Gccl判断题
1.实际金属由于是由许多单晶体组成的，所以具有各向异性。（）
2.间隙相不是一种固溶体，而是一种金属化合物。（）
3.金属铸件可以通过再结晶退火细化晶粒。（）
4.间隙固溶体和置换固溶体均可以形成无限固溶体。（）
5.过冷度越大，纯金属实际结晶温度越低。（）
6.再结晶过程是一个形核和长大的过程，所以它也是一个相变过程。（）
7.一个合金室温组织为α+β+（α+β），它由二相组成。（）
8.只有切应力才能产生滑移，其实质为位错运动。（）
9.因为面心立方晶格和体心立方晶格具有相同数量的滑移系，所以两种晶体塑性变形能力
完全相同。（）
10.滑移变形不会引起金属晶体结构的变化。（）
11.室温下金属晶粒越细，则强度越高，塑性越好。（）
12.面心立方晶格金属比体心立方晶格金属塑性好。（）
13.金属结晶时，冷速越大，晶粒越细。（）
14.孪生是金属塑性变形的主要方式。（）
15.合金中，固溶体的塑性好，金属化合物的硬度高。（）
16.工业纯铁具有各向异性。（）
17.金属的理想晶体强度比实际晶体强度高。（）
18.滑移是金属塑性变形的主要方式。（）
19.磷使钢铁产生冷脆性。（）
20.所有的铸锭组织都有三层晶区。（）
21.单晶体具有各向异性。（）
22.间隙原子比置换原子固溶强化效果好。（）
23.由于晶体中不同晶面和晶向上原子密度不同，因此产生了各向异性。（）
24.晶体内部化学成分不均匀现象称为枝晶偏析。（）
25.金属的压力加工后形成的纤维组织，不可以用热处理的方法消除。（）
26.再结晶实质是一个新晶粒重新形成和长大过程，它与结晶的本质区别是为固态下的相
变。（）
27.铁碳合金中，只有共析成分点的合金结晶时，才能发生共析反应，形成珠光体。（）
28.在等温冷却转变时，冷却温度越低，珠光体的片间距越大。（）
29.40Cr钢的淬透性和淬硬性都比T10钢要高。（）
30.20钢比T12钢的含碳量低。（）
31.马氏体是一种碳在ａ-Fｅ中的固溶体。（）
32.在正常加热条件下，随着含碳量增加钢的淬透性越好。（）
33.合金元素对钢的强化效果主要是固溶强化。（）
34.在铁碳合金平衡结晶过程中，只有含碳为4.3％铁碳合金才能发生共晶反应，形成莱氏体。（）
35.本质细晶粒钢比本质粗晶粒钢在加热过程中晶粒更细小。（）
36.经退火再高温回火的钢，能得到回火索氏体组织，具有良好的综合力学性能。（）
37.化学热处理即能改变钢的表面成分，又能改变表面组织。（）
38.在退火状态下，T8钢比T12钢的强度和硬度都高。（）
39.随着含碳量增加，钢组织中F逐渐减少，P逐渐增加。（）
40.为了调整硬度便于切削加工，低碳钢、中碳钢在锻造后应采用退火处理。（）
41.钢的淬透性好，则其淬硬层深度也越大。（）
42.表面淬火可以改变钢的表面组织，但不能改变表面的化学成分。（）
43.由液体中析出一次渗碳体与奥氏体中析出二次渗碳体属于不同相。（）
44.过共析钢球化退火之前需进行正火处理，是为了消除网状渗碳体。（）
45.高合金钢即具有良好的淬透性又具有良好的淬硬性。（）
46.在铁碳合金中Fe3C是相、是组元，也是组织。（）
47.所有合金元素都能阻碍奥氏体晶粒长大。（）
48.轴承合金是有色金属，而轴承钢是黑色金属。（）
49.马氏体的硬度都高，脆性都很大。（）
50.T12钢平衡组织由铁素体和渗碳体相构成。（）
51.锻造过热的60钢坯，为了改善组织，常采用球化退火。（）
52.钢进行淬火时的冷却速度越高，则淬火钢硬度也越高。（）
53.低碳钢经过渗碳处理后获得了比较高的硬度，因此不要淬火已经具有高的耐磨性。（）
54.合金元素能够提高钢的回火稳定性。（）
55.高速钢在热轧或者热锻后，经过空冷获得马氏体组织。（）
56.一般热处理条件下获得的组织都是平衡组织。（）
57.由钢的表面至内部马氏体组织占50%处的距离叫做淬硬层深度。（）
58.合金元素只有溶入到奥氏体中，才能提高合金钢的淬透性。（）
59.T8钢比T12有更好的淬硬性。（）
60.回火索氏体的强韧性比索氏体高。（）
61.上贝氏体的力学性能比下贝氏体的好。（）
62.本质细晶粒钢是指在任何加热条件下晶粒均不发生粗化的钢。（）
63.40钢的淬透性比40Cr钢的好。（）
64.奥氏体不锈钢只能采用加工硬化提高强度。（）
65.灰铸铁的减震性比钢好，所以常用作机床的床身。（）
66.固溶处理+时效是铝合金的重要强化手段之一。（）
67.铸铁可以经过热处理改变基体组织和石墨形态。（）
68.可锻铸铁加热到800以上可以进行锻造。（）
69.以锡为基的轴承合金也称为巴氏合金。（）
70.灰口铸铁经过球化退火后可以获得球墨铸铁。（）
71.耐磨钢ZGMn13经过淬火后硬度可达HRC60以上，所以耐磨。（）
72.奥氏体不锈钢能够淬火强化。（）
73.塑料制品通常希望玻璃化温度低些。（）
74.失效与时效意义完全不同。（）
75.向铸铁熔液中加入硅钙是变质处理的典型实例。（）
76.铝锡轴承合金可以代替巴氏合金。（）
77.由于石墨存在，可以把铸铁看成是分布有空洞和裂纹的钢。（）
78.石墨化是指铸铁中的碳原子析出形成石墨的过程。（）
79.巴氏合金是有色金属。（）
80.塑料就是合成树脂。（）
81.巴氏合金就是软基体上分布着硬质点的轴承合金。（）
82.球墨铸铁可以通过调质处理和淬火等提高其机械性能。（）
选择题
1 材料开始发生塑性变形的应力值叫做材料的（）。
A弹性极限B刚度C抗拉强度D屈服强度
2 金属材料在外力作用下抵抗塑性变形和断裂的能力，称作（）
A、强度
B、塑性
C、韧性
3 多晶体具有（）。
A各向异性B各向同性C伪各向异性D伪各向同性
4 两组元形成固溶体，则固溶体结构（）。
A与溶质相同B与溶剂相同
C与溶质、溶剂都不相同D可以与溶质相同也可以与溶剂相同
5 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D越接近再结晶温度
6 具有匀晶相图的单相固溶体合金（）。
A铸造性能好B锻压性能好C热处理性能好D切削加工性能好
8 在二元合金中，铸造性能最好的合金是（）。
A共析成分的合金B共晶成分的合金
C固溶成分的合金D白口铁
9 为了细化晶粒，可采用（）。
A快速浇注B加变质剂C以砂型代替金属型D降低冷却速度
10 随着塑性变形量增加，金属（）。
A强度增加，塑性下降B强度增加，塑性增加
C强度下降，塑性增加D强度下降，塑性下降
11 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
12 在晶格缺陷中错位属于（）
A、线缺陷
B、点缺陷
C、面缺陷
13 在晶格缺陷中空穴属于（）
A、线缺陷
B、点缺陷
C、面缺陷
14 体心立方晶格金属与面心立方金属在塑性上的差别主要是由于两者的（）
A、滑移面数不同
B、每个滑移面上的滑移方向数不同
C、滑移系数不同
D、滑移面和滑移方向的指数不同
15 制造某变速箱齿轮，应（）
A、由钢水直接浇注成齿轮
B、由厚钢板切下圆饼加工成齿轮
C、由圆钢棒切下圆饼加工成齿轮
D、由圆钢棒镦粗成圆饼，加工车齿轮
16 二元合金发生共晶转变时，其相组成是（）
A、单一液相
B、单一固相
C、两相共存在
D、三相共存
17 经过冷加工变形后的金属，通过再结晶过程，金属的（化学成分、显微组织、晶体结构）发生了彻底的变化。
18 希望尽量减少柱状晶区的铸锭是（铜锭、铝锭、钢锭）。
19 冷加工后工件，重新加热过程中晶粒发生不均匀异常长大现象称为（结晶、重结晶、二次再结晶）。
20 为了提高大跨度铜导线的强度，可以采取适当的冷变形加（去应力、再结晶、完全）退火处理。
21 金银铜等塑性好的金属都是（体心立方、面向心立方、密排六方）晶格。
22 晶粒之间变形不均匀会形成（第一种、第二种、第三种）内应力。
23 共晶体都是（固溶体、金属化合物、机械混合物）。
24 当两组元在液态和固态均无限互溶时所构成的相图称为二元（匀晶、共晶、包晶）相图。
25 带状组织具有（各向异性、各向同性、伪各向异性）。
26 面心立方晶格晶胞中包含原子（2个、4个、6个）。
27 断口呈纤维状，灰暗无光属于（韧性断裂、脆性断裂、疲劳断裂）。
28 面心立方晶格滑移系是（3个、6个、12个）。
29 具有体心立方晶格的β相电子浓度是（21/14、21/13、21/12）。
30 具有共晶相图的合金系是（Cu-Ni相图、Pb-Sn相图、Cu-Zn相图）。
31 当次生相以细小粒子均匀分布在固溶体晶粒之中时，使合金的强度硬度升高、塑性韧性下降的现象称为（加工硬化、弥散硬化、二次硬化）。
32 奥氏体是碳在（）固溶体。
Aａ-Ｆｅ中的间隙Bｒ-Ｆｅ中的间隙
Cａ-Ｆｅ中的置换Dｒ-Ｆｅ中的置换
33 铁素体的力学性能特点是（）
A、强度高、硬度低、塑性好
B、强度低、硬度低、塑性好
C、强度低、硬度低、塑性差
D、强度低、硬度高、塑性好
34 钢在加热时，由于加热温度过高，造成晶界氧化或局部熔化的现象称作（）现象。
A、过热
B、过烧
C、脱碳
36 共析钢的组成相为（）。
A F+P
B P+Fｅ3Ｃ
C P
D F+Fｅ3Ｃ
37 锉刀宜选用（）。
A15B Q235C65MｎD T12
38 若钢中加入合金元素使Ｃ曲线右移，则淬透性（）。
A提高B降低C不改变D无法确定
39 钢进行奥氏体化的温度愈高，保温时间愈长则（）。
A过冷奥氏体愈稳定，Ｃ曲线愈靠右B过冷奥氏体愈稳定，Ｃ曲线愈靠左C过冷奥氏体愈不稳定，Ｃ曲线愈靠右D过冷奥氏体愈不稳定，Ｃ曲线愈靠左40 生产中采用等温淬火是为了获得（）组织。
A马氏体B珠光体C下贝氏体D上贝氏体
41 制造高速切削刀具的钢是（）。
AＴ１２ＡBＣｒ12ＭｏＶC５ＣｒＮｉＭｏDＷ18Ｃｒ4Ｖ
42 45号钢按质量划分属于（）
A、普通钢
B、优质钢
C、高级优质钢
43 钢经调质处理后的组织是（）
A、回火马氏体
B、回火屈氏体
C、回火索氏体
D、马氏体
44 钢的渗碳温度范围是（）。
A600-650℃B800-850℃C900-950℃D1000-1050℃
45 钢的淬硬性取决于（）
A、含碳量
B、冷却速度
C、合金的含量
46 完全退火主要适用于（）
A、亚共析钢
B、过共析钢
C、共析钢
47 过共析钢在球化退火前需进行（）
A、调质处理
B、去应力退火
C、再结晶退火
D、正火
48 除Co以外，所有溶入奥氏体的合金元素都使C曲线右移，使钢淬透性（）
A、降低
B、提高
C、不变
D、出现极大值
49 某钢在淬火时为了避免材料的变形和开裂采用水淬油冷，此方法属于（）
A、单液淬火
B、双液淬火
C、分级淬火
D、等温淬火
50 过共析钢的正火的目的是（）
A、调整硬度，便于切削加工
B、为最终热处理做组织准备工作
C、消除网状二次渗碳体
D、消除残余内应力，防止发生变形开裂
51 直径为10mm的45钢棒，加热到750℃投入水中，其显微组织应为（）
A、马氏体
B、铁素体＋马氏体＋残余奥氏体
C、马氏体＋残余奥氏体
D、马氏体＋珠光体
52 在恒温下，由奥氏体转变为珠光体的反应为（）
A、共晶反应
B、共析反应
C、包晶反应
53 下列钢中以球化退火作为预备热处理的是（）
A、40Cr
B、20Cr
C、65Mn
D、GCr15
55 有利于切削加工性能的材料硬度范围为（）。
A小于H B160B大于H B230C H B160-230D H B60-70 56 T10钢的含碳量为（）。
A0.01％B0.1％C 1.0％D1％
57 锉刀宜选用（）。
A15B Q235C65MｎD T12
58钢在淬火后所获得马氏体组织的粗细主要取决于（）。
A奥氏体的本质晶粒度B奥氏体的实际晶粒度
C奥氏体的起始晶粒度D珠光体和铁素体的原始晶粒度
59 钢锭中的疏松可以通过（）得到改善。
A完全退火B正火C压力加工D淬火
60 上贝氏体和下贝氏的力学性能相比较（）。
A两者具有较高的强度和韧性B两者具有很低的强度和韧性
C上贝氏体具有较高的强度和韧性D下贝氏具有较高的强度和韧性
61 为了改善高速钢铸态组织中的碳化物不均匀性，应进行（）。
A完全退火B正火C球化退火D锻造加工
62 临界冷却速度V c是钢在加热后，冷却过程中获得马氏体的（）
A、最大冷却速度
B、最小冷却速度
C、冷却速度
63 钢的淬透性主要取决于（）
A、碳含量
B、冷却速度
C、冷却方式
D、合金元素含量
64 65Mn属于（）钢，常用热处理为（）。
A工具钢，淬火+低温回火B轴承钢，淬火+低温回火
C弹簧钢，淬火+中温回火D渗碳钢，渗碳+淬火+低温回火
65 制造滚动轴承应选用（）。
A Q235B60Sｉ２MｎC9ＳｉＣｒDＧＣｒ15
66 共析钢的组成相为（）。
A F+P
B P+Fｅ3Ｃ
C P
D F+Fｅ3Ｃ
67 Gｒ15钢的含Gｒ量为（）。
A0.015％B0.15％C 1.5％D15％
68 马氏体的硬度主要取决于（）
A、过冷奥氏体的冷却速度
B、马氏体的含碳量
C、过冷奥氏体的转变温度
D、马氏体的亚结构
69 亚共析钢正常淬火加热温度范围是（Ac1+30~50℃、Ac3+30~50℃、Accm+30~50℃）。
70 0Cr18Ni9Ti钢进行固溶处理的目的是（）
A、提高强度
B、提高塑性
C、提高耐蚀性
D、提高切削加工性
71 拖拉机和坦克履带板受到严重的磨损及强烈冲击，应选用（）
A、20Cr淬火＋低温回火
B、W18Cr4V淬火＋低温回火
C、ZGMn13 水韧处理
D、GCr15 淬火＋低温回火
72 钢的化学热处理的作用是（）
A、即改变钢的表面化学成分，又改变钢的表面组织
B、只改变钢的表面化学成分，而不改变钢的表面组织
C、只改变钢的表面组织，而不改变钢的表面化学成分
73 灰口铁的力学性能主要取决于（）
A、基体组织
B、石墨的大小与分布
C、热处理方法
D、石墨化程度
74 用20CrMnTi钢制造在工作中承受大冲击载荷齿轮，齿部要求耐磨，该齿轮应采用热处
理方式为（）
A、调质处理＋高频淬火
B、渗碳＋淬火＋低温回火
C、正火＋氮化处理
75 铸造机床床身、机器底座应选用（）
A、灰口铸铁
B、白口铸铁
C、可锻铸铁
D、铸钢
76 制造车床床身应选用（）。
A HT200
B KTH350-10
C QT600-2
D ZG450
77 φ10mm的40钢常规淬火温度为（750℃、850℃、920℃）。
78 上述钢正确淬火后的组织为（M+F、M+T、M+Ar）。
79 上述钢正确淬火后的硬度为（HRC45、HRC55、HRC65）。
80 上述钢为获得回火索氏体，应进行（淬火+低温回火、淬火+中温回火、淬火+高温回火
81 φ10mm的T12钢常规淬火温度是（750℃、850℃、920℃）。
82 上述钢正确淬火后的组织为（M、M+Ar、M+Ar+Cm）。
83 上述钢正确淬火后的硬度为（HRC45、HRC55、HRC62）。
84 45钢与40 Cr相比（淬透性能低及淬硬性低、淬透性能低而淬硬性高、淬透性能高而淬硬性低）。
85 硫使钢产生（冷脆性、热脆性、回火脆性）。
86 45钢正确淬火冷却方式为（空冷、油冷、水冷）。
87 回火索氏体比索氏体综合机械性能（好些、差些、差不多）。
88 冷轧低碳钢若造成了（001）晶面与[110]晶向平行于轧制板面方向，即形成了（织构、丝织构、板织构）。
89 淬火后马氏体粗细取决于奥氏体的（本质、实际、起始）晶粒度。
90 含碳量为4.3%的铁碳合金具有良好的（可锻性、可焊性、铸造性能）。
91 按含碳量划分，70钢属于（低碳钢、中碳钢、高碳钢）。
92 回火马氏体比马氏体综合机械性能（好些、差些、差不多）。
93 由α-Fe→γ-Fe的转变属于（重结晶、再结晶、二次再结晶）。
94 钢的回火处理都是在（退火、正火、淬火）后进行的。
95 珠光体刚刚转变成为奥氏体时的晶粒度称为（起始、实际、本质）晶粒度。
96 高速钢中钨的主要作用是提高（淬透性、热硬性、耐磨性）。
97 冷却到临界点一下尚未分解的奥氏体是（奥氏体、过冷奥氏体、残余奥氏体）。
98 铸铁石墨化过程的第一、二、三阶段都完全进行，其显微组织是（F+G、P+G、F+P+G）。
99 从奥氏体中析出的产物称为（一次、二次、三次）渗碳体。
100 马氏体相变属于（扩散型、半扩散型、非扩散型）相变。
101 预测45钢正火效果，应该采用（Fe—Fe3C相图、C曲线、CCT曲线）。
102 可以以铁代钢、以铸代锻的材料是指（灰口铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁）。
103 工件在工作中反复受到灼热金属加热和冷却介质冷却的交替作用，极易产生（季裂、龟裂、热生长）现象。
104 向钢的表面同时渗入碳和氮的过程称为（钝化、氮化、氰化）。
105 20CrMnTi钢属于（低、中、高）淬透性合金钢。
106 要求T12A钢制刀具淬硬到HRC67~70，达不到要求原因是（淬透性、淬硬性、热硬性）不够。
107 冷冲模具钢所要求的性能与一般刃具钢差别是（硬度、耐磨性、热硬性）。
108 量具在保管和使用过程中尺寸发生变化原因是（过度磨损、过冷奥氏体转变、氧化）。109 1Cr17属于（铁素体、奥氏体、马氏体）不锈钢。
110 变质铸铁属于（灰口铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁、白口铸铁）。
111 拖拉机齿轮应该选择（45钢调质处理+高频淬火、20CrMnTi钢渗碳淬火+低温回火、38CrMoAIA钢调质处理+氮化处理）。
112 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完全退火
C水韧处理D固溶处理+时效
113 铜锌合金称为（）。
A紫铜B黄铜C青铜D白铜
填空题
1.金属结晶过程两个基本阶段是和。
2.共晶反应是由一种液相在下同时转变成。
3.点缺陷有和两种，面缺陷常见形式有和。
4.滑移是在力作用下进行的，其实质为。
5..材料的使用性能包括、和。
6.纯铁在912℃发生从类型到类型的转变，它属于。
7.强化金属材料的基本方法有、、和第二相强化。
9.在面心立方晶格中，单位晶胞内的原子数为，比体心立方晶胞内的原子数。
10.表征材料抵抗冲击载荷能力的性能指标是。
11.如果其它条件相同，则金属模浇注的铸件晶粒比砂型浇注，薄壁铸件的晶粒比厚壁铸件。
12.变形后材料的最低再结晶温度与熔点的关系是。
13.奥氏体的晶体结构是，铁素体的晶体结构是。
14.当金属液体进行变质处理时，变质剂的作用是。
15.金属的晶粒越细，则金属的强度和硬度越，金属的塑性和韧性越。
16.加工硬化使金属的强度和硬度，使金属的塑性和韧性。
17.金属间化合物一般具有性能，当合金中出现金属间化合物时，通常能提高合
金的，但会使降低。
18.常温下，金属单晶体的塑性变形方式为和。
19.在Fe--Fe3C相图中，S点是-----点，该点的温度为------，含碳量是----。反应产物是-----------。
20.结晶温度范围越窄，则合金的铸造性能越-------，即流动性越--------，缩松倾向越--------。
21.金属受力时位错-----------引起塑性变形；塑性变形时位错----------引起强度提高。
22.固态合金中相主要分---------和--------两大类，前者在合金中起----------作用，后者在合金中起--------作用。
23.铸钢件常有晶粒粗大、晶粒不均匀现象，为了改善组织，可以进行--------或---------处理。24淬火钢一般不在250~400℃温度范围内回火，是为了避免出现----------。
25.马氏体的显微组织形态主要有和两种,其中韧性较好。
26.钢进行后要立即进行回火，回火温度越高，钢的强度硬度就。
27.球化退火主要目的是和，它主要适合于钢。
28.钢的热脆是由于元素与铁在上形成低熔点的共晶物引起的，在钢中加
入元素可以消除其热脆性。
29.马氏体是碳在，它的转变是一种。
30.在碳钢中常存杂质元素有四种元素，其中导致钢产生冷脆。
31.9SｉCｒ是钢，前面的数字表示。
32.过冷奥氏体等温冷却转变的珠光体类型有、和三类。
33.T12钢室温下的组织组成物为和。
34.一些合金钢在500-650℃回火时容易产生，它是一种，可以消除。
35.20CｒMｎTｉ是钢，前面数字表示，Tｉ的主要作用是。
36.灰口铸铁中碳是以存在，白口铸铁中的碳是存在。
37.钢的淬透性越高，则临界冷却速度越其C曲线的位置越。
38.珠光体按片间距的大小可分为、和三类。
39.制造滑动轴承轴瓦和内衬的金属材料称为最常用的牌号是。
40.Gｒ15属于，常用于制造零件。
41.60SｉMｎ是钢，常用的热处理是。
42.淬火钢进行回火的目的是。43钢的化学热处理既改变钢铁的状态，又改变钢的成分。
44.除Co以外，凡溶入奥氏体中的合金元素都使C曲线移动，使钢的临界冷却速度，其淬透性。
45.合金钢淬火后比碳钢多，使其硬度。
46.可锻铸铁的生产方法是先生产出然后再进行处理。
47.根据石墨的形态不同，铸铁可分为、和。
48.感应加热是利用原理，使工件表面产生而进行加热的一种方法。
49.从合金化的角度考虑，提高钢的耐蚀性的主要途径有、
、三种途径。
50.在Fe-Fe3C相图中，存在有四条重要线，说明冷却通过这些线时所发生的转变，并且指出生成物：ECF水平线-------，PSK水平线------，ES线---，GS线------。
51.碳素结构钢比合金结构钢的淬透性-------。未淬透钢工件回火后，塑性和韧性沿着横截面呈“U”形分布。连杆一般要求--------淬透，而轴只是要求---------。
52.08钢板硬度低，为了提高硬度应该采用---------，而不能用-----处理。
53.QT600-2表示---------材料，后面数字分别表示-----------和------------。
54.W18Cr4V属于------钢，含碳量-------，W主要作用是-------，Cr主要作用是------，V主要作用是-------，1280℃加热主要目的是-------。
55.20CrMnTi属于----钢、Cr---%、主要作用是-----、Ti主要作用是-----；5CrMnMo属于—钢、
C---%、Mo主要作用是----；水泵底座要求抗压、减震，应该选择----铸铁件，其牌号是-----。
简答题
1.试比较下列条件下铸件晶粒大小，并说明原因。
1）变质处理与不变质处理2）浇注时震动与不震动
2. 纤维组织为什么具有各向异性？
3.为什么单晶体具有各向异性？
4.什么叫过冷度？为什么结晶必须过冷？
5.金属结晶的基本规律是什么？
6.为什么金属的实际结晶温度都要低于理沦结晶温度？
7.金属结晶时，细化晶粒的主要措施有哪几种？
8.为什么绑扎物件一般用低碳钢钢丝，而起重机吊重物采用高碳钢（含碳0.60～0.75％）？
9.与单晶体塑性变形相比，多晶体塑性变形受到什么因素的影响？
10.从晶体结构角度说明Cu、Cr、Cd塑性不同原因。
11.晶界处滑移的阻力最大。
12.实际测得的晶体滑移所需要的临界切应力比理论计算的数值小。
14.间隙相和间隙固溶体有何区别？
15.材料三类内应力及对材料性能的影响是什么？
16.什么是加工硬化？有何实际意义？如何消除加工硬化现象？
17在冷拔钢丝时，如果总变形量很大，中间穿插几次退火工序，这是为什么？中间退火温度选多高合适？
18.低碳钢板制造杯形工件产生制耳现象。
19.二次再结晶。
20.什么是钢的热脆和冷脆？
21.何谓同素异构转变？试画出纯铁的同素异构转变曲线，并写出转变过程。
22.低碳钢、中碳钢及高碳钢是如何根据含碳量划分的，试说明各类钢的主要用途？
23.变态莱氏体的塑性比珠光体的塑性差。
24.在1100℃，含碳0.4%的钢能进行锻造，含碳4.0%的生铁不能锻造。
25.一般把钢材加热到高温（大约1000-1250℃）下进行热轧或者锻造。
26.钢铆钉一般用低碳钢制成。
27.钳工锯T8、T10、T12钢料比锯10、20钢费力，锯条容易磨钝。
28.钢适宜于通过压力加工成形，而铸铁适宜于通过铸造成形。
29.一次渗碳体、二次渗碳体、三次渗碳体各产生于什么情况下？三者各有什么异同处？
30.什么是奥氏体，过冷奥氏体，残余奥氏体？
31.什么是残余奥氏体？在什么情况下才可完全消除？
32.正火与退火的区别是什么？生产中如何选择正火与退火？
33.钢的机械性能与回火温度关系如何？
34.分析高速钢热处理特点及最终组织。
35.什么是材料的回火脆性？主要有哪几种？如何消除？
36.何谓钢的临界冷却速度？它与钢的淬透性有什么关系？
37.过共析钢为什么加热到Ａｃ１+30-50℃进行淬火？
38.弹簧钢为什么要进行中温回火？
39.过共析钢球化退火前为什么要进行正火？
40.为什么重要的量具都要进行冷处理？
41.低碳马氏体为什么具有高强度的同时，也具有较好的韧性？
42.滚动轴承钢为什么含碳量为高碳？
43.在相同含碳量情况下，含碳化物形成元素的合金钢比碳钢具有高的回火稳定性。
44.高速钢在热轧或者热锻后，经过空冷获得马氏体组织。
45.何谓渗碳钢？为什么常用渗碳钢在渗碳淬火后都要进行低温回火？
46.何谓调质钢？为什么调质钢的含碳量均为中碳？
47.钢的红硬性？高速钢具有高的红硬性吗？
48.指出下列工件正火目的：
20钢齿轮毛坯45钢小轴ZG270-500钢铸件T12钢锉刀
49.确定下列工件退火方法：
经过冷轧后的15钢板恢复塑性ZG270-500钢铸造齿轮
锻造过热60钢坯具有片状渗碳体的T12钢坯
50.镍铬调质钢的突出优点是什么？有什么主要缺点？如何克服？
51.渗碳和表面淬火各是依靠什么方法来提高钢的性能的？
52.如何改善低、中碳结构钢、过共析钢及高碳合金工具钢的切削加工性能？
53.低碳钢08钢钢板，硬度低，可否用淬火方法提高硬度？用什么方法可以显著提高硬度？
54.表面淬火的目的是什么？一般表面淬火前应采用何种预备热处理？
55.采用20钢表面淬火是否合适？为什么？采用45钢进行渗碳处理是否合适？为什么？
56.指出下列各种钢的类别、主要特点及用途？
Q235 45 T12 20CrMnTi
57.与灰口铸铁、可锻铸铁相比，为什么球墨铸铁的机械性能较高？
58. 为什么一般机器的支架、机床的床身常用灰口铸铁制造？而曲轴用球墨铸铁？
59.灰口铸铁为什么具有良好的耐磨性？
60.与钢铁材料比较，铝合金的强化方法有很大的不同。
61.为什么高分子材料具有较高的比强度？
62.橡胶为什么具有高弹性？
63.纤维增强复合材料组成相作用是什么？
64.什么是热固性塑料和热塑性塑料？
65.试比较热塑性塑料和热固性塑料在工艺成型性能上各有何特点？
问答题
1.含碳量对钢的组织和性能有什么影响，并说明原因。
2.铅、铜在室温下的塑性变形各属于什么变形？说明理由？（铅的熔点＝327℃，铜的熔点＝1083℃）
3.为什么细晶粒的金属材料强度硬度高，同时塑性和韧性也好？
4.金属塑性变形后，组织和性能会有什么变化？
5.下列材料哪些具有各向异性？哪些没有各向异性？单晶体铁、多晶体铜、玻璃、塑料、经
过拉伸后的高聚物纤维（变形量400%）、经过冷轧后的多晶体硅钢片（变形量70%）。6.试分析40号钢得到下列组织时的热处理工艺？
（1）粗片状珠光体＋铁素体
（2）细片状珠光体＋少量铁素体
（3）细小的回火索氏体
（4）表面回火马氏体，心部回火索氏体
7.两把碳含量为1.2％、直径为10mm的碳钢车刀，分别加热到780℃和900并保温足够时间，
再快速（大于临界冷却速度）冷至室温，试分析：
1)哪个温度加热淬火后马氏体组织粗大？
2)哪个温度加热淬火后马氏体碳含量高？
3)哪个温度加热淬火后残余奥氏体量多？
4)哪个温度加热淬火未溶碳化物多？
5)你认为哪个温度加热淬火合适？为什么？
8.分析45钢、Ｔ10钢的冷却转变过程，并计算其室温下组织组成物相对含量，并画出室温下组织示意图。
9.有一碳钢试样，经分析得知珠光体占93％，其余为网状二次渗碳，求此钢的成分。
10.T回和T是怎样获得的，其性能有何不同？
11.为什么高速钢在650℃能进行高速切削？为什么高速钢淬火后要在560进行三次回火？
12.采用20号钢表面淬火是否合适，为什么？采用45号钢采用45钢进行渗碳处理是否合适？
为什么？
13.合金钢与碳钢比较组织上有什么不同，性能上有什么差别，使用上有什么优越性？
14.灰口铸铁为什么具有良好的耐磨性和切削加工性能？但为什么其力学性能差？
15.石墨的形态对铸铁的力学性能有何影响？
16.现有低碳钢齿轮和中碳钢齿轮各一只，为了使齿轮表面具有高的硬度和耐磨性，问各应
怎样热处理？并比较热处理后它们在组织和性能上的差别?
17.在用灰口铸铁制造毛坯时出现下列不正常现象时，应采取什么热处理方式可有效防止或
改善？
（1）灰口铸铁磨床床身铸造以后就进行切削，在切削加工后发生不允许的变形。
（2）灰口铸铁薄壁处出现白口组织，造成切削困难。
18.什么材料称为硅铝明？为什么硅铝明具有良好的铸造性能？硅铝明采用变质处理的目的
是什么？
19.45号钢经调质处理后硬度为240HB，若再进行200℃回火，是否可使其硬度提高？为什
么？又45号钢经淬火＋低温回火后硬度为HRC57，若再进行560℃回火，是否可使其硬度降低？为什么？
20.齿轮在下列情况下，宜选用何种材料制造？并简单的写出各种齿轮的加工工艺路线和使用状态下的组织。
（1）当齿轮尺寸较大，而轮坯形状较复杂，不宜锻造时；
（2）能够在缺乏润滑条件下工作的低速无冲击的齿轮；
（3）当齿轮承受较大的载荷，要求坚硬的齿面和强韧的齿心时。
21.某厂采用9Mn2V钢制造塑料模具，原设计要求硬度为HRC53~58，790℃油淬、并且200~220℃回火，使用时经常发生脆性断裂。后来改为790℃加热后在260~280℃的硝盐中等温4小时后空冷，硬度虽然降低3HRC，但是寿命大为提高，不在发生脆性断裂，分析其原因。
22.某工厂用T10钢制造的钻头给一批铸铁件打φ10㎜深孔，打几个孔以后钻头很快就磨损，根据检验，钻头材质、热处理工艺、金相组织、硬度均合格，问失效原因，如何解决？
23.分析比较T9碳素工具钢与9SiCr合金工具钢：
i.为什么9SiCr钢的热处理加热温度比T9钢高？
ii.为什么碳素工具钢制造的刀具刃部受热至200~250℃其硬度和耐磨性已迅速下降，以至于失效；而9SiCr钢刀具的刃部在230~250℃条件下工作，硬度仍
不低于HRC60，而且耐磨性好，仍然可以维持正常工作？
24.为什么9SiCr钢比较适合制造要求变形小的、硬度比较高的HRC60~63、耐磨性良好的圆
板牙等薄刃刀具？
25.已知直径为30mm轴，要求心部硬度HRC30~40，轴颈表面硬度为HRC 50~55，现有材
料：15，40Cr，20CrMnTi，T12，1Cr18Ni9Ti，试：
a)选择合适的材料，并安排其机械加工工艺路线，
b)说明加工工艺中各热处理名称及作用，
ｃ）确定最终热处理后获得的组织。
26..有一拖拉机齿轮，要求齿面具有高的硬度、耐磨性和高的接触疲劳强度（齿面硬度为HRC
60~62），心部具有良好的韧性（心部硬度HRC28~32），现有材料：08F，40Cr，20CrMnTi，T12，1Cr18Ni9Ti，试：
a)选择合适的材料，并安排其机械加工工艺路线，
b)说明加工工艺中各热处理名称及作用，
确定最终热处理后获得的组织。
27.某型号柴油机的凸轮轴，要求凸轮表面有高的硬度（HRC＞50），二心部具有良好的韧性，
原采用45号钢调质处理再在凸轮表面进行高频淬火，最后低温回火，现因工厂库存45号钢用完，只剩15号钢，拟用15号钢代替。试说明：
（1）原来采用45号钢的各热处理工序的作用；
（2）改用15号钢后，仍按原热处理工序进行能否满足性能要求？为什么?
（3）改用15号钢后，为达到所要求的性能，在心部强度足够的前提下应采用何种热处理工艺？
28.从下面材料4Cr13、L Y11、HT150、Q295、40CrNiMo、GCr15、T12、W18Cr4V、60Si2Mn、9SiCr、QT120-1、H80、1Cr18Ni9Ti、5CrMnMo、20CrMnTi、40Cr、中，选出下表中所列零件适用的材料，并指出应采用的热处理方法（例如渗碳、淬火和低温回火、调质等）或使用状态（即铸造状态、热轧状态等）。
零件适用的材料应采用的热处理方法或使用状态
连杆螺栓
变速箱齿轮
滚动轴承
车箱板簧
机床床身
机用丝锥
29.从下面材料4Cr13、45、HT150、Q295、40CrNiMo、GCr15、T12、W18Cr4V、60Si2Mn、
9SiCr、QT600-2、H80、1Cr18Ni9Ti、5CrMnMo、20CrMnTi、40Cr、Cr12MoV中，选出下表中所列零件适用的材料，并指出应采用的热处理方法（例如渗碳、淬火和低温回火、调质等）或使用状态（即铸造状态、热轧状态等）。
零件适用的材料应采用的热处理方法或使用状态
机床主轴
汽车齿轮
手术刀
火车圈簧
柴油机曲轴
热锻模
圆板牙
盘状齿轮铣刀
柴油机曲轴
冲孔落料模
30.为什么说得到马氏体及随后回火处理是钢中最经济而又最有效的强韧化方法？
31.已经知道下列钢的牌号：20MnVB、42Mn2V、70Si3MnA。试填写下列表格：
合金渗碳钢合金调质钢合金弹簧钢钢的牌号
常用热处理
组织
性能
用途举例
32.高速钢（W18Cr4V）的热处理工艺是怎样的？有何特点？
33.试简述一般轴类工件的工作条件、失效形式、性能要求、选材应考虑的主要性能指标和一般采用的材料。
34.某厂仓库中积压了许多碳钢（退火状态），由于钢材混杂不知其化学成分。现找出一根进行金相分析，得知其组织中珠光体占93％，其余为网状二次渗碳。问此钢材的含碳量大约是多少？是哪个钢号？
35.某厂仓库中积压了许多碳钢（退火状态），由于钢材混杂不知其化学成分。现找出一根进行金相分析，发现组织为珠光体和铁素体，其中铁素体量约占80%。问此钢材的含碳量大约是多少？是哪个钢号？
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
第1章材料的性能 一、选择题 1.表示金属材料屈服强度的符号是（ B） A.σ B.σs C.σb D.σ-1 2.表示金属材料弹性极限的符号是（ A） A.σe B.σs C.σb D.σ-1 3.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.HB B.HRC C.HV D.HS 4.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）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HR 3. 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：σs、σ0.2、HRC、σ-1、σb、δ5、HBS。σs: 屈服强度σ0.2：条件屈服强度 HRC：洛氏硬度（压头为金刚石圆锥）σ-1: 疲劳极限 σb: 抗拉强度σ5：l 0=5d 时的伸长率（l =5.65s01/2） HBS:布氏硬度（压头为钢球）第2章材料的结构
工程材料习题集 第一章钢得合金化基础 1合金元素在钢中有哪四种存在形式？ ①溶入α(铁素体)、γ(奥氏体)、M(马氏体),以溶质形式存在形成固溶体; ②形成强化相:碳化物、金属间化合物; ③形成非金属夹杂物; ④以游离状态存在:Cu、Ag。 2写出六个奥氏体形成元素,其中哪三个可无限溶解在奥氏体中？哪两个铁素体形成元素可无限溶解在铁素体中？ ①奥氏体形成元素:Mn、Co、Ni、Cu、C、N(锰、钴、镍、铜、碳、氮),其中Mn、Co、Ni(锰、钴、镍)可无限溶解在奥氏体中,Cu、C、N(铜、碳、氮)为有限溶解; ②Cr、V(铬、钒)可无限溶解在铁素体中,其余为有限溶解。 3写出钢中常见得五种非碳化物形成元素。 ①非碳化物形成元素:Ni、Si、Al、Cu、Co 4按由强到弱得顺序写出钢中常见得八种碳化物形成元素。按碳化物稳定性由弱到强得顺序写出钢中常见得四种碳化物得分子式。 ①碳化物由强到弱排列:(强)Ti、Nb、V、(中强)W、Mo、Cr、(弱)Mn、Fe ②碳化物稳定性由弱到强得顺序:Fe3C→M23C6→M6C→MC 5为什么高镍奥氏体钢易于冷变形,而高锰奥氏体钢难于冷变形,容易加工硬化？奥氏体层错能高与低时各形成什么形态得马氏体？ ①镍就是提高奥氏体层错能得元素,锰就是降低奥氏体层错能得元素,层错能越低,越有利于位错扩展而形成层错,使交滑移困难,加工硬化趋势增大。 ②奥氏体层错能越低,形成板条马氏体,位错亚结构。如Cr18-Ni8钢;奥氏体层错能越高,形成片状马氏体,孪晶亚结构。如Fe-Ni合金。 6钢得强化机制得出发点就是什么？钢中常用得四种强化方式就是什么？其中哪一种方式在提高强度得同时还能改善韧性？钢中得第二相粒子主要有哪两个方面得作用？ ①强化机制得出发点就是造成障碍,阻碍位错运动。 ②钢中常用得四种强化方式:固溶强化、晶界强化(细晶强化)、第二相强化、位错强化(加工硬化)。 ③晶界强化(细晶强化)在提高强度得同时还能改善韧性。 ④钢中得第二相粒子主要作用:细化晶粒、弥散/沉淀强化。 7钢中常用得韧性指标有哪三个？颈缩后得变形主要取决于什么？ α、平面应变断裂韧度K IC、韧脆转变温度T k。 ①韧性指标:冲击韧度 k ε表示,主要取决于微孔坑或微裂纹形成得难易程度。 ②颈缩后得变形用P 8晶粒大小对极限塑性有什么影响？为什么？为了改善钢得塑性,钢中碳化物应保持什么形态？ ①细化晶粒对改善均匀塑性(εu)贡献不大,但对极限塑性(εT)却会有一定好处。因为随着晶粒尺寸得减少,使应力集中减弱,推迟了微孔坑得形成。 ②为了改善钢得塑性,充分发挥弥散强化得作用,钢中得碳化物(第二相)应为球状、细小、均匀、弥散地分布。 9改善延性断裂有哪三个途径？改善解理断裂有哪两种方法？引起晶界弱化得因素有哪两
1-5在下面几种情况下，该用什么方法来测试硬度？写出硬度符号。（1）检查锉刀、钻头成品硬度；（2）检查材料库中钢材硬度；（3）检查薄壁工件的硬度或工件表面很薄的硬化层；（4）黄铜轴套；（5）硬质合金刀片； （1）检查锉刀、钻头成品硬度采用洛氏硬度试验来测定，硬度值符号HRC。 （2）检查材料库中钢材硬度采用布氏硬度试验来测定，硬度值符号HBW。 （3）检查薄壁工件的硬度或工件表面很薄的硬化层硬度采用洛氏硬度试验来测定，硬度值符号HRC。 （4）黄铜轴套硬度采用布氏硬度试验来测定，硬度值符号HBW。（5）硬质合金刀片采用洛氏硬度试验来测定，硬度值符号HRC。 2-4单晶体和多晶体有何差别？为什么单晶体具有各向异性，多晶体具有各项同性？ 单晶体是由原子排列位向或方式完全一致的晶格组成的；多晶体是由很多个小的单晶体所组成的，每个晶粒的原子位向是不同的。因为单晶体内各个方向上原子排列密度不同，造成原子间结合力不同，因而表现出各向异性；而多晶体是由很多个单晶体所组成，它在各个方向上的力相互抵消平衡，因而表现各向同性。 2-5简述实际金属晶体和理想晶体在结构与性能上的主要差异。 理想晶体中原子完全为规则排列，实际金属晶体由于许多因素的影响，使这些原子排列受到干扰和破坏，内部总是存在大量缺陷。如果金属中无晶体缺陷时，通过理论计算具有极高的强度，随着晶体中缺陷的增加，金属的强度迅速下降，当缺陷增加到一定值后，金属的强度又随晶体缺陷的增加而增加。因此，无论点缺陷，线缺陷和面缺陷都会造成晶格崎变，从而使晶体强度增加。同时晶体缺陷的存在还会增加金属的电阻，
降低金属的抗腐蚀性能。 2-6简述间隙固溶体和间隙化合物的异同点。 间隙固溶体和间隙化合物都是溶质原子嵌入晶格间隙形成的。间隙固溶体的晶体结构与溶剂的结构相同，而间隙化合物的晶体结构不同于组成它的任一组元，它是以分子式来表示其组成。 3-3常用的管路焊锡为成分w(Pb=50%)、w(Sn=50%) 的Pb-Sn合金。若该合金以及慢速度冷却至室温，求合金显微组织中相组成物和组织组成物的相对量。
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。 .
1．解释下列名词 点缺陷，线缺陷，面缺陷，亚晶粒，亚晶界，刃型位错，单晶体，多晶体， 过冷度，自发形核，非自发形核，变质处理，变质剂。 答：点缺陷：原子排列不规则的区域在空间三个方向尺寸都很小，主要指空位间隙原子、置换原子等。 线缺陷：原子排列的不规则区域在空间一个方向上的尺寸很大，而在其余两个方向上的尺寸很小。如位错。 面缺陷：原子排列不规则的区域在空间两个方向上的尺寸很大，而另一方向上的尺寸很小。如晶界和亚晶界。 亚晶粒：在多晶体的每一个晶粒内，晶格位向也并非完全一致，而是存在着许多尺寸很小、位向差很小的小晶块，它们相互镶嵌而成晶粒，称亚晶粒。 亚晶界：两相邻亚晶粒间的边界称为亚晶界。 刃型位错：位错可认为是晶格中一部分晶体相对于另一部分晶体的局部滑移而造成。滑移部分与未滑移部分的交界线即为位错线。如果相对滑移的结果上半部分多出一半原子面，多余半原子面的边缘好像插入晶体中的一把刀的刃口，故称“刃型位错”。 单晶体：如果一块晶体，其内部的晶格位向完全一致，则称这块晶体为单晶体。 多晶体：由多种晶粒组成的晶体结构称为“多晶体”。 过冷度：实际结晶温度与理论结晶温度之差称为过冷度。 自发形核：在一定条件下，从液态金属中直接产生，原子呈规则排列的结晶核心。 非自发形核：是液态金属依附在一些未溶颗粒表面所形成的晶核。 变质处理：在液态金属结晶前，特意加入某些难熔固态颗粒，造成大量可以成为非自发晶核的固态质点，使结晶时的晶核数目大大增加，从而提高了形核率，细化晶粒，这种处理方法即为变质处理。 变质剂：在浇注前所加入的难熔杂质称为变质剂。 固溶强化：通过溶入某种溶质元素形成固溶体而使金属的强度，硬度升高的现象叫做固溶强化 原因：晶格畸变 过冷度与冷却速度有何关系？它对金属结晶过程有何影响？对铸件晶粒大小有何影响？ 答：①冷却速度越大，则过冷度也越大。②随着冷却速度的增大，则晶体内形核率和长大速度都加快，加速结晶过程的进行，但当冷速达到一定值以后则结晶过程将减慢，因为这时原子的扩散能力减弱。③过冷度增大，ΔF大，结晶驱动力大，形核率和长大速度都大，且N的增加比G增加得快，提高了N与G的比值，晶粒变细，但过冷度过大，对晶粒细化不利，结晶发生困难。 9.在铸造生产中，采用哪些措施控制晶粒大小？在生产中如何应用变质处理？ 答：①采用的方法：变质处理，钢模铸造以及在砂模中加冷铁以加快冷却速度的方法来控制晶粒大小。②变质处理：在液态金属结晶前，特意加入某些难熔固态颗粒，造成大量可以成为非自发晶核的固态质点，使结晶时的晶核数
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。（√）
第一章 2.图1-79为五种材料的应力-应变曲线：①45钢，②铝青铜，③35钢，④硬铝，⑤纯铜。试问： （1）当外加应力为300MPa时，各材料处于什么状态？ （2）有一用35钢制作的杆，使用中发现弹性弯曲较大，如改用45钢制作该杆，能否减少弹性变形？ （3）有一用35钢制作的杆，使用中发现塑性变形较大，如改用45钢制作该杆，能否减少塑性变形？ 答：（1）①45钢：弹性变形②铝青铜：塑性变形③35钢：屈服状态④硬铝：塑性变形⑤纯铜：断裂。 （2）不能，弹性变形与弹性模量E有关，由E=σ/ε可以看出在同样的条件下45钢的弹性模量要大，所以不能减少弹性变形。 （3）能，当35钢处于塑性变形阶段时，45钢可能处在弹性或塑性变形之间，且无论处于何种阶段，45钢变形长度明显低于35钢，所以能减少塑性变形。 4．下列符号表示的力学性能指标的名称和含义是什么？ σb 、σs、σ0.2、σ-1、δ、αk、HRC、HBS、HBW 答：σb抗拉强度，是试样保持最大均匀塑性的极限应力。 σs屈服强度，表示材料在外力作用下开始产生塑性变形时的最低应力。 σ0.2条件屈服强度，作为屈服强度的指标。 σ-1疲劳强度，材料循环次数N次后达到无穷大时仍不发生疲劳断裂的交变应力值。 δ伸长率，材料拉断后增加的变形长度与原长的比率。 HRC洛氏硬度，表示用金刚石圆锥为压头测定的硬度值。 HBS布氏硬度，表示用淬硬钢球为压头测定的硬度值。 HBW布氏硬度，表示用硬质合金为压头测定的硬度值。 7.常见的金属晶体结构有哪几种？α-Fe 、γ- Fe 、Al 、Cu 、Ni 、Pb 、Cr 、V 、Mg、Zn 各属何种晶体结构？ 答：常见金属晶体结构：体心立方晶格、面心立方晶格、密排六方晶格； α－Fe、Cr、V属于体心立方晶格； γ－Fe 、Al、Cu、Ni、Pb属于面心立方晶格；
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
土木工程材料习题集与参考答案 1 土木工程材料的基本性质 2．试述材料密度、表观密度、孔隙率的定义、测定方法及相互关系。密度与视密度的区别何在？ 参考答案：密度ρ：是指材料在密实状态下单位体积的质量。测定方法：将材料磨细成粒径小于0.25mm 的粉末，再用排液法测得其密实体积。用此法得到的密度又称“真密度”。 表观密度0ρ：是指材料在自然状态下单位体积的质量。测定方法：对于外形规则的块体材料，测其外观尺寸就可得到自然体积。对于外观不规则的块体材料，将其加工成规则的块体再测其外观尺寸，或者采用蜡封排液法。 孔隙率P ：材料中的孔隙体积与总体积的百分比。 相互关系：%10010????? ??-=ρρP 密度与视密度区别：某些散粒材料比较密实，其部仅含少量微小、封闭的孔隙，从工程使用角度来 说，不需磨细也可用排液法测其近似的密实体积，这样测得的密度称为“视密度”。 3．孔隙率及孔隙特征对材料的表观密度、强度、吸水性、抗渗性、抗冻性、导热性等性质有何影响？ 参考答案：对表观密度的影响：材料孔隙率大，在相同体积下，它的表观密度就小。而且材料的孔隙在自 然状态下可能含水，随着含水量的不同，材料的质量和体积均会发生变化，则表 观密度会发生变化。 对强度的影响：孔隙减小了材料承受荷载的有效面积，降低了材料的强度，且应力在孔隙处的分布会 发生变化，如：孔隙处的应力集中。 对吸水性的影响：开口大孔，水容易进入但是难以充满；封闭分散的孔隙，水无法进入。当孔隙率 大，且孔隙多为开口、细小、连通时，材料吸水多。 对抗渗性的影响：材料的孔隙率大且孔隙尺寸大，并连通开口时，材料具有较高的渗透性；如果孔隙 率小，孔隙封闭不连通，则材料不易被水渗透。 对抗冻性的影响：连通的孔隙多，孔隙容易被水充满时，抗冻性差。 对导热性的影响：如果材料微小、封闭、均匀分布的孔隙多，则导热系数就小，导热性差，保温隔热 性能就好。如果材料孔隙较大，其空气会发生对流，则导热系数就大，导热性好。 4．材料的耐水性、吸水性、吸湿性、抗冻性、导热性、热容、抗渗性的含义是什么？ 参考答案：耐水性： 材料抵抗水破坏作用的能力称为耐水性，即材料经水浸泡后，不发生破坏，同时强
工程材料 第一章金属的晶体结构与结晶 1．解释下列名词 点缺陷：原子排列不规则的区域在空间三个方向尺寸都很小，主要指空位间隙原子、置换原子等。 线缺陷：原子排列的不规则区域在空间一个方向上的尺寸很大，而在其余两个方向上的尺寸很小。 如位错。 面缺陷：原子排列不规则的区域在空间两个方向上的尺寸很大，而另一方向上的尺寸很小。如晶界和亚晶界。 亚晶粒：在多晶体的每一个晶粒内，晶格位向也并非完全一致，而是存在着许多尺寸很小、位向差很小的小晶块，它们相互镶嵌而成晶粒，称亚晶粒。 亚晶界：两相邻亚晶粒间的边界称为亚晶界。 刃型位错：位错可认为是晶格中一部分晶体相对于另一部分晶体的局部滑移而造成。滑移部分与未滑移部分的交界线即为位错线。如果相对滑移的结果上半部分多出一半原子面，多余半 原子面的边缘好像插入晶体中的一把刀的刃口，故称“刃型位错”。 单晶体：如果一块晶体，其内部的晶格位向完全一致，则称这块晶体为单晶体。 多晶体：由多种晶粒组成的晶体结构称为“多晶体”。 过冷度：实际结晶温度与理论结晶温度之差称为过冷度。 自发形核：在一定条件下，从液态金属中直接产生，原子呈规则排列的结晶核心。 非自发形核：是液态金属依附在一些未溶颗粒表面所形成的晶核。 变质处理：在液态金属结晶前，特意加入某些难熔固态颗粒，造成大量可以成为非自发晶核的固态质点，使结晶时的晶核数目大大增加，从而提高了形核率，细化晶粒，这种处理方法即 为变质处理。 变质剂：在浇注前所加入的难熔杂质称为变质剂。 2.常见的金属晶体结构有哪几种？α-Fe 、γ- Fe 、Al 、Cu 、Ni 、Pb 、Cr 、V 、Mg、Zn 各属何种晶体结构？
工程材料习题 ＜习题一＞ 1、抗拉强度：是材料在破断前所能承受的最大应力。屈服强度：是材料开始产生明显塑性变形时的最低 应力。刚度：材料抵抗弹性变形的能力。疲劳强度：经无限次循环而不发生疲劳破坏的最大应力。冲击 韧性：材料在冲击载荷作用下抵抗破坏的能力。断裂韧性：材料抵抗裂纹扩展的能力。 2、材料的弹性模量与塑性无关。 3、由大到小的顺序，抗拉强度：2、1、3、4。屈服强度：1、3、2、4。刚度：1、3、 2、4。塑性： 3、2、 4、1。 4、布氏、洛氏、维氏和显微硬度。由于各种硬度测试方法的原理不同，所以测岀的硬度值不能直接进行比较。 5、（1）洛氏或维氏硬度（2 ）布氏硬度（3）布氏硬度（4）洛氏或维氏硬度（5）显微硬度 6、冲击功或冲击韧性。由于冲击功或冲击韧性代表了在指定温度下，材料在缺口和冲击载荷共同作用下脆化的趋势及其程度，所以不同条件下测得的这种指标不能进行比较。冲击韧性是一个对成分、组织、结构极敏感的参数，在冲击试验中很容易揭示岀材料中的某些物理现象，如晶粒粗化、冷脆、热脆和回火脆性等，故目前常用冲击试验来检验冶炼、热处理以及各种加工工艺的质量。此外，不同温度下的冲击试验可以测定材料的冷脆转变温度。同时，冲击韧性对某些零件（如装甲板等）抵抗少数几次大能量冲击的设计有一定的参考意义。 7、产生疲劳断裂的原因一般认为是由于在零件应力集中的部位或材料本身强度较低的部位，如原有裂纹、软点、脱碳、夹杂、刀痕等缺陷，在交变应力的作用下产生了疲劳裂纹，随着应力循环周次的增加，疲劳 裂纹不断扩展，使零件承受载荷的有效面积不断减小，当减小到不能承受外加载荷的作用时，零件即发生突然断裂。 可以通过以下途径来提高其疲劳抗力。改善零件的结构形状以避免应力集中；提高零件表面加工光洁度； 尽可能减少各种热处理缺陷（如脱碳、氧化、淬火裂纹等）；采用表面强化处理，如化学热处理、表面淬火、 表面喷丸和表面滚压等强化处理，使零件表面产生残余压应力，从而能显著提高零件的疲劳抗力。 8断裂韧性表示材料抵抗裂纹扩展的能力。 断裂韧性的实用意义在于：只要测岀材料的断裂韧性，用无损探伤法确定零件中实际存在的缺陷尺寸， 就可以判断零件在工作过程中有无脆性开裂的危险；测得断裂韧性和半裂纹长度后，就可以确定材料的实际 承载能力。所以，断裂韧性为设计、无损伤探伤提供了定量的依据。 ＜习题二＞ 1、略 2、金属键，大量自由电子，良好导电导热性，又因金属键的饱和性无方向性，结构高度对, 故有良好 的延展性。 离子键，正负离子的较强电吸引，导致高硬度，高熔点，高脆性，因无自由电子，固态导电性差。 共价键，通过共用电子对实现搭桥联系，键能高，高硬度，高熔点，高介电性。分子键，因其结合键能低，低熔点，低强度，高柔顺性。 3、有体心立方，面心立方，密排六方三种，其排列特点见表2-1 a -Fe，3 -Fe，Cr，V 属体心，
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
例1：某工厂生产精密丝杠，尺寸为φ40×800mm，要求热处理后变形小，尺寸稳定，表面硬度为60～64HRC，用CrWMn钢制造;其工序如下：热轧钢棒下料→球化退火→粗加工→淬火、低温回火→精加工→时效→精磨。试分析：1. 用CrWMn钢的原因。2. 分析工艺安排能否达到要求，如何改进？ 丝杠是机床重要的零件之一，应用于进给机构和调节移动机构，它的精度高低直接影响机床的加工精度、定位精度和测量精度，因此要求它具有高精度和高的稳定性、高的耐磨性。在加工处理过程中，每一工序都不能产生大的应力和大的应变；为保证使用过程中的尺寸稳定，需尽可能消除工件的应力，尽可能减少残余奥氏体量。丝杠受力不大，但转速很高，表面要求有高的硬度和耐磨性，洛氏硬度为60～64 HRC。 根据精密丝杠的上述要求，选用CrWMn钢较为合适。其原因如下： （1）CrWMn钢是高碳合金工具钢，淬火处理后能获得高的硬度和耐磨性，可满足硬度和耐磨性的要求。 （2）CrWMn钢由于加入合金元素的作用，具有良好的热处理工艺性能，淬透性好，热处理变形小，有利于保证丝杠的精度。目前，9Mn2V和CrWMn用得较多，但前者淬透性差些，适用于直径较小的精密丝杠。 对原工艺安排分析：原工艺路线中，由于在球化退火前没有安排正火；机加工后没有安排去应力退火；淬火、低温回火后没有安排冰冷处理等项原因，使得精密丝杠在加工过程中会产生很大的应力和变形，很难满足精密丝杠的技术要求。所以原工艺路线应改为：下料→正火→球化退火→粗加工→去应力退火→淬火、低温回火→冷处理→低温回火→精加工→时效→半精磨→时效→精磨。 例2：有一载重汽车的变速箱齿轮，使用中受到一定的冲击，负载较重，齿表面要求耐磨，硬度为58～62HRC齿心部硬度为30～45HRC，其余力学性能要求为σb＞1000MPa，σOF≥600MPa，A K ＞48J。试从所给材料中选择制造该齿轮的合适钢种。 35、45 、20CrMnTi 、38CrMoAl 、T12 分析：从所列材料中可以看出35、45 、T12钢不能满足要求。对剩余两个钢种的比较可见表1。 材料热处理 σ s/ MPa σb/ MPa /% φ/% AK/J 接触疲劳强 度 /MPa 弯曲疲劳强度 /MPa 20CrMnT i 渗碳 淬火 853 1080 10 45 55 1380 750 38CrMo Al 调质835 980 14 50 71 1050 1020
第一份试题 1.判断下列说法是否正确： （1）钢在奥氏体化后，冷却时形成的组织主要取决于钢的加热温度。 错误，钢在奥氏体化后，冷却时形成的组织主要取决于钢的冷却速度。 （2）低碳钢与高碳钢工件为了便于切削加工，可预先进行球化退火。 错误，低碳钢工件为了便于切削加工，预先进行热处理应进行正火（提高硬度）或完全退火。而高碳钢工件则应进行球化退火（若网状渗碳体严重则在球化退火前增加一次正火），其目的都是为了将硬度调整到HB200左右并细化晶粒、均匀组织、消除网状渗碳体。钢的实际晶粒度主要取决于钢的加热温度。 （3）过冷奥氏体冷却速度快，钢冷却后的硬度越高 错误，钢的硬度主要取决于含碳量。 （4）钢中合金元素越多，钢淬火后的硬度越高 错误，钢的硬度主要取决于含碳量。 （5）同一钢种在相同加热条件下，水淬比油淬的淬透性好，小件比大件的淬透性好。 正确。同一钢种，其C曲线是一定的，因此，冷速快或工件小容易淬成马氏体。（6）钢经过淬火后是处于硬脆状态。 基本正确，低碳马氏体韧性要好些，而高碳马氏体硬而脆。 （7）冷却速度越快，马氏体的转变点Ms和Mf越低。 正确。 （8）淬火钢回火后的性能主要取决于回火后的冷却速度。 错误，淬火钢回火后的性能主要取决于回火温度。 （9）钢中的含碳量就等于马氏体的含碳量 错误，钢中的含碳量是否等于马氏体的含碳量，要看加热温度。完全奥氏体化时，钢的含碳量等于奥氏体含碳量，淬火后即为马氏体含碳量。如果是部分奥氏体化，钢的含碳量一部分溶入奥氏体，一部分是未溶碳化物，从而可以减轻马氏体因含碳量过高的脆性，也能细化晶粒，此时马氏体含碳量要低于钢的含糖碳量。 2、将含碳量为1.2%的两个试件，分别加热到760℃和900℃，保温时间相同，达到平衡状态后以大于临界冷速的速度快速冷却至室温。问： （1）哪个温度的试件淬火后晶粒粗大。900℃粗大，处于完全奥氏体化区，对于过共析钢易
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。（）
机械工程材料 1．室温下，金属晶粒越细，则强度越高、塑性越高。( ) 2．因为体心立方晶格与面心立方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。( ) 3．间隙固溶体一定是无限固溶体。( ) 4．铁素体的本质是碳在a-Fe中的间隙相。( ) 5．在铁碳合金平衡结晶过程中，只有碳质量分数为4．3％的铁碳合金才能发生共晶反应。( ) 6．高合金钢既具有良好的淬透性，也具有良好的淬硬性。( ) 7．钢的淬透性高，则其淬透层的深度也越大。( ) 8．T8钢比T12和40钢有更好的淬透性。( ) 9．灰铸铁可以经过热处理改变基体组织和石墨形态。( ) 10．齿轮渗碳用钢常采用低碳钢。( ) 是非题 1．(√) 2． (×) 3．(×) 4．(√) 5．(×) 6．(×) 7．(√) 8．(√) 9． (×) 10．(√) 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．α－Fe是实际原子数为。 a．2； b．4； c．6 3．固溶体的晶体结构。 a．与溶剂相同； b．与溶质相同； c．为其他晶型 4．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 5. 金属的加工硬化现象将导致。 a. 强度降低,塑性提高； b. 强度提高,塑性降低； c．强度降低,塑性降低 6．用下述三种方法制成齿轮，种方法较为理想。 a. 用厚钢板切出圆饼，再加工成齿轮； b. 由粗钢棒切下圆饼，再加工成齿轮； c. 由 圆棒锻成圆饼，再加工成齿轮 7. 钢中含硫量过高的最大危害是造成。 a. 热脆； b. 冷脆； c. 氢脆 8．奥氏体是。 a．碳在γ-Fe中的间隙固溶体 b．碳在α-Fe中的间隙固溶体； c. 碳在α-Fe中的无限固溶体 9．珠光体是一种。
三、选择正确答案 1、为改善低碳钢的切削加工性应进行哪种热处理（ A、等温退火 B 、完全退火 C、球化退火 D 、正火 2、钢中加入除Co之外的其它合金元素一般均能使其 C 曲线右移，从而（B ） A、增大VK B 、增加淬透性 C、减小其淬透性 D 、增大其淬硬性 3、金属的塑性变形主要是通过下列哪种方式进行的（ C ） A、晶粒的相对滑动 B 、晶格的扭折 C、位错的滑移 D 、位错类型的改变 4、高碳钢淬火后回火时，随回火温度升高其（A ） A、强度硬度下降，塑性韧性提高 B、强度硬度提高，塑性韧性下降 C、强度韧性提高，塑性韧性下降 D、强度韧性下降，塑性硬度提高 5、过共析钢的正常淬火加热温度应该选择在（ A ） A、Acl+30 —50C B 、Ac3+30 —50C C、Accm+30 —50C D 、T 再+30 —50C 6、常见的齿轮材料20CrMnTi 的最终热处理工艺应该是（D ） A、调质 B 、淬火+低温回火 C、渗碳 D 、渗碳后淬火+低温回火 7、常见的调质钢大都属于（B ） A、低碳低合金钢 B 、中碳低合金钢 C、高碳低合金钢 D 、低碳中合金钢 8 、某一中载齿轮决定用45 钢制造，其最终热处理采用下列哪种方案为宜（ A、淬火+低温回火 B 、渗碳后淬火+ 低温回火
C、调质后表面淬火 D 、正火 9、某工件采用单相黄铜制造，其强化工艺应该是（ C ) A、时效强化 B、固溶强化 C、形变强化 D、热处理强化 10 、在Fe-Fe3C 合金中，其平衡组织中含有二次渗碳量最多的合金的含碳量为（ D ） A、0.0008% B 、0.021% C、0.77% D 、2.11% 11 、在Fe-Fe3C 合金的退火组织中，含珠光体量最多的合金的碳含量为（ B ） A、0.02% B 、0.77% C、2.11% D 、4.3% 12 、下列钢经完全退火后，哪种钢可能会析出网状渗碳体（ D ） A、Q235 B 、45 C、60Si2Mn D 、T12 13 、下列材料中不宜淬火的是（D ） A、GCr15 B 、W18Cr4V C、40Cr D 、YT15 14 、下列二元合金的恒温转变中，哪个是共析转变（ C ） A、L+ a~^卩 B、L f a +卩 C、a +卩 D 、 a +宦丫 15 、下列合金钢中，耐蚀性最好的是（D ） A、20CrMnTi B 、40Cr B、W18Cr4V D 、1Cr18Ni9Ti 16 、下列合金中，哪种合金被称为巴氏合金（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 制订CA6140主轴的加工工艺路线，并说明各热处理工序的作用 第二部分 一、判断题（25分） 1、灰铸铁的减震性能比钢好。（） 2、铸造生铁专供炼钢所用。（） 3、钢若按质量分类分为低碳钢、中碳钢、高碳钢。（） 4、“C”曲线越靠右，钢的淬透性越好。（） 5、淬火+高温回火为调质处理。（） 6、含碳量越低钢的塑性、韧性就越好。（） 7、Vk表示临界冷却速度。（） 8、灰铸铁中碳主要以片状石墨形态存在。 （） 9、共析钢的碳质量分数WC=2.11%。（） 10、δb和δs都是判定材料强度的指标。 （） 二、选择（10分） 1、下列牌号中哪个属于沸腾钢( ) A.Q345B B.08F C.W6Mo5Cr4V2A 2、下列哪种钢的淬透性最好( ) A.ZGMn13 B.W18Cr4V C.40Cr 3、制造汽车的后桥齿轮所选用的材料( ) A.20CrMnTi B.W18Cr4V C.60Si2Mn 4、制造一个内燃机曲轴，其毛坯成型方法应为( ) A.铸造 B.锻压 C.焊接 5、下列哪种组织的塑性最好( ) A.铁素体 B.渗碳体 C.马氏体 三、填表（20分） 四、为下列零件选材并制定其加工工艺路线（30分） 1、CA6140 车床主轴 2、解放牌载重汽车齿轮 五、为下列零件及用品选择合适的材料（15分）