机械工程材料试题及答案.docx

机械工程材料 A卷标准答案
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、加工硬化： 金属塑性变形后，强度硬度提高的现象。
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
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。
５、细晶强化：晶粒尺寸通过细化处理，使得金属强度提高的方法。
二、选择适宜材料并说明常用的热处理方法（30分）
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
ZSnSb11Cu6
不热处理
a+SnSb
耐酸容器
Q235, 1Cr18Ni9Ti, ZGMn13
1Cr18Ni9Ti
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

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

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

五、填空题(20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’

T回 S回 。

7. 45钢正火后渗碳体呈 片 状，调质处理后渗碳体呈 球 状。
机械工程材料 A卷评分标准

一、名词解释：（１０分）

３、 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）

４、 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）
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
ZSnSb11Cu6
不热处理
a+SnSb
耐酸容器
Q235, 1Cr18Ni9Ti, ZGMn13
1Cr18Ni9Ti
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

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）

４． 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）
（c） 获得单一的马氏体组织，提高硬度和耐磨性
（d） 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’

T回 S回 。

7. 45钢正火后渗碳体呈 片 状，调质处理后渗碳体呈 球 状。
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、加工硬化： 金属塑性变形后，强度硬度提高的现象。
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
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。
５、细晶强化：晶粒尺寸通过细化处理，使得金属强度提高的方法。
二、选择适宜材料并说明常用的热处理方法（30分）
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
ZSnSb11Cu6
不热处理
a+SnSb
耐酸容器
Q235, 1Cr18Ni9Ti, ZGMn13
1Cr18Ni9Ti
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
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：
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)
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’
T回 S回 。
7. 45钢正火后渗碳体呈 片 状，调质处理后渗碳体呈 球 状。

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
14.用于制造渗碳零件的钢称为(   )。
   A.结构钢；      B.合金钢；     C.渗碳钢；        D.工具钢
15.马氏体组织有两种形态(   )。
   A.板条、树状；  B.板条、针状；  C.树状、针状；   D.索状、树状
16.实际生产中，金属冷却时(   )。
A.理论结晶温度总是低于实际结晶温度；    B.理论结晶温度总是等于实际结晶温度；  
C.理论结晶温度总是大于实际结晶温度；   D.实际结晶温度和理论结晶温度没有关系
17.零件渗碳后，一般需经过(   )才能达到表面硬度高而且耐磨的目的。
A.淬火+低温回火；     B.正火；     C.调质；     D.淬火+高温回火
18.C曲线右移使淬火临界冷却速度(   )，淬透性(   )。
   A.减小、增大；   B.减小、减小；   C.增大、减小；  D.增大、增大
19.机械制造中，T10钢常用来制造(   )。
   A.容器；     B.刀具；      C.轴承；      D.齿轮
20.钢经表面淬火后将获得(   )。
   A.一定深度的马氏体；   B.全部马氏体；   C.下贝氏体；   D.上贝氏体
21.GCrl5SiMn钢的含铬量是：(   )
A.15％；    B.1．5％；     C.0. 15％；     D.0.015％
22.铅在常温下的变形属：(   )
    A.冷变形；   B.弹性变形；    C.热变形；     D.既有冷变形也有热变形
23、黄铜是以（   ）为主加元素的铜合金。
    A.铅       B.铁          C.锡          D.锌
24、在Fe-Fe3C和图中，奥氏体冷却到ES线时开始析出（    ）。
    A.铁素体   B.珠光体      C.二次渗碳体  D.莱氏体
25、从金属学的观点来看，冷加工和热加工是以（    ）温度为界限区分的。
A.结晶    B.再结晶      C.相变        D.25℃
四、简答题（共 30分，每题10分）
1.简述奥氏体晶粒对钢在室温下组织和性能的影响。
2.简述回火的目的。
3.何谓碳钢中的铁素体、渗碳体、珠光体？他们的力学性能各有何特点？
参考答案
一、名词解释
1．奥氏体（A）：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。
3．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。
4．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。
5．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。
二、填空题
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
三、选择题
1.D; 2.C; 3.C; ; 5.C; 6.A; 7.D; 8.C; 10.A; 11.C; 13.D;  14.C; 15.B; 17.A; 18.A; 19.B; 20.A; 21.B 23.D; 24.C
四、简答题
1、答：奥氏体晶粒细小时，冷却后转变产物的组织也细小，其强度与塑性韧性都较高，冷脆转变温度也较低；反之，粗大的奥氏体晶粒，冷却转变后仍获得粗晶粒组织，使钢的力学性能（特别是冲击韧性）降低，甚至在淬火时发生变形、开裂。
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。 
3、答：铁素体——碳在α-Fe中的间隙固溶体，软而韧。                      
渗碳体——碳与铁形成的间隙化合物，硬而脆。                        
珠光体——铁素体与渗碳体形成的层片状交替排列的机械混合物，良好的综合力学性能。
第1章 材料的性能
一、选择题
1.表示金属材料屈服强度的符号是（ B） A.σ B.σs C.σb D.σ-1
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.在测量薄片工件的硬度时，常用的硬度测试方法的表示符号是（ B）
A.HB B.HRC C.HV D.HS
4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.硬度C.塑性D.弹性
二、填空
1.金属材料的机械性能是指在载荷作用下其抵抗（变形 ）或（破坏 ）的能力。
2.金属塑性的指标主要有（伸长率）和（断面收缩率）两种。
3.低碳钢拉伸试验的过程可以分为弹性变形、（塑性变形）和（断裂）三个阶段。
4.常用测定硬度的方法有（布氏硬度测试法）、（洛氏硬度测试法）和维氏硬度测试法。
5.疲劳强度是表示材料经（无数次应力循环）作用而（不发生断裂时）的最大应力值。
三、是非题
1.用布氏硬度测量硬度时，压头为钢球，用符号HBS表示。 是
2.用布氏硬度测量硬度时，压头为硬质合金球，用符号HBW表示。 是
3.金属材料的机械性能可以理解为金属材料的失效抗力。
四、简答题
1.说明下列机械性能指标符合所表示的意思：σs、σ0.2、HRC、σ-1、σb、δ5、HBS。
σs: 屈服强度 σ0.2：条件屈服强度 HRC：洛氏硬度（压头为金刚石圆锥） σ-1: 疲劳极限 σb: 抗拉强度 σ5：l0=5d0时的伸长率（l0=5.65s01/2）
HBS:布氏硬度（压头为钢球）
第2章 材料的结构
一、选择题
1. 每个体心立方晶胞中包含有（B）个原子 A.1 B.2 C.3 D.4
2. 每个面心立方晶胞中包含有（C）个原子 A.1 B.2 C.3 D.4
3.属于面心立方晶格的金属有（C）A.α-Fe,铜B.α-Fe,钒 C.γ-Fe,铜 D.γ-Fe,钒
4.属于体心立方晶格的金属有（B）A.α-Fe,铝B.α-Fe,铬 C.γ-Fe,铝 D.γ-Fe,铬
5. 在晶体缺陷中，属于点缺陷的有（A） A. 间隙原子 B.位错 C.晶界 D.缩孔  
6. 在立方晶系中,指数相同的晶面和晶向(B)
A.相互平行 B.相互垂直 C.相互重叠 D.毫无关联
7. 在面心立方晶格中,原子密度最大的晶面是(C)
A.(100) B.(110) C.(111) D.(122) 
二、是非题
1. 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。 是
2.在体心立方晶格中，原子排列最密的方向[111]垂直于原子排列最密的晶面（110）。 非 （指数相同才会相互垂直）
3. 单晶体具有各向同性，多晶体具有各向异性。 非（晶体具有各向异性，非晶体具有各向同性）
4．晶体的配位数越大，其致密度也越高。 是
三、填空题
1. 一切固态物质可以分为（晶体 ）与（非晶体）两大类。
2. 晶体缺陷主要可分为（点缺陷）,（线缺陷）和面缺陷三类。
3. 晶体缺陷中的点缺陷除了置换原子还有（间隙原子）和（空位）。
4. 面缺陷主要指的是（晶界）和（亚晶界）；最常见的线缺陷有（刃型位错）和（螺型位错）。
5. 每个面心立方晶胞在晶核中实际含有（ 4）原子，致密度为（ 0.74），原子半径为（2½a/4）。
6. 每个体心立方晶胞在晶核中实际含有（ 2）原子，致密度为（ 0.68），原子半径为（3½a/4）。
7. 每个密排六方晶胞在晶核中实际含有（ 6）原子，致密度为（ 0.74），原子半径为（ a/2 ）。
四、解释下列现象
1. 金属一般都是良导体，而非金属一般为绝缘体。
2．实际金属都是多晶体结构。

第3章 材料的凝固
A 纯金属的结晶
二、 填空题
1.随着过冷度的增大，晶核形核率N（增大），长大率G（增大）。
2.细化晶粒的主要方法有（a、控制过冷度 b、变质处理 c、振动、搅拌）。
3.纯铁在1200℃时晶体结构为（γ-Fe），在800℃时晶体结构为（α-Fe）。
四、简答题
1.影响金属结晶过程的主要因素是什么？
答：晶核形核率和长大率
2.何谓金属的同素异构转变？并以纯铁来说明。
答：有些物质在固态下其晶格类型会随温度变化而发生变化，这种现象称为同素异构转变。
纯铁在固态下的冷却过程中有两次晶体结构变化：d-Fe ⇌ g-Fe ⇌ a-Fe　d-Fe、γ-Fe、α-Fe是铁在不同温度下的同素异构体，其中d-Fe和α-Fe都是体心立方晶格，分别存在于熔点到1394℃之间及912℃以下，γ-Fe是面心立方晶格，存在于1394℃到912℃之间。
3.试述晶粒大小对其机械性能有何影响？
答：常温下，晶粒越细，晶界面积越大，因而金属强度、硬度越高，同时塑性、韧性越好。 高温下，晶界呈黏滞状态，在外力作用下易产生滑动和迁移，因而细晶粒无益，但晶粒太粗，易产生应力集中。因而高温下晶粒过粗、过细都不好。

B 合金的结晶
一、 填空题
1. 根据溶质原子在溶剂晶格中分布情况的不同，可将固溶体分为（置换固溶体）和（间隙固溶体）。
2. 相是指合金中（成分相同）与（结构相同）均匀一致的组成部分。
3. 合金的晶体结构大致可以有三种类型：（固溶体），金属化合物和（ ）。
4. 组成合金的（最简单），（最基本），（能够独立存在）的物质称为组元。
5．两种元素组成固溶体，则固溶体的晶体结构（与组成元素之一的晶体结构相同）。
三 、简答题
1.试述金属中固溶体与金属化合物的机械性能有何特点。
答：固溶体的强度、硬度高，塑性、韧性低；金属化合物具有较高的熔点、硬度和较大的脆性。
2.合金中固溶体和金属化合物的晶体结构有何不同

C 铁碳合金相图
一、选择题
1. 铁素体是碳溶解在（A ）中所形成的间隙固溶体。
   A．α-Fe B．γ-Fe C．δ-Fe D．β-Fe
2.奥氏体是碳溶解在（ B）中所形成的间隙固溶体。
   A．α-Fe B．γ-Fe C．δ-Fe D．β-Fe
3.渗碳体是一种（C）。
   A．稳定化合物 B．不稳定化合物 C．介稳定化合物 D．易转变化合物
4.在Fe-Fe3C相图中，钢与铁的分界点的含碳量为（C）。
   A．2％ B．2.06％ C．2.11％ D．2.2％
5.莱氏体是一种（C）。
   A．固溶体B．金属化合物 C．机械混合物 D．单相组织金属
6.在Fe-Fe3C相图中，ES线也称为（D）。
   A．共晶线 B．共析线 C．A3线 D．Acm线
7.在Fe-Fe3C相图中，GS线也称为（C）。
   A．共晶线 B．共析线 C．A3线 D．Acm线
8. 在Fe-Fe3C相图中，共析线也称为（A）。
   A．A1线 B．ECF线 C．Acm线 D．PSK线
9.珠光体是一种（C）。
   A．固溶体 B．金属化合物 C．机械混合物 D．单相组织金属
10.在铁－碳合金中，当含碳量超过（B）以后，钢的硬度虽然在继续增加，但强度却在明显下降。
   A．0.8％ B．0.9％ C．1.0％ D．1.1％
11.通常铸锭可由三个不同外形的晶粒区所组成，其晶粒区从表面到中心的排列顺序为（A）。
 A．细晶粒区－柱状晶粒区－等轴晶粒区 B．细晶粒区－等轴晶粒区－柱状晶粒区
 C．等轴晶粒区－细晶粒区－柱状晶粒区 D．等轴晶粒区－柱状晶粒区－细晶粒区
12.在Fe-Fe3C相图中，PSK线也称为（B）。
   A．共晶线 B．共析线 C．A3线 D．Acm线
13.Fe-Fe3C相图中，共析线的温度为（D）。
   A．724℃ B．725℃ C．726℃ D．727℃
14.在铁碳合金中，共析钢的含碳量为（B）。
   A．0.67％ B．0.77％ C．0.8％ D．0.87％
二、填空题
1. 珠光体是（铁素体）和（渗碳体）混合在一起形成的机械混合物。
2. 碳溶解在（α-Fe）中所形成的（固溶体）称为铁素体。
3. 在Fe-Fe3C相图中，共晶点的含碳量为（4.3% ），共析点的含碳量为（ 0.77% ）。
4. 低温莱氏体是（ 珠光体 ）和（共晶渗碳体 ）组成的机械混合物。
5. 高温莱氏体是（共晶奥氏体 ）和（工晶渗碳体 ）组成的机械混合物。
6. 铸锭可由三个不同外形的晶粒区所组成，即（ 表层细晶区 ），（柱状晶区 ）和心部等轴晶粒区。
7. 在Fe-Fe3C相图中，共晶转变温度是（ 1148℃），共析转变温度是（ 727℃ ）。
四、简答题
1.铁碳合金中基本相有哪几相？室温下的基本相是什么？
答：基本相有液相L高温铁素体相δ、铁素体相α、奥氏体相γ和渗碳体相Fe3C
室温下的基本相是
2.试分析含碳量为0.6%。铁碳含金从液态冷却到室温时的结晶过程。
答：
3.试分析含碳量为1.2%铁碳合金从液体冷却到室温时的结晶过程。
答：合金在1～2点转变为 g , 到 3 点, 开始析出Fe3C。从奥氏体中析出的Fe3C称二次渗碳体, 用Fe3CⅡ表示,其沿晶界呈网状分布。温度下降, Fe3CⅡ量增加。到4点， g 成分沿ES线变化到S点，余下的g 转变为P。P53
4.结合Fe-Fe3C相图指出A1、A3和Acm代表哪个线段，并说明该线段表示的意思。
答：A1为PSK水平线，即共析线，在该线温度（727℃）下发生共析转变
A3为GS线，即γ⇄α固溶体转变线
Acm为ES线，即碳在γ-Fe中的固溶线
5.简述碳钢中碳含量变化对机械性能的影响。
答：亚共析钢随含碳量增加，P 量增加，钢的强度、硬度升高, 塑性、韧性下降.
0.77%C时, 组织为100% P, 钢的性能即P的性能。
＞0.9%C，Fe3CⅡ为晶界连续网状，强度下降, 但硬度仍上升。
＞2.11%C，组织中有以Fe3C为基的Le’,合金太脆
6.写出铁碳相图上共晶和共析反应式及反应产物的名称。
答：共晶:L4.3→γ2.11＋Fe3C,产物为奥氏体和渗碳体的机械混合物，即莱氏体。