机械工程材料_习题集答案.docx

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1、编号：时间：2021 年 x 月 x 日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第1页 共37页第 1 页 共 37 页作业作业 01力学性能力学性能参考答案参考答案一、一、下列情况分别是因为哪一个力学性能指标达不到要求？1.1.紧固螺栓使用后发生塑性变形。(屈服强度屈服强度)2.2.齿轮正常负荷条件下工作中发生断裂。(疲劳强度疲劳强度)3.3.汽车紧急刹车时，发动机曲轴发生断裂。(冲击韧度冲击韧度)4.4.不锈钢圆板冲压加工成圆柱杯的过程中发生裂纹。(塑性塑性)5.5.齿轮工作在寿命期内发生严重磨损。(硬度硬度)二、二、下列现象与哪一个力学性能有关？1.1.铜比低碳

2、钢容易被锯割。(硬度硬度)2.2.锯条易被折断，而铁丝不易折断。(塑性塑性)p151-41-4 甲、乙、丙、丁四种材料的硬度分别为 45HRC、90HRB、800HV、240HBS，试比较这四种材料硬度的高低。答：答：45HRCHV：445)45112(10)HRC112(10HV26262290HRBHB：183901307300HRB1307300HB所以，所以，800HV800HV45HRC45HRC240HBS240HBS90HRB90HRB作业作业 02a金属结构与结晶金属结构与结晶参考答案参考答案一、判断题一、判断题（）1.凡是由液体凝固成固体的过程都是结晶过程。（）2.室温下，金

3、属晶粒越细，则强度越高、塑性越低。二、选择题二、选择题（b b）1.金属结晶时，冷却速度越快，其实际结晶温度将：a.越高b.越低c.越接近理论结晶温度（b b）2.为细化晶粒，可采用：a.快速浇注b.加变质剂c.以砂型代金属型编号：时间：2021 年 x 月 x 日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第2页 共37页第 2 页 共 37 页（c c）3.晶体中的位错属于：a.体缺陷b.面缺陷c.线缺陷d.点缺陷三、填空题三、填空题1.晶体与非晶体结构上的最根本的区别是，晶体内原子排列是：（有规则、周期性的有规则、周期性的）。2.-Fe 的一个晶胞原子数=（4）。3

4、.-Fe、Al、Cu、Ni、V、Mg、Zn 各属何种晶体结构：体心立方：（-Fe、V）；面心立方：（Al、Cu、Ni）；密排六方：（Mg、Zn）4.实际金属晶体中存在：（点点、线、线、面、面）三种缺陷，引起晶格（畸变畸变）。5.结晶过程是靠两个密切联系的基本过程来实现的，它们是：（形核形核）和（晶核长大晶核长大）。6.当对金属液体进行变质处理时，变质剂可起到增加（晶核晶核）数量的作用。7.过冷度是指（理论结晶理论结晶）温度与（开始结晶开始结晶）温度之差。8.在实际应用中，细晶粒金属材料往往具有较好的常温力学性能，细化晶粒常采用：（提高过冷度提高过冷度）和（变质处理变质处理）和振动结晶等措施.作

5、业作业 02b合金结晶与相图合金结晶与相图参考答案参考答案一、填空题一、填空题1.溶质溶入使固溶体的强度和硬度（提高提高），这种现象叫（固溶固溶强强化化），其原因是（晶格晶格）畸变，引起变形抗力增加。2.间隙固溶体与间隙相的区别是：间隙固溶体的晶格类型与溶剂（相相）同，间隙相的晶格类型与任一组元都（不不）同。3.共晶转变的特点是转变过程温度（恒定不变恒定不变）。4.与纯金属相比，合金具有更（高高）的强度、硬度。二、问答题二、问答题将 20kg 纯铜和 30kg 纯镍熔化后慢冷至 T1 温度，求此时：(1)液、固两相 L 和的化学成分(2)两相的相对重量(3)两相的质量编号：时间：2021 年

6、x 月 x 日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第3页 共37页第 3 页 共 37 页答答:整个合金含 Ni 的质量分数为：X=30/(20+30)=60%(1)两相的化学成分为：液相 XL=50%固相 X=80%(2)两相的相对重量为：液相 mL=(80-60)/(80-50)67%固相 m=1-67%=33%(3)两相的质量为：液相 ML=5067%=33(kg)固相 M=5033%=17(kg)作业作业 02cFe-C 相图相图参考答案参考答案一、判断题一、判断题（）1.铁素体的本质是碳在-Fe 中的间隙相。（）2.珠光体 P 实质上是由铁素体 F 和渗

7、碳体 Fe3C 两个相组成。（）3.在铁碳合金平衡结晶过程中，只有碳含量为 4.3%的铁碳合金才能发生共晶反应。（）4.退火状态（接近平衡组织）的亚共析钢中，碳含量为 0.45%比 0.20%的塑性和强度都高。二、选择题二、选择题（a）1.奥氏体是：a.碳在-Fe 中的间隙固溶体b.碳在-Fe 中的间隙固溶体c.碳在-Fe 中的置换固溶体（b）2.珠光体是一种：a.单相固溶体b.两相混合物c.Fe 与 C 的化合物三、问答题三、问答题1.设珠光体 P 的硬度 HP=200HBS，伸长率P=20%；铁素体 F 的硬度 HF=80HBS，伸长率F=50%。计碳含量 X（wC）=0.45%碳钢的硬度

8、 H 和伸长率。答答:(1)P 的碳含量 XP=0.77%F 的碳含量 XF 0%00.450.77XFXXP编号：时间：2021 年 x 月 x 日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第4页 共37页第 4 页 共 37 页(2)碳钢中 P 和 F 的相对重量为：F=(XP-X)/(XP-XF)=(0.77-0.45)/(0.77-0)42%P=1-42%=58%(3)碳钢的硬度H=HPP+HFF=20058%+8042%=150(HBS)碳钢的伸长率=PP+FF=20%58%+50%42%=33%2.用显微镜观察某亚共析钢，估计其中的含珠光体的体积分数为 80

9、%，估算此钢的碳含量。答答:亚共析钢室温组织是由珠光体 P 和铁素体 F 组成：(1)P 的碳含量 XP=0.77%F 的碳含量 XF 0%(2)珠光体的相对重量 P 80%铁素体的相对重量 F=1-P=1-80%=20%(3)钢的碳含量X=XPP+XFF=0.77%80%+0%20%0.62%作业作业 03a热处理基础热处理基础参考答案参考答案一、判断题一、判断题（）1.马氏体 M 的本质是 C 在-Fe 中的过饱和固溶体。当奥氏体 A 向 M 转变时，体积要收缩。（）2.当共析成分的奥氏体 A 在冷却发生珠光体转变时，温度越低，其转变产物组织越粗。（）3.马氏体 M 中 C 的过饱和度大，

10、固溶强化效果显著，所以其硬度很高。（）4.高碳马氏体中 C 的过饱和度大，晶格畸变大，所以其脆性大。二、选择题二、选择题（a）1.奥氏体 A 向珠光体 P 的转变是：a.扩散型转变b.非扩散型转变c.半扩散型转变（c）2.共析钢的过冷 A 在 550350的温度区间等温转变时，所形成的组织是：a.索氏体 Sb.下贝氏体 B下c.上贝氏体 B上d.珠光体 P（c）3.马氏体 M 的硬度取决于：a.冷却速度b.转变温度c.碳含量三、填空题三、填空题编号：时间：2021 年 x 月 x 日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第5页 共37页第 5 页 共 37 页1.在

11、过冷奥氏体等温转变产物中，P 和 T 都是（层片层片）状的珠光体型组织，但 T 的层片间距较（小小）。2.用光学显微镜观察，上 B 的组织特征呈（羽毛羽毛）状，而下 B 则呈（黑色针黑色针）状。3.马氏体的显微组织形态主要有（板条板条）状、（针针或片或片）状两种。其中（板条板条）状 M 的韧性较好。四、问答题四、问答题直径为 10mm 的共析钢小试样加热 Ac1+30，用图示的冷却曲线进行冷却，各得到的什么组织，属于什么热处理方法？答答:a：M+残余 A单液淬火b：M+残余 A分级淬火c：T+M油冷淬火d：B下等温淬火e：S正火f：P退火g：P等温退火作业作业 03b热处理工艺热处理工艺参考答

12、案参考答案一、判断题一、判断题（）1.高合金钢既具有良好的淬透性，也具有良好的淬硬性。（）2.表面淬火既能改变钢的表面组织，也能改变心部组织和性能。（）3.经退火后再高温回火的钢，能得到回火 S 组织，具有良好的综合机械性能。（）4.钢的淬透性高，则其淬透层的深度也越大。二、选择题二、选择题（b）1.淬硬性好的钢具有：a.高的合金元素含量b.高的含 C 量c.低的含 C 量（a）2.对形状复杂、截面变化大的零件进行淬火时，应选用：a.高淬透性钢b.中淬透性钢c.低淬透性钢编号：时间：2021 年 x 月 x 日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第6页 共37页第

13、 6 页 共 37 页（b）3.直径为 10mm 的 40 钢（Ac3=780）的常规淬火温度大约为：a.750b.850c.920（a）4.上述正确淬火后的显微组织为：a.Mb.F+Mc.M+P（b）5.完全退火主要适用于：a.共析钢b.亚共析钢c.过共析钢（b）6.钢的回火处理是在：a.退火后进行b.淬火后进行c.正火后进行（c）7.20 钢的渗 C 温度范围是：a.600650b.800820c.900950d.10001050（c）8.钢的淬透性主要取决于：a.C 含量b.冷却介质c.合金元素三、填空题三、填空题1.球化退火的主要目的是（降低降低）硬度，（提高提高）切削性及韧性，它主要

14、适用于（过共析过共析）钢。2.亚共析钢和过共析钢的正常淬火温度范围分别是（Ac3+3050）和（Ac1+3050）。3.淬火钢进行回火的目的是（减少或减少或消除消除）淬火应力，（调整调整）力学性能，（稳定稳定）工件的组织和尺寸。回火温度越高，钢的强度与硬度越（低低）。4.钢的淬透性越高，则其 C 曲线的位置越（靠右靠右），说明临界冷却速度越（小小）。作业作业 05铸铁铸铁参考答案参考答案一、判断题一、判断题（）1.可锻铸铁在高温时可以进行锻造加工。（）2.球墨铸铁可通过调质处理和等温淬火工艺提高其机械性能。（）3.可以通过球化退火使灰铸铁变成球墨铸铁。二、填空题二、填空题1.影响石墨化的主要因

15、素是（化学成分化学成分）和（冷却速度冷却速度）。2.灰铸铁中 C 主要以（片片）状的（石墨石墨）形式存在。3.可锻铸铁中石墨的形态为（团絮状团絮状）。4.球墨铸铁中石墨的形态为（球状球状），应力集中效应（小小），所以其强度、塑韧性较灰铸铁（高高）。编号：时间：2021 年 x 月 x 日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第7页 共37页第 7 页 共 37 页5.HT200 牌号中“HT”表示（灰铸铁灰铸铁）,“200”表示（b b200200 M MN/mN/m2 2）。6.生产球墨铸铁常选用（稀土稀土 MgMg）作球化剂。7.形状复杂的大型铸铁件在 5006

16、00进行时效处理，目的是（消除内应力消除内应力）。作业作业 06非铁金属非铁金属参考答案参考答案填空题填空题1.H59 属于（普通黄铜普通黄铜），“59”表示（含含 CuCu 59%59%）。2.ZCuSn10P1 属于（铸造铸造 SnSn 青铜青铜），“10”表示（含含 SnSn 10%10%）。3.QBe2 属于（BeBe 青铜青铜），“2”表示（含含 BeBe 2 2%）。4.ZChSnSb11-6 属于（SnSn 基轴承合金基轴承合金），“11”表示（含含 SbSb 1 11 1%）。5.LC4 属于（超硬超硬 AlAl 合金合金）,LF21 属于（防锈防锈 AlAl 合金合金）。6.

17、铝合金件淬火后于 140进行时效处理，目的是（提高强度提高强度）。7.下列材料常用的强化方法：紫铜 冷变形强化（加工硬化）冷变形强化（加工硬化）45 钢 固溶强化（淬火）固溶强化（淬火）HT350 变质处理变质处理LY12 时效强化时效强化ZL102 变质处理变质处理作业作业 04a钢钢-结构钢结构钢参考答案参考答案一、判断题一、判断题（）1.所有的合金元素都能提高钢的淬透性。（）2.合金元素对钢的强化效果主要是固溶强化。二、填空题二、填空题1.除 Co、Al 外，几乎所有的合金元素都使 Ms 点（下降下降）。编号：时间：2021 年 x 月 x 日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟书山有路勤为径

18、，学海无涯苦作舟页码：第8页 共37页第 8 页 共 37 页2.20 钢属于（优质碳素结构优质碳素结构）或或（渗碳渗碳）钢，可制造（冲压冲压、焊接件焊接件）或或（小型渗碳小型渗碳件件）。3.Q345(16Mn)是（低合金低合金高强度高强度结构结构）钢，可制造（桥梁桥梁）。4.40Cr 是（合金调质合金调质）钢，可制造（车床齿轮车床齿轮）。5.20CrMnTi 是（合金渗碳合金渗碳）钢，最终热处理工艺是（渗碳渗碳+淬火淬火+低温回火低温回火）。6.60Si2Mn 是（合金弹簧钢合金弹簧钢）钢。作业作业 04b工具工具-特殊钢特殊钢参考答案参考答案一、判断题一、判断题（）1.T8 钢比 T12

19、和 40 钢有更好的淬透性和淬硬性。（）2.T8 钢与 20MnVB 相比，淬硬性和淬透性都较低。（）3.调质钢的合金化主要是考虑提高其红硬性。（）4.高速钢需要反复锻造是因为硬度高不易成型。（）5.高速钢采用很高温度淬火，其目的是使碳化物尽可能多地溶入 A 中，从而提高钢的红硬性。（）6.A 型不锈钢可采用加工硬化提高强度。（）7.A 不锈钢的热处理工艺是淬火后低温回火处理。（）8.GCr15 钢制造的高精度丝杠于淬火后进行冷处理，可消除残余 A，以提高尺寸稳定性。二、填空题二、填空题1.T12 是（碳素工具碳素工具）钢，可制造（锯条锯条、量规、量规）。2.9SiCr 是（合金合金量具量具刃

20、具刃具）钢，可制造（板牙、丝锥板牙、丝锥）。3.5CrMnMo 是（热热作作模具模具）钢，可制造（中型锤中型锤锻模锻模）。4.Cr12MoV 是（冷冷作作模具模具）钢，可制造（冷冲模冷冲模）。5.1Cr13 是（M 型不锈钢型不锈钢）钢，可制造（汽轮机叶片汽轮机叶片）。作业作业 13选材选材参考答案参考答案1.1.欲做下列零件，试为其各选一材料。（待选材料：（待选材料：ZChPb16-16-2ZChPb16-16-2、Q195Q195、4545、65Mn65Mn、T1T13 3）编号：时间：2021 年 x 月 x 日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第9页 共

21、37页第 9 页 共 37 页答：小弹簧 65Mn高速轴承 ZChPb16-16-2螺钉 Q195锉刀 T13齿轮 45（第（第 2 2、3 3 题的待选材料：题的待选材料：H H6868、20CrMnTi20CrMnTi、T10T10、GCr9GCr9、60Si2Mn60Si2Mn、4545、15MnV15MnV、2Cr132Cr13、LC6LC6、40Cr40Cr、Cr12MoVCr12MoV）2.2.某汽车变速箱齿轮，要求 b1050MPa，AK52J，齿面硬度HRC58，试选一材料，并制定最终热处理工艺。答：选材 20CrMnTi，b1080MPa，AK55J，齿面：HRC5864。热

22、处理工艺 930渗碳+850油淬+870油淬+200回火3.3.某连杆螺栓，要求b950MPa，s700MPa，AK45J，试选一材料，并制定最终热处理工艺。答：选材 40Cr，b980MPa，s785MPa，AK47J。热处理工艺 850油淬+520回火机械工程材料试题姓名：成绩:一、名词解释：35分调质:对钢材作淬火+高温回火处理，称为调质处理。碳素钢:含碳量2.11%的铁碳合金。SPCD:表示冲压用冷轧碳素钢薄板及钢带，相当于中国 08Al（13237）优质碳素结构钢。编号：时间：2021 年 x 月 x 日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第10页 共3

23、7页第 10 页 共 37 页二、填空题：120 分按腐蚀过程特点，金属腐蚀可分为 化学腐蚀 _和电化学腐蚀_。2常用力学性能判据有_强度_、_韧性_、_延展性_和_弹性模量_。3.钢中的硫元素引起热脆，磷元素引起冷脆，氢元素引起白点，氮元素引起兰脆。4.铝合金的强化除了热处理强化外，还可以进行固溶时效强化。5.钢在加热过程中产生的过热缺陷可以通过回火热处理来消除。6常用的高分子材料有_塑料_、_橡胶_和_合成纤维_。7铸造铝合金分为_铝铜合金_、_铝镁合金_、_铝硅合金_和_铝锌合金。8合金工具钢是指用于制造各种_刃具_、_模具_和_量具_用钢的总合。9材料渗碳的目的是为了得到_较高的零件表

24、层硬度与耐磨性_。1045 钢按用途分类属于_碳素结构钢_。三、判断题：120 分1.()钢的淬透性主要取决于冷却速度。2.()实际的金属晶体都呈各向异性。3.()加工硬化、固溶强化均使材料强度、硬度显著提高，塑性、韧性明显降低，故可认为它们有相同的强化机理。4.()金属材料、陶瓷材料和高分子材料的本质区别在于它们的化学键不同。5.()材料的强度、硬度越高，其塑性、韧性越差。6.()调质和正火两种热处理工艺所获得的组织分别为回火索氏体和索氏体，它们的区别在于碳化物的形态差异。7.()铝合金人工时效比自然时效所获得的硬度高，且效率也高，因此多数情况下采用人工时效。8()硬质合金可用做刀具材料，模

25、具材料和量具材料。9()在热处理中变形和开裂都是不可避免的。10()球墨铸铁是铸铁中力学性能最好的。四、问答题5945 分编号：时间：2021 年 x 月 x 日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第11页 共37页第 11 页 共 37 页1、什么是金属的力学性能？金属的力学性能主要包括哪些方面？材料在一定温度条件和外力作用下，抵抗变形和断裂的能力称为材料的力学性能。材料的常规力学性能指标主要包括强度、硬度、塑性和韧性等。2、什么是钢的热处理？常用热处理方法有哪几种？通过对钢件作一定条件的加热、保温和冷却，从而改变整体或表层的组织，获得所需的性能。常用热处理方法

26、有：退火、正火、淬火和回火。3、钢按化学成分可分为哪几类？钢按化学成分可分为碳素钢和合金钢两大类。其中，碳素钢按含碳量的多少分低碳钢、中碳钢、高碳钢；合金钢按合金元素种类分锰钢、铬钢、硼钢、铬镍钢、硅锰钢，按合金元素含量的多少分低合金钢、中合金钢、高合金钢。4、灰铸铁、球墨铸铁、可锻铸铁、蠕墨铸铁在组织上的根本区别是什么？四种材料的在组织上的根本区别是铸铁中的石墨的形态不同（形状、大小、数量、分布等），灰铸铁的石墨是片状，球墨铸铁的石墨是球状，可锻铸铁的石墨是团状，蠕墨铸铁的石墨是虫状。5、硬质合金的主要组成是什么？常用硬质合金分哪几类？各有何主要应用？硬质合金的主要组成是难熔金属碳化物和粘结

27、金属。常用硬质合金分为钨钴类硬质合金(代号 YG)和钨钴钛类硬质合金(代号 YT)两种。YG 合金多用于加工产生断续切屑的的脆性材料(如铸铁)，YT 合金多用于加工产生连续切屑的韧性材料，特别是高速切削钢件。编号：时间：2021 年 x 月 x 日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第12页 共37页第 12 页 共 37 页一、名词解释（共一、名词解释（共 15 分，每小题分，每小题 3 分）分）1.奥氏体（A）2.回复3.固溶体 4.自然时效 5.加工硬化二、填空题（共二、填空题（共 20 分，每空分，每空 1 分）分）1.石墨为片状的灰口铸铁称为铸铁，石墨为

28、团絮状的灰口铸铁称为_铸铁，石墨为球状的灰口铸铁称为铸铁。其中铸铁的韧性最高，因而可以锻造。2.陶瓷材料中的气相是指，在程中形成的，它了陶瓷的强度。3.根据采用的渗碳剂的不同，将渗碳分为_、_和_三种。4.工程中常用的特殊性能钢有_、_、_等。5.金属的断裂形式有_和_两种。6.金属元素在钢中形成的碳化物可分为_、_两类。7.常见的金属晶体结构有_、_和_三种。三、选择题（共三、选择题（共 25 分，每小题分，每小题 1 分）分）1.40 钢钢锭在 1000左右轧制，有时会发生开裂，最可能的原因是()A.温度过低；B.温度过高；C.钢锭含磷量过高；D.钢锭含硫量过高2.下列碳钢中，淬透性最高的

29、是()A.20 钢；B.40 钢；C.T8 钢；D.T12 钢3.Ni 在 1Cr18Ni9Ti 钢中的主要作用是()A.提高淬透性；B.固溶强化；C.扩大 Fe-Fe3C 相图中的相区；D.细化晶粒；4.W18Cr4V 钢锻造后，在机械加工之前应进行()A.完全退火；B.球化退火；C.去应力退火；D.再结晶退火5.下列材料中，最适合制造机床床身的是()A.40 钢；B.T12 钢；C.HT300；D.KTH300-066.下列材料中，最适合制造气轮机叶片的是A.1Cr13 钢；B.1Cr17 钢；C.3Cr13 钢；D.4Cr13 钢7.下列材料中，最适合制造飞机蒙皮的是()A.ZAlSi1

30、2；B.2A50(旧牌号 LD5)；C.ZAlMg10；D.2A12(旧牌号 LY12)8.下列材料中，最适合制造盛放氢氟酸容器的是()A.1Cr17；B.1Cr18Ni9Ti；C.聚四氟乙烯；D.SiO29.下列材料中，最适合制造汽车板弹簧的是()A.60Si2Mn；B.5CrNiMo；C.Cr12MoV；D.GCr1510.下列材料中，最适合制造汽车火花塞绝缘体的是()A.Al2O3；B.聚苯乙烯；C.聚丙烯；D.饱和聚酯11.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

31、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12.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13.以下哪种铸铁的断口呈灰黑色？()编号：时间：2021 年 x 月 x 日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第13页 共37页第 13 页 共 37 页A.马口铁；B.白口铸铁；C.麻口铸铁；D.灰铸铁14.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15.马氏体组织有两种形态()。A.板条、树状；B.板条

32、、针状；C.树状、针状；D.索状、树状16.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17.零件渗碳后，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18.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19.机械制造中，T10 钢常用来制造()。A.容器；B.刀具；C.轴承；D.齿轮20.钢经表面淬火后将获得()。A.一定深度的马氏体；

33、B.全部马氏体；C.下贝氏体；D.上贝氏体21.GCrl5SiMn 钢的含铬量是：()A.15；B.15；C.0.15；D.0.01522.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23、黄铜是以（）为主加元素的铜合金。A.铅B.铁C.锡D.锌24、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25、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.25四、判断题（共四、判断题（共 10 分，每小题分，每小题 1 分）分）1.回火托氏体和托氏体皆

34、由铁素体和渗碳体两个相构成，因而其性能相同。()2.冷却速度越快，钢的淬透性越高。()3.钢的淬透性越高，产生焊接裂纹的倾向越大。()4.铝合金也可以象钢那样通过淬火明显提高其硬度。()5.所有强化金属的手段，都在提高强度的同时降低了韧性。()6.可锻铸铁中的团絮状石墨是浇注球墨铸铁时石墨球化不良的结果。()7.一定加热温度下，奥氏体晶粒长大倾向小的钢称为本质细晶粒钢。()8.所谓过量弹性变形，是指零件发生了塑性变形。()9.铝极易氧化，故铝制品的抗氧化失效能力极差。()10.弹簧钢淬火后采用中温回火是想提高钢的弹性模量。()五、简答题（共五、简答题（共 30 分，每题分，每题 10 分）分）

35、1.简述奥氏体晶粒对钢在室温下组织和性能的影响。编号：时间：2021 年 x 月 x 日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第14页 共37页第 14 页 共 37 页2.简述回火的目的。3.何谓碳钢中的铁素体、渗碳体、珠光体？他们的力学性能各有何特点？参考答案参考答案一、名词解释一、名词解释1奥氏体（奥氏体（A）：C 在Fe 中的间隙固溶体，常用 A 或表示，是一种硬度较低而塑性较高的固溶体。3固溶体固溶体：组成合金的组元，在固态时相互溶解，所形成的单一均匀的物质。4自然时效自然时效：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

36、象。5加工硬化加工硬化：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。二、填空题二、填空题1、普通灰口；可锻；球墨；2、气孔；烧结；降低。3、固体渗碳 气体渗碳4、不锈钢 耐热钢 耐磨刚5、延性断裂6、合金渗碳体 特殊碳化物7、体心立方晶格 密排六方晶格三、选择题三、选择题1.D;2.C;3.C;5.C;6.A;7.D;8.C;10.A;11.C;13.D;14.C;15.B;17.A;18.A;19.B;20.A;21.B23.D;24.C四、判断题四、判断题1.；2.；3.；4.；5.；6.；7.；9.；10.。五、简答题五、简答题1、

37、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：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；编号：时间：2021 年 x 月 x 日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第15页 共37页第 15 页 共 37 页（3）稳定尺寸；（4）改善加工性。3、答：铁素体碳在-Fe 中的间隙固溶体，软而韧。渗碳体碳与铁形成的间隙化合物，硬而脆。珠光体铁素体与渗碳体形成的层

38、片状交替排列的机械混合物，良好的综合力学性能。第第 1 1 章章 材料的性能材料的性能一、选择题1.表示金属材料屈服强度的符号是（B）A.B.sC.bD.-12.表示金属材料弹性极限的符号是（A）A.eB.sC.bD.-13.在测量薄片工件的硬度时，常用的硬度测试方法的表示符号是（B）A.HBB.HRCC.HVD.HS4.金属材料在载荷作用下抵抗变形和破坏的能力叫（A）A.强度B.硬度C.塑性D.弹性二、填空1.金属材料的机械性能是指在载荷作用下其抵抗（变形）或（破坏）的能力。2.金属塑性的指标主要有（伸长率）和（断面收缩率）两种。3.低碳钢拉伸试验的过程可以分为弹性变形、（塑性变形）和（断裂

39、）三个阶段。4.常用测定硬度的方法有（布氏硬度测试法）、（洛氏硬度测试法）和维氏硬度测试法。5.疲劳强度是表示材料经（无数次应力循环）作用而（不发生断裂时）的最大应力值。三、是非题1.用布氏硬度测量硬度时，压头为钢球，用符号 HBS 表示。是2.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。四、改正题1.疲劳强度是表示在冲击载荷作用下而不致引起断裂的最大应力。将冲击载荷改成交变载荷2.渗碳件经淬火处理后用 HB 硬度计测量表层硬度。将 HB 改成 HR3.受冲击载荷作用的工件，考虑机械性能的指标主要是疲劳强度。将疲劳强度改成

40、冲击韧性4.衡量材料的塑性的指标主要有伸长率和冲击韧性。将冲击韧性改成断面收缩率5.冲击韧性是指金属材料在载荷作用下抵抗破坏的能力。将载荷改成冲击载荷五、简答题1.说明下列机械性能指标符合所表示的意思：s、0.2、HRC、-1、b、5、HBS。s:屈服强度0.2：条件屈服强度HRC：洛氏硬度（压头为金刚石圆锥）-1:疲劳极限b:抗拉强度5：l0=5d0时的伸长率（l0=5.65s01/2）HBS:布氏硬度（压头为钢球）第第 2 2 章章 材料材料的结构的结构一、选择题编号：时间：2021 年 x 月 x 日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第16页 共37页第

41、16 页 共 37 页1.每个体心立方晶胞中包含有（B）个原子A.1B.2C.3D.42.每个面心立方晶胞中包含有（C）个原子A.1B.2C.3D.43.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 B.位错 C.晶界 D.缩孔6.在立方晶系中,指数相同的晶面和晶向(B)A.相互平行 B.相互垂直 C.相互重叠 D.毫无关联7.在面心立方晶格中,原子密度最大的晶面是(C)A.(100)B.(110)C.

42、(111)D.(122)二、是非题1.金属或合金中,凡成分相同、结构相同，并与其他部分有界面分开的均匀组成部分称为相。是2.在体心立方晶格中，原子排列最密的方向111垂直于原子排列最密的晶面（110）。非（指数相同才会相互垂直）3.单晶体具有各向同性，多晶体具有各向异性。非（晶体具有各向异性，非晶体具有各向同性）4晶体的配位数越大，其致密度也越高。是三、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

43、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（0.74），原子半径为（2a/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（0.68），原子半径为（3a/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（0.74），原子半径为（a/2）。四、解释下列现象1.金属一般都是良导体，而非金属一般为绝缘体。2实际金属都是多晶体结构。第第 3 3 章章 材料的凝固材料的凝固A A纯金属的结晶纯金属的结晶一、是非题1.物质从液体状态转变为固体状态的过程称为结晶。非(称为凝固)2.金属结晶后晶体结构不再发生变化。非3.在金属的结晶中，随着过冷度的

44、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。是4.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。非（晶粒都会细化）5.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。非（要到理论结晶温度编号：时间：2021 年 x 月 x 日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第17页 共37页第 17 页 共 37 页以下才会有）二、填空题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）。3.纯铁在 120

45、0时晶体结构为（-Fe），在 800时晶体结构为（-Fe）。三、改正题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。2.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。将差改成好四、简答题1.影响金属结晶过程的主要因素是什么？答：晶核形核率和长大率2.何谓金属的同素异构转变？并以纯铁来说明。答：有些物质在固态下其晶格类型会随温度变化而发生变化，这种现象称为同素异构转变。纯铁在固态下的冷却过程中有两次晶体结构变化：-Fe-Fe-Fe-Fe、-Fe、-Fe 是铁在不同温度下的同素异构体，其中-Fe 和-Fe 都是体心立方晶格，分别存在于熔点到 13

46、94之间及 912以下，-Fe 是面心立方晶格，存在于 1394到 912之间。3.试述晶粒大小对其机械性能有何影响？答：常温下，晶粒越细，晶界面积越大，因而金属强度、硬度越高，同时塑性、韧性越好。高温下，晶界呈黏滞状态，在外力作用下易产生滑动和迁移，因而细晶粒无益，但晶粒太粗，易产生应力集中。因而高温下晶粒过粗、过细都不好。B B 合合金的结晶金的结晶一、填空题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.合金的晶体结构大致可以有三种类型：（固溶体），金属化合物和（）。4.组成合金的

47、（最简单），（最基本），（能够独立存在）的物质称为组元。5两种元素组成固溶体，则固溶体的晶体结构（与组成元素之一的晶体结构相同）。二、改正题1.合金中各组成元素的原子按一定比例相互作用而生成的一种新的具有金属特性的物质称为固溶体。将固溶体改成金属化合物2.合金元素在固态下彼此相互溶解或部分地溶解，而形成成分和性能均匀的固态合金称为金属化合物。将金属化合物改成固溶体3.固溶体的强度和硬度比溶剂金属的强度和硬度高。4.间隙固溶体和置换固溶体均可形成无限固溶体。间隙固溶体可形成有限固溶体，置换固溶体可形成无限固溶体三、简答题编号：时间：2021 年 x 月 x 日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟书山有

48、路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第18页 共37页第 18 页 共 37 页1.试述金属中固溶体与金属化合物的机械性能有何特点。答：固溶体的强度、硬度高，塑性、韧性低；金属化合物具有较高的熔点、硬度和较大的脆性。2.合金中固溶体和金属化合物的晶体结构有何不同？C C 铁碳合金相图铁碳合金相图一、选择题1.铁素体是碳溶解在（A）中所形成的间隙固溶体。A-FeB-FeC-FeD-Fe2.奥氏体是碳溶解在（B）中所形成的间隙固溶体。A-FeB-FeC-FeD-Fe3.渗碳体是一种（C）。A稳定化合物 B不稳定化合物 C介稳定化合物 D易转变化合物4.在 Fe-Fe3C 相图中，钢与铁的分界点的含碳量为

49、（C）。A2B2.06C2.11D2.25.莱氏体是一种（C）。A固溶体 B金属化合物 C机械混合物 D单相组织金属6.在 Fe-Fe3C 相图中，ES 线也称为（D）。A共晶线 B共析线 CA3 线DAcm 线7.在 Fe-Fe3C 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（B）以后，钢的硬度虽然在继续增加，但强度却在明显下降。A0.8B0.9C1.0D

50、1.111.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）。A724B725C726D72714.在铁碳合金中，共析钢的含碳量为（B）。A0.67B0.77C0.8D0.87二、填空题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。编号：时间：2021 年 x 月 x 日书山有路勤