2025年大学金属材料与热处理技术（金属材料学）试题及答案.doc

2025年大学金属材料与热处理技术（金属材料学）试题及答案

（考试时间：90分钟 满分100分）
班级______ 姓名______

第I卷（选择题，共40分）

本卷共20题，每题2分。每题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。

1. 金属材料的性能主要包括力学性能、物理性能和化学性能等。以下不属于力学性能的是（ ）
A. 强度 B. 硬度 C. 导电性 D. 韧性
2. 下列哪种晶体结构的金属塑性较好（ ）
A. 体心立方 B. 面心立方 C. 密排六方 D. 简单立方
3. 钢的含碳量增加时，其强度和硬度的变化趋势是（ ）
A. 均增加 B. 强度增加，硬度降低 C. 强度降低，硬度增加 D. 均降低
4. 合金中，两组元在液态和固态下都能无限互溶，这种相图属于（ ）
A. 匀晶相图 B. 共晶相图 C. 共析相图 D. 包晶相图
5. 珠光体是由（ ）组成的机械混合物。
A. 铁素体和渗碳体 B. 铁素体和奥氏体 C. 奥氏体和渗碳体 D. 铁素体和珠光体
6. 下列哪种元素能提高钢的淬透性（ ）
A. 硅 B. 锰 C. 铬 D. 以上都是
7. 马氏体的硬度主要取决于（ ）
A. 含碳量 B. 合金元素含量 C. 冷却速度 D. 加热温度
8. 回火的主要目的不包括（ ）
A. 消除残余应力 B. 提高硬度 C. 调整硬度和韧性 D. 稳定组织
9. 球墨铸铁中的石墨形态是（ ）
A. 片状 B. 球状 C.蠕虫状 D.团絮状
10. 铝合金中，主要起强化作用的元素是（ ）
A. 铜 B. 镁 C. 硅 D. 以上都有可能
11. 金属材料的疲劳极限与下列哪种因素关系不大（ ）
A. 应力循环次数 B. 材料成分 C. 表面粗糙度 D. 环境温度
12. 下列哪种钢材属于优质碳素结构钢（ ）
A. Q235 B. 45 C. 60Si2Mn D. T8
13. 可锻铸铁的生产过程包括（ ）
A. 石墨化退火 B. 球化处理 C. 孕育处理 D. 淬火
14. 金属材料的弹性模量主要取决于（ ）
A. 原子间结合力 B. 晶体结构 C. 化学成分 D. 加工工艺
15. 以下哪种热处理工艺能使钢获得良好的综合力学性能（ ）
A. 完全退火 B. 球化退火 C. 调质处理 D. 正火
16. 灰铸铁的性能特点不包括（ ）
A. 铸造性能好 B. 减振性好 C. 塑性好 D. 切削加工性好
17. 不锈钢中，主要起抗腐蚀作用的合金元素是（ ）
A. 铬 B. 镍 C. 钛 D. 钼
18. 金属材料在拉伸试验中，屈服阶段的应力称为（ ）
A. 抗拉强度 B. 屈服强度 C. 弹性极限 D. 比例极限
19. 下列哪种铝合金属于变形铝合金（ ）
A. 铸造铝合金 B. 防锈铝合金 C. 硬铝合金 D. 超硬铝合金
20. 金属材料的热膨胀系数与下列哪种因素有关（ ）
A. 原子间距 B. 晶体结构 C. 化学成分 D. 以上都是

第II卷（非选择题，共60分）

（总共3题，每题20分，答题要求：请根据所学知识，准确、详细地回答问题）

21. 简述金属材料的强化机制有哪些，并举例说明每种强化机制在实际中的应用。

22. 分析共析钢在加热、冷却过程中的组织转变，画出C曲线，并说明影响C曲线形状和位置的因素。

23. 某工厂生产的一批45钢零件，硬度不符合要求，试分析可能的原因，并提出改进措施。

答案：1.C 2.B 3.A 4.A 5.A 6.D 7.A 8.B 9.B 10.D 11.D 12.B 13.A 14.A 15.C 16.C 17.A 18.B 19.B 20.D 21.金属材料的强化机制主要有固溶强化、位错强化、细晶强化、第二相强化等。固溶强化例如在铝合金中加入铜等元素形成固溶体提高强度；位错强化如冷加工使位错增殖缠结阻碍位错运动强化材料；细晶强化像细化晶粒的变质处理提高金属性能；第二相强化如钢中渗碳体强化基体。22.共析钢加热时，室温下的珠光体向奥氏体转变，有奥氏体形成的形核和长大过程。冷却时，奥氏体先析出先共析铁素体，剩余奥氏体含碳量增加，继续冷却发生共析转变形成珠光体，过冷度大时会形成贝氏体、马氏体等。C曲线受含碳量、合金元素等影响，含碳量增加C曲线右移，合金元素中除钴外大多使C曲线右移。23.45钢零件硬度不符合要求，可能原因有加热温度不当，过高或过低影响奥氏体化程度进而影响硬度；冷却速度不合适，冷却过快易产生过大内应力甚至裂纹，冷却过慢硬度不足；原材料成分波动，含碳量等偏离正常范围。改进措施：严格控制加热温度在合适区间；根据零件要求选择恰当冷却方式和速度；加强原材料检验，确保成分稳定。