机械工程材料复习题（含答案）.
机械工程材料复习题（含答案）.
第一章金属学基础
一、名词解释
1.过冷度:实际结晶温度与理论结晶温度之差称为过冷度。
2.均质成核:在一定条件下,从液态金属中直接产生,原子呈规则排列的结晶核心。
3.非均质成核:是液态金属依附在一些未溶颗粒表面所形成的晶核。
4.冷变形:金属在再结晶温度以下一定温度进行的塑性变形。
5.热变性:金属加在再结晶温度以上一定温度进行的塑性变形。
6.加工硬化:随着冷变形的增加,金属的强度、硬度增加;塑性、韧性下降的现象。
7.再结晶:冷变形后的金属被加热到较高的温度时,破碎拉长的晶粒变成新的等轴晶粒。和变形前的晶粒形状相似,晶格类型相同,把这一阶段称为“再结晶”。
8.纤维组织:在塑性变形中,随着变形量的增加,其内部各晶粒的形状将沿受力方向伸长,由等轴晶粒变为扁平形或长条形晶粒。当变形量较大时,晶粒被拉成纤维状,此时的组织称为“纤维组织”。
9.锻造流线:在锻造时,金属的脆性杂质被打碎,顺着金属主要伸长方向呈碎粒状或链状分布;塑性杂质随着金属变形沿主要伸长方向呈带状分布, 这样热锻后的金属组织称为锻造流线。
10.同素异构转变:某些金属,在固态下随温度或压力的改变,发生晶体结构的变化,即由一种晶格转变为另一种晶格的变化,称为同素异构转变。
11.变质处理:在液态金属结晶前,人为加入某些难熔固态颗粒,造成大量可以成为非自发晶核的固态质点,使结晶时的晶核数目大大增加,从而提高了形核率,细化晶粒,这种处理方法即为变质处理。
二、单选题
1. 表示金属材料延伸率的符号是( A
A.δ
B.ψ
C.σe
D.σb
2. 表示金属材料弹性极限的符号是( A
A.σe
B.σs
C.σb
D.σ-1
3. 金属材料在载荷作用下抵抗变形和破坏的能力叫(A
A.强度
B.韧性
C.塑性
D.弹性
4. 晶体中的位错属于( C
A.体缺陷
B.面缺陷
C.线缺陷
D.点缺陷
5. 在晶体缺陷中,属于线缺陷的有( B
A.间隙原子
B.位错
C.晶界
D.缩孔
6. 变形金属再结晶后,( D
A.形成等轴晶,强度增大
B.形成柱状晶,塑性下降
C.形成柱状晶,强度增大
D.形成等轴晶,塑性升高
7.表示晶体中原子排列形式的空间格子叫做( B
A.晶胞
B.晶格
C.晶粒
D.晶向
8. 晶格中的最小单元叫做( A
A.晶胞
B.晶体
C.晶粒
D.晶向
9. 属于( B 的金属有γ-Fe、铝、铜等
A.体心立方晶格
B.面心立方晶格
C.密排六方晶格
D.简单立方晶格
10. 晶体结构属于体心立方的金属有( C
A.γ-Fe、金、银、铜等
B.镁、锌、钒、γ-Fe等
C.α- Fe、铬、钨、钼等
D.α- Fe、铜、钨、铝等
11 晶体结构属于面心立方的金属有( A
A.γ-Fe、铝、铜、镍等
B.镁、锌、钒、α- Fe等
C.铬、钨、钼、铝等
D.铬、铜、钼、铝等
12. 属于密排六方晶格的金属是( D
A.δ-Fe
B.α-Fe
C.γ—Fe
D.Mg
13. 属于( A 的金属有α-Fe、钨、铬等
A.体心立方
B.面心立方
C.密排六方
D.简单立方
14 Cu属于( C
A.密排六方结构金属
B.体心立方结构金属
C.面心立方结构金属
D.复杂立方结构金属
15. 实际金属的结晶温度一般都( C 理论结晶温度
A.高于
B.等于
C.低于
D.都有可能
16. γ-Fe、铝、铜的晶格类型属于( D
A.体心立方
B.简单立方
C.密排六方
D.面心立方
17. 属于面心立方晶格的金属是( B
A.δ-Fe
B. Cu
C.α-Fe
D.Zn
18. 在金属结晶时,向液体金属中加入某种难熔杂质来有效细化金属的晶粒,以达到改善其机械性能的目的,这种细化晶粒的方法叫做( B
A.时效处理
B.变质处理
C.加工硬化
D.调质
19. 金属的滑移总是沿着晶体中原子密度( B 进行
A.最小的晶面和其上原子密度最大的晶向
B.最大的晶面和其上原子密度最大的晶向
C.最小的晶面和其上原子密度最小的晶向
D.最大的晶面和其上原子密度最小的晶向
20. 下面关于加工硬化的说法中正确的是( B
A.由于塑性变形而使金属材料强度和韧性升高的现象
B.加工硬化是强化金属的重要工艺手段之一;
C.钢的加工硬化可通过500~550℃的低温去应力退火消除;
D.加工硬化对冷变形工件成形没有什么影响。
21. 每个体心立方晶胞中包含有(B个原子。
A.1
B.2
C.3
D.4
22. 每个面心立方晶胞中包含有(D个原子。
A.1
B.2
C.3
D.4
23. 属于面心立方晶格的金属有(C 。
A.α-Fe,铜
B.α-Fe,钒
C.γ-Fe,铜
D.γ-Fe,钒
24. 属于体心立方晶格的金属有(B 。
A.α-Fe,铝
B.α-Fe,铬
C.γ-Fe,铝
D.γ-Fe,铬
25. 在晶体缺陷中,属于点缺陷的有(A 。
A.间隙原子
B.位错
C.晶界
D.缩孔
26. 金属结晶时,冷却速度越快,其实际结晶温度将:B
A.越高
B.越低
C.越接近理论结晶温度
D.没变化
27. 为细化晶粒,可采用: B
A.快速浇注
B.加变质剂
C.以砂型代金属型
D.时效处理
28. 铸锭剖面由表面到中心的晶粒特点依次为:A
A.表面等轴粗晶粒层,中间柱状晶粒层,心部细晶粒层。
B.表面细晶粒层,中间柱状晶粒层,心部等轴粗晶粒层。
C.表面等轴粗晶粒层,中间细晶粒层,心部柱状晶粒层。
D.表面等轴粗晶粒层,中间柱状晶粒层,心部等轴粗晶粒层。
29. 下列三种方法制造紧固螺栓,哪一种比较理想( B 。
A.直接用圆钢切削加工而成;
B.将圆钢局部镦粗,然后再加工;
C.用一厚钢板切削加工而成。
30. 对重要受力零件,纤维组织的方向应该是与( C 。
A.最大正应力和最大剪应力平行;
B.最大正应力垂直和最大剪应力平行;
C.最大正应力平行和最大剪应力垂直。
D.最大正应力和最大剪应力垂直
31. 表示金属材料屈服强度的符号是( B
A.σe
B.σs
C.σb
D.σ-1
32 表示金属材料抗拉强度的符号是( D
A.δ
B.ψ
C.σe
D.σb
三、填空题(本大题共18小题,每小题2分,共36分
1.常见金属的晶体结构有(体心立方晶格、(面心立方晶格与密排六方晶格。
2.晶体缺陷主要可分为(点缺陷,(线缺陷和面缺陷三类。
3.每个面心立方晶胞在晶核中实际含有( 4 原子,致密度为(0.74 。
4.面缺陷主要指的是(晶界和(亚晶界。
5.最常见的线缺陷有(位错和(挛晶。
6.每个体心立方晶胞在晶核中实际含有( 2 原子,致密度为(0.68 。
7.随着过冷度的增大,晶核形核率N(增大,长大率G(增大。
8.细化晶粒的主要方法有(提高过冷度、(变质处理和机械振动。
9.纯铁在1200℃时晶体结构为(面心立方晶格,在800℃时晶体结构为(体心立方晶格。
10.金属的结晶过程是(形核与(长大的过程。
11.在工业生产中,金属的晶粒形状大都呈(等轴状。
12.晶粒的大小取决于(形核速率与(长大速率。
13.钨在1000℃变形加工属于(冷加工,锡在室温下变形加工属于(热加工。(钨的熔点3410℃、锡的熔点232℃
14.随着冷变形程度的增加,金属材料的强度、硬度(升高,塑性、韧性(下降。
15.铸锭可由三个不同外形的晶粒区所组成,即(表面等轴粗晶粒区,(中间柱状晶粒区和心部等轴晶粒区。
16.金属塑性的指标主要有(延伸率和(断面收缩率两种。
17.常用测定硬度的方法有(布氏硬度、(洛氏硬度和维氏硬度测试法。
18.对重要受力零件,纤维组织的方向应该是与最大正应力(平行,与最大剪应力的剪切平面(垂直。
四、判断题(本大题共30小题,每小题1分,共30分
1. 金属的同素异构转变同样是通过金属原子的重新排列来完成的,故称其为再结晶。
本题答案:错误
2. 室温下,金属晶粒越细,则强度越高,塑性越低。
本题答案:错误
3. 在一般情况下,金属结晶后晶粒越细小,则其强度越好,而塑性和韧性越差。本题答案:错误
4. 晶粒度级数数值越大,晶粒越细。
本题答案:正确
5. 间隙相的性能特点是硬度高,熔点低。
本题答案:错误
6. 晶粒度级数数值越大,晶粒越粗。
本题答案:错误
7. 再结晶过程是有晶格类型变化的结晶过程。
本题答案:错误
8. 同一金属,结晶时冷却速度愈大,则过冷度愈大,晶粒越细小。
本题答案:正确
9. 把在实际晶体中出现的刃型位错和螺型位错的缺陷叫做面缺陷。
本题答案:错误
10. 把在实际晶体中出现的空位和间隙原子的缺陷叫做线缺陷。
本题答案:正确
11. 衡量材料的塑性的指标主要有伸长率和断面收缩率。
本题答案:正确
12. 钨、铁、锡的熔点分别为3410℃、1538℃、232℃,钨在1000℃、铁在900℃、锡在100OC下的变形加工均属于热加工。
13. 冷变形强化是指金属材料在冷变形后,产生碎晶,位错密度增加,使其强度、硬度提高的现象。
本题答案:正确
14. 体心立方晶格的致密度为0.74,面心立方晶格的致密度为0.68。所以,纯铁在发生同素异晶转变时,体积发生变化,从而产生一定的内应力。
本题答案:错误
15.在实际金属的结晶过程中,自发形核比非自发形核更重要,往往起优先的主导的作用。本题答案:错误
16. 金属结晶的必要条件是要有一定的过冷度。
本题答案:正确
17. 非晶体具有各向异性。
本题答案:正确
18. 每个体心立方晶胞中实际包含有2个原子。
本题答案:正确
19. 每个面心立方晶胞中实际包含有2个原子。
本题答案:错误
20. 每个面心立方晶胞中实际包含有4个原子。
本题答案:正确
21. 每个体心立方晶胞中实际包含有4个原子。
本题答案:错误
22. 单晶体具有各向异性,多晶体具有各向同性。
本题答案:正确
23. 晶体具有各向同性。
本题答案:错误
24. 单晶体具有各向同性,多晶体具有各向异性。
本题答案:错误
25. 物质从液体状态转变为固体状态的过程称为结晶。
本题答案:错误
26. 金属结晶后晶体结构不再发生变化。
27. 在金属的结晶中,随着过冷度的增大,晶核的形核率N和长大率G都增大,在N/G增大的情况下晶粒细化。
本题答案:正确
28. 液态金属结晶时的冷却速度越快,过冷度就越大,形核率和长大率都增大,故晶粒就粗大。
本题答案:错误
29. 物质从液体状态转变为固体状态的过程称为凝固。
本题答案:正确
30. 液态金属冷却到结晶温度时,液态金属中立即就有固态金属结晶出来。
本题答案:错误
六、简答题
1.液态金属结晶的必要条件是什么?细化晶粒的途径有哪些?晶粒大小对金属材料的机械
性能有何影响?
答案:液态金属结晶的必要条件是:过冷度
细化晶粒的途径有:①提高过冷度,如提高冷却速度和降低浇注温度。
②变质处理。③机械振动、搅拌。
晶粒大小对金属材料的机械性能的影响:晶粒越细,金属材料的强度硬度越高,塑性和韧性越好
2.什么是加工硬化?试分析加工硬化的利与弊。
答案:①随着变形的增加,晶粒逐渐被拉长,直至破碎,这样使各晶粒都破碎成细碎的亚晶粒,变形愈大,晶粒破碎的程度愈大,这样使位错密度显著增加;同时细碎的亚晶粒也随着晶粒的拉长而被拉长。因此,随着变形量的增加,由于晶粒破碎和位错密度的增加,金属的塑性变形抗力将迅速增大,即强度和硬度显著提高,而塑性和韧性下降产生所谓“加工硬化”现象。②金属的加工硬化现象会给金属的进一步加工带来困难,如钢板在冷轧过程中会越轧越硬,以致最后轧不动。另一方面人们可以利用加工硬化现象,来提高金属强度和硬度,如冷拔高强度钢丝就是利用冷加工
变形产生的
加工硬化来提高钢丝的强度的。加工硬化也是某些压力加工工艺能够实现的重要因素。
3.何谓金属的同素异构转变?并以纯铁来说明。
答案:同一种金属元素随着外界条件(如温度、压力的变化而转变成不同晶格类型的晶体结构,称为同素异构转变。如,纯铁,从液态经1538℃结晶后是体心立方晶格,称为δ-Fe。在1394℃以下转变为面心立方晶格,称为γ-Fe。冷却912℃到时又转变为体心立方晶格,称为α-Fe。
4.用一冷拔钢丝绳吊装一大型工件入炉,并随工件一起加热到1000℃保温,保温后再次吊装工件时,钢丝绳发生断裂,试分析原因。
答案:因为钢丝绳经冷拔后发生了加工硬化,具有很高的强度和硬度,故可以用来吊装工件。当它随工件一起加热到1000℃保温后,钢丝绳内部发生了再结晶,其强度和硬度大幅度下降,塑性和韧性恢复到冷拔前的状态,因而当其再次吊装工件时,钢丝绳发生断裂。
5.分析铸锭结晶后可形成三个不同晶粒区的成因。
答案:金属浇入铸锭时,铸锭结液体金属注入锭模时,由于锭模温度不高,传热快,外层金属受到激冷,过冷度大,生成大量的晶核。同时模壁也能起非自发成核的作用。结果,在金属的表层形成一层厚度不大、晶粒很细的等轴细晶区;细晶区形成的同时,锭模温度升高,液态金属的冷却速度降低,过冷度减小,生核速度降低,但此时长大速度受到的影响较小,结晶过程进行的方式主要是,优先长大方向(即一次晶轴方向与散热最快方向(一般为往外垂直模壁的方向的反方向一致的晶核,向液体内部平行长大,结果形成柱状晶区;结晶进行到铸锭中心时,液相内外温度差减小,锭模已成为
高温外壳,加上放出结晶潜热,使液态金属的冷却速度很快降低,过冷度大大减小,内部温度趋于均匀,散热逐渐失去方向性,进入过冷状态后,凝固成了等轴的粗晶粒。
第二章合金相图
一、名词解释
1.珠光体:由铁素体和渗碳体组成的机械混合物。铁素体和渗碳体
呈层片状。
2.奥氏体:奥氏体是碳在γ-Fe 中形成的间隙固溶体
3.铁素体:铁素体是碳在α-Fe中形成的间隙固溶体
4.固溶体:合金组元通过相互溶解形成一种成分和性能均匀且结构与组元之一相同的固相称为固溶体。
5.固溶强化:溶质原子溶入到溶剂晶格中形成固溶体,并使溶剂晶格产生畸变,而使金属的强度、硬度升高的现象称为固溶强化。
6.金属化合物:合金的组元间发生相互作用形成的一种具有金属性质的新相,称为金属间化合物。
7.共晶反应:指一定成分的液体合金,在一定温度下,同时结晶出成分和晶格均不相同的两种晶体的反应。
8.共析反应:由特定成分的单相固态合金,在恒定的温度下,分解成两个新的,具有一定晶体结构的固相的反应。
9.匀晶:组成合金的组元在液态时无限互溶,在固态时也无限互溶,并形成单一的固溶体。
二、选择题
1. 铁素体是碳溶解在(A 中所形成的间隙固溶体。
A.α-Fe B .γ-Fe C.δ-Fe D.β-Fe
2.奥氏体是碳溶解在(B 中所形成的间隙固溶体。
A.α-Fe
B.γ-Fe
C.δ-Fe
D.β-Fe
3.渗碳体是一种(C 。
A.固溶体
B.金属化合物
C.机械混合物
D.非金属化合物
4.在Fe-Fe3C相图中,钢与铁的分界点的含碳量为(C。
A.2%
B.2.06%
C.2.11%
D.2.2%
5.莱氏体是一种(C。
A.固溶体
B.金属化合物
C.机械混合物
D.单相组织金属
6.在Fe-Fe3C相图中,ES线也称为(D 。
A.共晶线
B.共析线
C.A3线
D.Acm线
7.在Fe-Fe3C相图中,GS线也称为(C 。
A.共晶线
B.共析线
C.A3线
D.Acm线
8. 在Fe-Fe3C相图中,共析线也称为(D。
A.A1线
B.ECF线
C.Acm线
D.PSK线
9.珠光体是一种(C 。
A.固溶体
B.金属化合物
C.机械混合物
D.单相组织金属
机械工程材料复习题(含部分答案)
2010《机械工程材料》期末复习题 一．名词解释题 1、强度、 2、塑性， 3、机械性能 4、固溶体： 5、合金， 6、相， 7、过冷度， 8、变质处理， 9、铁素体， 10、奥氏体，11、珠光体，12、莱氏体，13、渗碳体，14、碳钢，15、共析转变，16、同素异构转 变，17、共晶转变，18、固溶强化，19、热加工，20、冷加工，21、加工硬化，22、过冷奥氏体， 23、马氏体，24、调质处理，25、淬透性，26、淬硬性，27、回火稳定性，28、可锻铸铁，29 灰铸铁，、 30、球墨铸铁 二．判断正误 1、.退火工件常用HRC标出其硬度，淬火工件常用HBS标出其硬度。（） 2、所有的材料均有明显的屈服现象（） 3、晶界是金属晶体的常见缺陷。（） 4、.间隙固溶体一定是无限固溶体（） 5、金属是多晶体，因而绝对不可以产生各向异性。（） 6、在立方晶系中,(123)晶面与[123]晶向垂直( ) 7、合金的强度和硬度一般都比纯金属高。（） 8、产生枝晶偏析的原因是液固相线间距小，冷却速度缓慢（） 9、纯铁在室温下的晶体结构为面心立方晶格。（） 10、纯金属是在恒温下结晶的。（） 11. 同素异构转变指的是成分不变，晶体结构改变。（） 12、铁素体是置换固溶体。（） 13、渗碳体是钢中常见的固溶体相。（） 14、凡是金属都有一定塑性,因此都可进行压力加工. （） 15. 某锅炉钢板图纸要求用20钢制作，金相组织检查结果，组织中珠光体占30%，则钢板符合图纸要求（） 16、普通钢和优质钢是按其强度等级来区分的。（） 17、在铁碳合金中，只有共析成分点的合金结晶时，才能发生共析转变。（） 18、细化晶粒虽能提高金属的强度，但增大了金属的脆性。（） 19、金属的塑性变形主要通过位错的滑移进行。（） 20、冷塑性变形金属加热发生再结晶后，其晶格类型和晶粒形状都改变了（） 21、冷热加工所形成的纤维组织能使金属出现各向异性。（） 22、对金属进行冷、热加工都会产生加工硬化。（） 23、位错的滑移是金属进行塑性变形的唯一方式。（） 24、热变形过程中因会发生再结晶故不会产生硬化组织的。（） 25、热加工纤维组织愈明显,金属沿纵向的塑性和韧性提高很明显,而横向则较差,这种差异不能通过热处方法消除。 （） 26、金属的再结晶温度也就是金属的凝固温度. （） 27、区分冷、热加工的标志是金属在加工变形时是否产生加工硬化。（） 28、金属铸件中粗大的晶粒不可能通过再结晶退火来细化（） 29、珠光体的片层间距越小，其强度越高，其塑性越差。（） 30、上贝氏体的韧性比下贝氏体好。（） 31、结构钢的淬透性，随钢中碳含量的增大而增大。（） 32、对过共析钢工件进行完全退火可消除渗碳体网。（） 33、淬火获得马氏体的必要条件之一是其淬火冷却速度必须小于Vk。（）
机械工程材料复习题及答案
一、判断：（对的打√，错的打×） １、奥氏体与渗碳体均为面心立方晶格。 ２、Ｆ与Ｐ是亚共析钢中室温时的主要组成相。 ３、金属的加工硬化是指金属在塑性变形后强度、硬度提高，塑性、韧性下降的现象。 ４、钢淬火时的冷却速度越快，马氏体的硬度越高。 ５、合金中，一个晶粒内的成分不均匀现象称枝晶偏析。 6、一种合金的室温组织为α+βⅡ+（α+β），它由三相组成。 7、当把亚共析钢加热到Ac1和Ac3之间的温度时，将获得由铁素体和奥氏体构成 的两相组织，在平衡条件下，其中奥氏体的碳含量总是大于钢的碳含量。 8、在铁碳合金平衡结晶过程中只有成分为4.3%C的铁碳合金才能发生共晶反应。 9、20钢比T12钢的碳含量要高。 10、再结晶能够消除加工硬化效果，是一种软化过程。 11、过共析钢中，网状渗碳体的存在使钢的硬度和塑性均上升。 12、正火是将钢件加热至完全奥氏体化后空冷的热处理工艺。（） 13、65Mn是合金调质结构钢。 14、回火索氏体的性能明显优于奥氏体等温冷却直接所得到的片层状 索氏体的性能。 15、T10A和60号钢均属于高碳钢。 （） 16、晶体缺陷的共同之处是它们都能引起晶格畸变。 17、位错是实际金属晶体的一种面缺陷。 18、体心立方晶格的致密度为74%。 19、塑性变形指的是外载荷撤销后变形不能恢复的变形。 20、当过冷度较大时，纯金属晶体主要以平面状方式长大。 21、室温下，金属晶粒越细，则强度越高、塑性越好。 22、一般来说，钢的强度高于铸铁的强度。 23、65Mn的淬透性比65号钢的淬透性差。 24、从C曲线中分析可知，共析钢的过冷奥氏体在A1-550℃的范围内 发生贝氏体转变。 25、共析反应就是在某一温度时，从一种固相中同时结晶析出两种不同的固相。 26、包晶偏析可以通过回火的热处理方法消除。 27、所谓本质细晶粒钢就是一种在任何加热条件下晶粒均不发生粗化的钢。（） 28、一个合金的室温组织为α+βⅡ+（α+β），它由两相组成。（） 29、过冷奥氏体转变为马氏体是一种扩散型转变。30、60钢比T12钢的碳含量要高。 31、标识为100HBS的材料硬度大于标识为60HRC的材料硬度。（） 32、马氏体是碳在α-Fe中的过饱和固溶体，当奥氏体向马氏体转变时，体积要收缩。（） 33、再结晶过程是有晶格类型变化的结晶过程。 34、当亚共析成分的奥氏体在冷却发生珠光体转变时，温度越低，其转变产物组织越粗。（） 35、贝氏体是过冷奥氏体中温转变产物，在转变过程中，碳原子能进行扩散，而铁 原子不能进行扩散。 36、不论碳含量高低，马氏体的硬度都很高，脆性都很大。 37、高合金钢既具有良好的淬透性，也具有良好的淬硬性。 38、经退火后再高温回火的钢，能得到回火马氏体组织，具有良好的综合机械性能。（） 39、热加工是指在室温以上的塑性变形加工。 40、在正常加热淬火条件下，亚共析钢的淬透性随碳的增高而增大，过共析钢的淬透性随碳 的增高而减小。 二、填空题：请把答案填在题中横线上。 1、铁素体的晶体结构为；奥氏体的晶体结构为。 2、细化晶粒可以通过 _和 ______________________两种途径实现。 3、在金属学中，通常把金属从液态过渡为固体晶态的转变称为；而 把金属从一种固态晶体结构过渡为另一种固态晶体结构的转变称为 ____ 。 4、共析成分的铁碳合金室温平衡组织 是，其组成相是________ 和。 5、典型铸锭结构的三个晶区分别 为：、、。 6、金属晶体中最主要的面缺陷是 和。 7、用显微镜观察某亚共析钢，若估算其中的珠光体含量为80%，则此钢的碳含量为。 8、金属材料热加工和冷加工划分是以再结晶温度为界限的。已知铁的T再=600℃，铅的T再=-33℃，那么在室温下，铁的变形加工称为加工，铅的变形加工称为 加工。 9、钢的淬透性越高，则其C曲线的位置越向（填“左或右”）。 10、HT200牌号中“HT”表示，数字”200”表
《机械工程材料学》复习问答题及答案
一、简答题： 1 ?已知某优质碳素结构钢经完全退火后珠光体的体积分数为 59%。 (1) 计算该钢含碳量并给出钢号。 (2) 该钢能否制造直径为? 30mm 的轴类零件？为什么？ (3) 能否制造直径为? 300mm 的轴类零件？为什么？ 答：(1)该钢含碳量 为：0.59X 0.77%=45.43%。45 钢。 (2) 能。因该钢的水淬临界直径 D 0=16m m ,用水淬该轴基本可淬透。 (3) 不能。因该钢的水淬临界直径 D 0=16m m ,用水淬该轴件也不能淬透, 从而其性能不能满足使用要求。 2?蒸汽阀门的阀杆对综合力学性能要求较高，同时要求具有一定的耐腐蚀 性。 (1) 在1Cr18Ni9Ti 、2Cr13、45和20CrMnTi 四种钢中选择一种合适的材; (2) 画出最终热处理工艺曲线(注明温度范围)。 答：(1)选2Cr13钢较合 适。 (2)如下图所示 3?某尺寸较大的轴承套圈试生产时选用 GCr15,淬火后心部总出现较多的 屈氏体组织不能满足要求。 (1) 分析出现屈氏体的原因； (2) 改用哪种钢比较合适？ (3) 画出预先热处理和最终热处理工艺曲线。 由于尺寸较大，该钢的油淬临界直径小，心部淬不透所致。 改用GCr15SiMn 钢较合适。 答: ( 1) (2) 550 C 预先热处理等温球化退火工艺曲线示意图 时间
4 ?某零件用45钢制造，淬火时用水作冷却介质，淬硬层深度不能满足要求仓库中有40Cr、50、40和60Si2Mn四种材料。 （1）选用哪种钢比较合适？ （2）淬火时选用哪种淬火介质比较合适？ （3）回火温度选在什么温度范围内比较合适？ 答：⑴选40Cr钢。（2）淬火介质用油。（3）回火温度550C±20C。 5?针对汽车或拖拉机传递动力的齿轮回答以下问题。 （1）分析主要失效形式和对性能的主要要求； （2）在45、16Mn、CrWMn和20CrMnTi中选择一种合适的材料并写出简明加工路线。 答：（1）其主要失效形式有：弯曲疲劳；接触疲劳；磨损；断齿等。 （2）选20CrMnTi 钢。 其简明加工路线为：下料f锻造f正火f机加工f渗碳、淬火、低温回火f 喷丸一精磨一装配 6 ?—个直径为? 60mm勺轴，要求抗拉强度大于900MPa且综合力学性能较好，目前仓库中有25、40Cr、GCr15、9SiCr四种材料可供选用。问：（1）选哪种材料最合适（简要说明理由）； （2）画出最终热处理工艺曲线（要求给出温度范围），为什么要选用这种工艺？ 答：（1）40Cr。该钢的淬透性好，? 60mm的轴淬火后心部可获得良好的性能。 （2）最终热处理工艺曲线示意图如下： 用该工艺处理后其组织为回火索氏体，能使其具有良好的综合力学性能。 7?—种零件需要切削加工，批量很大，要求材料具有良好加工性能，抗拉 强度大于450MPa,延伸率大于30%，其他性能没有要求。回答：
机械工程材料复习题A(附答案)
《机械工程材料》复习题A 一：名词解释 1．过冷度2.变质处理3.再结晶4．马氏体5．球化退火 二：是非题 1．室温下，金属晶粒越细，则强度越高、塑性越高。( ) 2．因为体心立方晶格与面心立方晶格具有相同数量的滑移系，所以两种晶体的塑性变形能力完全相同。( ) 3．间隙固溶体一定是无限固溶体。( ) 4．铁素体的本质是碳在a-Fe中的间隙相。( ) 5．在铁碳合金平衡结晶过程中，只有碳质量分数为4．3％的铁碳合金才能发生共晶反应。( ) 6．高合金钢既具有良好的淬透性，也具有良好的淬硬性。( ) 7．钢的淬透性高，则其淬透层的深度也越大。( ) 8．T8钢比T12和40钢有更好的淬透性。( ) 9．灰铸铁可以经过热处理改变基体组织和石墨形态。( ) 10．齿轮渗碳用钢常采用低碳钢。( ) 三：选择 1.金属结晶时，冷却速度越快，其实际结晶温度将 a．越高；b．越低；c．越接近理论结晶温度 2．α－Fe是实际原子数为。 a．2；b．4；c．6 3．固溶体的晶体结构。 a．与溶剂相同；b．与溶质相同；c．为其他晶型 4．间隙相的性能特点是。 a．熔点高、硬度低；b．硬度高、熔点低；c．硬度高、熔点高 5. 金属的加工硬化现象将导致。 a. 强度降低,塑性提高； b. 强度提高,塑性降低；c．强度降低,塑性降低 6．用下述三种方法制成齿轮，种方法较为理想。 a. 用厚钢板切出圆饼，再加工成齿轮； b. 由粗钢棒切下圆饼，再加工成齿轮； c. 由圆棒锻成圆饼，再加工成齿轮 7. 钢中含硫量过高的最大危害是造成。 a. 热脆； b. 冷脆； c. 氢脆 8．奥氏体是。 a．碳在γ-Fe中的间隙固溶体b．碳在α-Fe中的间隙固溶体；c. 碳在α-Fe中的无限固溶体 9．珠光体是一种。 a．单相固溶体；b．两相混和物；c．Fe与C的化合物 10．铁素体的机械性能特点是。 a．强度高、塑性好、硬度低；b．强度低、塑性差、硬度低； c. 强度低、塑性好、硬度低 11. 奥氏体向珠光体的转变是。 a.扩散型转变；b．非扩散型转变； c.半扩散型转变 12. 钢经调质处理后获得的组织是。
机械工程材料复习题及参考答案
中南大学网络教育课程考试复习题及参考答案 机械工程材料 一、判断题： 1.奥氏体与渗碳体均为面心立方晶格。 [ ] 2.Ｆ与Ｐ是亚共析钢中室温时的主要组成相。 [ ] 3.金属的加工硬化是指金属在塑性变形后强度.硬度提高，塑性.韧性下降的现象。 [ ] 4.钢淬火时的冷却速度越快，马氏体的硬度越高。 [ ] 5.合金中，一个晶粒内的成分不均匀现象称枝晶偏析。 [ ] 6.一种合金的室温组织为α+βⅡ+（α+β），它由三相组成。 [ ] 7.当把亚共析钢加热到Ac1和Ac3之间的温度时，将获得由铁素体和奥氏体构成的两相组织， 在平衡条件下，其中奥氏体的碳含量总是大于钢的碳含量。 [ ] 8.在铁碳合金平衡结晶过程中只有成分为4.3%C的铁碳合金才能发生共晶反应。 [ ] 9.20钢比T12钢的碳含量要高。 [ ] 10.再结晶能够消除加工硬化效果，是一种软化过程。 [ ] 11.过共析钢中，网状渗碳体的存在使钢的硬度和塑性均上升。 [ ] 12.正火是将钢件加热至完全奥氏体化后空冷的热处理工艺。 [ ] 13.65Mn 是合金调质结构钢。 [ ] 14.回火索氏体的性能明显优于奥氏体等温冷却直接所得到的片层状索氏体的性能。 [ ] 15.T10A和60 号钢均属于高碳钢。 [ ] 16.晶体缺陷的共同之处是它们都能引起晶格畸变。 [ ] 17.位错是实际金属晶体的一种面缺陷。 [ ] 18.体心立方晶格的致密度为 74%。 [ ] 19.塑性变形指的是外载荷撤销后变形不能恢复的变形。 [ ] 20.当过冷度较大时，纯金属晶体主要以平面状方式长大。 [ ] 21.室温下，金属晶粒越细，则强度越高，塑性越好。 [ ] 22.一般来说，钢的强度高于铸铁的强度。 [ ] 23.65Mn的淬透性比65 号钢的淬透性差。 [ ] 24.从C曲线中分析可知，共析钢的过冷奥氏体在A1-550℃的范围内发生贝氏体转变。 [ ] 25.共析反应就是在某一温度时，从一种固相中同时结晶析出两种不同的固相。 [ ] 26.包晶偏析可以通过回火的热处理方法消除。 [ ] 27.所谓本质细晶粒钢就是一种在任何加热条件下晶粒均不发生粗化的钢。 [ ] 28.一个合金的室温组织为α+βⅡ+（α+β），它由两相组成。 [ ] 29.过冷奥氏体转变为马氏体是一种扩散型转变。 [ ] 30.60钢比T12 钢的碳含量要高。 [ ] 31.标识为100HBS的材料硬度大于标识为60HRC的材料硬度。 [ ] 32.马氏体是碳在α-Fe 中的过饱和固溶体，当奥氏体向马氏体转变时，体积要收缩。 [ ] 33.再结晶过程是有晶格类型变化的结晶过程。 [ ] 34.当亚共析成分的奥氏体在冷却发生珠光体转变时，温度越低，其转变产物组织越粗。 [ ] 35.贝氏体是过冷奥氏体中温转变产物，在转变过程中，碳原子能进行扩散，而铁原子不能 进行扩散。 [ ] 36.不论碳含量高低，马氏体的硬度都很高，脆性都很大。 [ ] 37.高合金钢既具有良好的淬透性，也具有良好的淬硬性。 [ ] 38.经退火后再高温回火的钢，能得到回火马氏体组织，具有良好的综合机械性能。 [ ] 39.由于球墨铸铁中的石墨为球形，因而铸铁的强度、塑性和韧性接近于钢。 [ ] 40.因为单晶体是各向异性的，所以实际应用的金属材料在各个方向上的性能也是不相同的。 41.40Cr的淬透性比40号钢的淬透性差。 [ ] 42.变形铝合金的塑性优于铸造铝合金。 [ ] 43.正火是将钢件加热至完全奥氏体化后水冷的热处理工艺。 [ ]
机械工程材料考试复习题与答案
一、 填空题（） 1.机械零件在工作条件下可能受到力学负荷、热负荷和环境介质三种负荷的作用。 2.金属塑性的指标主要有延伸率和断面收缩率两种。 3.金属材料的机械性能是指在载荷作用下其抵抗变形或断裂的能力。 4.刚度是指材料在外力作用下抵抗弹性变形的能力。 5.强度是指材料在外力作用下抵抗变形和断裂的能力。 6.常用测定硬度的方法有布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度测试法。 7.材料按化学成分分为金属材料、高分子材料、陶瓷材料和复合材料四大类。 8.金属材料的加工工艺性能包括铸造性、可锻性、可焊性、切削加工性和热处理工艺性。 9.常见的晶体结构有体心立方晶格、面心立方晶格和密排六方晶格三种。 10.晶体缺陷按其几何特征可分为点缺陷、线缺陷和面缺陷三种。 11.固溶体的晶体结构与溶剂晶体结构相同。 12.当合金溶液凝固后，由于组元间的相互作用不同，可形成固溶体和金属化合物两种形式。 13.铁从高温液态向室温冷却时发生的变化：。 14.珠光体是铁素体相与渗碳体混合在一起形成的机械混合物。 15. 碳溶解在α-Fe中所形成的间隙固溶体称为铁素体。 16. 在Fe-Fe3C相图中，共晶点的含碳量为 4.3% ，共析点的含碳量为0.77% 17.低温莱氏体是珠光体和渗碳体组成的机械混合物。 18.金属结晶的过程包括晶核形成和晶粒长大两个过程。 19.晶核的形成包括自发形核和非自发形核两种形式。 20.晶核的长大包括枝晶长大和平面长大两种形式。 21.金属铸锭的宏观组织是由三个晶区组成，由外向内分别是细等轴晶离区、柱状晶粒区和中心等轴晶粒区。 22..铸锭的缺陷包括缩孔与缩松、气孔、非金属夹杂物和成分偏析。 23.焊缝的组织是金属组织。 24.焊接接头是由焊缝和热影响区构成。 25.冷变形后金属在加热中，随温度的升高或加热时间的延长，其组织和性能一般经历回复、再结晶和晶粒长大三个阶段的变化。 26..细化晶粒的方法包括增大过冷度、加入形核剂和机械方法。 二、名词解释） 1.弹性变形：随载荷增加试样的变形增加，若除去外力，变形可以恢复原状的现象。 2.塑性变形：随载荷增加试样的变形增加，若除去外力，变形不能恢复原状的现象。 3.比刚度：材料的弹性模量E与其密度ρ的比值。 4.冲击韧性：在一定温度下，材料在冲击载荷作用下抵抗破坏的能力。 5.疲劳极限：试样可以经受无限周期循环而不破坏的应力值。 6.晶体：内部的原子在三维空间呈周期性规则排列的物质。 7.合金：在一种金属元素基础上加入适量的另一种或几种其他元素，通过熔化或其他方法结合在一起所形成的具有金属特性的物质。 8.固溶体：溶质原子溶入固态金属溶剂中形成的合金相。 9.过冷度：熔融金属平衡状态下的相变温度与实际相变温度的差值。 10.加工硬化：金属在塑性变形过程中，随着变形程度的增加，强度、硬度上升，塑性、韧性下降。 11.再结晶：新晶粒不断长大，直至原来的变形组织完全消失,金属或合金的性能也发生显著变化。
机械工程材料复习题（含答案）.
机械工程材料复习题（含答案）. 第一章金属学基础 一、名词解释 1.过冷度:实际结晶温度与理论结晶温度之差称为过冷度。 2.均质成核:在一定条件下,从液态金属中直接产生,原子呈规则排列的结晶核心。 3.非均质成核:是液态金属依附在一些未溶颗粒表面所形成的晶核。 4.冷变形:金属在再结晶温度以下一定温度进行的塑性变形。 5.热变性:金属加在再结晶温度以上一定温度进行的塑性变形。 6.加工硬化:随着冷变形的增加,金属的强度、硬度增加;塑性、韧性下降的现象。 7.再结晶:冷变形后的金属被加热到较高的温度时,破碎拉长的晶粒变成新的等轴晶粒。和变形前的晶粒形状相似,晶格类型相同,把这一阶段称为“再结晶”。 8.纤维组织:在塑性变形中,随着变形量的增加,其内部各晶粒的形状将沿受力方向伸长,由等轴晶粒变为扁平形或长条形晶粒。当变形量较大时,晶粒被拉成纤维状,此时的组织称为“纤维组织”。 9.锻造流线:在锻造时,金属的脆性杂质被打碎,顺着金属主要伸长方向呈碎粒状或链状分布;塑性杂质随着金属变形沿主要伸长方向呈带状分布, 这样热锻后的金属组织称为锻造流线。 10.同素异构转变:某些金属,在固态下随温度或压力的改变,发生晶体结构的变化,即由一种晶格转变为另一种晶格的变化,称为同素异构转变。 11.变质处理:在液态金属结晶前,人为加入某些难熔固态颗粒,造成大量可以成为非自发晶核的固态质点,使结晶时的晶核数目大大增加,从而提高了形核率,细化晶粒,这种处理方法即为变质处理。 二、单选题 1. 表示金属材料延伸率的符号是( A A.δ
B.ψ C.σe D.σb 2. 表示金属材料弹性极限的符号是( A A.σe B.σs C.σb D.σ-1 3. 金属材料在载荷作用下抵抗变形和破坏的能力叫(A A.强度 B.韧性 C.塑性 D.弹性 4. 晶体中的位错属于( C A.体缺陷 B.面缺陷 C.线缺陷 D.点缺陷 5. 在晶体缺陷中,属于线缺陷的有( B A.间隙原子 B.位错 C.晶界 D.缩孔 6. 变形金属再结晶后,( D A.形成等轴晶,强度增大 B.形成柱状晶,塑性下降 C.形成柱状晶,强度增大 D.形成等轴晶,塑性升高 7.表示晶体中原子排列形式的空间格子叫做( B A.晶胞
《机械工程材料学》复习问答题及答案
一、简答题： 1．已知某优质碳素结构钢经完全退火后珠光体的体积分数为59%。 （1）计算该钢含碳量并给出钢号。 （2）该钢能否制造直径为φ30mm 的轴类零件？为什么？ （3）能否制造直径为φ300mm 的轴类零件？为什么？ 答：（1）该钢含碳量为：0.59×0.77%=45.43%。45钢。 （2）能。因该钢的水淬临界直径D 0=16mm ，用水淬该轴基本可淬透。 （3）不能。因该钢的水淬临界直径D 0=16mm ，用水淬该轴件也不能淬透，从而其性能不能满足使用要求。 2．蒸汽阀门的阀杆对综合力学性能要求较高，同时要求具有一定的耐腐蚀性。 （1）在1Cr18Ni9Ti 、2Cr13、45和20CrMnTi 四种钢中选择一种合适的材； （2）画出最终热处理工艺曲线（注明温度范围）。 答：（1）选2Cr13钢较合适。 （2）如下图所示 2Cr13钢的最终热处理工艺曲线示意图 3．某尺寸较大的轴承套圈试生产时选用GCr15，淬火后心部总出现较多的屈氏体组织不能满足要求。 （1）分析出现屈氏体的原因； （2）改用哪种钢比较合适？ （3）画出预先热处理和最终热处理工艺曲线。 答：（1）由于尺寸较大，该钢的油淬临界直径小，心部淬不透所致。 （2）改用GCr15SiMn 钢较合适。 （3）预先热处理和最终热处理工艺曲线如下图所示 预先热处理等温球化退火工艺曲线示意图 时间 时间 550℃
最终热处理工艺曲线示意图 4．某零件用45钢制造，淬火时用水作冷却介质，淬硬层深度不能满足要求。仓库中有40Cr 、50、40和60Si2Mn 四种材料。 （1）选用哪种钢比较合适？ （2）淬火时选用哪种淬火介质比较合适？ （3）回火温度选在什么温度范围内比较合适？ 答：(1)选40Cr 钢。（2）淬火介质用油。（3）回火温度550℃±20℃。 5．针对汽车或拖拉机传递动力的齿轮回答以下问题。 （1）分析主要失效形式和对性能的主要要求； （2）在45、16Mn 、CrWMn 和20CrMnTi 中选择一种合适的材料并写出简明加工路线。 答：（1）其主要失效形式有：弯曲疲劳；接触疲劳；磨损；断齿等。 （2）选20CrMnTi 钢。 其简明加工路线为：下料→锻造→正火→机加工→渗碳、淬火、低温回火→喷丸→精磨→装配 6．一个直径为φ60mm 的轴，要求抗拉强度大于900MPa 且综合力学性能较好，目前仓库中有25、40Cr 、GCr15、9SiCr 四种材料可供选用。问： （1）选哪种材料最合适（简要说明理由）； （2）画出最终热处理工艺曲线（要求给出温度范围），为什么要选用这种工艺？ 答：（1）40Cr 。该钢的淬透性好，φ60mm 的轴淬火后心部可获得良好的性能。 （2）最终热处理工艺曲线示意图如下： 用该工艺处理后其组织为回火索氏体，能使其具有良好的综合力学性能。 7 ．一种零件需要切削加工，批量很大，要求材料具有良好加工性能，抗拉 时间 时间
《机械工程材料》复习习题及答案
《机械工程材料》复习习题及答案 第一章材料的性能 1．1名词解释 δbδbδδ0.2δ-1akHBHRC 1．2填空题 1．材料常用的塑性指标有(延伸率)和(断面收缩率)两种，其中用(延 伸率)表示塑性更接近材料的真实变形。 2．检验淬火钢成品件的硬度一般用(洛氏)硬度，检测退火件、正火 件和调质件的硬 度常用(布氏)硬度，检验氮化件和渗金属件的硬度采用(维氏)硬度试验。 3．材料的工艺性能是指(铸造)性能、(锻造)性能、(焊接)性能、(切 削加工)性能和(热处理)性能。 4．工程上常用金属材料的物理性能有(熔点)、(密度)、（导电性）、(磁性)和(热膨胀性)等。 5．表征材料抵抗冲击载荷能力的性能指标是(冲击韧性ak)，其单位 是(J/cm2)。1．3简答题 2．设计刚性好的零件，应根据何种指标选择材料采用何种材料为宜 3．常用的硬度方法有哪几种其应用范围如何这些方法测出的硬度值 能否进行比较1．4判断
1．金属的熔点及凝固点是同一温度。(错) 2．导热性差的金属，加热和冷却时会产生内外温度差。导致内外不同的膨胀或收缩， 使金属变形或开裂。(对) 3．材料的强度高，其硬度就高，所以刚度大。(错)4．所有的金属都具有磁性，能被磁铁所吸引。(错) 5．钢的铸造性比铸铁好，故常用来铸造形状复杂的工件。(错) 1．5选择填空1．在有关零件图图纸上，出现了几种硬度技术条件的标注方法，正确的标注是(D)。(a)HBS650—700(b)HBS＝250— 300Kgf/mm2(c)HRCl5—20(d)HRC45—70 2．在设计拖拉机缸盖螺钉时应选用的强度指标是(a)。 (a)δb(b)δ(c)δ0.2(d)δp 3．在作疲劳试验时，试样承受的载荷为(c)。(a)静载荷(b)冲击载荷(c)交变载荷4．洛氏硬度C标尺使用的压头是(b)。 (a)淬硬钢球(b)金刚石圆锥体(c)硬质合金球 5．表示金属密度、导热系数、导磁率的符号依次为(d)、(f)、(c)。 (a)u(b)HB(c)δ(d)ρ(e)HV(f)λ 第二章材料的结构 2．1名词解释 金属键、晶体、晶胞、晶系、致密度、配位数、晶格、晶面指数、晶向指数、晶面族、相、组织、合金、组元、固溶体、金属间化合物、间隙
机械工程材料试题及答案
机械工程材料试题及答案 一、判断题 1、合金渗碳钢经最终热处理后的组织全部是回火马氏体。（×） 2、热加工与冷加工的主要区别在于是否有加工强化现象产生。（×） 3、铸铁是含碳量小于2.11%的铁碳合金。（×） 4、二元共晶相图是指合金两组元在液态和固态均能无限互溶所构成的相图。（×） 5、感应加热表面淬火一般只改变钢件表面层的组织，而不改变心部组织。（√） 6、一个合金的室温组织为α+β11 +（α+β），则它由三相组成。（×） 7、将金属加热到再结晶温度以上时，金属将发生回复、再结晶及晶粒长大等变化。（√） 8、金属在塑性变形后产生的纤维组织能使金属具有各向异性。（√） 9、碳钢的塑性和强度都随着含碳量的增加而降低。（×） 10、金属的再结晶转变，也要经历形核与晶核长大的过程。（√） 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、1Cr13、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）Cr12Mo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、1Cr18Ni9Ti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）ZGMn13—3经水韧处理（c）W18Cr4V淬火后低温回火 11、位错是一种。（①） ①线缺陷②点缺陷③面缺陷 12、纯铁在850℃时为晶格。（①）
机械工程材料复习题答案
机械工程材料复习题答案 《机械工程材料》复习题答案 一：名词解释 1．晶胞：完全反应晶格几特征的最小单元。 2．固溶体：组元通过溶解形成一种成分和性能均匀的，且结构与组元之一（溶剂）相同的固相。 3．回复：变形后的金属在较低温度进行加热，会发生回复过程。由于加热温度不高, 只是晶粒部位错、空位、间隙原子等缺陷通过移动、复合消失而大大减少。此时光学组织未发生改变。 4．奥氏体的本质晶粒度：奥氏体晶粒长大的倾向性。钢加热到930℃±10℃、保温8小时、冷却后测得的晶粒度叫本质晶粒度。 5．淬火临界冷却速度：获得全部马氏体的最小速度。 6．金属间化合物：组元相互作用形成的具有金属特性的化合物。 7．加工硬化：金属经过塑性变形后塑韧性下降，强硬度上升的现象。 8．相：合金中具有同一聚集状态、同一结构、同一性能，并与其它部分有界面相隔的均匀组成部分。 9．淬透性：在规定的条件下，获得淬硬层深度大小的能力。 10．墨化：铸铁中墨的形成过程。 11．过冷度：理想结晶温度与实际结晶温度的差值。 12．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。 13．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α－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。 1．多晶型性：具有两种或两种以上的晶体结构。 2．合金：一种金属元素同另一种或几种其它元素, 通过熔化或其它法结合在一起所形成的具有金属特性的物质。
3．回复：变形后金属加热温度比较低，只有点线缺陷的迁移与恢复，加工硬化保留，应力下降，光学组织未发生改变前的变化。 4．珠光体：共析反应的产物，为铁素体和渗碳体的两相机械混合物。 5．二次硬化：Mo、W、V等含量较高的高合金钢回火时, 在温度(一般为550℃左右) 析出特殊碳化物使硬度达到峰值。 二：填空（共20小题，每空1分，共35分） 1. 绝大多数金属具有体心立、面心立、和密排立三种类型，α－Fe是体心立类型，其实际原子数为 2 。 2．晶体缺陷有点缺陷、线缺陷、和面缺陷。 3．固溶体按溶质原子在晶格位置分为置换固溶体、间隙固溶体。 4．铸造时常选用接近共晶成分（接近共晶成分、单相固溶体）的合金。5．金属的塑性变形对金属的组织与性能的影响晶粒沿变形向拉长，性能趋于各向异性、晶粒破碎，位错密度增加，产生加工硬化、织构现象的产生。 6．用下述三种法制成齿轮， C 种法较为理想。 （A）用厚钢板切出圆饼，再加工成齿轮； （B）由粗钢棒切下圆饼，再加工成齿轮； （C）由圆棒锻成圆饼，再加工成齿轮。 7.金属铸件否（能、否）通过再结晶退火来细化晶粒。 8．疲劳断裂的特点有应力低于抗拉极限也会脆断、断口呈粗糙带和光滑带、塑性很好的材料也会脆断。 9．钢中含硫量过高的最大危害是造成热脆。 10．珠光体类型的组织有粗珠光体、索氏体、屈氏体。 11．正火和退火的主要区别是退火获得平衡组织；正火获得珠光体组织。 12. 淬火发生变形和开裂的原因是淬火后造成很大的热应力和组织应力。 13. 甲、乙两厂生产同一批零件，材料均选用45钢，甲厂采用正火，乙厂采用调质，都达到硬度要求。甲、乙两厂产品的组织各是铁
机械工程材料练习题考题(含答案)
《机械工程材料》练习题 一、填空题 1.机械零件在工作条件下可能受到力学负荷、热负荷或环境介质的作用三种负荷的作用。 2.金属塑性的指标主要有（伸长率）和（断面收缩率）两种。 3.金属材料的机械性能是指在载荷作用下其抵抗（变形）或（断裂）的能力。 4.刚度是指材料在外力作用下抵抗弹性变形的能力。 5.强度度是指材料在外力作用下抵抗变形和断裂的能力。 6.常用测定硬度的方法有（布氏硬度测试法）、（洛氏硬度测试法）和维氏硬度测试法。 7.材料按化学成分分为金属材料、高分子材料、陶瓷材料和复合材料四大类。 8.金属材料的加工工艺性能包括铸造性、可锻性、可焊性、切削加工性和热处理工艺。 9.常见的晶体结构有体心立方、面心立方和密排六方三种。 10.晶体缺陷按其几何特征可分为点缺陷、线缺陷和面缺陷三种。 11.固溶体的晶体结构与溶剂晶体结构相同。 12.当合金溶液凝固后，由于组元间的相互作用不同，可形成固溶体、金属化合 物和机械混合物三种形式。 13.铁从高温液态向室温冷却时发生的变化：。 14.珠光体是（铁素体）和（渗碳体）混合在一起形成的机械混合物。 15. 碳溶解在（α-Fe）中所形成的（固溶体）称为铁素体。 16. 在Fe-Fe3C相图中，共晶点的含碳量为（4.3% ），共析点的含碳量为（ 0.77% ）。 17.低温莱氏体是（珠光体）和（共晶渗碳体）组成的机械混合物。 18.金属结晶的过程包括形核和长大两个过程。 19.晶核的形成包括自发形核和非自发形核两种形式。 20.晶核的长大包括枝晶长大和平面长大两种形式。 21.金属铸锭的宏观组织是由三个晶区组成，由外向内分别是表面细等轴晶区、柱状晶区和中心等轴晶区。
《机械工程材料学》复习问答题及答案
《机械工程材料学》複习问答题及答案 1、简答题： 1．已知某优质碳素结构钢经完全退火后珠光体的体积分数为59%。 （1）计算该钢含碳量并给出钢号。 （2）该钢能否製造直径为φ30mm的轴类零件？为什么？ （3）能否製造直径为φ300mm的轴类零件？为什么？ 答：（1）该钢含碳量为：0.59×0.77%=45.43%。45钢。 （2）能。因该钢的水淬临界直径d0=16mm，用水淬该轴根本可淬透。 （3）不能。因该钢的水淬临界直径d0=16mm，用水淬该轴件也不能淬透，从而其效能不能满足使用要求. ps;在20c的水中，45钢的d=16mm，40cr钢的d=36mm,40crnimo钢d=87mm,在矿物油中，45钢的d=8mm,40cr的d=20mm,40crnimo的d=66mm. 2．蒸汽阀门的阀杆对综合力学效能要求较高，同时要求具有肯定的耐腐蚀性。 （1）在1cr18ni9ti、2cr13、45和20crmnti四种钢中选择一种合适的材； （2）画出最终热处理工艺曲线（注明温度範围）。 答：（1）选2cr13钢较合适。 （2）如下图所示
2cr13钢的最终热处理工艺曲线示意图 3．某尺寸较大的轴承套圈试生产时选用gcr15，淬火后心部总出现较多的屈氏体组织不能满足要求。 （1）分析出现屈氏体的缘由； （2）改用哪种钢比较合适？ （3）画出预先热处理和最终热处理工艺曲线。 答：（1）由于尺寸较大，该钢的油淬临界直径小，心部淬不透所致。 （2）改用gcr15simn钢较合适。 （3）预先热处理和最终热处理工艺曲线如下图所示 预先热处理等温球化退火工艺曲线示意图 最终热处理工艺曲线示意图 4．某零件用45钢製造，淬火时用水作冷却介质，淬硬层深度不能满足要求。仓库中有40cr、50、40和60si2mn四种材料。 （1）选用哪种钢比较合适？ （2）淬火时选用哪种淬火介质比较合适？ （3）回火温度选在什么温度範围内比较合适？ 答：(1)选40cr钢。（2）淬火介质用油。（3）回火温度550℃±20℃。 5．针对汽车或拖拉机传递动力的齿轮迴答以下问题。 （1）分析主要失效形式和对效能的主要要求； （2）在45、16mn、crwmn和20crmnti中选择一种合适的材料并写出
机械工程材料习题(含答案)
一、填空题 1.为改善低碳钢的切削加工性应进行哪种热处理（ D ） A、等温退火 B、完全退火 C、球化退火 C、正火 2、钢中加入除Co之外的其它合金元素一般均能使其C曲线右移，从而（ B ） A、增大VK B、增加淬透性 C、减小其淬透性 C增大其淬硬性 3、金属的塑性变形主要是通过下列哪种方式进行的（ C ） A、晶粒的相对滑动 B、晶格的扭折 C、位错的滑移 D、位错类型的改变 4、高碳钢淬火后回火时，随回火温度升高其（ A ） A、强度硬度下降，塑性韧性提高 B、强度硬度提高，塑性韧性下降 C、强度韧性提高，塑性韧性下降 D、强度韧性下降，塑性硬度提高 5、过共析钢的正常淬火加热温度应该选择在（ A ） A、Acl+30—50C B、Ac3+30—50C C、Accm+30—50C D、T再+30—50C 6、常见的齿轮材料20CrMnTi的最终热处理工艺应该是（ D ） A、调质 B、淬火+低温回火 C、渗碳 D、渗碳后淬火+低温回火
7、常见的调质钢大都属于（ B ） A、低碳低合金钢 B、中碳低合金钢 C、高碳低合金钢 D、低碳中合金钢 8、某一中载齿轮决定用45钢制造，其最终热处理采用下列哪种方案为宜（ C ） A、淬火+低温回火 B、渗碳后淬火+低温回火 C、调质后表面淬火 D、正火 9、某工件采用单相黄铜制造，其强化工艺应该是（ C ） A、时效强化 B、固溶强化 C、形变强化 D、热处理强化 10、在Fe-Fe3C合金中，其平衡组织中含有二次渗碳量最多的合金的含碳量为（ D ） A、0.0008% B、0.021% C、0.77% D、2.11% 11、在Fe-Fe3C合金的退火组织中，含珠光体量最多的合金的碳含量为（ B ） A、0.02% B、0.77% C、2.11% D、4.3% 12、下列钢经完全退火后，哪种钢可能会析出网状渗碳体（ D ） A、Q235 B、45 C、60Si2Mn D、T12 13、下列材料中不宜淬火的是（ D ）
机械工程材料习题(含答案)
一、填空题 1。为改善低碳钢的切削加工性应进行哪种热处理（ D ） A、等温退火 B、完全退火 C、球化退火 C、正火 2、钢中加入除Co之外的其它合金元素一般均能使其C曲线右移,从而( B ） A、增大VK B、增加淬透性 C、减小其淬透性 C增大其淬硬性 3、金属的塑性变形主要是通过下列哪种方式进行的( C ） A、晶粒的相对滑动 B、晶格的扭折 C、位错的滑移 D、位错类型的改变 4、高碳钢淬火后回火时，随回火温度升高其（ A ） A、强度硬度下降，塑性韧性提高 B、强度硬度提高,塑性韧性下降 C、强度韧性提高，塑性韧性下降 D、强度韧性下降，塑性硬度提高 5、过共析钢的正常淬火加热温度应该选择在( A ） A、Acl+30—50C B、Ac3+30—50C C、Accm+30—50C D、T再+30—50C 6、常见的齿轮材料20CrMnTi的最终热处理工艺应该是（ D ） A、调质 B、淬火+低温回火 C、渗碳 D、渗碳后淬火+低温回火 7、常见的调质钢大都属于（ B ）
A、低碳低合金钢 B、中碳低合金钢 C、高碳低合金钢 D、低碳中合金钢 8、某一中载齿轮决定用45钢制造，其最终热处理采用下列哪种方案为宜( C ） A、淬火+低温回火 B、渗碳后淬火+低温回火 C、调质后表面淬火 D、正火 9、某工件采用单相黄铜制造，其强化工艺应该是（ C ） A、时效强化 B、固溶强化 C、形变强化 D、热处理强化 10、在Fe—Fe3C合金中，其平衡组织中含有二次渗碳量最多的合金的含碳量为( D ) A、0。0008％ B、0。021％ C、0.77% D、2.11％ 11、在Fe-Fe3C合金的退火组织中,含珠光体量最多的合金的碳含量为（ B ) A、0。02% B、0.77% C、2。11% D、4。3％ 12、下列钢经完全退火后，哪种钢可能会析出网状渗碳体（ D ） A、Q235 B、45 C、60Si2Mn D、T12 13、下列材料中不宜淬火的是（ D ） A、GCr15 B、W18Cr4V