机械工程材料桂电复习题.docx

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机械工程材料桂电复习题

一、名词解释

⒈调质：

2、固溶强化：

3、加工硬化：

4、枝晶偏析：

5、固溶体：

6、细晶强化：

二、填空题

1、绝大多数金属具有、、和三种类型，α－Fe是类型，其实际原子数为。

2、晶体缺陷有、和。

3、固溶体按溶质原子在晶格位置分为、。

5.、常用力学性能判据有____、、_和_。

6、钢中的＿＿元素引起热脆，元素引起冷脆，元素引起白点，＿＿元素引起兰脆。

7、铝合金的强化除了热处理强化外，还可以进行强化。

8、马氏体是碳在a-Fe相中的过饱和固溶体，其形态主要有、。

其中，硬度高、塑性差

9、合金结构钢与碳素结构钢相比，其突出优点是，。

10、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、、。

11、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、、。

12、45钢正火后渗碳体呈状，调质处理后渗碳体呈状。

13、合金工具钢是指用于制造各种_、和用钢的总合。

14、材料渗碳的目的是为了。

15、45钢按用途分类属于。

16、珠光体类型的组织有、、。

17、正火和退火的主要区别是；。

18、淬火发生变形和开裂的原因是。

19、甲、乙两厂生产同一批零件，材料均选用45钢，甲厂采用正火，乙厂采用调质，都达到硬度要求。

甲、乙两厂产品的组织各是、。

20、用T12钢制造车刀，在切削加工前进行的预备热处理为、。

21、量具钢加工工艺中，在切削加工之后淬火处理之前可能的热处理工序为

（退火、调质、回火）。

三、判断题：

1.（）钢的淬透性主要取决于冷却速度。

2.（）实际的金属晶体都呈各向异性。

3.（）加工硬化、固溶强化均使材料强度、硬度显著提高，塑性、韧性明显降低，故可认为它们有相同的强化机理。

4.（）金属材料、陶瓷材料和高分子材料的本质区别在于它们的化学键不同。

5.（）材料的强度、硬度越高，其塑性、韧性越差。

6.（）调质和正火两种热处理工艺所获得的组织分别为回火索氏体和索氏体，它们的区别在于碳化物的形态差异。

7.（）铝合金人工时效比自然时效所获得的硬度高，且效率也高，因此多数情况下采用人工时效。

8．（）硬质合金可用做刀具材料，模具材料和量具材料。

9．（）在热处理中变形和开裂都是不可避免的。

10.（）球墨铸铁是铸铁中力学性能最好的。

四、选择题

1.适合制造渗碳零件的钢有（）。

（A）16Mn、15、20Cr、1Cr13、12Cr2Ni4A

（B）45、40Cr、65Mn、T12

（C）15、20Cr、18Cr2Ni4WA、20CrMnTi

2.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（）

（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）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（）

（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（）

（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（）

（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（）

（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（）

（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（）

（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

11.40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

12.下列碳钢中，淬透性最高的是（  ）

A.20钢；  B.40钢；  C.T8钢；    D.T12钢

13.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；

14.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

15.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.KTH300-06

16.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

17.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）

18.下列材料中，最适合制造汽车板弹簧的是（  ）

A.60Si2Mn；  B.5CrNiMo；    C.Cr12MoV；    D.GCr15

19.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

20.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（  ）

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

21.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

22.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

23.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

24.零件渗碳后，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

25.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

26.机械制造中，T10钢常用来制造（  ）。

A.容器；    B.刀具；      C.轴承；      D.齿轮

27.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

28.GCrl5SiMn钢的含铬量是：

（  ）

A.15％；    B.1．5％；    C.0.15％；    D.0.015％

29.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

30、黄铜是以（  ）为主加元素的铜合金。

A.铅      B.铁          C.锡          D.锌

31、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

32、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℃

五、填图（共2小题，第一题10分，第二题5分）

1．在Fe－Fe

C相图中指出A、B、C、D各是什么相区？

写出共析反应式并指

出45、T8、T12钢的室温组织。

解：

A：

、B：

、C：

、D：

共析反应式

45钢的室温组织:

T8钢的室温组织：

T12钢的室温组织：

2．T12钢加热到Ac1以上，用下图的各种方法冷却，分析其所得到的组织。

解：

a——

b——

c——

3.写出Fe-Fe3C相图上①-⑥区的组织组成物，标明A，E，C，S，P，K各点的含碳量。

（1）①区：

________②区：

________③区：

④区：

`⑤区：

_____⑥区：

_Fe3CⅠ+Ld`

A点：

__________E点：

______C点：

____

S点：

________P点：

____K点：

（2）计算室温下含碳0.6%的钢中珠光体和铁素体各占多少？

（3）说明含碳量1.0%的钢比含碳量为0.5%的钢的硬度高。

4.共析钢加热到相变点以上，用下图的冷却曲线冷却，各应得到什么组织？

a——；b——；c——

d——；e——；f——；g——；

5、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

六、问答题

1、

（1）什么是金属的力学性能？

金属的力学性能主要包括哪些方面？

（2）T8钢淬火后分别在200℃、400℃、600℃回火又得到什么组织？

答：

200℃回火后为回火马氏体；

400℃回火后为回火托氏体；

600℃回火后为回火索氏体。

（3）用低碳钢（如20钢）和中碳钢（如45钢）制造齿轮，为了获得表面具有高硬度和高耐磨性，心部具有一定的强度和韧性，各采用怎样的热处理工艺？

热处理后组织和性能有何差别？

低碳钢可以采用表面渗碳的化学热处理方式。

热处理后的组织为回火马氏体，具备高硬度和耐磨性；中碳钢可以采用感应加热表面淬火的热处理方式。

热处理后的组织也是回火马氏体。

2、

（1）手锯锯条、普通螺钉、车床主轴分别用何种碳钢制造？

（2）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：

（2）、正火的目的和大致热处理工艺；

（3）、调质目的和大致热处理工艺；

（4）、表面淬火目的

（5）、低温回火目的和轴颈表面和心部组织

3.（12分）有两个含碳量为1.2%的碳钢薄试样，分别加热到780℃和860℃并保温相同时间，使之达到平衡状态，然后以大于VK的冷却速度至室温。

试问：

（1）哪个温度加热淬火后马氏体晶粒较粗大？

（2）哪个温度加热淬火后马氏体含碳量较多？

（3）哪个温度加热淬火后残余奥氏体较多？

（4）哪个温度加热淬火后未溶碳化物较少？

（5）你认为哪个温度加热淬火后合适？

为什么？

一、名词解释

⒈调质：

对钢材作淬火+高温回火处理，称为调质处理

2、固溶强化：

随溶质含量增加，固溶体的强度、硬度提高，塑性、韧性下降的现象。

3、加工硬化：

随冷塑性变形量增加，金属的强度、硬度提高，塑性、韧性下降的现象。

4、枝晶偏析：

在一个枝晶范围内或一个晶粒范围内成分不均匀的现象。

5、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。

6、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、填空题

1、绝大多数金属具有体心立方晶格、面心立方晶格、和密排立方晶格三种类型，α－Fe是体心立方晶格类型，其实际原子数为2。

2、晶体缺陷有点缺陷、线缺陷和面缺陷。

3、固溶体按溶质原子在晶格位置分为置换固溶体、间隙固溶体。

5.、常用力学性能判据有_强度____、__韧性_、_延展性_和_弹性模量_。

6、钢中的＿硫＿＿元素引起热脆，＿磷＿＿元素引起冷脆，＿氢＿＿元素引起白点，＿氮＿＿元素引起兰脆。

7、铝合金的强化除了热处理强化外，还可以进行＿固溶时效＿强化。

8、马氏体是碳在a-Fe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

9、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。

10、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P、B、M。

11、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。

12、45钢正火后渗碳体呈片状，调质处理后渗碳体呈球状。

13、合金工具钢是指用于制造各种_刃具、模具和量具用钢的总合。

14、材料渗碳的目的是为了得到较高的零件表层硬度与耐磨性。

15、45钢按用途分类属于碳素结构钢。

16、珠光体类型的组织有粗珠光体、索氏体、屈氏体。

17、正火和退火的主要区别是退火获得平衡组织；正火获得珠光体组织。

18、淬火发生变形和开裂的原因是淬火后造成很大的热应力和组织应力。

19、甲、乙两厂生产同一批零件，材料均选用45钢，甲厂采用正火，乙厂采用调质，都达到硬度要求。

甲、乙两厂产品的组织各是铁素体＋珠光体、回火索氏体。

20、用T12钢制造车刀，在切削加工前进行的预备热处理为正火、

球化退火。

21、量具钢加工工艺中，在切削加工之后淬火处理之前可能的热处理工序为

调质（退火、调质、回火）。

三、判断题：

1.（×）钢的淬透性主要取决于冷却速度。

2.（√）实际的金属晶体都呈各向异性。

3.（×）加工硬化、固溶强化均使材料强度、硬度显著提高，塑性、韧性明显降低，故可认为它们有相同的强化机理。

4.（√）金属材料、陶瓷材料和高分子材料的本质区别在于它们的化学键不同。

5.（√）材料的强度、硬度越高，其塑性、韧性越差。

6.（√）调质和正火两种热处理工艺所获得的组织分别为回火索氏体和索氏体，它们的区别在于碳化物的形态差异。

7.（×）铝合金人工时效比自然时效所获得的硬度高，且效率也高，因此多数情况下采用人工时效。

8．（×）硬质合金可用做刀具材料，模具材料和量具材料。

9．（×）在热处理中变形和开裂都是不可避免的。

10．（√）球墨铸铁是铸铁中力学性能最好的。

四、选择题

1.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

2.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

11.40钢钢锭在1000℃左右轧制，有时会发生开裂，最可能的原因是（  D）

  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

12.下列碳钢中，淬透性最高的是（  C）

A.20钢；  B.40钢；  C.T8钢；    D.T12钢

13.Ni在1Cr18Ni9Ti钢中的主要作用是（  C）

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；

14.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

15.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.KTH300-06

16.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

17.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）

18.下列材料中，最适合制造汽车板弹簧的是（  ）

A.60Si2Mn；  B.5CrNiMo；    C.Cr12MoV；    D.GCr15

19.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

20.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（  ）

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

21.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

22.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

23.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

24.零件渗碳后，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

25.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

26.机械制造中，T10钢常用来制造（  ）。

A.容器；    B.刀具；      C.轴承；      D.齿轮

27.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

28.GCrl5SiMn钢的含铬量是：

（  ）

A.15％；    B.1．5％；    C.0.15％；    D.0.015％

29.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

30、黄铜是以（  ）为主加元素的铜合金。

A.铅      B.铁          C.锡          D.锌

31、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

32、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℃

五、填图（共2小题，第一题10分，第二题5分）

3．在Fe－Fe

C相图中指出A、B、C、D各是什么相区？

写出共析反应式并指

出45、T8、T12钢的室温组织。

解：

A：

γ、B：

L＋γ、C：

α＋γ、D：

γ+二次渗碳体

共析反应式：

γ

→α

+Fe3C

45钢的室温组织:

α＋P

T8钢的室温组织：

P

T12钢的室温组织：

P＋二次Fe3C

4．T12钢加热到Ac1以上，用下图的各种方法冷却，分析其所得到的组织。

解：

a——M+A′+Fe3CⅡ

b——B下+M+A′+Fe3CⅡ

c——B下+Fe3CⅡ

3.写出Fe-Fe3C相图上①-⑥区的组织组成物，标明A，E，C，S，P，K各点的含碳量。

①区：

___F+P_____②区：

_____P___③区：

P+Fe3CⅡ__

④区：

P+Fe3CⅡ+Ld