金材模拟试卷及答案(第2版A卷)

学校20 -20 学年第学期金属材料及热处理试卷A专业班级姓名学号题号一二三四五六七八总分题分10 30 10 20 20 5 5 100 得分一、名词解释(每题2分，共10分)1．多晶体2．热处理3．合金钢4．灰铸铁5．硬质合金二、填空题(每空1分，共30分)1．金属材料通常分为和两类。

2．金属材料的性能包括性能和性能。

3．疲劳断裂的过程包括、和。

4．金属晶格的基本类型有、与三类。

5．金属的结晶过程是一个和的过程。

6．珠光体是由和组成的机械混合物。

7．钢中所含有害杂质元素主要是、。

8．T12A钢按用途分类，它属于钢；按碳的质量分数分类，它属于；按主要质量等级分类，它属于。

9．热处理工艺过程由、和三个阶段组成。

10．高速钢刀具在切削温度达600℃时，仍能保持和。

11．常用的合金铸铁有铸铁、铸铁及铸铁等。

12．普通黄铜是由、元素组成的铜合金，在普通黄铜中再加入其它元素所形成的铜合金，称为黄铜。

三、判断题(请用Χ或√判断，每题1分，共10分)1．钢和生铁都是以铁碳为主的合金。

( )2．高炉炼铁的过程是使氧化铁还原，获得纯生铁的过程。

( )3．用锰铁、硅铁和铝粉进行充分脱氧后，可获得镇静钢。

( )4．电炉炉炼钢法主要用于冶炼高质量的合金钢。

( )5．所有金属材料在拉伸试验时都会出现明显的屈服现象。

( )6．固溶体的晶格仍然保持溶剂的晶格。

( )7．碳溶于α-Fe中所形成的间隙固溶体，称为奥氏体。

( )8．一般工程用铸造碳钢可用于铸造成形形状复杂而力学性能要求较高的零件。

( )9．钢的晶粒因过热而粗化时，就有变脆的倾向。

( )10．GCr15钢是高碳铬轴承钢，其铬的质量分数是15%。

( )四、选择题(每空1分，共20分)1．拉伸试验时，试样拉断前能承受的最大标称应力称为材料的。

A．屈服强度； B．抗拉强度。

2．测定淬火钢件的硬度，一般常选用来测试。

A．布氏硬度计； B．洛氏硬度计； C．维氏硬度计。

3．进行疲劳试验时，试样承受的载荷为。

A．静载荷； B．冲击载荷； C．循环载荷。

4．金属材料抵抗永久变形和断裂的能力，称为。

A．硬度； B．塑性； C．强度。

5．铁碳合金相图上的共析线是，共晶线是。

A．ECF线； B．ACD线； C．PSK线。

6．08F牌号中，08表示其平均碳的质量分数为。

A．0.08%； B．0.8%； C．8%。

7．普通、优质和特殊质量非合金钢是按进行区分的。

A．主要质量等级； B．主要性能； C．使用特性 D．前三者综合考虑8．在下列三种钢中，钢的弹性最好；钢的硬度最高；钢的塑性最好。

A．T10； B．20； C．65。

9．选择制造下列工具所用的材料：木工工具；锉刀；手锯锯条。

A．T8A； B．T10； C．T12。

10．零件渗碳后，需经处理，才能达到表面高硬度和耐磨的目的。

A．淬火+低温回火； B．正火； C．调质。

11．为下列工具正确选材：高精度丝锥；热锻模；冷冲模；医用手术刀片；麻花钻头。

A．Cr12MoVA； B．CrWMn； C．68Cr17； D．W18Cr4V； E．5CrNiMo。

五、简答题(每题4分，共20分)1．正火和退火有何异同？试说明二者的应用有何不同？2．高速钢有何性能特点?回火后为什么硬度会增加?3．球墨铸铁是如何获得的?它与相同钢基体的灰铸铁相比，突出性能特点是什么?4．铝合金热处理强化的原理与钢热处理强化原理有何不同?5．哪些场合可以尽量使用非合金钢而不使用低合金钢或合金钢？六、计算题(共5分)有一钢试样，其直径为10mm ，标距长度为50mm ，当拉伸力达到18840N （最大屈服力）时试样产生屈服现象；载荷加至36110N 时，试样产生缩颈现象，然后被拉断；试样拉断后标距长度为73mm ，断裂处直径为6.7mm ，求试样的eH R 、m R 、A 和Z 。

七、观察与思考题(共5分)你能区分生活中遇到的钢件与铸铁件吗?有几种方法可以区分?学校20 -20 学年第学期金属材料及热处理试卷A专业班级姓名学号题号一二三四五六七八总分题分10 30 10 20 20 5 5 100 得分一、名词解释(每题2分，共10分)1．多晶体答：由许多晶粒组成的晶体称为多晶体。

2．热处理答：热处理是采用适当的方式对金属材料或工件进行加热、保温和冷却以获得预期的组织结构与性能的工艺。

3．合金钢答：含有一种或数种有意添加的合金元素的钢，称为合金钢。

4．灰铸铁碳主要以片状石墨形式析出的铸铁，断口呈灰色，故称为灰铸铁。

5．硬质合金硬质合金是指由作为主要组元的一种或几种难熔金属碳化物和金属粘结剂相组成的烧结材料。

二、填空题(每空1分，共30分)1．金属材料通常分为钢铁材料材料和非铁金属材料两类。

2．金属材料的性能包括使用性能和工艺性能。

3．疲劳断裂的过程包括微裂纹形成、裂纹扩展和断裂。

4．金属晶格的基本类型有体心立方晶格、面心立方晶格与密排六方晶格三种。

5．金属的结晶过程是一个晶核形成和晶核长大的过程。

6．珠光体是由F和Fe3C组成的机械混合物。

7．钢中所含有害杂质元素主要是 S 、 P 。

8．T12A钢按用途分类，它属于碳素工具钢钢；按碳的质量分数分类，它属于高碳钢；按主要质量等级分类，它属于高级优质碳素工具钢。

9．热处理工艺过程由加热、保温和冷却三个阶段组成。

10．高速钢刀具在切削温度达600℃时，仍能保持高硬度和高耐磨性。

11．常用的合金铸铁有耐磨铸铁、耐热铸铁及耐腐蚀铸铁等。

12．普通黄铜是由铜、锌元素组成的铜合金，在普通黄铜中再加入其它元素所形成的铜合金，称为特殊黄铜。

三、判断题(请用Χ或√判断，每题1分，共10分)1．钢和生铁都是以铁碳为主的合金。

(对)2．高炉炼铁的过程是使氧化铁还原，获得纯生铁的过程。

(错)3．用锰铁、硅铁和铝粉进行充分脱氧后，可获得镇静钢。

(对)4．电弧炉炼钢法主要用于冶炼高质量的合金钢。

(对)5．所有金属材料在拉伸试验时都会出现显著的屈服现象。

(错)6．固溶体的晶格仍然保持溶剂的晶格。

(对)7．碳溶于α-Fe中所形成的间隙固溶体，称为奥氏体。

(错)8．一般工程用铸造碳钢可用于铸造成形形状复杂而力学性能要求较高的零件。

(对)9．钢的晶粒因过热而粗化时，就有变脆的倾向。

(对)10．GCr15钢是高碳铬轴承钢，其铬的质量分数是15%。

(错)四、选择题(每空1分，共20分)1．拉伸试验时，试样拉断前能承受的最大标称应力称为材料的B。

A．屈服强度； B．抗拉强度。

2．测定淬火钢件的硬度，一般常选用B来测试。

A．布氏硬度计； B．洛氏硬度计； C．维氏硬度计。

3．进行疲劳试验时，试样承受的载荷为C。

A．静载荷； B．冲击载荷； C．循环载荷。

4．金属材料抵抗永久变形和断裂的能力，称为C。

A．硬度； B．塑性； C．强度。

5．铁碳合金相图上的共析线是C，共晶线是 A。

A．ECF线； B．ACD线； C．PSK线。

6．08F牌号中，08表示其平均碳的质量分数为 A 。

A．0.08%； B．0.8%； C．8%。

7．普通、优质和特殊质量非合金钢是按D进行区分的。

A．主要质量等级； B．主要性能； C．使用特性 D．前三者综合考虑8．在下列三种钢中， C 钢的弹性最好； A钢的硬度最高； B钢的塑性最好。

A．T10； B．20； C．65。

9．选择制造下列工具所用的材料：木工工具A；锉刀C；手锯锯条B。

A．T8A； B．T10； C．T12。

10．零件渗碳后，需经 A 处理，才能达到表面高硬度和耐磨的目的。

A．淬火+低温回火； B．正火； C．调质。

11．为下列工具正确选材：高精度丝锥 B ；热锻模 E ；冷冲模 A ；医用手术刀片 C ；麻花钻头 D 。

A．Cr12MoVA； B．CrWMn； C．68Cr17； D．W18Cr4V； E．5CrNiMo。

五、简答题(每题4分，共20分)1．正火和退火有何异同？试说明二者的应用有何不同？答：正火主要适用于低碳钢，冷却方式为空气冷却；退火主要适用中碳钢和高碳钢，冷却方式为炉内冷却。

2．高速钢有何性能特点?回火后为什么硬度会增加?答：高速钢的主要优点是经过科学的热处理后，具有较高的红硬性，能够在600℃以下保持较高的硬度和耐磨性，用其制作的刀具的切削速度比一般工具钢高得多，而且高速钢的强度也比碳素工具钢和低合金工具钢约高30%～50%。

此外，高速钢还具有很好的淬透性，在空气冷却的条件下也能淬硬。

但高速钢的导热性差，在热加工时要特别注意。

在回火过程中，残余奥氏体转变为马氏体，同时淬火马氏体也弥散析出细小碳化物，所以，高速钢经三次回火后，钢产生“二次硬化”现象，导致钢的硬度略有提高。

3．球墨铸铁是如何获得的?它与相同钢基体的灰铸铁相比，突出性能特点是什么?答：球墨铸铁是由普通灰铸铁熔化的铁液，经过球化处理得到的。

球化处理的方法是在铁液出炉后，浇注前加入一定量的球化剂(稀土镁合金等)和等量的孕育剂，使石墨呈球状析出。

它与相同钢基体的灰铸铁相比，其突出的性能特点是强度高和塑性好。

4．铝合金热处理强化的原理与钢热处理强化原理有何不同?答：铝合金的热处理机理与钢不同。

一般钢经淬火后，硬度和强度立即提高，塑性下降。

铝合金则不同，能热处理强化的铝合金，淬火后硬度和强度不能立即提高，而塑性与韧性却显著提高。

但在室温放置一段时间后，铝合金的硬度和强度才显著提高，塑性与韧性则明显下降。

5．哪些场合可以尽量使用非合金钢而不使用低合金钢或合金钢？答：在下列场合可不用低合金钢或合金钢，而优先采用非合金钢：（1）小截面零件，因易淬透，无需选用低合金钢或合金钢。

（2）在退火或正火状态使用的中碳合金钢，因合金元素未发挥作用，故用非合金钢也可满足使用要求。

（3）承受纯弯曲或纯扭转的零件，其表面应力最大，心部最小。

这样的零件不要求整个截面淬透，仅要求表层淬硬获得马氏体，故选用非合金钢也可满足使用要求。

六、计算题(共5分)有一钢试样，其直径为10mm ，标距长度为50mm ，当拉伸力达到18840N （最大屈服力）时试样产生屈服现象；载荷加至36110N 时，试样产生缩颈现象，然后被拉断；试样拉断后标距长度为73mm ，断裂处直径为6.7mm ，求试样的eH R 、m R 、A 和Z 。

解：由题中条件及计算公式得eH R =F s /S o =18840/（3.14*102/4）=240(N/mm 2) m R =F m /S o =36110/（3.14*102/4）=460(N/mm 2)A =(L U -L 0)/L 0×100%=(73-50)/50=46%Z =(S 0-S U )/S 0×100%={(3.14*102/4)-(3.14*6.72/4)}/（3.14*102/4）=(100-44.89)/100=55.11% 答：试样的eH R =240(N/mm 2)、m R =460(N/mm 2)、A=46%、Z =55.11%。