金属工艺学各章节习题、综合测试题含答案

目 录第一部分 章节习题.2 页第二部分 常见解答题.21 页第三部分 综合测试题.30 页(摘自德州科技职业学院)第一部分 章节习题第一章 金属的力学性能一、填空题1、金属工艺学是研究工程上常用材料性能和_加工工艺_的一门综合性的技术基础课。2、金属材料的性能可分为两大类：一类叫_使用性能 _，反映材料在使用过程中表现出来的特性，另一类叫_工艺性能_，反映材料在加工过程中表现出来的特性。3、金属在力作用下所显示与弹性和非弹性反应相关或涉及力应变关系的性能，叫做金属_力学性能（机械性能）_。4、金属抵抗永久变形和断裂的能力称为强度，常用的强度判断依据是_屈服点、 抗拉强度 等。5、断裂前金属发生不可逆永久变形的能力成为塑性，常用的塑性判断依据是_断后伸长率 _和_断面收缩率_。6、常用的硬度表示方法有_布氏硬度 、洛氏硬度和维氏硬度。二、单项选择题7、下列不是金属力学性能的是 （ D）A、强度 B、硬度 C、韧性 D、压力加工性能8、根据拉伸实验过程中拉伸实验力和伸长量关系，画出的力伸长曲线（拉伸图）可以确定出金属的 （ ）A、强度和硬度 B、强度和塑性 C、强度和韧性 D、塑性和韧性9、试样拉断前所承受的最大标称拉应力为 （ ） A、抗压强度 B、屈服强度 C、疲劳强度 D、抗拉强度10、拉伸实验中，试样所受的力为 （ ）A、冲击 B、多次冲击 C、交变载荷 D、静态力11、属于材料物理性能的是 （ ） A、强度 B、硬度 C、热膨胀性 D、耐腐蚀性12、常用的塑性判断依据是 （ ）A、断后伸长率和断面收缩率 B、塑性和韧性 C、断面收缩率和塑性 D、断后伸长率和塑性13、工程上所用的材料，一般要求其屈强比 （ ） A、越大越好 B、越小越好 C、大些，但不可过大 D、小些，但不可过小14、工程上一般规定，塑性材料的 为 （ ）A、1% B、5% C、10% D、15%15、适于测试硬质合金、表面淬火刚及薄片金属的硬度的测试方法是 （ ） A、布氏硬度 B、洛氏硬度 C、维氏硬度 D、以上方法都可以16、不宜用于成品与表面薄层硬度测试方法 （ ） A、布氏硬度 B、洛氏硬度 C、维氏硬度 D、以上方法都不宜17、用金刚石圆锥体作为压头可以用来测试 （ ）A、布氏硬度 B、洛氏硬度 C、维氏硬度 D、以上都可以18、金属的韧性通常随加载速度提高、温度降低、应力集中程度加剧而 （ ） A、变好 B、变差 C、无影响 D、难以判断19、判断韧性的依据是 （ ）A、强度和塑性 B、冲击韧度和塑性 C、冲击韧度和多冲抗力 D、冲击韧度和强度20、金属疲劳的判断依据是 （ ）A、强度 B、塑性 C、抗拉强度 D、疲劳强度 21、材料的冲击韧度越大，其韧性就 （ ） A、越好 B、越差 C、无影响 D、难以确定三、简答题22、什么叫金属的力学性能？常用的金属力学性能有哪些？答：力学性能是指材料在各种载荷作用下表现出来的抵抗力。常用的金属力学性能有强度、塑性、硬度、冲击韧性、疲劳强度等。23、什么是疲劳断裂？如何提高零件的疲劳强度？答：在交变载荷作用下，虽然零件所受应力远低于材料的屈服点，但在长期使用中往往会突然发生断裂，这种破坏过程称为疲劳断裂。提高零件疲劳强度的措施：改善机构设计避免应力集中；提高加工工艺减少内部组织缺陷；降低零件表面粗糙度和表面强化四、计算题24、测定某种钢的力学性能时，已知试棒的直径是 10mm，其标距长度是直径的五倍，Fb=33.81KN，Fs=20.68KN，拉断后的标距长度是 65mm。试求此钢的 s，b 及 值是多少？、解：s=Fs/Ao=20680/3.14*5 2=263.44Mpab=Fb/Ao=33810/3.14*5 2=430.70MPa=(l k-lo)/lo=(65-50)/50=30%参考答案：一、填空题1、加工工艺 2、使用性能 工艺性能 3、力学性能（机械性能） 4、屈服点 抗拉强度 5、断后伸长率 断面收缩率 6、布氏硬度 洛氏硬度二、选择题711 DBDDC 1216 ACBBA 1721 BBCDA三、简答题23、答：力学性能是指材料在各种载荷作用下表现出来的抵抗力。常用的金属力学性能有强度、塑性、硬度、冲击韧性、疲劳强度等。24、答：在交变载荷作用下，虽然零件所受应力远低于材料的屈服点，但在长期使用中往往会突然发生断裂，这种破坏过程称为疲劳断裂。提高零件疲劳强度的措施：改善机构设计避免应力集中；提高加工工艺减少内部组织缺陷；降低零件表面粗糙度和表面强化四、计算题25、解：s=Fs/Ao=20680/3.14*5 2=263.44Mpab=Fb/Ao=33810/3.14*5 2=430.70MPa=(l k-lo)/lo=(65-50)/50=30%第二章 金属与合金的晶体结构与结晶一、填空1、自然界的固态物质，根据原子在内部的排列特征可分为 晶体 和_非晶体_两大类。2、金属的晶格类型主要有_体心立方晶格 面心立方晶格 密排六方晶格_三大类。3、晶体的缺陷主要有_点缺陷 线缺陷 面缺陷。4、纯金属的结晶过程包括_晶核的形成_和_晶核的长大_两个过程5、根据溶质原子在溶剂中所占位置不同，固溶体可分为_置换固溶体_和_间隙固溶体_两种。二、简答1、晶体与非晶体的主要区别是什么？答：晶体在固态下原子在物质内部做有规则排列，而非晶体在固态下物质内部原子成无序堆积状态。2、什么是过冷度？影响过冷度的主要因素是什么？答：过冷度是指晶体的理论结晶温度和实际结晶温度之差。影响过冷度的主要因素是冷却速度，冷却速度越大，过冷度就越大，金属的实际结晶温度越底。3、晶粒的大小对材料的力学性能有何影响？如何细化晶粒？答：金属的晶粒大小对其力学性能有重大影响，一般来说，细晶粒金属比粗晶粒金属具有较高的强度和韧性。细化晶粒的主要措施：1）增加过冷度 2）液态金属在结晶前加入变质剂进行变质处理。参考答案一、1、晶体 非晶体 2、体心立方晶格 面心立方晶格 密排六方晶格3、点缺陷 线缺陷 面缺陷 4、晶核的形成 晶核的长大 5、置换固溶体 间隙固溶体二、1、答：晶体在固态下原子在物质内部做有规则排列，而非晶体在固态下物质内部原子成无序堆积状态。2、答：过冷度是指晶体的理论结晶温度和实际结晶温度之差。影响过冷度的主要因素是冷却速度，冷却速度越大，过冷度就越大，金属的实际结晶温度越底。3、答：金属的晶粒大小对其力学性能有重大影响，一般来说，细晶粒金属比粗晶粒金属具有较高的强度和韧性。细化晶粒的主要措施：1）增加过冷度 2）液态金属在结晶前加入变质剂进行变质处理。第三章 铁碳合金状态图一、填空题 1、合金是指由两种或两种以上化学元素组成的具有_金属_特性的物质。2、合金中有两类基本相，分别是_固溶体 _和_金属化合物_。3、铁碳合金室温时的基本组织有_铁素体_、_渗碳体_、_奥氏体_、珠光体和莱氏体。4、铁碳合金状态图中，最大含碳量为_ 6.69%。5、纯铁的熔点是_1538_。6、简化的铁碳合金状态图中有_3 _个单相区，_5_个二相区。二、单项选择题7、组成合金最基本的、独立的物质称为 （ ）A、组元 B、合金系 C、相 D、组织8、金属材料的组织不同，其性能 （ ）A、相同 B、不同 C、难以确定 D、与组织无关系9、研究铁碳合金状态图时，图中最大含碳量为 （ ）A、0.77% B、2.11% C、4.3% D、6.69%10、发生共晶转变的含碳量的范围是 （ ）A、0.77%4.3% B、2.11%4.3% C、2.11%6.69% D、4.3% 6.69%11、液态合金在平衡状态下冷却时结晶终止的温度线叫 （ ）A、液相线 B、固相线 C、共晶线 D、共析线12、共晶转变的产物是 （ ）A、奥氏体 B、渗碳体 C、珠光体 D、莱氏体13、珠光体是 （ ）A、铁素体与渗碳体的层片状混合物 B、铁素体与奥氏体的层片状混合物C、奥氏体与渗碳体的层片状混合物 D、铁素体与莱氏体的层片状混合物14、共析转变的产物是 （ ）A、奥氏体 B、渗碳体 C、珠光体 D、莱氏体15、共析钢的含碳量为 （ ）A、Wc=0.77% B、Wc0.77% C、Wc4.3%的铁称为 （ ）A、共晶白口铸铁 B、亚共晶白口铸铁 C、过共晶白口铸铁 D、共析白口铸铁18、铁碳合金相图中，ACD 线是 （ ）A、液相线 B、固相线 C、共晶线 D、共析线19、铁碳合金相图中的 Acm 线是 （ ） A、共析转变线 B、共晶转变线 C、碳在奥氏体中的固溶线 D、铁碳合金在缓慢冷却时奥氏体转变为铁素体的开始线 20、工业上应用的碳钢，Wc 一般不大于 （ ）A、0.77% B、1.3%1.4% C、2.11% 4.3% D、6.69%21、铁碳合金相图中，S 点是 （ ）A、纯铁熔点 B、共晶点 C、共析点 D、纯铁同素异构转变点22、钢的含碳量一般在 （ ）A、0.77%以下 B、2.11%以下 C、4.3%以下 D、6.69% 以下三、简答题23、什么是金属的同素异构转变？以纯铁为例说明金属的同素异构转变。答：同一种金属在固态下随温度的变化由一种晶格类型转变为另外一种晶格类型的转变过程称为金属的同素异构转变。纯铁在 912oC 以下时为体心立方晶格，从 912oC 开始变为面心立方晶格，升温到 1394oC 时又转变为体心立方晶格。24、含碳量对合金的组织和性能有什么影响？答：铁碳合金在室温的组织都是由铁素体和渗碳体两相组成，随着含碳量的增加，铁素体不断减少，而渗碳体逐渐增加，并且由于形成条件不同，渗碳体的形态和分布有所变化。随着钢中含碳量的增加，钢的强度、硬度升高，而塑性和韧性下降，这是由于组织中渗碳体不断增多，铁素体不断减少的缘故。四、综合题25、画出简化的铁碳合金状态图，并分析 40 钢（Wc=0.40%）由液态缓冷至室温所得的平衡组织。参考答案：一、填空题1、金属 2、固溶体 金属化合物 3、铁素体 渗碳体 奥氏体 4、6.69% 5、1538 6、3 5二、选择题711 ABDCB 1216 DACAA 1722 CACBCB三、简答题23、答：同一种金属在固态下随温度的变化由一种晶格类型转变为另外一种晶格类型的转变过程称为金属的同素异构转变。纯铁在 912oC 以下时为体心立方晶格，从 912oC 开始变为面心立方晶格，升温到 1394oC 时又转变为体心立方晶格。24、答：铁碳合金在室温的组织都是由铁素体和渗碳体两相组成，随着含碳量的增加，铁素体不断减少，而渗碳体逐渐增加，并且由于形成条件不同，渗碳体的形态和分布有所变化。随着钢中含碳量的增加，钢的强度、硬度升高，而塑性和韧性下降，这是由于组织中渗碳体不断增多，铁素体不断减少的缘故。四、综合题25、答：略第四章 钢的热处理一、填空题 1、钢的热处理工艺曲线包括_加热_、_保温_和冷却三个阶段。2、常用的退火方法有_完全退火_、球化退火和_去应力退火_。为了去除工作中由于塑性变形加工，切削加工或焊接等造成的和铸件内存残余应力而进行退火叫_去应力退火_。3、淬火前，若钢中存在网状渗碳体，应采用_正火_的方法予以消除，否则会增大钢的淬透性。4、淬火时，在水中加入_盐或碱 _，可增加在 650550范围内的冷却速度，避免产生软点。5、工件淬火及_高温回火_的复合热处理工艺，称为调质 。6、通常用_表面 _热处理和_化学_热处理来强化钢的表面层。二、单项选择题7、下列是表面热处理的是 （ ）A、淬火 B、表面淬火 C、渗碳 D、渗氮8、完全退火 （ ）A、不能用于亚共析钢 B、不能用于过亚共析钢 C、二者皆可 D、二者皆不可9、下列是整体热处理的是 （ ）A、正火 B、表面淬火 C、渗氮 D、碳氮共渗10、正火是将钢材或钢材加热保温后冷却，其冷却是在 （ ）A、油液中 B、盐水中 C、空气中 D、水中11、双介质淬火法适用的钢材是 （ ）A、低碳钢 B、中碳钢 C、合金钢 D、高碳工具钢12、下列是回火的目的是 （ ）A、得到马氏体或贝氏体 B、稳定工件尺寸 C、提高钢的强度和耐磨度 D、提高钢的塑性13、高温回火后得到的组织为 （ ）A、马氏体 B、贝氏体 C、回火托氏体 D、回火索氏体14、为保证较好的综合力学性能，对轴、丝杠、齿轮、连杆等重要零件，一般采用的热处理方式是（ ） A、淬火 B、正火 C、退火 D、调质15、为了减小淬火内应力和降低脆性，表面淬火后一般要 （ ）A、正火 B、低温回火 C、中温回火 D、高温回火16、常用的渗碳方法有气体渗碳、固体渗碳、液体渗碳，其中应用较广泛的是（ ）A、三种同样重要 B、第一种 C、前两种 D、后两种17、渗碳钢件常采用的热处理工艺是 （ ）A、淬火加低温回火 B、淬火加中温回火 C、淬火加高温回火 D、不用再进行热处理18、目前工业上应用最广泛的是气体渗氮法。它是在渗氮罐中进行加热时，不断通人空气介质A、氮气 B、氨气 C、一氧化碳 D、二氧化碳19、渗氮后的钢材常采用的热处理工艺是 （ ）A、淬火加低温回火 B、淬火加中温回火 C、淬火加高温回火 D、不用再进行热处理20、工作中有强烈摩擦并承受冲击载荷或交变载荷的零件广泛应用的热处理方法（ ）A、渗碳 B、 渗氮 C、调质 D、淬火21、淬火钢回火后的冲击韧度是随着回火温度的提高而 （ ）A、 提高 B、降低 C、不变 D、先提高后降低22 最常用的淬火剂是 （ ）A、水 B、油 C、空气 D、氨气23、在钢的整体热处理过程中，常用的作预备热处理的是 （ ）A、正火和淬火 B、正火和回火 C、淬火和回火 D、退火和正火24、 球化退火前有网状渗碳体的钢件，在球化退火前先进行 （ ）A、退火 B、正火 C、淬火 D、回火三、简答题25、什么是退火？简述其种类及应用。退火是将工件加热到临界点以上或在临界点以下某一温度保温一定时间后，以十分缓慢的冷却速度（炉冷、坑冷、灰冷）进行冷却的一种操作。种类： 完全退火、等温退火、球化退火、去应力退火等。退火的应用: 主要用于消除铸件、锻件、焊接件、冷冲压件（或冷拔件）及机加工的残余内应力.26、什么是回火？回火的主要目的是什么？回火是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，冷却到室温的一种操作。回火的目的：降低淬火钢的脆性，减少或消除内应力，使组织趋于稳定并获得所需要的性能。27、有一 20 钢（Wc=0.20%）制轴，直径为 35mm，经渗碳、淬火和低温回火后，轴的表层和心部各为什么组织？附：参考答案一、填空题1、加热 保温 2、完全退火 去应力退火 去应力退火 3、正火 4、盐或碱 5、高温回火 6、表面 化学二、选择题711 BBACD 1216 BDDBC 1721 ABDBA 2224 ADB三、简答题25、退火是将工件加热到临界点以上或在临界点以下某一温度保温一定时间后，以十分缓慢的冷却速度（炉冷、坑冷、灰冷）进行冷却的一种操作。种类： 完全退火、等温退火、球化退火、去应力退火等。退火的应用: 主要用于消除铸件、锻件、焊接件、冷冲压件（或冷拔件）及机加工的残余内应力.26、回火是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，冷却到室温的一种操作。回火的目的：降低淬火钢的脆性，减少或消除内应力，使组织趋于稳定并获得所需要的性能。27、略第六章 常用工程材料一、填空题1.非合金钢原称_碳素钢_ 。2.合金钢按主要质量等级分为优质合金_ 和 _特殊质量合金钢 。3.合金工具钢分为 合金刃具钢 合金磨具钢 合金量具钢 高速钢 等4.铸铁是一系列主要由铁、_碳 _、_硅_组成的合金的总称5.工业纯铜分四类，分别代号_T1_ 、_T2_、_T3_、_T4_ 表示6.铸铁中碳以石墨型式析出叫_石墨化_。7.球墨铸铁是指铁液在浇注前经球化处理和_孕育处理_ 。8.常用的变形铝合金有_防锈铝 硬铝 超硬铝 锻铝_ 。9、灰铸铁中的石墨以_片状石墨_ 形式存在10.塑料按用途分为_通用塑料 _和 _工程塑料_ ；按树脂性质不同分为_热固性塑料 和_热塑性塑料_ 。二、单向选择题1. 造船用的碳素钢属于( )A 普通质量碳素钢 B 优质碳素钢C 特殊质量碳素钢 D 以上都不是2. 45 钢是( )A 碳素结构钢 B 优质碳素结构钢C 碳素工具钢 D 优质碳素工具钢3. 碳素工具钢在使用前( )A 要进行热处理 B 不需要热处理C 有的需要有的不需要 D 以上都不对4. 含炭量为 0.40%的碳素钢牌号可能是( )A.4 钢 B.40 钢 C.T4 钢 D.T405. 下列是优质碳素钢的是( )A 铁道用的一般碳素钢 B 碳素钢钢筋钢C 碳素弹簧钢 D 焊条用碳素钢6. 合金钢要充分显示出良好的特性，必须进行( )A 渗氮 B 渗碳 C 加工硬化 D 热处理7. 在我国低合金高强度钢主要加入的元素为( )A 锰 B 硅 C 钛 D 铬8. 20Cr 为( )A 调质合金钢 B 中淬透性钢C 高淬透性钢 D 低淬透性渗碳港9. 可锻铸铁中，石墨的存在形式是( )A 粗大片状 B 团絮状 C 球状 D 蠕虫状10.灰铸铁中，石墨越多、越粗大、分布越不均匀，则其抗拉强的和塑性( )A 越高 B 越低 C 先搞后低 D 先低后高11.在性质上球墨铸铁的强度、塑性、韧性比灰铸铁( )A 高 B 低 C 一样 D 难以确定12.对铸铁石墨化，影响不显著的是( )A 碳 B 硅 C 锰 D 磷13.灰铸铁对表面缺陷和切口敏感性与碳钢相比( )A 远低于碳钢 B 远低于碳钢 C 和碳钢一样 D 无法确定14.活塞环、气缸套等一般采用( )A 灰铸铁 B 可锻铸铁 C 蠕墨铸铁 D 球墨铸铁15.硬铝固溶液出路后，在室温下放一段时间后，硬度和强度( )A 不变 B 减小 C 提高 D 以上都不正确16.黄铜主要合金元素为( )A 锡 B 锌 C 镍 D 硅 17.锡青铜与黄铜比( )A 铸造性差 B 铸造性好 C 耐磨性差 D 耐蚀性差18.塑料的主要成分( )A 稳定剂 B 填充剂 C 增强剂 D 树脂19.玻璃钢是( )A 复合材料 B 塑料 C 一种钢 D 陶瓷20.陶瓷有( )A 硬度低 B 不耐磨损 C