机械工程材料试题及答案(1).doc

.一、填空题（每空1分，共20分） 1常见的金属晶格类型有:体心立方晶格、面心立方晶格、密排六方晶格。 2空位属于_点_缺陷，晶界和亚晶界分别_线_ 缺陷，位错属于_面_缺陷。3金属的实际结晶温度总是低于理论结晶温度，这种现象称为_过冷_。4原子在溶剂晶格中的分布不同，可将固溶体分为_间隙_固溶体和_置换_ 固溶体。5室温下FeFe3C合金中的4种基本组织是：铁素体、珠光体、渗碳体、莱氏体6常见的金属的塑性变形方式有_滑移_和_孪生_两种类型。 7钢的热处理工艺是：加热、保温、冷却 _三个步骤组成的。 8铁碳合金为双重相图，即 铁渗碳体 相图和 铁渗碳体 相图。二、单项选择题（每题2分，共20分） （ B ）1.两种元素组成固溶体，则固溶体的晶体结构 。 A与溶质的相同 B与溶剂的相同C与溶剂、溶质的都不相同 D是两种元素各自结构的混合体（ D ）2.铸造条件下，冷却速度越大，则 。 A过冷度越小，晶粒越细 B过冷度越小，晶粒越粗 C过冷度越大，晶粒越粗 D过冷度越大，晶粒越细（ A ）3.金属多晶体的晶粒越细，则其 。A强度越高，塑性越好 B强度越高，塑性越差 C强度越低，塑性越好 D强度越低，塑性越差（ B ）4. 钢的淬透性主要取决于 。 A冷却介质 B碳含量 C钢的临界冷却速度 D.其它合金元素（ D ）5.汽车、拖拉机的齿轮要求表面具有高耐磨性，心部具有良好的强韧性，应选用 。A45钢表面淬火+低温回火 B45Cr调质 C20钢渗碳、淬火+低温回火 D20CrMnTi渗碳、淬火+低温回火（ A ）6.完全退火主要适用于 。A亚共析钢 B共析钢 C过共析钢 D白口铸铁（ A ）7.铸铁如果第一、第二阶段石墨化都完全进行，其组织为 。A FG B FPG C PG D.LePG （ D ）8.对于可热处理强化的铝合金，其热处理方法为 。A淬火 + 低温回火 B正火 C水韧处理 D. 固溶处理 + 时效（ C ）9. 马氏体的硬度主要取决于 。A过冷奥氏体的冷却速度 B过冷奥氏体的转变温度C马氏体的含碳量 D马氏体的亚结构（ D ）10.在下列方法中，可使晶粒细化的方法是 。A扩散退火 B切削加工 C喷丸处理 D变质处理三、判断题（每题1分，共10分） （ 正确 ）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。（ 错误 ）2.在实际金属和合金中，自发生核常常起着优先和主导的作用。（ 错误 ）3.由于再结晶过程是一个形核和长大的过程，因而是相变过程。（ 正确 ）4.位错是晶体中常见的缺陷，在常见的工业金属中位错密度愈多，其强度愈高。（ 错误 ）5. 回火屈氏体、回火索氏体和过冷奥氏体分解时形成的屈氏体、索氏体，只是形成过程不同，但组织形态和性能则是相同的。（ 正确 ）6.球墨铸铁可通过热处理来提高其综合力学性能。（ 错误 ）7.所有铝合金都可以通过热处理进行强化。（ 错误 ）8.钢的铸造性能比铸铁好，故常用来铸造形状复杂的工件。（ 正确 ）9. 滑移变形所需要的切应力要比孪生变形时所需的小得多。（ 错误 ）10.奥氏体冷却时，只要温度达到Ms以下，马氏体的转变就能完成。四、名词解释题（每题3分，共15分） 1、晶胞： 晶胞是能代表晶格中原子排列规律的最小几何单元。2、同素异构转变： 固态金属的晶格结构随温度改变而改变的现象。3、固溶强化： 通过溶入溶质元素形成固溶体，使材料的强度、硬度提高的现象。4、钢的淬透性：在规定条件下，钢在淬火时获得淬硬层（淬透层）深度的能力。5、调质处理： 把淬火和高温回火相结合的热处理方法称为调质处理。五、简答题（共15分） 1、在铸造生产中，采用哪些措施控制晶粒大小？（6分）答： 增加过冷度：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分） 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。（3分） 机械振动、搅拌。（1分）2、金属经冷塑性变形后，组织和性能发生什么变化？（4分）答： 晶粒沿变形方向拉长，性能趋于各向异性。（1分） 晶粒破碎，位错密度增加，产生加工硬化。（1分）织构现象的产生。（1分）金属内部会形成残余的内应力。（1分）3. 说明下列牌号所属的种类、数字及字符的意义：（5分）Q235 45 T8A GCr15 HT200 答： Q235：最低的屈服强度为235MPa的碳素结构钢。（1分） 45：为含碳量为0.45%的优质碳素结构钢。（1分） T8A：含碳量为0.8%左右的高级优质碳素工具钢。（1分） GCr15：含Cr量为1.5%左右的滚动轴承。（1分） HT200:为最低抗拉强度为200MPa的灰铁。（1分）六、综述题（共20分） 1、直径为5mm的45钢三个试样，加热至830后水冷，然后再分别加热至200、400、600空冷，试说明这三个试样所经历的各热处理工艺名称、获得的室温组织及大致硬度。（8分）答：45钢加热830后水冷称淬火。（1分）再经200加热后空冷称低温回火，室温组织为回M，硬度约HRC55。（2分）再经400加热后空冷称中温回火，室温组织为回T，硬度约HRC40（2分）1148再经600加热后空冷称高温回火，即调质处理，室温组织为回S，硬度约HRC25。（3分）2、如图是铁碳平衡相图。（12分） 写出ECF线、PSK线发生的相变反应名称及反应式。 A1线是指_线，A3线是指_线，Acm线是指_线。 计算含碳为0.45%的铁碳合金室温组织组成物和相的相对质量。727答： ECF线：共晶反应：LC AE+Fe3C(Ld或Le) （1.5分）PSK线：共析反应：AS FP+Fe3C (P) （1.5分） A1线PSK线 （1分）A3线GS线 （1分）Acm线ES线 （1分） 室温下组织组成为：F+P （1分）F的质量百分比：QF=(0.77-0.45)/(0.77-0.0218) 42.77% （1分）P的质量百分比 QP=1-42.77%=57.23% （1分） 室温下相的组成：F+ Fe3C （1分）F的质量百分比：QF=(6.69-0.45)/6.6993.27% （1分）Fe3C的质量百分比：QFe3C=1- 93.27% =6.73% （1分）造价工程师执业资格考试：建设工程技术与计量（安装）工程材料安装工程常用材. 三、（20分）车床主轴要求轴颈部位硬度为HRC5458，其余地方为HRC2025，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Ac350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MA心部S回四、选择填空（20分）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765、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.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）ZGMn133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12701280，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PBM。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AT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：（分）、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）、加工硬化：金属塑性变形后，强度硬度提高的现象。（2分）、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）、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）、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,HT200HT200时效PFG片汽车后桥齿轮40Cr,20CrMnTi,60Si2Mn20CrMnTi渗碳淬火低温回火表面CmMA心部FM滚动轴承GCr15,Cr12,QT600-2GCr15球化退火淬火低温回火CmMA锉刀9SiCr,T12,W18Cr4VT12球化退火淬火低温回火CmMA汽车板簧45,60Si2Mn,T1060Si2Mn淬火中温回火T回钻头W18Cr4V，65Mn,20W18Cr4V淬火低温回火CmMA桥梁1Cr13,16Mn,Q19516Mn,不热处理FP滑动轴承H70,ZSnSb11Cu6,T8ZSnSb11Cu6不热处理a+SnSb耐酸容器Q235,1Cr18Ni9Ti,ZGMn131Cr18Ni9Ti固溶处理A发动机曲轴QT600-3,45,ZL101QT600-3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HRC5458，其余地方为HRC2025，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Ac350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）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MA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、20CrMnTi3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765、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.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）ZGMn133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12701280，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PBM。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AT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精选