(完整word版)工程材料第四版答案(word文档良心出品).pdf

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1、工程材料习 题1、材料的结构与性能特点1.2 填空题(1)同非金属相比，金属的主要特性是(热和电的良导体正的电阻温度系数不透明、有金属光泽塑性高、强韧性好)。(3)在立方晶系中，120晶面族包括(120)(102)(012)等晶面。(4)-Fe 的一个晶胞内的原子数为(4)。1.3选择正确答案(1)晶体中的位错属于：a体缺陷b面缺陷c.线缺陷d.点缺陷(4)固溶体的晶体结构：a.与溶剂相同b与溶质相同c与其他晶型相同(5)间隙相的性能特点是：a熔点高、硬度低b硬度高、熔点低c 硬度高、熔点高1.4综合分析题（2）Fe、AI、Cu、Ni、V、Mg、Zn 各属何种晶体结构？答：体心立方：Fe、V

2、面心立方：Al、Cu、Ni 密排六方：Mg、Zn（8）什么是固溶强化？造成固溶强化的原因是什么？答：固溶强化：形成固溶体使金属强度和硬度提高的现象。固溶强化原因：溶质原子引起晶格畸变，使变形抗力增加。2 金属材料组织和性能的控制2.2填空题(1)结晶过程是依靠两个密切联系的基本过程来实现的，这两个过程是(形核)和（晶核长大）。(2)当对金属液体进行变质处理时，变质剂的作用是(增加晶核数量，或阻碍晶粒长大)。(3)液态金属结晶时，结晶过程的推动力是(能量差)，阻力是(表面能)。(4)过冷度是指(理论结晶温度-开始结晶温度)，其表示符号为(T)。(5)典型铸锭结构的三个晶区分别为(表面细晶区)、(

3、柱状晶区)和（中心等轴晶）。(6)固溶体的强度和硬度比溶剂的强度和硬度(高)。(7)固溶体出现枝晶偏析后，可用(扩散退火)加以消除。(8)一合金发生共晶反应，液相L 生成共晶体()。共晶反应式为(L（+）)，共晶反应的特点是(在恒温下进行，三相共存)。(9)一块纯铁在912发生FeFe转变时，体积将(收缩)。(10)珠光体的本质是(铁素体与渗碳体机械混合物)。(11)在铁碳合金室温平衡组织中，含Fe3C最多的合金成分点为(2.11%C)，含 Le最多的合金成分点为(4.3%C)。(12)用显微镜观察某亚共析钢，若估算其中的珠光体体积分数为80%，则此钢的碳的质量分数为(0.62%C)。(13)

4、钢在常温下的变形加工称为(冷)加工，而铅在常温下的变形加工称为(热)加工(14)造成加工硬化的根本原因是(位错运动受阻,引起塑性变形抗力增加)。(15)滑移的本质是(位错的运动)。(16)变形金属的最低再结晶温度与熔点的关系是(T 再=(0.350.4)T 熔)。(17)再结晶后晶粒度的大小主要取决于(加热温度)和(预先变形度)。(18)在过冷奥氏体等温转变产物中，珠光体和屈氏体的主要相同点是(F+Fe3C 的两相混合物),不同点是（屈氏体的片层间距小）。(19)用光学显微镜观察，上贝氏体呈(羽毛)状，下贝氏体呈(黑色针状)状。(20)马氏体的显微组织形态主要有（板条状）、（针状）两种。其中（

5、板条马氏体）的韧性较好。(21)钢的淬透性越高，则其C 曲线的位置越（靠右）,说明临界冷却速度越（小）(24)球化退火的主要目的是（降低硬度）,它主要适用于（过共析钢）钢。(25)亚共析钢的正常淬火温度范围是(AC3 以上 30+50)，过共析钢的正常淬火温度范围是（AC1 以上 30+50）。(26)淬火钢进行回火的目的是(消除应力)，回火温度越高，钢的强度与硬度越(低)。(27)合金元素中，碳化物形成元素有(Mo，W，V，Nb，Ti)。(28)促进晶粒长大的合金元素有(Mn，P，B)。（29)除(Co)、(Al)外，几乎所有的合金元素都使Ms、Mf,点下降，因此淬火后相同碳质量分数的合金钢

6、与碳钢相比，残余奥氏体（多），使钢的硬度（下降）。2.3是非题(1)凡是由液体凝固成固体的过程都是结晶过程。（）(2)室温下，金属晶粒越细，则强度越高、塑性越低。（）(3)在实际金属和合金中，自发生核常常起着优先和主导的作用。（）(4)当形成树枝状晶体时，枝晶的各次晶轴将具有不同的位向，故结晶后形成的枝晶是一个多晶体。（）(5)晶粒度级数的数值越大，晶粒越细。（）(6)平衡结晶获得的Ni 质量分数为20的 Cu-Ni 合金比 Ni 质量分数为40的 Cu-Ni 合金的硬度和强度要高。（）(7)一个合金的室温组织为+（），它由三相组成。（）(8)铁素体的本质是碳在-Fe 中的间隙相。（）(9)2

7、0 钢比 T12 钢的碳质量分数要高。（）(10)在退火状态(接近平衡组织)45 钢比 20 钢的塑性和强度都高。（）(11)在铁碳含金平衡结晶过程中，只有碳质量分数为4.3的铁碳合金才能发生共晶反应。（）(12)滑移变形不会引起金属晶体结构的变化。（）(13)因为 B.C.C 晶格与 F.C.C 晶格具有相同数量的滑移系，所以两种晶体的塑性变形能力完全相同。（）(14)孪生变形所需要的切应力要比滑移变形时所需的小得多。（）(15)金属铸件可以通过再结晶退火来细化晶粒。（）(16)再结晶过程是有晶格类型变化的结晶过程。（）(21)当原始组织为片状珠光体的钢加热奥氏体化时，细片状珠光体的奥氏体化

8、速度要比粗片状珠光体的奥氏体化速度快。（）(22)当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。（）(23)在碳钢中，共析钢的淬透性最好。（）(24)高合金钢既具有良好的淬透性，也具有良好的淬硬性。（）(25)经退火后再高温回火的钢，能得到回火索氏体组织，具有良好的综合机械性能。（）(26)调质得到的回火索氏体和正火得到的索氏体形貌相似，渗碳体形态一样。（）(27)在同样淬火条件下，淬透层深度越大，则钢的淬透性越好。（）(28)感应加热过程中，电流频率愈大，电流渗入深度愈小，加热层也愈薄。（）(29)表面淬火既能改变钢的表面组织，也能改善心部的组织和性能。（）(30)

9、所有的合金元素都能提高钢的淬透性。（）(31)合金元素Mn、Ni、N 可以扩大奥氏体区。（）(32)合金元素对钢的强化效果主要是固溶强化。（）(33)60Si2Mn 钢比 T12 和 40 钢有更好的淬透性和淬硬性。（）(34)所有的合金元素均使Ms、Mf下降。（2.4选择正确答案(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(2)为细化铸造金属的晶粒，可采用：a快速浇注b加变质剂c以砂型代金属型(3)在发生 L()共晶反应时，三相的成分：a相同b确定c.不定(4)共析成分的合金在共析反应()刚结束时，其组成相为a+bc.()(5)奥氏体是：a碳在Fe中的间

10、隙固溶体b.碳在-Fe 中的间隙固溶体c碳在-Fe 中的有限固溶体(6)珠光体是一种：a单相固溶体b 两相混合物cFe 与 C 的化合物(7)T10 钢的碳质量分数为：a0.1b.1.0c.10(8)铁素体的机械性能特点是a强度高、塑性好、硬度低b.强度低、塑性差、硬度低c强度低、塑性好、硬度低(11)变形金属再结晶后：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，强度升高d.形成等轴晶，塑性升高(12)奥氏体向珠光体的转变是：a.扩散型转变b非扩散型转变c.半扩散型转变(13)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(14)共析钢的过冷奥氏体在5503

11、50C 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(15)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d.降低还是提高不确定(16)马氏体的硬度取决于a冷却速度b.转变温度c碳质量分数(17)淬硬性好的钢：a具有高的合金元素质量分数b.具有高的碳质量分数c具有低的碳质量分数(18)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(19)直径为 10mm 的 40 钢的常规淬火温度大约为：a750C b850C c920 C(20)直径为 10mm 的 40 钢在常规淬火温度加热后水淬后的显微组织为a马氏体b

12、铁素体+马氏体c马氏体+珠光体(21)完全退火主要适用于a亚共析钢b.共析钢c.过共析钢(22)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(23)20 钢的渗碳温度范围是a600650C b.800820C c900950C d.10001050C(24)钢的淬透性主要取决于：a钢中碳质量分数b.冷却介质c.钢中合金元素种类和质量分数(25)钢的淬硬性主要取决于：a钢中碳质量分数b.冷却介质c钢中合金元素种类和质量分数2.5 综合分析题(4)如果其他条件相同，试比较在下列铸造条件下铸件晶粒的大小：砂模浇注与金属模浇注；变质处理与不变质处理；铸成厚件与铸成薄件；浇注时采用震动与不采

13、用震动。答：（1）金属模浇注晶粒尺寸小于砂模浇注，原因是金属模冷却速度大，过冷度大，核率高。（2）变质处理晶粒细小，原因是变质处理增加了非自发形核率，促进形核；（3）铸成薄件晶粒细小，原因是薄件散热速度大，增加形核率；（4）采用振动晶粒细小，振动打碎粗大枝晶，促进非均匀形核。(27)直径为 6mm 的共析钢小试样加热到相变点A1以上 30C，用图 1-4 所示的冷却曲线进行冷却，试分析其所得到的组织，说明各属于什么热处理方法。答：a-单液淬火M+A b-分级淬火M+A c-油冷淬火T+M+A d-等温淬火下 B e-正火S f-完全退火P g-等温退火P(29)确定下列钢件的退火方法，并指出退

14、火目的及退火后的组织：经冷轧后的15 钢钢板，要求降低硬度；ZG35 的铸造齿轮；锻造过热的60 钢锻坯；改善 T12 钢的切削加工性能。答：（1）再结晶退火（2）扩散退火（3）完全退火（4）球化退火(32)指出下列工件的淬火温度及回火温度，并说出回火后获得的组织。45 钢小轴(要求综合机械性能好)；60 钢弹簧；T12 钢锉刀。答：1)AC3+3050 高温回火回火 S 2)AC3+3050 中温回火回火 T 3)AC1+3050 低温回火回火 M 3.2 填空题(1)20 是(碳素结构)钢，可制造(轴,销)。(2)T12 是(碳素工具)钢，可制造(扳牙,丝锥)。(3)按钢中合金元素含量，可

15、将合金钢分为(低合金钢)，（中合金钢）和（高合金钢）几类。(4)Q345(16Mn)是(低合金高强度)钢，可制造(桥梁)。(5)20CrMnTi是(合金渗碳)钢，Cr，Mn 的主要作用是(提高淬透性)，Ti 的主要作用是（细化晶粒）热处理工艺是(渗碳后直接淬火、再低温回火)。(6)40Cr 是(调质)钢，可制造(齿轮,轴)。(7)60Si2Mn 是(弹簧)钢，可制造(汽车板簧)。(8)GCrl5 是可制造(滚珠轴承)钢，可制造(套圈、钢球）(9)9SiCr 是(低合金工具)钢，可制造(钻头，板牙)。(10)CrWMn是(量具用)钢，可制造(量规)。(11)Crl2MoV是(冷作模具)钢，可制造

16、(冷冲压模,冷挤压模)(12)5CrMnMo是(热作模具)钢，可制造(锻模)(13)W18Cr4V是(高速工具)钢，碳质量分数是(0.9-1.1%C)，w 的主要作用是(保证高的热硬性)、Cr 的主要作用是(提高淬透性)，V 的主要作用是(细化晶粒，提高硬度及耐磨性)。热处理工艺是(球化退火+淬火+三次回火)，最后组织是(马氏体+碳化物+残余奥氏体)。(14)1Crl3 是(马氏体不锈)钢，可制造(汽轮机叶片)。(15)0Crl8Ni9Ti是(奥氏体不锈)钢，Cr 的主要作用是(提高基体电极电位)，Ni 的主要作用是(扩大 A 相区)，Ti 的主要作用是(减轻晶界腐蚀)。(16)灰口铸铁中碳主

17、要以(石墨)的形式存在，可用来制造(机床底座、端盖、床身等)。(17)球墨铸铁中石墨的形态为(球状)，可用来制造(受力复杂的齿轮、曲轴、凸轮轴等)。(18)蠕墨铸铁中石墨的形态为(蠕虫状)，可用来制造(汽缸和缸盖)。(19)影响石墨化的主要因素是(加热温度、冷却速度)和(合金元素)。(20)球墨铸铁的强度、塑性和韧性均较普通灰口铸铁高，这是因为(球墨铸铁的石墨呈球状)。(21)HT200 牌号中“HT 表示(灰铸铁)，数字 200 表示(最低抗拉强度为200MPa)。(22)生产球墨铸铁选用(稀土镁)作为球化剂。3.3 是非题(1)T8 钢比 T12 和 40 钢有更好的淬透性和淬硬性。()(

18、2)调质钢的合金化主要是考虑提高其热硬性。()(3)高速钢需要反复锻造是因为硬度高不易成形。()(4)T8 钢与 20MnVB 相比，淬硬性和淬透性都较低。()(5)W18Cr4V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奥氏体中，从而提高钢的热硬性。()(6)奥氏体不锈钢只能采用加工硬化提高强度。()(7)奥氏体不锈钢的热处理工艺是淬火后低温回火处理。()(8)铸铁可以经过热处理改变基体组织和石墨形态。()(9)可锻铸铁在高温时可以进行锻造加工。()(10)石墨化的第三阶段不易进行。()(11)可以通过球化退火使普通灰口铸铁变成球墨铸铁。()(12)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()