金属材料习题集.docx

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金属材料习题集

第二章金属材料的性能

一、填空题（请将正确答案填在空白处）

1．金属材料的性能一般分为两类，一类是使用性能，它包括（）、（）和（）等，另一类是工艺性能，它包括（）、（）和（）等。

2．强度是指金属材料在（）载荷的作用下，抵抗（）或（）的能力。

3.强度的常用衡量指标有（）和（），分别用符号（）和（）表示。

4．如果零件工作时所受的应力低于材料的（）或（），则不会产生过量的塑性变形。

5．有一钢试样，其横截面积为100cm2，已知钢试样的Rel=314MPa，Rm=530MPa。

拉伸实验时，当受到拉力为（）时，试样出现屈服现象，当受到拉力为（）时，试样出现缩颈。

6．断裂前金属材料产生（）的能力称为塑性。

金属材料的（）和（）数值越大，表示材料的塑性越好。

7．一拉伸试样的原标距长度为50mm，直径为10mm，拉断后试样的标距长度为79mm，缩颈处的最小直径为4．9rm，属材料的性能此材料的伸长率为（），断面收缩率为（）。

8.500HBw5／750表示用直径为（）mm，材料为（）球形压头，在（）N压力下，保持（）s，测得的（）硬度值为（）。

9．金属材料抵抗（）载荷作用而（）的能力，称为冲击韧性。

10.填出下列力学性能指标的符号：

屈服强度（），抗拉强度（），洛氏硬度c标尺（），伸长率（），断面收缩率（），冲击韧度（），疲劳极限（）。

11.大小不变或变化很慢的载荷称为（）载荷，在短时间内以较高的速度作用于零件上的载荷称为（）载荷，大小和方向随时间发生周期性变化的载荷称为（）载荷。

12.变形一般分为（）变形和（）变形两种。

不能随载荷的去除而消失的变形称为（）变形。

13.金属受外力作用时，为保持其不变形，在（）作用着（）的力，称为内力。

14．金属材料在外力作用下，单位面积上产生的（）称为应力，不同材料所能承受的最大应力值（）。

15．金属经压力加工后，不仅改变了——，而且改变了

二、判断题（判断正误并在括号内填√或×）

1．（）常用的塑性材料在使用时，一般不允许有塑性变形。

2.（）所有金属材料在拉伸实验时都会出现艟著的屈服现

象。

3．（）材料的屈服强度越低，则允许的工作应力越高。

4．（）做布氏硬度试验时，在相同试验条件下，压痕直径越小，说明材料的硬度越低。

5．（）洛氏硬度值无单位。

6．（）在实际应用中，维氏硬度值是根据测定压痕对角线长度，再查表得到的。

7．（）布氏硬度测量法不宜用于测量成品及较薄零件。

8.（）洛氏硬度值是根据压头压人被测定材料的压痕深度得出的。

9.（）铸铁的铸造性能较好，故常用来铸造形状复杂的工件。

10．（）通常说钢比铸铁抗拉强度高，是指单位截面积的承力能力前者高，后者低。

11．（）一般用洛氏硬度机而不用布氏硬度机来检测淬火钢成品工件的硬度。

12．（）一般来说，硬度高的材料其强度也较高。

13．（）选材时，只要满足工件使用要求即可，并非各项性能指标越高越好。

14．（）弹性变形不能随载荷的去除而消失。

15.（）金属在外力作用下的变形可分为弹性变形、弹塑性变形和断裂三个阶段。

16．（）单晶体的塑性变形主要是以滑移的方式进行的。

17．（）多晶体的塑性变形受晶界的影响，晶界越多，变形越容易。

18.（）形变强化可以提高金属的强度。

三、选择题（请在下列选项中选择正确答案填在括号内）

1、拉伸实验时，试样拉断前所能承受的最大应力称为材料的（）。

A．屈服强度B.抗拉强度c.弹性极限

2．疲劳试验时，试样承受的载荷为（）。

A静载荷B冲击载荷c交变载荷

3．洛氏硬度c标尺所用的压头是（）。

A淬硬钢球B金钢石圆锥体c硬质合金球

4．金属材料抵抗塑性变形或断裂的能力称为（）。

A塑性B硬度c强度

5用拉伸试验可测定材料的（）性能指标。

A．强度B硬度c．韧性

四、思考与练习

1、画出低碳钢力—伸长曲线，并简述拉伸变形的几个阶段。

2、在表格中填写下列材料常用的硬度测量法及硬度值符号。

材料

硬度测量法

硬度值符号

铝合金半成品

一般淬火钢

铸铁

表面氮化层

3、试分析自行车的中轴和链盒所用材料，哪种需要较高的硬度和强度，哪种需要较好的塑性和韧性为什么

4、试一试，将一截铁丝反复弯折，看看会发生什么现象为什么

第三章铁碳合金

一、填空题{请将正确答案填在空白处）

l.合金是一种金属为基础，加入其他（）或（），经过熔合而得的具有（）的材料。

2．合金中成分、结构及性能相同的组成部分称为（）。

3根据合金中各组元之间的相互作用不同，台金的组织可分为（）、（）和（）三种类型。

4．根据溶质原子在溶剂晶格中所处的位置不同，固溶体可分为（）与（）两种。

5．合金组元之间发生（）而形成的一种具有（）的物质称为金属化合物。

其性能特点是（）高、（）高、（）大。

6．铁碳合金的基本组织有五种，它们是（）、（）、（）、（）和（）。

7铁碳合金的基本相（单相组织）是（）、（）和（）。

8．铁素体的性能特点是具有良好的（）和（），而（）和（）很低。

9．铁碳台金的基本组织中属于固溶体的有（）和（），属于金属化合物的有（），属于混合物的有（）和（）。

10．碳在奥氏体中的溶解度随温度的不同而变化，在1148℃时碳的溶解度可达（），在727℃时碳的溶解度可达（）。

11．铁碳台金相图是表示在缓慢冷却或加热的条件下，不同（）的铁碳合金的（）或（）随（）变化的图形。

12．分别写出下列铁碳合金组织的符号：

铁索体（），奥氏体（），渗碳体（），珠光体（），高温莱氏体（），低温莱氏体（）。

13．含碳量为（）的铁碳台金称为钢。

根据室温组织的不同，钢又分为三类：

（）钢，其室温组织为（）和（）；（）钢，其室温组织为（）；（）钢，其室温组织为（）和（）。

14．共析钢冷却到s点时，会发生共析转变，从奥氏体中同时析出（）和（）的混合物，称为（）。

15莱氏体是（）和（）的混合物，当温度低于727℃时，莱氏体中的（）转变为（），所以室温下的莱氏体是由（）和（）组成，又称为（）。

16碳素钢是含碳量小于（），而且不含有（）合金元素的铁碳合金。

17．碳素钢中除铁、碳外，还常含有（）、（）、（）、（）等元素。

其中（）、（）是有益元素（）、（）是有害元素。

18．含碳量小于（）的钢为低碳钢，含碳量为（）的钢为中碳钢，含碳量大于（）的钢为高碳钢。

19．45钢按用途分类属于（）钢，按含碳量分类属于（）钢，按质量分类属于（）钢。

20．T12A钢按用途分类属于（）钢，按含碳量分类属于（）钢，按质量分类属于（）钢。

二、判断题{判断正误并在括号内填√或×）

1（）固溶体的晶格类型与其溶剂的晶格类型相同。

2．（）金属化合物晶格类型完全不同于任一组元的晶格类型。

3（）金属化合物一般具有复杂的晶体结构。

4．（）碳在γ—Fe的溶解度比在α—Fe中的溶解度低。

5（）奥氏体的强度、硬度不高，但具有良好的塑性。

6．（）渗碳体是铁与碳的混合物。

7．（）过共晶白口铸铁的室温组织是低温莱氏体加一次渗碳体。

8．（）碳在奥氏体中的溶解度随温度的提高而减小。

9．（）渗碳体的性能特点是硬度高、脆性大。

10．（）奥氏体向铁素体的转变是铁发生同素异构转变的结果。

11．（）含碳量为0．15%和0．35％的钢属于亚共析钢，在室温下的组织由珠光体和铁素体组成，所以它们的力学性能相同。

12．（）莱氏体的平均含碳量为2．11％。

13．（）T10钢的平均含碳量为10％。

14（）由于锰、硅都是有益元素，适当增加其含量，能提高钢的强度。

15．（）硫是钢中的有益元素，它能使钢的脆性降低。

16．（）碳素工具钢都是优质或高级优质钢，其含碳量一般大于％。

17．（）Q215钢适用于制造桥梁、船舶等。

18．（）65Mn等含碳量大于0．6％的碳素钢适用于制造弹簧。

19（）铸钢可用于铸造形状复杂、力学性能较高的零件。

20．（）低碳钢的强度、硬度较低，但塑性、韧性及焊接性能较好。

三、选择题（请在下列选项中选择正确答案填在括号内）

1．组成合金的最基本的独立物质嚣为（　　　）。

A．相B组元C组织

2金属发生结构改变的温度称为（　　）。

A．临界点B凝固点C过冷度

3．合金发生同溶强化的主要原因是（　　）。

A．品格类型发生了变化B．晶粒细化

　　　Ｃ．晶格发生了畸变

4．铁索体为（　　）晶格，奥氏体为（　　）晶格。

A．面心立方Ｂ．体心立方

Ｃ．密排六方

5．渗碳体的含碳量为（　　）％。

　A．0．77Ｂ．2．11　　　　C．6．69

6．珠光体的含碳量为（　　）％。

A．0．77Ｂ．2．11

C　6．69

7．共晶白口铸铁的含碳量为（　　）％。

A．2．11Ｂ．　　4．3

Ｃ．　6．69

8．铁碳合金共晶转变的温度是（　　　）℃。

Ａ．727　　Ｂ．1148　　　　C．１227

9．含碳量为1．2％的铁碳合金，在室温下的组织为（）-

A．珠光体　　　　　　B．珠光体+铁素体

Ｃ．珠光体+二次渗碳体

10．铁碳合金相图上的ES线，其代号用（　）表示，PSK线用代号（　　）表示，GS线用代号（　　　）表示。

A．Ａ１B．Ａ３　　　C．Acm

11．铁碳合金相图上的共析线是（）。

A．ACDB．ECF

C．PSK

12．将含碳量为1．5％的铁碳合金加热到650℃，其组织为（　　），加热到850℃时其组织为（　　　），加热到1100℃时其组织为（　　　　）。

A．珠光体　　　　B．奥氏体

Ｃ．珠光体+渗碳体Ｄ．奥氏体+渗碳体

13．亚共析钢冷却到GS线时，要从奥氏体中析出（）。

A．铁素体Ｂ．渗碳体　　　　　Ｃ．珠光体

14．亚共析钢冷却到PSK线时，要发生共析转变，奥氏体转变成（　　　）。

A．珠光体+铁索体Ｂ．珠光体　　　　Ｃ．铁素体

15．08F钢的平均含碳量为（　　　）％。

A．0．08Ｂ．0．8　　　　　C．8

16．下列牌号中，属于优质碳素结构钢的有（　　　　　）．

A．　　T８AＢ．08F　　　C．Q235A·F

17．下列牌号中，属于工具钢的有（　　　　）。

A．20Ｂ．65Mn　　　　C．Tl0A

18．选择制造下列零件的材料：

冷冲压件（）；齿轮

（）{小弹簧（）。

A．08FＢ．65Mn　　　C．45

19．选择制造下列工具的材料：

錾子（　　）；锉刀（　　）；

手工锯条（　　　）。

A．T8　　Ｂ．　T１０　　　C．Tl2

20．下列牌号中，最适合制造车床主轴的是（　　　）。

A．T8　　Ｂ．Q195　　　　C．45

四、名词解释

1．共晶转变与共析转变

2．固溶强化与加工硬化

五、思考与练习

1、绘出简化后的铁碳合金相图。

2、根据铁碳合金相图，说明下列现象产生的原因：

（1）含碳量1%的铁碳合金比含碳量%的铁碳合金硬度高。

（2）一般要把钢材加热到1000～1250℃高温下进行锻轧加工。

（3）靠近共晶成分的铁碳合金的铸造性能好。

2、家用电器上用于连接的螺钉、螺母和汽车轮子上用的螺钉、螺母可以选用相同的材料吗为什么

第四章钢的热处理

一、填空题（请将正确答案填在空白处）

1．所谓热处理，就是将（）的金属或合金采用适当的方式进行（）和（）以获得所需要的（）与性能的工艺。

钢能通过热处理改变组织结构和性能的根本原因是由于（）的特性。

2．常用的常规热处理方法有（）、（）、（）和（）。

而表面热处理又可分为（）和（）。

3．钢在加热时的组织转变，主要包括奥氏体的（）、（）两个过程。

4．为了得到细小而均匀的奥氏体晶粒，必须严格控制（）和（），以避免发生晶粒粗大的现象。

5．过冷奥氏体的转变包括（）、（）和（）等几种类型的转变。

6．珠光体型转变时（），则形成的珠光体片层越细；其塑性变形（）越大，（）和（）越高。

7．贝氏体可分为（）和（），其中（）是一种较理想的组织。

8．通常金属材料最适合切削加工的硬度约在（）范围内，为了使钢在切削时的硬度在这一范围内，低碳钢和中碳钢多采用（），而对于高碳钢通常要先进行正火再进行（）。

9．奥氏体转变为马氏体需要很大的过冷度，其冷却速度应大于（），而且必须过冷到（）温度以下；马氏体转变不能完全进行到底，转变停止后仍未能转变的奥氏体称为（）。

10．马氏体的组织形态有针状和板条状两种。

（）马氏体的含碳量高，性能特点是（）。

（）马氏体的含碳量低，性能特点是具有良好的（）和较好的（）。

马氏体的硬度主要取决于马氏体中的（）。

马氏体的（）越高，其硬度也越高。

11．传统的淬火冷却介质有（）、（）和（）等，它们的冷却能力依次（）。

其中（）和（）是目前生产中应用最广的冷却介质。

12．工厂中常用的淬火方法有（）、（）、（）和（）等四种。

13．过冷奥氏体转变为马氏体，仅仅是（）改变，而不发生（），所以马氏体是（）在（）中的（）固溶体。

14．淬火时常会产生（）、（）、（）和（）等缺陷。

15．钢淬火后必须马上进行（），以（）、（）防止工件变形、开裂和获得所需要的力学性能。

16．随着回火加热温度的升高，钢的（）和（）下降，而（）和（）提高。

根据回火温度的不同，通常将回火分为（）、（）和（）三类。

17．生产中把（）热的处理工艺称为“调质”，由于调质处理后工件可获得良好的（），因此，重要的、受力复杂的结构零件一般均采用调质处理。

18．表面淬火的方法有（）、（）、（）和（）等。

19．化学热处理都通过（）、（）和（）三个基本过程；常用的表面热处理工艺有（）、（）和（）。

20．根据热处理的目的和工序位置的不同，热处理可分为（）和（）两大类。

二、判断题（判断正误并在括号内填√或×）

1．（）实际加热时的临界点总是低于相图上的临界点。

2．（）珠光体向奥氏体转变也是通过形核及晶核长大的过程进行的。

3．（）淬透性好的钢，淬火后硬度一定高。

4．（）淬火后的钢，回火时随温度的变化组织会发生不同的转变。

5．（）上贝氏体是热处理后一种比较理想的组织。

6．（）马氏体组织是一种非稳定的组织。

7．（）A1线以下仍未转变的奥氏体称为残余奥氏体。

8．（）珠光体、索氏体、屈氏体都是片层状的铁素体和渗碳体混合物，所以它们的力学性能相同。

9．（）下贝氏体具有较高的强度、硬度和较好的塑性，韧性。

10．（）午钢在实际加热条件下的临界点分别用Ar1、Ar3、Arcm表示。

11．（）钢的晶粒因过热而粗化时，就有变脆倾向。

12．（）索氏体和回火索氏体的性能没有多大的区别。

13（）完全退火不适用于高碳钢。

14．（）在去应力退火过程中，钢的组织不发生变化。

15．（）由于正火较退火冷却速度快，过冷度大，转变温度较低，获得组织较细，因此同一种钢，正火要比退火的强度和硬度高。

16．（）钢的最高淬火硬度，主要取决于钢中奥氏体的含碳量。

17．（）淬透性好的钢，淬火后硬度一定很高。

18．（）淬火后的钢其回火温度越高，回火后的强度和硬度也越高。

19．（）钢回火的加热温度在Ac1以下，因此在回火过程中无组织变化。

20．（）感应加热表面淬火，淬硬层深度取决于电流频率；频率越低，淬硬层越浅；反之，频率越高，硬层越深。

21．（）钢渗氮后无需淬火即有很高的硬度及耐磨性。

三、选择照（请在下列选项中选择一个正确答案并填在括号内）

1、过冷奥氏体是指冷却到（）温度以下，仍未转变的奥氏体。

AM。

B呱

C虬

2．冷却转变停止后仍未转变的奥氏体称为（）。

A．过冷奥氏体R残余奥氏体

C低温奥氏体

3．45钢的正常淬火组织应为（）。

A．马氏体B马氏体+铁素体

C．马氏体+渗碳体

4．一般来说，碳素钢淬火应选择（）作冷却介质，合金钢应选择（）作冷却介质。

A．矿物油

B．20℃自来水

C．20℃10％的食盐水溶液

5．确定碳钢淬火温度的主要依据是（）。

A．Ms线B.C曲线

C．Fe—FesC相图

6．钢在一定条件下淬火后，获得淬硬层深度的能力称为（）。

A．淬硬性B．淬透性

Ｃ．耐磨性

7．调质处理就是（）的热处理。

A．淬火+高温火

B．淬火+中温回火

Ｃ．淬火+低温回火

8．化学热处理与其他热处理的主要区别是（）。

A．组织变化B．加热温度　　　　Ｃ．改变表面化学成分

9．球化退火一般适用于（）。

A．高碳钢Ｂ．低碳钢　　　　Ｃ．中碳钢

10．钢在调质处理后的组织是（）。

．

A．回火马氏体　　B．回火索氏体

Ｃ．回火屈氏体

11．钢在加热时，判断过烧现象的依据是（）。

A．表面氧化

B．奥氏体晶界发生氧化或熔化

Ｃ．奥氏体晶粒粗大

12．化学热处理与其他热处理方法的主要区别是（）。

A．加热温度B．组织变化

Ｃ．改变表面化学成分

13．零件渗碳后一般须经（　）处理，才能达到表面硬而耐磨的目的（　　　）。

A．淬火+低温回火Ｂ．淬火+中温回火

Ｃ．调质

14．用15钢制造的齿轮，要求齿轮表面硬度高而心部具有良好的韧性，应采用（　　　）热处理。

若改用45钢制造这一齿轮，则采用（　　　　）热处理。

A．淬火+低温回火

Ｂ．表面淬火+低温回火

Ｃ．渗碳+淬火+低温回火

15．为改善20钢的切削加工性能，通常采用（　　）热处理；而改善10钢的切削加工性能则通常采用（　　　）热处理。

A．完全退火　　B．球化退火

Ｃ．去应力退火　D．正火

16．用65Mn钢做弹簧，淬火后应进行（　　　）。

A．高温回火B．低温回火

Ｃ．中温回火

17．下面钢中不适合表面淬火的是（　　　）。

A．45　　　Ｂ．08F　　　　C．65

18．火焰加热表面淬火和感应加热表面淬火相比（　　　）。

A．效率更高Ｂ．淬硬层深度更易控制

Ｃ．设备简单

19．渗氨零件与渗碳零件相比（　　　）。

Ａ．渗层硬度更高　　　B．渗层更厚

Ｃ．有更好的综合力学性能

20．渗氨用钢必须是含有（　　　　）等合金元素的合金钢。

A．W、MＯ、VＢ．A1、Cr、MＯ

C．Si、Mn、S

四、名词解释

1．马氏体

2．过冷奥氏体与残余奥氏体

五、思考题

1、钳工师傅在刃磨麻花钻时为什么经常在水槽里进行冷却

2、现要求对一批20钢的钢板进行弯折成形，但未弯到规定的角度，钢板就出现了裂纹，试想一想该怎么办

3、现有一批T12钢制造的丝锥，成品刃部硬度要求60HRC以上，柄部硬度35～40HRC，加工工艺为：

轧制——热处理——机加——热处理——机加。

试问上述热处理工序的具体内容和作用。

第五章合金钢

一、填空题（请将正确答案填在空白处）

1．合金元素在钢中主要有（）、（）、（）、（）和（）等五大作用。

2．除（）元素外，所有的合金元素溶解于奥氏体后，均可增加过冷奥氏体的稳定性（），使C曲线（）移，减小钢的（），提高钢的（）。

3．合金钢按用途可分为（）、（）和（）三类，其中，合金结构钢按用途及热处理特点不同，又可分为低合金结构钢、（）、（）及（）等几类。

4-低合金结构钢大多数是在（）或（）状态下使用，一般不再进行热处理，它们被广泛用来制造工程用（）。

5．合金渗碳钢在经（）处理后，便具有了外硬内韧的性能，用来制造既要有优良的耐磨性和（）、又能承受（）作用的零件。

6．合金调质钢用来制造一些（）的、要求具有（）的重要零件。

7．滚动轴承钢除用来制造各种滚动轴承外也可用来制造各种（）和（）零件。

8．滚动轴承钢的预先热处理采用（），最终热处理为（）。

9．合金工具钢按用途可分为（）、（）和（）。

10．（）钢热处理后变形小，又称钢微变形，主要用来制造较精密的（），如长铰刀、拉刀等。

11．高速钢是一种具有高（）、高（）的高合金工具钢；常用于制造——的刀具和（）、载荷较大的成形刀具。

12．根据工作条件不同，模具钢又可分为（）、和塑料模具用钢三类。

13．随着不锈钢中含碳量的增加，其强度、（）和（）提高，但（）下降。

（）

14．常用的不锈钢按化学成分主要分为（）不锈钢、（）不锈钢和不锈钢等。

按金相组织特点又可分为（）不锈钢、（）不锈钢和（）不锈钢等。

15．耐磨钢是指在强烈（）载荷作用下能发生强烈的高锰钢。

二、判断题（判断正误并在括号内填√或×）

1．（）所有的合金元素都能提高钢的淬透性。

2．（）在相同强度条件下合金钢要比碳钢的回火温度高。

3．（）合金钢的牌号中一定包含有至少一个合金元素符号。

4．（）在相同的回火温度下，合金钢比同样含碳量的碳素钢具有更高的硬度。

5．（）低合金钢是指含碳量低于0．25％的合金钢。

6（）3Cr2W8V钢的平均含碳量为0.3％，所以它是合金结构钢。

7．（）合金渗碳钢都是低碳钢。

8．（）合金工具钢都是高碳钢。

9．（）合金钢只有经过热处理，才能显著提高其力学性能。

10．（）Gcrl5钢是滚动轴承钢，但又可制造量具、刀具和冷冲模具等。

11．（）热硬性高的钢必定有较高的回火稳定性。

12．（）Crl2W8V是不锈钢。

13．（）不锈钢中含碳量越高，其耐腐蚀性越好。

14．（）滚动轴承钢是高碳钢。

15．（）38CrMoAIA的最后一个字母A代表该钢在室温下的组织为奥氏体。

三、选择题（请在下列选项中选择正确答案填在括号内）

1．GCr15钢的平均含铬量为（　　　）％。

A．0．15B．1．5C．15