工程材料方向試題及答案

工程材料方向試題1、材料常用的塑性指標(biāo)有（）和（）兩種。2、檢驗(yàn)淬火鋼成品件的硬度一般用（）硬度，檢驗(yàn)退火鋼、正火件的硬度常用（）硬度，檢驗(yàn)氮化件硬度采用（）硬度，檢驗(yàn)調(diào)質(zhì)件的硬度一般用（）硬度，檢驗(yàn)鋁合金、銅合金的硬度一般用（）硬度。3、不同方法測(cè)出的硬度值能否進(jìn)行比較？4、實(shí)際液態(tài)金屬結(jié)晶時(shí)，產(chǎn)生枝晶偏析的原因是：（）（a）凝固線間間距很小，冷卻緩慢；（b）凝固線間間距很小，冷卻較快；（c）凝固線間間距很大，冷卻緩慢；（d）凝固線間間距很大，冷卻較快。5、能進(jìn)行鍛造的鐵碳合金有：（a）亞共析鋼；（b）共析鋼；（c）過(guò)共析鋼；（d）亞共晶百口鑄鐵。6、金屬在結(jié)晶過(guò)程中，冷卻速度越大，則過(guò)冷度越（），晶粒越（），強(qiáng)度越（），塑性越（）。7、晶粒大小對(duì)材料力學(xué)性能有何影響？如果其他條件相同，比較下列每組鑄造條件下哪個(gè)鑄件晶粒細(xì)??？（１）金屬模澆注與砂型模澆注；（2）變質(zhì)處理與未變質(zhì)處理（２）薄壁零件與厚壁零件（4）澆注時(shí)采用振動(dòng)、攪拌與澆注時(shí)不振動(dòng)、攪拌8、同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變伴隨著體積的變化，其主要原因是（）（1）晶粒度發(fā)生變化（3）致密度發(fā)生變化（2）過(guò)冷度發(fā)生變化（4）晶粒長(zhǎng)大速度發(fā)生變化9、畫出簡(jiǎn)化的鐵-碳相圖，寫出共析反應(yīng)式和共晶反應(yīng)式；10、二元合金中鑄造性能最好的合金是（）（1）固溶體合金（2）共晶合金（3）共析合金11、α－Fe和鐵素體有何區(qū)別？γ－Fe和奧氏體有何區(qū)別？12、為什么碳鋼進(jìn)行熱軋、熱鍛時(shí)都必須將鋼加熱到奧氏體區(qū)？13、分析鐵碳相圖回答：（1）隨碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加，硬度、塑性是增加還是減??？（2）哪個(gè)區(qū)域塑性最好？（3）為何鋼有塑性而白口鐵幾乎無(wú)塑性？（4）哪個(gè)成分結(jié)晶間隔最??？14、Fe-Fe3C相圖都有哪些應(yīng)用？15、實(shí)際金屬晶體存在哪些缺陷，對(duì)材料性能有何影響？16、什么是熱處理？常規(guī)熱處理方法有幾種，其目的是什么？17、鐵碳合金材料熱處理時(shí)為什么要進(jìn)行加熱、保溫、冷卻？18、從相圖上看，怎樣的合金才能進(jìn)行熱處理？19、什么是調(diào)質(zhì)處理？20、除Co外，所有合金元素都使C-曲線右移，則鋼的淬透性：（）（a）降低；（b）提高；（c）不改變。21、鋼淬火后得到馬氏體的硬度主要取決于：（a）含碳量；（b）冷卻介質(zhì)；（c）冷卻方法；（d）合金元素22、鋼的熱脆性是由元素在晶界上形成低熔點(diǎn)共晶體引起的。（a）Si；（b）Mn；（c）S；（d）P。23、什么是淬透性？淬透性對(duì)鋼的熱處理工藝有何影響？24、淬火后為什么要馬上進(jìn)行回火？根據(jù)回火的溫度不同，回火分為幾種？最后得到什么樣的組織？25、生產(chǎn)中常用什么方法改善高碳鋼中的碳化物？26、某廠直接用Cr12原鋼料生產(chǎn)冷沖模，經(jīng)切削加工和熱處理后交付使用，結(jié)構(gòu)發(fā)現(xiàn)沖模壽命很短？你認(rèn)為是什么原因？如何改進(jìn)工藝？27、在相同含碳量情況下，碳鋼淬火后易產(chǎn)生變形、開(kāi)裂現(xiàn)象，合金鋼淬火后為何不易產(chǎn)生變形和開(kāi)裂現(xiàn)象？28、如圖所示為T8鋼加熱后的冷卻曲線，試寫出圖中各點(diǎn)對(duì)應(yīng)的組織29、改善鋼鐵材料性能的方法有哪些種？30、已知車床主軸材料45鋼，熱處理要求：整體調(diào)質(zhì)處理、硬度28—32HRC；軸頸及椎孔表面淬火、硬度50—54HRC，試編制其加工工藝路線，并說(shuō)明各熱處理工序的作用。31、已知某凸輪：材料為20Cr鋼，熱處理技術(shù)條件：兩側(cè)面滲碳、淬火加低溫回火，硬度58—62HRC，滲層深0.8—1.2mm,試編制其加工工藝路線，并說(shuō)明各熱處理工序的作用。32、JN-150型載重汽車（載重量為8噸）變速箱中的第二軸二、三擋齒輪，要求心部抗拉強(qiáng)度為σb≥1100MPa，ak≥70J/cm2；齒表面硬度HRC≥58～60，心部硬度HRC≥33～35。試合理選擇材料，制定加工工藝流程，說(shuō)明各熱處理工序的目的。33、碳鋼的有益元素是（）、（），有害雜質(zhì)是（）、（）34、硫存在鋼中，會(huì)使鋼產(chǎn)生（），磷存在鋼中，會(huì)使鋼產(chǎn)生（）35、20鋼屬（），其含碳量為（）；45鋼屬（），其含碳量為（）；T8鋼屬（），其含碳量為（）。36、何為滲碳鋼，從鋼號(hào)如何判別是否為滲碳鋼？37、何為調(diào)質(zhì)鋼，從鋼號(hào)如何判別是否為滲碳鋼？38、GCr15鋼中Cr的平均含量為：（a）1.5%；（b）15%；（c）0.15%；（d）沒(méi)有表示出來(lái)39、QT500-05牌號(hào)中，QT表示（），數(shù)字500表示（），數(shù)字05表示（），其中的C主要以（）的形式存在40、HT200是（）鑄鐵，數(shù)字200表示（），其中的C主要以（41、出現(xiàn)下列不正?，F(xiàn)象時(shí)，應(yīng)采取什么有效措施予以防止和改善？）的形式存在。（1）灰口鑄鐵磨床床身鑄造以后就進(jìn)行切削，在切削加工后發(fā)生不允許的變形？（2）灰口鑄鐵薄壁處出現(xiàn)白口組織，造成切削困難。42、白口鑄鐵、灰口鑄鐵和碳鋼，這三者在成分、組織和性能有何主要區(qū)別？43、白口鑄鐵中碳主要以（）的形式存在，灰口鑄鐵中碳主要以（）的形式存在。44、鋁合金的淬火與鋼的淬火有什么不同？45、今要制造下列零件:槍炮彈殼、醫(yī)用手術(shù)刀、汽車板簧、熱電偶保護(hù)套管、沖壓模具、機(jī)床床身、減速器傳動(dòng)軸、轎車齒輪、滾動(dòng)軸承、高速車刀、沙發(fā)彈簧、橋梁構(gòu)件、輕載自潤(rùn)滑齒輪，請(qǐng)從下列材料中對(duì)應(yīng)選?。篊r12MoV、Q420、HT200、GCr15、W18Cr4V、45、20CrMnTi、4Cr13、65、H68、塑料ABS、特種陶瓷、60Si2Mn。46、鋁合金按其成分及生產(chǎn)工藝特點(diǎn)不同，可分為（）和（）。47、鑄造鋁合金按成分不同可分為（）系、（）系、（）系和（）系四類。48、H62是（）的一個(gè)牌號(hào)，其中62是指含（）量為（）。49、按塑料受熱后的性質(zhì)不同，塑料分為（）和（）兩大類。50、工程上常用的高分子材料有（）、（）、（）、（）、（）等。參考答案1、斷后伸長(zhǎng)率A和斷面收縮率Z2、HRC,HB或HRB,HV或HRA,HRC或HRB或HB，HB或HRB3、不能4、d5、abc6、大，細(xì)小，高，好7、晶粒越細(xì)小，強(qiáng)度、硬度越高，塑性越好（1）金屬模澆注（2）變質(zhì)處理（３）薄壁零件（4）澆注時(shí)采用振動(dòng)、攪拌8、（3）9、簡(jiǎn)化的鐵-碳相圖：共晶反應(yīng)式：1148℃LCLd’(AE+Fe3CⅠ)共析反應(yīng)式：727℃ASP(FP+Fe3CⅡ)10、（2）共晶合金11、α－Fe為912℃以下的純鐵，鐵素體為C在α－Fe中形成的間隙固溶體；γ－Fe為1394℃～912℃之間的純鐵，奧氏體為C在γ－Fe中形成的間隙固溶體。12、因奧氏體為面心立方晶格，塑性很好。13、（1）硬度增加，塑性減?。?）奧氏體區(qū)塑性最好（3）鋼含碳量低，硬度高、脆性大的Fe3C數(shù)量少，所以有塑性，而白口鐵含碳量高，硬度高、脆性大的Fe3C數(shù)量多，所以幾乎無(wú)塑性。（4）共晶成分或純金屬14、（1）為選材提供成分依據(jù)：鑄造成型的零件盡量選擇共晶成分合金，沖壓成型的零件選用低碳鋼，刀具、量具、夾具體等選用高碳鋼；（2）為制定熱加工工藝提供依據(jù)，如熔煉溫度、澆注溫度等鑄造工藝參數(shù)的制定；熱處理時(shí)加熱溫度參數(shù)的制定；鍛造溫度的制定等。15、點(diǎn)缺陷：晶格畸變，屈服強(qiáng)度升高，電阻增大，體積膨脹；線缺陷：較多時(shí)，產(chǎn)生加工硬化面缺陷：強(qiáng)度、硬度升高，細(xì)晶強(qiáng)化，容易被腐蝕16、將金屬材料在固態(tài)下加熱，保溫，然后以一定的方式冷卻下來(lái)，通過(guò)改變內(nèi)部組織來(lái)改變材料性能的一種工藝方法。常規(guī)熱處理方法及目的：退火（加熱，保溫，隨爐冷卻）：改善組織，降低硬度，提高塑性，消除內(nèi)應(yīng)力。正火（加熱，保溫，空冷）：消除亞共析鋼鑄、鍛件的內(nèi)應(yīng)力，細(xì)化晶粒，降低成本；對(duì)過(guò)共析鋼，消除網(wǎng)狀二次滲碳體，為球化退火作準(zhǔn)備，強(qiáng)調(diào)高效。淬火：得到馬氏體組織，提高硬度、耐磨性?；鼗穑旱蜏鼗鼗穑合齼?nèi)應(yīng)力，降低脆性，保持高硬度（HRC58～62）和耐磨性；中溫回火：較高的強(qiáng)度、硬度，高的彈性極限，一定的塑性、韌性；高溫回火：獲得良好的綜合機(jī)械性能（25～35HRC）。17、加熱：得到奧氏體組織；保溫：奧氏體均勻化；冷卻：不同冷卻方式，得到不同組織和性能。18、只有從高溫到低溫發(fā)生相變或由固溶體濃度變化的合金才有可能進(jìn)行熱處理19、生產(chǎn)上將淬火和高溫回火稱為調(diào)質(zhì)處理。20、提高21、含碳量22、S23：鋼淬火時(shí)獲得M的能力，是材料固有的性能。淬透性好，可采用較緩慢的冷卻速度得到馬氏體組織，減小內(nèi)應(yīng)力、變形和開(kāi)裂。24、淬火M硬度高、脆性大、內(nèi)應(yīng)力較大，因此要馬上進(jìn)行回火?；鼗鸱N類：三種：低溫回火：組織為M回，中溫回火：組織為T回；高溫回火：組織為S回。25、鍛造成形。26、沒(méi)有進(jìn)行鍛造成形，沒(méi)有改變碳化物的網(wǎng)狀分布狀態(tài)；毛坯采用鍛造成形。27、碳鋼淬透性差，需要較大的冷卻速度才能得到M，因此容易變形和開(kāi)裂；合金鋼淬透性好，冷卻速度較慢時(shí)也能得到M，因此不容易變形和開(kāi)裂。28、（1）過(guò)冷A；（2）過(guò)冷A+P；（3）P；（4）過(guò)冷A；（5）過(guò)冷A+B下；（6）M+A’+B下；（7）M+A’+P；（8）M+A’；（9）過(guò)冷A+P；（10）過(guò)冷A+P。29、熱處理、固溶強(qiáng)化、形變強(qiáng)化（加工硬化）、細(xì)晶強(qiáng)化30、下料→鍛造毛坯→正火→粗加工→調(diào)質(zhì)→半精加工→表面淬火→低溫回火→精加工。（1）正火：消除內(nèi)應(yīng)力，細(xì)化晶粒，均勻組織，改善切削加工性能。（2）調(diào)質(zhì)：提高零件整體綜合力學(xué)性能，硬度達(dá)到28—32HRC，為以后表面淬火做好準(zhǔn)備。（3）表面淬火：表層得到M，使軸頸及椎孔的硬度為50—54HRC，而心部硬度維持在28—32HRC不變。（4）低溫回火：表面得到穩(wěn)定的回火M組織、較高的硬度，消除淬火應(yīng)力。31、下料→鍛造毛坯→正火→粗加工→調(diào)質(zhì)→半精加工→非滲碳部位保護(hù)→滲碳→淬火→低溫回火→精加工。（1）正火：消除內(nèi)應(yīng)力，細(xì)化晶粒，均勻組織，改善切削加工性能；（2）調(diào)質(zhì)：為提高零件的綜合力學(xué)性能，為以后淬火做好準(zhǔn)備（3）滲碳：提高表面含碳量；（4）淬火：得到M；（5）低溫回火：得到穩(wěn)定的回火M組織、較高的硬度，消除淬火應(yīng)力。32、20CrMnTi,工藝路線：下料→鍛造毛坯→正火→粗加工→調(diào)質(zhì)→半精加工→非滲碳部位保護(hù)→滲碳→淬火→低溫回火→精加工。（1）正火：消除內(nèi)應(yīng)力，細(xì)化晶粒，均勻組織，改善切削加工性能；（2）調(diào)質(zhì)：為提高零件的綜合力學(xué)性能，為以后淬火做好準(zhǔn)備（3）滲碳：提高表面含碳量；（4）淬火：得到M；（5）低溫回火：得到穩(wěn)定的回火M組織、較高的硬度，消除淬火應(yīng)力。33、有益元素：Si、Mn,有害元素：S、P。34、熱脆，冷脆。35、低碳的優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼，0.2%；中碳的優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼，0.45%；碳素工具鋼，0.8%。36、指經(jīng)過(guò)滲碳處理后使用的鋼，其鋼號(hào)中的含碳量較低。37、指經(jīng)調(diào)質(zhì)后使用的鋼，一般為中碳鋼或中碳合金鋼。38、a39、球墨鑄鐵，最低抗拉強(qiáng)度為500MPa，最低伸長(zhǎng)率為5%，球狀石墨。40、灰鑄鐵，最低抗拉強(qiáng)度為200MPa，片狀石墨。41、（1）鑄造后先進(jìn)行退火處理消除內(nèi)應(yīng)力，然后再切削加工；（2）增加灰口鑄鐵零件壁厚，降低冷卻速度或增加強(qiáng)烈促進(jìn)石墨化的Si元素，以此降低滲碳體含量。。42、白口鑄鐵含碳量高，超過(guò)2.11%，碳主要以Fe3C形式存在，性能又硬又脆；灰口鑄鐵含碳量高，超過(guò)2.11%，碳主要以石墨形式存在，耐磨性、減震性好，抗拉強(qiáng)度低，抗壓性能好；碳鋼含碳量低，小于2.11%，碳以Fe3C形式存在，性能隨含碳量不同而變化，隨含碳量提高，強(qiáng)度先提高后降低，硬度逐漸提高，塑性逐漸下降。43、Fe3C，石墨44、鋁合金淬火后，強(qiáng)度、硬度不會(huì)馬上提高，需經(jīng)過(guò)人工時(shí)效或自然時(shí)效后才會(huì)提高；而鋼淬火后會(huì)馬上提升強(qiáng)度、硬度。45、槍炮彈殼：黃銅H68；醫(yī)用手