《工程材料学》复习题.doc

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1、O 工程材料学复习题 一、 名词解释 1. 硬度，2、铁素体，3、枝晶偏析，4、过冷奥氏体，5、固溶体，6 再结晶 7、相 8 非自发形核 9、枝晶偏析 10、共晶反应 11、淬硬性 12、硬度 二、 填空题工程上常用的硬度主要有 _ 、 _ 、 _ 三 种。 2. a Fc的晶格类型分别属于 _ 晶格，可有 _ 个铁原子构成。 3. 铁碳合金固态基本相结构包括，固溶体型 _ 、 _ 。 4. 金属冷塑性变形后产生内应力，一般可以分为： _ 、 _ 、 _ 。若完全消除加工硬化，其加热温度应高于 _ 温度。 5. Fe FaC 相图中 GS 线是指 _ 临界温度线，工程上也 称作 _ 线，S

2、点是指 _ 、C 点是指 _ 、E 点是 指 _ 、G 点是指 _ 。 6. 珠光体是 _ 和 _ 组成的两相机械混合物。 7. 根据回火温度计对淬火钢的力学性能要求，一般将回火分为三 类： _ 、 _ 、 _ 。 8. 按钢化学成分进行分类，碳素钢又可分为三 类： _ 、 _ 、 _ 。渗碳钢又 可分为： _ 和 _ 两类。 9. 过冷奥氏体不同等温下其转变产物不同，可以分为三种类 型： _ 、 _ 、 _ 。 10、 体心立方和面心立方晶格中，单位晶胞的原子数分别是 _ 和 _ 。 11、 按照几何特性，金属晶体中的主要缺陷有： _ 、 _ 口、 。 12、 亚共晶白口铸铁的室温组织为 _

3、 、 _ 和 _ 。 13、 工程中常用的特殊性能钢有 _ 、 _ 、 _ 。 14、 合金元素对铝的强化作用主要表现为 _ 、 _ 和 _ 。 15、 _ 40CrMn 所代表的含义：40 _ 、Cr 、Mn 。 16、 过冷奥氏体等温转变过程中，中温转变产物有： _ 、 _ 。 17、 液态金属总是在过冷的条件下结晶，其冷却速度越快，则形核率越 _ ，结 晶后的晶粒便越 _ 其强度越 _ 塑性和韧性越 _ 。 O 18、 钢的质量是按 _ 和 _ 的含量高低进行分类的。 19、 体心立方、面心立方及密排六方晶格的主要滑移系数目分别是 _ 、 三、选择题 1、奥氏体的最大溶碳量为（ ） C

4、、0.0218 D 、2.11 ）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 3、 下面哪个碳含量是调质钢的碳含量成分（ A、 1.0% 4、 马氏体硬度主要取决于（ A、合金元素含量 B、碳元素含量 5、 调质处理是指钢件淬火后再进行（ A 、低温回火 B 、中温回火 C ）。 C 、冷速 D 、杂质元素的含量 ） 、高温回火 D 、时效处理 6、下列指标均属于材料的力学性能的是（ ） A、强度、硬度、塑性、压力加工性 B 、强度、硬度、塑性、切削加工性 C、强度、硬度、塑性、密度 D 、强度、硬度、塑性、韧性 7、 金属在冷变形过程后

5、进行机加工，一般都需要在其中增加退火，其目的是（ ） A、消除网状组织 B、消除加工硬化 C、消除流线 D、消除偏析组织 8、 在实际生产中，细化铸造金属晶粒的主要措施是（ ）。 11、 下列（ ）不是完全退火目的。 A 提高钢的硬度 B 降低钢的硬度 C 细化晶粒 D 组织均匀化 12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 13制造汽车后桥齿轮所选用的材料是（ ） 。 A 60Si2Mn B 重金属 C 20CrMnTi T12 14下列（ ）是单晶体特征。 A 熔点不固定 B 原子（分子）排列不规则 C 各向异性 D 各 向同

6、性 15、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 16、影响钢淬透性的因素主要是（ ） A 工件尺寸 B 冷却速度 C 淬火方法 D 钢的化学成分 17、高锰钢作为耐磨钢主要原因是（ ）。 A 锰提高了钢中马氏体的硬度 B 锰提高了钢的淬透性 C 锰使钢在室温为奥氏体组织，奥氏体受冲击后形成生马氏体及碳化物 D 锰提高了钢的回火稳定性 18、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 19、同素异构转变伴随着体积的变化，其主要原因是（ ）。 A 晶粒尺寸发生变化 B 过冷度发生变化 A.

7、降低金属的过冷度和变质处理 .降低金属的过冷度和调质处理 .提高金属的过冷度和变质处理 .一种固相同时转变为二种固相 .一种液相转变为一种固相 ;C 低的含碳量 D、低的合金元素含量 C 致密度发生变化 D 晶粒长大速度发生变化 20、室温下大变形锻压纯 Sn （熔点为 232E）零件，能否产生加工硬化（ ） A 能 B 不能 C 不能确定 D 略微产生加工硬化 四、简答及铁碳相图分析 1、 画出 Fe FeaC 相图简图，作如下内容： （1） 指出 S、E、C 点的温度及含碳量；说明 PSK ECF 线的意义。 （2） 试分析碳含量为 0.5， 4.3及 3.2 三类铁碳合金由液相冷却至室温

8、时结晶 过程的平衡组织变化。 （3） 利用杠杆定律，计算碳含量为 0.45 %亚共析钢室温下，平衡组织（F、P）的 相对含量。 （ 4） 根据相图，分析过共析钢的淬火温度范围及其原因。 2、 金属冷塑性变形对其组织和力学性能有何影响？ 3、 高速钢铸造后为什么要反复锻造，淬火后为什么进行三次 560E的回火处理？ 4、 什么是钢的淬硬性和淬透性，两者的影响因素是否相同？试分别列出。 5、 何为钢的第二类回火脆性？工程上如何避免？ 6、 单晶体塑性滑移变形的特征？ 7、 提高金属耐蚀性，可以采用的措施有哪些？ 8、 固溶体和金属间化合物在结构和力学性能上有什么主要差别？ 9、 淬火钢在回火时的组

9、织和性能变化？ 10 影响奥氏体晶粒大小的因素？ 五、综合分析题 1、汽车主传动轴的材料为 40Cr,其加工工艺路线为: 下料(铸态)T锻造一正火一粗加工T调质一半精加工一局部表面淬火一低温回火一磨 削加工T零件一装配。 试问： 1、 各热处理工序的作用是什么？ 2、 若该零件换成 20Cr 钢，其加工工艺中的热处理工序应如何改变？ 2、 有两个含碳量为 1.2%的碳钢薄试样，分别加热到 780C和 880C并保温相同时间， 使之达到平衡状态，然后以大于 Vk (临界冷却速度)的冷却速度至室温。试问： (1) 哪个温度加热淬火后马氏体晶粒较粗大？为什么？ (2) 哪个温度加热淬火后马氏体含碳量

10、较多？为什么？ (3) 哪个温度加热淬火后残余奥氏体较多？为什么？ (4) 哪个温度加热淬火后未溶碳化物较多？为什么？ (5) 你认为哪个温度加热淬火后合适？为什么？ 3、 制造普通量规(1)从下面牌号中选择材料：20、40Cr、W18Cr4V T12A 并简述选 材依据？( 2)试写出加工工艺过程中的主要热处理工艺，并说明各热处理特点？ 六、分析计算题 1、 绘制 Fe-FesC 相图，分析亚共晶白口铸铁的平衡结晶过程组织变化情况。 2、 确定 65 钢室温下平衡组织的组织组成物； 计算室温组织中各组织组成物的相对百分 含量。 参考答案 名词解释 略 二、填空题 1工程上常用的硬度主要有 布

11、氏硬度 、 洛氏硬度 、 维氏硬度 三种。 2. a Fe的晶格类型分别属于 体心立方 晶格，可有_2_个铁原子构成。 3. 铁碳合金固态基本相结构包括，固溶体型 铁素体、 奥氏体 。 4. 金属冷塑性变形后产生内应力， 一般可以分为： 宏观内应力（第一类内应力） 、 微 观内应力（第二类内应力） 、 晶格畸变（第三类内应力） 。若完全消除加工硬 化，其加热温度应高于 再结晶 温度。 5. Fe FaC 相图中 GS 线是指 奥氏体析出 F 的 临界温度线，工程上也称作_A3_线，S 点 是指 _ 、C 点是指 共晶点 、E 点是指 奥氏体最大熔碳点 、G 点是指 纯铁 a Fe 向 Y Fe

12、 转变温度 。 6. 珠光体是 铁素体 和 渗碳体 组成的两相机械混合物。 7. 根据回火温度计对淬火钢的力学性能要求，一般将回火分为三类： 低温回火、 中温回火、高温回火。 8. 按钢化学成分进行分类，碳素钢又可分为三类： 低碳钢 、中碳钢 、 高碳钢。渗碳钢又可分为: 碳素渗碳钢和合金渗碳钢 两类。 9. 过冷奥氏体不同等温下其转变产物不同，可以分为三种类型： 珠光体型、 贝氏体型、马氏体型。 10、 体心立方和面心立方晶格中，单位晶胞的原子数分别是： 2 和 4。 11、 按照几何特性，金属晶体中的主要缺陷有：点缺陷、线缺陷、面缺陷。 12、 亚共晶白口铸铁的室温组织为；珠光体、二次渗碳

13、体 和低温莱氏体。 13、 工程中常用的特殊性能钢有：不锈钢、耐热钢、耐磨钢。 14、 合金元素对铝的强化作用主要表现为：固溶强化、时效强化和细化组织强化。 15、 40CrMn 所代表的含义：40 含碳量 0.4 %、Cr 含铬量 11.4 %、Mn 含锰量 11.4 %。 16、 过冷奥氏体等温转变过程中，中温转变产物有：上贝氏体、下贝氏体。 17、 液态金属总是在过冷的条件下结晶，其冷却速度越快，则形核率越 高， 结晶后的 晶粒便越 细，其强度越 高，塑性和韧性越 好。 18、 合金元素在钢中的存在形式有：固溶体和金属化合物。 19、 体心立方、面心立方及密排六方晶格的主要滑移系数目分别

14、是： 12、12、3。 、选择题 1、奥氏体的最大溶碳量为（ D） A、0.77 B 、4.3 C 、0.0218 D 、 2.11 2、高温莱氏体是由（C）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 3、下 面哪个碳含量是调质钢的碳含量成分（ C） A、 1.0% 4、 马氏体硬度主要取决于（ B）。 A、合金元素含量 B、碳元素含量 C 、冷速 D、杂质元素的含量 5、 调质处理是指钢件淬火后再进行（ C） A 、低温回火 B 、中温回火 C 、高温回火 D 、时效处理 6、 下列指标均属于材料的力学性能的是（ D）。 A、强度、硬

15、度、塑性、压力加工性 B 、强度、硬度、塑性、切削加工性 C、强度、硬度、塑性、密度 D 、强度、硬度、塑性、韧性 7、 金属在冷变形过程后进行机加工，一般都需要在其中增加退火，其目的是（ B） A、消除网状组织 B、消除加工硬化 C、消除流线 D、消除偏析组织 8、 在实际生产中，细化铸造金属晶粒的主要措施是（ D）。 11、 下列（A）不是完全退火目的。 A 提高钢的硬度 B 降低钢的硬度 C 细化晶粒 D 组织均匀化 12、 下列哪一种淬火介质引起的材料组织应力小（ A）。 A 油 B 自来水 C 食盐水溶液 D NaOH 溶液 13、 制造汽车后桥齿轮所选用的材料是（ C）。 A 60

16、Si2Mn B 重金属 C 20CrMnTi D T12 14、 下列（D）是单晶体特征。 A 熔点不固定 B 原子（分子）排列不规则 C 各向异性 D 各 向同性 15、 下列哪种组织的塑性最好（ C ）。 A 马氏体 B 珠光体 C 铁素体 D 渗碳体 16、影响钢淬透性的因素主要是（ D ） A.降低金属的过冷度和变质处理 C提高金.降低金属的过冷度和调质处理 .提高金属的过冷度和变质处理 .一种固相同时转变为二种固相 .一种液相转变为一种固相 ;C 低的含碳量 D、低的合金元素含量 A 工件尺寸 B 冷却速度 C 淬火方法 D 钢的化学成分 17、高锰钢作为耐磨钢主要原因是（ C ）。

17、 A 锰提高了钢中马氏体的硬度 B 锰提高了钢的淬透性 C 锰使钢在室温为奥氏体组织，奥氏体受冲击后形成生马氏体及碳化物 D 锰提高了钢的回火稳定性 18、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（ B ）。 A 珠光体 B 贝氏体 C 马氏体 C 索氏体 19、同素异构转变伴随着体积的变化，其主要原因是（ C ）。 A 晶粒尺寸发生变化 B 过冷度发生变化 C 致密度发生变化 D 晶粒长大速度发生变化 20、室温下大变形锻压纯 Sn （熔点为 232C）零件，能否产生加工硬化（A ） A 能 B 不能 C 不能确定 D 略微产生加工硬 四、问答题 略 五、综合分析题 略 六、分析计算题 略