工程材料复习资料答案版
一、判断题
1. 金属铸件不可通过再结晶退火来细化晶粒。（V）
P48只有工业纯铁、钢和铝及铝合金可以进行再结晶退火过程
2. 细晶强化可以提高金属的强度降低其韧性。（X ）
P176细晶强化可以提高金属强度和韧度
3. 凡由液体凝固成固体的过程都是结晶。（X ）
P62凝固的产物可以是晶体和非晶体，由液体转变为晶体的过程才称为结晶
4. 共析钢加热为奥氏体后，冷却时所形成的组织主要取决于钢的加热温度。（X ）
P93取决于钢的冷却速度
5. 奥氏体不锈钢不能淬火强化。（V ）
淬火的定义：将钢件加热到奥氏体化温度并保持一定时间，然后以大于临界冷却速度冷却，
以获得非扩散型转变组织，如马氏体、贝氏体和奥氏体等的热处理工艺P227
6. Ti，V, Zr等元素主要是提高钢的淬透性。（X ）
P169钢中的弥散分布的特殊碳化物，将显著提高钢的强度、硬度和耐磨性，而不降低其韧度
7. 铸铁都是硬而脆的。P239 （X ）
8. T12与20CrMnTi相比，淬透性与淬硬性都较高。（X ）
P185 P189 T12为碳素工具钢，优点是容易锻造、加工性能良好，而且价格便宜；缺点是
淬透性低，Si、Mr含量略有改变，就会对淬透性产生较大的影响。20CrMnTi为中淬透性渗碳钢，其淬透性和力学性能均较高
9. 拖拉机齿轮，用45钢调质，以获得心部韧性，再表面淬火以获得表面的耐磨。（X ）
P185进行调质处理，以得到强度与韧度良好配合的综合力学性能
10. 某弹簧，用60钢制造，淬火+中温回火。（V ）
P185热成形弹簧一般要进行淬火（~850° C）及中温回火（350° C~500° C）处理。耐磨件则进行淬火（~850° C）及低温回火（200° C~250 C）处理
11. 热加工后的显微组织是纤维组织。（X ）
P42冷变形加工（塑性变形）后会出现纤维组织和织构现象，强度、硬度提高，塑性韧度下降
12. 金属结晶时，冷速愈大，则晶粒愈细。（V ）
P67冷却速度愈大，贝U金属的实际结晶温度愈低，因而过冷度愈大。为了获得细晶组织，
主要采用提高金属的过冷度和进行变质处理
13. 当冷却速度非常缓慢时，不要过冷也可以结晶。（X ）
P63结晶的充分必要条件是液态金属具有一定的过冷度
14. 钢的实际晶粒度取决于钢的加热温度。（V ）
P69用较低的浇注温度，减慢铸型温度升高的速度，使铸型温度不致升高太快，以获得较大的过冷度，进而得到较细的晶粒。
15. 合金元素不能提高钢的回火稳定性。（X ）
P174合金元素对回火转变的影响有：1、提高回火稳定性2、产生二次硬化
3、增大回火脆性
16. 高速钢淬火后硬度较其它工具钢高，故能高速切削。（X ）
P185 P206 P209高速钢的硬度为62~65HRC其他工具钢的硬度为60~65HRC高速钢区
别于其他工具钢的显著优点是它具有良好的热硬性。高速钢能比低合金工具钢具有更高的切削
速度而不至于很快破坏，固有高速钢之称；其切削时能长期保持刃口锋利，俗称锋钢。
17. 铸铁经热处理改变了其基体和石墨形态，从而改变了性能。（X ）
P242热处理不能改变石墨的形状和分布，对提高铸铁的力学性能作用不大，热处理可以
改变其基体，不同基体的铸铁，性能差别很大。
要求表面耐磨的凸轮，用45钢淬火、回火HRC6?63。HRC54~58 （X ）
18. 直径30mm要求良好综合机械性能的传动轴，用40Cr调质HBS22L250。（V ）
P193低淬透性调质钢的油淬临界淬透直径为30~40mm调质后具有较好的力学性能及工
艺性能，由于淬透性不太高，故多用于尺寸较小的较重要零件，如机床主轴，变速齿轮，传动轮等
20.可锻铸铁可以锻造。（X ）
P249任何一种铸铁都不可锻造。
1. 冷热加工的差别是产不产生加工硬化。（X ）
P51 热加工与冷加工以金属的再结晶温度为界限来区分
2. 细晶强化可以提高金属的强度不降低其韧性。（V ）
P176细晶强化可以提高金属强度和韧度
3. 当冷却速度非常缓慢时，不要过冷也可以结晶。（X ）
4. 高碳钢为便于机加工，采用球化退火；低碳钢为便于机加工也常进行球化退。（X ）
P210高速钢锻造后的预先热处理一般也是采用等温退火工艺，其目的不仅是降低硬度，消
除应力，以改善切削加工性能，而且也为以后淬火作组织上的准备（正火处理）
5. 合金元素可提高钢的淬透性和回火稳定性。（V ）
P174合金元素对回火转变的影响有：1）、提高回火稳定性2 ）、产生二次硬化
3 ）、增大回火脆性
6. 高速钢淬火后硬度较其它工具钢高，故能高速切削。（X ）
7. 铸铁经热处理改变了其基体和石墨形态，从而改变了性能。（X ）
8. 表面要求耐磨的凸轮，选用45钢，淬火、回火、硬度HRC6?63。（X ）
9. 直径30mm要求良好综合机械性的传动轴，用40Cr,调质HBS220-250。（V ）
10. 弹簧用60钢、调质处理。（X ）
P185 60钢属于弹簧钢，经适当热处理后，可用来制造要求弹性好、强度较高的零件，如弹簧、弹簧垫圈等
11. 热加工后的显微组织是纤维组织。（X ）
12. 金属结晶时，冷速愈大，则晶粒愈细。（V ）
13. 钢的实际晶粒度取决于钢的加热温度。（V ）
14. 除Mn P外，合金元素一般都是阻碍奥化体晶粒长大。（X ）
P172大多数合金元素有阻止奥氏体晶粒长大的作用，V、Ti、Nb Zr、Al等属于强烈阻止晶粒长大的元素，W Mo Cr等属中等阻碍晶粒长大的元素，Si、Ni、Cu等对晶粒长大影响不大，Mn P、B等则是促进晶粒长大
15. T12钢与20CrMnTi相比，淬透性与淬硬性都较低。（V ）
P185 P189 T12为碳素工具钢，优点是容易锻造、加工性能良好，而且价格便宜；缺点是淬透性低，Si、Mn含量略有改变，就会对淬透性产生较大的影响。20CrMnTi为中淬透性渗碳钢，其淬透性和力学性能均较高
16. 可锻铸铁可以锻造。（X ）
17. 传动轴（直径100mm心部c b>500Mpa选用45钢，调质HBS220-250。（V ）
18. 直径5mm勺塞规，用于大批量生产，检验零件内孔，选用T 7钢，淬火、回火HRC6各64。
HRC5& 62 （X ）
19. 铸铁都是硬而脆的。（X ）
20.Ti、V、Zr 等元素主要是用来提高钢的淬透性。(V )
二、填空题
1.下列符号代表什么具体钢种或合金
W18Cr4V（高速钢）; GCr9 ( 滚动轴承钢）;
ZGMn 13耐磨钢）; T8 ( 碳素工具钢）;
Cr12MoV冷作模具钢）; 1Cr18Ni8Ti（不锈钢）。
2. 铸铁的强度主要取决于（石墨形态、，铸铁的硬度主要取决于（金属基体、，热处理可以改变铸
铁的（硬度）。
3. 刨床上刨削灰铸铁零件，刨刀应选用（钨钻、类硬质合金，车床上车削不锈钢件时，车刀应选
（通用）类硬质合金。
4. 灰铸铁铸件薄壁处出现白口组织，难以切削加工，应采取（高温石墨化退火、措施予以改
善。
5. 其它条件相同时，在下列铸造条件下，哪种情况下的铸件晶粒细小。
铸件薄件与铸成厚件（铸件薄件）; 高温浇注与低温绕注（低温浇注）;
金属模浇注与砂型浇注（金属模浇注）;浇注时采用振动与不采用振动（采用振动）6.试选择合适方法来测定下列材料的硬度值。
7.
后，立即进行机加工，过后发现过量变形，应在床身铸后采取（人工时效）
措施予以防止；灰铸铁件若铸后出现白口组织，应采取（高温石墨化退火）措施予以消除。
8. 试选择合适方法来测定下列材料的硬度值。
9. 其它条件相同，在下列铸造条件下，哪种情况下的铸件晶粒细小。
①金属模浇注与砂模浇注；（金属模浇注）
②高温浇注与低温浇注；（低温浇注）
③铸成薄件与铸成厚件；（铸成薄件）
④浇注时采用振动与不采用振动；（采用振动）
10. 机床床身铸造后，立即进行机加工，过后发现过量变形，应在床身铸后采取（人工时效）
措施予以防止；灰铸铁件若铸后出现白口组织，应采取（高温石墨化退火）措施予以消除。
11. 在车床上车削钢制零件，车刀应采用（钨钻钛）类硬质合金；批量很大的硅钢片冲模，应选用（钢洁）类硬质合金。
12. 下列符号代表什么具体钢种或合金。
T8（碳素工具钢）；GCr15（铬轴承钢
）
CrWM n低合金刃具钢）；1Cr18Ni9Ti（双相型不锈钢
20CrM nTi （中淬透性渗碳钢）；08F（优质碳素结构钢）。
13.铸铁的强度主要取决于（石墨形态），用（改变石墨形态）方法可提咼强度；
铸铁的硬度取决于（金属基体），用（热处理）方法可提高硬度。
三、名词解释
1. 冷加工：用切削工具（包括刀具、磨具、磨料）把坯料或工件上多余的材料层切去成为切屑，使工件获得规定的几何形状、尺寸和表面质量的加工方法。
2. 亚共析钢：含碳量在0.0218 —0.77%之间的结构钢。
3. 淬硬性：以钢在理想条件下淬火所能达到的最高硬度来表征的材料特性。
4. 双重铁碳状态图：把描述铁碳合金组织转变的Fe-Fe3C系相图和Fe-C系相图叠合在一起的双重相图。
5. 过烧：烧结温度过高或烧结时间过长使产品最终性能变坏的烧结，制品超过烧成温度称为过烧。
6. 马氏体：碳在a -Fe中的过饱和固溶体。
7. 加工硬化：随冷塑性变形量增加，金属的强度、硬度提高，塑性、韧性下降的现象。
8. 二次淬火：在高合金钢中回火冷却时残余奥氏体转变为M的现象。
9. 淬透性：一种热处理工艺性能，表示材料在淬火时获得淬硬层深度的能力。
10. 调质：是指淬火+高温回火的热处理工艺。
11. 热加工：金属铸造、热轧、锻造、焊接和金属热处理等工艺的总称。
12. 共析钢：具有共析成分含0.77%碳的碳素钢。
13. 回火马氏体：淬火马氏体回火时，碳已经部分地从固溶体中析出并形成了过渡碳化物的基体组织。
14. 淬透性：一种热处理工艺性能，表示材料在淬火时获得淬硬层深度的能力。
15. 二次淬火：在高合金钢中回火冷却时残余奥氏体转变为M的现象。
16. 相：金属或合金中凡成分相同、结构相同，并与其他部分有界面分开的均匀组成部分。
17. 二次硬化：淬火钢在较高温下回火，硬度不降低反升高。
18. 黄铜：以锌为主要合金元素的铜基合金。
19. 马氏体：碳在a - Fe中的过饱和固溶体。
20. 过热：是钢在加热时，加热温度过高或加热时间过长引起奥氏体晶粒粗大的现象四、问答题1. 绘简化的铁碳合金状态图，填出各区域的组织。
P89
2. 直径为10mm勺共析钢小试样加热到相变点A 以
上30C，用图示的冷却曲线进行冷却，分析其所得
组织，说明各属于什么热处理方法？
a b--------------------- U
C 冶d e f
■——g 『
处理方法单液淬火:分级淬火油淬f l等温淬火正火退火等温退火得到组织马氏体马氏体屈氏体+马氏体!贝氏体1索氏体1珠光体,珠光体
温回火一柄部600C硝盐炉中回火一防锈处理。试说明各热处理工序的作用
答：球化退火：改善切削加工性能
淬火、低温回火：得到马氏体柄部600r硝盐炉中回火：得到回火索氏体
4. 指出下列零件在选材和制定热处理技术条件中的错误，并提出改进意见。
①表面耐磨的凸轮材料用45钢，热处理技术条件为淬火+回火、HRC6&63
②转速低、表面耐磨及心部强度要求不高的齿轮，材料用45钢，热处理技术条件为渗碳+淬
火、HRC5&62
答：（1）HRC 54^58 （2）铸铁正火
5. 亚共析钢和过共析钢淬火加热温度应如何选择?
答：30?50以上，临界温度以下
6. 对9Mn2V钢制精密淬硬丝杆进行热处理工艺分析，指出其热处理的主要目的。（5分）
已知：①技术要求：较高硬度（约HRC56及耐磨性、低变形和高的尺寸稳定性；
②工艺路线安排如下：锻造一球化退火一切割金相试样检查一毛坯较直一粗车一消除应力退火—精车成光杆—整体淬火—热校直—回火—冷处理—清理，喷砂，检验—人工时效—半精磨—人工时效—精磨至达到全部尺寸要求。
答：球化退火：改善切削加工性能
消除应力退火：消除应力
整体淬火：得到淬火马氏体
回火：得到回火马氏体
人工时效：消除应力
人工时效：消除半精磨内应力
7. 何谓石墨化？石墨化过程可以分成哪几个阶段？
答：铁中碳原子析出并形成石墨的过程。石墨化的过程可分为：1、从液体中析出一次石墨；2、
有共晶反应生成共晶石墨；3、有奥氏体中析出二次石墨；4、有共析反应生成共析石墨。
8. 某工厂用T10钢制造钻头，给一批铸铁件打? 10mm勺深孔，但打了几个孔后，钻头即很快磨损。据检验，钻头的材质、热处理、金相组织和硬度都合格。分析失效的原因，提出解决问答的方案。
答：1、用冷却液；2、换刀，用红硬性更好的材料制成的刀
9. 分析45, T8, T12钢从1200C极其缓慢冷却到室温的组织转变过程。
答：45 钢：A—A+F—（727 °C）P+F
T8 : A—（727 C ）P
T12 : A—A+Fe3Cl—（727 C ）P+Fe3C H
10. 试绘共析钢连续冷却和等温冷却转变曲线，并用C曲线定性说明连续冷却时的转变情况。
P116
11. 某工厂用CrWMn冈制造高精度块规，其工艺路线如下：锻造—球化退火—机械粗加工—调质—机械精加工—淬火—冷处理—低温回火并人工时效—精磨—人工时效—研磨。试说明各热处
理工序的作用。
答：球化退火：改善切削加工性能
调质：得到回火索氏体，减小变形
淬火：得到马氏体
低温回火并人工时效：得到回火马氏体，消除淬火内应力人工时效：消除精磨内应力
12. 齿轮在下列情况下，宜选用何种材料制造？（5分）
①当齿轮尺寸较大（d分＞400?600mm ,而齿坯形状较复杂，不宜锻造时；
②能够在缺乏润滑油条件下工作的低速无冲击的齿轮；
③当齿轮承受较大的载荷，要求坚硬的齿面和强韧的齿心时。答：1）铸铁或铸钢铸造；2）灰口铸铁铸造；3）渗碳钢淬火
12.已知A（熔点600C）与B （熔点500C）在液态无限互溶；在固态300C时A在B中有最大的溶解度，W为30%室温时W为10%但B不熔于A,在300C时B的质量分数为40%勺液态合金发生共晶反应。（1）试作出A-B合金状态图；（2）试分析W B为20%合金的结晶过程。P88 与作业第6题类似的图
答：2）20%A合金如图：
合金在1点以上全部为液相，当冷到1点时，开始从液相中析出a固溶体，至2点结束，2-3点之间合金全部由a固溶体所组成，但当合金冷到3点以下，由于固溶体a的浓度超过了它的溶解度限
度，于是从固溶体a中析出二次相A,因此最终显微组织为a +A U,相组成物为
a +A
A = （90-80）/90 x 100% = 11%
a = 1- A = 89%
13. 何谓石墨化？石墨化过程可以分成哪几个阶段？
答：铁中碳原子析出并形成石墨的过程。石墨化的过程可分为：1、从液体中析出一次石墨；2、
有共晶反应生成共晶石墨；3、有奥氏体中析出二次石墨；4、有共析反应生成共析石墨。
14. 为什么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需用合金钢制造？与碳钢相比，合金钢有何优缺点？
答：1）为保证淬透性；2）与碳钢相比合金钢的优点：淬透性好，强度高与碳钢相比合金钢的缺点：价格昂贵
15. 已知一轴尺寸为? 30X 200mm要求摩擦部分表面硬度为50?55HRC现用30钢制作，经高频表面淬火（水冷）和低温回火，使用过程中发现摩擦部分严重磨损，试分析失效原因，如何解决？
答：失效原因：C的含量不够，耐磨性不足解决：选用45钢
工程材料课后习题答案
土木工程材料课后习题 第一章 2、当某种材料得孔隙率增大时,表17内其她性质如何变化？(用符号表示:↑增大、↓下降、不变、？不定) 材料长期在水得作用下不被破坏,强度也不显著降低得性质称耐水性 用软化系数来表示K R=f b/f g 工程中将K R>0、85得材料瞧做就是耐水材料,可以用在水中或潮湿环境中得重要结构;用于受潮较轻或次要结构时,材料得K R值也不得低于0、75 4、材料发生渗水与冻融破坏得主要原因就是什么？如何提高材料得抗渗性与抗冻性？材料得孔隙率大,孔径大、开口并连通得空隙多、强度低就是发生渗水与冻融破坏得主要原因。 工程上常采用降低孔隙率、提高密实度、提高闭口孔隙比例、减少裂缝或进行憎水处理等方法提高材料得抗渗性。 工程上常采用降低孔隙率、提高密实度、提高闭口孔隙比例、提高材料得强度等方法提高材料得抗冻性。 5、什么就是材料得导热性？用什么表示？一般如何利用孔隙提高材料得保温性能？导热性就是指材料传导热量得能力。用导热系数来表示。 减少开口孔隙率,提高闭口孔隙率比例。 7、什么就是材料得耐久性？通常用哪些性质来反映？ 材料得耐久性就是指其在长期得使用过程中,能抵抗环境得破坏作用,并保持原有性质不变、不破坏得一项综合性质。 通常用抗渗性、抗冻性、抗老化与抗碳化等性质。 8、某工地有砂50t,密度为2、65g/cm3,堆积密度为1450kg/m3;石子100t,密度为2、70g/cm3,堆积密度为1500kg/m3、试计算砂石得空隙率,若堆积高度为1、2m,各需要多大面积存放？ 砂:绝对密实体积V1=50*1000/2650=18、87m3 自然状态下得体积V2=50*1000/1450=34、48m3 砂得空隙率为P1=(34、4818、87)/34、48=45、28% 存放面积为S1=3*34、48/1、2=86、2m2 石:绝对密实体积V3=100*1000/2700=37、04m3 自然状态下得体积V4=100*1000/1500=66、67m3 砂得空隙率为P2=(66、6737、04)/66、67=44、44% 存放面积为S2=3*66、67/1、2=166、675m2 第二章 3、花岗石与大理石各有何特性及用途？ 花岗石特性:(1)、密度大。(2)、结构致密,抗压强度高。(3)、孔隙率小,吸水率低。(4)、材质坚硬。(5)、装饰性好。(6)、耐久性好。 用途:用于高级建筑结构材料与装饰材料
机械工程材料试题及答案三
机械工程材料试题三 一、名词解释（共15分，每小题3分） 1. 奥氏体（A） 2.回复 3.固溶体 4.自然时效 5.加工硬化 二、填空题（共20分，每空1 分） 1.石墨为片状的灰口铸铁称为________铸铁，石墨为团絮状的灰口铸铁称为________铸铁，石墨为球状的灰口铸铁称为________铸铁。其中________铸铁的韧性最高，因而可以锻造。 2. 陶瓷材料中的气相是指________，在________程中形成的，它 ________了陶瓷的强度。 3.根据采用的渗碳剂的不同，将渗碳分为__________、__________和__________三种。 4.工程中常用的特殊性能钢有_________、_________、_________等。 5.金属的断裂形式有__________和__________两种。 6.金属元素在钢中形成的碳化物可分为_________、_________两类。 7.常见的金属晶体结构有____________、____________和____________三种。 三、选择题（共25分，每小题1分） 1.40钢钢锭在1000℃左右轧制，有时会发生开裂，最可能的原因是( ) A.温度过低； B.温度过高； C.钢锭含磷量过高； D.钢锭含硫量过高 2.下列碳钢中，淬透性最高的是( ) A.20钢； B.40钢； C.T8钢； D.T12钢 3.Ni在1Cr18Ni9Ti钢中的主要作用是( ) A.提高淬透性； B.固溶强化； C.扩大Fe-Fe3C相图中的γ相区； D.细化晶粒； 4.W18Cr4V钢锻造后，在机械加工之前应进行( ) A.完全退火； B.球化退火； C.去应力退火； D.再结晶退火 5.下列材料中，最适合制造机床床身的是( ) A.40钢； B.T12钢； C.HT300； D.KTH300-06 6.下列材料中，最适合制造气轮机叶片的是 A.1Cr13钢； B.1Cr17钢； C.3Cr13钢； D.4Cr13钢 7.下列材料中，最适合制造飞机蒙皮的是( ) A.ZAlSi12； B.2A50(旧牌号LD5)； C.ZAlMg10； D.2A12(旧牌号LY12) 8.下列材料中，最适合制造盛放氢氟酸容器的是( ) A.1Cr17； B.1Cr18Ni9Ti； C.聚四氟乙烯； D.SiO2 9.下列材料中，最适合制造汽车板弹簧的是( ) A.60Si2Mn； B.5CrNiMo； C.Cr12MoV； D.GCr15 10.下列材料中，最适合制造汽车火花塞绝缘体的是( ) A.Al2O3； B.聚苯乙烯； C.聚丙烯； D.饱和聚酯 11.铜只有通过冷加工并经随后加热才能使晶粒细化，而铁则不需冷加工，只 需加热到一定温度即使晶粒细化，其原因是( ) A.铁总是存在加工硬化，而铜没有； B.铜有加工硬化现象，而铁没有； C.铁在固态下有同素异构转变；而铜没有 D.铁和铜的再结晶温度不同 12.常用不锈钢有铁素体不锈钢、奥氏体不锈钢、马氏体不锈钢和( ) A.铁素体-奥氏体不锈钢； B.马氏体-奥氏体不锈钢； C.莱氏体不锈钢； D.贝氏体不锈钢 13.以下哪种铸铁的断口呈灰黑色？( ) A.马口铁； B.白口铸铁； C.麻口铸铁； D.灰铸铁
工程材料试题与答案
绍兴文理学院2007学年01学期 机自专业06级《机械工程材料》期末试卷 （考试形式：闭卷） 一、名词解释（共15 分，每小题 3 分） 1、过冷度 2、渗碳体 3、淬硬性 4、纤维组织 5、再结晶 二、填空题（共15 分，每空格0.5分） 1、HB、a k、б0.2分别表示材料的力学性能是、、。 2、工程材料的结合键有、、和。 3、金属的结晶过程主要由和两个基本过程组成。 4、常温下，金属单晶体的塑性变形方式为和两种。其中主要的变形方式是。 5、固溶体出现枝晶偏析后，可用加以消除。 6、在缓慢冷却条件下，含碳0.8%的钢比含碳1.2%的钢硬度、强度。 7、共析成分的铁碳合金室温平衡组织是，其组成相是和。 8、利用Fe-Fe3C相图确定钢完全退火的正常温度范围是________________，它只适应于___________钢。 9、马氏体的显微组织中，高碳马氏体呈状，低碳马氏体呈状。其中________的韧性较好。 10、调质钢中加入Cr、Mn等元素是为了提高，加入W、Mo是为了。 11、1Cr18Ni9Ti是钢，Cr、Ni的主要作用是，Ti主要作用是，使用状态下的组织是。 12、铸铁中析出石墨的三个途径是、、。 13、QT500-05牌号中，QT表示，数字500表示、数字05表示。 14、变形铝合金按热处理性质可分为铝合金和铝合金两类。 15、机器零件选材的三大基本原则是、和。 三、判断题（共10 分，每小题 1 分） 1、材料愈易产生弹性变形其刚度愈小。（） 2、室温下，金属的晶粒越细，则强度越高，塑性越低。（） 3、滑移变形不会引起金属晶体结构的变化。（） 4、凡组织组成物都是以单相状态存在于合金系中。（） 5、莱氏体的含碳量为6.69％。（） 6、不论碳含量高低，马氏体的硬度都很高，脆性都很大。（） 7、表面淬火既能改变钢的表面化学成分，也能改善心部的组织和性能。（） 8、在碳钢中具有共析成分的钢，较之于亚共析钢和过共析钢有更好的淬透性。（） 9、球墨铸铁可通过热处理来提高其机械性能。（） 10、表面耐磨的凸轮，材料用20钢，热处理技术条件：淬火+低温回火，HRC50～60。（） 四、选择题（共15 分，每小题 1 分） 1、拉伸试验时，试样断裂前所能承受的最大应力称为材料的（）。 (a)屈服强度(b)弹性极限(c)抗拉强度(d)疲劳强度 2、晶体中的位错属于（）。 (a) 体缺陷(b) 面缺陷(c) 线缺陷（d）点缺陷
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第一章 金属的性能 一、填空（将正确答案填在横线上。下同） 1、金属材料的性能一般分为两类。一类是使用性能，它包括物理性能、化学性能和力学性能等。另一类是工艺性能，它包括铸造性能、锻造性能、焊接性能和切削加工性能等。 2、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变化的载荷称为交变载荷。 3、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。 4、强度是指金属材料在静载荷作用下，抵抗塑性变形或断裂的能力。 5、强度的常用衡量指标有抗拉强度和屈服强度，分别用符号σb 和σs 表示。 6、如果零件工作时所受的应力低于材料的σb 或σ0.2，则不会产生过量的塑性变形。 7、有一钢试样其截面积为100mm 2，已知钢试样的MPa S 314=σ MPa b 530=σ 。拉伸试验时，当受到拉力为—————— 试样出现屈服现象，当受到拉力为—————— 时，试样出现缩颈。 8、断裂前金属材料产生永久变形的能力称为塑性。金属材料的延伸率和断面收缩率的数值越大，表示材料的塑性越好。 9、一拉伸试样的原标距长度为50mm,直径为10mm 拉断后试样的标距长度为79mm ，缩颈处的最小直径为4.9 mm ，此材料的伸长率为—————，断面收缩率为——————。 10．金属材料抵抗冲击载荷作用而不破坏能力。称为冲击韧性。 11．填出下列力学性能指标的符号：屈服点σs ，抗拉强度σb ，洛氏硬度C 标尺HRC ， 伸长率δ，断面收缩率ψ，冲击韧度αk ，疲劳极限σ-1。 二、判断（正确打√，错误打×。下同） 1、弹性变形能随载荷的去除而消失。（√ ） 2、所有金属材料在拉伸试验时都会出现显着的屈服现象。（× ） 3、材料的屈服点越低，则允许的工作应力越高。（× ） 4、洛氏硬度值无单位。（√ ） 5、做布氏硬度试验时，当试验条件相同时，其压痕直径越小，材料的硬度越低。（× ） 6、材料对小能量多次冲击抗力的大小主要取决于材料的强度和塑性。（ ×） 7、布氏硬度测量法不宜于测量成品及较薄零件。（ √） 8、洛氏硬度值是根据压头压入被测定材料的压痕深度得出的。（√ ） 9、铸铁的铸造性能比钢好，故常用来铸造形状复杂的工件。（√ ） 三．选择（把正确答案填入括号内。下同） 1、拉伸试验时，试样拉断前所能承受的最大应力称为材料的（B ）。 A.屈服点 B.抗拉强度 C.弹性极限 2、做疲劳试验时，试样承受的载荷为（C ） A.静载荷 B.冲击载荷 C 交变载荷 3、洛氏硬度C 标尺所用的压头是（ B ） A.．淬硬钢球 B.金刚石圆锥体 C.硬质合金球 4．金属材料抵抗塑性变形或断裂的能力称为（C ） A.．塑性 B.硬度 C.强度 5．用拉伸试验可测定材料的（A ）性能指标。 A.．强度 B.硬度 C.韧性
工程材料试卷(答案)
《机械工程材料》试卷（B 卷） 考试形式: 闭卷笔试，2小时学号： 命题教师：徐光青姓名： 适用专业：机械年级专业： 一、名词解释（3分×10） 1. 空间点阵 2. 结晶潜热 3. 固溶强化 4. 固溶体 5. 包晶相图 6. 过冷奥氏体 7. 珠光体转变 8. 淬透性 9. 起始晶粒度 10. 淬火
二、填空（1分×20） 1. 金属晶体中常见的点缺陷有______、______和_____等 2. 液态金属结晶的宏观现象为______和_______，微观过程为_______和_______。 3. 固溶体按照溶质原子所处位置可分为_______和______两类。 4. 碳素钢按质量分为________、________和___________。 5. 滑移的本质是________________________ 6. 片状珠光体按照其片层间距可分为________、________和________。 7. 珠光体片间距越小，其强硬度_____，塑韧性_____，随着含碳量的增加，珠光体的强硬度______，塑韧性_______。 三、请从金属学的角度解释为什么要“趁热打铁”？（10分） 四、根据Fe-Fe3C平衡相图，分析含碳1.0％的碳钢的平衡结晶过程，并写出其室温组织（共10分） 1 2 3 4
五、请指出下述牌号钢的具体种类，并写出其主要成分（15分）T12 40CrMnTi 60Si2Mn GCr15 00Cr18Ni9Ti 六、一根Φ10的含碳量为0.45%的圆钢棒，初始状态为退火态。然后从一端加热，依靠热传导使圆棒上各点达到如图所示的温度。试问（15分）： 1. 初始状态的组织是什么，加热后各点所在部位的组织是什么？ 2. 整个圆棒自图示各温度缓慢冷却到室温后，各点部位的组织是什么？ 3. 整个圆棒自图示各温度水淬快冷到室温后，各点部位的组织是什么？
工程材料题目及答案
1. 将同一棒料上切割下来的4块45#试样，同时加热到850°，然后分别在水、油、 炉和空气中冷却，说明：各是何种热处理工艺？各获得何种组织？排列一下硬度大小： 答： （1）水冷：淬火M （2）油冷：淬火M+T （3）炉冷：退火P+F （4）空冷：正火S+F 硬度（1）>（2）>（4）>（3） 2. 确定下列钢件的退火方法，并指出退火目的和退火后的组织： （1）经冷轧后的15号钢板，要求降低硬度。 （2）ZG的铸造齿轮； （3）锻造过热后的60钢锻坯； （4）改善T12钢的切削加工性能： 答： （1）再结晶退火：目的：细化晶粒，均匀组织，使变形晶粒重新转变为等轴晶粒，以消除加工硬化，降低了硬度，消除内应力，得到P(等轴)+F （2）去应力退火：目的：消除铸造内应力，得到P+F 3）完全退火：目的：细化晶粒，均匀组织，消除内应力，降低了硬度，改善切削加工性，得到P+F （4）球化退火：目的：使片状渗碳体装变为球状渗碳体，降低硬度，均匀组织，改善切削
性能，得到粒状P+Fe3C 3. 说明直径为10mm的45钢试样分别为下列温度加热：700°C、760°C、840°C、1100°C。保温后在水中冷却得到的室温组织 答： 4.两个碳质量分数为1.2%的碳钢薄试样，分别加热到780°C和900°C，保温相同时间奥氏体化后，以大于淬火临界冷却速度的速度冷却至室温。试分析：
（1）哪个温度加热淬火后马氏体晶粒较粗大？ （2）哪个温度加热淬火后马氏体碳含量较多？ （3）哪个温度加热淬火后残余奥氏体较多？ （4）哪个温度加热淬火后未溶渗碳体较多？ （5）你认为哪个温度加热淬火合适？为什么？ 答：（1）900°C（2）900°C（3）900°C（4）780°C（5）780°C，综上所述此温度淬火后得到的均匀细小的M+颗粒状Cm+AR的混合组织，使钢具有最大的硬度和耐磨性。 5.用T10钢制造形状简单的车刀，其工艺路线为：锻造—热处理—机加工—热处理—磨加工。 （1）写出其中热处理工序的名称及作用。 （2）制定最终热处理（磨加工前的热处理）的工艺规范，并指出车刀在使用状态下的显微组织和大致硬度。 答:(1)球化退火，作用：利于切削加工。得到球状珠光体，均匀组织，细化晶粒，为后面淬火处理作组织准备。淬火+低温回火，作用：使零件获得较高的硬度、耐磨性和韧性，消除淬火内应力，稳定组织和尺寸。 （2）工艺规范：760°C水淬+200°C回火； 显微组织：M回+Cm，大致硬度：60HRC. 6.如下图所示，T12钢加热到Ac1以上，用图示
(完整版)工程材料课后习题参考答案
工程材料 第一章金属的晶体结构与结晶 1．解释下列名词 点缺陷：原子排列不规则的区域在空间三个方向尺寸都很小，主要指空位间隙原子、置换原子等。 线缺陷：原子排列的不规则区域在空间一个方向上的尺寸很大，而在其余两个方向上的尺寸很小。 如位错。 面缺陷：原子排列不规则的区域在空间两个方向上的尺寸很大，而另一方向上的尺寸很小。如晶界和亚晶界。 亚晶粒：在多晶体的每一个晶粒内，晶格位向也并非完全一致，而是存在着许多尺寸很小、位向差很小的小晶块，它们相互镶嵌而成晶粒，称亚晶粒。 亚晶界：两相邻亚晶粒间的边界称为亚晶界。 刃型位错：位错可认为是晶格中一部分晶体相对于另一部分晶体的局部滑移而造成。滑移部分与未滑移部分的交界线即为位错线。如果相对滑移的结果上半部分多出一半原子面，多余半 原子面的边缘好像插入晶体中的一把刀的刃口，故称“刃型位错”。 单晶体：如果一块晶体，其内部的晶格位向完全一致，则称这块晶体为单晶体。 多晶体：由多种晶粒组成的晶体结构称为“多晶体”。 过冷度：实际结晶温度与理论结晶温度之差称为过冷度。 自发形核：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。 非自发形核：是液态金属依附在一些未溶颗粒表面所形成的晶核。 变质处理：在液态金属结晶前，特意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。 变质剂：在浇注前所加入的难熔杂质称为变质剂。 2.常见的金属晶体结构有哪几种？α-Fe 、γ- Fe 、Al 、Cu 、Ni 、Pb 、Cr 、V 、Mg、Zn 各属何种晶体结构？
工程材料_试题及答案
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。（√） 二、选择适宜材料并说明常用的热处理方法（30分） 路线为： 下料锻造正火机加工调质机加工（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℃保温一段
时间空冷 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）。 （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） ①体心立方②面心立方③密排六方 13、有些金属在固态下会发生晶体结构的变化，这种变化可以称为。(③) ①等温转变②变温转变③同素异构转变 14、共析钢过冷奥氏体在连续冷却时，有如下转变。(②) ①只有贝氏体和马氏体转变，而没有珠光体型转变 ②只有珠光体型和马氏体转变，而没有贝氏体转变 ③只有珠光体型和贝氏体转变，而没有马氏体转变
工程材料试卷及答案
机械工程材料A卷评分标准 一、名词解释：（１０分） １、固溶强化：固溶体溶入溶质后强度、硬度提高，塑性韧性下降现象。（2分） ２、加工硬化：金属塑性变形后，强度硬度提高的现象。（2分） ２、合金强化：在钢液中有选择地加入合金元素，提高材料强度和硬度（2分） ４、热处理：钢在固态下通过加热、保温、冷却改变钢的组织结构从而获得所需性能的一种工艺。（2分） ５、细晶强化：通过细化晶粒处理，使得金属强度提高的方法。（2分） 二、选择适宜材料并说明常用的热处理方法（30分）（每空1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： 下料锻造 正火机加工 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（4 分） 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℃保温一段时间空冷（4分）
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分） 4、表面淬火目的提高轴颈表面硬度（4分） １．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。 （4分） 四、选择填空（20分）（每空2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 五、填空题(20分) （每空1分） 1、马氏体是碳在a-相中的过饱和固溶体，其形态主要有板条马氏体、片状马氏体。 其中，片状马氏体硬度高、塑性差 2、W18Cr4V钢的淬火加热温度为1270－1280℃，回火加热温度为560℃，回火次数3次。 3、材料选择的三原则一般原则，工艺性原则，经济性原则。 4、合金结构钢与碳素结构钢相比，其突出优点是强度高，淬透性好。 5. 共析钢过冷奥氏体等温转变曲线三个转变区的转变产物是P B M。 6. 共析钢淬火形成M+A'后，在低温、中温、高温回火后的产物分别为M回＋A’
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工程材料 思考题参考答案 第一章金属的晶体结构与结晶 1．解释下列名词 点缺陷，线缺陷，面缺陷，亚晶粒，亚晶界，刃型位错，单晶体，多晶体，过冷度，自发形核，非自发形核，变质处理，变质剂。 答：点缺陷：原子排列不规则的区域在空间三个方向尺寸都很小，主要指空位 间隙原子、 置换原子等。 线缺陷：原子排列的不规则区域在空间一个方向上的尺寸很大，而在其余两个 方向 上的尺寸很小。如位错。 面缺陷：原子排列不规则的区域在空间两个方向上的尺寸很大，而另一方向上 的尺 寸很小。如晶界和亚晶界。 亚晶粒：在多晶体的每一个晶粒内，晶格位向也并非完全一致，而是存在着许 多尺寸 很小、位向差很小的小晶块，它们相互镶嵌而成晶粒，称亚晶粒。 亚晶界：两相邻亚晶粒间的边界称为亚晶界。 刃型位错：位错可认为是晶格中一部分晶体相对于另一部分晶体的局部滑移而 造成。 滑移部分与未滑移部分的交界线即为位错线。如果相对滑移的结果上半部
口，故称“刃型位错”。 单晶体：如果一块晶体，其内部的晶格位向完全一致，则称这块晶体为单晶体。 多晶体：由多种晶粒组成的晶体结构称为“多晶体”。 2 过冷度：实际结晶温度与理论结晶温度之差称为过冷度。 自发形核：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。 非自发形核：是液态金属依附在一些未溶颗粒表面所形成的晶核。 变质处理：在液态金属结晶前，特意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。 变质剂：在浇注前所加入的难熔杂质称为变质剂。 2. 常见的金属晶体结构有哪几种？α-Fe 、γ- Fe 、Al 、Cu 、Ni 、Pb 、 Cr 、V 、 Mg 、Zn 各属何种晶体结构？ 答：常见金属晶体结构：体心立方晶格、面心立方晶格、密排六方晶格； α－Fe、Cr、V 属于体心立方晶格； γ－Fe 、Al、Cu、Ni、Pb 属于面心立方晶格； Mg、Zn 属于密排六方晶格； 3. 配位数和致密度可以用来说明哪些问题？ 答：用来说明晶体中原子排列的紧密程度。晶体中配位数和致密度越大，则晶
工程材料课后答案
1- 5在下面几种情况下，该用什么方法来测试硬度？写出硬度符号。 （1 ）检查锉刀、钻头成品硬度；（2）检查材料库中钢材硬度；（3）检查薄壁工件的硬度或工件表面很薄的硬化层；（4）黄铜轴套；（5）硬质合金刀片； （1 ）检查锉刀、钻头成品硬度采用洛氏硬度试验来测定，硬度值符号HRC。 （2）检查材料库中钢材硬度采用布氏硬度试验来测定，硬度值符号 HBW。 （3 ）检查薄壁工件的硬度或工件表面很薄的硬化层硬度采用洛氏硬度试验来测定，硬度值符号HRC。 （4）黄铜轴套硬度采用布氏硬度试验来测定，硬度值符号HBW。（5）硬质合金刀片采用洛氏硬度试验来测定，硬度值符号HRC。 2- 4单晶体和多晶体有何差别？为什么单晶体具有各向异性，多晶体具有各项同性？ 单晶体是由原子排列位向或方式完全一致的晶格组成的；多晶体是由很多个小的单晶体所组成的，每个晶粒的原子位向是不同的。因为单晶体内各个方向上原子排列密度不同，造成原子间结合力不同，因而表现出 各向异性；而多晶体是由很多个单晶体所组成，它在各个方向上的力相互抵消平衡，因而表现各向同性。 2-5简述实际金属晶体和理想晶体在结构与性能上的主要差异。理想晶体中原子完全为规则排列，实际金属晶体由于许多因素的影响，使这些原子排列受到干扰和破坏，内部总是存在大量缺陷。如果金属中 无晶体缺陷时，通过理论计算具有极高的强度，随着晶体中缺陷的增加，金属的强度迅速下降，当缺陷增加到一定值后，金属的强度又随晶体缺陷的增加而增加。因此，无论点缺陷，线缺陷和面缺陷都会造成晶格崎变，从而使晶体强度增加。同时晶体缺陷的存在还会增加金属的电阻，
降低金属的抗腐蚀性能。 2- 6简述间隙固溶体和间隙化合物的异同点。 间隙固溶体和间隙化合物都是溶质原子嵌入晶格间隙形成的。间隙固溶体的晶体结构与溶剂的结构相同，而间隙化合物的晶体结构不同于组成它的任一组元，它是以分子式来表示其组成。 3- 3常用的管路焊锡为成分w(Pb=50%)、w(Sn=50%)的Pb-Sn合金。 若该合金以及慢速度冷却至室温，求合金显微组织中相组成物和组织组成物的相对量。 吨r-i ⑷ I叽 Sn
工程材料及成形工艺试题三及答案
工程材料及成形工艺试题三及答案 一、是非题。（正确的在括号内画√，错的画×， 每题2分，,共10分） 1. 金属多晶体是由许多结晶方向相同的单晶体组成的。（） 2.纯金属结晶时，形核率随着过冷度的增加而不断增加。（） 3.间隙固溶体一定是无限固溶体。（） 4. 铁素体的本质是碳在α-Fe中的间隙相。（） 5.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。（） 二、选择题。（每题10分,共20分） 1.晶体中的位错属于（） （a）点缺陷；（b）线缺陷；（c）面缺陷；（d）不属于缺陷 2.α-Fe和γ-Fe分别属于什么晶格类型（） （a）体心立方和面心立方；（b）面心立方和体心立方；（c）体心立方和密排六方；（d）面心立方和密排六方； 3.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）也接近理论结晶温度；（d）没有影响； 4.实际金属结晶时，通过控制形核速率N和长大速率G的比值来控制晶粒大小，在下列情况下获得粗大晶粒（） （a）N/G很大；（b）N/G很小；（c）N/G居中时；（d）与N/G无关； 5.固溶体的晶体结构（） （a）与溶剂相同；（b）与溶质相同；（c）与溶剂、溶质都不同；（d）与溶剂相同、也可能与溶质相同； 6. 间隙固溶体一定是（）
（a）无限固溶体；（b）有序固溶体；（c）有限固溶体；（d）置换固溶体； 7. 奥氏体是（） （a）碳在α-Fe中的间隙固溶体；（b）碳在α-Fe中的置换固溶体； （c）碳在γ-Fe中的间隙固溶体；（d）碳在γ-Fe中的置换固溶体； 8.珠光体是一种（） （a）单相固溶体；（b）两相混合物（c）Fe与C的化合物；（d）两相固溶体； 9.铁素体的力学性能特点是（） （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、（d）强度高、塑性差、硬度低； 10.Fe－Fe3C相图中ES线是碳在（）中的固溶线。 （a）铁素体；（b）珠光体；（c）奥氏体；（d）渗碳体； 三、名词解释。（每空5分，共20分） 1.晶胞 2.晶粒 3.合金 4.相。 5.共晶转变 四、解答题。（本题50分） 1.实际金属中存在的缺陷有哪些？他们对性能有什么影响？（5分） 2.常见金属晶体结构有哪几种？α-Fe、γ-Fe 、Cr、V、Al、Cu、Ni、Mg、Zn各为何种晶体结构。（5分） 3.试画出纯金属的冷却曲线，分析曲线中出现的“平台”的原因。（5分） 4.什么是固溶强化？造成固溶强化的原因是什么？（5分） 5.根据铁碳合金相图分析碳含量为0.45%、1.2%铁碳合金从液态缓冷至室温的结晶过程，并绘出它们的室温平衡状态显微组织示意图。（30分）
最新工程材料习题及答案
1.什么是应力？什么是应变？ 答：应力是试样单位横截面的拉力；应变是试样在应力作用下单位长度的伸长量。 2．缩颈现象：在拉伸实验中当载荷超过拉断前所承受的最大载荷时，试样上有部分开始变细，出现了“缩颈”。 不是，塑性变形在产生缩颈现象前就已经发生，如果没有出现缩颈现象也不表示没有出现塑性变形。 3.布氏硬度法和洛氏硬度法各有什么优缺点？下列材料或零件通常采用哪种方法检查其硬度(库存钢材、硬质合金刀头、锻件、台虎钳钳口)? 答:洛氏硬度法测试简便，缺点是测量费时，且压痕较大，不适于成品检验。 布氏硬度法测试值较稳定，准确度较洛氏硬度法高。；迅速，因压痕小，不损伤零件，可用于成品检验。其缺点是测得的硬度值重复性较差，需在不同部位测量数次。 硬质合金刀头，台虎钳钳口用洛氏硬度法检验。 库存钢材和锻件用布氏硬度法检验。 4.金属型铸造能不能取代砂型铸造? 答：金属型铸造成本高，周期长，工艺要求严格，铸件易出现浇不足、冷隔、裂纹等缺陷，易产生白口现象，所以金属型铸造不宜生产铸铁件，而广泛应用于铜、铝合金铸件的大批量生产，故它不能取代砂型铸造。
5、为什么用金属型生产灰铸件常出现白口现象？该如何预防和消除其白口组织？ 答：因为金属型导热快，故灰铸件中易出现白口组织。 预防措施：铸型预热；合适的出型时间；采用高碳、高硅铁水。 消除白口组织的措施：利用出型时铸件的自身余热及时退火。 6、压力铸造有何优缺点？它与熔模铸造的使用范围有何不同？ 答：压力铸造的优点：（1）铸件的精度高（IT11～IT 13），表面粗糙度值低（Ra6.3～1.6um），铸件不经机加工可直接使用；（2）可压铸形状复杂的薄壁件、小孔、螺纹、齿轮等；（3）铸件在高压下快速冷却成型，晶粒层致密，力学性能高4）在铸造行业，生产率最高。 压力铸造的缺点：（1）设备昂贵，生产成期长，成本高；（2）压铸高熔点合金如铜、钢、铸铁等压型寿命很低；（3）压型速度极快，型腔中气体很难逸出，铸件中容易产生气孔，缩松；（4）不能用热处理方法提高力学性能。 应用：低熔点有色金属，如铝、镁、锌合金。 7、什么是离心铸造？它在圆筒形或圆环形铸件生产中有哪些优越性？成形铸件采用离心铸造有什么好处？ 答：将液态合金浇入高速旋转的铸型，使金属液在离心力作
工程材料试卷及答案
课程名称: 工程材料学(A卷, 闭卷) 适用专业年级: 考试时间100分钟 考生注意事项：1、本试卷共 2 页，试卷如有缺页或破损，请立即举手报告以便更换。 2、考试结束后，考生不得将试卷、答题纸和草稿纸带出考场。(答案请写在试卷纸密封线内和试卷纸正面，否则不记分) 一、填空题（10分，每空1分） 1、共晶转变和共析转变的产物都属于相混合物。 2、塑性变形后的金属经加热将发生回复、、晶粒长大的变化。 3、共析钢的含碳量为。 4.共晶白口铸铁的含碳量为。 5、Q235钢的含义是为。 5、三种典型的金属晶体结构是：体心立方晶格、面心立方晶格 和。 7、根据钢的成分、退火的工艺与目的不同，退火常分为、球化退火、去应力退火等几种。 8、钢在奥氏体化后，冷却的方式通常有和连续冷却两种。 9、工具钢按用途可分为、模具钢、量具钢。 10、常用测定硬度的方法有、洛氏硬度和维氏硬度等测试法。 二、判断题（15分，每小题1分） （在括号里正确的划“√”，错误的划“×”） 1、单晶体具有各向同性，多晶体具有各向异性。（） 2、铁素体是碳溶解在γ-Fe中所形成的间隙固溶体。（） 3、热处理的加热，其目的是使钢件获得表层和心部温度均匀一致。（） 4、熔点为232℃的锡在室温下的塑性变形是冷加工。（） 5、金属结晶时，冷却速度愈大，则结晶后金属的晶粒愈粗大。（） 6、铸铁经过热处理，改变了基体和石墨形态，从而提高了性能。（） 7、物质从液体状态转变为固体状态的过程称为结晶。 （） 8、共晶转变是在恒温下进行的。 （） 9、机械零件选材的一般原则是：使用性能足够原则、工艺性能良好原则和经济行 合理原则。（） 10、对于弹簧钢的要求是具有高的弹性极限和高的屈强比，以保证承受大的弹性变形和较高的载荷；具有高的疲劳强度以承受交变载荷的作用。（） 11、热处理的基本工艺过程是加热、保温和冷却。（） 12、马氏体是碳在α-Fe中的过饱和溶解。（）
工程材料课后答案
第一章 2.图1-79为五种材料的应力-应变曲线：①45钢，②铝青铜，③35钢，④硬铝，⑤纯铜。试问： （1）当外加应力为300MPa时，各材料处于什么状态？ （2）有一用35钢制作的杆，使用中发现弹性弯曲较大，如改用45钢制作该杆，能否减少弹性变形？ （3）有一用35钢制作的杆，使用中发现塑性变形较大，如改用45钢制作该杆，能否减少塑性变形？ 答：（1）①45钢：弹性变形②铝青铜：塑性变形③35钢：屈服状态④硬铝：塑性变形⑤纯铜：断裂。 （2）不能，弹性变形与弹性模量E有关，由E=σ/ε可以看出在同样的条件下45钢的弹性模量要大，所以不能减少弹性变形。 （3）能，当35钢处于塑性变形阶段时，45钢可能处在弹性或塑性变形之间，且无论处于何种阶段，45钢变形长度明显低于35钢，所以能减少塑性变形。 4．下列符号表示的力学性能指标的名称和含义是什么？ σb 、σs、σ0.2、σ-1、δ、αk、HRC、HBS、HBW 答：σb抗拉强度，是试样保持最大均匀塑性的极限应力。 σs屈服强度，表示材料在外力作用下开始产生塑性变形时的最低应力。 σ0.2条件屈服强度，作为屈服强度的指标。 σ-1疲劳强度，材料循环次数N次后达到无穷大时仍不发生疲劳断裂的交变应力值。 δ伸长率，材料拉断后增加的变形长度与原长的比率。 HRC洛氏硬度，表示用金刚石圆锥为压头测定的硬度值。 HBS布氏硬度，表示用淬硬钢球为压头测定的硬度值。 HBW布氏硬度，表示用硬质合金为压头测定的硬度值。 7.常见的金属晶体结构有哪几种？α-Fe 、γ- Fe 、Al 、Cu 、Ni 、Pb 、Cr 、V 、Mg、Zn 各属何种晶体结构？ 答：常见金属晶体结构：体心立方晶格、面心立方晶格、密排六方晶格； α－Fe、Cr、V属于体心立方晶格； γ－Fe 、Al、Cu、Ni、Pb属于面心立方晶格； Mg、Zn属于密排六方晶格； 8．什么是固溶强化？造成固溶强化的原因是什么？ 答：形成固溶体使金属强度和硬度提高，塑性和韧性略有下降的现象称为固溶强化。
专科《工程材料》_试卷_答案
专科《工程材料》 一、（共75题,共150分） 1. 表示金属材料弹性极限的符号是（）。（2分） A. B. C. D. .标准答案：A 2. 现需测定某灰铸铁件的铸态硬度，一般应选用（）来测试。（2分） A.莫氏硬度 B.布氏硬度计 C.洛氏硬度计 D.维氏硬度计 .标准答案：B 3. 在体心立方晶格中，原子密度最大的晶面是（）。（2分） A. B. C. D. .标准答案：B 4. 当晶格常数相同时，面心立方晶格比体心立方晶格的致密度( )。（2分） A.小 B.大 C.相等 D.不确定 .标准答案：B 5. 在密排六方晶格中，单个晶胞的原子数为（）。（2分）.标准答案：C 6. 晶体中的空位属于（）。（2分） A.体缺陷 B.点缺陷 C.面缺陷 D.线缺陷 .标准答案：B 7. 多晶体的晶粒越细，则其（）。（2分） A.强度越高，塑性越好 B.强度越高，塑性越差 C.强度越低，塑性越好 D.强度越低，塑性越差 .标准答案：A 8. 金属结晶时，冷却速度越快，其实际结晶温度将（）。（2分） A.越高 B.越低 C.越接近理论结晶温度 D.不一定 .标准答案：B 9. 一个合金的组织为其相组成物为（）。（2分） A. B. C. D. .标准答案：A 10. 在铸造时，生产中广泛应用接近（）的铸铁。（2分） A.共晶成分 B.亚共晶成分 C.过共晶成分 D.包晶成分.标准答案：A 11. 固溶体的晶体结构是（）。（2分）
A.复杂晶型 B.溶质的晶型 C.溶剂的晶型 D.其他晶型 .标准答案：C 12. 的晶型是（）。（2分） A.体心立方 B.面心立方 C.密排六方 D.简单立方 .标准答案：A 13. 在合金的退火组织中，含珠光体量最多的合金的碳含量为（B ）（2分）.标准答案：B 14. 我国国家标准中灰铸铁牌号给出是其（）指标。（2分） A.硬度 B.韧性 C.塑性 D.强度 .标准答案：D 15. 碳钢经调质处理后所获得的组织是（）。（2分） A.淬火马氏体 B.回火索氏体 C.回火屈氏体 D.索氏体 .标准答案：B 16. 关于马氏体的硬度，正确的说法是（）。（2分） A.马氏体内含合金元素越多，则硬度越高 B.马氏体内含碳越多，则硬度越高 C.马氏体内杂质越少，则硬度越高 D.马氏体针片越粗，则硬度越高 .标准答案：B 17. 合金渗碳钢常用热处理工艺是（）。（2分） A.渗碳+淬火+低温回火 B.渗碳+淬火+中温回火 C.渗碳+淬火+高温回火 D.淬火+低温回火 .标准答案：A 18. 40Cr钢的碳含量范围是（）。（2分） A.约40% B.约4% C.约% D.约% .标准答案：C 19. 下列合金钢中，耐蚀性最好的是（）。（2分） .标准答案：D 20. 橡胶的使用状态为（）。（2分） A.晶态 B.玻璃态 C.高弹态 D.粘流态 .标准答案：C 21. 晶体中的点缺陷包括（）。（2分） A.空位 B.间隙原子 C.置换原子 D.化合物 .标准答案：A,B,C 22. 材料的工艺性能包括（）。（2分） A.铸造性 B.抗氧化性 C.焊接性 D.耐蚀性 .标准答案：A,C 23. 下列碳化物中，属简单间隙化合物(间隙相)的是（）。（2分）.标准答案：A,C,D 24. 扩大奥氏体区的合金元素是（）。（2分）
机械工程材料试题及答案
一、填空题（每空1分，共20分） 1．常见的金属晶格类型有体心立方晶格、_面心立方晶格_____________和__密排六方晶格____________。 2．空位属于____点______缺陷，晶界和亚晶界分别_面_________ 缺陷，位错属于_____________线__缺陷。 3．金属的实际结晶温度总是低于理论结晶温度，这种现象称为_过冷______________。 4．原子在溶剂晶格中的分布不同，可将固溶体分为_间隙______________固溶体和_____________置换__ 固溶体。 5．室温下Fe－Fe3C合金中的4种基本组织是________铁素体______、_________珠光体______、___莱式体____________和_渗碳体______________。 6．常见的金属的塑性变形方式有______孪生_________和_____滑移__________两种类型。7．钢的热处理工艺是由______加热_________、__保温_____________和_______冷却________三个步骤组成的。 8．铁碳合金为双重相图，即___铁渗碳体____________相图和____铁石墨___________相图。 二、单项选择题（每题2分，共20 分） （ b）1.两种元素组成固溶体，则固溶体的晶体结构。 A．与溶质的相同 B．与溶剂的相同 C．与溶剂、溶质的都不相同 D．是两种元素各自结构的混合体 （ d）2.铸造条件下，冷却速度越大，则。 A．过冷度越小，晶粒越细 B．过冷度越小，晶粒越粗 C．过冷度越大，晶粒越粗 D．过冷度越大，晶粒越细 （ a）3.金属多晶体的晶粒越细，则其。 A．强度越高，塑性越好 B．强度越高，塑性越差 C．强度越低，塑性越好 D．强度越低，塑性越差 （ b）4. 钢的淬透性主要取决于。 A．冷却介质 B．碳含量 C．钢的临界冷却速度 D.其它合金元素 （ d）5.汽车、拖拉机的齿轮要求表面具有高耐磨性，心部具有良好的强韧性，应选用。 A．45钢表面淬火+低温回火 B．45Cr调质 C．20钢渗碳、淬火+低温回火 D．20CrMnTi渗碳、淬火+低温回火 （ a）6.完全退火主要适用于。