工程材料学期末考试试题及答案
工程材料学学期期末考试试题B及详解答案
二、填空题：(每空0.5分，共20分)
1．金属材料，无机非金属材料（或陶瓷材料），有机非金属材料（或高分子材料），复合材料。
2．体心立方，面心立方
3．点缺陷、线缺陷、面缺陷，线缺陷
4．间隙固溶体，置换固溶体
5．共析反应，铁素体，渗碳体
2．为什么比较重要的大截面的结构零件如重型运输机械和矿山机器的轴类，大型发电机转子等都必须用合金钢制造？与碳钢比较，合金钢有何优点？
共5页第4页
3．现有低碳钢和中碳钢齿轮各一批，为了使表面具有高硬度和好的耐磨性，应各怎样热处理？
4．用一根冷拉钢丝绳吊装一大型工件进入热处理炉，并随工件一起加热到1000℃保温，当出炉后再次吊装工件时，钢丝绳发生断裂，试分析其原因。
10、钢的常见表面热处理方法有＿＿＿、＿＿＿和＿＿＿。
11．在Fe-C合金中，γ→α＋Fe3C是＿＿＿转变，而L→γ＋Fe3C是＿＿＿转变。
12．钢的回火分为＿＿＿、＿＿＿、＿＿＿三种类型，其主要产物分别是＿＿＿、＿＿＿、＿＿＿＿。
13．单晶体塑性变形的基本方式为＿＿＿和孪晶。
三、判断题：(在题后括号内将正确的划√，错误的划×。每小题1分,共10分)
共5页第2页
7．塑性变形后的金属加热时，随温度的升高将依次发生＿＿＿、＿＿＿和＿＿＿现象。
8.α-Fe是＿＿＿晶体结构，其晶胞原子数为＿＿＿；Cu是＿＿＿晶体结构，其晶胞原子数为＿＿＿；
9、除Co以外，合金元素的加入，均使钢的C曲线＿＿＿，临界冷却速度＿＿＿，钢的淬透性＿＿＿，所以35CrMo钢比35钢的淬透性＿＿＿。
6．0．45％，1．0％
再结晶，晶粒长大．回复，7．
(完整版)工程材料期末考试题
工程材料期末复习考试题一、填空题（每空1分，共20分）1.机械设计时常用抗拉强度和屈服强度两种强度指标。
2.若退火亚共析钢试样中先共析铁素体占41.6％，珠光体58.4％，则此钢的含碳量为约0.46％。
3.屈强比是屈服强度与，抗拉强度之比。
4.一般工程结构用金属是多晶体，在各个方向上的性能相同，这就是实际金属的各向同性现象。
5.实际金属存在点缺陷、线缺陷和面缺陷三种缺陷。
实际晶体的强度比理想晶体的强度低（高，低）得多。
6.根据组成合金的各组元之间的相互作用不同，合金的结构可分为两大类：固溶体和金属化合物。
固溶体的晶格结构同溶剂，其强度硬度比纯金属的高。
7.共析钢加热至Ac1时将发生珠光体向奥氏体的转变，其形成过程包括四个阶段。
8.把两个45钢的退火态小试样分别加热到Ac1～Ac3之间和Ac3以上温度水冷淬火，所得到的组织前者为马氏体+铁素体+残余奥氏体，后者为马氏体＋残余奥氏体。
二、判断改错题（对打√，错打“×”并改错，每小题1分，共10分）（）1.随奥氏体中碳含量的增高，马氏体转变后，其中片状马氏体减少，板条状马氏体增多。
(×，片状马氏体增多，板条马氏体减少)（）2.回火屈氏体、回火索氏体和过冷奥氏体分解时形成的屈氏体、索氏体，只是形成过程不同，但组织形态和性能则是相同的。
(×，组织形态和性能也不同)（）3.退火工件常用HRC标出其硬度，淬火工件常用HBS标出其硬度。
(×，退火工件硬度用HBS标出，淬火工件硬度用HRC标出；)（）4.马氏体是碳在α－Fe中所形成的过饱和固溶体；当发生奥氏体向马氏体的转变时，体积发生膨胀。
√；（）5.表面淬火既能改变工件表面的化学成分，也能改善其心部组织与性能。
(5.×，表面淬火只能改变工件表面的组织与性能。
)（√；）6.化学热处理既能改变工件表面的化学成分，也能改善其心部组织与性能。
（√）7.高碳钢淬火时，将获得高硬度的马氏体，但由于奥氏体向马氏体转变的终止温度在0℃以下，故钢淬火后的组织中保留有少量的残余奥氏体。
工程材料期末考试试题及答案
工程材料试题答案一、（15分）名词解释（每小题3分）1.过冷度2.正火3.奥氏体4.热加工5.调质处理答案：1.过冷度—理论结晶温度与实际结晶温度之差2.正火—将钢件加热到Ac3或Ac cm以上30-50℃，保温适当时间后在静止的空气中冷却的热处理工艺，称为正火。
3.奥氏体—碳固溶于γ-Fe中形成的间隙固溶体称为奥氏体，用γ或A表示。
4.热加工—高于再结晶温度的塑性变形。
5.调质处理—将淬火加高温回火相结合的热处理称为调质处理。
对于上述名词解释,如学生用自己的语言回答,考虑其对概念或名词含义理解程度酌情给分。
二、利用铁碳相图回答下列问题（15分）（1）写出Fe-Fe3C相图上①-⑥区的组织组成物，标明A，E，C，S，P，K各点的含碳量。
①区：___F+P_____ ②区：_____P___③区： P+Fe3CⅡ__④区：P+ Fe3CⅡ+L d`⑤区：_ L d`____⑥区：_Fe3CⅠ+L d`A点：______0_____ E点：___2.14%___ C点：___4.3%__S点：_____0.8%___ P点：___0.02%__ K点：__6.69%_（2）计算室温下含碳0.6%的钢中珠光体和铁素体各占多少？（3）说明含碳量1.0%的钢比含碳量为0.5%的钢的硬度高。
答：(1) 空格中斜体部分为答案。
（6分，每空格0.5分）（2）（5分）由杠杆定律得：室温下含碳0.6%的钢中珠光体为：（0.6-0.02）/（0.8-0.02）*100%=74.4％室温下含碳0.6%的钢中铁素体为：100%-74.4%=25.6%（3）含碳量1.0%的钢中含有硬度高的渗碳体，而含碳量为0.5%的含有较硬度较低的铁素体，故含碳量1.0%的钢比含碳量为0.5%的钢的硬度高。
（4分）三、简答（24分）（每小题4分）1.在铸造生产中，采用哪些措施获得细晶粒组织？2.说明实际金属晶体缺陷种类及特征。
3.石墨的形态对铸铁都有哪些影响？4.常见的热处理方法有哪些？5.什么是铝合金的固溶处理和时效处理。
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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。
（X）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。
（X）3、铸铁是含碳量小于2.11%的铁碳合金。
（X）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。
（X）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。
（V）6、一个合金的室温组织为a+0u+（a+B）,则它山二相组成。
（X）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。
（V）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。
（V）9、碳钢的塑性和强度都随着含碳量的增加而降低。
（X）10、金属的再结晶转变，也要经历形核与晶核长大的过程。
（V）二、选择适宜材料并说明常用的热处理方法（30分）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----- ►锻造一►正火一机加工一►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+ 50°C保温一段时间空冷（a ） 60钢渗碳淬火后低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 ）o（a ） 16Mn 、15、20Cr 、lCrl3、12Cr2Ni4A （b ） 45、40Cr 、65Mn 、T12 （c ） 15、20Cr 、18Cr2Ni4WA 、20CrMnTi3、 要制造直径16nmi 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 ）（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11、 位错是一种 ____ 。
工程材料学期末考试复习题及参考答案-高起本
《工程材料学》复习题一、选择题1、球化退火目的是使（）中的二次渗碳体转化为球状。
A. 共析钢B. 过共析钢C. 亚共析钢D. 共晶生铁2、位错是一种（）。
A. 点缺陷B. 线缺陷C. 面缺陷D. 体缺陷3、齿轮用20CrMnTi钢渗碳后的最终热处理为（）。
A. 完全退火B. 正火C. 淬火+高温回火D. 淬火+低温回火4、下列哪一种淬火介质引起的材料组织应力小（）。
A 油B 自来水C 食盐水溶液D NaOH溶液5、下列不是单晶体特征的是（）。
A. 固定熔点B. 原子（分子）三维周期排列C. 各向异性D.各向同性6、GCr15钢中含铬量为（）。
A. 15%B. 1.5%C. 0.15%D. 0.015%7、共析钢在奥氏体的连续冷却转变产物中，不可能出现的组织是（）。
A 珠光体B 贝氏体C 马氏体 C索氏体8、下列哪种组织的塑性最好（）。
A 马氏体B 珠光体C 铁素体D 渗碳体9、珠光体刚刚转化为奥氏体的晶粒度是（）。
A. 起始晶粒度B. 本质晶粒度C. 原始晶粒度D. 实际晶粒度C呈片层状分布的组织是：（）10、F与Fe3A. 上贝氏体B. 索氏体C. 下贝氏体D. 高温莱氏体11、奥氏体的最大溶碳量为（）A、0.77％B、4.3％C、0.0218％D、2.11％12、高温莱氏体是由（）组成的机械混合物。
A、珠光体+铁素体B、奥氏体+珠光体C、奥氏体+渗碳体D、奥氏体+铁素体13、实际晶体的线缺陷表现为（）。
A、空位和间隙原子；B、位错；C、晶界；D、亚晶界14、已知钨的熔点是3380℃，在1000℃对其进行压力加工，该加工属于（）。
A、热加工B、冷加工C、不是热加工或冷加工D、无法确定15、下面哪个碳含量是调质钢的碳含量成分（）A、<0.1%B、0.8~1.0%C、0.4~0.6%D、>1.0%16、铁素体是碳溶于α－Fe中形成的（）固溶体。
A．过饱和 B．间隙 C．有序D．置换17、马氏体硬度主要取决于（）。
复习材料 工程材料学学期期末考试试题及详解答案
工程材料学学期期末考试试题(A)及详解答案共6 页第1 页5. 杠杆定律只适用于两相区。
( )6. 金属晶体中，原子排列最紧密的晶面间的距离最小，结合力大，所以这些晶面间难以发生( )7. 共析转变时温度不变，且三相的成分也是确定的。
( )8. 热加工与冷加工的主要区别在于是否对变形金属加热。
( )9. 过共析钢为消除网状渗碳体应进行正火处理。
( )10. 可锻铸铁能够进行锻造。
（ ） 1．×， 2．√， 3．×， 4．×， 5．√， 6．×， 7．√， 8．×， 9．√， 10．×四、简答题（每小题5分,共20分）1． 在图1中分别画出纯铁的)011(、)111(晶面和]011[、]111[晶向。
并指出在室温下对纯铁伸试验时，滑移将沿以上的哪个晶面及晶向进行？图1纯铁在室温下为体心立方晶体结构，滑移系为{110}×＜111＞，所以应该沿上述)011(晶面的11[滑移。
共 6 页 第 6 页南 京 航 空 航 天 大 学 共 5 页 第 1 页 六、某工厂仓库积压了许多退火状态的碳钢，由于钢材混杂，不知道钢的化学成分，现找出其中一根，经金相分析后，发现其组织为珠光体+铁素体，其中铁素体占 80% ，回答以下问题：（每小题4分,共12分） ① 求该钢的含碳量；② 计算该钢组织中各相组分的相对百分含量；③ 画出其组织示意图，并于图中标出各组织组分的名称。
解：根据珠光体含量求出该碳钢室温下的含碳量： 室温下铁素体的含碳量可忽略不计，而珠光体的含碳量为0.77%，因此： 含碳量C=0.77%×20%=0.154% ④ 该碳钢室温下的相组成为F+Fe 3C F=(6.69-0.154)/6.69=97.7% Fe 3C=1-F=2.3%七、车床主轴要求轴颈部位的硬度为56~58HRC ，其余地方的硬度为20~24HRC ，制订的加工工艺路线如下：锻造 → 正火 → 机加工 → 轴颈表面淬火 → 低温回火 → 磨削。
工程材料期末考试真题及答案3
一、填空题（共30分，每空1分）1．F 和A 分别是碳在 α-Fe 、 γ-Fe 中所形成的间隙固溶体。
2．液态金属结晶时常用的细化晶粒的方法有 增加过冷度 、 加变质剂 、 增加液体的流动 。
3. 加热是钢进行热处理的第一步，其目的是使钢获得 奥氏体 组织。
4．在Fe-Fe 3C 相图中，钢与铸铁分界点的含碳量为 2.11% 。
5．完全退火主要用于 亚共析 钢，其加热温度为： Ac 3 +（30～50）℃ 。
6．1Cr18Ni9Ti 是 不锈 钢，其碳的质量分数是 0.1% 。
7. QT600-03中的“600”的含义是： σb ≥600MPa 。
8．T8MnA 是 碳素工具 钢，其中“A ”的含义是 高级优质 。
9．40Cr 是 合金结构 钢，其Cr 的主要作用是 提高淬透性、强化铁素体 。
10．调质件应选 中碳 成分的钢，渗碳件应选 低碳 成分的钢。
11．化学热处理的基本过程包括： 化学介质分解出渗入元素的活性原子 ， 活性原子被工件表面吸附 ， 原子由表层向内扩散形成渗层 。
12．按冷却方式的不同，淬火可分为单介质淬火、 双介质淬火 、 等温淬火 、 分级淬火 等。
13． 60钢（Ac 1≈727℃，Ac 3≈766℃）退火小试样经700 ℃、740 ℃、800 ℃加 热保温，并在水中冷却得到的组织分别是： P+F ， F+M+Ar ， M+Ar 。
14．金属的冷加工与热加工是按 再结晶 温度来划分的。
15．制造形状简单、小型、耐磨性要求较高的热固性塑料模具应选用 T10 钢，而制造形状复杂的大、中型精密塑料模具应选用 3Cr2Mo 钢。
（请从45、 T10、3Cr2Mo 、Q235A 中选择）模拟试卷二答案第 2 页 （共 8 页）二．判断题（共10分，每小题1分） （正确 √ 错误 ×，请将答案填入表格）1． 碳钢在室温下的相组成物是铁素体和渗碳体。
2． 铁碳合金平衡结晶时，只有成分为 0.77%的共析钢才能发生共析反应。
工程材料学学期末复习资料全
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工程材料学学期期末考试试题(B)及详解答案
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8．体心立方，2，面心立方，4
9．右移，降低，提高，高
10．感应加热表面淬火，火焰加热表面淬火，化学热处理
11．共析，共晶
12．低温回火，中温回火，高温回火，回火马氏体，回火托氏体，回火索氏体13．滑移
三、判断题：(每小题1分,共10分)
1．×， 2．×， 3．×， 4．√， 5×．， 6．√， 7．√， 8．×， 9．√， 10．√。
四、简答题（每小题5分,共20分）
1．
2．2．碳钢制成的零件尺寸不能太大，否则淬不透，出现内外性能不均，对于一些比较重要的大截面的结构零件如重型运输机械和矿山机器的轴类，大型发电机转子等都必须用合金钢制造。
(1) 如上所述合金钢的淬透性高
(2)合金钢回火抗力高
(3)合金钢能满足一些特殊性能的要求：如耐热性、耐腐蚀性、耐低温性等。
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工程材料学期末考试试题及答案
共5 页第1 页
5. 杠杆定律只适用于两相区。
( )
6. 金属晶体中，原子排列最紧密的晶面间的距离最小，结合力大，所以这些晶面间难以发生滑移。
( )
7. 共析转变时温度不变，且三相的成分也是确定的。
( )
8. 热加工与冷加工的主要区别在于是否对变形金属加热。
( )
9. 过共析钢为消除网状渗碳体应进行正火处理。
( ) 10. 可锻铸铁能够进行锻造。
（ ） 四、简答题（每小题5分,共20分）
1． 在图1中分别画出纯铁的)011(、)111(晶面和]011[、]111[晶向。
并指出在室
温下对纯铁进行拉伸试验时，滑移将沿以上的哪个晶面及晶向进行？
图1
2．为什么钳工锯 T10，T12 等钢料时比锯 10，20 钢费力，锯条容易磨钝？
3．奥氏体不锈钢的晶间腐蚀是怎样产生的？如何防止？
4．低碳钢渗碳表面化学热处理的温度范围是多少？温度选择的主要理由是什么？
五、请用直线将下列材料牌号与典型应用零件及热处理工艺连接起来。
（每小题2
分,共10分）
材料牌号应用零件热处理工艺
HT250 弹簧调质+氮化
Cr12MoV 飞机起落架固溶+时效
7A04（LC9）机车曲轴自然时效（退火）
65Mn 冷冲模淬火+中温回火
38CrMoAl 机床床身淬火+低温回火
六、某工厂仓库积压了许多退火状态的碳钢，由于钢材混杂，不知道钢的化学成分，
现找出其中一根，经金相分析后，发现其组织为珠光体+铁素体，其中铁素体占80% ，回答以下问题：（每小题4分,共12分）
①求该钢的含碳量；
10．硅（Si），锰（Mn）；磷（P），硫（S）。
11．回火索氏体（或S回），索氏体（或S）。
12．20CrMnT，T10。
13．强化铁素体；提高淬透性。
14．灰口铸铁；最低抗拉强度300MPa，珠光体。
15．硬铝合金，α+β型钛合金
三、判断题：(每小题1分,共10分)
1．×， 2．√， 3．×， 4．×， 5．√， 6．×， 7．√， 8．×， 9．√， 10．×。
四、简答题（每小题5分,共20分）
1．
纯铁在室温下为体心立方晶体结构，滑移系为{110}×＜111＞，所以应该沿上述(晶面的]1
011
)
1[晶向滑移。
（1分，可不答理由）。
晶面、晶向标注各1分。
1
2．答：T10,T12属于碳素工具钢，含碳量为1.0%，1.2%，因而钢中渗碳体含量高，钢的硬度较高；而10,20钢为优质碳素结构钢，属于低碳钢，钢的硬度较低，因此钳工锯T10,T12 等钢料时比锯 10,20 钢费力，锯条容易磨钝。
3．奥氏体不锈钢在约600 ºC工作时，从A体晶界析出Cr23C6碳化物，造成晶界
的强度和塑性急剧下降。
（3分）
防止晶间腐蚀的方法：
1）降低钢的含碳量，以尽可能少的形成Cr23C6。
（1分）
2）在钢中加入强碳化物形成元素钛、铌，使钢中的碳优先形成TiC或NbC，而不形成Cr23C6。
（1分）
4．①低碳钢渗碳处理的温度在900~950℃（或A C3以上50~80℃）。
（2分）
②选择的主要理由是应在单相γ区，因为γ的碳的溶解度大，而α相的碳的溶解度最大仅0.0218。
因此只有在单相γ区才能获得较高的表面碳浓度（2分）；但温度也不能太高，否者易形成粗大的奥氏体晶粒而降低力学性能（1分）。
五、(划对一道连线1分，共10分)
六、解答：（每小题4分,共12分）
①.根据珠光体含量求出该碳钢室温下的含碳量：
室温下铁素体的含碳量可忽略不计，而珠光体的含碳量为0.77%，因此：
含碳量C=0.77%×20%=0.154%
②.该碳钢室温下的相组成为F+Fe3C
③.
七、（每小题2分，共10分）
①. 45钢（或其它中碳合金钢）；
②. 目的是为了获得主轴整体所要求的硬度20~24HRC及其他机械性能，并便于加工（1分）；工艺是：加热到850℃左右保温，然后空冷。
（1分）
③. 目的是为了获得轴颈部56~58HRC的硬度要求（1分）；工艺是采用高频感应加热至830℃左右，然后迅速在水中冷却（1分）。
④. 目的是降低淬火后工件的残余应力（1分）；工艺是在170~200℃加热并保温（1分）。
④.轴颈部为回火马氏体（1分），其余地方为珠光体或索氏体（1分）。
八、（每小题2分，共8分）
答：(1)珠光体：冷却至A1线~650℃范围内等温或连续冷却下来得到珠光体组织。
索氏体：冷却至650～600℃温度范围内等温或连续冷却下来得到索光体组织。
温度范围内等温冷却下来得到下贝氏体组织。
下贝氏体：冷却至350℃～M
S
马氏体+少量残余奥氏体：以大于获得马氏体组织的最小冷却速度连续冷却获
得马氏体+少量残余奥氏体。