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工程材料习题.docx

1、工程材料习题第一部分 机械工程材料学习要点及思考题第一章 金属材料的力学性能一、选择题1.表示金属材料屈服强度的符号是( B)。 A.e B.s C.b D.-12.表示金属材料弹性极限的符号是( A)。 A.e B.s C.b D.-13.在测量薄片工件的硬度时,常用的硬度测试方法的表示符号是(B )。 A.HB B.HR C.HV D.HS4.金属材料在载荷作用下抵抗变形和破坏的能力叫(A )。 A.强度 B.硬度 C.塑性 D.弹性二、填空1.金属材料的机械性能是指在载荷作用下其抵抗( 变形)或( 断裂)的能力。2.金属塑性的指标主要有( 伸长率)和( 收缩率)两种。3.低碳钢拉伸试验的

2、过程可以分为弹性变形、(抗拉强度 )和( 塑性变形)三个阶段。4.常用测定硬度的方法有(布氏硬度 )、(洛氏硬度)和维氏硬度测试法。5.疲劳强度是表示材料经(无数次循环 )作用而( 不断裂)的最大应力值。三、是非题1.用布氏硬度测量硬度时,压头为钢球,用符号HBS表示。 ()2.用布氏硬度测量硬度时,压头为硬质合金球,用符号HBW表示。()3.金属材料的机械性能可以理解为金属材料的失效抗力。(x)四、改正题1. 疲劳强度是表示在冲击载荷作用下而不致引起断裂的最大应力。2. 渗碳件经淬火处理后用HB硬度计测量表层硬度 。3. 受冲击载荷作用的工件,考虑机械性能的指标主要是疲劳强度。4. 衡量材料

3、的塑性的指标主要有伸长率和冲击韧性。5. 冲击韧性是指金属材料在载荷作用下抵抗破坏的能力。1 一铜棒的最大拉应力为70MPa,若要承受2000kg的载荷,它的直径是多少?2 有一钢棒在无塑性变形时所能承受的最大载荷11800kg,问它的强度是多少。3 1根2米长的黄铜棒温度升高80,要使该棒有同样的伸长,问需要作用多少力?4 一根焊接钢轨在35时铺设并固定,因此不能发生收缩。问当温度下降到9时,钢轨内产生的应力有多大?5 零件设计时,选取0.2(S)还是选取b,应以什么情况为依据?6 与这两个指标,哪个能更准确地表达材料的塑性?7 常用的测量硬度的方法有几种?其应用范围如何?8 有一碳钢制支架

4、刚性不足,有人要用热处理强化方法;有人要另选合金钢;有人要改变零件的截面形状来解决。哪种方法合理?为什么?9 举例说明机器设备选材中物理性能、化学性能、工艺性能的重要性。第二章 晶体结构与结晶一、选择题1. 每个体心立方晶胞中包含有( )个原子。 A.1 B.2 C.3 D.4 2. 每个面心立方晶胞中包含有( )个原子。 A.1 B.2 C.3 D.4 3.属于面心立方晶格的金属有( )。 A.-Fe,铜 B.-Fe,钒 C.-Fe,铜 D.-Fe,钒4.属于体心立方晶格的金属有( )。 A.-Fe,铝 B.-Fe,铬 C.-Fe,铝 D.-Fe,铬5.在晶体缺陷中,属于点缺陷的有( )。

5、A.间隙原子 B.位错 C.晶界 D.缩孔二、是非题1. 非晶体具有各向异性。()2. 每个体心立方晶胞中实际包含有2个原子。 ()3. 每个面心立方晶胞中实际包含有2个原子。 ()4. 每个面心立方晶胞中实际包含有4个原子。 ()5. 每个体心立方晶胞中实际包含有4个原子。 ()6. 单晶体具有各向异性,多晶体具有各向同性。 ()7. 晶体具有各向同性。 ()8. 单晶体具有各向同性,多晶体具有各向异性。()1. 物质从液体状态转变为固体状态的过程称为结晶。 2. 金属结晶后晶体结构不再发生变化。3. 在金属的结晶中,随着过冷度的增大,晶核的形核率N和长大率G都增大,在N/G增大的情况下晶粒

6、细化。4. 液态金属结晶时的冷却速度越快,过冷度就越大,形核率和长大率都增大,故晶粒就粗大。5. 物质从液体状态转变为固体状态的过程称为凝固。 6. 液态金属冷却到结晶温度时,液态金属中立即就有固态金属结晶出来。三、填空题1. 一切固态物质可以分为( )与( )两大类。2. 晶体缺陷主要可分为( ),( )和面缺陷三类。3. 晶体缺陷中的点缺陷除了置换原子还有( )和( )。4. 每个面心立方晶胞在晶核中实际含有( )原子,致密度为( )。5. 面缺陷主要指的是( )和( )。6. 最常见的线缺陷有( )和( )。7. 每个体心立方晶胞在晶核中实际含有( )原子,致密度为( )。8.随着过冷度

7、的增大,晶核形核率N( ),长大率G( )。9.细化晶粒的主要方法有( )和( )。10.纯铁在1200时晶体结构为( ),在800时晶体结构为( )。四、改正题1. 体心立方晶格的致密度为84%。2. 面心立方晶格的致密度为78%。3. 密排六方晶格在晶格中实际仅包含的原子数量7个。4. 把在实际晶体中出现的刃型位错和螺型位错的缺陷叫做面缺陷。5. 把在实际晶体中出现的空位和间隙原子的缺陷叫做线缺陷。6. 面心立方晶胞在晶格中实际仅包含的原子数量是5个。7. 金属的同素异构转变同样是通过金属原子的重新排列来完成的,故称其为再结晶。8. 物质从液态转变为固态的过程称为结晶。五、简答题1.晶体物

8、质具有哪些特点? 1.影响金属结晶过程的主要因素是什么?2.何谓金属的同素异构转变?并以纯铁来说明。3.试述晶粒大小对其机械性能有何影响?第三章 金属的塑性变形与再结晶一、填空1金属材料经压力加工变形后,不仅改变了,而且改变了。2弹性变形的本质是外力克服,使原子间距发生发生改变。3多晶体内晶界对塑性变形有较大的作用,这是因为晶界处原子排列比较,阻碍了的移动,所以晶界越多,多晶体的越大。4实践证明,再结晶温度与金属变形的程度有关,金属的变形程度越大,再结晶温度越。5.从金属学观点来说,凡在温度以下进行的加工称为在温度以上进行的加工称为。二、判断1一般来说,晶体内滑移面和滑移方向越多,则金属的塑性

9、越好。( )2实际上滑移是借助于位错的移动来实现的,故晶界处滑移阻力最小。( )3塑性变形只改变金属的力学性能。( )4回复时,金属的显微组织没有明显变化。( )5金属铸件可以用再结晶退火来细化晶粒。( )6为保持冷变形金属的强度和硬度,应采用再结晶退火。( )7在高温状态下进行的变形加工称加工( )8热加工过程实际上是加工硬化和再结晶这两个过程的交替进行。( )三、选择1钨的再结晶温度为1200,对钨来说在1100的高温下进行的加工属于( )A冷加工 B. 热加工2冷热加工的区别在于加工后是否存在( ) A加工硬化 B. 晶格改变 C. 纤维组织3钢在热加工后形成纤维组织,使钢的性能发生变化

10、,即沿纤维的方向具有较高的( )沿垂直于纤维的方向具有较高的( )。 A抗拉强度 B. 抗弯强度 C. 抗剪强度四、简述1为什么晶粒越细,金属的强度越高,塑性,韧性就越好?1 什么是加工硬化现象?试举生产或生活中的实例来说明加工硬化现象的利弊。2 什么是再结晶退火?再结晶退火的温度与再结晶温度有何关系?3 热加工对金属的组织和性能有何影响?第四章 二元合金1 二元相图有那些最基本的类型? 何为匀晶转变、共晶转变、包晶转变、共析转变。2 何为“杠杆定律”?“杠杆定律”的应用范围及用途。3 简述枝晶偏析形成过程和消除方法。4 何谓相组成物和组织组成物?请举例说明之。5 一个二元共晶反应如下:L(W

11、B=75%) (WB=15%)+(WB=95%)(1)WB =50%的合金完全凝固时初晶与共晶(+)的重量百分数,以及共晶体中相与相的重量百分数;(2)若已知显微组织中初晶与(+)共晶各占一半,求该合金的成分。6 铁碳合金有哪些基本相?从组织反应的角度看,纯铁、钢、铸铁有何区别?7 纯铁的三个同素异构体是什么?晶体结构如何?第五章 铁碳合金一、选择题1. 铁素体是碳溶解在( )中所形成的间隙固溶体。 A-Fe B-Fe C-Fe D-Fe2.奥氏体是碳溶解在( )中所形成的间隙固溶体。 A-Fe B-Fe C-Fe D-Fe3.渗碳体是一种( )。 A稳定化合物 B不稳定化合物 C介稳定化合物

12、 D易转变化合物4.在Fe-Fe3C相图中,钢与铁的分界点的含碳量为( )。 A2 B2.06 C2.11 D2.25.莱氏体是一种( )。 A固溶体 B金属化合物 C机械混合物 D单相组织金属6.在Fe-Fe3C相图中,ES线也称为( )。 A共晶线 B共析线 CA3线 DAcm线7.在Fe-Fe3C相图中,GS线也称为( )。 A共晶线 B共析线 CA3线 DAcm线8. 在Fe-Fe3C相图中,共析线也称为( )。 AA1线 BECF线 CAcm线 DPSK线9.珠光体是一种( )。 A固溶体 B金属化合物 C机械混合物 D单相组织金属10.在铁碳合金中,当含碳量超过( )以后,钢的硬度

13、虽然在继续增加,但强度却在明显下降。 A0.8 B0.9 C1.0 D1.111.通常铸锭可由三个不同外形的晶粒区所组成,其晶粒区从表面到中心的排列顺序为( )。 A细晶粒区柱状晶粒区等轴晶粒区 B细晶粒区等轴晶粒区柱状晶粒区 C等轴晶粒区细晶粒区柱状晶粒区 D等轴晶粒区柱状晶粒区细晶粒区12.优质钢的含硫量应控制在下列( )范围内。 A0.060.05 B0.050.035 C0.0350.02 D0.020.01513.优质钢的含磷量应控制在下列( )范围内。 A0.0550.045 B0.0450.035 C0.0350.03 D0.030.0214.在Fe-Fe3C相图中,PSK线也称

14、为( )。 A共晶线 B共析线 CA3线 DAcm线15.Fe-Fe3C相图中,共析线的温度为( )。 A724 B725 C726 D72716.在铁碳合金中,共析钢的含碳量为( )。 A0.67 B0.77 C0.8 D0.87 1708F钢中的平均含碳量为( )A008% B.0.8% C.8%18普通、优质和高级优质钢是按钢的( )进行划分。A力学性能的高低 B.S,P含量的多少 C.Mn,Si含量的多少19在下列牌号中属于优质碳素结构钢的有( )AT8A B.08F C.Q235AF20在下列牌号中属于工具钢的有( )A20 B.65 Mn C.T10A21选择制造下列零件的材料:冷

15、冲压件( );齿轮( );小弹簧( )。 A08F B.45 C. 65Mn22选择制造下列工具所采用的材料:錾子( );锉刀( );手工锯条( )。AT8 B. T10 C.T12二、是非题1.铁素体是碳溶解在-Fe中所形成的置换固溶体。 2.铁素体是碳溶解在-Fe中所形成的间隙固溶体。 3.钢中的含硫量增加,其钢的热脆性增加。 4.钢中的含磷量增加,其钢的热脆性增加。 5.渗碳体是一种不稳定化合物,容易分解成铁和石墨。 6.GS线表示由奥氏体冷却时析出铁素体的开始线,通称Acm线。 7.GS线表示由奥氏体冷却时析出铁素体的开始线,通称A3线。 8.PSK线叫共析线,通称Acm线。 9.PS

16、K线叫共析线,通称A3线。 10.过共析钢结晶的过程是:LL+AAA+Fe3C-P+ Fe3C。11.铁素体是碳溶解在-Fe中所形成的间隙固溶体。 12.奥氏体是碳溶解在-Fe中所形成的间隙固溶体。 13.ES线是碳在奥氏体中的溶解度变化曲线,通称Acm线。14.ES线是碳在奥氏体中的溶解度变化曲线,通称A1线。 15.奥氏体是碳溶解在-Fe中所形成的置换固溶体。 16.在Fe-Fe3C相图中的ES线是碳在奥氏体中的溶解度变化曲线,通常称为A3线。 17.共析钢结晶的过程是:LL+AAP。 18.在Fe-Fe3C相图中的ES线是表示由奥氏体冷却时析出铁素体的开始线,通称Acm线。 19.GS线

17、表示由奥氏体冷却时析出铁素体的开始线,通称A1线。 20.亚共析钢结晶的过程是:LL+AAF+A-F+P。 21.钢中的含磷量增加,其钢的冷脆性增加。1. 在Fe-Fe3C相图中,GS斜线表示由奥氏体析出二次渗碳体的开始线,称为A3线。2. 在铁碳合金相图中,PSK线是一条水平线(727),该线叫共晶线,通称A1线。3. 优质碳素结构钢的牌号用两位数字来表示,如45钢,该数字表示钢的1/10最低抗拉强度值。4. 过共析钢缓冷到室温时,其平衡组织由铁素体和二次渗碳体组成。5. 亚共晶白口铁缓冷到室温时,其平衡组织由铁素体,二次渗碳体和莱氏体组成。6. 在亚共析钢平衡组织中,随含碳量的增加,则珠光

18、体量增加,而二次渗碳体量在减少。7. 过共晶白口铁缓冷到室温时,其平衡组织由珠光体和莱氏体组成。8. 在铁碳合金相图中,钢的部分随含碳量的增加,内部组织发生变化,则其塑性和韧性指标随之提高。9. 在铁碳合金相图中,奥氏体在1148时,溶碳能力可达4.3%。10.碳溶解在-Fe中可形成的间隙固溶体称为奥氏体,其溶碳能力在727时为0.0218%。11.在铁碳合金相图中,铁素体在727时,溶碳能力可达2.11%。12.在过共析钢中含碳量越多,则其组织中的珠光体量减少,而铁素体量在增多。13.碳溶解在-Fe中所形成间隙固溶体称为铁素体,其溶碳能力在727时为0.77%。14.亚共析钢缓冷到室温时,其

19、平衡组织由铁素体和二次渗碳体组成。15.珠光体是由奥氏体和渗碳体所形成的机械混合物,其平均含碳量为0.77%。16.在铁碳合金相图中,ES线是碳在奥氏体中的溶解度变化曲线,通称A1线。17.碳素工具钢的牌号,如T8,T12,该数字表示钢的最低冲击韧性值。18.奥氏体化的共析钢缓慢冷却到室温时,其平衡组织为莱氏体。三、填空题1合金是一种( )与( )或( )通过熔炼或其他方法结合而成的具有( )的物质。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,合金的组织可分为( )、( )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,固熔体可分为( )

20、和( )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( )、( )、( )、( )( )。7铁碳合金的基本相是( )、( )和( )。8在铁碳合金基本组织中属于固溶体的有( )和( )。9碳在奥氏体中溶解度随温度的不同而变化,在1148时碳的溶解度可达( )在7 27时碳的溶解度为( )。10铁碳合金相图是表示在缓慢冷却或加热条件下,不同( )的铁碳合金的( )或( )随( )变化的图形。11分别填出下列铁碳合金组织的符号:奥氏体( ),铁素体( ),渗碳体( ),珠光体( ),高温莱氏

21、体( ),低温莱氏体( )。12含碳量( )的铁碳合金称为钢。根据室温组织不同,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( )。13.铁素体的性能特点是具有良好的( )和( )而( )和( )很低.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. 珠光体是( )和( )混合在一起形成的机械混合物。17. 碳溶解在( )中所形成的( )称为铁素体

22、。18. 在Fe-Fe3C相图中,共晶点的含碳量为( ),共析点的含碳量为( )。19低温莱氏体是( )和( )组成的机械混合物。20. 高温莱氏体是( )和( )组成的机械混合物。21. 铸锭可由三个不同外形的晶粒区所组成,即( ),( )和心部等轴晶粒区。22. 在Fe-Fe3C相图中,共晶转变温度是( ),共析转变温度是( )。四、简答题1.铁碳合金中基本相有哪几相?其机械性能如何?2.铁碳合金中基本组织是哪些?并指出哪个是单相组织、哪个是双相混合组织。3.试分析含碳量为1.2%铁碳合金从液体冷却到室温时的结晶过程。4.二块钢样,退火后经显微组织分析,其组织组成物的相对含量如下:第一块:

23、珠光体占40%,铁素体60%。第二块:珠光体占95%,二次渗碳体占5%。试问它们的含碳量约为多少?(铁素体含碳量可思略不计)5.说明碳钢中含碳变化对机械性能的影响。6.写出铁碳相图上共晶和共析反应式及反应产物的名称。7.在FeFe3C相图上空白处填写上组织。8.简述FeFe3C相图应用是在哪些方面?9.试分析含碳量为0.6%。铁碳含金从液态冷却到室温时的结晶过程。10.分析铸锭结晶后可形成三个不同晶粒区的成因。11.钢中常存的杂质元素对钢的机械性能有何影响?12.结合Fe-Fe3C相图指出A1、A3和Acm代表哪个线段,并说明该线段表示的意思。 第六章 钢的热处理一、 选择题1.钢的低温回火的

24、温度为( )。 A400 B350 C300 D2502.可逆回火脆性的温度范围是( )。 A150200 B250400 C400550 D5506503.不可逆回火脆性的温度范围是( )。 A150200 B250400 C400550 D5506504.加热是钢进行热处理的第一步,其目的是使钢获得( )。 A均匀的基体组织 B均匀的A体组织 C均匀的P体组织 D均匀的M体组织5.钢的高温回火的温度为( )。 A500 B450 C400 D3506.钢的中温回火的温度为( )。 A350 B300 C250 D2007.碳钢的淬火工艺是将其工件加热到一定温度,保温一段时间,然后采用的冷却

25、方式是( )。 A随炉冷却 B在风中冷却 C在空气中冷却 D在水中冷却8.正火是将工件加热到一定温度,保温一段时间,然后采用的冷却方式是( )。 A随炉冷却 B在油中冷却 C在空气中冷却 D在水中冷却9.完全退火主要用于( )。 A亚共析钢 B共析钢 C过共析钢 D所有钢种10.共析钢在奥氏体的连续冷却转变产物中,不可能出现的组织是( )。 AP BS CB DM 11.退火是将工件加热到一定温度,保温一段时间,然后采用的冷却方式是( )。 A随炉冷却 B在油中冷却 C在空气中冷却 D在水中冷却二、是非题1. 完全退火是将工件加热到Acm以上3050,保温一定的时间后,随炉缓慢冷却的一种热处理

26、工艺。2. 合金元素溶于奥氏体后,均能增加过冷奥氏体的稳定性。3. 渗氮处理是将活性氮原子渗入工件表层,然后再进行淬火和低温回火的一种热处理方法。4. 马氏体转变温度区的位置主要与钢的化学成分有关,而与冷却速度无关。三、填空题1. 共析钢中奥氏体的形成过程是:( ),( ),残余Fe3C溶解,奥氏体均匀化。2. 氰化处理是将( ),( )同时渗入工件表面的一种化学热处理方法。3. 化学热处理的基本过程,均由以下三个阶段组成,即( ),( ),活性原子继续向工件内部扩散。4. 马氏体是碳在( )中的( )组织。5. 在钢的热处理中,奥氏体的形成过程是由( )和( )两个基本过程来完成的。6. 钢

27、的中温回火的温度范围在( ),回火后的组织为( )。7. 共析钢中奥氏体的形成过程是:奥氏体形核,奥氏体长大,( ),( )。8. 钢的低温回火的温度范围在( ),回火后的组织为( )。9. 在钢的回火时,随着回火温度的升高,淬火钢的组织转变可以归纳为以下四个阶段:马氏体的分解,残余奥氏体的转变,( ),( )。10. 钢的高温回火的温度范围在( ),回火后的组织为( )。11. 根据共析钢的C曲线,过冷奥氏体在A1线以下等温转变所获得的组织产物是( )和贝氏体型组织。12. 常见钢的退火种类有:完全退火,( )和( )。13. 根据共析钢的C曲线,过冷奥氏体在A1线以下转变的产物类型有( )

28、,( )和马氏体型组织。14. 材料在一定的淬火剂中能被淬透的( )越大,表示( )越好。15. 化学热处理的基本过程,均有以下三个阶段组成,即( ),活性原子被工件表面吸收,( )。四、改正题1. 临界冷却速度是指过冷奥氏体向马氏体转变的最快的冷却速度。2. 弹簧经淬火和中温回火后的组织是回火索氏体。3. 低碳钢和某些低碳合金钢,经球化退火后能适当提高硬度,改善切削加工。4. 完全退火主要应用于过共析钢。5. 去应力退火是将工件加热到Ac3线以上,保温后缓慢地冷却下来地热处理工艺。6. 减低硬度的球化退火主要适用于亚共析钢。7. 在生产中,习惯把淬火和高温回火相结合的热处理方法称为预备热处理。8. 除钴之外,其它合金元素溶于奥氏体后,均能增加过冷奥氏体的稳定性,使C曲线左移。9. 马氏体硬度主要取决于马氏体中的合

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