机械工程材料试题及答案.doc
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机械工程材料A卷标准答案
一、名词解释：
（１０分）
１、固溶强化：
固溶体溶入溶质后强度、硬度提高，塑性韧性下降现象。
２、加工硬化：
金属塑性变形后，强度硬度提高的现象。
２、合金强化：
在钢液中有选择地加入合金元素，提高材料强度和硬度
４、热处理：
钢在固态下通过加热、保温、冷却改变钢的组织结构从而获得所需性能的一种工艺。
５、细晶强化：
晶粒尺寸通过细化处理，使得金属强度提高的方法。
二、选择适宜材料并说明常用的热处理方法（30分）
名称
候选材料
选用材料
热处理方法
最终组织
机床床身
T10A,KTZ450-06,HT200
HT200
时效
P＋F＋G片
汽车后桥齿轮
40Cr,20CrMnTi,60Si2Mn
20CrMnTi
渗碳＋淬火＋低温回火
表面Cm＋M＋A’
心部F＋M
滚动轴承
GCr15,Cr12,QT600-2
GCr15
球化退火＋淬火＋低温回火
Cm＋M＋A’
锉刀
9SiCr,T12,W18Cr4V
T12
球化退火＋淬火＋低温回火
Cm＋M＋A’
汽车板簧
45,60Si2Mn,T10
60Si2Mn
淬火＋中温回火
T回
钻头
W18Cr4V，65Mn,20
W18Cr4V
淬火＋低温回火
Cm＋M＋A’
桥梁
1Cr13,16Mn,Q195
16Mn,
不热处理
F＋P
滑动轴承
H70,ZSnSb11Cu6,T8
ZSnSb11Cu6
不热处理
a+SnSb
耐酸容器
Q235,1Cr18Ni9Ti,ZGMn13
1Cr18Ni9Ti
固溶处理
A
发动机曲轴
QT600-3,45,ZL101
QT600-3
等温淬火＋高温回火
S回＋G球
三、（20分）车床主轴要求轴颈部位硬度为HRC54—58，其余地方为HRC20—25，其加工路线为：
下料锻造正火机加工调质机加工（精）
轴颈表面淬火低温回火磨加工
指出：
1、主轴应用的材料：
45钢
2、正火的目的和大致热处理工艺细化晶粒，消除应力；加热到Ac3＋50℃保温一段时间空冷
3、调质目的和大致热处理工艺强度硬度塑性韧性达到良好配合淬火＋高温回火
4、表面淬火目的提高轴颈表面硬度
5．低温回火目的和轴颈表面和心部组织。
去除表面淬火热应力，表面M＋A’心部S回
四、选择填空（20分）
１．合金元素对奥氏体晶粒长大的影响是（d）
（a）均强烈阻止奥氏体晶粒长大（b）均强烈促进奥氏体晶粒长大
（c）无影响（d）上述说法都不全面
２．适合制造渗碳零件的钢有（c）。
（a）16Mn、15、20Cr、1Cr13、12Cr2Ni4A（b）45、40Cr、65Mn、T12
（c）15、20Cr、18Cr2Ni4WA、20CrMnTi
３．要制造直径16mm的螺栓，要求整个截面上具有良好的综合机械性能，应选用（c）
（a）45钢经正火处理（b）60Si2Mn经淬火和中温回火（c）40Cr钢经调质处理
4．制造手用锯条应当选用（a）
（a）T12钢经淬火和低温回火（b）Cr12Mo钢经淬火和低温回火（c）65钢淬火后中温回火
5．高速钢的红硬性取决于（b）
（a）马氏体的多少（b）淬火加热时溶入奥氏体中的合金元素的量（c）钢中的碳含量
6．汽车、拖拉机的齿轮要求表面高耐磨性，中心有良好的强韧性，应选用（c）
（a）60钢渗碳淬火后低温回火（b）40Cr淬火后高温回火（c）20CrMnTi渗碳淬火后低温回火
7．65、65Mn、50CrV等属于哪类钢，其热处理特点是（c）
（a）工具钢，淬火+低温回火（b）轴承钢，渗碳+淬火+低温回火（c）弹簧钢，淬火+中温回火
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、马氏体是碳在a-相中的过饱和固溶体，其形态主要有板条马氏体、片状马氏体。
其中，片状马氏体硬度高、塑性差
2、W18Cr4V钢的淬火加热温度为1270－1280℃，回火加热温度为560℃，回火次数3次。
3、材料选择的三原则一般原则，工艺性原则，经济性原则。
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PBM。
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M回＋A’
T回S回。
7.45钢正火后渗碳体呈片状，调质处理后渗碳体呈球状。
机械工程材料A卷评分标准
一、名词解释：
（１０分）
３、固溶强化：
固溶体溶入溶质后强度、硬度提高，塑性韧性下降现象。
（2分）
２、加工硬化：
金属塑性变形后，强度硬度提高的现象。
（2分）
４、合金强化：
在钢液中有选择地加入合金元素，提高材料强度和硬度（2分）
４、热处理：
钢在固态下通过加热、保温、冷却改变钢的组织结构从而获得所需性能的一种工艺。
（2分）
５、细晶强化：
通过细化晶粒处理，使得金属强度提高的方法。
（2分）
二、选择适宜材料并说明常用的热处理方法（30分）（每空1分）
名称
候选材料
选用材料
热处理方法
最终组织
机床床身
T10A,KTZ450-06,HT200
HT200
时效
P＋F＋G片
汽车后桥齿轮
40Cr,20CrMnTi,60Si2Mn
20CrMnTi
渗碳＋淬火＋低温回火
表面Cm＋M＋A’
心部F＋M
滚动轴承
GCr15,Cr12,QT600-2
GCr15
球化退火＋淬火＋低温回火
Cm＋M＋A’
锉刀
9SiCr,T12,W18Cr4V
T12
球化退火＋淬火＋低温回火
Cm＋M＋A’
汽车板簧
45,60Si2Mn,T10
60Si2Mn
淬火＋中温回火
T回
钻头
W18Cr4V，65Mn,20
W18Cr4V
淬火＋低温回火
Cm＋M＋A’
桥梁
1Cr13,16Mn,Q195
16Mn,
不热处理
F＋P
滑动轴承
H70,ZSnSb11Cu6,T8
ZSnSb11Cu6
不热处理
a+SnSb
耐酸容器
Q235,1Cr18Ni9Ti,ZGMn13
1Cr18Ni9Ti
固溶处理
A
发动机曲轴
QT600-3,45,ZL101
QT600-3
等温淬火＋高温回火
S回＋G球
三、（20分）车床主轴要求轴颈部位硬度为HRC54—58，其余地方为HRC20—25，其加工路线为：
下料锻造正火机加工调质机加工（精）
轴颈表面淬火低温回火磨加工
指出：
1、主轴应用的材料：
45钢（4分）
2、正火的目的和大致热处理工艺细化晶粒，消除应力；加热到Ac3＋50℃保温一段时间空冷（4分）
3、调质目的和大致热处理工艺强度硬度塑性韧性达到良好配合淬火＋高温回火（4分）
4、表面淬火目的提高轴颈表面硬度（4分）
４．低温回火目的和轴颈表面和心部组织。
去除表面淬火热应力，表面M＋A’心部S回。
（4分）
四、选择填空（20分）（每空2分）
1．合金元素对奥氏体晶粒长大的影响是（d）
（a）均强烈阻止奥氏体晶粒长大（b）均强烈促进奥氏体晶粒长大
（c）无影响（d）上述说法都不全面
2．适合制造渗碳零件的钢有（c）。
（a）16Mn、15、20Cr、1Cr13、12Cr2Ni4A（b）45、40Cr、65Mn、T12
（c）15、20Cr、18Cr2Ni4WA、20CrMnTi
3．要制造直径16mm的螺栓，要求整个截面上具有良好的综合机械性能，应选用（c）
（a）45钢经正火处理（b）60Si2Mn经淬火和中温回火（c）40Cr钢经调质处理
4．制造手用锯条应当选用（a）
（a）T12钢经淬火和低温回火（b）Cr12Mo钢经淬火和低温回火（c）65钢淬火后中温回火
5．高速钢的红硬性取决于（b）
（a）马氏体的多少（b）淬火加热时溶入奥氏体中的合金元素的量（c）钢中的碳含量
6．汽车、拖拉机的齿轮要求表面高耐磨性，中心有良好的强韧性，应选用（c）
（a）60钢渗碳淬火后低温回火（b）40Cr淬火后高温回火（c）20CrMnTi渗碳淬火后低温回火
7．65、65Mn、50CrV等属于哪类钢，其热处理特点是（c）
（a）工具钢，淬火+低温回火（b）轴承钢，渗碳+淬火+低温回火（c）弹簧钢，淬火+中温回火
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）
（c）获得单一的马氏体组织，提高硬度和耐磨性
（d）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）（每空1分）
1、马氏体是碳在a-相中的过饱和固溶体，其形态主要有板条马氏体、片状马氏体。
其中，片状马氏体硬度高、塑性差
2、W18Cr4V钢的淬火加热温度为1270－1280℃，回火加热温度为560℃，回火次数3次。
3、材料选择的三原则一般原则，工艺性原则，经济性原则。
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PBM。
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M回＋A’
T回S回。
7.45钢正火后渗碳体呈片状，调质处理后渗碳体呈球状。
一、名词解释：
（１０分）
１、固溶强化：
固溶体溶入溶质后强度、硬度提高，塑性韧性下降现象。
２、加工硬化：
金属塑性变形后，强度
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