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南昌大学工程材料复习题及答案 作者： 日期：复习题（材料成形）第一篇 工程材料一、判断题（对的在题前的括号中打“”，错的打“”）（ ）1. 金属结晶时，冷却速度越快，则晶粒越细。（ ）2. 碳溶解在-Fe中所形成的间隙固溶体称为奥氏体。（ ）3. 奥氏体的晶粒大小除了与加热温度和保温时间有关外，还与奥氏体中碳的质量分数及合金元素的质量分数有关。（ ）4. 马氏体的硬度主要取决于马氏体中的碳的质量分数量。（ ）5. 固溶强化是指因形成固溶体而引起合金强度、硬度升高的现象。（ ）6. 奥氏体中碳的质量分数愈高，淬火后残余奥氏体的量愈多。（ ）7. 高合金钢既具有良好的淬透性，也具有良好的淬硬性。（ ）8. 同一钢材在相同加热条件下水淬比油淬的淬透性好。（ ）9. 感应加热时的淬硬层深度主要取决于电流频率。频率愈高，则淬硬层愈浅。（ ）10. 钢的表面淬火和表面化学热处理，本质上都是为了改变表面的成分和组织，从而提高其表面性能。（ ）11. 钢的含碳量越高，则其淬火加热温度越高。（ ）12. 金属多晶体是由许多内部晶格位向相同，而相互间位向不同的小晶体组成的。（ ）13. 因为单晶体具有各向异性的特征，所以实际应用的金属晶体在各个方向上的性能也是不相同的。（ ）14. 晶胞是从晶格中任意截取的一个小单元。（ ）15. 在其它条件相同时，金属模浇注的铸件晶粒比砂模浇注的铸件晶粒更细。（ ）16. 在其它条件相同时，高温浇注的铸件晶粒比低温浇注的铸件晶粒更细。（ ）17. 在其它条件相同时，铸成薄件的晶粒比铸成厚件的晶粒更细。（ ）18. 在其它条件相同时，浇注时采用振动的铸件晶粒比不采用振动的铸件晶粒更细。（ ）19. 铸造合金常用共晶或接近共晶成分的合金，要进行塑性变形的合金常用具有单相固溶体成分的合金。（ ）20. 合金中的固溶体一般说塑性较好，而金属化合物的硬度较高。（ ）21. 过冷奥氏体的冷却速度越快，钢冷却后的硬度越高。（ ）22. 第一类回火脆性是可逆的，第二类回火脆性是不可逆的。（ ）23. 随奥氏体中碳的质量分数的增高，马氏体转变后，其中片状马氏体增加，板条状马氏体减少。（ ）24. 表面淬火既能改变钢表面的化学成分，也能改善其心部的组织与性能。（ ）25. 孕育铸铁的强度、硬度比普通灰铸铁明显提高。（ ）26. 凡是由液体凝固成固体的过程都是结晶。（ ）27. 灰铸铁经过球化退火可获得球墨铸铁。（ ）28. 为了提高硬铝的强度和硬度，应进行淬火加时效处理。（ ）29. 除钴以外，大多数合金元素都使C曲线右移，从而提高钢的淬透性。（ ）30. 奥氏体中的碳的质量分数愈高，则马氏体转变的开始温度和终止温度愈低。（ ）31. 只要零件工作时所承受的最大交变应力值大于0.2，则该零件一定会产生疲劳破坏。（ ）32. 金属的同素异晶转变过程也是一种再结晶的过程。（ ）33. 灰口铸铁件壁越厚，强度愈高。（ ）34. 灰口铸铁的机械性能主要取决于石墨，而球墨铸铁的性能主要取决于基体。（ ）35. 渗C和渗N都是常用的化学热处理都要改变零件表面的化学成份，都需安排后续热处理。（ ）36. 所有加入钢中的合金元素都可以不同程度地细化晶粒。（ ）37. S与S回在组织形态和性能上没有区别，其主要区别在于S是钢在正火后的产物，S回是调质后的产物。（ ）38. 钢中的含磷量增加，钢的冷脆性增加。（ ）39. 马氏体转变温度区主要取决于钢的化学成分，而与冷却速度无关。（ ）40. 含碳量对钢机械性能的影响是：随着钢中含碳量的增加，其钢的硬度、强度增加，韧性、塑性下降。（ ）41. 影响钢淬硬性的主要因素是受冷却介质的作用。（ ）42. 可锻铸铁是可以锻造的铸铁。（ ）43. 高锰钢（ZGMn13-1）水韧处理后可获得奥氏体组织。（ ）44. 体心立方晶格的致密度为53%。（ ）45. 调质处理是淬火和中温回火相结合的热处理方法。（ ）46. 铁碳合金的基本相有F、P、Fe3C等，它们都是单相组织。（ ）47. 回火就是将淬火钢重新加热到Ac3温度保温后，冷却下来的一种热处理工艺。（ ）48. 滚动轴承钢的牌号，如GCr15，其中“15”表示平均含铬量为15%。（ ）49. W18Cr4V钢是不锈钢。二、单项选择题（在A、B、C、D四个答案中，在一个正确答案的英文字母上打“”，每题分）（ ）1. 高碳钢最佳切削性能的热处理工艺方法应是B A、完全退火B、球化退火C、正火D、淬火 粒越细（ ）2. 面心立方晶胞中实际原子数为B A、个B、个C、个D、个（ ）3. 在铁碳合金相图中，碳在奥氏体中的最大溶解度点为C A、A点B、C点C、E点D、S点（ ）4. 在铁碳合金相图中，共晶线的温度为A A、1148B、727C、912D、1538（ ）5. 下列几种碳素钢中硬度最高的为D A、20B、Q235-AC、45D、T12（ ）6. 固溶体的晶体结构特点是AA、与溶剂相同B、与溶质相同C、形成新的晶型D、各自保持各自的晶型（ ）7. 钢经调质处理后获得的组织是C A、M回B、T回C、S回D、S（ ）8. 共析钢过冷奥氏体在550350的温度区间等温转变时，所形成的组织是C A、SB、B下C、B上D、P（ ）9. 过共析钢的淬火正常加热温度范围为AA、Ac1（3050） B、Ac3（3050）C、Accm（3050）D、Ac1以下（ ）10. 对形状简单的碳钢件进行淬火时，应采用AA、水中淬火B、油中淬火C、盐水中淬火D、碱溶液中淬火（ ）11. 淬硬性好的钢CA、具有高的合金元素含量B、具有低的合金元素含量C、具有高的碳含量D、具有低的碳含量（ ）12. 现需制造一汽车传动齿轮，要求表面具有高的硬度、耐磨性和高的接触疲劳极限，心部具有良好韧性，应采用如下哪种工艺及材料CA、T10钢经淬火低温回火 B、45钢经调质处理C、20CrMnTi经渗碳后淬火低温回火 D、20钢经表面淬火（ ）13. 要制造直径25mm的螺栓，要求整个截面上具有良好的综合机械性能，应选用CA、45钢经正火处理B、60Si2Mn钢经淬火中温回火C、40Cr钢经调质处理D、T8钢经淬火低温回火（ ）14. 制造手用锯条应当选用AA、T12钢淬火低温回火 B、Cr12Mo钢淬火低温回火C、65钢淬火中温回火 D、T8钢淬火低温回火（ ）15. 拖拉机和坦克履带板受到严重的磨损及强烈冲击，应选用B A、20Cr钢渗碳后淬火低温回火 B、ZGMn13钢经水韧处理C、W18Cr4V钢淬火多次回火 D、Cr12MoV钢淬火多次回火（ ）16. 60Si2Mn钢的热处理工艺是B A、淬火低温回火 B、淬火中温回火C、正火 D、退火（ ）17. 0Cr18Ni9固溶处理的目的是CA、增加塑性 B、提高强度C、提高耐蚀性 D、改善切削加工性（ ）18. 20Cr钢渗碳后淬火低温回火，工件淬透时其心部组织为DA、M回碳化物A残 B、M回FTC、S回 D、M回（ ）19. 力学性能要求较高，耐蚀性要求较低的工件，如医疗工具等应选用AA、1Cr13油淬空冷 B、1Cr17空冷C、1Cr18Ni9Ti固溶处理 D、T12淬火低温回火（ ）20. 制作飞机构架、螺旋浆、叶片等一般应选用B A、防锈铝 B、硬铝 C、超硬铝 D、锻铝（ ）21. 牌号ZSnSb11Cu6属于C A、铝合金 B、铜合金C、轴承合金 D、粉末冶金（ ）22. 牌号QBe4中的“Q”表示C A、屈 B、球 C、青 D、轻（ ）23. 在W18Cr4V钢中，W元素的主要作用是C A、提高淬透性 B、细化晶粒 C、提高红硬性 D、固溶强化（ ）24. 晶体中的位错属于D A、体缺陷 B、点缺陷 C、面缺陷 D、线缺陷（ ）25. 液态金属结晶的基本过程是A A、边形核边长大 B、先形核后长大 C、自发形核和非自发形核 D、枝晶生长（ ）26. 合金中具有相同化学成分、相同晶体结构的均匀部分称为B A、组织 B、相 C、组元 D、合金（ ）27. 为消除碳素工具钢中的网状渗碳体而进行正火，其加热温度是A A、Accm+3050 B、Ac3+3050 C、Ac1+3050 D、Ac1 Ac3（ ）28. 40Cr与40钢相比较，其热处理工艺参数特点是D0 A、C曲线左移，Ms点上升 B、C曲线左移，Ms点下降 C、C曲线右移，Ms点上升 D、C曲线右移，Ms点下降（ ）29. 球墨铸铁正火的目的是为了获得B A、铁素体基体 B、珠光体基体 C、索氏体基体 D、贝氏体基体（ ）30. 生产中采用等温淬火是为了获得D A、M B、P C、B上 D、B下（ ）31. 制造柴油机曲轴应选用C A、灰口铸铁 B、可锻铸铁 C、球墨铸铁 D、白口铸铁（ ）32. 制造农用机械的犁铧应选用B A、灰口铸铁 B、可锻铸铁 C、球墨铸铁 D、白口铸铁（ ）33. 以铜、锡为主的合金称B A、黄铜 B、青铜 C、白铜 D、紫铜（ ）34. 要提高15号钢零件的表面硬度和耐磨性，可直接进行D A、正火 B、淬火 C、表面淬火 D、渗碳（ ）35. 体心立方晶胞的致密度为A A、68% B、74% C、78% D、64%（ ）36. 在铁碳合金相图中，碳在奥氏体中的溶解度线是B0A、GS线 B、ES线 C、PSK线 D、ECF线（ ）37. 下列牌号中属于青铜的是C A、Q235-A B、Q390E C、QBe4 D、QT600-02（ ）38. 在光学显微镜下，共析碳钢的下贝氏体形态呈A A、黑色针片状 B、羽毛状 C、板条状 D、片状（ ）39. 在铁碳合金相图中，共析点含碳量为B A、0.0218% B、0.77% C、2.11% D、4.3%（ ）40. 铸铁QT450-10的石墨形态为DA、片状 B、团絮状 C、蠕虫状 D、球状（ ）41. 机架和机床床身等一般应选用A A、灰口铸铁 B、可锻铸铁 C、球墨铸铁 D、蠕墨铸铁（ ）42. 承受中等载荷件，如支架、箱体等一般应选用B A、HT100 B、HT150 C、HT200 D、HT250（ ）43. 牌号RuT300中的“T”表示C A、碳 B、铜 C、铁 D、镗（ ）44. 气体氮化处理的最大缺点是BA、处理时所需的温度太高 B、处理时所需的时间太长C、处理后还需进行淬火处理 D、处理后工件变形较大（ ）45. 在下列钢的牌号中，哪一个是表示奥氏体型不锈钢DA、18Cr2Ni4W B、2Cr17 C、20CrMnTi D、1Cr18Ni9Ti（ ）46. 在钢的热处理中，水韧处理主要是用于BA、耐热钢 B、高锰钢 C、不锈钢 D、高速钢（ ）47. 选择和评定塑性材料的主要依据是BA、抗拉强度 B、伸长率 C、抗弯强度 D、疲量强度（ ）48. 生产具有厚大截面、强度要求较高、耐磨性较好的重要灰铸铁，应选用的合金是CA、普通灰铸铁 B、可锻铸铁 C、孕育铸铁 D、球墨铸铁（ ）49. 过冷奥氏体向马氏体的转变是CA、扩散型转变 B、半扩散型转变 C、非扩散型转变 D、无法确定（ ）50. 不能细化奥氏体晶粒的合金元素是BA、Cr B、Mn C、 Co D、W三、填空题（每空分）1、 晶胞 是反映晶格特征的最小几何单元，表示其大小的参数是晶格常数。2、 在恒定温度下由一定成分的液相同时析出两种不同成分固相的反应称为共晶反应。3、 钢的奥氏体化包括奥氏体晶核的形成和长大、残余渗碳体的溶解、奥氏体均匀化三个阶段。4、 贝氏体包括上贝氏体和下贝氏体两种组织形态，用光学显微镜观察，前者一般呈羽毛状，而后者呈黑色针片状。5、 马氏体组织形态主要有板条状和片状两种。 6、 钢的淬透性越高，则其C曲线的位置越右，说明临界冷却速度越小。7、 在金属学中，通常把金属从液态过渡为固体晶态的转变称为结晶；而把金属从一种固态过渡为另一种固体晶态的转变称为同素异晶转变。8、 结晶过程是依靠两个密切联系的基本过程来实现的，这两个过程是晶核的形成和晶核的长大。9、 共析钢在室温下的平衡组织是珠光体，其组成相是F和Fe3C。10、 在碳钢中，硫和磷是有害元素，因为硫会引起 热脆性，而磷会引起冷脆性 。11、 除Mn、P以外，大多数合金元素均在不同程度有细化晶粒的作用。12、 除Al、Co以外，大多数合金元素都能使Ms、Mf线下降，从而使钢淬火组织中的残余奥氏体量增多，使钢的硬度降低。13、 影响铸铁石墨化的因素为化学成分和冷却速度。14、 HT200牌号中的“HT”表示灰口铸铁 ，数字“200”表示min，Mpa。15、 根据铝合金的成分及加工成形特点，常用的铝合金可分为形变铝合金和铸造铝合金两大类。16、 青铜是以除锌、镍以外的其他元素作为主要合金元素的铜合金。17、 常见金属的晶格类型有体心立方格、面心立方晶格和密排六方晶格。纯铁在室温时具有体心立方晶格，叫-Fe铁；加热到1000纯铁具有面心立方晶格，叫-Fe铁，这个特性叫同素异晶性。18、 合金的基本结构类型有固溶体、金属化合物和机械混合物，在碳钢的平衡组织中，它们分别是铁素体、渗碳体和珠光体。19、 珠光体加热到727以上会变成奥氏体，然后用水很快冷却下来它又会转变成马氏体。20、 铁碳合金的室温显微组织由 铁素体 和 渗碳体 两种基本相组成。21、 根据元素间相互作用不同，固态合金的相结构可分为 固溶体 和 金属化合物 两大类。22、 单晶体具有各向 异性 的特征，多晶体具有各向 同性 特征。23、 马氏体是碳在-Fe 中形成的 过饱和固溶体 ，铁素体是碳在 -Fe 中形成的 间隙固溶体 。24、 低碳钢的硬度低，为了改善其切削性能，应采用 正火 处理；而不能采用 退火 处理。25、 根据溶质原子在溶剂晶格中分布情况的不同，可将固溶体分为 间隙 固溶体和 置换 固溶体。26、 常见钢的退火种类有完全退火、 球化退火 和去应力退火。 27、 合金的晶体结构大致可以有三种类型：固溶体、 金属化合物 和 机械混合物 。28、 高锰钢加热到10001100，水淬后可获得 奥氏体 组织，这种处理的方法称为 水韧处理 。29、 根据共析钢的C曲线，过冷奥氏体在A1线以下等温转变的组织产物是珠光体型组织、 贝氏体型组织和马氏体型 组织。30、 钢在回火时，随着回火温度的升高，淬火钢的组织转变可以归纳为以下四个阶段： 马氏体的分解 ； 残余奥氏体的转变 ；渗碳体的形成；渗碳体的聚集长大。31、 晶体缺陷中的点缺陷包括 空位 和 间隙原子 。32、 材料在一定的淬火剂中能被淬透的 直径 越大，表示 淬透性 越好。33、 过冷度是指 理论结晶温度 和 实际结晶温度 之差。34、 用20钢制造齿轮和用T12钢制造锉刀时，其预备热处理采用正火的主要目的前者是提高硬度 后者是消除网状渗碳体 。35、 铁碳合金的基本组织中，强度最高的是 珠光体 ，塑性最好的是 奥氏体 。36、 评定金属材料塑性的常用指标是 和 。 37、 黄铜是 铜 与 锌 的合金，H68是一种常具的黄铜牌号，其中“68”表示含 铜 的百分数。38、 形变铝合金强化的方法是先进行 淬火 处理，再进行时效 处理。39、 强度是指金属材料在静载荷作用下，抵抗 变形和 断裂 的能力。40、 碳溶解在 -Fe 中所形成的 间隙固溶体 称为奥氏体。四、问答题1、 试分析40钢从液态缓冷至室温的结晶过程（要求绘出冷却曲线进行分析），计算出室温下40钢的组织组成物的相对量和相组成物的相对量，并画出室温组织示意图。2、 碳钢的淬火加热温度如何选择？为什么？3、 钢在回火时的组织转变过程由哪四个阶段组成？各阶段的性能特点如何？4、 指出下表中工件的淬火及回火温度，并说出回火后获得的组织零件名称淬火温度回火温度回火后组织45钢小轴60钢弹簧T12锉刀5、 某工厂生产一种柴油机的凸轮，其表面要求具有高硬度（HRC50而零件心部要求具有良好的韧性（k50J/cm2，本来是采用45钢经调质处理后再在凸轮表面上进行高频淬火，最后进行低温回火。现因工厂库存的45钢已用完，只剩下15钢，试说明以下几个问题：原用45钢各热处理工序的目的；改用15钢后，仍按45钢的上述工艺路线进行处理，能否满足性能要求？为什么？改用15钢后，应采用怎样的热处理工艺才能满足上述性能要求？为什么？6、 请为下列零件选择合适的牌号，并解释所选牌号的含义，说明其热处理特点。（供选材料：Q235-A、45、T8、T12、20CrMnTi、40Cr、60Si2Mn、GCr15、9SiCr、W18Cr4V、5CrMnMo、3Cr