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2025年中职金属材料与热处理技术（金属材料应用）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）
答题要求：每题只有一个正确答案，请将正确答案的序号填在括号内。(总共20题，每题2分，每题只有一个选项符合题意)
1. 下列金属中，导电性最好的是（ ）
A. 铜 B. 铝 C. 银 D. 铁
2. 金属材料抵抗局部变形，特别是塑性变形、压痕或划痕的能力称为（ ）
A. 强度 B. 硬度 C. 韧性 D. 疲劳强度
3. 下列属于有色金属的是（ ）
A. 铁 B. 锰 C. 铬 D. 铝
4. 金属材料在外力作用下产生变形，当外力去除后，能完全恢复到原来形状的性能称为（ ）
A. 弹性 B. 塑性 C. 韧性 D. 硬度
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. 铁素体和莱氏体
6. 下列哪种材料适合制造承受冲击载荷的零件（ ）
A. 45钢 B. T12钢 C. 65Mn钢 D. 20CrMnTi钢
7. 金属材料的工艺性能不包括（ ）
A. 铸造性能 B. 焊接性能 C. 化学性能 D. 切削加工性能
8. 下列关于金属晶体结构的说法正确的是（ ）
A. 体心立方晶格的致密度最高
B. 面心立方晶格的致密度最高
C. 密排六方晶格的致密度最高
D. 三种晶格致密度相同
9. 能使钢的强度、硬度提高，而塑性、韧性不显著降低的热处理工艺是（ ）
A. 退火 B. 正火 C. 淬火 D. 回火
10. 下列钢中，属于合金结构钢的是（ ）
A. Q235 B. 45 C. 60Si2Mn D. T8
11. 金属材料在交变载荷作用下，在远低于其屈服强度的应力下突然发生断裂的现象称为（ ）
A. 疲劳断裂 B. 脆性断裂 C. 韧性断裂 D. 蠕变断裂
12. 下列哪种铸铁的石墨形态为球状（ ）
A. 灰铸铁 B. 可锻铸铁 C. 球墨铸铁 D. 蠕墨铸铁
13. 下列关于铝合金的说法错误的是（ ）
A. 具有密度小、比强度高的特点
B. 良好的耐腐蚀性
C. 可通过热处理强化
D. 铸造性能差
14. 金属材料的疲劳极限与（ ）有关。
A. 材料的成分 B. 材料的组织
C. 应力循环次数 D. 以上都是
15. 下列属于金属材料力学性能指标的是（ ）
A. 密度 B. 熔点 C. 热膨胀系数 D. 屈服强度
16. 下列哪种材料常用于制造刀具（ ）
A. 45钢 B. T12钢 C. 65Mn钢 D. 20CrMnTi钢
17. 金属材料的弹性模量反映了材料抵抗（ ）的能力。
A. 弹性变形 B. 塑性变形 C. 断裂 D. 磨损
18. 下列关于碳钢的说法正确的是（ ）
A. 含碳量越高，强度越高，塑性越好
B. 含碳量越高，强度越高，塑性越差
C. 含碳量越低，强度越高，塑性越好
D. 含碳量越低，强度越高，塑性越差
19. 下列哪种工艺能改善低碳钢的切削加工性能（ ）
A. 退火 B. 正火 C. 淬火 D. 回火
20. 下列属于金属材料物理性能的是（ ）
A. 强度 B. 硬度 C. 导电性 D. 疲劳强度

第II卷（非选择题，共60分）

二、填空题（每题2分，共10分）
1. 金属材料的力学性能包括强度、硬度、韧性、______和疲劳强度等。
2. 常见的金属晶格类型有体心立方晶格、______和面心立方晶格。
3. 钢的热处理工艺包括退火、正火、淬火和______。
4. 合金是由两种或两种以上的金属与金属或______经熔炼、烧结或其他方法组合而成的具有金属特性的混合物。
5. 灰铸铁的石墨形态为______。

三、判断题（每题2分，共10分）
1. 金属材料的强度越高，其塑性越好。（ ）
2. 面心立方晶格的原子排列比体心立方晶格更紧密。（ ）
3. 淬火后的钢必须及时回火，否则会产生较大的内应力，导致工件变形甚至开裂。（ ）
4. 可锻铸铁实际上是不能锻造的。（ ）
5. 铝合金都不能通过热处理强化。（ ）

四、简答题（每题10分，共20分）
1. 简述金属材料的工艺性能包括哪些方面，并举例说明每种性能对加工的影响。
2. 分析45钢经退火、正火、淬火和回火后的组织和性能变化，并说明各热处理工艺的目的。

五、材料分析题（每题20分，共20分）
现有一批45钢制造的轴类零件出现了早期疲劳断裂现象。已知该零件在制造过程中进行了正火处理，加工后进行了调质处理。请分析可能导致零件早期疲劳断裂的原因，并提出改进措施。

答案：
1. C
2. B
3. D
4. A
5. A
6. D
7. C
8. B
9. D
10. C
11. A
12. C
13. D
14. D
15. D
16. B
17. A
18. B
19. B
20. C
二、1. 塑性 2. 密排六方晶格 3. 回火 4. 非金属 5. 片状
三、1.× 2.√ 3.√ 4.√ 5.×
四、1. 金属材料的工艺性能包括铸造性能、锻造性能、焊接性能、切削加工性能和热处理性能等。铸造性能好的金属如灰铸铁，流动性好，收缩率小，易于铸造复杂形状的零件；锻造性能好的金属如低碳钢和中碳钢，塑性好，变形抗力小，易于锻造加工；焊接性能好的金属如低碳钢，焊接时不易产生裂纹等缺陷；切削加工性能好的金属如易切削钢，硬度适中，切屑易断，便于加工；热处理性能好的金属如45钢，能通过多种热处理工艺改善性能。
2. 45钢退火后组织为铁素体和珠光体，硬度降低，塑性和韧性提高，目的是消除应力，改善切削加工性能。正火后组织为细珠光体，硬度和强度比退火高，塑性和韧性也较好，可以细化晶粒，改善组织。淬火后组织为马氏体，硬度和强度显著提高，但塑性和韧性降低，目的是提高硬度和耐磨性。回火后组织为回火马氏体等，消除淬火应力，降低脆性，调整硬度和韧性，使零件获得良好的综合力学性能。
五、可能导致零件早期疲劳断裂的原因：正火处理可能未完全消除锻造应力，调质处理后零件内部存在残余应力；加工过程中产生的表面粗糙度较大，导致应力集中；零件的尺寸设计不合理，如过渡圆角过小等。改进措施：对零件进行去应力退火，进一步消除残余应力；提高加工精度，降低表面粗糙度，减少应力集中；优化零件尺寸设计，增大过渡圆角等。