B.细晶强化；C.位错强化；D.第二相强化。8.在金属结晶时，向液体金属中参加某种难熔杂质来有效细化金属的晶粒，以到达改善其机械性能的目的，这种细化晶粒的方法叫做()：A：时效处理B：变质处理C：加工硬化D：调质9．马氏体的硬度主要决定于〔〕。A．马氏体中的含碳量B钢中的含碳量C．钢中的合金元素含量D转变温度10.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，应采用〔〕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11.高速钢的红硬性取决于()：A.马氏体的多少B.淬火加热时溶于奥氏体中的合金元素的量C.钢中的碳含量。12．将钢加热到临界温度以上或其它一定温度，保温一定时问，然后缓慢地冷却到室温，这一热处理工艺称为〔〕。A．退火B．正火C．回火D.淬火13．对形状复杂，截面变化大的零件进行淬火时，应选用〔〕A.高淬透性钢B.中淬透性钢C.低淬透性钢D.淬透性要求无明显区别14．假设合金元素能使过冷奥氏体冷却C曲线右移，钢的淬透性将〔〕A．降低B.提高C.不改变D．未知15．钢经外表淬火后，将获得〔〕A．一定深度的马氏体B．全部马氏体C．下贝氏体D．上贝氏体16．从选材根本原那么出发，制造常用手用锯条应中选用〔〕：A．T12钢经淬火和低温回火B．Cr12Mo钢经淬火低温回火C．65钢淬火后中温回火D．45钢淬火后高温回火17.钢经调质处理后的机械性能与正火比拟〔〕。A．前者强度较低、塑性和韧性较高B．前者强度、塑性和韧性均较低C．前者强度、塑性和韧性均较高D.前者强度较高、塑性和韧性较低18.冷变形金属再结晶后，将〔〕。

A．形成等轴晶，强度增大；B．形成柱状晶，强度增大；

C．形成等轴晶，塑性增大；D．形成柱状晶，塑性增大；19.灰口铸铁中石墨的形态为〔〕。

A．片状；B．球状；C．蠕虫状；D．团絮状20.两项合金中，以下脆性相的分布形式中_________的危害最大？A.颗粒分布B.网状C.薄片层状D.羽毛状21．奥氏体的实际晶粒越细小，热处理后钢的组织也越细，其机械性能〔〕A．强度、硬度较高，塑性、韧性较差B．强度、硬度较低，塑性、韧性较好C．强度、硬度较高，塑性、韧性较好D．强度、硬度较低，塑性、韧性22.去应力退火过程中，钢的组织〔〕。A．发生相变B．不发生变化

C．发生重结晶D．发生回复23.具有共晶反响的二元合金，其中共晶成分的合金具有()。铸造性能好B.锻造性能好焊接性能好D.热处理性能好24.金属结晶时，冷却速度越快，其实际结晶温度将()：A：越高B：越低C：越接近理论结晶温度D：不变25．碳质量分数为0.77％的铁碳合金的室温平衡组织叫〔〕Ａ：铁素体Ｂ：珠光体Ｃ：渗碳体Ｄ：马氏体三.判断对错题〔错误的填“F〞〔1分〕，并说明理由〔1分〕，正确的填“T〞〔2分〕，可不说明理由，每题2分,共20分〕。1．KIC由材料的成分、组织状态及裂纹的尺寸、形状等决定。〔〕2．金属的热处理是通过钢在固态下加热、保温和冷却的操作来改变其内部组织，从而获得所需性能的一种工艺方法。〔〕3.一般情况下，晶粒愈大，金属的强度、塑性愈好。〔〕在过共析钢中含碳量越多，那么其组织中的珠光体量减少，而铁素体量在增多。〔〕5.过冷度是结晶的必要条件。〔〕6．在实际金属的结晶过程中，自发形核比非自发形核更重要，往往起优先的主导的作用。〔〕7．将钢加热到Ac1以下某个温度，保温一定时间，待组织转变完成后，冷却到室温，这种热处理方法称为回火。〔〕8.可锻铸铁在高温时可以进行锻造加工。〔〕9.在平衡结晶条件下，含10%Ni的Cu-Ni合金，比含40%Ni的Cu-Ni合金的硬度和强度要高。〔〕10．在平衡结晶条件下，由于匀晶转变在整个结晶过程中，固相的成分沿着固相线变化，因此，平衡结晶完成后，得到固体的成分是不均匀的。〔〕四.简答题〔共30分〕试分析含碳量为0.6%的铁碳含金从液态冷却到室温时的平衡结晶过程。〔5分〕2.二块钢样，退火后经显微组织分析，其组织组成物的相对含量如下：

第一块：珠光体占40%，铁素体60%。

第二块：珠光体占95%，二次渗碳体占5%。

试问它们的含碳量约为多少？并且分别画出其显微组织图。〔10分〕3.试述石墨形态对铸铁性能的影响。〔5分〕4.指出以下牌号的金属材料的类别、数字的意义并举一应用实例。〔5分〕45、GCr15、20CrMnTi,、1Cr18Ni9Ti、65Mn5．共析钢的C曲线和冷却曲线如图，指出图中①－⑤各点组织；〔５分〕五.综合题(20分)1.C618机床变速箱齿轮工作转速较高，性能要求：齿的外表硬度为50—56HRC，齿心部硬度为22—25HRC，整体强度σb=760—800MPa,整体韧性αk=40－60J/cm2。应选以下哪种钢并进行何种热处理？(5分)〔45,0Cr18Ni9Ti,T12,W18Cr4V，HT150，9SiCr，60Si2Mn〕2.分别画出15，T12钢的完全退火后组织和淬火后组织示意图〔5分〕。并分别计算经完全退火后，15，T12钢的退火组织中各组织组成物的相对含量〔5分〕及室温下，相组成物相对含量〔5分〕。〔总计15分〕参考答案术语解释〔５个3分，共15分〕1.屈服强度：材料开始发生明显塑性变形的抗力。〔有些材料没有明显的塑性变形，用条件屈服强度表示，产生0.2％的剩余应变的抗力表示，即σ0.2表示。〕2.晶体：原子〔离子或分子〕在三维空间呈周期性规那么排列的结构。3.加工硬化：金属发生塑性变形时，随变形度的增大，金属强度和硬度升高，塑性和韧性明显下降的现象。4.组织：在金相显微镜下观察到的材料内部的微观形貌。5.断裂韧性：材料抵抗裂纹失稳扩展断裂的能力。二、单项选择题〔每个1分，共25分，请把答案填到答题表格处，否那么，不计成绩。〕选择题答案填写处题号解答题号解答题号解答题号解答题号解答1A6A11B16A21C2A7D12A17C22D3B8B13A18C23A4A9A14B19A24B5C10A15A20B25B三判断题〔每个2分，共30分，不正确的划╳，并阐述理由；正确的划∨，不用阐述理由〕1.(×)KIc由材料的成分、组织状态决定。2.(√)〔或指出“不仅改变内部组织，也可改变外表成分与组织〞〕3.(×)晶粒愈小，金属的强度、塑性愈好。4.(×)珠光体量减少，而渗碳体量在增多。5.(√)6.(×)在实际金属的结晶过程中，非自发形核比自发形核更重要，往往起优先的主导作用。7.(×)在淬火后，……8.(×)高温时不可以进行锻造加工9.(×)含10％Ni的Cu－Ni合金，比含40％Ni的Cu－Ni合金的硬度和强度要低。10.(×)平衡结晶完成以后，得到的固体的成分是均匀的四、简答题〔共5题，共30分〕１．〔5分〕含碳量为0.6％的铁碳合金在亚共析钢范围，〔铁碳合金相图如下图〕。首先合金从L相开始向奥氏体A转变，进入L+A相区，到1点L相完全转变为A，进入A相区；再从2点，A开始转变F，到3点时，剩余A转变成P，形成P+F组织，保持到室温〔或“在3点以下，F中开始析出Fe3CIII，形成P+F+Fe3CIII组织〞〕。〔或“L→L+A→A→A+F→P+F→P+F+Fe3CIII〞〕〔再或“L→A→A+F→P+F〞〕室温时组织物为铁素体和珠光体〔P、F〕，相组成物为F、Fe3２．〔10分〕第一块：W〔c％〕＝40％×0.77％+60％×0.0218％＝0.32108％PF示意图：PF第二块：W〔c％〕＝95％×0.77％+5％×6.695=1.066%Fe3CIICPFe3CIICP３．〔5分〕常用铸铁的组织是由钢的基体组织与石墨组成，石墨相当于钢基体上的裂纹或空洞，减少基体有效截面积，割裂基体并引起应力集中。因此，改善石墨的形态，减轻割裂作用，可提高铸铁的强度、改善铸铁的塑性和韧性。常用铸铁材料按石墨的形态可分为灰口铸铁、球墨铸铁、蠕墨铸铁和可锻铸铁，分别对应于片状石墨、球状石墨、蠕虫状石墨和团絮状石墨。其中由于片状石墨引起严重应力集中，灰口铸铁的塑性和韧性低、强度不高〔经变质处理后，石墨片细化，强度可提高〕；而球状石墨的作用最轻，引起的应力集中最小，球墨铸铁不仅强度提高，塑性和韧性也获得改善；团絮状和蠕虫状石墨形态介于片状和球状石墨之间，其性能〔强度、塑性和韧性〕也介于灰口铸铁和球墨铸铁之间。４．〔5分〕〔1〕20CrMnTi：合金渗碳钢，含碳量0.2%,用于制造汽车齿轮(2)65Mn：弹簧钢，含碳量0.65％，用于制造弹簧(3)1Cr18Ni9Ti：奥氏体不锈钢，含碳量约0.1％，含Cr量约18％，含Ni量约9％，可用于不锈钢医用器具(4)45钢：优质碳素钢，含碳量0.45％，机床主轴(5)GCr15：滚珠轴承钢，含Cr量1.5％。可用于制造滚珠轴承。５．〔5分〕①珠光体〔P〕②下贝氏体〔B下〕③索氏体〔s〕〔或“索氏体+屈氏体〞〕④屈氏体+马氏体+剩余奥氏体〔T+M+残A〕⑤马氏体+剩余奥氏体〔M+残A〕五、综合题〔共20分〕1.〔5分〕选45钢热处理过程：正火调质处理外表淬火及低温回火2.〔15分〕15钢：含碳量0.15％完全退火后的组织为铁素体和珠光体，示意图：淬火后板条状马氏体,示意图：室温下组织组成物为F、P，其含量为：W〔F％〕＝0.77％-0.15％＝82.87％0.77％-0.0218％W〔P％〕＝1-W〔