工程材料試題

1、1 . F和A分別是碳在”-Fe、丫Fe 中所形成的間隙固溶體。2 .液態(tài)金屬結(jié)晶時常用的細(xì)化晶粒的方法有增加過冷度 、加變質(zhì)劑、增加液體的流動。3 .加熱是鋼進(jìn)行熱處理的第一步，其目的是使鋼獲得奧氏體 組織。4 .在Fe-F8c相圖中，鋼與鑄鐵分界點的含碳量為%。5 .完全退火主要用于亞共析 鋼，其加熱溫度為：AC3 + (3050) C 。6 . 1Cr18Ni9Ti是 不銹鋼,其碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是%。7 . QT600-03 中的 “ 600 ” 的含義是：修600MPa。8 . T8MnA 是碳素工具鋼,其中“ A”的含義是高級優(yōu)質(zhì) 。9 . 40Cr是 合金結(jié)構(gòu)鋼,其 Cr的主要作用是提

2、高淬透性、強(qiáng)化鐵素體。10 .調(diào)質(zhì)件應(yīng)選中碳成分的鋼,滲碳件應(yīng)選 低碳 成分的鋼。11 .化學(xué)熱處理的基本過程包括：化學(xué)介質(zhì)分解出滲入元素的活性原子，活性原子被工件表面吸附，原子由表層向內(nèi)擴(kuò)散形成滲層。12 .按冷卻方式的不同，淬火可分為單介質(zhì)淬火、雙介質(zhì)淬火、等溫淬火、分級淬火等。13 . 60 鋼(AC1 =727 C, Ac3 366 C)退火小試樣經(jīng) 700 C、740 C、800 C加熱保溫，并在水中冷卻得到的組織分別是：P+F , F+M+Ar , M+Ar 。14 .金屬的冷加工與熱加工是按再結(jié)晶溫度來劃分的。15 .制造形狀簡單、小型、耐磨性要求較高的熱固性塑料模具應(yīng)選用T10

3、 鋼,而制造形狀復(fù)雜的大、中型精密塑料模具應(yīng)選用3Cr2Mo鋼。(請從45、T10、3Cr2Mo、Q235A 中選擇）12345678910VXXVXVVXXV1 .碳鋼在室溫下的相組成物是鐵素體和滲碳體。2 .鐵碳合金平衡結(jié)晶時，只有成分為的共析鋼才能發(fā)生共析反應(yīng)。3 .在1100c，含碳的鋼不能進(jìn)行鍛造，含碳 的鑄鐵能進(jìn)行鍛造。4 .細(xì)晶強(qiáng)化能同時提高鋼的強(qiáng)度和韌性。5 .碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)對碳鋼力學(xué)性能的影響是：隨著鋼中碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加，硬度、強(qiáng)度增 力口，塑性、韌性也隨著增加。6 .固溶強(qiáng)化是指因形成固溶體而引起的合金強(qiáng)度、硬度升高的現(xiàn)象。7 .淬火臨界冷卻速度是鋼抑制非馬氏體轉(zhuǎn)變的最小冷

4、卻速度。8 .可鍛鑄鐵具有一定的塑性，可以進(jìn)行鍛造加工。9 .高速鋼鑄造后需要反復(fù)鍛造是因為硬度高不易成形。10 .同一鋼種，在相同的加熱條件下，水冷比油冷的淬透性好，小件比大件的淬透性好。123456789101112131415abbaccbbcaacaba1 .金屬材料在外力作用下抵抗變形和斷裂的能力叫：a.強(qiáng)度 b.硬度c.塑性2 .晶體中的位錯是一種：a.點缺陷b.線缺陷c.面缺陷3 .實際金屬結(jié)晶時，形核和晶體長大的方式主要是：a.平面長大b.樹枝狀長大c.兩者都不對4 .在鐵碳合金平衡組織中，塑性最好的是：a. Fb. Ac. P5加工硬化使金屬：a. 強(qiáng)度降低、塑性升高b. 強(qiáng)

5、度增大、塑性升高c. 強(qiáng)度增大、塑性降低6 下列鋼淬透性高低排列順序正確的是：>45>20CrMnTi >20 b. 20CrMnTi >20>45>T8 c. 20CrMnTi >T8>45>207 鋼在淬火后獲得M 組織的粗細(xì)主要取決于：a. A 的本質(zhì)晶粒度b. A 的實際晶粒度c. A 的起始晶粒度8 珠光體是一種：a. 單相固溶體b. 兩相混合物c. Fe 與 C 的混合物9高速鋼的紅硬性取決于：a. 鋼的碳含量b. 馬氏體的多少c. 淬火加熱時溶于奧氏體中的合金元素的量10 綁扎物件宜選用a.低碳鋼b.中碳鋼c.高碳鋼11 灰鑄

6、鐵的石墨形態(tài)是a. 片狀b. 團(tuán)絮狀c. 球狀12 下列零件與構(gòu)件中選材不正確的是：a.機(jī)床床身用HT150b.橋梁用16Mnc.熱作模具用Cr12MoV13 不同成分的鋼應(yīng)采用不同的熱處理工藝調(diào)整其硬度，以便于切削加工性能。一般低碳鋼宜采用：a. 正火b. 完全退火c. 球化退火14 制造汽車板簧應(yīng)采用：a. T12 ，淬火 + 低溫回火b. 65Mn ，淬火 + 中溫回火c. 45 鋼，淬火+ 高溫回火 a.調(diào)質(zhì)處理是淬火+中溫回火。b. 40Cr鋼一種常用的合金結(jié)構(gòu)鋼，具有良好的綜合力學(xué)性能好。c.灰口鑄鐵可通過表面淬火，提高其表面的硬度和耐磨性。二 1.機(jī)械設(shè)計時常用 抗拉強(qiáng)度（b b

7、） 和 屈服強(qiáng)度（T s或（T 兩種強(qiáng)度指標(biāo)。2 .若退火亞共析鋼試樣中先共析鐵素體占%,珠光體,則此鋼的含碳量為 約 _%。3 .屈強(qiáng)比是 屈服強(qiáng)度 與抗壓強(qiáng)度 之比。4 .一般工程結(jié)構(gòu)用金屬是 上晶體，在各個方向上的性能相同 ，這就是實際金屬的 各向同性現(xiàn)象。5 .實際金屬存在 點 、 線 和 面缺陷 三種缺陷。實際晶體的強(qiáng)度 比理想晶體的強(qiáng)度 （高，低）得多。6 .根據(jù)組成合金的各組元之間的相互作用不同，合金的結(jié)構(gòu)可分為兩大類： 固溶體 和 金屬化合物。固溶體的晶格結(jié)構(gòu)同溶劑,其強(qiáng)度硬度比純金屬的 高 。7 .共析鋼加熱至 Ac 1時將發(fā)生珠光體 向 奧氏體 的轉(zhuǎn)變，其形成過程包括四個階

8、段。8 .把兩個45鋼的退火態(tài)小試樣分別加熱到AC1AC3之間和 Ac 3以上溫度水冷淬火，所得到的組織前者為 馬氏體+鐵素體+殘余奧氏體 ,后者為 馬氏體+殘余奧氏體、判斷改錯題（對打，錯打“X”并改錯，每小題 1分，共10分）(X ) 1.隨奧氏體中碳含量的增高，馬氏體轉(zhuǎn)變后，其中片狀馬氏體減少，板條狀馬氏體增多。(X ) 2.回火屈氏體、回火索氏體和過冷奧氏體分解時形成的屈氏體、索氏體，只是形成過程不同，但組織形態(tài)和性能則是相同的。(X ) 3.退火工件常用HRC標(biāo)出其硬度，淬火工件常用HBS標(biāo)出其硬度。(V ) 4.馬氏體是碳在a Fe中所形成的過飽和固溶體；當(dāng)發(fā)生奧氏體向馬氏體的轉(zhuǎn)變

9、時，體積發(fā)生膨脹。(X ) 5.表面淬火既能改變工件表面的化學(xué)成分，也能改善其心部組織與性能。(V ) 6.化學(xué)熱處理既能改變工件表面的化學(xué)成分，也能改善其心部組織與性能。(V ) 7.高碳鋼淬火時，將獲得高硬度的馬氏體，但由于奧氏體向馬氏體轉(zhuǎn)變的終止溫度在0 以下，故鋼淬火后的組織中保留有少量的殘余奧氏體。(X ) 8.為了消除加工硬化便于進(jìn)一步加工，常對冷加工后的金屬進(jìn)行完全退火。(X ) 9.片狀珠光體的機(jī)械性能主要決定于珠光體的含碳量。(X ) 10.由于鋼回火的加熱溫度在Ai以下，所以淬火鋼在回火時沒有組織變化。三、選擇題(每小題1 分，共 10 分)1. 鋼在淬火后所得的組織是(A

10、 )A.淬火馬氏體B.回火索氏體C.回火屈氏體D.索氏體2. 在淬火鋼中，當(dāng)含碳量增加到以后，隨含碳量的增加，硬度增加緩慢，這是因為 ( A )A. 隨含碳量的增加，殘余奧氏體的量增多B. 隨含碳量的增加，片狀馬氏體的量增多C. 隨含碳量的增加，淬火內(nèi)應(yīng)力增大D.隨含碳量的增加，非馬氏體的量減少3 .若鋼中加入的合金元素能使C曲線左移，則將使鋼的淬透性（ B ）A.提高 B.降低 C.不改變D.對小試樣堤高，對大試樣則降低4 .下列鋼鐵材料中切削性能較好的是（ B ）A.工業(yè)純鐵鋼C.白口鑄鐵 12A鋼5 .鋼錠中的疏松可以能過下面哪種方法改善（B ）A.完全退火B(yǎng).足夠變形量的鍛軋C.擴(kuò)散退

11、火D.正火6 .正火T8鋼與完全退火 T8鋼相比（ B ）A.前者珠光體更細(xì)密，故強(qiáng)度要低些B.前者珠光體更細(xì)密，故強(qiáng)度要高些C.前者珠光體更粗大，故強(qiáng)度要低些D.前者珠光體更粗大，故強(qiáng)度要高些7 .退火亞共析鋼，隨含碳量的增加（ B ）、的值減小，8、aK值增加B. HBS、油值增加，8、aK值減小C. HBS、bb值增加，8、aK值增加D. HBS、3 值減小，8、aK值減小8 .碳含量為 Wc = %的鐵碳合金具有良好的（D ）A.可鍛性 B.切削加工性能C.可焊性 D.鑄造性能9 .建筑用鋼筋宜選用（C ）A.高碳鋼B.中碳鋼C.低碳鋼D.工具鋼10 .下述退火態(tài)鋼中強(qiáng)度最高的是（ D

12、 ）鋼鋼鋼鋼三1 16Mn 是 低合金結(jié)構(gòu)鋼.其碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是%。2 Q235A是 碳素結(jié)構(gòu) 鋼,其中“ A ”的含義是質(zhì)量等級為 A 。3 . HT200中的“ 200 ”的含義是：電封200MPa。4 . GCr15是滾動軸承鋼,其 Cr的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是%。5 . a-Fe 和 rFe 的晶格結(jié)構(gòu)分別是：體心立方、面心立方。6 .按幾何形式，實際金屬中的晶體缺陷分為：點缺陷，線缺陷，面缺陷。7 .馬氏體(M)是碳溶于-Fe所形成的過飽和間隙固溶體。8 .球化退火主要用于過共析 鋼，其加熱溫度為：Ac”2030 c 。9 . T12 鋼(Aci=730 C, Accm =820 C)退火小試樣經(jīng)

13、 700 C、780 C、860 C加熱保溫，并在水中冷卻得到的組織分別是：P+F , Fe3C+M+Ar, M+Ar 。10 .為強(qiáng)化表面，滲碳件應(yīng)選低碳 鋼,表面淬火應(yīng)選中碳 鋼。11 .滲碳鋼在滲碳后緩慢冷卻，由表面向心部的組織分布依次為：P+ 網(wǎng)狀 Fe3Cj,P,P+F。12 .冷變形后的金屬進(jìn)行加熱時將發(fā)生回復(fù)和再結(jié)晶。13 .過共析鋼淬火加熱溫度越高，淬火后馬氏體中含碳量越高 ，殘余奧氏體的量越多 。14 . M的顯微組織形態(tài)有板條狀和片狀 兩種,其中 板條狀 的韌性較好。15 .為了改善碳素工具鋼的切削加工性，常采用的熱處理是：球化退火，12345678910XVVXXVXVV

14、X10 .鋼的熱處理是通過加熱，保溫和冷卻，以改變鋼的形狀、尺寸，從而改善鋼的性能的一種工藝方法。室溫時，晶粒度級別越高，則金屬的強(qiáng)度、塑性愈好。12 .鍛軋時應(yīng)將鋼加熱到單相的奧氏體區(qū)進(jìn)行。13 .調(diào)質(zhì)處理是淬火+中溫回火。14 .固溶體的強(qiáng)度比溶劑的強(qiáng)度低。15.珠光體、索氏體、屈氏體都是鐵素體和滲碳體組成的機(jī)械混合物。16 .淬火臨界冷卻速度是鋼獲得馬氏體的最小冷卻速度。17 .灰口鑄鐵可通過表面淬火，提高其表面的硬度和耐磨性。18 .高速鋼淬火加熱溫度高是為了使合金元素充分溶解到奧氏體中。10. 02、1Cr13、 1Cr17 都是不銹鋼。123456789101112131415ca

15、ccbabcbabcabc1.材料在外力作用下產(chǎn)生永久塑性變形而不斷裂的能力叫:a.強(qiáng)度 b.硬度 c.塑性2 .加熱是鋼進(jìn)行熱處理的第一步，其目的是使鋼獲得:a. A b. M c. P3 .金屬鑄造時，為細(xì)化晶粒，可采用：a.快速澆注b.以砂型代替金屬型c.采取機(jī)械振動4 .下列組織中，強(qiáng)度最好的是：a. F b. A c. P5 .消除加工硬化常用的熱處理工藝是：a.調(diào)質(zhì) b.再結(jié)晶退火c.擴(kuò)散退火6 .下列鋼淬硬性高低排列正確的是:a. T12 >T8>60 >40Crb. 40Cr >T12>T8>60 c. 40Cr >60>T8&g

16、t;T127 .鋼在淬火后獲得 M組織的粗細(xì)主要取決于：a. A的本質(zhì)晶粒度b. A的實際晶粒度 c. A的起始晶粒度8 .碳鋼的淬火工藝是將其加熱奧氏體化，然后采用的冷卻方式是：a.隨爐冷卻b.在空氣中冷卻c.在水中冷卻9 . 40Cr中Cr主要作用是：a.增加硬度和耐磨性b.提高鋼的淬透性和基體強(qiáng)度c.提高鋼的紅硬性10 .金屬化合物的性能特點是：a.熔點高、硬度高 b.熔點高、硬度低 c.熔點低、硬度低11 .可鍛鑄鐵的石墨形態(tài)是a.片狀 b.團(tuán)絮狀c.球狀12 .下列零件與構(gòu)件中選材不正確的是：a.建筑鋼筋用Q235Ab.汽車板簧用65Mn c.熱作模具用W18Cr4V13 .制造機(jī)床

17、床身應(yīng)采用：a. HT150b. Cr12MoVc. Q235C14 .制造形狀簡單、小型、耐磨性要求較高的熱固性塑料模具應(yīng)選用：a. 45b. T10c. 3Cr2Mo15 .二次硬化屬于：a.固溶強(qiáng)化b.細(xì)晶強(qiáng)化c.第二相強(qiáng)化四1.液態(tài)金屬結(jié)晶的基本過程是形核與晶核長大 。2.鐵素體（F）是碳溶于”-Fe所形成的間隙固溶體，其晶格類型是：體心立方 。3.檢測淬火鋼件的硬度一般用洛氏（HRC）硬度；而檢測退火和正火鋼件的硬度常用氏（HRB ） 硬度。4. GCr15鋼是 滾動軸承鋼，其Cr的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是%。5. 16Mn鋼是 合金結(jié)構(gòu)鋼，其碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是 %。6. QT600-03 中的“03

18、”的含義是：最低伸長率為 3%。7 .鋼與鑄鐵含碳量的分界點是：%。8 .貝氏體的顯微組織形態(tài)主要有 _B_占和B工 兩種，其中B工 的綜合性能好。9 .鋼的淬火加熱溫度越高，淬火后馬氏體中含碳量越高，馬氏體晶粒越粗大 ,殘余奧氏體的量越越多 。10 .鋼加熱時 A的形成是由 A晶核的形成 、A晶核向F和Fe3c兩側(cè)長大 、 殘余Fe3C的溶解 、 A的均勻化等四個基本過程所組成的。11 . 一般表面淬火應(yīng)選中碳成分 鋼,調(diào)質(zhì)件應(yīng)選用中碳成分鋼。13 .碳鋼常用的淬火介質(zhì)是水 ，而合金鋼是油 。14 . T10 鋼（Ac1=727 C, Accm 800 C）退火試樣經(jīng) 700 C、780 C

19、、860 C 加熱保溫，并在水中冷卻得到的組織分別是：P+Fe 3c , Fe3C+M+Ar , M+Ar 。15 .滲碳鋼在滲碳后緩慢冷卻，由表面向心部的組織分布依次為：P+Fe 3c （網(wǎng)狀） ， P , P+F12345678910XVVXXXVVXX1 .在其他條件相同時，砂型鑄造比金屬型鑄造的鑄件晶粒更細(xì)。2 .固溶強(qiáng)化是指因形成固溶體而引起的合金強(qiáng)度、硬度升高的現(xiàn)象。3 .珠光體、索氏體、屈氏體都是鐵素體和滲碳體組成的機(jī)械混合物。4 .碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)對碳鋼力學(xué)性能的影響是：隨著鋼中碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加,硬度、強(qiáng)度增加，塑性、韌性也隨著增加。5 .淬火臨界冷卻速度是鋼獲得馬氏體的最小冷卻

20、速度。6 .淬透性好的鋼，其淬硬性也一定好。7 .大部分合金鋼的淬透性比碳鋼好。8 .正火的冷卻速度比退火快，故同一鋼種經(jīng)正火處理后的組織較細(xì)，其強(qiáng)度、硬 度比退火高。9 .由于淬火鋼回火時的加熱溫度在Ai以下，所以淬火鋼在回火時沒有組織變化。10 .可鍛鑄鐵具有一定的塑性，可以進(jìn)行鍛造加工。123456789101112131415bbabbbabaacaaab1 .表示金屬材料屈服點的符號是a. oeb. osc. ob2 .引起鋼的冷脆性的有害雜質(zhì)元素是：a.硫b.磷c.硫和磷3 .固溶體的晶體結(jié)構(gòu)特點是：a.與溶劑相同b.與溶質(zhì)相同c.形成新的晶體類型4 .鋼在淬火后獲得 M組織的粗細(xì)

21、主要取決于：a. A的本質(zhì)晶粒度 b. A的實際晶粒度 c. A的起始晶粒度5 .高速鋼的紅硬性取決于：a.馬氏體的多少 b.淬火加熱時溶于奧氏體中的合金元素的量c.鋼的含碳量6 .室溫下金屬的晶粒越細(xì)，則：a. 強(qiáng)度越高，塑性越差b. 強(qiáng)度越高，塑性越好c. 強(qiáng)度越低，塑性越好7 反復(fù)彎折鐵絲，鐵絲會越來越硬，最后會斷裂，這是由于產(chǎn)生了：a.加工硬化現(xiàn)象b.再結(jié)晶現(xiàn)象c.去應(yīng)力退火8為了改善碳素工具鋼的切削加工性，常采用的熱處理是：a.完全退火 b.球化退火c.再結(jié)晶退火9 形狀簡單的工件淬火應(yīng)選用a. 單液淬火b. 雙液淬火c. 分級淬火10 回火索氏體與索氏體相比a.塑性韌性好b.強(qiáng)度硬

22、度高c.塑性韌性差11 灰鑄鐵具有良好的抗壓、減震性能，常用于制造a .曲軸 b.管接頭c.機(jī)床床身、底座、箱體12 綁扎物件宜選用a.低碳鋼b.中碳鋼c.高碳鋼13 灰鑄鐵的石墨形態(tài)是a. 片狀b. 團(tuán)絮狀c. 球狀14 鋼的淬硬性主要取決于：a.含碳量 b.冷卻介質(zhì)c.合金元素15 下列說法錯誤的是a. 金屬材料的強(qiáng)度、塑性等可通過拉伸試驗來測定b. 調(diào)質(zhì)處理是淬火+ 低溫回火c. 布氏硬度實驗測定的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確、穩(wěn)定、數(shù)據(jù)重復(fù)性好1. 要制造齒輪、連桿、熱鍛模具、彈簧、冷沖壓模具、滾動軸承、車刀、銼刀、機(jī)床床身等零件，試從下列牌號中分別選出合適的材料并敘述所選材料的名稱、成分、熱處理工藝和零

23、件制成后的最終組織。（ 20 分）T10 65Mn HT300 W6Mo5 Cr4V2 GCr15Mo 40Cr 20CrMnTiCr12MoV 5CrMnMo齒輪： 20CrMnTi 滲碳鋼；C%=%,Cr,Mn,Ti<% ；滲碳淬火低溫回火；組織為回火馬氏體。連桿： 40Cr 調(diào)質(zhì)鋼； C%=%,Cr<% ；調(diào)質(zhì)處理（淬火高溫回火）；組織為回火索氏體。彈簧： 65Mn 彈簧鋼； C%=%,Mn<% ；淬火中溫回火；組織為回火托氏體。冷沖壓模具：Cr12MoV 冷變形模具鋼；C%>1%,Cr=12%,Mo,V<%； 淬火低溫回火；組織為回火馬氏體。滾動軸承：GC

24、r15Mo軸承鋼；C%=1%,Cr=%,Mo<% ;球化退火+淬火低溫回火；組織為回火馬氏體。車刀： W6Mo5Cr4V2 高速鋼；W%=6%,Mo%=5%,Cr%=4%,V%=2% ；淬火560 三次回火；組織為回火馬氏體碳化物。錘刀：T10碳素工具鋼；C% = 1%;淬火+低溫回火；組織為回火馬氏體十碳化物。熱鍛模具：5CrMnMo 熱變形模具鋼；C%=%,Cr,Mn,Mo<% ；淬火高溫回火；組織為回火索氏體。機(jī)床床身：HT300灰口鐵；無需熱處理2選材設(shè)計一個車床主軸。該主軸受交變彎曲和扭轉(zhuǎn)的復(fù)合應(yīng)力，載荷和轉(zhuǎn)速均不高，沖擊載荷也不大，軸頸部要求耐磨。請選材并設(shè)計熱處理工序

25、。需說明各熱處理工序的作用，畫出工藝曲線，并指出熱處理后的組織。（備選材料45、T8、20CrMnTi )答 材料選擇：45熱處理工藝曲線:AC3 + 1001）正火（或完全退火）：消除鍛造應(yīng)力、調(diào)整硬度、細(xì)化晶粒；組織： S+F2）調(diào)質(zhì)（淬火+高溫回火）：使鋼獲得綜合性能好；組織：S回3）表面淬火+低溫回火：提高表面硬度和耐磨性；組織：表面 M回心部S回3某鋼的連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變曲線如圖所示，指出該鋼按圖中（a）、（b）、（c）、（d）速度冷卻后得到的室溫組織。答：（a）: M+Ar（b） : B+M+Ar：F+B+M+Ar(d): F+P4. （10 分）有 Q235AF 、65、20CrMnTi、60Si2Mn、T12 等鋼材，請選擇一種鋼材制作汽車變速箱齒輪（高速重載受沖擊），并設(shè)計熱處理工序，說明各熱處理工序的作用并畫出工藝曲線，指出使用狀態(tài)組織。答：材料選擇：20CrMnTi熱處理工序：正火（機(jī)加工）一 滲碳 一淬火+低溫回火熱處理工序的作用:1）正火：消除鍛造應(yīng)力、調(diào)整硬度便于加工;2）滲碳：提高表面含碳量，以便強(qiáng)化表面;3）淬火+低溫回火：提高表面硬度和耐磨性，并使心部具有較好的韌性。熱處理工藝曲線:正火使用狀態(tài)組織：表面一