工程材料考试题目.docx

1、工程材料考试题目一、单选题（110=10分）三、填空题（110=10分）1.表示金属材料延伸率的符号是; 金属材料弹性极限的符号是e; 金属材料屈服强度的符号是s; 金属材料抗拉强度的符号是b。2.金属材料在载荷作用下抵抗变形和破坏的能力叫强度3.冷变形金属再结晶后，与冷变形后相比形成等轴晶，塑性升高4.表示晶体中原子排列形式的空间格子叫做晶格5.晶格中的最小单元叫做晶胞6.晶体缺陷: 1点缺陷分:间隙原子和空位。 2线缺陷位错（刃型位错和螺型位错）、挛晶 3面缺陷:晶界和亚晶界。7.常见金属的晶体结构:晶体结构属于体心立方晶格的金属有- Fe、铬、钨、钼等(2个原子，致密度0.68，配位数8

2、）晶体结构属于面心立方晶格的金属有-Fe、铝、铜等(4个原子，致密度0.74，配位数12)属于密排六方晶格的金属是Mg （6个原子，致密度0.74，配位数12）8.晶体具有各向异性，非晶体具有各向同性。 单晶体具有各向异性，大多数多晶体具有各向同性。9.实际金属的结晶温度一般都低于理论结晶温度。金属结晶时，冷却速度越快，其实际结晶温度将越低。10.在金属结晶时，向液体金属中加入某种难熔杂质来有效细化金属的晶粒，以达到改善其机械性能的目的，这种细化晶粒的方法叫做变质处理11.金属的滑移总是沿着晶体中原子密度最大的晶面和其上原子密度最大的晶向进行 12.细化晶粒的主要方法有提高过冷度，变质处理和机

3、械振动。13.纯铁在1000时晶体结构为面心立方晶格，在室温时晶体结构为体心立方晶格。 14.金属的结晶过程是形核与长大的过程. 晶粒的大小取决于形核速率与长大速率15.随着冷变形程度的增加，金属材料的强度、硬度升高，塑性、韧性降低。 16.钨在1000变形加工属于冷加工，锡在室温下变形加工属于热加工。（钨的熔点3410、锡的熔点232） 17.铸锭剖面由表面到中心的晶粒特点依次为：.表面细晶粒层，中间柱状晶粒层，心部等轴粗晶粒层。 18.下列三种方法制造紧固螺栓，哪一种比较理想：将圆钢局部镦粗，然后再加工；19.对重要受力零件，纤维组织的方向应该是与最大正应力平行和最大剪应力垂直。20.金属

4、塑性的指标主要有延伸率和断面收缩率两种。21.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22.下面关于加工硬化的说法中正确的是（ B） A.由于塑性变形而使金属材料强度和韧性升高的现象 B.加工硬化是强化金属的重要工艺手段之一； C.钢的加工硬化可通过500650的低温去应力退火消除； D.加工硬化对冷变形工件成形没有什么影响。23.珠光体由铁素体和渗碳体组成的机械混合物。铁素体和渗碳体呈层片状。渗碳体是一种金属间化合物 莱氏体是一种（机械混合物） 奥氏体是碳在-Fe 中形成的间隙固溶体铁素体是碳在-Fe中形成的间隙固溶体马氏体是碳在（-Fe ）中的（过饱和固溶体）组织。铸铁在室温

5、下的相组成物是铁素体和渗碳体铁碳合金的室温的相组成为铁素体和渗碳体。A1：即PSK线，共析转变线，温度为727，在这条线上发生共析转变，转变产物为珠光体A3：即GS线，奥氏体冷却时析出铁素体的开始线Acm：即ES线，碳在奥氏体中的溶解度曲线24.表示金属材料延伸率的符号是; 金属材料弹性极限的符号是e; 金属材料屈服强度的符号是s; 金属材料抗拉强度的符号是b。25.在Fe-Fe3C平衡相图中，钢与铁的分界点的含碳量为（C.2.11）。26.在铁碳合金平衡相图中，在Fe-Fe3C相图中，共晶点的含碳量为（4.3% ），共晶转变温度是（1148）共析点（共析钢）的含碳量为（ 0.77% ）。共析

6、转变温度是（727）。27.根据Fe-Fe3C平衡相图，含碳量为3.0%的合金平衡冷却至750时的组织为（A+Fe3C+Ld ）。28.40钢中，珠光体的含量大约（ 50 ）。 29.固溶体的晶体结构（ 与溶剂相同 ） 30.根据Fe-Fe3C平衡相图，含碳量为3.0%的合金平衡冷却至室温的组织为（D ） A.P+Fe3C+Ld B.A+Fe3C+Ld C.A+Fe3C+Ld D.P+Fe3C+Ld 根据Fe-Fe3C平衡相图，含碳量为4.3%的合金平衡冷却至室温的组织为（Ld ） 31.共晶成分的铁碳合金发生共晶反应时，其反应式为（ LA+Fe3C） 32.铁素体的机械性能特点是（ 强度低、

7、塑性好、硬度低） 33.根据溶质原子在溶剂晶格中分布情况的不同，可将固溶体分为（置换固溶体）和（间隙固溶体）。相是指合金中具有相同的（物理和化学性能），并与其他部分以（ 界面）相分开的均匀一致的组成部分。 34.合金的基本相结构有（固溶体）和（金属间化合物）两种类型。 35.碳溶解在（a-Fe）中所形成的（固溶体）称为铁素体F。低温莱氏体是（珠光体P）和（渗碳体Fe3C）组成的机械混合物。 高温莱氏体是（奥氏体A）和（渗碳体）组成的机械混合物。其含碳量为（4.3） 36.碳在奥氏体中的溶解度随温度而变，1148时溶解度为（2.11），727时（0.77）。 37铁碳合金中基本相有哪几相？铁素体

8、（F）,奥氏体（A）,渗碳体（Fe3C）38.可逆回火脆性的温度范围是（500650）。 不可逆回火脆性的温度范围是（250400）。 39.钢的低温回火的温度为（250 ）。 钢的高温回火的温度为（500）。 加热是钢进行热处理的第一步，其目的是使钢获得（ 奥氏体组织）。 碳钢的中温回火的温度为（400 ）。 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，然后采用的冷却方式是（在水中冷却 ）。40.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（B ）。41.钢的本质晶粒度是指（ 钢在规定加热条件下奥氏体晶粒长大倾向性的高低 ）。 42.T8钢加热为奥氏体后，在580等温转变

9、完成后的组织为（ 托氏体 ）。 43.退火是将工件加热到一定温度，保温一段时间，然后（随炉冷却 ） 正火是将工件加热到一定温度，保温一段时间，然后（在空气中冷却 ）。 44.下面几种说法中正确的是（ C ）。 A.软氮化又称低温氮碳共渗，是以渗碳为主的一种热处理工艺。 B.调质处理就是调整钢的成分，从而改变钢的性能的一种热处理工艺。 C.生产中对精密量具采用冷处理，即将工件淬火冷却至室温后，随即放在零度以下的冷却介质中冷却的一种处理方法。 D.渗碳工件渗碳之后必须进行淬火+高温回火才能保证心部的高韧性和表面的高硬度。 45.若合金元素能使C曲线右移，钢的淬透性将（ 提高 ）。46.奥氏体向珠光

10、体的转变是（ 扩散型转变 ）。 47钢经调质处理后获得的组织是（ 回火索氏体 ）。 48.下贝氏体是由（ 奥氏体 ）转变来的。 49. 亚共析钢的正常淬火加热温度是（ Ac3以上30-50 ）。 过共析钢的正常淬火加热温度是（ Ac1以上30-50 ）。 50.钢在淬火后获得的马氏体组织的粗细主要取决于（ 奥氏体的实际晶粒度 ）。 51.为消除T12钢中严重的网状Fe3C组织，应进行（正火处理）。 T12钢的正火处理就是将钢加热到（Accm以上3050）保温，然后空冷的工艺操作。 T12钢的淬火处理就是将钢加热到（Ac1以上3050）保温，然后水冷的工艺操作。 52.粗加工前，为改善20钢切削

11、加工性，应进行（正火处理 ）。 53. 共析钢加热到AC1+3050，水冷后组织为（ 马氏体+残余奥氏体）。 54.小试样的亚共析钢加热到AC1AC3之间某温度，水冷后组织为（马氏体+铁素体+残余奥氏体）。 55.下列材料中，淬硬性高的是（ B ）。淬硬性好的钢具有（高的含C量）。 A.45 B.9SiCr C.12Cr2Ni4WA D.20CrMnTi 下列材料中淬硬性高的是 B 。 A.18CrNi3 B.9Mn2V C.40Cr D.50 下列材料中，淬透性高的是（B）。在一定的淬火剂中能被淬透的（深度）越大，表示（淬透性）越好。 A.38CrMoAl B.W18Cr4V C.45钢 D

12、.20钢 钢的淬透性主要决定于（淬火临界冷却速）。 对形状复杂，截面变化大的零件进行淬火时，应选用（高淬透性钢 ） 下列渗碳钢中低淬透性的是（20Cr,20Mn2 ），中淬透性的是（20CrMnTi,20MnTiB ），高 淬透性的是（ 18Cr2Ni4WA）。20CrMnTi,20Cr,20Mn2,20MnTiB,18Cr2Ni4WA 56.钢的回火处理是在（ 淬火后进行 ）。 57.共析钢过冷奥氏体在550350等温转变时，所形成的组织是（ 上贝氏体 ）。 T8钢加热为奥氏体在230350的的温度区间等温转变完成后的组织为（下贝氏体）。 58.中碳碳钢淬火后再经560的温度下回火，组织为（

13、 回火索氏体 ）。 中碳碳钢淬火后再经180的回火，组织为（ 回火马氏体+残余奥氏体 ）。 59.（ 中温回火 ）主要用于各种弹簧淬火后的处理。 60.渗碳工件最终热处理是（ 渗碳+淬火+低温回火 ）。 61.在连续冷却和等温冷却中都能获得贝氏体组织的碳钢成分是（ 亚共析钢 ）。 62.直径为10mm的45钢小轴的常规淬火温度大约为（ 840 ）（Ac3 = 780） 63.共析钢的过冷奥氏体在600650的温度区间等温转变时，所形成的组织是（索氏体）。 共析钢中奥氏体的形成过程是：（奥氏体晶核的形成），（奥氏体晶核的长大），残余Fe3C溶解，奥氏体均匀化。64.碳氮共渗是将碳和氮同时渗入工件

14、表面的一种化学热处理方法，它以渗（碳）为主。软氮化，即氮碳共渗，它是指钢件在渗入（氮）的同时还有少量的（碳）渗入。65.钢的回火按回火温度及所得组织可分为（低温回火 ）、（中温回火 ）和（高温回火） 钢的中温回火的温度范围在（350500），回火后的组织为（回火托氏体 ）。 钢的低温回火温度范围（150250），回火后的组织为（回火马氏体和残余奥氏体）。 钢的高温回火的温度范围在（500650），回火后的组织为（回火索氏体） 钢在回火时，随着回火温度的升高，淬火钢的组织转变为以下四个阶段：马氏体的分解， 残余奥氏体的转变，（回火托氏体的形成），（渗碳体的聚集长大及回火索氏体的形成）。66.共析

15、钢中奥氏体的形成过程是：奥氏体形核，奥氏体长大，（残余渗碳体的溶解），（奥氏体成分均匀化）。67.常见钢的退火种类有：完全退火，（球化退火）和（去应力退火）。68.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（珠光体型），（贝氏体型）和马氏体型组织。69.钢的热处理是通过钢在固态下（加热）、保温和（冷却）的方法来改变（组织），从而获得所需要的性能的工艺方法。 70.共析钢的马氏体转变温度Ms约为（230），马氏体的显微组织与含碳量有关，含碳量高的马氏体呈（片）状，含碳量低的马氏体呈（板条）状。 71.常用淬火冷却介质有（水）、（油）和各种低温盐浴、碱浴等。 72.共析钢的等温转变

16、曲线中，高温转变温度在（A1550），转变产物分别为（托氏体）、（珠光体）和（索氏体）；中温转变温度为（550Ms），转变产物分别为（上贝氏体）和（下贝氏体）。 73.钢材切削加工最佳硬度为170210HB，生产中为提高低碳钢的硬度，往往采用（正火 ）的热处理工艺；为降低高碳钢的硬度，采用（球化退火）的热处理工艺。球化退火主要用于（ 高碳钢 ）。74.钢的热处理包括三个阶段，即（加热）、保温和（冷却 ） 75.影响钢的冷脆性的主要元素是( P )。 影响钢的热脆性的主要元素是（S ） 76.渗碳钢一般含碳量为（0.10.25% ），调质钢一般含碳量为（0.250.5% ），弹簧钢一般含碳量为（

17、0.50.9% ）下列钢中属于低合金结构钢的是（16Mn,15MnV ），属于渗碳钢的是（20CrMnTi ），属于弹簧钢的是（ 40Cr,40MnVB,40CrNiMo ），属于调质钢的是（60Si2Mn,65Mn ）。 20CrMnTi钢根据其所含的碳量和合金元素，在工业上主要作为（合金渗碳钢）使用。40Cr钢根据其所含的碳量和合金元素，在工业上主要作为一种（合金调质钢 ）使用。60Si2Mn钢根据其所含的碳量和合金元素，在工业上主要作为一种（合金弹簧钢）使用。 77.大多数合金元素均在不同程度上有细化晶粒的作用，细化晶粒最为显著的有（Ti,V ）。 20CrMnTi钢中Ti元素的主要作用

18、是细化晶粒 钢中强碳化物形成元素是（V、Ti ） 合金结构钢中常加入的合金元素有：Cr,Ni,Si,Mn,Mo,B,Ti,V,W等。其中强烈阻止奥氏体晶粒长大的有（Ti,V, ），能消除高温回火脆性的有（ Mo,W ）。78.除（Co）元素外，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。 79.合金渗碳钢渗碳后必须进行.淬火+低温回火热处理。 80.要制造一批锉刀，请选择合适的材料C A.45 B.9Mn2V C.T12 D.7Cr17 制造手用锯条应当选用（T12钢经淬火和低温回火 ）81.下列材料中油淬临界直径最大的是A。 A.25Cr2Ni4W B.20MnVB C.40Cr

19、D.65Mn 82.二次硬化是指（某些钢在回火后硬度进一步提高 ）的硬化现象。 83.对38CrMoAl钢进行渗氮处理，渗氮时的加热温度为（Ac1以下 ） 84.40钢和40Cr钢加热到AC3以上保温，随炉冷后组织为铁素体+珠光体，两种钢中珠光体的相对含量（40Cr 钢比40钢多 ） 85.以下属于中合金钢的是（C ）（WE为合金元素的总含量） A.3WE5 B.4WE8 C.5WE10 D.6WE15 86.20CrMnTi钢的渗C温度范围是（A ） A.900930 B.800820 C.600650 D.10001050 87.合金元素不能做到（ 消除第一类回火脆性 ） 1.碳素钢按含碳

20、量来分类，可分为：低碳钢Wc0.25、中碳钢0.25Wc0.6和高碳钢Wc0.6 88.汽车齿轮通常用20CrMnTi钢制造，其含碳量为（0.2% ），锻造之后切削加工之前进行（正火 ）热处理，最终热处理为（渗碳+淬火+低温回火 ）。 89.欲要提高188型铬镍不锈钢的强度，主要是通过（C）。 A.时效强化方法 B.固溶强化方法 C.冷加工硬化方法 D.马氏体强化方法 90.淬火加时效处理是（A ）合金强化的主要途经。淬火后的铝合金其强度、硬度随时间延长而增加的现象叫（时效硬化 ） 铝合金的时效强化效果与（时效温度和时效时间）有关 A.形变铝合金 B.铸造铝合金 C.黄铜 D.青铜 91.以下

21、黄铜又称商业黄铜的是（B ） A.H90 B.H62又称商业黄 C.H68又称弹壳黄铜 D.H80 92.高速钢W18Cr4V制作刀具的最终热处理是（128010 淬火+560 回火三次）回火后的组织为（ 回火马氏体+少量残余奥氏体+碳化物） 93.Cr12MoV钢根据对红硬性要求的不同有两套淬火回火工艺方案，两套淬火回火的温度分别是（9601050淬火+250270回火、11001150淬火+510520回火 ） 94.石墨呈团絮状分布在钢的基体上是（可锻铸铁 ）的组织特征 95.下列材料中，红硬性最高的是（ A ） A.YG8 B.W18Cr4V C.T10 D.45 下列材料中，红硬性最

22、高的是（C ） A.9SiCr B.W18Cr4V C.YG8 D.20CrMnTi 下列材料中，红硬性最高的是（ B） A.T8 B.YG15 C.W18Cr4V D.20CrMnTi 96.1Cr13、2Cr13、3Cr13、4Cr13 是马氏体型不锈钢，其性能有硬度依次增高，耐蚀性依次降低 的变化规律。 97.ZL102是铸造铝合金，其铸造组织中有粗大针状的Si晶体，强度低，浇注前应向液态合金中加入（ 复合钠盐进行变质处理 ） 98.铸铁中常见的石墨形态有（片状）、（球状）、（蠕虫状）和团絮状。影响石墨化的主要因素有（化学成分）和（冷却速度）。 常用的蠕墨铸铁的组织就是（蠕虫状的石墨 ）

23、分布在钢的基体上,热交换器 常用的球墨铸铁的组织就是（ 球状的石墨）分布在钢的基体上,可制造（曲轴、连杆 ） 常用的灰口铸铁的组织就是（片状的石墨）分布在钢的基体上。床身、导轨 可锻铸铁中石墨的形态为（团絮状 ）管接头、阀门 99.常用于制造热锻模的钢为（5CrMnMo ） 常用于制造冷作模具的钢为（C12MoV ） 100. T10 钢的碳的质量分数为（1.0 % ） 101.高速钢的红硬性取决于（淬火加热时溶于奥氏体中的合金元素的量 ） 102.采用复合钠盐进行变质处理是（铸造铝硅合金 ）合金强化的主要途经 103.0Cr18Ni9Ti钢中Ti元素的主要作用是（防止晶间腐蚀 ） 104.高

24、锰耐磨钢适合制作（常温并有很大压力条件下使用 ）的耐磨件 105.（ C、Si含量越高，冷速越慢 ），铸铁的石墨化倾向越大。 106.粗加工前，为改善9SiCr钢切削加工性，应进行（球化退火 ） 107.高速工具钢经高温淬火加多次回火后，具有很高的（硬度和耐磨性）和较好的（红硬性）。 108.不锈钢按其金相显微组织不同，常用的有以下三类：（马氏体型不锈钢），（铁素体型不锈钢），奥氏体型不锈钢。 109.高锰钢的性能特点是：既具有高的（耐磨性），又具有高的（韧度）。 110.常用的硬质合金刀片有（钨钴类）和钨钴钛类两种。 111.白口铁与常用的灰口铁区别在于组织中碳的存在形式不同，前者是以（石墨

25、）形式存在，后者是以（渗碳体）的形式存在。 112.冲孔落料模用Cr12MoV制造，其中碳的含量是（1%），锻造之后切削加工之前进行的预先热处理是（球化退火），最终热处理是（淬火和低温回火）。 113.细化晶粒的途径有：提高过冷度，如提高冷却速度和降低浇注温度。变质处理。机械振动、搅拌。 二、名词解释（35=15分）变质处理 在液态金属结晶前，人为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，这种处理方法即为变质处理。铁素体 铁素体是碳在-Fe中形成的间隙固溶体奥氏体 是碳在-Fe 中形成的间隙固溶体 低温莱氏体 （珠光体P

26、）和（渗碳体Fe3C）组成的机械混合物 淬透性 钢在淬火时获得马氏体的能力，也反映了钢在一定条件下淬火时获得淬透层深度大小的能力，它是钢的固有属性。淬硬性 指钢在淬火时的硬化能力，用淬火后马氏体所能达到的最高硬度表示回火 将淬火钢重新加热到A1点以下的某一温度，保温一定时间后，冷却到室温的一种热处理工艺即为回火。 金属间化合物 合金的组元间发生相互作用形成的一种具有金属性质的新相。冷变形 金属在再结晶温度以下一定温度进行的塑性变形。过冷度 实际结晶温度与理论结晶温度之差称为过冷度。淬火同素异构转变 某些金属，在固态下随温度或压力的改变,发生晶体结构的变化，即由一种晶格转变为另一种晶格的过程球化

27、退火 球化退火是将过共析钢工件加热至Ac1以上20-40保温后，随炉缓慢冷却至500再出炉空冷的一种热处理操作。固溶强化 溶质原子溶入到溶剂晶格中形成固溶体，并使溶剂晶格产生畸变，而使金属的强度、硬度升高的现象称为固溶强化。四、简答题（83=24分）六、分析题（15分）一、渗碳钢、调质钢、弹簧钢的热处理及表面处理2、铁碳合金相图及杠杆定律的应用与计算。1二块钢样，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：珠光体占30%，铁素体70%；转变表达式：LL+AAA+FP+F第二块：珠光体占93%，二次渗碳体占7%。试问它们的含碳量约为多少？（铁素体中含碳量可忽略不计）（1）第一块：W

28、c=30%*0.77%=0.23% （2）第二块：Wc=93%*0.77%+7%*6.67%=1.2%2根据Fe Fe3C相图计算： 20钢和T10钢室温下组织组成物的相对质量百分比（铁素体含碳量忽略不计）。并估算此碳钢的大致硬度（珠光体的大致硬度是240HB，渗碳体800HB） （1）20钢：室温下组织为：P和F（2）大致钢硬度为：26%*240+74%*80=121.6HBmp=0.2/0.77*100%=26% mF= 1-26%=74%（2）T10钢室温下组织为：P，Fe3C珠光体mp=（6.67-1.0）/（6.67-0.77）*100%=96% 二次渗碳体 mFe3C= 1-96%

29、=4%此碳钢的大致硬度为：96%*240+4%*800=262.4HBF0，P0.77，Fe3C6.67；45钢P和F（0.45%），同20钢；T10 P，Fe3C（1%）.铁碳合金室温基本相有哪几相？铁碳合金室温基本组织是哪些？（1）室温基本相：F和Fe3C （2）室温基本组织：F，P，Fe3C，Ld3下图为铁碳合金相图，请回答下列问题：1）相图中液相线为 ACD ，固相线为 AECF 。2）图中ECF线为共晶线，成分在EF范围间的合金在1148会发生共晶反应，反应产物叫 高温莱氏体。共晶反应：LELd(A+Fe3C)。产物名称：高温莱氏体 请填写出FeFe3C相图上1-7处的组织。1：L+

30、A；2：L+Fe3C；3：A； 4：P+F；5：P+Fe3C；6：Ld+P+Fe3C；7：Ld+Fe3CA1：即PSK线，共析转变线，在这条线上发生共析转变，转变产物为珠光体A3：即GS线，奥氏体冷却时析出铁素体的开始线Acm：即ES线，碳在奥氏体中的溶解度曲线3）图中PSK线为共析线，成分在PK范围间的合金在727会发生共析反应，反应产物叫珠光体。共析反应：ASP(F+Fe3C)。产物名称：珠光体已知A（熔点 600）与B(500) 在液态无限互溶；在固态 300时A溶于 B 的最大溶解度为 30% ，室温时为10%，但B不溶于A；在 300时，含 40% B 的液态合金发生共晶反应。现要求：1）作出A-B 合金相图；2）写出20% A,45%A,80%A组织转变表达式20% A合金结晶过程组织转变表达式：LL+ A45%A合金结晶过程组织转变表达式：LL+(A+) + A80%A合金结晶过程组织转变表达式：L+AA+(A+) 1）试标注空白区域中存在相的名称；：L+ : + : +(+) : +2）指出此相图包括哪几种转变类型；匀晶转变；共析转变3）说明合金的平衡结晶过程及室温下的显微组织。合金在1点以上全部为液相,冷至1点时