工程材料試卷及答案

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上課程名稱: 工程材料學(xué) (A卷, 閉卷)適用專業(yè)年級(jí): 考試時(shí)間100分鐘題號(hào)一二三四五六七八九十總分統(tǒng)分人 簽名題分101510252020100得分考生注意事項(xiàng)：1、本試卷共 2 頁(yè)，試卷如有缺頁(yè)或破損，請(qǐng)立即舉手報(bào)告以便更換。 2、考試結(jié)束后，考生不得將試卷、答題紙和草稿紙帶出考場(chǎng)。(答案請(qǐng)寫在試卷紙密封線內(nèi)和試卷紙正面，否則不記分)一、填空題（10分，每空1分） 1、共晶轉(zhuǎn)變和共析轉(zhuǎn)變的產(chǎn)物都屬于 相混合物。2、塑性變形后的金屬經(jīng)加熱將發(fā)生回復(fù)、 、晶粒長(zhǎng)大的變化。3、共析鋼的含碳量為 。4.共晶白口鑄鐵的含碳量為 。5、Q235鋼的含義是為 。5、三種典型的

2、金屬晶體結(jié)構(gòu)是：體心立方晶格、面心立方晶格和 。7、根據(jù)鋼的成分、退火的工藝與目的不同，退火常分為 、球化退火、去應(yīng)力退火等幾種。8、鋼在奧氏體化后，冷卻的方式通常有 和 連續(xù)冷卻 兩種。9、工具鋼按用途可分為 、 模具鋼、量具鋼。10、常用測(cè)定硬度的方法有 、 洛氏硬度和維氏硬度等測(cè)試法。二、判斷題（15分，每小題1分） （在括號(hào)里正確的劃“”，錯(cuò)誤的劃“×”）1、單晶體具有各向同性，多晶體具有各向異性。 （ ）2、鐵素體是碳溶解在-Fe中所形成的間隙固溶體。 （ ）3、熱處理的加熱，其目的是使鋼件獲得表層和心部溫度均勻一致。 （ ） 4、熔點(diǎn)為232的錫在室溫下的塑性變形是冷加工

3、。 （ ）5、金屬結(jié)晶時(shí)，冷卻速度愈大，則結(jié)晶后金屬的晶粒愈粗大。 （ ） 6、鑄鐵經(jīng)過熱處理，改變了基體和石墨形態(tài)，從而提高了性能。 （ ）7、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。 （ ）8、共晶轉(zhuǎn)變是在恒溫下進(jìn)行的。 （ ）9、機(jī)械零件選材的一般原則是：使用性能足夠原則、工藝性能良好原則和經(jīng)濟(jì)行合理原則。 （ ） 10、對(duì)于彈簧鋼的要求是具有高的彈性極限和高的屈強(qiáng)比，以保證承受大的彈性變形和較高的載荷；具有高的疲勞強(qiáng)度以承受交變載荷的作用。 （ ）11、熱處理的基本工藝過程是加熱、保溫和冷卻。 （ ）12、馬氏體是碳在-Fe中的過飽和溶解。 （ ）13、建立相圖時(shí)采用的冷卻速度應(yīng)為

4、極緩慢的速度。 （ ）14、對(duì)于可熱處理強(qiáng)化的變形鋁合金，其常用的熱處理方法為固溶（淬火）加時(shí)效處理。 （ ）15、塑料按其受熱的行為可分為熱塑性塑料和熱固性塑料。 （ ）三、單選題（10分，每小題2分）（不選、錯(cuò)選或多選答案者，該小題不得分) 1、在晶體缺陷中，屬于面缺陷的有 。 （ ）   間隙原子   位錯(cuò)   晶界      2、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 。 （ ） 隨爐冷卻  在油中冷卻 在空氣中冷卻 3、合金固溶強(qiáng)化

5、的基本原因是 。 （ ）晶粒變細(xì) 晶格發(fā)生畸變 晶格類型發(fā)生了改變4、滲碳體的性能特點(diǎn)是 。 （ ） 強(qiáng)度和硬度不高，塑性良好 硬度高，極脆，塑性幾乎等于零 強(qiáng)度較高，硬度適中，有一定的塑性5、將變形金屬加熱發(fā)生再結(jié)晶轉(zhuǎn)變時(shí) 。 （ ） 只有晶格類型發(fā)生變化 只有晶粒大小、形狀發(fā)生變化晶格類型、晶粒大小、形狀都發(fā)生變化 四、簡(jiǎn)答題（共25分） 1、奧氏體形成的四個(gè)步驟是什么？（4分） 2、試述鑄鐵的石墨化概念、鑄鐵中多余C的存在形式以及石墨化方式？（6分）3、高分子材料的主要性能特點(diǎn)是什么？（5分）4、試對(duì)共析鋼等溫轉(zhuǎn)變產(chǎn)物及性能進(jìn)行簡(jiǎn)要分析？（5分） （提示：如高溫?cái)U(kuò)散型轉(zhuǎn)變，可獲得珠光體類

6、型的轉(zhuǎn)變產(chǎn)物）5、說明下列符號(hào)各是什么指標(biāo)？各代表什么意思？（5分）(1) E （2） s （3） （4） k (5)HRC五、材料及選材題（20分） 1、下列七種材料中，寫出其中任意四種材料的牌號(hào)的名稱及數(shù)字、字母的含義（共8分，每題2分）20CrMoTi:9SiCr：HT200：QT6003: 45：H70：Zl201（ZALCu5Mn）：2、從下列五種鋼號(hào)中選取合適的三種鋼號(hào)填入表中，并說明其熱處理工藝（12分，每空2分）。65Mn、20CrMnTi、GCr9、45、Q345零件名稱鋼號(hào)熱處理彈簧滾動(dòng)軸承機(jī)床主軸六、綜述題（共20分，每小題10分）1、鋁合金是如何分類的，可以通過什么方式

7、強(qiáng)化，具體如何進(jìn)行？（10分）5、按回火溫度高低，回火可分為哪幾類？主要的溫度區(qū)間、回火后的得到的組織、性能和用途是什么？（10分）工程材料學(xué)課程試題參考答案及評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)（中文試卷）( A卷)一、填空題（10分，每空1分） 1、共晶轉(zhuǎn)變和共析轉(zhuǎn)變的產(chǎn)物都屬于 兩 相混合物。2、塑性變形后的金屬經(jīng)加熱將發(fā)生回復(fù)、 再結(jié)晶 、晶粒長(zhǎng)大的變化。3、共析鋼的含碳量為 0.77 。4.共晶白口鑄鐵的含碳量為 4.3% 。5、Q235鋼的含義是為屈服點(diǎn)數(shù)值（屈服強(qiáng)度）為235MPa的碳素結(jié)構(gòu)鋼 。5、三種典型的金屬晶體結(jié)構(gòu)是：體心立方晶格、面心立方晶格和 密排六方晶格 。7、根據(jù)鋼的成分、退火的工藝與目的不

8、同，退火常分為 完全退火（或等溫退火等） 、 球化退火、去應(yīng)力退火等幾種。8、鋼在奧氏體化后，冷卻的方式通常有 等溫冷卻 和 連續(xù)冷卻 兩種。9、工具鋼按用途可分為 刃具鋼 、 模具鋼、量具鋼。10、常用測(cè)定硬度的方法有 布氏硬度 、 洛氏硬度和維氏硬度等測(cè)試法。二、判斷題（15分，每小題1分）（在括號(hào)里正確的劃“”，錯(cuò)誤的劃“×”）1、單晶體具有各向同性，多晶體具有各向異性。 （ × ）2、鐵素體是碳溶解在-Fe中所形成的間隙固溶體。 （ × ）3、熱處理的加熱，其目的是使鋼件獲得表層和心部溫度均勻一致。 （ × ） 4、熔點(diǎn)為232的錫在室溫下的塑性

9、變形是冷加工。 （ × ）5、金屬結(jié)晶時(shí)，冷卻速度愈大，則結(jié)晶后金屬的晶粒愈粗大。 （ × ） 6、鑄鐵經(jīng)過熱處理，改變了基體和石墨形態(tài)，從而提高了性能。 （ × ）7、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。 （ ）8、共晶轉(zhuǎn)變是在恒溫下進(jìn)行的。 （ ）9、機(jī)械零件選材的一般原則是：使用性能足夠原則、工藝性能良好原則和經(jīng)濟(jì)行合理原則。 （ ） 10、對(duì)于彈簧鋼的要求是具有高的彈性極限和高的屈強(qiáng)比，以保證承受大的彈性變形和較高的載荷；具有高的疲勞強(qiáng)度以承受交變載荷的作用。 （ ） 11、熱處理的基本工藝過程是加熱、保溫和冷卻。 （ ）12、馬氏體是碳在-Fe中

10、的過飽和溶解。 （ ）13、建立相圖時(shí)采用的冷卻速度應(yīng)為極緩慢的速度。 （ ）14、對(duì)于可熱處理強(qiáng)化的變形鋁合金，其常用的熱處理方法為固溶（淬火）加時(shí)效處理。 （）15、塑料按其受熱的行為可分為熱塑性塑料和熱固性塑料。 （）三、單選題（10分，每小題2分）（不選、錯(cuò)選或多選答案者，該小題不得分) 1、在晶體缺陷中，屬于面缺陷的有 。 （ ）   間隙原子   位錯(cuò)   晶界      2、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 。 （） 隨爐

11、冷卻  在油中冷卻 在空氣中冷卻 3、合金固溶強(qiáng)化的基本原因是 。 （）晶粒變細(xì) 晶格發(fā)生畸變 晶格類型發(fā)生了改變4、滲碳體的性能特點(diǎn)是 。 （）強(qiáng)度和硬度不高，塑性良好; 硬度高，極脆，塑性幾乎等于零; 強(qiáng)度較高，硬度適中，有一定的塑性.5、將變形金屬加熱發(fā)生再結(jié)晶轉(zhuǎn)變時(shí) 。 （） 只有晶格類型發(fā)生變化; 只有晶粒大小、形狀發(fā)生變化;晶格類型、晶粒大小、形狀都發(fā)生變化.四、簡(jiǎn)答題（共25分） 1、奧氏體形成的四個(gè)步驟是什么？（4分）答：（1）奧氏體晶核的形成；（1分）（2）奧氏體晶核的長(zhǎng)大；（1分）（3）殘余滲碳體的溶解；（1分）（4）奧氏體成分的均勻化。（1分）2、試述鑄鐵的石墨

12、化概念、鑄鐵中多余C的存在形式以及石墨化方式？（6分）答：鑄鐵中碳原子析出并形成石墨的過程稱為石墨化。（1分）在白口鑄鐵中鑄鐵中多余C的存在形式是Fe3C或合金碳化物。在灰口鑄鐵、球墨鑄鐵、蠕墨鑄鐵、可鍛鑄鐵中多余C的存在形式是石墨。（2分）石墨化方式有兩種：一種方式是在鑄鐵冷卻時(shí)從液相或A中直接析出石墨（如灰鑄鐵、球墨鑄鐵等），第二種方式是可由Fe3C分解得到石墨，即先生產(chǎn)白口鑄鐵，再將其加熱，長(zhǎng)時(shí)間高溫退火使?jié)B碳體分解，可鍛鑄鐵的石墨化是該方式。（3分）3、高分子材料的主要性能特點(diǎn)是什么？（寫出其中5點(diǎn)即可，5分，每點(diǎn)1分）答：高分子材料性能特點(diǎn)：具有高彈性和粘彈性；（1分）強(qiáng)度低，比強(qiáng)度

13、高；（1分）耐磨、減磨性能好；（1分）絕緣、絕熱、絕聲；（1分）耐熱性不高，耐蝕性能好；（1分）存在老化問題。（1分）4、試對(duì)共析鋼等溫轉(zhuǎn)變產(chǎn)物及性能進(jìn)行簡(jiǎn)要分析？（5分） （提示：如高溫?cái)U(kuò)散型轉(zhuǎn)變，可獲得珠光體類型的轉(zhuǎn)變產(chǎn)物）答：珠光體型轉(zhuǎn)變。發(fā)生在A1550范圍內(nèi)。鐵、碳原子都進(jìn)行擴(kuò)散。按其間距的大小，轉(zhuǎn)變產(chǎn)物又可分為珠光體(P)，索氏體（S）和托氏體（T）。其硬度隨層間距的減小而增高。 （1分）貝氏體型轉(zhuǎn)變。貝氏體轉(zhuǎn)變發(fā)生在550Ms范圍內(nèi)。貝氏體的轉(zhuǎn)變溫度較低，在轉(zhuǎn)變過程鐵原子擴(kuò)散困難。根據(jù)組織形態(tài)和轉(zhuǎn)變溫度不同，貝氏體一般分為上貝氏體和下貝氏體兩種。 （2分） 馬氏體型轉(zhuǎn)變。當(dāng)奧氏體

14、被迅速過冷至馬氏體點(diǎn)Ms以下時(shí)則發(fā)生馬氏體(M)轉(zhuǎn)變。（2分）5、說明下列符號(hào)各是什么指標(biāo)？各代表什么意思？（5分）(1) E （2） s （3） （4） k (5)HRC答：（1）E：彈性模量；剛度指標(biāo) （1分）（2）s：屈服點(diǎn)（強(qiáng)度） ；強(qiáng)度指標(biāo) （1分）（3）：斷面收縮率； 塑性指標(biāo) （1分）（4）k ：沖擊韌度；韌性指標(biāo) （1分）（5）HRC：洛氏硬度；硬度指標(biāo) （1分）五、材料及選材題（20分） 1、下列七種材料中，寫出其中任意四種材料的牌號(hào)的名稱及數(shù)字、字母的含義（共8分，每題2分）20CrMoTi:合金結(jié)構(gòu)鋼，0.2%C，Cr、Mo、Ti的含量均1.5%；9SiCr：合金工具鋼，

15、0.9%C，Si、Cr的含量<1.5%；HT200：灰鑄鐵，最小抗拉強(qiáng)度200MPaQT6003: 球墨鑄鐵，最小抗拉強(qiáng)度600MPa，斷后延伸率3%；45：優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼，0.45%CH70：黃銅，銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為70%C；（ZALCu5Mn）Zl201：鋁銅合金，銅的平均含量5%C，Mn的含量小于1%；2、從下列五種鋼號(hào)中選取合適的三種鋼號(hào)填入表中，并說明其熱處理工藝（12分，每空2分）。65Mn、20CrMnTi、GCr9、45、Q345零件名稱鋼號(hào)熱處理彈簧65Mn淬火+中溫回火滾動(dòng)軸承GCr9球化退火+淬火+低溫回火機(jī)床主軸45淬火+高溫回火六、綜述題（共20分，每小題10分）1

16、、鋁合金是如何分類的，可以通過什么方式強(qiáng)化，具體如何進(jìn)行？答：鋁合金可分為鑄造鋁合金和變形鋁合金。變形鋁合金又可分為不能熱處理強(qiáng)化的鋁合金和能熱處理強(qiáng)化的鋁合金。（3分）對(duì)于能通過熱處理強(qiáng)化的鋁合金，其熱處理方法為固溶加時(shí)效處理。（2分）先固溶處理，將鋁合金加熱至單相區(qū)，恒溫保持，然后快速冷卻（淬火），使溶質(zhì)原子來不及析出，至室溫獲得過飽和的固溶體組織。但一般強(qiáng)化效果不明顯，還需進(jìn)行時(shí)效處理。即鋁合金隨時(shí)間延續(xù)而形成眾多的溶質(zhì)原子局部富集區(qū)，進(jìn)而析出細(xì)小彌散分布的第二相，引起晶格嚴(yán)重畸變，使得強(qiáng)度、硬度顯著提高。時(shí)效處理有自然時(shí)效（45天達(dá)最大強(qiáng)度）和人工時(shí)效（時(shí)效溫度過高或時(shí)間過長(zhǎng)，合金的強(qiáng)度、硬度反而下降，此為過時(shí)效，與合金中析出的晶粒大小有關(guān)）。（5分）2、按回火溫度高低，回火可分為哪幾類？主要的溫度區(qū)間、回火后的得到的組織、性能和用途是什么？(10分)答：、低溫回火(150250)回火后的組織為回火馬氏體。這種回火主要保持鋼在淬后所得到的高強(qiáng)度、硬度和耐磨性（2分）。在生產(chǎn)中低溫回火被廣泛應(yīng)用于工具、