大工《机械工程材料》课程考试模拟试卷B及答案

一、单项选择题（本大题共10小题，每小题2分，共20分）
1、长轴类零件在热处理后进行冷校直，可能会造成力学性能指标降低，主要是（ B ）。

A ．b σ
B ．1-σ
C ．δ
D ．HB
2、在零件图样上出现如下几种硬技术条件的标注，其中正确的是（ B ）。

A ．HB159
B ．180～210HB
C ．800HV
D ．10～17HRC
3、间隙固溶体与间隙化合物的（ D ）。

A ．结构相同，性能不同
B ．结构不同，性能相同
C ．结构与性能都相同
D ．结构与性能都不同
4、固溶体的性能特点是（ A ）。

A ．塑性韧性高、强度硬度较低
B ．塑性韧性低、强度硬度高
C ．综合力学性能高
D ．综合力学性能低
5、在发生)(βα+-L 的共晶反应时，三相的相对成分（ B ）。

A ．相同
B ．确定
C ．不定
D ．发生变化
6、马氏体的硬度取决于（ C ）。

A ．奥氏体的冷却速度
B ．奥氏体的转变温度
C ．奥氏体的碳含量
D ．奥氏体的晶粒
7、对形状复杂，截面变化大的钢件进行淬火时，应选用（ A ）。

A ．高淬透性钢
B ．中淬透性钢
C ．低淬透性钢 D.碳素钢
8、对形状复杂，截面变化大的零件进行淬火时，应采用（ C ）。

A ．水中淬火
B ．油中淬火
C ．盐浴中淬火
D ．空冷
9、GCr15钢中Cr 的平均含量为（ B ）。

A ．15%
B ．1.5%
C ．0.15%
D ．没有表示出来
10、高速钢二次硬化属于（ D ）。

A ．固溶强化
B ．细晶强化
C ．位错强化
D ．第二相强化
二、多项选择题（本大题共5小题，每小题4分，共20分）
1、奥氏体是（ BD ）。

A ．碳在Fe -α中的间隙固溶体
B ．碳在Fe -γ中的间隙固溶体
C ．碳在Fe -α中的有限固溶体
D ．碳在Fe -γ中的有限固溶体
2、下列能进行锻造的铁碳合金是（ AB ）。

A．亚共析钢 B．共析钢
C．共晶白口铸铁 D．亚共晶白口铸铁
3、影响碳钢淬火后残余奥氏体量的主要因素是（ BD ）。

A．钢材本身的碳含量 B．钢中奥氏体的碳含量
C．钢中碳化物的含量 D．钢的淬火加热温度
4、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（ AC ）。

A．20号钢渗碳淬火后低温回火 B．40Cr淬火后高温回火
C．20CrMnTi渗碳后淬火低温回火 D．ZGMn13水韧处理
5、下列钢种中，以球化退火作为预备热处理的钢种是（ BD ）。

A．40Cr B．T12 C．16Mn D．GCr15
三、填空题（本大题共15空，每空2分，共30分）
1、合金的相结构有固溶体和金属化合物两大类，其中前者具有较好的塑性性能，适宜作基本相；后者具有较高的硬度，适宜作强化相。

2、用光学显微镜观察，上贝氏体的组织特征呈羽毛状，而下贝氏体则呈针状。

3、化学热处理的基本过程包括分解、吸附和扩散三个阶段。

4、促进石墨化的元素有碳、硅，阻碍石墨化的元素有硫、锰。

1、共晶转变和共析转变的产物都属于两相混合物。

2、塑性变形后的金属经加热将发生回复、再结晶、晶粒长大的变化。

3、共析钢的含碳量为0.77％。

4、Q235钢的含义是为屈服点数值（屈服强度）为235MPa的碳素结构钢。

5、单晶体塑性变形中滑移的实质是在切应力作用下，位错沿滑移面的运动。

6、体心立方晶格的致密度为 68％。

7、根据钢的成分、退火的工艺与目的不同，退火常分为完全退火、等温退火、
均匀化退火、球化退火、去应力退火等几种。

8、钢在奥氏体化后，冷却的方式通常有等温冷却和连续冷却两种。

9、在铁碳合金的室温平衡组织中，强度最高的合金含碳量约为0.9 %。

10、工具钢按用途可分为刃具钢钢、模具钢钢、量具钢钢。

11、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
四、问答题（本大题共3小题，每小题10分，共30分）
1、试比较各类铸铁之间性能的优劣顺序，与钢相比较铸铁性能有什么优缺点？
答：
（1）常用的铸铁主要有灰铸铁、球墨铸铁、可锻铸铁。

（2分）（2）力学性能优劣顺序为：球墨铸铁、可锻铸铁、灰铸铁。

（2分）
（3）工艺性能优劣顺序为：灰铸铁、球墨铸铁、可锻铸铁。

（2分） 与钢相比较，铸铁的铸造成型性好，减振性好，切削性能好，缺口敏感性低，但通常钢的力学性能好于铸铁。

（4分） 2、20号钢采用表面淬火是否合适？为什么？45号钢进行渗碳处理是否合适？为什么？
答：
（1）20号钢采用表面淬火不合适，因为表面淬火的目的是提高改善材料表面硬度的一种热处理工艺，20号钢的含碳量太低，所以采用表面淬火方法不合适； （5分）
（2）对45号钢进行渗碳处理不合适，因为45号钢的含碳量为中碳，而渗碳处理适用于低碳钢，因此不合适。

（5分）
3、常见的金属晶体结构有哪几种？它们的原子排列和晶格常数各有什么特点？Fe -α、Fe -γ、Al 、Cu 、Ni 、Pb 、Cr 、V 、Mg 、Zn 各属于何种晶体结构？
答：常见的金属晶体结构有以下几种：
（1）体心立方：晶胞中的原子数为2，原子直径a d 2
3
=，如Fe -α，Cr ，V ； （3分） （2）面心立方：晶胞中的原子数为4，原子直径a d 22
=，如Fe -γ，Al ，Cu ，Ni ，Pb ； （3分）
（3）密排六方：晶胞中的原子数为6，原子直径a d =，如Mg ，Zn ； （4分）
1、奥氏体形成的四个步骤是什么？（4分）
答：（1）奥氏体晶核的形成；（1分）
（2）奥氏体晶核的长大；（1分）
（3）残余渗碳体的溶解；（1分）
（4）奥氏体成分的均匀化。

（1分）
2、按回火温度高低，回火可分为哪几类？主要的温度区间、回火后的得到的组织、性能和用途是什么？（6分）
答：⑴、低温回火(150～250℃)回火后的组织为回火马氏体。

这种回火主要保持钢在淬后所得到的高强度、硬度和耐磨性（1分）。

在生产中低温回火被广泛应用于工具、量具、滚动轴承、渗碳工件以及表面淬火工件等。

（1分）
⑵、中温回火(350～500℃)回火后的组织为回火屈氏体。

经中温回火后，工件的内应力基本消除，其力学性能特点是具有极高的弹性极限和良好的韧性（1分）。

中温回火主要用于各种弹簧零件及热锻模具的处理。

（1分）
⑶、高温回火(500～650℃)高温回火后的组织是回火索氏体。

钢的强度、塑性和韧性具有良好的配合，即
具有较高的综合机械性能（1分）。

因而，调质处理被广泛应用于中碳结构钢和低合金经构钢制造的各种重要的结构零件，特别是在交变载荷下工作的连杆、螺栓以及轴类等。

（1分）
3、高分子材料的主要性能特点是什么？（6分）
答：高分子材料性能特点：具有高弹性和粘弹性；（1分）
强度低，比强度高；（1分）
耐磨、减磨性能好；（1分）
绝缘、绝热、绝声；（1分）
耐热性不高，耐蚀性能好；（1分）
存在老化问题。

（1分）
4、提高金属耐蚀性的途径是什么？不锈钢中最主要的合金元素是哪一个元素？（4分）
答：（1）提高金属的电极电位；（1分）（2）使金属易于钝化，形成致密、完整、稳定的与钢基体结合牢固的钝化膜；（1分）
（3）形成单相组织。

（1分）
不锈钢中最主要的合金元素是Cr。

（1分）
5、说明下列符号各是什么指标？各代表什么意思？（5分）
(1) E （2）σs（3）ψ（4）αk(5)HRC
答：（1）E：弹性模量；刚度指标（1分）
（2）σs：屈服点（强度）；强度指标（1分）
（3）ψ：断面收缩率；塑性指标（1分）
：冲击韧度；韧性指标（1分）
（4）α
k
（5）HRC：洛氏硬度；硬度指标（1分）
五、选材题（本大题10分，每空1分）
从下列钢号中选取合适的钢号填入表中，并说明其热处理工艺。

65Mn、20CrMnTi、GCr9、45、Q345
试画出Fe-Fe3C相图中钢的部分(包晶部分可省略)(4分)，并完成下列各题：
1、标明各特征点的成分、温度，按相组成填充各相区；(4分)
2、写出共析反应式，分析含碳量为0.4%的钢的平衡结晶过程；(4分)
3、一种合金的显微组织为珠光体占94% ，二次渗碳体占6% ，这种合金属于那一类合金? 其含碳
量为多少? (3分)
答：1、如下图（8分）
2、A0.77 F0.02＋Fe3C （2分）
L L＋δL＋δ→A L＋A A A＋F A→P F＋P (2分)
3、过共析钢（1分）
w（C）= 6％（6.69％－0.77％）＋0.77％＝1.125％(2分)。