机械工程材料 考试复习题及参考答案(19页).doc

-机械工程材料 考试复习题及参考答案-第 19 页机械工程材料课程考试复习题及参考答案一、判断题（）：1.奥氏体与渗碳体均为面心立方晶格。 ×2.与是亚共析钢中室温时的主要组成相。 × 3.金属的加工硬化是指金属在塑性变形后强度.硬度提高，塑性.韧性下降的现象。 4.钢淬火时的冷却速度越快，马氏体的硬度越高。 5.合金中，一个晶粒内的成分不均匀现象称枝晶偏析。 6.一种合金的室温组织为+（+），它由三相组成。 7.当把亚共析钢加热到Ac1和Ac3之间的温度时，将获得由铁素体和奥氏体构成的两相组织，在平衡条件下，其中奥氏体的碳含量总是大于钢的碳含量。 8.在铁碳合金平衡结晶过程中只有成分为4.3%C的铁碳合金才能发生共晶反应。 9.20钢比T12钢的碳含量要高。 10.再结晶能够消除加工硬化效果，是一种软化过程。 11.过共析钢中，网状渗碳体的存在使钢的硬度和塑性均上升。 12.正火是将钢件加热至完全奥氏体化后空冷的热处理工艺 。 13.65Mn 是合金调质结构钢。 14.回火索氏体的性能明显优于奥氏体等温冷却直接所得到的片层状索氏体的性能。 15.T10A和60 号钢均属于高碳钢。 16.晶体缺陷的共同之处是它们都能引起晶格畸变。 17.位错是实际金属晶体的一种面缺陷。 18.体心立方晶格的致密度为 74%。 19.塑性变形指的是外载荷撤销后变形不能恢复的变形。 20.当过冷度较大时，纯金属晶体主要以平面状方式长大。 21.室温下，金属晶粒越细，则强度越高，塑性越好。 22.一般来说，钢的强度高于铸铁的强度。 23.65Mn的淬透性比65 号钢的淬透性差。 24.从C曲线中分析可知，共析钢的过冷奥氏体在A1-550的范围内发生贝氏体转变。 25.共析反应就是在某一温度时，从一种固相中同时结晶析出两种不同的固相。 26.包晶偏析可以通过回火的热处理方法消除。 27.所谓本质细晶粒钢就是一种在任何加热条件下晶粒均不发生粗化的钢。 28.一个合金的室温组织为+（+），它由两相组成。 29.过冷奥氏体转变为马氏体是一种扩散型转变 。 30.60钢比T12 钢的碳含量要高。 31.标识为100HBS的材料硬度大于标识为60HRC的材料硬度。 32.马氏体是碳在-Fe 中的过饱和固溶体，当奥氏体向马氏体转变时，体积要收缩。 33.再结晶过程是有晶格类型变化的结晶过程。 34.当亚共析成分的奥氏体在冷却发生珠光体转变时，温度越低，其转变产物组织越粗。 35.贝氏体是过冷奥氏体中温转变产物，在转变过程中，碳原子能进行扩散，而铁原子不能进行扩散。 36.不论碳含量高低，马氏体的硬度都很高，脆性都很大。 37.高合金钢既具有良好的淬透性，也具有良好的淬硬性。 38.经退火后再高温回火的钢，能得到回火马氏体组织，具有良好的综合机械性能。 39.由于球墨铸铁中的石墨为球形，因而铸铁的强度、塑性和韧性接近于钢。 40.因为单晶体是各向异性的，所以实际应用的金属材料在各个方向上的性能也是不相同的。 41.40Cr  的淬透性比40号钢的淬透性差。 42.变形铝合金的塑性优于铸造铝合金。 43.正火是将钢件加热至完全奥氏体化后水冷的热处理工艺 。 44.冷加工是指在室温以下的塑性变形加工。 45.晶界是实际金属晶体的一种线缺陷。 一、判断题（）：1.用布氏硬度测量硬度时，压头为钢球，用符号HBS表示。 是布氏硬度：硬质合金球 HBW洛氏硬度：锥角为120°的金刚石圆锥体 HRC维氏硬度：锥面角为136°的金刚石四棱锥体 HV2.用布氏硬度测量硬度时，压头为硬质合金球，用符号HBW表示。 是3.金属材料的机械性能可以理解为金属材料的失效抗力。 是1. 金属的同素异构转变同样是通过金属原子的重新排列来完成的，故称其为再结晶。 本题答案：错误 2. 室温下，金属晶粒越细，则强度越高，塑性越低。 本题答案：错误 3. 在一般情况下，金属结晶后晶粒越细小，则其强度越好，而塑性和韧性越差。 本题答案：错误 4. 晶粒度级数数值越大，晶粒越细。 本题答案：正确 5. 间隙相的性能特点是硬度高，熔点低。 本题答案：错误 6. 晶粒度级数数值越大，晶粒越粗。 本题答案：错误 7. 再结晶过程是有晶格类型变化的结晶过程。 本题答案：错误 8. 同一金属，结晶时冷却速度愈大，则过冷度愈大，晶粒越细小。 本题答案：正确 9. 把在实际晶体中出现的刃型位错和螺型位错的缺陷叫做面缺陷。 本题答案：错误 10. 把在实际晶体中出现的空位和间隙原子的缺陷叫做线缺陷。 本题答案：正确 11. 衡量材料的塑性的指标主要有伸长率和断面收缩率。 本题答案：正确 12. 钨、铁、锡的熔点分别为3410、1538、232，钨在1000、铁在900、锡在100OC下的变形加工均属于热加工。 本题答案：错误 13. 冷变形强化是指金属材料在冷变形后，产生碎晶，位错密度增加，使其强度、硬度提高的现象。 本题答案：正确 14. 体心立方晶格的致密度为0.74，面心立方晶格的致密度为0.68。所以，纯铁在发生同素异晶转变时，体积发生变化，从而产生一定的内应力。 本题答案：错误15.在实际金属的结晶过程中，自发形核比非自发形核更重要，往往起优先的主导的作用。 本题答案：错误 16. 金属结晶的必要条件是要有一定的过冷度。 本题答案：正确 17. 非晶体具有各向异性。 本题答案：正确 18. 每个体心立方晶胞中实际包含有2个原子。 本题答案：正确 19. 每个面心立方晶胞中实际包含有2个原子。 本题答案：错误 20. 每个面心立方晶胞中实际包含有4个原子。 本题答案：正确 21. 每个体心立方晶胞中实际包含有4个原子。 本题答案：错误 22. 单晶体具有各向异性，多晶体具有各向同性。 本题答案：正确 23. 晶体具有各向同性。 本题答案：错误 24. 单晶体具有各向同性，多晶体具有各向异性。 本题答案：错误25. 物质从液体状态转变为固体状态的过程称为结晶。 本题答案：错误 26. 金属结晶后晶体结构不再发生变化。 本题答案：错误 27. 在金属的结晶中，随着过冷度的增大，晶核的形核率N和长大率G都增大，在N/G增大的情况下晶粒细化。 本题答案：正确 28. 液态金属结晶时的冷却速度越快，过冷度就越大，形核率和长大率都增大，故晶粒就粗大。 本题答案：错误 29. 物质从液体状态转变为固体状态的过程称为凝固。 本题答案：正确 30. 液态金属冷却到结晶温度时，液态金属中立即就有固态金属结晶出来。 本题答案：错误二、填空题（）：1.铁素体的晶体结构为 ；奥氏体的晶体结构为 。2.细化晶粒可以通过 _和_两种途径实现。3.在金属学中，通常把金属从液态过渡为固体晶态的转变称为 ；而把金属从一种固态晶体结构过渡为另一种固态晶体结构的转变称为 _ 。4.共析成分的铁碳合金室温平衡组织是 ，其组成相是 和 。5.典型铸锭结构的三个晶区分别为： 、 、 。6.金属晶体中最主要的面缺陷是 和 ；线缺陷是 。7.用显微镜观察某亚共析钢，若估算其中的珠光体含量为80%，则此钢的碳含量为 。8.金属材料热加工和冷加工划分是以再结晶温度为界限的。已知铁的T再=600，铅的T再=-33，那么在室温下，铁的变形加工称为 加工，铅的变形加工称为 加工。9.钢的淬透性越高，则其C曲线的位置越向 （填“左或右”）。10.HT200牌号中“HT”表示 ，数字”200”表示 。11.用光学显微镜观察，上贝氏体的组织特征呈 状，而下贝氏体则呈 状。12.金属凝固时， 与 之间的差值称为过冷度，冷却速度愈大，凝固时过冷度就愈 。13.奥氏体是_ 的间隙固溶体，马氏体是_ _的过饱和固溶体。14.合金钢的_比碳钢大，其原因是大部分合金元素都使钢的临界冷却速度_。15.按碳的质量分数对碳钢进行分类，可分为 、 、 三类。16.QT600-3牌号中“QT”表示 ，数字”600”表示 ,”3”表示 。17.用光学显微镜观察，根据含碳量的多少，马氏体的组织特征有 状和 状，其中 的力学性能要好。18.衡量金属材料的塑性好坏有 和 两个参数。19.渗碳体是_ 的间隙化合物，珠光体的本质是_ _ 。20.铸铁中的石墨有球状、团絮状和_、_ _等四种。21.共晶成分的铁碳合金室温平衡组织是 ，其组成相是 和 。22.金属塑性变形的基本方式是 和 。23.马氏体的显微组织形态主要有 和 两种。其中 的韧性较好。 、 、 三种。25.对合金钢按性能和用途进行分类，可以分为 、 、 三种。26.20CrMnTi是一种 ，主要用来制作 。二、填空题（）：1. 一切固态物质可以分为（晶体 ）与（非晶体）两大类。2. 晶体缺陷主要可分为（点缺陷）,（线缺陷）和面缺陷三类。3. 晶体缺陷中的点缺陷除了置换原子还有（间隙原子）和（空位）。4. 面缺陷主要指的是（晶界）和（亚晶界）；最常见的线缺陷有（刃型位错）和（螺型位错）。5. 每个面心立方晶胞在晶核中实际含有（ 4）原子，致密度为（ ），原子半径为（2½a/4）。6. 每个体心立方晶胞在晶核中实际含有（ 2）原子，致密度为（），原子半径为（3½a/4）。7. 每个密排六方晶胞在晶核中实际含有（ 6）原子，致密度为（ ），原子半径为（ a/2 ）。8由两种或两种以上的金属或金属元素与非金属元素组成的具有金属特性的物质称为（合金）1.随着过冷度的增大，晶核形核率N（增大），长大率G（增大）。2.细化晶粒的主要方法有（a、控制过冷度 b、变质处理 c、振动、搅拌1200时晶体结构为（-Fe），在800时晶体结构为（-Fe）。1. 根据溶质原子在溶剂晶格中分布情况的不同，可将固溶体分为（置换固溶体）和（间隙固溶体）。2. 相是指合金中（成分相同）与（结构相同）均匀一致的组成部分。3. 合金的晶体大致可以有三种类型：（固溶体），金属化合物和（ 碳化物 ）。4.固溶体的晶体结构（与溶剂元素的晶体结构相同）。1. 珠光体是（铁素体）和（渗碳体）混合在一起形成的机械混合物。2. 碳溶解在（-Fe）中所形成的（固溶体）称为铁素体。3. 在Fe-Fe3C相图中，共晶点的含碳量为（4.3% ），共析点的含碳量为（ 0.77% ）。4. 低温莱氏体是（ 珠光体 ）和（渗碳体 ）组成的机械混合物。5. 高温莱氏体是（共晶奥氏体 ）和（共晶渗碳体 ）组成的机械混合物。6. 铸锭可由三个不同外形的晶粒区所组成，即（ 表层细晶区 ），（柱状晶区 ）和心部等轴晶粒区。7. 在Fe-Fe3C相图中，共晶转变温度是（ 1148），共析转变温度是（ 727 ）。三、单项选择题（）：1.制造弹簧应选用： A.T12 钢经淬火和低温回火 B.CR12MOV 钢经淬火和低温回火C.65 钢经淬火后中温回火2.为消除T12钢中的网状碳化物，选用的热处理为 A.球化退火 B.正火 C.调质处理 D.回火3.奥氏体向珠光体的转变是 A.非扩散型转变 B.扩散型转变 C.半扩散型转变4.钢经调质处理后获得的组织是 A.回火马氏体 B.回火屈氏体 C.回火索氏体。5.淬硬性好的钢 A.具有高的合金元素含量 B.具有高的碳含量 C.具有低的碳含量。6.制造手用锯条应选用 A.T12 钢经淬火和低温回火 B.CR12MOV钢经淬火和低温回火C.65钢经淬火后中温回火7.固溶体的晶体结构与相同。 A.溶质 B.溶剂C.不同于溶剂和溶质的其它晶型 D.A.B.C都有可能8.T10 钢的含碳量为 A.% B.10.0% C.1.0% D.0.01%9.钢的回火处理是在： A.退火后进行 B.正火后进行 C.淬火后进行 10.若合金元素能使C曲线右移，钢的淬透性将 A.降低 B.提高 C.不改变 11.挖掘机的挖斗要求表面具有高耐磨性和高的疲劳强度，最好应选用 A.20CRMNMO B.65MN C.ZGMN13 D.T812.铁碳合金中，随着碳质量百分数的增加，硬度增加，强度。 A.增加 B.减小 C.不变 D.不确定13.铁素体的机械性能特点是： A.低塑性.高强度 B.高塑性.高强度C.高塑性.低强度 D.低塑性.低强度14.钢经低温回火处理后获得的组织是： A.回火马氏体 B.回火屈氏体 C.回火索氏体15.0CR18NI9TI 不锈钢中的含CR量为： A.% B.1.8% C.18%。16.共析钢过冷奥氏体在350-MS的温度区间等温转变时，所形成的组织是： A.索氏体 B.下贝氏体 C.上贝氏体 D.珠光体。17.为消除T10A钢中的网状碳化物, 选用的热处理为： A.球化退火 B.正火 C.调质处理 D.回火18.奥氏体向马氏体的转变是： A.扩散型转变 B.非扩散型转变 C.半扩散型转变19.钢经调质处理后获得的组织是： A.回火马氏体 B.回火屈氏体 C.回火索氏体。、拖拉机的齿轮要求表面高耐磨性，中心有良好的强韧性，应选用： A.20CRMNMO B.65MN C.CR12MOV D.T8三、单项选择题（）：2. 淬火加时效处理是（ A ）合金强化的主要途经。 A.形变铝合金 B.铸造铝合金 C.黄铜 D.青铜 3. 以下黄铜又称商业黄铜的是（B ） A.H90 B.H62 C.H68 D.H80 4. 常用的灰口铸铁的组织就是（ C ）分布在钢的基体上。 A.球状的石墨 B.团絮状的石墨 C.片状的石墨 D.蠕虫状石墨 5. 高速钢淬火后通常要在560的温度下回火三次，回火后的组织为（ C ）。 A.回火索氏体+少量残余奥氏体+碳化物； B.回火屈氏体+少量残余奥氏体+碳化物； C.回火马氏体+少量残余奥氏体+碳化物。 D.淬火马氏体+少量残余奥氏体+碳化物 7. 石墨呈团絮状分布在钢的基体上是（ B ）的组织特征 A.球墨铸铁 B.可锻铸铁 C.蠕墨铸铁 D.灰口铸铁 13 淬火后的铝合金其强度、硬度随时间延长而增加的现象叫（ C） A.加工硬化 B.固溶强化 C.时效硬化 D.弥散强化 14 常用的蠕墨铸铁的组织就是（D ）分布在钢的基体上 A.球状的石墨 B.团絮状的石墨 C.片状的石墨 D.蠕虫状的石墨 15. 常用的球墨铸铁的组织就是（A ）分布在钢的基体上 A.球状的石墨 B.团絮状的石墨 C.片状的石墨 D.蠕虫状的石墨 16. 可锻铸铁中石墨的形态为（ B） A.片状 B.团絮状 C.蠕虫状 D.球状 17. 石墨呈片状分布在钢的基体上是（A ）的组织特征。 A.灰口铸铁 B.蠕墨铸铁 C.可锻铸铁 D.球墨铸铁 20.T10 钢的碳的质量分数为（B ） A.0.1 % B.1.0 % C. 10 % D.0.01 % 1. 每个体心立方晶胞中包含有（B）个原子 A.1 B.2 C.3 D.4 2. 每个面心立方晶胞中包含有（C）个原子 A.1 B.2 C.3 D.4 3. 属于面心立方晶格的金属有（C） A.-Fe,铜B.-Fe,钒 C.-Fe,铜 D.-Fe,钒Cr Mo W V 为体心立方4. 属于体心立方晶格的金属有（B） A.-Fe,铝B.-Fe,铬 C.-Fe,铝 D.-Fe,铬5. 在晶体缺陷中，属于点缺陷的有（A） A. 间隙原子 D.缩孔  4. 晶体中的位错属于（ C ） A.体缺陷B.面缺陷 C.线缺陷 D.点缺陷 5. 在晶体缺陷中，属于线缺陷的有（ B ） A.间隙原子 B.位错 C.晶界 D.缩孔 6. 变形金属再结晶后，（ D ） A.形成等轴晶，强度增大 B.形成柱状晶，塑性下降 C.形成柱状晶，强度增大 D.形成等轴晶，塑性升高 7. 表示晶体中原子排列形式的空间格子叫做（ B ） A.晶胞 B.晶格 C.晶粒 D.晶向 8. 晶格中的最小单元叫做（ A ） A.晶胞 B.晶体 C.晶粒 D.晶向 9. 属于（ B ）的金属有-Fe、铝、铜等 A.体心立方晶格 B.面心立方晶格 C.密排六方晶格 D.简单立方晶格 10. 晶体结构属于体心立方的金属有（ C ） A.-Fe、金、银、铜等 B.镁、锌、钒、-Fe等 C.- Fe、铬、钨、钼等 D.- Fe、铜、钨、铝等 11 晶体结构属于面心立方的金属有（ A ） A.-Fe、铝、铜、镍等 B.镁、锌、钒、- Fe等 C.铬、钨、钼、铝 等 D.铬、铜、钼、铝 等 12. 属于密排六方晶格的金属是（ D ） A.-Fe B.-Fe C.Fe D.Mg 13. 属于（ A ）的金属有-Fe、钨、铬等 B.面心立方 C.密排六方 D.简单立方 14 Cu属于（ C ） A.密排六方结构金属 B.体心立方结构金属 C.面心立方结构金属 D.复杂立方结构金属 15. 实际金属的结晶温度一般都（ C ）理论结晶温度 A.高于 B.等于 C.低于 D.都有可能 16. -Fe、铝、铜的晶格类型属于（ D ） A.体心立方 B.简单立方 C.密排六方 D.面心立方 17. 属于面心立方晶格的金属是（ B ） A.-Fe B. Cu C.-Fe D.Zn 18. 在金属结晶时，向液体金属中加入某种难熔杂质来有效细化金属的晶粒，以达到改善其机械性能的目的，这种细化晶粒的方法叫做（ B ） A.时效处理 B.变质处理 C.加工硬化 D.调质 19. 金属的滑移总是沿着晶体中原子密度（ B ）进行 A.最小的晶面和其上原子密度最大的晶向 B.最大的晶面和其上原子密度最大的晶向 C.最小的晶面和其上原子密度最小的晶向 D.最大的晶面和其上原子密度最小的晶向 20. 下面关于加工硬化的说法中正确的是（ B ） A.由于塑性变形而使金属材料强度和韧性升高的现象 B.加工硬化是强化金属的重要工艺手段之一； C.钢的加工硬化可通过500550的低温去应力退火消除； D.加工硬化对冷变形工件成形没有什么影响。 21. 每个体心立方晶胞中包含有（ B）个原子。 A.1 B.2 C.3 D.4 22. 每个面心立方晶胞中包含有（ D）个原子。 A.1 B.2 C.3 D.4 23. 属于面心立方晶格的金属有（C ）。 A.-Fe，铜 B.-Fe，钒 C.-Fe，铜 D.-Fe，钒 24. 属于体心立方晶格的金属有（B ）。 A.-Fe,铝 B.-Fe,铬 C.-Fe,铝 D.-Fe,铬 25. 在晶体缺陷中，属于点缺陷的有（A ）。 A.间隙原子 B.位错 C.晶界 D.缩孔 26. 金属结晶时，冷却速度越快，其实际结晶温度将： B A.越高 B.越低 C.越接近理论结晶温度 D.没变化 1. 铁素体是碳溶解在（A ）中所形成的间隙固溶体。   A-Fe B-Fe C-Fe D-Fe2.奥氏体是碳溶解在（ B）中所形成的间隙固溶体。   A-Fe B-Fe C-Fe D-Fe3C相图中，钢与铁的分界点的含碳量为（C）。   A2 B2.06 C2.11 D2.25.莱氏体是一种（C）。   A固溶体B金属化合物 C机械混合物 3C相图中，ES线也称为（D）。   A共晶线 B共析线 CA3线 DAcm线3C相图中，GS线也称为（C）。   A共晶线 B共析线 CA3线 DAcm线8. 在Fe-Fe3C相图中，共析线也称为（A）。   AA1线 BECF线 CAcm线 DPSK线9.珠光体是一种（C）。   A固溶体 B金属化合物 C机械混合物 D单相组织金属10.在铁碳合金中，当含碳量超过（C）以后，钢的硬度虽然在继续增加，但强度却在明显下降。   A0.8 B0.9 C1.0 D1.1 渗碳体的形状发生改变11.通常铸锭可由三个不同外形的晶粒区所组成，其晶粒区从表面到中心的排列顺序为（A）。   A细晶粒区柱状晶粒区等轴晶粒区 B细晶粒区等轴晶粒区柱状晶粒区   C等轴晶粒区细晶粒区柱状晶粒区 D等轴晶粒区柱状晶粒区细晶粒区12.在Fe-Fe3C相图中，PSK线也称为（B）。   A共晶线 B共析线 CA3线 DAcm线13.Fe-Fe3C相图中，共析线的温度为（D）。   A724 B725 C726 D72714.在铁碳合金中，共析钢的含碳量为（B）。   A0.67 B0.77 C0.8 D0.87 四、名词解释:1.固溶强化： 2.热硬性（红硬性）：3.调质处理：4.加工硬化： 5.马氏体：6.变质处理：7.冷加工： 8.相：9.残余奥氏体： 10.本质晶粒度：11.固溶体：12.淬硬性：13.奥氏体：14.铁素体： 15.同素异构转变：16.枝晶偏析：17.晶体：18.晶界：五、选择材料题：请将下列十种金属材料牌号所对应的序号填入题后括号内。1.40Cr 2.Cr12MoV 3.16Mn 4.1Cr18Ni9Ti 5.5CrNiMo6.ZG45 7.65 8.H62 9.HT200 10.ZL107a.低合金结构钢: b.铸造铝合金: c.灰口铸铁: d.碳素铸钢: e.弹簧钢: f.黄铜: g.冷模具钢: h.热模具钢: i.调质钢: j.不锈钢: 六、简答题：1.说明下列机械性能指标符合所表示的意思：ReL、ReH、HRC、-1、Rm、A、HBS。ReL: 下屈服强度 ReH：上屈服强度HRC：洛氏硬度（压头为金刚石圆锥） -1: 疲劳强度Rm: 抗拉强度 A：断后伸长率HBS:布氏硬度（压头为钢球）2.回答下列问题：在坐标图上填写状态左下角的全部内容； 分析含碳0.45%的碳钢自1000缓冷至常温的组织转变过程； 绘出该钢常温下平衡显微组织示意图； 计算该钢平衡组织中铁素体与珠光体的相对量。试比较45钢和T12钢的机械性能差别并说明原因。1000800 600400200 C% 45钢平衡显微组织示意图3.某汽车重负荷齿轮选用合金渗碳钢20CrMnMo材料制作，其工艺路线如下：下料锻造热处理 切削加工热处理