《工程材料与成形技术》课复习提纲
一、工程材料部分
1.常见金属晶格类型。
2. 三种晶体缺陷。
3. 相的概念。
4.固态合金有哪些相。
5.过冷度的概念。
6.过冷度与晶粒度的关系。
7.结晶过程的普遍规律。8.控制晶粒度的方法。
9.同素异构转变的概念。
10.绘制铁碳合金相图（各线、特殊点、成份、温度、组织、相）。
11.分析钢从奥氏体缓冷至室温时的结晶过程，画出典型铁碳合金（钢）显微组织示意图。
12.共晶反应式和共析反应式。
13.金属塑性变形的两种方式。14.加工硬化的概念。
15再结晶温度的计算。16热加工与冷加工的区别。
17.钢的热处理概念。18.热处理工艺分类。
19.过冷奥氏体转变的产物。20.决定奥氏体转变产物的因素。
21.马氏体的概念。
22会分析过冷奥氏体转变曲线。知道淬透性与C曲线的关系。
23.退火和正火的目的。24.淬火的概念。
25.一般怎样确定碳钢的淬火温度？26.影响淬透性的因素。
27.回火的目的。28.何为回火脆性？
29.回火的种类。
30.一般表面淬火的预备热处理方法和表面淬火后的组织。
31渗碳的主要目的。32.钢按化学成分分类。
33.钢按质量分类。34 钢按用途分类。
35.机器结构钢的分类。36 钢中S、P杂质的影响。
37合金元素在钢中的作用。38.结构钢牌号表示的含义。
39.能区别渗碳钢、调质钢、弹簧钢、轴承钢的牌号和一般采用的热处理方法。
40按刃具钢的工作条件，提出哪些性能要求？
41.根据碳钢在铸铁中存在形式及石墨形态，铸铁的分类。
二、材料成形技术部分
1、铸造工艺参数主要包括哪些内容？
2、流动性对铸件质量的影响。
3、什么合金易于形成缩孔、什么合金易于形成缩松？。
4、铸造应力分为哪几类？
5、减小和消除铸造应力的主要方法。
6、绘制自由锻件图主要考虑哪些问题？。
7、何谓拉深系数？有何意义？8.焊接的实质。
9. 碱性焊条的最主要优点。
10.焊接接头由哪几部分组成？
11.低碳钢焊接热影响区的划分。
12.焊接变形的基本形式。
13.防止和消除焊接应力的措施。
14.如何根据碳当量的高低评估钢的焊接性？为什么？
15.工程材料及成形工艺选用的基本原则。
题库
一、名词解释
1．固溶强化；2．结晶；3．加工硬化；4．屈服强度；5、过冷度；6．钢的热处理；7．再结晶；8、马氏体；9、钢的淬火……10、铸造……11疲劳现象.; 12.同素异构转变;
二、填空题：
1、根据溶质原子在溶剂晶格中分布情况的不同，固溶体可分（间隙固溶体）和（置换固溶体）。
2、金属中三种常见的晶格类型是（体心立方）、（面心立方）和（密排六方）。
3、固态金属中的相有两种：（固溶体）和（化合物）。
4、液态金属结晶时，冷却速度大，过冷度则越（大）。结晶后，晶粒（细小）。
5.、普通热处理是指（退火）、（正火）、（淬火）、（回火）
6、金属结晶后的晶粒大小主要取决于结晶时的（形核率）和（长大速率）。
7 . 铁碳合金在从液态冷却到固态的结晶过程中，细化晶粒的具体操作方法有（快速冷却）、（加入变质剂）和（机械搅拌）。
8、铸造应力分为：（热应力）和（机械应力）,其中( 热应力)属残余应力。
9、铸铁具有良好的耐磨性和消振性,是因为其组织中有( 石墨)存在。
10. 手工电弧焊焊条按药皮组成分为酸性焊条和碱性焊条两种；其中焊芯的主要作用是充当电极和填充焊缝；药皮的主要作用是稳定电弧、(保护焊接过程) 和起机械保护作用。
11、共析钢过冷奥氏体冷却转变过程所产生的三种类型产物是（珠光体组织）、（贝氏体组织）、（马氏体组织），在较高温度转变产物是（珠光体组织）。
12、过共析钢进行球化退火处理的两个主要目的是：通过进行（球化退火）处理，消除网状（二次渗碳体）组织，以改善切削加工性和为（最终热处理）作组织准备。
13、要使钢材的焊接性能良好，其碳当量值应（小于0.4% ）。
14、过共析钢的含碳量范围是( 0.77～2.11）%。
15、T12按用途分类是属于（过共）析钢，其平均碳含量为（ 1.2 ）%。
16．奥氏体和渗碳体组成的共晶组织称为高温莱氏体，其含碳量为 4.3％，当温度低于727℃，转变为珠光体加渗碳体，又称为低温莱氏体。
17、过共析钢室温下的平衡组织是（珠光体+二次渗碳体）。
18．钢的热处理是通过钢在固态下加热、保温和冷却的操作来改变材料内部组织，从而获得所需要的性能的工艺方法。
19．马氏体的转变温度范围是Ms-Mf ，马氏体的显微组织与含碳量有关，含碳量高的马氏体呈片状，含碳量低的马氏体呈板条状。
20. 零件的失效形式有过量塑形变形失效、断裂失效、表面磨损失效。21．常用淬火冷却介质有水、油、盐、和硝盐
22．常用淬火方法有单介质淬火、双介质淬火、马氏体分级淬火和贝氏体等温淬火。
23、含碳量为0.55%的铁碳合金属（亚共）析钢，退火组织是（铁素体+珠光体）。如经淬火，其组织是（马氏体）。
24．共析钢的等温转变曲线中，高温转变温度在Ar1～550℃，转变产物为珠光体贝氏体组织、和马氏体组织；中温转变温度为贝氏体组织，转变产物为上贝氏体组织和下贝氏体组织。
25. 钢淬火后，低温回火所得到的组织称回火马氏体；中温回火所得到的组织称回火屈氏体。
26．化学热处理都是通过活性原子的产生、活性原子的吸收和活性原子的扩散三个基本过程完成的。
27．选材的一般原则是在满足使用性能足够的原则的前提下，再应考虑工艺性能良好的原则、经济性合理的原则等
28．铸件常见的缺陷有缩孔和缩松、铸造应力、铸件应力等。
29．金属材料冷热加工的区别是加热温度是否高于再结晶温度；钨在1 1 0 0 ℃加工属于冷加工。( 其中钨的熔点是3 4 1 0 ℃) 。
30、共析钢的含碳量为（0.77%），共析反应产物称为（球光体）。
31. 结晶范围大的合金，其铸造流动性（差），容易形成缩松缺陷。为了防止铸件形成缩孔缺陷，可采用（顺序凝固）原则。
32．工业用钢按用途分为结构、工具钢、特殊钢
33、机器用钢是指（调质钢）、（渗碳钢）、（弹簧钢）和（轴承钢）、。
34、T8钢的平均含碳量为（0.8 ）%，在平衡状态下室温组织是（珠光体）、加热到500℃
时的组织是（珠光体）。
35. 马氏体的性能主要取决于马氏体中的碳含量。
36．结晶时,细化晶粒的途径有增加过冷度、变质处理，
机械搅拌。
37．固溶体根据溶质原子在晶格中位置的不同可分为间隙固溶体和（置换固溶体）两类。
38．冷变形后的金属被加热，当温度不太高时，金属内部的晶格畸变程度减轻，内应力下降，这个阶段称为回复；当加热到较高温度，不但晶格畸变减少，
金属的位错密度显著减少，使变形的晶粒逐步变成等轴晶粒，这一过程为再结晶。
39. 铸铁中碳的存在形式有渗碳体和石墨两种形式。
40．含碳量小于 2.11 %的铁碳合金称为钢，根据钢的组织不同将钢分为亚共析钢、共析钢、过共析钢，其相应的组织为铁素体+ 珠光体、珠光体、珠光体+渗碳体。
41．合金的相结构通常可分为固溶体和化合物。
42．金属结晶后的晶粒大小主要取决于结晶时的和。
43．金属的晶体缺陷主要有点缺陷、线缺陷和面缺陷
44、铸造工艺参数包括：（加工余量）、（起模斜度）、（铸造圆角）和（铸造收缩率）。
45 单晶体的塑性变形主要以滑移的方式进行，它是在切应力作用下，使晶体的一部分沿一定的晶面和晶向相对于另一部分发生滑动.
46．碳在奥氏体中的溶解度随温度而变化，在1148℃时溶解度为2,11 ％，在727℃时达0.77 ％。
47、钢的共析反应是由（奥氏体）同时析出（珠光体和渗碳体）的过程。
48填写下列组织的符号：奥氏体A或γ、铁素体 F 或α、渗碳体Fe3C 、珠光体P 、高温莱氏体L d 、低温莱氏体Ld ˊ．。
49 T10钢加热到900℃时为 A 组织；加热到780℃时为 A + 二次Fe3C 组织；
室温下为P +二次Fe3C 组织．。
50．过冷奥氏体转变为马氏体仅仅是晶格改变，而无成分的改变，所以马氏体是碳在α铁中的过饱和固溶体
51 . 钢中常存杂质元素中，有益元素是锰和硅；有害元素是硫和磷
52、钢按冶金质量可分为：（普通钢）、（优质钢）、（高级优质钢）、（特级优质钢）。
53 、45调质钢要求有较高的综合机械性能，所以这种钢常采用（淬火+高温回火）的热处理工艺方法进行热处理，使用状态下的组织为（回火索氏体）。
54自由锻造的基本工序主要有镦粗、拔长、弯曲等。
55. 焊接接头包括焊缝区和热影响区。热影响区又分为融合区、过热区、正火区和部分相变区；其中融合区的性能最差。
5 6.合金的铸造性能指流动性、收缩性能
57、板料冲压的基本工序分为（分离工序）和（变形工序）两大类。
58、焊接变形的基本形式有：（收缩变形）、（角变形）、（弯曲变形）、（扭曲变形）、（波浪变形）。
59、结晶范围大的合金，其铸造流动性（小），容易形成缩（松）
60常用的硬度测试方法有布氏硬度测试法、洛氏硬度测试法及维氏硬度测试法等。
62. 根据石墨的形态又分为灰铸铁、球墨铸铁、蠕墨铸铁和可锻铸铁。
63. 过冷奥氏体的转变方式有连续冷却和等温冷却两种方式
64金属的结晶过程是由近程有序状态转变为长程有序状态的过程，也是由原子的晶态或非晶态逐步过渡到原子的过程
65. 淬透性是指钢在淬火时所能得到的淬硬层(马氏体组织占50%处) 的深度分布特性。
66、过共析钢进行球化退火处理的两个主要目的是：通过进行（球化退火）处理，消除网状（二次渗碳体）组织，以改善切削加工性和为（最终热处理）作组织准备。67. 晶格结构中的点缺陷主要是间隙原子、空位原子和置换原子。
三填空题
1、用20钢制造在工作中受冲击载荷和表面耐磨的齿轮零件，应采用（B ）。
A、调质加表面淬火处理；
B、渗碳处理加淬火加低温回火；
C、调质处理；
D、正
火处理。
2.铁素体是（C ）。
A、碳在γ-Fe的间隙固溶体；
B、碳在α-Fe中的过饱和间隙固溶体；
C、碳在α
-Fe中的间隙固溶体，D、碳在γ-Fe中的过饱和间隙固溶体。
3.为使高碳钢便于切削加工和为最终热处理作组准备，常预先进行（C ）。
A、淬火；
B、完全退火；
C、球化退火；
D、回火
4、下列材料中，（ A ）的铸造性能最好。
A、普通灰铸铁；
B、45钢；
C、T12；
D、铸造铜合金。
5、亚共析钢进行淬火处理，其加热温度应在（A ）以上30~50℃。
A、Ac3；
B、Ac1；
C、Accm；
D、A2。
6、要消除焊件的焊接应力，应采用（ C ）处理
A、完全退火；
B、正火；
C、去应力退火；
D、高温回火。
7、过冷奥氏体是指冷却到 C 温度下，尚未转变的奥氏体。
A、M f
B、Ms
C、A1 D 、A3
8.下列材料中，（A ）锻造性能最好。
A、30钢；
B、50钢；
C、HT200、
D、T12A。
9.下列材料中，（）的焊接性能最差。
A、T8；
B、20钢；
C、45钢；
D、HT250。
10.以下三类钢中，（D ）的淬透性最好。
A、亚共析钢
B、共析钢
C、过共析钢
11. 共析钢加热奥氏体化后，冷却速度很快，获得的室温组织为（A ）。
A、马氏体；
B、贝氏体；
C、珠光体、
D、托氏体。
12.根据铁-碳合金相图，过共析钢室温组织由（B ）组成。
A、铁素体+珠光体；
B、珠光体+二次渗碳体；
C、珠光体+莱氏体，
D、铁素体+二次渗碳体。
13.消除金属的加工硬化，可用（ A ）
A、再结晶退火；
B、回复；
C、球化退火；
D、回火。
14. （）珠光体转变是在 A 以下进行的。
A A1
B Ms
C M f
D A3
15、为使低碳钢便于切削加工，可预先进行（B ）处理。
A、完全退火；
B、正火；
C、球化退火；
D、回火。
16、45钢要得到回火索氏体，应进行（B ）
A、淬火+中温回火；
B、淬火+高温回火；
C、等温淬火；
D、淬火+低温回火。
17、划分金属的冷热加工的界限是（B ）。
A、回复温度；
B、再结晶温度；
C、相变温度；
D、重结晶温度。
18、用调质钢制造在工作中受较大冲击载荷和表面有一定耐磨性的零件，应采用（D ）
A、表面淬火+高温回火处理；
B、渗碳处理+淬火+低温回火；
C、渗碳处理+淬
火+中温回火；D、调质+表面淬火+低温回火处理。
19（B ）在晶体的缺陷中，按几何形状，螺型位错属于。
A 点缺陷
B 线缺陷
C 面缺陷
D 体缺陷
20、低碳钢焊接热影响区中性能最差的是（A ）。
A、熔合区；
B、过热区；
C、正火区；
D、部分重结晶区。
21、下列合金中，铸造性能最好的是（A ）。
A、灰口铸铁；
B、铸钢；
C、铸造铝合金；
D、白口铸铁。
22. （D）薄壁套管类中空铸件适于采用铸造工艺。
A 砂型
B 熔模
C 金属型
D 离心
23. （C）确定分型面时，尽量使铸件全部或大部分放在同一砂箱中，其主要目的是
A. 利于金属液充填型腔
B. 利于补缩铸件
C. 防止错箱
D. 操作方便
24、下列材料中，锻造性能最好的材料是（A ）。
A、低碳钢；
B、高碳钢；
C、灰口铸铁；
D、可锻铸铁。
25、下列材料中，焊接性能最好的是（ C ）。
A、45钢；
B、50钢；
C、20钢
D、20Cr。
26 、某一低碳钢毛坯因其太软和太韧，为便于切削加工，可预先进行（ B ）处理。
A、完全退火；
B、正火；
C、球化退火；
D、回火。
27. （B ）HRC是硬度。
A 布氏
B 洛氏
C 维氏
D 肖氏
28.共析钢加热奥氏体化后，冷却时转变的组织主要取决于（C ）
A、奥氏体化的加热温度；
B、奥氏体化后的成分均匀程度；
C、奥氏体冷却时的转变
温度。
29 马氏体是（D ）
A、碳在α-F e的固溶体；
B、碳在α-F e中的过饱和间隙固溶体；
C、碳在γ-F e中的置换固溶体，
D、碳在γ-F e中的过饱和间隙固溶体。
30.（A ）绘制自由锻锻件图时，为简化锻件形状，需加上
A. 敷料
B. 余量
C. 斜度
D. 公差
31 消除金属的加工硬化，可用（A ）
A、再结晶退火；
B、回复；
C、球化退火；
D、回火。
32为使低碳钢便于切削加工，可预先进行（ B ）处理。
A、完全退火；
B、正火；
C、球化退火；
D、回火。
33. （ C ）下列哪种工艺不属于塑性加工？
A 旋压
B 挤压
C 注塑
D 轧制
34 .50钢要得到回火索氏体，应进行（B ）
A、淬火+中温回火；
B、调质处理；（淬火+高温回火）；
C、等温淬火；D退火。
35 、下列材料中，最适于制造板料冲压件的是（A ）。
A、低碳钢；
B、中碳钢；
C、灰口铸铁；
D、可锻铸铁。
36、焊接普通的钢结构，一般选用（A）。
A、酸性焊条
B、碱性焊条
C、中性焊条
37. （A ）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．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
38．铸铁中碳以石墨形态析出的过程称为 A 。
A.变质处理 A
B.石墨化
C.球化过程Ｄ. 孕育处理
39．在Fe-Fe3C相图中，GS线也称为C 。
A．共晶线 B.共析线 C.A3线 D.Acm线
40 ．40钢中，珠光体的含量大约 C 。
A.20％
B.35％
C.50％
D.70％
41. （A ）40Cr钢通常用作钢。
A 调质
B 渗碳
C 工具
D 弹簧
42. （B ）根据钢的用途来分类，可以分为结构钢、工具钢以及钢。
A 桥梁
B 特殊
C 不锈
D 模具
43．球化退火一般适用于 C
A 合金结构钢
B 碳素结构钢
C 碳素工具钢
D 合金刃具钢
44. （D ）65Mn钢通常用作钢。
A 调质
B 渗碳
C 工具
D 弹簧
45．确定碳钢淬火加热温度的基本依据是 B
A C曲线
B Fe－Fe3C相图
C 钢的Ms 线
D CCT曲线
46. （A ）目前应用最广泛的铸造工艺是铸造。
A 砂型
B 熔模
C 金属型
D 离心
47．亚共析钢加热到AC1～AC3之间某温度，水冷后组织为 B .
A 马氏体+珠光体；
B 马氏体+铁素体；
C 马氏体+残余奥氏体；
D 铁素体+渗碳体
48.（C ）H68是。
A 铝合金
B 铁碳合金
C 铜合金
D 镁合金
49. （D ）不是铸件的常见生产缺陷。
A 缩孔
B 缩松
C 白点
D 过烧
50．钢的质量等级的分类是按钢的C 区分的。
A 力学性能
B 钢的含碳量
C 杂质S、P
D 有益的Mn、Si
51. （A ）40Cr钢通常用作钢。
A 调质
B 渗碳
C 工具
D 弹簧
52．合金渗碳钢渗碳后必须进行C 热处理。
A 淬火+高温回火；
B 淬火+中温回火；
C 淬火+低温回火；
D 淬火+退火53．合金固溶强化的原因是 C 。
A 晶格类型的改变；
B 晶粒细化；
C 晶格发生畸变；
D 发生了化学反应
54 .（A ）大批量生产汽车齿轮锻件的合适生产方法是。
A 模锻
B 自由锻
C 液态模锻
D 胎模锻
55 .化学热处理与其他热处理方法的根本区别是 C
A 加热温度
B 组织变化
C 钢成分变化
D 性能变化
56．要制造一批锉刀，请选择合适的材料 C 。
A.45
B.9Mn2V
C.T12
D.7Cr17
57. （D ）过共析钢加热到线以上，会转变为单相奥氏体。
A A1
B A2
C A3
D Acm
58．纯铁在912℃时由γ－Fe转变为α－Fe的这种转变称为D
A 结晶
B 再结晶
C 重结晶
D 同素异构现象
59. （C ）铸造中，产生缩孔和缩松的主要原因不是。
A 液态收缩B凝固收缩C 固态收缩
60. （C ）有色金属的焊接适于下列哪种焊接工艺？
A 手工电弧焊
B CO2保护焊
C 氩气保护焊
D 埋弧焊
61奥氏体是（D ）。
A、碳在α-Fe的间隙固溶体；
B、碳在γ-Fe中的过饱和间隙固溶体；
C、碳在γ
-Fe中的置换固溶体，D、碳在γ-Fe中的间隙固溶体。
62为使高碳钢(如T12)便于切削加工和为最终热处理作组准备，常预先进行（ C ）。
A、淬火；
B、完全退火；
C、球化退火；
D、正火。
63. （C ）珠光体是一种。
A．固溶体B．金属化合物C．机械混合物D．单相组织金属
64．确定过冷奥氏体等温冷却产物的基本依据是A 。
A.C曲线图；
B. Fe-Fe3C相图；
C.钢的Ms线；
D.半马氏体曲线
65. （B ）机床床身的制造工艺适于下列那种工序？
A 锻造
B 铸造
C 锻焊
D 冲压D
67．在Fe-Fe3C相图中，GS线也称为。
A．共晶线 B.共析线 C. Acm线 D. A3线
68．40钢中，珠光体的含量大约 C 。
A.20％
B.35％
C.50％
D.70％
69. （C）铁碳平衡相图中，含碳量为1.5％的铁碳合金是。
A 亚共析钢
B 共析钢
C 过共析钢
D 铸铁
四、判断题：（每小题1分，共15分）（在括号里正确的划“√”，错误的划“×”；）1．(×)GCr15SiMn钢是滚动轴承钢，Cr12MoV钢是不锈钢，HT150是灰口铸铁。
2、正火只能作预备热处理，不可作为零件的最终热处理。（×）
3. (∨)同一金属，结晶时冷却速度愈大，则过冷度愈大，金属的实际结晶温度愈低。4．(×)金属固态一定是晶体，不存在非晶态金属；同样玻璃也不存在晶态玻璃。5．(×)锻造只能改变金属坯料的形状而不能改变金属的力学性能。
7 合金的结晶范围越大，枝晶偏析越严重。（√）
8. （√）合金的晶粒越细，其强度越高、塑性也越好。
9．(√)去应力退火一般在A1以下（500℃~650℃）,因此退火过程是没有相变的。
10、正火只能作预备热处理，不可作为零件的最终热处理。（×）
11、表面淬火的钢材料一般采用低碳钢。（×）
12 渗碳热处理的钢材料一般适合中碳钢。×
13. （×）二氧化碳保护焊由于有CO2的作用，故适合焊有色金属和高合金钢。
14. （×）所有的合金元素加入钢中均能使钢的淬透性提高。
15、淬透性好的钢，淬火硬度一定高。（×）
16、去应力退火能消除内应力，完全退火也能消除内应力。（√）
17. （√）铸件、锻件一般都要设置结构斜度，以便脱模。
18. （×）在铁碳合金相图中，铁素体在727℃时，溶碳能力可达2.11%。
19. （√）钢的碳当量值越大，其焊接性越差。
20．(√)过共析钢结晶的过程是：L—→L+A—→A—→A+Fe3CⅡ—→P+ Fe3CⅡ。
15、拉深系数越小，板料在拉深过程中变形越小。（×）
21．(×)可锻铸铁是可以进行段造的。
22．(∨) 加工硬化是指在冷变形加工后的金属，产生碎晶、位错密度增加，提高了其强度的现象。
23、锻造纤维最好与拉应力平行。（∨）
24.（×）钢的淬透性主要取决于马氏体含碳量的大小。
25..金属的抗拉强度越高，金属抗塑性变形的能力也越高。（∨）
26、一般钢材在600℃左右会产生一类回火脆性，应避免在此温度区回火
（×）
27 金属都具有相同的晶格类型。（×）
28.在合金中组元就是合金的。（×）
29.固溶体都是有限溶解的。（×）
30、淬火后的钢在回火时，一般回火温度高，其强度和硬度高。(×)
31 .莱氏体的含碳量为6.69。×（）
32.（×）模锻件的结构斜度通常设在与开模方向相平行的加工表面上。
33．淬透性好的钢淬火硬度一定好。（×）
34、碱性焊条的抗裂性较酸性焊条要好。（∨）
35 淬火钢在回火时无组织变化。（×）
36 可锻铸铁可以进行锻造。（×）
37渗氮零件渗氮后必须经淬火、回火后方可使用。（×）
38、平衡状态下的亚共析钢不含二次渗碳体。（∨）
39. （×）铸铁的含碳量高，其焊接工艺性能比低碳钢好。
40（∨）铁碳合金中，一次渗碳体、二次渗碳体、三次渗碳体的成分和晶体结构相同，是同一相。
41 大多数合金元素加入钢中均能使钢的淬透性提高。（∨）
42．金属在固态下都是晶体，而非金属都是非晶体。×
43．珠光体的含碳量为0.77％。∨
44．高温下进行的塑性变形加工称为热加工。×
45. （∨）对钢进行淬火热处理，只能改变材料的组织，不能改变其化学成分。
46、金属未经塑性变形，在加热温度高于再结晶温度，不会发生再结晶。（∨）
47．纯金属的结晶都是在恒温下进行的。√
48．金属材料的力学性能都是通过拉伸试验测定的×
49．钢的含碳量愈高，淬火加热温度愈高。×
50.为了使零件加快渗碳速度，最好用高碳碳钢来作渗碳钢。×
51. （√）灰铸铁的铸造工艺性比铸钢要好。
52．渗碳零件经渗碳后就可以加工使用。×
53．碳素工具钢都是优质钢或高级优质钢。×
54．同一金属，结晶时冷却速度愈大，则过冷度愈大，金属的实际结晶温度愈低。√
55 铸造热应力属残留应力，无法消除。×
五、简答题
1.简述W18Cr4V高速钢锻造、球化退火、1280±10℃淬火+560℃三次回火的作用。
2.试述对钢退火的主要目的。
3. 有一含碳量为0.45%的铁碳合金,请指出该合金在以下状态的组织：(1)退火；（2）淬
火；（3）淬火加高温回火。
4. 什么是马氏体？马氏体转变有什么特点？
5. 试述工程材料及成形工艺选用的基本原则
6 试述正火的目的。
绍兴文理学院2007学年01学期 机自专业06级《机械工程材料》期末试卷 （考试形式：闭卷） 一、名词解释（共15 分，每小题 3 分） 1、过冷度 2、渗碳体 3、淬硬性 4、纤维组织 5、再结晶 二、填空题（共15 分，每空格0.5分） 1、HB、a k、б0.2分别表示材料的力学性能是、、。 2、工程材料的结合键有、、和。 3、金属的结晶过程主要由和两个基本过程组成。 4、常温下，金属单晶体的塑性变形方式为和两种。其中主要的变形方式是。 5、固溶体出现枝晶偏析后，可用加以消除。 6、在缓慢冷却条件下，含碳0.8%的钢比含碳1.2%的钢硬度、强度。 7、共析成分的铁碳合金室温平衡组织是，其组成相是和。 8、利用Fe-Fe3C相图确定钢完全退火的正常温度范围是________________，它只适应于___________钢。 9、马氏体的显微组织中，高碳马氏体呈状，低碳马氏体呈状。其中________的韧性较好。 10、调质钢中加入Cr、Mn等元素是为了提高，加入W、Mo是为了。 11、1Cr18Ni9Ti是钢，Cr、Ni的主要作用是，Ti主要作用是，使用状态下的组织是。 12、铸铁中析出石墨的三个途径是、、。 13、QT500-05牌号中，QT表示，数字500表示、数字05表示。 14、变形铝合金按热处理性质可分为铝合金和铝合金两类。 15、机器零件选材的三大基本原则是、和。 三、判断题（共10 分，每小题 1 分） 1、材料愈易产生弹性变形其刚度愈小。（） 2、室温下，金属的晶粒越细，则强度越高，塑性越低。（） 3、滑移变形不会引起金属晶体结构的变化。（） 4、凡组织组成物都是以单相状态存在于合金系中。（） 5、莱氏体的含碳量为6.69％。（） 6、不论碳含量高低，马氏体的硬度都很高，脆性都很大。（） 7、表面淬火既能改变钢的表面化学成分，也能改善心部的组织和性能。（） 8、在碳钢中具有共析成分的钢，较之于亚共析钢和过共析钢有更好的淬透性。（） 9、球墨铸铁可通过热处理来提高其机械性能。（） 10、表面耐磨的凸轮，材料用20钢，热处理技术条件：淬火+低温回火，HRC50～60。（） 四、选择题（共15 分，每小题 1 分） 1、拉伸试验时，试样断裂前所能承受的最大应力称为材料的（）。 (a)屈服强度(b)弹性极限(c)抗拉强度(d)疲劳强度 2、晶体中的位错属于（）。 (a) 体缺陷(b) 面缺陷(c) 线缺陷（d）点缺陷
1. 将同一棒料上切割下来的4块45#试样，同时加热到850°，然后分别在水、油、 炉和空气中冷却，说明：各是何种热处理工艺？各获得何种组织？排列一下硬度大小： 答： （1）水冷：淬火M （2）油冷：淬火M+T （3）炉冷：退火P+F （4）空冷：正火S+F 硬度（1）>（2）>（4）>（3） 2. 确定下列钢件的退火方法，并指出退火目的和退火后的组织： （1）经冷轧后的15号钢板，要求降低硬度。 （2）ZG的铸造齿轮； （3）锻造过热后的60钢锻坯； （4）改善T12钢的切削加工性能： 答： （1）再结晶退火：目的：细化晶粒，均匀组织，使变形晶粒重新转变为等轴晶粒，以消除加工硬化，降低了硬度，消除内应力，得到P(等轴)+F （2）去应力退火：目的：消除铸造内应力，得到P+F 3）完全退火：目的：细化晶粒，均匀组织，消除内应力，降低了硬度，改善切削加工性，得到P+F （4）球化退火：目的：使片状渗碳体装变为球状渗碳体，降低硬度，均匀组织，改善切削
性能，得到粒状P+Fe3C 3. 说明直径为10mm的45钢试样分别为下列温度加热：700°C、760°C、840°C、1100°C。保温后在水中冷却得到的室温组织 答： 4.两个碳质量分数为1.2%的碳钢薄试样，分别加热到780°C和900°C，保温相同时间奥氏体化后，以大于淬火临界冷却速度的速度冷却至室温。试分析：
（1）哪个温度加热淬火后马氏体晶粒较粗大？ （2）哪个温度加热淬火后马氏体碳含量较多？ （3）哪个温度加热淬火后残余奥氏体较多？ （4）哪个温度加热淬火后未溶渗碳体较多？ （5）你认为哪个温度加热淬火合适？为什么？ 答：（1）900°C（2）900°C（3）900°C（4）780°C（5）780°C，综上所述此温度淬火后得到的均匀细小的M+颗粒状Cm+AR的混合组织，使钢具有最大的硬度和耐磨性。 5.用T10钢制造形状简单的车刀，其工艺路线为：锻造—热处理—机加工—热处理—磨加工。 （1）写出其中热处理工序的名称及作用。 （2）制定最终热处理（磨加工前的热处理）的工艺规范，并指出车刀在使用状态下的显微组织和大致硬度。 答:(1)球化退火，作用：利于切削加工。得到球状珠光体，均匀组织，细化晶粒，为后面淬火处理作组织准备。淬火+低温回火，作用：使零件获得较高的硬度、耐磨性和韧性，消除淬火内应力，稳定组织和尺寸。 （2）工艺规范：760°C水淬+200°C回火； 显微组织：M回+Cm，大致硬度：60HRC. 6.如下图所示，T12钢加热到Ac1以上，用图示
一、填空题（每空1分，共20分） 1．常见的金属晶格类型有:体心立方晶格、面心立方晶格、密排六方晶格。 2．空位属于____点__缺陷，晶界和亚晶界分别_____线_____ 缺陷，位错属于________面_______缺陷。 3．金属的实际结晶温度总是低于理论结晶温度，这种现象称为____过冷______。4．原子在溶剂晶格中的分布不同，可将固溶体分为______间隙______固溶体和_____置换____ 固溶体。 5．室温下Fe－Fe3C合金中的4种基本组织是：铁素体、珠光体、渗碳体、莱氏体6．常见的金属的塑性变形方式有_____滑移___和____孪生____两种类型。 7．钢的热处理工艺是：加热、保温、冷却 _三个步骤组成的。 8．铁碳合金为双重相图，即铁－渗碳体相图和铁－渗碳体相图。 二、单项选择题（每题2分，共20分） （ B ）1.两种元素组成固溶体，则固溶体的晶体结构。 A．与溶质的相同 B．与溶剂的相同 C．与溶剂、溶质的都不相同 D．是两种元素各自结构的混合体 （ D ）2.铸造条件下，冷却速度越大，则。 A．过冷度越小，晶粒越细 B．过冷度越小，晶粒越粗 C．过冷度越大，晶粒越粗 D．过冷度越大，晶粒越细 （ A ）3.金属多晶体的晶粒越细，则其。 A．强度越高，塑性越好 B．强度越高，塑性越差 C．强度越低，塑性越好 D．强度越低，塑性越差 （ B ）4. 钢的淬透性主要取决于。 A．冷却介质 B．碳含量 C．钢的临界冷却速度 D.其它合金元素 （ D ）5.汽车、拖拉机的齿轮要求表面具有高耐磨性，心部具有良好的强韧性，应选用。 A．45钢表面淬火+低温回火 B．45Cr调质 C．20钢渗碳、淬火+低温回火 D．20CrMnTi渗碳、淬火+低温回火 （ A ）6.完全退火主要适用于。 A．亚共析钢 B．共析钢 C．过共析钢 D．白口铸铁 （ A ）7.铸铁如果第一、第二阶段石墨化都完全进行，其组织为。 A． F＋G B． F＋P＋G C． P＋G D.Le＋P＋G （ D ）8.对于可热处理强化的铝合金，其热处理方法为。 A．淬火 + 低温回火 B．正火 C．水韧处理 D. 固溶处理 + 时效 （ C ）9. 马氏体的硬度主要取决于。 A．过冷奥氏体的冷却速度 B．过冷奥氏体的转变温度 C．马氏体的含碳量 D．马氏体的亚结构 （ D ）10.在下列方法中，可使晶粒细化的方法是。 A．扩散退火 B．切削加工 C．喷丸处理 D．变质处理 三、判断题（每题1分，共10分） （正确）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。 （错误）2.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。 （错误）3.由于再结晶过程是一个形核和长大的过程，因而是相变过程。 （正确）4.位错是晶体中常见的缺陷，在常见的工业金属中位错密度愈多，其强度愈高。 （错误）5. 回火屈氏体、回火索氏体和过冷奥氏体分解时形成的屈氏体、索氏体，只是形成过程不同，但组织形态和性能则是相同的。 （正确）6.球墨铸铁可通过热处理来提高其综合力学性能。 （错误）7.所有铝合金都可以通过热处理进行强化。 （错误）8.钢的铸造性能比铸铁好，故常用来铸造形状复杂的工件。 .
工程材料试题及答案 工程材料试题及答案 在现实的学习、工作中，我们都不可避免地要接触到试题，试题是考核某种技能水平的标准。什么类型的试题才能有效帮助到我们呢？以下是小编为大家收集的工程材料试题及答案，欢迎阅读与收藏。 1、金属材料的使用性能包括物理性能、（）和（）。答案：化学性能力学性能 2、金属材料的工艺性能包括锻造、（）、（）等。答案：铸造焊接 3、变化很慢的载荷称为（）载荷。答案：静 4、在短时间内以高速度作用于零件上的载荷称为（）载荷。答案：冲击 5、大小和方向随时间发生周期性变化的载荷称为（）载荷。答案：交变 6、变形一般分为（）变形和塑性变形两种。不能随载荷的去除而消失的变形称为（）变形。答案：弹性塑性 7、强度是指金属材料在静载荷作用下，抵抗（）或（）的能力。答案：塑性断裂 8、强度常用的衡量指标有（）和（）。答案：屈服点抗拉强度 9、如果零件工作时所受的应力低于材料的（）和（），则不会产生过量的塑性变形。答案：屈服点σs 210、有一钢试样其横截面积为100mm，已知钢试样的σs＝314MPa，σb＝530MPa 。拉伸试时，当受到拉力为（）时，试样出现屈服现象，当受到拉力为（）时，试样出现缩颈. 答案：31400 53000 11、断裂前金属材料产生塑性变形的能力称为塑性。金属材料的（）和（）的数值越大，表示材料的塑性越好。答案：断后伸长率断面收缩率 12、一拉伸试样的原标距长度为50mm，直径为10 mm拉断后试样的标距长度为79 mm，缩颈处的最小直径为4.9 mm,此材料的伸长率为（）,断面必缩率为（）。答案：58% 73% 13、填出下列力学性能指标的符号：符号：抗拉强度（），洛氏硬度C标尺（）。答案：σb HRC 14、符号：断面收缩率（），冲击韧度（）。答案：φ Ak 15、500HBW5/750表示用直径为5mm, 材料为硬质合金球形压头，在7350 N压力下，保持（）s,测得的硬度值是（）。答案：10—15 500 16、金属材料抵抗（）载荷作用而（）能力，称为冲击韧性。答案：冲击不破坏 17、原子呈无序堆积状况的物体叫非晶体，原子呈有序、有规则排列的物体称为（）。一般固态金属都属于（）。答案：晶体晶体 18、在晶体中由一系列原子组成的平面，称为（）。通过两个或两个以上原子中心的连
1.什么是应力？什么是应变？ 答：应力是试样单位横截面的拉力；应变是试样在应力作用下单位长度的伸长量。 2．缩颈现象：在拉伸实验中当载荷超过拉断前所承受的最大载荷时，试样上有部分开始变细，出现了“缩颈”。 不是，塑性变形在产生缩颈现象前就已经发生，如果没有出现缩颈现象也不表示没有出现塑性变形。 3.布氏硬度法和洛氏硬度法各有什么优缺点？下列材料或零件通常采用哪种方法检查其硬度(库存钢材、硬质合金刀头、锻件、台虎钳钳口)? 答:洛氏硬度法测试简便，缺点是测量费时，且压痕较大，不适于成品检验。 布氏硬度法测试值较稳定，准确度较洛氏硬度法高。；迅速，因压痕小，不损伤零件，可用于成品检验。其缺点是测得的硬度值重复性较差，需在不同部位测量数次。 硬质合金刀头，台虎钳钳口用洛氏硬度法检验。 库存钢材和锻件用布氏硬度法检验。 4.金属型铸造能不能取代砂型铸造? 答：金属型铸造成本高，周期长，工艺要求严格，铸件易出现浇不足、冷隔、裂纹等缺陷，易产生白口现象，所以金属型铸造不宜生产铸铁件，而广泛应用于铜、铝合金铸件的大批量生产，故它不能取代砂型铸造。
5、为什么用金属型生产灰铸件常出现白口现象？该如何预防和消除其白口组织？ 答：因为金属型导热快，故灰铸件中易出现白口组织。 预防措施：铸型预热；合适的出型时间；采用高碳、高硅铁水。 消除白口组织的措施：利用出型时铸件的自身余热及时退火。 6、压力铸造有何优缺点？它与熔模铸造的使用范围有何不同？ 答：压力铸造的优点：（1）铸件的精度高（IT11～IT 13），表面粗糙度值低（Ra6.3～1.6um），铸件不经机加工可直接使用；（2）可压铸形状复杂的薄壁件、小孔、螺纹、齿轮等；（3）铸件在高压下快速冷却成型，晶粒层致密，力学性能高4）在铸造行业，生产率最高。 压力铸造的缺点：（1）设备昂贵，生产成期长，成本高；（2）压铸高熔点合金如铜、钢、铸铁等压型寿命很低；（3）压型速度极快，型腔中气体很难逸出，铸件中容易产生气孔，缩松；（4）不能用热处理方法提高力学性能。 应用：低熔点有色金属，如铝、镁、锌合金。 7、什么是离心铸造？它在圆筒形或圆环形铸件生产中有哪些优越性？成形铸件采用离心铸造有什么好处？ 答：将液态合金浇入高速旋转的铸型，使金属液在离心力作
工程材料试题库及答案 一、判断题 1、合金渗碳钢经最终热处理后的组织全部是回火马氏体。( ×) 2、热加工与冷加工的主要区别在于是否有加工强化现象产生。( ×) 3、铸铁是含碳量小于2.11%的铁碳合金。( ×) 4、二元共晶相图是指合金两组元在液态和固态均能无限互溶所构成的相图。( ×) 5、感应加热表面淬火一般只改变钢件表面层的组织, 而不改变心部组织。( √) 6、一个合金的室温组织为α+β11 +( α+β) , 则它由三相组成。( ×) 7、将金属加热到再结晶温度以上时, 金属将发生回复、再结晶及晶粒长大等变化。( √) 8、金属在塑性变形后产生的纤维组织能使金属具有各向异性。( √) 9、碳钢的塑性和强度都随着含碳量的增加而降低。( ×) 10、金属的再结晶转变, 也要经历形核与晶核长大的过程。( √) 二、选择适宜材料并说明常见的热处理方法( 30分) 三、( 20分) 车床主轴要求轴颈部位硬度为HRC54—58, 其余地方为HRC20—25, 其加工路线为:
下料锻造正火机加工调质机加工( 精) 轴颈表面淬火低温回火磨加工 指出: 1、主轴应用的材料: 45钢 2、正火的目的和大致热处理工艺细化晶粒, 消除应力; 加热到Ac3＋50℃保温一段时间空冷 3、调质目的和大致热处理工艺强度硬度塑性韧性达到良好配合淬火＋高温回火 4、表面淬火目的提高轴颈表面硬度 5．低温回火目的和轴颈表面和心部组织。去除表面淬火热应力, 表面M＋A’心部S回 四、选择填空( 20分) 1、合金元素对奥氏体晶粒长大的影响是( d) ( a) 均强烈阻止奥氏体晶粒长大( b) 均强烈促进奥氏体晶粒长大 ( c) 无影响( d) 上述说法都不全面 2、适合制造渗碳零件的钢有( c) 。 ( a) 16Mn、15、20Cr、1Cr13、12Cr2Ni4A ( b) 45、40Cr、65Mn、T12 ( c) 15、20Cr、18Cr2Ni4WA、20CrMnTi 3、要制造直径16mm的螺栓, 要求整个截面上具有良好的综合机械性能, 应选用( c ) ( a) 45钢经正火处理( b) 60Si2Mn经淬火和中温回火( c) 40Cr钢经调质处理4、制造手用锯条应当选用( a ) ( a) T12钢经淬火和低温回火( b) Cr12Mo钢经淬火和低温回火( c) 65钢淬火后中温回火 5、高速钢的红硬性取决于( b )
第一部分 一、判断：（每题1.5分，共30分） 1、 Vk表示临界冷却速度。（） 2、σb和σS都是判定材料强度的性能指标。（） 3、铁素体（F）和奥氏体（A）都属于固溶体。（） 4、共析钢的Wc=2.11%。（） 5、高速钢不需要进行三次回火。（） 6、灰铸铁中碳主要以片状石墨的形态存在。（） 7、大多数的合金元素加入钢中均使“C”曲线右移，淬透性提高。（） 8、 HBS210-240为布氏硬度的正确标注方法。（） 9、正火与退火的主要区别是加热温度的不同。（） 10、淬火后的钢必须立即进行回火。（） 11、20钢的碳含量低于40钢。（） 12、钢的质量高低是按磷和硫的含量多少来分。（） 13、渗碳用钢一般属于中碳钢。（） 14、金属由液态变为固态的过程称为结晶。（） 15、铁素体的塑性高于渗碳体。（） 16、在Fe-Fe3C相图中，PSK线为共晶转变线。（） 17、晶粒越细小，钢的力学性能能越好。（） 18、合金钢的力学性能低于非合金钢，且价格也低于非合金钢。（） 19、球墨铸铁可以用热处理来强化。（） 20、铸造主要用于内腔较简单的零件。（） 二、填空 1、热处理主要分___________、___________和___________三个阶段。 2、珠光体是___________和___________的机械混合物。 3、在相图中，AECF线是___________、ES线是___________线。 4、若按含碳量来分，碳钢可分为___________________钢___________钢和___________钢。 三、作图（10分） 将常见的淬火方法画在“C”曲线示意图中并注明各属于哪中淬火。 四、填表 材料名称Wc(%)主要用途材料名称σb或σsMPa主要用途
课程名称: 工程材料学(A卷, 闭卷) 适用专业年级: 考试时间100分钟 考生注意事项：1、本试卷共 2 页，试卷如有缺页或破损，请立即举手报告以便更换。 2、考试结束后，考生不得将试卷、答题纸和草稿纸带出考场。(答案请写在试卷纸密封线内和试卷纸正面，否则不记分) 一、填空题（10分，每空1分） 1、共晶转变和共析转变的产物都属于相混合物。 2、塑性变形后的金属经加热将发生回复、、晶粒长大的变化。 3、共析钢的含碳量为。 4.共晶白口铸铁的含碳量为。 5、Q235钢的含义是为。 5、三种典型的金属晶体结构是：体心立方晶格、面心立方晶格 和。 7、根据钢的成分、退火的工艺与目的不同，退火常分为、球化退火、去应力退火等几种。 8、钢在奥氏体化后，冷却的方式通常有和连续冷却两种。 9、工具钢按用途可分为、模具钢、量具钢。 10、常用测定硬度的方法有、洛氏硬度和维氏硬度等测试法。 二、判断题（15分，每小题1分） （在括号里正确的划“√”，错误的划“×”） 1、单晶体具有各向同性，多晶体具有各向异性。（） 2、铁素体是碳溶解在γ-Fe中所形成的间隙固溶体。（） 3、热处理的加热，其目的是使钢件获得表层和心部温度均匀一致。（） 4、熔点为232℃的锡在室温下的塑性变形是冷加工。（） 5、金属结晶时，冷却速度愈大，则结晶后金属的晶粒愈粗大。（） 6、铸铁经过热处理，改变了基体和石墨形态，从而提高了性能。（） 7、物质从液体状态转变为固体状态的过程称为结晶。 （） 8、共晶转变是在恒温下进行的。 （） 9、机械零件选材的一般原则是：使用性能足够原则、工艺性能良好原则和经济行 合理原则。（） 10、对于弹簧钢的要求是具有高的弹性极限和高的屈强比，以保证承受大的弹性变形和较高的载荷；具有高的疲劳强度以承受交变载荷的作用。（） 11、热处理的基本工艺过程是加热、保温和冷却。（） 12、马氏体是碳在α-Fe中的过饱和溶解。（）
《工程材料与成形技术》课复习提纲 一、工程材料部分 1.常见金属晶格类型。 2. 三种晶体缺陷。 3. 相的概念。 4.固态合金有哪些相。 5.过冷度的概念。 6.过冷度与晶粒度的关系。 7.结晶过程的普遍规律。8.控制晶粒度的方法。 9.同素异构转变的概念。 10.绘制铁碳合金相图（各线、特殊点、成份、温度、组织、相）。 11.分析钢从奥氏体缓冷至室温时的结晶过程，画出典型铁碳合金（钢）显微组织示意图。 12.共晶反应式和共析反应式。 13.金属塑性变形的两种方式。14.加工硬化的概念。 15再结晶温度的计算。16热加工与冷加工的区别。 17.钢的热处理概念。18.热处理工艺分类。 19.过冷奥氏体转变的产物。20.决定奥氏体转变产物的因素。 21.马氏体的概念。 22会分析过冷奥氏体转变曲线。知道淬透性与C曲线的关系。 23.退火和正火的目的。24.淬火的概念。 25.一般怎样确定碳钢的淬火温度？26.影响淬透性的因素。 27.回火的目的。28.何为回火脆性？ 29.回火的种类。 30.一般表面淬火的预备热处理方法和表面淬火后的组织。 31渗碳的主要目的。32.钢按化学成分分类。 33.钢按质量分类。34 钢按用途分类。 35.机器结构钢的分类。36 钢中S、P杂质的影响。 37合金元素在钢中的作用。38.结构钢牌号表示的含义。 39.能区别渗碳钢、调质钢、弹簧钢、轴承钢的牌号和一般采用的热处理方法。40按刃具钢的工作条件，提出哪些性能要求？ 41.根据碳钢在铸铁中存在形式及石墨形态，铸铁的分类。 二、材料成形技术部分 1、铸造工艺参数主要包括哪些内容？ 2、流动性对铸件质量的影响。 3、什么合金易于形成缩孔、什么合金易于形成缩松？。 4、铸造应力分为哪几类？ 5、减小和消除铸造应力的主要方法。 6、绘制自由锻件图主要考虑哪些问题？。 7、何谓拉深系数？有何意义？8.焊接的实质。
工程材料试题及答案 一、判断题 1、合金渗碳钢经最终热处理后的组织全部是回火马氏体。（×） 2、热加工与冷加工的主要区别在于是否有加工强化现象产生。（×） 3、铸铁是含碳量小于2.11%的铁碳合金。（×） 4、二元共晶相图是指合金两组元在液态和固态均能无限互溶所构成的相图。（×） 5、感应加热表面淬火一般只改变钢件表面层的组织，而不改变心部组织。（√） 6、一个合金的室温组织为α+β11 +（α+β），则它由三相组成。（×） 7、将金属加热到再结晶温度以上时，金属将发生回复、再结晶及晶粒长大等变化。（√） 8、金属在塑性变形后产生的纤维组织能使金属具有各向异性。（√） 9、碳钢的塑性和强度都随着含碳量的增加而降低。（×） 10、金属的再结晶转变，也要经历形核与晶核长大的过程。（√） 二、选择适宜材料并说明常用的热处理方法（30分） 路线为： 下料锻造正火机加工调质机加工（精） 轴颈表面淬火低温回火磨加工 指出：1、主轴应用的材料：45钢 2、正火的目的和大致热处理工艺细化晶粒，消除应力；加热到Ac3＋50℃保温一段
时间空冷 3、调质目的和大致热处理工艺强度硬度塑性韧性达到良好配合淬火＋高温回火 4、表面淬火目的提高轴颈表面硬度 5．低温回火目的和轴颈表面和心部组织。去除表面淬火热应力，表面M＋A’心部S 回 四、选择填空（20分） 1、合金元素对奥氏体晶粒长大的影响是（d） （a）均强烈阻止奥氏体晶粒长大（b）均强烈促进奥氏体晶粒长大 （c）无影响（d）上述说法都不全面 2、适合制造渗碳零件的钢有（c）。 （a）16Mn、15、20Cr、1Cr13、12Cr2Ni4A （b）45、40Cr、65Mn、T12 （c）15、20Cr、18Cr2Ni4WA、20CrMnTi 3、要制造直径16mm的螺栓，要求整个截面上具有良好的综合机械性能，应选用（c ） （a）45钢经正火处理（b）60Si2Mn经淬火和中温回火（c）40Cr钢经调质处理4、制造手用锯条应当选用（a ） （a）T12钢经淬火和低温回火（b）Cr12Mo钢经淬火和低温回火（c）65钢淬火后中温回火 5、高速钢的红硬性取决于（b ） （a）马氏体的多少（b）淬火加热时溶入奥氏体中的合金元素的量（c）钢中的碳含量6、汽车、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（c ） （a）60钢渗碳淬火后低温回火（b）40Cr淬火后高温回火（c）20CrMnTi渗碳淬火后低温回火 7、65、65Mn、50CrV等属于哪类钢，其热处理特点是（c ） （a）工具钢，淬火+低温回火（b）轴承钢，渗碳+淬火+低温回火（c）弹簧钢，淬火+中温回火 8、二次硬化属于（d） （a）固溶强化（b）细晶强化（c）位错强化（d）第二相强化 9、1Cr18Ni9Ti奥氏体型不锈钢，进行固溶处理的目的是（b） （a）获得单一的马氏体组织，提高硬度和耐磨性 （b）获得单一的奥氏体组织，提高抗腐蚀性，防止晶间腐蚀（c）降低硬度，便于切削加工 10、推土机铲和坦克履带板受到严重的磨损及强烈冲击，应选择用（b ） （a）20Cr渗碳淬火后低温回火（b）ZGMn13—3经水韧处理（c）W18Cr4V淬火后低温回火 11、位错是一种。（①） ①线缺陷②点缺陷③面缺陷 12、纯铁在850℃时为晶格。（①） ①体心立方②面心立方③密排六方 13、有些金属在固态下会发生晶体结构的变化，这种变化可以称为。(③) ①等温转变②变温转变③同素异构转变 14、共析钢过冷奥氏体在连续冷却时，有如下转变。(②) ①只有贝氏体和马氏体转变，而没有珠光体型转变 ②只有珠光体型和马氏体转变，而没有贝氏体转变 ③只有珠光体型和贝氏体转变，而没有马氏体转变
绍兴文理学院 2007 学年 01 学期 机自专业 06 级《机械工程材料》期末试卷 （考试形式：闭卷） 一、名词解释（共15 分，每小题 3 分） 1、奥氏体 2、固溶强化 3、过冷度 4、石墨化 5、共晶反应 二、填空题（共20 分，每空格0.5 分） 1、表征材料抵抗冲击载荷能力的性能指标是，其单位是。 2、常见的金属晶格类型是、、。 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过渡为另一种固态晶体的转变称为。 4、再结晶温度与熔点间的大致关系为。 5、二元合金的杠杆定律中，杠杆的端点是所求的的成分，杠杆的支点是的成分。 6、共析成分的铁碳合金室温平衡组织是，其组成相是。 7、硫存在钢中，会使钢产生，磷存在钢中会使钢产生。 8、钢的淬透性越高，则其C曲线的位置越_____ ，说明临界冷却速度越_____ 。 9、马氏体的显微组织中，高碳马氏体呈状，低碳马氏体呈 状。其中________的韧性较好。 10、高速钢需要进行反复锻造的目的是，W18Cr4V钢采用高温淬火（1260℃～1280℃）的目的是，淬火后在550℃～570℃回火后出现硬高升高的原因是。 11、工具钢按用途可分、和。 12、白口铸铁中碳主要以的形式存在，灰口铸铁中碳主要以的形式存在。 13、影响石墨化的主要因素是、。 14、线型无定型高聚物的三种力学状态是________、________、________,它们相应是________、_ _______、的使用状态。 15、H62是的一个牌号，其中62是指含量为。 16、HT250是铸铁，250表示。 三、判断题（共10 分，每小题 1 分） 1、材料的强度与塑性只要化学成分一定，就不变了。（） 2、室温下，金属的晶粒越细，则强度越高，塑性越低。（） 3、由于再结晶的过程是一个形核长大的过程，因而再结晶前后金属的晶格结构发生变化。（）。 4、固溶体都是有限溶解的。（） 5、在铁碳合金中，只有共析成分点的合金结晶时，才能发生共析转变，形成共析组织。（） 6、莱氏体的含碳量为6.69％。（） 7、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。 （） 8、渗氮零件渗氮后必须经淬火、回火后方可使用。（） 9、在碳钢中具有共析成分的钢，较之于亚共析钢和过共析钢有更好的淬透性。（） 10、橡胶制品变硬、失去弹性是由于发生了降解老化。（）
一、填空 1. 金属单晶体具有（各向异性）性，这是由于在不同晶面、不同晶向上的（原子 密排程度不同）造成的。 2. 按照溶质原子在溶剂晶格中的分布不同，可将固溶体分为（置换）固溶体和 （间隙）固溶体。 3. 钢的锻造温度高于（最低再结晶）温度，故属于（热）加工。 4. 在F&Fe s C相图的各组织或相中，硬度最高的是（渗碳体），强度最高的是（珠 光体），塑性最好的是（铁素体）。 5. T10钢，按用途分类，属于（工具）钢；按化学成分分类，属于（高碳）钢； 按质量分类，属于（优质碳素）钢 6. 在平衡状态下，45、T8及T12钢中，塑性最好的是（45）钢，硬度最高的是 （T12）钢，强度最高的是（T8）；制造锉刀常用（T12）钢，制造调质零件常用（45）钢。 7. 完全退火适用于（亚共析）钢，其加热温度为（Ac3+3O~50,冷却速度（较 慢），得到（接近平衡）组织。 8. 38CrMoAI钢制的零件经过表面（淬火）以后，表面硬度可达到800 HV以上 （＞67 HRC，零件的心部组织为（回火索氏体）。 9. 60Si2Mn钢制载重汽车板簧，其常规热处理为（淬火+中温回火），最终组织 为（回火屈氏体），硬度大致为（48HRC 0 10. QT700-2牌号中的QT表示（球墨铸铁），700表示（最低抗拉强度），2表示 （延伸率），该铸铁组织应是（P+Q。 二、单项选择 1. 与粗晶粒金属相比，细晶粒金属的（A）。 A,强度、韧性均好B,强度高、韧性差C,强度高、韧性相等D,强度、 韧性均差 2. 在工业生产条件下，金属结晶时冷速愈快，（形核率）N/（长大率）G值（A ）, 晶粒愈细。 A,愈大B,愈小C,不变D,等于零 3. 欲使冷变形金属的硬度降低、塑性提高，应进行（D）o A,去应力退火B,再结晶退火C,完全退火D,重结晶退火 4. 为了提高零件的机械性能，通常将热轧圆钢中的流线（纤维组织）通过（C）o A,热处理消除B,切削来切断C,锻造使其分布合理D,锻造来消除 5. 单相黄铜中a相的晶格类型应该（B ）o A，与锌的相同B，与铜的相同C,锌、铜的都不同D，无法确定 6. 消除晶内偏析的工艺方法是（C）o A，正火B，完全退火C,扩散退火D，再结晶退火 7. 平衡结晶时，共析钢冷至共析温度，共析转变已经开始，但尚未结束，此时存在的相为（A）。 A铁素体+渗碳体+奥氏体B铁素体+渗碳体C奥氏体D奥氏体+铁素体 8. 在铁碳合金平衡组织中，硬度最高的是（B）,塑性最高的是（A）o A铁素体B渗碳体C低温莱氏体或变态莱氏体D珠光体中E奥氏体
工程材料及成形技术作业题库 一. 名词解释 1.间隙固溶体：溶质原子溶入溶剂晶格间隙所形成的固溶体。 2.过冷度：理论结晶温度与实际结晶温度之差。 3.同素异构性：同一合金在不同温度下晶格类型不同的现象。 4.晶体的各向异性：金属各方向的具有不同性能的现象。 5.枝晶偏析：结晶后晶粒内成分不均匀的现象。 6.本质晶粒度：奥氏体晶粒长大的倾向。 7.淬透性：钢淬火时获得淬硬层深度的能力。 8.淬硬性：钢淬火时得到的最大硬度。 9.临界冷却速度：奥氏体完全转变成马氏体的最低冷却速度。 10.热硬性：钢在高温下保持高硬度的能力。 11.时效强化：经固溶处理后随着时间的延长强度不断提高的现象。 12.形变强化：由于塑性变形而引起强度提高的现象。 13.调质处理：淬火+高温回火得到回火索氏体的热处理工艺。 14.变质处理：在浇注是向金属液中加入变质剂，使其形核速度升高长大速度减低，从而实现细化晶粒的处理工艺。 15.顺序凝固原则：铸件时使金属按规定从一部分到另一部分逐渐凝固的原则。 16.孕育铸铁：经过孕育处理的铸铁。 二. 判断正误并加以改正 1.细化晶粒虽能提高金属的强度,但增大了金属的脆性.（×） 2.结构钢的淬透性,随钢中碳含量的增大而增大. （×） 3.普通低合金结构钢不能通过热处理进行强化。（√） 4. 单晶体必有各向异性. （√） 5. 普通钢和优质钢是按其强度等级来区分的. （×） 6. 过热钢经再结晶退火后能显著细化晶粒. （×） 7. 奥氏体耐热钢也就是奥氏体不锈钢。（√） 8. 马氏体的晶体结构和铁素体的相同. （×） 9. 面心立方金属的塑性比体心立方金属的好. （√） 10. 铁素体是置换固溶体. （×） 11. 晶界是金属晶体的常见缺陷. （√） 12. 渗碳体是钢中常见的固溶体相. （×） 13. 金属的塑性变形主要通过位错的滑移进行.（√） 14. 金属在进行热加工时，不会产生加工硬化现象. （√） 15. 上贝氏体的韧性比下贝氏体的好 . （×） 16. 对过共析钢工件进行完全退火可消除渗碳体网. （×） 17. 对低碳低合金钢进行正火处理可提高其硬度. （√） 18. 淬火获得马氏体的必要条件之一是其淬火冷却速度必须小于Vk. （×） 19. 高锰钢在各种条件下均能表现出良好的耐磨性. （×） 20. 无限固溶体必是置换固溶体. （√） 21. 金属的晶粒越细小,其强度越高,但韧性变差. （×） 22. 所谓临界冷却速度就是指钢能获得完全马氏体组织的最小冷却速度. （√）
工程材料试题 一、填空题（1×20=20分） 1.常用的材料强度指标有抗拉强度和屈服强度两种强度指标。（6页） 2.金属结晶的必要条件是一定的过冷度。（28页） 3.屈强比是屈服强度与，抗拉强度之比。（6页） 4.一般工程结构用金属是多晶体，在各个方向上的性能相同，这就是实际金属的各向同性现象。（20页） 5.实际金属存在点缺陷、线缺陷和面缺陷三种缺陷。实际晶体的强度比理想晶体的强度低得多。（20-21页） 6.共析钢加热至Ac1时将发生珠光体向奥氏体的转变，其形成过程包括四个阶段。（51页） 7.碳在铸铁中可以两种形式存在渗碳体和石墨。（131页） 8.金属晶体通过滑移和孪生两种方式来发生塑性变形。（83页） 9.缩聚反应的实施方法主要有熔融缩聚和溶液缩聚两种。 二、单项选择题（在下列选项中选择一个正确答案，并将其序号填在括号内）（每题2分，共20分） 1.钢在淬火后所得的组织是（A ） A.淬火马氏体 B.回火索氏体 C.回火屈氏体 D.索氏体 2.在淬火钢中，当含碳量增加到0.6％以后，随含碳量的增加，硬度增加缓慢，这是因为（ A ） A. 随含碳量的增加，残余奥氏体的量增多 B. 随含碳量的增加，片状马氏体的量增多 C. 随含碳量的增加，淬火内应力增大 D. 随含碳量的增加，非马氏体的量减少 3.若钢中加入的合金元素能使C曲线左移，则将使钢的淬透性（B ） A.提高 B.降低 C.不改变 D.对小试样堤高，对大试样则降低 4.下列钢铁材料中切削性能较好的是（B ） A.工业纯铁 B.45钢 C.白口铸铁 D.T12A钢 5.钢锭中的疏松可以能过下面哪种方法改善（B ） A.完全退火 B.足够变形量的锻轧 C.扩散退火 D.正火 6.正火T8钢与完全退火T8钢相比（ B ） A.前者珠光体更细密，故强度要低些 B. 前者珠光体更细密，故强度要高些 C.前者珠光体更粗大，故强度要低些 D. 前者珠光体更粗大，故强度要高些 7.退火亚共析钢，随含碳量的增加（ B ） A.HBS、σb值减小，δ、aK值增加 B. HBS、σb值增加，δ、aK值减小 C. HBS、σb值增加，δ、aK值增加 D. HBS、σb值减小，δ、aK值减小 8.碳含量为Wc＝4.3％的铁碳合金具有良好的（ D ） A. 可锻性 B. 切削加工性能 C. 可焊性 D. 铸造性能 9.建筑用钢筋宜选用（ C ） A. 高碳钢 B.中碳钢 C. 低碳钢 D.工具钢 10.下述退火态钢中强度最高的是（ D ） A.T13钢 B.45钢 C.65钢 D.T8钢 三、判断题（1×10=10分） 1、合金渗碳钢经最终热处理后的组织全部是回火马氏体。（×） 2、热加工与冷加工的主要区别在于是否有加工强化现象产生。（×） 3、铸铁是含碳量小于2.11%的铁碳合金。（×） 4、二元共晶相图是指合金两组元在液态和固态均能无限互溶所构成的相图。（×） 5、感应加热表面淬火一般只改变钢件表面层的组织，而不改变心部组织。（√） 6、一个合金的室温组织为α+β11 +（α+β），则它由三相组成。（×） 7、将金属加热到再结晶温度以上时，金属将发生回复、再结晶及晶粒长大等变化。（√） 8、金属在塑性变形后产生的纤维组织能使金属具有各向异性。（√） 9、碳钢的塑性和强度都随着含碳量的增加而降低。（×） 10、金属的再结晶转变，也要经历形核与晶核长大的过程。（√） 四、名词解释（3×6=18分） 1．屈服强度：是指当材料呈现屈服现象时，在试验期间达到塑性变形发生而力不增加的应力点。（6页） 2、断后伸长率：断后伸长率是指试样拉断后标距的伸长量与原标距长度的百分比。用符号δ表示。（7页） 3、晶胞：从晶格中选取一个能够完全反映晶格特征的，最小的几何单元来分析晶体中原子排列的规律。这个最小的几何单元称为晶胞。（18页） 4、过冷度：理论结晶温度与实际结晶温度之差。（28页） 5、固溶体：合金在固态时组元间会相互溶解，形成一种在某一组元晶格中包含有其他组元的新相，这种新相称为固溶体。（22页） 6、变质处理：在浇铸前向液体金属中加入难溶质点（变溶质）结晶时这些质点将在液体中形成大量非自发晶核，使晶粒数目大大增加，从而达到晶粒细化的作用。（30页） 四、问答题（4×8=32分） 1．什么是工程材料？按其组成主要分为哪些类型? 答：工程材料主要指用于机械工程和建筑工程等领域的材料。按其组成主要分为：金属材料、高分子材料、无机非金属材料、复合材料。（2页） 2、金属的实际晶体中存在哪些晶体缺陷？它们对性能有什么影响？（20-22页） 答：在实际金属中存在的缺陷有点缺陷（空位和间隙原子）、线缺陷（位错）和面缺陷（晶界）三种类型。一般情况下，晶体缺陷的存在可以提高金属的强度，但是晶体缺陷的存在常常降低金属的抗腐蚀性能。 3、淬火目的是什么？常用淬火方法有哪些？（65-66页） 答：淬火目的是提高钢的硬度和耐磨性，常用淬火方法有单介质淬火、双介质淬火、马氏体分
工程材料习题集 一．名词解释题 间隙固溶体：溶质原子分布于溶剂的晶格间隙中所形成的固溶体。 再结晶：金属发生重新形核和长大而不改变其晶格类型的结晶过程。 淬透性：钢淬火时获得马氏体的能力。 枝晶偏析：金属结晶后晶粒内部的成分不均匀现象。 时效强化：固溶处理后铝合金的强度和硬度随时间变化而发生显著提高的现象。 同素异构性：同一金属在不同温度下具有不同晶格类型的现象。 临界冷却速度：钢淬火时获得完全马氏体的最低冷却速度。 热硬性：指金属材料在高温下保持高硬度的能力。 二次硬化：淬火钢在回火时硬度提高的现象。 共晶转变：指具有一定成分的液态合金,在一定温度下,同时结晶出两种不同的固相的转变。比重偏析：因初晶相与剩余液相比重不同而造成的成分偏析。 置换固溶体：溶质原子溶入溶质晶格并占据溶质晶格位置所形成的固溶体。 变质处理：在金属浇注前添加变质剂来改变晶粒的形状或大小的处理方法。 晶体的各向异性：晶体在不同方向具有不同性能的现象。 固溶强化：因溶质原子溶入而使固溶体的强度和硬度升高的现象。 形变强化：随着塑性变形程度的增加，金属的强度、硬度提高，而塑性、韧性下降的现象。残余奥氏体：指淬火后尚未转变，被迫保留下来的奥氏体。 调质处理：指淬火及高温回火的热处理工艺。 淬硬性：钢淬火时的硬化能力。 过冷奥氏体：将钢奥氏体化后冷却至A1温度之下尚未分解的奥氏体。 本质晶粒度：指奥氏体晶粒的长大倾向。 C曲线：过冷奥氏体的等温冷却转变曲线。 CCT曲线：过冷奥氏体的连续冷却转变曲线。 马氏体：含碳过饱和的α固溶体。 热塑性塑料：加热时软化融融，冷却又变硬，并可反复进行的塑料。 热固性塑料：首次加热时软化并发生交连反应形成网状结构，再加热时不软化的塑料。 回火稳定性：钢在回火时抵抗硬度下降的能力。 可逆回火脆性：又称第二类回火脆性，发生的温度在400～650℃，当重新加热脆性消失后，应迅速冷却，不能在400～650℃区间长时间停留或缓冷，否则会再次发生催化现象。 过冷度：金属的理论结晶温度与实际结晶温度之差。 二．判断正误并加以改正 1、细化晶粒虽能提高金属的强度，但增大了金属的脆性。（╳） 改正：细化晶粒不但能提高金属的强度，也降低了金属的脆性。 2、结构钢的淬透性，随钢中碳含量的增大而增大。（╳） 改正：结构钢的淬硬性，随钢中碳含量的增大而增大。 3、普通低合金结构钢不能通过热化处理进行强化。（√） 4、置换固溶体必是无限固溶体。（╳） 改正：置换固溶体有可能是无限固溶体。 5、单晶体必有各向异性。（√）
工程材料 一、判断 1、合金渗碳钢经最终热处理后的组织全部是网火马氏体。（X） 2、热加工与冷加工的主要区别在于是否有加工强化现象产生。（X） 3、铸铁是含碳量小于2.11%的铁碳合金。（X） 4、二元共晶相图是指合金两组元在液态和固态均能无限互溶所构成的相图。（X） 5、感应加热表面淬火一般只改变钢件表面层的组织，而不改变心部组织。（J） 6、一个合金的室温组织为a + n + （ a + 8 ）,则它由三相组成。（X ） 7、将金属加热到再结晶温度以上时，金属将发生网夏、再结晶及晶粒长大等变化o （ V） 8、金属在型性变形后产生的纤维组织能使金属具有各|何异性。（J） 9、碳钢的型性和强度都随着含碳量的增加而降低。（X） 10、金属的再结晶转变，也要经历形核与晶核长大的过程。（J） 二、选择适宜材料并说明常用的热处理方法（30分） 三、（20分）车床主轴要求轴颈部位硬度为HRC54—58,其余地方为HRC20—25,其加工路线为： 下* ----- ?锻造一A正火——A机加工——?调质 ------- A机加工（精） ----- ?轴颈表面淬火----- ?低温”1火------ 磨加工 指出：1、主轴应用的材料：45钢
2、正火的目的和大致热处理工艺细化晶粒，消除应力；加热到AC3+50C保温一段时间 空冷 3、调质目的和大致热处理工艺强度硬度塑性韧性达到良好配合淬火+高温回火 4、表面淬火目的提高轴颈表面硬度 5、低温回火目的和轴颈表面和心部组织。去除表面淬火热应力，表面M + A，心部S 回 四、选择填空（20分） 1、合金元素对奥氏体品粒长大的影响是（d） （a）均强烈阻止奥氏体晶粒长大（b）均强烈促进奥氏体晶粒长大 （c）无影响（d）上述说法都不全面 2、适合制造渗碳零件的钢有（c）0 （a） 16Mn、15、20Cr> 1CH3、12Cr2Ni4A （b） 45、40Cr、65Mn、T12 （c） 15、20Cr、18Cr2Ni4WA、20CrMnTi 3、要制造直径16mm的螺栓，要求整个截面上具有良好的综合机械性能，应选用（c ） （a） 45钢经正火处理（b） 60Si2Mn经淬火和+1温回火（c） 40Cr钢经调质处理 4、制造手用锯条应当选用（a ） （a） T12钢经淬火和低温回火（b） Crl2Mo钢经淬火和低温【门I火（c） 65钢淬 火后中温回火 5、高速钢的红硬性取决于（b ） （a）马氏体的多少（b）淬火加热时溶入奥氏体中的合金元素的景（c）钢中的碳含量 6、汽车、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（c ） （a） 60钢渗碳淬火后低温回火（b） 40Cr淬火后高温珂火（c） 20CrMnTi渗破 淬火后低温回火 7、65、65Mn、50CrV等属于哪类钢，其热处理特点是（c ） （a）工具钢，淬火+低温回火（b）轴承钢，渗碳+淬火+低温I口I火（c）弹簧钢，淬火+中温1门1火 8、二次硬化属于（d） （a）固溶强化（b）细晶强化（c）位错强化（d）第二相强化 9、lCrl8Ni9Ti奥氏体型不锈钢,进行固溶处理的目的是（b） （a）获得单一的马氏体组织，提高硬度和耐磨性 （b）获得单一的奥氏体组织，提高抗腐蚀性，防止晶间腐蚀（c）降低硬度，便于切削加工 10、推土机铲和坦克履带板受到严重的磨损及强烈冲击，应选择用（b ） （a） 20Cr渗碳淬火后低温回火（b） ZGMnl3—3经水韧处理（c） W18Cr4V淬火后低温回火 11、位错是一种。（①） %1线缺陷②点缺陷③面缺陷 12、纯铁在850C时为晶格。（①） %1体心立方②面心立方③密排六方 13、有些金属在固态下会发生晶体结构的变化，这种变化可以称为。（③） %1等温转变②变温转变③同素异构转变 14、共析钢过冷奥氏体在连续冷却时，有如下转变。（②） %1只有贝氏体和马氏体转变，而没有珠光体型转变 %1只有珠光体型和马氏体转变，而没有贝氏体转变 %1只有珠光体型和贝氏体转变，而没有马氏体转变