工程材料试卷.docx

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1、二、单项选择题25个X1分,共25分）1 .钢的含碳量一般为）A.0.008-2.11%B.0.0086.69%C.0.0084.3%D.0.008-0.77%2 .铁素体是碳溶解在O中所形成的间隙固溶体。A.-FeB.-FeC.-FeD.B-Fe3 .F,P与FaC相比拟，的强度最高。A.FB.PC.Fe3CD.Fe3C+P4 .在晶体缺陷中，属于点缺陷的有）。A,间隙原子B.位错C.晶界D.缩孔5 .共晶成分的铁碳合金发生共晶反响时，其反响式为（）：A：1+F=AB：A=F+Fe3CC:1=A+Fe3CD：A=P6 .金属材料在载荷作用下抵抗变形和破坏的能力叫）A.强度B.硬度C.塑性D.

2、弹性7 .二次硬化属于（）：A.固溶强化；B.细晶强化；C.位错强化;D.第二相强化。8 .在金属结晶时，向液体金属中参加某种难熔杂质来有效细化金属的晶粒，以到达改善其机械性能的目的，这种细化晶粒的方法叫做（）：A：时效处理B：变质处理C：加工硬化D：调质9 .马氏体的硬度主要决定于）。A.马氏体中的含碳量B钢中的含碳量C.钢中的合金元素含量D转变温度10 .实际金属结晶时，可通过控制形核率N和长大速度G的比值来控制晶粒大小，要获得细晶粒，应采用OA增大N/G值B减小N/G值.C使N/G值保持不变.D使N/G值先增大后减小11 .高速钢的红硬性取决于（）：A.马氏体的多少B.淬火加热时溶于奥氏

3、体中的合金元素的量C.钢中的碳含量。12 .将钢加热到临界温度以上或其它一定温度，保温一定时问，然后缓慢地冷却到室温，这一热处理工艺称为）。A.退火B.正火C.回火D.淬火13 .对形状复杂，截面变化大的零件进行淬火时，应选用A.高淬透性钢B.中淬透性钢C.低淬透性钢D.淬透性要求无明显区别14 .假设合金元素能使过冷奥氏体冷却C曲线右移，钢的淬透性将）A.降低B.提高C.不改变D.未知15 .钢经外表淬火后，将获得）A.一定深度的马氏体B.全部马氏体C.下贝氏体D.上贝氏体16 .从选材根本原那么出发，制造常用手用锯条应中选用）：A.T12钢经淬火和低温回火B.Cr12Mo钢经淬火低温回火C

4、.65钢淬火后中温回火D.45钢淬火后高温回火17 .钢经调质处理后的机械性能与正火比拟1A.前者强度较低、塑性和韧性较高B.前者强度、塑性和韧性均较低C.前者强度、塑性和韧性均较高D.前者强度较高、塑性和韧性较低18 .冷变形金属再结晶后，将A.形成等轴晶，强度增大；B.形成柱状晶，强度增大；C.形成等轴晶，塑性增大；D.形成柱状晶，塑性增大；19 .灰口铸铁中石墨的形态为1A.片状；B.球状；C.蠕虫状；D.团絮状20 .两项合金中，以下脆性相的分布形式中的危害最大？A.颗粒分布B.网状C.薄片层状D.羽毛状21 .奥氏体的实际晶粒越细小，热处理后钢的组织也越细，其机械性能）A.强度、硬度

5、较高，塑性、韧性较差B.强度、硬度较低，塑性、韧性较好C.强度、硬度较高，塑性、韧性较好D.强度、硬度较低，塑性、韧性22 .去应力退火过程中，钢的组织1A.发生相变B.不发生变化C.发生重结晶D.发生回复23 .具有共晶反响的二元合金，其中共晶成分的合金具有（）oA.铸造性能好B.锻造性能好C.焊接性能好D.热处理性能好24 .金属结晶时，冷却速度越快，其实际结晶温度将（）：A：越高B：越低C：越接近理论结晶温度D：不变25 .碳质量分数为0.77%的铁碳合金的室温平衡组织叫）A：铁素体B：珠光体C：渗碳体D：马氏体三.判断对错题错误的填“F11分），并说明理由11分），正确的填2分），可不

6、说明理由，每题2分，共20分）。1 .KIC由材料的成分、组织状态及裂纹的尺寸、形状等决定。）2 .金属的热处理是通过钢在固态下加热、保温和冷却的操作来改变其内部组织，从而获得所需性能的一种工艺方法。）3 .一般情况下，晶粒愈大，金属的强度、塑性愈好。）4 .在过共析钢中含碳量越多，那么其组织中的珠光体量减少，而铁素体量在增多。）5 .过冷度是结晶的必要条件。）6 .在实际金属的结晶过程中，自发形核比非自发形核更重要，往往起优先的主导的作用。【）7 .将钢加热到AC1以下某个温度，保温一定时间，待组织转变完成后，冷却到室温，这种热处理方法称为回火。8 .可锻铸铁在高温时可以进行锻造加工。）9

7、.在平衡结晶条件下，含10%Ni的Cu-Ni合金，比含40%Ni的Cu-Ni合金的硬度和强度要高。10 .在平衡结晶条件下，由于匀晶转变在整个结晶过程中，固相的成分沿着固相线变化，因此，平衡结晶完成后，得到固体的成分是不均匀的。U四 .简答题共30分）1 .试分析含碳量为0.6%的铁碳含金从液态冷却到室温时的平衡结晶过程。5分）2 .二块钢样，退火后经显微组织分析，其组织组成物的相对含量如下：第一块：珠光体占40%,铁素体60%。第二块：珠光体占95%,二次渗碳体占5%。试问它们的含碳量约为多少？并且分别画出其显微组织图。10分）3 .试述石墨形态对铸铁性能的影响。5分）4 .指出以下牌号的金

8、属材料的类别、数字的意义并举一应用实例。5分）45、GCrI5、20CrMnTi,1Cr18Ni9Ti65Mn5 .共析钢的C曲线和冷却曲线如图，指出图中一各点组织；5分五 .综合题（20分）1 .C618机床变速箱齿轮工作转速较高，性能要求：齿的外表硬度为5056HRC,齿心部硬度为2225HRC,整体强度。尸760800MPa,整体韧性k=40-60Jcm2o应选以下哪种钢并进行何种热处理？(5分)f45,0Cr18Ni9Ti,T12,W18Cr4V,HT150,9SiCr,60Si2Mn)2 .分别画出15,T12钢的完全退火后组织和淬火后组织示意图5分)。并分别计算经完全退火后，15,

9、T12钢的退火组织中各组织组成物的相对含量5分)及室温下，相组成物相对含量5分)。总计15分参考答案一、术语解释5个x3分，共15分1 .屈服强度：材料开始发生明显塑性变形的抗力。有些材料没有明显的塑性变形，用条件屈服强度表示，产生0.2%的剩余应变的抗力表示，即.2表示。)2 .晶体：原子离子或分子)在三维空间呈周期性规那么排列的结构。3 .加工硬化：金属发生塑性变形时，随变形度的增大，金属强度和硬度升高，塑性和韧性明显下降的现象。4 .组织：在金相显微镜下观察到的材料内部的微观形貌。5 .断裂韧性：材料抵抗裂纹失稳扩展断裂的能力。二、单项选择题每个1分，共25分，请把答案填到答题表格处，否

10、那么，不计成绩。)选择题答案填写处题号解答题号解答题号解答题号解答题号解答1A6A11B16A21C2A7D12A17C22D3B8B13A18C23A4A9A14B19A24B5C10A15A20B25B1 三判断题每个2分，共30分，不正确的划X，并阐述理由；正确的划V,不用阐述理由)2 .(X)K1C由材料的成分、组织状态决定。3 .()或指出“不仅改变内部组织，也可改变外表成分与组织)4 .()晶粒愈小，金属的强度、塑性愈好。5 .(X)珠光体量减少，而渗碳体量在增多。6 .()6. (X)在实际金属的结晶过程中，非自发形核比自发形核更重要，往往起优先的主导作用。7. ()在淬火后,8

11、. (X)高温时不可以进行锻造加工9. (X)含10%Ni的Cu-Ni合金，比含40%Ni的Cu-Ni合金的硬度和强度要低。10. (X)平衡结晶完成以后，得到的固体的成分是均匀的四、简答题共5题，共30分)1.5分)含碳量为0.6%的铁碳合金在亚共析钢范围，铁碳合金相图如下图)。首先合金从1相开始向奥氏体A转变，进入1+A相区，至UI点1相完全转变为A,进入A相区；再从2点，A开始转变F,到3点时，剩余A转变成P,形成P+F组织，保持到室温或“在3点以下，F中开始析出Fe3Cm,形成P+F+Fe3C5组织)。或1-1+A-A-A+F-P+F-P+F+Fe3C/再或“1-A-A+F-P+F)室

12、温时组织物为铁素体和珠光体P、F),相组成物为F、Fe3C2.10分)第一块：Wc%)=40%0.77%+60%0.0218%=0.32108%常用铸铁的组织是由钢的基体组织与石墨组成，石墨相当于钢基体上的裂纹或空洞，减少基体有效截面积，割裂基体并引起应力集中。因此，改善石墨的形态，减轻割裂作用，可提高铸铁的强度、改善铸铁的塑性和韧性。常用铸铁材料按石墨的形态可分为灰口铸铁、球墨铸铁、蠕墨铸铁和可锻铸铁，分别对应于片状石墨、球状石墨、蠕虫状石墨和团絮状石墨。其中由于片状石墨引起严重应力集中，灰口铸铁的塑性和韧性低、强度不高经变质处理后，石墨片细化，强度可提高)；而球状石墨的作用最轻，引起的应力

13、集中最小，球墨铸铁不仅强度提高，塑性和韧性也获得改善；团絮状和蠕虫状石墨形态介于片状和球状石墨之间，其性能(强度、塑性和韧性)也介于灰口铸铁和球墨铸铁之间。4 .5分)1) 20CrMnTi：合金渗碳钢，含碳量0.2%,用于制造汽车齿轮(2)65Mn：弹簧钢，含碳量0.65%,用于制造弹簧(3)1Cr18Ni9Ti:奥氏体不锈钢，含碳量约0.1%,含Cr量约18%,含Ni量约9%,可用于不锈钢医用器具(4)45钢：优质碳素钢，含碳量0.45%,机床主轴(5)GCr15：滚珠轴承钢，含Cr量1.5%。可用于制造滚珠轴承。5 .5分)珠光体(P)下贝氏体B下)索氏体s)或“索氏体+屈氏体)屈氏体+

14、马氏体+剩余奥氏体T+M+残A)马氏体+剩余奥氏体M+残A)五、综合题共20分)1 .5分)选45钢热处理过程：正火调质处理外表淬火及低温回火2 .15分)15钢：含碳量0.15%室温下组织组成物为F、P,其含量为：WF%)=0.77%-0.15%=82.87%-0.77%-0.0218%WP%)=1-WF%=17.13%室温下相组成物为铁素体和渗碳体，其含量为:WF%)=6.69%-0.15%=98.08%6.69%WfFe3C%=1-WF%)=1.92%T12钢：含碳量12%完全退火后的组织组成物珠光体，二次渗碳体。组织示意图:淬火后的应为针状马氏体:WP%)=6.69-1,2=92.7%6.69-0.77WfFe3C%=1-Wp%)=7.3%相组成物为铁素体、Fe3CWF%)=6.69-1.2=82.1%6769WfFe3C%)=1-WF%)=17.9%