《机械工程材料》试题答案

《机械工程材料》试题.调质：对钢材作淬火+高温回火处理，称为调质处理.碳素钢:含碳量W2.11%的铁碳合金。3.SPCD:表示冲压用冷轧碳素钢薄板及钢带，相当于中国08Al(13237)优质碳素结构钢。二、填空题： 10x2=20分.按腐蚀过程特点，金属腐蚀可分为化学腐蚀和电化学腐蚀。.常用力学性能判据有强度 、韧性、延展性和弹性模量。.钢中的硫 元素引起热脆，磷—元素引起冷脆，—氢—元素引起白点，氮元素引起兰脆。.铝合金的强化除了热处理强化外，还可以进行固溶时效—强化。.钢在加热过程中产生的过热缺陷可以通过 回火 热处理来消除。.常用的高分子材料有塑料、橡胶和合成纤维。.铸造铝合金分为铝铜合金_、.铝镁合金、,铝硅合金—和铝锌合金.合金工具钢是指用于制造各种刃具、模具和量具用钢的总合。.材料渗碳的目的是为了得到较高的零件表层硬度与耐磨性。.45钢按用途分类属于碳素结构钢。三、判断题：10x2=20分(X)钢的淬透性主要取决于冷却速度。(V)实际的金属晶体都呈各向异性。(X)加工硬化、固溶强化均使材料强度、硬度显著提高，塑性、韧性明显降低，故可认为它们有相同的强化机理。(V)金属材料、陶瓷材料和高分子材料的本质区别在于它们的化学键不同。(V)材料的强度、硬度越高，其塑性、韧性越差。(V)调质和正火两种热处理工艺所获得的组织分别为回火索氏体和索氏体，它们的区别在于碳化物的形态差异。(X)铝合金人工时效比自然时效所获得的硬度高，且效率也高，因此多数情况下采用人工时效。(X)硬质合金可用做刀具材料，模具材料和量具材料。(X)在热处理中变形和开裂都是不可避免的。(V)球墨铸铁是铸铁中力学性能最好的。四、问答题5x9=45分1、什么是金属的力学性能？金属的力学性能主要包括哪些方面？材料在一定温度条件和外力作用下，抵抗变形和断裂的能力称为材料的力学性能。材料的常规力学性能指标主要包括强度、硬度、塑性和韧性等。2、什么是钢的热处理？常用热处理方法有哪几种?通过对钢件作一定条件的加热、保温和冷却，从而改变整体或表层的组织，获得所需的性能。常用热处理方法有：退火、正火、淬火和回火。3、钢按化学成分可分为哪几类？钢按化学成分可分为碳素钢和合金钢两大类。其中，碳素钢按含碳量的多少分低碳钢、中碳钢、高碳钢；合金钢按合金元素种类分镒钢、铭钢、硼钢、铭银钢、硅镒钢，按合金元素含量的多少分低合金钢、中合金钢、高合金钢。4、灰铸铁、球墨铸铁、可锻铸铁、蠕墨铸铁在组织上的根本区别是什么？四种材料的在组织上的根本区别是铸铁中的石墨的形态不同（形状、大小、数量、分布等），灰铸铁的石墨是片状，球墨铸铁的石墨是球状，可锻铸铁的石墨是团状，蠕墨铸铁的石墨是虫状。5、硬质合金的主要组成是什么？常用硬质合金分哪几类？各有何主要应用？硬质合金的主要组成是难熔金属碳化物和粘结金属。常用硬质合金分为鸨钻类硬质合金（代号YG）和鸨钻钛类硬质合金（代号YT）两种。YG合金多用于加工产生断续切屑的的脆性材料（如铸铁），YT合金多用于加工产生连续切屑的韧性材料，特别是高速切削钢件。一、填空（每空1分晶共30分）.晶体结构有1个晶系、2种空间点阵。最典型、最常见的金属晶体结构是3、4和5。铁在室温下是6晶体结构。.金属结合健是统7oTOC\o"1-5"\h\z.结晶时细化晶粒的方法有税 8 、 9 、 10 。.二元匀晶系合金的结晶过程中其固相成分沿 11 变化其液相成分沿 12变化。.位错的类型有13 、 14 、 15 。.非均匀形核比均匀形核所需要的形核功 16o.经过塑性变形的金属材料在加热时会发生17和18o.金属材料冷变形残余应力分为如下两类机 19和20o.在钢中引起“热脆性”的元素是21o.Hall-Petch公式描述的是 22之间的关系。.回复和再结晶的驱动力是23 。.置换固溶体的扩散是采用24机制进行的。.马氏体M相变的机制为25。其组织形态有-26和27。在28组织形态中位错密度较高。.贝氏体分为29和30 。、判断题（每小题1分晶共20分）1、置换原子的固溶强化效果比间隙原子的固溶强化效果大目因为置换原子的半径一般比间隙原子大。2、在室温下鼐金属的晶粒越细晶则其强度愈高和塑性愈低。3、凡是液体凝固为固体的过程都是结晶过程。4、过共析钢由液态缓冷至室温时候时析出的二次渗碳体晶在组织形态与晶体结构方面均与一次渗碳体不同。5、纯金属的实际结晶温度与其冷却速度有关。 6、位错只能通过滑移方式运动。7、滑移变形不会引起金属晶体结构的变化。8、原始组织为片状珠光体的钢加热奥氏体化时其细片状珠光体的奥氏体化速度比粗片状珠光体的快。9、同一钢材其在相同的加热条件下亮水冷比油冷的淬透性好慕小件比大件的淬透性好。10、上贝氏体综合性能优于下贝氏体。 11、不论含碳量高低慕马氏体都硬而脆。12、同种材料不同尺寸试样所测得的伸长率相同。13、间隙固溶体和置换固溶体均可以形成无限固溶体。14、杠杆定律适用于三相区。 15、再结晶过程是形核和核长大过程尊所以再结晶过程也是相变过程。16、在铁碳合金中带只有共析合金结晶时葫发生共析转变k形成共析组织。17、由于位错具有易动性帮因而位错密度越大晶金属变形越容易晶强度越低。18、在制定热加工工艺时晶应尽量使工件中的流线与拉应力方向平行。19、金属铸件中粗大的晶粒不可能通过再结晶退火来细化。20、在合金结晶过程中析出的初生晶和二次晶均具有相同的晶体结构用但具有不同的组织形态。三、选择题（每小题1分耳;共20分）1、陶瓷材料的结合键是。（a）金属键、共价键（b）离子键、共价键（c）离子键、分子键（d）共价键、分子键2、高分子材料的结合键是。（a）金属键、共价键（b）离子键、共价键（c）离子键、分子键（d）共价键、分子键3、晶体结构分有多少个晶系。 （a）3（b）7（c）14（d）284、晶体中的位错属于。（a）体缺陷（b）面缺陷（c）线缺陷d点缺陷5、在晶体缺陷中总属于点缺陷的有。（a）间隙原子b位错（c）晶界（d）缩孔6、产生枝晶偏析的原因是由于。a相线间距很小其冷却缓慢b液固相线间距大其冷却速度也大 c液固相线间距大幕冷却缓慢d液固相线间距很小其冷却速度大7、金属结晶时葛冷却速度越快3J其实际结晶温度将。（a）越高（b）越低（c）越接近理论结晶温度8、铸造条件下其冷却速度越大器则。（a）过冷度越大其晶粒越细b过冷度越大K晶粒越粗（c）过冷度越小其晶粒越细（d）过冷度越小其晶粒越粗9、两组元组成固溶体其则固溶体的结构。a与溶剂相同（b）与溶剂、溶质都不相同（c）与溶质相同（d）是两组元各自结构的混合10、在纯金属液体中形成临界晶核时其固、液相间的体积自由能差尚不能抵消新增的晶核表面能其不足部分还必须依靠其他能量即液体中的物（a）结构起伏（b）浓度起伏（c）能量起伏（d）成分起伏12、珠光体是一种 。（a）单相固溶体（b）两相固溶体（c）化合物（d）机械混合物13、奥氏体向珠光体的转变属于a扩散型转变b非扩散型转变c半扩散型转变d无扩散。14、随冷塑性变形量增加纨金属的。a强度下降机塑性提高（b）强度和塑性都下降 （c）强度和塑性都提高 （d）强度提高统塑性下降15、合金固溶强化的原因是（）。a晶格类型的改变（b）晶粒细化（c）晶格发生畸变 （d）发生了化学反应16、钢经调质处理后获得的组织 a回火马氏体b回火屈氏体c回火索氏体。17、马氏体转变时机晶体结构的改组是依靠进行的。（a）滑移方式（b）切变方式（c）扩散方式（d）扭转方式18、奥氏体向贝氏体的转变属于 a扩散型转变b非扩散型转变c半扩散型转变。19、化学热处理与其他热处理方法的根本区别是。2加热温度b组织变化c钢成分变化d性能变化20、过共析钢正火的目的是（ ）o（a）调整硬度制L改善切削加工性b细化晶粒机为淬火作组织准备（c）消除网状二次渗碳体 （d）防止淬火变形与开裂四、在右图所示的立方晶系晶胞中画出（1-10）（12-1）晶面[111][11-1][-212]晶向。（本题15分）

五、图示为铁碳相图端请完成下列问题1.分析图中I合金平衡结晶的相变过程2计算含碳量为0.5%钢室温下平衡组织的相的相对质量百分含量。六、请叙述1共析钢的奥氏体的形成过程2奥氏体连续冷却过程中可能发生的相变3分析和比较相变特点。（本题共15分）七、下图为过共析钢的C曲线。1请叙述在不同温度范围等温发生的转变 2说明和比较转变类型。2013—2014学年第一学期考试试卷成都工业学院考试科目：机械工程材料热处理（A卷） 考试时间：120分钟 考试方式：闭卷适用班级:1204011、1204012、1204013、1204014 题号 -二三四五六总分总分教师得分注意事项：1、满分100分。要求卷面整洁、字迹工整、无错别字。2、考试必须将姓名、班级、学号完整、准确、清楚地填写在试卷规定地方，否则视为废卷。3、考试必须在签到单上签到，若出现遗漏，后果自负。4、答案请全部填写在试卷上，否则不给分。试题得分评阅教师一、填空题（每空0.5分,共35分）在静载荷作用下，金属抵抗塑性变形或断裂的能力称为（强度 ）；其常用指标的名称及符号分别是（弹性极限 ）符号（）、（屈服强度 ）符号（）、（抗拉强度 ）符号（）。金属常见的晶体结构有（体心立方 ）、（面心立方 ）和（密排六方 ）等三种；其中，（面心立方）结构的金属塑性最好，（体心立方）结构的金属塑性次之，（密排六方）结构的金属塑性最差。合金的基本相结构分别是（固溶体 ）和（金属化合物 ）；工程用合金主要是以（固溶体 ）为基体，在基体中分布有（金属化合物）。金属结晶的过程是（形核）和（长大）的过程。金属结晶后的晶粒愈细小，其（硬度）愈高，且（塑性）和（韧性）也愈好。钢的热处理是指将钢在固态下经过（加热）、（保温）和（冷却），以获得所需（组织）和（性能）的工艺方法。通过适当的热处理，能显著提高钢的（力学性能），以满足零件的使用要求；能改善钢的（加工工艺），以提高生产率和加工质量；能消除钢在加工过程中产生的（内应力），以稳定零件的形状和尺寸。按其原理不同分为（一般）热处理、（表面）处理和（其他）处理等三大类。淬火是指将钢加热至（奥氏体）状态，然后以大于（临界冷却速度）的冷却速度快冷至室温以获得高硬度（马氏体）组织的热处理工艺。回火是指将淬火钢在（A1）温度以下重新加热、保温和冷却的热处理工艺。根据回火温度范围不同，回火分为（低温）回火、（中温）回火和（高温）回火等三种；其中，淬火和（高温）回火的复合热处理称为调质。根据形态不同，马氏体分为（板条状）和（针状）两种；其中，（针状）硬度高而塑性差。钢中合金元素（Co除外）经淬火加热溶入奥氏体后，均能使过冷奥氏体的（稳定性）增加、C曲线位置（右移）、临界冷却速度（减缓），从而显著提高钢的（蟀透）性。根据碳的存在形式不同，铸铁分为（灰口）铸铁、（麻口）铸铁和（白口）铸铁等三大类。由于石墨的存在，铸铁普遍具有良好的（耐磨）性、良好的（减振）性、低的缺口敏感性以及良好的（切削加共）性。常用硬质合金分为（硬钴）类硬质合金、（硬钴钛）类硬质合金和（通用）硬质合金。钢的淬硬性是指淬火钢获得最高硬度的能力，其主要取决于钢的（含碳量）；淬透性是指在规定淬火条件下，钢获得淬硬层深度的能力，其主要取决于钢中的（合金含量）。为保证淬火质量，除合理选用淬火介质外，还应合理选择淬火方法。常用的淬火方法有（单液淬火法）、（双液淬火法）、（分级淬火发）和（等温淬火发）。钢按其主要用途分为（结构钢、（工具钢）和（特殊钢）钢等三大类。用于制做调质零件的钢称为调质钢，调质钢经调质处理后获得（回火索氏体）组织，具有（良好的综合力学）性能。由于结晶或塑性变形加工等原因，实际金属晶体内存在着晶格排列不规则的局部区域，该区域称为（晶格缺陷）。少数金属在晶态时，其晶格类型会随温度的变化而改变的现象称为（同晶异构）。得分评阅教师二、单选题（每小题1分，共15分）在冲击载荷作用下，金属抵抗断裂的能力称为（C）。A.强度 B.塑性C.冲击韧性D.硬度碳溶入了-Fe中形成的间隙固溶体称为（B）。A.铁素体 B.奥氏体C渗碳体 D.马氏体测量淬火钢零件的硬度应选用的测量标尺为（C）。A．HBS B．HRB C．HRCD．HV下列牌号的钢中，淬透性最好的是（ D）A．T8A B．GCr15C．Q235D．Cr12MoV下列牌号的钢中，淬硬性最好的是（C）。A．20Cr B．40Cr C．60Si2MnD．T10A下列牌号的钢中，热硬性最好的是（D）。A．T10A B．9SiCr C．Cr12MoVD．W6Mo5Cr4V2下列牌号的材料中，耐磨性最好的是（C）。A．T10A B．Q235 C．YG8 D．W6Mo5Cr4V2下列牌号的材料中，耐蚀性最好的是（A）。A．1Cr18Ni9Ti B．Q235C．40CrD．W18Cr4V均适合制造渗碳零件的钢组是（C）。A．Q235、15、20Cr、1Cr13 B．45、40Cr、65Mn、T12C．15、20Cr、20CrMnTi、20Cr2Ni4AD．W18Cr4V、Cr12MoV、GCr15、65由一种固相同时转变为两种新的固相，这种转变称为（C）。A.匀晶结晶 B.共晶结晶 C.共析转变 D.同素异晶转变高速钢的最终热处理方法是（D）。A.淬火+低温回火 B.淬火十中温回火C.淬火+高温回火 D.高温淬火+高温多次回火硬铝合金的热处理强化方法是（D）。A.淬火+低温回火 B.淬火十中温回火C.淬火+高温回火 D.固溶处理+时效处理为改善T8钢锻件毛坯的切削加工性能，其预备热处理应选用（B）。A.完全退火 B.球化退火 C.再结晶退火D.正火汽车变速齿轮，要求表面高硬度、高耐磨性（60-64HRC）,4部具有良好的强韧性（44-48HRC）,应选用（C）。A.60钢经渗碳+淬火+低温回火 B.45钢经调质C．20CrMnTi经渗碳＋淬火＋低温回火D．40Cr经调质＋表面淬火＋低温回火珠光体是由（C）组成的片层状两相复合组织。A．F＋A B．F＋MC．F＋FeCD．S＋M3得分评阅教师三、判断题（请将J或X填在题后括号中；每小题1分，共15分）。TOC\o"1-5"\h\z金属材料的力学性能与其内部组织结构密切相关。 （ ）理论结晶温度与实际结晶温度的差值为过冷度，它是一个恒定值。 （ ）马氏体转变临界冷却速度是指与C曲线“鼻尖”相切的冷却速度。 （ ）片状珠光体的性能主要取决于片间距，片间距越大，其力学性能越好。 （ ）钢淬火时的理想冷却速度是从高温到室温始终保持大于Vk的冷速快速冷却。 （ ）钢淬火后回火温度愈高，其回火硬度愈低，塑韧性愈好。 （ ）碳钢与白口铸铁室温下的平衡组织均由F与Fe3C两相组成。 （ ）钢的含碳量愈高，其淬透性愈好。 （ ）残余奥氏体是不稳定组织，工件在存放和使用过程中会引起尺寸变化。 （ ）将调质后的45钢再进行200℃回火，其硬度会升高。 （ ）

一块质量一定的铁发生（Y-Fe-a-Fe）转变时，其体积将会膨胀。 （ ）维氏硬度试验法的测试精度较高，测试硬度范围大，被测试样厚度几乎不受限制，故常在生产现场常使用。 （ ）钢的含碳量越高，淬火温度就越高，残余奥氏体量就越少。 （ ）钢的耐磨性与钢淬火后的硬度和碳化物弥散程度关系极大。 （ ）防锈铝合金不能通过热处理强化，因此强度较低。 （ ）得分评阅教师四、填图题（请将正确答案填在图中的括号内；每空1分,共15分）。1.1.2.冷却转变产物分别是：2.冷却转变产物分别是：将①10mm的T8钢工件加热奥氏体化后，分别按图示五种方式冷却至室温，各冷却方式对应的五、解释材料牌号或代号（每个1分，共20分）材料牌号或代号材料种类指定部分含义1Q215普通碳素结构钢215—屈服强度大于等于215Mpa220渗碳钢20一含碳量为0.2%345调质钢45一含碳量为0.45%460Si2Mn弹簧钢60含碳量为0.6%5T10A碳素工具钢10一含碳量为0.1%6T1纯铜1一序号7Cr12MoV冷作模具钢12—铬含量为12%8GCr15滚动轴承钢15—铬含量为15%9W6Mo5Cr4V2高速钢6—钨含量为6%102Cr13不锈钢2一含碳量为0.2%11HT200灰铸铁200—最低抗拉强度为200Mpa12QT400-18球墨铸铁18—最低伸长率为18%13H68黄铜68—铜含量为65%14LY11硬铝合金11一序号15YG8钨钻类硬质合金8一钻含量为8%16QBe2青铜合金Q--青铜179SiCr合金工具钢9--含碳量为0.9%181Cr18Ni9Ti不锈钢1--含碳量为0.1%1938CrMoAlA合金工具钢A--沸腾钢20YT30钨钻钛类硬质合金30—碳化钛含量为30%成都工业学院试题答案2013—2014学年第一学期

考试科目：机械工程材料及热处理（A卷） 考试时间：120分钟 考试方式：闭卷适用班级:1204011、1204012、1204013、1204014适用班级:一、填空题（每空0.5分，共35分）强度；弹性极限e、屈服极限、抗拉强度体心立方、面心立方、密排六方、面心立方、体心立方、密排六方、固溶体、金属化合物、固溶体、金属化合物形核、长大、强度、塑性、韧性加热、保温、冷却，组织、性能。力学性能、加工工艺性能、残余内应力。普通、表面淬火、表面扩渗A、Vk、马氏体、A1、低温、中温、