机械工程材料复习题.doc

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二、填空题1常温下，金属单晶体的塑性变形方式为（ ）和（ ）两种。2与单晶体比较，影响多晶体塑性变形的两个主要因素是（ ）和（ ）。3在金属学中，冷加工和热加工的界限是以（ ）来划分的因此Cu（熔点为1084）在室温下变形加工称为（ ）加工，Sn（熔点为232）在室温的变形加工称为（ ）加工。4再结晶温度是指（ ），其数值与熔点间的大致关系为（ ）。5再结晶后晶粒度的大小取决于（ ）、（ ）、和（ ）。6aFe发生塑性变形时，其滑移面和滑移方向分别为（ ）和（ ）个，滑够系为（ ）个。7强化金属材料的基本方法有（ ）、（ ）、（ ）和（ ）。8冷变形后的金属进行加热，当温度不太高时，金属内部的晶格畸变程度（ ），内应力（ ），这个阶段称为（ ）。当加热到较高温度，晶粒内部晶格畸变（ ），金属的位错密度（ ），使变形的晶粒逐步变成（等轴晶粒），这一过程称为（ ）。13共析钢过冷奥氏体等温转变曲线三个转变区的转变产物是 14工件淬火后会产生内应力。当应力大于材料的 时，工件会产生变形，当应力大于材料的时，工件会产生开裂。15材料常用的塑性指标有 和 两种。16金属结晶的过程是一个 和 的过程。17W18Cr4V钢经 后获得索氏体和碳化物组18共析钢淬火形成M+A后，在低温、中温、高温回火后的产物分别为 19钢在加热时，加热速度越快转变温度越 ，转变时间越 。2045钢正火后渗碳体呈 状，调质处理后渗碳体呈 状。21M形态主要有 和 两种，其中 M硬度高、塑性差。6 W18Cr4V钢的淬火加热温度为 ，回火加热温度为 ，回火次数 22硫存在钢中，会使钢产生（ ），磷存在钢中会使钢产生（ ）。23 碳钢中的有益元素是（ ）、（ ），碳钢中的有害杂质是（ ）、（ ）。24 20钢属（ ）钢，其含碳量为（ ）；钢属（ ）钢，其含碳量为（ ）；钢属（ ）钢，其含碳量为（ ）。25 按钢中合金元素含量，可将合金钢分为（ ）钢、（ ）钢和（ ）钢，其合金元素含量分别为（ ）、（ ）、（ ）。26铜基轴承合金铅青铜ZCuPb30组织为硬的基体上均匀分布着软的颗粒。27防锈铝合金只能通才能使其强化。28在化学腐蚀中，腐蚀到一定程度而停止进行的现象称为现象29 根据合金元素在钢中与碳的相互作用，合金元素可分为（ ）和（ ）两大类。其中碳化物形成元素有（ ）。30合金钢按用途分类可分为（ ）、（ ）、和（ ）三类。31除（ ）元素外，其他所有的合金元素都使C曲线向（ ）移动，使钢的临界冷却速度（ ）、淬透性（ ）。32扩大奥氏体区域的合金元素有（ ）等。扩大铁素体区域的合金元素有（ ）等。33除（ ）、（ ）元素以外，几乎所有的合金元素都能阻止奥氏体晶粒长大，起到细化晶粒的作用。34几乎所有的合金元素（除（ ）、（ ）以外），都使Ms和Mf点（ ）。因此，淬火后相同碳含量的合金钢比碳钢的（ ）增多，使钢的硬度（ ）。35对钢回火脆性敏感的元素是（ ），为了消除回火脆性可采用（ ）和（ ）。36合金钢中提高淬透性的常用合金元素为（ ），其中作用最强烈的是（ ）。37金属材料中能有效阻止位错运动的方法有（ ）、（ ）、（ ）和（ ）四种，因而（）相变和（）转变是钢中最有效、最经济的综合强化手段38调质钢碳含量范围是（ ），加入r、Mn等元素是为了提高（），加入、o是为了（）。39r钢属（）钢，其碳含量为（），铬含量为（），可制造（）零件。40工具钢按用途可分（ ）、（ ）和（ ）。41高速钢需要进行反复锻造的目的是（ ），18r4钢采用高温淬火（）的目的是（ ），淬火后在回火后出现硬度升高的原因是（ ），经三次回火后的显微组织是（ ）。4220CrMnTi是（ ）钢，Cr、Mn的主要作用是（ ），Ti的主要作用是（ ），热处理工艺是（ ）。43W18Cr4V是（ ）钢，含碳量是（ ），的主要作用是（ ），Cr的主要作用是（ ），的主要作用是（ ），可制造（ ）。441Cr18Ni9Ti是（ ）钢，含碳量是（ ），Cr的主要作用是（ ）、Ni的主要作用是（ ），Ti主要作用是（ ），使用状态下的组织是（ ）。45Q235是（ ）钢，可制造（ ）；20Cr是（ ）钢，可制造（ ）；15MnVN是（ ）钢，可制造（ ）；40MnB是（ ）钢，可制造（ ）；60Si2Mn是（ ）钢，可制造（ ）；GCr15是（ ）钢，可制造（ ）；9SiCr是（ ）钢，可制造（ ）；CrWMn是（ ）钢，可制造（ ）；T12是（ ）钢，可制造（ ）；Cr12MoV是（ ）钢，可制造（ ）；5CrMnMo是（ ）钢，可制造（）；2Cr13是（）钢，可制造（）。4620钢在室温下组织为；在770时组织为；在920时组织为；共析钢等温淬火组织为。织；T12钢经后获得索氏体和渗碳体组织。4715钢板在两次冷轧之间安排退火的主要目的是消除；T12钢正火主要目的是消除；45钢经调质后的组织是，若再进行200回火后组织。48玻璃钢是和组成的复合材料。五、选择填空1体心立方晶格金属与面心立方晶格金属在塑性上的差别，主要是由于两者的（ ）（a）滑移系数不同(b)滑移方向数不同（c）滑移面数不同（d）滑移面和滑移方向的指数不同 2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3冷变形金属再结晶后，则（ ）。，（a）形成等轴晶，强度增大 (b)形成柱状晶，塑性下降（c）形成柱状晶，强度升高(d)形成等轴晶，塑性升高4能使单晶体产生塑性变形的应力为（ ）。（a）正应力 （b）切应力 （c）复合应力5变形金属加热时发生的再结晶过程是一个新晶粒代替旧晶粒的过程，这种新晶粒的晶型是（ ）。（a）与变形前的金属相同 （b）与变形后的金属相同（c）形成新的晶型6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。7冷热加工的区别在于加工后是否留下（ ）。（a）加工硬化 （b）晶格改变性 （c）纤维组织8钢只有通过冷加工并经随后加热才能使晶粒细化，而铁则不需冷加工，只需加热到一定温度即使晶粒细化，其原因是（ ）（a）铁总是存在加工硬化，而铜没有 （b）铜有加工硬化现象，而铁没有（c）铁在固态下有同索异构转变，而钢没有 （d）铁和铜的再结晶温度不同为了避免零件热处理时变形或断裂失效，结构的设计要合理，例如采用图214的（）方案。 2弹性失效属于（）失效，热疲劳属于（）失效，接触疲劳属于（）失效，应力腐蚀属于（）失效，蠕变属于（）失效。 (a)变形类型（b）断烈类型（c）表面损伤类型 3某化肥厂由国外进口的30万吨氨合成塔，充吊装时吊耳与塔体连接的12个螺栓全部突然断裂。经化验，螺栓材料为与热轧20钢相近的碳钢，强度不高。显然事故是由（ ）引起的，原因乃是选材错误。（a）塑性断裂 （b）脆性断裂（c）疲劳断裂（d）蠕变断裂4 T12A钢加热到 Ac13050淬入水中，其硬度为（）。（a）HRC3545 （b）HRC4555 （c）HRC5565 （d） HRC6575改锥拧动螺丝，头部常以磨损、卷刃或崩刃的形式失效，杆部承受较大的扭转和轴向弯曲应力，所以头部应有较高的硬度，杆部应有较高的刚度和屈服强度，并且都要有一定的韧性（以免断裂）。锥把直径较大（为了省力），主要要求重量轻、绝缘性能好，与推杆能牢固的结合没，外观漂亮。因此锥杆材料应选用（），头部进行（）处理，杆部进行（）处理，锥把材料应选用（）。（a）高碳钢（b）低碳钢 （c）中碳钢 （d）塑料 （e）橡胶（f）木料 （g）淬火 （h）正火 （i）调质 （j）退火6电炉炉丝与电源线的接线座应用（ ）材料最合适。（a）绝缘胶木 （b）有机玻璃 （c）20钢 （d）高温陶瓷 1大功率内燃机曲轴选用（ ），中吨位汽车曲轴选用（ ），C620车床主轴选用（ ），精密镗床主轴应选用（ ）。 （a）45（b）球墨铸铁（c）38CrMoAl（d）合金球墨铸铁2高精度磨床主轴用38CrMoAI制造，试在其加工工艺路线上，填入热处理工序名称。锻造（ ）精机加工（ ）精机加工（ ）粗磨加工（ ）精磨加工。 （a）调质（b）氮化（c）消除应力（d）退火3在高周疲劳载荷条件下，零件的选材指标为（ ），工程材料中以（ ）的疲劳强度最高，抗疲劳的构件多用（ ）材料制造。（a） （b）金属 （c）聚合物 （d）陶瓷4汽车板弹簧选用（ ）（a） 45 （b） 60Si2Mn（c） 2Cr13 （d） 16Mn 5机床床身选用（ ）。（a）Q235 （b）T10A （c）HT150 （d）T8 6受冲击载荷的齿轮选用（ ） （a） KT2504（b）GCr9（c）Crl2MoV（d）20CrMnTi7高速切削刀具选用（ ）（a）T8A （b）GCr15 （C）W6Mo5Cr4V2（d）9CrSi 8桥梁构件选用（ ） （a）40 （b）4Crl3 （c） 16Mn （d） 65Mn 9发动机汽阀选用（ ）。（a）40Cr （b）1Crl8Ni9Ti （c）4Cr9Si2 （d） Cr12MoV 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 适合制造渗碳零件的钢有（ ）。（a）16Mn、15、20Cr、1Cr13、12Cr2Ni4A （b）45、40Cr、65Mn、T12（c）15、20Cr、18Cr2Ni4WA、20CrMnTi 要制造直径16mm的螺栓，要求整个截面上具有良好的综合机械性能，应选用（ ）（a）45钢经正火处理（b）60Si2Mn经淬火和中温回火（c）40Cr钢经调质处理4制造手用锯条应当选用（ ）（a）T12钢经淬火和低温回火（b）Cr12Mo钢经淬火和低温回火（c）65钢淬火后中温回火5高速钢的红硬性取决于（ ）（a）马氏体的多少（b）淬火加热时溶入奥氏体中的合金元素的量（c）钢中的碳含量6汽车、拖拉机的齿轮要求表面高耐磨性，中心有良好的强韧性，应选用（ ）（a）20钢渗碳淬火后低温回火（b）40Cr淬火后高温回火（c）20CrMnTi渗碳淬火后低温回火765、65Mn、50CrV等属于（ ）类钢，其热处理特点是（ ）（a）工具钢，淬火+低温回火（b）轴承钢，渗碳+淬火+低温回火（c）弹簧钢，淬火+中温回火8. 二次硬化属于（ ）（a）固溶强化 （b）细晶强化 （c）位错强化 （d）第二相强化9. 1Cr18Ni9Ti奥氏体型不锈钢，进行固溶处理的目的是（ ）（a） 获得单一的马氏体组织，提高硬度和耐磨性（b） 获得单一的奥氏体组织，提高抗腐蚀性，防止晶间腐蚀（c）降低硬度，便于切削加工.推土机铲和坦克履带板受到严重的磨损及强烈冲击，应选择用（ ）（a）20Cr渗碳淬火后低温回火（b）ZGMn133经水韧处理（c）W18Cr4V淬火后低温回火11现需要制造一直径25mm的连杆，要求整个截面上具有良好的综合力学性能，应采用（）。A、40Cr钢调质； B、45钢正火； C、60Si2Mn钢淬火+中温回火； D、20Cr钢渗碳+淬火+低温回火。12 不锈钢中能提高钢基体电极电位的合金元素是（）。13、C； B、Cr； C、Ni； D、Ti。3 亚共晶白口铸铁在平衡状态下室温组织为（）。A、PFe3C； B、LdPFe3C； C、Ld； D、LdFe3C。14将已时效强化的铝合金重新加热，经短时保温后在水中急冷，使合金恢复到固溶后的状态的处理方法，称为（）处理。A、退火；B、固溶；C、回归；D、水韧。15共析钢过冷奥氏体为了获得“托氏体+马氏体+残余奥氏体“组织，采用（）冷却方式。A、退火；B、正火；C、水淬；D、油淬。四、综合题、车床主轴要求轴颈部位硬度为5458HRC，其余地方为2025HRC，其加工路线为： 下料 锻造 正火 机加工 调质 机加工（精） 轴颈表面淬火 低温回火 磨加工指出：1、主轴应用的材料：2、正火的目的3、调质目的和大致热处理工艺4、表面淬火目的5、低温回火目的及工艺6、轴颈表面组织和其余地方组织2、画出共析钢的“”线，并标明淬火临界冷却速度3、Fe-Fe3C相图左下角部分画出并标明各点碳质量分数、温度、淬火加热温度范围和A1,A3,Acm线 lgt 2题图 2题图 4、选择适宜材料并说明常用的热处理方法（30分）名称候选材料选用材料热处理方法最终组织机床床身T10A, KTZ450-06, HT200汽车后桥齿轮40Cr, 20CrMnTi, 60Si2Mn滚动轴承GCr15, Cr12, QT600-2锉刀9SiCr, T12, W18Cr4V汽车板簧45, 60Si2Mn, T10钻头W18Cr4V，65Mn, 20桥梁1Cr13, 16Mn, Q1955、填写下列材料在该加热温度下的组织(15分)材料温度组织温度组织温度组织45820950680T106807808306，填写下列表格：材料牌号 或 代 号材 料 名 称应 用最 终 热 处 理HT300Cr12MoV40Cr60Si2MnLY115CrMnMoGCr15Q3451Cr18Ni9Ti供选用实例：电话机，铆钉，机床床身，汽车传动轴，加热炉管，热锻模，螺纹搓丝板，汽车板簧，滚动轴承滚动体，桥梁。7什么是热处理？常见的热处理方法有几种，其目的是什么？从相图上看，怎样的合金才能进行热处理？提示：只有从高温到低温发生相变或由固溶体溶度变化的合金才有可能进行热处理。8某传动齿轮用20钢制造。请设计工艺路线。（4分）请选择：低温回火、渗碳、磨削加工、正火、下料、粗及精加工、淬火、锻造第1步 第2步 第3步 第4步 第5步 第6步 第7步 第8步9什么是回火？回火的分类、因火的目的是什么？回火的四个阶段具有怎样的特点？如何避免回火脆性，相应回答回火冷却时应注意什么？提示：回火后工件一般在空气中冷却，对于具有第二类回火脆性的钢件，回火后进行油冷。对于性能要求较高的工件在防止开裂条件下，可进行油冷或水冷，然后进行一次低温补充回火，以消除快冷产生的内应力10有两个碳的质量分数为1.2%的碳钢薄试样，分别加热到780和860，保温相同时间，使之达到平衡状态，然后以大于VK的冷却速度冷至室温，试问：（6分）（1）哪个温度淬火后晶粒粗大？（2）哪个温度淬火后未溶碳化物较多？11何谓冷处理？为何冷处理之后还要进行回火或时效？冷处理与二次淬火及二次硬化是不是一样的？以高速钢刃具生产工艺为例说明上述问题。提示：冷处理之后仍存在淬火应力；二次硬化是高速钢重要的强化手段。12材料的耐磨性主要与什么有关？（5分）13试说明下述组织结构及力学性能特点，并回答它们之间有何区别与联系？珠光体和球化组织；马氏体和回火马氏体；索氏体和回火索氏体；屈氏体和回火屈氏体。14T12钢加热到770后用图2-11所示各种方法冷却，分析其所得组织。15用20CrMnTi为材料制造汽车变速箱齿轮，试制定其热处理生产工艺。请采用调质和渗碳两种方法，并比较两者区别。2是否可以用30钢代替T12钢制成锉刀，用盐水淬火后低温回火？为什么？（6分）16比较下列各钢的淬透性、淬硬性。（3分）请选择：最高较高最低 T12钢 20CrMnTi钢 40Cr钢淬透性 淬硬性五、判断题1由于再结晶的过程是一个形核长大的过程，因而再结晶前后金属的晶格结构发生变化。（ ）2因为体心立方晶格与面心立方晶格具有相同数量的滑移系，所以两种晶体的塑性变形能力完全相同。（）3金属的预变形度越大，其开始再结晶的温度越高。（ ）4滑移变形不会引起金属晶体结构的变化。（ ）5热加工是指在室温以上的塑性变形加工。（ ）6为了保持冷变形金属的强度和硬度，应采用再结晶退火。（ ）7热加工过程，实行上是加工硬化和再结晶这两个重叠的过程。（ ）8孪生变形所需的切应力要比滑移变形时所需的小得多。（ ）9铁素体相为面心立方点阵，渗碳体为复杂斜方点阵，奥氏体为体心立方点阵，三者点阵结构相差很大。10珠光体的片层间距主要取决于其形成温度。在连续冷却条件下，冷却速度越大，珠光体形成温度越低，即过冷度越大，则片层间距越小。11珠光体的形成过程，包含着两个同时进行的过程：一个是通过碳的扩散生成低碳的渗碳体和高碳的铁素体；另一个是晶体点阵重构，由面心立方贝氏体的转变为体心立方的马氏体和复杂单斜点阵的回火组织。12低碳钢中的马氏体组织，因其显微组织是由许多成群的板条组成，故又称为板条马氏体。对某些钢因板条不易侵蚀显现出来，而往往呈现为块状，所以有时也称之为块状马氏体，又因为这种马氏体的亚结构主要为位错，通常也称它为位错型马氏体。13马氏体的等温转变一般不能进行到底，完成一定的转变量后就停止了。14大量的实验结果都证明，在屈服强度相同的条件下，位错型马氏体具有较高的硬度且比孪晶马氏体的韧性差的多。15为了减小工件与淬火介质之间的温差，减小内应力，可以把欲淬火的工件，在淬入淬火介质之前，先水冷一段时间。这种方法叫“预冷淬火法”16使钢中的碳化物球状化。