工程材料复习题含答案

一、填空题（每空1分，共20分） 得分| |阅卷人| 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 FeFe 3C 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。二、单项选择题（每题2分，共20分） 得分| |阅卷人| （ ）1.两种元素组成固溶体，则固溶体的晶体结构 。 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（ ）4. 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（ ）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 。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 FG B FPG C PG D.LePG （ ）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 + 时效工程材料B 试卷答案及评分标准一、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. B 2. D 3. A 4. B 5. D 6. A 7. A 8. D 9. C 10. D三、判断题（每题1分，共10分）1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 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：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）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）机械振动、搅拌。（1 分）2答： 晶粒沿变形方向拉长，性能趋于各向异性。（1 分）晶粒破碎，位错密度增加，产生加工硬化。（1 分）织构现象的产生。（1 分）金属内部会形成残余的内应力。（1 分）3. 答： Q235：最低的屈服强度为235MPa的碳素结构钢。（1 分）45：为含碳量为0.45%的优质碳素结构钢。（1 分）T8A：含碳量为0.8%左右的高级优质碳素工具钢。（1 分）GCr15：含Cr 量为1.5%左右的滚动轴承。（1 分）HT200:为最低抗拉强度为200MPa的灰铁。（1 分）六、综述题（共20 分）1、答：45 钢加热830后水冷称淬火。（1 分）再经200加热后空冷称低温回火，室温组织为回M，硬度约HRC55。（2 分）再经400加热后空冷称中温回火，室温组织为回T，硬度约HRC40（2 分）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。（3分）2、答： ECF线：共晶反应：LC AE+Fe3C(Ld或Le) （1.5分）PSK线：共析反应：A S FP+Fe3C (P) （1.5分）A1线PSK线 （1分）A3线GS线 （1分）Acm线ES线 （1分）室温下组织组成为：F+P （1分）F的质量百分比：QF=(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+ Fe3C （1分）F的质量百分比：QF=(6.69-0.45)/6.6993.27% （1分）Fe3C的质量百分比：QFe3C=1- 93.27% =6.73% （1分）题号 题号一 二 三 四 五 六 总分 统分人题分 20 20 10 15 15 20 100得分1148727（ ）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（ ）10.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变质处理三、判断题（每题 1 分，共 10 分） 得分| |阅卷人| （ ）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。四、名词解释题（每题3分，共15分） 得分| |阅卷人| 1、晶胞 2、同素异构转变 3、固溶强化 4、钢的淬透性 5、调质处理五、简答题（共 15 分） 得分| |阅卷人| 1、在铸造生产中，采用哪些措施控制晶粒大小？（6分）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 分）Q235 45 T8A GCr15 HT200 六、综述题（共 20 分） 得分| |阅卷人| 1、直径为 5mm 的 45 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。 （8 分）2、如图是铁碳平衡相图。 （12分） 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。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. B 2. D 3. A 4. B 5. D 6. A 7. A 8. D 9. C 10. D三、判断题（每题 1 分，共 10 分） 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 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： 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） 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） 机械振动、搅拌。 （1 分）2答： 晶粒沿变形方向拉长，性能趋于各向异性。 （1 分） 晶粒破碎，位错密度增加，产生加工硬化。 （1 分）织构现象的产生。 （1 分）金属内部会形成残余的内应力。 （1 分）3. 答： Q235：最低的屈服强度为 235MPa 的碳素结构钢。 （1 分） 45：为含碳量为 0.45%的优质碳素结构钢。 （1 分） T8A：含碳量为 0.8%左右的高级优质碳素工具钢。 （1 分） GCr15：含 Cr 量为 1.5%左右的滚动轴承。 （1 分） HT200:为最低抗拉强度为 200MPa 的灰铁。 （1 分）六、综述题（共 20 分） 1、答：45 钢加热 830后水冷称淬火。 （1 分）再经 200加热后空冷称低温回火，室温组织为回 M，硬度约 HRC55。 （2分）再经 400加热后空冷称中温回火，室温组织为回 T，硬度约 HRC40（2 分）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。 （3 分）2、答： ECF线：共晶反应：L C AE+Fe3C(Ld或Le) （1.5分）PSK线：共析反应：A S FP+Fe3C (P) （1.5分） A1线PSK线 （1分）A3线GS线 （1分）Acm线ES线 （1分） 室温下组织组成为：F+P （1分）F的质量百分比：Q F=(0.77-0.45)/(0.77-0.0218) 42.77% （1分）P的质量百分比 Q P=1-42.77%=57.23% （1分）室温下相的组成：F+ Fe 3C （1分）F的质量百分比：Q F=(6.69-0.45)/6.6993.27% （1分）Fe3C的质量百分比：Q Fe3C=1- 93.27% =6.73% （11148727分）一、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、陶瓷材料、_材料和_材料。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根据石墨形态划分，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 。A静载荷 B冲击载荷 C交变载荷 D.动载荷（ ）5.变形金属再结晶后 。 A形成等轴晶，强度增大 B形成柱状晶，塑性下降 C形成柱状晶，强度升高 D形成等轴晶，塑性升高（ ）6 马氏体的硬度主要取决于 。A过冷奥氏体的冷却速度 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（ ）7. 淬硬性好的钢 。A具有高的碳含量 B具有高的合金元素含量 C 具有低的碳含量 D.具有低的合金元素含量（ ）8. 制造手锯条应选用 。ACr12MoV 经淬火+低温回火 B65 钢经淬火+中温回火 题号 题号一 二 三 四 五 六 总分 统分人题分 20 20 10 15 15 20 100得分C45 钢经淬火+高温回火 DT12 钢经淬火+低温回火（ ）9. 若钢中加入的合金元素能使 C 曲线左移，则将使钢的淬透性 A提高 B降低 C不改变 D对小试样堤高，对大试样则降低（ ）10.铸造机床床身、机器底座应选用 。A白口铸铁 B麻口铸铁 C灰铸铁 D.铸钢三、判断题（每题 1 分，共 10 分） 得分| |阅卷人| （ ）1.所有金属材料均有明显的屈服现象。（ ）2.间隙相不是一种固溶体，而是一种金属间化合物。（ ）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 -Fe 中 的间隙相。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、相4、回火脆性 5、马氏体五、简答题（共 15 分） 得分| |阅卷人| 1何谓加工硬化，产生的原因是什么？（5分）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）3、说明下列牌号所属的种类、数字及字符的意义：（5 分）20 T8 GCr15 60Si2Mn HT300 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：下料冷拔正火粗磨外园渗碳淬火低温回火精磨。请分别说明上述、和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）写出ECF线、PSK线发生的相变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 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）44.3%、0.77%。5亚共析成分的碳钢和合金钢、Ac3+3050 、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. B 2. B 3. A 4. C 5. D 6. C 7. A 8. D 9. B 10. C三、判断题（每题 1 分，共 10 分） 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 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，同时结晶出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，冲击韧性会出现下降的现象，称为回火脆性。5、马氏体：碳在Fe中的过饱和固溶体。五、简答题（共 15 分） 1答： 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） 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，这样使位错密度显著增加；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 冷速较快，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： 20：为含碳量为 0.2%的优质碳素结构钢。 （1 分） T8：含碳量为 0.8%左右的碳素工具钢。 （1 分） GCr15：含 Cr 量为 1.5%左右的滚动轴承。 （1 分） 60Si2Mn：含 C 约 0.6%、含 Si 约 2%、含 Mn 小于 1.5%的弹簧钢。 （1 分） HT300:为最低搞拉强度为300MPa 的灰铁。（1 分）六、综述题（共 20 分） 1、答： 正火： F+S。目的是细化晶粒，改善加工性能。 （2 分） 渗碳：表层为 S+Fe3CII，心部 F+S。目的是提高工件表面硬度、为淬火作准备。 （2分） 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） 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： ECF线：共晶反应：L C AE+Fe3C(Ld或Le) （1.5分）PSK线：共析反应：A S FP+Fe3C (P) （1.5分） A1线PSK线 （1分） A3线GS线 （1分）Acm线ES线 1分） 室温下组织组成为：P+Fe 3C （1分）P的质量百分比：Q P=(6.69-1.2)/(6.69-0.77) 92.74% （1分）Fe3C 的质量百分比 Q Fe3CII=1-92.74%=7.26% （1分）室温下相的组成：F+ Fe 3C （1分）F的质量百分比：Q F=(6.69-1.2)/6.6982.06% （1分）Fe3C的质量百分比：Q Fe3C=1-82.06%=17.94% （1分）题号 题号一 二 三 四 五 六 总分 统分人题分 20 20 10 15 15 20 100得分1148727一、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_。 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_。4马氏体有两种形态分别是 和 。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、50Mn、T9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 。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 。 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 。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 。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