工程材料-复习题--附答案

1、、名词解释1、合金：有两种或两种以上的元素,其中至少有一种是金属元素组成的,具有金属特性的物质；2、固溶体：晶体结构与某一组元的晶体结构相同；3、固溶强化：晶格畸变导致位错等缺陷运动困难,提升了塑性变形的抗力,使得强硬度升高,塑韧性有所下降的现象；4、强度：金属材料在外力作用下反抗永久变形和断裂的水平；5、塑性：固体金属在外力作用下产生非断裂的永久变形的水平.6、疲劳：是材料承受交变循环应力或应变时所引起的局部结构变化和内部缺陷 开展的过程.7、理论结晶温度T0与实际结晶温度Tn的差AT称过冷度.8、晶粒越小,金属的强度、塑性和韧性越好.通过细化晶粒提升金属材料机械性能的方法就称为细品强化.9

2、、随着温度的变化,金属在固态下由一种品格转变为另一种品格的现象,称为 同素异构转变.10、珠光体：是铁素体与渗碳体片层相间的机械混合物.用符号 P表示.贝氏体：是在过饱和固溶的铁素体基体上弥散分布着渗碳体.用 B表示.马氏体：碳在a-Fe中的过饱和固溶体称马氏体,用 M表示.A:奥氏体,尸-Fe; F:铁素体,口-Fe； P：珠光体,F + FesC ;Le':莱氏体,P+FesC; FesC :渗碳体11、滑移：在切应力作用下,晶体的一局部相对于另一局部沿一定晶面 滑移面 的一定方向滑移方向发生相对的滑动.12、学生：在切应力作用下,晶体的一局部相对于另一局部沿一定晶面 学生面 和晶

3、向学生方向发生切变 .13、晶粒变形,沿变形方向被拉长为细条状,形成纤维组织.14、由于位错密度增加,位错发生堆积和缠结,在晶粒内部形成的亚晶粒.15、多晶体金属形变后具有择优取向的晶体结构,称为形变织构.16、金属材料在再结晶温度以下塑性变形时冷塑性变形强度和硬度升高,而 塑性和韧性降低的现象,称为加工硬化,又称冷作硬化.17、当冷塑性变形金属加热到较高温度时, 畸变晶粒通过形核及晶核长大而形成 新的无畸变的等轴晶粒的过程称为再结晶.18、能进行再结晶的最低温度称为再结晶温度.19、在金属的再结晶温度以上的塑性变形加工,称为热加工；在金属的再结晶温度以下的塑性变形加工,称为冷加工,或冷塑性变

4、形.20、热处理：是指将金属材料在固态下加热、保温和冷却,以改变金属材料的组 织结构,获得所需要性能的一种工艺.21、退火：将钢加热至适当温度保温,然后缓慢冷却炉冷的热处理工艺.22、正火：将钢加热到其上临界点AC3或ACcm温度以上3050c ,保持适 当时间后,在静止的空气中冷却空冷的热处理的工艺.23、淬火：指将钢件加热到Ac3或Ac1以上某一温度,保持一定的时间,然后 以适当的冷却速度,获得马氏体或贝氏体组织的热处理工艺.24、回火：是指将淬火钢加热到 A1以下的某温度保温后冷却的热处理工艺. 二、填空题1、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

5、大类.2、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.3、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.4、体/面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3. 2I可的关系是r体=a/r面=ar,致非?度为0.68/0.74. 445、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,假设C为体心立方晶体结构,那么C属于固溶体,假设C为 面心立方晶体结构,那么C属于固溶体,假设C为密排六方晶体结构,那么C属于 金属间化合

6、物.6、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.7、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.8、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、置换原子,线缺陷主要指位错,面缺陷主要指品界.9、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.10、结晶的根本过程可分为形核和长

7、大两个根本过程.实际金属结晶一 般以树枝晶的方式长大.11、单晶体塑性变形的根本方式是滑移和李生,其中滑移是单晶体金属塑性 变形的根本方式.12、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 化现象的工艺称为冉结晶o再结晶前后及过程中,材料的晶体结构不发生变 化.13、热加工是材料在高于再结晶温度时的加工；冷加工是在再结晶温度 以下的塑性加工.14、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.15、钢中的常存元素是指钮、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

8、向的元素是钮.16、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%.17、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o18、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.19、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%.20、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

9、标示的是含铜量为90%,含锡量为1%的黄铜21、金属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、细品强化、第二相强化.22、确定选材是机械设计的一项重要任务, 其应遵循的根本原那么是使用性能原 那么、工艺性能原那么、经济性原那么.23、变形钢加热时要经历回复、再结晶和晶粒长大三个阶段24、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25、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.26、将以下材料分别填到它所属的类别中T8,HT200,H80, LY11 , 9SiCr, ZG25, 1Cr18Ni9

10、Ti 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1、以下选项表示的是晶面指数AA (111)晶面B <111>晶向族 C 111晶向 D 111晶面族 2、体心立方晶体结构中的原子数是 BD 4个D气孔D间隙原子A 1个B 2个C 3个3、以下哪一个属于晶体的缺陷 CA裂纹B夹杂物C晶界4、以下哪一个属于线缺陷：AA位错B亚晶界C空位5、通过拉伸试验,可以确定的力学性能指标不包括CA强度B硬度C塑性D弹性6、冲击试验主要测试材料在以下哪一种载荷下的力学性能BA静载荷B冲击载荷C交变

11、载荷D多种载荷综合7、以下哪一种材料性能不属于材料的力学性能DA强度B疲劳C断裂韧性D熔点8、材料的韧脆转变温度可以通过以下哪一种试验方法获得DA冲击试验B拉伸试验C疲劳试验D上述都不对9、以下哪一个过冷度计算公式是正确的BA A T=T0+TnBAT=T0-TnCAT=T*TnD A T=T0/T n10、以下哪一种举措可以细化晶粒 BA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11、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,那么该晶体 的滑移系为AA 12个B 3个C 4个D上述都不对12、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,那

12、么AA A的塑性好 B B的塑性好C A、B塑性相同D上述都不对滑移系数目T ,材料塑性T ；滑移方向T ,材料塑性T13、在冷塑性变形后,以下哪一种组织最不可能出现DA形变织构B纤维组织C晶粒内亚结构D均匀的等轴晶14、以下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AA Ac3B AC1C Ar3D Ar115、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DA珠光体B贝氏体C马氏体D剩余奥氏体16、在热处理冷却转变过程中,转变温度最高的是AA珠光体B贝氏体C马氏体D不确定17、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CA珠光体B贝氏体C马氏体D不确定18、

13、在热处理冷却转变过程中,哪一种转变属于扩散转变AA珠光体B贝氏体C马氏体D不确定19、以下哪一种组织的力学性能最好 CA珠光体B屈氏体C索氏体D不确定20、以下哪一种组织的硬度最高 CA珠光体B贝氏体C马氏体D不确定21、在热处理冷却转变过程中,哪一种组织的转变速度最快CA珠光体B贝氏体C马氏体D不确定22、在热处理冷却转变过程中,哪一种组织呈羽毛状AA上贝氏体B下贝氏体C位错马氏体D李晶马氏体23、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24、球化退火的目的使把珠光体中的CA铁素体球化B剩余奥氏体球化C渗碳体球化D珠光体球化25、以下哪一种退火工艺

14、可以消除枝晶偏析现象AA扩散退火B完全退火C球化退火D去应力退火26、以下哪一种退火工艺可以消除加工硬化现象CA扩散退火B完全退火C再结晶退火D去应力退火27、哪一种热处理工艺的冷却速度最慢 AA退火B正火C淬火D不确定28、加热保温后,在空气中冷却的热处理工艺是BA退火炉冷B正火空冷C淬火D不确定29、以下哪一种热处理工艺完成后必须进行回火CA退火B正火C淬火D不确定30、以下哪一种热处理工艺是调质处理 CA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31、以下哪一种热处理工艺可以作为最终热处理BA退火B正火普通件的最终处理C淬火 D都可以32、钢中的哪一种常存元素可以

15、降低热脆倾向AA钮B硅C硫D磷33、钢中的哪一种常存元素具有冷脆倾向A钮B硅C硫D磷34、低碳钢的含碳量范围是 AA <0.25%B 0.25%-0.6%C >0.60%D 不确定35、T12的含碳量为DA 0.12%B 12%C 0.012%D 1.2%36、共析钢的含碳量是为AA 0.77%B 2.11%C 4.3%D 16.69%37、某亚共析钢金相组织中珠光体所占面积约为80%,那么该钢的含碳量约为共析钢的含碳量按0.8% CA 0.08B 0.77%C 0.64% D 难以断定38、以下哪一个选项是冷塑性变形后回复处理的主要目的BA消除加工硬化 B消除内应力 C细化晶粒

16、D消除织构39、中温回火转变产生物为B .A.珠光体B.回火屈氏体C.贝氏体 D.奥氏体40、以下物质由液体凝固成固体的过程是结晶过程 C .A. Cu、NaCl、玻璃、水银B.石蜡、玻璃、Cu、AlC. Cu、Al、水银、NaClD. Cu、Al、NaCl、石蜡41、在钢的热处理中A3, Ac3, Ar3三者的关系是 BA A3=Ac3=A3；B Ac3>A3>A3；42、 D 是机械零件的几种失效形式A.铸造,机械加工,热处理C.固溶处理,蠕变,断裂及腐蚀43、变形金属再结晶后,C .A.形成等轴晶,塑性升高C.形成等轴晶,强度增大C Ac3VA3< Ar 3； D Ar

17、3>A3> Ac3B.疲劳,位错,应力腐蚀D.断裂,畸变,磨损及腐蚀B.形成柱状晶,塑性下降D.形成柱状晶,强度升高44、合金元素对奥氏体晶粒长大的影响是DA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Mn除外C无影响D上述说法都不全面45、热处理的最终目的是：AA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46、铸锭结构包括：BA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；47、共析反响是：AA. 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.

18、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.48、高速切削刀具选用：CA T8A碳素工具刚B GCr15轴承钢C W18Cr4V高速钢 D 9CrSi低合金工具钢49、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B改变A温度 B晶体结构C应力状态D强度50、能使单晶体产生塑性变形的应力为：BA拉应力B切应力C复合应力 D压应力51、随冷塑性变形量增加,金属的：D加工硬化现象A强度下降,塑性提升B强度和塑性都下降C强度和塑性都提升D强度提升,塑性下降52、相和组织的区别是 B 组织由相组成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

19、,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53、金属键以下哪个说法是正确的：DA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54、45号钢加热到900C 位于A3线以上后,假设从该温随炉冷却到室温所得 到的组织是1 ,假设从该温快速转入20c水中冷却所得到的组织是2 .A. F + P B. A + F C. A D. ME. M+Ar四、是非题1、冷却速度越快,过冷度越小.X2、室温下金属晶粒越细,那么强度越高,塑性越低.X3、冷加工是指在低于室温时的塑性变形加工.x4、回复可以消除金属材料在冷加工时

20、产生的加工硬化.X5、20钢比T12钢的碳质量分数要高.X 6、奥氏体用符号P表示.X7、只要能够继续使用,工件就没有失效.X8、灰铸铁中的石墨呈球状.X9、金属化合物的晶体结构肯定与其任一组元的晶体结构不相同.V10、滑移是金属材料发生塑性变形的主要方式.V11、再结晶温度是指发生再结晶转变的最低温度.V12、纯金属结晶必须有一定的过冷度.乂13、热加工是指在高于室温时的塑性变形加工.x14、再结晶可以消除金属材料在冷加工时产生的加工硬化.V15、金属的晶粒越大,性能越差.V16、珠光体用符号A表示.X17、球墨铸铁中的石墨呈球状.V18、灰口铸铁中存在游离态的石墨.V19、金属化合物的晶体

21、结构与其某一组元的晶体结构相同.x20、孚生是金属材料发生塑性变形的主要方式.X21、金属材料发生屈服,意味着开始发生塑性变形.V22、金属晶体是由原子通过离子键结合而成的.X23、合金组织组成物为固溶体、金属化合物和机械混合物.V24、原子在面心立方品格中排列的紧密程度,比在体心立方晶格中大.V25、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.V26、再结晶是一种引起品格形式改变的生核及长大过程.V27、多晶体的晶粒越细,那么强度、硬度越高,塑性韧性也越大.V28、晶体有一定的熔点,结晶和熔化都恒定在熔点进行.X29、冷却速度越快,越不利于铸铁的石墨化.V30、钢的淬硬性主要取

22、决于合金元素.V31、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.X五、综合题1、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.2、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 寸之间的关系,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举措. 答：冷却速度越快,过冷度越大；随着冷却速度的增大,那么晶体内形核率和长大 速度都加快,加速结晶过程的进行,但当冷速到达一定值以后那么结晶过程将减慢； 过冷度增大,AF大,结晶驱动力大,形核率和长大速度都大,且 N的增加比G 增加

23、得快,提升了 N与G的比值,晶粒变细,但过冷度过大,对晶粒细化不利, 结晶发生困难.从而影响铸锭的晶粒结构.举措：增大过冷度参加孕育剂震动搅拌3、什么是塑性变形？金属塑性变形的根本方式有哪些？最主要的方式是什么, 简述这些方式的特点和区别.答：物质在外力的作用下产生形变,当施加的外力撤除或消失后该物体不能恢复 原状的一种物理现象.根本方式：滑移、学生和多晶体的塑性变形.最主要的方式是滑移.4、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？答：热处理是指将金属材料在固态下加热、 保温和冷却,以改变金属材料的组织 结构,获得所需要性能的一种工艺.退火：炉冷；正火：空冷；淬火：浸入淬冷介质中冷却.共析钢在退火后获得珠光体,正火后获得索氏体,等温淬火后获得下贝氏体,淬 火后获得马氏体.珠光体：珠光体粗片状,索氏体细片状,托氏体极细片状；贝氏体： 上贝氏体羽毛状,下贝氏体针状；马氏体板条状和针状.5、简单分析亚共析钢和过共析钢淬火温度的区别及原因.答：亚共析钢淬火通常是在 Ac3以上30-5