《工程材料及热加工工艺基础》基础题.docx
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《工程材料及热加工工艺基础》基础题
一章、力学性能
、填空:
1.
材料的硬度分为布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度，其符号分别
HV
2.金属抗拉强度的符号是Rm，塑性的指标主要有断后伸长率和断面收缩率。
3.
交变载荷
大小、方向或大小和方向都随时发生周期性变化的载荷称为
（考证真题）
、选择:
1.500HBW5/750表示直径为5mm的硬质合金压头、在750Kgf
载荷作用下、保持1~15S测的硬度值为5000（考证真题）
2.拉伸试验可测定材料的AC
A.强度
B.硬度
C塑性
D.韧性
3.
下列力学性能中，C适于成品零件的检验，可不破坏试样。
4.
疲劳实验时，试样承受的载荷为B0（考证真题）
5.常用塑性的判断依据是A0（考证真题）
8.用金刚石圆锥体作为压头可以用来测试B。
（考证真题）
9.表示金属抗拉强度的符号是C。
10.金属在静载荷作用下，抵抗变形和破坏的能力称为
A.塑性B.硬度C.强度D.弹性
三、判断
1塑性变形能随载荷的去除而消失。
（错）
2.所有金属在拉伸实验时都会出现屈服现象。
（错
3.—般情况下，硬度高的材料耐磨性好。
（对）
4.硬度测试时，压痕越大（深），材料硬度越高。
（错）
5.材料在受力时，抵抗弹性变形的能力成为刚度。
（对）
四、计算
某厂购入一批40钢，按标准规定其力学性能指标为：
ReL>340MPaRm>540MPa
A>19%,Z>45%。
验收时取样制成do=1OmmLo=1OOmm的短试样进行拉伸试验，测
得FeL=31.4KN,Fm=41.7KN,Li=62mm,di=7.3mm。
请判断这批钢材是否合格。
屈服强度ReL=4FeL/冗d。
2
抗拉强度Rm=4Fm/nd。
2
断后伸长率A=（L0—Li）/L0
断面收缩率Z=（S0—Si）/S0=（d02-di2）/d02
章、金属的晶体结构与结晶
、解释
晶体：
晶格：
晶胞:
二、填空、选择、
1.金属常见的晶格有体心立方晶格、了心立『晶格、密排六方晶格三种类型。
2.晶体的内部晶格位相完全一致的晶体称为单晶体。
外形成多面体的小晶体称为
晶粒；晶粒与晶粒间的界面称为晶界；由许多晶粒组成的晶体称为多晶体。
题）
4.单位体积中包含位错线的总长度称为位错密度。
（考证真题）
5.金属结晶过程是一个晶核形成和长大的过程。
6金属晶粒越细，其力学性能越好。
7.常温下晶粒尺寸越大，金属的变形抗力越差。
（考证真题）
8细化晶粒的办法有提高过冷度、调质处理、附加振动三种。
9.实际生产中，金属冷却速度越快，过冷度越大，实际结晶温度越低。
（考证真
题）
10金属铸锭的组织通常有旦个晶区组成，即表面细小晶粒组织、中间柱状晶粒
组织和中心部的等轴晶区。
11金属的实际结晶温度总是低于理论结晶温度的现象称为过冷现象，其温差称之
为过冷度。
三、判断
1.晶体缺陷都能引起晶格畸变。
（对）
2.—般说，晶粒越细小，金属材料的力学性能越好。
（对
3.同一金属结晶时，过冷度为一恒定值。
（错）
合金的晶体结构与结晶
、概念
匀晶相图
降低。
合金；组元；合金系；相；固溶体；金属化合物；固溶强化;
二、填空、选择
-合金的基本相有固溶体与金属化合物两种。
-固溶体的晶体结构是与溶剂晶格相同。
•大多数情况下，溶质在溶剂中的溶解度随着温度降低而
•根据固溶体中溶质原子在溶剂晶格中所占据的位置不同，可分为置换固溶体、间隙固溶体。
（考证真题）
-固溶体的晶体结构A。
-金属化合物的性能特点是B。
-发生共晶转变时，二元合金的温度C。
（考证真题）
•在恒温条件下，从液态合金中同时结晶出两种晶体的转变为转变。
（考证）
证）
•一个合金在室温时的组织为a+（a+9+伍，那么它的组成相为B。
三、简答
•什么是固溶强化？
产生固溶强化的原因是什么?
因形成固溶体致使合金强硬度升高的现象叫做固溶强化。
原因：
由于溶质原子的溶入，固溶体的晶格会发生畸变，变形抗力增大，使合金的强度、硬度升高。
-合金的冷却曲线与纯金属的冷却曲线有什么不同?
合金的冷却曲线与纯金属的冷却曲线不同的是合金的结晶过程是在一个温度范围内进行的。
•什么是共晶转变？
发生共晶转变时存在几个相？
（考证真题）合金由一个液相中
结晶出两种不同成分和不同晶体结构的固相的过程称为共晶转变。
三个：
一个液相两个固相
三章、铁碳合金相图
1•固态下铁在低于912C时具有体心立方晶格，在912〜1394C时具有面心立方晶格，在1394C以上又为体心立方晶格。
（考证真题）
2•铁碳合金的基本组织有铁素体、奥氏体、莱氏体、珠光体、渗碳体。
6•奥氏体和渗碳体组成的共晶产物称为莱氏体，其碳的质量分数为4.3%，当
温度低于727C转变为珠光体和渗碳体，此时称为低温莱氏体。
2.11%，在727C时碳的质量分数可达0.77%。
8•碳的质量分数为0.77%的铁碳合金称为共析钢，当加热后冷却到S点（727C）
时会发生共析转变，从奥氏体中同时析出铁素体和渗碳体的混合物，称为珠光
9•亚共析钢的碳的质量分数为0.0218-0.77%，其室温下的平衡组织为铁素体和珠光体。
10•过共析钢的碳的质量分数为0.77-2.11%，其室温下的平衡组织为珠光体和渗碳体。
11•铁碳合金相图最右端在碳的质量分数为6.69%处，也就是渗碳体的成分位置。
12•根据铁碳合金相图，常常把奥氏体的最大碳的质量分数2.11%乍为钢和铸铁的分界线。
13•在铁碳合金结晶过程中，从液体中析出的渗碳体称为一次渗碳体，从奥氏体
中析出的渗碳体称为二次渗碳体，从铁素体中析出的渗碳体称为三次渗碳体。
15•研究铁碳合金相图时，图中最大的碳的质量分数为
A.0.77%B.2.11%C.4.3%D.6.69%
16•发生共晶转变的碳的质量分数范围是
A.0.77%〜4.3%B.2.11%〜4.3%
C.2.11%^6.69%D.4.3%〜6.69%
17
•铁碳合金共晶转变的产物是
18-Wc<0.77%的铁碳合金冷却至A3线时，将从奥氏体中析出_A_。
A.铁素体B.珠光体C.莱氏体D.渗碳体
19-Wc>4.3%的铸铁称为D。
20•在铁碳合金相图中，ACD线是A。
21
•在铁碳合金相图中，S点是C
22
•钢的碳的质量分数一般在B
24.下列组织中塑性最好的是（C
、判断
1•在任何情况下，铁及其合金都是体心立方晶格。
（错）
2•金属化合物的性能是硬而脆，莱氏体的性能也是硬而脆，故莱氏体属于金属化合。
3•钢中碳的质量分数越高，其强度和硬度就越高。
（错）
4•铁碳合金室温下的组成相有铁素体、奥氏体和渗碳体三个。
（错）
5.共析转变是在恒温下进行的。
（对）
三、简答题
1•绘出简化铁碳合金相图，标出各点的符号、温度、成分，填出各相区的组织组成物,
写出共析转变式。
织和性能有何变化?
渗碳体的含量上升，塑韧性下降，硬度上升，强度在Wc=0.9%时最高。
非合金钢
1•非合金钢按用途可分为非合金结构钢和非合金工具钢两类。
2•TlOA钢按含碳量分类属于高碳钢,按冶炼质量分类属于优质钢，按用途分类属于碳素工具钢。
3•T20钢按含碳量分类属于高碳钢，按冶炼质量分类属于普通钢，按用途分类属于碳素工具钢。
4•Q235钢按用途质量分类属于碳素结构钢，按冶炼分类属于普通质量钢。
5•45表示平均含碳量为0.45%的优质碳素结构钢钢。
6•T12A表示平均含碳量为1.2%、特殊质量的碳素工具钢
钢。
7•Q235表示屈服强度为235MPa的碳素结构钢。
8•08F牌号中，08表示其平均含碳量为__A_。
A.0.08%B.0.8%C.8%
9•在下列钢号中属于优质碳素结构钢的是B，属于工具钢的是A。
A.T10AB.45C.Q235-A-F
10•在ZG310-570中，310表示钢的B,570表示钢的A。
、判断
2•T10的平均含碳量为10%。
（错
3•碳素工具钢都是优质或高级优质钢。
（对）
4•高碳钢的质量优于中碳钢，中碳钢的质量优于低碳钢。
（错）
5•铸钢可用于制造铸造生产形状复杂而力学性能要求较高的零件。
（对）
6.钢铆钉一般用低碳钢制作。
（对）
三、简答
1•工业中常用的非合金碳的质量分数一般不大于1.4%，为什么?
因为Wc>1.4%时合金塑韧性差强度低
五、热处理
、填空与选择
1•共析钢的过冷奥氏体转变的产物类型有珠光体一型组织、贝氏体，型组织和马氏体组织。
2•将钢加热到Ac3或Ac3+（30~50）C,经保温出炉后，在空气中缓慢冷却的热处理工艺称正火。
3•球化退火是将钢加热到Ac1+（10~20）C，保温后随炉冷却至600C以下出炉空冷。
4•过共析钢的淬火加热温度为Ac1+（30~50）C以上，淬火后的组织是马氏体和渗碳
5•亚共析钢的淬火加热温度为Ac3+（30~50）C以上。
6
•常用的淬火介质有水和油两大类。
8•钢经等温淬火后，获得贝氏体组织。
9•当奥氏体向马氏体转变时，体积要膨胀。
即介质在高温下，渗入元素，
10•化学热处理的基本过程，均由以下三个阶段组成,和活性原子继续向工件内部扩散。
11•材料在一定的淬火介质中能被淬透的深度尺寸越大，表示材料的淬透性越好。
12•渗碳加热温度为900~950C范围内。
13•渗氮加热温度是500~600C。
14•低温回火组织是回火马氏体、中温回火组织是回火托氏体、高温回火组织是回火索氏体。
15•马氏体是碳在a-Fe中过饱和的固溶体。
16•用T12A制造锉刀，最终热处理为_A_。
17•钢在一定的条件下淬火后，获得淬硬层深度的能力称为
A.淬硬性B.耐磨性C.淬透性
18•碳钢的低温回火的温度是_C_。
19
•碳钢的淬火工艺是将其工件加热到一定温度，保温一定时间，然后采用的冷却方法
20
21•弹簧钢的热处理一般是C0
22•工件渗碳后必须进行D处理。
23
•贝氏体转变发生在B温度范围。
24•为改善低碳钢的切削加工性，应采用
27•完全退火的加热温度一般规定为（C
A.Ac1+（30-50）CB.Accm+（30-50）CC.Ac3+（30-50）C
28•可作为T10钢预先热处理工艺的是（A）0
29•可用来渗碳的钢是（B）0
A.45B.20C.T8D.T12A
A.弹性件B.渗碳件C.渗氮件D.冷冲模
31.钢的普通热处理包括退火、正火、淬火、回火等。
32.调质是下列哪种方法（C00
C、淬火+高温回火D、淬火+退火33.淬火后的工件可以立即投入使用。
（错34.钢的含碳量越高，淬火加热温度也越高。
（错0
35淬火钢回火时，出现韧性下降的现象称为回火脆性。
（对0
36.钢经调质（既淬火和高温回火）后的组织是回火托氏体。
（错0
37.马氏体含碳量增加，硬度也增加。
（对038、下列零件均选用锻造毛坯，选择热处理方法，并写出简明的加工工艺路线
1）某厂用20钢制造的汽车变速箱齿轮，要求齿面要硬而耐磨，心部要求有一定的强韧
性。
锻造一正火一粗加工一半精加工一渗碳一淬火一低温回火一精加工
2）机床主轴，要求良好的综合力学性能，轴颈部分要求硬度为50〜55HRC，选45钢。
锻造一正火一粗加工一调质一半精加工一表面淬火一低温回火一精加工
39用T10钢制造形状简单的刀具，其加工路线为：
锻造-预先热处理-切削加工-最终
热处理-磨削，试回答下列问题:
（1）说明各热处理工序的名称及作用;
最终热
预先热处理是球化退火-降低锻造内应力，增加金属的切削性，为淬火做准备处理是表面淬火+低温回火获得回火马氏体+渗碳体一使金属具有较高的强硬度。
（2）制定最终热处理工艺规范（温度、冷却介质）
温度是Aci以上30~50C，冷却介质是水。
（3）说明各热处理后的显微组织。
球化退火后碳化合物球化，表面淬火+低温回火后获得回火马氏体+渗碳体
六、合金钢
、填空、选择
）。
1.大多数合金元素都能溶入铁素体，产生固溶强化，使铁素体（
2.
机床齿轮、轴、汽车半轴，常选用（B
4.Q345表示屈服点为345MPa的低合金高强度结构钢。
5•常用特殊性能钢有耐磨钢、耐热钢和不锈耐蚀钢。
6.20CrMnTi是应用最广泛的合金调质钢。
（错）合金渗碳钢
7.Q420属于碳素结构钢。
（错）低合金高强度结构
8.GCr15钢只能用来制作滚动轴承。
（错）
9.合金渗碳钢是典型的表面强化钢，所以钢中的含碳量应大于0.25%。
10.在选择钢材的时候，首先应考虑选择合金钢，因为其性能优良。
牌号
钢的名称
常用热处理
用途举例（2〜3个）
T12A
碳素工具钢
球化退火、淬火低温
回火
20CrMnTi
合金渗碳钢
淬火低温回火
38CrMoAI
合金调质钢
调质
主轴
60Si2Mn
合金弹簧钢
淬火中温回火
GCr15
滚动轴承钢
淬火低温回火
9SiCr
合金工具钢
淬火低温回火
W18Cr4V
高速工具钢
淬火低温回火
ZGMn13
高锰耐磨钢
水润处理
Q345
低合金高强度结
构钢
1Cr17
不锈耐蚀钢
淬火低温回火
对应）
三、从下列材料中选择合适的钢号填表格中（注：
答题纸上序号与所选钢号的序号
零件名称
所选钢号
零件名称
所选钢号
1.木工工具
（8）T10A
2.挖掘机铲齿
（3）ZGMn13
3.滚动轴承
（6）GCr15
4.车床床身
（7）HT200
5.车辆减震弹簧
（10）60Si2Mn
6.麻化钻头
（5）W18Cr4V
7.大型桥梁钢结构
⑷Q420
8.大型冷冲模
⑵9SiCr
9.载重汽车齿轮
（9）20CrMnTi
10机床主轴
（1）40Cr
（6）GCr15（7）HT200
（8）T10A
（9）20CrMnTi（10）60Si2Mn
1.灰铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁、蠕墨铸铁中的碳主要以（A）形式存在。
2灰铸铁的（C）性能与钢相当。
5•关于影响铸铁石墨化的主要因素叙说不正确的是
C冷却速度慢，不利于石墨化的进行。
6•塑性比较好的球墨铸铁是B
A珠光体基体球墨铸铁。
B铁素体基体球墨铸铁。
C贝氏体球墨铸铁。
7.
下列合金牌号中，（CD）属于可锻铸铁,（A）是蠕墨铸铁。
8.
球墨铸铁中石墨的形态是（A
9.
八章、非铁合金
3.固溶处理后的铝合金，在室温下放置足够长的时间，其强度和硬度提高的现象
为（B）。
4.
下列合金牌号中，（CD）是硬质合金，（B）是轴承合金。
5黄铜是以（Zn）为主加元素的铜合金。
1•砂型铸造生产工艺基本上是由造型、熔炼、落砂及清理等三个相对独立的工序所组成。
2•铸造方法虽然很多，但习惯上将铸造分为砂型和特殊铸造两大类。
4.在铸型中，型腔用以获得铸件的外形,型芯用来形成铸件内部型腔。
5.铸件产生缩孔的主要原因是（B）。
a合金流动性差b.合金收缩率大C.合金的吸气性好d.合金成分偏析大
6.合金铸造性能主要用合金的流动性、收缩性及氧化性、吸气性、成分偏西
的倾向性等综合衡量。
等。
卜一章、锻压
和晶粒长
1.随着温度的升高，冷变形后的金属要经历回复、再结晶大三个阶段。
2.再结晶使金属的组织和性能恢复到变形前的状态，完全消除了（C。
所引起的
不良影响。
3.锻压是指
4.锻压一般分为锻造和冲压大类。
5.锻造可分为自由锻、模锻和胎膜锻。
6.
消除加工硬化的方法是（B
8.可锻铸铁可以进行锻造。
（错）
10.钢的含碳量越高锻造性能越好。
（错）
11.金属材料在再结晶温度以下进行的变形加工称为冷加工。
十二章、焊接
1.焊接:
2.焊接接头由焊缝区、熔合区和申影叮区组成。
19在焊接接头中，综合性能最差的区域是（
AB）。
a熔合区
b.过热区
C.正火区
d.焊缝区
a传导电流b.造气、造渣C.稳弧
d.填充金属
4金属材料的碳当量越大，焊接性越好。
5.焊接分为溶焊、压焊和钎焊三类。
6.常见的焊接方法有哪些?
7.焊条由焊芯和药皮两部分组成。
8.
）。
下列4种焊接位置中最容易操作的是（
D、仰焊
A、立焊B、平焊C、横焊
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