工程材料試題

1、1. F和A分別是碳在佑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-Fe3C相圖中，鋼與鑄鐵分界點的含碳量為2.11%。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0.1%。7. QT600-03中的“600”的含義是：bbA600MPa。8. T8MnA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的主要作用是提高淬透性、強化鐵素體。10. 調(diào)

2、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)擴散形成滲層。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。12. 60鋼(Ac1Q727C,Ac3766C)退火小試樣經(jīng)700C、740C、800C加熱保溫，并在水中冷卻得到的組織分別是：P+F,F+M+Ar,M+Ar13. 金屬的冷加工與熱加工是按再結(jié)晶溫度來劃分的。14. 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

3、、3Cr2M6Q235A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0.77%的共析鋼才能發(fā)生共析反應(yīng)。3. 在1100C，含碳0.4%的鋼不能進(jìn)行鍛造，含碳4.0%的鑄鐵能進(jìn)行鍛造。4. 細(xì)晶強化能同時提高鋼的強度和韌性。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、強度增加，塑性、韌性也隨著增加。6. 固溶強化是指因形成固溶體而引起的合金強度、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

4、鋼鑄造后需要反復(fù)鍛造是因為硬度高不易成形。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.強度降低、塑性升高b.強度增大、塑性升高c.強度增大、塑性降低6. 下列鋼淬透性高低排列順序正確的是：a

5、.T8>45>20CrMnTi>20b.20CrMnTi>20>45>T8c.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. 灰鑄鐵的石墨形態(tài)是12. a.片狀b.團(tuán)絮狀c.球狀下列零件與構(gòu)件中選材不正確的是：13. a.機床床身用HT

6、150b.橋梁用16Mnc.熱作模具用Cr12MoV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：14. a.正火b.完全退火c.球化退火制造汽車板簧應(yīng)采用：15. a.T12，淬火+低溫回火b.65Mn，淬火+中溫回火c.45鋼，淬火+高溫回火下列說法錯誤的是：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.機械設(shè)計時常用抗拉強度（bb）和屈服強度（bs或b0.2兩種強度指標(biāo)。若退火亞共析鋼試樣中先共析鐵素體占41.6%，珠光體58.4%,則此鋼

7、的含碳量為約_0.46%。2. 屈強比是屈服強度與之比。一般工程結(jié)構(gòu)用金屬是室晶體，在各個方向上的性能相同，這就是實際金屬的現(xiàn)象。實際金屬存在點、線和面缺陷三種缺陷。實際晶體的強度比理想晶體的強度低（高，低）得多。3. 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。固溶體的晶格結(jié)構(gòu)同1劑，其強度硬度比純金屬的高。共析鋼加熱至Aci時將發(fā)生珠出體向的轉(zhuǎn)變，其形成過程包括四個階段。把兩個45鋼的退火態(tài)小試樣分別加熱到AciAc3之間和Ac3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+殘余奧二、判斷改錯題（對打錯打“X”并改錯，每小題1分

8、，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

9、的終止溫度在0C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)鋼在淬火后所得的組織是(A)淬火馬氏體B.回火索氏體C.回火屈氏體D.索氏體A. 在淬火鋼中，當(dāng)含碳量增加到0.6%以后，隨含碳量的增加，硬度增加緩慢，這是因為(A)隨含碳量的增加，殘余奧氏體的量增多隨含碳量的增加，片狀馬氏體的量增多隨含碳量的增加，淬火內(nèi)應(yīng)力增大隨含碳量的增加，非馬氏體的量減少

10、A. 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)提高B.降低C.不改變D.對小試樣堤高，對大試樣則降低下列鋼鐵材料中切削性能較好的是(B)A.工業(yè)純鐵B.45鋼C.白口鑄鐵D.T12A鋼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.擴散退火D.正火正火T8鋼與完全退火T8鋼相比(B)A.前者珠光體更細(xì)密，故強度要低些B. 前者珠光體更細(xì)密，故強度要高些C. 前者珠光體更粗大，故強度要低些D. 前者珠光體更粗大，故強度要高些7. 退火亞共析鋼，隨含碳量的增加(A.HBS、bb值減小，a、aK值增加C.HBS、bb值增加，a、aK值增加8.碳含量為W

11、c=4.3%的鐵碳合金具有良好的(DB)B. HBS、bb值增加，a、aK值減小D. HBS、bb值減小，a、aK值減小)A.可鍛性B.切削加工性能9. 建筑用鋼筋宜選用(C)A.局碳鋼B.中碳鋼10. 下述退火態(tài)鋼中強度最高的是(A.T13鋼B.45鋼C. 可焊性D.鑄造性能C.低碳鋼D.工具鋼D)C.65鋼D.T8鋼三116Mn是低合金結(jié)構(gòu)鋼，其碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是0.16%2Q235A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：丁曠200MPa。4. GCr15是滾動軸承鋼,其Cr的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是1.5%。5. a-Fe和丫Fe的晶格結(jié)構(gòu)分別是：體心立方、

12、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。1. 馬氏體(M)是碳溶于*Fe所形成的過飽和間隙固溶體。2. 球化退火主要用于過共析鋼，其加熱溫度為：Ac_1+2030C。3. T12鋼(Acu730C,Accm820C)退火小試樣經(jīng)700C、780C、860C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。4. 為強化表面，滲碳件應(yīng)選低碳鋼.表面淬火應(yīng)詵中碳鋼。5. 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Fe3C_,P+F。6. 冷變形后的金屬進(jìn)行加熱時將發(fā)生回宣和再結(jié)晶。7. 過共析鋼淬火加熱溫度越高，淬火

13、后馬氏體中含碳量越高,殘余奧氏體的量越多。8. 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12345678910XVVXXVXVVx10. 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。11. 室溫時，晶粒度級別越高，則金屬的強度、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. 固溶體的強度比溶劑的強度低。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。

14、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.Cr12、1Cr13、1Cr17都是不銹鋼。123456789101112131415caccbabcbabcabc1.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.Ab.Mc.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.采取機械振動4. 下列組織中，強度最好的是：a.Fb.Ac.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.擴散退火

15、6. 下列鋼淬硬性高低排列正確的是：7. a.T12>T8>60>40Crb.40Cr>T12>T8>60c.40Cr>60>T8>T12鋼在淬火后獲得M組織的粗細(xì)主要取決于：8. 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：9. a.隨爐冷卻b.在空氣中冷卻c.在水中冷卻40Cr中Cr主要作用是：10. a.增加硬度和耐磨性b.提高鋼的淬透性和基體強度c.提高鋼的紅硬性金屬化合物的性能特點是：11. a.熔點高、硬度高b.熔點高、硬度低c.熔點低、硬度低可鍛鑄鐵的石墨形態(tài)是

16、12. a.片狀b.團(tuán)絮狀c.球狀下列零件與構(gòu)件中選材不正確的是：13. a.建筑鋼筋用Q235Ab.汽車板簧用65Mnc.熱作模具用W18Cr4V制造機床床身應(yīng)采用：14. a.HT150b.Cr12MoVc.Q235C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：15. a.45b.T10c.3Cr2Mo二次硬化屬于：a.固溶強化b.細(xì)晶強化c.第二相強化四1.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a-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布氏（HRB）硬度。4

17、. GCr15鋼是滾動軸承鋼，其Cr的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是1.5%。5. 16Mn鋼是合金結(jié)構(gòu)鋼，其碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是0.16%。6. QT600-03中的“03”的含義是：最低伸長率為3%。7. 鋼與鑄鐵含碳量的分界點是：2.11%。8. 貝氏體的顯微組織形態(tài)主要有B上和B下兩種：其中B下的綜合性能好。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，殘余奧氏體的量越損多。10. 鋼加熱時A的形成是由A晶核的形成、A晶核向F和Fe°C兩側(cè)長大、殘余FeC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

18、質(zhì)是水，而合金鋼是油。14. T10鋼(Ac1Q727C,Accm800C)退火試樣經(jīng)700C、780C、860C加熱保溫,并在水中冷卻得到的組織分別是：P+FegC,FegC+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+FegCn（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. 固溶強化是指因形成固溶體而引起的合金強度、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、

19、強度增加，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)，其強度、硬度比退火高。9. 由于淬火鋼回火時的加熱溫度在A1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.(Teb.(Tsc.bb2. 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

20、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)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)，貝U:a.強度越高，塑性越差b.強度越高，塑性越好c.強度越低，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

21、9. 回火索氏體與索氏體相比a.塑性韌性好b.強度硬度高c.塑性韌性差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.機床床身、底座、箱體10. 綁扎物件宜選用a.低碳鋼b.中碳鋼c.高碳鋼11. 灰鑄鐵的石墨形態(tài)是a.片狀b.團(tuán)絮狀c.球狀12. 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13. 下列說法錯誤的是a. 金屬材料的強度、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1. 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)性好要制造齒輪、連桿、熱鍛模具、彈簧、冷沖壓模具、滾動軸承、車刀、理刀、機床床身等零件，試從下列牌號中分別選出合適的材料并敘述所

22、選材料的名稱、成分、熱處理工藝和零件制成后的最終組織。（20分）T1065MnHT300W6Mo5Cr4V2GCr15Mo40Cr20CrMnTiCr12MoV5CrMnMo齒輪：20CrMnTi滲碳鋼；C%=0.2%,Cr,Mn,Ti<1.5%;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%=0.4%,Cr<1.5%;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%=0.65%,Mn<1.5%;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<1.5%;淬火+

23、低溫回火；組織為回火馬氏體。滾動軸承：GCr15M。軸承鋼；C%=1%,Cr=1.5%,Mo<1.5%;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+560C三次回火；組織為回火馬氏體+碳化物。理刀：T10碳素工具鋼；C%=1%;淬火+低溫回火；組織為回火馬氏體+碳化物。熱鍛模具：5CrMnM。熱變形模具鋼；C%=0.5%,Cr,Mn,Mo<1.5%;淬火+高溫回火；組織為回火索氏體。機床床身：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

24、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。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）材料選擇：45熱處理工藝曲線:AC3+100150C熱處理工序的作用、熱處理后的組織：1）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（a）、（b）、（c）、（d）速度冷卻后得到的3某鋼的連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變曲線如圖所示，指出該鋼按圖中室溫組織。答：（a）:M+Ar（b）:B+M+Ar（c）: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t（機加工）t滲碳t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)整硬度便丁加工；2）滲碳：提高表面含碳量，以便強化表面