青岛科技大学工程材料学期末考试试题及参考答案.pdf
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1、题型题干选项答案解析单选题 下列力学性能指标中,对组织不敏 硬度;刚度;塑性;抗拉强度B 在四个指标中只有刚度是由材料的本身成分确定的,即弹感 的 是()。单选题 下列符号表示抗拉强度的是()o e;o s;o b;。0.2性模量E,与其组织的变化没有关系。C o e表示的是弹性极限,o s表示的屈服强度,o b表示的是抗拉强度,。0.2表示的是条件屈服强度。单选题压痕小、操作简便、软硬材料均可测量的常用硬度测量方法是()。布氏硬度;洛氏硬度;维氏硬度;莫氏硬度B洛氏硬度计测量的压痕小,可直接读数得到测量结果,软硬材料均可测量,价格便宜,故事常用的测量方法。单选题金属材料抵抗塑性变形的能力主要
2、取决于材料的()。冲击韧性;弹性;塑性;强度D材料在外力作用下抵抗变形与断裂的能力称为强度(s t r e n g t h)根据外力作用方式的不同,强度有多种指标,如屈服强度、抗拉强度、抗压强度、抗弯强度、抗剪切强度和抗扭强度等。其中屈服强度和抗拉强度指标应用最为广泛。单选题在金属材料的力学性能指标中,“2 0 0 H BW”是 指()。硬度;弹性;强度;塑性A硬度(h a r d n e s s)是材料抵抗另一硬物体压入其内而产生局部塑性变形的能力。常用的硬度测量方法是压入法,主要有布氏硬度(H B)、洛氏硬度(H R)、维氏硬度(H V)等。布氏硬度值是用球冠压痕单位表面积上所承受的平均压
3、力 来 表 示,符号为H BS (当用钢球压头时)或H BW (当用硬质合金时)。单选题铁碳合金中,随着碳质量百分数的增 增加;减小;不变;不确定加,硬度增加,强度()。随碳的质量分数增加,铁碳合金的强度、硬度增加,塑性、韧性降低。当Wc大于0.9%时,由于网状Fe3cli出现,导致其强度下降。为了保证工业用钢具有足够的强度和适 宜的塑性、韧性,其Wc一般不超过1.3%1.4机W c大于2.11%的铁碳合金(白口铸铁),由于其组织中存在大量 渗 碳 体,具有很高硬度,但性脆,难以切削加工,已不能锻造,故除作少数耐磨零件外,很少应用。单选题金属锌室温下的晶格类型为()体心立方晶格;面心立方晶格;
4、体心六方晶格;密排六方晶格锌是密排六方晶体结构。单选题间隙固溶体与间隙化合物的(O)结构相同,性能不同;结构不同,性能相同;结构和性能都相同;结构和性能都不相D同共晶反应是指()。液相f固相1+固相2;固相一固相1+固相2;从一个固相内析出另一个固相;从一个液 A相内析出另一个固相间隙固溶体是固溶体的一种形式,当固溶体中两个组元的原子半径相差比较大时通常以该种形式存在,其综合力学性能比较好。间隙化合物是金属化合物的一种形式,其性能具有金属的特性,硬度和脆性比较大,故两者在结构和性能上均不相同。单选题共晶反应是从原始相液相,在恒温下结晶出两个固相,故A正确。单选题在912摄氏度以下具有体心立方晶
5、格的丫-Fe;8-Fe;a-Fe;B-Fe铁 称 为()。铁具备同素异构性,有三种形式的结构,即a-Fe、y-Fe、S-F e,其中a-Fe是在912下且结构为体心立方结构单选题在铁碳合金相图中,共析钢的碳质 0.45;0.77量分数是()%。C在铁碳合金相图中,共析钢的碳质量分数是0.77%;亚共析钢是0.0218-0.77%;过共析钢是0.77-2.11%。单选题过冷奥氏体是指冷却到(下,尚未转变的奥氏体。)温度M f;M s;A l;A 3由F e-F e 3 c相图可知,当温度处于临界点A 1以下时,奥氏体就变得不稳定,要发生分解和转变。但在实际冷却过程 中,处在临界点以下的奥氏体并不
6、立即发生转变,这种在临界点以下存在的奥氏体,称为过冷奥氏体(过冷A)。单选题 在晶体的缺陷中,按几何形状,螺 点缺陷;线缺陷;面缺陷;体缺陷型位错属于()。单选题 面心立方晶格的晶胞中独立原子数为()o 1;2;3;4线缺陷是指在三维空间中二维尺度很小而另一维尺度很B 长 的 缺 陷。这类缺陷主要是指在晶体中某处有一列或若干列原子发生有规律错排的现象,这类现象称为位错。晶体中的位错主要有刃型位错和螺型位错两种。在面心立方晶胞的每一个角上和晶胞的六个面的中心上都排列有一个原子,每个角上的原子为相邻的八个晶胞D 所 共 有,而每个面中心的原子却只为两个晶胞共有。所以,面心立方晶胞中的原子个数为4个
7、。单选题 体心立方晶格的晶胞中独立原子数为()。1;2;3;4体心立方晶胞的八个角上各有一个原子外,晶胞的中心还有一个原子,其每个角上的原子在空间同时属于八个相 邻的晶胞,而立方体中心的原子则只属于一个晶胞所有。所 以,体心立方结构的晶胞原子数为8 X 1/8+1 =2个。单选题 合金固溶强化的原因是()。晶格类型的改变;晶粒细化;晶格发生畸变;发生了化学反应按照几何特性,晶体缺陷主要分为点缺陷、线缺陷和面缺 陷。点缺陷是指在三维尺度上都很小、尺寸范围不超过几个原子直径的缺陷。主要有空位、置换原子和间隙原 子 三 种。在空位、置换原子和间隙原子的附近,由于原子间作用力的平衡被破坏,使其周围的原
8、子离开了原来的平衡位置,发生了靠拢和被撑开的不规则排列,这种现象称为晶格畸变。点缺陷是金属扩散和固溶强化的理论基础。单选题 下列属于面缺陷的是()。空位;间隙原子;亚晶界;位错C 面缺陷是指二维尺度很大而第三维尺度很小的缺陷。金属晶体中的面缺陷主要有晶界和亚晶界两种。单选题下列措施不能细化晶粒的是()增加过冷度;减少过冷度;变质处理;振动或搅拌 B实验证明,在一般的情况下,晶粒越细,金属的强度、塑性和韧性就越好。因此,细化晶粒是提高金属力学性能最重要的途径之一。若要控制金属结晶后晶粒的大小,必须控制结晶过程中的形核率和晶体生长速度这两个因素,主要途径有:(1)增加过冷度(2)变质处理(3)振动
9、或搅拌单选题 下列几种铁碳合金中,其流动性最差 的 是()。铝硅合金;硅黄铜;铸钢;共晶生铁 C液态合金的流动性通常以“螺旋形试样”长度来衡量。显然,在相同的浇注条件下,合金的流动性愈好,所浇出的试样愈长。常用铸造合金的流动性中灰铸铁、硅黄铜的流动性最好,铸钢的流动性最差。单选题在F e-F e 3 c相图上,共析线是(线。)E C F 线;A C D 线;P S K 线;E S 线C 在F e-F e 3 c相图上,共析线是P S K线。单选题过冷度是金属结晶的驱动力,它的大小主要取决于()。化学成分;冷却速度;晶体结构;加热温度B金属的实际结晶温度低于理论结晶温度的现象称为过冷,理论结晶温
10、度与实际结晶温度的差叫做过冷度。但同-种金属结晶时的过冷度不是一个恒定值,它与冷却速度 有 关。结晶时的冷却速度越大,过冷度就越大,金属的实际结晶温度也就越低。单选题同素异构转变伴随着体积的变化,其主要原因是()。晶粒度发生变化;过冷度发生变化;晶粒长大速度发生变化;致密度发生变化D在同素异构转变时,由于晶格结构的转变,原子排列的密 度(致密度)也随之改变。如面心立方晶格丫-F e中铁原子 的排列比a-F e紧密,故由丫-F e转变为a-F e是,金属的体积将发生膨胀,反之,由a-F e转变为丫-F e时,金属的体积要收缩。这种体积变化使金属内部产生的内应力称为组织应力。单选题利用杠杆定律可以
11、计算合金的相对质量,杠杆定律适用于()。单相区;两相区;三相区;所有相区B两相质量间的关系和力学中的杠杆原理十分相似,因此称为杠杆定律。杠杆定律不仅适用于液、固两相区,也适用于其他类型的二元合金的两相区。但是,杠杆定律仅适用于两相区。单选题共析反应是指()。液 相 f 固相1 +固相2;固 相 f 固相1+固相2;从一个固相内析出另一个固相;从一个液相析出另一个固相B在恒定的温度下,一个有特定成分的固相分解成另外两个与母相成分不相同的固相的转变称为共析反应,发生共析反应的相图称为共析相图,单选题碳在铁素体中的最大溶解度为()O0.0 2 1 8%;2.l l%;0.7 7%;4,3%A碳在铁素
12、体中的最大溶解度为0.0 2 1 8%。单选题铁碳合金中,共晶转变的产物称为()。铁素体;珠光体;奥氏体;莱氏体DE CF 线一一共晶线,碳的质量分数大于2.1 1%的铁碳合金当冷却到该线时,液态合金均要发生共晶反应,即生成莱氏体。单选题亚共析钢在完全奥氏体化加热后用油淬火所得组织为()。M;M+F;M+A ;M+T+AD与共析钢不同,亚共析钢过冷A在高温时有一部分将转变为铁素体,亚共析钢过冷A在中温转变区会有很少量贝氏体(B上)产生。如油冷的产物为F+T+B上+M+A,但F 和B 上转变量少,有时也可忽略。单选题为使低碳钢便于切削加工,可预先进 行()处理。完全退火;正火;球化退火;回火B
13、为使低碳钢的硬度相对比较低,为了便于切削加工,可预先进行正火处理。单选题45钢要得到回火索氏体,应 进 行()O淬火+中温回火;淬火+高温回火;等温淬火;淬火+低温回火高温回火(high tempering)的回火温度为500650,回火后组织为回火索氏体,硬度为HRC2535。这种组织具有良好的综合力学性能,即在保持较高强度的同时,具有良好的塑性和韧性。习惯上把淬火加高温回火的热处理工艺 称 作“调质处理”,简 称“调质”,广泛用于处理各种重要的机器结构构件,如连杆、螺栓、齿轮、轴类等。同时,也可作为某些要求较高的精密工件如模具、量具等的预先热处理。单选题 完全退火主要用于()。亚共析钢;共
14、析钢;过共析钢;所有钢种完全退火操作是将亚共析钢工件加热到Ac3以上30 C-50 C,保温一定时间后缓慢冷却(随炉冷却或埋入石灰和砂中冷却)至500。C以下,然后在空气中冷却。完全退火又称重结晶退火,一般简称为退火。这种退火主要用于亚共析的碳钢和合金钢的铸、锻件及热轧型材,有时也用于焊接结构。一般常作为一些不重要工件的最终热处理或作为某些重要件的预先热处理。单选题碳钢的淬火工艺是将其工件加热到一定温 度,保温一段时 间,然后采用的冷却方式是()。随炉冷却;在风中冷却;在空气中冷却;在水中冷却水是应用最为广泛的淬火介质,这是因为水价廉易得,而且具有较强的冷却能力。但它的冷却特性并不理想,水在6
15、50500范围内冷却速度较大;在300200C范 围 内 也 较 大,而在300C200需要慢冷,它的冷却速 度 比 要 求 的 大,所以容易使零件产生变形、甚至开裂,这 是 它 的 最 大 缺 点。提高水温能降低650500范围的 冷 却 能 力,但对300200的冷却能力几乎没有影响,而 且 不 利 于 淬 硬,也不能避免变形,所以淬火用水的 温 度 常 控 制 在30以下。水在生产上主要用作尺寸较小、形状简单的碳钢零件的淬火介质。单选题使弹簧具有较高的弹性极限,的材料与热处理是()。合适6 5 M n调质;4 0 C r淬火+中温回火;6 5 M n淬火+C中温回火;4 0 C r调质单
16、选题钢的淬硬性主要取决于()O碳含量;合金元素;冷却介质;杂质元素A单选题钢的淬透性主要决定于()O含碳量;合金元素;冷却速度;尺寸大小B弹簧是各种机械和仪表中的重要零件。弹簧钢的碳质量分数一般在0.6 Q 0.9%之间。碳素弹簧钢(如6 5、7 5 钢等)的淬透性比较差,当其截面尺寸超1 2 m m 时,在油中就不能淬透;若用水淬则容易产生裂纹。因此,对于截面尺寸较大,承受较重负荷的弹簧都是用合金弹簧钢制造。合金弹簧钢的碳质量分数一般在0.4 5 0.7 5%之间,钢中合金元素有S i、M n、C r、W、V等,主要是提高钢的淬透性和回火稳定性,强化铁素体和细化晶粒,提高弹性极限和屈强比。其
17、热处理采用淬火后进行中温回火。淬硬性(h a rd e ning c a pa c it y)是指钢在理想条件下进行淬火硬化(即得到马氏体组织)所能达到的最高硬度的能力。淬硬性与淬透性是两个不同的概念,淬硬性主要取决于马氏体中的含碳量(也就是淬火前奥氏体的含碳量),马氏体中的含碳量愈高,淬火后硬度愈高。由钢的连续冷却转变曲线可知,淬火时要想得到马氏体,冷却速度必须大于临界速度V k,所以钢的淬透性主要由其临界速度来决定。Vk愈小,即奥氏体愈稳定,钢的淬透 性 愈 好。因此,凡是影响奥氏体稳定的因素,均影响淬透性.合 金 元 素 除 C o外,大多数合金元素溶于奥氏体后,均能降低V k,使C 曲
18、线右移,从而提高钢的淬透性。应该指出的是,合金元素是影响淬透性的最主要因素。含碳量对于碳钢来说,钢中的含碳量越接近共析成分,其C 曲线越靠右;V k 越小,淬透性越好。即亚共析钢的淬透性随含碳量增加而增大,过共析钢的淬透性随含碳量增加而减小。奥氏体化温度提高奥氏体化温度,将使奥氏体晶粒长大,成分均匀化,从而减少珠光体的形核率,使奥氏体过冷奥氏体更稳定,C 曲线向右移,降低钢的V k,增大其淬透性。钢中未溶第二相钢中未溶入奥氏体的碳化物、氮化物及其它非金属夹杂物,可成为奥氏体分解的非自发形核的核心,进而促进奥氏体转变产物的形核,减少过冷奥氏体的稳定性,使V k 增大,降低淬透单选题 亚共析钢常用
19、的退火方法是()完全退火;球化退火;等温退火;均匀化退火A完全退火又称重结晶退火,一般简称为退火。这种退火主要用于亚共析的碳钢和合金钢的铸、锻件及热轧型材,有时也用于焊接结构。一般常作为一些不重要工件的最终热处理或作为某些重要件的预先热处理。将碳钢缓慢加热到5 0 0 6 5 0 C,保单选题 温后缓冷至2 0 0 3 0 0 以下出炉空冷的工 艺 叫()。去应力退火;完全退火;球化退火;等温退 A火去应力退火是将工件随炉加热到A c l以下某一温度(一般是5 0 0 6 5 0),保温后缓冷(随炉冷却)至3 0 0 2 0 0 以下出炉空冷。由于加热温度低于A c l,钢在去应力退火过程中不
20、发生组织变化。其主要目的是消除工件在铸、锻、焊和切削加工、冷变形等冷热加工过程中产生的残留内应 力,稳定尺寸,减少变形。这种处理可以消除约5 0%8 0%的内应力而不引起组织变化。单选题 淬火钢回火时,随着回火温度的升高()。单选题 G C rl 5轴承钢,通常采用的最终热处理 为()。强度和硬度升高,塑性和韧性升高;强度和硬度升高,塑性和韧性降低;强度 C和硬度降低,塑性和韧性升高;强度和硬度降低,塑性和韧性降低调质;去应力退火;淬火+低温回火;淬火+中温回火 C淬火钢回火时,随着回火温度的升高强度和硬度下降,塑性和韧性升高。轴承钢的热处理工艺主要为球化退火,淬火和低温回火。单选题为了改善高
21、速钢淬火前组织中的碳 完全退火;正火;球化退火;铸造加工 C高速钢应进行球化退火处理,以降低硬度,消除应力,便化物不均匀性,应 进 行()。于机械加工,并为随后的淬火回火做好组织准备。单选题T 1 0钢的含碳量为()。0.0%;0.0 1%C T 1 0钢是碳素工具钢,其中数字表示碳质量分数的千分数,故含碳量为1.0虬单选题汽车变速箱齿轮常选用的材料是().G C rl 5;2 0 C rM n T i;4 5;9 S i C r渗碳钢主要用于制造速度高、重载荷、冲击较大的硬齿面齿轮,如汽车、拖拉机变速箱、驱动桥齿轮、立车的重要齿轮等,通常采用20C r M n T i、20M n V B O
22、 C r M n M o 等钢,经渗碳淬火,低温回火处理,表面硬度高且耐磨,心部强韧耐冲击。单选题在可锻铸铁的显微组织中,石墨的形片状的;球状的;蠕虫状的;团絮状的态 是()。D可锻铸铁的显微组织中的石墨形态呈团絮状,其机械性能(特别是冲击韧性)比普通灰口铸铁要好,但其生产工艺冗长,成本高,故只用来制造一些重要的小型铸件。单选题下列钢种,适于用来制造高速成形切削刃具的钢是()。90S i C r;60S i 2M n;C r l 2M o V;W 18C r 4VD高速钢是一种高合金工具钢。钢中包含W、C r、M o、V 等合金元素,总量超过10机它的主要特性是具有良好的热硬性,当切削温度高达
23、600时硬度仍无明显下降。高速钢切削时能长时间保持刃口锋利,故又称为“锋钢”。高速钢具有高淬透性,淬火时在空气中冷却即可得到马氏体组织,因此又俗称为“风钢”。我国常用的高速钢有两种:一种是鸽系W 18C r 4V;另一种是鸨-铝系W 6M o 5C r 4V 2.W 6M o 5C r 4V 2钢的热塑性、韧性、耐磨性和热硬性均优于W 18C r 4V 钢,并且碳化物细小,分布均匀,比重小,价格也比较便宜,但磨削加工性不如W 18C r 4V 钢,热处理时的脱碳敏感性也较大。这种钢可用于制造耐磨性和韧性很好配合的高速切削刀具如丝锥、钻头等;尤其是适合用热轧制、扭制变形加工成型工艺制造的钻头等刀
24、具。W 18C r 4V 钢用于制造一般高速切削车刀、刨刀、铳刀、插齿刀等。单选题在下列铸造合金中,适宜制造大型曲 灰口铸铁;白口铸铁;球墨铸铁;可锻铸铁C轴的是()。球墨铸铁组织中的石墨形态呈球状,这种铸铁不仅机械性 能较高,生产工艺远比可锻铸铁简单,并且可通过热处理进一步显著提高强度,故近年来日益得到广泛的应用,在 一定条件下可代替某些碳钢和合金钢制造各种重要的铸件,如曲轴、齿轮。单选题机床的床身要求有良好的消振性,通常 选 用()。铸钢;低碳钢;灰口铸铁;可锻铸铁灰口铸铁的硬度和抗压强度取决于基体组织,石墨对其影 响 不 大。因此,灰口铸铁的硬度和抗压强度与同基体的钢相差不多。灰口铸铁的
25、抗压强度约为其抗拉强度的3 4倍,因而广泛用作受压零构件如机座、轴承座、机床床 身等。单选题下列材料中适合做汽车板簧的材料是4 5钢;6 5 M n;Z L 2 0 3 ;6 0 S i 2 M n)。汽车板簧在汽车行驶过程中承受各种应力的作用,其中以反复弯曲应力为主,绝大多数是疲劳破坏。6 0 S i 2 M n因强度和弹性极限高,主要用作汽车和拖拉机上的板弹簧、螺旋弹簧等,也用于制造承受交变载荷及高应力下工作的重要弹簧、抗磨损弹簧等。下列元素中,()元 素 最 容 易 导S;P;N;H单选题 致钢的冷脆性。磷在钢中也是有害元素。磷在常温固态下能全部溶入铁B 素体中,使钢的强度、硬度提高,但
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