《工程材料与成型方法》期末考试复习题库（含答案）

《工程材料与成型方法》期末考试复习题库(含答案)

一、单选题

1.每个面心立方晶胞中包含有()个原子。

A、2

B、3

C、4

D、6

答案：C

2.实际生产中，金属冷却时0。

A、理论结晶温度总是低于实际结晶温度；

B、理论结晶温度总是等于实际结晶温度；

C、理论结晶温度总是大于实际结晶温度；

D、实际结晶温度和理论结晶温度没有关系

答案：C

3.晶体中的位错属于0。

A、体缺陷

B、点缺陷

C、线缺陷

D、面缺陷

答案：C

4.通常把铸造方法分为()和特种铸造两类。

A、压力铸造

B\离心铸造

C、熔模铸造

D、砂型铸造

答案：D

5.适合制造渗碳零件的钢有()。

A、16Mn、15、20Cr、1C门3、12Cr2Ni4A

B、15、20Cr、18Cr2Ni4WAx20CrMnTi

C、45、40Cr、65Mn、T12

D、以上都不对

答案：B

6.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()。

A、完全退火

B、等温退火

C、球化退火

D、正火

答案：D

7.下列合金钢中，耐蚀性最好的是0。

A、20CrMnTi

B、40Cr

GW18Cr4V

D、1Cr18Ni9Ti

答案：D

8.调质处理就是()的热处理。

A、淬火+低温回火

B、淬火+中温回火

C、淬火+高温回火

答案：C

9.汽车变速箱齿轮常选用的材料是0。

A、GCr15

B、20CrMnTi

C、45

D、9SiCr

答案：B

10.下面不属于熔焊的是0。

A、电渣焊

B、缝焊，

C、氮弧焊

D、埋弧焊

答案：B

11.建筑用钢筋宜选用()。

A、高碳钢

B、中碳钢

C、低碳钢

D、工具钢

答案：C

12.每个体心立方晶胞中包含有()个原子。

A、2

B、3

C、4

D、6

答案：A

13.为了保证气门弹簧的性能要求,65Mn钢制的气门弹簧最终要进行()处理。

A、淬火和低温回火

B、泮火和中温回火

C、冷火和局।温回火

答案：B

14.下列材料中，最适合制造汽车板弹簧的是0。

A、60Si2Mn

B、5CrNiMo

C、r12MoV

D、GCr15

答案：A

15.模锻件上必须有模锻斜度,这是为了()。

A、便于充填模膛

B、减少工序

C、节约能量

D、便于取出锻件

答案：D

16.为改善低碳钢的切削加工性应进行哪种热处理()。

A、等温退火

B、完全退火

C、球化退火

D、正火

答案：D

17.综合评定金属可锻性的指标是0。

A、强度及硬度

B、韧性及塑性

C、韧性及硬度

D、塑性及变形抗力

答案：D

18.对亚共析钢进行完全退火,其退火温度应为()。

A、低于Ac1温度

B、高于Ac1温度而低于Ac3温度

C、等于Ac3温度

D、Ac3以上30至50度

答案：D

19.影响刚的淬硬性的主要因素是0。

A、加热温度

B、淬火介质

C、钢中碳的质量分数

D、钢中合金元素的质量分数

答案：C

20.钢中加入除Co之外的其它合金元素一般均能使其C曲线右移,从而0。

A、增大VK

B、增加淬透性

C、减小其淬透性

D、增大其淬硬性

答案：B

21.下列牌号中，最适合制造车床主轴的是()。

A、T8

B、Q195

C、45

D、GGr15

答案：C

22.高碳钢淬火后回火时，随回火温度升高其0。

A、强度硬度下降,塑性韧性提高

B、强度硬度提高，塑性韧性下降

C、强度韧性提高，塑性韧性下降

D、强度韧性下降，塑性硬度提高

答案：A

23.汽车变速齿轮渗碳后，一般需经0处理,才能达到表面高硬度和高耐磨性的目

的。

A、淬火+低温回火

B、正火

C、调质

答案：A

24.马氏体的硬度主要决定于其()。

A、碳含量

B、合金元素含量

C、冷却速度

D、过冷度

答案：A

25.对过共析钢不能进行下列哪种退火处理()。

A、完全退火

B、再结晶退火

C、等温退火

D、去应力退火

答案：A

26.通常把铸造方法分为()和特种铸造两类。

A、砂型铸造

B、离心铸造

C、熔模铸造

D、压力铸造

答案：A

27.灰铸铁牌号HT150中的数字150表示()。

A、塑性

B、屈服

C、最低抗拉强度

D、硬度

答案：C

28.金属在压力加工时,承受的压应力数目越多,则其0

A、塑性越差,变形抗力越大

B、塑性越好,变形抗力越小

C、塑性越好,变形抗力越大

D、塑性越差,变形抗力越小

答案：B

29.材料在外力作用下产生永久塑性变形而不断裂的能力叫：Oo

A、强度

B、硬度

C、塑性

D、冲击韧性

答案：C

30.对工件进行分级淬火的目的是()o

A、得到下贝氏体

B、减少残余奥氏体量

C、减少工件变形

D、缩短生产周期

答案：C

31.电焊条药皮的作用之一是()。

A、防止焊芯生锈

B、降低焊接温度

C、增加焊接电流

D、稳定电弧燃烧

答案：D

32.球化退火一般适应于0。

A、低碳钢

B、中碳钢

C、高碳钢

D、铸铁

答案：C

33.铸件的缩孔常出现在铸件的()。

A、上部

B、厚部

G底部.

D、最后凝固部位

答案：D

34.对工件进行等温淬火的目的是()。

A、得到下贝氏体

B、减少残余奥氏体量

C、减少工件变形

D、缩短生产周期

答案：A

35.高速钢的红硬性取决于：()。

A、钢的碳含量

B、马氏体的多少

C、淬火加热时溶于奥氏体中的合金元素的量

D、冷却速度

答案：C

36.金属化合物的性能特点是：()。

A、熔点高、硬度高、脆性大

B、熔点高、硬度低

C、熔点低、硬度低

D、以上都不对

答案：A

37.铸铁组织可以认为是由钢的基体与()组成的。

A\金刚石

B、石墨

C、铜

D、铝

答案：B

38.钢经淬火+中温回火后所获得的组织是0。

A、回火马氏体

B、回火索氏体

C、回火屈氏体

D、珠光体

答案：C

39.拉伸试验时,试样拉断前能承受的最大标称应力称为材料的Oo

A、屈服点

B、抗拉强度

C、弹性极限

D、屈服强度

答案：B

40.采取下列哪种措施对提高铸铁的流动性最有效0。

A、降低浇注温度

B、减少直浇口高度

C、提高碳，硅含量

D、降低碳硅含量

答案：c

41.感应加热表面淬火的淬硬深度,主要决定于因素0。

A、淬透性

B、冷却速度

C、感应电流的大小

D、感应电流的频率

答案：D

42.在短时间内以较高速度作用于零件的载荷为()载荷。

A、青争

B、冲击

C、循环

D、交变

答案：B

43.20钢的平均含碳量为()％。

A、0.77

B、0.2

C、0.02

D、2.11

答案：B

44.实际加热时的临界点总是()于相图上的临界点。

A、低于

B\图于

C、等于

D、以上都不对

答案：B

45.钢经淬火+低温回火后所获得的组织是（）。

A、回火马氏体

B、回火索氏体

C、回火屈氏体

D、珠光体

答案：A

判断题

1.孕育期指过冷奥氏体转变开始之前所经历的等温时间。（）

A、正确

B、错误

答案：A

2.钢坯加热温度超过其始锻温度会产生过热、过烧等缺陷。（）

A、正确

B、错误

答案：A

3.相变点温度以上,加热温度越高，保温时间越长奥氏体晶粒越细小。（）

A、正确

B、错误

答案：B

4.淬火后的钢，随回火温度的增高，其强度和硬度也增高。（）

A、正确

B、错误

答案：B

5.液态金属在金属铸型中的流动性比在砂铸型中差。（）

A、正确

B、错误

答案：A

6.一般焊接厚工件时，产生的焊接应力较小。（）

A、正确

B、错误

答案：B

7.所有的合金元素加入钢中均能使钢的淬透性提高。（）

A、正确

B、错误

答案：B

8.白口铸铁在室温下的相组成都为铁素体和渗碳体。（）

A、正确

B、错误

答案：A

9.碳溶于中所形成的间隙固溶体，称为铁素体。（）

A、正确

B、错误

答案：A

10.金属理想晶体的强度比实际晶体的强度低得多。（）

A、正确

B、错误

答案：B

11.纯铁在780℃时为面心立方结构的Y-Feo0

A、正确

B、错误

答案：B

12.灰口铸铁的减震性比钢好。（）

A、正确

B、错误

答案：A

13.由于可锻铸铁的塑性比灰铸铁好，所以是可以锻造的铸铁。（）

A、正确

B、错误

答案：B

14.对金属进行冷、热加工都会产生加工硬化。（）

A、正确

B、错误

答案：B

15.对低碳低合金钢进行正火处理可提高其硬度。（）

A、正确

B、错误

答案：A

16.铁素体是置换固溶体。（）

A、正确

B、错误

答案：B

17.塑性变形能随载荷的去除而消失。（）

A、正确

B、错误

答案：B

18.所有金属材料在拉伸试验时都会出现显著的屈服现象。（）

A、正确

B、错误

答案：B

19.贝氏体转变是非扩散性转变。（）

A、正确

B、错误

答案：B

20.所谓白口铸铁是指碳全部以石墨形式存在的铸铁。（）

A、正确

B、错误

答案：B

21.奥氏体向珠光体转变是扩散型转变。（）

A、正确

B、错误

答案：A

22.奥.氏体向马氏体转变时，体积要膨胀。（）

A、正确

B、错误

答案：A

解析：这道题是正确的，因为奥氏体向马氏体转变时，确实伴随着体积的膨胀,

这是由于马氏体的比容大于奥氏体。

23.球墨铸铁中，石墨是呈片状形态。（）

A、正确

B、错误

答案：A

24.铝合金也可以象钢那样通过淬火明显提高其硬度。（）

A、正确

B、错误

答案：B

25.液态金属在金属铸型中的流动性比在砂铸型中差。（）

A、正确

B、错误

答案：A

26.面心立方金属的塑性比体心立方金属的好。（）

A、正确

B、错误

答案：A

27.结晶温度范围大的合金，铸造时铸件中易产生缩松。（）

A、正确

B、错误

答案：A

28.金属在进行热加工时，不会产生加工硬化现象。（）

A、正确

B、错误

答案：A

29.重力偏析不能通过热处理来消除。（）

A、正确

B、错误

答案：A

30.淬透性好的钢，其淬硬性不一定高。（）

A、正确

B、错误

答案：A

31.再结晶是一个相变过程，有恒定的转变温度，发生晶格类型变化。（）

A、正确

B、错误

答案：B

32.间隙固溶体一定是有限固溶体。（）

A、正确

B、错误

答案：A

33.无限固溶体必是置换固溶体。（）

A、正确

B、错误

答案：A

34.单晶体在性能上没有明显的方向性。（）

A、正确

B、错误

答案：B

填空题

1.固溶体出现枝晶偏析后，可用（）加以消除。

答案：扩散退火

2.冷变形后金属的强度、硬度提高，塑性、韧性下降，这种现象叫（）。

答案：加工硬化

3.孕育期越长，过冷奥氏体越0o

答案：越稳定

4.热处理工艺过程都是由加热、（）、冷却三个阶段组成。

答案：保温

5.亚共析钢的含碳量越高，其室温平衡组织中的珠光体量（）。

答案：越多

6.屈强比是（）和抗拉强度之比。

答案：屈服强度

7.常见的晶体缺陷有：（）、线缺陷、面缺陷。

答案：点缺陷

8.普通钢，优质钢的区分是以其中S和P元素的原子的含量来区分的,S含量高易

使钢产生（））脆性。P的含量高易使钢产生（））脆性。

答案：热I冷

9.金属的塑性越好，变形抗力越低，金属的锻造性能越（）。

答案：好

10.常见的晶格类型有：体心立方、面心立方、（）。

答案：密排六方

11.合金的结晶范围愈小，其流动性愈（）。

答案：好

12.金属材料常用塑性指标有（）和断面收缩率。

答案：断后伸长率

13.合金的基本相包括（））和金属化合物。

答案：固溶体

14.二次渗碳体只可能出现于碳含量大于（）的钢中。

答案：0.77%

15.液态金属结晶时，冷却速度越小，则过冷度越小，结晶后晶粒越（）。

答案：粗大

16.合金的铸造性能通常以（）和收缩性两个指标来衡量。

答案：流动性

17.冷变形金属在加热时发生的三个过程依次为（））、再结晶和晶粒长大

答案：回复

18.普通热处理又称整体热处理，主要包括退火、正火、淬火、（））。

答案：回火

19.合金的收缩分为液态收缩、（））收缩和固态收缩三个阶段。

答案：凝固

20.冷却转变停止后仍未转变的奥氏体称为（））。

答案：残余奥氏体

21.根据钎料熔点的不同，钎焊可分为（）和软钎焊两类。

答案：硬钎焊

22.根据溶质原子所占据的位置不同，固溶体可分为：（）、间隙固溶体。

答案：置换固溶体

23.化学热处理是由分解、吸附和（）三个基本过程所组成。

答案：扩散

24.冲压的基本工序是（）与变形。

答案：分离

25.铁素体是C溶解在（）中形成的间隙式固溶体。奥氏体体是C溶解在（）中

形成的间隙式固溶体。

答案：a-Fe|Y-Fe

26.除C。外，所有溶入奥氏体的合金元素都使C曲线（））移，使钢的淬透性提

答案：右

27.金属材料的性能包括使用性能和（）性能。

答案：工艺

28.根据加热方法的不同，表面淬火方法主要有：（））表面淬火、火焰加热、

激光加热表面淬火。

答案：感应加热

29.金属的结晶过程包括：晶核的形成、（）两个阶段。

答案：晶核长大

30.热处理工艺过程由加热、（）和冷却三个阶段组成。

答案：保温

31.亚共析钢的正火温度为（）以上30—50度。

答案：Ac3

32.碳在灰口铸铁中主要以（）的形式存在。

答案：石墨

33.焊接接头为由焊缝区、熔合区及（））组成。

答案：焊接热影响区

简答题

1.球化退火主要适用于什么情况，主要目的是什么？

答案：主要适用于共析和过共析钢及合金工具钢的退火，使钢中的网状二次渗碳

体和珠光体中的片状渗碳体球化，降低材料硬度，改切削加工性能，并可减小最

终淬火变形和开裂，为以后的热处理做准备。目的是为了使珠光体中的渗碳体变

为球状，降低硬度，提高塑性，大大有利于冷拔、冷冲压等冷变形加工。

2.将碳的质量分数为0.45%的钢和白口铸铁都加热到1000℃〜1200℃,能否进行

锻造？为什么？

答案：把碳的质量分数为0.45%的钢加热到高温(1000℃~1200℃)时，能进行锻

造。由铁碳合金相图可知，此时钢处于奥氏体(A)状态，塑性好，因此，能进

行锻造。把白口铸铁加热到高温(1000℃~1200℃)时，不能进行锻造。第一，白

口铸铁，塑性差；第二，由铁碳合金相图可知，白口铸铁加热到高温(1000℃~1

200℃)时，发生了局部熔化现象，因此，白口铸铁不能进行锻造。

3.某汽车变速箱齿轮要求表面硬度58-62HRC,心部硬度35-42HRC,请按下列要求

作答：(1)在45、40Cr、20CrMnTix60Si2Mn钢中选择制造上述齿轮的合适材料;

(2)根据所选材料制定加工工艺路线如下：锻造——正火——机加工一一渗碳

——淬火——低温回火——精磨请说明每一道热处理工序的作用：

答案：(1)材料：20CrMnTi(2)正火,目的：消除锻造应力，调整锻后的硬度，

改善切削加工性能渗碳，目的：使低碳钢件表面得到高碳。淬火，目的：获得表

面高硬度、高耐磨性；而心部仍保持一定强度及较高的塑性、韧性。低温回火,

目的：消除表面淬火内应力和脆性,得到高的硬度。

4.强度：

答案：强度材料在外力作用下抵抗变形和破坏的能力。

5.用一根冷拉钢丝绳吊装一大型工件进入热处理炉，并随工件一起加热到1000℃

保温，当出炉后再次吊装工件时，钢丝绳发生断裂，试分析其原因。

答案：冷拉钢丝绳是利用加工硬化效应提高其强度的，在这种状态下的钢丝中晶

体缺陷密度增大，强度增加，处于加工硬化状态。在1000℃时保温，钢丝将发

生回复、再结晶和晶粒长大过程，组织和结构恢复到软化状态。在这一系列变化

中，冷拉钢丝的加工硬化效果将消失，强度下降，在再次起吊时，钢丝将被拉长，

发生塑性变形，横截面积减小，强度将比保温前低，所以发生断裂。

6.金属晶粒大小对金属的性能有何影响?说明铸造时细化晶粒的方法及其原理.

答案：金属晶粒越细，金属的强度越高，塑性和韧性也越好，反之力学性能越差。

铸造时细化晶粒的方法有：（1）增加过冷度：提高形核率；（2）变质处理：加

入变质剂，使形核率增加；（3）振动与搅拌：使已生长的晶粒因破碎而细化。

7.淬硬性：

答案：钢淬火时得到的最大硬度

8.什么是钢的回火脆性？如何避免？

答案：随着回火温度的升高在某些温度范围内回火，回火钢的韧性不但没有提高，

反而显著下降，这种脆化现象称回火脆性。第一类回火脆性（低温回火脆），它

是不可逆的，一般不在此温度范围内回火。第二类回火脆性（高温回火脆）。它

是可逆的。防止办法：尽量减少钢中杂质元素含量；加入W或M。等能抑制晶界

偏析的元素；回火后快冷来抑制回火脆性。

9.临界冷却速度：

答案：奥氏体完全转变成马氏体的最低冷却速度。

10.C曲线:

答案：过冷奥氏体等温冷却转变曲线

11.简述奥氏体晶粒对钢在室温下组织和性能的影响？

答案：奥氏体晶粒细小时，冷却后转变产物的组织也细小，其强度与塑性韧性都

较高，冷脆转变温度也较低；反之，粗大的奥氏体晶粒，冷却转变后仍获得粗晶

粒组织，使钢的力学性能（特别是冲击韧性）降低，甚至在淬火时发生变形、开

裂。

12.淬火钢中的残余奥氏体对工件性能有何影响？如何防止？？

答案：残余奥氏体降低钢的硬度和耐磨性；工件使用过程中，由于残余奥氏体发

生转变，使工件尺寸发生变化，从而降低工件的尺寸精度。将淬火工件冷却到室

温后，随即放到-60~-80温度的冷却介质中冷却，即进行冷处理

13.再结晶：

答案：金属发生重新形核和长大而晶格类型没有改变的结晶过程

14.什么是材料的工艺性能？包括哪几种？

答案：工艺性能是指材料适应加工工艺要求的能力。按加工方法的不同，可分为

铸造性能、锻造性能、焊接性能、切削加工性能及热处理工艺性能等。

15.何谓过冷度?过冷度的大小取决于什么？过冷度与冷却速度有何关系？

答案：理论结晶温度与实际结晶温度的差值称为过冷度。过冷度的大小取决于液

态金属的冷却速度、金属的形状和纯度冷却速度越快过冷度越大。

16.简述为什么室温下含碳量Wc=O.9%的碳钢比含碳量Wc=1.2%的碳钢强度高？

答案：随着钢材含碳量的提高，钢材的强度和硬度提高,而塑性降低。当钢中含碳

量超过0.9%以后，钢组织中的二次渗碳体网趋于完整、变粗，钢的强度这时不但

不会增强,反而会迅速降低。

17.汽车半轴要求具有良好的强韧性，且杆部、花键处硬度要求252HRC。现选用

钢制造，其工艺路线如下：下料（棒料）T锻造毛坯-►热处理①T校直T粗加工

T热处理②T精加工T热处理③、④T磨削。（1）从下列材料中选用一种材料

用于制造该半轴：备选材料：T10、20、40Cr、65Mn、W18c制V、GC门5、Cr12Mo

Vo（2）指出其工艺过程路线中应选用的①、②、③、④热处理方法及目的。

答案：（1）材料：40Cr（2）热处理①：正火。目的：消除锻造应力；调整锻后

的硬度，改善切削性能；细化晶粒，为淬火作好组织准备。热处理②：调质。目

的：获得良好的强韧性，即良好的综合力学性能。热处理③：表面淬火。目的：

获得M,提高杆部、花键处表面硬度。热处理④：低温回火。目的：消除表面淬

火应力，得到高的硬度和耐磨性。

18.试说明为什么亚共析钢必须进行完全淬火,而过共析钢则只能进行不完全淬

火。

答案：亚共析钢必须进行完全淬火，目的是使淬火组织中保留一定数量的细小弥

散碳化物颗粒，以提高其耐磨性。而过共析钢进行不完全淬火，其原因在于：若

碳化物完全溶入奥氏体中，马氏体中将出现过多的残余奥氏体，使硬度下降；碳

含量过高，淬火后全部形成片状马氏体（高碳马氏体），脆性增加；同时组织没

有碳化物颗粒，使耐磨性降低等。同时会令淬火应力增大，加大工件变形开裂倾

向。

19.过冷度：

答案：理论结晶温度与实际结晶温度之差

20.合金:

答案：由两种或两种以上的金属元素或金属与非金属元素组成的具有金属特性的

材料

21.间隙固溶体：

答案：溶质原子溶入溶剂晶格间隙所形成的固溶体

22.晶胞：

答案：在晶格中能代表原子排列规律的基本几何单元称为晶胞

23.何谓加工硬化？产生加工硬化的原因是什么？

答案：冷塑性变形金属，随变形程度的增加，强度硬度提高，塑性韧性下降的现

象。产生的原因主要是由于塑性变形引起位错密度增大,导致位错之间大量形成

缠结、形成高密度的“位错林”，使其余位错运动阻力增大,于是塑性变形抗力提

局j。

24.有哪些常见的晶体缺陷？简述晶体缺陷对材料力学性能的影响。

答案：根据几何特征，可将晶体缺陷分为点缺陷、线缺陷和面缺陷三种类型。点

缺陷可以使得金属材料的强度、硬度升高，塑性'韧性下降。位错密度愈大，塑

性变形抗力愈大。面缺陷越多，金属材料的强度、硬度越高，塑性、韧性越好。

25.什么是材料的力学性能，力学性能主要包括哪些指标？

答案：材料的力学性能是指材料在一定环境（温度、介质）下，承受各种外加载

荷（拉伸、压缩、弯曲、扭转与剪切等）时所表现出的抵抗产生塑性变形或断裂

的能力。主要指标有强度、塑性、硬度、疲劳强度、冲击韧性、断裂韧性和耐磨

性等。

26.制造机床床头箱传动齿轮，模锻制坯。要求齿部表面硬度52〜56HRC,齿轮

心部应具有良好的综合机械性能。其工艺路线为：下料T锻造T热处理①T机械

粗加工T热处理②T机械精加工T齿部表面热处理③+低温回火T精磨（1）从下

列材料中选用一种材料用于制造该传动齿轮：备选材料：口0、20、9SiCr、45、

W18Cr4VvGCr15xCr12MoVo（2）指出热处理①、②、③的名称及作用。（3）

指出经上述工艺后该齿轮心部及表面组织。

答案：（1）材料：45（2）热处理①：正火。消除锻造应力；调整锻后的硬度，

改善切削加工性能；细化晶粒，为淬火作好组织准备。热处理②：调质（或淬