工程材料试题与答案全集

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1、工程材料试题及答案 一、判断题 1、合金渗碳钢经最终热处理后的组织全部是回火马氏体。（） 2、热加工与冷加工的主要区别在于是否有加工强化现象产生。（） 3、铸铁是含碳量小于2.11%的铁碳合金。（） 4、二元共晶相图是指合金两组元在液态和固态均能无限互溶所构成的相图。（） 5、感应加热表面淬火一般只改变钢件表面层的组织，而不改变心部组织。（） 6、一个合金的室温组织为+11 +（ +） ，则它由三相组成。（） 7、将金属加热到再结晶温度以上时，金属将发生回复、再结晶及晶粒长大等变化。（） 8、金属在塑性变形后产生的纤维组织能使金属具有各向异性。（） 9、碳钢的塑性和强度都随着含碳量的增加而降低

2、。（） 10、金属的再结晶转变，也要经历形核与晶核长大的过程。（） 二、选择适宜材料并说明常用的热处理方法（30 分） 三、 （20 分）车床主轴 要 求 轴 颈 部 位 硬 度 为 HRC54 58，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 Ac3 50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

3、颈表面和心部组织。去除表面淬火热应力，表面M A心部 S回 四、选择填空（20 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 、20CrMnTi 3、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 ） 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-

4、06, HT200 HT200 时效PFG片 汽 车 后 桥 齿 轮 40Cr, 20CrMnTi, 60Si2Mn 20CrMnTi 渗 碳 淬 火 低温回火 表面 Cm MA 心部FM 滚动轴承GCr15, Cr12, QT600-2 GCr15 球 化 退 火 淬 火低温回火 CmMA 锉刀9SiCr, T12, W18Cr4V T12 球 化 退 火 淬 火低温回火 CmMA 汽车板簧45, 60Si2Mn, T10 60Si2Mn 淬 火 中 温 回 火 T 回 钻头W18Cr4V ，65Mn, 20 W18Cr4V 淬 火 低 温 回 火 CmMA 桥梁1Cr13, 16Mn, Q

5、195 16Mn, 不热处理FP 滑动轴承H70, ZSnSb11Cu6, T8 ZSnSb11Cu6 不热处理a+SnSb 耐酸容器Q235, 1Cr18Ni9Ti, ZGMn13 1Cr18Ni9Ti 固溶处理A 发动机曲轴QT600-3, 45, ZL101 QT600-3 等 温 淬 火 高 温回火 S 回 G 球 （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

6、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 7、65、 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

7、，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 10、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）ZGMn13 3 经水韧处理（c）W18Cr4V 淬火后低温回火 11、位错是一种。 （） 线缺陷点缺陷面缺陷 12、纯铁在850时为晶格。（） 体心立方面心立方密排六方 13、有些金属在固态下会发生晶体结构的变化，这种变化可以称为。 ( ) 等温转变变温转变同素异构转变 14、共析钢过冷奥氏体在连续冷却时，有如下转变。 ( ) 只有贝氏体和马氏体转变，而没有珠光体型转变 只有珠光体

8、型和马氏体转变，而没有贝氏体转变 只有珠光体型和贝氏体转变，而没有马氏体转变 15、当晶格常数相同时，面心立方晶格比体心立方晶格的致密度。 () 小大相等 16、具有匀晶相图的合金在固态时的相结构属于。 () 化合物固溶体以上都不是 17、密排六方晶胞的原子数为。（） 2 6 4 18、弹簧及一些要求具有较高屈服极限的热作模具等，常采用热处理工艺是。（） 淬火 +低温回火淬火 +中温回火表面淬火 19、亚共析钢中，随着含碳量的增加，C 曲线的位置：() 右移左移不变。 20 、 在 室 温 平 衡 状 态 下 ， 当 钢 的 含 碳 量 超 过0.9% 后 ， 钢 中 渗 碳 体 的 形 态

9、主 要 是。( ) 粒状片状网状 21、属于体心立方晶格的金属有。 （） -Fe,铝 -Fe,铬 -Fe,铝 22、工程结构件中应用最多的钢种是。 ( ) 碳素结构钢不锈钢碳素工具钢 23、奥氏体是碳溶解在中所形成的间隙固溶体。（） -Fe -Fe -Fe 24、可逆回火脆性的温度范围是。 （） 150200250400400550 25、完全退火主要用于。 （） 亚共析钢共析钢过共析钢 26、退火是将工件加热到一定温度，保温一段时间，然后采用的冷却方式是。 （） 随炉冷却在油中冷却在空气中冷却 27、马氏体转变是在以下进行的。 （） A1 Ms Mf 28、珠光体是一种。（） 固溶体金属化合

10、物机械混合物 29、在测量工件的表面层硬度时，常用的硬度测试方法的表示符号是。 （） HB HR HV 30、表示金属材料弹性极限的符号是。 （） e sb 31、在晶体缺陷中，属于面缺陷的有。 （ ） 间隙原子位错晶界 32、建立相图时采用的冷却速应为。（） 快速中速极缓慢 33、在发生共晶转变L+时， L、三相的成分为。 （） 相同确定不变不断变化 34、对板料进行多次拉伸时，为了消除形变强化，中途应进行。 （） 完全退火再结晶退火正火 35、正火是将工件加热到一定温度，保温一段时间，然后采用的冷却方式是。 （） 随炉冷却 在油中冷却在空气中冷却 36、合金固溶强化的基本原因是。 （） 晶

11、粒变细晶格发生畸变晶格类型发生了改变 37、 大多数合金元素均在不同程度上有细化晶粒的作用，其中细化晶粒作用最为显著的有。（）Mn,P Mn,Ti Ti,V 38、分级淬火的目的是。 （） 使工件在介质停留期间完成组织转变 使工件内外温差较为均匀并减小工件与介质间的温差 使奥氏体成分趋于均匀 39、一个合金的室温组织为+二次 +( +) ，它由组成。 （ ) 二相三相四相 40、制造普通螺母的钢应选用。 （） Q235 65Mn T12 41、渗碳体的性能特点是。 （） 强度和硬度不高，塑性良好 硬度高，极脆，塑性几乎等于零 强度较高，硬度适中，有一定的塑性 42、一个理想的淬火冷却介质应具有

12、的冷却特性是。 （） 在约 550以上高温区冷速应尽可能缓慢，在低于约250的低温区应具有足够快的冷速 在约 550以上高温区冷速应具有足够快的冷速，在低于约250的低温区应尽可能缓慢 从高温至低温一直保持足够快的冷却速度 43、将变形金属加热发生再结晶转变时。 （） 只有晶格类型发生变化 只有晶粒大小、形状发生变化 晶格类型、晶粒大小、形状都发生变化 44、挖掘机铲齿、坦克和拖拉机履带宜采用。 （ ） 可锻铸铁球墨铸铁高锰钢ZGMn13 45、除元素外，其它合金元素溶于奥氏体后，均能增加过冷奥氏体的稳定性。（） Co Cr Mn 46、属于体心立方晶格的金属有。 （） -Fe 、铝-Fe 、

13、铬-Fe 、铝 47、每个体心立方晶胞中包含有个原子。（） 1 2 3 48、在以下晶体中，滑移系数目最多的晶格类型是。 ( ) 密排六方体心立方简单立方 49、欲要提高188 型铬镍不锈钢的强度，主要是通过。 （） 时效强化方法固溶强化方法冷加工硬化方法 50、在 Fe-Fe3C 相图中，共析线也称为。 （） A1 线 ECF 线 Acm 线 五、简答题（共20 分） 1、晶体有那些特性？（4 分） 答： 1）一般具有规则的外形。（ 1 分） ；2）有固定的熔点。 （ 1分） ；3）有各向异性。 （ 1 分） ；4）解理性。（1 分） 2、陶瓷材料的主要性能特点是什么？（5 分） 答： 陶瓷

14、材料性能特点：具有不可燃烧性；（1 分） 、高耐热性、高化学稳定性；（1 分）不老化性； （1 分） 、高的硬度 和良好的抗压能力； （1 分） ，但脆性很高，温度急变抗力很低。 3、简述珠光体、索氏体、屈氏体三者的异同点。(5 分 ) 答： 珠光体、索氏体、屈氏体都是铁素体与渗碳体片层交替的机械混合物。（2 分） 不同的是片层间距由宽到细，强度、硬度由低变高。（3 分） 4、铁碳合金中基本相是那些？其机械性能如何？(6 分 ) 答： 基本相有：铁素体、奥氏体、渗碳体。铁素体强度和硬度不高，但具有良好的塑性和韧性；奥氏体的硬度较低 而塑性较高，易于锻压成型；渗碳体硬度很高而塑性和韧性几乎为零，

15、脆性大。 5、金属结晶的基本规律是什么？晶核的形成率和成长率受到哪些因素的影响？P16 答： 结晶的基本过程晶核形成与晶核长大 结晶时的冷却速度（即过冷度）随着过冷度的增大，晶核的形成率和成长率都增大，但形成率的增长比成长率的增 长快，同时液体金属中难熔杂质以及振动和搅拌的方法也会增大形核率 6、手锯锯条、普通螺钉、车床主轴分别用何种碳钢制造？ 答：手锯锯条：它要求有较高的硬度和耐磨性，因此用碳素工具钢制造。如T9,T9A,T10,T10A,T11,T11A 普通螺钉：它要保证有一定的机械性能，用普通碳素结构钢制造，如Q195,Q215,Q235 车床主轴：它要求有较高的综合机械性能，用优质碳素结构钢，如30，35，40，45，50 7、金属经冷塑性变形后，组织和性能发生什么变化？ 答： 1晶粒沿变形方向拉长，性能趋于各向异性，如纵向的强度和塑性远大于横向等。2晶粒破碎，位错密度增 加，产生加工硬化，即随着变形量的增加，强度和硬度显著提高，而塑性和韧性下降，3织构现象的产生，即随着 变形的发生不仅金属中晶粒会被破碎拉长，而且各晶粒的晶格位向也会沿着变形的方向同时发生转动，转动结果金属 中每个晶粒