機(jī)械工程材料_習(xí)題集答案.doc

作業(yè)01力學(xué)性能參考答案一、下列情況分別是因?yàn)槟囊粋€(gè)力學(xué)性能指標(biāo)達(dá)不到要求？1. 緊固螺栓使用后發(fā)生塑性變形。( 屈服強(qiáng)度 )2. 齒輪正常負(fù)荷條件下工作中發(fā)生斷裂。( 疲勞強(qiáng)度 )3. 汽車緊急剎車時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸發(fā)生斷裂。( 沖擊韌度 )4. 不銹鋼圓板沖壓加工成圓柱杯的過程中發(fā)生裂紋。( 塑性 )5. 齒輪工作在壽命期內(nèi)發(fā)生嚴(yán)重磨損。( 硬度 )二、下列現(xiàn)象與哪一個(gè)力學(xué)性能有關(guān)？1. 銅比低碳鋼容易被鋸割。( 硬度 )2. 鋸條易被折斷，而鐵絲不易折斷。( 塑性 )p151-4 甲、乙、丙、丁四種材料的硬度分別為45HRC、90HRB、800HV、240HBS，試比較這四種材料硬度的高低。答：45HRCHV： 90HRBHB： 所以，800HV45HRC240HBS90HRB作業(yè)02a金屬結(jié)構(gòu)與結(jié)晶參考答案一、判斷題（ ）1. 凡是由液體凝固成固體的過程都是結(jié)晶過程。（ ）2. 室溫下，金屬晶粒越細(xì)，則強(qiáng)度越高、塑性越低。二、選擇題（ b ）1. 金屬結(jié)晶時(shí)，冷卻速度越快，其實(shí)際結(jié)晶溫度將：a. 越高b. 越低c. 越接近理論結(jié)晶溫度 （ b ）2. 為細(xì)化晶粒，可采用：a. 快速澆注b. 加變質(zhì)劑c. 以砂型代金屬型（ c ）3. 晶體中的位錯(cuò)屬于：a. 體缺陷b. 面缺陷c. 線缺陷d. 點(diǎn)缺陷三、填空題1. 晶體與非晶體結(jié)構(gòu)上的最根本的區(qū)別是，晶體內(nèi)原子排列是：（ 有規(guī)則、周期性的 ）。2. -Fe的一個(gè)晶胞原子數(shù) =（ 4 ）。3. -Fe、Al、Cu、Ni、V、Mg、Zn各屬何種晶體結(jié)構(gòu)：體心立方：（ -Fe、V ）；面心立方：（ Al、Cu、Ni ）；密排六方：（ Mg、Zn ）4. 實(shí)際金屬晶體中存在：（ 點(diǎn) 、線 、面 ）三種缺陷，引起晶格（ 畸變 ）。5. 結(jié)晶過程是靠兩個(gè)密切聯(lián)系的基本過程來實(shí)現(xiàn)的，它們是：（ 形核 ）和（ 晶核長大 ）。6. 當(dāng)對金屬液體進(jìn)行變質(zhì)處理時(shí)，變質(zhì)劑可起到增加 （ 晶核 ）數(shù)量的作用。7. 過冷度是指（ 理論結(jié)晶 ）溫度與（ 開始結(jié)晶 ）溫度之差。8. 在實(shí)際應(yīng)用中，細(xì)晶粒金屬材料往往具有較好的常溫力學(xué)性能，細(xì)化晶粒常采用：（ 提高過冷度 ）和（ 變質(zhì)處理 ）和振動(dòng)結(jié)晶等措施.作業(yè)02b合金結(jié)晶與相圖參考答案一、填空題1. 溶質(zhì)溶入使固溶體的強(qiáng)度和硬度（ 提高 ），這種現(xiàn)象叫 （ 固溶強(qiáng)化 ），其原因是 （ 晶格 ）畸變，引起變形抗力增加。2. 間隙固溶體與間隙相的區(qū)別是：間隙固溶體的晶格類型與溶劑 （ 相 ）同， 間隙相的晶格類型與任一組元都 （ 不 ）同。3. 共晶轉(zhuǎn)變的特點(diǎn)是轉(zhuǎn)變過程溫度 （ 恒定不變 ）。4. 與純金屬相比，合金具有更 （ 高 ）的強(qiáng)度、硬度。二、問答題將20kg純銅和30kg純鎳熔化后慢冷至T1溫度，求此時(shí)：(1) 液、固兩相L和的化學(xué)成分(2) 兩相的相對重量(3) 兩相的質(zhì)量答: 整個(gè)合金含Ni的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：X = 30/(20+30) = 60% (1) 兩相的化學(xué)成分為：液相XL = 50%固相X = 80%(2) 兩相的相對重量為：液相mL = (80-60) / (80-50) 67%固相m = 1- 67% = 33%(3) 兩相的質(zhì)量為：液相ML = 5067% = 33 ( kg )固相M = 5033% = 17 ( kg )作業(yè)02cFe-C相圖參考答案一、判斷題（ ）1. 鐵素體的本質(zhì)是碳在-Fe 中的間隙相。（ ）2. 珠光體P實(shí)質(zhì)上是由鐵素體F和滲碳體Fe3C兩個(gè)相組成。（ ）3. 在鐵碳合金平衡結(jié)晶過程中，只有碳含量為4.3%的鐵碳合金才能發(fā)生共晶反應(yīng)。（ ）4. 退火狀態(tài)（接近平衡組織）的亞共析鋼中，碳含量為0.45%比0.20%的塑性和強(qiáng)度都高。二、選擇題（ a ）1. 奧氏體是：a. 碳在- Fe 中的間隙固溶體b. 碳在- Fe 中的間隙固溶體c. 碳在- Fe 中的置換固溶體（ b ）2. 珠光體是一種：a. 單相固溶體b. 兩相混合物c. Fe 與 C 的化合物三、問答題1. 設(shè)珠光體P的硬度HP =200HBS，伸長率P =20%； 鐵素體F的硬度HF =80HBS，伸長率F =50% 。計(jì)碳含量X（wC）=0.45% 碳鋼的硬度H和伸長率。0 0.45 0.77XF X XP答: (1) P的碳含量XP = 0.77 %F的碳含量XF 0 %(2) 碳鋼中P和F的相對重量為：F = ( XP - X ) / (XP - XF ) = ( 0.77 - 0.45 ) / ( 0.77-0 ) 42%P = 1- 42 % = 58 %(3) 碳鋼的硬度H = HP P + HF F = 20058% + 8042% = 150 ( HBS )碳鋼的伸長率 = P P + F F = 20%58% + 50%42% = 33 %2. 用顯微鏡觀察某亞共析鋼，估計(jì)其中的含珠光體的體積分?jǐn)?shù)為80%，估算此鋼的碳含量。答: 亞共析鋼室溫組織是由珠光體P和鐵素體F組成：(1) P的碳含量XP = 0.77 %F的碳含量XF 0 %(2) 珠光體的相對重量P 80%鐵素體的相對重量F = 1- P = 1- 80 % = 20 %(3) 鋼的碳含量X = XP P + XF F = 0.77 %80% + 0 %20% 0.62 %作業(yè)03a熱處理基礎(chǔ)參考答案一、判斷題（ ）1. 馬氏體M的本質(zhì)是C在- Fe中的過飽和固溶體。當(dāng)奧氏體A向M轉(zhuǎn)變時(shí)，體積要收縮。（ ）2. 當(dāng)共析成分的奧氏體A在冷卻發(fā)生珠光體轉(zhuǎn)變時(shí)，溫度越低，其轉(zhuǎn)變產(chǎn)物組織越粗。（ ）3. 馬氏體M中C的過飽和度大，固溶強(qiáng)化效果顯著，所以其硬度很高。（ ）4. 高碳馬氏體中C的過飽和度大，晶格畸變大，所以其脆性大。二、選擇題（ a ）1. 奧氏體A向珠光體P的轉(zhuǎn)變是：a. 擴(kuò)散型轉(zhuǎn)變b. 非擴(kuò)散型轉(zhuǎn)變c. 半擴(kuò)散型轉(zhuǎn)變（ c ）2. 共析鋼的過冷A在550350的溫度區(qū)間等溫轉(zhuǎn)變時(shí)，所形成的組織是：a. 索氏體Sb. 下貝氏體B下c. 上貝氏體B上d. 珠光體P（ c ）3. 馬氏體M的硬度取決于： a. 冷卻速度b. 轉(zhuǎn)變溫度c. 碳含量三、填空題1. 在過冷奧氏體等溫轉(zhuǎn)變產(chǎn)物中，P和T都是（ 層片 ）狀的珠光體型組織，但T的層片間距較（ 小 ）。2. 用光學(xué)顯微鏡觀察，上B的組織特征呈（ 羽毛 ）狀，而下B則呈（ 黑色針 ）狀。3. 馬氏體的顯微組織形態(tài)主要有（ 板條 ）狀、（ 針或片 ）狀兩種。其中（ 板條 ）狀M的韌性較好。四、問答題直徑為10mm 的共析鋼小試樣加熱 Ac1+ 30，用圖示的冷卻曲線進(jìn)行冷卻，各得到的什么組織，屬于什么熱處理方法？答: a：M +殘余A單液淬火b：M +殘余A分級淬火c：T + M油冷淬火d：B下等溫淬火e：S正火f：P退火g：P等溫退火作業(yè)03b熱處理工藝參考答案一、判斷題（ ）1. 高合金鋼既具有良好的淬透性，也具有良好的淬硬性。（ ）2. 表面淬火既能改變鋼的表面組織，也能改變心部組織和性能。（ ）3. 經(jīng)退火后再高溫回火的鋼，能得到回火S組織，具有良好的綜合機(jī)械性能。（ ）4. 鋼的淬透性高，則其淬透層的深度也越大。二、選擇題（ b ）1. 淬硬性好的鋼具有：a. 高的合金元素含量b. 高的含C量c. 低的含C量（ a ）2. 對形狀復(fù)雜、截面變化大的零件進(jìn)行淬火時(shí)，應(yīng)選用：a. 高淬透性鋼b. 中淬透性鋼c. 低淬透性鋼（ b ）3. 直徑為10mm的40鋼（Ac3 = 780）的常規(guī)淬火溫度大約為：a. 750b. 850c. 920（ a ）4. 上述正確淬火后的顯微組織為：a. Mb. F + Mc. M + P（ b ）5. 完全退火主要適用于：a. 共析鋼b. 亞共析鋼c. 過共析鋼（ b ）6. 鋼的回火處理是在：a. 退火后進(jìn)行b. 淬火后進(jìn)行c. 正火后進(jìn)行（ c ）7. 20鋼的滲C溫度范圍是：a. 600650b. 800820 c. 900950d. 10001050（ c ）8. 鋼的淬透性主要取決于：a. C含量b. 冷卻介質(zhì)c. 合金元素三、填空題1. 球化退火的主要目的是（ 降低 ）硬度，（ 提高 ）切削性及韌性，它主要適用于（ 過共析 ）鋼。2. 亞共析鋼和過共析鋼的正常淬火溫度范圍分別是（ Ac3 + 3050 ）和（ Ac1 + 3050 ）。3. 淬火鋼進(jìn)行回火的目的是（ 減少或消除 ）淬火應(yīng)力，（ 調(diào)整 ）力學(xué)性能，（ 穩(wěn)定 ）工件的組織和尺寸。回火溫度越高，鋼的強(qiáng)度與硬度越（ 低 ）。4. 鋼的淬透性越高，則其C曲線的位置越（ 靠右 ），說明臨界冷卻速度越（ 小 ）。作業(yè)05鑄鐵參考答案一、判斷題（ ）1. 可鍛鑄鐵在高溫時(shí)可以進(jìn)行鍛造加工。（ ）2. 球墨鑄鐵可通過調(diào)質(zhì)處理和等溫淬火工藝提高其機(jī)械性能。（ ）3. 可以通過球化退火使灰鑄鐵變成球墨鑄鐵。二、填空題1. 影響石墨化的主要因素是（ 化學(xué)成分 ）和（ 冷卻速度 ）。2. 灰鑄鐵中C主要以（ 片 ）狀的（ 石墨 ）形式存在。3. 可鍛鑄鐵中石墨的形態(tài)為（ 團(tuán)絮狀 ）。4. 球墨鑄鐵中石墨的形態(tài)為（ 球狀 ），應(yīng)力集中效應(yīng)（ 小 ），所以其強(qiáng)度、塑韌性較灰鑄鐵（ 高 ）。5. HT200牌號(hào)中“HT”表示（ 灰鑄鐵 ）, “200”表示（ b200 MN/m2 ）。6. 生產(chǎn)球墨鑄鐵常選用（ 稀土Mg ）作球化劑。7. 形狀復(fù)雜的大型鑄鐵件在500600進(jìn)行時(shí)效處理，目的是（ 消除內(nèi)應(yīng)力 ）。作業(yè)06非鐵金屬參考答案填空題1. H59屬于（ 普通黃銅 ），“59”表示（ 含Cu 59% ）。2. ZCuSn10P1屬于（ 鑄造Sn青銅 ），“10”表示（ 含Sn 10% ）。3. QBe2屬于（ Be青銅 ），“2”表示（ 含Be 2% ）。4. ZChSnSb11-6屬于（ Sn基軸承合金 ），“11”表示（ 含Sb 11% ）。5. LC4屬于（ 超硬Al合金 ）, LF21屬于（ 防銹Al合金 ）。6. 鋁合金件淬火后于140進(jìn)行時(shí)效處理，目的是（ 提高強(qiáng)度 ）。7. 下列材料常用的強(qiáng)化方法：紫銅 冷變形強(qiáng)化（加工硬化）45鋼 固溶強(qiáng)化（淬火）HT350 變質(zhì)處理LY12 時(shí)效強(qiáng)化ZL102 變質(zhì)處理作業(yè)04a鋼-結(jié)構(gòu)鋼參考答案一、判斷題（ ）1. 所有的合金元素都能提高鋼的淬透性。（ ）2. 合金元素對鋼的強(qiáng)化效果主要是固溶強(qiáng)化。二、填空題1. 除Co、Al外，幾乎所有的合金元素都使Ms點(diǎn)（ 下降 ）。2. 20鋼屬于（ 優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu) ）或（ 滲碳 ）鋼，可制造（ 沖壓、焊接件 ）或（ 小型滲碳件 ）。3. Q345 (16Mn) 是（ 低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu) ）鋼，可制造（ 橋梁 ）。4. 40Cr 是（ 合金調(diào)質(zhì) ）鋼，可制造（ 車床齒輪 ）。5. 20CrMnTi 是（ 合金滲碳 ）鋼，最終熱處理工藝是（ 滲碳+淬火+低溫回火 ）。6. 60Si2Mn 是（ 合金彈簧鋼 ）鋼。作業(yè)04b工具-特殊鋼參考答案一、判斷題（ ）1. T8鋼比T12和40鋼有更好的淬透性和淬硬性。（ ）2. T8鋼與20MnVB相比，淬硬性和淬透性都較低。（ ）3. 調(diào)質(zhì)鋼的合金化主要是考慮提高其紅硬性。（ ）4. 高速鋼需要反復(fù)鍛造是因?yàn)橛捕雀卟灰壮尚?。?）5. 高速鋼采用很高溫度淬火，其目的是使碳化物盡可能多地溶入A中，從而提高鋼的紅硬性。（ ）6. A型不銹鋼可采用加工硬化提高強(qiáng)度。（ ）7. A不銹鋼的熱處理工藝是淬火后低溫回火處理。（ ）8. GCr15鋼制造的高精度絲杠于淬火后進(jìn)行冷處理，可消除殘余A，以提高尺寸穩(wěn)定性。二、填空題1. T12 是（ 碳素工具 ）鋼，可制造（ 鋸條、量規(guī) ）。2. 9SiCr 是（ 合金量具刃具 ）鋼，可制造（ 板牙、絲錐 ）。3. 5CrMnMo 是（ 熱作模具 ）鋼，可制造（ 中型錘鍛模 ）。4. Cr12MoV 是（ 冷作模具 ）鋼，可制造（ 冷沖模 ）。5. 1Cr13 是（ M型不銹鋼 ）鋼，可制造（ 汽輪機(jī)葉片 ）。作業(yè)13選材參考答案1. 欲做下列零件，試為其各選一材料。（待選材料： ZChPb16-16-2、Q195、45、65Mn、T13 ）答：小彈簧 65Mn高速軸承 ZChPb16-16-2螺釘 Q195銼刀 T13齒輪 45（第2、3題的待選材料：H68 、 20CrMnTi 、 T10 、 GCr9 、 60Si2Mn 、45 、15MnV 、 2Cr13 、 LC6 、40Cr 、 Cr12MoV ）2. 某汽車變速箱齒輪，要求 b1050MPa，AK52J，齒面硬度HRC58，試選一材料，并制定最終熱處理工藝。答：選材 20CrMnTi，b1080MPa，AK55J，齒面：HRC5864 。熱處理工藝 930滲碳 + 850油淬 + 870油淬 + 200回火3. 某連桿螺栓，要求b950MPa，s700MPa，AK45J，試選一材料，并制定最終熱處理工藝。答：選材 40Cr ，b980MPa，s785MPa，AK47J 。熱處理工藝 850油淬 + 520回火機(jī)械工程材料試題姓名： 成績:一、名詞解釋： 35分調(diào)質(zhì) :對鋼材作淬火+高溫回火處理，稱為調(diào)質(zhì)處理。 碳素鋼:含碳量2.11%的鐵碳合金。SPCD: 表示沖壓用冷軋?zhí)妓劁摫“寮颁搸?，相?dāng)于中國08Al（13237）優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼。二、填空題：120分按腐蝕過程特點(diǎn)，金屬腐蝕可分為 化學(xué)腐蝕 _和電化學(xué)腐蝕_。2常用力學(xué)性能判據(jù)有_強(qiáng)度_、_韌性_、_延展性_和_彈性模量_。3.鋼中的硫元素引起熱脆，磷元素引起冷脆，氫元素引起白點(diǎn)，氮元素引起蘭脆。4.鋁合金的強(qiáng)化除了熱處理強(qiáng)化外，還可以進(jìn)行固溶時(shí)效強(qiáng)化。5.鋼在加熱過程中產(chǎn)生的過熱缺陷可以通過回火熱處理來消除。6常用的高分子材料有_塑料_、_橡膠_和_合成纖維_。7鑄造鋁合金分為_鋁銅合金_、_鋁鎂合金_、_鋁硅合金_和_鋁鋅合金。8合金工具鋼是指用于制造各種_刃具_(dá)、_模具_(dá)和_量具_(dá)用鋼的總合。9材料滲碳的目的是為了得到_較高的零件表層硬度與耐磨性_。1045鋼按用途分類屬于_碳素結(jié)構(gòu)鋼_。三、判斷題： 120分1.( )鋼的淬透性主要取決于冷卻速度。2. ( )實(shí)際的金屬晶體都呈各向異性。3. ( )加工硬化、固溶強(qiáng)化均使材料強(qiáng)度、硬度顯著提高，塑性、韌性明顯降低，故可認(rèn)為它們有相同的強(qiáng)化機(jī)理。4. ( )金屬材料、陶瓷材料和高分子材料的本質(zhì)區(qū)別在于它們的化學(xué)鍵不同。5. ( )材料的強(qiáng)度、硬度越高，其塑性、韌性越差。6. ( )調(diào)質(zhì)和正火兩種熱處理工藝所獲得的組織分別為回火索氏體和索氏體，它們的區(qū)別在于碳化物的形態(tài)差異。7. ()鋁合金人工時(shí)效比自然時(shí)效所獲得的硬度高，且效率也高，因此多數(shù)情況下采用人工時(shí)效。8( )硬質(zhì)合金可用做刀具材料，模具材料和量具材料。9( )在熱處理中變形和開裂都是不可避免的。10( )球墨鑄鐵是鑄鐵中力學(xué)性能最好的。四、問答題 5945分1、什么是金屬的力學(xué)性能？金屬的力學(xué)性能主要包括哪些方面？ 材料在一定溫度條件和外力作用下，抵抗變形和斷裂的能力稱為材料的力學(xué)性能。材料的常規(guī)力學(xué)性能指標(biāo)主要包括強(qiáng)度、硬度、塑性和韌性等。2、什么是鋼的熱處理？常用熱處理方法有哪幾種？ 通過對鋼件作一定條件的加熱、保溫和冷卻，從而改變整體或表層的組織，獲得所需的性能。常用熱處理方法有：退火、正火、淬火和回火。3、鋼按化學(xué)成分可分為哪幾類？ 鋼按化學(xué)成分可分為碳素鋼和合金鋼兩大類。其中，碳素鋼按含碳量的多少分低碳鋼、中碳鋼、高碳鋼；合金鋼按合金元素種類分錳鋼、鉻鋼、硼鋼、鉻鎳鋼、硅錳鋼，按合金元素含量的多少分低合金鋼、中合金鋼、高合金鋼。4、灰鑄鐵、球墨鑄鐵、可鍛鑄鐵、蠕墨鑄鐵在組織上的根本區(qū)別是什么？ 四種材料的在組織上的根本區(qū)別是鑄鐵中的石墨的形態(tài)不同（形狀、大小、數(shù)量、分布等），灰鑄鐵的石墨是片狀，球墨鑄鐵的石墨是球狀，可鍛鑄鐵的石墨是團(tuán)狀，蠕墨鑄鐵的石墨是蟲狀。5、硬質(zhì)合金的主要組成是什么？常用硬質(zhì)合金分哪幾類？各有何主要應(yīng)用？ 硬質(zhì)合金的主要組成是難熔金屬碳化物和粘結(jié)金屬。常用硬質(zhì)合金分為鎢鈷類硬質(zhì)合金(代號(hào)YG)和鎢鈷鈦類硬質(zhì)合金(代號(hào)YT) 兩種。YG合金多用于加工產(chǎn)生斷續(xù)切屑的的脆性材料(如鑄鐵)，YT合金多用于加工產(chǎn)生連續(xù)切屑的韌性材料，特別是高速切削鋼件。一、名詞解釋（共15分，每小題 3分）1. 奧氏體（A） 2.回復(fù) 3.固溶體4.自然時(shí)效5.加工硬化二、填空題（共20分，每空1 分） 1.石墨為片狀的灰口鑄鐵稱為鑄鐵，石墨為團(tuán)絮狀的灰口鑄鐵稱為 _ 鑄鐵，石 墨為球狀的灰口鑄鐵稱為鑄鐵。其中鑄鐵的韌性最高，因而可以鍛造。2. 陶瓷材料中的氣相是指 ，在 程中形成的，它 了陶瓷的強(qiáng)度。3.根據(jù)采用的滲碳劑的不同，將滲碳分為_、_和_三種。4.工程中常用的特殊性能鋼有_、_、_等。5.金屬的斷裂形式有_和_兩種。6.金屬元素在鋼中形成的碳化物可分為_、_兩類。7.常見的金屬晶體結(jié)構(gòu)有_、_和_三種。三、選擇題（共 25分，每小題1分）1.40鋼鋼錠在1000左右軋制，有時(shí)會(huì)發(fā)生開裂，最可能的原因是( ) A.溫度過低； B.溫度過高； C.鋼錠含磷量過高； D.鋼錠含硫量過高2.下列碳鋼中，淬透性最高的是( )A.20鋼； B.40鋼； C.T8鋼；D.T12鋼3.Ni在1Cr18Ni9Ti鋼中的主要作用是( )A.提高淬透性； B.固溶強(qiáng)化； C.擴(kuò)大Fe-Fe3C相圖中的相區(qū)； D.細(xì)化晶粒；4.W18Cr4V鋼鍛造后，在機(jī)械加工之前應(yīng)進(jìn)行( )A.完全退火；B.球化退火；C.去應(yīng)力退火；D.再結(jié)晶退火5.下列材料中，最適合制造機(jī)床床身的是( )A.40鋼； B.T12鋼；C.HT300；D.KTH300-066.下列材料中，最適合制造氣輪機(jī)葉片的是A.1Cr13鋼； B.1Cr17鋼； C.3Cr13鋼；D.4Cr13鋼7.下列材料中，最適合制造飛機(jī)蒙皮的是( )A.ZAlSi12； B.2A50(舊牌號(hào)LD5)； C.ZAlMg10； D.2A12(舊牌號(hào)LY12)8.下列材料中，最適合制造盛放氫氟酸容器的是( )A.1Cr17；B.1Cr18Ni9Ti； C.聚四氟乙烯；D.SiO29.下列材料中，最適合制造汽車板彈簧的是( )A.60Si2Mn； B.5CrNiMo； C.Cr12MoV； D.GCr1510.下列材料中，最適合制造汽車火花塞絕緣體的是( )A.Al2O3； B.聚苯乙烯；C.聚丙烯；D.飽和聚酯11.銅只有通過冷加工并經(jīng)隨后加熱才能使晶粒細(xì)化，而鐵則不需冷加工，只需加熱到一定溫度即使晶粒細(xì)化，其原因是( )A.鐵總是存在加工硬化，而銅沒有；B.銅有加工硬化現(xiàn)象，而鐵沒有；C.鐵在固態(tài)下有同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變；而銅沒有 D.鐵和銅的再結(jié)晶溫度不同12.常用不銹鋼有鐵素體不銹鋼、奧氏體不銹鋼、馬氏體不銹鋼和( )A.鐵素體-奧氏體不銹鋼；B.馬氏體-奧氏體不銹鋼；C.萊氏體不銹鋼； D.貝氏體不銹鋼13.以下哪種鑄鐵的斷口呈灰黑色？( )A.馬口鐵；B.白口鑄鐵；C.麻口鑄鐵；D.灰鑄鐵14.用于制造滲碳零件的鋼稱為( )。 A.結(jié)構(gòu)鋼；B.合金鋼； C.滲碳鋼；D.工具鋼15.馬氏體組織有兩種形態(tài)( )。 A.板條、樹狀；B.板條、針狀；C.樹狀、針狀； D.索狀、樹狀16.實(shí)際生產(chǎn)中，金屬冷卻時(shí)( )。A.理論結(jié)晶溫度總是低于實(shí)際結(jié)晶溫度；B.理論結(jié)晶溫度總是等于實(shí)際結(jié)晶溫度；C.理論結(jié)晶溫度總是大于實(shí)際結(jié)晶溫度； D.實(shí)際結(jié)晶溫度和理論結(jié)晶溫度沒有關(guān)系17.零件滲碳后，一般需經(jīng)過( )才能達(dá)到表面硬度高而且耐磨的目的。A.淬火+低溫回火； B.正火； C.調(diào)質(zhì)； D.淬火+高溫回火18.C曲線右移使淬火臨界冷卻速度( )，淬透性( )。 A.減小、增大； B.減小、減??； C.增大、減??；D.增大、增大19.機(jī)械制造中，T10鋼常用來制造( )。 A.容器； B.刀具；C.軸承；D.齒輪20.鋼經(jīng)表面淬火后將獲得( )。 A.一定深度的馬氏體； B.全部馬氏體； C.下貝氏體； D.上貝氏體21.GCrl5SiMn鋼的含鉻量是：( )A.15；B.15； C.0. 15； D.0.01522.鉛在常溫下的變形屬：( )A.冷變形； B.彈性變形；C.熱變形； D.既有冷變形也有熱變形23、黃銅是以（ ）為主加元素的銅合金。A.鉛 B.鐵C.錫D.鋅24、在Fe-Fe3C和圖中，奧氏體冷卻到ES線時(shí)開始析出（）。A.鐵素體 B.珠光體C.二次滲碳體D.萊氏體25、從金屬學(xué)的觀點(diǎn)來看，冷加工和熱加工是以（）溫度為界限區(qū)分的。A.結(jié)晶B.再結(jié)晶C.相變D.25四、判斷題（共10 分，每小題 1 分）1.回火托氏體和托氏體皆由鐵素體和滲碳體兩個(gè)相構(gòu)成，因而其性能相同。( )2.冷卻速度越快，鋼的淬透性越高。( )3.鋼的淬透性越高，產(chǎn)生焊接裂紋的傾向越大。( )4.鋁合金也可以象鋼那樣通過淬火明顯提高其硬度。( )5.所有強(qiáng)化金屬的手段，都在提高強(qiáng)度的同時(shí)降低了韌性。( )6.可鍛鑄鐵中的團(tuán)絮狀石墨是澆注球墨鑄鐵時(shí)石墨球化不良的結(jié)果。( )7.一定加熱溫度下，奧氏體晶粒長大傾向小的鋼稱為本質(zhì)細(xì)晶粒鋼。( )8.所謂過量彈性變形，是指零件發(fā)生了塑性變形。( )9.鋁極易氧化，故鋁制品的抗氧化失效能力極差。( )10.彈簧鋼淬火后采用中溫回火是想提高鋼的彈性模量。( )五、簡答題（共 30分，每題10分）1.簡述奧氏體晶粒對鋼在室溫下組織和性能的影響。2.簡述回火的目的。3.何謂碳鋼中的鐵素體、滲碳體、珠光體？他們的力學(xué)性能各有何特點(diǎn)？參考答案一、名詞解釋1奧氏體（A）：C在Fe中的間隙固溶體，常用A或表示，是一種硬度較低而塑性較高的固溶體。3固溶體：組成合金的組元，在固態(tài)時(shí)相互溶解，所形成的單一均勻的物質(zhì)。4自然時(shí)效：自然時(shí)效是指經(jīng)過冷、熱加工或熱處理的金屬材料，于室溫下發(fā)生性能隨時(shí)間而變化的現(xiàn)象。5加工硬化：金屬材料隨著冷塑變形程度的增大，強(qiáng)度和硬度逐漸升高，塑性和韌性逐漸降低的現(xiàn)象稱為加工硬化或冷作硬化。二、填空題1、普通灰口；可鍛；球墨；2、氣孔；燒結(jié)；降低。3、固體滲碳?xì)怏w滲碳4、不銹鋼耐熱鋼耐磨剛5、延性斷裂6、合金滲碳體特殊碳化物7、體心立方晶格密排六方晶格三、選擇題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.B 23.D; 24.C四、判斷題1.； 2.； 3.； 4.； 5.；6.； 7.； 9.； 10.。五、簡答題1、答：奧氏體晶粒細(xì)小時(shí)，冷卻后轉(zhuǎn)變產(chǎn)物的組織也細(xì)小，其強(qiáng)度與塑性韌性都較高，冷脆轉(zhuǎn)變溫度也較低；反之，粗大的奧氏體晶粒，冷卻轉(zhuǎn)變后仍獲得粗晶粒組織，使鋼的力學(xué)性能（特別是沖擊韌性）降低，甚至在淬火時(shí)發(fā)生變形、開裂。2、答：回火的目的是：（1）降低零件脆性，消除或降低內(nèi)應(yīng)力；（2）獲得所要求的力學(xué)性能；（3）穩(wěn)定尺寸；（4）改善加工性。 3、答：鐵素體碳在-Fe中的間隙固溶體，軟而韌。滲碳體碳與鐵形成的間隙化合物，硬而脆。珠光體鐵素體與滲碳體形成的層片狀交替排列的機(jī)械混合物，良好的綜合力學(xué)性能。 第1章 材料的性能一、選擇題1.表示金屬材料屈服強(qiáng)度的符號(hào)是（ B） A. B.s C.b D.-12.表示金屬材料彈性極限的符號(hào)是（ A） A.e B.s C.b D.-13.在測量薄片工件的硬度時(shí)，常用的硬度測試方法的表示符號(hào)是（ B）A.HB B.HRC C.HV D.HS4.金屬材料在載荷作用下抵抗變形和破壞的能力叫（A ） A.強(qiáng)度 B.硬度 C.塑性 D.彈性二、填空1.金屬材料的機(jī)械性能是指在載荷作用下其抵抗（變形 ）或（破壞 ）的能力。2.金屬塑性的指標(biāo)主要有（伸長率）和（斷面收縮率）兩種。3.低碳鋼拉伸試驗(yàn)的過程可以分為彈性變形、（塑性變形）和（斷裂）三個(gè)階段。4.常用測定硬度的方法有（布氏硬度測試法）、（洛氏硬度測試法）和維氏硬度測試法。5.疲勞強(qiáng)度是表示材料經(jīng)（無數(shù)次應(yīng)力循環(huán)）作用而（不發(fā)生斷裂時(shí)）的最大應(yīng)力值。三、是非題1.用布氏硬度測量硬度時(shí)，壓頭為鋼球，用符號(hào)HBS表示。 是2.用布氏硬度測量硬度時(shí)，壓頭為硬質(zhì)合金球，用符號(hào)HBW表示。 是3.金屬材料的機(jī)械性能可以理解為金屬材料的失效抗力。四、改正題1. 疲勞強(qiáng)度是表示在沖擊載荷作用下而不致引起斷裂的最大應(yīng)力。 將沖擊載荷改成交變載荷2. 滲碳件經(jīng)淬火處理后用HB硬度計(jì)測量表層硬度 。 將HB改成HR3. 受沖擊載荷作用的工件，考慮機(jī)械性能的指標(biāo)主要是疲勞強(qiáng)度。 將疲勞強(qiáng)度改成沖擊韌性4. 衡量材料的塑性的指標(biāo)主要有伸長率和沖擊韌性。 將沖擊韌性改成斷面收縮率5. 沖擊韌性是指金屬材料在載荷作用下抵抗破壞的能力。 將載荷改成沖擊載荷五、簡答題1.說明下列機(jī)械性能指標(biāo)符合所表示的意思：s、0.2、HRC、-1、b、5、HBS。s: 屈服強(qiáng)度 0.2：條件屈服強(qiáng)度HRC：洛氏硬度（壓頭為金剛石圓錐） -1: 疲勞極限b: 抗拉強(qiáng)度 5：l0=5d0時(shí)的伸長率（l0=5.65s01/2）HBS:布氏硬度（壓頭為鋼球）第2章 材料的結(jié)構(gòu)一、選擇題1. 每個(gè)體心立方晶胞中包含有（B）個(gè)原子 A.1 B.2 C.3 D.4 2. 每個(gè)面心立方晶胞中包含有（C）個(gè)原子 A.1 B.2 C.3 D.4 3. 屬于面心立方晶格的金屬有（C） A.-Fe,銅B.-Fe,釩 C.-Fe,銅 D.-Fe,釩4. 屬于體心立方晶格的金屬有（B） A.-Fe,鋁B.-Fe,鉻 C.-Fe,鋁 D.-Fe,鉻5. 在晶體缺陷中，屬于點(diǎn)缺陷的有（A） A. 間隙原子 B.位錯(cuò) C.晶界 D.縮孔6. 在立方晶系中,指數(shù)相同的晶面和晶向(B)A.相互平行 B.相互垂直 C.相互重疊 D.毫無關(guān)聯(lián)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.(111) D.(122)二、是非題1. 金屬或合金中,凡成分相同、結(jié)構(gòu)相同，并與其他部分有界面分開的均勻組成部分稱為相。 是 2. 在體心立方晶格中，原子排列最密的方向111垂直于原子排列最密的晶面（110）。 非（指數(shù)相同才會(huì)相互垂直）3. 單晶體具有各向同性，多晶體具有各向異性。 非（晶體具有各向異性，非晶體具有各向同性）4晶體的配位數(shù)越大，其致密度也越高。 是三、填空題1. 一切固態(tài)物質(zhì)可以分為（晶體 ）與（非晶體）兩大類。2. 晶體缺陷主要可分為（點(diǎn)缺陷）,（線缺陷）和面缺陷三類。3. 晶體缺陷中的點(diǎn)缺陷除了置換原子還有（間隙原子）和（空位）。4. 面缺陷主要指的是（晶界）和（亞晶界）；最常見的線缺陷有（刃型位錯(cuò)）和（螺型位錯(cuò)）。5. 每個(gè)面心立方晶胞在晶核中實(shí)際含有（ 4）原子，致密度為（ 0.74），原子半徑為（2a/4）。6. 每個(gè)體心立方晶胞在晶核中實(shí)際含有（ 2）原子，致密度為（ 0.68），原子半徑為（3a/4）。7. 每個(gè)密排六方晶胞在晶核中實(shí)際含有（ 6）原子，致密度為（ 0.74），原子半徑為（ a/2 ）。四、解釋下列現(xiàn)象1. 金屬一般都是良導(dǎo)體，而非金屬一般為絕緣體。2實(shí)際金屬都是多晶體結(jié)構(gòu)。第3章 材料的凝固A 純金屬的結(jié)晶一、 是非題1. 物質(zhì)從液體狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)楣腆w狀態(tài)的過程稱為結(jié)晶。 非(稱為凝固)2. 金屬結(jié)晶后晶體結(jié)構(gòu)不再發(fā)生變化。 非3. 在金屬的結(jié)晶中，隨著過冷度的增大，晶核的形核率N和長大率G都增大，在N/G增大的情況下晶粒細(xì)化。 是4. 液態(tài)金屬結(jié)晶時(shí)的冷卻速度越快，過冷度就越大，形核率和長大率都增大，故晶粒就粗大。非（晶粒都會(huì)細(xì)化）5. 液態(tài)金屬冷卻到結(jié)晶溫度時(shí)，液態(tài)金屬中立即就有固態(tài)金屬結(jié)晶出來。非（要到理論結(jié)晶溫度以下才會(huì)有）二、 填空題1.隨著過冷度的增大，晶核形核率N（增大），長大率G（增大）。2.細(xì)化晶粒的主要方法有（a、控制過冷度 b、變質(zhì)處理 c、振動(dòng)、攪拌）。3.純鐵在1200時(shí)晶體結(jié)構(gòu)為（-Fe），在800時(shí)晶體結(jié)構(gòu)為（-Fe）。三、改正題1.金屬的同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變同樣是通過金屬原子的重新排列來完成的，故稱其為再結(jié)晶。2.在一般情況下，金屬結(jié)晶后晶粒越細(xì)小，則其強(qiáng)度越好，而塑性和韌性越差。 將差改成好四、簡答題 1.影響金屬結(jié)晶過程的主要因素是什么？答：晶核形核率和長大率2.何謂金屬的同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變？并以純鐵來說明。答：有些物質(zhì)在固態(tài)下其晶格類型會(huì)隨溫度變化而發(fā)生變化，這種現(xiàn)象稱為同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變。純鐵在固態(tài)下的冷卻過程中有兩次晶體結(jié)構(gòu)變化：d-Fe g-Fe a-Fed-Fe、-Fe、-Fe是鐵在不同溫度下的同素異構(gòu)體，其中d-Fe和-Fe都是體心立方晶格，分別存在于熔點(diǎn)到1394之間及912以下，-Fe是面心立方晶格，存在于1394到912之間。3.試述晶粒大小對其機(jī)械性能有何影響？答：常溫下，晶粒越細(xì)，晶界面積越大，因而金屬強(qiáng)度、硬度越高，同時(shí)塑性、韌性越好。 高溫下，晶界呈黏滯狀態(tài)，在外力作用下易產(chǎn)生滑動(dòng)和遷移，因而細(xì)晶粒無益，但晶粒太粗，易產(chǎn)生應(yīng)力集中。因而高溫下晶粒過粗、過細(xì)都不好。B 合金的結(jié)晶一、 填空題1. 根據(jù)溶質(zhì)原子在溶劑晶格中分布情況的不同，可將固溶體分為（置換固溶體）和（間隙固溶體）。2. 相是指合金中（成分相同）與（結(jié)構(gòu)相同）均勻一致的組成部分。3. 合金的晶體結(jié)構(gòu)大致可以有三種類型：（固溶體），金屬化合物和（ ）。4. 組成合金的（最簡單），（最基本），（能夠獨(dú)立存在）的物質(zhì)稱為組元。5兩種元素組成固溶體，則固溶體的晶體結(jié)構(gòu)（與組成元素之一的晶體結(jié)構(gòu)相同）。二、改正題1.合金中各組成元素的原子按一定比例相互作用而生成的一種新的具有金屬特性的物質(zhì)稱為固溶體。 將固溶體改成金屬化合物2.合金元素在固態(tài)下彼此相互溶解或部分地溶解，而形成成分和性能均勻的固態(tài)合金稱為金屬化合物。 將金屬化合物改成固溶體3.固溶體的強(qiáng)度和硬度比溶劑金屬的強(qiáng)度和硬度高。4.間隙固溶體和置換固溶體均可形成無限固溶體。間隙固溶體可形成有限固溶體，置換固溶體可形成無限固溶體三 、簡答題 1.試述金屬中固溶體與金屬化合物的機(jī)械性能有何特點(diǎn)。答：固溶體的強(qiáng)度、硬度高，塑性、韌性低；金屬化合物具有較高的熔點(diǎn)、硬度和較大的脆性。2.合金中固溶體和金屬化合物的晶體結(jié)構(gòu)有何不同？C 鐵碳合金相圖 一、選擇題1. 鐵素體是碳溶解在（A ）中所形成的間隙固溶體。 A-Fe B-Fe C-Fe D-Fe2.奧氏體是碳溶解在（ B）中所形成的間隙固溶體。 A-Fe B-Fe C-Fe D-Fe3.滲碳體是一種（C）。 A穩(wěn)定化合物 B不穩(wěn)定化合物 C介穩(wěn)定化合物 D易轉(zhuǎn)變化合物4.在Fe-Fe3C相圖中，鋼與鐵的分界點(diǎn)的含碳量為（C）。 A2 B2.06 C2.11 D2.25.萊氏體是一種（C）。 A固溶體B金屬化合物 C機(jī)械混合物 D單相組織金屬6.在Fe-Fe3C相圖中，ES線也稱為（D）。 A共晶線 B共析線 CA3線 DAcm線7.在Fe-Fe3C相圖中，GS線也稱為（C）。 A共晶線 B共析線 CA3線 DAcm線8. 在Fe-Fe3C相圖中，共析線也稱為（A）。 AA1線 BECF線 CAcm線 DPSK線9.珠光體是一種（C）。 A固溶體 B金屬化合物 C機(jī)械混合物 D單相組織金屬10.在鐵碳合金中，當(dāng)含碳量超過（B）以后，鋼的硬度雖然在繼續(xù)增加，但強(qiáng)度卻在明顯下降。 A0.8 B0.9 C1.0 D1.111.通常鑄錠可由三個(gè)不同外形的晶粒區(qū)所組成，其晶粒區(qū)從表面到中心的排列順序?yàn)椋ˋ）。 A細(xì)晶粒區(qū)柱狀晶粒區(qū)等軸晶粒區(qū) B細(xì)晶粒區(qū)等軸晶粒區(qū)柱狀晶粒區(qū) C等軸晶粒區(qū)細(xì)晶粒區(qū)柱狀晶粒區(qū) D等軸晶粒區(qū)柱狀晶粒區(qū)細(xì)晶粒區(qū)12.在Fe-Fe3C相圖中，PSK線也稱為（B）。 A共晶線 B共析線 CA3線 DAcm線13.Fe-Fe3C相圖中，共析線的溫度為（D）。 A724 B725 C726 D72714.在鐵碳合金中，共析鋼的含碳量為（B）。 A0.67 B0.77 C0.8 D0.87 二、填空題1. 珠光體是（鐵素體）和（滲碳體）混合在一起形成的機(jī)械混合物。2. 碳溶解在（-Fe）中所形成的（固溶體）稱為鐵素體。3. 在Fe-Fe3C相圖中，共晶點(diǎn)的含碳量為（4.3% ），共析點(diǎn)的含碳量為（ 0.77% ）。4. 低溫萊氏體是（ 珠光體 ）和（共晶滲碳體 ）組成的機(jī)械混合物。5. 高溫萊氏體是（共晶奧氏體 ）和（工晶滲碳體 ）組成的機(jī)械混合物。6. 鑄錠可由三個(gè)不同外形的晶粒區(qū)所組成，即（ 表層細(xì)晶區(qū) ），（柱狀晶區(qū) ）和心部等軸晶粒區(qū)。7. 在Fe-Fe3C相圖中，共晶轉(zhuǎn)變溫度是（ 1148），共析轉(zhuǎn)變溫度是（ 727 ）。三、改正題1. 在Fe-Fe3C相圖中,GS斜線表示由奧氏體析出二次滲碳體的開始線，稱為A3線。冷卻時(shí)鐵素體從奧氏體中析出開始、加熱時(shí)鐵素體向奧氏體轉(zhuǎn)變終了的溫度線2. 在鐵碳合金相圖中，PSK線是一條水平線（727），該線叫共晶線，通稱A1線。3. 過共析鋼緩冷到室溫時(shí)，其平衡組織由鐵素體和二次滲碳體組成。珠光體4. 珠光體是由奧氏體和滲碳體所形成的機(jī)械混合物，其平均含碳量為0.77%。鐵素體5. 亞共晶白口鐵緩冷到室溫時(shí)，其平衡組織由鐵素體，二次滲碳體和萊氏體組成。珠光體6. 在亞共析鋼平衡組織中，隨含碳量的增加，則珠光體量增加，而二次滲碳體量在減少。含碳量在0.0218%0.77%范圍內(nèi)增加7. 過共晶白口鐵緩冷到室溫時(shí)，其平衡組織由珠光體和萊氏體組成。一次滲碳體和低溫萊氏體8. 在鐵碳合金相圖中，鋼的部分隨含碳量的增加，內(nèi)部組織發(fā)生變化，則其塑性和韌性指標(biāo)隨之提高。下降9. 在鐵碳合金相圖中，奧氏體在1148時(shí)，溶碳能力可達(dá)4.3%。2.11%10.碳溶解在-Fe中可形成的間隙固溶體稱為奧氏體，其溶碳能力在727時(shí)為0.0218%。鐵素體11.在鐵碳合金相圖中，鐵素體在727時(shí)，溶碳能力可達(dá)2.11%。0.0218%12.在過共析鋼中含碳量越多，則其組織中的珠光體量減少，而鐵素體量在增多。二次滲碳體13.碳溶解在-Fe中所形成間隙固溶體稱為鐵素體，其溶碳能力在727時(shí)為0.77%。奧氏體14.亞共析鋼緩冷到室溫時(shí)，其平衡組織由鐵素體和二次滲碳體組成。珠光體15.奧氏體化的共析鋼緩慢冷卻到室溫時(shí)，其平衡組織為萊氏體。珠光體16.在鐵碳合金相圖中，ES線是碳在奧氏體中的溶解度變化曲線，通稱A1線。-Fe Acm四、簡答題1.鐵碳合金中基本相有哪幾相？室溫下的基本相是什么？答：基本相有液相L高溫鐵素體相、鐵素體相、奧氏體相和滲碳體相Fe3C室溫下的基本相是 2.試分析含碳量為0.6%。鐵碳含金從液態(tài)