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工程材料历届考题
工程材料BA15
一、填空题(每空1分,共20分)得分||阅卷人|
1.常见的金属晶格类型有面心、体心______________和_____密排六方体_________。
2.空位属于___点_______缺陷,晶界和亚晶界分别____面______缺陷,位错属于___________线____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Fe-Fe3C合金中的4种基本组织是______渗碳体________、________铁素体_______、_____珠光体_______和_______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.钢的热处理工艺是由______加热_________、_______保温________和__冷却_____________三个步骤组成的。
8.铁碳合金为双重相图,即________Fe-Fe3c_______相图和___Fe-c____________相图。
二、单项选择题(每题2分,共20分)
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
()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()
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
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()
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。
A.45钢表面淬火+低温回火B.45Cr调质C.20钢渗碳、淬火+低温回火D.20CrMnTi渗碳、淬火+低温回火
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
7.铸铁如果第一、第二阶段石墨化都完全进行,其组织为。
A.F+GB.F+P+GC.P+GD.Le+P+G()
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()
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()
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)
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。
()
)(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。
2.
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。
()
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。
()
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。
()
6.球墨铸铁可通过热处理来提高其综合力学性能。
()
7.所有铝合金都可以通过热处理进行强化。
()8.钢的铸造性能比铸铁好,故常用来铸造形状复杂的工件。
()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。
()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)①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)
②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)
③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)①晶粒沿变形方向拉长,性能趋于各向异性。
(1分)
②晶粒破碎,位错密度增加,产生加工硬化。
(1分)③织构现象的产生。
(1分)
④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)①Q235②45③T8A④GCr15⑤HT200
六、综述题(共20分)得分||阅卷人|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)
2、如图是铁碳平衡相图。
(12分)①写出ECF线、PSK线发生的相变反应名称及反应式。
②A1线是指________线,A3线是指___________线,Acm线是指_______________线。
③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。
工程材料B试卷1答案及评分标准
一、填空题(每空1分,共20分)
1.体心立方晶格、面心立方晶格、密排六方晶格。
(位置可以互换)2.点、面、线。
3.过冷。
4.间隙、置换。
(位置可以互换)
5.铁素体、珠光体、渗碳体、莱氏体。
(位置可以互换)6.滑移、孪生。
(位置可以互换)7.加二、单项(位置可以互换)铁-渗碳体、铁-石墨。
8.(位置可以互换)热、保温、冷却。
.
选择题(每题2分,共20分)
1.B2.D3.A4.B5.D6.A7.A8.D9.C10.D三、判断题(每题1分,共10分)
1.√2.χ3.χ4.√5.χ6.√7.χ8.χ9.√10.χ四、名词解释题(每个关键词1分,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.答:
①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)
②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)
③机械振动、搅拌。
(1分)
2.答:
①晶粒沿变形方向拉长,性能趋于各向异性。
(1分)
②晶粒破碎,位错密度增加,产生加工硬化。
(1分)③织构现象的产生。
(1分)
④金属内部会形成残余的内应力。
(1分)
3.答:
①Q235:
最低的屈服强度为235MPa的碳素结构钢。
(1分)
②45:
为含碳量为0.45%的优质碳素结构钢。
(1分)③T8A:
含碳量为0.8%左右的高级优质碳素工具钢。
(1分)④GCr15:
含Cr量为1.5%左右的滚动轴承。
(1分)⑤HT200:
为最低抗拉强度为200MPa的灰铁。
(1分)
六、综述题(共20分)
1、答:
45钢加热830℃后水冷称淬火。
(1分)
①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)②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)③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、答:
①ECF线:
共晶反应:
LCAE+Fe3C(Ld或Le)(1.5分)
PSK线:
共析反应:
ASFP+Fe3C(P)(1.5分)②A1线—→PSK线(1分)
A3线—→GS线(1分)Acm线—→ES线(1分)③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)
1148℃
727℃
F的质量百分比:
QF=(6.69-0.45)/6.69≈93.27%(1分)Fe3C的质量百分比:
QFe3C=1-93.27%=6.73%
C.铁在固态下有同素异构转变;而铜没有D.铁和铜的再结晶温度不同12.常用不锈钢有铁素体不锈钢、奥氏体不锈钢、马氏体不锈钢和()
A.铁素体-奥氏体不锈钢;B.马氏体-奥氏体不锈钢;C.莱氏体不锈钢;D.贝氏体不锈钢
13.以下哪种铸铁的断口呈灰黑色?
()
A.马口铁;B.白口铸铁;C.麻口铸铁;D.灰铸铁
。
()用于制造渗碳零件的钢称为14.
A.结构钢;B.合金钢;C.渗碳钢;D.工具钢
15.马氏体组织有两种形态()。
A.板条、树状;B.板条、针状;C.树状、针状;D.索状、树状
16.实际生产中,金属冷却时()。
A.理论结晶温度总是低于实际结晶温度;B.理论结晶温度总是等于实际结晶温度;
C.理论结晶温度总是大于实际结晶温度;D.实际结晶温度和理论结晶温度没有关系
17.零件渗碳后,一般需经过()才能达到表面硬度高而且耐磨的目的。
A.淬火+低温回火;B.正火;C.调质;D.淬火+高温回火
18.C曲线右移使淬火临界冷却速度(),淬透性()。
A.减小、增大;B.减小、减小;C.增大、减小;D.增大、增大
19.机械制造中,T10钢常用来制造()。
A.容器;B.刀具;C.轴承;D.齿轮
20.钢经表面淬火后将获得()。
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
21.GCrl5SiMn钢的含铬量是:
()
A.15%;B.1.5%;C.0.15%;D.0.015%
22.铅在常温下的变形属:
()
A.冷变形;B.弹性变形;C.热变形;D.既有冷变形也有热变形
23、黄铜是以()为主加元素的铜合金。
A.铅B.铁C.锡D.锌
24、在Fe-Fe3C和图中,奥氏体冷却到ES线时开始析出()。
A.铁素体B.珠光体C.二次渗碳体D.莱氏体
25、从金属学的观点来看,冷加工和热加工是以()温度为界限区分的。
A.结晶B.再结晶C.相变D.25℃
四、判断题(共10分,每小题1分)
1.回火托氏体和托氏体皆由铁素体和渗碳体两个相构成,因而其性能相同。
()2.冷却速度越快,钢的淬透性越高。
()
3.钢的淬透性越高,产生焊接裂纹的倾向越大。
()
4.铝合金也可以象钢那样通过淬火明显提高其硬度。
()
5.所有强化金属的手段,都在提高强度的同时降低了韧性。
()
6.可锻铸铁中的团絮状石墨是浇注球墨铸铁时石墨球化不良的结果。
()7.一定加热温度下,奥氏体晶粒长大倾向小的钢称为本质细晶粒钢。
()8.所谓过量弹性变形,是指零件发生了塑性变形。
()9.铝极易氧化,故铝制品的抗氧化失效能力极差。
()
10.弹簧钢淬火后采用中温回火是想提高钢的弹性模量。
()五、简答题(共30分,每题10分)
1.简述奥氏体晶粒对钢在室温下组织和性能的影响。
2.简述回火的目的。
3.何谓碳钢中的铁素体、渗碳体、珠光体?
他们的力学性能各有何特点?
参考答案
一、名词解释1.奥氏体(A):
C在γ-Fe中的间隙固溶体,常用A或γ表示,是一种硬度较低而塑性较高的固溶体。
3.固溶体:
组成合金的组元,在固态时相互溶解,所形成的单一均匀的物质。
4.自然时效:
自然时效是指经过冷、热加工或热处理的金属材料,于室温下发生性能随时间而变化的现象。
5.加工硬化:
金属材料随着冷塑变形程度的增大,强度和硬度逐渐升高,塑性和韧性逐渐
降低的现象称为加工硬化或冷作硬化。
.
二、填空题
1、普通灰口;可锻;球墨;2、气孔;烧结;降低。
3、固体渗碳气体渗碳4、不锈钢耐热钢耐磨刚5、延性断裂
6、合金渗碳体特殊碳化物7、体心立方晶格密排六方晶格
三、选择题
1.D;2.C;3.C;5.C;6.A;7.D;8.C;10.A;11.C;13.D;14.C;15.B;17.A;18.A;19.B;20.A;21.B23.D;24.C
四、判断题
1.×;2.×;3.√;4.×;5.×;6.×;7.√;9.×;10.×。
五、简答题
1、答:
奥氏体晶粒细小时,冷却后转变产物的组织也细小,其强度与塑性韧性都较高,冷脆转变温度也较低;反之,粗大的奥氏体晶粒,冷却转变后仍获得粗晶粒组织,使钢的力学性能(特别是冲击韧性)降低,甚至在淬火时发生变形、开裂。
2、答:
回火的目的是:
(1)降低零件脆性,消除或降低内应力;
(2)获得所要求的力学性能;(3)稳定尺寸;(4)改善加工性。
3、答:
铁素体——碳在α-Fe中的间隙固溶体,软而韧。
渗碳体——碳与铁形成的间隙化合物,硬而脆。
珠光体——铁素体与渗碳体形成的层片状交替排列的机械混合物,良好的综合力学性能。
《机械工程材料》试题
姓名:
成绩:
一、名词解释:
3×5=15分
⒈调质:
对钢材作淬火+高温回火处理,称为调质处理。
⒉碳素钢:
含碳量≤2.11%的铁碳合金。
⒊SPCD:
表示冲压用冷轧碳素钢薄板及钢带,相当于中国08Al(13237)优质碳素结构钢。
二、填空题:
10×2=20分
⒈按腐蚀过程特点,金属腐蚀可分为化学腐蚀_和电化学腐蚀___。
2.常用力学性能判据有_强度____、__韧性_、_延展性_和_弹性模量_。
3.钢中的_硫__元素引起热脆,_磷__元素引起冷脆,_氢__元素引起白点,_氮__元素引起兰脆。
4.铝合金的强化除了热处理强化外,还可以进行_固溶时效_强化。
5.钢在加热过程中产生的过热缺陷可以通过___回火___热处理来消除。
6.常用的高分子材料有_塑料_、_橡胶__和_合成纤维__。
7.铸造铝合金分为_铝铜合金_、_铝镁合金_、_铝硅合金_和_铝锌合金。
8.合金工具钢是指用于制造各种__刃具___、__模具__和__量具_用钢的总合。
9.材料渗碳的目的是为了得到__较高的零件表层硬度与耐磨性_。
10.45钢按用途分类属于___碳素结构钢_______。
三、判断题:
10×2=20分
1.(×)钢的淬透性主要取决于冷却速度。
2.(√)实际的金属晶体都呈各向异性。
3.(×)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。
4.(√)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。
5.(√)材料的强度、硬度越高,其塑性、韧性越差。
调质和正火两种热处理工艺所获得的组织分别为回火索氏体和索氏体,它们的区别)√6.(
在于碳化物的形态差异。
7.(×)铝合金人工时效比自然时效所获得的硬度高,且效率也高,因此多数情况下采用人工时效。
8.(×)硬质合金可用做刀具材料,模具材料和量具材料。
9.(×)在热处理中变形和开裂都是不可避免的。
10.(√)球墨铸铁是铸铁中力学性能最好的。
四、问答题5×9=45分
1、什么是金属的力学性能?
金属的力学性能主要包括哪些方面?
材料在一定温度条件和外力作用下,抵抗变形和断裂的能力称为材料的力学性能。
材料的常规力学性能指标主要包括强度、硬度、塑性和韧性等。
2、什么是钢的热处理?
常用热处理方法有哪几种?
通过对钢件作一定条件的加热、保温和冷却,从而改变整体或表层的组织,获得所需的性能。
常用热处理方法有:
退火、正火、淬火和回火。
3、钢按化学成分可分为哪几类?
钢按化学成分可分为碳素钢和合金钢两大类。
其中,碳素钢按含碳量的多少分低碳钢、中碳钢、高碳钢;合金钢按合金元素种类分锰钢、铬钢、硼钢、铬镍钢、硅锰钢,按合金元素含量的多少分低合金钢、中合金钢、高合金钢。
4、灰铸铁、球墨铸铁、可锻铸铁、蠕墨铸铁在组织上的根本区别是什么?
四种材料的在组织上的根本区别是铸铁中的石墨的形态不同(形状、大小、数量、分布等),灰铸铁的石墨是片状,球墨铸铁的石墨是球状,可锻铸铁的石墨是团状,蠕墨铸铁的石墨是虫状。
5、硬质合金的主要组成是什么?
常用硬质合金分哪几类?
各有何主要应用?
硬质合金的主要组成是难熔金属碳化物和粘结金属。
常用硬质合金分为钨钴类硬质合金(代号YG)和钨钴钛类硬质合金(代号YT)两种。
YG合金多用于加工产生断续切屑的的脆性材料(如铸铁),YT合金多用于加工产生连续切屑的韧性材料,特别是高速切削钢件。
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...
C.铁在固态下有同素异构转变;而铜没有D.铁和铜的再结晶温度不同12.常用不锈钢有铁素体不锈钢、奥氏体不锈钢、马氏体不锈钢和()
A.铁素体-奥氏体不锈钢;B.马氏体-奥氏体不锈钢;C.莱氏体不锈钢;D.贝氏体不锈钢
13.以下哪种铸铁的断口呈灰黑色?
()
A.马口铁;B.白口铸铁;C.麻口铸铁;D.灰铸铁14.用于制造渗碳零件的钢称为()。
A.结构钢;B.合金钢;C.渗碳钢;D.工具钢15.马氏体组织有两种形态()。
实际生产中,金属冷16.索状、树状D.树状、针状;C.板条、针状;B.板条、树状;A.
却时()。
A.理论结晶温度总是低于实际结晶温度;B.理论结晶温度总是等于实际结晶温度;
C.理论结晶温度总是大于实际结晶温度;D.实际结晶温度和理论结晶温度没有关系
17.零件渗碳后,一般需经过()才能达到表面硬度高而且耐磨的目的。
A.淬火+低温回火;B.正火;C.调质;D.淬火+高温回火18.C曲线右移使淬火临界冷却速度(),淬透性()。
A.减小、增大;B.减小、减小;C.增大、减小;D.增大、增大19.机械制造中,T10钢常用来制造()。
A.容器;B.刀具;C.轴承;D.齿轮20.钢经表面淬火后将获得()。
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21.GCrl5SiMn钢的含铬量是:
()
A.15%;B.1.5%;C.0.15%;D.0.015%22.铅在常温下的变形属:
()
A.冷变形;B.弹性变形;C.热变形;D.既有冷变形也有热变形23、黄铜是以()为主加元素的铜合金。
A.铅B.铁C.锡D.锌
24、在Fe-Fe3C和图中,奥氏体冷却到ES线时开始析出()。
A.铁素体B.珠光体C.二次渗碳体D.莱氏体
25、从金属学的观点来看,冷加工和热加工是以()温度为界限区分的。
A.结晶B.再结晶C.相变D.25℃
四、判断题(共10分,每小题1分)
1.回火托氏体和托氏体皆由铁素体和渗碳体两个相构成,因而其性能相同。
()2.冷却速度越快,钢的淬透性越高。
()
3.钢的淬透性越高,产生焊接裂纹的倾向越大。
()
4.铝合金也可以象钢那样通过淬火明显提高其硬度。
()
5.所有强化金属的手段,都在提高强度的同时降低了韧性。
()
6.可锻铸铁中的团絮状石墨是浇注球墨铸铁时石墨球化不良的结果。
()7.一定加热温度下,奥氏体晶粒长大倾向小的钢称为本质细晶粒钢。
()8.所谓过量弹性变形,是指零件发生了塑性变形。
()9.铝极易氧化,故铝制品的抗氧化失效能力极差。
()
10.弹簧钢淬火后采用中温回火是想提高钢的弹性模量。
()五、简答题(共30分,每题10分)
1.简述奥氏体晶粒对钢在室温下组织和性能的影响。
2.简述回火的目的。
3.何谓碳钢中的铁素体、渗碳体、珠光体?
他们的力学性能各有何特点?
参考答案
一、名词解释1.奥氏体(A):
C在γ-Fe中的间隙固溶体,常用A或γ表示,是一种硬度较低而塑性较高的固溶体。
3.固溶体:
组成合金的组元,在固态时相互溶解,所形成的单一均匀的物质。
4.自然时效:
自然时效是指经过冷、热加工或热处理的金属材料,于室温下发生性能随时间而变化的现象。
.加工硬化:
金属材料随着冷塑变形程度的增大,强度和硬度逐渐升高,塑性和韧性逐渐5.
降低的现象称为加工硬化或冷作硬化。
二、填空题
1、普通灰口;可锻;球墨;2、气孔;烧结;降低。
3、固体渗碳气体渗碳4、不锈钢耐热钢耐磨刚5、延性断裂
6、合金渗碳体特殊碳化物7、体心立方晶格密排六方晶格
三、选择题
1.D;2.C;3.C;5.C;6.A;7.D;8.C;10.A;11.C;13.D;14.C;15.B;17.A;18.A;19.B;20.A;21.B23.D;24.C
四、判断题
1.×;2.×;3.√;4.×;5.×;6.×;7.√;9.×;10.×。
五、简答题
1、答:
奥氏体晶粒细小时,冷却后转变产物的组织也细小,其强度与塑性韧性都较高,冷脆转变温度也较低;反之,粗大的奥氏体晶粒,冷却转变后仍获得粗晶粒组织,使钢的力学性能(特别是冲击韧性)降低,甚至在淬火时发生变形、开裂。
2、答:
回火的目的是:
(1)降低零件脆性,消除或降低内应力;
(2)获得所要求的力学性能;(3)稳定尺寸;(4)改善加工性。
3、答:
铁素体——碳在α-Fe中的间隙固溶体,软而韧。
渗碳体——碳与铁形成的间隙化合物,硬而脆。
珠光体——铁素体与渗碳体形成的层片状交替排列的机械混合物,良好的综合力学性能。
《机械工程材料》试题
姓名:
成绩:
一、名词解释:
3×5=15分
⒈调质:
对钢材作淬火+高温回火处理,称为调质处理。
⒉碳素钢:
含碳量≤2.11%的铁碳合金。
⒊SPCD:
表示冲压用冷轧
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