《工程材料与热加工基础》综合训练题及参考答案.docx

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《工程材料与热加工基础》综合训练题及参考答案

第1章金属材料的力学性能

一、名词解释

1.金属的力学性能2.强度3.塑性4.硬度5.韧性6.疲劳强度

二、填空题

1.金属材料的力学性能主要包括、、、、等。

2.拉伸低碳钢时，试样的变形可分为、、和四个阶段。

3.通过拉伸试验测得的强度指标主要有强度和强度，分别用符号和表示。

4.金属材料的塑性也可通过拉伸试验测定，主要的指标有和，分别用符号和

表示。

5.洛氏硬度采用了不同的压头和载荷组成不同的硬度标尺，常用的洛氏硬度标尺有、和三种，其中应用最为广泛。

6.530HBW5/750，表示用直径的硬质合金球，在kgf（N）的载荷作用下，保持s时测得的硬度值为。

7.工程技术上常用来测定金属承受冲击载荷的能力。

8.材料经过无限次载荷作用而不发生断裂的最大应力，称为疲劳强度，用符号表示。

三、选择题

1.拉伸试验时，试样在断裂前所能承受的最大应力称为材料的（）。

A．屈服强度B．抗拉强度C．弹性极限

2.测定淬火钢件的硬度，一般常选用（）来测试。

A．布氏硬度计B．洛氏硬度计C．维氏硬度计

3．金属材料的（）越好，则其压力加工性能越好。

A．强度B.塑性C．硬度

4.做疲劳试验时，试样所承受的载荷为（）。

A．静载荷B.冲击载荷C．交变载荷

四、简答题

1.什么是强度、塑性？

衡量它们的指标各有哪些？

分别用什么符号表示？

2.什么是硬度？

常用的硬度测定方法有哪几种？

布氏硬度、洛氏硬度各适用于哪些材料的硬度？

3.下列硬度标注方法是否正确？

为什么？

（1）210～240HBS

（2）450～480HBS（3）15～20HRC（4）800～850HBW

4.下列零件用什么硬度测试方法测定其硬度？

（1）钳工用锉刀、手锤

（2）供应态碳钢型材（3）渗氮层

5.什么是冲击韧性？

可以用什么符号表示？

6.什么叫金属的疲劳？

疲劳强度用什么符号表示？

为什么疲劳断裂对机械零件危害较大？

如何提高和改善机械零件的疲劳强度？

7.有一标准低碳钢拉伸试样，直径为10㎜，标距长度为100㎜，在载荷为21000N时屈服，拉断试样前的最大载荷为30000N，拉断后的标距长度为133㎜，断裂处最小直径为6㎜，试计算其屈服强度、抗拉强度、断后伸长率和断面收缩率。

第2章金属的晶体结构与结晶

一、名词解释

1.相2.组织3.固溶强化4.弥散强化5.过冷度6.铁素体7.奥氏体8.珠光体

二、填空题

1.常见的金属晶格类型有晶格、晶格和晶格三种类型。

2.根据缺陷的几何形态特征，实际金属的晶体缺陷分为、和。

3.过冷度不是一个恒定值，它与液态金属的冷却速度有关。

冷却速度越大，金属的实际结晶温度越，过冷度越。

4.金属结晶过程是一个和的过程。

5.金属晶粒越细小，其强度、硬度，塑性、韧性，这种现象称为细晶强化。

6.铁素体是碳溶于中所形成的间隙固溶体，用符号表示。

7.珠光体是由和相间排列而形成的层片状机械混合物，用符号表示，其碳的质量分数为。

8.莱氏体是由和组成的机械混合物。

而低温莱氏体是由和组成的机械混合物，用符号表示，其碳的质量分数为。

9.铁碳合金中，共析钢的wC=，其室温组织为；亚共析钢的wC=，其室温组织为

和；过共析钢的wC=，其室温组织为和。

10.铁碳合金结晶过程中，从液态合金析出的渗碳体称为；从奥氏体中析出的渗碳体称为；从铁素体中析出的渗碳体称为。

11.铁碳合金的成分与力学性能的关系是：

当wC＜0.9%时，随着碳的质量分数的增加，钢的和增加，而和降低；而当wC＞0.9%时，随着碳的质量分数的增加，钢的继续增加，而、、下降。

三、选择题

1.位错是一种（）。

A．点缺陷B．线缺陷C．面缺陷

2.在20℃时，纯铁的晶体结构类型为（）。

A．体心立方晶格B．面心立方晶格C．密排六方晶格

3.固溶体的晶体结构与（）相同。

A．溶剂B．溶质C．溶剂和溶质都不

4.金属化合物的性能特点是（）。

A．熔点高，硬度低B．熔点高，硬而脆C．熔点低，硬度高

5.实际生产中，金属冷却速度越快，其实际结晶温度（）。

A．越高B．越低C．越接近理论结晶温度

6.铁素体为（）晶格，奥氏体为（）晶格，渗碳体为（）晶格。

A．体心立方B．面心立方C．复杂斜方

7.铁碳相图上的PSK线是（），ES线是（），GS线是（），。

A．A1B．A3C．Acm

8.下面所列组织中，脆性最大的是（），塑性最好的是（）。

A．FB．PC．Fe3C

四、判断题

1.纯铁在950℃时为体心立方晶格的α-Fe。

（）

2.实际金属的晶体结构不仅是一个多晶体，而且还存在有很多缺陷。

（）

3.固溶体的晶格类型与溶剂相同。

（）

4.增大过冷度可以细化晶粒。

（）

5.室温下铁素体的最大溶碳量是0.0218%。

（）

6.一次渗碳体、二次渗碳体、三次渗碳体、共析渗碳体、共晶渗碳体是五种不同的相。

（）

7.珠光体、莱氏体与铁素体和奥氏体一样，也有自己的晶格类型，也是一个相。

（）

8.室温下wC=0.9%的碳钢比wC=1.2%的碳钢强度高。

（）

9.在1100℃时，wC=0.4%的钢能进行锻造，而wC=4.0%的铸铁不能锻造。

（）

五、简答题

1.常见的金属晶格类型有哪几种？

试画出铜、铬和锌的晶胞示意图。

2.晶粒大小对金属的力学性能有什么影响？

如何细化晶粒？

3.画出简化的铁碳相图，完成下列内容：

（1）用组织组成物填写相图；

（2）标出P、S、E、C四点的温度和含碳量；

（3）根据铁碳相图，完成下列表格：

碳的质量分数wC/%

温度/℃

组织

温度/℃

组织

温度/℃

组织

0.20

750

950

20

0.77

650

750

20

1.20

700

750

20

4.既然45钢（wC=0.45%）与60钢（wC=0.60%）室温组织都是F+P，为何60钢的强度、硬度校45钢高？

5.铁碳合金根据其在相图中的位置可分为哪几种？

说明它们的含碳范围和室温组织。

6.搪瓷盘、沙发弹簧和锉刀分别选用什么钢为宜（写明低、中、高碳钢即可，不用写钢号）？

7.为什么钢铆钉要用低碳钢制作，而锉刀一般用高碳钢制作？

8.为什么绑扎物件一般用镀锌的低碳钢丝（wC=0.2%），而起重机吊重物时却用钢丝绳（wC=0.65%）？

9.同样形状和大小的三块铁碳合金，其成分分别为wC=0.2%、wC=0.65%、wC=4.0%，用什么方法可迅速将它们区分开来？

第3章钢的热处理

一、名词解释

1.热处理2.退火3.正火4.淬火5.回火6.调质7.马氏体8.淬透性9.淬硬性

二、填空题

1.热处理工艺过程都是由、和三个阶段组成。

2.奥氏体形成过程可归纳为、、和四个阶段。

3.普通热处理又称整体热处理，主要包括、、和。

4.常用的淬火方法有淬火、淬火、淬火和淬火等。

5.常用的淬火冷却介质有、和。

6.按回火温度范围可将回火分为回火、回火和回火三类，淬火后进行高温回火，称为。

7.化学热处理的基本过程一般分为、和三个阶段。

8.目前最常用的化学热处理方法有、和。

三、选择题

1.过冷奥氏体是在（）温度下暂存的、不稳定的、尚未转变的奥氏体。

A．MSB．MfC．Ar1

2.亚共析钢的淬火加热温度应选择在（），过共析钢应选择在（）。

A．Ac1+30~50℃B．Ac3+30~50℃C．Acm以上

3.调质处理就是（）的热处理。

A．淬火+低温回火B．淬火+中温回火C．淬火+高温回火

4.汽车变速齿轮渗碳后，一般需经（）处理，才能达到表面高硬度和高耐磨性的目的。

A．淬火+低温回火B．正火C．调质

5.为了保证气门弹簧的性能要求，65Mn钢制的气门弹簧最终要进行（）处理。

A．淬火和低温回火B．淬火和中温回火C．淬火和高温回火

四、判断题

1.过冷奥氏体的冷却速度越快，钢冷却后的硬度越高。

（）

2.淬火后的钢，随回火温度的增高，其强度和硬度也增高。

（）

3.调质处理是指淬火后再进行低温回火的热处理工艺。

（）

4.钢中合金元素含量越多，则淬火后硬度越高。

（）

5.共析钢经奥氏体化后，冷却所形成的组织主要取决于钢的加热温度。

（）

6.淬透性好的钢，其淬硬性不一定高。

（）

五、简答题

1.什么是热处理？

其目的是什么？

2.如何保证钢在热处理加热时获得均匀而细小的奥氏体晶粒？

3.简述共析钢过冷奥氏体在A1~Ms之间不同温度下等温时，转变产物的名称和性能。

4.退火和正火有什么区别？

确定下列工件的预先热处理工艺：

（1）经冷轧后的15钢板；

（2）锻造过热的60钢坯；（3）具有网状渗碳体的T12钢坯；（4）20钢齿轮

5.今有经退火后的45钢，室温组织为F+P，在700℃、760℃、840℃分别加热，保温一段时间后水冷至室温，所得到的组织各是什么？

6.下列工件淬火后，分别选择哪种回火工艺才能满足其性能要求？

（1）45钢制的汽车曲轴正时齿轮（要求综合力学性能好）；

（2）60钢弹簧；（3）T12钢锉刀

7.钢的淬透性与淬硬性有何区别？

其影响因素分别是什么？

8.用低碳钢（20钢）和中碳钢（45钢）制造齿轮，为了获得表面具有高硬度和高耐磨性，心部具有一定的强度和韧性，各需采取怎样的热处理工艺？

第4章钢铁材料

一、填空题

1.碳素钢简称碳钢，通常指碳的质量分数小于的铁碳合金。

2.钢中常含有少量锰、硅、硫、磷等杂质元素，其中是有益元素，是有害元素，有害元素易使钢产生和。

3.Q235-A·F表示屈服强度为MPa的级沸腾钢，可用于受力不大的连杆、销、轴、螺钉、螺母等。

4.45钢按碳的质量分数分类属于钢，按用途分类属于钢，按钢中有害元素S、P含量多少分类属于钢。

5.T10A钢按碳的质量分数分类属于钢，按用途分类属于钢，按钢中有害元素S、P含量多少分类属于钢。

6.所谓合金钢，是指在碳素钢的基础上，为了改善钢的某些性能，在冶炼时有目的地加入一些炼成的钢。

7.GCr15是钢，其Cr的质量分数为。

8.铸铁是含碳量大于2.11%的铁碳合金。

因其生产工艺简单、成本低，具有良好的、、、和对缺口敏感性低等特点，在工业生产中得到广泛应用。

9.灰铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁及蠕墨铸铁中石墨的形态分别为状、状、状和状。

10.KTH300-06中，KT表示，H表示，300表示，06表示。

二、选择题

1.常用冷冲压方法制造的汽车油底壳应选用（）。

A．08钢B．45钢C．T10A钢

2.45钢其平均碳的质量分数为（），用于制造齿轮、连杆、轴等等要求有良好综合力学性能的零件。

A．0.45%B．4.5%C．45%

3.下列三种零件中，08F钢适合制作（），45钢适合