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工程材料的试卷一、名词解释合金，细晶强化，热处理，珠光体，加工硬化，同素异构转变，强度，塑性，滑移，珠光体，疲劳，固溶强化，固溶体，过冷度，铁素体，马氏体，织构，再结晶温度，冷加工，共晶转变，孪生，淬火。二、填空题根据结合键的性质，工程材料可以分为金属材料、高分子材料、陶瓷材料和复合材料四大类。一般可以把结合键分为：（金属键）、（共价键）、离子键和分子键四种。纯金属中常见的晶体结构为面心立方晶体结构、体心立方晶体结构和密排六方晶体结构。体心立方晶体结构晶胞中的原子数为2/4个，晶胞边长a与原子半径r之间的关系是r等于a的四分子根3倍/根2倍，致密度为0.68/0.74。根据合金中的相，合金的晶体结构可分为固溶体和金属间化合物。设纯金属A为体心立方晶体结构，纯金属B为面心立方晶体结构，A和B以一定的方式形成了合金C，若C为体心立方晶体结构，则C属于固溶体，若C为面心立方晶体结构，则C属于固溶体，若C为密排六方晶体结构，则C属于金属间化合物。通过拉伸实验，在应力应变曲线上可以获得的力学性能指标包括弹性模量/弹性/刚度/弹性比例极限/弹性极限、屈服强度、抗拉强度和断裂强度。根据拉伸试样可以获得的塑性指标包括断面收缩率和伸长率。常用的硬度测试方法主要指布氏硬度测试法、洛氏硬度测试法和维氏硬度测试法。如果进行硬度仲裁，应选用的为布氏硬度测试法；如果测试显微硬度，应选用的为维氏硬度测试法。晶体中的缺陷根据几何性质可以分为点缺陷、线缺陷和面缺陷。点缺陷如空位、间隙原子，线缺陷主要指位错，面缺陷主要指晶界。纯金属结晶的温度必然低于其理论结晶温度，这种现象称为过冷现象。结晶的基本过程可分为形核和长大两个基本过程。实际金属结晶一般以树枝晶的方式长大。单晶体塑性变形的基本方式是滑移和孪生，其中滑移是单晶体金属塑性变形的基本方式。冷塑性变形后，用于消除内应力的加热工艺称为回复，用于消除加工硬化现象的工艺称为再结晶。热加工是材料在高于室温时的加工冷加工是在零摄氏度以下的塑性加工。再结晶前后及过程中，材料的晶体结构不发生变化。共析钢在加热保温形成晶粒细小，成分均匀的奥氏体后，在冷却转变过程中可能发生的转变包括珠光体转变、贝氏体转变和马氏体转变。钢中的常存元素是指锰、硅、硫、磷，其中具有热脆倾向的元素是硫，具有冷脆倾向的元素是磷，具有降低热脆倾向的元素是锰。20钢的含碳量约是0.2%，T10钢的含碳量约为1%，1Cr18Ni9Ti的含碳量为0.1%，含Ti量约为1%，12CrMoV的含碳量约为0.12%。钢铁牌号Q235中的Q的是指屈服强度，235是该材料的最小屈服强度值。铸铁根据其中石墨的形态可分为灰铸铁、球墨铸铁、蠕墨铸铁和可锻铸铁，其中球墨铸铁的综合力学性能最好。QT400-18中QT标示该材料为球墨铸铁，400标示该材料最小抗拉强度为400Mpa，18标示该材料最小伸长率为18%。铜及铜合金按俗称可分为紫铜、黄铜、白铜和青铜。其中青铜是指除黄铜和白铜以外的铜合金。HSn90-1标示的是含铜量为90%，含锡量为1%的黄铜。金中能有效阻止位错运动的障碍有四种，因而强化机制也有四种：（固溶强化）、位错强化、（细晶强化）、第二相强化。确选材是机械设计的一项重要任务，其应遵循的基本原则是（使用性能原则）、（工艺性能原则）、经济性原则。变形钢加热时要经历回复、（ 再结晶 ）和晶粒长大三个阶段由于合金钢加热时奥氏体的形成和均匀化过程比碳钢（ 慢 ），所以合金钢热处理时的保温时间比碳钢（ 长 ）元素以化合碳（渗碳体）形式存在，断口呈亮白色的铸铁称为（ 白口 ）铸铁。将下列材料分别填到它所属的类别中（ T8， HT200， H80， LY11， 9SiCr， ZG25， 1Cr18Ni9Ti ）灰口铸铁（HT200），硬铝合金（LY11），碳素工具钢（T8），黄铜（H 80），铸钢（ZG25），不锈钢（1Cr18Ni9Ti），合金刃具钢（9SiCr）。三、选择题下列下一个选项表示的是晶面指数A (111) B C 111 D 111体心立方晶体结构中的原子数是A 1个 B 2个 C 3个 D 4个下列哪一个属于晶体的缺陷A 裂纹 B 夹杂物 C 晶界 D 气孔下列哪一个属于线缺陷：A 位错 B 亚晶界 C 空位 D 间隙原子通过拉伸试验，可以确定的力学性能指标不包括A 强度 B 硬度 C 塑性 D 弹性冲击试验主要测试材料在下列哪一种载荷下的力学性能A 静载荷 B 冲击载荷 C 交变载荷 D 多种载荷综合下列哪一种材料性能不属于材料的力学性能A 强度 B 疲劳 C 断裂韧性 D 熔点材料的韧脆转变温度可以通过下列哪一种试验方法获得A 冲击试验 B 拉伸试验 C 疲劳试验 D 上述都不对下列哪一个过冷度计算公式是正确的A T=T0+Tn B T=T0-Tn C T=T0*Tn D T=T0/Tn下列哪一种措施可以细化晶粒A 形成过饱和固溶 B 降低过冷度 C 同素异构转变 D 再结晶退火已知某晶体结构密排面为4个，每个密排面上的密排方向为3个，则该晶体的滑移系为A 12个 B 3个 C 4个 D 上述都不对已知A和B晶体的滑移系数目相同，但A的滑移方向比B多，A的滑移面比B少，则A A的塑性好 B B的塑性好 C A、B塑性相同 D 上述都不对在冷塑性变形后，下列哪一种组织最不可能出现A 形变织构 B 纤维组织 C 晶粒内亚结构 D 均匀的等轴晶下列哪一个符号表示亚共析钢升温过程中完全奥氏体化的温度A AC3 B AC1 C Ar3 D Ar1共析钢完全奥氏体化后，在连续冷却过程中不可能出现的组织是A 珠光体 B 贝氏体 C 马氏体 D 残余奥氏体在热处理冷却转变过程中，转变温度最高的是A 珠光体 B 贝氏体 C 马氏体 D 不确定在热处理冷却转变过程中，哪一种组织的形成形态与含碳量相关A 珠光体 B 贝氏体 C 马氏体 D 不确定在热处理冷却转变过程中，哪一种转变属于扩散转变A 珠光体 B 贝氏体 C 马氏体 D 不确定下列哪一种组织的力学性能最好A 珠光体 B 屈氏体 C 索氏体 D 不确定下列哪一种组织的硬度最高A 珠光体 B 贝氏体 C 马氏体 D 不确定在热处理冷却转变过程中，哪一种组织的转变速度最快A 珠光体 B 贝氏体 C 马氏体 D 不确定在热处理冷却转变过程中，哪一种组织呈羽毛状A 上贝氏体 B 下贝氏体 C 位错马氏体 D 孪晶马氏体在热处理冷却转变过程中，哪一种组织转变后的内应力最大A 珠光体 B 贝氏体 C 马氏体 D 不确定球化退火的目的使把珠光体中的A 铁素体球化 B 残余奥氏体球化 C 渗碳体球化 D 珠光体球化下列哪一种退火工艺可以消除枝晶偏析现象A 扩散退火 B 完全退火 C 球化退火 D去应力退火下列哪一种退火工艺可以消除加工硬化现象A 扩散退火 B 完全退火 C 再结晶退火 D去应力退火哪一种热处理工艺的冷却速度最慢A 退火 B 正火 C 淬火 D 不确定加热保温后，在空气中冷却的热处理工艺是A 退火 B 正火 C 淬火 D 不确定下列哪一种热处理工艺完成后必须进行回火A 退火 B 正火 C 淬火 D 不确定下列哪一种热处理工艺是调质处理A淬火+低温回火 B淬火+中温回火 C 淬火+高温回火 D淬火+时效处理下列哪一种热处理工艺可以作为最终热处理A 退火 B 正火 C 淬火 D 都可以钢中的哪一种常存元素可以降低热脆倾向A 锰 B 硅 C 硫 D 磷钢中的哪一种常存元素具有冷脆倾向A 锰 B 硅 C 硫 D 磷低碳钢的含碳量范围是A 0.25% B 0.25%-0.6% C 0.60% D 不确定T12的含碳量为A 0.12% B 12% C 0.012% D 1.2%共析钢的含碳量是为A 0.77 B 2.11% C 4.3% D 16.69%已知某亚共析钢金相组织中珠光体所占面积约为80%，则该钢的含碳量约为（共析钢的含碳量按0.8%）A 0.08 B 0.77% C 0.64% D 难以断定下列哪一个选项是冷塑性变形后回复处理的主要目的A 消除加工硬化 B 消除内应力 C 细化晶粒 D 消除织构中温回火转变产生物为（ ）。A. 珠光体 B. 回火屈氏体 C. 贝氏体 D. 奥氏体下列物质由液体凝固成固体的固体的过程是结晶过程（ ）。A. Cu、NaCl、玻璃、水银 B. 石蜡、玻璃、Cu、Al C. Cu、Al、水银、NaCl D. Cu、Al、NaCl、石蜡在钢的热处理中A3, AC3, Ar3三者的关系是A A3=AC3=Ar3； B AC3A3Ar3； C AC3A3Ar3； D Ar3A3 AC3（ ）是机械零件的几种失效形式。A. 铸造，机械加工，热处理 B. 疲劳，位错，应力腐蚀C. 固溶处理，蠕变，断裂及腐蚀 D. 断裂，畸变，磨损及腐蚀变形金属再结晶后，（ ）。A. 形成等轴晶，塑性升高 B. 形成柱状晶，塑性下降C. 形成等轴晶，强度增大 D. 形成柱状晶，强度升高合金元素对奥氏体晶粒长大的影响是A均强烈阻止奥氏体晶粒长大 B均强烈促进奥氏体晶粒长大C无影响 D上述说法都不全面热处理的最终目的是：A 改善材料的性能； B 调整材料的成分；C 消除材料中的缺陷； D 消除加工硬化铸锭结构包括：A 细等轴晶区、树枝晶区、等轴晶区； B 细等轴晶区、柱状晶区、粗等轴晶区；C 树枝晶区、柱状晶区、等轴晶区； D 细等轴晶区、柱状晶区、树枝晶区；共析反应是：A. 一种固相同时转变为二种固相； B. 二种固相同时转变为一种固相；C.一种液相同时转变为二种固相； D. 一种液相转变为一种固相.高速切削刀具选用：A T8A B GCr15 C W18Cr4V D 9CrSi再结晶和重结晶都有形核与长大两个过程，主要区别在于有没有（ ）改变。A 温度 B 晶体结构 C 应力状态 D 强度能使单晶体产生塑性变形的应力为：A 拉应力 B 切应力 C 复合应力 D 压应力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，塑性下降相和组织的区别是A 相是由组织组成的 B 一种相可能是某种组织，而组织绝对不是相C 相是由成分、结构决定，而组织由其微观形貌决定D相是由微观形貌决定，而组织由其由其成分、结构决定金属键以下哪个说法是正确的：A金属键没有方向性但有饱和性 B 金属键有方向性及饱和性C 金属键没有饱和性但有方向性 D 金属键没有方向性和饱和性45号钢加热到900（位于A3线以上）后，若从该温随炉冷却到室温所得到的组织是（ 1 ），若从该温快速转入20水中冷却所得到的组织是（ 2 ）。A. FP B. AF C. A D. M E. MAr四、是非题冷却速度越快，过冷度越小室温下金属晶粒越细，则强度越高，塑性越低。冷加工是指在低于室温时的塑性变形加工。回复可以消除金属材料在冷加工时产生的加工硬化。20钢比T12钢的碳质量分数要高。奥氏体用符号P表示。只要能够继续使用，工件就没有失效。灰铸铁中的石墨呈球状。金属化合物的晶体结构肯定于其任一组元的晶体结构不相同。滑移是金属材料发生塑性变形的主要方式。再结晶温度是指发生再结晶转变的最低温度。纯金属结晶必须有一定的过冷度。热加工是指在高于室温时的塑性变形加工。再结晶可以消除金属材料在冷加工时产生的加工硬化。金属的晶粒越大，性能越差。珠光体用符号A表示。球墨铸铁中的石墨呈球状。灰口铸铁中存在游离态的石墨。金属化合物的晶体结构与其某一组元的晶体结构相同。孪生是金属材料发生塑性变形的主要方式。金属材料发生屈服，意味着开始发生塑性变形。室温下金属晶粒越细，则强度越高，塑性越低。冷加工是指在低于室温时的塑性变形加工。回复可以消除金属材料在冷加工时产生的加工硬化。20钢比T12钢的碳质量分数要高。奥氏体用符号P表示。只要能够继续使用，工件就没有失效。灰铸铁中的石墨呈球状。金属化合物的晶体结构肯定于其任一组元的晶体结构不相同。滑移是金属材料发生塑性变形的主要方式。再结晶温度是指发生再结晶转变的最低温度。金属晶体是由原子通过离子键结合而成的。 合金组织组成物为固溶体、金属化合物和机械混合物。原子在面心立方晶格中排列的紧密程度，比在体心立方晶格中大。 氧化铝陶瓷又叫刚玉，熔点高，抗氧化性好，广泛用作耐火材料。再结晶是一种引起晶格形式改变的生核及长大过程。 多晶体的晶粒越细，则强度、硬度越高，塑性韧性也越大。晶体有一定的熔点，结晶和熔化都恒定在熔点进行。冷却速度越快，越不利于铸铁的石墨化。钢的淬硬性主要取决于合金元素。渗氮处理是将活性氮原子渗入工件表层，然后再进行淬火和低温回火的一种热处理方法。五、综合题画出典型的低碳钢拉伸实验中的应力应变曲线，在图上标注弹性变形阶段和塑性变形阶段，以及屈服强度和抗拉强度。简单阐述在金属结晶过程中冷却速度、过冷度、形核率和长大速度与晶粒尺寸直接爱你的关系，并用此关系解释铸锭的晶粒结构，提出改善铸锭晶粒结构的措施。什么是塑性变形？金属塑性变形的基本方式有哪些？最主要的方式是什么，简述这些方式的特点和区别。什么是热处理？退火、正火、淬火各自是如何冷却的，共析钢在退火、正火、淬火后获得的组织分别是什么，简单描述珠光体、贝氏体、马氏体各自的分类，形态和性能？简单分析亚共析钢和过共析钢淬火温度的区别及原因。简单描述滑移的主要特点铁碳相图分析（a）画出相图并填充各相区的组织或相；（b）画出T12钢从高温冷却至室温的冷却结晶过程曲线。（c）计算室温时的相组成物