工程材料及机械制造基础习题及答案1

工程材料及机械制造根底习题

及答案[1]

工程前身(吴为“(%”p

第一章材料的种类与性能

1.强度：强度是指在外力作用下，材料抵抗变形和

断裂的能力。

2.屈服强度：材料在外力作用下开始发生塑性变形

的最低应力值。

3.弹性极限：产生的变形是可以恢复的变形的点对

应的弹性变形阶段最大应力称为弹性极限。

4.弹性模量：材料在弹性变形范围内的应力与应变

的比值称为弹性模量。

5.抗拉强度：抗拉强度是试样拉断前所能承受的最

大应力值。

6.塑性：断裂前材料产生的塑性变形的能力称为塑

性。7.硬度：硬度是材料抵抗硬物压入其

外表的能力。8.冲击韧度：冲击韧度是材料

抵抗冲击载荷的能力。

9.断裂韧度：断裂韧度是材料抵抗裂纹扩展的能力。

10.疲劳强度：疲劳强度是用来表征材料抵抗疲劳的

能力。

11.黏着磨损：黏着磨损又称咬合磨损，其实质是接

触面在接触压力作用下局部发生黏着，在相对运动时

黏着处又别离，使接触面上有小颗粒被拉拽出来，反

复进行造成黏着磨损。

徐卅婶魅上号机力工程辔况。机分故第24

工程前身(吴为“(%”p

12.磨粒磨损：磨粒磨损是当摩擦副一方的硬度比另

一方大的多时，或者在接触面之间存在着硬质粒子是

所产生的磨损。

13.腐蚀磨损：腐蚀磨损是由于外界环境引起金属外

表的腐蚀物剥落，与金属外表之间的机械磨损相结合

而出现的磨损。

14.功能材料：是具有某种特殊的物理性能，化学性

能，生物性能以及某些功能之间可以相互转化的材

料。

15.使用性能：是指在正常使用条件下能保证平安可

靠工作所必备的性能，包括材料的力学性能，物理性

能，化学性能等。

16.工艺性能：是指材料的可加工性，包括可锻性，

铸造性能，焊接性，热处理性能及切削加工性。

17.交变载荷：大小，方向随时间呈周期性变化的载

荷作用。

18.疲劳：是机械零件在循环或交变载荷作用下，经

过较长时间的工作而发生断裂的现象。

20.蠕变：固体材料在保持应力不变的条件下，应变

随时间延长而增加的现象。

21.脆断：在拉应力状态下没有出现塑性变形而突然

发生脆性断裂的现象。

徐卅婶魅上号机力工程辔况。机分故第3K

工程前身(吴为“(%”p

22.应力松弛：是指承受弹性应变的零件在工作过程

中总变形量保持不变，但随时间的延长，工作应力自

行逐渐衰减的现象。

23.腐蚀：材料因化学侵蚀而损坏的现象。

二、填空题。

1.工程材料通常分为金属材料、高分子材料、无

机非金属材料、复合材料和功能材料。

2.金属材料通常分为钢铁合金和非铁合金材料。

3.高分子材料通常分为纤维、橡胶和塑料。

4.复合材料按其基体分为树脂基复合材料、金属

基复合材料和陶瓷基复合材料。

5.塑料通常分为通用塑料、工程塑料、特种塑

料和胶黏剂。

6工程材料的性能分为使用性能和工艺性能。

7.工程材料的使用性能包括力学性能、物理性能

和化学性能。

8.金属材料常用的力学性能指标有：&表示抗拉强

度；6s表示屈服强度;H表示硬度;伸长率

6和断面收缩率中表示塑性;ak表示冲击韧

性。

三、判断题。

1.布氏硬度试验的优点氏压痕面积大，数据稳定，

徐卅婶魅上号机力工程辔况。机分故第4天

工程材哥侯勇乡的0."V

因而适用于成品及薄壁件检验。〔X〕

2.压头为硬质合金球时，用HBW表示布氏硬度。

〔，〕

3.压头为硬质合金球时，用HBS表示布氏硬度。

〔X〕

4.洛氏硬度的测定操作迅速，简便，压痕面积小，

数据波动大，适用于半成品检验。〔X〕

四、问答题：见教材、习题集及补充题。

第二章材料的组织结构

1.晶体：晶体是原子或分子在三维空间做有规律的

周期性重复排列的固体。

2.晶格：为便于理解和描述，常用一些假想的连线

将各原子的中心连接起来，把原子看做一

个点，这样形成的几何图形称为晶格。

3.各向同性：

4.各向异性：

5.晶胞：晶格中的一个根本单元。

6.晶向：晶格中各原子列的位向。

7.单晶体：由原子排列位向或方式完全一致的晶格

组成的称为单晶体。

8.晶体缺陷：偏离晶体完整性的微观区域称为晶体

徐卅婶魅上号机力工程辔况。机分故第54

工程材哥侯勇乡的0."V

缺陷。

9.空位：是指未被原子占据的晶格节点。

10.间隙原子：是指位于晶格间隙中的原子。

11.晶面：在晶格中由一系列原子组成的平面。

12.位错线：是指在晶体中，某处有一列或假设干列

原子发生了某种有规律的错排现象。

13.晶界：晶界是位向不同，相邻晶粒之间的过渡层。

14.合金：是指由两种或两种以上的金属元素或金属

元素与非金属元素组成的，具有金属特性的物质。

15.组元：组成合金最根本的独立物质。

16.合金系：一列相同组员组成的不同成分的合金

称为合金系。

17.合金化：采用合金元素来改变金属性能的方法称

为合金化。

18.相：合金中具有相同化学成分，相同晶体结构和

相同物理或化学性能并与该系统其余局部以界面相

互隔开的均匀组成局部。

19.固溶体：是指溶质组员溶入溶剂晶格中而形成的

单一的均匀固体。

20.置换固溶体：置换固溶体是指溶质原子取代了溶

剂晶格中某些节点上的原子。

21.间隙固溶体：间隙固溶体是溶质原子嵌入溶剂晶

徐卅婶魅上号机力工程辔况。机分故第64

工程材哥侯勇乡的0."V

格间隙中，不占据晶格节点位置。

22.有限固溶体：在一定条件下，溶质组员在固体中

有一定的限度，超过这个限度就不再溶解了。

23.无限固溶体：假设溶质可以任意比例融入溶剂，

即溶质的的溶解度可达％100,那么固溶体称为无限

固溶体。

24.固溶强化：固溶体中溶质原子的溶入引起晶格畸

变，使晶体处于高能状态，从而提高合金的强度和硬

度。

25.金属化合物：两组元A和B组成合金时，除了

可形成以A或以B为基的固溶体外，还可能相互作

用化和形成新相，这种新相通常是化合物，一般可用

AmBn表示。

26.晶体相：晶体相是一些以化合物或以化合物为基

的固溶体，是决定陶瓷材料物理，化学和力学性能的

主要组成物。

27.玻璃相：P12

28.气相：气象是指陶瓷材料中的气孔。29.单体:

可以聚合成大分子链的小分子化合物称为单体。

30.聚合度：衡量聚合物分子大小的指标。

31.结晶温度：金属结晶时都存在着一个平衡结晶温

度Tm,液体中的原子结晶到晶体上的数目，等于晶

徐卅婶魅上号机力工程辔况。机分故第74

工程材哥侯勇乡的0."V

体上的原子溶入液体中的数目。

32.过冷度：实际结晶温度与平衡结晶温度Tm之差

称为过冷度。

33.细晶强化：金属的强度，塑性和韧性都随晶粒的

细化而提高，称为细晶强化。

34.同素异构：P17

35.同分异构：化学成分相同而分子中原子排列不同

的现象称为同分异构。

36.共晶反响：共晶反响是指从某种成分固定的合金

溶液中，在恒温下同时结晶出两种成分和结构皆不相

同的固相反响。

37.共析反响：共析反响是指由一种固相在恒温〔共

析温度〕下同时转变成两种新的固相。

38.铁素体：是碳在a-Fe中形成的间隙固溶体。

39.奥氏体：是碳在y-Fe中形成的间隙固溶体。

40.渗碳体：是铁和碳的金属化合物〔Fe3C〕，其碳

的质量分数为6.69%o

41.珠光体：是铁素体与渗碳体的机械混合物。

42.莱氏体：

43.工业纯铁：

44.共析钢：碳的质量分数为0.77%,组织是珠

光体。

徐卅婶魅上号机力工程辔况。机分故第84

工程前身(吴为“(%”p

45.亚共析钢：碳的质量分数小于0.77%,组织是

珠光体和铁素体。

46.过共析钢：碳的质量分数大于0.77%,组织是

珠光体和二次渗碳体。

47.共晶铸铁：碳的质量分数为4.3%,组织是莱

氏体。

48.亚共晶铸铁：碳的质量分数小于4.3%,组织是

莱氏体、珠光体和二次渗碳体。

49.过共晶铸铁：碳的质量分数大于4.3%,组织是

莱氏体和一■次渗碳体。

二、填空题。

1.实际金属中存在着的晶体缺陷有一J缺陷、线

缺陷和遂—缺陷。

2.世界金属中晶体的点缺陷分为空位和

间隙原子两种。

3.常见合金中存在的相可以归纳为固溶体和

金属化合物两大类。

4.固溶体按照溶质原子在溶剂原子中的位置可以分

为置换固溶体和间隙固溶体。

5.固溶体按照溶解度的大小可以分为有限固溶

体和无限固溶体。

6.固溶体按溶质原子在溶剂晶格中分布的特点分为

徐卅婶魅上号机力工程辔况。机分故第94

工程材哥侯勇乡的0."V

无序固溶体和有序固溶体。

7.线型无定型高聚物随温度不同可处于3

高弹态和黏流态O

8.实际结晶温度总是平衡结晶温度，两者之

差称为过冷度。

9.共析钢随温度下降至727c时发生共析反响，有奥

氏体中析出珠光体和三次渗碳体。

10.共晶铸铁随温度下降至1148C时发生共晶反响，

有液体中同时析出莱氏体和珠光体。

11.典型的金属晶体结构有体心立方晶格、面

心立方晶格和密排六方晶格三种。

12.纯铁具有同素异构性，当加热到912C时，将由

体心立方晶格的a-Fe转变为面心立方

晶格的厂Fe,加热到1394c时，又由面

心立方晶格的y-Fe转变为体心立方

晶格的§-Fe。

13.液态金属冷却到平衡结晶温度以下才开始结

晶的现象称为有效结晶现象。

14.金属的平衡结晶温度与实际结晶温度

之差，称为过冷度。

15.实际金属结晶时，其行核方式有自发行核和非

自发行核两种，其中，非自发行核

徐刑婶麓支号机♦工程名优外机份城第10天

工程前身(吴为“(%”p

又称为变质处理。16.金属结晶后的晶粒

越细小，强度、塑性和韧性越高。

17.合金是由两种或两种以上的金属元素或金属

元素与非金属元素组成的具有金属特性的

物质，组成合金最根本的独立物质称为组员。

18.由于构成合金各组员之间的相互作用不同，

合金的结构有固溶体和金属化合物两大

类。19.铁碳合金是由铁和碳组成的二元合金，

其根本组织有铁素体、渗碳体、奥氏体、珠光

使、菜氏体。

三、判断题。

1.晶体具有各向异性的特点。

〔，〕

2.非晶体具有各向异性的特点。

〔X各向同性〕

3.金属的实际晶体结果是多晶体。

〔M〕

4.金属是多晶体结构，具有晶体的各向异性特点。

〔X各向同性〕

5.晶体缺陷的存在可以提高金属的强度。

〔M〕

6.晶体缺陷的存在可以提高金属的耐腐蚀性能。

徐刑婶麓支号机♦工程名优外机份城第11天

工程前身(吴为“(%”p

〔X降低耐腐蚀性〕

7.金属化合物的晶格类型与组元的晶格完全不同。

〔M〕

8.金属化合物一般具有高熔点，高硬度，高韧性。

〔X低韧性，即高脆性〕

9.金属化合物一般具有高熔点，高硬度，脆性大的

特点。〔，〕

10.陶瓷材料通常熔点高，硬度高，耐腐蚀，塑性差

的特点。〔M〕

11.陶瓷材料是多晶体，同金属一样具有各向异性的

特点。〔X各向同性〕

12.陶瓷材料是多晶体，同金属一样具有晶界面。

〔，〕

13.陶瓷材料中气相所占比例增加时，使强度增加。

[X强度减小〕

14.陶瓷材料中气相所占比例增加时，陶瓷密度减小,

绝热性好。〔，〕

15.线型无定型高聚物处于黏流态是其工作状态。

〔X是其加工的工艺状态〕

16.线型无定型高聚物处于黏流态是加工成形的工艺

状态。〔，〕

17.高分子材料在热、光、化学、生物和辐射等的作

徐刑婶麓支号机♦工程名优外机份城第12天

工程前身(吴为“(%”p

用下，性能稳定，结构不变。

x结构和性能变化很大〕

18.许多橡胶在空气中氧的作用下会发生进一步的交

联而变硬，变脆失去弹性。〔M〕

19.一般情况下，金属的强度，塑性和韧性随晶粒的

细化而降低。〔X增强〕

20.具有同素异构特点的金属材料可以应用热处理的

方法改变性能。〔M〕

21.共晶成分的铸铁的铸造性能较差。

〔X较好〕

22.铁碳合金随着碳的质量分数的增加，硬度高的渗

碳体增多，硬度增高。〔M〕

23.铁碳合金随着碳的质量分数的增加，硬度低的铁

素体增多，硬度减少。〔X硬度增强〕

24.亚共析钢的强度与组织的细密度有关，组织越细

密那么强度越高。〔M〕

25.铁碳合金的塑性随碳的质量分数的增加而提高。

〔X减小〕

26.铁碳合金的冲击韧性对组织及其形态最为敏感。

〔M〕

27.铁碳合金的冲击韧度随碳的质量分数增加而提

徐刑婶麓支号机♦工程名优外机份城第13天

工程前身(吴为“(%”p

高。〔X减小〕

四、问答题：见教材、习题集及补充题。

1.简述金属三种典型晶体结构的特点。

答：体心立方晶格：在立方体的8个顶角上和立方

体中心各有1个原子；

面心立方晶格：在立方体的8个顶角上和6个

面的中心各有1个原子；

密排六方晶格：在六棱柱的上、下六角形面的

顶角上和面的中心各有1个原

子，在六棱柱体的中间有3个

原子。

2金属的实际晶体中存在哪些晶体缺陷？它们对性

能有什么影响？

答：金属的实际晶体中存在三种晶体缺陷：点缺陷

——空位和间隙原子；线缺陷——位错线；

面缺陷——晶界；

影响：一般情况下，晶体缺陷的存在可以提

高金属的强度，而且金属缺陷常常降低金属

的耐腐蚀性能，可以通过腐蚀观察金属的各

种缺陷。

3.合金元素在金属中的存在形式有哪几种？它们各

自具有什么特性？

徐刑婶麓支号机♦工程名优外机份城第14天

工程前身(吴为“(%”p

答：合金元素在金属中的存在形式有两种：固溶体和

金属化合物

特性：固溶体，保持溶剂的晶格结构，但会引

起溶剂晶格不同程度的畸变，

试晶体处于高能状态，从而提

高合金个强度和硬度。

金属化合物，一般都具有高熔点、高硬

度，但很脆，可提高合金的强

度、硬度及耐磨性能。

4.什么事固溶强化？造成固溶强化的原因是什么？

答：固溶强化：固溶体中溶质原子的溶入引起晶格畸

变，使晶体处于高能状态，从而合金的强度和硬

度，即为固溶强化。

5、6、7〔略，为第2.2节非金属内容〕

8.金属结晶的根本规律是什么？

答：结晶时首先是从液体中形成一些称之为晶核的细

小晶体开始的，然后已形成的晶核按各自不同的

位向不断长大。同时，在液体中有产生新的晶核

并逐渐长大，直至液体全部消失，形成由许多位

向不同、外形不规那么的晶粒所组成的多晶体。

9.如果其他条件相同，试比拟以下铸造条件下，铸件

晶粒的大小

徐刑婶麓支号机♦工程名优外机份城第15天

工程前身(吴为“(%”p

〔1〕金属型浇注与砂型浇注〔2〕铸成薄件与铸成

厚件〔3〕浇注时采用振动与不采用振动

答：砂型浇注比金属型浇注的晶粒小：因为砂型浇注

中有杂质渗入，形成晶粒细化；

铸成薄件比铸成厚件的晶粒小：以为薄件的冷却速

度快，冷却度大，使得晶粒细化；

浇注时采用振动比不采用振动的晶粒小：因为浇注

时振动具有细化晶粒的作用。

10.过冷度与冷却速度有何关系？它对金属结晶过程

有何影响？对铸件晶粒大小有何影响？

答：冷却速度越快，冷却度越大。使晶核生成速度大

于晶粒长大速度，因而使晶粒细化。

11.何谓共晶反响、匀晶反响和共析反响？试比拟三

种反响的异同点。

答：共晶反响：指从某种成分固定的合金溶液中、在

恒温下同时结晶出两种成分和结构皆不相同的固相

的反响；

匀晶反响：从液相中结晶出固溶体的反响；共析

反响：由一种固相在恒温下同时转变成两种新的固

相。

12.见P19图13.仿照图2-16

14.为什么铸造合金常选用接近共晶成分的合金？为

徐刑婶麓支号机♦工程名优外机份城第16天

工程前身（吴为“（%”p

什么要进行压力加工的合金常选用单相固溶体成分

的合金？

答：铸造合金常选用接近共晶成分的合金是因为接近

共晶成分的合金熔点低，结晶范围小，流动性好，具

有良好的铸造性能。进行压力加工的合金常选用单相

固溶体成分的合金是因为单相固溶体成分的合金有

良好的塑性，变形抗力小，具有良好的可锻性。

15.何谓a、丫、Fe3C^P、A、Ld〔L，〕?它们的结

构、组织形态、力学性能有何特点？

答：af素体：为体心立方结构，因溶碳能力

差，故强度、硬度不高，塑性、韧性良好；

y、A—奥氏体：为面心立方结构，有一定的溶碳

能力，一般硬度较低而塑性较高；

Fe3c一渗碳体：为铁和碳的金属化合物，硬度高，

脆性大，塑性和韧性几乎为零；

P—珠光体：铁素体和渗碳体的机械混合物，

因渗碳体的强化作用，故具有良好的力学性能；

Ld〔Lj〕一莱氏体（低温莱氏体）：莱氏体为奥

氏体和渗碳

体的化合物，

低温莱氏体

为珠光体和

徐刑婶麓支号机♦工程名优外机份城第17天

工程材哥柒勇乡"0."V

渗碳体的产

物，二者因渗

碳体较多，属

脆性组织。

16.碳钢、铸铁两者的成分、组织和性能有何差异？

并说明原因。

答：碳钢：碳的质量分数0.02%-2・11%的铁碳合金，

组织为：亚共析钢〔外<0.77%〕、共析钢

〔和二0.77%〕、过共析钢［g>0.77%〕，

性能：具有良好的塑性和韧性，宜于锻

造；

铸铁：碳的质量分数大于2.11%的铁碳合金，

组织：亚共晶铸铁［生<4.3%］、共晶铸铁

3=4.3%〕、过共晶铸铁〔g>4.3%〕

性能：具有较强高的强度和硬度，有良好的

铸造性能。

17.分析碳的质量分数分别为0.20%、0.60%、0.80%、

1.0%的铁碳合金从液态缓冷至室温时的结晶过程

和室温组织。指出这四种成分组织与性能的区别。

答：生句.20%时，结晶过程：A—A+F—F—F+Fe3cm

室温组织为：F+Fe3Cni

%n).60%时，结晶过程：A—A+F—F+P

徐刑婶麓支号机♦工程名优外机份城第18天

工程前身（吴勇—osB

室温组织为：F4-P

（wc-=0.80%时，结晶过程：A—A+Fe3cn—P+Fe3c口

室温组织为：P+Fe3cli

ic）c=l.0%时，结晶过程：A~A+Fe3cn—P+Fe3cn

室温组织为：P+Fe3Cn

A—奥氏体：为面心立方结构，有一定的溶碳

能力，一般硬度较低而塑性较高；

Ff素体：为体心立方结构，因溶碳能力差,

故强度、硬度不高，塑性、韧性良好；

P—珠光体：铁素体和渗碳体的机械混合物，因

渗碳体的强化作用，故具有良好的力学性能；

FesC一渗碳体：为铁和碳的金属化合物，硬度高，

脆性大，塑性和韧性几乎为零；

18.渗碳体有哪5种根本形态，它们的来源和形态有何

区别？

答：〔1〕一次渗碳体：从液体中直接析出，呈长条状;

〔2〕二次渗碳体：从奥氏体中析出，沿晶界呈网

状；

〔3〕三次渗碳体：从铁素体中析出，沿晶界呈小

片或粒状；

〔4〕共晶渗碳体：同奥氏体相关形成，在莱氏体

中为连续的基体；

徐刑婶麓支号机♦工程名优外机份城第19天

工程前身(吴为“(%”p

〔5〕共析渗碳体：同铁素体交互形成，呈交替片

状。

19.根据Fe-Fe3c相图，说明产生以下现象的原因

〔1〕碳的质量分数为1.0%的钢比碳的质量分数为

0.5%的钢硬度高；

〔2〕低温莱氏体的塑性比珠光体的塑性差；

〔3〕捆扎物体一般用铁丝〔镀锌的碳钢丝〕，而起

重机起吊重物却用钢丝绳〔用60、65、70、

75等钢制成〕；

〔4〕一般要把刚刚加热的高温〔约1000-1250℃〕

下进行热轧或锻造；

〔5〕钢适宜于通过压力加工成形，而铸铁适宜通

过铸造成形。

答：〔1〕统=1.0%的钢成分是F+P,而"R.5%的钢

成分是P+Fe3CnoFe3c硬度高，脆性大，

而F因溶碳能力差，强度、硬度低。所以碳

的质量分数为1.0%的钢比碳的质量分数为

0.5%的钢硬度高；

〔2〕低温莱氏体为珠光体和渗碳体的混合物，因

为渗碳体硬度高，脆性大，所以比珠光体的

塑性差；

〔3〕铁丝中含有较多的珠光体和渗碳体，强度高，

徐刑婶麓支号机♦工程名优外机份城第20天

工程材哥柒勇乡"0."V

但质脆。而钢丝中含有铁素体和渗碳体，不

但强度满足要求，还具有较好的韧性；

〔4〕把刚刚加热的高温〔约1000-1250℃〕时，

其内部组织转化为奥氏体，塑性较高，易于

塑性成形，适合进行热轧或锻造；

〔5〕钢含有较多的铁素体，含碳量较低，塑性和

韧性好，所以宜于通过压力加工成形，而铸

铁含有较多的珠光体和渗碳体，熔点低，结

晶范围小，具有良好的铸造性能。

五、选择题：

1.珠光体是下述〔c〕的产物。

A.共晶反响B.匀晶反响C.共析反响

D.二次析出

2.过共析钢在冷却过程中遇到ES线时，将发生的反

响是〔A〕。

A.共析反响B.匀晶反响C.二次析出

D.共晶反响

3.Fe—Fe3c相图中的GS线是〔A〕。

A.冷却时从A析出F的开始线B.冷却时从A析

出Fe3c的开始线

C.加热时从A析出F的开始线D.加热时从A溶

入F的开始线

徐刑婶麓支号机♦工程名优外机份城第21天

工程材哥柒勇乡"0."V

第三章金属热处理及外表改性

1.热处理：通过加热、保温和冷却改变金属内部组

织或外表组织，从而获得所需性能的工艺方法；

2.过热：热处理中，实际加热的临界温度和相图的

平衡临界温度相比存在一定的滞后，即为过热；

3.奥氏体：热处理中，把钢件加热到临界温度Ac1

线以上，其内部组织转变成新的组织即为奥氏体；

4.等温转变：指过冷奥氏体在不同过冷温度下的等

温过程中进行组织转变；

5.索氏体：按照组织中层片的尺寸，把在650-600℃

之间的温度转变的组织称为索氏体；

6.托氏体：按照组织中层片的尺寸，把在600-550℃

之间的温度转变的组织称为托氏体；

7.贝氏体：按照组织中层片的尺寸，把在550-230℃

之间的温度转变的组织称为贝氏体；

8.马氏体：在230℃时过冷奥氏体转变成的组织即为

马氏体；

9.高碳马氏体:碳的质量分数大于1%时得到的马氏

体；

10.低碳马氏体：碳的质量分数小于0.2%时得到的马

氏体；

徐刑婶麓支号机♦工程名优外机份城第22天

工程材哥侯勇乡的0."V

11.连续冷却:将已奥氏体化的钢冷却，使其在温度

连续下降的过程中发生组织转变，称为连续冷却；

12.退火:将偏离平衡状态的金属或合金，先加热到适

当的温度，保持一定时间，然后缓慢冷却，以到达接

近平衡状态的热处理工艺称为退火；

13.正火:将钢加热到Ac?或A*线以上30-50℃,适当

保温后在空气中冷却至室温，得到珠光体类型的组

织，这种热处理工艺称为正火。

14•完全退火:完全退火是将钢加热到儿3线以上

30-50℃,保温一段时间，再缓慢冷却下来。

15.不完全退火：不完全退火是将钢加热到Aa线以上

20-30℃,经适当保温后缓慢冷却。

16.去应力退火:将钢加热到Aa线以下某一温度，保

温后缓慢冷却。

17.球化退火:过共析钢的不完全退火又称球化退火。

18.淬火：将钢加热到A。或Aa线以上30-5(fC,保

温一段时间，再快速冷却，以获得马氏体、贝氏体等

非平衡组织的热处理工艺。

19.回火：淬火后的钢先加热到Aa先以下某一温度,

保温一定时间，然后冷却到室温的热处理工艺。

20.高温回火：高温回火的加热温度为500-650℃。

21.中温回火：中温回火的加热温度为250-500℃。

徐刑婶麓支号机♦工程名优外机份城第23天

工程前身(吴为“(%”p

22.低温回火：低温回火的加热温度为150-250℃。

23.调质处理：生产中把淬火和高温回火相结合的热

处理工艺称为调质。

24.淬透性：钢的淬透性是指钢在淬火时获得马氏体

的能力。

25.淬硬性：钢的淬硬性是指钢在淬火时所能获得的

最高硬度。

26.外表淬火：通过快速加热，在零件外表很快到达

淬火温度而内部还没有到达临界冷却温度时迅速冷

却使零件外表获得马氏体组织而心部仍保持塑性、

韧性较好的原始组织的局部淬火方法。

27.外表化学热处理：将工件放在一定的活性介质中

加热保温，使介质中的活性原子渗入工件表层，从而

改变表层的化学成分、组织和性能的工艺方法。

28.渗碳：渗碳是向工件外表层渗入碳原子。

29.渗氮：渗碳是向工件外表层渗入氮原子，形成富

氮的外表硬化层的过程。

30.碳氮共渗：碳氮共渗是将碳、氮原子同时渗入工

件表层，形成碳氮共渗层的化学热处理。

31.氧化处理：把钢铁工件再沸腾的含浓碱和氧化剂

〔亚硝酸钠或硝酸钠〕溶液中加热，使其外表形成一

层约0.5-1.5pim致密的氧化膜。

徐刑婶麓支号机♦工程名优外机份城第24天

工程前身(吴为“(%”p

32.磷化处理：将钢铁零件浸入磷酸盐溶液中，在其

外表形成一层5-15pitn厚的磷化膜。

33.钝化处理：经阳极氧化或化学氧化方法等处理后

的金属零件，由活泼状态转变为不活泼状态的过程，

简称钝化。

34.电火花外表强化：电火花外表强化是通过电火花

放电的作用，把一种导电材料涂敷熔渗到另一种导电

材料的外表，从而改变后者外表物理和化学性能的工

艺方法。

35.喷丸外表强化：喷丸外表强化是将大量高速运动

的弹丸喷射到零件外表，使其外表产生强烈的塑性变

形，从而获得一定厚度的强化层外表。

1.钢的普通热处理分为退火、正火、

淬火和回火。

2.钢的退火根据材料与目的要求分为完全退

火、不完全退火和去应力退火。

3.钢的淬火分为单液淬火、双介质淬火、分

级淬火和贝氏体等温淬火。

4.淬火后的钢根据加热温度的不同，回火分为低

温回火、中温回火和高温回火O

5.常用的外表化学热处理有渗碳、渗氮

和碳氮共渗。

徐州怦范上学机电工程号况翻机指微第25贡

工程材哥侯勇乡的0."V

6.常用的外表热处理可分为外表淬火和外

表化学热处理。

二、判断题。

1.金属热处理就是加热、冷却改变金属内部组织火

所性能的工艺方法。

2.热处理中加热冷却速度较快，实际的临界温度和

检刑婶越支号机♦工程考就外机宿城第264

工程材哥柒勇乡"0."V

在一定的滞后现象

3.奥氏体晶粒的大小对冷却后钢的组织和性能没有

很大影响。〔X〕

4.奥氏体晶粒的大小主要取决与加热温度和保温时

间。〔，〕

5.冷却方式和冷却速度对奥氏体的组织转变及其钢

的最终性能没有影响。〔X〕

6.索氏体与托氏体同为片层状珠光体，他们之间的

仅有厚薄的差异。〔X〕

徐刑婶麓支号机♦工程名优外机份城第27天

工程材哥柒勇乡"0."

7.完全退火工艺适用于过共析钢。

〔X〕

8.球化退火工艺适用于亚共析钢。

〔X〕

9.完全退火工艺适用于亚共析钢。

〔，〕

10.球化退火工艺适用于过共析钢。

〔，〕

11.低碳钢为便于切削加工，预备热处理常用退火,

以降低硬度。〔，〕

12.低碳钢为便于切削加工，预备热处理常用正火,

以适当提高硬度。〔X〕

13.钢的淬透性就是钢的淬硬性。

〔X〕

14.钢的淬透性是由钢材本身的属性所决定，所固有。

〔M〕

15.钢的淬透性取决于外部工艺条件的影响。

〔X〕

16.钢的淬硬性取决于钢的含碳量，含碳量越高，硬

度越高。〔，〕

17.临界冷却速度对钢的淬透性无任何影响。

〔X〕

徐刑婶麓支号机♦工程名优外机份城第28天

工程前身(吴为“(%”p

18.感应加热外表淬火工艺加热快，生产率高，适用

于单件少量生产。〔X〕

19.感应加热外表淬火工艺加热快，生产率高，适用

于大批量生产。〔，〕

20.火焰加热外表淬火设备简单，适用于大批量生产。

〔X〕

21.火焰加热外表淬火设备简单，适用于单件或小批

量生产。〔，〕

22.低碳钢零件渗碳后含碳量增加，硬度自动升高。

〔X〕

23.低碳钢零件渗碳后，仅表层含碳量增加，经淬火

后硬度才能升高。〔，〕

24.低碳钢零件经渗氮后，仅表层化学成分改变，硬

度不变。〔X〕

25.渗氮处理的零件耐热性好，耐磨性好。

〔X〕

26.发黑处理主要消除内应力。

〔，〕

27.发黑处理形成的氧化膜，可以防止金属腐蚀和机

械磨损。〔，〕

28.发黑处理主要作为装饰性加工工艺。

〔X〕

徐刑婶麓支号机♦工程名优外机份城第29天

工程材哥柒勇乡"0."V

29.磷化处理膜使金属基体表层的吸附性，耐热性和

减磨性得到改善。〔M〕

三、问答题：见教材、习题集及补充题。

1.下述钢中强度最高的是〔D〕。

A.T8钢B.45钢C.65钢

D.T13钢

2.下述钢中硬度最高的是〔D〕。

A.40钢B.30CrMnSiC.T8钢

D.铸铁

3.Q235A属于〔B〕

A.合金钢B.普通碳素结构钢C.优质碳

素结构钢D.工具钢

4.T12A属于〔D〕.

A合金钢B.工具钢C.优质碳素结构钢

D.高级优质碳素工具钢

5.40CrNiMo是一种合金结构钢，元素符号前面的

40表示的是〔B〕。

A钢中含碳量的千分数B.钢中含碳量的万分数

C.钢中含碳量的百分数

D.钢中合金元素的中含量

6.9Mn2V是一种合金工具钢，元素符号前面的数字

9表示的是〔B〕。

徐刑婶麓支号机♦工程名优外机份城第30天

工程材哥侯勇乡的0."V

A.钢中含碳量的百分数B.钢中

含碳量的千分数

C.钢中含碳量的万分数D.钢中

合金元素的总含量

第四章钢铁材料及其用途

1.低碳钢：碳的质量分数小于0.25%的碳钢。

2.中碳钢：碳的质量分数为0・25%~0.60%的碳钢。

3.高碳钢：碳的质量分数大于0.60%的碳钢。

4.普通碳素结构钢：s的质量分数W0・050%,p的

质量分数W0•045%

5.优质碳素结构钢：s的质量分数和p的质量分数均

W0-035

6.高级优质碳素结构钢：s的质量分数WO-020%p

的质量分数W0-030%

7.特级优质碳素结构钢：s的质量分数WO-015%p

的质量分数W0・025%

8.红硬性：红硬性是指材料在经过一定温度下保持

一定时间后所能保持其硬度的能力。

9.白口铸铁：白口铸铁中碳的绝大局部以渗碳体的

形式存在，断口呈银白色

10.灰口铸铁：碳的大局部或是全部以片状石墨形式

徐刑婶麓支号机♦工程名优外机份城第31天

工程材哥柒勇乡"0."V

存在，断口呈暗灰色

11.石墨化：通常把鼓线中的石墨形成过程成为石

墨化过程

二.常用材料牌号识别：

1.Q195:碳素结构钢，Q为屈服强度的“屈〃字汉

语拼音的第一个字母，195为屈服强度数值。

2.Q235:碳素结构钢，Q为屈服强度的“屈〃字汉

语拼音的第一个字母，235为屈服强度数值。

3.Q235F:碳素结构钢，Q为屈服强度的“屈”字

汉语拼音的第一个字母，235为屈服强度数值。F表

示沸腾钢。

4.Q255Z:碳素结构钢，Q为屈服强度的“屈”字

汉语拼音的第一个字母，255为屈服强度数值。Z表

示镇静钢。

5.25:优质碳素结构钢，25表示平均含碳量为

0.25%o

6.35:优质碳素结构钢，35表示平均含碳量为

035%o

7.45:优质碳素结构钢，45表示平均含碳量为

045%o

8.65:优质碳素结构钢，65表示平均含碳量为

0.65%o

徐刑婶麓支号机♦工程名优外机份城第32天

工程前身(吴为“(%”p

9.T7:碳素工具钢，T表示“碳”字的汉语拼音

第一个字母，7表示平均含碳量为0.7%。

10.T8:碳素工具钢，T表示“碳”字的汉语拼音

第一个字母，8表示平均含碳量为0.8%。

11.T10:碳素工具钢，T表示“碳”字的汉语拼音

第一个字母，10表示平均含碳量为1.0%。

12.T13:碳素工具钢，T表示“碳”字的汉语拼音

第一个字母，13表示平均含碳量为1.3%。

13.T13A:碳素工具钢，T表示“碳”字的汉语拼音

第一个字母，13表示平均含碳量为1.3%,A表示高

级优质钢。

14.T10A:碳素工具钢，T表示“碳”字的汉语拼音

第一个字母，10表示平均含碳量为1.0%,A表示高

级优质钢。

15.ZGMnl3:

16.2Crl3：铭■不锈钢，2表示平均含碳量为0.2%,Cr

为貉的元素符号，13表示含貉量为13%。

17.3Crl3：辂不锈钢，3表示平均含碳量为0.2%,Cr

为辂的元素符号，13表示含辂量为13%。

18.20CrMnTi:合金结构钢中的合金渗碳钢。20表

示平均含碳量为0.2%,Cr、Mn、Ti为合金元素辂，

镒，钛的元素符号，其含量平均小于1.0%。

徐刑婶麓支号机♦工程名优外机份城第33天

工程材哥侯勇乡的0."V

19.18Cr2Ni4WA:

20.40Cr:合金结构钢中的调质钢，40表示平均含碳

量为0.40%,Cr为合金元素辂的元素符号，其平均含量

小于1.0%。

21.35CrMo：合金结构钢中的调质钢，35表示平均

含碳量为0.35%,Cr^Mo为合金元素辂、锢的元素符

号，其平均含量小于1.0%。

22.40CrNiMo：合金结构钢中的调质钢，40表示平

均含碳量为0.40%,Cr、Ni、Mo为合金元素辂、媒、

钥的元素符号，其平均含量小于1.0%。

23.38CrMoAl:合金结构钢中的调质钢，38表示平

均含碳量为0.38%,Cr>Mo、Al为合金元素辂、铝、

铝的元素符号，其平均含量小于1.0%。

24.65Mn：合金结构钢中的弹簧钢，65表示平均含

碳量为065%即为合金元素镒的元素符号，其平均

含量小于1.0%。

25.50CrVA:合金结构钢中的弹簧钢，50表示平均

含碳量为0.50%,Cr、V为合金元素貉、粗的元素符号,

其平均含量小于1.0%。A表示高级优质钢。

26.W18C14V:合金工具钢中的高合金工具钢，其碳

的质量分数在0.7%~1.5%之间,W合金元素鸽的元素

符号，18表示铝的平均含量为18%,Cr合金元素络

徐刑婶麓支号机♦工程名优外机份城第34天

工程材哥侯勇乡的0."V

的元素符号，4表示辂的平均含量为4.0%,V为合金

元素锐的元素符号，其平均含量为小于1.0%。

27.HT250:最低抗拉强度为250的灰铸铁

28.HT200:最低抗拉强度为200的灰铸铁

29.HT150:最低抗拉强度为150的灰铸铁

30.KTH350-06:最低抗拉强度为350,最低延伸率

为6%的可锻黑心铸铁

31.KTZ450-06:最低抗拉强度为450的灰铸铁450,

最低延伸率为6%的可锻珠光体铸铁

32.QT400-18:最低抗拉强度为400,最低延伸率为

18%的球墨铸铁

33.QT450-10:最低抗拉强度为450,最低延伸率为

10%的球墨铸铁

34.QT500-7:最低抗拉强度为500,最低延伸率

为7%的球墨铸铁

35.RuT420：最低抗拉强度为420的蠕墨铸铁，

最低延伸率为0.75%

36.RuT340:最低抗拉强度为340的蠕墨铸铁

37.5CrMnMo：平均碳的质量分数为0.5%,辂、镒、

钻的平均质量分数均小于1%的合金工具钢

38.LF5:5号防锈铝合金，镁的质量分数为4.5〜5.5

之间，镒的质量分数在0.3〜0.6%之间

徐刑婶麓支号机♦工程名优外机份城第35天

工程材哥侯勇乡的0."V

39.LF21:21防锈铝合金，镒的质量分数为1.0〜0.6%

之间

40.LY1:1号硬铝合金，铜的质量分数在2.2〜3.0%

之间，镁的质量分数在0.4~0.8%之间，镒

质量分数在0.4〜0.8之间

41.LY12:12号硬铝合金，铜的质量分数在3.8〜4.9%

之间，镁的质量分在1.2〜1.8%之间，镒质量分数在

03^0.9%

42.LC4:4号超硬铝合金，铜含量在1.4〜2.0%之间，

镁含量在1.8〜2.8%之间，镒为0.2〜0.6,锌为5〜7

43.LC6:6号超硬铝合金，铜含量2・2~2.8%,Mg为

L8〜28%,Mn为0.2~0.5%,锌为7.6〜8.6

44.LD5:5号锻铝合金，铜含量1.8〜26%,镁为

04〜0.8%,镒为0.4~0・8%

45.LD10：10号锻铝合金，铜含量1.9〜2.7%,镁为

L4〜1.8%,镒为0.4〜1.0%

46.ZL101：铸造铝合金中的铝硅合金，硅含量为

6.5〜7.5%,镁含量为0.25〜0.45%

47.ZL203:铸造铝合金中的铝铜合金，铜含量为4〜5%

48.ZL303:铸造铝合金中的铝镁合金，硅含量为

。8〜3.3%,镁含量为0.25〜0.45%,镒为0.1〜0.4%

49.ZL401:铸造铝合金中的铝锌合金，硅含量为

徐刑婶麓支号机♦工程名优外机份城第36天

工程材哥侯勇乡的0."V

6〜8%,镁含量为0.1〜0.3%,锌为9〜13%

50.H90:铜合金中黄铜，H为黄汉字的第一个拼音

字母，90表示铜的含量为0.90%。

51.H62:铜合金中黄铜，H为黄汉字的第一个拼音

字母，62表示铜的含量为0.62%。

52.HPb59-l:特殊黄铜中铅黄铜，铜含量59%,

铅含量15,锌含量40%

53.HMn58-2:特殊黄铜中镒黄铜，铜含量58%,

镒含量2%,锌含量40%

54.ZHS180-3:铸造硅黄铜，铜含量80%,硅含量

3%,锌含量17%

55.ZQSnlO-1:锡青铜中铸造锡青铜，锡含量10%,

其他杂质1%

56.QSn4-3:锡青铜，锡含量4%,锌含量3%

57.QA19-4:铝青铜，铝含量9%,铁含量3%

58.QBe2：被青铜，钺含量2%,镁含量0.2〜0.5

59.TA1:纯钛，杂质极微，退火状态

60.TA4:a钛合金，化学成分为TL3A1,铝含量3%

61.TA6:a钛合金，化学成分为Ti〜5A1,铝含量5%

62.T2:碳素工具钢，T表示“碳”字的汉语拼音第

一个字母，2表示平均含碳量为0.2%。

63.TC2:a+B钛合金，化学成分为Ti-3Al-L5Mn

徐刑婶麓支号机♦工程名优外机份城第37天

工程前身(吴为“(%”p

二、填空题

1.钢按冶炼炉的不同，有平炉钢、#

炉钢、电炉钢。

2.钢按脱氧的方法不同分为沸腾钢、镇静

钢、半镇静钢和特殊镇静钢。

3.钢按碳的质量分数不同分为高碳钢、中碳钢

和低碳钢。

4.钢按含硫、磷杂质的质量分数多少分为普通钢、—优

质钢、高级优质钢和特级优质钢。

5.碳素结构钢按用途不同分为建筑工程结构

用钢和机械工程结构用钢。

6.除”以外，所有溶入奥氏体中的合金元素都能

增加过冷奥氏体的稳定性。

7.外表硬化钢按外表硬化方式不同分为合金渗碳

钢_、合金渗氮钢和合金弹簧钢。

8.根据铸铁组织中石墨存在形态的差异，灰口铸铁

分为灰铸铁、球墨铸铁、可锻铸铁和蠕墨铸铁。

9.灰铸铁按基体的不同分为珠光体灰铸铁、珠光

体一铁素体灰铸铁和空速生灰铸铁。

10.灰铸铁的性能除与基体组织有关外，最主要的是

取决于石墨的形态、数量、大小和分布。

11.可锻铸铁按基体组织不同分为铁素体〔黑心〕

徐刑婶麓支号机♦工程名优外机份城第38天

工程前身(吴为“(%”p

可锻铸铁和珠光体〔白心〕可锻铸铁。

三、判断题。

1.碳素工具钢用于制造量具、模具和低速切削刀具。

〔7〕

2.碳素工具钢用于制造量具、模具和高速切削刀具。

〔X〕

3.合金钢中合金元素越多质量越好，碳钢中硫磷质

量分数越多其质量越好。〔X〕

4.碳钢中硫磷的质量分数越少，其质量越好。

〔M〕

5.合金元素溶于铁素体中，配比适当时不仅能强化

铁素体，也能提高钢的韧性。〔M〕

6.除C。以外，所有溶入奥氏体中的合金元素，都能

降低过冷奥氏体的稳定性。〔X〕

7.合金元素增加了合金钢的回火稳定性。

〔M〕

8.合金元素使回火稳定性增加，降低了回火温度。

〔X〕

9.合金工具钢比碳素工具钢有较好的红硬性。

〔，〕

10.碳素工具钢比合金工具钢有更好的红硬性。

〔X〕

徐刑婶麓支号机♦工程名优外机份城第39天

工程就得(吴为“(%”p

11.因高速钢制造的工具比拟锋利，因而称作锋钢。

〔M〕

12.白口铸铁因其硬度高而广泛用于机械工程中制造

各类零件。〔X〕

13.白口铸铁因其硬度高无法加工，主要用作炼钢的

原料。〔M〕

14.对渗碳体进行长时间高温加热时，渗碳体会分解

为铁和石墨。〔M〕

15.灰铸铁在机械工程中主要用于制造各种抗拉结构

件。〔X〕

16.灰铸铁在机械工程中主要用于制造各种抗压结构

件。〔M〕

17.可锻铸铁因其可锻而得名称为其可锻铸铁。

〔X〕

18.可锻铸铁的机械性能可与钢相比，但不可锻造。

〔M〕

三、选择题。

1.机床主轴要求具有良好的综合力学性能，制造时,

应选用的材料及热处理工艺是〔B〕。

A.20钢，淬火+高温回火

B.45钢，淬火+高温回火

C.T8钢，淬火+低温回火

徐州怦范上学机电工程号况翻机指微第40贡

工程材哥侯勇乡的0."V

D.45钢，正火

2.制造铿刀，模具时，应选用的材料及热处理工艺

是〔B〕.

A.45钢，淬火+高温回火

B.T12钢，淬火十低温回火

C.T8钢，淬火+高温回火

D.T12钢，正火

3.弹簧及一些要求具有较高屈服极限的热作模具等,

常采用的热处理工艺是〔B〕。

A.淬火+低温回火B.淬火+中温

回火

C.外表淬火D.退火

4.15钢零件在切削加工前，进行正火出理的目的是

〔C〕。

A.消除应力，防止工件加工后变形

B降低硬度以便于切削加工

C.适当提高硬度以便于切削加工

D.消除网状二次渗碳体

5.T12钢棒在球化退火前，进行正火出理的目的是

〔C〕。

A.消除应力B.适

当提高硬度以便于切削加工

徐刑婶麓支号机♦工程名优外机份城第41天

工程材哥侯勇乡的0."V

C.消除网状二次渗碳体D,降

低硬度以便于切削加工

6.将白口铸铁通过高温石墨化退火或氧化脱碳处理,

改变其金相组织获得的具有较高韧性的铸铁，称为

〔A〕。

A可锻铸铁B.灰口铸铁C.

球墨铸铁D.蠕墨铸铁

四、问答题：P53o

第五章非铁材料

1.形变铝合金：经不同的变形加工方式生产各种半

成品

2.铸造铝合金：密度小，比强度较高，且具有良好

的耐蚀性和铸造性能。

3.硅铝明：Al-Si系合金，硅的质量分数一般为

10%〜13%,这类合金具有优良的铸造性能。

4.黄铜：以Zn为唯一或主要合金元素的铜合金。

5.特殊黄铜：又称复杂黄铜，在铜锌合金中再参加

其他合金元素，常有铅、铝、锡、镒、镶、硅等。

6.金黄铜：

7.弹壳黄铜：

8.青铜：除了以Zn或Ni为主加元素的铜合金外，

徐刑婶麓支号机♦工程名优外机份城第42天

工程前身(吴为“(%”p

其余铜合金统称青铜。

9.特殊青铜：是不含S