工程材料习题集8.docx
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工程材料习题集8
工程材料复习自测题
第一章自测题：
1．区分下列各组常用机械性能指标的物理意义
（1）σs和σb；
（2）δ%和ak；（3）HB和HRC，（4）σs与σ-1；（5）ak和KIC。
2．对某材料进行拉伸时，尚未拉至预定长度，材料即断裂。
这说明该材料的哪个性能指标不满足要求？
3．用某种钢制造的弹簧在使用中发现其弹性变形过大，这说明该弹簧的什么性能不足？
4． 某大型锻件在锻造中内部产生了许多细小裂纹，若已知该工件服役最大应力，能否判断该锻件内部的裂纹大小是不是在许可范围内？
第二章自测题：
一.是非判断题（每题5分，共15分）
1． 金属的晶粒越细小，则其强度越高，其塑性越差。
2． 金属的冷却速度越大，则其结晶时的过冷度越大。
3． 铁在室温下的晶格类型为面心立方。
4． 单晶体金属必有各向异性。
二．简答题（每题10分，共30分）
1． 实际金属中常见的晶格缺陷有哪些？
2． 金属结晶时可采取哪些措施来细化晶粒？
什么叫金属的同素异构性？
铁有那些同素异构体？
第三章自测题：
一.是非判断题（每题5分，共15分）
1． 金属的塑性变形只能通过位错的滑移来进行。
2． 金属中晶界的存在使金属的强度降低。
3． 铸件可用再结晶退火来细化晶粒。
二．单项选择题（每题5分，共15分）
1． 冷塑性变形所造成的加工硬化使金属的
（a）强度、硬度升高，塑性、韧性下降；
（b）强度、硬度下降，塑性、韧性升高；
（c）强度、塑性升高，硬度、韧性下降；
（d）强度、塑性下降，硬度、韧性升高。
2． 热加工和冷加工的区别是：
（a）热加工不形成纤维组织； （b）热加工不产生加工硬化；
（c）热加工不发生再结晶； （d）热加工不能改善金属的机械性能。
3．铝的熔点为660︒ C，则其再结晶温度为：
（a）264︒C； （b）100︒C；
（c）373︒C； （d）273︒C。
三．简答题（每题10分，共20分）
1． 金属的再结晶和重结晶有何区别？
2．为什么细化晶粒既能提高金属的强度，也能提高金属的塑性？
第四章自测题：
一.是非判断题（每题5分，共15分）
1. 无限固溶体必为置换固溶体；
2. 比重偏析不能通过热处理来消除；
3. 固溶体的晶格类型与其溶质相同。
二．单项选择题（每题5分，共15分）
1． 下列二元合金的三相恒温相反应式中，哪个是共析转变？
（a）L→α+β （b）L+α→β
（c）γ→α+β （d）γ+α→β
2． 在固态能够无限互溶的二组元所形成的二元合金相图一般应是：
（a）匀晶相图； （b）共晶相图；
（c）包晶相图； （d）共析相图。
3． 下列二元合金中在恒温下凝固的是
（a）亚共晶合金； （b）共晶合金；
（c）过共晶合金。
三．简答题（每题10分，共20分）
1． 分析含锡量为80%的Pb-Sn合金的平衡凝固过程，并计算其室温组织构成的重量百分数。
2．什么叫枝晶偏析？
枝晶偏析对金属的性能有何影响？
第五章自测题：
一.是非判断题（每题5分，共15分）
1. 铁素体是置换固溶体；
2. 珠光体是复相组织；
3. 普通钢和优质钢是按其强度高低来区分的。
二．单项选择题（每题5分，共15分）
1． 铁碳合金的平衡组织中含有珠光体最多的合金的含碳量为
（a）0．02% （b）0.77%
（c）2.11% （d）4.3%
2.所谓二次渗碳体是从下列哪种组织中所析出的?
（a）铁素体； （b）奥氏体；
（c）渗碳体； （d）珠光体。
1． 钢中含有过多的磷会使钢的
（a）强度升高； （b）塑性增加；
（c）脆性增大； （d）韧性增加。
三．简答题（每题10分，共20分）
1． 分析45钢的结晶过程，并计算其室温平衡组织构成的重量百分数。
2．在过共析钢中二次渗碳体以什么样的形态析出，对钢的性能有何影响？
第六章自测题：
一．是非判断题（每题5分，共15分）
1． 钢奥氏体化时奥氏体的晶粒越粗大，则淬火所得到的马氏体也越粗大。
2． 钢的含碳量越高，则其淬火组织中所含的残余奥氏体越多。
3． 钢进行分级淬火的目的是为了得到下贝氏体。
二．单项选择题（每题5分，共15分）
1． 钢的淬硬性决定于
（a）钢的含碳量； （b）钢的淬透性；
（c）钢的临界冷却速度； （d）钢淬火时的冷却速度。
2． 珠光体的片层间距决定于
（a）奥氏体化温度； （b）冷却速度
（c）冷却方式（等温或连续冷却）；（d）钢的含碳量。
3． 感应加热表面淬火的淬透深度决定于
（a）钢的含碳量； （b）钢的淬透性；
（c）感应电流的大小； （d）感应电流的频率。
三．简答题（每题10分，共20分）
1． 钢淬火时出现残余奥氏体的原因是什么？
残余奥氏体对钢的性能有何影响？
采取什么措施才能消除残余奥氏体？
2．什么叫钢的淬透性和淬硬性？
决定钢的淬透性和淬硬性的主要因素是什么？
第七章自测题：
一． 是非判断题（每题5分，共15分）
1． 普通低合金钢通常只进行退火或正火热处理。
2． 刃具钢通常都是高碳钢。
3． 高锰钢之所以被称为耐磨钢是因为该钢硬度高，脆性大。
4． 对奥氏体不锈钢进行固溶处理的目的是为了提高其强度。
5． 热作模具钢一般都是中碳低合金钢。
二． 单项选择题（每题5分，共20分）
1． 下列所列合金钢中含碳量最低的是那种钢？
（a）20CrMnTi （b）40Cr
（c）GCr15 （d）1Cr18Ni9Ti
2． 滚动轴承钢的最终热处理工艺是
（a）正火 （b）淬火
（c）淬火+低温回火 （d）淬火+高温回火
3． 高速钢的成分特点是
（a）中碳低合金钢 （b）中碳高合金钢
（c）高碳低合金钢 （d）高碳高合金钢
4． 弹簧钢60Si2Mn的最终热处理工艺是
（a）淬火 （b）淬火+低温回火
（c）淬火+中温回火 （d）淬火+时效
三． 简答题（每题5分，共15分）
1． 简述调质钢的成分特点、热处理方式、组织、性能特点及用途。
2． 高锰钢既不能进行锻造，也难以进行切削加工，为什么？
常见不锈钢有那些？
其性能有何差异？
第八章自测题：
一．是非判断题（每题4分，共16分）
1． 灰口铸铁不能进行强化热处理。
2． 灰口铸铁的组织决定于其铸件的冷却速度，与其化学成分没有关系。
3． 可锻铸铁的塑性良好，可以进行锻造。
4． 球墨铸铁的铸造性能比灰口铸铁差。
二．单项选择题（每题3.5分，共14分）
1． 下列铸铁中铸造性能最好的是哪个？
（a）普通灰口铸铁； （b）白口铸铁；
（c）可锻铸铁； （d）球墨铸铁。
2． 下列铸铁中壁厚敏感性最大的是哪一种铸铁？
（a）普通灰口铸铁； （b）孕育铸铁；
（c）可锻铸铁； （d）球墨铸铁。
3． 为了得到珠光体基球墨铸铁，应对球墨铸铁进行下列哪种热处理？
（a）低温退火； （b）高温退火；
（c）低温正火； （d）高温正火。
4．为了消除灰口铸铁工件中所出现的少量白口组织，应进行下列哪种热处理？
（a）低温退火； （b）高温退火；
（c）低温正火； （d）高温正火。
三．简答题（每题10分，共20分）
1． 为什么生产可锻铸铁件时，必须先浇注成完全的白口铸铁组织，才能在可锻化退火后得到可锻铸铁？
2． 为什么灰口铸铁不能进行强化热处理，而球墨铸铁却可以进行呢？
第九章自测题：
一． 是非判断题（每题5分，共15分）
1． 防锈铝合金的组织一般都是单项固溶体。
2． 青铜的耐蚀性能不如黄铜。
3． 对铝合金不进行固溶处理只进行时效处理时，不可能获得时效强化。
二． 单项选择题（每题5分，共15分）
1． 下列铝合金中被称为“硅铝明”的是哪一种？
（a）ZL102； （b）ZL104
（c）ZL201； （d）ZL302。
2． 下列轴承合金中，被称为“巴氏合金”的是哪个？
（a）铅基轴承合金； （b）铝基轴承合金；
（c）铜基轴承合金； （d）锌基轴承合金。
3． 下列青铜合金中，价格较低廉，耐蚀性高的是哪种？
（a）锡青铜； （b）铝青铜；
（c）铅青铜。
（d）铍青铜。
三． 简答题（每题10分，共20分）
1．形变铝合金和铸造铝合金的成分、组织、性能有何差别？
轴承合金具有什么样的组织特点？
为什么？
工程材料习题集
第一章金属材料的力学性能
一、选择题
1.表示金属材料屈服强度的符号是（）。
A.σe
B.σs
C.σb
D.σ-1
2.表示金属材料弹性极限的符号是（）。
A.σe
B.σs
C.σb
D.σ-1
3.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（）。
A.HB
B.HR
C.HV
D.HS
4.金属材料在载荷作用下抵抗变形和破坏的能力叫（）。
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（）或（）的能力。
2.金属塑性的指标主要有（）和（）两种。
3.低碳钢拉伸试验的过程可以分为弹性变形、（）和（）三个阶段。
4.常用测定硬度的方法有（）、（）和维氏硬度测试法。
5.疲劳强度是表示材料经（）作用而（）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。
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。
3.金属材料的机械性能可以理解为金属材料的失效抗力。
四、改正题
1.疲劳强度是表示在冲击载荷作用下而不致引起断裂的最大应力。
2.渗碳件经淬火处理后用HB硬度计测量表层硬度。
3.受冲击载荷作用的工件，考虑机械性能的指标主要是疲劳强度。
4.衡量材料的塑性的指标主要有伸长率和冲击韧性。
5.冲击韧性是指金属材料在载荷作用下抵抗破坏的能力。
五、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。
2.说明下列机械性能指标符合所表示的意思：
σb、δ5、HBS、akv。
第二章金属的晶体结构—结晶-1
一、选择题
1.每个体心立方晶胞中包含有（）个原子。
A.1
B.2
C.3
D.4
2.每个面心立方晶胞中包含有（）个原子。
A.1
B.2
C.3
D.4
3.属于面心立方晶格的金属有（）。
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（）。
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.间隙原子
B.位错
C.晶界
D.缩孔
二、是非题
1.非晶体具有各向异性。
2.每个体心立方晶胞中实际包含有2个原子。
3.每个面心立方晶胞中实际包含有2个原子。
4.每个面心立方晶胞中实际包含有4个原子。
5.每个体心立方晶胞中实际包含有4个原子。
6.单晶体具有各向异性，多晶体具有各向同性。
7.晶体具有各向同性。
8.单晶体具有各向同性，多晶体具有各向异性。
三、填空题
1.一切固态物质可以分为（）与（）两大类。
2.晶体缺陷主要可分为（）,（）和面缺陷三类。
3.晶体缺陷中的点缺陷除了置换原子还有（）和（）。
4.每个面心立方晶胞在晶核中实际含有（）原子，致密度为（）。
5.面缺陷主要指的是（）和（）。
6.最常见的线缺陷有（）和（）。
7.每个体心立方晶胞在晶核中实际含有（）原子，致密度为（）。
四、改正题
1.体心立方晶格的致密度为84%。
2.面心立方晶格的致密度为78%。
3.密排六方晶格在晶格中实际仅包含的原子数量7个。
4.把在实际晶体中出现的刃型位错和螺型位错的缺陷叫做面缺陷。
5.把在实际晶体中出现的空位和间隙原子的缺陷叫做线缺陷。
6.面心立方晶胞在晶格中实际仅包含的原子数量是5个。
五、简答题
1.晶体物质具有哪些特点？
第二章金属的晶体结构—结晶-2
一、是非题
1.物质从液体状态转变为固体状态的过程称为结晶。
2.金属结晶后晶体结构不再发生变化。
3.在金属的结晶中，随着过冷度的增大，晶核的形核率N和长大率G都增大，在N/G增大的情况下晶粒细化。
4.液态金属结晶时的冷却速度越快，过冷度就越大，形核率和长大率都增大，故晶粒就粗大。
5.物质从液体状态转变为固体状态的过程称为凝固。
6.液态金属冷却到结晶温度时，液态金属中立即就有固态金属结晶出来。
二、填空题
1.随着过冷度的增大，晶核形核率N（ ）,长大率G（）。
2.细化晶粒的主要方法有（）和（）。
3.纯铁在1200℃时晶体结构为（），在800℃时晶体结构为（）。
三、改正题
1.金属的同素异构转变同样是通过金属原子的重新排列来完成的，故称其为再结晶。
2.物质从液态转变为固态的过程称为结晶。
3.在一般情况下，金属结晶后晶粒越细小，则其强度越好，而塑性和韧性越差。
四、简答题
1.影响金属结晶过程的主要因素是什么？
2.何谓金属的同素异构转变？
并以纯铁来说明。
3.试述晶粒大小对其机械性能有何影响？
第三章铁碳合金相图
一、选择题
1.铁素体是碳溶解在（）中所形成的间隙固溶体。
A．α-Fe
B．γ-Fe
C．δ-Fe
D．β-Fe
2.奥氏体是碳溶解在（）中所形成的间隙固溶体。
A．α-Fe
B．γ-Fe
C．δ-Fe
D．β-Fe
3.渗碳体是一种（）。
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（）。
A．2％
B．2.06％
C．2.11％
D．2.2％
5.莱氏体是一种（）。
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（）。
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（）。
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．A1线
B．ECF线
C．Acm线
D．PSK线
9.珠光体是一种（）。
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（）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．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.优质钢的含硫量应控制在下列（）范围内。
A．0.06％～0.05％
B．0.05％～0.035％
C．0.035％～0.02％
D．0.02％～0.015％
13.优质钢的含磷量应控制在下列（）范围内。
A．0.055％～0.045％
B．0.045％～0.035％
C．0.035％～0.03％
D．0.03％～0.02％
14.在Fe-Fe3C相图中，PSK线也称为（）。
A．共晶线
B．共析线
C．A3线
D．Acm线
15.Fe-Fe3C相图中，共析线的温度为（）。
A．724℃
B．725℃
C．726℃
D．727℃
16.在铁碳合金中，共析钢的含碳量为（）。
A．0.67％
B．0.77％
C．0.8％
D．0.87％
二、是非题
1.铁素体是碳溶解在α-Fe中所形成的置换固溶体。
2.铁素体是碳溶解在γ-Fe中所形成的间隙固溶体。
3.钢中的含硫量增加，其钢的热脆性增加。
4.钢中的含磷量增加，其钢的热脆性增加。
5.渗碳体是一种不稳定化合物，容易分解成铁和石墨。
6.GS线表示由奥氏体冷却时析出铁素体的开始线，通称Acm线。
7.GS线表示由奥氏体冷却时析出铁素体的开始线，通称A3线。
8.PSK线叫共析线，通称Acm线。
9.PSK线叫共析线，通称A3线。
10.过共析钢结晶的过程是：
L—L+A—A—A+Fe3CⅡ--P+Fe3CⅡ。
11.铁素体是碳溶解在α-Fe中所形成的间隙固溶体。
12.奥氏体是碳溶解在γ-Fe中所形成的间隙固溶体。
13.ES线是碳在奥氏体中的溶解度变化曲线，通称Acm线。
14.ES线是碳在奥氏体中的溶解度变化曲线，通称A1线。
15.奥氏体是碳溶解在γ-Fe中所形成的置换固溶体。
16.在Fe-Fe3C相图中的ES线是碳在奥氏体中的溶解度变化曲线，通常称为A3线。
17.共析钢结晶的过程是：
L—L+A—A—P。
18.在Fe-Fe3C相图中的ES线是表示由奥氏体冷却时析出铁素体的开始线，通称Acm线。
19.GS线表示由奥氏体冷却时析出铁素体的开始线，通称A1线。
20.亚共析钢结晶的过程是：
L—L+A—A—F+A—F+P。
21.钢中的含磷量增加，其钢的冷脆性增加。
三、填空题
1.珠光体是（）和（）混合在一起形成的机械混合物。
2.碳溶解在（）中所形成的（）称为铁素体。
3.在Fe-Fe3C相图中，共晶点的含碳量为（），共析点的含碳量为（）。
4.低温莱氏体是（）和（）组成的机械混合物。
5.高温莱氏体是（）和（）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（），（）和心部等轴晶粒区。
7.在Fe-Fe3C相图中，共晶转变温度是（），共析转变温度是（）。
四、改正题
1.在Fe-Fe3C相图中,GS斜线表示由奥氏体析出二次渗碳体的开始线，称为A3线。
2.在铁碳合金相图中，PSK线是一条水平线（727℃），该线叫共晶线，通称A1线。
3.优质碳素结构钢的牌号用两位数字来表示，如45钢，该数字表示钢的1/10最低抗拉强度值。
4.过共析钢缓冷到室温时，其平衡组织由铁素体和二次渗碳体组成。
5.亚共晶白口铁缓冷到室温时，其平衡组织由铁素体，二次渗碳体和莱氏体组成。
6.在亚共析钢平衡组织中，随含碳量的增加，则珠光体量增加，而二次渗碳体量在减少。
7.过共晶白口铁缓冷到室温时，其平衡组织由珠光体和莱氏体组成。
8.在铁碳合金相图中，钢的部分随含碳量的增加，内部组织发生变化，则其塑性和韧性指标随之提高。
9.在铁碳合金相图中，奥氏体在1148℃时，溶碳能力可达4.3%。
10.碳溶解在α-Fe中可形成的间隙固溶体称为奥氏体，其溶碳能力在727℃时为0.0218%。
11.在铁碳合金相图中，铁素体在727℃时，溶碳能力可达2.11%。
12.在过共析钢中含碳量越多，则其组织中的珠光体量减少，而铁素体量在增多。
13.碳溶解在γ-Fe中所形成间隙固溶体称为铁素体，其溶碳能力在727℃时为0.77%。
14.亚共析钢缓冷到室温时，其平衡组织由铁素体和二次渗碳体组成。
15.珠光体是由奥氏体和渗碳体所形成的机械混合物，其平均含碳量为0.77%。
16.在铁碳合金相图中，ES线是碳在奥氏体中的溶解度变化曲线，通称A1线。
17.碳素工具钢的牌号，如T8，T12，该数字表示钢的最低冲击韧性值。
18.奥氏体化的共析钢缓慢冷却到室温时，其平衡组织为莱氏体。
五、简答题
1.铁碳合金中基本相有哪几相？
其机械性能如何？
2.铁碳合金中基本组织是哪些？
并指出哪个是单相组织、哪个是双相混合组织。
3.试分析含碳量为1.2%铁碳合金从液体冷却到室温时的结晶过程。
4.二块钢样，退火后经显微组织分析，其组织组成物的相对含量如下：
第一块：
珠光体占40%，铁素体60%。
第二块：
珠光体占95%，二次渗碳体占5%。
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