工程材料试题

1、1. F和A分别是碳在佑Fe、丫Fe中所形成的间隙固溶体。2. 液态金属结晶时常用的细化晶粒的方法有增加过冷度、加变质剂、增加液体的流动。3. 加热是钢进行热处理的第一步，其目的是使钢获得奥氏体组织。4. 在Fe-Fe3C相图中，钢与铸铁分界点的含碳量为2.11%。5. 完全退火主要用于亚共析钢，其加热温度为：Ac3+(3050)C。6. 1Cr18Ni9Ti是不锈钢、其碳的质量分数是0.1%。7. QT600-03中的“600”的含义是：bbA600MPa。8. T8MnA碳素工具钢,其中“A”的含义是高级优质。9. 40Cr是合金结构钢,其Cr的主要作用是提高淬透性、强化铁素体。10. 调

2、质件应选中碳成分的钢，渗碳件应选低碳成分的钢。11.化学热处理的基本过程包括：化学介质分解出渗入元素的活性原子,活性原子被工件表面吸附，原子由表层向内扩散形成渗层。按冷却方式的不同，淬火可分为单介质淬火、双介质淬火、等温淬火、分级淬火等。12. 60钢(Ac1Q727C,Ac3766C)退火小试样经700C、740C、800C加热保温，并在水中冷却得到的组织分别是：P+F,F+M+Ar,M+Ar13. 金属的冷加工与热加工是按再结晶温度来划分的。14. 制造形状简单、小型、耐磨性要求较高的热固性塑料模具应选用T10钢,而制造形状复杂的大、中型精密塑料模具应选用3Cr2Mo钢。(请从45、T10

3、、3Cr2M6Q235A中选择)12345678910VXXVXVVXXV1. 碳钢在室温下的相组成物是铁素体和渗碳体。2. 铁碳合金平衡结晶时，只有成分为0.77%的共析钢才能发生共析反应。3. 在1100C，含碳0.4%的钢不能进行锻造，含碳4.0%的铸铁能进行锻造。4. 细晶强化能同时提高钢的强度和韧性。5. 碳的质量分数对碳钢力学性能的影响是：随着钢中碳的质量分数的增加，硬度、强度增加，塑性、韧性也随着增加。6. 固溶强化是指因形成固溶体而引起的合金强度、硬度升高的现象。7. 淬火临界冷却速度是钢抑制非马氏体转变的最小冷却速度。8. 可锻铸铁具有一定的塑性，可以进行锻造加工。9. 高速

4、钢铸造后需要反复锻造是因为硬度高不易成形。同一钢种，在相同的加热条件下，水冷比油冷的淬透性好，小件比大件的淬透性好。123456789101112131415abbaccbbcaacaba1.金属材料在外力作用下抵抗变形和断裂的能力叫:a. 强度b.硬度c.塑性2. 晶体中的位错是一种：a.点缺陷b.线缺陷c.面缺陷3. 实际金属结晶时，形核和晶体长大的方式主要是：a.平面长大b.树枝状长大c.两者都不对4. 在铁碳合金平衡组织中，塑性最好的是：a. Fb.Ac.P5. 加工硬化使金属：a.强度降低、塑性升高b.强度增大、塑性升高c.强度增大、塑性降低6. 下列钢淬透性高低排列顺序正确的是：a

5、.T8>45>20CrMnTi>20b.20CrMnTi>20>45>T8c.20CrMnTi>T8>45>207. 钢在淬火后获得M组织的粗细主要取决于：a.A的本质晶粒度b.A的实际晶粒度c.A的起始晶粒度8. 珠光体是一种：a.单相固溶体b.两相混合物c.Fe与C的混合物9. 高速钢的红硬性取决于：a.钢的碳含量b.马氏体的多少c.淬火加热时溶于奥氏体中的合金元素的量10. 绑扎物件宜选用a.低碳钢b.中碳钢c.高碳钢11. 灰铸铁的石墨形态是12. a.片状b.团絮状c.球状下列零件与构件中选材不正确的是：13. a.机床床身用HT

6、150b.桥梁用16Mnc.热作模具用Cr12MoV不同成分的钢应采用不同的热处理工艺调整其硬度，以便于切削加工性能。一般低碳钢宜采用：14. a.正火b.完全退火c.球化退火制造汽车板簧应采用：15. a.T12，淬火+低温回火b.65Mn，淬火+中温回火c.45钢，淬火+高温回火下列说法错误的是：a. 调质处理是淬火+中温回火。b. 40Cr钢一种常用的合金结构钢，具有良好的综合力学性能好。c. 灰口铸铁可通过表面淬火，提高其表面的硬度和耐磨性。二1.机械设计时常用抗拉强度（bb）和屈服强度（bs或b0.2两种强度指标。若退火亚共析钢试样中先共析铁素体占41.6%，珠光体58.4%,则此钢

7、的含碳量为约_0.46%。2. 屈强比是屈服强度与之比。一般工程结构用金属是室晶体，在各个方向上的性能相同，这就是实际金属的现象。实际金属存在点、线和面缺陷三种缺陷。实际晶体的强度比理想晶体的强度低（高，低）得多。3. 根据组成合金的各组元之间的相互作用不同，合金的结构可分为两大类：固溶体和。固溶体的晶格结构同1剂，其强度硬度比纯金属的高。共析钢加热至Aci时将发生珠出体向的转变，其形成过程包括四个阶段。把两个45钢的退火态小试样分别加热到AciAc3之间和Ac3以上温度水冷淬火，所得到的组织前者为马氏体+铁素体+残余奥氏体，后者为马氏体+残余奥二、判断改错题（对打错打“X”并改错，每小题1分

8、，共10分）（X）1.随奥氏体中碳含量的增高，马氏体转变后，其中片状马氏体减少，板条状马氏体增多。(X)2.回火屈氏体、回火索氏体和过冷奥氏体分解时形成的屈氏体、索氏体，只是形成过程不同，但组织形态和性能则是相同的。(X)3.退火工件常用HRC标出其硬度，淬火工件常用HBS标出其硬度。(V)4.马氏体是碳在a-Fe中所形成的过饱和固溶体；当发生奥氏体向马氏体的转变时，体积发生膨胀。(X)5.表面淬火既能改变工件表面的化学成分，也能改善其心部组织与性能。(V)6.化学热处理既能改变工件表面的化学成分，也能改善其心部组织与性能。(V)7.高碳钢淬火时，将获得高硬度的马氏体，但由于奥氏体向马氏体转变

9、的终止温度在0C以下，故钢淬火后的组织中保留有少量的残余奥氏体。(X)8.为了消除加工硬化便于进一步加工，常对冷加工后的金属进行完全退火。(X)9.片状珠光体的机械性能主要决定于珠光体的含碳量。(X)10.由于钢回火的加热温度在Ai以下，所以淬火钢在回火时没有组织变化。三、选择题(每小题1分，共10分)钢在淬火后所得的组织是(A)淬火马氏体B.回火索氏体C.回火屈氏体D.索氏体A. 在淬火钢中，当含碳量增加到0.6%以后，随含碳量的增加，硬度增加缓慢，这是因为(A)随含碳量的增加，残余奥氏体的量增多随含碳量的增加，片状马氏体的量增多随含碳量的增加，淬火内应力增大随含碳量的增加，非马氏体的量减少

10、A. 若钢中加入的合金元素能使C曲线左移，则将使钢的淬透性(B)提高B.降低C.不改变D.对小试样堤高，对大试样则降低下列钢铁材料中切削性能较好的是(B)A.工业纯铁B.45钢C.白口铸铁D.T12A钢钢锭中的疏松可以能过下面哪种方法改善(B)A.完全退火B.足够变形量的锻轧C.扩散退火D.正火正火T8钢与完全退火T8钢相比(B)A.前者珠光体更细密，故强度要低些B. 前者珠光体更细密，故强度要高些C. 前者珠光体更粗大，故强度要低些D. 前者珠光体更粗大，故强度要高些7. 退火亚共析钢，随含碳量的增加(A.HBS、bb值减小，a、aK值增加C.HBS、bb值增加，a、aK值增加8.碳含量为W

11、c=4.3%的铁碳合金具有良好的(DB)B. HBS、bb值增加，a、aK值减小D. HBS、bb值减小，a、aK值减小)A.可锻性B.切削加工性能9. 建筑用钢筋宜选用(C)A.局碳钢B.中碳钢10. 下述退火态钢中强度最高的是(A.T13钢B.45钢C. 可焊性D.铸造性能C.低碳钢D.工具钢D)C.65钢D.T8钢三116Mn是低合金结构钢，其碳的质量分数是0.16%2Q235A是碳素结构钢,其中“A”的含义是质量等级为A。3. HT200中的“200”的含义是：丁旷200MPa。4. GCr15是滚动轴承钢,其Cr的质量分数是1.5%。5. a-Fe和丫Fe的晶格结构分别是：体心立方、

12、面心立方。6.按几何形式，实际金属中的晶体缺陷分为：点缺陷，线缺陷，面缺陷。1. 马氏体(M)是碳溶于*Fe所形成的过饱和间隙固溶体。2. 球化退火主要用于过共析钢，其加热温度为：Ac_1+2030C。3. T12钢(Acu730C,Accm820C)退火小试样经700C、780C、860C加热保温，并在水中冷却得到的组织分别是：P+F,Fe3C+M+Ar,M+Ar。4. 为强化表面，渗碳件应选低碳钢.表面淬火应诜中碳钢。5. 渗碳钢在渗碳后缓慢冷却，由表面向心部的组织分布依次为：P+网状Fe3C_,P+F。6. 冷变形后的金属进行加热时将发生回宣和再结晶。7. 过共析钢淬火加热温度越高，淬火

13、后马氏体中含碳量越高,残余奥氏体的量越多。8. M的显微组织形态有板条状和片状两种.其中板条状的韧性较好。15.为了改善碳素工具钢的切削加工性，常采用的热处理是：球化退火12345678910XVVXXVXVVx10. 钢的热处理是通过加热，保温和冷却，以改变钢的形状、尺寸，从而改善钢的性能的一种工艺方法。11. 室温时，晶粒度级别越高，则金属的强度、塑性愈好。12. 锻轧时应将钢加热到单相的奥氏体区进行。13. 调质处理是淬火+中温回火。14. 固溶体的强度比溶剂的强度低。15. 珠光体、索氏体、屈氏体都是铁素体和渗碳体组成的机械混合物。16. 淬火临界冷却速度是钢获得马氏体的最小冷却速度。

14、17. 灰口铸铁可通过表面淬火，提高其表面的硬度和耐磨性。18. 高速钢淬火加热温度高是为了使合金元素充分溶解到奥氏体中。10.Cr12、1Cr13、1Cr17都是不锈钢。123456789101112131415caccbabcbabcabc1.材料在外力作用下产生永久塑性变形而不断裂的能力叫:a.强度b.硬度c.塑性2. 加热是钢进行热处理的第一步，其目的是使钢获得：a.Ab.Mc.P3. 金属铸造时，为细化晶粒，可采用：a.快速浇注b.以砂型代替金属型c.采取机械振动4. 下列组织中，强度最好的是：a.Fb.Ac.P5. 消除加工硬化常用的热处理工艺是：a.调质b.再结晶退火c.扩散退火

15、6. 下列钢淬硬性高低排列正确的是：7. a.T12>T8>60>40Crb.40Cr>T12>T8>60c.40Cr>60>T8>T12钢在淬火后获得M组织的粗细主要取决于：8. a.A的本质晶粒度b.A的实际晶粒度c.A的起始晶粒度碳钢的淬火工艺是将其加热奥氏体化，然后采用的冷却方式是：9. a.随炉冷却b.在空气中冷却c.在水中冷却40Cr中Cr主要作用是：10. a.增加硬度和耐磨性b.提高钢的淬透性和基体强度c.提高钢的红硬性金属化合物的性能特点是：11. a.熔点高、硬度高b.熔点高、硬度低c.熔点低、硬度低可锻铸铁的石墨形态是

16、12. a.片状b.团絮状c.球状下列零件与构件中选材不正确的是：13. a.建筑钢筋用Q235Ab.汽车板簧用65Mnc.热作模具用W18Cr4V制造机床床身应采用：14. a.HT150b.Cr12MoVc.Q235C制造形状简单、小型、耐磨性要求较高的热固性塑料模具应选用：15. a.45b.T10c.3Cr2Mo二次硬化属于：a.固溶强化b.细晶强化c.第二相强化四1.液态金属结晶的基本过程是形核与晶核长大。2. 铁素体（F）是碳溶于a-Fe所形成的间隙固溶体，其晶格类型是：体心立方。3. 检测淬火钢件的硬度一般用洛氏（HRC）硬度;而检测退火和正火钢件的硬度常用布氏（HRB）硬度。4

17、. GCr15钢是滚动轴承钢，其Cr的质量分数是1.5%。5. 16Mn钢是合金结构钢，其碳的质量分数是0.16%。6. QT600-03中的“03”的含义是：最低伸长率为3%。7. 钢与铸铁含碳量的分界点是：2.11%。8. 贝氏体的显微组织形态主要有B上和B下两种：其中B下的综合性能好。9. 钢的淬火加热温度越高，淬火后马氏体中含碳量越高，马氏体晶粒越，残余奥氏体的量越损多。10. 钢加热时A的形成是由A晶核的形成、A晶核向F和Fe°C两侧长大、残余FeC的溶解、A的均匀化等四个基本过程所组成的。11. 一般表面淬火应选中碳成分钢、调质件应选用中碳成分钢。13. 碳钢常用的淬火介

18、质是水，而合金钢是油。14. T10钢(Ac1Q727C,Accm800C)退火试样经700C、780C、860C加热保温,并在水中冷却得到的组织分别是：P+FegC,FegC+M+Ar,M+Ar。15. 渗碳钢在渗碳后缓慢冷却，由表面向心部的组织分布依次为：P+FegCn（网状），P,P+F12345678910XVVXXXVVXX1. 在其他条件相同时，砂型铸造比金属型铸造的铸件晶粒更细。2. 固溶强化是指因形成固溶体而引起的合金强度、硬度升高的现象。3. 珠光体、索氏体、屈氏体都是铁素体和渗碳体组成的机械混合物。4. 碳的质量分数对碳钢力学性能的影响是：随着钢中碳的质量分数的增加，硬度、

19、强度增加，塑性、韧性也随着增加。5. 淬火临界冷却速度是钢获得马氏体的最小冷却速度。6. 淬透性好的钢，其淬硬性也一定好。7. 大部分合金钢的淬透性比碳钢好。8. 正火的冷却速度比退火快，故同一钢种经正火处理后的组织较细，其强度、硬度比退火高。9. 由于淬火钢回火时的加热温度在A1以下，所以淬火钢在回火时没有组织变化。10. 可锻铸铁具有一定的塑性，可以进行锻造加工。123456789101112131415bbabbbabaacaaab1. 表示金属材料屈服点的符号是：a.(Teb.(Tsc.bb2. 引起钢的冷脆性的有害杂质元素是：a.硫b.磷c.硫和磷3. 固溶体的晶体结构特点是：a.与

20、溶剂相同b.与溶质相同c.形成新的晶体类型4. 钢在淬火后获得M组织的粗细主要取决于：a.A的本质晶粒度b.A的实际晶粒度c.A的起始晶粒度5. 高速钢的红硬性取决于：a.马氏体的多少b.淬火加热时溶于奥氏体中的合金元素的量c.钢的含碳量6. 室温下金属的晶粒越细，贝U:a.强度越高，塑性越差b.强度越高，塑性越好c.强度越低，塑性越好7. 反复弯折铁丝，铁丝会越来越硬，最后会断裂，这是由于产生了：a.加工硬化现象b.再结晶现象c.去应力退火8. 为了改善碳素工具钢的切削加工性，常采用的热处理是：a.完全退火b.球化退火c.再结晶退火形状简单的工件淬火应选用a.单液淬火b.双液淬火c.分级淬火

21、9. 回火索氏体与索氏体相比a.塑性韧性好b.强度硬度高c.塑性韧性差灰铸铁具有良好的抗压、减震性能，常用于制造a.曲轴b.管接头c.机床床身、底座、箱体10. 绑扎物件宜选用a.低碳钢b.中碳钢c.高碳钢11. 灰铸铁的石墨形态是a.片状b.团絮状c.球状12. 钢的淬硬性主要取决于：a.含碳量b.冷却介质c.合金元素13. 下列说法错误的是a. 金属材料的强度、塑性等可通过拉伸试验来测定b. 调质处理是淬火+低温回火1. 布氏硬度实验测定的数据准确、稳定、数据重复性好要制造齿轮、连杆、热锻模具、弹簧、冷冲压模具、滚动轴承、车刀、理刀、机床床身等零件，试从下列牌号中分别选出合适的材料并叙述所

22、选材料的名称、成分、热处理工艺和零件制成后的最终组织。（20分）T1065MnHT300W6Mo5Cr4V2GCr15Mo40Cr20CrMnTiCr12MoV5CrMnMo齿轮：20CrMnTi渗碳钢；C%=0.2%,Cr,Mn,Ti<1.5%;渗碳+淬火+低温回火；组织为回火马氏体。连杆：40Cr调质钢；C%=0.4%,Cr<1.5%;调质处理（淬火+高温回火）；组织为回火索氏体。弹簧：65Mn弹簧钢；C%=0.65%,Mn<1.5%;淬火+中温回火；组织为回火托氏体。冷冲压模具：Cr12MoV冷变形模具钢；C%>1%,Cr=12%,Mo,V<1.5%;淬火+

23、低温回火；组织为回火马氏体。滚动轴承：GCr15M。轴承钢；C%=1%,Cr=1.5%,Mo<1.5%;球化退火+淬火+低温回火；组织为回火马氏体。车刀：W6Mo5Cr4V2高速钢；W%=6%,Mo%=5%,Cr%=4%,V%=2%;淬火+560C三次回火；组织为回火马氏体+碳化物。理刀：T10碳素工具钢；C%=1%;淬火+低温回火；组织为回火马氏体+碳化物。热锻模具：5CrMnM。热变形模具钢；C%=0.5%,Cr,Mn,Mo<1.5%;淬火+高温回火；组织为回火索氏体。机床床身：HT300灰口铁；无需热处理2选材设计一个车床主轴。该主轴受交变弯曲和扭转的复合应力，载荷和转速均不

24、高，冲击载荷也不大，轴颈部要求耐磨。请选材并设计热处理工序。需说明各热处理工序的作用，画出工艺曲线，并指出热处理后的组织。（备选材料45、T8、20CrMnTi）材料选择：45热处理工艺曲线:AC3+100150C热处理工序的作用、热处理后的组织：1）正火（或完全退火）：消除锻造应力、调整硬度、细化晶粒；组织：S+F2）调质（淬火+高温回火）：使钢获得综合性能好；组织：S回3）表面淬火+低温回火：提高表面硬度和耐磨性；组织：表面M回心部S回（a）、（b）、（c）、（d）速度冷却后得到的3某钢的连续冷却转变曲线如图所示，指出该钢按图中室温组织。答：（a）:M+Ar（b）:B+M+Ar（c）:F+B+M+Ar（d）:F+P4.（10分）有Q235AF、65、20CrMnTi、60Si2Mn>T12等钢材，请选择一种钢材制作汽车变速箱齿轮（高速重载受冲击），并设计热处理工序，说明各热处理工序的作用并画出工艺曲线，指出使用状态组织。答：材料选择：20CrMnTi热处理工序：正火t（机加工）t渗碳t淬火+低温回火热处理工序的作用：1）正火：消除锻造应力、调整硬度便丁加工；2）渗碳：提高表面含碳量，以便强化表面