机械工程材料-考试卷

2006年机械工程材料试题评分标准

（1）判断对错：（10分）（对J错X）（每题1分）

1、布氏硬度可用于测量正火件、回火件和铸件。对

2、洛氏硬度计HRC对零件的硬度值有效测量范围是20-67HRCo对V

3、共析反应是一种固相在恒温下形成两种新固相的反应。对J

4、手工锂刀用15号钢制造。错X

5、淬火用盐水槽用lCrl8Ni9Ti制造。对J

6、机用钻头用20CrMnTi制造。错X

7、直径20毫米以下的合金钢采用盐水淬火。错X

8、滚动轴承采用锡基轴承合金制造。错X

9、高速钢热硬性好，耐磨性好可以制造车刀。对J

10、高铳钢是耐磨钢经常用于挖掘机的斗铲，也可用于制造犁锌。错X

二、作图题：（20分）

1、写出图1钢的“C”线1和2冷却速度下的转变产物。（1,5分；2；5分）

1题图2题图

三、确定下面零件材料和热处理工艺和显微组织（25分）（每空1分）

零件名称一般强度中等强度高强度典型热处理工之显微组织

传动轴4540Cr40CrNiMo淬火+高温回火回火索氏体

渗碳齿轮2020Cr20CrMnTi淬火+低温回火表面渗碳体+M+A

板型弹簧6060Mn60Si2Mn淬火+中温回火回火托氏体

连杆4540Cr42Ni2Mo淬火+高温回火回火索氏体

轴承GCrl5GCrl5SiGCrl5SiMnTi淬火+低温回火渗碳体+M+A

四、分析题（25分）（每题5分）

分析下列材料强化方法的强化机理

1、细晶强化：晶界增加提高强度5分

2、热处理强化改变组织结构提高强度5分

3、固溶强化晶格变形提高强度5分

4、合金强化固溶强化和碳化物强化5分

5、加工硬化位错增加提高强度5分

五、填空（20分）（每空1分）

a）实际金属的晶体缺陷有点线____________面___________。

b）二兀合金基本相图是匀晶共晶包晶。

c）共析钢淬火形成M+A，后，在低温、中温、高温回火后的产物分别为M回+A

T回Sjfil»

4.45钢奥氏体化后冷却时，大于临界冷却速度获得的组织是M,小于临界冷

却速度获得的组织可能是。

5.T12钢正火后正碳体呈片状,球化退火后渗碳体呈球状。

6.碳钢M形态主要有一片和板条两种,其中板条M硬度低、韧性好。

7.金属中常见的三种晶格体心，面心,密排六方。

8.变形度在_2%—8%_时称为临界变形度，再结晶退火后会出现异常的大晶粒。

2006年专科生机械工程材料试题标准答案

（2）判断对错：（10分）（对J错X）

1、布氏硬度可用于测量正火件、回火件和铸件。对

2、洛氏硬度计HRC对零件的硬度值有效测量范围是20-67HRCo对V

3、共析反应是一种固相在恒温下形成两种新固相的反应。对J

4、手工锂刀用15号钢制造。错X

5、淬火用盐水槽用lCrl8Ni9Ti制造。对J

6、机用钻头用20CrMnTi制造。错X

7、直径20毫米以下的合金钢采用盐水淬火。错X

8、滚动轴承采用锡基轴承合金制造。错X

9、高速钢热硬性好，耐磨性好可以制造车刀。对J

10、高铳钢是耐磨钢经常用于挖掘机的斗铲，也可用于制造犁锌。错X

二、作图题：（20分）

1、写出图1钢的“C”线1和2冷却速度下的转变产物。

1题图2题图

三、确定下面零件材料和热处理工艺和显微组织（25分）（每空1分）

零件名称一般强度中等强度高强度典型热处理工艺显微组织

传动轴4540Cr40CrNiMo淬火+高温回火回火索氏体

渗碳齿轮2020Cr20CrMnTi淬火+低温回火表面渗碳体+M+A'

板型弹簧6060Mn60Si2Mn淬火+中温回火回火托氏体

连杆4540Cr42Ni2Mo淬火+高温回火回火索氏体

轴承GCrl5GCrl5SiGCrl5SiMnTi淬火+低温回火渗碳体+M+A'

四、分析题（25分）

分析下列材料强化方法的强化机理

1、细晶强化：晶界增加提高强度

2、热处理强化改变组织结构提高强度

3、固溶强化晶格变形提高强度

4、合金强化固溶强化和碳化物强化

5、加工硬化位错增加提高强度

五、填空（20分）

a）实际金属的晶体缺陷有点线____________面___________。

b）二元合金基本相图是匀晶共晶包晶。

c）共析钢淬火形成M+A，后，在低温、中温、高温回火后的产物分别为M回+A

T回S回»

4.45钢奥氏体化后冷却时，大于临界冷却速度获得的组织是M,小于临界冷

却速度获得的组织可能是P、、、、。

5.T12钢干火后渗碳体呈.片状,球化退火后渗碳体呈球状。

6.碳钢M形态主要有_片和板条两种,其中板条M硬度低、韧性好。

7.金属中常见的三种品格体心，面心，密排六方。

8.变形度在_2%—8%_时称为临界变形度，再结晶退火后会出现异常的大晶粒。

得分评卷人一、填空题（共30分，每空1分）

1.回答下列各文字符号所表示的机械性能指标的正确名称：

E-：______________;0$_:_______________：§-：______________;

ak---------------------；0-i-...........................；Kic---------------------；

HRC—o

2.通过GS线时，发生_______转变，转变反应式为,生成的产物称

为：o

3.液态金属转变为固态的过程称之为。这个过程是在液体中先形成

,然后它再而成。影响该过程的最主要因素是冷却时的

，它是______________温度与______________温度之差。

4.金属在塑性变形后产生、提高；、

下降的现象，称作。塑性变形后的金属经加热将发生回

复、、晶粒长大的变化。

5.铁碳相图中，合金冷却通过下列特征线时,

（3）通过PSK水平线时，发生______________转变，转变反应式为,生

成。

（4）通过ES线时，发生______________-的转变，折出的产物称作

6.钢的C曲线是钢的2

得分评卷人

二、择答案题（每小题1分，共10分）（请将正确答案的字母序

-------------号填入括号内）

I.要消除碳素工具钢中网状的二次惨碳体应采用：（）

A.正火B.淬火

C.高温回火

2.柴油机曲轴材料应采用下列材料制造：（）

A.灰口铸铁B.可段铸铁

C.球墨偶铁

3.共析钢过冷奥氏体在Ai〜55（PC的温度范围内发生等温转变，其转变产物为（）

A.珠光体B.贝氏体

C.马氏体

4.共析钢过冷奥氏体在550。（2〜Ms（马氏体转变开始温度）范围内发生等温转变，其转变

产物为（）

A.珠光体B.贝氏体

C.马氏体

5.共析钢过冷奥氏体，当其冷却速度超过临界冷却速度时，在Ms〜Mf的温度范围内发生

转变，其转变产物（）

A.珠光体B.贝氏体

C.马氏体

6.轴承内的滚珠应选用材料（)

A.T10B.GCrl5

C.9SiCr

7.上述滚珠应进行的热处理方法是（）

A.淬火+高温回火B.淬火+中温回火

C.淬火+低温回火

8.机床床身应采用下列材料制造（）

A.灰口铸铁B.球墨铸佚

C.可锻铸铁

9.影响钢的淬透性的主要因素是（）

A.碳的质量分数（含碳量）

B.合金元素的质量分数（合金元素含量）

C.淬火介质

10.影响钢的淬硬性的主要因素是（）

A.碳的质量分数B.合金元素的质量分数

C.淬火介质

得分评卷入三、简答题（共33分，）

1.在下面共析钢C曲线图中按给定顺序填出各区域组织名称（共12分，每答1分）

idO

(1)(2)

(3)(4)

(5)(6)

(7)(8)

(9)(10)

(11)(12)

2.T8材料制成的凿子，采用图示的温度T1加热，保温后水淬的方法进行处理，使用中常

出现刃口脆断现象，试分析发生上述现象的原因，并说明较合理的热处理方法、目的及

大致工艺，并将处理时的加热温度绘声绘色于图上。（15分）

3.计算碳的质量分数为1.0%的碳钢，室温时各组织组成物的质量分数及其大致硬度。

（已知铁素体、珠光体、渗碳体的硬度分别为80HB、200HB和800HB）（6分）

得分评卷人四、（10分）

某车床主轴的轴颈部位硬度需达到56HRC-58HRC,其余部位达到20HRC-24HRC即

可，其加工工艺路线为：锻造一正火一机加工一釉颈表面淬火一低温回火一磨削

（1）现有20、45、65Mn三种材料，请选用较适宜的材料；

（2）加工工艺中的正火、轴颈表面淬火工艺的目的及大致工艺如何。（工艺只需说明

加热温度范围及冷却方式即可）

得分评卷人五、（17分，每空1分）

填写下表用途举例可在下列范围内选择：钻头、发动机传动轴、拖拉机齿轮、轴承、机床床

身、板簧、汽车车身、桥梁、汽轮机叶片、绝缘子、冷冲模。

材料名称材料类别热处理方法或使用状态用途举例

20CrMnTi

40Cr

15MnV

玻璃钢—

9SiCr

60Si2Mn

诚信应考，考试作弊将带来严重后果！

华南理工大学期末考试

《材料力学》试卷（2005级B）

叩注意事项：1.考前请将密封线内填写清楚；

2.所有答案请直接答在试卷上；

度

3.考试形式：闭卷；

4.本试卷共六大题，满分100分，考试时间120分钟。

六

题号—>二三四五总分

得分

评卷人

一、简单计算题（共30分）

1.重量为。的重物自由下落冲击梁的5点，梁的抗弯刚度E/为常量，若。、

EI、I、//均已知，试推出8的转角0B的表达式。（6分）

”1.2〃

K,=1+」1+—（2分）

（1分）

另：7

如:AElB

蝮：（顺时针）（2分）：

热区；%

然：

—落：

一切；2.试求图示交变应力的循环特征八应力幅值/。（4分）

bmin]_

（2分）

bfnax3

max相』丁=20MPa（2分）

o-a=—

中

3.图示为某构件内危险点的应力状态（图中应力单位为MPa）,试分别求其

第二、第四强度理论的相当应力「2、<7,,4(v=0.3)0(6分)

较

=60MPa,（1分）cr2=56.06MPa,（1分）

q=-16.06MPa（1分）

/2=48MPa,（1分）%4=74.17MPa（2分）

4.直径为4的圆柱放在直径为0=34、厚为f的圆形生出,，＞四生人」生住

的支反力为均匀分布，圆柱承受轴向压力P,试求基座剪切面的剪力

4

P-Q_q；血2=o,（2分）

Q^P--7id2-^—=-P（2分）

4工就29

4

作图1分

q

5.试求图示悬臂梁自由端8的挠度。（4分）

2

ma，1人、ma

5=；（1分）n（1分），

2EIEIA

maa

co=g+0(I—a)=--(/---)（2分）

BCEI2

6.如下结构中，0A为刚性杆，杆2的长度短了6,现强行将三杆装配，试

写出变形协调方程。（4分）

2A/j=S—A/2

二、已知夕、试作梁的剪力图和弯矩图。（12分）

（6分）

（6分）

三、平面刚架如图所示，E/为常量，试用能量法求出A、C处的约束力。

（16分）

B

尸=1

ck------

M=-1（4分）

=—卜一五cx）（-x）dx+」《（Mo-FlX-l）dx=0

Ac

CH

得：己="

（4分）

c4/

支座A处的约束反力:

尸「喉㈠）

（1分）

%=0；（1分）

此小。（顺时针）

（2分）

四、横截面为力X/7的矩形截面梁如图所示，已知：/z=2b=5.2cm,尸=lkN,q=

IkN/m,材料的许用应力为[（r]=140MPa。试校核该梁的正应力强度。

（10分）

画出正确的弯矩图，

或写出8、。截面的弯矩值。

匕=1.75AN（1分）

FB=3.25AN（1分）

x=1.75m（1分）

MB=—lkN-m（1分）

MD=\.5?>kN-m（2分）

\MmaxMD=1.53kN-m（1分）

1MJ1.53xl03

cy----l-------------------

|皿Wj_,

叫-X2.6X5.22X10-6

6

该梁符合正应力强度要求。

五、圆截面杆，受横向外力产和绕轴线的外力偶m°作用。由实验测得杆表面A

点处沿轴线方向的线应变幻。=4xIO"4,杆表面8点处沿与轴线成45。方向

的线应变乞5。=3-75乂10^。材料的弹性模量E=200GPa,泊松比v=0.25,

许用应力[6=180MPa。试按第三强度理论校核杆的强度。（16分）

中间段为纯弯曲和扭转的组合变形,画出A、B点处的单元体:

（A点处的单元体）（2分）（8点处的单元体）（2分）

（2分）

■%=%，（2分）

A点为危险点（1分）

则有：

g-%=Es0-80MPa,（2分）

TXY=-=59.2MPa（2分）

°i）

<7（,3=Jcr；+4c；=144.2MPa<[cr]（3分）

六、图示支架，斜杆为圆截面杆，直径d=45mm、长度/=L25m,材料为优

质碳钢，比例极限b„=200MPa,弹性模量E=200GPa。若卬产4,试按BC

杆的稳定性确定支架的许可载荷31。（16分）

取节点8

%=0

FBC•sin45°—P=0,

FBC%=F(3分)

取杆

,_///_I_1.25x4

X=———~—---------（3分）

zd0.045

4

可以使用Euler公式(1分)

口加2^3.142x200x1()9x(0045)4

FBc-cr=,八，=----------------------------------------------------------------=8886(kN)(3分)

(〃厂(1XL25/X64

rm血FK-CrV280.86

f/7]=-----------=————=14.30(AN)（3分

2nsl24

北京理工大学网络教育学院

2010年9月份《机械工程材料》课程考试

模拟试卷

考试形式：闭卷试卷类型：（A）

☆注意事项：1、本考卷满分共：100分；考试时间：90分钟。

2、所有试题必须答到诚豫管题纸上，答到试卷上无效。

3、考试结束后，考生须将试卷和试卷答题纸一并交回.

学习中心姓名学号

一、单项选择题（本大题共10小题，每小题2分，共20分）

1、在设计汽车缸盖螺钉时，应选用的强度指标是（C）。

A.*B.qc.cr02D.%

2、在立方晶系中指数相同的晶面和晶向（B）。

A.互相平行B.互相垂直C.即平行又垂直D.无必然联系

3、钢经调质处理后获得的组织是（C）。

A.回火马氏体B.回火屈氏体C.回火索氏体D.回火贝氏体

4、钢的淬透性主要取决于（C）。

A.含碳量B.冷却介质C.合金元素D.加热温度

5、用来合成高聚物的低分子化合物称为（B

A.链节B.单体C.链段D.单分子

6、有一碳钢制作的支架刚性不足，解决的办法是（C

A.用热处理方法强化B.另选合金钢C.增加横截面积D.在冷塑性变形

状态下使用

7、晶体中的空穴属于（A）o

A.点缺陷B.而缺陷C.线缺陷D.不是缺陷

8、过共析钢的正常淬火加热温度是（B）0

A.43+（30〜50）°CB.A”+（30-50）°C

C.“+（30-50）°CD.Are+（30〜50）°C

9、钢的淬硬性主要取决于（A）。

A.含碳量B.冷却介质C.合金元素D.加热温度

10、塑料制品的玻璃化温度（B）为好，橡胶制品的玻璃化温度（B)为好。

A.低，高B.高，低C.高，高D.低，低

二、多项选择题（本大题共5小题，每小题4分，共20分）

1、从液态转变为固态时，为了细化晶粒，可采用（BD）o

A.快速浇注B.加变质剂

C.以砂型替代金属型D.增大过冷度

2、淬火时，零件易变形、开裂的形状可能有（BD）。

A.形状对称B.有尖角C.壁厚均匀D.壁厚不均匀

3、影响工程材料力学性能的内在因素包括（ABC）0

A.化学成分B.内部结构C.内部组织D.使用条件

4、下列适于作高温耐热零件的材料为（AD）。

A.陶瓷B.玻璃钢C.40CrD.12CrMoV

5、经淬火+低温回火后可能为“高碳回火马氏体+碳化物+少量残余奥氏体”组织的钢为

（ABCD）。

A.T9B.Crl2MoVC.9SiCrD.W18Cr4V

三、填空题（本大题共15空，每空2分，共30分）

1、单晶体与非晶体最根本的区别是晶体有固定的熔点、晶体原子排列具有规律性、晶体

性能各向异性。

2、a—Fe、y-Fe的一个晶胞内的原子数分别为2和4。

3、当钢中发生奥氏体向马氏体的转变时，原奥氏体中碳含量越高，则Ms点越低，

转变后的残余奥氏体量就越多。

4、钢热处理确定其加热温度的依据是尸e-相图一，而确定过冷奥氏体冷却转变产

物的依据是C曲线。

5、钢的淬透性主要决定于合金元素，钢的淬硬性主要决定于含碳量。

6、除Co（钻）和A/（铝）夕卜，儿乎所有的合金元素都使Ms、Mf点降

低_,因此淬火后相同碳含量的合金钢比碳钢的A残增多，使钢的硬度降低。

四、问答题（本大题共3小题，每小题10分，共30分）

1、叙述渗碳钢和调质钢的合金化及热处理特点。

答：

（1）渗碳钢要满足表面高硬度、高耐磨，因此要求钢中含有碳化物形成元素，同时由于渗

碳温度高，还加入防止奥氏体晶粒化的元素（如V,Ti）,另外含有提高基体淬透性、强度

和韧性的元素（Ni,Si等），为保证渗碳效率，渗碳钢含碳量为低碳。热处理工艺为渗碳+

淬火+低温回火。（5分）

（2）调质钢的含碳量为中碳（0.3%〜0.5%）,以保证强度、塑性和韧性的匹配，主要合金元

素包括提高淬透性的元素（Ni,Si,Mn,Cr）,另外还有细化晶粒、抑制高温回火脆性的元

素（Mo,W）。热处理工艺为淬火+高温回火（调质）。

（5分）

2、本质细晶粒钢的奥氏体晶粒是否一定比本质粗晶粒钢的细，为什么？

答：

（1）不一定

（2分）

(2)本质晶粒度表示在特定的加热条件下A晶粒有长大的倾向。本质细晶粒钢是指钢特定

的加热条件下，A晶粒不容易长大。而本质粗晶粒钢是指钢特定的加热条件下，A晶粒迅速

长大。(4分)

(3)超过规定的温度，阻止A晶粒长大的碳化物也溶解后，本质细晶粒钢的A晶粒并不一

定比本质粗晶粒钢的细。

(4分)

3、低碳钢板硬度低，可否用淬火方法提高硬度？用什么办法能显著提高硬度？

答：

(1)低碳钢不宜用淬火方法提高硬度，因为含碳量太低，淬火后的低碳马氏体的硬度不是

很高。(5分)

(2)可以通过塑性变形产生加工硬化效应来提高硬度或采用渗碳+淬火+低温回火的方法，

提高表面硬度。

(5分)

名词解释

1.过冷度：理想结晶温度与实际结晶温度的差值。

2.变质处理：向液体中加入固态元素或化合物作为非均质形核的核心，从而提

高了形核率，细化了晶粒。

3.再结晶：当变形金属加热到某一温度，破碎拉长的晶粒长大为等轴晶粒。

4.马氏体：C在a—Fe中形成的过饱和间隙固溶体。

5.球化退火：过共析钢加热到不完全奥氏体化退火，使渗碳体由片状转为球状,

提高了塑性和切削加工能力。

-：是非题

1.(V)2.(X)3.(X)4.(V)5.(X)6.(X)7.(V)

8.(V)9.(X)10.(V)

三：选择

1.b2.a3.a4.c5.b6.c7.a8.a9.b10.c

11.a12.c13.c14.b15.b16.c17.c18.b19.a20.c

四：简答

1.解：晶粒越细，强度、硬度、塑性和韧性越大。细化晶粒采取提高过冷度、

变质处理、振动处理。

2.解:

X印%Xp%+(a+0)%X(a+p)%

=50%X95%+50%X75%

=85%B

3.解：把固态金属材料通过一定的加热，保温和冷却以获得所需组织、结构和

性能的工艺称热处理。常见的热处理方法有退火、正火、淬火和回火。

退火的目的：降低钢的硬度，提高塑性；细化晶粒，消除因铸、锻、焊引起的组

织缺陷，均匀钢的组织和成分；消除钢中的内应力，以防止变形和开裂。

正火的目的：细化晶粒，获得比较均匀的组织和性能；对低碳钢可提高硬度，改

善切削加工性；对过共析钢可抑制网状渗碳体析出为球化退火作准备。淬火的目

的：使钢件获得所需的马氏体组织，提高工件的硬度，强度和耐磨性。回火的目

的：主要是消除钢件在淬火时所产生的应力；稳定组织，使工件尺寸和性能稳定；

提高钢的塑韧性。

4.解：马氏体分解；残余奥氏体转变；碳化物转变；碳化物聚集长大及a回复

与再结晶。

5.解：预备热处理：完全退火，作用是细化晶粒，消除内应力，降低硬度，

提高塑性。最终热处理：淬火+高温回火，作用是获得良好的综合机械性能。

6.解：固溶处理是加热到高温使碳化物全部溶入奥氏体，再快速冷却，从而抑

制第二相的析出，形成过饱和固溶体，以获得单相奥氏体组织，以避免晶间腐蚀。

稳定化处理是加入Ti,使Ti与C形成TiC。加热温度高于（Fe,Cr）4c的熔点，而

低于TiC的熔点，缓慢冷却，使奥氏体的碳完全稳定在TiC中，从而彻底避免了

晶间腐蚀。

7.解：铸铁的铸造性能良好。铸铁具有良好的切削加工性能。铸铁具有优良的减

磨性。铸铁具有优良的消震性。铸铁具有低的缺口敏感性。所以一般机器的支架、

机床的床身常用灰口铸铁制造。

机械工程材料A卷标准答案

-、名词解释：（1o分）

］、固溶强化：固溶体溶入溶质后强度、硬度提高，塑性韧性卜降现象。

2、加工硬化：金属塑性变形后，强度硬度提高的现象。

2、合金强化：在钢液中有选择地加入合金兀素，提高材料强度和硬度

4、热处理：钢在固态卜通过加热、保通I、冷却改变钢的组织结构从向获得所需性能的一种

工艺。

5、细晶强化：晶粒尺寸通过细化处理，使得金属强度提高的方法。

二、选择适宜材料并说明常用的热处理方法（30分）

名称候选材料选用材料热处理方法最终组织

机床床身T10A,KTZ450-06,HT200HT200时效P4-F+G片

汽车后桥齿轮40Cr,20CrMnTi,6OSi2Mn20CrMnTi渗碳+淬火+低温表面Cm+M+A'

回火心部F+M

滚动轴承GCrl5,Crl2,QT600-2GCrl5球化退火+淬火+Cm+M+A'

低温回火

锤刀9SiCr,T12,W18Cr4VT12球化退火十淬火十Cm+M+A'

低温回火

汽车板簧45,60Si2Mn,T1060Si2Mn淬火+中温回火T回

钻头W18Cr4V,65Mn,20W18Cr4V淬火+低温回火Cm+M+A'

桥梁!Crl3,l6Mn,Q19516Mn,不热处理F+P

滑动轴承H70,ZSnSb11Cu6,T8ZSnSbllCu6不热处理a+SnSb

耐酸容器Q235,lCrl8Ni9Ti,ZGMnl3!Crl8Ni9Ti固溶处理A

发动机曲轴QT600-3,45,ZL101QT600-3等温淬火+高温回S回+G球

火

三（20分）车床主轴要求轴颈部位硬度为HRC54—58,其余地方为HRC20—25,其加工

路线为：

下料-----►锻造—正火——►机加工——►调质------►机加工（精）

------►轴颈表面淬火------►低温回火-----►磨加工

指出：1、主轴应用的材料：45钢

2、正火的目的和大致热处理工艺细化晶粒，消除应力；加热到AC3+5O℃保温一

段时间空冷

3、调质目的和大致热处理工艺强度硬度塑性韧性达到良好配合淬火+高温回火

4、表面淬火目的提高轴颈表面硬度

5.低温回火目的和轴颈表面和心部组织。去除表面淬火热应力，表面M+A'心部

S回

四、选择填空（20分）

1.合金元素对奥氏体晶粒长大的影响是（d）

（a）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

（c）无影响（d）上述说法都不全面

2.适合制造渗碳零件的钢有（c）。

（a）16Mn、15、20Cr、1513、12Cr2Ni4A（b）45、40Cr、65Mn、T12

（c）15、20Cr、18Cr2Ni4WA、20CrMnTi

3.要制造直径16mm的螺栓，要求整个截面上具有良好的综合机械性能，应选用（c）

（a）45钢经正火处理（b）60Si2Mn经淬火和中温回火（c）40Cr钢

经调质处理

4.制造手用锯条应当选用（a）

（a）T12钢经淬火和低温回火（b）Crl2Mo钢经淬火和低温回火（c）65钢淬

火后中温回火

5.高速钢的红硬性取决于（b）

（a）马氏体的多少（b）淬火加热时溶入奥氏体中的合金元素的量（c）钢中的碳

含量

6.汽车、拖拉机的齿轮要求表面高耐磨性，中心有良好的强韧性，应选用（c）

（a）60钢渗碳淬火后低温回火（b）40Cr淬火后高温回火（c）20CrMnTi渗碳

淬火后低温回火

7.65、65Mn、50CrV等属于哪类钢，其热处理特点是（c）

（a）工具钢，淬火+低温回火（b）轴承钢，渗碳+淬火+低温回火（c）弹簧钢，

淬火+中温回火

8.二次硬化属于（d）

（a）固溶强化（b）细晶强化（c）位错强化（d）第二相强化

9.lCrl8Ni9Ti奥氏体型不锈钢，进行固溶处理的目的是（b）

（a）获得单一的马氏体组织，提高硬度和耐磨性

（b）获得单一的奥氏体组织，提高抗腐蚀性，防止晶间腐蚀（c）降低硬度，

便于切削加工

10.推土机铲和坦克履带板受到严重的磨损及强烈冲击，应选择用（b）

（a）20Cr渗碳淬火后低温回火（b）ZGMnl3-3经水韧处理（c）W18Cr4V淬

火后低温回火

五、填空题（20分）

1、马氏体是碳在a-相中的过饱和固溶体,其形态主要有板条马氏体、片状马氏体。

其中，片状马氏体硬度高、塑性差

2、W18Cr4V钢的淬火加热温度为1270—1280℃,回火加热温度为560℃,回火次数3次。

3、材料选择的三原则一般原则,工艺性原则,经济性原则。

4、合金结构钢与碳素结构钢相比，其突出优点是强度高，淬透性好。

5.共析钢过冷奥氏体等温转变曲线三个转变区的转变产物是上_B_Mo

6.共析钢淬火形成M+A，后，在低温、中温、高温回火后的产物分别为M回+A'

T回Sjgo

7.45钢正火后渗碳体呈上状，调质处理后渗碳体呈应状。

机械工程材料A卷评分标准

一、名词解释：（1o分）

3、固溶强化：固溶体溶入溶质后强度、硬度提高，塑性韧性下降现象。（2分）

2、加工硬化：金属塑性变形后，强度硬度提高的现象。（2分）

4、合金强化：在钢液中有选择地加入合金元素，提高材料强度和硬度（2分）

4、热处理：钢在固态下通过加热、保温、冷却改变钢的组织结构从而获得所需性能的一种

工艺。（2分）

5、细晶强化：通过细化晶粒处理，使得金属强度提高的方法。（2分）

二、选择适宜材料并说明常用的热处理方法（30分）（每空1分）

名称候选材料选用材料热处理方法最终组织

机床床身T10A,KTZ450-06,HT200HT200时效P+F+G片

汽车后桥齿轮40Cr,20CrMnTi,60Si2Mn20CrMnTi渗碳+淬火+低温表面Cm+M+A'

回火心部F+M

滚动轴承GCrl5,Crl2,QT600-2GCrl5球化退火+淬火+Cm+M+A'

低温回火

锂刀9SiCr,T12,W18Cr4VT12球化退火+淬火+Cm+M+A'

低温回火

汽车板簧45,60Si2Mn,T1060Si2Mn淬火+中温回火T回

钻头W18Cr4V,65Mn,20W18Cr4V淬火+低温回火Cm+M+A'

桥梁lCrl3,l6Mn,Q19516Mn,不热处理F+P

滑动轴承H70,ZSnSbllCu6,T8ZSnSbllCu6不热处理a+SnSb

耐酸容器Q235,lCrl8Ni9Ti,ZGMnl3!Crl8Ni9Ti固溶处理A

发动机曲轴QT600-3,45,ZL101QT600-3等温淬火+高温回S回+G球

火

H（20分）车床主轴要求轴颈部位硬度为HRC54—58,其余地方为HRC20—25,其加工

路线为：

下料-----►锻造一►正火——►机加工——►调质-------►机加工（精）

------►轴颈表面淬火-----►低温回火------►磨加工

指出：1、主轴应用的材料-：45钢（4分）

2、正火的目的和大致热处理工艺细化晶粒，消除应力；加热到AC3+5O℃保温一

段时间空冷（4分）

3、调质目的和大致热处理工艺强度硬度塑性韧性达到良好配合淬火+高温回火（4

分）

4、表面淬火目的提高轴颈表面硬度（4分）

4.低温回火目的和轴颈表面和心部组织。去除表面淬火热应力，表面M+A'心部S回。

（4分）

四、选择填空（20分）（每空2分）

1.合金元素对奥氏体晶粒长大的影响是（d）

（a）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

（c）无影响（d）上述说法都不全面

2.适合制造渗碳零件的钢有（c）。

（a）16Mn、15、20Cr、lCrl3>12Cr2Ni4A（b）45、40Cr、65Mn、T12

（c）15、20Cr、18Cr2Ni4WA、20CrMnTi

3.要制造直径16mm的螺栓，要求整个截面上具有良好的综合机械性能，应选用（c）

（a）45钢经正火处理（b）60Si2Mn经淬火和中温回火（c）40Cr钢

经调质处理

4.制造手用锯条应当选用（a）

（a）T12钢经淬火和低温回火（b）Crl2Mo钢经淬火和低温回火（c）65钢淬

火后中温回火

5.高速钢的红硬性取决于（b）

（a）马氏体的多少（b）淬火加热时溶入奥氏体中的合金元素的量（c）钢中的碳

含量

6.汽车、拖拉机的齿轮要求表面高耐磨性，中心有良好的强韧性，应选用（c）

（a）60钢渗碳淬火后低温回火（b）40Cr淬火后高温回火（c）20CrMnTi渗碳

淬火后低温回火

7.65、65Mn、50CrV等属于哪类钢，其热处理特点是（c）

（a）工具钢，淬火+低温回火（b）轴承钢，渗碳+淬火+低温回火（c）弹簧钢，

淬火+中温回火

8.二次硬化属于（d）

（a）固溶强化（b）细晶强化（c）位错强化（d）第二相强化

9.lCrl8Ni9Ti奥氏体型不锈钢，进行固溶处理的目的是（b