机械工程材料样题

1、习题一、判断并改错1.2.3.4.5.弹性模量可以通过增加零件的尺寸而得到提高。不可以只有具有同素异构转变特性的材料，才能采用热处理来提高金属材料的强度合金一定是单相的。合金比一定是单相的只有材料发生冷塑变形，加热时才会产生再结品。立方晶系中晶面指数和晶向指数相同则品面和晶向相互垂直。(C)(D)(C)(D)(D)6.7.8.9.10.用冷拉钢丝绳吊运出炉热处理工件去淬火，在工件运送过程中钢丝绳断裂，其原因是钢 丝绳在运送过程中产生回复和再结品后，组织复原钢丝绳抗拉强度下降断裂（D） 细化品粒能提高金属的强度和硬度，其塑性、韧性降低。20Gr钢常采用渗碳淬火处理来提高其表面硬度。对中碳钢进行淬

2、火+中温回火的热处理工艺为调质处理。Q235钢是调质钢（C）提高（D）（C）高温（C）碳素结构钢二、选择题铁素体+渗碳体的机械混合物是（C ）A.奥氏体；B.马氏体；C.珠光体；D.莱氏体钢在淬火中要获得的组织是：（B ）A.奥氏体；B.马氏体；C.珠光体；D.莱氏体碳在中a-Fe的过饱和固溶体是：（B ）A.奥氏体；B.马氏体；C.珠光体；D.莱氏体碳在中y-Fe中固溶体是：（A ）A.奥氏体；B.马氏体；C.珠光体；D.莱氏体那种强化方法能同时提高金属材料的强度、硬度、塑性和韧性。（B）A.固溶强化；B-细品强化；C.冷塑强化；D.弥散强化。马氏体的硬度取决于（C ）A冷却速度；B.转变温

3、度；C.碳的质量分数；B合金元素为了提高高碳钢的切削性能，常进行预先热处理的方法为：（C）A.淬火；B正火；C退火；D回火为了使65钢弹簧钢得到回火托氏体具有较好的弹性，其采用的热处理工艺为：（A ）A.淬火十中温回火；B.淬火十高温回火；C.淬火十低温回火；D.等温淬火钢的淬透性主要取决于：（C ）A.含碳量；B.合金元素含量；C.冷却速度；D加热温度用低碳合金钢制造承受较大冲击截荷和表面磨损的较大零件，采用热处理方法是（B）A表面淬火；B渗碳淬火；C淬火；D调质三、综合题：1 .将两个T12钢小试样分别热到780C和860C，保温后以大于Vk的速度冷却全室温， 试回答以下问题,并解释原因。

4、1）哪个温度淬火后残余奥氏体量较多？因为加热温度860C已经超过了 Accm（实际加热中过共析钢完全奥氏体化的临界温度线）， 此时碳化物全部溶于奥氏体中，使奥氏体中含碳量增加，降低钢的Ms和Mf点，淬火后残余奥氏 体增多。2）哪个温度淬火后马氏体品粒较粗？因为860C加热温度高，加热时形成的奥氏体品粒粗大，冷却后得到的马氏体品粒较粗大。下列说法正确吗？为什么？1）过冷奥氏体的冷却速度大于Vk时，冷却速度越大，马氏体越硬 错 马氏体的硬度主要由含碳量决定2）同种钢材在同样条件下加热，水冷比油冷的淬透性好。小件比大件的淬透性好。错 淬透性与工件尺寸、冷却介质无关，是不同材料淬硬层深度之间的比较3

5、.用45钢和20Gr钢制造机床齿轮，要求表面高硬度耐磨和心部有良好的韧性，按排热处 理工艺路线。45钢：先调制，表面淬火+低温回火20Cr钢:渗碳淬火材料库存中有T12、GCr15、40CrMn、60Si2CrA。现要制造齿轮、锉刀、请选择材料齿轮:GCr15锉刀：T12分析P和S对钢质量的影响。S在a -Fe中溶解度很小，常以FeS存在FeS与Fe易在品 界上形成低熔点共晶体，在加热至1000-1200 C时会熔化导致钢材脆性开裂.P能全部溶于铁素体 中，有强烈的固溶强化作用，虽可提高强度、硬度但会显著降低钢的塑性和韧性.四、填空题 填写其表示符号，铁素体F或a；奥氏体 A或Y ;渗碳体Fe

6、C或Cm；珠光体 _P；3 莱氏体Le 。40Gr钢是 调制钢，其中含碳量为 万分之40，Gr的含量为0.80%-1.10%。 W18Cr4V是高速钢，其碳的质量分数是0.73-0.83%； W的主要作用是 提高热硬性；Cr的主要作用是提高淬透是耐火性抗氧化性：V的主要作用是细化品粒 。铸铁的应用：（1） 球墨铸铁中碳主要以球状石墨的形式存在，可锻铸铁中碳主要以团絮状石墨的形式存在，灰口铸铁中碳主要以 片状石墨的形式存在，。（2） 制造机床床身的铸铁是 灰铸铁，制造发动机曲轴的铸铁是球墨 铸铁，制造犁体的铸铁是 可锻铸铁。选择受力复杂的汽车变速器齿轮材料为40Cr ，热处理方法退火淬火加高温回

7、火；（选择的材料：20MnVB，40Cr，T12，W18Cr4V ）+T 11.A +T 12.A +M+T14.A +M 15.A +B五、分析题1.共析钢C曲线和冷却曲线如图1所示，指出图中各点的组织。1.A +P 2.P 3.P 4.P 5.PA +S 7.S 8.S 9.A10.A13.A16.A19.A（回）+M+B 下 17.B 下 18.B 下 +M 20.A +回火马氏体Ay烛|Il9 MOFl?IS -r时问2,根据图2示Fe-Fe3C平衡图，试分析含0.77%C和4.3%C铁碳合金在缓冷过程中的结品过程及室温下的织组。0.77%C： LL+y 一Y 一Y +P (a对0.7

8、7%C的解释：S点时其实 是一个三相区（课本P49有解释） 即 L+P （a +Fe3C），最后 冷却到室温，组织稳定为PL函1LrL .十LT j）1148 、J。IfTrE 2 11C 4.3/7273K377.114碳的底子-ii分散10154 J5 67图 铁 碳 平 衡 图Fe3C） P（a+Fe3C）室温组织:PFeC4.3%C：L-L+y +3 一 Le(Y+。3 II Le 室温组织：Le、碳伯重金百分数FeC)FeC+FeC , , Fe C、+ 3 一 Le(Y + 3 3 I。一 Le (P+ 3 ) (P+Fe3C) （对4.3%C的解释：该合金从液相冷却到1148C时发生反应L4.5Y 2.11+Fe3C全部变成莱氏体（Le），莱氏体是共晶奥氏体和共晶渗碳体的混合物，温度继续下降，共晶奥氏体部分沿 ES线变化，析出二次渗碳体，由于二渗和共渗混在一起不易分辨，此时仍视为莱氏体组织，当共晶 渗碳体中的W（C）%到达0.77%时发生共析反应，变成珠光体