2025 年大学金属材料工程（金属热处理）试题及答案

2025年大学金属材料工程（金属热处理）试题及答案

（考试时间：90分钟满分100分）班级______姓名______一、选择题（总共10题，每题3分，每题只有一个正确答案，请将正确答案填入括号内）1.金属材料的力学性能不包括以下哪一项（）A.强度B.硬度C.导电性D.韧性2.以下哪种热处理工艺能提高钢的硬度和耐磨性（）A.退火B.正火C.淬火D.回火3.珠光体是由（）组成的机械混合物。A.铁素体和渗碳体B.铁素体和奥氏体C.奥氏体和渗碳体D.贝氏体和马氏体4.共析钢过冷奥氏体在550℃~Ms点之间等温转变产物是（）A.珠光体B.贝氏体C.马氏体D.索氏体5.金属材料发生冷塑性变形后，其强度和硬度会（）A.降低B.不变C.提高D.先提高后降低6.以下哪种元素能提高钢的淬透性（）A.碳B.硅C.锰D.铬7.球化退火主要用于（）A.亚共析钢B.共析钢C.过共析钢D.合金钢8.回火的主要目的不包括（）A.消除淬火应力B.提高硬度C.稳定组织D.调整性能9.金属材料的疲劳极限与以下哪个因素关系不大（）A.应力循环次数B.材料成分C.表面粗糙度D.环境温度10.以下哪种组织的塑性最好（）A.铁素体B.珠光体C.渗碳体D.马氏体二、多项选择题（总共5题，每题5分，每题有两个或两个以上正确答案，请将正确答案填入括号内，少选、多选均不得分）1.影响金属材料可锻性的因素有（）A.化学成分B.变形温度C.变形速度D.应力状态2.以下属于钢的表面热处理工艺的有（）A.感应加热表面淬火B.火焰加热表面淬火C.渗碳D.渗氮3.金属材料的强化方式有（）A.固溶强化B.细晶强化C.加工硬化D.第二相强化4.以下哪些是金属材料的工艺性能（）A.铸造性能B.锻造性能C.焊接性能D.切削加工性能5.以下关于钢的退火说法正确的有（）A.完全退火主要用于亚共析钢B.不完全退火用于过共析钢C.球化退火能改善切削性能D.去应力退火可消除加工应力三、判断题（总共10题，每题2分，正确的打“√”，错误的打“×”）1.金属材料的屈服强度是材料开始产生明显塑性变形时的应力。（）2.奥氏体的强度和硬度不高，但具有良好的塑性。（）3.过冷奥氏体的等温转变曲线也叫C曲线。（）4.淬火后的钢必须及时回火，否则会产生变形甚至开裂。（）5.合金钢就是在碳钢基础上加入一定量合金元素的钢。（）6.金属材料的热膨胀系数只与材料的成分有关。（）7.渗碳后必须进行淬火和低温回火才能提高零件的表面硬度、耐磨性及疲劳抗力。（）8.正火的冷却速度比退火慢。（）9.金属材料的弹性模量与温度无关。（）10.调质处理就是淬火后高温回火的热处理工艺。（）四、简答题（总共3题，每题10分）1.简述金属材料的力学性能指标及其含义。2.说明共析钢过冷奥氏体等温转变曲线的特点及应用。3.阐述金属材料的强化机制有哪些？五、综合分析题（总共2题，每题15分）1.有一45钢的轴，要求具有良好的综合力学性能。其加工工艺路线为：下料→锻造→正火→粗加工→调质→精加工→表面淬火及低温回火。请分析各热处理工序的作用。2.某工厂生产一批40Cr钢的零件，淬火后发现硬度不足。请分析可能的原因，并提出改进措施。答案一、选择题1.C2.C3.A4.B5.C6.D7.C8.B9.D10.A二、多项选择题1.ABCD2.ABCD3.ABCD4.ABCD5.ACD三、判断题1.√2.√3.√4.√5.√6.×7.√8.×9.×10.√四、简答题1.金属材料力学性能指标有：强度，指材料在外力作用下抵抗塑性变形和断裂的能力；硬度，材料抵抗局部变形，特别是塑性变形、压痕或划痕的能力；塑性，材料产生塑性变形而不破坏的能力；韧性，材料在冲击载荷作用下吸收能量和抵抗断裂的能力等。2.共析钢过冷奥氏体等温转变曲线特点：有三个转变区，高温转变区为珠光体转变，中温转变区为贝氏体转变，低温转变区为马氏体转变。应用：可根据等温转变曲线制定合理热处理工艺，如等温淬火获得下贝氏体组织提高性能等。3.强化机制有：固溶强化，通过溶入溶质原子使晶格畸变阻碍位错运动强化材料；细晶强化，细化晶粒增加晶界阻碍位错运动强化材料；加工硬化，塑性变形使位错增殖相互缠结阻碍位错运动强化材料；第二相强化，弥散分布的第二相粒子阻碍位错运动强化材料。五、综合分析题1.下料：得到所需坯料尺寸。锻造：改善组织性能，细化晶粒。正火：消除锻造应力，改善切削性能。调质：获得良好综合力学性能。表面淬火及低温回火：提高表面硬度和耐磨性，同时保持心部良好韧性。2.硬度不足原因：淬火加热温度不够，未达到Ac3以上，奥氏体化不充分；冷