《工程材料基础》绝密试题2

工程材料基础试题

一、填空题

1.绝大多数金属的晶体结构都属于( 体心立方 )、( 面心立方 )和( 密排六方 )三种典型的紧密结构.

2.液太金属结晶时,过冷度的大小与其冷却速度有关,冷却速度越大,金属的实际结晶温度越( 低 ),此时,过冷度越( 大 ).

3.( 滑移 )和( 孪生 )是金属塑变形的两种基本方式.

4.形变硬化是一种非常重要的强化手段,特别是对那些不能用( 热处理 )方法来进行强化的材料.通过金属的( 塑性变形 )可使其( 强度 )、( 硬度 )显著提高.

5.球化退火是使钢中( 渗碳体 )球状化的退火工艺,主要用于( 共析 )和( 过共析 )钢,其目的在于( 降低硬度 ),改善( 切削加工 )性能,并可为后面的( 淬火 )工序作准备.

6、大小不变或变化很慢的载荷称为静载荷，在短时间内以较高速度作用于零件上的载荷称为冲击载荷，大小和方向随时间发生周期性变化的载荷称为交变载荷。

7、变形一般分为弹性变形和塑性变形两种。不能随载荷的去除而消失的变形称为塑性变形。

8、填出下列力学性能指标的符号：屈服点σ

s ，抗拉强度σ

b

，洛氏硬度C

标尺 HRC，伸长率δ，断面收缩率φ，冲击韧度 A

k ，疲劳极限σ-

1

。

9、渗碳零件必须采用低碳钢或低碳合金钢材料。

10、铸铁是含碳量大于 2.11％的铁碳合金。根据铸铁中石墨的存在形状不同，铸铁可分为灰口铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁和蠕墨铸铁等。

11、灰铸铁中，由于石墨的存在降低了铸铁的力学性能，但使铸铁获得了良

好的铸造性、切削加工性、耐磨性、减震性及低的缺口敏感性。

12、高分子材料是 ( 以高分子化合物为主要组分的材料 ) 其合成方法有( 加

聚 )和( 缩聚 ) 两种，按应用可分为( 塑料 )、( 橡胶 )、( 纤维 )、( 胶粘剂 )、( 涂料 )。

13、大分子链的几何形状为( 线型 )、( 支链型 )、( 体型 ),热塑性塑料主

要是( 线型 )、分子链.热固性塑料主要是( 体型 )分子链.

14、陶瓷材料分( 玻璃 )、( 陶瓷 )和( 玻璃陶瓷 )三类,其生产过程包括( 原

料的制备 )、( 坯料的成形 )、( 制品的烧结 )三大步骤.

15、可制备高温陶瓷的化合物是( 氧化物 )、( 碳化物 )、( 氮化物 )、( 硼

化物 )和( 硅化物 ),它们的作用键主要是( 共价键 )和( 离子键 ).

16、YT30是( 钨钴钛类合金 )、其成份由( WC )、( TiC )、( CO )组

成,可用于制作( 刀具刃部 ).

17、木材是由( 纤维素 )和( 木质素 )组成,灰口铸铁是由( 钢基体 )和( 石墨 )组成的.

18、纤维增强复合材料中,性能比较好的纤维主要是( 玻璃纤维 )、( 碳纤

维 )、( 硼纤维 )和( 碳化硅纤维 ).

19、玻璃钢是( 树脂 )和( 玻璃纤维 )的复合材料,钨钴硬质合金是( WC )和

( CO )的复合材料.

以上,具有完全的( 导电性 )和 ( 抗磁性 ).

20、超导体在临界温度T

C

二、判断题

（√）1、在相同回火温度下，合金钢比同样含碳量的碳素钢具有更高的硬度（×）2、低合金钢是指含碳量低于0.25%的合金钢。

（×）3、3Cr2W8V钢的平均含碳量为0.3%，所以它是合金结构钢。

（√）4、合金钢只有经过热处理，才能显著提高其力学性能。

（√）5、GCr15钢是滚动轴承钢，但又可制造量具、刀具和冷冲模具等。（×）6、不锈钢中含碳量越高，其耐腐蚀性越好。

（√）7、滚动轴承钢是高碳钢。

（×）8、可锻铸铁比灰铸铁的塑性好，因此可以进行锻压加工

（√）9、合金渗碳钢都是低碳钢。

（√）10、淬火加热高温回火处理称为调质处理.处理后获得回火索氏体组织,具有综合机械性能好的特点.

（√）11、固溶时效处理是铝合金的主要强化手段之一

（×）12、钢中合金元素含量越多,则淬火后钢的硬度越高.

（√）13、高聚物力学性能主要决定于其聚合度,结晶度和分子间力等. （√）14、ABS塑料是综合性能很好的工程材料.

（×）15、陶瓷材料的强度都很高,立方氮化硼(BN)硬度与金刚石相近,是金刚石很好的代用品. (解: 陶瓷材料的抗拉强度较低,抗压强度较高.) （√）16、陶瓷材料可以作为高温材料,也可作耐磨材为.

（×）17、金属、陶瓷、聚合物可以相互任意地组成复合材料,它们都可以作基本相,也都可以作增强相. (解:并不是任意材料都可能相互复合,

应满足一定的条件才行.)

（√）18、复合材料为了获得高的强度,其纤维的弹性模量必须很高.

（×）19、永磁材料被外磁场磁化后,去掉外磁场仍然保持着较强剩磁的材料.

(解:永磁材料被外磁场磁化,去掉外磁后其磁性仍长时保留.) （×）20、高聚物是由许多长的分子链组成,所以高聚物都是弱性材料.

(解:交联密度很大的体型非晶态高聚物无弹性,如酚醛树脂)

三、选择题

1、钢的本质晶粒度 C .

A.是指钢加热过程中刚完成奥氏体转变时的奥氏体的晶粒度.

B.是指钢在各种具体热加工后的奥氏体的晶粒度.

C.是指钢在规定的加热条件下奥氏体的晶粒度;它反映奥氏体晶粒长大的倾向性.

2、共析钢加热为奥氏体后,冷却时所形成的组织主要决定于 C .

A. 奥氏体加热的温度

B. 奥氏体在加热时的均匀化程度

C. 奥氏体冷却时的转变温度

3、马氏体是 B .

A. 碳在a —Fe 中的固溶体

B. 碳在a —Fe 中的过饱和固溶体

C. 碳在Fe -γ中的固溶体

D. 碳在Fe -γ中的过饱和固溶体

4、回火索氏体与马氏体相比,其综合机械性能 A .

A. 好些

B. 差不多

C. 差些

5、为使低碳钢便于机械加工,常预先进行 B .

A. 淬火

B. 正火

C. 球化退火

D. 回火

6、将相应的牌号填在括号里：普通黄铜（A ）；铸造黄铜（D ）；锡青铜（B ）；铍青铜（C ）。

A ．H68

B ．QSn4－3

C ．QBe2

D ．ZcuZn38

7、为使45钢得到回火索氏体,应进行 B .

A. 淬火+中温回火

B. 淬火+高温回火

C. 等温淬火

8、为使65钢得到回火索氏体,应进行 A .

A. 淬火+中温回火

B. 淬火+高温回火

A. 淬火+低温回火 C. 直接油冷

9、钢的淬透性主要取决于: B .

A. 含碳量

B. 合金元素含量

C. 冷却速度

10、钢的淬硬性主要取决于: A .

A. 含碳量

B. 合金元素含量

C. 冷却速度

11、T12钢与18CrNiW 钢相比: A .

A.淬透性低而淬硬性高些 A.淬透性低而淬硬性低些

A.淬透性高,硬性也高 A.淬透性低,淬硬性也低

12、用低碳钢制造在工作中受较大冲击截荷和表面磨损较大的零件,应该采用 B .

A. 表面淬火处理

B. 渗碳处理

C.氮化处理

13、高分子材料中存在结晶区,则其熔点是 C .

A. 固定

B. 一个温度软化区间

C. 在玻璃化温度转变以上

D. 在粘流温度以上

14、橡胶是优良的减震材料和磨阻材料,因为有突出的 A .

A. 高弹性

B. 粘弹性

C. 塑料

D. 减磨性

15、热电偶套管用 C 合适,验电笔手柄用 A 合适.汽轮机叶用 B 合适.

A. 聚氯乙烯

B. 2Cr12

C. 高温陶瓷

D. 锰黄铜

16、传统陶瓷包括 A 、F 、H ,而特种陶瓷主要有 B 、C 、D 、E 、G .

A. 水泥

B. 氧化铝

C. 碳化硅

D. 氮化硼

E. 耐火材料

F. 日用陶瓷

G.. 氮化硅

H. 玻璃

17、细粒复合材料中细粒相的直径为 B 时增强效果最好.

A. < 0.01m μ

B.0.01～0.1m μ

C.>0.1m μ

18、车辆本身可用 B 制造,火箭支架可用 C 制造,直升机螺旋浆叶可用

A 制造.

A.碳纤维树脂复合材料.

B.热固性玻璃钢.

C.硼纤维树脂复合材料

19、电阻材料的电阻温度系数 C .

A. 越大越好

B.越小越好

C.大小没有要求

20、高弹性合金具有 B .

A. 高的弹性极限和高的弹性模量.

B. 高的弹性极限和低的弹性模量.

C. 低的弹性极限和高的弹性模量.

D. 低的弹性极限和低的弹性模量.

四、名词解释

1、内力与应力

内力——金属受外力作用后，为保持其不变形，在材料内部作用着与外力相对抗的力称为内力。

应力——单位面积上的内力称为应力。

2、弹性变形与塑性变形

弹性变形——随载荷的作用而产生、随载荷的去除而消失的变形称为弹性变形。

塑性变形——不能随载荷的去除而消失的变形称为塑性变形。

3、晶格与晶胞

晶格——表示原子在晶体中排列规则的空间格架称为晶格。

晶胞——能完整反映晶格特征的最小几何单元称为晶胞。

4、晶粒与晶界

晶粒——组成晶体的许多外形不规则而内部原子排列规则的小晶体称为晶粒。

晶界——晶粒与晶粒之间的分界面称为晶界。

5、单晶体与多晶体

单晶体——结晶后由一个晶粒组成的晶体称为单晶体。

多晶体——结晶后由许多位向不同的晶粒组成的晶体称为多晶体.

6、钢与白口铸铁

钢：含碳量为0.0218%～2.11%的铁碳合金。

白口铸铁：含碳量为2.11%～6.69%的铁碳合金

7、铁素体与奥氏体

铁素体：碳溶解在α—Fe中形成的间隙固溶体。

奥氏体：碳溶解在γ—Fe中形成的间隙固溶体。

8、珠光体与莱氏体

珠光体：铁素体和渗碳体的混合物。

莱氏体：奥氏体和渗碳体的混合物。

9、共晶转变与共析转变

共晶转变：一定成分的液态合金在某一恒温下，同时结晶出两种固相的转变称为共晶转变。

共析转变：一定成分的固溶体在某一恒温下，同时析出两种固相的转变称为共析转变。

10、固溶强化与加工硬化

固溶强化：通过溶入溶质元素形成固溶体，使金属材料强度、硬度升高的现象称为固溶强化。

加工硬化：随着塑性变形程度的增加，金属的强度、硬度提高而塑性、韧性下降的现象称为

11、渗碳与氮化

渗碳：将钢件置于渗碳介质中加热并保温，使碳原子渗入工件表层的化学热处理工艺称为渗碳。

氮化：在一定温度下，使氮原子渗入工件表面的化学热处理工艺称为渗氮。

12、淬透性与淬硬性

淬透性：淬透性是指在规定条件下，钢在淬火冷却时获得马氏体组织深度的能力。

淬硬性：淬硬性是指钢在理想条件下淬火得到马氏体后所能达到的最高硬度。

13、W18Cr4V ——合金工具钢中的高速钢，平均含碳量为0.7％～0.8％，平均

含钨量为18％，平均含铬量为4％，平均含钒量小1.5％。

14、1Cr13——铬不锈钢，平均含碳量为0.1％，平均含铬量为13％。

15、4Cr14Ni14W2Mo ——耐热钢中的热强钢，平均含碳量为0.4％，平均含铬

量为14％，平均含镍量为14％，平均含钨量为2％，平均含钼量小于1。5％。

16、ZGMn13——耐磨钢，平均含碳量为0.9％～1.4％，平均含锰量为13％。

17、加聚反应――由单体经过光照、加热或化学药品的作用相互结合连接成大

分子的反应。

缩聚反应――具有功能团的单体，相互反应结合成较大的大分子，同时放出某些低分子物质的反应。

18、工程塑料――力学性能较高，耐热、耐寒、耐蚀和电绝缘性能良好的塑料。

19、特种陶瓷――采用人工合成材料，如氧化物、氮化物、硅化物、碳化物和

硼化物等，并将它们粉碎、成形和烧结而制成的陶瓷

20、50CrVA ——合金结构钢中的合金弹簧钢，平均含碳量为０.5％，平均含铬、

钒量均小于1.5％，高级优质钢。

五、综合题：

1、有一钢试样，原始长度为200mm ，直径为20㎜，进行位伸实验。当外力加到104624N 时，开始产生塑性变形。试样拉断前的外力最大值184632N 。拉断后的长度为232㎜，断口处直径为15.5㎜，求钢的?δσσ和、、 b s 。 解：MPa S F s s 33310

301410462420=?==σ MPa S F b b 5881030141846322

0=?==σ %16%100200

32%100200200232%100001=?=?-=?-=l l l δ %40%1001075.710%1001014.375.714.31014.32

2

222=?-=???-?=?

2、有一根环形链条，用直径为2㎝的钢条制造，已知此材料MPa s 300=δ,求该链条能承受的最大载荷是多少？

解： 22

2

31442014.

34mm d A =?==π A F S s =σ 所以 .N A F s s 94200314300=?==σ；

该链条能承受的最大载荷是94200N 。

3. 根据Fe-Fe 3Ｃ相图4－1所示填写下表。

解：特

性点

含 义 温度/oC 含碳量/%

A

纯铁的熔点 1538 0 E

碳在γ—Fe 中的最大溶解度 1148 2.11 G

纯铁的同素异构转变点 912 0 C

共晶点 1148 4.3 S

共析点 727 0.77 D

渗碳体的溶点 1227 6.69

特性线

含 义 ACD

ECF

PSK

AECF

GS

ES 液相线 共晶线 共析线 固相线 冷却时，从奥氏体中析出铁素体的开始线

碳在γ—Fe 铁中的溶解度线 4、写出纯铁的同素异构转变式。

解：

5、生产中细化晶粒的常用方法有哪几种？为什么要细化晶粒？

答：生产中常用的细化晶粒方法有增加过冷度、变质处理和振动处理三种，因为细晶粒的金属具有较高的强度和韧性，所以要细化晶粒。

6．什么是退火？退火的目的有哪些？

答：是将钢加热到适当温度，保持一定时间，然后缓慢冷却（一般随炉冷却）的热处理工艺。

退火的目的是：（1）降低钢的硬度，提高塑性，以利于切削加工及冷变形加工。（2）细化晶粒，均匀钢的组织及成分。改善钢的性能或为以后的热处理作准备。（3）消除钢中的残余内应力，防止变形和开裂。

7．什么是黄铜？主加元素锌对黄铜的力学性能有何影响？

答：黄铜是以锌为主加元素的铜合金。

当锌含量小于39%时，随锌含量的增加，其强度、塑性不断提高。

当锌含量大于39%时，随锌含量的增加，其塑性下降。

当锌含量大于45%时，随锌含量的增加，其塑性下降外，强度也迅速下降。