金属工艺学模拟题及练习题青岛飞洋职业技术学院.docx

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金属工艺学模拟题及练习题青岛飞洋职业技术学院

金属工艺学-青岛飞洋职业技术学院

模拟试题一

一、填空（1'×13）

1.碳溶入α-Fe中形成的间隙固溶体称为　          　。

2.当钢中含碳量大于         时，二次渗碳体沿晶界析出严重，使钢的脆性　     　。

3.在生产中使用最多的刀具材料是　     　和　     　，而用于一些手工或切削速度较低的刀具材料是              。

4.马氏体的塑性和韧性和其含碳量有关，           状马氏体有良好的塑性和韧性。

5.生产中把淬火加             的热处理工艺称为调质，调质后的组织为            。

6.合金工具钢和碳素工具钢相比，具有淬透性好，          变形小，        高等优点。

7.合金渗碳钢的含碳量属          碳范围，可保证钢的心部具有良好的             。

二、判断题（1'×6）（在题号前作记号“√”或“×”）

（ ）1.珠光体、索氏体、托氏体都是由铁素体和渗碳体组成的机械混合物。

（ ）2.用65钢制成的沙发弹簧，使用不久就失去弹性，是因为没有进行淬火、高温回火。

（ ）3.淬透性好的钢淬火后硬度一定高，淬硬性高的钢淬透性一定好。

（ ）4.由于T13钢中的含碳量比T8钢高，故前者的强度比后者高。

（ ）5.60Si2Mn的淬硬性和60钢相同，故两者的淬透性也相同。

（ ）6.硫、磷是碳钢中的有害杂质，前者使钢产生“热脆”，后者使钢产生“冷脆”，所以两者的含量在钢中应严格控制。

三、选择题（1'×12）

1.粗车锻造钢坯应采用的刀具材料是（   ）

A.YG3B.YG8C.YT15D.YT30

2.下列钢号中，（  ）是合金渗碳钢，（   ）是合金调质钢。

A.20B.65MnC.20CrMnTiD.45E.40Cr

3.在下列四种钢中（  ）钢的弹性最好，（　）钢的硬度最高，（ ）钢的塑性最好。

A.T12B.T8C.20D.65Mn

4.选择下列工具材料.

板牙（　），铣刀（ ），冷冲模（），车床主轴（ ），医疗手术刀（ ）。

A.W18Cr4VB.Cr12C.9SiCrD.40CrE.4Cr13

5.为了获得使用要求的力学性能，T10钢制手工锯条采用（  　）处理。

A.调质B.正火C.淬火+低温回火D.完全退火

四、填表题（32）

在下列表格中填出各钢号的类别（按用途归类）、最终热处理方法、主要性能特点和用途举例。

钢　　号

类别（按用途归类）

最终热处理方法

主要性能特点

用途举例

Q420

40MnB

20CrMnTi

GCr15SiMn

3Cr2W8V

T12

1Cr17

QT400-18

五、问答题（15'）

1.有一批45钢工件的硬度为55HRC，现要求把它们的硬度降低到200HBS（≈20HRC），问有哪几种方法？

（3'）

2.下列零件和工具由于管理不善造成材料错用，问使用过程中会出现哪些问题？

a.把20钢当成60钢制成弹簧。

（2'）

b.把30钢当成T7钢制成大锤。

（2'）

六、论述题（共22分）

一车床主轴（φ15mm）承受中等载荷，要求轴颈部位的硬度为50~55HRC，其余地方要求具有良好的综合力学性能，硬度为20~24HRC。

回答下列问题：

1.该轴选用下列材料中的哪种材料制作较为合适，为什么？

（4'）

（20Cr、20CrMnTi、40CrNiMo、45、60Si2Mn）

2.初步拟定零件轴的加工工艺路线。

（9）

3.指出在加工路线中每步热处理的作用（9'）

模拟试题一答案

一、填空（1'×13）

1.碳溶入α-Fe中形成的间隙固溶体称为　铁素体　。

2.当钢中含碳量大于0.9%时，二次渗碳体沿晶界析出严重，使钢的脆性　增加　。

3.在生产中使用最多的刀具材料是　低合金刃具钢　和　高速钢　，而用于一些手工或切削速度较低的刀具材料是碳素工具钢。

4.马氏体的塑性和韧性和其含碳量有关，板条状马氏体有良好的塑性和韧性。

5.生产中把淬火加高温回火的热处理工艺称为调质，调质后的组织为回火索氏体。

6.合金工具钢和碳素工具钢相比，具有淬透性好，淬火变形小，热硬性高等优点。

7.合金渗碳钢的含碳量属低碳范围，可保证钢的心部具有良好的韧性。

二、判断题（1'×6）（在题号前作记号“√”或“×”）

（√）1.珠光体、索氏体、托氏体都是由铁素体和渗碳体组成的机械混合物。

（×）2.用65钢制成的沙发弹簧，使用不久就失去弹性，是因为没有进行淬火、高温回火。

（×）3.淬透性好的钢淬火后硬度一定高，淬硬性高的钢淬透性一定好。

（×）4.由于T13钢中的含碳量比T8钢高，故前者的强度比后者高。

（×）5.60Si2Mn的淬硬性和60钢相同，故两者的淬透性也相同。

（√）6.硫、磷是碳钢中的有害杂质，前者使钢产生“热脆”，后者使钢产生“冷脆”，所以两者的含量在钢中应严格控制。

三、选择题（1'×12）

1.粗车锻造钢坯应采用的刀具材料是（C）

A.YG3B.YG8C.YT15D.YT30

2.下列钢号中，（C）是合金渗碳钢，（E）是合金调质钢。

A.20B.65MnC.20CrMnTiD.45E.40Cr

3.在下列四种钢中（D）钢的弹性最好，（A　）钢的硬度最高，（C）钢的塑性最好。

A.T12B.T8C.20D.65Mn

4.选择下列工具材料.

板牙（C　），铣刀（A），冷冲模（B），车床主轴（D），医疗手术刀（E）。

A.W18Cr4VB.Cr12C.9SiCrD.40CrE.4Cr13

5.为了获得使用要求的力学性能，T10钢制手工锯条采用（C　）处理。

A.调质B.正火C.淬火+低温回火D.完全退火

四、填表题（32）

在下列表格中填出各钢号的类别（按用途归类）、最终热处理方法、主要性能特点和用途举例。

钢　　号

类别（按用途归类）

最终热处理方法

主要性能特点

用途举例

Q420

低合金高强度钢

一般不用

高强度、良好塑性和焊接性

桥梁、船舶

40MnB

合金调质钢

调质

良好综合力学性能

花键轴

20CrMnTi

合金渗碳钢

渗碳＋淬火＋低温回火

表面硬耐磨，心部韧性好

汽车齿轮

GCr15SiMn

滾动轴承钢

淬火＋低温回火

高硬度、高耐磨性

滾动轴承元件

3Cr2W8V

热作模具钢

回火S或T

较高强度和韧性，良好的导热性

热挤压模

T12

碳素工具钢

淬火＋低温回火

硬度高、耐磨性高，韧性差

锉刀

1Cr17

耐热钢

800度退火

高的抗氧化性

炉用部件

QT400-18

球墨铸铁

根据需要选用：

退火、正火、淬火等

强度塑性和韧性比灰铸铁好，铸造性好、减振

曲轴

五、问答题（15'）

1.有一批45钢工件的硬度为55HRC，现要求把它们的硬度降低到200HBS（≈20HRC），问有哪几种方法？

（3'）

答题要点：

正火、退火、调质（各1分）

2.下列零件和工具由于管理不善造成材料错用，问使用过程中会出现哪些问题？

a.把20钢当成60钢制成弹簧。

（2'）

答题要点：

弹性和强度不够（2分）

b.把30钢当成T7钢制成大锤。

（2'）

答题要点：

硬度和耐磨性不够（2分）

六、论述题（共22分）

一车床主轴（φ15mm）承受中等载荷，要求轴颈部位的硬度为50~55HRC，其余地方要求具有良好的综合力学性能，硬度为20~24HRC。

回答下列问题：

1.该轴选用下列材料中的哪种材料制作较为合适，为什么？

（4'）

（20Cr、20CrMnTi、40CrNiMo、45、60Si2Mn）

答题要点：

选择45钢。

（2分）

　　　　　理由：

45钢经调质处理具有优良的综合机械性能，轴颈经表面淬火后表面硬度能达到要求。

（2分）

2.初步拟定零件轴的加工工艺路线。

（9）

答题要点：

下料→锻造→正火→粗加工→调质→精加工→表面淬火+低温回火→磨（9分）

3.指出在加工路线中每步热处理的作用（9'）

答题要点：

1.正火能调整硬度便于机加工，为淬火作准备。

（3）

　　　　　2.调质能获得优良的综合机械性能。

（3）

　　　　　3.表面淬火+低温回火能提高表面硬度和耐磨性，同时消除淬火应力、提高抗冲能力。

（3）

模拟试题二

一、填空（1'×15）

1.硬度是衡量材料力学性能的一个指标，常见的试验方法有         、          、

          。

3.各种热处理工艺过程都是由        、            、            三个阶段组成.。

4.马氏体是碳在α-fe中形成的              ，其硬度主要取决于              。

5.当钢中含碳量大于            时，网状二次渗碳体沿奥氏体晶界析出严重，导致钢的脆性            、抗拉强度            。

6.45钢的淬火加热温度是            ，T10钢的淬火加热温度是             。

7.在钢的普通热处理里，其中             和             属于预先热处理。

二、判断题（1'×7）（在题号前作记号“√”或“×”）

（  ）１.回火温度是决定淬火钢件回火后硬度的主要因素，和冷却速度无关。

（  ）２.可锻铸铁比灰铸铁有高得多的塑性，因而可以进行锻打。

（  ）３.热处理不但可以改变零件的内部组织和性能，还可以改变零件的外形，因而淬火后的零件都会发生变形。

（  ）4.GCr15是滚动轴承钢，钢中含Cr15%，主要是制造滚动轴承的内外圈。

（  ）5.钨钛钴类硬质合金刀具适合加工脆性材料。

（  ）6.钢的含碳量越高，选择淬火加热温度就越高。

（  ）7.淬透性好的钢淬火后硬度一定高，淬硬性高的钢淬透性一定好。

三、选择题（1'×13）

1.一般说来，淬火时形状简单的碳钢工件应选择（ ）作冷却介质，形状简单的合金钢工件应选择（ ）作冷却介质。

a.机油b.盐浴c.水d.空气

2.T12钢制造的工具其最终热处理应选用（ ）

a.淬火+低温回火b.淬火+中温回火c.调质d.球化退火

3.在下列四种钢中（ ）钢的弹性最好，（ ）钢的硬度最高，（ ）钢的塑性最好。

a.T12b.T8c.20d.65Mn

4.选择下列工具、零件的材料.

铣刀（ ），冷冲模（ ），汽车变速箱中的齿轮（ ），滚动轴承的内外套圈（ ）。

a.W18Cr4Vb.Cr12c.20CrMnTid.GCr15

5.铁碳合金含碳量小于0.0218%是（　　），等于0.77%是（　　），大于4.3%是（ ）

a．工业纯铁b.过共晶白口铁c.共析钢

四、填表题（32）

在下列表格中填出各钢号的类别（按用途归类）、最终热处理方法、主要性能特点和用途举例。

钢　　号

类别（按用途归类）

最终热处理方法

主要性能特点

用途举例

20CrMnTi

60Si2Mn

40Cr

GCr15

0Cr19Ni9

T12

16Mn

45

五、问答题（12'）

1.有一批45钢工件的硬度为55HRC，现要求把它们的硬度降低到200HBS（≈20HRC），问有哪几种方法？

（6'）

2．如果错把10钢当成35钢制成螺钉，在使用时会有什么问题？

（6'）

六、论述题（共21分）

有一传动齿轮承受较大冲击载荷，要求心部有很好韧性，表面硬度要求达到58～63HRC。

回答下列问题：

1.该齿轮选用下列材料中的哪种材料制作较为合适，为什么？

（6分）

（20Cr、20CrMnTi、40Cr、T12、9SiCr）

2.初步拟定该齿轮的加工工艺路线。

（7分）

3.指出在加工路线中每步热处理的作用（8分）

模拟试题二答案

一、填空（1'×15）

1.硬度是衡量材料力学性能的一个指标，常见的试验方法有洛氏硬度、布氏硬度、维氏硬度。

2.各种热处理工艺过程都是由加热、保温、冷却三个阶段组成.。

3.马氏体是碳在α-fe中形成的过饱和固溶体，其硬度主要取决于含碳量。

4.当钢中含碳量大于0.9%时，网状二次渗碳体沿奥氏体晶界析出严重，导致钢的脆性增加、抗拉强度降低。

5.45钢的淬火加热温度是840℃，T10钢的淬火加热温度是780℃。

6.在钢的普通热处理里，其中退火和正火属于预先热处理。

二、判断题（1×7）（在题号前作记号“√”或“×”）

（√）１.回火温度是决定淬火钢件回火后硬度的主要因素，和冷却速度无关。

（×）２.可锻铸铁比灰铸铁有高得多的塑性，因而可以进行锻打。

（×）３.热处理不但可以改变零件的内部组织和性能，还可以改变零件的外形，因而淬火后的零件都会发生变形。

（×）4.GCr15是滚动轴承钢，钢中含Cr15%，主要是制造滚动轴承的内外圈。

（×）5.钨钛钴类硬质合金刀具适合加工脆性材料。

（×）6.钢的含碳量越高，选择淬火加热温度就越高。

（×）7.淬透性好的钢淬火后硬度一定高，淬硬性高的钢淬透性一定好。

三、选择题（1'×13）

1.一般说来，淬火时形状简单的碳钢工件应选择（C）作冷却介质，形状简单的合金钢工件应选择（A）作冷却介质。

a.机油b.盐浴c.水d.空气

2.T12钢制造的工具其最终热处理应选用（A）

a.淬火+低温回火b.淬火+中温回火c.调质d.球化退火

3.在下列四种钢中（D）钢的弹性最好，（A）钢的硬度最高，（C）钢的塑性最好。

a.T12b.T8c.20d.65Mn

4.选择下列工具、零件的材料.

铣刀（A），冷冲模（B），汽车变速箱中的齿轮（C），滚动轴承的内外套圈（D）。

a.W18Cr4Vb.Cr12c.20CrMnTid.GCr15

5.铁碳合金含碳量小于0.0218%是（　A　），等于0.77%是（　C　），大于4.3%是（B）

a．工业纯铁b.过共晶白口铁c.共析钢

四、填表题（32）

在下列表格中填出各钢号的类别（按用途归类）、最终热处理方法、主要性能特点和用途举例。

钢　　号

类别（按用途归类）

最终热处理方法

主要性能特点

用途举例

20CrMnTi

合金渗碳钢

渗碳＋淬火＋低温回火

表面硬耐磨，心部韧性好

汽车齿轮

60Si2Mn

合金弹簧钢

淬火+中温回火

高的弹性极限

汽车板簧

40Cr

合金调质钢

调质

良好综合力学性能

机床主轴

GCr15

滾动轴承钢

淬火＋低温回火

高硬度、高耐磨性

滾动轴承元件

0Cr19Ni9

不锈钢

高温固溶处理品

优良的耐蚀性和好的塑性

贮槽

T12

碳素工具钢

淬火＋低温回火

硬度高、耐磨性高，韧性差

锉刀

16Mn

低合金高强度钢

一般不用

高强度、良好塑性和焊接性

桥梁、船舶

45

优质碳素结构钢材

调质

良好综合力学性能

轴承

五、问答题（12'）

1.有一批45钢工件的硬度为55HRC，现要求把它们的硬度降低到200HBS（≈20HRC），问有哪几种方法？

（6'）

答题要点：

正火、退火、调质（各2分）

3．如果错把10钢当成35钢制成螺钉，在使用时会有什么问题？

（6'）

答题要点：

强度不够。

（6分）

六、论述题（共21分）

有一传动齿轮承受较大冲击载荷，要求心部有很好韧性，表面硬度要求达到58～63HRC。

回答下列问题：

1.该齿轮选用下列材料中的哪种材料制作较为合适，为什么？

（6分）

（20Cr、20CrMnTi、40Cr、T12、9SiCr）

答题要点：

选用20CrMnTi。

（3）

　　　　　　该钢含碳量低，经渗碳后，可提高表面含碳量，经最终热处理后表面可达硬度要求，而心韧性很好。

（3）

2.初步拟定该齿轮的加工工艺路线。

（7分）

答题要点：

下料→锻造→正火→粗加工、半精加工→渗碳＋淬火＋低温回火→磨（5）

3.指出在加工路线中每步热处理的作用（8'）

答题要点：

正火能调整硬度便于机加工，为淬火作准备。

（2）

　　　　　　渗碳能提高表面含碳量。

（2）

　　　　　　淬火能使表层获得高碳马氏体和碳化物，从而达到硬度58～63HRC，心部获得低碳马氏体，具有高的强韧性。

（2）

　　　　　　低温回火能消除洋火应力、提高抗冲能力，防止产生磨削裂纹。

（2）

第一篇  机械工程材料基础

金属材料的力学性能

1.　机器零件或构件工作时，通常不允许发生塑性变形，所以多以σS作为强度设计的依据。

（判断）

2.　一般来说，硬度越高，耐磨性越好，强度也越高。

（判断）

3.　材料的δ值越大，其塑性就越好。

（判断）

4.　材料承受小能量的多次重复冲击的能力，主要取决于冲击韧度值，而不是决定于强度。

（判断）

5.　金属材料发生疲劳断裂前有显著的塑性变形，且断裂是突然发生的，因此危险性很大。

（判断）

6.　锉刀硬度的测定方法常用（）。

（单选）

A、HBS硬度测定法   B、HBW硬度测定法   C、HRB硬度测定法    D、HRC硬度测定法

7.　表示金属材料屈服点的符号是（）。

（单选）

A、σe   B、σS   C、σb   D、σ-1

8.　下列可用来作为金属材料塑性好坏的判据的是（）。

（单选）

A、σb   B、ψ  C、HBS     D、HRC

9.　HRC硬度测定法中，所用压头是（）。

（单选）

A、φ1、588mm钢球                         B、1200金钢石圆锥

C、锥面夹角为136°的金刚石正四棱锥体      D、硬质合金球

10.　下列说法错误的是（）。

（单选）

A、金属材料的强度、塑性等可通过拉伸试验来测定

B、普通铸铁可以进行压力加工

C、布氏硬度实验测定的数据准确、稳定、数据重复性好

D、疲劳强度常用来作为受循环交变载荷作用的零件选材、检验的依据

铁碳合金 

1.　金属结晶时，冷却速度越快，则晶粒越细。

（判断）

2.　金属的同素异晶转变过程实质上也是一种结晶过程。

（判断）

3.　固溶强化是指因形成固溶体而引起的合金强度、硬度升高的现象。

（判断）

4.　碳的质量分数对碳钢力学性能的影响是：

随着钢中碳的质量分数的增加，其钢的硬度、强度增加，塑性、韧性也随着增加。

（判断）

5.　钢中磷的质量分数增加，其脆性增加（判断）

6.　凡是由液体凝固成固体的过程都是结晶。

（判断）

7.　结晶就是原子从不规则排列（液态）过渡到按一定几何形状做有序排列（固态）的过程。

（判断）

8.　在其他条件相同时，铸成薄件的晶粒比铸成厚件的晶粒更粗。

（判断）

9.　在其他条件相同时，浇注时采用振动的铸件晶粒比不采用振动的铸件晶粒更细。

（判断）

10.　因为单晶体具有各向异性的特征，所以实际使用的金属晶体在各个方向上的性能也是不相同的。

（判断）

11.　合金中的固溶体一般说塑性较好，而金属化合物的硬度较高。

（判断）

12.　碳溶解在α-Fe中形成的间隙固溶体称为奥氏体。

（判断）

13.　纯金属结晶时，冷却速度越快，则实际结晶温度将（）。

（单选）

A、越高    B、越低    C、接近理论结晶温度    D、没有变化

14.　室温下金属的晶粒越细，则（）。

（单选）

A、强度越高，塑性越差                B、强度越高，塑性越好

C、强度越低，塑性越差                D、强度越低，塑性越好

15.　固溶体的晶体结构特点是（）。

（单选）

 A、和溶剂相同      B、和溶质相同

C、形成新的晶体类型 D、各自保持各自的晶体类型

16.　在铁碳合金相图中，碳在铁素体的最大溶解度点为（）。

（单选）

A、P点      B、C点     C、E点     D、S点

17.　下列几种碳素钢中硬度最高的是（）。

（单选）

A、30      B、45        C、Q235－A        D、T10

18.　常见金属Cu、Al、Pb等室温下的晶体结构类型（）。

（单选）

  A、和纯铁相同             B、和α-Fe相同

C、和γ-Fe相同           D、和δ-Fe相同

19.　液态金属结晶的基本过程是（）。

（单选）

A、边形核边长大                      B、先形核后长大

C、自发形核和非自发形核             D、枝晶生长

20.　纯金属结晶的冷却曲线中，由于结晶潜热而出现结晶平台现象，这个结晶平台对应的纵坐标表示（）。

（单选）

A、理论结晶温度    B、实际结晶温度      C、结晶时间           D、自由能

21.　在铁碳合金相图中，共晶线的温度为（）。

（单选）

A、1148℃       B、727℃            C、912℃           D、1538℃

22.　珠光体是一种（）。

（单选）

A、单相固溶体      B、两相固溶体      C、铁和碳的化合物       D、都不对

23.　铁素体的晶体结构是（）。

（单选）

A、体心立方晶格     B、面心立方晶格   C、密排六方晶格      D、复杂斜方晶格

24.　铁碳合金相图中，ES线的代号是（）。

（单选）

 A、A1      B、A3          C、A4