工程材料及机械制造基础材料篇测试卷

工程材料及机械制造基础 “材料篇”测试卷 使用专业、班级 学号0402100216 姓名 l题数一二三四五六七总分得分 一、填空题 每空1分，共计30分1、工业上常用的金属中，除少数具有复杂的晶体结构外，绝大数金属都具有比较简单的晶体结构，其中最常见的金属晶体结构（晶体类型） 体心立方 、 面心立方 、密排六方 。2、 机械工业中使用的金属材料主要是 合金 。3、 铁碳合金是有 铁 和 碳 两个基本组元组成，根据 碳 的质量分数不同，可以分为 碳钢 和 铸铁 两大类。碳钢是指碳的质量分数为 0.02%2.11% 的铁碳合金，铸铁是指碳的质量分数大于2.11%的铁碳合金。4、 铁碳合金的基本组织为 铁素体 、 奥氏体 、 渗碳体 、 珠光体 、 莱氏体 。5、 金属热处理就是通过 加热 、 保温 和 冷却 改变金属 内部 或表面的组织。6、 钢的热处理工艺中有两种冷却方式： 等温冷却 和 连续冷却 。7、 碳素工具钢的牌号有字幕T和数字组成。T表示 碳素工具钢 ，数字表示平均碳的质量分数的千分数。8、 低合金结构钢一般用于 工程结构用钢 ，这类钢的 强度 较低，塑、韧性和焊接性较好。9、 陶瓷材料通常具有强度高、硬度高、热稳定性号，且耐 高温 、耐 腐蚀 等特点。还具有绝电、绝热的性能。但陶瓷最大的缺点是 塑性 很差。10、 失效的形式有 变形失效 、 断裂失效 、腐蚀失效和磨损失效。11、 选材的一般原则为 使用性原则 、工艺性原则、 经济性原则 。 二、判断题 每小题1分，共计10分。正确打（）、错误打（）1、 冷却方式和冷却组度对奥氏体的组织转变及其刚的最终性能有决定性作用。（ ）2、 可锻铸铁可以锻造。（ ）3、 钢不发生共晶反应。（ ）4、 维氏硬度是将一个标准压头压入试样表面，再根据压痕的深度来确定试样的硬度。（ ）5、 结晶条件不同，晶核长大后形成的晶粒大小差别也很大。（ ）6、 同素异构也称同分异构。（ ）7、 铁碳合金相图中奥氏体用A表示，奥氏体是高温组织，硬度和塑性都很不错。（ ）8、 工业纯铁的显微组织为铁素体。（ ）9、 T10表示平均碳的质量分数为1%的碳素结构钢。（ ）10、 断裂失效的危害较大，都是灾难性的。（ ） 三、单选题 每个2分，共计14分1、 下列哪一项不属于复合材料（ B ） A、金属基 B、 陶瓷 C、树脂基 D、陶瓷基2、 下列哪项不属于铁碳合金的基本组织（A） A、托氏体 B、奥氏体 C、珠光体 D、莱氏体3、 共析钢的碳的质量分数是（B） A、0.56% B、0.77% C、0.85% D、2.11%4、 下列哪种硬度适用于成品检验（C ） A、布氏硬度 B、维氏硬度 C、洛氏硬度 D、张氏硬度5、 铸铁中具有较高塑性的是（C） A、白口铸铁 B、灰铸铁 C、铁素体球墨铸铁 D、珠光体球墨铸铁6、 表示钢中碳的质量分数为0.7%0.8%，W、Cr和V的质量分数分别为18%、4%和小于1.5%的合金牌号为（D） A、18W4CrV B、W7Cr4V C、7W8Cr4V D、W18Cr4V7、 下列哪一项不属于影响失效的基本因素（C） A、设计因素 B、材质因素 C、自然因素 D、工艺因素 四、多选题 每个1分，共计6分1、 下列哪些是工程领域应用最为广泛的材料力学性能指标（ABD） A、强度 B、塑性 C、弹性 D、硬度2、 下列哪些是铝合金的优点（ABC） A、导电、导热性好 B、塑性好 C、密度小 D、强度高3、下列哪些是钢退火和正火的目的（ABCD） A、调整硬度以便进行切削加工； B、消除残余内应力，以减少钢件在淬火时产生变形或开裂的倾向； C、细化晶粒，改善组织，提高力学性能； D、为最终热处理作好组织准备。4、 下列属于轴类零件失效形式的是（BC） A、变形失效 B、断裂失效 C、磨损失效 D、腐蚀失效 5、 下列说法正确的是（AC） A、含碳量不同，铁碳合金（钢和铁）的常温组织是完全不同的。 B、硬度越高，强度也越高。 C、工程中大多数零件都是在弹性范围内工作，如果产生过量塑性变形就会使零 件失效，所以屈服强度是零件设计和选材的主要依据之一。 D、胡克定律适用于材料的变形。6、仔细观察简化的Fe-Fe3C平衡图，选择下列说法中正确的选项（CD） 五、简述题 每小题5分，共计10分1、 零件的使用要求包括哪些？以车床主轴为例说明其使用要求。 答：包括力学性能、工作温度、工作介质及其它特殊性能。车床主轴：）受弯曲、扭转。）承受的应力和冲击不大，运转平稳。）滑动轴承、锥孔、外圆锥面处应有一定的耐磨性。2、什么是金属的力学性能？它包括那些主要力学指标？ 答：金属材料的力学性能：金属材料在外力作用下所表现出来的与弹性和非弹性反应相关或涉及力与应变关系的性能。主要包括：弹性、塑性、强度、硬度、冲击韧性等。 六、综合题每小题10分，共计30分1、一根直径10mm的钢棒，在拉伸断裂时直径变为8.5mm，此钢的抗拉强度为450Mpa，问此棒能承受的最大载荷为多少？断面收缩率是多少？ 答：=F/So F=So=450106（1010-3）/4=35343N So=1010-3/4 Sk=8.510-3/4 =(So-Sk)/So=27.75%3、碳钢、铸铁两者的成分、组织和性能有何差别？并说明原因。 答：碳钢：碳的质量分数0.02%-2.11%的铁碳合金， 组织为：亚共析钢（c0.77%）， 性能：具有良好的塑性和韧性，宜于锻造； 铸铁：碳的质量分数大于2.11%的铁碳合金， 组织：亚共晶铸铁（c4.3%） 性能：具有较强高的强度和硬度，有良好的铸造性能。4、 根据Fe-Fe3C相图，说明产生下列现象的原因 （1）碳的质量分数为1.0%的钢比碳的质量分数为0.5%的钢硬度高； （2）低温莱氏体的塑性比珠光体的塑性差； （3）捆扎物体一般用铁丝（镀锌的碳钢丝），而起重机起吊重物却用钢丝绳（用60、65、70、75等钢制成）； （4）一般要把刚才加热的高温（约1000-1250）下进行热轧或锻造； （5）钢适宜于通过压力加工成形，而铸铁适宜通过铸造成形。 答：（1）c=1.0%的钢成分是F+P，而c=0.5%的钢成分是P+ Fe3C。Fe3C硬度高，脆性大，而F因溶碳能力差，强度、硬度低。所以碳的质量分数为1.0%的钢比碳的质量分数为0.5%的钢硬度高； （2）低温莱氏体为珠光体和渗碳体的混合物，因为渗碳体硬度高，脆性大，所以比珠光体的塑性差； （3）铁丝中含有较多的珠光体和渗碳体，强度高，但质脆。而钢丝中含有铁素体和渗碳体，不但强度满足要求，还具有较好的韧性； （4）把刚才加热的高温（约1000-1250）时，其内部组织转化为奥氏体，塑性较高，易于塑性成形，适合进行热轧或锻造； （5）钢含有较多的铁素体，含碳量较低，塑性和韧性好，所以宜于通过压力加工 成形，而铸铁含有较多的珠光体和渗碳体，熔点低，结晶