重庆大学试题

1、 重庆科技学院2005/2006学年第1学期考试试卷A课程名称：金属学及热处理课程代码：3120400 主要班级：冶金工程2004 一、填空题（15分）1、在BCC和FCC晶格中，单位晶胞内的原子数分别为和，其致密度分别为和。2、金属的结晶过程是的过程。控制结晶后晶粒大小的方法有、和。3、冷变形金属在加热时组织与性能的变化，随加热温度不同，大致分为、和三个阶段。4、1Crl8Ni9Ti钢中Ti的作用是 ，而20CrMnTi钢中Ti的作用是。5、碳在白口铸铁中主要以形式存在，而在灰口铸铁中主要以形式存在。三、选择题（12分）1、工程上使用的金属材料一般都呈 ( )。A各向异性；B各向同性；C伪各

2、向异性；D伪各向同性。2、固溶体的晶体结构 ( )。 A与溶剂的相同；B与溶质的相同；C与溶剂、溶质的都不相同；D是两组元各自结构的混合。3、多晶体金属的晶粒越细，则其 ( )。A强度越高，塑性越好B强度越高，塑性越差C强度越低，塑性越好D强度越低，塑性越差4、调质处理后可获得综合力学性能好的组织是 ( )A回火马氏体B回火托氏体C回火索氏体D索氏体5、过共析钢正火的目的是 ( )。A调整硬度，改善切削加工性B细化晶粒，为淬火作组织准备C消除网状二次渗碳体D防止淬火变形与开裂6、对于可热处理强化的铝合金，其热处理方法为 ( )。A淬火低温回火B完全退火C水韧处理D固溶时效四、判断题（5分）1、

3、金属铸件可通过再结晶退火来细化晶粒。( )2、亚共析钢加热至Ac1和Ac3之间将获得奥氏体铁素体二相组织，在此区间，奥氏体的含碳量总是大于钢的含碳量。( )3、化学热处理既改变工件表面的化学成分，又改变其表面组织。( )4、所有合金元素均使Ms、Mf点下降。( )5、可锻铸铁可在高温下进行锻造加工。( )五、问答题（36分）1、什么叫临界晶核?它的物理意义及与过冷度的定量关系如何? （8分）2、试比较45钢、T 8钢、T12钢的硬度、强度和塑性有何不同? （9分）3、试述奥氏体的形成过程及控制奥氏体晶粒的方法。（9分）4、分析碳和合金元素在高速钢中的作用及高速钢热处理工艺的特点。（10分）六、

4、综合分析题（22分）1、用9SiCr钢制成圆板牙，其工艺路线为：锻造球化退火机械加工淬火低温回火磨平面开槽开口。试分析：球化退火、淬火及回火的目的；球化退火、淬火及回火的大致工艺。（10分）2、一碳钢在平衡冷却条件下，所得显微组织中，含有50的珠光体和50的铁素体，问： 此合金中碳的质量分数为多少? 若该合金加热到730 时，在平衡条件下将获得什么组织? 若加热到850 ，又将得到什么组织? （12分）金属学及热处理试卷A参考答案一、填空题1、2，4，0.68，0.74；2、形核与长大，增加过冷度，变质处理，振动、搅拌等；3、回复，再结晶，晶粒长大； 4、防止奥氏体不锈钢晶间腐蚀，细化晶粒；5

5、、Fe3C，石墨。二、名词解释1、合金：是指由两种或两种以上元素组成的具有金属特性的物质。2、共晶转变：在一定的温度下，由定成分的液相同时结晶出两个成分不同的固相的转变。3、由于固溶体结晶通常是树枝状进行，结果使枝干和枝间的化学成分不同，称为枝晶偏析。4、非共晶成分的合金所得到共晶组织称为伪共晶。5、回复：冷变形金属在加热时所产生的某些亚结构和性能的变化过程。三、选择题1A，2A，3A，4C，5C，6D四、判断题1×， 2，3，4×，5×五、问答题1、 根据自由能与晶胚半径的变化关系，可以知道半径rrc的晶胚不能成核；rrc的晶胚才有可能成核；而rrc的晶胚既可能

6、消失，也可能稳定长大。因此，半径为rc的晶胚称为临界晶核。其物理意义是，过冷液体中涌现出来的短程规则排列的原子集团，当其尺寸rrc时，这样的原了团使可成为晶核而长大。临界晶核半径rc其大小与过冷度有关。2、由含碳质量分数对碳钢性能的影响可知，随着钢中碳含量的增加，钢中的渗碳体增多，硬度也随之升高，基本上呈直线上升。在0.8C以前，强度也是虽直线上升的。在，0.8C时，组织全为珠光体，强度最高；但在0. 8C以后，随碳量的继续增加，组织中将会出现网状渗碳体，致使强度很快下降；当2.11C后，组织中出现莱氏体强度将很低，而塑性是随碳量增加而下降的，在出现莱氏体后，塑性将几乎降为零。由此可知，T12

7、的硬度最高，45钢的硬度最低；T12的塑性最差，45钢塑件最好；T8钢均居中，T8钢的强度最高。3、奥氏体形成过程：a)奥氏体晶核的形成b)奥氏体晶核的长大；c)残留渗碳体的溶解；d)奥氏体成分均匀化。控制奥氏体晶粒大小的方法：a)制定合适的加热规范，包括控制加热温度及保温时间、快速短时加热；b)碳含量控制在一定范围内，并在钢中加入定显阻碍奥氏体晶粒长大的合金元素。如：A1、V、Ti、Zr、Nb等；c)考虑原始组织的影响，例如片状球光体比球状珠光体加热组织易粗化。4、化学成分：高碳的目的是为了和碳化物形成元素Cr、W、Mo、V等形成碳化物，并保正得到强硬的马氏体基体以提高钢的硬度利耐磨性。W、

8、Mo、V主要是提高钢的红硬性，因为这些元素形成的碳化物硬度高，产生二次硬化效应，因而显著提高钢的红硬性、硬度和耐磨性。Cr主要是提高钢的淬透性。其工艺突出的特点是淬火加热温度非常高，回火温度高，次数多，淬火加热时采用预热。六、综合分析题1、球化退火是为了消除锻造应力，获得球状珠光体和碳化物，降低硬度以利于切削加工并为淬火做好组织准备，减少淬火时的变形与开裂；淬火及回火是为了获得回火马氏体，保证热处理后具有高硬度、高耐磨性。球化退火工艺：加热温度790810，等温温度700720；淬火工艺：加热温度850870(油淬)；回火工艺；160180。2、设该合金中含C%x，则由杠杆定律得所以 C%x=

9、0.38%其显微组织为FA全部奥氏体(A)组织2005/2006学年第1学期考试试卷B课程名称：金属学及热处理课程代码：3120400 主要班级：冶金工程2004 教学班号一、填空题（15分）1、实际金属中存在有、 和三类晶体缺陷。2、为了使金属结晶过程得以进行，必须造成一定的，它是理论结晶温度与的差值。3、碳在Fe中的间隙固溶体称为，它具有晶体结构在时碳的最大溶解度为。4、当钢中发生奥氏体向马氏体转变时，原奥氏体中碳含量越高，则Ms点越转变后的残余奥氏体量就越。5、除处，其他的合金元素溶人A中均使C曲线向移动，即使钢的临界冷却速度，淬透性。三、选择题（12分）1、当晶格常数相同时，FCC晶体

10、比BCC晶体 ( )。A原子半径大，但致密度小；B原子半径小，但致密度大；C原子半径大，但致密度也大；D原子半径小但致密度也小。2、能使单晶体产生塑性变形的应力为( )。A正应力B切应力c原子活动力D复合应力3、钢在淬火后所获得的马氏体组织的粗细主要取决于( )A奥氏体的本质晶粒度B奥氏体的实际晶粒度C奥氏体的起始晶粒度D加热前的原始组织4、过共析钢的正常淬火加热温度是( )。AAcm十(3050) BAc3十(3050)CAc1十(3050) DAc1一(3050)5、制造手工锯条应采用( )。A45钢淬火低温回火 B65Mn淬火中温回火CT12钢淬火低温回火D9SiCr淬火低温回火6、LY

11、l2的( )。A耐蚀性好B铸造性能好C时效强化效果好D压力加工性好四、判断题（5分）1、固溶体的强度和硬度，比组成固溶体的溶剂金属的强度和硬度高。( )2、实际金属是由许多结晶位向都完全相同的小晶粒组成的。( )3、T10和T12钢如其淬火温度样，那么它们淬火后残余奥氏体量也是一样的。 ( )4、高速钢反复锻造是为了打碎鱼骨状共晶莱氏体，使其均匀分布于基体中。( )5、铸铁可以通过再结晶退火使晶粒细化，从而提高其力学性能。( )五、问答题（36分）1、分析纯金属生长形态与温度梯度的关系? （8分）2、何为超塑性?如何实现超塑性?（9分）3、何谓回火脆性?说明回火脆性的类型、特点及其抑制方法。（

12、9分）4、为什么合金钢比碳钢的力学性能好?热处理变形小?合金工具钢的耐磨性热硬性比碳钢高?（10分）六、综合分析题（22分）1、某汽车齿轮选用20CrMnTi材料制作，其工艺路线为：下料锻造正火切削加工渗碳淬火低温回火喷丸磨削加工。请分别说明上述四项热处理工艺的目的及工艺。（10分）2、现有A、B两种铁碳合金。 A的显微组织为珠光体的量占75，铁素体的量占25；B的显微组织为珠光体的量占92，二次渗碳体的量占8。请回答：这两种铁碳合金按显微组织的不同分属于哪一类钢? 这两种钢铁合金的含碳量各为多少? 画出这两种材料在室温下平衡状态时的显微组织示意图，并标出各组织组成物的名称金属学及热处理试卷B

13、参考答案一、填空题1、点缺陷、线缺陷、面缺陷；2、过冷度，实际结晶温度；3、铁素体，BCC，727，0.0218； 4、低，多； 5、Co，右，减小，增加。二、名词解释1、相：结构相同、成分相同并以界面相互分的均匀组成部分。2、热处理：是指将钢在固态下加热、保温和冷却，以改变钢的组织结构，获得所需要性能的一种工艺。3、置换固溶体：溶质原子位于溶剂晶格的某些结点位置所形成固溶体。溶质原子与溶剂原子的尺寸差不同，都将引起晶格畸变，产生固溶强化。4、随冷塑性变形量增加，金属的强度、硬度提高，塑性、韧性下降的现象称加工硬化。5、共析转变的产物是F 与Fe3C的机械混合物，称作珠光体，用P表示。三、选择

14、题1B，2B，3B，4C，5C，6C四、判断题1， 2×，3×，4，5×五、问答题1、纯金属生长形态是指晶体长大时界面的形貌。界面形貌取决于界面前沿液体中的温度分布。(1)平面状界面。当液体具有正温度梯度时，晶体以平界面方式推移长大。此时，界面上任何偶然的小的凸起伸入液体时，都会使其过冷度减小，长大速率降低或停止长大，而被周围部分赶上，因而能保持平界面的推移。长大中晶体沿平行温度梯度的方向生长，或沿散热的反方向生长，其他方向的生长则受到抑制；(2)树枝状界面。当液体具行负温度梯度时，在界面上若形成偶然的凸起伸入前沿液体时，由于前方液体有更大的过冷度，有利于晶体长大

15、和凝固潜热的散失，从而形成枝晶的一次轴。一个枝晶的形成，其潜热使邻近液体温度升向，过冷区降低，因此，类似的枝晶只在相邻一定间距的界面上形成相互平行分布。在次枝晶处的温度比枝晶间温度高，这种负温度梯度使一次铀上又长出二次轴分技，同样，还会产生多次分枝。枝晶生长的最后阶段，由于凝固潜热放出使枝晶周围的液体温度升高至熔点以上。液体中出现正温度梯度，此时晶体长大依靠平面方式推进，直至枝晶间隙全部被填满为止。2、金属材料在一定条件下拉伸，其延伸率可以高达200以上，甚至大于1000。这种性能称作超塑性。超塑性可以分成组织超塑性，相变超塑性和其他超塑性三大类。其中组织超塑性应该具备三个条件：(1)晶粒超细

16、化、等轴化、稳定化，一般不超过10 m；(2)变形温度一般在(0.50.7)Tm，呈现超塑性；(3)定的应变速率，超塑性变形最佳的速率为10-410-5S-1或者10-310-2min-1。3、有些钢在某一温度范围内回火时，其冲击韧性比在较低温度回火时还显者下降，这种脆化现象称为回火脆性。回火脆性类型主要有两种，即低温回火脆性与高温回火脆性。低温回火脆性亦称第一类回大脆性，几乎所有工业用钢都存在程度不问的这类脆性、它与回火后的冷却速度无关。因此又称为不可逆回火脆性。高温间火脆性亦称第二类回火脆性，其特点是只出现在一些特定成分的钢中，其回火脆性与否，与回火后冷却速度有关，即回火缓冲出现，快冷不出

17、现，因此亦称可逆回火脆性。抑制回火脆性的方法：对于第一类回火脆性由于其不可逆性，只能避免在脆化温度范围内回火；如果必须在该温度回火，可采用等温淬火；加Si使低温回火脆化温度移向高温等措施。抑制高温回火脆性的方法：1)高温间火后快速冷却；2)降低钢中杂质元素的含量；3)钢中加人适量的Mo、W。4、(1)合金元素加入后并经适当热处理，可使钢的力学性能提高或得以改善。(2)合金元素(除Co外)加入后使钢的淬透性增加，因此获得同样组织时合金钢可选择较缓的冷却介质，故热处理变形小。(3)合金工具钢出于含有些合金元素，与钢中的碳形成合金碳化物，而这些合金碳化物的硬度高、熔点高，所以合金工具钢的耐磨性、热硬

18、性比碳钢高。六、综合分析题1、正火目的：使组织均匀化、细化、改善加工性能。正火工艺：加热至Ac3(3050)，空冷。渗碳目的：提高齿轮表面的含碳量，为淬火作难备。渗碳工艺；在900950进行。淬火目的：使渗碳层获得最好的性能，即获得高的齿面硬度，耐磨性及疲劳强度并保持心部的强度及韧性。淬火工艺：渗碳后，油冷。低温回火目的：减少或消除淬火后应力，并提高韧性。低温回火工艺：加热至(150-200)进行。2、A：亚共析钢B：过共析钢 设A钢的含碳量为：x1 x1=0.58% 故A钢的含碳量为0.58设B钢的含碳量为：x2 x2=1.24% B钢的含碳量为1.24组织示意图：金属材料与热处理试题及答案

19、11、常见的金属晶格类型有_、_和_。2、金属的机械性能主要包括强度、硬度、塑性、韧性、疲劳强度等指标，其中衡量金属材料在静载荷下机械性能的指标有_、_、_。衡量金属材料在交变载荷和冲击载荷作用下的指标有_和_。3、常用的回火方法有低温回火、_ 和 _ 。4、工程中常用的特殊性能钢有_、_、_。5、根据铝合金成分和工艺特点，可将铝合金分为_和_两大类。6、按冶炼浇注时脱氧剂与脱氧程度分，碳钢分为_、_、_和_。7、钢在一定条件下淬火后，获得一定深度的淬透层的能力，称为钢的淬透性。淬透层通常以工件_到_的深度来表示。8、 冷塑性变形的内应力，按作用范围，可分为_、_、_ 。9、铸铁中_的过程称为

20、石墨化，影响石墨化的主要因素有_ 和 _。10、根据共析钢的“C”曲线，过冷奥氏体在A1温度以下等温转变的组织产物可分为三大类，即_型组织、_型组织和_型组织等。二、 选择题（30分，每题2分）1、拉伸试验时试样拉断前能承受的最大标拉应力称为材料的（ ）。A 屈服点 B 抗拉强度 C 弹性极限 D 刚度2、金属的（ ）越好，其锻造性能就越好。A 硬度 B 塑性 C 弹性 D 强度3、根据金属铝的密度，它属于（ ）。A 贵金属 B 重金属 C 轻金属 D 稀有金属4、位错是一种（ ）。A 线缺陷 B 点缺陷 C 面缺陷 D 不确定5、晶体中原子一定规则排列的空间几何图形称（ ）。A 晶粒 B 晶

21、格 C 晶界 D 晶相6、实际生产中，金属冷却时（ ）。A 理论结晶温度总是低于实际结晶温度 B 理论结晶温度总是等于实际结晶温度 C 理论结晶温度总是大于实际结晶温度 D 实际结晶温度和理论结晶温度没有关系7、零件渗碳后，一般需经过（ ）才能达到表面硬度高而且耐磨的目的。A 淬火+低温回火 B 正火 C 调质 D 淬火+高温回火8、从灰铸铁的牌号可以看出它的（ ）指标。A 硬度 B 韧性 C 塑性 D 强度9、机械制造中，T10钢常用来制造（ ）A 容器 B 刀具 C 轴承 D 齿轮10、钢经表面淬火后将获得：（ ）A 一定深度的马氏体 B全部马氏体 C 下贝氏体 D上贝氏体11、GCrl5

22、SiMn钢的含铬量是：（ ）A 15 B 15 C 0. 15 D 0.01512、铅在常温下的变形属：( )A 冷变形 B 热变形 C 弹性变形 D 既有冷变形也有热变形13、黄铜、青铜和白铜的分类是根据：（ ）A合金元素 B密度 C颜色 D主加元素14、用于制造柴油机曲轴，减速箱齿轮及轧钢机轧辊的铸铁为（ ）A 可锻铸铁 B 球墨铸铁 C 灰口铸铁 D 白口铸铁15、从金属学的观点来看，冷加工和热加工是以（ ）温度为界限区分的。A 结晶 B 再结晶 C 相变 D 25三、 名词解释（12分，每题3分）1、加工硬化2、回复3、合金 4、热处理四、 简答题（20分，每题4分）1、铁碳合金中基本

23、相是那些？其机械性能如何？2、写出下列牌号数字及文字的含意，Q235-F、KTZ450-06、H68、LF5。例如：HT100：表示灰铸铁，其最低抗拉强度为100MPa。3、提高零件疲劳寿命的方法有那些？4、试述正火的主要应用场合。5、试述热变形对金属组织和性能的影响。五 综述题 （8分）用20CrMnTi制造汽车变速箱齿轮，要求齿面硬度HRC58-60，中心硬度HRC30-45，试写出加工工艺路线参考答案：一 填空 1、体心立方晶格 面心立方晶格 密排立方晶格2、强度 硬度 塑性 疲劳强度 冲击韧性3、中温回火 高温回火4、不锈钢 耐热钢 耐磨刚5、变形铝合金 铸造铝合金6、沸腾钢 镇静钢

24、连铸坯 半镇静钢7、表面 半马氏体层8、宏观（第一类）内应力 晶间（第二类）内应力 晶格畸变（第三类）内应力9、碳以石墨形式析出 冷却速度 化学成分10、珠光体 贝氏体 马氏体二 选择题1 B 2 D 3 C 4 A 5 B 6 C 7 A 8 D 9 B 10 A 11 B 12 B 13 D 14 B 15 C 三 名词解释1、答：金属材料随着冷塑变形程度的增大，强度和硬度逐渐升高，塑性和韧性逐渐降低的现象称为加工硬化或冷作硬化。2、答：回复是指冷塑性变形金属在加热温度较低时，金属中的一些点缺陷和位错的迁移，使晶格畸变逐渐降低，内应力逐渐减小的过程。3、答：将两种或两种以上的金属或金属与非

25、金属熔合在一起，获得的具有金属性质的物质，称为合金4、答：热处理是通过加热和冷却固态金属的操作方法来改变其内部组织结构，并获的所需性能的一种工艺。四、 简答题（16分，每题4分）1、答：基本相有：铁素体 奥氏体 渗碳体铁素体的强度和硬度不高，但具有良好的塑性和韧性。奥氏体的硬度较低而塑性较高，易于锻压成型。渗碳体硬度很高而塑性和韧性几乎为零，脆性大。2、答：Q235-F：表示普通碳素结构钢，其屈服强度为235MPa，F表示是沸腾钢。KTZ450-06：表示珠光体基体的可锻铸铁，其表示最低抗拉强度为450MPa，最小伸长率为6%。H68：表示含铜68%的黄铜。LF5：表示防锈铝，其序数号为5。3

26、、答：（1）设计上减少应力集中，转接处避免锐角连接；（2）减小零件表面粗糙度；（3）强化表面，在零件表面造成残余压应力，抵消一部分拉应力，降低零件表面实际拉应力峰值，从而提高零件的疲劳强度。4、答：正火主要用于：（1）改善低碳钢和低碳合金钢的切削加工性；（2）作为普通结构零件或大型及形状复杂零件的最终热处理；（3）作为中碳和低合金结构钢重要零件的预备热处理；（4）消除过共析钢中的网状二次渗碳体。5、答：（1）改变铸锭和坯料的组织和性能；（2）产生热变形纤维组织（流线）；（3）可能产生带状组织；（4）可能产生热组织与魏氏组织。五 综述题 （8分）答：加工工艺路线为：下料®锻造®

27、;正火®机械粗加工®渗碳+淬火+低温回火®喷丸®磨齿正火处理可使同批毛坯具有相同的硬度（便于切削加工），并使组织细化，均匀；渗碳后表面含碳量提高，保证淬火后得到高的硬度，提高耐磨性和接触疲劳强度；喷丸处理是提高齿轮表层的压力使表层材料强化，提高抗疲劳能力。金属材料与热处理试题及答案2一、 填空题（30分，每空1分）1、根据采用的渗碳剂的不同，将渗碳分为_、_和_三种。2、普通灰铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁及蠕墨铸铁中石墨的形态分别为_、_、_和_。3、实际金属晶体的缺陷有_、_、_。4、工程中常用的特殊性能钢有_、_、_。5、金属的断裂形式有_和_两种。6、

28、按冶炼浇注时脱氧剂与脱氧程度分，碳钢分为_、_、_和_。7、金属元素在钢中形成的碳化物可分为_、_两类。8、常见的金属晶体结构有_、_和_三种。9、合金常见的相图有_、_、_和具有稳定化合物的二元相图。10、感应表面淬火的技术条件主要包括_、_及_。二、 选择题（30分，每题2分）1、铜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 铁在固态下有同素异构转变，而铜没有 D 铁和铜的再结晶温度不同2、常用不锈钢有铁素体不锈钢、奥氏体不锈钢、马氏体不锈钢和（ ）A 铁素体

29、-奥氏体不锈钢 B 马氏体-奥氏体不锈钢C 莱氏体不锈钢 D 贝氏体不锈钢3、以下哪种铸铁的断口呈灰黑色？（ ）A 马口铁 B 白口铸铁 C 麻口铸铁 D灰铸铁4、用于制造渗碳零件的钢称为（ ）。 A 结构钢 B 合金钢 C 渗碳钢 D 工具钢5、马氏体组织有两种形态（ ）。 A 板条、树状 B 板条、针状 C 树状、针状 D 索状、树状6、实际生产中，金属冷却时（ ）。A 理论结晶温度总是低于实际结晶温度 B 理论结晶温度总是等于实际结晶温度C 理论结晶温度总是大于实际结晶温度 D 实际结晶温度和理论结晶温度没有关系7、零件渗碳后，一般需经过（ ）才能达到表面硬度高而且耐磨的目的。A 淬火+

30、低温回火 B 正火 C 调质 D 淬火+高温回火8、C曲线右移使淬火临界冷却速度（ ），淬透性（ ）。 A 减小、增大 B 减小、减小 C 增大、减小 D、增大、增大9、机械制造中，T10钢常用来制造（ ） A 容器 B 刀具 C 轴承 D 齿轮10、钢经表面淬火后将获得：（ ） A 一定深度的马氏体 B全部马氏体 C 下贝氏体 D上贝氏体11、GCrl5SiMn钢的含铬量是：（ ）A 15 B 15 C 0. 15 D 0.01512、铅在常温下的变形属：( ) A 冷变形 B 弹性变形 C 热变形 D 既有冷变形也有热变形13、黄铜是以（ ）为主加元素的铜合金。 A 铅 B 铁 C 锡 D

31、 锌14、在Fe-Fe3C和图中，奥氏体冷却到ES线时开始析出（ ）。 A 铁素体 B 珠光体 C 二次渗碳体 D 莱氏体15、从金属学的观点来看，冷加工和热加工是以（ ）温度为界限区分的。 A 结晶 B 再结晶 C 相变 D 25三、 名词解释（12分，每题3分）1、加工硬化2、结晶3、稀有金属4、自然时效四、 简答题（20分，每题4分）1、简述奥氏体晶粒对钢在室温下组织和性能的影响。2、写出下列牌号数字及文字的含意，Q235-F、KTZ450-06、H68、LF5。例如：HT100：表示灰铸铁，其最低抗拉强度为100MPa。3、轴承钢应满足哪些性能要求？4、试述耐磨钢的耐磨原理。5、简述回

32、火的目的。五 综述题 （8分）用20CrMnTi制造汽车变速箱齿轮，要求齿面硬度HRC58-60，中心硬度HRC30-45，试写出加工工艺路线，并说明各热处理的作用目的。参考答案：一 填空1、固体渗碳 液体渗碳 气体渗碳2、片状 棉絮状 球状 蠕虫状3、空位 间隙原子 位错4、不锈钢 耐热钢 耐磨刚5、脆性断裂 延性断裂6、沸腾钢 镇静钢 连铸坯 半镇静钢7、合金渗碳体 特殊碳化物8、体心立方晶格 面心立方晶格 密排六方晶格9、匀晶相图 共晶相图 包晶相图10、表面硬度 有效淬硬深度 淬硬区的分布二 选择题1 C 2 A 3 D 4 C 5 B 6 C 7 A 8 A 9 B 10 A 11

33、B 12 C 13 D 14 C 15 C三 名词解释1、答：金属材料随着冷塑变形程度的增大，强度和硬度逐渐升高，塑性和韧性逐渐降低的现象称为加工硬化或冷作硬化。2、答：结晶就是原子由不规则排列状态（液态）过渡到规则排列状态（固态）的过程。3、答：一般是指那些在地壳中含量少、分布稀散、冶炼方法较复杂或研制使用较晚的一大类有色金属。4、答：自然时效是指经过冷、热加工或热处理的金属材料，于室温下发生性能随时间而变化的现象。四、 简答题（16分，每题4分）1、答：奥氏体晶粒细小时，冷却后转变产物的组织也细小，其强度与塑性韧性都较高，冷脆转变温度也较低；反之，粗大的奥氏体晶粒，冷却转变后仍获得粗晶粒组

34、织，使钢的力学性能（特别是冲击韧性）降低，甚至在淬火时发生变形、开裂。2、答：Q235-F：表示普通碳素结构钢，其屈服强度为235MPa，F表示是沸腾钢。KTZ450-06：表示珠光体基体的可锻铸铁，其表示最低抗拉强度为450MPa，最小伸长率为6%。H68：表示含铜68%的黄铜。LF5：表示防锈铝，其序数号为5。3、答：轴承钢应满足以下性能要求：（1）高的接触疲劳强度和抗压强度；（2）高的硬度和耐磨性；（3）高的弹性极限和一定的冲击韧度；（4）有一定的抗蚀性。4、答：耐磨钢工作时，如受到强烈的冲击、压力和摩擦，则表面因塑性变形会产生强烈的加工硬化，而使表面硬度提高到500550HBS，因而获

35、得高的耐磨性，而心部仍保持原来奥氏体所具有的高的塑性与韧性。当旧表面磨损后，新露出的表面又可在冲击与摩擦作用下，获得新的耐磨层。故这种钢具有很高的抗冲击能力与耐磨性，但在一般机器工作条件下，它并不耐磨。5、答：回火的目的是：（1）降低零件脆性，消除或降低内应力；（2）获得所要求的力学性能；（3）稳定尺寸；（4）改善加工性。五 综述题 （8分）答：加工工艺路线为：下料®锻造®正火®机械粗加工®渗碳+淬火+低温回火®喷丸®磨齿正火处理可使同批毛坯具有相同的硬度（便于切削加工），并使组织细化，均匀；渗碳后表面含碳量提高，保证淬火后得到高的硬

36、度，提高耐磨性和接触疲劳强度；喷丸处理是提高齿轮表层的压力使表层材料强化，提高抗疲劳能力。机械基础试题及答案一、填空题（每空1分，共37分） 1、液压传动的工作原理是以液体作为工作介质，依靠液体来传递运动，依靠液体来传递动力。 2、液压系统可分为动力系统、执行系统、控制系统、辅件系统四个部分。 3、油液的两个最基本特征是粘性、润滑性，油液流动时的两个基本参数是动力粘度、运动粘度。 4、液压泵是将机械能转换为液体压力的能量转换装置。 5、液压泵是靠密封容积变化变化来实现吸油和压油的，所以称为客积泵。 6、柱塞泵是靠柱塞在柱塞孔内作往复运动，使密封容积变化而吸油和压油的，柱塞泵可分为轴向和径向两类

37、。 7、换向阀的作用是利用阀芯对阀体的相对改变来控制液体的流动方向，接通或关闭油，_从而改变液压系统的工作状态，按阀芯运动方向不同，换向阀可分为滑阀和旋阀两大类，其中滑阀作用最大。 8、液压基本回路是用液压元件组成并能执行动作的典型回路，常用的基本回路有方向控制回路、压力控制回路、流量控制回路三种。 9、压力控制回路可用来实现卸载、减压、顺序、保压等功能，满足执行元件在力或转矩上的要求。 10、增压回路中提高油液压力的主要元件是增压器。 二、判断（每小题2分，共20分） 1、客积泵输出油量的大小取决于密封客积的大小。（错） 2、液压缸是液压系统的动力元件。（错） 3、溢流阀正常工作时处于关闭状

38、态。（对） 4、如改变斜盘倾角方向，就能改变吸压油方向，成为双向变量轴向柱塞泵。（对） 5、液压系统故障75以上都是由于油液受污染引起的。（对）这道题没有实际的标准，一般说是80%。 6、采用液控单向阀的闭锁回路比采用换向阀的闭锁回路锁紧效果好。（对） 7、卸载回路属压力控制回路，可采用滑阀机能为H或M型换向阀实现。（错） 8、压力调定回路主要由溢流阀等组成。（对） 9、回路节流调速与进油节流调速的调速特征相同。（错） 10、增压回路的增压比取决于大小缸直径之比。（对） 三。、（每题4分，共40分） 1、活塞有效作用面积一定时，活塞的运动速度取决于（C） A、液压缸中油液压力 B、负载阻力的大

39、小 C、进入液压缸的流量 D、液压缸的输出流量 2、液压传动的特点（B） A、可与其它传动方式联系，但不易实现远距离操纵和自动控制。 B、速度扭矩功率均可作无级调节。 C、不按实现系统的过载保持与保压。 3、当液压系统有几个负载并联时，系统压力取决于克服负载的各个压力值中的（A） A、最小值 B、额定值 C、最大值 D、极限值 4、在很长的管中流动的液体，其压力值是（A） A、前大后小 B、各处相等 C、前小后大 D、不能确定 5、溢流阀在液压系统中的联接方式为（B） A、串联 B、并联 C、装在液压泵前 D、装在回油路上 1、液压传动的工作原理是以液体作为工作介质，依靠液体的压力能来传递运动

40、，依靠液体的动能来传递动力。 (又叫液压传动和液力传动<例如液力变矩器>)2、液压系统可分为动力元件、控制元件、执行元件、管路附件四个部分。 3、油液的两个最基本特征是粘性、润滑性，油液流动时的两个基本参数是压力,流量。5、液压系统故障75以上都是由于油液受污染引起的。（对） 命题人：徐幸梓 组题人：韩志范 张静 审题人：陈玉安 命题时间：2011.6.26 教务处制学 院 专业、班 年 级 学号 姓名 公平竞争、诚实守信、严肃考纪、拒绝作弊封线密重庆大学 材料科学与工程基础课程试卷2010 2011学年 第 二 学期开课学院： 材料学院 课程号：13016045 考试日期： 11

41、.7.8 考试时间： 120 分钟题 号一二三四五六七八九十总 分得 分一名词解释（10分） 1.马氏体 2.过冷度 3.固溶强化 4.相 5.淬透性二 画出立方晶系（211）晶面及110晶向（共6分）三 判断是非 对者在括号内打“ü”, 错者打“û” (10分)1.实际金属在不同方向上的性能是不一样的。 （ ） 2.面心立方金属其滑移系数目有12个，最容易滑移的晶面及晶向指数分别是；。 （）3.正火是将钢材或工件加热到Ac3或Accm以上30-50°C保温适当的时间后，在静止的空气中冷却的热处理工艺。 （）4.金属结晶时，冷却速度越大，则晶粒越细。 （ ）5.白

42、口铸铁在高温时可以进行锻造加工 。 （ ）四Fe-Fe3C相图基本知识（共28分）1. 画出以组织组成物标注的铁碳合金平衡相图（5分）；写出三项平衡反应式（3分）。2. 分析65钢从液态至室温的组织转变过程；画出室温下组织示意图 （5分）3. 计算含碳量为百分之3的铁碳合金室温下组织组成物的相对量。（5分）4. 分别计算T12钢在室温下的相组成物和组织组成物的相对量。 （5分）某铁碳合金平衡组织由珠光体和铁素体组成，其中铁素体占44%，求该合金的含碳量和大致的硬度。（已知珠光体的硬度为200HBW；铁素体的硬度为80HBW）；（5分）五回答问题 （20分）1. 什么是钢的TTT曲线及钢的临界冷却速度，有何用途？ 2. 钢中加入合金元素的主要目的与作用是什么？3. 塑性变形对金属的组织和性能有何影响？4. 热处理的4种基本工艺是什么，各自的目的是什么？5.什么是钢的回火脆性，分哪两类，如何防止？六从所给出的材料中选定零件适用的钢材，并说明其热处理方法及组织 名称：16Mn(Q345)，20CrMnTi，W18Cr4V，1Cr13， 12Cr1MoV，GCr15，60Si2Mn，HT300，4Cr13，9SiCr。(15分) 零件名称适用材料最终热处理工艺名称组织名称汽车弹簧后桥齿轮