工程材料与成形技术期末考试套试卷及答案北华大学机械工程学院.doc

课程组材料成型使用专业材料成型及控制工程年级07班级学号考生姓名考试地点装订线北华大学机械工程学院20232023学年第二学期工程材料与成形技术课程期末考试试卷（B）题号一二三四五六七八总分得分评卷人核分：本题得分一、 填空题（每空0.5分，共5分）1. 典型金属的晶格形式重要有 、 和 三种。2. 金属的塑性变形在大多数情况下是以滑移方式进行的，而滑移是 位错 在滑移面上运动导致的。3. 根据成分不同，铁碳合金可分为三大类，分别为 GONGYE 纯铁 、钢 和 铸铁 。4. 当变形的金属进行加热时，随着温度的升高，其组织会发生 回复 、再结晶 和 晶粒长大 的变化过程。本题得分二、 判断题（每题1分，共6分）1. T8钢属于碳素工具钢，它也是高碳钢。 （ T ）2. P会引起钢的冷脆性，即使钢在室温下的塑性急剧下降。 （ T ）3. 面心立方晶格和体心立方晶格具有相同的滑移系数。 （ T ）4. 铁素体和奥氏体的主线区别就是在于固溶度不同，前者小而后者大。 （ F ）5. 无论何种成分的铁碳合金，随着含碳量的增长，组织中铁素体相对量减少，渗碳体相对量增长。 （ T ）6. 凡是碳钢的平衡结晶过程都具有共析转变，而没有共晶转变。 （ T ）本题得分三、 选择（每题1分，共7分）1. 以下生产齿轮的方法，（ C ）方法最为抱负。A、由原钢板机械加工成齿轮 B、由粗钢棒机械加工成齿轮 C、由圆棒热锻成齿轮毛坯，再加工成齿轮2. 为了改善T12钢的切削性能，一般都采用（ D ）热解决方法。A、淬火+高温回火 B、完全退火 C、正火 D、球化退火3. 除了（ B ）外，大多数溶入到奥氏体的合金元素均使C曲线右移。，A、Mn B、Co C、Cr4. 假如要使某种碳钢具有高硬度和耐磨性，应当采用（ C ）热解决A、淬火+高温回火 B、淬火+中温回火 C、淬火+低温回火5. 体心立方晶胞原子数为（ B ）个？ A. 1B. 2C. 3D. 46. 碳在铁素体中的最大溶解度为（A ）?A. 、0.0218%B、 0.008% C、2.11% D、 0.53%7 . 铸铁与碳钢的区别在于有无（ A ）。、A、莱氏体 B、珠光体C、铁素体本题得分四、拟定下列各金属材料的名称、碳含量、合金元素含量。（每空0.5分，共10分）1. Q235名称 屈服强度为235mp的普通碳素结构钢 。2. 45钢名称 含碳量为0.45%的优质碳素结构钢 ，含碳量为 %C。3. T8钢名称 含碳量为0.8的碳素工具钢 ，含碳量为 %C。4. 60Si2Mn名称 合金结构钢 ，含碳量为 0.6 %C，含Si量小于 2 %Si，含Mn量小于 1.5 %Mn。5. CrWMn名称 合金工具钢 ，含碳量为 1 %C，含Cr量小于 1.5 %Cr，含W量小于 1.5 %W。含Mn量小于 1.5 %Mn。6. 4Cr13名称 不锈钢 ，含碳量为 1 %C，含Cr量约为 13 %Cr。7. GCr15名称 滚动轴承钢 ，含碳量为 1 %C，含Cr量约为 1.5 %Cr。本题得分五 、 简答题 （每题6分，共24分）1将三块碳钢进行冷变形，第一块变形度为5%，第二块为15%，第三块为30%，然后再加热至700。试指出哪块试样的晶粒最粗大？对性能有何影响？ 2变速箱齿轮，用20CrMnTi钢制作，规定齿面硬度5864HRC，采用什么热解决工艺才干达成规定？3用45钢制作齿轮，加工工艺路线如下：下料锻造热解决1机械加工1热解决2机械加工2，说明各热解决和机械加工的名称。4碳钢中的P , S对钢的性能有何影响？本题得分六、画出铁碳平衡状态图（6分）（标明各重要点，线，面的相应温度，碳的质量分数，组织）并回答如下问题 （共10分）1在抱负的冷却条件下，碳的质量分数为0.35%合金的室温组织是什么？（2分） 2在抱负的冷却条件下，碳的质量分数为1%合金的组织是什么？（2分） 七、 T12钢加热到770后用图示各种方法冷却，分析其所得的组织。（共8分）课程组材料成型使用专业材料成型及控制工程年级06班级学号考生姓名考试地点装订线北华大学机械工程学院20232023学年第二学期材料科学基础课程期末考试试卷（C）题号一二三四五六七八总分得分评卷人核分：本题得分四、 填空题（每空0.5分，共5分）5. 钢的马氏体的本质是 碳在阿尔法贴中的间隙固溶体 间隙固溶体，它具有 体心立方 的晶格结构。6. 金属铸锭的组织由三层形状和大小不同的晶粒组成的，分别是 、 和 。7. 在实际的金属结构中，晶界属于 缺陷，置换原子属于 缺陷。8. 在炼钢中，Si是作为 加入钢中的。9. 铅在室温下的塑性变形属于 加工，金属冷加工和热加工是以该材料的 温度区分的本题得分五、 判断题（每题1分，共6分）1. S、P都是碳钢中的有益元素。 （ F ）2. T8钢属于碳素工具钢，它也是高碳钢。 （ T ）3. P会引起钢的冷脆性，即使钢在室温下的塑性急剧下降。 （ T ）4. 面心立方晶格和体心立方晶格具有相同的滑移系数，因此可以说铁在高温和低温的时候塑性都是一致的。 （ F ）5. 727是铁素体和奥氏体的同素异构转变温度。 （ T ）6. 凡是碳钢的平衡结晶过程都具有共析转变，而没有共晶转变。 （ T ）本题得分六、 选择（每题1分，共7分）1. 热解决工艺中，调质是指（ ）。A.淬火+中温回火 B.淬火+低温回火 C.淬火+高温回火 D.退火2. 在二元系合金相图中，计算两相相对量的杠杆法则只能用于（ ）。A.单相区中 B.两相区中 C.三相平衡水平线上3. 除了（ ）外，大多数溶入到奥氏体的合金元素均使C曲线右移。A、Mn B、Co C、Cr4. QT40015是（ ）。 A. 可锻铸铁 B. 灰铸铁 C. 球墨铸铁 D. 蠕墨铸铁 5. 亚共析钢含碳量范围是（ ）？ A. 2.11% 4.3% B.0.77% 2.11% C. 0.008% 0.77% D. 0.53% 2.11%6. 在切应力的作用下，晶体的滑移发生在特定的晶面和晶向上，这些晶面和晶向一般都是原子排列密度（ ）晶面和晶向。A、最大 B、最小 C、最大和最小都也许7.以下淬火介质中，（ ）的冷却能力最大。A、盐水 B、水 C、矿物油 本题得分四、拟定下列各金属材料的名称、碳含量、合金元素含量。（每空0.5分，共10分）8. 4Cr13名称 ，含碳量为 %C，含Cr量约为 %Cr。9. 5CrNiMo名称 ，含碳量约为 %C，含Cr量小于 %Cr，含Ni量小于 %C，含Mo量小于 %C10. 60Si2Mn名称 ，含碳量为 %C，含Si量小于 %Si，含Mn量小于 %Mn。11. CrWMn名称 ，含碳量为 %C，含Cr量小于 %Cr，含W量小于 %W。含Mn量小于 %Mn。12. GCr15名称 ，含碳量为 %C，含Cr量约为 %Cr。本题得分五、简答题（每题6分，共24分）1变速箱齿轮，用20CrMnTi钢制作，规定齿面硬度5864HRC，采用什么热解决工艺才干达成规定？ 2用45钢制作齿轮，加工工艺路线如下：下料锻造热解决1机械加工1热解决2机械加工2，说明各热解决和机械加工的名称。 3T12钢加热到770后用图示各种方法冷却，分析其所得的组织。 4碳钢中的P , S对钢的性能有何影响？本题得分六 计算应用题（第一小题10分，第二小题8分，共18分）1. 一把有T12钢制成的锉刀，厚5mm经780加热淬火和160回火后，硬度为HRC65左右。现将另一端用火焰加热至950，连续15分钟后各点温度如图所示，立即将其投入水中，指出各点在冷却后的组织，并表白粗细。以知T12的Accm为850。2. T12钢加热到770后用图示各种方法冷却，分析其所得的组织。北华大学机械工程学院20232023学年第2期材料科学基础课程期末考试试卷（A）题号一二三四五六七八总分得分评卷人核分人：本题得分七、 填空题（每空0.5分，共5分）10. 铁素体是指碳在 中的间隙固溶体，钢的马氏体具有 的晶格结构。11. 典型金属的晶格形式重要有 、 和 三种。12. 塑性变形的基本形式有 和 。13. 根据成分不同，铁碳合金可分为三大类，分别为 、 和 。本题得分八、 判断题（每题1分，共6）1. 一般来说，多晶体金属显示各向异性。 （ ）2. 上贝氏体的机械性能比下贝氏体的好。 （ ）3. T8钢属于碳素工具钢，它也是高碳钢。 （ ）4. 钢中的杂质P会引起钢的冷脆性，而会引起钢的热脆性。（ ）5. 面心立方晶格和体心立方晶格具有相同的滑移系数，因此可以说铁在高温和低温的时候塑性都是一致的。 （ ）6. 凡是碳钢的平衡结晶过程都有共析转变，而没有共晶转变。 （ ）本题得分九、 选择（每题1分，共7）1. 热解决工艺中，调质是指（ ）。A.淬火+中温回火 B.淬火+低温回火 C.淬火+高温回火 D.退火2. 铸铁与碳钢的区别在于有无（ ） A、莱氏体 B、珠光体C、铁素体3以下生产高载荷高转速齿轮的方法，（ ）方法最为抱负。A、由圆钢板机械加工成齿轮 B、由粗钢棒机械加工成齿轮 C、由圆棒热锻成毛坯后机加成形 D. 铸导致型4 过共析钢含碳量范围是（ ）？ A. 2.11% 4.3% B.0.77% 2.11% C. 0.008% 2.11% D. 0.53% 2.11%5 在切应力的作用下，晶体的滑移发生在特定的晶面和晶向上，这些晶面和晶向一般都是原子排列密度（ ）晶面和晶向。A、最大 B、最小 C、最大和最小都也许6 以下淬火介质中，（ ）的冷却能力最大。A、盐水 B、水 C、矿物油 7 为了改善T12钢的切削性能，一般都采用（ ）热解决方法。A、淬火+高温回火 B、完全退火 C、正火 D、球化退火本题得分四、拟定下列各金属材料的名称、碳含量、合金元素含量。（每空0.5分，共10分）1. T12钢名称（ ），含碳量约为（ ）%C。2. 45钢名称（ ），含碳量约为（ ）%C。3. GCr15名称（ ），含碳量约为（ ）%C，含Cr量约为（ ）%Cr。4. 5CrNiMo名称（ ），含碳量约为（ ）%C，含Cr量小于（ ）%Cr，含Ni量小于（ ）%C，含Mn量小于（ ）%C。5. Cr12MoV名称（ ），含碳量约为（ ）%C，含Cr量约为（ ）%Cr，含Mo量小于（ ）%Mo，含V量小于（ ）%V。6. 2Cr13名称（ ），含碳量约为（ ）%C，含Cr量约为（ ）%Cr。本题得分五、简答题（每题6分，共24分）1.T12钢加热到770后用图示各种方法冷却，分析其所得的组织。2.大螺丝刀，规定杆部为细珠光体而顶端为回火马氏体，只有一种外部热源，应如何解决？3.铁与碳钢的重要区别是什么？力学性能方面各有何特点？4.强化金属的方法有哪几种？说明原理。本题得分六 问答题 （每题9，共18）2. 一把有T12钢制成的锉刀，厚5mm经780加热淬火和160回火后，硬度为HRC65左右。现将另一端用火焰加热至950，连续15分钟后各点温度如图所示，立即将其投入水中，指出各点在冷却后的组织，并表白粗细。已知T12的Accm为850。2.某工厂用Cr12MoV钢制作冲孔模，工艺路线为：下料锻造热解决1机械加工热解决2热解决3电火花加工。回答问题：A 锻造的作用：B 写出热解决（1-2-3）的名称及室温组织 北华大学机械工程学院 20232023学年第二学期工程材料与成形技术课程期末考试试卷（C）参考答案与评分标准一、填空题（每空0.5分，共5分）14. 碳在-Fe中的过饱和、体心正方15. 激冷区、柱状晶区、等轴晶区16. 面、点 17. 脱氧剂18. 热加工、再结晶二、判断题（每题1分，共6分）1.F 2. T 3.T 4.F 5.F 6.T三、选择（每题1分，共10分）1、c；2、b；3、b；4、c；5、c；6、a；7、a四、拟定下列各金属材料的名称、碳含量、合金元素含量。（每空0.5分，共10分）7. 不锈钢、0.4、138. 合金工具钢、0.5、1.5、1.5、1.59. 合金结构钢、0.6、2.5、1.510. 合金工具钢、1、1.5、1.5、1.511. 滚动轴承钢、1、1.5五、简答题（每题6分，共36分）1表面渗碳后淬火加低温回火2正火；粗加工；淬火加低温回火；精加工 3（1）淬火M+残余A （2）回火M+残余A （3）淬火M+残余A+B（下）（4）B(下) 4S和铁形成低熔点(985)共晶体产生热脆；P在室温下使钢变脆，产生冷脆。六、计算应用题（第一小题10分，第二小题和第三小题每题7分，共24分）3. 解：950点：粗大的淬火M组织和一部分残余奥氏体。760点：组织均匀细小的淬火M组织和粒状渗碳体以及一部分残余奥氏体。600点：回火索氏体组织和粒状渗碳体。430点：回火屈体组织和粒状渗碳体。200点：回火M组织和和粒状渗碳体。25点：回火M组织和粒状渗碳体以及一部分残余奥氏体。2. 解：（1）组织成分为淬火马氏体+残余奥氏体。（2）组织成分为下贝氏体+淬火马氏体+残余奥氏体。（3）组织成分为下贝氏体+残余奥氏体。北华大学机械工程学院 20232023学年第二学期工程材料与成形技术课程期末考试试卷（A）参考答案与评分标准一、填空题（每空0.5分，共5分）19. -Fe、体心正方20. 体心立方、面心立方、密排六方21. 滑移、孪生22. 工业纯铁、钢、铸铁。二、判断题（每题1分，共6分）1.T 2. F 3.T 4.T 5.F 6.T 三、选择（每题1分，共7分）1、c；2、a；3、c；4、b；5、a；6、a；7、d.四、拟定下列各金属材料的名称、碳含量、合金元素含量。（每空0.5分，共10分）12. 碳素工具钢、1.213. 优质碳素结构钢、 0.4514. 滚动轴承钢、1、1.515. 合金工具钢、0.5、1.5、1.5、1.516. 合金工具钢、1、12、1、117. 不锈钢、0.2、13五、简答题（每题6分，共24分）1.（1）淬火M+残余A （2）回火M+残余A （3）淬火M+残余A+B（下）（4）B(下) 2.整体正火，顶端淬火+低温回火 3.含碳量和碳存在的形式不同；铸铁：大于2.11%，碳钢：0.0218%2.11%。碳钢中的碳除一部分溶于F，都以渗碳体形式存在，铸铁少量溶于F，大部分以石墨（灰口铁）或渗碳体（白口铁）形式存在。组织不同，性能不同。铸铁的抗拉强度低，塑性和韧性差；碳钢强度高，塑韧性高。5.形变强化；固溶强化；相变强化。形变强化原理：晶粒细化，晶格严重畸变，增大滑移阻力，强度和硬度提高。固溶强化原理：溶质溶入固溶体，导致晶格畸变曾大，硬度和强度升高。相变强化原理：通过相变生成强度和硬度高的相，如M,B等。六、问答题 （每题10分，共30分） 1. 950点：粗大的淬火M组织和一部分残余奥氏体760点：组织均匀细小的淬火M组织和粒状渗碳体以及一部分残余奥氏体 600点：回火索氏体组织和粒状渗碳体 430点：回火屈体组织和粒状渗碳体 200点：回火M组织和和粒状渗碳体25点：回火M组织和粒状渗碳体以及一部分残余奥氏体2. A：细化晶粒；打坏碳化物 B：1为退火，组织为索氏体+细粒状碳化物 2为淬火，组织为淬火M+残余A 3为低温回火，组织为回火M+残余A北华大学机械工程学院 20232023学年第二学期工程材料与成形技术课程期末考试试卷（B）参考答案与评分标准一、填空题（每空0.5分，共5分）23. 体心立方、面心立方、密排六方24. 位错25. 工业纯铁、钢、铸铁。26. 回复、再结晶、晶粒长大二、判断题（每题1分，共6分）1.T 2. T 3.T 4.F 5.T 6.T 三、选择（每题1分，共7分）1、c；2、d；3、b；4、c；5、b；6、a；7、a；四、拟定下列各金属材料的名称、碳含量、合金元素含量。（每空0.5分，共10分）18. 普通碳素结构钢19. 优质碳素结构钢， 0.4520. 碳素工具钢， 0.821. 合金结构钢，0.6，2.5，1.522. 合金工具钢，1，1.5，1.5，1.523. 不锈钢、0.4、1324. 滚动轴承钢、1、1.5五、简答题（每题6分，共24分）1变形度为5%的晶粒度最大；晶粒度大，机械性能差2表面渗碳后淬火加低温回火3正火；粗加工；淬火加低温回火；精加工 4S和铁形成低熔点(985)共晶体产生热脆；P在室温下使钢变脆，产生冷脆，六、画出铁碳平衡状态图（6分）（标明各重要点，线，面的相应温度，碳的质量分数，组织）并回答如下问题 （共10分）铁碳平衡图 1F+P；2P+渗碳体（2次）； 七、T12钢加热到770后用图示各种方法冷却，分析其所得的组织。（共8分）1组织成分为淬火马氏体+残余奥氏体。2组织成分为下贝氏体+淬火马氏体+残余奥氏体。3组织成分为下贝氏体+残余奥氏体。