工程材料复习题Word文档格式.docx

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1、奥氏体不锈钢和耐磨钢淬火的目的与一般钢淬火目的是相同的。

　　　　（）

2、实际金属是多晶体，具有亚结构和晶体缺陷。

（）

3、其它条件相同金属在浇注时采用振动的铸件晶粒比不采用振动的铸件晶粒细。

（）

4、钨在1000℃的变形，是热加工，不会产生加工硬化现象。

5、所有马氏体都硬而脆。

六、选择题（每题１分，共５分）

１、高速钢经淬火后需进行三次回火的主要原因是　　　　　。

A、消除内应力　B、降低硬度　C、升高硬度　　D、消除大量残余奥氏体

２、从金属学观点来说，冷热加工的分界线是。

A、再结晶温度B、实际加热温度C、室温　　　　D、AC1

３、只能使晶体产生弹性变形和断裂。

A、正应变B、切应力C、正应力　　　　D、切应变

４、影响马氏体硬度的主要因素是。

A、合金元素的含量B、冷却速度C、冷却方法　D、奥氏体中的含碳量

５、为改善碳素工具钢的切削加工性，应选用。

A、完全退火B、球化退火C、再结晶退火D、淬火

一、名词解释（每题２分，共１４分）

1、晶格　　　　2、过冷度　　3、固溶体　　4、铁素体

5、临界变形量　　6、淬透性　　7、合金渗碳体

二、填空（每题２分，共１６分）

１、按石墨存在的形态，铸铁可分为等几类。

２、金属冷塑性变形时的残余内应力按作用范围可分为三类。

３、钢中常存的杂质元素有。

４、共析碳钢的奥氏体形成过程包括四个连续的阶段。

５、钢的退火方法有等几种。

６、除钴外，所有合金元素都不同程度钢的淬透性，使C曲线移。

７、珠光体类型的组织，根据片间距大小不同，可分为、、。

８、经冷轧后的15钢板要求降低硬度，应采用退火，退火后的组织是。

三、问答题（共45分）

１、合金结构钢与碳素结构钢相比为什么力学性能较好？

热处理变形小？

（8分）

２、钨在室温下变形是属于热变形还是冷变形？

其组织和性能会有何种变化？

（7分）

３、马氏体组织形态分哪两种？

马氏体的本质是什么？

这两种马氏体的性能特点如何？

为什么高碳马氏体硬而脆？

４、某一小齿轮选用20CrMnTi钢制造，其工艺路线一般为：

备料→锻造→正火→机械粗加工→渗碳→淬火→低温回火→喷丸→磨削加工。

请写出其中每一种热处理后的组织（渗碳后的组织不需写，只需写出其它三种）及作用。

（16分）

5、写出碳质量分数为0.4%的碳钢在室温时的相组成物和组织组成物，并计算其相组成物和组织组成物的相对含量。

四、请写出下列材料牌号的具体名称及符号所表达的含义。

（每题１.５分，共１５分）

１、GCr9　　２、KTH300-06　３、ZG400-600　　４、9SiCr　　５、Q420

６、HT250　　７、YT15　　８、40CrNi　９、Cr12　　１０、H68

１、纯金属的结晶过程总是在一个恒定温度下进行。

　　（）

２、共晶成分的合晶结晶时温度不是恒定的。

３、淬硬性越高的钢，淬透性一定越好。

４、球化退火适用的材料是亚共析钢。

　　　　　（）

５、锡板在常温时受压变形，会产生加工硬化现象。

１、从金属学观点来说，冷热加工的分界线是。

２、Zn、α-Fe、Cu的塑性不同的主要原因是。

A、原子量不同B、晶格类型不同C、强度不同　　　D、颜色不同

３、平衡结晶时，液相的成分沿着变化。

A、固相线B、液相线C、固溶线　　　　D、共晶线

４、同素异构（晶）转变是相变。

A、液态B、固态C、液态或固态　　　　D、气相

５、室温时，铁碳二元合金中的相结构有。

A、奥氏体和渗碳体B、铁素体和渗碳体C、珠光体和铁素体D、莱氏体和渗碳体

一、名词解释（每题2分，共10分）

①晶胞②巴氏合金③组元④相图⑤球化退火

二、填空（每题2分，共10分）

1、三种典型的金属晶体结构形式有。

2、合金中相结构（晶体结构）的基本类型有二种。

3、室温时，铁碳合金中的相结构有二种。

4、钢中常存的杂质元素有。

5、钢的淬火方法有等几种。

三、问答题（共55分）

1、、马氏体组织形态分哪两种？

（15分）

2、晶体在结晶时，晶核形成种类有哪几种？

什么是变质处理？

3、机床主轴选用45钢制造，其工艺路线一般为：

备料→锻造→正火→机械粗加工→调质→机械半精加工→局部淬火（轴颈、锥体）+低温回火→粗磨→花键高频淬火+低温回火→精磨。

请写出其中每一种热处理（四种）后材料的组织及热处理的作用或目的。

（20分）

4、根据Fe-Fe3C相图，说明产生下列现象的原因：

（1）在室温下，含碳0.8%的钢其强度比含碳1.2%的钢高；

（3分）

（2）绑轧物件一般用铁丝（镀锌低碳钢丝），而起重机吊重物却用钢丝绳（用60、65、70、75等钢制成）；

5、写出碳质量分数为5.5%的白口铸铁在室温时的相组成物和组织组成物，并计算其相组成物和组织组成物的相对含量。

（10分）

四、请写出下列材料牌号的具体名称及符号所表达的含义（每题1.5分，共15分）

①Q295②40Mn③60Si2Mn④Cr12⑤QT400-18

⑥H62⑦GCr15　⑧9SiCr⑨YW1　⑩KTZ450-06

（每题1分，共10分）

1、实际金属是多晶体，具有亚结构和晶体缺陷。

（）

2、金属的实际结晶温度必定低于理论结晶温度。

3、其它条件相同，金属在浇注时采用振动的铸件晶粒比不采用振动的铸件晶粒小。

（）

4、晶体塑性变形的主要方式是滑移，滑移的实质是位错沿滑移面的运动。

5、铁在200℃的变形，是热加工。

6、纯金属的结晶过程总是在一个恒定温度下进行。

7、过冷奥氏体的冷却速度越快，钢冷却后的硬度越高。

8、本质细晶粒钢加热后实际晶粒一定比本质粗晶粒钢细。

9、淬硬性越高的钢，淬透性一定越好。

10、共晶体是一个相。

一、名词解释（每题2分，共20分）

1、晶格2、晶面3、滑移4、同素异构（晶）转变5、匀晶相图

6、组元7、相8、正火9、合金渗碳体10、金属化合物

二、填空（每题2分，共20分）

1、金属的晶体缺陷按几何形态特征分为以下三类。

2、金属晶体的结晶过程是不断形成和长大。

3、冷塑性变形金属在加热时，其组织变化可分为三个阶段。

4、金属冷塑性变形时的残余内应力按作用范围可分为三类。

5、合金中相结构（晶体结构）的基本类型有二种。

6、铁碳合金相图中的共析反应式是。

7、钢中常存的杂质元素有。

8、按含碳量的不同，碳钢分为三类。

9、共析钢奥氏体化后,进行等温转变时,可得到三种等温转变产物。

10、除钴外，所有合金元素都不同程度钢的淬透性，使C曲线移。

三、问答题（共41分）

1、实际金属存在哪些晶体缺陷？

对性能有什么影响？

2、回火的目的是什么？

常用的回火操作有哪几种？

指出各种回火操作得到的组织、性能及其应用范围。

3、为了改善碳素工具钢的切削加工性，应采用下面哪种预备热处理？

为什么？

（1）完全退火

（2）球化退火（3）再结晶退火（5分）

4、与冷加工比较，热加工给金属件带来的益处有哪些？

5、普通灰铸铁薄壁处常有一高硬度层，机加工困难，说明原因及消除办法。

四、计算题（每题2分，共4分）

用杠杆定理求出ωc=0.45%碳钢在略低于727℃时，

（1）相组成物（F+Fe3C）相对量；

（2）组织组成物（F+P）相对量。

五、请写出下列材料牌号的具体名称及符号所表达的含义（每题1.5分，共15分）

①45②ZG200-400③20CrMnTi④40Cr⑤Y15

⑥9SiCr⑦W18Cr4V⑧Cr12MoV⑨YT15⑩HT150

一、名词解释（每题1.5分，共15分）

1、晶面2、细晶强化3、匀晶相图4、固溶强化5、热处理

6、淬硬性7、合金渗碳体8、巴氏合金9、再结晶10、晶内偏析

1、金属晶体的结晶过程是不断形成和长大的过程。

2、经过冷塑性变形的金属在加热时，其组织变化可分为三个阶段。

5、按碳钢的质量等级，碳钢分为三类。

6、共析碳钢的奥氏体形成过程包括四个连续的阶段。

7、共析碳钢奥氏体化后,在不同过冷度下,将发生三种类型的组织转变。

8、淬火缺陷有等几种。

9、感应加热表面淬火根据选用的频率不同分为等几种。

10、、铜合金分为三类。

1、硬质合金有哪些主要特性？

2、W18Cr4V钢经铸造后为什么要经过反复锻造？

W18Cr4V钢的Ac1约为820℃，淬火温度却选用高温（1200℃~1300℃）目的是什么？

W18Cr4V钢刀具在正常淬火后都要进行560℃三次回火，又是为什么？

3、灰口铸铁为什么不进行淬火和回火，而球墨铸铁可以进行这类热处理？

4、选择下列零件的热处理方法，并编写简明的工艺路线（各零件均选用锻造毛坯，并且钢材具有足够的淬透性）：

（9分）

（1）某汽车变速箱齿轮，要求齿面耐磨，心部强度和韧性要求较高，材料选用20CrMnTi钢；

（2）某机床主轴，要求有良好的综合机械性能，轴径部分要求耐磨（HRC50-55），材料选用45钢；

（3）镗床镗杆，在重载荷下工作，精度要求极高，并在滑动轴承中运转，。

要求镗杆表面有极高的硬度，心部有较高的综合机械性能，材料选用38CrMoALA。

5、为何单晶体具有各向异性，而实际金属在一般情况下不显示出各向异性？

6、回火的目的是什么？

指出各种回火操作得到的组织、性能。

7、简述Fe-Fe3C相图中二个基本反应：

共晶反应及共析反应，写出反应式，标出含碳量及温度。

1、QSn4-32、ZSnSb11Cu63、KTH300-064、7A04（LC4）5、T12

6、GCr97、YT158、9Mn2V9、ZL101（ZAlSi7Mg）10、H90

（每题1分，共5分）

2、晶体塑性变形的主要方式是滑移，滑移的实质是位错沿滑移面的运动。

3、常温下金属晶体变形时，晶界处滑移的阻力比晶内小。

4、共晶体是一个相。

5、铅板在室温时受压变形，会产生加工硬化现象。

一、名词解释（每题2分，共16分）

1、过冷现象2、匀晶相图3、固溶强化4、再结晶

5、巴氏合金6、金属化合物7、正火8、热硬性

二、填空（每题1.5分，共15分）

1、金属冷塑性变形时的残余内应力按作用范围可分为三类。

2、钢中常存的杂质元素有。

3、经冷轧后的15钢板要求降低硬度，应采用退火。

4、符号

表示。

5、回火种类有等三种。

6、金属材料表面的腐蚀可分为两类。

7、铝合金的强化手段主要是。

8、金属铸造时,细化晶粒的主要途径有、、。

9、从金属学观点看，热加工与冷加工的区别是以为界。

10、根据Fe—Fe3C相图，铁碳二元合金可分为三大类材料。

三、问答题（共54分）

1、金属铸锭通常由哪几个晶区组成？

2、请写出渗氮工件的一般加工工艺路线。

并说明其中每一种热处理（共四种）的作用（目的）。

3、滑动轴承合金与滚动轴承合金的性能和组织各有什么要求？

4、画出简化的Fe-Fe3C相图，试分析含碳为0.77%的铁碳二元合金在极缓慢的冷却条件下的组织转变过程，并绘出室温显微组织示意图。

5、钨在1000℃变形，属于热加工还是冷加工，组织和性能会有何变化？

6、什么是可锻铸铁、普通灰铸铁、球墨铸铁？

说明石墨形态对铸铁性能的影响。

四、请写出下列材料牌号的具体名称（每题1分，共10分）

1、Cr12MoV2、ZGMn133、QSn4-4-44、5A05（LF11）5、T7

6、Q2757、20CrMnTi8、GCr99、Y1510、9SiCr

1、金属铸造时，高温浇注比低温浇注铸件的晶粒粗。

2、实际金属是单晶体，没有亚结构和晶体缺陷。

3、晶体塑性变形的主要方式是滑移，滑移的实质是刚性移动。

4、所有铸铁都可以锻造。

5、常温下金属的晶粒越细小，机械性能越好。

一、名词解释（每题２分，共8分）

1、石墨化2、铁素体3、枝晶偏析4、点缺陷

二、问答题（共46分）

1、在制造齿轮时，有时采用喷丸法（即将金属丸喷射到零件表面上）使齿面得以强化。

试分析强化原因。

2、根据Fe-Fe3C相图，说明产生下列现象的原因：

（1）含碳量为1.0%的钢比含碳量为0.5%的钢硬度高；

（2）在1100℃，含碳0.4%的钢能进行锻造，含碳4.0%的生铁不能锻造；

（3）钳工锯T8，T10,T12等钢料时比锯10,20钢费力，锯条容易磨钝。

3、确定下列钢件的退火方法，并指出退火目的及退火后的组织：

（1）经冷轧后的15钢钢板，要求降低硬度；

（2）具有片状渗碳体的T12钢坯；

4、已知金属钨、铁、铅、锡的熔点分别为3380℃、1538℃、327℃、232℃，试计算这些金属的最低再结晶温度，并分析钨和铁在1100℃下的加工、铅和锡在室温（20℃）下的加工各为何种加工？

6、已知A（熔点600℃）与B（500℃）在液态无限互溶；

在固态300℃时A溶于B的最大溶解度为30%，室温时为10%，但B不溶于A；

在300℃时，含40%B的液态合金发生共晶反应。

现要求：

1）作出A-B合金相图；

（2分）

2）确定20%A合金室温下的相组成物的相对量。

三、请写出下列材料牌号的具体名称。

（每题2分，共20分）

1、452、T83、HT3504、GCr95、Y206、9SiCr7、0Cr19Ni98、ZGMn139、H9010、QSn4-3

四、选择题（每题2分，共22分）

1、只能使晶体产生弹性变形和断裂。

2、Zn、α-Fe、Cu的塑性不同的主要原因是。

A、原子量不同B、晶格类型不同C、强度不同　　　D、颜色不同

3、平衡结晶时，液相的成分沿着变化。

4、同素异构（晶）转变是相变。

5、室温时，铁碳二元合金中的相结构有。

6、铁碳二元相图中，碳在γ-Fe中的溶解度曲线是。

A、A1B、A3C、Acm　　　　D、Ac1

7、钢在某一具体加热条件下实际获得的奥氏体晶粒的大小称为奥氏体。

A、起始晶粒度B、本质细晶粒度C、本质粗晶粒度　D、实际晶粒度

8、过冷奥氏体在珠光体转变区域转变时，可得到组织。

A、P、B上、B下B、P、M针、M板、C、P、S、T　　D、P、S、B上

9、影响马氏体硬度的主要因素是。

10、在连续冷却曲线中，获得全部马氏体组织的最小冷却速度称为。

A、淬透性B、临界冷却速度C、临界变形量　D、下临界冷却速度

11、影响钢的淬透性的因素是。

A、工件尺寸的大小B、钢的临界冷却速度C、冷却介质的冷却能力

一、名词解释（每题２分，共10分）

1、变质铸铁2、奥氏体3、相4、面缺陷5、回火

二、问答题（共42分）

1、元素Si、C、N、Ni、Mn在α-Fe中形成哪几种固溶体?

（5分）

（3）钢适宜于通过压力加工成形，而铸铁适宜于通过铸造成形。

3、W18Cr4V钢的Ac1约为820℃，若以一般工具钢Ac1+30-50℃常规方法来确定淬火加热温度，在最终热处理后能否达到高速切削刃具所要求的性能？

4、确定下列钢件的退火方法，并指出退火目的及退火后的组织：

（1）ZG310-570的铸造齿轮；

（2）锻造过热的60钢锻坯。

三、判断下列说法是否正确，对的打“√”，错的打“×

2、纯金属的结晶过程总是在一个恒定温度下进行。

3、金属的实际结晶温度必定低于理论结晶温度。

4、其它条件相同，金属在浇注时采用振动的铸件晶粒比不采用振动的铸件晶粒小。

5、晶体塑性变形的主要方式是滑移，滑移的实质是位错沿滑移面的运动。

（）

6、钨在500℃的变形，是热加工。

7、常温下金属晶体变形时，晶界处滑移的阻力比晶内小。

8、共晶成分的合晶结晶时温度是恒定的。

9、过冷奥氏体的冷却速度越快，钢冷却后的硬度越高。

10、本质细晶粒钢加热后实际晶粒一定比本质粗晶粒钢细。

四、请选出下列工程材料的牌号（代号）。

（每题1分，共20分）

1、合金调质钢2、普通碳素结构钢3、铸造铝硅合金4、青铜5、滑动轴承合金6、冷作模具钢7、滚动轴承钢8、防锈铝9、超硬铝10、优质碳素结构钢11、钨钴类硬质合金12、不锈钢13、耐磨钢14、灰口铸铁15、易切削钢16、合金渗碳钢17、黄铜18、球墨铸铁19、低合金刃具钢20、碳素刃具钢

Q19545ZG200-400T12Q4205A05（LF11）20CrMnTi40Cr55Si2MnGCr9Y15CrWMnW18Cr4VCr12MoV0Cr19Ni9YG6HT150QT600-3KTH300-06KTZ450-067A04（LC4）ZL101（ZAlSi7Mg）H90ZSnSb11Cu6QSn4-32A14（LD10）2A11（LY11）ZL201ZL301YW15CrMnMoZGMn13YT15

一、名词解释（每题２分，共１0分）

1、过冷度2、热加工3、加工硬化4、固溶强化5、轴承合金

二、填空（每空1分，共１８分）

1、纯金属常见的晶体结构有面心　

（1）　　结构，体心　

（2）　　结构和密排　（3）　结构。

金属中常见的点缺陷为　（4）　　，线缺陷为　（5）　　，面缺陷为　（6）　；

工程实践中，通常采用　（7）　　晶体缺陷数量的方法强化金属

2、石墨为片状的灰口铸铁称为　（8）　铸铁，石墨为团絮状的灰口铸铁称为　（9）　铸铁，石墨为球状的灰口铸铁称为　（10）　铸铁。

其中，　（11）　　铸铁的韧性最　（12）　，因而可以锻造。

3、、铜合金分为（13）、（14）等种类。

4、铝合金可分为（15）、（16）二大类。

5、金属材料表面的腐蚀可分为（17）、（18）两类。

三、问答题（共50分）

1、何谓碳钢中的铁素体、渗碳体、珠光体？

他们的力学性能各有何特点？

2、Si、C、N、Cr、Mn元素在α-Fe中分别形成哪几种固溶体?

3、某型号柴油机的凸轮轴，要求凸轮表面有高的硬度（硬度>

50HRC），而心部具有良好的韧性（Ak>

40J），原采用45钢调质处理再在凸轮表面进行高频淬火，最后低温回火，现因工厂库存的45钢已用完，只剩15钢，拟用15钢代替。

试说明：

（1）原45钢各热处理工序的作用；

（2）改用15钢后，应按原热处理工序进行能否满足性能要求？

（3）改用15钢后，为达到所要求的性能，在心部强度足够的前提下采用何种热处理工艺？

4、为什么比较重要的大截面的结构零件如重型运输机械和矿山机器的轴类，大型发电机转子等都必须用合金钢制造？

与碳钢比较，合金钢有何优点？

5、硬质合金有何主要