工程材料习题范文

工程材料习题范文工程材料习题范文 第一章金属学基础 一 名词解释1 过冷度2 均质成核3 非均质成核4 冷变形5 热变性6 加工硬化7 再结晶8 纤维组织9 锻造流线 二 选择题1 每个体心立方晶胞中包含有 个原子 A 1B 2C 3D 42 每个面心立方晶胞中包含有 个原子 A 1B 2C 3D 43 属于面心立方晶格的金属有 A Fe 铜B Fe 钒C Fe 铜D Fe 钒4 属于体心立方晶格的金属有 A Fe 铝B Fe 铬C Fe 铝D Fe 铬5 在晶体缺陷中 属于点缺陷的有 A 间隙原子B 位错C 晶界D 缩孔6 金属结晶时 冷却速度越快 其 实际结晶温度将A 越高B 越低C 越接近理论结晶温度7 为细化晶粒 可采用A 快速浇注B 加变质剂C 以砂型代金属型8 铸锭剖面由表 面到中心的晶粒特点依次为A 表面等轴粗晶粒层 中间柱状晶粒层 心部细晶粒层B 表面细晶粒层 中间柱状晶粒层 心部等轴粗晶 粒层C 表面等轴粗晶粒层 中间细晶粒层 心部柱状晶粒层D 表 面等轴粗晶粒层 中间柱状晶粒层 心部等轴粗晶粒层9 下列三种 方法制造紧固螺栓 哪一种比较理想 A 直接用圆钢切削加工而成 B 将圆钢局部镦粗 然后再加工 C 用一厚钢板切削加工而成 10 对重要受力零件 纤维组织的方向应该是与 A 最大正应力和最大剪应力平行 B 最大正应力垂直和最大剪应力 平行 C 最大正应力平行和最大剪应力垂直 三 是非题1 非晶体具有各向异性 2 每个体心立方晶胞中实际包含有2个原子 3 每个面心立方晶胞中实际包含有2个原子 4 每个面心立方晶胞中实际包含有4个原子 5 每个体心立方晶胞中实际包含有4个原子 6 单晶体具有各向异性 多晶体具有各向同性 7 晶体具有各向同性 8 单晶体具有各向同性 多晶体具有各向异性 9 物质从液体状态转变为固体状态的过程称为结晶 10 金属结晶后晶体结构不再发生变化 11 在金属的结晶中 随着过冷度的增大 晶核的形核率N和长大率G 都增大 在N G增大的情况下晶粒细化 12 液态金属结晶时的冷却速度越快 过冷度就越大 形核率和长大 率都增大 故晶粒就粗大 13 物质从液体状态转变为固体状态的过程称为凝固 14 液态金属冷却到结晶温度时 液态金属中立即就有固态金属结晶 出来 四 填空题1 常见金属的晶体结构有 与密排六方晶格 2 晶体缺陷主要可分为 和面缺陷三类 3 每个面心立方晶胞在晶核中实际含有 原子 致密度为 4 面缺陷主要指的是 和 5 最常见的线缺陷有 和 6 每个体心立方晶胞在晶核中实际含有 原子 致密度为 7 随着过冷度的增大 晶核形核率N 长大率G 8 细化晶粒的主要方法有 和 9 纯铁在1200 时晶体结构为 在800 时晶体结构为 10 金属的结晶过程是 与 的过程 11 在工业生产中 金属的晶粒形状大都呈 状 12 晶粒的大小取决于 速率与 速率 13 钨在1000 变形加工属于 加工 锡在室温下变形加工属于 加工 钨的熔点3410 锡的熔点232 14 随着冷变形程度的增加 金属材料的强度 硬度 塑性 韧性 15 铸锭可由三个不同 外形的晶粒区所组成 即 和心部等轴晶粒区 四 改正题1 体心立方晶格的致密度为84 2 面心立方晶格的致密度为78 3 密排六方晶格在晶格中实际仅包含的原子数量7个 4 把在实际晶体中出现的刃型位错和螺型位错的缺陷叫做面缺陷 5 把在实际晶体中出现的空位和间隙原子的缺陷叫做线缺陷 6 面心立方晶胞在晶格中实际仅包含的原子数量是5个 7 金属的同素异构转变同样是通过金属原子的重新排列来完成的 故称其为再结晶 8 物质从液态转变为固态的过程称为结晶 9 在一般情况下 金属结晶后晶粒越细小 则其强度越好 而塑性 和韧性越差 五 简答题1 液态金属结晶的必要条件是什么 细化晶粒的途径有 哪些 晶粒大小对金属材料的机械性能有何影响 2 什么是加工硬 化 试分析加工硬化的利与弊 3 何谓金属的同素异构转变 并以纯铁来说明 4 用一冷拔钢丝绳吊装一大型工件入炉 并随工件一起加热到1000 保温 保温后再次吊装工件时 钢丝绳发生断裂 试分析原因 5 分析铸锭结晶后可形成三个不同晶粒区的成因 第二章合金相图 一 名词解释1 固溶体2 固溶强化3 金属化合物4 共晶5 共析6 匀 晶 二 选择题1 铁素体是碳溶解在 中所形成的间隙固溶体 A Fe B Fe C Fe D Fe2 奥氏体是碳溶解在 中所形成的间隙固溶体 A Fe B Fe C Fe D Fe3 渗碳体是一种 A 固溶体B 金属化合物C 机械混合物D 非金属化合物4 在Fe Fe3C相图中 钢与铁的分界点的含碳量为 A 2 B 2 06 C 2 11 D 2 2 5 莱氏体是一种 A 固溶体B 金属化合物C 机械混合物D 单相组织金属6 在Fe Fe3C相图中 ES线也称为 A 共晶线B 共析线C A3线D Acm线7 在Fe Fe3C相图中 GS线也称为 A 共晶线B 共析线C A3线D Acm线8 在Fe Fe3C相图中 共析线也称为 A A1线B ECF线C Acm线D PSK线9 珠光体是一种 A 固溶体B 金属化合物C 机械混合物D 单相组织金属10 在Fe Fe3C相图中 PSK线也称为 A 共晶线B 共析线C A3线D Acm线11 Fe Fe3C相图中 共析线的温度为 A 724 B 725 C 726 D 727 12 在铁碳合金中 共析钢的含 碳量为 A 0 67 B 0 77 C 0 8 D 0 87 13 根据Fe Fe3C平衡相图 含碳量为3 0 的合金平衡冷却至750 时的组织为 A P Fe3C Ld B A Fe3C Ld C A Fe3C Ld14 40钢中 珠 光体的含量大约 A 20 B 35 C 50 D 70 三 填空题1 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 和 2 相是指合金中 与 均匀一致的组成部分 3 合金的晶体结构大致可以有三种类型 化合物和 合金的基本相结构有 和 两种类型 4 组成合金的 物质称为组元 5 珠光体是 和 混合在一起形成的机械混合物 6 碳溶解在 中所形成的 称为铁素体 7 在Fe Fe3C相图中 共晶点的含碳量为 共析点的含碳量为 8 低温莱氏体是 和 组成的机械混合物 9 高温莱氏体是 和 组成的机械混合物 10 在Fe Fe3C相图中 共晶转变温度是 共析转变温度是 11 碳在奥氏体中的溶解度随温度而变化 在1148 时溶解度为 在727 时达 12 填写下列组织的符号奥氏体 铁素体 渗碳体 珠光体 高温莱氏体 13 奥氏体和渗碳体组成的共晶组织 称为 其含碳量为 当温度低于727 转变为珠光体加 渗碳体 又称为 四 改正题1 合金中各组成元素的原子按一定比例相互作用而生成 的一种新的具有金属特性的物质称为固溶体 2 合金元素在固态下彼此相互溶解或部分地溶解 而形成成分和性 能均匀的固态合金称为金属化合物 3 铁素体是碳溶解在 Fe中所形成的置换固溶体 4 铁素体是碳溶解在 Fe中所形成的间隙固溶体 5 钢中的含硫量增加 其钢的热脆性增加 6 钢中的含磷量增加 其钢的热脆性增加 7 渗碳体是一种不稳定化合物 容易分解成铁和石墨 8 GS线表示由奥氏体冷却时析出铁素体的开始线 通称Acm线 9 GS线表示由奥氏体冷却时析出铁素体的开始线 通称A3线 10 PSK线叫共析线 通称Acm线 11 PSK线叫共析线 通称A3线 12 过共析钢结晶的过程是L L A A A Fe3C P Fe3C 13 铁素体是碳溶解在 Fe中所形成的间隙固溶体 14 奥氏体是碳溶解在 Fe中所形成的间隙固溶体 15 ES线是碳在奥氏体中的溶解度变化曲线 通称Acm线 16 ES线是碳在奥氏体中的溶解度变化曲线 通称A1线 17 奥氏体是碳溶解在 Fe中所形成的置换固溶体 18 在Fe Fe3C相图中的ES线是碳在奥氏体中的溶解度变化曲线 通常称为A3 线 19 共析钢结晶的过程是L L A A P 20 在Fe Fe3C相图中的ES线是表示由奥氏体冷却时析出铁素体的开始线 通 称Acm线 21 GS线表示由奥氏体冷却时析出铁素体的开始线 通称A1线 22 亚共析钢结晶的过程是L L A A F A F P 23 钢中的含磷量增加 其钢的冷脆性增加 五 简答题1 试述金属中固溶体与金属化合物的机械性能有何特点 2 合金中固溶体和金属化合物的晶体结构有何不同 3 铁碳合金中 基本相有哪几相 4 铁碳合金中基本组织是哪些 并指出哪个是单 相组织 哪个是双相混合组织 5 试分析含碳量为1 2 铁碳合金从液体冷却到室温时的结晶过程 6 二块钢样 退火后经显微组织分析 其组织组成物的相对含量如 下第一块珠光体占40 铁素体60 第二块珠光体占95 二次渗碳体占5 试问它们的含碳量约为多少 铁素体含碳量可思略不计 7 写出 铁碳相图上共晶和共析反应式及反应产物的名称 8 在Fe Fe3C相图上空白处填写上组织 9 试分析含碳量为0 6 铁碳含金从液态冷却到室温时的结晶过程 10 结合Fe Fe3C相图指出A 1 A3和Acm代表哪个线段 并说明该线段表示的意思 第三章钢的热处理 一 名词解释1 淬火临界冷速度2 淬透性与淬硬性3 调质处理与变 质处理4 本质粗晶粒钢与本质细晶粒钢 二 选择题1 钢的低温回火的温度为 A 400 B 350 C 300 D 250 2 可逆回火脆性的温度范围是 A 150 200 B 250 400 C 400 550 D 550 650 3 不可逆回火脆性的温度范围是 A 150 200 B 250 400 C 400 550 D 550 650 4 加热是钢进行热处理的第一步 其目的是使钢获得 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5 钢的高温回火的温度为 A 500 B 450 C 400 D 350 6 钢的中温回火的温度为 A 350 B 300 C 250 D 200 7 碳钢的淬火工艺是将其工件 加热到一定温度 保温一段时间 然后采用的冷却方式是 第四章结构钢及其选用 一 名词解释1 二次硬化2 回火脆性3 回火稳定性4 过冷奥氏体5 红硬性 二 选择题1 影响钢的冷脆性的主要元素是 A S B P C Mn D Si2 20CrMnTi钢根据其组织和机械性能 在工业上主要作为一种 使用 A 合金渗碳钢B 合金弹簧钢C 合金调质钢D 滚动轴承钢3 大多 数合金元素均在不同程度上有细化晶粒的作用 其中细化晶粒作用 最为显著的有 A Mn P B Mn Ti C Ti V D V P4 除 元素外 其它合金元素溶于奥氏体后 均能增加过 冷奥氏体的稳定性 A Co B Cr C Mn D Ti5 20CrMnTi钢中Ti元素的主要作用是 A 强化铁素体B 提高淬透性C 细化晶粒 提高回火稳定性6 合金 渗碳钢渗碳后必须进行热处理 A淬火 高温回火B淬火 中温回火C淬火 低温回火D淬火 退火7 要制 造一批锉刀 请选择合适的材料 A 45B 9Mn2V C T12D 7Cr178 下列材料中淬硬性高的是 A 18CrNi3B 9Mn2V C 40Cr D 509 下列材料中油淬临界直径最大的是 A 25Cr2Ni4W B 20MnVB C 40Cr D 65Mn 三 判断题1 20钢比T12钢的碳质量分数要高 2 在退火状态 接近平衡组织 45钢比20钢的塑性和强度都高 3 合金元素溶于奥氏体后 均能增加过冷奥氏体的稳定性 4 所有的合金元素都能提高钢的淬透性 5 合金元素对钢的强化效果主要是固溶强化 6 T8钢与20MnVB相比 淬硬性和淬透性都较低 7 T8钢比T12和40钢有更好的淬透性和淬硬性 8 调质钢的合金化主要是考虑提高其红硬性 9 合金元素均在不同程度上有细化晶粒的作用 10 40Cr钢是合金渗碳钢 11 20CrMnTi钢是合金调质钢 12 GCr15是专用的合金工具钢 四 问答题1 欲做下列零件小弹簧 螺钉 手锯条 齿轮 试为其 各选一材料 待选材料Q 195 45 65Mn T10 2 某汽车变速箱齿轮 要求 b 1080MPa aKU2 55J 齿面硬度 HRC58 试选一材料 制定最终热处理工艺 指出最终组织 待选材料20CrMnTi T 10 40Cr GCr 15 Q235 3 某连杆螺栓 要求 b 950MPa s 700MPa aKU2 45J 试选一材料 制定最终热处理工艺 指出最终组织 待选材料20CrMnTi GCr 15 T 10 40Cr Q235 4 指出下列牌号是哪种钢 其含碳量约多少 20 40Cr 20CrMnTi T10A GCr 15 30 20Cr5 合金元素在钢中主要作用有哪些 6 有20CrMnTi 38Cr MoAl T 12 45等四种钢材 请选择一种钢材制作汽车变速箱齿轮 高速中 载受冲击 并写出工艺路线 说明各热处理工序的作用 7 拟用T10A钢制造铣刀 其工艺过程如下 下料 锻造 热处理1 机 加工 热处理2 精加工 请写出各热处理工序的名称和作用8 根据铁碳合金相图填表钢号温 度 显微组织温度 显微组织温度 显微组织2070080092045700750 850700750850T127007809209 给下列零件编制工艺流程 制定热处 理方法 并指出其作用 最终热处理后各部位组织和性能 轴颈要求耐磨 1 20Cr主轴2 40Cr主轴3 38CrMoAl主轴4 45M n2齿轮5 38CrMoAl精密机床齿轮10 某汽车变速箱齿轮用20CrMnTi 制造 必须进行下列各加工切削加工 锻造 最终热处理 下料 预先热处理 精磨 喷丸 试回答1 材料的含碳量及各元素的含量 为多少 各合金元素的作用是什么 2 正确安排其生产工艺路线 不可随意增减 并写出热处理的工艺名称 所得组织 力学性能特 点 第五章其他金属材料 一 选择题1 欲要提高18 8型铬镍不锈钢的强度 主要是通过 A 时效强化方法B 固溶强化方法C 冷加工硬化方法D 马氏体强 化方法2 淬火加时效处理是 合金强化的主要途经 A 形变铝合金B 铸造铝合金C 黄铜D 青铜3 普通黄铜在 介 质中 易产生腐蚀导致的自裂现象 A 氮B 氨C 碱D 酸4 常用的灰口铸铁的组织就是 分布在钢 的基体上 球状的石墨 团絮状的石墨 片状的石墨 5 高速钢淬火后通常要在5600C的温度下回火三次 回火后的组织为 回火索氏体 少量残余奥氏体 碳化物 回火屈氏体 少量残余奥氏体 碳化物 C 回火马氏体 少量残余奥氏体 碳化物 二 填空题1 高速工具钢经高温淬火加多次回火后 具有很高的 和较好的 2 不锈钢按其金相显微组织不同 常用的有以下三类 奥氏体型不锈钢 3 铸铁中常见的石墨形态有 三种 影响石墨化的主要因素有 和 4 高速钢W18Cr4V的含碳量为 淬火加热温度一般取 回火温度一般取 通常回火 次 5 高锰钢的性能特点是既具有高的 又具有高的 6 灰口铸铁根据石墨形态划分 有普通灰口铸铁 和蠕 墨铸铁四种 其石墨形态分别为 7 常用的硬质合金刀片有 和钨钴钛类两种 三 改正题1 高锰钢加热到1000 1100 淬火后可获得单相马氏体组织 2 1Cr18Ni9钢是一种马氏体不锈钢 3 5CrNiMo钢是合金结构钢 4 1Cr13钢是奥氏体不锈钢 5 W18Cr4V钢是不锈钢 6 形变铝合金牌号中 字首用 LF 表示硬铝合金 7 硬铝合金牌号 如LY12 中的数字 12 表示强度值 8 铜合金牌号中 字首 H 表示青铜 9 形变铝合金牌号中 字首 LD 表示超硬铝合金 10 形变铝合金牌号中 字首 LC 表示锻铝合金 11 铜合金牌号中 字首 Q 表示黄铜 12 形变铝合金牌号中 字首 LY 表示防锈铝合金 13 普通黄铜是铜和铅组成的二元合金 四 简答题1 试说明下列合金钢的名称及其主要用途 W18Cr4V 5CrNiMo2 试说明下列牌号的名称 1Cr18Ni 9 2Cr 13 ZGMn13 1 4Cr9si12 H5