机械工程材料期末考试复习题

《机械工程材料》

期末考试复习题

☆注意事项：本复习题满分共：405分。

一、单项选择题（本大题共25小题，每小题2分，共50分）

1、长轴类零件在热处理后进行冷校直，可能会造成力学性能指标（B）的降低。

A.B.(7C.6I),HB

2、在零件图样上出现如下几种硬度的标注,其中正确的是（B）。

A.HB159B.180-210HBC.800HVD.10-17HRC

3、马氏体的硬度取决于（C

A.奥氏体的冷却速度B.奥氏体的转变温度

C.奥氏体的碳含量I).奥氏体的晶粒

4、钢的淬透性主要取决于（C

A.含碳量B.冷却介质C.合金元素D.加热温度

5、用来合成高聚物的低分子化合物称为(B)o

A.链节B.单体C.链段D.单分子

6、下列过冷奥氏体的转变属于无扩散性转变的是（D

A.上贝氏体转变B.珠光体转变C.下贝氏体转变D.马氏体转变

7、一个合金的组织为a+B1+（a+B）,其组织组成物为（C

A.a,BB.Bi，(a+B)C.a，Bi，(a+B)D.a,fJ),3

8、灰口铸铁磨床床身薄壁处出现白口组织，造成切削加工困难，解决的办法是（C)o

A.改用球墨铸铁B.正火处理C.软化退火D.等温淬火

9、共析碳钢加热为奥氏体后，冷却时所形成的组织主要决定于（C）。

A.奥氏体加热时的温度B.奥氏体在加热时的均匀化程度

C.奥氏体冷却时的转变温度D.奥氏体化后的晶粒度

1（）、下列各项中，相对耐蚀性最差的一种不锈钢是（C

A.!Crl3B.!Crl8Nil9C.4Crl3D.lCrl7

11、灰铸铁抗拉强度最高的是下列的（D),>

A.HT200B.HT250C.HT300D.HT350

12、含碳量小于或等于0.25%的钢是（A）o

A.低碳钢B.中碳钢C.高碳钢D.合金钢

13、铸铁是一种应用较广泛的金属材料，但是其缺点是（C）o

A.力学性能差B.耐蚀性差

C.冲击韧性较低D.热导率低

14、高速钢刀具切削温度超过550〜600℃时，刀具材料会发生金相变化，使刀具迅速磨损，这种现象称为

（B）（）

A.扩散B.相变C.氧化D.过烧

15、表面热处理的主要方法包括表面淬火和（B）热处理。

A.物理B.化学C.电子D.力学

16、布氏硬度的符号是（D）。

A.HRB.HVC.HRCD.HBC

17、45钢的含碳量为（C）%o

A.0.0045B.0.045C.0.45D.4.5

18、结晶只有在温度（C）理论结晶温度，才能发生。

A.高于B.等于C.低于D.不低于

19、恒温下由一个固相同时析出两个成分和结构都不同的固相的反应是（C）＜.

A.共晶反应B.结晶过程C.共析反应D.包品反应

20、为了除去塑性变形、焊接等造成的铸件内残余应力而进行的热处理称为（C）。

A.完全退火B.球化退火C.去应力退火D.正火

21、（A）是指材料在高温下能保持其硬度的性能。

A.红硬性B.硬度C.耐热性I）.耐磨性

22、铝钻类硬质合金的刚性、可磨削性和导热性较好，一般用于切削（D）和有色金属及其合金。

A.碳钢B.工具钢C.合金钢D.铸铁

23、低碳钢经渗碳淬火、低温回火后，可提高（B）的硬度。

A.表面层B.心部C.全部D.端面

24、金属材料的力学性能是指金属材料在（B）作用下所表现出来的性能。

A.内力B.外力C.向心力【）.万有引力

25、含碳量为0.85%的钢属于（C）。

A.亚共析钢B.共析钢C.过共析钢D.铸铁

二、多项选择题（本大题共10小题，每小题2分，共20分）

1、陶瓷材料通常是山（ACD）组成的。

A.晶相B.液相C.气相D.玻璃相

2、氧化错的晶型转变包括（ABD）。

A.四方相B.立方相C.二方相D.单斜相

3、复合材料是一种多相材料，主要包括(AD)o

A.基体相B.减弱相C.覆盖相D.增强相

4、按基体材料分类，复合材料分为（ABC）。

A.聚合物基复合材料B.陶瓷基复合材料C.金属基复合材料1）.纤维增强复合材料

5、粒子增强复合材料主要有（BCD）。

A.硬质合金B.聚合物基粒子复合材料C.陶瓷基粒子复合材料D.金属基粒子复合材料

6、纤维的种类包含下列的（ABCD）。

A.玻璃纤维B.碳纤维C.硼纤维D.金属纤维

7、已发现的形状记忆合金种类很多，主要可以分为（ACD）O

A.Ti-Ni系B.银系C.铜系D.铁系

8、纳米材料特性的三个效应包括（ABC

A.小尺寸效应B.表面与界面效应C.量子尺寸效应D.纤维效应

9、按结合键类型分类，纳米材料分为(ABCD)o

A.纳米金属材料B.纳米离子晶材料C.纳米半导体材料D.纳米陶瓷材料

10、零部件的失效形式包括（ABCD）。

A.变形失效B.断裂失效C.表面损伤失效D.材料老化失效

三、判断题（本大题共20小题，每小题2分，共40分）

1、对于未经淬火的钢，回火是没有意义的。)

2、钢的质量是以磷、硫的含量来划分的。)

3、淬硬层深度是指由一L件表面到马氏体区的深度。(X)

4、合金的基本相包括固溶体、金属化合物和这两者的机械混合物。X

5、40Cr钢的淬透性与淬硬性都匕门（）钢要高。(X

6、发生过烧的工件可以通过重新加热后缓慢冷却使晶粒细化，而发生过热的工件只能报废。：X)

7、含Mo、W等合金元素的合金钢，其回火脆性倾向较小。)

8、铸钢的铸造性能比铸铁差，但常用于制造形状复杂、锻造有困难、要求有较高强度和塑性并受冲击载

荷、铸铁不易达到的零件。)

11、钢的热处理工艺是山加热、保温和冷却三个步骤组成的;热处理基本不改变钢件的形

状和尺寸，只能一改变钢件的结构组织和力学性能。

12、完全退火适用于亚共析钢，其加热温度为八c3+（30〜50）C,冷却速度缓慢，得到的

组织为铁素体+珠光体。

13、球化退火又称为均匀化退火：其加热温度在Acl+（10〜20）℃,保温后随炉缓慢冷却,获

得球状珠光体组织;这种退火常用于高碳工具钢■>

14、中碳钢淬火后，再经低温问火后的组织为回火马氏体，经中温回火后的组织为【回火托氏体，

经昌温网火后的组织为何火索氏体；淬火高温回火后具有综合力学性能。

15、按化学成分分类，就含碳量而言，渗碳钢属于低碳钢，调质钢属于中碳钢，滚动轴承钢属于

高碳钢。

16、可锻铸铁的生产过程是首先铸成白口铸铁，然后经过一石墨化退火,使其组织中的渗碳体转变

为团絮状的石墨。

17、化学成分和冷却速度是影响铸铁石墨化的主要因素。

五、名词解释（本大题共4小题，每小题5分，共20分）

I、粒子增强复合材料：将粒子高度弥散地分布在基体中，使其阻碍导致塑性变形的位错运动（金属基体）

和分子链运动（聚合物基体）。

2、层状复合材料：在基体中含有多重层片状高强高模量增强物的更合材料。

3、晶须：直径小于30微米，长度只有几亳米的针状单晶体，断面呈多角形，是一种高强度材料。

4、分子复合材料：增强剂在基体中分散程度接近分子水平的复合材料。

六、简答题（本大题共22小题，每小题10分，共220分）

1、什么是固溶强化？造成固溶强化的原因是什么？

通过在溶剂组元中溶入某种（些）溶质元素形成固溶体而使合金强度、硬度提高的效应，称为固溶强化。

其原因是溶入溶质元素后，溶剂组元晶格产生畸变，使位错运动的阻力增大。

2、为什么一般机器的支架、机床的床身常用灰口铸铁制造？

铸帙的铸造性能良好，具有良好的切削加工性能，具有优良的减磨性，具有优良的消震性；具有低的缺口

敏感性。所以一般机器的支架、机床的床身常用灰口铸铁制造。

3、简述相和组织的概念并总结成分、组织对钢力学性能的影响规律。

材料中具有同一化学成分、同一结构和聚集状态，并具有界面分隔的各个均匀组成部分称为相。

在金相显微镜下看到的材料各相数量、形态、大小、分布的微观体貌及其他现象称为微观组织，简称组织。

钢是以铁和碳为主要成分的合金，随着钢中含碳量的增加，其组织中渗碳体相（FesC）的量增加，铁素体相

（F）吊:减少，钢的强硬度增加、塑韧性下降，但钢的强度在含碳审超过1%后迅速下降。

4、陶瓷性能的土要缺点是什么？分析其原因，并指出改进措施。

陶瓷材料最突出的缺点是塑性和韧性很低，这是因为大多数陶瓷材料晶体结构复杂，滑移系少，位错生成

能高，而且位错的可动性差。

提高陶瓷材料强度和韧性的措施芍：

（1）制造微晶、高密度、高纯度的陶瓷，消除缺陷，提高晶体的完整性；

（2）在陶亮表面引入压应力，可提高材料的强度；

（3）消除表面缺陷；

（4）复合强化，如采用碳纤维制成纤维/陶瓷复合材料，可有效提高材料的强韧性；

（5）二氧化错增韧。

5、在设计机械时哪两种强度指标用得最多？为什么？

在设计机械时多用小和6两种强度指标。因为绝大多数机器零件，如紧固螺栓、连杆、销轴等，在工作

时都不允许产生明显塑性变形，常用G或®.2作为设计依据。但从保证零件不产生断裂的安全角度出发，

同时考虑到仇的测量方便，也往往将小作为零件设计的依据，但要采用更大的安全系数。

6、请指出影响奥氏体形成速度和实际晶粒度的因素。

影响奥氏体形成速度的因素有：温度、含碳量、原始组织、合金元素和加热速度等。

影响奥氏体实际晶粒度的因素有：加热温度和保温时间、钢的原始组织、合金元素等。

7、零件设计时图纸上为什么常以其硬度值来表示材料力学性能的要求？

硬潼是指材料抵抗局部塑性变形的能力。

硬度试验操作简便，迅速，不会破坏零件，可用于成品件的检测。

硬发是一个综合力学性能指数，根据测量的硬度值还可以估计近似的强度值等。

8、同样形状的两块铁碳合金，其中一块是15钢，一块是白口铸铁，用什么简便方法可迅速区分它们？

区分的方法有：

（I）测量硬度的方法，硬度高的是白口铸铁。

（2）观察金相组织，平衡组织为F+P的是15号钢，组织中含有莱氏体的是白口铸铁。

（3）采用测定含碳量的方法，含碳量为0.15%的是15号钢，含碳量超过2.11%的是白II铸铁。

9、简述布氏硬度和洛氏硬度各自的优缺点。

布氏硬度的优点是测量误差小，数据稳定；缺点是压痕大，不能用于太薄件、成品件及硬度大于650HBW

的材料。可用于硬度较低的退火钢、正火钢、调质钢、铸铁及有色金属的原料和半成品的硬度测量。

洛氏硬度的优点是操作简便、压痕小、适用范围广，可用于成品件的检验；缺点是测量结果分散度大，重

复性差，各标尺的洛氏硬度值不能互相比较。

10、如何从合金化的角度采取措施，防止电化学腐蚀现象的发生？

（I）使合金呈均勺的单相组织，避免形成原电池。

（2）提高合金的电极电位。

（3）使合金表面形成致密稳定的保护膜，切断原电池的电流。

11、用45钢制造机床齿轮，其工艺路线为：锻造一正火一粗加工一调质一精加工一高频感应加热表面淬

火f低温回火f磨加工。说明各热处理工序中材料使用状态下的组织。

（1）正火使用组织：铁素体加索氏体。

（2）调质使用组织：网火索氏体。

（3）高频感应加热表面淬火使压组织：表面为回火马氏体，心部为铁素体加索氏体。

（4）低温回火使用组织：回火马氏体。

12、简述铸铁的石墨形态对性能的影响。

当铸铁中的石墨形态呈片状时，相当于在钢的基体上嵌入了大量的石墨，即相当于钢的基体上存在很多裂

纹，由于石墨的强度、塑性和韧性极低，因而铸铁的力学性能较差；

当铸铁中的石墨呈球状时，球状石墨对钢基体的割裂作用和应力集中大大减少，力学性能有较大的提高；

当铸铁中的石墨呈团絮状时，团絮状石墨对基体的割裂作用减小，力学性能比灰口铸铁好。

13、说出下列钢号的含义，并举例说明每一钢号的典型用途。

（1）Q235；

（2）45：

（3）GCrl5；

（4）W18Cr4V0

（1）Q235为含碳量低的屈服强度为235的碳素结构钢，主要用于结构件、钢板、螺栓、螺母、钾钉等。

（2）45为含碳量为（）.45%的优质碳素结构钢，综合力学性能好。主要用于制造齿轮轴件，如曲轴，传动

轴，连杆、拉杆、丝杆等。

（3）GCrl5为含碳量为1%左右、含Cr量为1.5%左右的滚动轴承钢,主要用于各种滚动体，壁厚W12nim,

外径W25mm的轴承套，模具、精密量具及耐磨件。

（4）W18Cr4V：含W量为18%左右、含Cr豉为4%左右含V量小于1.5%的高速工具钢。主要用于高速切削

车刀、钻头、铳刀、板牙、丝锥等。

14、下列零件应采用何种材料和最终热处理方法比较适合？将答案填入下表中。

零件名称神刀