工程材料試題(含答案)

1、1. F和A分別是碳在a-Fe、丫-Fe中所形成的間隙固溶體。2. 液態(tài)金屬結(jié)晶時(shí)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(dòng)。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(diǎn)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：Ac”+（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：。，三600MPa。b8. T8MnA是碳素工具鋼，其中“A”的含義是高級(jí)優(yōu)質(zhì)。9. 40Cr是一合金結(jié)構(gòu)鋼，其Cr的主要作用是提高淬透性、

2、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(jí)淬火等。13. 60鋼（Ac727C,A766C）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(xiàn)+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鋼，而制造形狀復(fù)雜的大、中型精密塑料模具應(yīng)選用3

3、Cr2Mo鋼。（請(qǐng)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(shí)，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(qiáng)化能同時(shí)提高鋼的強(qiáng)度和韌性。5. 碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)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。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)變的最小冷卻速度。8可鍛鑄鐵具有一定的塑性，可

4、以進(jìn)行鍛造加工。9高速鋼鑄造后需要反復(fù)鍛造是因?yàn)橛捕雀卟灰壮尚巍?0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(cuò)是一種：a.點(diǎn)缺陷b.線缺陷c.面缺陷3實(shí)際金屬結(jié)晶時(shí)，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(duì)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)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：

5、a.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(shí)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(shí)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

6、.熱作模具用Crl2MoV13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15下列說法錯(cuò)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(jī)械設(shè)計(jì)時(shí)常用抗拉強(qiáng)度（。）和屈服強(qiáng)度（。或。兩bs0.2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41.6，珠光體58.4，則此鋼的含碳量為約0.46%。3.

7、屈強(qiáng)比是與抗壓強(qiáng)度之比。4. 一般工程結(jié)構(gòu)用金屬是多晶體,在各個(gè)方向上的性能相同，這就是實(shí)際金屬的現(xiàn)象。5實(shí)際金屬存在點(diǎn)、線和面缺陷三種缺陷。實(shí)際晶體的強(qiáng)度比理想晶體的強(qiáng)度低（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：和。固溶體的晶格結(jié)構(gòu)同劑,其強(qiáng)度硬度比純金屬的高。7共析鋼加熱至AC時(shí)將發(fā)生一珠光體向奧氏體的轉(zhuǎn)變,其形成過程包括四個(gè)階段。8. 把兩個(gè)45鋼的退火態(tài)小試樣分別加熱到AcAc3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+殘余奧氏體二、判斷改錯(cuò)題（對(duì)打"，錯(cuò)打“X”并改錯(cuò)，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(shí)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(shí)，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(shí)，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

9、止溫度在0°C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(duì)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A以下，所以淬火鋼在回火時(shí)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)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0.6以后，隨含碳量的增加，硬度增加緩慢，這是因?yàn)?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

10、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(duì)小試樣堤高，對(duì)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B.45鋼C.白口鑄鐵D.T12A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）A.HBS、ob值減小，S、

11、aK值增加B.HBS、值增加，§、aK值減小C.HBS、ob值增加，S、aK值增加D.HBS、值減小，§、aK值減小8碳含量為Wc=4.3%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）A.T13鋼B.45鋼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(jí)為A。3. HT200中的“200”的含義是：。b±200MPa。4. GCr15是一滾動(dòng)軸承鋼，

12、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、面心立方。6. 按幾何形式，實(shí)際金屬中的晶體缺陷分為：點(diǎn)缺陷，線缺陷，面缺陷。7. 馬氏體（M）是碳溶于a-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（Ac嚴(yán)730C,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，F(xiàn)e3C+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)

13、狀FeC._，P，P+F。12. 冷變形后的金屬進(jìn)行加熱時(shí)將發(fā)生。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(shí)，晶粒度級(jí)別越高，則金屬的強(qiáng)度、塑性愈好。12鍛軋時(shí)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

14、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. Crl2、lCrl3、lCrl7都是不銹鋼。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(shí)，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(dòng)4. 下列組織中，強(qiáng)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(kuò)散退火6. 下列鋼淬硬性高低排列正確的是：a.T12>T8>60>4

15、0Crb.40Cr>T12>T8>60c.40Cr>60>T8>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(shí)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(diǎn)是：a.熔點(diǎn)高、硬度高b.熔點(diǎn)高、硬度低c.熔點(diǎn)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Q2

16、35Ab.汽車板簧用65Mnc.熱作模具用W18Cr4V13. 制造機(jī)床床身應(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）是碳溶于止_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. GCr15鋼是滾動(dòng)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

17、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(diǎn)是：。8貝氏體的顯微組織形態(tài)主要有B一和B兩種，其中B_的綜合性能好。上下下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(shí)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(gè)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)_水，而合金鋼是油。14. T10鋼(Ac嚴(yán)727°C,Accm800°C)退火試樣經(jīng)

18、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+Fe3C,Fe3C+M+Ar,M+Ar15. 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+Fe3C(網(wǎng)狀)，P,P+F。12345678910XVVXXXVVXX1. 在其他條件相同時(shí)，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(duì)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

19、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(qiáng)度、硬度比退火高。9. 由于淬火鋼回火時(shí)的加熱溫度在A1以下，所以淬火鋼在回火時(shí)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(diǎn)的符號(hào)是：a.°eb.°Sc.°b2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(diǎn)是：a.與溶劑相同b.與溶質(zhì)相同c.形成新的晶

20、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(shí)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(shí)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(huì)越來越硬，最后會(huì)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(jí)淬火10回火索氏體與索氏體相比a.塑性韌性好b.強(qiáng)度硬度高

21、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(cuò)誤的是a. 金屬材料的強(qiáng)度、塑性等可通過拉伸試驗(yàn)來測定b. 調(diào)質(zhì)處理是淬火+低溫回火c. 布氏硬度實(shí)驗(yàn)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(dòng)軸承、車刀、銼刀、機(jī)床床身等零件，試從下列牌號(hào)中分別選出合適的材料并敘述所選材料的名稱、成分、熱處理工藝和零件制成后的最終組織。（20分）

22、T1065MnHT300W6Mo5Cr4V2GCrl5Mo40Cr20CrMnTiCrl2MoV5CrMnMo齒輪：20CrMnTi滲碳鋼；C%=0.2%,Cr,Mn,Tiv1.5%；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%,Crv1.5%；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%,Mnv1.5%；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,Vv1.5%；淬火+低溫回火；組織為回火馬氏體。滾動(dòng)軸承：GCr15Mo軸承鋼；C%=1%,Cr=1.5%,

23、Mov1.5%；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+560°C三次回火；組織為回火馬氏體+碳化物。銼刀：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：5CrMnMo熱變形模具鋼；C%=0.5%,Cr,Mn,Mov1.5%；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(jì)一個(gè)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(qǐng)選材并設(shè)計(jì)熱處理工序。需說明各熱處理工序的作用，畫

24、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+100150°C空冷熱處理工序的作用、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心部S回回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(c) ：F+B+M+Ar(d) ：F+P4.(10分)有Q235AF、65、20CrMnTi、60Si2Mn、T12等鋼材，請(qǐng)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(jì)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：正火一(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：go。950C根據(jù)Fe