机械工程材料 A卷标准答案Word文档格式.docx
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8.二次硬化属于(d)
(a)固溶强化(b)细晶强化(c)位错强化(d)第二相强化9.1Cr18Ni9Ti奥氏体型不锈钢,进行固溶处理的目的是(b)
(a)获得单一的马氏体组织,提高硬度和耐磨性
(b)获得单一的奥氏体组织,提高抗腐蚀性,防止晶间腐蚀(c)降低硬度,便于切削
加工
10.推土机铲和坦克履带板受到严重的磨损及强烈冲击,应选择用(b)
(a)20Cr渗碳淬火后低温回火(b)ZGMn13—3经水韧处理(c)W18Cr4V淬火后低温回火
五、填空题(20分)
1、马氏体是其中,片状马氏体硬度高、塑性差
2、W18Cr4V钢的淬火加热温度为,回火次数3、材料选择的三原则
4、合金结构钢与碳素结构钢相比,其突出优点是强度高,淬透性好。
5.共析钢过冷奥氏体等温转变曲线三个转变区的转变产物是6.共析钢淬火形成M+A'
后,在低温、中温、高温回火后的产物分别为
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。
7.45钢正火后渗碳体呈状。
一、名词解释(共15分,每小题3分)
1.奥氏体(A)2.回复3.固溶体4.自然时效5.加工硬化二、填空题(共20分,每空1分)
1.石墨为片状的灰口铸铁称为铸铁,石墨为团絮状的灰口铸铁称为__铸铁,石墨为球状的灰口铸铁称为铸铁。
其中铸铁的韧性最高,因而可以锻造。
2.陶瓷材料中的气相是指,在程中形成的,它了陶瓷的强度。
3.根据采用的渗碳剂的不同,将渗碳分为________、_________和_________三种。
4.工程中常用的特殊性能钢有_________、_________、_________等。
5.金属的断裂形式有__________和__________两种。
6.金属元素在钢中形成的碳化物可分为_________、_________两类。
7.常见的金属晶体结构有____________、____________和____________三种。
三、选择题(共25分,每小题1分)
1.40钢钢锭在1000℃左右轧制,有时会发生开裂,最可能的原因是()A.温度过低;
B.温度过高;
C.钢锭含磷量过高;
D.钢锭含硫量过高2.下列碳钢中,淬透性最高的是()
A.20钢;
B.40钢;
C.T8钢;
D.T12钢3.Ni在1Cr18Ni9Ti钢中的主要作用是()
A.提高淬透性;
B.固溶强化;
C.扩大Fe-Fe3C相图中的γ相区;
D.细化晶粒;
4.W18Cr4V钢锻造后,在机械加工之前应进行()
A.完全退火;
B.球化退火;
C.去应力退火;
D.再结晶退火5.下列材料中,最适合制造机床床身的是()
A.40钢;
B.T12钢;
C.HT300;
D.KTH300-066.下列材料中,最适合制造气轮机叶片的是
A.1Cr13钢;
B.1Cr17钢;
C.3Cr13钢;
D.4Cr13钢7.下列材料中,最适合制造飞机蒙皮的是()
A.ZAlSi12;
B.2A50(旧牌号LD5);
C.ZAlMg10;
D.2A12(旧牌号LY12)8.下列材料中,最适合制造盛放氢氟酸容器的是()A.1Cr17;
B.1Cr18Ni9Ti;
C.聚四氟乙烯;
D.SiO29.下列材料中,最适合制造汽车板弹簧的是()
A.60Si2Mn;
B.5CrNiMo;
C.Cr12MoV;
D.GCr1510.下列材料中,最适合制造汽车火花塞绝缘体的是()A.Al2O3;
B.聚苯乙烯;
C.聚丙烯;
D.饱和聚酯
11.铜只有通过冷加工并经随后加热才能使晶粒细化,而铁则不需冷加工,只需加热到一定温度即使晶粒细化,其原因是()
A.铁总是存在加工硬化,而铜没有;
B.铜有加工硬化现象,而铁没有;
C.铁在固态下有同素异构转变;
而铜没有D.铁和铜的再结晶温度不同12.常用不锈钢有铁素体不锈钢、奥氏体不锈钢、马氏体不锈钢和()
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A.铁素体-奥氏体不锈钢B.马氏体-奥氏体不锈钢C.莱氏体不锈钢D.贝氏体不锈钢13.以下哪种铸铁的断口呈灰黑色?
()
A.马口铁;
B.白口铸铁;
C.麻口铸铁;
D.灰铸铁14.用于制造渗碳零件的钢称为()。
A.结构钢;
B.合金钢;
C.渗碳钢;
D.工具钢15.马氏体组织有两种形态()。
A.板条、树状;
B.板条、针状;
C.树状、针状;
D.索状、树状16.实际生产中,金属冷却时()。
A.理论结晶温度总是低于实际结晶温度;
B.理论结晶温度总是等于实际结晶温度;
C.理论结晶温度总是大于实际结晶温度;
D.实际结晶温度和理论结晶温度没有关系17.零件渗碳后,一般需经过()才能达到表面硬度高而且耐磨的目的。
A.淬火+低温回火;
B.正火;
C.调质;
D.淬火+高温回火18.C曲线右移使淬火临界冷却速度(),淬透性()。
A.减小、增大;
B.减小、减小;
C.增大、减小;
D.增大、增大19.机械制造中,T10钢常用来制造()。
A.容器;
B.刀具;
C.轴承;
D.齿轮20.钢经表面淬火后将获得()。
A.一定深度的马氏体;
B.全部马氏体;
C.下贝氏体;
D.上贝氏体21.GCrl5SiMn钢的含铬量是:
A.15%;
B.1.5%;
C.0.15%;
D.0.015%22.铅在常温下的变形属:
A.冷变形;
B.弹性变形;
C.热变形;
D.既有冷变形也有热变形23、黄铜是以()为主加元素的铜合金。
A.铅B.铁C.锡D.锌
24、在Fe-Fe3C和图中,奥氏体冷却到ES线时开始析出()。
A.铁素体B.珠光体C.二次渗碳体D.莱氏体
25、从金属学的观点来看,冷加工和热加工是以()温度为界限区分的。
A.结晶B.再结晶C.相变D.25℃四、简答题(共30分,每题10分)
1.简述奥氏体晶粒对钢在室温下组织和性能的影响。
2.简述回火的目的。
3.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?
参考答案一、名词解释
1.奥氏体(A):
C在γ-Fe中的间隙固溶体,常用A或γ表示,是一种硬度较低而塑性较高的固溶体。
3.固溶体:
组成合金的组元,在固态时相互溶解,所形成的单一均匀的物质。
4.自然时效:
自然时效是指经过冷、热加工或热处理的金属材料,于室温下发生性能随时间而变化的现象。
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5.加工硬化:
金属材料随着冷塑变形程度的增大,强度和硬度逐渐升高,塑性和韧性逐渐降低的现象称为加工硬化或冷作硬化。
二、填空题
1、普通灰口;
可锻;
球墨;
3、固体渗碳气体渗碳三、选择题
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.B23.D;
24.C四、简答题
1、答:
奥氏体晶粒细小时,冷却后转变产物的组织也细小,其强度与塑性韧性都较高,冷脆转变温度也较低;
反之,粗大的奥氏体晶粒,冷却转变后仍获得粗晶粒组织,使钢的力学性能(特别是冲击韧性)降低,甚至在淬火时发生变形、开裂。
2、答:
回火的目的是:
(1)降低零件脆性,消除或降低内应力;
(3)稳定尺寸;
(2)获得所要求的力学性能;
(4)改善加工性。
6、合金渗碳体特殊碳化物
2、气孔;
烧结;
降低。
4、不锈钢耐热钢耐磨刚
5、延性断裂
7、体心立方晶格密排六方晶格
3、答:
铁素体——碳在α-Fe中的间隙固溶体,软而韧。
渗碳体——碳与铁形成的间隙化合物,硬而脆。
珠光体——铁素体与渗碳体形成的层片状交替排列的机械混合物,良好的综合力学性能。
第1章材料的性能一、选择题
1.表示金属材料屈服强度的符号是(B)A.σB.σsC.σbD.σ-12.表示金属材料弹性极限的符号是(A)A.σeB.σsC.σbD.σ-13.在测量薄片工件的硬度时,常用的硬度测试方法的表示符号是(B)A.HBB.HRCC.HVD.HS
4金属材料在载荷作用下抵抗变形和破坏的能力叫(A)A.强度B.硬度C.塑性D.弹性二、填空
1.金属材料的机械性能是指在载荷作用下其抵抗(变形)或(破坏)的能力。
2.金属塑性的指标主要有(伸长率)和(断面收缩率)两种。
3.低碳钢拉伸试验的过程可以分为弹性变形、(塑性变形)和(断裂)三个阶段。
4.常用测定硬度的方法有(布氏硬度测试法)、(洛氏硬度测试法)和维氏硬度测试法。
5.疲劳强度是表示材料经(无数次应力循环)作用而(不发生断裂时)的最大应力值。
三、是非题
1.用布氏硬度测量硬度时,压头为钢球,用符号HBS表示。
是2.用布氏硬度测量硬度时,压头为硬质合金球,用符号HBW表示。
是金属材料的机械性能可以理解为金属材料的失效抗力。
四、简答题
1.说明下列机械性能指标符合所表示的意思:
σs、σ0.2、HRC、σ-1、σb、δ5、HBS。
σs:
屈服强度σ0.2:
条件屈服强度极限
σb:
抗拉强度
HRC:
洛氏硬度(压头为金刚石圆锥)σ-1:
疲劳
σ5:
l0=5d0时的伸长率(l0=5.65s01/2)
HBS:
布氏硬度(压头为钢球)第2章材料的结构一、选择题
1.每个体心立方晶胞中包含有(B)个原子A.1B.2C.3D.42.每个面心立方晶胞中包含有(C)个原子A.1B.2C.3D.43.属于面心立方晶格的金属有(C)A.α-Fe,铜B.α-Fe,钒C.γ-Fe,铜D.γ-Fe,钒4.属于体心立方晶格的金属有(B)A.α-Fe,铝B.α-Fe,铬C.γ-Fe,铝D.γ-Fe,铬5.在晶体缺陷中,属于点缺陷的有(A)A.间隙原子B.位错C.晶界D.缩孔6.在立方晶系中,指数相同的晶面和晶向(B)A.相互平行B.相互垂直C.相互重叠D.毫无关联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、是非题
1.金属或合金中,凡成分相同、结构相同,并与其他部分有界面分开的均匀组成部分称为相。
是2.在体心立方晶格中,原子排列最密的方向[111]垂直于原子排列最密的晶面(110)。
非
(指数相同才会相互垂直)
3.单晶体具有各向同性,多晶体具有各向异性。
非(晶体具有各向异性,非晶体具有各向同性)4.晶体的配位数越大,其致密度也越高。
是三、填空题
1.一切固态物质可以分为(晶体)与(非晶体)两大类。
2.晶体缺陷主要可分为(点缺陷),(线缺陷)和面缺陷三类。
3.晶体缺陷中的点缺陷除了置换原子还有(间隙原子)和(空位)。
4.面缺陷主要指的是(晶界)和(亚晶界);
最常见的线缺陷有(刃型位错)和(螺型位错)。
5.每个面心立方晶胞在晶核中实际含有(4)原子,致密度为(0.74),原子半径为(2½
a/4)。
6.每个体心立方晶胞在晶核中实际含有
(2)原子,致密度为(0.68),原子半径为(3½
7.每个密排六方晶胞在晶核中实际含有(6)原子,致密度为(0.74),原子半径为(a/2)。
四、解释下列现象
1.金属一般都是良导体,而非金属一般为绝缘体。
2.实际金属都是多晶体结构。
第3章材料的凝固A纯金属的结晶二、填空题
1.随着过冷度的增大,晶核形核率N(增大),长大率G(增大)。
2.细化晶粒的主要方法有(a、控制过冷度b、变质处理c、振动、搅拌)。
3.纯铁在1200℃时晶体结构为(γ-Fe),在800℃时晶体结构为(α-Fe)。
1.影响金属结晶过程的主要因素是什么?
答:
晶核形核率和长大率
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2.何谓金属的同素异构转变?
并以纯铁来说明。
答:
有些物质在固态下其晶格类型会随温度变化而发生变化,这种现象称为同素异构转变。
纯铁在固态下的冷却过程中有两次晶体结构变化:
d-Fe⇌g-Fe⇌a-Fed-Fe、γ-Fe、α-Fe是铁在不同温度下的同素异构体,其中d-Fe和α-Fe都是体心立方晶格,分别存在于熔点到1394℃之间及912℃以下,γ-Fe是面心立方晶格,存在于1394℃到912℃之间。
3.试述晶粒大小对其机械性能有何影响?
常温下,晶粒越细,晶界面积越大,因而金属强度、硬度越高,同时塑性、韧性越好。
力集中。
因而高温下晶粒过粗、过细都不好。
B合金的结晶一、填空题
1.根据溶质原子在溶剂晶格中分布情况的不同,可将固溶体分为(置换固溶体)和(间隙固溶体)。
2.相是指合金中(成分相同)与(结构相同)均匀一致的组成部分。
3.合金的晶体结构大致可以有三种类型:
(固溶体),金属化合物和()。
4.组成合金的(最简单),(最基本),(能够独立存在)的物质称为组元。
5.两种元素组成固溶体,则固溶体的晶体结构(与组成元素之一的晶体结构相同)。
三、简答题
1.试述金属中固溶体与金属化合物的机械性能有何特点。
固溶体的强度、硬度高,塑性、韧性低;
金属化合物具有较高的熔点、硬度和较大的脆性。
2.合金中固溶体和金属化合物的晶体结构有何不同
C铁碳合金相图一、选择题
1.铁素体是碳溶解在(A)中所形成的间隙固溶体。
A.α-FeB.γ-FeC.δ-FeD.β-Fe
2.奥氏体是碳溶解在(B)中所形成的间隙固溶体。
A.α-FeB.γ-FeC.δ-FeD.β-Fe3.渗碳体是一种(C)。
A.稳定化合物B.不稳定化合物C.介稳定化合物D.易转变化合物4.在Fe-Fe3C相图中,钢与铁的分界点的含碳量为(C)。
A.2%B.2.06%C.2.11%D.2.2%5.莱氏体是一种(C)。
A.固溶体B.金属化合物C.机械混合物D.单相组织金属6.在Fe-Fe3C相图中,ES线也称为(D)。
A.共晶线B.共析线C.A3线D.Acm线7.在Fe-Fe3C相图中,GS线也称为(C)。
A.共晶线B.共析线C.A3线D.Acm线8.在Fe-Fe3C相图中,共析线也称为(A)。
高
温下,晶界呈黏滞状态,在外力作用下易产生滑动和迁移,因而细晶粒无益,但晶粒太粗,易产生应
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A.A1线B.ECF线C.Acm线D.PSK线9.珠光体是一种(C)。
A.固溶体B.金属化合物C.机械混合物D.单相组织金属
10.在铁-碳合金中,当含碳量超过(B)以后,钢的硬度虽然在继续增加,但强度却在明显下降。
A.0.8%B.0.9%C.1.0%D.1.1%
11.通常铸锭可由三个不同外形的晶粒区所组成,其晶粒区从表面到中心的排列顺序为(A)。
A.细晶粒区-柱状晶粒区-等轴晶粒区B.细晶粒区-等轴晶粒区-柱状晶粒区C.等轴晶粒区-细晶粒区-柱状晶粒区D.等轴晶粒区-柱状晶粒区-细晶粒区12.在Fe-Fe3C相图中,PSK线也称为(B)。
A.共晶线B.共析线C.A3线D.Acm线13.Fe-Fe3C相图中,共析线的温度为(D)。
A.724℃B.725℃C.726℃D.727℃14.在铁碳合金中,共析钢的含碳量为(B)。
A.0.67%B.0.77%C.0.8%D.0.87%二、填空题
1.珠光体是(铁素体)和(渗碳体)混合在一起形成的机械混合物。
2.碳溶解在(α-Fe)中所形成的(固溶体)称为铁素体。
3.在Fe-Fe3C相图中,共晶点的含碳量为(4.3%),共析点的含碳量为(0.77%)。
4.低温莱氏体是(珠光体)和(共晶渗碳体)组成的机械混合物。
5.高温莱氏体是(共晶奥氏体)和(工晶渗碳体)组成的机械混合物。
6.铸锭可由三个不同外形的晶粒区所组成,即(表层细晶区),(柱状晶区)和心部等轴晶粒区。
7.在Fe-Fe3C相图中,共晶转变温度是(1148℃),共析转变温度是(727℃)。
第5章钢的热处理一、选择题
1.加热是钢进行热处理的第一步,其目的是使钢获得(B)。
A.均匀的基体组织B.均匀的A体组织C.均匀的P体组织D.均匀的M体组织2.下列温度属于钢的高、中、低温回火温度范围的分别为(A)(D)(B)。
A.500℃B.200℃C.400℃D.350℃
3.碳钢的淬火工艺是将其工件加热到一定温度,保温一段时间,然后采用的冷却方式是(D)。
A.随炉冷却B.在风中冷却C.在空气中冷却D.在水中冷却
4.正火是将工件加热到一定温度,保温一段时间,然后采用的冷却方式是(C)。
A.随炉冷却B.在油中冷却C.在空气中冷却D.在水中冷却5.完全退火主要用于(A)。
A.亚共析钢B.共析钢C.过共析钢D.所有钢种6.共析钢在奥氏体的连续冷却转变产物中,不可能出现的组织是(C)。
A.PB.SC.BD.M
7.退火是将工件加热到一定温度,保温一段时间,然后采用的冷却方式是(A)。
A.随炉冷却B.在油中冷却C.在空气中冷却D.在水中冷却三、填空题
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1.共析钢中奥氏体形成的四个阶段是:
(奥氏体晶核形成),(奥氏体晶核长大),残余Fe3C溶解,奥氏体均匀化。
2.化学热处理的基本过程,均由以下三个阶段组成,即(介质分解),(工件表面的吸收),活性原子继续向工件内部扩散。
3.马氏体是碳在(α-Fe)中的(过饱和溶液)组织。
4.在钢的热处理中,奥氏体的形成过程是由(加热)和(保温)两个基本过程来完成的。
5.钢的中温回火的温度范围在(350~500℃),回火后的组织为(回火托氏体)。
6.钢的低温回火的温度范围在(150~250℃),回火后的组织为(回火马氏体)。
7.在钢的回火时,随着回火温度的升高,淬火钢的组织转变可以归纳为以下四个阶段:
马氏体的分解,残余奥氏体的转变,(铁素体中析出Fe3C),(铁素体多边形化)。
8.钢的高温回火的温度范围在(500~650℃),回火后的组织为(回火索氏体)。
9.常见钢的退火种类有:
完全退火,(等温退火)和(球化退火)。
10.根据共析钢的C曲线,过冷奥氏体在A1线以下转变的产物类型有(P型组织),(S型组织)和马氏体型组织。
11.材料在一定的淬火剂中能被淬透的(淬硬层深度越大)越大表示(淬透性)越好。
第6章工业用钢一、选择题
1.欲要提高18-8型铬镍不锈钢的强度,主要是通过(B)。
A.时效强化方法B.固溶强化方法C.冷加工硬化方法D.马氏体强化方法2.20CrMnTi钢根据其组织和机械性能,在工业上主要作为一种(A)使用。
A.合金渗碳钢B.合金弹簧钢C.合金调质钢D.滚动轴承钢
3.大多数合金元素均在不同程度上有细化晶粒的作用,其中细化晶粒作用最为显著的有(C)。
A.Mn,PB.Mn,TiC.Ti,VD.V,P
4.除(A)元素外,其它合金元素溶于奥氏体后,均能增加过冷奥氏体的稳定性。
A.CoB.CrC.MnD.Ti5.优质钢的含硫量应控制在下列(C)范围内。
A.0.06%~0.05%B.0.05%~0.035%C.0.035%~0.02%D.0.02%~0.015%6.优质钢的含磷量应控制在下列(C)范围内。
A.0.055%~0.045%B.0.045%~0.035%C.0.035%~0.03%D.0.03%~0.02%三、填空题
1.高速工具钢经高温淬火加多次回火后,具有很高的(强度、硬度)和较好的(塑性、韧性)。
2.不锈钢按其金相显微组织不同,常用的有以下三类:
(马氏体不锈钢),(铁素体不锈钢),奥氏体型不锈钢。
五、简答题
1.指出下列牌号是哪种钢?
其含碳量约多少?
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2.试说明下列合金钢的名称及其主要用途。
3.指出下列牌号是哪类钢?
1、加工硬化:
2、淬透性3、热硬性4、变质处理5、同素异构转变
二、填空题(共20分,每空格0.5分)
1、材料常用的塑性指标有和两种,其中用材料的真实变形,在拉伸曲线上可以确定的塑性指标是。
2、金属的结晶过程主要由和两个基本过程组成。
3、常温下,金属单晶体的塑性变形方式为是。
4、二元合金的杠杆定律中,杠杆的端点是所求的的成分,杠杆的支点是5、F的晶体结构是,A的晶体结构是。
6、工业用钢按质量分为钢、钢。
7、钢的热处理工艺由、__、三个阶段所组成。
8、除元素外,其它所有的合金元素都使C曲线向移动,使钢的临界冷却速度、淬透性。
9、60Si2Mn是钢,可制造;
GCr15是钢,可制造;
9SiCr是。
10、铸造状态下,灰口铸铁的基体有、和三种。
11、玻璃钢是________和________组成的复合材料。
12、铜合金按其合金化系列可分为、和三类13、零件失效的三种基本类型是、和。