工程材料复习题含答案.docx
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工程材料复习题含答案
工一
二
三
四
五
六
总分
统分人
题分
20
20
10
15
15
20
100
得分
、单项选择题（每题2分，共20分）
得分||阅卷人|
、填空题（每空1分，共20分）
得分||阅卷人|
A.与溶质的相同B
.与溶剂的相同
C.
与溶剂、溶质的都不相同
D
.是两种元素各自结构的混合体
（
）2.铸造条件下，冷却速度越大，则
。
A.
过冷度越小，晶粒越细
B
•过冷度越小，晶粒越粗
C.
过冷度越大，晶粒越粗
D
•过冷度越大，晶粒越细
（
）3.金属多晶体的晶粒越细，
则其
。
A.
强度越高，塑性越好
B
•强度越高，塑性越差
C.
强度越低，塑性越好
D
•强度越低，塑性越差
（
A.
）4.钢的淬透性主要取决于冷却介质B.碳含量
C
。
.钢的临界冷却速度D.其它合金元素
（）1.两种元素组成固溶体，则固溶体的晶体结构
1•常见的金属晶格类型有、和。
2•空位属于缺陷，晶界和亚晶界分别缺陷，位错属于
缺陷。
3•金属的实际结晶温度总是低于理论结晶温度，这种现象称为。
4•原子在溶剂晶格中的分布不同，可将固溶体分为固溶体和
固溶体。
5.室温下Fe—FesC合金中的4种基本组织是、、
和。
6•常见的金属的塑性变形方式有和两种类型。
7.钢的热处理工艺是由、和三
个步骤组成的。
8•铁碳合金为双重相图，即相图和相图。
（）5.汽车、拖拉机的齿轮要求表面具有高耐磨性，心部具有良好的强韧性,
应选用。
A.45钢表面淬火+低温回火B•45Cr调质
C.20钢渗碳、淬火+低温回火D•20CrMnTi渗碳、淬火+低温回火
（）6.完全退火主要适用于。
A.亚共析钢B.共析钢C.过共析钢D.白口铸铁
（）7.铸铁如果第一、第二阶段石墨化都完全进行，其组织为<
A.F+GB.F+P+GC.P+GD.Le+P+G
（）8.对于可热处理强化的铝合金，其热处理方法为。
A.淬火+低温回火B.正火
C.水韧处理D.固溶处理+时效
（）9.马氏体的硬度主要取决于。
A.过冷奥氏体的冷却速度
B.过冷奥氏体的转变温度
C.马氏体的含碳量
D.马氏体的亚结构
3、固溶强化
（）10.在下列方法中，可使晶粒细化的方法是
4、钢的淬透性
5、调质处理
A.扩散退火B•切削加工
三、判断题（每题1分，共10分）
（）1.金属或合金中，凡成分相同、匀组成部分称为相。
C.喷丸处理D.变质处理
得分||阅卷人1
结构相同，并与其他部分有界面分开的均
（）2.在实际金属和合金中，自发生核常常起着优先和主导的作用。
（）3.由于再结晶过程是一个形核和长大的过程，因而是相变过程。
（）4.位错是晶体中常见的缺陷，在常见的工业金属中位错密度愈多，其强度愈高。
（）5.回火屈氏体、回火索氏体和过冷奥氏体分解时形成的屈氏体、索氏体，只是形成过程不同，但组织形态和性能则是相同的。
五、简答题（共15分）
1、在铸造生产中，采用哪些措施控制晶粒大小？
（
6分）
得分||阅卷人|
（）6.球墨铸铁可通过热处理来提高其综合力学性能。
（）7.所有铝合金都可以通过热处理进行强化。
（）8.钢的铸造性能比铸铁好，故常用来铸造形状复杂的工件。
（）9.滑移变形所需要的切应力要比孪生变形时所需的小得多。
（）10.奥氏体冷却时，只要温度达到Ms以下，马氏体的转变就能完成。
四、名词解释题（每题3分，共15分）［得分||阅卷人|
1、晶胞
2、金属经冷塑性变形后，组织和性能发生什么变化？
（4分）
3.说明下列牌号所属的种
类、数字及字符的意义：
（5
2、同素异构转变
分）
1Q235②45③T8A④GCr15⑤HT200
六、综述题（共20分）|得分||阅卷人|
1、直径为5mm勺45钢三个试样，加热至830C后水冷，然后再分别加热至200'C、
400C、600C空冷，试说明这三个试样所经历的各热处理工艺名称、获得的室温组
织及大致硬度。
（8分）
2、如图是铁碳平衡相图。
（12分）
1写出EC线、PSK线发生的相变反应名称及反应式。
2A1线是指线，A3线是指线，Acn线是指线
3计算含碳为0.45%的铁碳合金室温组织组成物和相的相对质量。
工程材料B试卷1答案及评分标准
一、填空题（每空1分，共20分）
1•体心立方晶格、面心立方晶格、密排六方晶格。
（位置可以互换）
2.点、面、线。
3.过冷。
4•间隙、置换。
（位置可以互换）
5•铁素体、珠光体、渗碳体、莱氏体。
（位置可以互换）
6•滑移、孪生。
（位置可以互换）
7.加热、保温、冷却。
（位置可以互换）
8.铁—渗碳体、铁—石墨。
（位置可以互换）
二、单项选择题（每题2分，共20分）
1.B2.D3.A4.B5.D6.A7.A8.D9.C10.D
三、判断题（每题1分，共10分）
1.V2.X3.X4.V5.X6.V7.X8.x9.V10.x
四、名词解释题（每个关键词1分，每题3分，共15分）
1、晶胞：
晶胞是能代表晶格中原子排列规律的最小几何单元_
2、同素异构转变：
固态金属的晶格结构随温度改变而改变的现象。
3、固溶强化：
通过溶入溶质元素形成固溶体，使材料的强度、硬度提高的现象。
4、钢的淬透性：
在规定条件下，钢在淬火时获得淬硬层（淬透层）深度的能力。
_
5、调质处理：
把淬火和高温回火相结合的热处理方法称为调质处理。
五、简答题（共15分）
1.答：
①增加过冷度：
钢模铸造以及在砂模中加冷铁以加快冷却速度的方法来控
制晶粒大小。
（2分）
②变质处理：
在液态金属结晶前，特意加入某些难熔固态颗粒，造成大量
可以成为非自发晶核的固态质点，使结晶时的晶核数目大大增加，从而提
高了形核率，细化晶粒。
（3分）
③机
题号
一
二
三
四
五
六
总分
统分人
械振动、搅拌。
（1分）
2•答：
①晶
题分
20
20
10
15
15
20
100
得分
六、综述题（共20分）
1、答：
45钢加热830C后水冷称淬火。
（1分）
1再经200C加热后空冷称低温回火，室温组织为回M硬度约HRC55（2分）
②再经400C加热后空冷称中温回火，室温组织为回T,硬度约HRC40（2分）
③再经600C加热后空冷称高温回火，即调质处理，室温组织为回
s,
硬度约
HRC25（3分）
2、答：
①ECF线：
共晶反应：
1148C
（1.5分）
lcam-+ie^C（Ld—或Le）
PSK线：
共析反应：
727C
A——>Fp+FqC（P）
（1.5分）
②A1线一->PSK线
（份）
A3线一->GS^
（1分）
Acm线一->ES线
（1分）
③室温下组织组成为
F+P
（份）
F的质量百分比:
Q=（0.77-0.45）/（0.77-0.0218）〜42.77%
（1分）
P的质量百分比
Qp=1-42.77%=57.23%
（1分）
室温下相的组成：
F+FesC
（1分）
F的质量百分比:
0=（6.69-0.45）/6.69〜93.27%
（1分）
Fe3C的质量百分比：
Qe3c=1-93.27%=6.73%
（1分）
粒沿变形方向拉长，性能趋于各向异性。
（1分）
2晶粒破碎，位错密度增加，产生加工硬化。
（1分）
3织构现象的产生。
（1分）
4金属内部会形成残余的内应力。
（1分）
3.答：
①Q235:
最低的屈服强度为235MPa的碳素结构钢。
（1分）
2
、填空题（每空1分，共20分）得分||阅卷人|
45:
为含碳量为0.45%的优质碳素结构钢。
（1分）
3T8A:
含碳量为0.8%左右的高级优质碳素工具钢。
（1分）
4
1•按照材料的组成、结合键的特点，可将工程材料分为金属材料、陶瓷材料、
材料和材料。
GCr15:
含Cr量为1.5%左右的滚动轴承。
（1分）
5HT200:
为最低抗拉强度为200MPa的灰铁。
（1分）
2•晶体缺陷，按几何特征可分为、和
三种类型。
3•金属结晶的必要条件是，其结晶过程要进行和
两个过程。
4•在平衡状态下，低温莱氏体及珠光体的含碳量依次为、。
5•完全退火适用于钢，其加热温度为，冷却速度
缓慢，得到织。
6.按合金元素总含量分，合金钢可分为钢、钢、
钢。
7.根据石墨形态戈卩分，铸铁可分为、、
和。
二、单项选择题（每题2分，共20分）|得分||阅卷人|
（）1.二元合金中，铸造性能最好的是。
A.固溶体合金B•共晶合金
C.共析合金D.包晶成分合金
（）2.在立方晶系中指数相同的晶面和晶向。
A.互相平行B.互相垂直C.相互重叠D.毫无关联
（）3.实际金属结晶时，可通过控制形核率N和长大速度G的比值来控制晶粒
大小，要获得细晶粒，应采用。
A.增大N/G值B.减小N/G值
C.使N/G值保持不变D.使N/G值先增大后减小
（）4.在作疲劳试验时，试样承受的载荷为。
）5.变形金属再结晶后
A.形成等轴晶，强度增大
C.形成柱状晶，强度升高
）6.马氏体的硬度主要取决于
A.过冷奥氏体的冷却速度
C.马氏体的含碳量
）7.淬硬性好的钢
A.具有咼的碳含量
C.具有低的碳含量
）8.制造手锯条应选用
.形成柱状晶，塑性下降
D.形成等轴晶，塑性升高
.过冷奥氏体的转变温度
D.
A.Cr12MoV经淬火+低温回火B
C.45钢经淬火+高温回火
）9.若钢中加入的合金元素能使
A.提高
样则降低
B.降低
.马氏体的亚结构
.具有高的合金元素含量
具有低的合金元素含量
.65钢经淬火+中温回火
.T12钢经淬火+低温回火
C曲线左移，则将使钢的淬透性
C.不改变
（）10.铸造机床床身、机器底座应选用
A.白口铸铁
B•麻口铸铁
三、判断题（每题1分，共10分）
1.所有金属材料均有明显的屈服现象。
D.对小试样堤高，对大试
C•灰铸铁
得分||阅卷人|
（）2.间隙相不是一种固溶体，而是一种金属间化合物
D.铸钢
A.静载荷B.冲击载荷C.交变载荷D.动载荷
（）3.室温下，金属晶粒越细，则强度越高，塑性越低。
（）4.在铁碳合金中，只有共析钢结晶时，才发生共析转变，形成共析组织。
（）5.再结晶后金属的强度硬度下降，塑性、韧性提高。
（）6.本质细晶粒钢是指在任何加热条件下晶粒均不发生粗化的钢。
（）7.表面淬火既能改变钢的表面组织，也能改善心部的组织和性能。
。
（）8.高速钢反复锻造的目的是为了打碎鱼骨状共晶莱氏体，使其均匀分布于基体中。
（）9.可锻铸铁可在高温下进行锻造加工。
。
（）10.铁素体是碳在a-Fe中的间隙相。
五、简答题（共15分）
1•何谓加工硬化，产生的原因是什么？
（5分）
得分||阅卷人|
2、有形状、尺寸相同的两个Cu-Ni合金铸件，一个含90%Ni，另一个含50%Ni,
铸后自然冷却，问哪个铸件的偏析较严重？
（5分）
四、名词解释题（每题3分，共15分）
得分||阅卷人|
1、单晶体
2、共晶反应
3、说明下列牌号所属的种类、数字及字符的意义：
①20②T8③GCr15④60Si2Mn
（5分）
⑤HT300
3、相
4、回火脆性
5、马氏体
六、综述题（共20分）|得分||阅卷人|
1、某汽车发动机中的活塞销选用20CrMnMo材料制作。
其工艺路线如下：
下料一->
冷拔一-正火①一-粗磨外园一-渗碳②一-淬火③一-低温回火④一-精磨。
请
分别说明上述①、②、③和④项热处理工艺的目的及组织。
（8分）
2、如右图是铁碳平衡相图。
（12分）
1写出ECF线、PSI线发生的相变相变反应名称及反应式
2A1线是指线，A3线是指线，Acm线是指线
3计算含碳为1.2%的铁碳合金室温组织组成物和相的相对质量。
工程材料B试卷2答案及评分标准
一、填空题（每空1分，共20分）
1•高分子、复合。
（位置可以互换）
2点缺陷、线缺陷、面缺陷。
（位置可以互换）
3.过冷、形核、长大。
（后两个位置可以互换）
4•4.3%、0.77%。
5.亚共析成分的碳钢和合金钢、AC3+30〜50'C、铁素体+珠光体。
6•低合金、中合金、高合金。
（位置可以互换）
7•灰口铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁、蠕墨铸铁。
（位置可以互换）
二、单项选择题（每题2分，共20分）
1.B2.B3.A4.C5.D6.C7.A8.D9.B10.C
三、判断题（每题1分，共10分）
1.x2.V3.X4.X5.V6.X7.X8.V9.x10.X
四、名词解释题（每个关键词1分，每题3分，共15分）
1、单晶体：
如果一块晶体，其内部的晶格位向完全一致，则称这块晶体为单晶体。
2、共晶反应：
指一定成分的液体合金，在一定温度下，同时结晶岀成分和晶格均不相同的两种晶体的反应。
3、相：
在合金中，具有同一化学成分、同一晶体结构，且有界面与其它部分分开的均匀组成部分。
4、回火脆性：
在某温度范围内回火时,冲击韧性会岀现下降的现象,称为回火脆性。
5、马氏体：
碳在a—Fe中的过饱和固溶体。
五、简答题（共15分）
1•答：
①随着塑性变形的增加，金属的强度、硬度迅速增加；塑性、韧性迅速下
降的现象。
称为加工硬化。
（2分）
2随着变形的增加，晶粒逐渐被拉长，直至破碎，这样使各晶粒都破碎成
细碎的亚晶粒，变形愈大，晶粒破碎的程度愈大，这样使位错密
力口；同时细碎的亚晶粒也随着晶粒的拉长而被拉长。
导致金属的塑性变形抗力将迅速增大，即产生强度和硬度显著提高，而塑性和韧性下降的现象。
（3分）
2.答：
、含50%Ni的Cu-Ni合金铸件偏析较严重。
在实际冷却过程中，由于冷速
快，使得先结晶部分含高熔点组元多，后结晶部分含低熔点组元多，因为含50%Ni的合金铸件固相线与液相线范围比含90%Ni铸件宽，因此它所
造成的化学成分不均匀现象要比含90%Ni的合金铸件严重。
（5分）
3.答：
①20:
为含碳量为0.2%的优质碳素结构钢。
（1分）
2T8:
含碳量为0.8%左右的碳素工具钢。
（1分）
3GCr15:
含Cr量为1.5%左右的滚动轴承。
（1分）
460Si2Mn:
含C约0.6%、含Si约2%含Mn小于1.5%的弹簧钢。
（1分）
5HT300:
为最低搞拉强度为300MPa的灰铁。
（1分）
六、综述题（共20分）
1、答：
①正火：
F+S。
目的是细化晶粒，改善加工性能。
（2分）
2渗碳：
表层为S+Fe3Ci，心部F+Soi的是提高工件表面硬度、为淬火作
准备。
（2分）
3淬火：
M+残余A,目的是表面获得高硬度，心部获得好的韧性。
（2分）
4低温回火：
回火M目的是减少或消除淬火内应力，提高韧性。
（2分）
2、答：
①ECF线：
共晶反应：
Lc
PSK线：
共析反应：
As
2
1148C
727C
A+FeC（Ld或Le）
Fp+FqC（P）
（1.5分）
（1.5分）
A1线一->PSK线（1分）A3线一->GS^（1分）
Acm线一->ES线1分）
3室温下组织组成为：
P+Fe>Cn（1分）
P的质量百分比：
Q=（6.69-1.2）/（6.69-0.77）〜92.74%（1分）
FesG的质量百分比QFe3CII=1-92.74%=7.26%（1分）
室温下相的组成：
F+Fe3C
（1分）
（1分）
（1分）
F的质量百分比：
Q=（6.69-1.2）/6.69〜82.06%
FesC的质量百分比：
QUc=1-82.06%=17.94%
题号
一
二
三
四
五
六
总分
统分人
题分
20
20
10
15
15
20
100
得分
、填空题（每空1分，共20分）
得分||阅卷人|
1、按照材料的组成、结合键的特点，可将工程材料分为金属材料、材料、
材料和复合材料。
2•常见的金属晶格类型有、和o
3•按合金的相结构分，铁碳合金中的铁素体属于，渗碳体属于
o
4•马氏体有两种形态分别是和o
5•金属的晶粒愈细小，则金属的强度、硬度愈、塑性韧性愈
，这种现象称为强化。
6.按含碳量分，20、50MnT9钢分别属于碳钢、
碳钢、碳钢、。
7•完全退火适用于钢，其加热温度为，冷却速度
缓慢，得到织。
8•球墨铸铁的生产过程是首先熔化铁水，然后在浇注以前进行和
处理，才能获得球墨铸铁。
二、单项选择题（每题2分，共20分）|得分||阅卷人|
（）1.洛氏硬度C标尺使用的压头是o
A.淬硬钢球B.金刚石圆锥体C.硬质合金球、
（）2.晶体中的位错属于o
A.体缺陷B.面缺陷C.线缺陷D.点缺陷
（）3.金属在结晶时，冷却速度越快，其实际结晶温度o
A.越高B.越低C.与冷却速度无关D.越趋于恒定
（）4.随冷塑性变形量增加，金属的o
A.强度下降，塑性提高B.强度和塑性都下降
C.强度和塑性都提高D.强度提高，塑性下降
（）5.除Co外，所有溶入A的合金元素都使C曲线右移，使钢的淬透性o
A.降低
•提高C•不变D•出现极大值
（）6•为了改善高速钢铸态组织中的碳化物不均匀性，应进行。
A.完全退火B•正火C•球化退火D•锻造加工
（）7.T10钢的含碳量为。
A.0.01%B•0.1%C•1.0%D•10%
（）8.为提高灰铸铁的表面耐磨性，应进行。
A.整体淬火处理B.表面淬火处理C.变质处理D.球化
处理
（）9.塑料的使用状态为。
A.玻璃态B.晶态C.高弹态D.黏流态
（）10.过共析钢的正常淬火加热温度为。
A.AC1+30〜50CB.A1+30〜50C
C.AC3+30〜50CD.Accm+30-50C
三、判断题（每题1分，共10分）|得分||阅卷人|
（）1.材料的强度高，其硬度就高，所以刚度大。
（）2.单晶体具有各向异性，因此实际使用的所有晶体材料在各方向上的性能是
不同的。
（）3.凡是液体凝固为固体的过程都是结晶过程。
（）4.滑移变形不会引起金属晶体结构的变化。
（）5.为了提高硬度，便于切削加工，低碳钢和低碳合金钢在锻造后应处理。
（）6.灰铸铁的减振性能比碳钢好。
（）7.钢中的杂质元素“硫”会引起钢的“冷脆”。
（）8.所谓的本质细晶粒钢，是说它在任何条件下晶粒均不粗化。
（）9.高频表面淬火只改变工件表面组织，而不改变工件表面的化学成份。
（）10.纯金属的冷却速度越大，其实际结晶温度越低。
采用正火
四、名词解释题（每题3分，共15分）
1、抗拉强度
得分||阅卷人|
2、固溶体
3、热加工
4、钢的淬透性
5、表面淬火
得分||阅卷人|
六、综述题（共20分）
五、简答题（共15分）|得分||阅卷人|
1、选择下列零件的退火方法：
（1）用弹簧钢丝（强化的）经冷卷成弹簧后。
（2）消
除60钢锻件的过热组织。
（3）低碳钢钢丝多次冷拉之间。
（4）T10钢车床顶尖锻造
以后。
（5）降低低碳冷轧钢板的硬度。
（6）高速钢锻造以后，机加工前。
（6分）
1、某汽车齿轮用20CrMnTi材料制作，其工艺路线如下：
下料一-锻造一-正火①切削加工一-渗碳②一-淬火③一-低温回火④一-喷丸一-磨削加工。
请分别说明上述①、②、③和④项热处理工艺的目的及组织。
（8分）
2、45（Ac1=730'C,Ac3=780C）钢制造的连杆，要求具有良好的综合机械性能，试确定淬火、回火加热温度及淬火、回火后的组织。
（4分）
2、如图是铁碳平衡相图。
（12分）
1写出ECF线、PSI线发生的相变相变反应名称及反应式
2热处理工艺中的A1线是指线，A3线是指线。
Acm线是指
线。
3计算含碳为0.45%的铁碳合金室温组织组成物和相的相对质量。
3、说岀下列钢号的种类及各元素的含量。
（5分）
①Q235②20③W18Cr4V④ZG25⑤HT200
、填空题（每空1分，共20分）
1•答：
①去应力退火（1分）
②扩散退火（1分）
⑤再结晶退火（1分）
③再结晶退火（1分）
⑥等温退火（1分）
④球化退火（1分）
2.
答：
淬火温度为820-840C，
淬火后组织为马氏体。
（2分）
回火温度为550-600C，
回火后组织为回火索氏体。
（2分）
3.
答：
①Q235：
最低的屈服强度为235MPa的碳素结构钢。
（1分）
②20:
为含碳量为0.2%的优质碳素结构钢。
（1分）
五、简答题（共15分）
工程材料B试卷3答案及评分标准
1•陶瓷、高分子。
（位置可以互换）
2•体心立方晶格、面心立方晶格、密排六方晶格。
（位置可以互换）
3.固溶体、金属化合物。
4.板条状、针状（片状）。
5•高、好、细晶。
6.低、中、高。
7.亚共析成分的碳钢和合金钢、AC3+30〜50C、铁素体+珠光体。
8.球化、墨化（孕育）。
（位置可以互换）
二、单项选择题（每题2分，共20分）
1.B2.C3.B4.D5.B6.D7.B8.B9.A10.A
三、判断题（每题1分，共10分）
1.x2.X3.X4.V5.V6.V7.X8.x9.x10.V
四、名词解释题（每个关键词1分，每题3分，共15分）
1、抗拉强度：
材料在拉伸载荷下抵抗最大均匀塑性变
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