機(jī)械工程材料試題及答案(內(nèi)蒙古科技大學(xué))

1、機(jī)械工程材料 一、名詞解釋：（分）、 固溶強(qiáng)化： 固溶體溶入溶質(zhì)后強(qiáng)度、硬度提高，塑性韌性下降現(xiàn)象。、加工硬化： 金屬塑性變形后，強(qiáng)度硬度提高的現(xiàn)象。、 合金強(qiáng)化： 在鋼液中有選擇地加入合金元素，提高材料強(qiáng)度和硬度、熱處理：鋼在固態(tài)下通過加熱、保溫、冷卻改變鋼的組織結(jié)構(gòu)從而獲得所需性能的一種工藝。 、細(xì)晶強(qiáng)化：晶粒尺寸通過細(xì)化處理，使得金屬強(qiáng)度提高的方法。二、選擇適宜材料并說明常用的熱處理方法（30分）名稱候選材料選用材料熱處理方法最終組織機(jī)床床身T10A, KTZ450-06, HT200HT200時(shí)效PFG片汽車后橋齒輪40Cr, 20CrMnTi, 60Si2Mn20CrMnTi滲碳淬火

2、低溫回火表面CmMA心部 FM滾動(dòng)軸承GCr15, Cr12, QT600-2GCr15球化退火淬火低溫回火CmMA銼刀9SiCr, T12, W18Cr4VT12球化退火淬火低溫回火CmMA汽車板簧45, 60Si2Mn, T1060Si2Mn淬火中溫回火T回鉆頭W18Cr4V，65Mn, 20W18Cr4V 淬火低溫回火CmMA橋梁1Cr13, 16Mn, Q19516Mn,不熱處理FP滑動(dòng)軸承H70, ZSnSb11Cu6, T8ZSnSb11Cu6不熱處理a+SnSb耐酸容器Q235, 1Cr18Ni9Ti, ZGMn131Cr18Ni9Ti固溶處理A發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸QT600-3, 45,

3、 ZL101QT600-3等溫淬火高溫回火S回G球三、（20分）車床主軸要求軸頸部位硬度為HRC5458，其余地方為HRC2025，其加工路線： 下料 鍛造 正火 機(jī)加工 調(diào)質(zhì) 機(jī)加工（精） 軸頸表面淬火 低溫回火 磨加工指出：1、主軸應(yīng)用的材料：45鋼 2、正火的目的和大致熱處理工藝 細(xì)化晶粒，消除應(yīng)力；加熱到Ac350保溫一段時(shí)間空冷 3、調(diào)質(zhì)目的和大致熱處理工藝 強(qiáng)度硬度塑性韌性達(dá)到良好配合 淬火高溫回火4、表面淬火目的 提高軸頸表面硬度5低溫回火目的和軸頸表面和心部組織。去除表面淬火熱應(yīng)力，表面MA心部S回四、選擇填空（20分） 合金元素對奧氏體晶粒長大的影響是（ d）（a）均強(qiáng)烈阻止

4、奧氏體晶粒長大 （b）均強(qiáng)烈促進(jìn)奧氏體晶粒長大（c）無影響 （d）上述說法都不全面 適合制造滲碳零件的鋼有（ c）。（a）16Mn、15、20Cr、1Cr13、12Cr2Ni4A （b）45、40Cr、65Mn、T12（c）15、20Cr、18Cr2Ni4WA、20CrMnTi 要制造直徑16mm的螺栓，要求整個(gè)截面上具有良好的綜合機(jī)械性能，應(yīng)選用（c ）（a）45鋼經(jīng)正火處理 （b）60Si2Mn經(jīng)淬火和中溫回火 （c）40Cr鋼經(jīng)調(diào)處理4制造手用鋸條應(yīng)當(dāng)選用（a ）（a）T12鋼經(jīng)淬火和低溫回火 （b）Cr12Mo鋼經(jīng)淬火和低溫回火 （c）65鋼淬火后中溫回火5高速鋼的紅硬性取決于（b ）

5、 （a）馬氏體的多少 （b）淬火加熱時(shí)溶入奧氏體中的合金元素的量 （c）鋼中的碳含量6汽車、拖拉機(jī)的齒輪要求表面高耐磨性，中心有良好的強(qiáng)韌性，應(yīng)選用（c ）（a）60鋼滲碳淬火后低溫回火（b）40Cr淬火后高溫回火（c）20CrMnTi滲碳淬火后低溫回火765、65Mn、50CrV等屬于哪類鋼，其熱處理特點(diǎn)是（c ）（a）工具鋼，淬火+低溫回火（b）軸承鋼，滲碳+淬火+低溫回火 （c）彈簧鋼，淬火+中溫回火8. 二次硬化屬于（ d）（a）固溶強(qiáng)化 （b）細(xì)晶強(qiáng)化 （c）位錯(cuò)強(qiáng)化 （d）第二相強(qiáng)化9. 1Cr18Ni9Ti奧氏體型不銹鋼，進(jìn)行固溶處理的目的是（ b）（a） 獲得單一的馬氏體組織，

6、提高硬度和耐磨性（b） 獲得單一的奧氏體組織提高抗腐蝕性，防止晶間腐蝕（c）降低硬度，便于切削加工.推土機(jī)鏟和坦克履帶板受到嚴(yán)重的磨損及強(qiáng)烈沖擊，應(yīng)選擇用（b ）（a）20Cr滲碳淬火后低溫回火 （b）ZGMn133經(jīng)水韌處理 （c）W18Cr4V淬火后低溫回火五、填空題(20分)1、馬氏體是 碳在a-相中的過飽和固溶體，其形態(tài)主要有板條馬氏體 、 片狀馬氏體。其中， 片狀馬氏體硬度高、塑性差2、W18Cr4V鋼的淬火加熱溫度為12701280，回火加熱溫度為 560 ，回火次數(shù) 3次。3、材料選擇的三原則 一般原則，工藝性原則， 經(jīng)濟(jì)性原則。4、合金結(jié)構(gòu)鋼與碳素結(jié)構(gòu)鋼相比，其突出優(yōu)點(diǎn)是 強(qiáng)度

7、高，淬透性好 。5. 共析鋼過冷奧氏體等溫轉(zhuǎn)變曲線三個(gè)轉(zhuǎn)變區(qū)的轉(zhuǎn)變產(chǎn)物是 P B M。6. 共析鋼淬火形成M+A后，在低溫、中溫、高溫回火后的產(chǎn)物分別為 M回A T回 S回 。7. 45鋼正火后滲碳體呈 片 狀，調(diào)質(zhì)處理后滲碳體呈 球 狀。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

8、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

9、.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.S

10、iO29.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

11、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

12、； 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、減小；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

13、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、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、

14、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、簡答題1、答：奧氏體晶粒細(xì)小時(shí)，冷卻后

15、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（

16、 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

17、、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、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

18、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

19、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

20、）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

21、）。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

22、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）。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

23、、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，

24、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

25、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 ）

26、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 ）。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)冷卻到室溫時(shí)的結(jié)晶過程。答： 3.試分析含碳量為1.2%鐵碳合金從液體冷卻到室溫時(shí)的結(jié)晶過程。答：合金在12點(diǎn)轉(zhuǎn)變?yōu)?

27、g , 到 3 點(diǎn), 開始析出Fe3C。從奧氏體中析出的Fe3C稱二次滲碳體, 用Fe3C表示,其沿晶界呈網(wǎng)狀分布。溫度下降, Fe3C量增加。到4點(diǎn)， g 成分沿ES線變化到S點(diǎn)，余下的g 轉(zhuǎn)變?yōu)镻。P534.結(jié)合Fe-Fe3C相圖指出A1、A3和Acm代表哪個(gè)線段，并說明該線段表示的意思。答：A1為PSK水平線，即共析線，在該線溫度（727）下發(fā)生共析轉(zhuǎn)變A3為GS線，即固溶體轉(zhuǎn)變線Acm為ES線，即碳在-Fe中的固溶線5.簡述碳鋼中碳含量變化對機(jī)械性能的影響。答：亞共析鋼隨含碳量增加，P 量增加，鋼的強(qiáng)度、硬度升高, 塑性、韌性下降.0.77%C時(shí), 組織為100% P, 鋼的性能即P的

28、性能。 0.9%C，F(xiàn)e3C為晶界連續(xù)網(wǎng)狀，強(qiáng)度下降, 但硬度仍上升。 2.11%C，組織中有以Fe3C為基的Le,合金太脆6.寫出鐵碳相圖上共晶和共析反應(yīng)式及反應(yīng)產(chǎn)物的名稱。答：共晶:L4.32.11Fe3C,產(chǎn)物為奧氏體和滲碳體的機(jī)械混合物，即萊氏體。共析：0.770.0218+Fe3C,產(chǎn)物為鐵素體和滲碳體的機(jī)械混合物，即珠光體。7.在FeFe3C相圖上空白處填寫上組織。 8.簡述FeFe3C相圖應(yīng)用是在哪些方面？答：鐵碳合金相圖是研究鐵碳合金最基本的工具，是研究碳鋼和鑄鐵成分、溫度、組織及性能之間關(guān)系的理論基礎(chǔ)，是制定熱加工、熱處理、冶煉和鑄造工藝的依據(jù)。五、計(jì)算題1.二塊鋼樣，退火后

29、經(jīng)顯微組織分析，其組織組成物的相對含量如下：第一塊：珠光體占40%，鐵素體60%。第二塊：珠光體占95%，二次滲碳體占5%。試問它們的含碳量約為多少？（鐵素體含碳量可忽略不計(jì)）解：鐵素體含碳量忽略不計(jì)第一塊：C=P面積0.77%=QP0.77%=0.31% 第二塊：C%=QP0.77%+QFe3C2.11%=0.84% 3.室溫下45鋼（含碳量0.45%）中鐵素體和珠光體的相對重量百分比。解：由杠桿定理有Qp=（0.45-0.0008）/(0.77-0.0008)100%=58.4% 則Q=100%-58.4%=41.6% 第5章 鋼的熱處理 一、 選擇題1.加熱是鋼進(jìn)行熱處理的第一步，其目的

30、是使鋼獲得（B ）。A均勻的基體組織 B均勻的A體組織 C均勻的P體組織 D均勻的M體組織2.下列溫度屬于鋼的高、中、低溫回火溫度范圍的分別為（A ）（D ）（B ）。 A500 B200 C400 D3503.碳鋼的淬火工藝是將其工件加熱到一定溫度，保溫一段時(shí)間，然后采用的冷卻方式是（D ）。 A隨爐冷卻 B在風(fēng)中冷卻 C在空氣中冷卻 D在水中冷卻4.正火是將工件加熱到一定溫度，保溫一段時(shí)間，然后采用的冷卻方式是（C ）。 A隨爐冷卻 B在油中冷卻 C在空氣中冷卻 D在水中冷卻5.完全退火主要用于（A ）。 A亞共析鋼 B共析鋼 C過共析鋼 D所有鋼種6.共析鋼在奧氏體的連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變產(chǎn)物中，

31、不可能出現(xiàn)的組織是（ C）。 AP BS CB DM 7.退火是將工件加熱到一定溫度，保溫一段時(shí)間，然后采用的冷卻方式是（A ）。 A隨爐冷卻 B在油中冷卻 C在空氣中冷卻 D在水中冷卻三、填空題1. 共析鋼中奧氏體形成的四個(gè)階段是：（ 奧氏體晶核形成 ），（ 奧氏體晶核長大 ），殘余Fe3C溶解，奧氏體均勻化。2. 化學(xué)熱處理的基本過程，均由以下三個(gè)階段組成，即（介質(zhì)分解 ），（工件表面的吸收 ），活性原子繼續(xù)向工件內(nèi)部擴(kuò)散。3. 馬氏體是碳在（ -Fe ）中的（過飽和溶液 ）組織。4. 在鋼的熱處理中，奧氏體的形成過程是由（ 加熱 ）和（ 保溫 ）兩個(gè)基本過程來完成的。5. 鋼的中溫回火的

32、溫度范圍在（350500 ），回火后的組織為（回火托氏體）。6. 鋼的低溫回火的溫度范圍在（150250 ），回火后的組織為（回火馬氏體 ）。7. 在鋼的回火時(shí)，隨著回火溫度的升高，淬火鋼的組織轉(zhuǎn)變可以歸納為以下四個(gè)階段：馬氏體的分解，殘余奧氏體的轉(zhuǎn)變，（鐵素體中析出 Fe3C），（鐵素體多邊形化 ）。8. 鋼的高溫回火的溫度范圍在（500650），回火后的組織為（回火索氏體 ）。9. 常見鋼的退火種類有：完全退火，（等溫退火 ）和（ 球化退火 ）。10. 根據(jù)共析鋼的C曲線，過冷奧氏體在A1線以下轉(zhuǎn)變的產(chǎn)物類型有（P型組織 ），（S型組織 ）和馬氏體型組織。11.材料在一定的淬火劑中能被淬透

33、的（淬硬層深度越大）越大表示（淬透性）越好。五、簡答題1.指出下列工件正火的主要作用及正火后的組織。（1）20CrMnTi制造傳動(dòng)齒輪 （2）T12鋼制造銑刀 答：調(diào)整硬度，便于切削加工；細(xì)化晶粒，為淬火作準(zhǔn)備；消除殘余內(nèi)應(yīng)力。正火后組織為F和S.正火是為了消除網(wǎng)狀二次滲碳體，為球化退火做組織準(zhǔn)備，同時(shí)正火可增加珠光體量并細(xì)化晶粒，提高強(qiáng)度、硬度和塑性，并作為最終熱處理。正火后組織為索氏體。2.用45鋼制造主軸，其加工工藝的路線為：下料鍛造退火粗加工調(diào)質(zhì)處理試問：（1）調(diào)質(zhì)處理的作用。（2）調(diào)質(zhì)處理加熱溫度范圍。答：調(diào)制處理可以使材料具有良好的綜合力學(xué)性能，在保持較高強(qiáng)度的同時(shí)，具有良好的塑性

34、和韌性。5006503. 熱處理的目是什么？有哪些基本類型？答：目的是改變鋼的組織結(jié)構(gòu)，從而獲得所需要的性能。根據(jù)加熱、冷卻方式及鋼組織性能變化特點(diǎn)的不同，可分為下面幾類：普通熱處理。退火、正火、淬火和回火。表面熱處理。表面淬火和化學(xué)熱處理。其他熱處理。真空熱處理、形變熱處理、控制氣氛熱處理、激光熱處理等。根據(jù)零件生產(chǎn)過程中所處的位置和作用，又可分為預(yù)備熱處理與最終熱處理。4.簡述過冷奧氏體等溫轉(zhuǎn)變組織的名稱及其性能。答：隨過冷度不同，過冷奧氏體將發(fā)生3種類型轉(zhuǎn)變，即珠光體轉(zhuǎn)變、貝氏體轉(zhuǎn)變和馬氏體轉(zhuǎn)變。珠光體轉(zhuǎn)變根據(jù)片層厚薄不同可細(xì)分為珠光體、索氏體和托氏體。片間距越小，鋼的強(qiáng)度、硬度越高，同

35、時(shí)塑性和韌性略有改善。貝氏體轉(zhuǎn)變根據(jù)組織形態(tài)不同，分為上貝氏體和下貝氏體。上貝氏體強(qiáng)度與塑性都較低，而下貝氏體除了強(qiáng)度和硬度較高外，塑性、韌性也較好，即具有良好的綜合力學(xué)性能。馬氏體根據(jù)組織形態(tài)可分為板條狀和針狀兩大類，高硬度是馬氏體性能的主要特點(diǎn)，含碳量增加硬度也提高。5.氮化處理與滲碳處理相比有哪些特點(diǎn)。答：與滲碳相比，滲氮的特點(diǎn)是：滲氮件表面硬度高（10002000HV）,耐磨性高，具有高的熱硬性。滲氮件疲勞硬度高。滲氮件變形小。滲氮件耐蝕性好。6.什么叫退火？其主要目的是什么？答：將鋼加熱至適當(dāng)溫度保溫，然后緩慢冷卻（爐冷）的熱處理工藝叫做退火。其主要目的有：調(diào)整硬度，便于切削加工；消

36、除殘余內(nèi)應(yīng)力，防止在后續(xù)加工或熱處理中發(fā)生變形或開裂；細(xì)化晶粒，提高力學(xué)性能，或未最終熱處理作組織準(zhǔn)備。7.什么叫回火？淬火鋼為什么要進(jìn)行回火處理？答：回火是將淬火鋼加熱到A1以下某溫度保溫后再冷卻的熱處理工藝。為避免淬火件在放置過程中發(fā)生變形或開裂，鋼件經(jīng)淬火后應(yīng)及時(shí)進(jìn)行回火。8.什么叫淬火？其主要目的是什么？答：淬火是將鋼加熱到臨界點(diǎn)以上，保溫后以大于VK的速度冷卻，使奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體的熱處理工藝。其目的就是為了獲得馬氏體，提高鋼的力學(xué)性能。9.淬火鋼采用低溫或高溫回火各獲得什么組織？其主要應(yīng)用在什么場合？答：獲得回火馬氏體或回火索氏體。低溫回火主要用于處理各種工具、模具、軸承及經(jīng)滲碳和

37、表面淬火的工件；高溫回火可用于各種重要結(jié)構(gòu)件如連桿、軸、齒輪等的處理，也可作為某些要求較高的精密零件、量具等的預(yù)備熱處理。10.指出過共析鋼淬火加熱溫度的范圍，并說明其理由。答：溫度范圍是Ac1(3060）。過共析鋼由于退火前經(jīng)過球化退火，因此淬火后組織為細(xì)馬氏體加顆粒狀滲碳體和少量殘余奧氏體。分散分布的顆粒狀滲碳體對提高鋼的硬度和耐磨性有利。如果將過共析鋼加熱到以上，則由于奧氏體晶粒粗大、含碳量提高，使淬火后馬氏體晶粒也粗大，且殘余奧氏體量增多，這使鋼的硬度、耐磨性下降，脆性和變形開裂傾向增加。11.球化退火的目的是什么？主要應(yīng)用在什么場合？答：球化退火的目的在于降低硬度，改善切削加工性能，

38、并為后續(xù)熱處理作組織準(zhǔn)備。主要用于共析鋼和過共析鋼。12.用10鋼制作一要求耐磨的小軸(直徑為20 mm),其工藝路線為:下料-鍛造-正火-機(jī)加工-滲碳-淬火-低溫回火-磨加工。說明各熱處理工序的目的及使用狀態(tài)下的組織。答：正火是為了調(diào)整工件硬度，便于切削加工，同時(shí)可以細(xì)化晶粒，為淬火作準(zhǔn)備，還可以消除殘余內(nèi)應(yīng)力；滲碳可以提高工件表面硬度、耐磨性及疲勞強(qiáng)度，同時(shí)可以保持心部良好的韌性和塑性；淬火是為了提高鋼的力學(xué)性能；低溫回火則可以保持淬火后高硬度、高耐磨性的同時(shí)，降低內(nèi)應(yīng)力，提高韌性。第6章 工業(yè)用鋼一、選擇題1. 欲要提高188型鉻鎳不銹鋼的強(qiáng)度，主要是通過（B ）。 A時(shí)效強(qiáng)化方法 B固

39、溶強(qiáng)化方法 C冷加工硬化方法 D馬氏體強(qiáng)化方法2.20CrMnTi鋼根據(jù)其組織和機(jī)械性能，在工業(yè)上主要作為一種（ A）使用。 A合金滲碳鋼 B合金彈簧鋼 C合金調(diào)質(zhì)鋼 D滾動(dòng)軸承鋼3.大多數(shù)合金元素均在不同程度上有細(xì)化晶粒的作用，其中細(xì)化晶粒作用最為顯著的有（C ）。 AMn,P BMn,Ti CTi,V DV,P4.除（A ）元素外，其它合金元素溶于奧氏體后，均能增加過冷奧氏體的穩(wěn)定性。 ACo BCr CMn DTi5.優(yōu)質(zhì)鋼的含硫量應(yīng)控制在下列（ C）范圍內(nèi)。A0.060.05 B0.050.035C0.0350.02 D0.020.0156.優(yōu)質(zhì)鋼的含磷量應(yīng)控制在下列（ C）范圍內(nèi)。

40、A0.0550.045 B0.0450.035 C0.0350.03 D0.030.02三、填空題1.高速工具鋼經(jīng)高溫淬火加多次回火后，具有很高的（強(qiáng)度、硬度）和較好的（ 塑性、韌性）。2.不銹鋼按其金相顯微組織不同，常用的有以下三類：（ 馬氏體不銹鋼），（鐵素體不銹鋼），奧氏體型不銹鋼。五、簡答題1.指出下列牌號(hào)是哪種鋼？其含碳量約多少？20、9siCr、40Cr、5CrMnMo 牌號(hào)類型含碳量20碳素結(jié)構(gòu)鋼0.2%9siCr合金工具鋼0.9%40Cr低淬性調(diào)質(zhì)鋼0.4%5CrMnMo模具鋼0.5%2.試說明下列合金鋼的名稱及其主要用途。W18Cr4V、5CrNiMo牌號(hào)名稱用途W(wǎng)18Cr4

41、V高速工具鋼用于制造高速切削工具5CrNiMo熱鍛模鋼用于大型熱鍛模3.指出下列牌號(hào)是哪類鋼？其含碳量約多少？T9A、GCr15、30、20Cr牌號(hào)類型含碳量T9A高級(jí)優(yōu)質(zhì)碳素工具鋼0.9%GCr15滾動(dòng)軸承鋼0.951.05%30碳素結(jié)構(gòu)鋼0.3%20Cr滲碳鋼0.2%4.合金元素在鋼中主要作用有哪些？1、對鋼中基本相的影響：A、溶于鐵素體，起固化作用（Si、Mn的固溶強(qiáng)化效果最明顯）B、形成碳化物（合金元素與碳的親和力從小到大的順序?yàn)椋篫r、Ti、Nb、V、W、Mo、Cr、Mn、Fe）。2、對鐵碳相圖的影響：A、對奧氏體相區(qū)的影響（擴(kuò)大奧氏體相區(qū)的元素：Ni、Co、Mn、N等，縮小奧氏體相

42、區(qū)的元素:Cr、Mo、Si、Ti、W、Al等）B、對S點(diǎn)和E點(diǎn)位置的影響（幾乎所有合金元素都使S點(diǎn)和E點(diǎn)左移，使這兩點(diǎn)的含碳量下降）。3、對鋼中相變過程的影響：A、對鋼加熱時(shí)奧氏體化過程的影響：對形成速度的影響（除Ni、Co外的大多數(shù)合金元素都減緩鋼的奧氏體化過程）；對晶粒長大傾向的影響（Mn、P促進(jìn)奧氏體長大）B、對鋼冷卻時(shí)過冷奧氏體轉(zhuǎn)變過程的影響：對C曲線和淬透性德爾影響（除Co外凡溶于奧氏體的合金元素均使C曲線右移，淬透性提高）；對Ms、Mf點(diǎn)的影響（除Co、Al外所有溶于奧氏體的合金元素都使這兩點(diǎn)下降，使鋼在淬火后的殘余奧氏體量增加）C、對淬火鋼回火轉(zhuǎn)變過程的影響：提高耐火性;產(chǎn)生二次

43、硬化；防止第二類回火脆性（W、Mo）。5.試說明下列牌號(hào)的名稱。1Cr18Ni9、2Cr13、ZGMn13-1、4Cr9si12牌號(hào)名稱1Cr18Ni9奧氏體不銹鋼2Cr13馬氏體不銹鋼ZGMn13-1高錳鋼4Cr9si12馬氏體耐熱鋼二、填空題（共 20 分，每空格0.5 分） 1、材料常用的塑性指標(biāo)有 和 兩種，其中用 表示塑性更接近材料的真實(shí)變形，在拉伸曲線上可以確定的塑性指標(biāo)是 。2、金屬的結(jié)晶過程主要由 和 兩個(gè)基本過程組成。3、常溫下，金屬單晶體的塑性變形方式為 和 兩種。其中主要的變形方式是 。4、二元合金的杠桿定律中，杠桿的端點(diǎn)是所求的 的成分，杠桿的支點(diǎn)是 的成分。5、F的晶

44、體結(jié)構(gòu)是 ，A的晶體結(jié)構(gòu)是 。6、工業(yè)用鋼按質(zhì)量分為鋼、鋼、鋼。7、鋼的熱處理工藝由_ 、_ _ 、_ _ 三個(gè)階段所組成。8、除 元素外，其它所有的合金元素都使C曲線向 移動(dòng)，使鋼的臨界冷卻速度 、淬透性 。9、60Si2Mn是 鋼，可制造 ；GCr15是 鋼，可制造 ；9SiCr是 鋼，可制造 。10、鑄造狀態(tài)下，灰口鑄鐵的基體有 、 和 三種。11、玻璃鋼是_和_組成的復(fù)合材料。12、銅合金按其合金化系列可分為 、 和 三類13、零件失效的三種基本類型是 、 和 。四、選擇題（共 15 分，每小題 1 分） 1、在作疲勞試驗(yàn)時(shí)，試樣承受的載荷為（ ）。(a) 靜載荷 (b) 沖擊載荷 (

45、c) 交變載荷2、金屬化合物的性能特點(diǎn)是（ ）。（a）熔點(diǎn)低、硬度低 (b)硬度高、熔點(diǎn)低 (c) 硬度高、熔點(diǎn)高 (d)硬度低、熔點(diǎn)低3、能使單晶體產(chǎn)生塑性變形的應(yīng)力為（ ）。（a）正應(yīng)力； (b)切應(yīng)力 ； (c)復(fù)合應(yīng)力4、在發(fā)生L+共晶反應(yīng)時(shí)，三相的成分（ ）。（a）相同 (b)均確定 (c)均不確定 (d)L確定，其他不確定5、45鋼在室溫下，鐵素體組織物在整個(gè)合金中占的百分?jǐn)?shù)為（ ）。 6、鋼的質(zhì)量等級(jí)的分類是按鋼的（ ）區(qū)分的。（a） 力學(xué)性能 ；（b） 鋼的含碳量 ； (c) 雜質(zhì)S、P的含量； (d) 有益的Mn、Si的含量7、奧氏體向珠光體的轉(zhuǎn)變屬于：（ ）（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。8、過冷奧氏體是指冷卻到 溫度下，尚未轉(zhuǎn)變的奧氏體。（a）Mf （b） Ms （c）A1 （d）A39、制造鉗工用手用鋸條應(yīng)當(dāng)選用（ ）。(a) T12鋼經(jīng)淬火和低溫回火 (b)Cr12Mo鋼經(jīng)淬火和低溫回火 (c)65鋼淬火后中溫回火10、HMn58-2是（ ）的牌號(hào)，它表示含（ ）量為58%，而含（ ）量為2%。(a) 普通黃銅 (b)特殊黃銅 (c)無錫青銅 (d)Mn （e）Cu (f)Zn11、塑料的使用溫度應(yīng)為（A）