工程材料+复习题含答案+++一.docx

1、工程材料+复习题含答案+一 一、填空题1. 按照从大到小的顺序排列硬度值（280HBW=29.2HRC、40HRC、620HV=56.3HRC），即620HV、40HRC 和280HBW。2. 金属的机械性能主要包括强度、硬度、塑性、韧性、疲劳强度等指标，其中衡量金属材料在交变载荷和冲击载荷作用下的指标有 疲劳强度 和韧性。3. 铁素体是碳溶入 中的固溶体，它保持 晶格；奥氏体是碳溶入4. 中的固溶体，它保持 晶格。常见的金属晶格类型有 、_和_。 5. 空位属于_缺陷，晶界和亚晶界分别_ 缺陷，位错属于_缺陷。6. 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_。7. 原子在溶剂晶格

2、中的分布不同，可将固溶体分为_固溶体和_ 固溶体。8. 室温下FeFe3C合金中的4种基本组织是_、_、_和_。9. 常见的金属的塑性变形方式有_和_两种类型。 10. 钢的热处理工艺是由_、_和_三个步骤组成的。 11. 铁碳合金为双重相图，即_相图和_相图。12. 纯金属铸锭的宏观组织通常由三个晶区所组成，即_、 _ _和 。13. 纯铁从液态冷却至室温的结晶过程中，在1394其晶体结构将由_ 向_转变，这种转变称为_。14. 晶内偏析又称为枝晶偏析，其形成原因是_ ，消除方法是_。15. 在平衡状态下，45、T8及T12钢中，塑性最好的是_钢，硬度最高的是_钢，强度最高的是_、16. 常

3、见的金属的塑性变形方式有_和_两种类型。 17. 钢中的有害杂质元素为硫（S）和磷（P），它们分别使钢产生 和_的现象。18. 除Co外，凡溶入奥氏体的合金元素都使C曲线_移，钢的淬透性_。19. 球墨铸铁的生产过程是首先熔化铁，然后在浇注以前进行_和_处理，才能获得球墨铸铁，其石墨形态是_状。20. 表征材料抵抗冲击载荷能力的性能指标是 _ ，其单位是 _ 。21. .已知银的原子半径为0.144nm，则其晶格常数约为 _ nm。（银的晶体结构为面心立方晶格）22. 3.实际金属中存在有 _、_ 和 _ 3类缺陷。23. 4.金属在结晶过程中，冷却速度越大，则过冷度越 _，晶粒越 _，强度和

4、硬度越 _，塑性越 _。24. 5.与单晶体相比，影响多晶体塑性变形的两个主要因素是 _位向_ 和 _晶界_。25. 6.钢淬火后要进行_，该热处理温度越高，钢的强度与硬度越_。26. 7.除 _Co_ 之外，凡溶入奥氏体的合金元素都使C曲线向 _右_ 移动，使钢的临界冷却速度 _减小_，越容易得到 _马氏体_。27. 8.白口铸铁中碳主要以 _ 的形式存在，灰口铸铁中碳主要以 _ 的形式存在。二、选择题 1. 金属的（ ）越好，其锻造性能就越好。A强度 B. 硬度 C. 塑性 D. 韧性2位错是一种（ ）。A线缺陷B.点缺陷C.面缺陷D. 体缺陷3.两种元素组成固溶体，则固溶体的晶体结构 。

5、 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4.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5.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6. 钢的淬透性主要取决于 。 A冷却介质 B碳含量 C钢的临界冷却速度 D.其它合金元素7.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 。A45钢表面淬火+低温回火 B45Cr调质 C20钢渗碳、淬火+低温回火 D20CrMnTi渗碳、淬

6、火+低温回火8.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9.铸铁如果所有的阶段石墨化都完全进行，其组织为 。A FG B FPG C PG D.LePG 10.对于可热处理强化的铝合金，其热处理方法为 D 。A淬火 + 低温回火 B正火 C水韧处理 D. 固溶处理 + 时效11. 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12.在下列方法中，可使晶粒细化的方法是 。A扩散退火 B切削加工 C喷丸处理 D变质处理（ ）1、 金属产生永久变形而不破坏其完整性的能力称为 。A、强度 B、 硬度C、 塑性D、 韧

7、性（ ）2、晶界是一种 。A、 线缺陷 B、 点缺陷 C、 面缺陷 D、 体缺陷（ ）3、铁碳合金中的基本相为 。A、 铁素体、奥氏体、珠光体 B、 铁素体、珠光体、莱氏体C、 奥氏体、珠光体、莱氏体D、 铁素体、奥氏体、渗碳体（ ）4、机床床身应采用下列何种材料制造 。A、灰口铸铁 B、球墨铸铁 C、可锻铸铁 D、蠕墨铸铁（ ）5、金属的塑性变形主要是通过 方式进行的。A、晶粒的相对滑动 B、位错的运动C、晶格的扭折 D、晶格类型的改变（ ）6、 共析钢过冷奥氏体在A1550的温度范围内发生等温转变，其转变产物为 。A、珠光体 B、贝氏体 C、马氏体 D、珠光体+贝氏体（ ）7、 马氏体组织

8、有两种形态 。 A、板条、树枝状 B、板条、针状 C、树枝状、针状 D、球状、树状（ ）8、 钢的淬透性主要决定于 。A、含碳量 B、淬火介质 C、工件大小 D、合金元素含量（ ）9、 要消除碳素工具钢中网状的二次渗碳体应采用 。A、正火 B、淬火 C、高温回火 D、退火（ P85 ）10、 过共析钢的正常淬火加热温度为 。A、Ac3+3050 B、A1+3050C、Ac1+3050 D、Accm+3050三、判断题 （ ）1.金属或合金中，凡成分相同、 结构相同，并与其他部分有界面分开的均匀组成部分称为相。（ ）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

9、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。（）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。（ ）1、常用的金属，其原子排列是完整的、规则的，晶格位向也是完全一致的

10、。（ X ）2、 FCC(Face-centered cubic面心立方)晶格中原子排列最密的晶面是110，原子排列最密的晶向是。 BCC (Body-centered cubic体心立方) HCP(密排六方)（ ）3、25钢、45钢、65钢的室温平衡态的组织组成物不同，但相组成物相同。（ ）4、间隙固溶体是无序固溶体，也是无限固溶体。（ ）5、退火与正火在工艺上的主要区别是退火的冷却速度大于正火。（ ）6、铸铁可铸造成形；钢可锻压成形，但不可铸造成形。（ ）7、金属晶体的滑移是在正应力作用下产生的。（）8、马氏体是碳在Fe中所形成的过饱和固溶体；当发生奥氏体向马氏体的转变时，体积发生膨胀。（

11、）9、通过热处理，可以改变灰铸铁的基体组织，但不能改变石墨的形状。（ P154-156 ）10、变形铝合金都可以进行固溶处理+时效的热处理工艺。四、名词解释 1、晶胞 2、同素异构转变 3、固溶强化 4、钢的淬透性5、调质处理 1、致密度 2、相 3、加工硬化 4、调质处理 5、马氏体五、简答题 1、 在铸造生产中，采用哪些措施控制晶粒大小？ 答: (1)控制过冷度(2)变质处理（3）振动和搅拌 2、 金属经冷塑性变形后，组织和性能发生什么变化？答：组织：晶粒发生滑移，产生位错，而在切应力作用下，其一部分将沿一定的晶面(孪晶面)产生一定角度的切变产生孪晶;从而使晶粒拉长、破碎和纤维化，内部产生

12、了残余应力等，性能：使金属的强度和硬度升高，塑性和韧性降低。3、选择下列零件的退火方法： 用弹簧钢丝（强化的）经冷卷成弹簧后； 消除60钢锻件的过热组织。 低碳钢钢丝多次冷拉之间；T10钢车床顶尖锻造以后。 答: 去应力退火 扩散退火 再结晶退火 球化退火4、 试为下列工具选材，并确定最终的热处理方式。 手用锯条； 螺栓； 高速车刀。备选材料： T12、40Cr、9SiCr、 65Mn、W18Cr4V 、GCr15、Cr12MoV。 答: 手用锯条：T12，淬火+低温回火。 螺栓：40Cr，调质(淬火+高温回火) 。 高速车刀：W18Cr4V，淬火+高温回火。六、综述题 1、直径为5mm的45

13、钢三个试样，加热至830后水冷，然后再分别加热至200、400、600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。 答：45钢加热830后水冷称淬火。 再经200加热后空冷称低温回火，室温组织为回火M，硬度约HRC55。 再经400加热后空冷称中温回火，室温组织为回T，硬度约HRC40 再经600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。 2、如图是铁碳平衡相图。 写出ECF线、PSK线发生的相变反应名称及反应式。 A1线是指_线，A3线是指_线，Acm线是指_线。 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。答： ECF

14、线：共晶反应：LC AE+Fe3C(Ld或Le) PSK线：共析反应：AS FP+Fe3C (P) A1线PSK线 A3线GS线 Acm线ES线 室温下组织组成为：F+P F的质量百分比：QF=(0.77-0.45)/(0.77-0.0218) 42.77% P的质量百分比: QP=1-42.77%=57.23% 室温下相的组成：F+ Fe3C F的质量百分比：QF=(6.69-0.45)/6.6993.27% Fe3C的质量百分比：QFe3C=1- 93.27% =6.73% 3、将5mm的T8钢加热至760并保温，后经不同冷却方式得到PSB下M+少量残余A这四种不同的组织，在如图C曲线上画

15、出冷却曲线，并说明热处理工艺名称。 答： P 退火(或等温退火) S 正火 B下 等温淬火 M少量A 淬火（水冷） 4、如图是铁碳平衡相图。 写出ECF线、PSK线发生的相变反应名称及反应式。写出室温下PS，EC，CF区间的组织组成物。计算含碳为1.5%的铁碳合金室温组织组成物和相的组成物相对质量。答： ECF线：共晶反应：LC AE+Fe3C(Ld或Le) PSK线：共析反应：AS FP+Fe3C (P) PS区: F+P EC区: Le(Ld)+P+ Fe3C CF区: Le(Ld)+ Fe3C 室温下组织组成为：P+Fe3C P的质量百分比：QP=(6.69-1.5)/(6.69-0.7

16、7) 87.67% Fe3C的质量百分比: QFe3CII=1-87.67%=12.33% 室温下相的组成：F+ Fe3C F的质量百分比：QF=(6.69-1.5)/6.6977.57% Fe3C的质量百分比：QFe3C=1- QF=22.43% 简答题: 1、指出固溶体和金属化合物在晶体结构和机械性能方面的区别。 答：固溶体仍保持溶剂的晶格类型。而金属化合物为新的晶格，它与任一组元均不相同。固溶体一般是塑性、韧性好，强度、硬度低；金属化合物是硬度高，塑性、韧性差。2、现有20钢直轴和45钢凸轮轴各一根，为使轴具有高硬度和耐磨性，各应进行何种热处理，最终获得何种组织。 答： 20钢直轴先渗碳然后低温回火，使工件表面为含碳较高的回火M体而心部仍为原组织（F+P）； 45钢凸轮轴应经调质处理，获得回火S体组织。综述题: 1、 指出下列工件的淬火及回火温度，并说明其退火炉回火后获得的组织和大致的硬度： （1）45钢小轴（要求综合机械性能）； （2）T12钢锉刀。 答： 45钢小轴（要求综合机械性能），工件的淬火温度为850左右，回火温度为500650左右，其回火后获得的组织为回火索氏体，大致的硬度2535HRC。 T12钢锉刀，工件的淬火温度为780左右，回火温度为150250，其回火后获得的组织为回火马氏体，大致的硬度60 HRC。