大工《机械工程材料》开卷考试期末复习题.doc

大工14秋机械工程材料开卷考试期末复习题一、单项选择题（每小题2分）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 ）。Ae Bs Cb D-13、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4、下面所列的组织中，脆性最大的是（ D ）。AF BP CA DFe3C5、下面所列的组织中，塑性最好的是（ C ）。AF BP CA DFe3C6、在铁碳合金相图中，钢与铁的分界点的含碳量为（ C ）。A2% B2.06%C2.11%D2.2%7、莱氏体是一种（ C ）。A固溶体 B金属化合物 C机械混合物 D单相组织金属8、在铁碳相图中，ES线也称为（ D ）。 A共晶线 B共析线 CAc线DAcm线9、在铁碳相图中，共析线也称为（ D ）。AA1线BECF线 CAcm线 DPSK线10、珠光体是一种（ C ）。A固溶体 B金属化合物 C机械混合物 D单相组织金属11、加热是钢进行热处理的第一步，其目的是使钢获得（ B ）。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12、完全退火主要用于（ A ）。A亚共析钢B共析钢 C过共析钢 D所有钢种13、铁素体的机械性能特点是（ C ）。 A强度高、塑性好、硬度低B强度低、塑性差、硬度低C. 强度低、塑性好、硬度低 D强度高、塑性差、硬度低14、共析钢的过冷奥氏体在550350的温度区间等温转变时，所形成的组织是（ C ）。A索氏体B下贝氏体C上贝氏体D. 不确定15、若合金元素能使C曲线右移，钢的淬透性将（ B ）。A降低B提高C不改变D不确定16、淬硬性好的钢（ B ）。A. 具有高的合金元素含量B具有高的碳含量C. 具有低的碳含量D具有低的合金元素含量二、填空题（每小空2分）1、常用的测定硬度的方法有: 布氏硬度 、 洛氏硬度 、 维氏硬度 测试法。2、金属材料的力学性能主要包括 强度 、 硬度 、 弹性 、 塑性 等。强度的主要判据有 屈服强度 和 抗拉强度 ， 强度 和 塑性 可以用拉伸试验来测定。3、铁碳合金在室温下平衡组织组成物的基本相是 铁素体 和 渗碳体 ，随着碳的质量分数的增加， 渗碳体 相对量增多， 铁素体 相对量却减少。4、珠光体是一种复相组织，它由 铁素体 和 渗碳体 按一定比例组成。珠光体用符号 P 表示。5、铁碳合金中，共析钢的含碳量wc= 0.77% ，室温平衡组织为 珠光体 ；亚共析钢的含碳量wc= 0.0218%-0.77% 之间，室温平衡组织为 铁素体 和 珠光体 ；过共析钢的含碳量wc= 0.77%-2.11% ，室温平衡组织为 珠光体 和 二次渗碳体 。6、铁碳合金结晶过程中，从液体中析出的渗碳体称为 一次渗碳体 ；从奥氏体中析出的渗碳体称为 二次渗碳体 ；从铁素体中析出的渗碳体称为 三次渗碳体 。7、金属的晶粒越细，强度、硬度越 高 ，塑性、韧性越 好 。常用金属中，-Fe、Al、Cu等金属具有 面心立方 晶格，-Fe具有体心 立方晶格 。8、金属的结晶是在过冷的情况下进行的，冷却速度越快，过冷度 越大 ，金属结晶后的晶粒越 细小 ，力学性能 越好 。9、钢的热处理工艺是由 加热 、 保温 和 冷却 三个步骤组成的；热处理基本 不改变 钢件的形状和尺寸，只能 改变 钢件的结构组织和力学性能。10、完全退火适用于 亚共析钢 ，其加热温度为 Ac3（3050） ，冷却速度 缓慢 ，得到的组织为 铁素体+珠光体 。11、球化退火又称为均匀化退火，其加热温度在 Ac1 （1020），保温后 随炉缓慢 冷却，获得 球状珠光体 组织；这种退火常用于 高碳工具钢 。12、中碳钢淬火后，再经低温回火后的组织为 回火马氏体 ，经中温回火后的组织为 回火托氏体 ，经高温回火后的组织为 回火索氏体 ；淬火高温回火后具有综合力学性能。13、按化学成分分类，就含碳量而言，渗碳钢属于 低碳钢 ，调质钢属于 中碳钢 ，滚动轴承钢属于 高碳钢 。14、可锻铸铁的生产过程是首先铸成 白口铸铁 ，然后经过 石墨化 退火，使其组织中的渗碳体转变为 团絮状的石墨 。15、 化学成分 和 冷却速度 是影响铸铁石墨化的主要因素。16、碳素钢除铁和碳外，还常有 锰 、 硅 、 硫 、 磷 等杂质元素，其中 硅 和锰 是有益元素， 硫 和 磷 是有害元素。17、内部原子杂乱排列的物质叫做 非晶体 ，内部原子规则排列的物质叫做 晶体 ，一般固态金属都属于 晶体 。18、在亚共析钢中，钢的力学性能随含碳量的增加其强度 提高 ，塑性 下降 ，这是由于平衡组织中 珠光体 增多而 铁素体 减少的缘故。19、在金属学中，通常把金属从液态凝固为固体晶态的转变称为 结晶 ，而把金属从一种固体晶态转变为另一种固体晶态称为 同素异构转变或相变 。20、淬火钢进行回火的目的是 获得所要求的力学性能 、 消除内应力 、 稳定组织和尺寸 ，回火温度越高，钢的硬度越 低 。21、共析成分的铁碳合金室温平衡组织是 P ，其组成相为 Fe3C+F 。22、含碳量大于0.77%的铁碳合金从1148冷至727，将从奥氏体中析出 二次渗碳体 ，其分布特征主要为 呈网状分布 。23、机器零件选材的三大基本原则是 使用性能原则 、 工艺性能原则 、 经济性原则 。24、木工刀具应选 碳素工具钢 材料，进行 淬火+低温回火 热处理 。25、结晶过程是依靠两个密切联系的基本过程来实现的，这两个过程是 形核 和 晶核长大 。26、钢的正常淬火温度范围，对亚共析钢是 Ac3以上3050 ，对过共析钢是 Ac1以上3050 。27、钢热处理确定其加热温度的依据是 Fe-Fe3C相图 ， 而确定过冷奥氏体冷却转变产物的依据是 C曲线 。 28、用光学显微镜观察，上贝氏体的组织特征呈 羽毛 状，而下贝氏体则呈 竹叶 状。29、合金的相结构有 固溶体 和 金属化合物 两大类，其中前者具有较好的 塑性 性能，适宜作 基本相 ，后者具有较高的 硬度 ，适宜作 强化相 。30、能提高金属材料强度、硬度的同时，又能提高其塑性、韧性的强化方法称为 细晶强化 。31、金属材料的工艺性能有 铸造性 、 锻压性 、 焊接性 、 切削性 、 热处理工艺性 。32、固溶体的强度和硬度比溶剂金属的强度和硬度 高 。33、在过冷奥氏体等温转变产物中，珠光体与屈氏体的主要相同点是 都是铁素体和渗碳体组成的机械混合物 ，不同点是 片层厚薄不同，强度硬度不同 。34、在铁碳合金室温平衡组织中，含二次渗碳体最多的合金成分为 2.11%C ，含三次渗碳体最多的合金成分为 0.0218%C 。35、零件失效形式的三种基本类型是 变形失效 、 断裂失效 、 表面损伤 。36、利用铁碳合金相图确定钢完全退火的正常温度范围是 Ac3以上3050 ，它只适用于 亚共析 钢。三、问答题（每小题10分）1、什么是固溶强化？当溶质原子融入溶剂晶格，使溶剂晶格发生畸变，导致固溶体强度、硬度下降的能力就是固溶强化。2、什么时效处理？金属工件经固溶处理，冷塑性变形，经铸造、锻造后，在较高的温度设置成定温，保持其性能、形状、尺寸随时间的变化的热处理工艺就是时效处理。3、什么是调质处理？淬火后高温回火的热处理方法就是调质处理。4、什么是淬透性？钢淬火时获得马氏体的能力就是淬透性。5、什么是奥氏体？碳溶解于面心立方晶格-Fe中所形成的固溶体就是奥氏体。6、什么是加工硬化？随着塑性变形量的增加，金属的强度、硬度升高，塑性、韧性下降的现象叫做加工硬化。7、什么是同素异构转变？高温状态下的晶体，在冷却过程中晶格结构发生改变的现象称为同素异构转变。8、什么是铁素体？碳溶解于体心立方晶格-Fe中所形成的固溶体就是铁素体。9、请说明共析钢C曲线各个区、各条线的物理意义，并指出影响C曲线形状和位置的主要因素。在共析钢C曲线中有两条C曲线，左边一条是组织转变开始线，右边一条是组织转变终了线。是马氏体转变开始温度线，是马氏体转变终了温度线。影响C曲线形状和位置的主要因素是钢的成分，包括含碳量及合金元素含量。 10、正火与退火的主要区别是什么？生产中应如何选择正火与退火？加热温度不同，正火的加热温度范围为：亚共析钢加热到Ac3以上3050，共析钢和过共析钢加热到Accm以上3050。而退火根据目的不同，加热温度范围也不同； 冷却方式不同，正火是在空气中冷却，而退火一般是缓慢冷却（随炉冷却），时间长；获得组织不同，正火得到S组织，而退火得到P类型组织。 11、淬透性和淬透层深度有何联系与区别？是什么因素决定了它的脆性？淬透性是指钢接受淬火获得马氏体的能力。淬透性的大小是用一定条件下淬透层深度来表示。淬透层深度是指工件表面至中心马氏体占50%的部位的尺寸。钢在一定条件下淬火时，淬透层深度越深，说明钢的淬透性越大，反之，淬透层深度越小，说明淬透性越小。影响淬透层深度的主要因素：钢件的成分包括碳含量及合金元素含量、淬火加热温度和保温时间、冷却速度等。 12、请指出影响奥氏体形成速度和实际晶粒度的因素。影响奥氏体形成速度的因素有：温度、含碳量、原始组织、合金元素和加热速度等。 影响奥氏体实际晶粒度的因素有：加热温度和保温时间、钢的原始组织、合金元素等。 13、什么是热处理？常见的热处理方法有几种？其目的是什么？把固态金属材料通过一定的加热，保温和冷却以获得所需组织、结构和性能的工艺称热处理。常见的热处理方法有退火、正火、淬火和回火。退火的目的：降低钢的硬度，提高塑性；细化晶粒，消除因铸、锻、焊引起的组织缺陷，均匀钢的组织和成分；消除钢中的内应力，以防止变形和开裂。正火的目的：细化晶粒，获得比较均匀的组织和性能；对低碳钢可提高硬度，改善切削加工性；对