金属材料试题(共8页).doc

精选优质文档-倾情为你奉上金属材料与热处理 试 卷 2 一、 填空题（30分，每空1分）1、常见的金属晶格类型有_、_和_。2、金属的机械性能主要包括强度、硬度、塑性、韧性、疲劳强度等指标，其中衡量金属材料在静载荷下机械性能的指标有_、_、_。衡量金属材料在交变载荷和冲击载荷作用下的指标有_和_。3、常用的回火方法有低温回火、_ 和 _ 。4、工程中常用的特殊性能钢有_、_、_。5、根据铝合金成分和工艺特点，可将铝合金分为_和_两大类。6、按冶炼浇注时脱氧剂与脱氧程度分，碳钢分为_、_、_和_。7、钢在一定条件下淬火后，获得一定深度的淬透层的能力，称为钢的淬透性。淬透层通常以工件_到_的深度来表示。8、 冷塑性变形的内应力，按作用范围，可分为_、_、_ 。9、铸铁中_的过程称为石墨化，影响石墨化的主要因素有_ 和 _。10、根据共析钢的“C”曲线，过冷奥氏体在A1温度以下等温转变的组织产物可分为三大类，即_型组织、_型组织和_型组织等。二、 选择题（30分，每题2分）1、拉伸试验时试样拉断前能承受的最大标拉应力称为材料的（ ）。 A 屈服点 B 抗拉强度 C 弹性极限 D 刚度2、金属的（ ）越好，其锻造性能就越好。A 硬度 B 塑性 C 弹性 D 强度3、根据金属铝的密度，它属于（ ）。A 贵金属 B 重金属 C 轻金属 D 稀有金属4、位错是一种（ ）。 A 线缺陷 B 点缺陷 C 面缺陷 D 不确定5、晶体中原子一定规则排列的空间几何图形称（ ）。A 晶粒 B 晶格 C 晶界 D 晶相6、实际生产中，金属冷却时（ ）。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7、零件渗碳后，一般需经过（ ）才能达到表面硬度高而且耐磨的目的。A 淬火+低温回火 B 正火 C 调质 D 淬火+高温回火8、从灰铸铁的牌号可以看出它的（ ）指标。A 硬度 B 韧性 C 塑性 D 强度9、机械制造中，T10钢常用来制造（ ） A 容器 B 刀具 C 轴承 D 齿轮10、钢经表面淬火后将获得：（ ） 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11、GCrl5SiMn钢的含铬量是：（ ）A 15 B 15 C 0. 15 D 0.01512、铅在常温下的变形属：( ) A 冷变形 B 热变形 C 弹性变形 D 既有冷变形也有热变形13、黄铜、青铜和白铜的分类是根据：（ ） A合金元素 B密度 C颜色 D主加元素14、用于制造柴油机曲轴，减速箱齿轮及轧钢机轧辊的铸铁为（ ） A 可锻铸铁 B 球墨铸铁 C 灰口铸铁 D 白口铸铁15、从金属学的观点来看，冷加工和热加工是以（ ）温度为界限区分的。 A 结晶 B 再结晶 C 相变 D 25三、 名词解释（12分，每题3分）1、加工硬化2、回复3、合金 4、热处理四、 简答题（20分，每题4分）1、铁碳合金中基本相是那些？其机械性能如何？2、写出下列牌号数字及文字的含意，Q235-F、KTZ450-06、H68、LF5。例如：HT100：表示灰铸铁，其最低抗拉强度为100MPa。3、提高零件疲劳寿命的方法有那些？4、试述正火的主要应用场合。5、试述热变形对金属组织和性能的影响。五 综述题 （8分）用20CrMnTi制造汽车变速箱齿轮，要求齿面硬度HRC58-60，中心硬度HRC30-45，试写出加工工艺路线，并说明各热处理的作用目的。参考答案：一 填空 1、体心立方晶格 面心立方晶格 密排立方晶格2、强度 硬度 塑性 疲劳强度 冲击韧性3、中温回火 高温回火4、不锈钢 耐热钢 耐磨刚5、变形铝合金 铸造铝合金6、沸腾钢 镇静钢 连铸坯 半镇静钢7、表面 半马氏体层8、宏观（第一类）内应力 晶间（第二类）内应力 晶格畸变（第三类）内应力9、碳以石墨形式析出 冷却速度 化学成分10、珠光体 贝氏体 马氏体二 选择题1 B 2 D 3 C 4 A 5 B 6 C 7 A 8 D 9 B 10 A 11 B 12 B 13 D 14 B 15 C 三 名词解释1、答：金属材料随着冷塑变形程度的增大，强度和硬度逐渐升高，塑性和韧性逐渐降低的现象称为加工硬化或冷作硬化。2、答：回复是指冷塑性变形金属在加热温度较低时，金属中的一些点缺陷和位错的迁移，使晶格畸变逐渐降低，内应力逐渐减小的过程。3、答：将两种或两种以上的金属或金属与非金属熔合在一起，获得的具有金属性质的物质，称为合金4、答：热处理是通过加热和冷却固态金属的操作方法来改变其内部组织结构，并获的所需性能的一种工艺。四、 简答题（16分，每题4分）1、答：基本相有：铁素体 奥氏体 渗碳体铁素体的强度和硬度不高，但具有良好的塑性和韧性。奥氏体的硬度较低而塑性较高，易于锻压成型。渗碳体硬度很高而塑性和韧性几乎为零，脆性大。2、答：Q235-F：表示普通碳素结构钢，其屈服强度为235MPa，F表示是沸腾钢。KTZ450-06：表示珠光体基体的可锻铸铁，其表示最低抗拉强度为450MPa，最小伸长率为6%。H68：表示含铜68%的黄铜。LF5：表示防锈铝，其序数号为5。3、答：（1）设计上减少应力集中，转接处避免锐角连接；（2）减小零件表面粗糙度；（3）强化表面，在零件表面造成残余压应力，抵消一部分拉应力，降低零件表面实际拉应力峰值，从而提高零件的疲劳强度。4、答：正火主要用于：（1）改善低碳钢和低碳合金钢的切削加工性；（2）作为普通结构零件或大型及形状复杂零件的最终热处理；（3）作为中碳和低合金结构钢重要零件的预备热处理；（4）消除过共析钢中的网状二次渗碳体。5、答：（1）改变铸锭和坯料的组织和性能；（2）产生热变形纤维组织（流线）；（3）可能产生带状组织；（4）可能产生热组织与魏氏组织。五 综述题 （8分）答：加工工艺路线为：下料®锻造®正火®机械粗加工®渗碳+淬火+低温回火®喷丸®磨齿正火处理可使同批毛坯具有相同的硬度（便于切削加工），并使组织细化，均匀；渗碳后表面含碳量提高，保证淬火后得到高的硬度，提高耐磨性和接触疲劳强度；喷丸处理是提高齿轮表层的压力使表层材料强化，提高抗疲劳能力。金属材料与热处理 试题 1一、 填空题（30分，每空1分）1、根据采用的渗碳剂的不同，将渗碳分为_、_和_三种。2、普通灰铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁及蠕墨铸铁中石墨的形态分别为_、_、_和_。3、实际金属晶体的缺陷有_、_、_。4、工程中常用的特殊性能钢有_、_、_。5、金属的断裂形式有_和_两种。6、按冶炼浇注时脱氧剂与脱氧程度分，碳钢分为_、_、_和_。7、金属元素在钢中形成的碳化物可分为_、_两类。8、常见的金属晶体结构有_、_和_三种。9、合金常见的相图有_、_、_和具有稳定化合物的二元相图。10、感应表面淬火的技术条件主要包括_、_及_。二、 选择题（30分，每题2分）1、铜只有通过冷加工并经随后加热才能使晶粒细化，而铁则不需冷加工，只需加热到一定温度即使晶粒细化，其原因是（ ）A 铁总是存在加工硬化，而铜没有 B 铜有加工硬化现象，而铁没有 C 铁在固态下有同素异构转变，而铜没有 D 铁和铜的再结晶温度不同2、常用不锈钢有铁素体不锈钢、奥氏体不锈钢、马氏体不锈钢和（ ）A 铁素体-奥氏体不锈钢 B 马氏体-奥氏体不锈钢C 莱氏体不锈钢 D 贝氏体不锈钢3、以下哪种铸铁的断口呈灰黑色？（ ）A 马口铁 B 白口铸铁 C 麻口铸铁 D灰铸铁4、用于制造渗碳零件的钢称为（ ）。 A 结构钢 B 合金钢 C 渗碳钢 D 工具钢5、马氏体组织有两种形态（ ）。 A 板条、树状 B 板条、针状 C 树状、针状 D 索状、树状6、实际生产中，金属冷却时（ ）。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7、零件渗碳后，一般需经过（ ）才能达到表面硬度高而且耐磨的目的。A 淬火+低温回火 B 正火 C 调质 D 淬火+高温回火8、C曲线右移使淬火临界冷却速度（ ），淬透性（ ）。 A 减小、增大 B 减小、减小 C 增大、减小 D、增大、增大9、机械制造中，T10钢常用来制造（ ） A 容器 B 刀具 C 轴承 D 齿轮10、钢经表面淬火后将获得：（ ） 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11、GCrl5SiMn钢的含铬量是：（ ）A 15 B 15 C 0. 15 D 0.01512、铅在常温下的变形属：( ) A 冷变形 B 弹性变形 C 热变形 D 既有冷变形也有热变形13、黄铜是以（ ）为主加元素的铜合金。 A 铅 B 铁 C 锡 D 锌14、在Fe-Fe3C和图中，奥氏体冷却到ES线时开始析出（ ）。 A 铁素体 B 珠光体 C 二次渗碳体 D 莱氏体15、从金属学的观点来看，冷加工和热加工是以（ ）温度为界限区分的。 A 结晶 B 再结晶 C 相变 D 25三、 名词解释（12分，每题3分）1、加工硬化2、结晶3、稀有金属 4、自然时效四、 简答题（20分，每题4分）1、简述奥氏体晶粒对钢在室温下组织和性能的影响。2、写出下列牌号数字及文字的含意，Q235-F、KTZ450-06、H68、LF5。例如：HT100：表示灰铸铁，其最低抗拉强度为100MPa。3、轴承钢应满足哪些性能要求？4、试述耐磨钢的耐磨原理。5、简述回火的目的。五 综述题 （8分）用20CrMnTi制造汽车变速箱齿轮，要求齿面硬度HRC58-60，中心硬度HRC30-45，试写出加工工艺路线，并说明各热处理的作用目的。参考答案：一 填空 1、固体渗碳 液体渗碳 气体渗碳2、片状 棉絮状 球状 蠕虫状3、空位 间隙原子 位错4、不锈钢 耐热钢 耐磨刚5、脆性断裂 延性断裂6、沸腾钢 镇静钢 连铸坯 半镇静钢7、合金渗碳体 特殊碳化物8、体心立方晶格 面心立方晶格 密排六方晶格9、匀晶相图 共晶相图 包晶相图10、表面硬度 有效淬硬深度 淬硬区的分布二 选择题1 C 2 A 3 D 4 C 5 B 6 C 7 A 8 A 9 B 10 A 11 B 12 C 13 D 14 C 15 C 三 名词解释1、答：金属材料随着冷塑变形程度的增大，强度和硬度逐渐升高，塑性和韧性逐渐降低的现象称为加工硬化或冷作硬化。2、答：结晶就是原子由不规则排列状态（液态）过渡到规则排列状态（固态）的过程。3、答：一般是指那些在地壳中含量少、分布稀散、冶炼方法较复杂或研制使用较晚的一大类有色金属。4、答：自然时效是指经过冷、热加工或热处理的金属材料，于室温下发生性能随时间而变化的现象。四、 简答题（16分，每题4分）1、答：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。2、答：Q235-F：表示普通碳素结构钢，其屈服强度为235MPa，F表示是沸腾钢。KTZ450-06：表示珠光体基体的可锻铸铁，其表示最低抗拉强度为450MPa，最小伸长率为6%。H68：表示含铜68%的黄铜。LF5：表示防锈铝，其序数号为5。3、答：轴承钢应满足以下性能要求：（1）高的接触疲劳强度和抗压强度；（2）高的硬度和耐磨性；（3）高的弹性极限和一定的冲击韧度；（4）有一定的抗蚀性。4、答：耐磨钢工作时，如受到强烈的冲击、压力和摩擦，则表面因塑性变形会产生强烈的加工硬化，而使表面硬度提高到500550HBS，因而获得高的耐磨性，而心部仍保持原来奥氏体所具有的高的塑性与韧性。当旧表面磨损后，新露出的表面又可在冲击与摩擦作用下，获得新的耐磨层。故这种钢具有很高的抗冲击能力与耐磨性，但在一般机器工作条件下，它并不耐磨。5、答：回火的目的是：（1）降低零件脆性，消除或降低内应力；（2）获得所要求的力学性能；（3）稳定尺寸；（4）改善加工性。 五 综述题 （8分）答：加工工艺路线为：下料®锻造®正火®机械粗加工®渗碳+淬火+低温回火®喷丸®磨齿正火处理可使同批毛坯具有相同的硬度（便于切削加工），并使组织细化，均匀；渗碳后表面含碳量提高，保证淬火后得到高的硬度，提高耐磨性和接触疲劳强度；喷丸处理是提高齿轮表层的压力使表层材料强化，提高抗疲劳能力1写出下列力学性能符号所代表的力学性能指标的名称和含义。se、ss 、s0.2 、sb 、d5 、d、y、akv 、s-1、s600 1×10-5、s700 2/1×105、s500 1×103、KIc、HRC、HV 、HBS、E。2低碳钢试样在受到静拉力作用直至拉断时经过怎样的变形过程?3某金属材料的拉伸试样l0=100mm，d0=10mm。拉伸到产生0.2塑性变形时作用力(载荷)F0.2=6.5×103N；Fb=85×103N。拉断后标距长为ll=120mm，断口处最小直径为dl=6.4mm，试求该材料的s0.2、sb。4钢的刚度为20.7×104MPa，铝的刚度为6.9×104MPa。问直径为2.5mm，长12cm的钢丝在承受450N的拉力作用时产生的弹性变形量(l)是多少?若是将钢丝改成同样长度的铝丝，在承受作用力不变、产生的弹性变形量(l)也不变的情况下，铝丝的直径应是多少?5某钢棒需承受14000N的轴向拉力，加上安全系数允许承受的最大应力为140MPa。问钢棒最小直径应是多少?若钢棒长度为60mm、E=MPa，则钢棒的弹性变形量(l)是多少?6试比较布氏、洛氏、维氏硬度的特点，指出各自最适用的范围。下列几种工件的硬度适宜哪种硬度法测量：淬硬的钢件、灰铸铁毛坯件、硬质合金刀片、渗氮处理后的钢件表面渗氮层的硬度。7若工件刚度太低易出现什么问题?若是刚度可以而弹性极限太低易出现什么问题?8指出下列硬度值表示方法上的错误。12HRC15HRC、800HBS、58HRC62HRC、550Nmm2HBW、70HRC75HRC、200Nmm2HBS。9根据GB70088碳素结构钢的规定牌号为Q235的钢sb235MPa、d526。现对进厂的一批Q235钢材采用d0=10mm的标准短试样进行拉伸试验，测得的试验数据是Fs=20KN，断后标距长lk=65mm。试问这批钢材合格否?10在图样上，为什么只用硬度来表示对机件的力学性能要求?11判断下列说法是否正确，并说出理由。(1)材料塑性、韧性愈差则材料脆性愈大。(2)屈强比大的材料作零件安全可靠性高。(3)材料愈易产生弹性变形其刚度愈小。(4)伸长率的测值与试样长短有关，d5>d10(5)冲击韧度与试验温度无关。(6)同一材料的s-1，一般都小于ss。(7)较低表面粗糙度值，会使材料的s-1值降低。(8)材料综合性能好，是指各力学性能指标都是最大的。(9)材料的强度与塑性只要化学成分一定，就不变了。 复习思考题21解释下列名词：晶格、晶胞、晶粒、晶界、亚晶粒、亚晶界、晶面、晶向、晶格参数、合金、相、显微组织、固溶体、金属化合物、固溶强化、第二相弥散强化、组元。2在面心立方晶格中原子排列最密的晶面是(111)，原子排列最密的晶向是110；体心立方晶格中原子排列最密的晶面是(110)；原子排列最密的晶向是111，试画出。3金属的常见晶格有哪三种?说出名称并画图示之。4为什么单晶体有各向异性，而多晶体的金属通常没有各向异性?5什么叫晶体缺陷?晶体中可能有哪些晶体缺陷?它们的存在有何实际意义?6固态合金中固溶体相有哪两种?化合物相有哪三种?它们的力学性能有何特点?7固溶体的溶解度取决于哪些因素?8间隙相、复杂结构的间隙化合物、间隙固溶体三者之间主要区别是什么? 1概念：过冷现象、过冷度、平衡状态、合金系、相图、相组成物、组织组成物、匀晶转变、共晶转变、包晶转变、细晶强化、枝晶偏析、体积质量偏析、包晶偏析、柱状晶、等轴晶、变质处理。2什么是杠杆定律?有什么用途?3金属结晶的动力学条件和热力学条件是什么?4铸锭是否一定要有三种晶区?柱状晶的长大如何抑制?5合金结晶中可能出现的三种偏析应如何控制使之尽量减小?6将本书图3-lOPb-Sn合金相图改画成按组织组成物填写。7若PbSn合金相图中C、F、E、G、D点的合金成分分别是WSn等于2、19、61、97和99。问在下列温度(t)时，WSn=30的合金显微组织中有哪些相组成物和组织组成物?它们的相对质量百分数是否可用杠杆定律计算?是多少?(1)f=3000C；(2)刚冷到1830C共晶转变尚没开始；(3)在1830C共晶转变正在进行中；(4)共晶转变刚完，温度仍在1830C时；(5)冷却到室温时(200C)。8固溶体合金和共晶合金其力学性能和工艺性能各有什么特点?9纯金属结晶与合金结晶有什么异同?10为什么共晶线下所对应的各种非共晶成分的合金也能在共晶温度发生部分共晶转变呢?专心-专注-专业