机械工程材料习题集
第一章材料的性能
一、是非题
(1)一切材料的硬度越高，其强度也越高。( )
(2)静载荷是指大小不可变的载荷，反之则一定不是静载荷。( )
(3)所有的金属材料均有明显的屈服现象。( )
(4)HRC测量方便，能直接从刻度盘上读数。( )
(5)生产中常用于测量退火钢、铸铁及有色金属的硬度方法为布氏硬度法。( )
(6)材料的强度高，其塑性不一定差。( )
(7)材料抵抗小能量多次冲击的能力主要取决于材料的强度。( )
(8)只要零件的工作应力低于材料的屈服强度，材料不会发生塑性变形，更不会断裂。( )
(9)蠕变强度是材料的高温性能指标。( )
(10)断裂韧性是反应材料抵抗裂纹失稳扩展的性能指标。( )
二、选择题
(1)机械零件在正常工作情况下多数处于( )。
A．弹性变形状态B．塑性变形状态
C．刚性状态D．弹塑性状态
(2)下列四种硬度的表示方法中，最恰当的是( )。
A．600~650 HBS B．12~15 HRC
C．：170~230 HBS D．80~90 HRC
(3)工程上希望材料的屈服比高些，目的在于( )。
A．方便设计B．便于施工
C．提高使用中的安全系数D．提高材料的有效利用率
(4)ak值小的金属材料表现为( )。
A．塑性差B．强度差C．疲劳强度差D．韧性差
(5) 下面( )不是洛氏硬度法的优点。
A．测量迅速简便B．压痕小
c．适应于成品零件的检测D．硬度范围的上限比布氏、维氏硬度高
(6)国家标准规定，对于钢铁材料进行疲劳强度试验时，取应力循环次数为( )
所对应的应力作为疲劳强度。
10B．107C．108D．109
A．6
(7)涂层刀具表面硬度宜采用( )法进行测量。
A．布氏硬度(HBS) B．布氏硬度(HBW)
C．维氏硬度D．洛氏硬度
三、填空题
(1)材料常用的塑性指标有和，其中用___ 来表示塑性更接近材料的真实变形。
(2)在外力作用下，材料抵抗和的能力称为强度。
(3)工程上的屈服比指的是和的比值。
(4)表征材料抵抗冲击性能的指标是，其单位是。
(5) 测量HBS值时所采用的压头是，而测量HBW值时所采用的压头是。
(6)检验淬火钢常采用的硬度指标为，布氏硬度常用来测量的硬度。
(7) 相对耐磨性是指。
（8）常用的硬度试验法有、、；测定半成品铸铁件的硬度应采用。
（9）检验各种淬火钢的硬度应采用，用符号表示；HB是的符号，它主要用于测量硬度在以下的材料。
（10）表面化学热处理、表面淬火的各种工件应该用硬度的来测定。
四、问答题
1．简述布氏硬度HBS、HBw在试验原理与应用方面的区别。
2．在什么条件下，应用布氏硬度试验比洛氏硬度试验好?
3．强度和硬度的概念有什么不同?它们之间又存在什么样的联系?
4．试选择测定下列各种工件硬度的试验方法。
┏━━━━━━━┳━━━━━━━━━┳━━━━━━━┳━━━━━━━━━┓
┃零件名称┃硬度试验方法┃零件名称┃硬度试验方法┃
┣━━━━━━━╋━━━━━━━━━╋━━━━━━━╋━━━━━━━━━┫
┃锉刀┃┃ YG8刀片┃┃
┣━━━━━━━╋━━━━━━━━━╋━━━━━━━╋━━━━━━━━━┫
┃黄铜轴套┃┃电镀表层┃┃
┣━━━━━━━╋━━━━━━━━━╋━━━━━━━╋━━━━━━━━━┫
┃碳钢型材┃┃渗碳层┃┃
┗━━━━━━━┻━━━━━━━━━┻━━━━━━━┻━━━━━━━━━┛
5．在什么情况下应考虑材料的高低温性能?它们的主要性能指标是什么?
6．什么是材料的耐磨性?材料的耐磨性一般用什么指标评价?
第二章材料的结构
一、名词解释
枝晶偏析、扩散退火、铁素体(F)、奥氏体(A)、渗碳体(cm)、珠光体(P)、莱氏体(Le、L′e)。
二、是非题
(1)a-Fe比γ-Fe的致密度小，故溶碳能力较大。( )
(2)金属多晶体是由许多位向相同的单晶体所构成的。( )
(3)金属理想晶体的强度比实际晶体的强度高。( )
(4)实际晶体的缺陷总是使材料强度硬度下降而不会使其提高。( )
(5) 置换固溶体的强度一般高于间隙固溶体。( )
(6)金属键中自由电子在外电场作用下定向移动，因而金属具有导电性。( )
(7)金属的晶粒越细，其强度越高，塑性越好。( )
(8)非晶态物质的原子在三维空间是无规则分布的。( )
(9)因为单晶体是各向异性的，所以实际应用的金属材料在各个方向上的性能也是
不同的。( )
（10）配位数大的晶体，其致密度也高。( ) ’
（11）固溶体的强度和硬度，比组成固溶体的溶剂金属的强度和硬度高。( )
（12）间隙固溶体和置换固溶体均可形成无限固溶体。( )
三、选择题
(1)在三种常见的金属晶体结构中，原子排列最疏松的是( )。
A．体心立方晶格 B．面心立方晶格 C．密排六方晶格 D．三种都一样
(2) 实际晶体中的线缺陷表现为( )。
A．空位 B．间隙原子 C．位错 I)．晶界
(3) 晶体和非晶体的主要区别是( )。
A．晶体中原子有序排列 B．晶体中原子依靠金属键结合C．晶体具有各向异性 D．晶体具有简单晶格
(4) 金属的原子键合方式是( )。
A．离子键 B．共价键 C．金属键 D．分子键
(5) 单晶体和多晶体的主要区别是( )。
A．多晶体有晶界 B．多晶体中相邻晶粒的晶格位向不同
C．多晶体无各向异性 D．多晶体的性能具有方向性
(6) 间隙固溶体和间隙化合物的( )。
A．结构相同、性能不同 B．结构不同、性能相同
C．结构相同、性能相同 D．结构和性能都不同
(7) 固溶体的晶体结构( )。
A．与溶剂的相同 B．与溶质的相同
C．与溶剂、溶质的都不同 D．是两组元各自结构的混合
四、填空题
(1)γ-Fe的晶体结构是，晶胞中的原子数为个，原子半径为
。
(2)实际晶体中点缺陷主要有。
(3)晶界和亚晶界属于晶体中缺陷。
(4) 位错密度是指，其单位。
(5) 形成置换固溶体的条件一般有、
和。
(6) 合金的相结构有和两大类。
4．简答题
(1)计算体心立方晶胞的原子数、原子半径和致密度。
(2)简述金属键的基本结构，说明金属的性能和其之间的联系。
（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有什么特点？α-Fe、γ-Fe、Al、Cu、Ni、Pb、Cr、V、Mg、Zn各属何种晶体结构？
第三章材料的凝固
一、名词解释
结晶、过冷度、变质处理、同素异构转变、晶粒度。
一、是非题
（1）凡是由液体凝固成固体的过程都是结晶过程。( )
（2）纯金属结晶时，生核率随过冷度增大而不断增大。( )
（3）纯金属的实际结晶温度与其冷却速度有关。( )
(4)亚共晶合金的共晶转变温度和过共晶合金的共晶转变温度相同。( )
(5)液态金属和气体都属于流体，因此液态金属的结构和气体比较接近。( )
(6) 钢适宜于压力加工成形，而铸铁适宜于通过铸造成形。( )
(7)合金是指两种以上的金属元素组成的具有金属特性的物质。( )
(8)铁碳合金室温平衡组织都是由F和P两相组成的，含碳量越高其硬度越高。( )
(9)莱氏体是一种单相组织。( )
(10)在1148℃时，碳在奥氏体溶解度最大，达到2.11％。( )
(11)白口铸铁中碳是以渗碳体的形式存在的，所以其硬度高、脆性大。( )
三、选择题
（1）铸造条件下，冷却速度越大，则
(a)过冷度越大，晶粒越细； (b)过冷度越大，晶粒越粗； (c)过冷度越小，晶粒越
细； (d)过冷度越小，晶粒越粗。
（2）金属在结晶时，冷却速度越快，其实际结晶温度
(a)越高； (b)越低； (c)越接近理论结晶温度。
（3）如果其它条件相同，下列备组铸造条件下，哪种铸锭晶粒细?
第一组：(a)金属模铸造； (b)砂模铸造。（）
第二组：(a)高温浇注； (b)低温浇注。（）
第三组：(a)铸成薄片； (b)铸成厚片。（）
第四组：(a)浇注时震动； (b)浇注时不震动。（）
（4）同素异构转变伴随着体积的变化，其主要原因是（）。
(a)晶粒度发生变化； (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。
（5）实际金属结晶时，通过控制生核速率N和长大速率G的比值来控制晶粒大小，要获得细晶，应当是（）。
(a)N／G很大； (b)N／G很小； (c)N／G居中。
(6)具有匀晶相图的单相固溶体合金( )。
A．铸造性能好 B．锻造性能好 C．热处理性能好 D．切削性能好
(7)当二元合金进行共晶反应时，其相组成是( )。
A．由单相组成 B．两相共存 C．三相共存 D．四相组成
(8)当固溶体浓度较高时，随着合金温度的下降，会从固溶体中析出次生相，为使合金
的强度、硬度有所提高，希望次生相呈( )。
A．网状析出 B．针状析出 C．块状析出 D．弥散析出
(9)二元共析反应是指( )。
A．在一个温度范围内，由一种液相生成一种固相
B．在一恒定温度下，由一种液相生成两种不同固相
C．在一恒定温度下，由一种固相析出两种不同固相
D．在一恒定温度下，由一种液相和一种固相生成另一种固相
(10)铁素体的力学性能特点是( )。
A．具有良好的硬度和强度 B．具有良好的综合力学性能
C．具有良好的塑性和韧性 D．具有良好的耐磨性
(11)钢在淬火后获得的马氏体组织的粗细主要取决于( )。
A．奥氏体的本质晶粒度 B．奥氏体的实际晶粒度
C．奥氏体的起始晶粒度 D．钢组织的原始晶粒度
(12)二次渗碳体是从( )。
A．钢液中析出 B．铁素体中析出 C．奥氏体中析出 D．莱氏体中析出
(13)W（C）=3％的铁碳合金具有( )。
A．良好的锻造性 B．良好的铸造性 C．良好的焊接性 D．良好的热处理性
(14)常用45钢制造机械零件．这是因为其( )。
A．属于中碳钢 B．具有良好的综合力学性能 C．具有良好的硬度和强度 D．价格便宜
(15)过冷度是金属结晶的驱动力，它的大小主要取决于( )。
A．金属材料的化学成分 B．金属材料的熔点 C．会属材料的晶体结构 D．金属材料的冷却速度
三、填空题
(1) 能够较为明显提高金属材料的强度和硬度，同时又能提高其塑性和韧性的强化方法
称为。
（2）金属的结晶过程主要由和两个基本过程组成。
（3）在金属结晶过程中，细化结晶晶粒的主要方法有、和。
（4）物质在固态下晶体结构随温度发生变化的现象称为转变。
（5）金属从液态转变为固态的过程称为。
（6）金属在结晶过程中，冷却速度越大，则过冷度越，晶粒越，强度越，塑性越。
(7)合金中的组元是，它可以是也可以是。
(8)相图是表达之间的关系的图形。
(9) 钢的奥氏体过程一般包括、
和个阶段。
(10)共析成分的铁碳合金平衡结晶冷却至室温时，其组织组成物是，
其相组成物是。
(11) 铁素体是。
(12)奥氏体是。马氏体
是。
(13)根据共析碳钢相变过程中原子的扩散情况，珠光体转变属于转变，
马氏体转变属于转变。
(14)在铁碳合金中，含二次渗碳体最多的合金成分点为。
(15)在铸造生产中，细化金属铸件晶粒可采用的途径有、和
。
(16)在铁碳合金相图中存在着四条重要的线，请说明冷却通过这些线时所发生的转变并
指出其生成物。ECF线、，PSK 线、，ES线，GS 线。
四、问答题
（1）简述变质处理的含义及其作用。
（2）过冷度与冷却速度有何关系？它对金属结晶过程有何影响？对铸件晶粒大小有何影响？
（3）如果其它条件相同，试比较在下列铸造条件下，铸件晶粒的大小：
A、金属模浇注与砂模浇注；
B、高温浇注与低温浇注；
C、铸成薄件与铸成厚件；
D、浇注时采用振动与不采用振动。
（4）根据Fe-Fe3C相图：
a)计算三次Fe3C和二次Fe3C的的最大百分含量。
b)说明下列现象的原因：
Ａ、含碳为1.0%的钢比含碳为0.5%的钢硬度高。
Ｂ、在室温下，含碳0.8%的钢其强度比含碳1.2%的钢高。
Ｃ、在1100℃,含碳0.4%的钢能进行锻造，含碳4.0%的生铁不能锻造。
（5）根据铁碳相图，计算共晶莱氏体在共晶反应和共析反应完成时，其组成相的相对含量。
(6)画出纯铁的冷却曲线，说明纯铁在冷却过程中发生的同素异构现象，
(7)什么是相组成物?什么是组织组成物?
(8)画出铁碳合金相图，指出图中各点、线的意义。
(9)简述铁碳合金相图中的基本反应，写出其反应式，并说明其反应条件。
(10)根据铁碳合金相图对铁碳合金进行分类，并写出其各自的室温组织及大致的性能特征。
(11)标出简化后的铁碳合金相图(见图3-2)中各区域的相组成物(方括号)和组织组成物(圆括号)。
图3-2 铁碳合金相图
(12)分析铁碳合金的含碳量与组织组成物之间的关系。
(13) 绘图说明过冷度对金属形核率和长大率的影响规律，并讨论之。
(14)分析W(C)=0.2％的铁碳合金从液态缓冷到室温时的结晶过程和室温组织，并计算
室温下相组成物和组织组成物的相对含量。
(15)分析w(C)=O.77％的铁碳合金从液态缓冷到室温时的结晶过程和室温组织，并计算
室温下相组成物和组织组成物的相对含量。
(16)分析w(C)=1.0%的铁碳合金从液态缓冷到室温时的结晶过程和室温组织，并计算室
温下相组成物和组织组成物的相对含量。
(17)根据铁碳合金相图，说明下列现象的原因：
①在ll00℃，w(C)=O.4%的钢能进行锻造，而w(C)=4.0％的生铁不能锻造；
②含碳量高的白口铸铁可制作耐磨零件。如犁铧；
③汽车覆盖件和锉刀所用材料不同；
④单相固溶体材料的切削加工性不好。
(18)某一亚共析钢不知其化学成分，在金相显微镜下观察其组织，其中铁素体约占视场
面积的60%，问此钢材的W(C)大约为多少?
第四章金属的塑性变形和再结晶
一、名词解释
滑移、加工硬化、回复、再结晶、临界变形度、热加工。
二、是非题
（1）由于再结晶的过程是一个形核长大的过程，因而再结晶前后金属的晶格结构发生变化。
( )
（2）由于溶质原子对位错的运动具有阻碍作用，因而引起固溶强化。( )
（3）在金属晶体中，原子排列最紧密的晶面间的距离最小，所以这些晶面间难以发生滑移。
( )
（4）高合金中的第二相化合物以细颗粒状弥散分布在晶内时，合金的强度、硬度显著提高，而塑性、韧性稍有下降，这种强化方法叫弥散强化。( )
（5）金属铸件中粗大的晶粒不可能通过再结晶退火来细化。( )
（6）滑移变形不会引起金属晶体结构的变化。( )
（7）变形金属的再结晶退火温度越高，退火后得到的晶粒越粗大。( )
（8）20钢经冷轧后(变形量为60％)，具有各向异性。( )
（9）冷塑性变形金属加热发生再结晶后，其晶格类型和晶粒形状都改变了。( )
(10)凡是在加热状态下对金属材料进行的变形或加工都属于热加工的范畴。( )
三、选择题
（1）体心立方晶格金属与面心立方晶格金属在塑性上的差别，主要是由于两者的（）。
(a)滑移系数不同；(b)滑移方向数不同；(c)滑移面数不同；(d)滑移面和滑移
方向的指数不同。
（2）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。这就是细晶强化。
（3）随冷塑性变形量增加，金属的（）
(a)强度下降，塑性提高；(b)强度和塑性都下降，(c)强度和塑性都提高；(d)强
度提高，塑性下降。
（4）某厂用冷拉钢丝绳吊运出炉热处理工件去淬火，钢丝绳承载能力远超过工件的重量，但在工件吊运过程中，钢丝绳发生断裂，其断裂原因是由于钢丝绳（）
(a)超载；(b)发生再结晶；(c)形成带状组织；(d)产生加工硬化。
（5）有人不慎将打在铸造黄铜件上的数码挫掉，欲辨认出原来打上的数码，其方法是（）
(a)将打数码处表面抛光，直接辨认；(b)将打数码处加热，发生再结晶后再辨认；
(c)将打数码处表面抛光，浸蚀后辨认；(d)无法辨认。
（6）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)铁与铜的再结晶温度不同。
（7）某变速箱齿轮，应由( )
(a)厚钢板切出圆饼，再加工成齿轮；(b)由原钢棒切下圆饼，再加工成齿轮；
(c)由圆钢棒热镦成圆饼，再加工成齿轮。
（8）钢丝在室温下反复弯折，会越弯越硬，直到断裂，而铅丝在室温下反复弯折，则始终处于软态，其原因是( )
(a)Pb不发生加工硬化，不发生再结晶，Fe发生加工硬化，不发生再结晶；(b)Fe不
发生加工硬化，不发生再结晶，Pb发生加工硬化，不发生再结晶；(c)Pb发生加工硬化，发生再结晶；Fe发生加工硬化，不发生再结晶；(d)Fe发生加工硬化，发生再结晶，Pb发生加工硬化，不发生再结晶。
(9) 加工硬化现象最主要的原因是( )。
A．晶粒破裂细化B．位错密度增大
C．晶粒择优取向D．形成纤维组织
四、填空题
（1）常温下，金属单晶体的塑性变形方式为和两种。
（2）滑移只能在力的作用下发生。
（3）滑移是通过的移动进行的。
（4）填表4-1
）由于位错的性，所以金属容易产生滑移变形，而使其实际强度远低于理论强度值。
（6）影响多晶体塑性变形(与单晶体比较)的两个主要因素是和。
（7）在金属学中，冷加工与热加工的界限是以来划分的，因此cu(熔点为l084℃)在室温下变形加工称为加工，Sn(熔点为232℃)在室温下的变形加工称为加工。（8）强化金属材料的基本方法有、、和。（9）金属再结晶后晶粒度的大小主要取决于和。
(10)钢在常温下的变形加工属于加工。铅在常温下的变形加工属于加工，
五、问答题
（１）金属再结晶退火前后组织和性能有何变化？
（２）金属铸件能否通过再结晶退火来细化晶粒，为什么？
（３）、已知金属Ｗ、Fe、Cu的熔点分别为3380℃、1534℃、1083℃，试估算这些金属的最低再结晶温度范围。
（４）为什么生产中一般应尽量避免在临界变形度这一范围内加工变形？
（５）拉制半成品铜丝的过程如图。试绘出不同阶段的组织与性能变化示意图，并加以解释。
(6) 在冷拔钢丝时，如总变形量很大时，则需要在中间穿插几次退火，为什么?
中间退火一般称为什么，其退火温度如何确定?
(7) 如何区分热加工和冷加工?铅锭在室温下多次轧制成薄铅板时，需要不需要增加中间退火，为什么?
(8) 回复退火与再结晶退火有何不同?它们各适应于什么场合?
(9) 再结晶后晶粒大小主要与什么因素有关?简述其影响机理。
(10) 简述晶粒越细，材料强度高、韧性好的机理。
第五章钢的热处理
一、名词解释
本质晶粒度、临界冷却速度、等温淬火、回火脆性、马氏体与回火马氏体、索氏体与回火索氏体、屈氏体与回火屈氏体、淬透性、淬硬性、调质处理。
二、是非题
(1) 球化退火能使过共析钢组织中的渗碳体完全球化。( )
(2) T10钢经淬火+低温回火的组织是回火马氏体。( )
(3) 与回火索氏体相比，索氏体具有较高的硬度和较低的韧性。( )
(4) 高合金钢既具有良好的淬透性，又具有良好的淬硬性。( )
(5) 表面淬火既能改变钢表面的化学成分，又能改善表面的组织和性能。( )
(6) 低碳钢渗碳的目的在于提高表层的含碳量，为淬火做好成分准备。( ) （7）评定晶粒度的方法是，在放大lOO倍条件下，与标准晶粒图相比较，级数越高，晶粒越细。( )
三、选择题
(1) 扩散退火的主要目的是( )。
A．消除冷变形强化带来的影响B．降低硬度以利切削加工
C．消除或改善枝晶偏析D．消除或降低残余应力
(2) 过共析钢正常淬火加热温度是( )。
A．Ac1+(30～50)℃B．Ac3+(30～50)℃
C．Accm+(30～50)℃D．Ac3
(3) 影响淬火后残余奥氏体量的主要原因是( )。
A．钢材本身的含碳量B．钢中奥氏体的含碳量
C．钢中合金元素的含量D．淬火的冷却速度
(4) 45钢调质处理后的组织为( )。
A索氏体B．回火索氏体C．珠光体+铁素体D．回火马氏体
(5) 把钢加热到Ac3或Accm+(30～50)℃，保温，然后空冷的热处理工艺称为( )。
A．退火B．正火C．淬火D．回火
(6) 下面关于回火脆性的论述，( )不正确。
A．300℃左右产生回火脆性称为第一类回火脆性
B．400～550℃产生回火脆性称为第二类回火脆性
C．第一类回火脆性是由于薄片碳化物析出引起的
D．回火脆性均无法消除
(7) 钢渗碳的温度是( )。
A．600～650℃B．700～750℃C．800～850℃．900～950℃
(8) 测量氮化层的硬度，一般选择( )。
A．洛氏硬度HRA B．布氏硬度HBS
C．洛氏硬度HRC D．维氏硬度H V
(9) 钢在淬火后获得马氏体组织的粗细主要取决于（）
(a)奥氏体的本质晶粒度；(b)奥氏体的实际晶粒度；(c)奥氏体的起始晶粒度；
(d)加热前的原始组织。
(10) 除Co外，所有合金元素都使c一曲线右移，则钢的淬透性（）
(a)降低；(b)提高；(c)不改变。
(11) 完全退火主要适用于（）
(a)亚共析钢；(b)共析钢；(c)过共析钢；(d)白口铸铁。
(12) 过共析钢正火的目的是（）
(a)调整硬度，改善切削加工性能；(b)细化晶粒，为淬火作组织准备；(c)消除或降
低网状二次渗碳体，改善切削加工性能，为淬火作组织准备；(d)消除内应力，防止淬火变形和开裂。
(13) 马氏体的硬度主要取决于（）
(a)过冷奥氏体的冷却速度；(b)过冷奥氏体的转变温度；(c)马氏体的含碳量；
(d)马氏体的亚结构。
(14) 钢在水玻璃中淬火是（）
(a)单液淬火；(b)双液淬火；(c)分级淬火；(d)等温淬火。
(15) 过共析钢球化退火前需进行（）
(a)调质处理；(b)去应力退火；(c)再结晶退火；(d)正火处理。
(16) 生产中，常把加热到淬火温度的钳工扁铲的刃部投入水中急冷片刻后，出水停留
一段时间，再整体投入水中。出水停留一定时间是为了使扁铲刃部（）
(a)退火；(b)正火；(c)淬火；(d)回火。
(17) 钢的渗碳温度范围是（）
(a)600～650℃；(b)800～850℃；(c)900～950℃；(d)1000～1050℃．
(18) 直径为l0mm的45钢钢棒，加热到850℃投入水中，其显微组织应为（）。
(a)马氏体；(b)铁素体+马氏体；(c)马氏体+残余奥氏体；(d)马氏体+珠光体
四、填空题
(1)完全退火是指将钢加热到Ac3+(30～50)℃，经保温后冷却，以获得
接近平衡组织的热处理工艺。
(2)为便于切削加工，不同钢材宜采用不同的热处理方法：W(C)<0.5％的碳钢宜采
用，W(C)超过共析成分的碳钢宜采用，
(3) 淬火应力包括和两种。
(4)常见的淬火方法有四种。
(5)淬火钢回火的种类一般有三种，其中要求其有较高硬度
和耐磨性的零件宜采用回火。
(6)淬透性是指性能，淬硬性是指
性能。
(7)感应加热是利用原理，使工件表面产生加热的一种加热方法。
(8)渗碳零件表面含碳量一般应控制在，否则会影响钢的力学性能。
(9)钢中加入合金元素可提高其强度，合金强化的途径一般有、和
。
（10）共析钢加热时，奥氏体的形成是由、、和等四个基本过程所组成。
（11）钢的淬透性越高，则其c-曲线的位置越，临界冷却速度越。
（12）钢的普通热处理工艺是由、、三个阶段组成。一般来讲，它不改变被处理工件的，但却改变其。
（13）填表5-1(以共析钢为例)：
表5-1
*马氏体包括低碳马氏体和高碳马氏体
五、简答题
(1) 临界冷却速度V K指的是什么? 它和钢的淬透性之间有什么关系?
(2) 简述正火与退火热处理的主要区别，并说明正火热处理的主要应用场合。
(3) 钢锉要求62～64 H RC，其工艺路线为：下料→正火+球化退火→机加工→淬火+低温回火→校直。请分析上述四种热处理方法的主要目的或作用。
(4) 有两根Ф18mm×200mm的20钢轴，其中一根经930℃渗碳预冷后直接淬火并180℃回火处理，硬度为58～62 HRC，另一根经930℃渗碳预冷后直接淬火，并经-80℃冷处理后再进行180℃回火处理，硬度为60～64 HRC，问这两根轴的表层和心部的组织及性能有何区别?
(5)共析钢的C曲线和冷却曲线如图5-1所示，指出图5-1中各点处的组织。
图5-1 共析钢的C曲线和冷却曲线
（6）“马氏体硬而脆"是否正确?为什么?
（7）有一45钢试样加热到850℃使其达到平衡状态，然后以较快的速度(如空
冷)冷却至室温，发现珠光体的相对量比平衡状态下要多，这是什么原因?
（8）说明45钢试样（φ10mm）经下列温度加热、保温并在水中冷却得到的室温组织：700℃，760℃，840℃，1100℃。
（9）拟用T10制造形状简单的车刀，工艺路线为：
锻造——热处理——机加工——热处理——磨加工
A、试写出各热处理工序的名称并指出各热处理工序的作用；
B、制定最终热处理工艺规范（温度、冷却介质）；
C、指出最终热处理后的显微组织及大致硬度。
（10）指出下列工件的淬火及回火温度，并说明其回火后获得的组织：
A、45钢小轴（要求良好的综合机械性能）；
B、60钢弹簧；
C、T12钢锉刀。
（11）某型号柴油机的凸轮轴，要求凸轮表面有高的硬度（HRC>50），而心部具有良好的韧性（A k>40J）,原采用45钢调质处理再在凸轮表面进行高频淬火，最后低温回火，现因工厂库存的45钢已用完，只剩15钢，拟用15钢代替。试说明：
A、原45钢各热处理工序的作用；
B、改用15钢后，仍按原热处理工序进行能否满足性能要求？为什么？
C、改用15钢后，为达到所要求的性能，在心部强度足够的前提下应采用何种热处理
工艺？
(12)某中碳钢的过冷奥氏体等温转变曲线如图5-2所示，试指出按a、b、c、d线
冷却至室温后得到的组织。
图5-2 碳钢的过冷奥氏体等温转变曲线
第六章金属材料
一、是非题
(1)大多数合金元素溶入奥氏体中都能够提高钢的淬透性。( )
(2)GCrl5钢不仅用于制造精密轴承，还常用于制造量具和模具。( )
(3)高速钢中的Cr、W、V的主要作用在于提高钢的淬透性。( )
(4)Q345钢属于低合金高强度结构钢。( )
(5)不锈钢中含碳量越高其耐蚀性越好，强度、硬度越高。( )
(6)ZGMnl3钢是一种含锰量很高的合金钢，锰的主要作用是提高耐磨性。( )
(7)铸铁相当于是在钢的基体上分布着不同形态石墨的黑色金属。( )
(8)铝合金均能采用固溶时效强化改善其力学性能。( )
(9)工业上把锡基和铅基轴承合金称为巴氏合金。( )
(10)渗碳钢常用的最终热处理为渗碳淬火+低温回火。( )
(11) 固溶时效强化是有色合金进行强化改性的主要方法之一。( )
二、选择题
(1)合金元素与碳的亲和力越强，( )。
A．越易溶入铁素体中，越易聚集长大 B．越易溶入铁素体中，越难聚集长大C．越难溶入铁素体中，越易聚集长大 D．越难溶入铁素体中，越难聚集长大 (2)40Cr钢中Cr元素的主要作用是( )。
A．提高淬透性 B．提高淬硬性 C．提高耐磨性 D．提高耐蚀性
(3)合金元素对奥氏体晶粒长大的影响是( )。
A．均阻止奥氏体晶粒长大 B．均促进奥氏体晶粒长大
C．无影响 D．上述说法都不对
(4)普通低合金结构钢具有良好的塑性是由于( )。
A．含碳量低 B．单相固溶体 C．晶粒细小 D．过热敏感性小
(5)
(6)制造一直径为25mm的连杆，要求整个截面具有良好的力学性能，应选用
( )。
A．45钢经正火处理 B．60Si2Mn钢经淬火+中温回火
C．40Cr钢经调质处理 D．20CrMnTi钢经淬火+低温回火
(7)钢的热硬性主要取决于( )。
A．钢的含碳量 B．马氏体的含碳量
C．残余奥氏体量 D．马氏体的回火稳定性
(8)铸铁进行热处理的主要功能为( )。
A．改变基体组织，不改变石墨形态 B．不改变基体组织，也不改变石墨形态 C．不改变基体组织，改变石墨形态 D．既改变基体组织，也改变石墨形态
(9)用LY11板料制造零件，可以采用( )方法改善零件强度。
A．淬火+低温回火 B．淬火+自然时效 C．冷变形强化 D．变质处理
(1O)与H70钢相比，HPb59-1钢具有( )。
A．较高的强度 B．较低的塑性 C．较好的切削加工性 D．较好的耐蚀性
三、填空题
(1)碳钢按质量分为四种，它们的主要区别在于钢中杂质的含量不同。
(2)根据合金元素在钢中与碳的相互作用，合金元素可以分为和两大类。
(3)渗碳钢的W(C)大致在范围之内，加入 Cr、Mn是为了提高其。
(4)工具钢按用途分为、和三类。
(5)高速钢反复锻造的目的是，W1 8Cr4 V钢采用高温淬火的目的是，经三次高温回火后的组织是。
(6)1Crl8Ni9Ti是钢，Cr、Ni的主要作用是，Ti的主要作用是。
(7)影响铸铁石墨化的最主要因素有。
(8)球墨铸铁常用的热处理方法有。
(9)铝合金的时效方法可分为和两种。
四、问答题
(1)合金元素对回火过程主要有哪些影响?
(2)说明9SiCr钢的种类、大致化学成分、热处理方法及主要应用场合。
(3)试分析石墨形态对铸铁性能的影响。
(4)轴承合金在性能上有何要求?在组织上有何特点?
（5）制造汽车、拖拉机变速箱齿轮，齿面硬度要求58～62HRC，心部要求30～45 HRC，αK为40～50 MJ／m2， (1)从下列材料中选择合适的材料：35、40、40Cr、20CrMnTi、60Si2Mn 和1Crl8Ni9Ti；(2)根据所选材料制订加工工艺路线；(3)说明每一步热处理的作用。
机械工程材料试题
1、 B . 、单项选择题（本大题共10小题，每小题2分，共20分） 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 1 C. : D . H 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 ）。 B ）。 A . b ： A . HB159 B. 180 ?210H B C. 800HV D . 10?17HR C 3、间隙固溶体与间隙化合物的（ A .结构相同，性能不同 C .结构与性能都相同 固溶体的性能特点是（ 塑性韧性高、强度硬度较低 综合力学性能高 4、 A . D . ）。 D ）。 .结构不同，性能相同 结构与性能都不同 .塑性韧性低、强度硬度高 .综合力学性能低 5、在发生）（：：：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） C. D 1、 A . C. 2、 奥氏体是（BD ）。 碳在F e ::中的间隙固溶体 碳在F e ::中的有限固溶体 下列能进行锻造的铁碳合金是 B .碳在 D.碳在 （AB Fe ：冲的间隙固溶体 Fe ：冲的有限固溶体 A.亚共析钢 B .共析钢 ）。 .共晶白口铸铁 D .亚 共晶白口铸铁 影响碳钢淬火后残余奥氏体量的主要因素是（ 钢材本身的碳含量 B .钢中奥氏体的碳含量 3、 A . 4、 BD ）。 C .钢中碳化物的含量 D. A . C. 5、 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（ 20号钢渗碳淬火后低温回火 B . 40Cr 淬火后高温回火 20CrMnTi 渗碳后淬火低温回火 D . ZGMn1水韧处理 下列钢种中，以球化退火作为预备热处理的钢种是（ BD ）。A . 钢的淬火加热温度 AC ）。 40Cr B . T12 C . 16Mn GCr15 、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 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 3、 化学热处理的基本过程包括 分解 4、 促进石墨化的元素有 —碳—、—硅 1、 共晶转变和共析转变的产物都属于 2、 塑性变形后的金属经加热将发生回复、 3、 共析钢的含碳量为 0.7 7 %。 塑性性能，适宜作基本相； 羽毛状，而下贝氏体则呈 吸附 和 扩散 ，阻碍石墨化的元素， _ 两相混合物。 再结晶 针 状。 三个阶段。 _硫_、锰 。 、晶粒长大的变 化。
机械工程材料试卷
一、名词解释 固溶强化、过冷度、变质处理、细晶强化、铁素体、奥氏体 固溶强化：指随溶质含量增加，固溶体的强度、硬度增加，塑性、韧性下降的现象； 过冷度：理论结晶温度（T）与实际温度（t）的差值，即过冷度=T-t； 变质处理：在液态金属结晶前，特意假如某些难容固态颗粒，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，这种处理方法称为变质处理； 细晶强化：金属强度、硬度越高，同时塑性、韧性越好，称为细晶强化； 铁素体：碳在中的固溶体称为铁素体，用符号F或表示； 奥氏体：碳在中的固溶体称为奥氏体，用符号A或表示； 二、填空题 1.材料常用的塑性指标有_伸长率_和_断面收缩率__两种，其中__断面收缩率__表示塑性更接近材料的真实变形。 2．检验淬火钢成品件的硬度一般用_洛氏__硬度，检测渗氮件和渗金属件的硬度采用_维氏__硬度。 3.体心立方晶格和面心立方晶格晶胞内的原子数分别为__2___和___4_____，其致密度分别为___0.68_____和__0.74______。 4.实际金属中存在有__点缺陷__、__线缺陷___和__面缺陷___ 3类缺陷。位错是___线___缺陷，晶界是__面___缺陷。金属的晶粒度越小，晶界总面积就越_大__，金属的强度也越__高__。1.结晶过程是依靠两个密切联系的基本过程来实现的。这两个过程是__晶核形成___和 _晶核长大__。 5.金属结晶过程中，细化结晶晶粒的主要方法有_控制过冷度__、_变质处理__和_振动、搅拌__。 6.物质在固态下的晶体结构随温度发生变化的现象称为_同素异构体转变__。铁的同素异构体转变为。 7.金属在结晶过程中，冷却速度越大，则过冷度越_大__，晶粒越_小_，强度和硬度越_高___，塑性越__好__。 8.珠光体的本质是__转变产物为铁素体和渗碳体的机械混合物_ _。 9.纯铁在912℃发生α-Fe→γ-Fe转变，其体积将_变小__。
《机械工程材料》期末试卷
《机械工程材料》期末试卷 班级：______________ 学号：___________ 姓名：____________ 一、名词解释(每题2分，共10分) 1.淬透性 2. 回火马氏体 3. 位错 4. 相 5. 加工硬化 二、判断正误(每题1分，共10分) 1. 可锻铸铁可以进行锻造加工。（） 2. 高分子材料中，大分子链之间的结合键是离子键( ) 3. 钢的淬硬性主要取决于钢中的碳元素含量，合金元素越高，其淬硬性越好。( ) 4. 所以金属均有明显的屈服现象。（） 5. 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称为相。( ) 6. 在铁碳合金相图中，具有E点与F点之间成分的合金缓冷到1148℃时都将发生共晶转变。（） 7. 凡是液态凝固为固体的过程都是结晶过程。( ) 8. 铸造条件下，冷却速度越大，则过冷度越大，晶粒越细( ) 9. 马氏体是碳在α-Fe中的过饱和固溶体，当奥氏体向马氏体转变时，体积要收缩。（） 10.复合材料中的增强相主要起承受应力和显示功能的作用。( ) 三、填空(每空1分，共15分) 1.金属的结晶主要由和两个基本过程。 2. 渗碳的方法主要有、和。 3. 完全退火是指将亚共析钢加热至A3+（30~50℃）完全奥氏体化，炉冷至室温得到和组织的热处理工艺。 4. 材料的工艺性能是指性、性、性和性。 5. 白口铸铁中碳主要以的形式存在，灰口铸铁中碳主要以的形式存在。 6. 常温下，金属单晶体的塑性变形方式为和。 四、选择题(单选或多选) (每题2分，共30分) 1.过共析钢正火的目的（）。 A. 调整硬度，便于切削加工 B.细化晶粒，为最终热处理作组织准备 C. 消除网状二次渗碳体 D.消除残余内应力，防止变形开裂 2. T12钢的正常淬火组织是（）。 A. 马氏体+残余奥氏体 B. 马氏体+颗粒状碳化物 C. 马氏体+铁素体 D.马氏体+残余奥氏体+颗粒状碳化物 11. 随冷塑性变形量增加，金属的（）。 A.强度下降，塑性提高 B.强度和塑性都下降 C.强度和塑性都提高 D.强度提
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
机械工程材料课后习题参考答案
机械工程材料 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 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？ 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，则晶体中原子排列越紧密。 4.晶面指数和晶向指数有什么不同？ uvw；晶面是指晶答：晶向是指晶格中各种原子列的位向，用晶向指数来表示，形式为[] hkl。 格中不同方位上的原子面，用晶面指数来表示，形式为() 5.实际晶体中的点缺陷，线缺陷和面缺陷对金属性能有何影响？ 答：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
(机械制造行业)机械工程材料期末复习题
机械工程材料期末复习题 一、填空 1.纯金属常见的晶体结构有面心结构，体心结构和密排_____ 结构。金属中常见的点缺陷为，线缺陷为，面缺陷为；工程实践中，通常采 用晶体缺陷数量的方法强化金属 2.铁素体的强度高于纯铁，是由于发生了强化；孕育铸铁的强度高于普通灰口铸铁，是由于发生了强化；冷变形钢丝的强度高于退火态钢丝，是由于发生了强化；珠光体的强度高于铁素体，是由于发生了强化。 3.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，因而可以锻造。 4. 高分子材料中分子链的形状有三种，其中的型具有热固性，而具有热性。按照物理状态，室温下处于态的高分子材料称为塑料，处于__ 态的称为橡胶。高分子材料的加工成型是在其态下进行的。 5.滑动轴承材料的显微组织特征是：粒子分布在软中，或粒子分布在硬中，前者的承载能力于后者。 6.陶瓷材料中的气相是指，它是在过程中形成的，它了陶瓷的强度。 7．根据采用的渗碳剂的不同，将渗碳分为__________、__________和__________三种。 8、普通灰铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁及蠕墨铸铁中石墨的形态分别为__________、 __________、__________和__________。 9、陶瓷材料中的气相是指__ ，它是在________过程中形成的， 它了陶瓷的强度。 10、工程中常用的特殊性能钢有_________、_________、_________等。 11、金属的断裂形式有__________和__________两种。 12、按冶炼浇注时脱氧剂与脱氧程度分，碳钢分为_________、_________、_________和 _________。 13、金属元素在钢中形成的碳化物可分为_________、_________两类。 14、常见的金属晶体结构有____________、____________和____________三种。 15、合金常见的相图有__________、__________、__________和具有稳定化合物的二元相图。
机械工程材料复习
机械工程材料复习 第一部分基本知识 一、概述 1.目的 掌握常用工程材料的种类、成分、组织、性能和改性方法的基本知识（性能和改性方法是重点）。 具备根据零件的服役条件合理选择和使用材料；具备正确制定热处理工艺方法和妥善安排工艺路线的能力。 2复习方法 以“材料的化学成分-加工工艺-组织、结构-性能-应用”之间的关系为主线，掌握材料性能和改性的方法，指导复习。 二、材料结构与性能： 1?材料的性能： ①使用性能：机械性能（刚度、弹性、强度、塑性、硬度、冲击韧性、疲劳强度、断裂韧性）； ②工艺性能：热处理性能、铸造性能、锻造性能、机械加工性能等。 2.材料的晶体结构的性能：纯金属、实际金属、合金的结构（第二章）；纯金属：体心立方（-F e ）、面心立方（-F e ）,各向异性、强度、硬度低；塑性、韧性高实际金属：晶体缺陷（点：间隙、空位、置换；线：位错；面：晶界、压晶界）-各向同性；强度、硬度增高；塑性、韧性降低。 合金：多组元、固溶体与化合物。力学性能优于纯金属。单相合金组织：合金在
固态下由一个固相组成；纯铁由单相铁素体组成 多相合金组织：由两个以上固相组成的合金。 多相合金组织性能：较单相组织合金有更高的综合机械性能，工程实际中多采用多相组织的合金。 3.材料的组织结构与性能 ⑴。结晶组织与性能：F、P、A、Fe3G Ld; 1）平衡结晶组织 平衡组织：在平衡凝固下，通过液体内部的扩散、固体内部的扩散以及液固二相之间的扩散使使各个晶粒内部的成分均匀，并一直保留到室温。 2）成分、组织对性能的影响 ①硬度（HBS）:随C%!,硬度呈直线增加，HBS值主要取决于组成相F63C的相对量。 ②抗拉强度（b） : C%v 0.9%范围内，先增加，C%> 0.9?1.0 %后，b值显着下降。 ③钢的塑性（）、韧性（a k）:随着C%!,呈非直线形下降。 3）硬而脆的化合物对性能的影响： 第二相强化: 硬而脆的化合物， 若化合物呈网状分布: 则使强度、塑性下降; 若化合物呈球状、粒状（球墨铸铁）:降低应力集中程度及对固溶体基体的割裂作用，使韧性及切削加工性提高; 呈弥散分布于基体上: 则阻碍位错的移动及阻碍晶粒加热时的长大，使强度、
机械工程材料复习题含答案
第一章金属学基础一、名词解释 1.过冷度：实际结晶温度与理论结晶温度之差称为过冷度。 2.均质成核：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。 3.非均质成核：是液态金属依附在一些未溶颗粒表面所形成的晶核。 4.冷变形：金属在再结晶温度以下一定温度进行的塑性变形。 5.热变性：金属加在再结晶温度以上一定温度进行的塑性变形。 6.加工硬化：随着冷变形的增加，金属的强度、硬度增加；塑性、韧性下降的现象。 7.再结晶：冷变形后的金属被加热到较高的温度时，破碎拉长的晶粒变成新的等轴晶粒。和变形前的晶粒形状相似，晶格类型相同，把这一阶段称为“再结晶”。 8.纤维组织：在塑性变形中，随着变形量的增加，其内部各晶粒的形状将沿受力方向伸长，由等轴晶粒变为扁平形或长条形晶粒。当变形量较大时，晶粒被拉成纤维状，此时的组织称为“纤维组织”。 9.锻造流线：在锻造时,金属的脆性杂质被打碎,顺着金属主要伸长方向呈碎粒状或链状分布；塑性杂质随着金属变形沿主要伸长方向呈带状分布, 这样热锻后的金属组织称为锻造流线。10.同素异构转变：某些金属，在固态下随温度或压力的改变,发生晶体结构的变化，即由一种晶格转变为另一种晶格的变化，称为同素异构转变。 11.变质处理：在液态金属结晶前，人为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。 二、单选题 1. 表示金属材料延伸率的符号是（ A ） A.δ B.ψ C.σe D.σb 2. 表示金属材料弹性极限的符号是（ A ） A.σe B.σs C.σb D.σ-1 3. 金属材料在载荷作用下抵抗变形和破坏的能力叫（A） A.强度 B.韧性 C.塑性 D.弹性 4. 晶体中的位错属于（ C ） A.体缺陷 B.面缺陷 C.线缺陷 D.点缺陷 5. 在晶体缺陷中，属于线缺陷的有（ B ） A.间隙原子 B.位错 C.晶界 D.缩孔 6. 变形金属再结晶后，（ D ） A.形成等轴晶，强度增大 B.形成柱状晶，塑性下降 C.形成柱状晶，强度增大 D.形成等轴晶，塑性升高 7.表示晶体中原子排列形式的空间格子叫做（ B ） 晶向D. 晶粒C. 晶格B.晶胞A. 8. 晶格中的最小单元叫做（ A ） A.晶胞 B.晶体 C.晶粒 D.晶向
机械工程材料习题答案
机械工程材料习题答案 第二章作业 2－1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有什么特点？－Fe、－Fe、Al、Cu、Ni、Cr、V、Mg、Zn各属何种结构？ 答：常见晶体结构有3种： ⑴体心立方：－Fe、Cr、V ⑵面心立方：－Fe、Al、Cu、Ni ⑶密排六方：Mg、Zn 2---7为何单晶体具有各向异性，而多晶体在一般情况下不显示出各向异性？ 答：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。 第三章作业 3－2 如果其它条件相同，试比较在下列铸造条件下，所得铸件晶粒的大小；⑴金属模浇注与砂模浇注；⑵高温浇注与低温浇注；⑶铸成薄壁件与铸成厚壁件；⑷浇注时采用振动与不采用振动；⑸厚大铸件的表面部分与中心部分。 答：晶粒大小：⑴金属模浇注的晶粒小⑵低温浇注的晶粒小⑶铸成薄壁件的晶粒小⑷采用振动的晶粒小⑸厚大铸件表面部分的晶粒
小 第四章作业 4－4 在常温下为什么细晶粒金属强度高，且塑性、韧性也好？试用多晶体塑性变形的特点予以解释。 答：晶粒细小而均匀，不仅常温下强度较高，而且塑性和韧性也较好，即强韧性好。原因是： （1）强度高：Hall-Petch公式。晶界越多，越难滑移。 （2）塑性好：晶粒越多，变形均匀而分散，减少应力集中。 （3）韧性好：晶粒越细，晶界越曲折，裂纹越不易传播。 4－6 生产中加工长的精密细杠（或轴）时，常在半精加工后，将将丝杠吊挂起来并用木锤沿全长轻击几遍在吊挂7~15天，然后 再精加工。试解释这样做的目的及其原因？ 答：这叫时效处理一般是在工件热处理之后进行原因用木锤轻击是为了尽快消除工件内部应力减少成品形变应力吊起来，是细长工件的一种存放形式吊个7天，让工件释放应力的时间，轴越粗放的时间越长。 4－8 钨在1000℃变形加工，锡在室温下变形加工，请说明它们是热加工还是冷加工（钨熔点是3410℃，锡熔点是232℃）？ 答：W、Sn的最低再结晶温度分别为: TR(W) =（0.4～0.5)×(3410+273)－273 =（1200～1568）(℃)＞1000℃TR(Sn) =（0.4～0.5)×(232+273)－273 =（-71～-20）(℃) ＜25℃ 所以W在1000℃时为冷加工，Sn在室温下为热加工
机械工程师笔试题(一-试题)
机械工程师笔试试卷 姓名：分数： 一、简答题：（12题，每题5分，共60分） 1．钢根据用途可分几类？按其端面形状可分几类？ 2．角钢变形有哪几种？槽钢的变形有哪几种？ 3．什麽叫装配？装配的三要素是什么？ 4．影响材料冲压的因素有哪些？ 5．金属结构的主要形式有哪些？ 6．金属结构的连接方法有哪几种？ 7．装配中常用的测量项目有哪些？
8．零件上表面对下表面的平行度公差值为0.05mm，若要规定该上表面的平面度公差，其公差值与平行度公差值有何关系，为什么。 9．40Cr钢汽车转向节是汽车的重要零件，毛坯硬度要求241～285HBS，成品表面硬度为52～63HRC，需进行哪两种热处理工艺。 10．举例说明在什么情况下螺纹连接需要防松，防松方法可分为哪几类。 11．试述刀具前刀面上的积屑瘤能够为切削加工带来哪些有利因素，并说明其条件。 12．常用的表面处理工艺有哪几种（至少答出5种）。
二、应用题：（4题，每题10分，共40分） 1．下图为工作压力20MPa的液压油缸装配示意图，请说明以下问题： 1）以右端为例，说明Ф1小孔在启动和停止时的缓冲作用原理。 2）说明数字标示部分所用密封圈的密封形式和类型。 2．指出图示轴系结构设计中的错误，在错误之处标出数字作记号，分别按数字记号说明其错误原因。
3．一个带有键槽的内孔，其设计尺寸如图a所示。该内孔有淬火处理的要求，因此有如下的工艺安排（参见图b）： 1）镗内孔到 046 .0 8. 49+ φmm；2）插键槽；3）淬火处理；4）磨内孔，同时保证内孔直径03.0 50+ φmm和键槽 深度 3.0 8. 53+ mm两个设计尺寸的要求。请计算插键槽工序的工序尺寸A2。 4．浇铸系统由哪几部分组成，铸件浇注系统应满足哪些工艺要求？某形状复杂的铸件材质为HT200，质量为60kg，壁厚δ=6mm，采用封闭式浇铸系统，计算该铸件浇注系统各组元的截面积。
机械工程材料专升本试题(答案)
二、填空题（共20分，每空1 分） 1.石墨为片状的灰口铸铁称为普通灰口铸铁，石墨为团絮状的灰口铸铁称为可锻铸铁，石墨为球状的灰口铸铁称为球墨铸铁。其中球墨铸铁的韧性最高，因而可以锻造。 2. 陶瓷材料中的气相是指气孔，在烧结程中形成的，它降低了陶瓷的强度。 3.根据采用的渗碳剂的不同，将渗碳分为___固体渗碳气体渗碳_______、___三种。 4.工程中常用的特殊性能钢有___不锈钢耐热钢耐磨刚______、__________等。 6.金属元素在钢中形成的碳化物可分为__合金渗碳体特殊碳化物_______、______两类。 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( d ) 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( c ) A.20钢； B.40钢； C.T8钢； D.T12钢 3.Ni在1Cr18Ni9Ti钢中的主要作用是( C ) 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 6.下列材料中，最适合制造气轮机叶片的是A 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( D ) 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(C )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 )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( C )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15.马氏体组织有两种形态( B )。A.板条、树状 B.板条、针状C.树状、针状； D.索状、树状四、判断题（共10 分，每小题1 分） 3.钢的淬透性越高，产生焊接裂纹的倾向越大。( R ) 4.铝合金也可以象钢那样通过淬火明显提高其硬度。( W ) 6.可锻铸铁中的团絮状石墨是浇注球墨铸铁时石墨球化不良的结果。( W ) 7.一定加热温度下，奥氏体晶粒长大倾向小的钢称为本质细晶粒钢。( R ) 9.铝极易氧化，故铝制品的抗氧化失效能力极差。( W ) 10.弹簧钢淬火后采用中温回火是想提高钢的弹性模量。( W ) 2、答：回火的目的是：（1）降低零件脆性，消除或降低内应力；（2）获得所要求的力学性能；（3）稳定尺寸；（4）改善加工性。
机械工程材料期末试题(附答案) 整理
名词解释： 合金：由两种或两种以上金属元素；或金属与非金属元素熔炼、烧结或通过其方法由化学键组合而成的具有金属特性的物质。 同素异晶转变：在固态下，同一种元素由一种晶体结构转变为另一种晶体结构的转变。 铁素体：碳溶解在α－Fe中形成的间隙固溶体。 再结晶：冷变形金属在加热时其组织和性能都恢复到变形前的软化状态的过程。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。 奥氏体：C在γ－Fe中的间隙固溶体，常用A或γ表示，是一种硬度较低而塑性较高的固溶体。 固溶体：组成合金的组元，在固态时相互溶解，所形成的单一均匀的物质。 自然时效：自然时效是指经过冷、热加工或热处理的金属材料，于室温下发生性能随时间而变化的现象。 加工硬化：金属材料随着冷塑变形程度的增大，强度和硬度逐渐升高，塑性和韧性逐渐降低的现象称为加工硬化或冷作硬化。 调质:对钢材作淬火+高温回火处理，称为调质处理。 碳素钢:含碳量≤2.11%的铁碳合金。 SPCD: 表示冲压用冷轧碳素钢薄板及钢带，相当于中国08A（13237）优质碳素结构钢。 填空题： 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。 1、普通灰口；可锻；球墨； 2、气孔；烧结；降低。 3、固体渗碳气体渗碳 4、不锈钢耐热钢耐磨刚 5、延性断裂 6、合金渗碳体特殊碳化物 7、体心立方晶格密排六方晶格
机械工程材料期末考试
机械工程材料期末考试 一．填空题（共30分，每空1分） 1．液态金属结晶的基本过程是形核与晶核长大。 2．铁素体（F）是碳溶于α-Fe 所形成的间隙固溶体，其晶格类型是：体心立方。 3. 检测淬火钢件的硬度一般用洛氏（HRC）硬度；而检测退火和正火钢件的硬度常用布氏（HRB）硬度。4．GCr15钢是滚动轴承钢，其Cr的质量分数是1.5% 。5．16Mn钢是合金结构钢，其碳的质量分数是0.16% 。6．QT600-03中的“03”的含义是：最低伸长率为3% 。7. 钢与铸铁含碳量的分界点是：2.11% 。 8．贝氏体的显微组织形态主要有B上和B下两种，其中B下的综合性能好。9．钢的淬火加热温度越高，淬火后马氏体中含碳量越高，马氏体晶粒越粗大，残余奥氏体的量越越多。 10．钢加热时A的形成是由A晶核的形成、A晶核向F和Fe3C 两侧长大、残余Fe3C的溶解、A的均匀化等四个基本过程所组成的。11．一般表面淬火应选中碳成分钢，调质件应选用中碳成分钢。13．碳钢常用的淬火介质是水，而合金钢是油。 14．T10钢（Ac1≈727℃，Accm≈800℃）退火试样经700 ℃、780 ℃、860 ℃加热保温，并在水中冷却得到的组织分别是：P+Fe3C ，Fe3C+M+Ar ，M+Ar 。 15．渗碳钢在渗碳后缓慢冷却，由表面向心部的组织分布依次为：P+Fe3CⅡ （网状），P ，P+F 。得分 二．判断题（共10分，每小题1分）（正确√ 错误×，答案填入表格）1．在其他条件相同时，砂型铸造比金属型铸造的铸件晶粒更细。× 2．固溶强化是指因形成固溶体而引起的合金强度、硬度升高的现象。√ 3．珠光体、索氏体、屈氏体都是铁素体和渗碳体组成的机械混合物。√ 4．碳的质量分数对碳钢力学性能的影响
机械工程材料期末复习
机械工程材料期末复习 《工程材料》复习思考题参考答案 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？ a -Fe、丫- 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； a - Fe、Cr、V属于体心立方晶格； 丫― 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，则晶体中原子排列越紧密。 4■晶面指数和晶向指数有什么不同？ 答:晶向是指晶格中各种原子列的位向，用晶向指数来表示，形式为；晶面是指晶格中不同方位上的原子面，用晶面指数来表示，形式为。 5■实际晶体中的点缺陷，线缺陷和面缺陷对金属性能有何影响？ 答：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。 6■为何单晶体具有各向异性，而多晶体在一般情况下不显示出各向异性？ 答：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。 7■过冷度与冷却速度有何关系？它对金属结晶过程有何影响？对铸件晶粒大小 有何影响？ 答：①冷却速度越大，贝U过冷度也越大。②随着冷却速度的增大，贝U晶体内形
机械工程材料期末试题含详细答案
机械工程材料模拟练习题 一、填空题（每空0.5分） 1.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法。 2. 金属材料的力学性能主要包括强度、硬度、弹性、塑性等；强度的主要判据有屈服强度和抗拉强度，强度和塑性可以用拉伸实验来测定；压入法测量方法简便、不破坏试样，并且 能综合反映其它性能，在生产中最常用。 3. 铁碳合金在室温下平衡组织组成物的基本相是铁素体和渗碳体，随着碳的质量分数的增加，渗碳体相的相对量增多，铁素体相的相对量 却减少。 4. 珠光体是一种复相组织，它由铁素体和渗碳体按一定比例组成。珠光体用符号P表示。 5. 铁碳合金中，共析钢的w=0.77%,室温平衡组织为珠光体；亚共析钢的 w=0.0218%-cc0.77%，室温平衡组织为铁素体和珠光体；过共析钢的w=0.77%-2.11%,室温平衡组织为珠光c 体和二次渗碳体。 6. 铁碳合金结晶过程中，从液体中析出的渗碳体称为一次渗碳体；从奥氏体中析出的渗碳体称为二次渗碳体；从铁素体中析出的渗碳体称为三次渗碳体。 7. 低碳钢的碳质量分数范围是：Wc≤0.25%、中碳钢：Wc=0.25%-0.6%、高碳钢：Wc>0.6%。 8. 金属的晶粒越细，强度、硬度越高，塑性、韧性越好。实际生产中可通过增加过冷度、变质处理和附加振动来细化晶粒。 9. 常用金属中，γ-Fe、Al、Cu 等金属具有面心立方晶格，α-Fe具有体心立 方晶格。 10. 金属的结晶是在过冷的情况下结晶的,冷却速度越快,过冷度越大，金属结晶后的晶粒越细小,力学性能越好。 11. 钢的热处理工艺是由（加热）、（保温）和（冷却）三个步骤组成的；热处理基本不改变钢件的（形状和尺寸），只能改变钢件的（结构组织）和（力学性能）。 12. 完全退火适用于（亚共析碳）钢，其加热温度为（Ac3以上30-50°C），冷却速度（缓慢），得到（铁素体和珠光体）组织。 13. 球化退火又称为（均匀化）退火，其加热温度在（Ac1）＋20-30℃，保温后（随炉缓慢）冷却，获得（球状珠光体）组织；这种退火常用于高碳工具钢等。 14. 中碳钢淬火后，再经低温回火后的组织为（回火马氏体），经中温回火后的组织为（回火托氏体），经高温回火后的组织为（回火索氏体）；淬火高温回火后具有（综合力学）性能。 15. 钢的高温回火的温度范围在（500-650°C），回火后的组织为（回火索氏体）。这里开始！！！16. 按化学成份分类，就含碳量而言，渗碳钢属低碳钢, 调质钢属中碳钢, 滚动轴承钢属高碳钢。 17. 高速钢W18Cr4V 中合金元素W 的作用是提高钢的红硬性和回火稳定性； Cr
机械工程材料考试复习
1机械零件在工作条件下可能承受哪些负荷?这些负荷对零件产生什么作用? 机械工程材料在工作中，会受到力学负荷、热负荷、环境介质的作用。力学负荷可分为静载荷和动载荷两类。热负荷主要指材料的热疲劳现象和高温氧化等。环境负荷主要包括金属的腐蚀和金属的摩擦磨损和老化作用等. 2金属材料有哪些加工工艺?加工工艺性能是指制造工艺过程中材料适应加工的性能，反映了材料加工的难易程度。包括铸造性能、锻造性能、焊接性能、热处理性能和切削加工性能等。 3常见的金属晶格有：体心立方晶格, 面心立方晶格, 密排六方晶格 4晶体缺陷有哪些?他们的几何特征是: 由于结晶条件等原因，会使晶体内部出现某些原子排列不规则的区域，这种区域被称为晶体缺陷。根据晶体缺陷的几何特点，可将其分为以下三种类型：(1）点缺陷：点缺陷是指长、宽、高尺寸都很小的缺陷。最常见的点缺陷是晶格空位和间隙原子和置换原子。（2）线缺陷：线缺陷是指在一个方向上的尺寸很大，另两个方向上尺寸很小的一种缺陷，主要是各种类型的位错。（3）面缺陷：面缺陷是指在两个方向上的尺寸很大，第三个方向上的尺寸很小而呈面状的缺陷。面缺陷的主要形式是各种类型的晶界，它是多晶体中晶粒之间的界面。 5结晶时的过冷现象和过冷度:金属在平衡条件下所测得的结晶温度称为理论结晶温度 (T0)。但在实际生产中，液态金属结晶时，冷却速度都较大，金属总是在理论结晶温度以下某一温度开始进行结晶，这一温度称为实际结晶温度(Tn)。金属实际结晶温度低于理论结晶温度的现象称为过冷现象。理论结晶温度与实际结晶温度之差称为过冷度，用△T表示，即△T=T0-Tn。 6金属晶粒大小对机械性能有什么影响?如何控制结晶时晶粒的大小?金属结晶后的晶粒大小对金属的力学性能影响很大。一般情况下，晶粒愈细小，金属的强度和硬度愈高，塑性和韧性也愈好。因此，细化晶粒是使金属材料强韧化的有效途径。金属结晶时，一个晶核长成一个晶粒，在一定体积内所形成的晶核数目愈多，则结晶后的晶粒就愈细小。因此，工业生产中，为了获得细晶粒组织，常采用以下方法：1．增大过冷度，增加过冷度，使金属结晶时形成的晶核数目增多，则结晶后获得细晶粒组织。2．进行变质处理，变质处理是在浇注前向液态金属中人为地加入少量被称为变质剂的物质，以起到晶核的作用，使结晶时晶核数目增多，从而使晶粒细化。例如，向铸铁中加入硅铁或硅钙合金，向铝硅合金中加入钠或钠盐等都是变质处理的典型实例。3．采用振动处理，在金属结晶过程中，采用机械振动、超声波振动、电磁振动等方法，使正在长大的晶体折断、破碎，也能增加晶核数目，从而细化晶粒。 7冷拉钢丝绳是利用加工硬化效应提高其强度的，在这种状态下的钢丝中晶体缺陷密度增大，强度增加，处于加工硬化状态。在1000℃时保温，钢丝将发生回复、再结晶和晶粒长大过程，组织和结构恢复到软化状态。在这一系列变化中，冷拉钢丝的加工硬化效果将消失，强度下降，在再次起吊时，钢丝将被拉长，发生塑性变形，横截面积减小，强度将比保温前低，所以发生断裂。 8奥氏体的形成过程：分为新相的形核，长大过程。根据Fe-Fe3C，将共析钢加热到A1以上温度后，珠光体处于不稳定状态。首先，在铁素体碳体的交界处产生奥氏体晶核，这是由于Fe/Fe3C相界上原子排列不规则以及碳浓度不均匀，为优先形核提供了有利条件，既有利于铁的晶格有体心立方变为面心立方，有利于Fe3C的溶解及碳向新生相的扩散，其后就是奥氏体晶核长大的过程，也就是α-Fe→γ-Fe的连续转变和Fe3C向奥氏体的不断溶解。实验表明，在奥氏体长大的过程，也就是铁素体比参碳体先消失。因此，奥氏体形成之后还有残余参碳体不断溶入奥氏体，直到参碳体全部消失，继续加热时奥氏体中碳含量逐渐均匀化，最终得到细小均匀的奥氏体。 10钢常用的合金元素有锰Mn硅Si铬Gr镍Ni钨W钼Mo钒V钛Ti硼B这些元素既可以单独加入钢中，也可将两种，三种或更多元素同时加入钢中。合金元素在钢中的作用：
机械工程课程考试模拟试卷A
《机械工程材料》课程考试模拟试卷A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、在设计汽车缸盖螺钉时，应选用的强度指标是（C ）。 A．?e B．?s C．?0.2 D．?b 2、在立方晶系中指数相同的晶面和晶向（B ）。 A．互相平行B．互相垂直C．即平行又垂直D．无必然联系 3、钢经调质处理后获得的组织是（C ）。 A．回火马氏体B．回火屈氏体C．回火索氏体D．回火贝氏体 4、钢的淬透性主要取决于（C ）。 A．含碳量B．冷却介质C．合金元素D．加热温度 5、用来合成高聚物的低分子化合物称为（B ）。 A．链节B．单体C．链段D．单分子 6、有一碳钢制作的支架刚性不足，解决的办法是（C ）。 A．用热处理方法强化B．另选合金钢C．增加横截面积D．在冷塑性变形状态下使用7、晶体中的空穴属于（A ）。 A．点缺陷B．面缺陷C．线缺陷D．不是缺陷 8、过共析钢的正常淬火加热温度是（B ）。 A．Ac3?（30～50）C B．Ac1?（30～50）C C．Accm?（30～50）C D．Are?（30～50）C 9、钢的淬硬性主要取决于（A ）。 A．含碳量B．冷却介质C．合金元素D．加热温度 10、塑料制品的玻璃化温度（B ）为好，橡胶制品的玻璃化温度（B ）为好。 A．低，高B．高，低C．高，高D．低，低0000 二、多项选择题（本大题共5小题，每小题4分，共20分） 1、从液态转变为固态时，为了细化晶粒，可采用（BD ）。 A．快速浇注B．加变质剂 C．以砂型替代金属型D．增大过冷度 2、淬火时，零件易变形、开裂的形状可能有（BD ）。 A．形状对称B．有尖角C．壁厚均匀D．壁厚不均匀 3、影响工程材料力学性能的内在因素包括（ABC ）。 A．化学成分B．内部结构C．内部组织D．使用条件 4、下列适于作高温耐热零件的材料为（AD ）。 A．陶瓷B．玻璃钢C．40Cr D．12CrMoV 5、经淬火+低温回火后可能为“高碳回火马氏体+碳化物+少量残余奥氏体”组织的钢为（ABCD ）。 A．T9 B．Cr12MoV C．9SiCr D．W18Cr4V 三、填空题（本大题共15空，每空2分，共30分） 1、单晶体与非晶体最根本的区别是晶体有固定的熔点、晶体原子排列具有规律性、晶体性能各向异性。 2、??Fe、??Fe的一个晶胞内的原子数分别为2 和4 。 3、当钢中发生奥氏体向马氏体的转变时，原奥氏体中碳含量越高，则Ms点越低，转变后的残余奥氏体量就越多。