机械工程材料习题(含答案)

一、填空题

1.为改善低碳钢的切削加工性应进行哪种热处理（D ）

A、等温退火

B、完全退火

C、球化退火C、正火

2、钢中加入除Co之外的其它合金元素一般均能使其C曲线右移，从而（ B ）

A、增大VK

B、增加淬透性

C、减小其淬透性C增大其淬硬性

3、金属的塑性变形主要是通过下列哪种方式进行的（C ）

A、晶粒的相对滑动

B、晶格的扭折

C、位错的滑移

D、位错类型的改变

4、高碳钢淬火后回火时，随回火温度升高其（A ）

A、强度硬度下降，塑性韧性提高

B、强度硬度提高，塑性韧性下降

C、强度韧性提高，塑性韧性下降

D、强度韧性下降，塑性硬度提高

5、过共析钢的正常淬火加热温度应该选择在（A ）

A、Acl+30—50C

B、Ac3+30—50C

C、Accm+30—50C

D、T再+30—50C

6、常见的齿轮材料20CrMnTi的最终热处理工艺应该是（D ）

A、调质

B、淬火+低温回火

C、渗碳

D、渗碳后淬火+低温回火

7、常见的调质钢大都属于（B ）

A、低碳低合金钢

B、中碳低合金钢

C、高碳低合金钢

D、低碳中合金钢

8、某一中载齿轮决定用45钢制造，其最终热处理采用下列哪种方案为宜（ C ）

A、淬火+低温回火

B、渗碳后淬火+低温回火

C、调质后表面淬火

D、正火

9、某工件采用单相黄铜制造，其强化工艺应该是（C ）

A、时效强化

B、固溶强化

C、形变强化

D、热处理强化

10、在Fe-Fe3C合金中，其平衡组织中含有二次渗碳量最多的合金的含碳量为（ D ）

A、%

B、%

C、%

D、%

11、在Fe-Fe3C合金的退火组织中，含珠光体量最多的合金的碳含量为（ B ）

A、%

B、%

C、%

D、%

12、下列钢经完全退火后，哪种钢可能会析出网状渗碳体（D ）

A、Q235

B、45

C、60Si2Mn

D、T12

13、下列材料中不宜淬火的是（D ）

A、GCr15

B、W18Cr4V

C、40Cr

D、YT15

14、下列二元合金的恒温转变中，哪个是共析转变（C ）

A、L+α→β

B、L→α+β

C、γ→α+β

D、α+β→γ

15、下列合金钢中，耐蚀性最好的是（D ）

A、20CrMnTi

B、40Cr

B、W18Cr4V D、1Cr18Ni9Ti

16、下列合金中，哪种合金被称为巴氏合金（B ）

A、铝基轴承合金

B、铅基轴承合金

C、铜基轴承合金

D、锌基轴承合金

17、对球墨铸铁进行高温正火的目的是为了得到下列哪种组织（C ）

A、F+G

B、F+P+G

C、P+G

D、Ld+G

18、为降低低碳冷轧钢板的硬度，宜采用下列哪种工艺（D ）

A、完全退火

B、球化退火

C、再结晶退火

D、等温退火

19、感应加热表面淬火的淬硬深度，主要决定于因素（D ）

A、淬透性

B、冷却速度

C、感应电流的大小

D、感应电流的频率

20、下列材料中耐热性最好的是（C ）

A、GCr15

B、W18Cr4V

C、1Cr18Ni9Ti

D、9SiCr

21、过共析钢的退火组织是（C ）

A、F+Fe3CIII

B、F+P

C、P+Fe3CII

D、P+Fe3CIII

22、下列钢经淬火后硬度最低的是（A ）

A、Q235

B、40Cr

C、GCr15

D、45钢

23、对奥氏体不锈钢进行固溶处理的目的是（D ）

A强化基体B、提高其韧性

C、消除应力

D、消除碳化物

24、滚动轴承钢GCr15的最终热处理应该是（A ）

A、淬火+低温回火

B、渗碳+淬火+低温回火

C、淬火+中温回火

D、氮化+淬火+低温回火

25、对工件进行分级淬火的目的是（C ）

A、得到下贝氏体

B、减少残余奥氏体量

C、减少工件变形

D、缩短生产周期

26、钢获得下列哪种组织时有最佳的综合机械性能（D ）

A、M+K

B、P+F

C、B下

D、M+P

27、某中等载荷齿轮拟选用45钢制造，其可能的最终热处理工艺应该是（ B ）

A、淬火+低温回火

B、调质+表面淬火

C、渗碳+淬火+低温回火

D、淬火+中温回火

28、为了提高45钢的综合机械性能，应进行（B ）

A、正火

B、调质

C、退火

D、淬火+中温回火

29等温退火相对于一般退火工艺而言，更能（A ）

A、减少工件变形

B、消除应力

C、细化晶粒

D、缩短退火周期

30、高速钢淬火后进行多次回火的主要目的是（B ）

A、消除残余奥氏体，使碳化物入基体

B、消除残余奥氏体，使碳化物先分析出

C、使马氏体分解，提高其韧性

D、消除应力，减少工件变形

31、金属产生时效强化的主要原因是（D ）

A、形成了高密度位错

B、晶格发生畸变

C、晶格类型发生改变

D、析出亚稳定第二相粒子

32、钢中的二次渗碳体是指从（B ）中析出的渗碳体

A、从钢液中析出的

B、从奥氏体中析出的

C、从铁素中析出的

D、从马氏体中析出的

33、碳钢的下列各组织中，哪个是复相组织（A ）

A、珠光体

B、铁素体

C、渗碳体

D、马氏体

34、能够无限互溶的两组元素所构成的二元合金相图必定是（A ）

A、匀晶相图

B、共晶相图

C、包晶相图

D、共析相图

35、钢件出现下述哪种缺陷时，难以用热处理来消除（B ）

A、晶内偏析

B、纤维组织

C、晶粒粗大

D、网状渗碳体

36、钢的下列组织中热稳定性最差的是（C ）

A、珠光体

B、马氏体

C、回火屈氏体

D、回火索氏体

37、对片状马氏体而言，下列说法哪个是错误的（A ）

A、是位错马氏体

B、是孪晶马氏体

C、是过饱和的a固溶体

D、具有高的强度

38、下列各材料中淬火时最容易产生淬火裂纹的材料是（C ）

A、45钢

B、20CrMnTi

C、16Mn

D、W18Cr14V

39、下列诸因素中，哪个是造成45钢淬火硬度偏低的主要原因（A ）

A、加强温度低于Ac3

B、加热温度高于AC3

C、保温时间过长

D、冷却速度大于VK

40、亚共晶白口铸铁的退火组织中，不可能有下列中的哪种组织（ C ）

A、二次渗碳体

B、共析渗碳体

C、一次渗碳体

D、共晶渗碳体

41、过共析钢进行下列哪种热处理可能会造成网状渗碳体析出（A ）

A、完全退火

B、再结晶退火

C、正火

D、去应力退火

42、下列指标中，哪个是只决定了钢的成份的性能（D ）

A、淬透性

B、淬硬性

C、淬透层深度

D、临界冷却速度VK

43、分级淬火的目的是为了（D ）

A、得到B下

B、增加马氏体的量

C、减少残余奥氏体

D、减少工件变形开裂

44、过共析钢因过热而析出网状渗碳体组织时，可用下列哪种工艺消除（ C ）

A、完全退火

B、等温退火

C、球化退火

D、正火

45、下列诸材料中淬透性最好的是（A ）

A、20CrMnTi

B、40Cr

C、GCr15

D、Q235

46.下列诸材料中热硬性最好的是（C ）

47.为降低低碳冷轧钢板的硬度,宜采用下列哪种工艺（C ）

A.完全退火

B.球化退火

C.再结晶退火

D.等温退火

48.下列诸材料被称为低变形钢适合作冷作模具的是（B ）

B. CrWMn

49.高速钢经最终热处理后的组织应该是（C ）

+K +A+K

回+A+K 回+A+K

50.白口铸铁件不具有下列哪个性能（A ）

A.高强度

B.高硬度

C.高耐磨性

D.高脆性

51.对球墨铸铁件进行下列哪种热处理可得到铁素体基球铁（C ）

A.低温正火

B.高温正火

C.高温退火

D.等温退火

52.下列诸铝合金中,不能进行时效强化的是（A ）

53.下列各工程塑料中,进行注射成型比较困难的是（D ）

A.聚氯乙烯塑料

C.聚四氟乙烯

D.氨基塑料

钢的碳含量范围是（ C ）

A.约40%

B.约4%

C.约%

D.约%

55.冷加工金属经再结晶退火后,下列说法哪个是错误的（C ）

A.其晶粒形状会改变

B.其机械性能会发生改变

C.其晶格类型会发生改变

D.其晶粒大小会发生改变

56.对纯金属而言,下列说法哪个是错误的（A ）

A,不会在恒温下结晶 B.不会发生相变

C.都能进行形变强化

D.都能进行时效强化

57.对过共析钢不能进行下列哪种退火处理（A ）

A.完全退火

B.再结晶退火

C.等温退火

D.去应力退火

58.普通灰口铸铁组织中,不应有下列哪种渗碳体出现（C ）

A.一次渗碳体

B.二次渗碳体

C.三次渗碳体

D.一次渗碳体和二次渗碳体

59.对亚共析钢进行完全退火,其退火温度应为（D ）

A.低于Ac1温度

B.高于Ac1温度而低于Ac3温度

C.等于Ac3温度+30至50度钢奥氏体化后进行油淬,其组织为（ C ）

+A残

+B下+A残+T+A残

61.马氏体的硬度主要决定于其（A ）

A.碳含量

B.合金元素含量

C.冷却速度

D.过冷度

62.热锻模的最终热处理工艺应该是（C ）

A.淬火+低温回火

B.淬火+中温回火

C.调质

D.调质后表面淬火

63.下列合金中,铬元素含量最少的是（A ）

64．下列合金中，含碳量最少的钢是（D ）

B..Cr12MoV

65.下列铝合金中，被称为硅铝明的是（A ）

66.钢的淬透性主要决定于其（C ）

A.碳含量

B.合金元素含量

C.冷却速度

D.过冷度

四.填空题

1.在Fe-Fe3C合金中,含有二次渗碳体最多的合金是含碳为%的钢,其二次渗碳体的最大含量为%.

2.冷变形金属在加热时发生的三个过程依次为回复，再结晶和晶粒长大。

3.对刃具钢的性能要求主要有三个方面,即高的硬度，高耐磨性和高的红硬性。

是奥氏体型不锈钢,需采用固溶处理,以获得单相奥氏体,为了阻止(CrFe)23C6沿晶界析出,还应进行稳定化热处理.

5.高速钢锭经锻造退火后的组织为索氏体及粒状碳化物,淬火后的组织为隐针马氏体、粒状碳化物及20%-25%的残余奥氏体,淬火后再经多次回火后的组织为回火马氏体、较多的粒状碳化物及少量残余奥氏体。

6.灰铸铁能否充分石墨化,主要决定于其碳当量和铸后冷却速度,一般而言,碳当量越高,越有利于石墨化,冷却速度越快,越容易形成白口.

7.球墨铸铁件可通过热处理来调整其基本组织，退火热处理能得到F+G基, 调质热处理能得到F+P+G基,而正火能获得P+G基

8.所谓巴氏合金是指锡基和铅基轴承合金

9.线型无定型高聚物在不同温度下表现出的三种力学状态：玻璃态, 高弹态和粘流态。

10.金属结晶时晶粒的大小主要决定于其形核率和晶核的长大速度,一般可通过增加过冷度法或变质处理来细化晶粒

11.热加工纤维组织的形成原因是单向变形造成变形后夹杂物沿变形方向呈流线分布的, 从而使其产生各向异性

12.普通钢,优质钢的区分是以其中S 和P 元素的原子的含量来区分的, P 含量高易使钢产生热脆性,而S 含量高易使钢产生冷脆性13.所谓本质细晶粒钢是指该钢正常淬火加热时奥氏体晶粒长大倾向小的钢

14.钢淬火时马氏体转变的转变量主要决定于其临界冷却速度,与其保温时间无关。

15.钢的淬透性决定于其成份,一般随碳含量的增加,亚共析钢的淬透性增大,当加入除Co之外的合金元素时均能使钢的淬透性提高。

16.马氏体的形态在两种典型,即强度高而韧性差的片状马氏体和强度低而韧性高的板条状马氏体

17.对奥氏体不锈钢进行固溶热处理可获得单项式相奥氏体组织, 进行稳定化热处理可防止产生晶间腐蚀

18.对普通灰铸铁工件进行低温退火的目的是为了消除内应力,进行高温退火的目的是为了消除铸件白口、降低硬度。

19.材料牌号QT600-3中,QT表示球墨铸铁,600 表示最低抗拉强度为600MPa ,3表示最低伸长率为3% 。

20.轴承合金的组织特点是软基体上分布硬质点或硬基体上分布软质点。

21.陶瓷组织的基本相有晶体相, 玻璃相, 气相,其中起强化作用的是晶体相,而起粘结作用的是玻璃相

22.常见工程塑料有聚氯乙烯，聚四氟乙烯，尼龙,其中自润滑性能良好适合作轴承齿轮的有尼龙,价格低廉,用途非常广泛的是聚氯乙烯,化学稳定性极好,有塑料王之称的是聚四氟乙烯

23.在Fe-Fe3C相图中,包含有三个恒温转变,其具体的相反应式分别为,包晶反应L B+δH A J ,共晶反应L C A E+Fe3C ,共析反应A S F P+ Fe3C 。24.常见的合金弹簧钢有60Si2Mn ,其最终热处理工艺为去应力退火,其最终组织为索氏体。

25.钢进行扩散退火的目的是为了减少钢锭、铸件或锻坯的化学成分和组织的不均匀性,进行再结晶退火的目的是为了消除加工硬化作用，便于继续冷加工。

26.影响铸铁石墨化的主要因素有铸铁的成分和冷却速度等

27.马氏体的硬度主要决定于其含碳量,钢淬火时获得马氏体量的多少主要决定于其临界冷却速度。

28.要降低低冷轧钢板的硬度应进行完全退火,要消除合金铸件的枝晶偏析应进行均匀化退火,要改善高碳钢的切加工性能应进行等温退火

29.常用弹簧的牌号有65Mn、60Si2Mn ,其热处理工艺为淬火和中温回火,热处理后的组织是回火托氏体。

30.耐磨钢ZGMn13进行水韧处理的目的是为了消除碳化物,得到单相奥氏体组织,从而保证其具有高的耐磨性能

31.实际晶体中主要存在三类缺陷,其中点缺陷有空位和间隙原子等,线缺陷有位错,面缺陷有亚晶界等。

32.奥氏体不锈钢进行固溶处理的目的是获得单相奥氏体组织，提高钢的耐蚀性,进行稳定化处理的目的是防止晶间腐蚀的产生。33.经正火处理能改善低碳钢的切削加工性能,经等温退火处理消除高碳高合金钢中的残余奥氏体。

34.轴承合金的组织特点为在软基体上分布有硬质点,或在硬基体上分布有软质点。

35.合金钢按用途可分为三类,即合金结构钢，合金工具钢,和特殊性能钢。

36.合金钢中常用的渗碳钢为20CrMnTi (牌号),常用的调质钢为40Cr ,常用的刃具钢为9SiCr ,常用的耐磨钢为ZGMn13 。

37.金属浇铸造时常采用的细化晶粒方法有两种,即变质处理和附加振动。

38.铁有三种同素异构体在912度以下时为体心立方结构,在912度以上,1394度以下时为面心立方结构,高于1394度而低于熔点时为体心立方结构

39.金属铸造锭的组织常分为三层,即外层的细晶区,次层的柱状晶区和中心的等轴晶区。

40.金属晶体通过滑移和孪生两种方式来发生塑性变形。

41.冷变形金属在加热时随加热温度的升高,其组织和性能的变化分为三个阶段,即回复，再结晶，晶粒长大。

42.在合金钢的组织中,常见的间隙固溶体有F 和A ,常见的间隙相P 和Ld ,常见的间隙化合物Fe3C 。

43.在Fe-Fe3C合金组织中，一次渗碳体是指从液体合金中析出的，二次渗碳体是指从 A 中析出的，三次渗碳体是指从 F 中析出的44.在铁碳合金的平衡组织中,常见的三个单相组织为 F ， A 和Fe3C ，,常见的两个两组织为P ，Ld 。

45.下列各材料的退火组织构成为:工业纯铁F ,亚共析钢F+P ,过共析钢P+Fe3CⅡ,亚共晶白口铸铁P+Ld′+Fe3CⅡ，过共晶白口铸造铁为Ld′+Fe3CⅠ。

46.钛的熔点为1680℃则其再结晶温度为1054 ℃,其再结晶退火温度为1154 ℃

47.抗氧化钢中常加入的合金元素有铬、硅、铝等,这主要是因为当这些合金元素在钢基体中的含量达到一定量时能在钢的表面形成氧化膜。

48.钢加热时奥氏体的形成分为三个阶段,依次为奥氏体晶核的形成及长大，残余渗碳体，奥氏体的均匀化。

49.钢加热奥氏化后,先淬入水中,再淬入油中,该淬火工艺通常被称为双介质淬火。

50.钢淬火时所得马氏体的形态主要决定于其成分,马氏体的硬度主要决定于其碳的含量,马氏体量的多少主要决定于其临界冷却速度。

51.硬质合金是以WC 和TiC 作为强化相而以钴、镊等金属作粘

结基体所形成的复合材料

52.钢的Ac3温度是指冷却时，不同含碳量的奥氏体中结晶出铁素体的开始线。

53.渗碳和氮化相比,前者的热处理变形比后者大,后者的硬化层与基体的结合力比前者高。

54.工件渗碳后直接淬火相对于一次淬火的优点是工艺简单、效率高、成本低、脱碳倾向小,缺点是耐磨性较低、变形较大。

55.碳素结构钢相对于合金结构钢而言,优点是冶炼、加工简单，价格便宜，缺点淬透性差、缺乏良好的机械性能。

56.所谓’硅铝明’是指铝和硅的合金,该合金工件通常是通过铸造成形的

57.常见的黄铜是指铜和锌的合金,而青铜的种类较多,主要有锡青铜, 铝青铜等,青铜在大气,海水中的耐蚀性优于黄铜

58.纯金属的晶格类型主要有体心立方晶格, 面心晶格和密排六方晶格三种

59.金属结晶的必要条件是一定的过冷度。

60.金属的塑性变形是在切应力作用下,主要通过滑移来进行的

61.金属中的位错密度越高,则其强度越高,塑性越差。

62.纯铁的熔点为1538度,则其再结晶温度为997 度,而其再结晶退火温度为1097 度。

63.冷加工和热加工是以金属的再结晶温度区分的

64.所谓’相’是指合金中的晶体结构和化学成分相同的组成部分

65.合金中的基本相分为固溶体和金属化合物两类

66.按照溶质原子在溶剂中位置的不同,固溶体分为置换固溶体和间隙固溶体。

67.固溶体按溶解度大水不同分为有限固溶体和无限固溶体。

68.金属化合物根据其形成条件及结构特点分为正常价化合物，电子化合物及间隙化合物三类

69.钢中常见的化合物大多数属于正常价化合物,其共同的性能特点是熔点较高,硬度高,脆性大。

70.铁碳合金的基本相中,塑性最好的是 A ,强度最高的是P ,硬度最高的是Cm 。

71.珠光体是指 F 和Cm 所形成的两相组织,其形态一般是粗片状。

72.二次渗碳体只可能出现于碳含量大于%的钢中,其形态是网状

73.灰口铸造铁和白口铸铁的组织相比较,灰口铸造铁中不应有渗碳体组织,而白口铸铁中没有片状石墨组织

74.将45钢加热至Ac1温度时,所得奥氏体的含碳量为%,继续升高温度,奥氏体的含碳量会增大。

75.钢的奥氏体晶粒长大的倾向性与钢的加热方法有关

76.将45钢加热至Ac1温度长时间保温后其组织构成为F+A,其中F的含碳量为________%,A的含碳量为________%

77.亚共析钢的正火温度为Ac3 以上,30—50度,而过共析钢的正火温度为Accm 以上30—50度

78.钢淬火后马氏体组织粗细主要取决于奥氏体的晶粒大小。

79.工具钢一般都属于优质碳钢,其机加工前的预处理工艺为退火,机加工后的最终热处理工艺为淬火+低温回火。

80.量具钢除要求高硬度外,还要求有高耐磨性和高尺寸稳定性。

81.常用不锈钢按其组织构成分为马氏体不锈钢, 铁素体不锈钢, 奥氏体不锈钢。

82.合金元素大多数都促进奥氏体的形成,故合金钢的淬火优于碳钢。

83.不锈钢的成份特点是碳含量较低和铬含量高

84.碳在铸铁中主要以渗碳体和石墨的形式存在

85.提高铸铁中碳元素和硅元素的含量,有利于其石墨化

86.钢中常见的合金元素按与碳的亲合力大小分为合金渗碳体和特殊碳化物两类

87.钢中常见的合金元素大多数都促进奥氏体晶粒的长大,当溶入奥氏体时又阻碍过冷奥氏体的分解,淬火后回火时推迟马氏体的分解。

88.铝合金按其成份和工艺特点分为变形铝合金和铸造铝合金两类。

表示该材料是高纯铝,LY12表示该材料为铝-铜-镁铝合金,ZL102表示该材料属于铸造铝合金。

90.铜合金中,按主加元素不同分为黄铜，青铜和白铜。

91.常用的硬质合金主要有三类即钨钴类硬质合金，钨钴钛类硬质

合金 和 通用硬质合金 ,其中韧性最好的是 钨钴类硬质合金

92、钢在淬火时，临界速度越快，淬火效果越（ 差 ）；A 体中含碳越多，淬硬性就越（ 好 ）；钢中含合金元素越多，淬透性就越（ 好）；

四、简答题

1、解释P 体,B 体，M 体，Ld 体。

P 体——F 体与Fe 3C 体的机械化合物（共析体）

B 体——含c 过饱和的F 体与Fe 3

C 体组成的两相混合物。 M 体——c 在x-Fe 中的过饱和固溶体。

Ld 体——A 体与Fe 3C 体的机械混合物组织（共晶体）

2、（1） 40钢的相组成物和组织组成物的相对量：

40钢的相组成物：F 和Fe 3C 。

Q F =6.690.4100%6.69

-?=94% Q Fe3C = 1-Q F =1-94%=6% 40钢的组织组成物：F 和P 。

Q F =0.770.4100%0.77

-?=% Q P = 1-Q F =% =% （2）T12钢的相组成物和组织组成物的相对量：

T12A 钢的相组成物：F 和Fe 3C 。

Q F =6.69 1.2100%6.69

-?=% Q Fe3C = 1-Q F =% =% T12A 钢的组织组成物：P 和Fe 3C Ⅱ。

Q P =

6.69 1.2100%6.690.77-?-=% Q Fe3C Ⅱ= 1-Q P =% =%

3、现有20钢直轴和45钢凸轮轴各一根，为使轴具有高硬度和耐磨性，各应进行何种热处理，最终获得何种组织：

20钢直轴先渗碳然后低温回火，使工件表面为含碳较高的回火M体而心部仍为原组织（F+P）；45钢凸轮轴应经调质处理，获得回火S体组织。

4、将45钢和T12钢分别加热至770℃淬火后，45钢的硬度远小于T12钢硬度的原因是：

答：亚共析钢45钢室温是F+P体组织，加热至770℃时为F+A体组织，淬火后A体转变为M体，F体仍保留。由于淬火表层M体有较软的F体，使钢硬度不足。而过共析T12钢室温组织为P +Fe3cⅡ，加热至770℃时为A+ Fe3cⅡ，淬火后A体转变为M体，且M体基体上弥散着更硬的Fe3cⅡ，故T12钢淬火后的硬度远高于45钢的硬度。5、请给出凸轮的三种不同设计方案（材料及相应的处理工艺），并说明各自的特点。

答：（1）渗碳钢：先渗碳，后淬火＋低温回火

（2）中碳钢：表面淬火＋低温回火

（3）中碳钢：氮化

（4）灰铸铁：表面淬火

6、为普通自行车的下列零件选择其合适材料：①链条；②座位弹簧；

③大梁；④链条罩；⑤前轴。

答：（1）链条：20 钢

（2）座位弹簧：65 钢

《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

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。

机械工程材料第二版习题答案王章忠

机械工程材料(第二版)习题答案(王章忠) 例1：某工厂生产精密丝杠，尺寸为φ40×800mm，要求热处理后变形小，尺寸稳定，表面硬度为60～64HRC，用CrWMn钢制造;其工序如下：热轧钢棒下料→球化退火→粗加工→淬火、低温回火→精加工→时效→精磨。试分析：1. 用CrWMn钢的原因。2. 分析工艺安排能否达到要求，如何改进？ 丝杠是机床重要的零件之一，应用于进给机构和调节移动机构，它的精度高低直接影响机床的加工精度、定位精度和测量精度，因此要求它具有高精度和高的稳定性、高的耐磨性。在加工处理过程中，每一工序都不能产生大的应力和大的应变；为保证使用过程中的尺寸稳定，需尽可能消除工件的应力，尽可能减少残余奥氏体量。丝杠受力不大，但转速很高，表面要求有高的硬度和耐磨性，洛氏硬度为60～64 HRC。根据精密丝杠的上述要求，选用CrWMn钢较为合适。其原因如下：（1）CrWMn钢是高碳合金工具钢，淬火处理后能获得高的硬度和耐磨性，可满足硬度和耐磨性的要求。 （2）CrWMn钢由于加入合金元素的作用，具有良好的热处理工艺性能，淬透性好，热处理变形小，有利于保证丝杠的精度。目前，9Mn2V 和CrWMn用得较多，但前者淬透性差些，适用于直径较小的精密丝杠。

对原工艺安排分析：原工艺路线中，由于在球化退火前没有安排正火；机加工后没有安排去应力退火；淬火、低温回火后没有安排冰冷处理等项原因，使得精密丝杠在加工过程中会产生很大的应力和变形，很难满足精密丝杠的技术要求。所以原工艺路线应改为：下料→正火→球化退火→粗加工→去应力退火→淬火、低温回火→冷处理→低温回火→精加工→时效→半精磨→时效→精磨。 例2：有一载重汽车的变速箱齿轮，使用中受到一定的冲击，负载较重，齿表面要求耐磨，硬度为58～62HRC齿心部硬度为30～45HRC，其余力学性能要求为σb＞1000MPa，σOF≥600MPa，AK ＞48J。试从所给材料中选择制造该齿轮的合适钢种。 35、45 、20CrMnTi 、38CrMoAl 、T12 分析：从所列材料中可以看出35、45 、T12钢不能满足要求。对剩余两个钢种的比较可见表1。 材料热处理σs/ MPa σb/ MPa /% φ/% AK/J 接触疲劳强度 /MPa 弯曲疲劳强度 /MPa 20CrMnTi 渗碳 淬火853 1080 10 45 55 1380 750 38CrMoAl 调质835 980 14 50 71 1050 1020

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

机械工程材料课后习题答案 (2)

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。 固溶强化：通过溶入某种溶质元素形成固溶体而使金属的强度，硬度升高的现象叫做固溶强化 原因：晶格畸变 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，则过冷度也越大。②随着冷却速度的增大，则晶体内形核率和长大速度都加快，加速结晶过程的进行，但当冷速达到一定值以后则结晶过程将减慢，因为这时原子的扩散能力减弱。③过冷度增大，ΔF大，结晶驱动力大，形核率和长大速度都大，且N的增加比G增加得快，提高了N与G的比值，晶粒变细，但过冷度过大，对晶粒细化不利，结晶发生困难。 9.在铸造生产中，采用哪些措施控制晶粒大小？在生产中如何应用变质处理？ 答：①采用的方法：变质处理，钢模铸造以及在砂模中加冷铁以加快冷却速度的方法来控制晶粒大小。②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

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

机械工程材料课后习题答案

机械工程课后答案 第一章 1、什么是黑色金属什么是有色金属 答：铁及铁合金称为黑色金属，即钢铁材料；黑色金属以外的所有金属及其合金称为有的金属。 2、碳钢，合金钢是怎样分类的 答：按化学成分分类；碳钢是指含碳量在%——%之间，并含有少量的硅、锰、硫、磷等杂质的铁碳合金。 3、铸铁材料是怎样分类的应用是怎样选择 答：铸铁根据石墨的形态进行分类，铸铁中石墨的形态有片状、团絮状、球状、蠕虫状四种，对应为灰铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁和蠕墨铸铁。 4、陶瓷材料是怎样分类的 答：陶瓷材料分为传统陶瓷、特种陶瓷和金属陶瓷三种。 5、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α -Fe，γ-Fe，Al，Cu，Ni，Pb，Cr，V，Mg，Zn各属何种金属结构 答：体心晶格立方，晶格常数a=b=c，α-Fe，Cr，V。面心晶格立方，晶格常数a=b=c，γ-Fe，Ni，Al，Cu，Pb。密排六方晶格，Mg，Zn。 6、实际金属晶体中存在哪些缺陷它们对性能有什么影响 答：点缺陷、破坏了原子的平衡状态，使晶格发生扭曲，从而引起性能变化，是金属的电阻率增加，强度、硬度升高，塑性、韧性下降。 线缺陷（位错）、少量位错时，金属的屈服强度很高，当含有一定量位错时，强度降低。当进行形变加工时，位错密度增加，屈服强度增高。 面缺陷（晶界、亚晶界）、晶界越多，晶粒越细，金属的塑性变形能力越大，塑性越好。 7、固溶体有哪些类型什么是固溶强化 答：间隙固溶体、置换固溶体。由于溶质元素原子的溶入，使晶格发生畸变，使之塑性变形抗力增大，因而较纯金属具有更高的强度、硬度，即固溶强化作用。 第二章

1、在什么条件下，布氏硬度实验比洛氏硬度实验好 答：布氏硬度实验主要用于硬度较低的退火钢、正火钢、调试刚、铸铁、有色金属及轴承合金等的原料和半成品的测量，不适合测定薄件以及成品。洛氏硬度实验可用于成品及薄件的实验。 2、σ的意义是什么能在拉伸图上画出来吗 答：表示对于没有明显屈服极限的塑性材料，可以将产生%塑性应变时的应变作为屈服指标，即为条件屈服极限。 3、什么是金属的疲劳金属疲劳断裂是怎样产生的疲劳破坏有哪些特点如何提高零件的疲劳强度 答：金属在反复交变的外力作用下强度要比在不变的外力作用下小得多，即金属疲劳； 疲劳断裂是指在交变载荷作用下，零件经过较长时间工作或多次应力循环后所发生的断裂现象； 疲劳断裂的特点：引起疲劳断裂的应力很低，常常低于静载下的屈服强度； 断裂时无明显的宏观塑性变形，无预兆而是突然的发生；疲劳断口能清楚的显示出裂纹的形成、扩展和最后断裂三个阶段； 提高疲劳强度：改善零件的结构形状，避免应力集中，降低零件表面粗糙度值以及采取各种表面强化处理如喷丸处理，表面淬火及化学热处理等。 4、韧性的含义是什么αk有何实际意义 答：材料在塑性变形和断裂的全过程中吸收能量的能力，称为材料的韧性；冲击韧度αk表示材料在冲击载荷作用下抵抗变形和断裂的能力，αk值的大小表示材料的韧性好坏。一般把αk值低的材料称为脆性材料，αk值高的材料称为韧性材料。 5、何谓低应力脆断金属为什么会发生低应力脆断低应力脆断的抗力指标是什么答：低应力脆断是在应力作用下，裂纹发生的扩展，当裂纹扩展到一定临界尺寸时，裂纹发生失稳扩展（即自动迅速扩展），造成构件的突然断裂；抗力指标为断裂韧性（P43） 6、一紧固螺栓使用后有塑性变形,试分析材料的那些性能指标没有达到要求 答：钢材的屈服强度未达到要求。 第三章 1、分析纯金属的冷却曲线中出现“平台”的原因 答：液态金属开始结晶时，由于结晶潜热的放出，补偿了冷却时散失的热量，

机械工程材料试卷复习题

机械工程材料 1 .室温下，金属晶粒越细，则强度越高、塑性越高。() 2 ?因为体心立方晶格与面心立方晶格具有相同数量的滑移系，所以两种晶体的塑性变形能力完全相同。() 3?间隙固溶体一定是无限固溶体。() 4 ?铁素体的本质是碳在a-Fe中的间隙相。() 5?在铁碳合金平衡结晶过程中，只有碳质量分数为4.3%的铁碳合金才能发生共晶反应。 6 ?高合金钢既具有良好的淬透性，也具有良好的淬硬性。() 7 .钢的淬透性高，则其淬透层的深度也越大。() 8 ? T8钢比T12和40钢有更好的淬透性。() 9 ?灰铸铁可以经过热处理改变基体组织和石墨形态。() 10. 齿轮渗碳用钢常采用低碳钢。() 是非题 1 ? (V) 2 ? ( X ) 3 ? ( X ) 4 ? ( V) 5 ? ( X ) 6 ? ( X ) 7 ? (V) 8 ? (V) 9 ? ( X)10 ? ( V) 1. _________________________________________________ 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 ?越接近理论结晶温度 2 ? a —Fe是实际原子数为 _________ 。 a ? 2; b ? 4; c ? 6 3 ?固溶体的晶体结构___________ 。 a ?与溶剂相同； b ?与溶质相同； c ?为其他晶型 4?间隙相的性能特点是_____________ 。 a ?熔点高、硬度低； b ?硬度高、熔点低； c ?硬度高、熔点高 5. __________________________________ 金属的加工硬化现象将导致。 a. 强度降低，塑性提高； b.强度提高，塑性降低；c ?强度降低，塑性降低 6 ?用下述三种方法制成齿轮，____________ 种方法较为理想。 a.用厚钢板切出圆饼，再加工成齿轮； b.由粗钢棒切下圆饼，再加工成齿轮; 圆棒锻成圆 c.由 饼，再加工成齿轮 7.钢中含硫量过高的最大危害是造成__________________ 。 a.热脆； b.冷脆； c.氢脆 8 ?奥氏体是___________ 。

(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__。

机械工程材料课后习题答案

1.可否通过增加零件的尺寸来提高其弹性模量：不能，弹性模量主要取决与材料的本性，除随温度升高而逐渐降低外，其他强化手段如热处理，冷加工，合金化等对弹性模量的影响很小。 2.工程上的延伸率与选取的样品长度有关，为什么：延伸率=（L1-L2）/10,当式样d0不变时，L0增加，则延伸率下降，只有当L0/d0为常熟市，延伸率才有可比性。 3.如何用材料的应力--应变曲线判断材料的韧性：所谓的材料韧性是指材料从变形到断裂整个过程所吸收的能量，即拉伸曲线与横坐标所包围的面积。 4.从原子结构上说明晶体与非晶体的区别：院子在三维空间呈现规则排列的固体成为晶体，而原子在空间里无序排列的固体成为非晶体。晶体长程有序，非晶体短程无序。 5.立方晶系重指数相同的晶面与晶向有什么关系：互相垂直。 6.合金一定单相的吗，固溶体一定是单相的吗：合金不一定是单相的，也可以由多相组成，固溶体一定是单相的。 7.固态非晶合金的晶化过程是否属于同素异构转变，为什么：不属于，同素异构是物质在固态下的晶格类型随温度变化而发生变化。 8.根据匀晶转变相图分析产生枝晶偏析的原因：由匀晶转变相图可以知道，固溶体合金的结晶只有在充分缓慢冷却的条件下才可能得到成分均匀的固溶体组织。然而在实际生产中，由于冷速较快，合金在结晶过程中固相和液相中的原子来不及扩散，使得线结晶出的枝晶轴含有较多的高熔点元素，而后结晶的枝晶间含较多的低熔点元素，在一个枝晶范围内或一个晶粒范围内成分出现不均匀的现象，成为枝晶偏析。 9.结合相图分析含0.45%、1.2%和3.0%的Fe-C合金在缓慢冷却过程中的转变及温室下的组织：0.45%C：L—L+δ—L+δ+γ—L+γ—γ+c—P+γ+α，室温组织：P+α 1.2%C：L—L+γ—γ—γ+二次渗碳体—F+γ+二次渗碳体—二次渗碳体，室温组织：P+二次渗碳体 3.0%C：L —L+γ—L+γ+Le—γ+Le+二次渗碳体—P+γ+二次渗碳体+一次渗碳体—Le’+二次渗碳体+P，室温组织：Le’+二次渗碳体+P 10.为什么室温下金属的晶粒越细，强度、硬度越高，韧性、塑性也越好：因为金属的晶粒越细，晶界总面积额越大，位错障碍越多，需协调的具有不同未向的晶粒越多，金属塑性变形的抗力越高，从而导致金属的强度和硬度越高；合金的晶粒越细，单位体积内晶粒数目越多，同时参与变形的晶粒数目越多，变形越均匀，推迟了裂纹的形成与扩展，使得在断裂前发生了较大的塑性变形，在强度和硬度同时参加的情况下，所以合金晶粒越细，其苏醒和韧性也越好。 11.黄铜铸件上的数码不慎擦掉如何辨别数码：加热使其再结晶的方法可以使原来数码再显现，因为打字时会使铸件打字处产生塑性变形，有预变形存在，通过加热再结晶课使晶粒恢复到预变形之前的形态，便可现出数码。 12.合金铸件的晶粒粗大，能否再结晶退火来细化晶粒：不能，因为铸件没有产生预变性，就不能用再结晶的方法。 13.齿轮饼胚的加工方法：选择由热轧钢棒墩成圆饼，因为这样可以控制钢的纤维素的走向与受力方向一致。 14.用冷拉钢丝绳吊运刚出炉热处理工件去淬火，但在此过程中钢丝绳发生断裂的原因：因为热处理工件有很高的温度，冷拉钢丝绳接触后相当于使之再结晶，晶粒会恢复到以前的状态，因而强度会降低。 15.在冷拔钢丝时进行中间退火原因：因为在冷拔过程中会产生很大的应力，在以后使用中需要把这些应力消除，使用中间退火会细化晶粒，产生预变形，使强度和硬度提升，消除应力选取的温度应该小于再结晶温度。 16.用冷拔高碳钢丝缠绕螺旋弹簧，最后要进行低温去应力定型退火：因为在冷拔过程中会

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

机械工程材料习题答案 王章忠主编 第二版

例1：某工厂生产精密丝杠，尺寸为φ40×800mm，要求热处理后变形小，尺寸 稳定，表面硬度为60～64HRC，用CrWMn钢制造;其工序如下：热轧钢棒下料→ 球化退火→粗加工→淬火、低温回火→精加工→时效→精磨。试分析：1. 用CrWMn钢的原因。2. 分析工艺安排能否达到要求，如何改进？ 丝杠是机床重要的零件之一，应用于进给机构和调节移动机构，它的精度高低直接影响机床的加工精度、定位精度和测量精度，因此要求它具有高精度和高的稳定性、高的耐磨性。在加工处理过程中，每一工序都不能产生大的应力和大的应变；为保证使用过程中的尺寸稳定，需尽可能消除工件的应力，尽可能减少残余奥氏体量。丝杠受力不大，但转速很高，表面要求有高的硬度和耐磨性，洛氏硬度为60～64 HRC。 根据精密丝杠的上述要求，选用CrWMn钢较为合适。其原因如下： （1）CrWMn钢是高碳合金工具钢，淬火处理后能获得高的硬度和耐磨性，可满 足硬度和耐磨性的要求。 （2）CrWMn钢由于加入合金元素的作用，具有良好的热处理工艺性能，淬透性好，热处理变形小，有利于保证丝杠的精度。目前，9Mn2V和CrWMn用得较多，但前者淬透性差些，适用于直径较小的精密丝杠。 对原工艺安排分析：原工艺路线中，由于在球化退火前没有安排正火；机加工后没有安排去应力退火；淬火、低温回火后没有安排冰冷处理等项原因，使得精密丝杠在加工过程中会产生很大的应力和变形，很难满足精密丝杠的技术要求。所以原工艺路线应改为：下料→正火→球化退火→粗加工→去应力退火→淬火、低温回火→冷处理→低温回火→精加工→时效→半精磨→时效→精磨。 例2：有一载重汽车的变速箱齿轮，使用中受到一定的冲击，负载较重，齿表面要求耐磨，硬度为58～62HRC齿心部硬度为30～45HRC，其余力学性能要求为σ＞1000MPa，σ≥600MPa，A＞48J。试从所K OFb给材料中选择制造该齿轮的合适钢种。 35、45 、20CrMnTi 、38CrMoAl 、T12 分析：从所列材料中可以看出35、45 、T12钢不能满足要求。对剩余两个钢种 比较，20CrMnTi能全面满足齿轮的性能要求。 其工艺流程如下：下料→锻造→正火→机加工→渗碳→淬火→低温回火→喷丸→磨齿。 例3：机械式计数器内部有一组计数齿轮，最高转速为350r/min，该齿轮用下列哪些材料制造合适，并简述理由。40Cr、20CrMnTi、尼龙66。 工作条件分析：计数器齿轮工作时，运转速度较低、承受的扭矩很小，齿轮

机械工程材料复习题及答案

中南大学现代远程教育课程考试复习题及参考答案 机械工程材料 一、判断： 1、奥氏体与渗碳体均为面心立方晶格。 ( ) 2、Ｆ与Ｐ是亚共析钢中室温时的主要组成相。 ( ) 3、金属的加工硬化是指金属在塑性变形后强度、硬度提高，塑性、韧性下降的现象。 ( ) 4、钢淬火时的冷却速度越快，马氏体的硬度越高。 ( ) 5、合金中，一个晶粒内的成分不均匀现象称枝晶偏析。 ( ) 6、一种合金的室温组织为α+βⅡ+（α+β），它由三相组成。（） 7、当把亚共析钢加热到Ac1和Ac3之间的温度时，将获得由铁素体和奥氏体构成的两相组织， ）（在平衡条件下，其中奥氏体的碳含量总是大于钢的碳含 量。）8、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。 （）T12钢的碳含量要高。（ 9、 20钢比）（ 10、再结晶能够消除加工硬化效果，是 一种软化过程。） 11、过共析钢中，网状渗碳体的存在使钢的硬度 和塑性均上升。（ ）（ 12、正火是将钢件加热至完全奥氏体化后空冷的热处理 工艺。）13、65Mn是合金调质结构钢。 （、回火索氏体的性能明显优于奥氏体等温冷却直接所得到的片层状索氏体的性能。 （）14 （）15、T10A和60号钢均属于高碳钢。 、晶体缺陷的共同之处是它们都能引起晶格畸变。16 （）（） 17、位错是实际金属晶体的一种面缺陷。 （）18、体心立方晶格的致密度 为74%。、塑性变形指的是外载荷撤销后变形不能恢复的变形。19 （） ）20、当过冷度较大时，纯金属晶体主要以平面状方式长大。 （（）、室温下，金属晶粒越细，则强度越高、塑性越好。21 22、一般来说，钢的强度高于铸铁的强度。 （） （）号钢的淬透性差。、2365Mn的淬透 性比65 C曲线中分析可知，共析钢的过冷奥氏体在A-550℃的范围内发生贝氏体转变。 （）、从241、共析反应就是在某一温度时，从一种固相中同时结晶析出两种不同的固相。 （） 25 （26、包晶偏析可以通过回火的热处理方法消 除。） 、所谓本质细晶粒钢就是一种在任何加热条件下晶粒均不发生粗化的钢。 （）27 +β）（），它由两相组成。（+28、一个合金的室温组

新编机械工程材料期末试题库及答案(3)

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） 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） 名称 候选材料 选用材料 热处理方法 最终组织 机床床身 T10A, KTZ450-06, HT200 HT200 时效 P ＋F ＋G 片 汽车后桥齿轮 40Cr, 20CrMnTi, 60Si2Mn 20CrMnTi 渗碳＋淬火＋低温回火 表面Cm ＋M ＋A ’ 心部 F ＋M 滚动轴承 GCr15, Cr12, QT600-2 GCr15 球化退火＋淬火＋低温回火 Cm ＋M ＋A ’ 锉刀 9SiCr, T12, W18Cr4V T12 球化退火＋淬火＋低温回火 Cm ＋M ＋A ’ 汽车板簧 45, 60Si2Mn, T10 60Si2Mn 淬火＋中温回火 T 回 钻头 W18Cr4V ，65Mn, 20 W18Cr4V 淬火＋低温回火 Cm ＋M ＋A ’ 桥梁 1Cr13, 16Mn, Q195 16Mn, 不热处理 F ＋P 滑动轴承 H70, ZSnSb11Cu6, T8 ZSnSb11C u6 不热处理 a+SnSb 耐酸容器 Q235, 1Cr18Ni9Ti, ZGMn13 1Cr18Ni9T i 固溶处理 A 发动机曲轴 QT600-3, 45, ZL101 QT600-3 等温淬火＋高温回火 S 回＋G 球

机械工程材料试卷复习题。

机械工程材料 1．室温下，金属晶粒越细，则强度越高、塑性越高。( ) 2．因为体心立方晶格与面心立方晶格具有相同数量的滑移系，所以两种晶体的塑性变形能力完全相同。( ) 3．间隙固溶体一定是无限固溶体。( ) 4．铁素体的本质是碳在a-Fe中的间隙相。( ) 5．在铁碳合金平衡结晶过程中，只有碳质量分数为4．3％的铁碳合金才能发生共晶反应。( ) 6．高合金钢既具有良好的淬透性，也具有良好的淬硬性。( ) 7．钢的淬透性高，则其淬透层的深度也越大。( ) 8．T8钢比T12和40钢有更好的淬透性。( ) 9．灰铸铁可以经过热处理改变基体组织和石墨形态。( ) 10．齿轮渗碳用钢常采用低碳钢。( ) 是非题 1．(√) 2． (×) 3．(×) 4．(√) 5．(×) 6．(×) 7．(√) 8．(√) 9． (×) 10．(√) 1.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．越接近理论结晶温度 2．α－Fe是实际原子数为。 a．2； b．4； c．6 3．固溶体的晶体结构。 a．与溶剂相同； b．与溶质相同； c．为其他晶型 4．间隙相的性能特点是。 a．熔点高、硬度低； b．硬度高、熔点低；c．硬度高、熔点高 5. 金属的加工硬化现象将导致。 a. 强度降低,塑性提高； b. 强度提高,塑性降低； c．强度降低,塑性降低 6．用下述三种方法制成齿轮，种方法较为理想。 a. 用厚钢板切出圆饼，再加工成齿轮； b. 由粗钢棒切下圆饼，再加工成齿轮； c. 由 圆棒锻成圆饼，再加工成齿轮 7. 钢中含硫量过高的最大危害是造成。 a. 热脆； b. 冷脆； c. 氢脆 8．奥氏体是。 a．碳在γ-Fe中的间隙固溶体 b．碳在α-Fe中的间隙固溶体； c. 碳在α-Fe中的无限固溶体 9．珠光体是一种。