工程材料试卷

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1、课程名称:工程材料学（A卷，闭卷）适用专业年级：考试时间100分钟题号一二三四五六七八九十总分统分人 签名题分101510252020100得分考生注意事项：1、本试卷共页，试卷如有缺页或破损，请立即举手报告以便更换。2、考试结束后，考生不得将试卷、答题纸和草稿纸带出考场。（答案请写 在试卷纸密封线内和试卷纸正面，否则不记分）一、填空题（10分，每空1分）1、共晶转变和共析转变的产物都属于相混合物。2、塑性变形后的金属经加热将发生回复、晶粒长大的变化。3、共析钢的含碳量为。4、 共晶白口铸铁的含碳量为。5、Q235钢的含义是为。5、三种典型的金属晶体结构是：体心立方晶格、面心立方晶格和。7、根

2、据钢的成分、退火的工艺与目的不同，退火常分为、球化退火、去应力退火等几种。8、钢在奥氏体化后，冷却的方式通常有和 连续冷却 两种。9、工具钢按用途可分为 、模具钢、量具钢。10、常用测定硬度的方法有、洛氏硬度和维氏硬度等测试法。二、判断题（15分，每小题1分）（在括号里正确的划V”，错误的划X”）1、单晶体具有各向同性，多晶体具有各向异性。（）2、铁素体是碳溶解在Y-Fe中所形成的间隙固溶体。（）3、热处理的加热，其目的是使钢件获得表层和心部温度均匀一致。（）4、熔点为232的锡在室温下的塑性变形是冷加工。（）5、金属结晶时，冷却速度愈大，则结晶后金属的晶粒愈粗大。（）6、铸铁经过热处理，改变

3、了基体和石墨形态，从而提高了性能。（）7、 物质从液体状态转变为固体状态的过程称为结晶。（）8、 共晶转变是在恒温下进行的。（）9、机械零件选材的一般原则是：使用性能足够原则、工艺性能良好原则和经济行合理原则。10、对于弹簧钢的要求是具有高的弹性极限和高的屈强比，以保证承受大的弹性变形和较高 的载荷；具有高的疲劳强度以承受交变载荷的作用。（）11、热处理的基本工艺过程是加热、保温和冷却。（）12 、 马氏体是碳在oeFe 中的过饱和溶解。（）13、建立相图时采用的冷却速度应为极缓慢的速度。（）14、对于可热处理强化的变形铝合金，其常用的热处理方法为固溶（淬火）加时效处理。（）15、塑料按其受热

4、的行为可分为热塑性塑料和热固性塑料。（）三、单选题（10分，每小题2分）（不选、错选或多选答案者，该小题不得分）1、在晶体缺陷中，属于面缺陷的有 。（） 间隙原子位错 晶界2、 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3、 合金固溶强化的基本原因 。（） 晶粒变细晶格发生畸变晶格类型发生了改变4 、 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5、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

5、生变化四、简答题（共25分）1、奥氏体形成的四个步骤是什么？ （4分）2、试述铸铁的石墨化概念、铸铁中多余C的存在形式以及石墨化方式？ （6分）3、高分子材料的主要性能特点是什么？ （5分）4、试对共析钢等温转变产物及性能进行简要分析？ （5分）（提示：如高温扩散型转变，可获得珠光体类型的转变产物）5、说明下列符号各是什么指标？各代表什么意思？ （5分）（1） E （2） os （3）W （4） ak （5）HRC五、材料及选材题（20分）1、下列七种材料中，写出其中任意四种材料的牌号的名称及数字、字母的含义（共8分， 每题2分） 20CrMoTi: 9SiCr： HT200： QT6003:

6、 45： H70： Z1201 （ZALCu5Mn）：2、从下列五种钢号中选取合适的三种钢号填入表中，并说明其热处理工艺（12分，每空2 分）。65Mn、20CrMnTi、GCr9、45、Q345零件名称钢号热处理弹簧滚动轴承机床主轴六、综述题（共20分，每小题10分）1、铝合金是如何分类的，可以通过什么方式强化，具体如何进行？ （10分）5、按回火温度高低，回火可分为哪几类？主要的温度区间、回火后的得到的组织、性能和 用途是什么？ （10分）工程材料学课程试题参考答案及评分标准（中文试卷）（A卷）一、填空题（10分，每空1分）1、共晶转变和共析转变的产物都属于两相混合物。2、塑性变形后的金属

7、经加热将发生回复、再结晶、晶粒长大的变化。3、共析钢的含碳量为0.77%。4、 共晶白口铸铁的含碳量为_43%。5、Q235钢的含义是为 屈服点数值（屈服强度）为235MPa的碳素结构钢。5、三种典型的金属晶体结构是：体心立方晶格、面心立方晶格和 密排六方晶格。7、根据钢的成分、退火的工艺与目的不同，退火常分为完全退火（或等温退火等）、球化退火、去应力退火等几种。8、钢在奥氏体化后，冷却的方式通常有 等温冷却和 连续冷却 两种。9、工具钢按用途可分为刃具钢 、模具钢、量具钢。10、常用测定硬度的方法有布氏硬度 、洛氏硬度和维氏硬度等测试法。二、判断题（15分，每小题1分）（在括号里正确的划“V

8、”，错误的划）1、 单晶体具有各向同性，多晶体具有各向异性。（X ）2、 铁素体是碳溶解在Y-Fe中所形成的间隙固溶体。（X ）3、 热处理的加热，其目的是使钢件获得表层和心部温度均匀一致。（X ）4、 熔点为232的锡在室温下的塑性变形是冷加工。（X ）5、 金属结晶时，冷却速度愈大，则结晶后金属的晶粒愈粗大。（X ）6、 铸铁经过热处理，改变了基体和石墨形态，从而提高了性能。（X ）7、 物质从液体状态转变为固体状态的过程称为结晶。（V ）8、 共晶转变是在恒温下进行的。（V ）9、机械零件选材的一般原则是：使用性能足够原则、工艺性能良好原则和经济行合理原则。（寸）10、对于弹簧钢的要求是

9、具有高的弹性极限和高的屈强比，以保证承受大的弹性变形和较高的载荷；具有高的疲劳强度以承受交变载荷的作用。（寸）11、热处理的基本工艺过程是加热、保温和冷却。12马氏体是碳在a-Fe中的过饱和溶解（寸）13、建立相图时采用的冷却速度应为极缓慢的速度。（寸）14、对于可热处理强化的变形铝合金，其常用的热处理方法为固溶（淬火）加时效处理。 以）15、塑料按其受热的行为可分为热塑性塑料和热固性塑料。 以）三、单选题（10分，每小题2分）（不选、错选或多选答案者，该小题不得分）1、 在晶体缺陷中，属于面缺陷的有 。（）间隙原子位错 晶界2、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

10、。（）随炉冷却在油中冷却在空气中冷却3、合金固溶强化的基本原因 。（）晶粒变细 晶格发生畸变晶格类型发生了改变4、 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.5、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.四、简答题（共25分）1、奥氏体形成的四个步骤是什么？ （4分）答：（1）奥氏体晶核的形成；（1分）（2）奥氏体晶核的长大；（1分）（3）残余渗碳体的溶解；（1分）（4）奥氏体成分的均匀化。（1分）2、试述铸铁的石墨化概念、铸铁中多余

11、C的存在形式以及石墨化方式？ （6分）答：铸铁中碳原子析出并形成石墨的过程称为石墨化。（1分）在白口铸铁中铸铁中多余C的存在形式是Fe3C或合金碳化物。在灰口铸铁、球墨铸铁、蠕 墨铸铁、可锻铸铁中多余C的存在形式是石墨。（2分）石墨化方式有两种：一种方式是在铸铁冷却时从液相或A中直接析出石墨（如灰铸铁、球 墨铸铁等），第二种方式是可由Fe3C分解得到石墨，即先生产白口铸铁，再将其加热，长时 间高温退火使渗碳体分解，可锻铸铁的石墨化是该方式。（3分）3、高分子材料的主要性能特点是什么？（写出其中5点即可，5分，每点1分）答：高分子材料性能特点：具有高弹性和粘弹性；（1分）强度低，比强度高；（1分

12、）耐磨、减磨性能好；（1分）绝缘、绝热、绝声；（1分）耐热性不高，耐蚀性能好；（1分）存在老化问题。（1分）4、试对共析钢等温转变产物及性能进行简要分析？ （5分）（提示：如高温扩散型转变，可获得珠光体类型的转变产物）答：珠光体型转变。发生在A1550C范围内。铁、碳原子都进行扩散。按其间距 的大小，转变产物又可分为珠光体（P），索氏体（S）和托氏体（T）。其硬度随层间距的减小 而增高。（1分） 贝氏体型转变。贝氏体转变发生在550CMsC范围内。贝氏体的转变温度较低，在 转变过程铁原子扩散困难。根据组织形态和转变温度不同，贝氏体一般分为上贝氏体和下贝 氏体两种。 （2分） 马氏体型转变。当奥

13、氏体被迅速过冷至马氏体点Ms以下时则发生马氏体（M）转变。（2 分）5、说明下列符号各是什么指标？各代表什么意思？ （5分）（1） E （2） os （3）W（4） ak （5）HRC答：（1） E：弹性模量；刚度指标 （1分）（2）os：屈服点（强度）；强度指标 （1分）（3）W :断面收缩率；塑性指标（1分）（4）ak :冲击韧度；韧性指标 （1分）（5）HRC:洛氏硬度；硬度指标 （1分）五、材料及选材题（20分）1、下列七种材料中，写出其中任意四种材料的牌号的名称及数字、字母的含义（共8分，每题2分）20CrMoTi:合金结构钢，0.2%C，Cr、Mo、Ti的含量均1.5%； 9SiC

14、r:合金工具钢，0.9%C, Si、Cr的含量1.5%； HT200：灰铸铁，最小抗拉强度200MPa QT6003:球墨铸铁，最小抗拉强度600MPa，断后延伸率3%； 45：优质碳素结构钢，0.45%C H70：黄铜，铜的质量分数为70%C；0（ZALCu5Mn） Zl201：铝铜合金，铜的平均含量5%C，Mn的含量小于1%；2、从下列五种钢号中选取合适的三种钢号填入表中，并说明其热处理工艺（12分，每空2 分）。65Mn、20CrMnTi、GCr9、45、Q345零件名称钢号热处理弹簧65Mn淬火+中温回火滚动轴承GCr9球化退火+淬火+低温回火机床主轴45淬火+高温回火六、综述题（共20分，每小题10分）1、铝合金是如何分类的，可以通过什么方式强化，具体如何进行？答：铝合金可分为铸造铝合金和变形铝合金。变形铝合金又可分为不能热处理强化的铝合金 和能热处理强化的铝合金。（3分）对于能通过热处理强化的铝合金，其热处理方法为固溶加时效处理。（2分）