机械工程材料

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1、一判断对错：（10 分） （对错） （每题 1 分） 1、布氏硬度可用于测量正火件、回火件和铸件。 对 、洛氏硬度计 HRC 对零件的硬度值有效测量范围是 2067HRC。 对 3、共析反应是一种固相在恒温下形成两种新固相的反应。 对 4、手工锉刀用 15 号钢制造。 错5、淬火用盐水槽用 1Cr18Ni9Ti 制造。 对6、机用钻头用 20CrMnTi 制造。 错7、直径 20 毫米以下的合金钢采用盐水淬火。 错8、滚动轴承采用锡基轴承合金制造。 错9、高速钢热硬性好，耐磨性好可以制造车刀。 对 10、高锰钢是耐磨钢经常用于挖掘机的斗铲，也可用于制造犁铧。 错四、分析题（25 分） （每题

2、5 分）分析下列材料强化方法的强化机理1、细晶强化： 晶界增加提高强度 5 分 2、热处理强化 改变组织结构提高强度 5 分 3、固溶强化 晶格变形提高强度 5 分 4、合金强化 固溶强化和碳化物强化 5 分 5、加工硬化 位错增加提高强度 5 分 一、一、填空题。 1.通过 GS 线时，发生_转变，转变反应式为_，生成的产物称为：_。 2.液态金属转变为固态的过程称之为_。这个过程是在液体中先形成 _，然后它再_而成。影响该过程的最主要因素是冷却时的 _，它是_温度与_温度之差。 3.金属在塑性变形后产生_、_提高； _、_下降的现象，称作_。塑性变形后的金属 经加热将发生回复、_、晶粒长大

3、的变化。 4.铁碳相图中，合金冷却通过下列特征线时， （1）通过 PSK 水平线时，发生_转变，转变反应式为_，生成 _。 （2）通过 ES 线时，发生_的转变，折出的产物称作 _。 二、择答案题 1.要消除碳素工具钢中网状的二次惨碳体应采用： A.正火 B.淬火 C.高温回火 2.柴油机曲轴材料应采用下列材料制造： A.灰口铸铁 B.可段铸铁 C.球墨铸铁 3.共析钢过冷奥氏体在 A1550oC 的温度范围内发生等温转变，其转变产物为 A.珠光体 B.贝氏体 C.马氏体 4.共析钢过冷奥氏体在 550oCMs（马氏体转变开始温度）范围内发生等温转变，其转变 产物为 A.珠光体 B.贝氏体 C

4、.马氏体 5.共析钢过冷奥氏体，当其冷却速度超过临界冷却速度时，在 MsMf 的温度范围内发生 转变，其转变产物 A.珠光体 B.贝氏体 C.马氏体 8.机床床身应采用下列材料制造 A.灰口铸铁 B.球墨铸佚 C.可锻铸铁 一：名词解释（共 5 小题，每小题 3 分，共 15 分） 1多晶型性 2合金 3回复 4珠光体 5二次硬化 二：是非题（共 10 小题，每题 1 分，共 10 分）1晶粒度级数数值越大，晶粒越细。( ) 2金属铸件可以通过再结晶退火来细化晶粒。( ) 3当原始组织为片状珠光体的钢加热奥氏体化时，细片状珠光体的奥氏体化速度要比粗片 状珠光体的奥氏体化速度快。( ) 4在退火

5、状态(接近平衡组织)45 钢比 20 钢的塑性和强度都高。( ) 5马氏体是碳在的 a-Fe 中的过饱和固溶体。当奥氏体向马氏体转变时，体积要收缩。( ) 6当共析成分的奥氏体在冷却发生珠光体转变时，温度越低，其转变产物组织越粗。( ) 7经退火后再高温回火的钢，能得到回火索氏体组织，具有良好的综合机械性能。( ) 8表面淬火既能改变钢的表面组织，也能改善心部的组织和性能。( ) 9合金元素 Mn、Ni 可以扩大奥氏体区。( ) 10高速钢需要反复锻造是因为硬度高不易成形。( ) 三：选择（共 20 小题，每空 2 分，共 40 分） 1. Fe 是 类型。 a. 体心立方； b. 面心立方；

6、 c. 密排六方 2固溶体的性能特点是 。 a韧性高、硬度低； b硬度高、韧性低；c硬度高、韧性高 3. 共晶成分的合金具有较好的 。 a. 铸造性能； b. 锻造性能； c. 焊接性能 4为细化晶粒，可采用 。 a快速浇注； b加变质剂； c以砂型代金属型 5. 钢中含磷量过高的最大危害是造成 。 a. 热脆； b. 冷脆； c. 氢脆 6铁碳合金的基本组织中,强度最大的是 。 a. 莱氏体； b. 铁素体； c珠光体 7. 铁碳合金的基本组织中,硬度最高的是 。 a. 莱氏体； b. 铁素体； c渗碳体 8纤维组织使金属的机械性能具有一定的方向性.因此在设计和制造零件时,应尽量使正应 力方

7、向与零件组织的纤维方向： 。 a. 平行 ； b. 垂直； c倾斜 12. 共析钢的过冷奥氏体在 350230的温度区间等温转变时，所形成的组织是 。 a索氏体 b下贝氏体； c上贝氏体 13钢的回火处理是在 。a退火后进行； b正火后进行； c.淬火后进行 14. 马氏体的硬度取决于 。 a.冷却速度； b转变温度； c碳含量 1545 钢淬火后测量硬度宜采用的硬度计是 。 a.HRA； bHRB； cHRC 16. 不完全退火主要适用于 。 a亚共析钢； b共析钢； c过共析钢 17. 拖拉机连杆螺栓应选用的材料是 。 a. 40Cr； b.HT350； cT8 18工业上所用的铸铁绝大部

8、分是属于: 。 a.白口铸铁 b麻口铸铁； c灰口铸铁 19. 灰铸铁与球墨铸铁的最主要不同是 。 a. 化学成分； b. 石墨形状； c. 基体组织 20在下列牌号中属于灰铸铁的是 。 a. HT100； b. KT30-6； c. QT40-7 四：简答（共 7 小题，每题 5 分，共 35 分） 1 金属的塑性变形对金属的组织与性能有何影响？ 2. 何谓本质细晶粒钢？本质细晶粒钢的奥氏体晶粒是否一定比本质粗晶粒钢的细？ 3. 甲、乙两厂生产同一种零件，均选 45 钢，硬度要求 220HB250HB，甲厂采用正火，乙 厂采用调质处理，均能达到硬度要求，试分析甲、乙两厂产品的组织和性能差别。

9、4. 正火和退火的主要区别是什么？ 5分析高速钢中合金元素的作用。 6耐磨钢的耐磨原理是什么？其采取的水韧处理的目的是什么？ 7化学成分和冷却速度对铸件石墨化和基体组织有何影响？ 一、名词解释： 分相 热硬性 回火索氏体 碳当量 韧性 二、填空题： .分 材料的性能分为和两大类；以使用力学性能为 主的材料称为。 -Fe 是晶体结构，其晶胞原子数为、原子半径、配位 数。 液态金属凝固时，冷却速度愈快则过冷度。 固溶体凝固后出现的一种成分不均的缺陷称为，它可以用 热处理方法消除。 晶体中的一维缺陷称之为，它可以分为和 两种。 金属材料的硬度随材料的不同而采用不同测试方法，一般铝合金采用法， 硬质合

10、金刀片采用法，渗碳件采用法。 塑性变形的金属加热时，随温度的升高将依次发生 、等现象。 钢中的元素引起热脆，元素引起冷脆，元素引起白点， 元素引起兰脆。 过冷奥氏体等温转变曲线包括、和 三个转变区域，其转变产物中组织的硬度最高， 和组织的综合机械性能最好， 和组织的脆性大。 铸铁的三个石墨化阶段进行完全得到的基体组织是，石墨化第三阶段 没有进行而其它两个阶段部分进行所得到的基体组织是。 钢在热处理时控制奥氏体晶粒度的主要参数是和 。 滑移是通过来实现的。 锡的熔点为 232，其再结晶温度是，在室温下变形属于 加工；纯铁的冷热加工临界温度为。 冷处理的目的是，此时发生的残余奥氏 体的转变产物为。

11、 65钢室温平衡组织中最硬的一相其组织相对量是。 20CrMnTi 钢在 1000加热并保温一段时间，然后淬火，其最终组织是 ，该组织的含碳量为。 铝合金的强化除了热处理强化外，还可以进行强化。 W18Cr4V 钢中的 W 元素的主要作用是；16Mn中的 Mn元素主要作用是；GCr15 钢中的 Cr 元素 的主要作用是。 铁水的最低理论结晶温度是。 钢在加热过程中产生的过热缺陷可以通过热处理来消除。 三、判断题： 在立方晶系中表征一组互相平行的晶面。 材料在弹性变形阶段满足 （胡克定律） ，因此是弹性指标。 钢的淬透性主要取决于冷却速度。 实际的金属晶体都呈各向异性。 晶体缺陷使晶格产生畸变，

12、所以缺陷越多对材料的性能危害越大。 共析转变时温度不变，且三相的成分也是确定的。 间隙固溶体不可能形成无限固溶体。 多晶体金属的塑性变形是全体晶粒同时均匀地发生变形。马氏体与回火马氏体的一个重要区别在于：马氏体是含碳的过饱和固溶体，回 火马氏体是机械混合物。 加工硬化、固溶强化均使材料强度、硬度显著提高，塑性、韧性明显降低，故 可认为它们有相同的强化机理。 四、正火和调质的组织各是什么？它们的组织和性能各有什么异同？ 五、在实际生产中过共析钢的淬火温度是什么？它的选择依据是什么？ 六、齿轮的主要失效方式是什么？其常用钢种有哪些？各钢种的热处理工序及各工序的作 用是什么？ （分） 七、辨别材料牌号。请指明牌号中的数字和符号的含义及材料所属的类别。 （分） 三、判断题： 分金属材料、陶瓷材料和高分子材料的本质区别在于它们的化学键不同。材料的强度、硬度越高，其塑性、韧性越差。再结晶过程是一种没有晶格类型变化的特殊结晶过程。低温回火脆性是一种不可逆的回火脆性，其主要原因是 Sb、Sn、P 等杂质元 素在原