工程材料复习题含答案Word文档下载推荐.docx
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(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。
②晶粒破碎,位错密度增加,产生加工硬化。
③织构现象的产生。
④金属内部会形成残余的内应力。
3.答:
①Q235:
最低的屈服强度为235MPa的碳素结构钢。
②45:
为含碳量为0.45%的优质碳素结构钢。
③T8A:
含碳量为0.8%左右的高级优质碳素工具钢。
④GCr15:
含Cr量为1.5%左右的滚动轴承。
⑤HT200:
为最低抗拉强度为200MPa的灰铁。
六、综述题(共20分)
1、答:
45钢加热830℃后水冷称淬火。
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。
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)
QF=(6.69-0.45)/6.69≈93.27%(1分)
Fe3C的质量百分比:
QFe3C=1-93.27%=6.73%(1分)
题号题号
一
二
三
四
五
六
总分
统分人
题分
20
10
15
100
得分
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、______________和______________。
2.空位属于__________缺陷,晶界和亚晶界分别__________缺陷,位错属于_______________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_______________。
4.原子在溶剂晶格中的分布不同,可将固溶体分为_______________固溶体和_______________固溶体。
5.室温下Fe-Fe3C合金中的4种基本组织是______________、_______________、_______________和_______________。
6.常见的金属的塑性变形方式有_______________和_______________两种类型。
7.钢的热处理工艺是由_______________、_______________和_______________三个步骤组成的。
8.铁碳合金为双重相图,即_______________相图和_______________相图。
二、单项选择题(每题2分,共20分)得分||阅卷人|
()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)得分||阅卷人|
()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。
()2.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。
()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)得分||阅卷人|
1、晶胞
2、同素异构转变
3、固溶强化
4、钢的淬透性
5、调质处理
五、简答题(共15分)得分||阅卷人|
1、在铸造生产中,采用哪些措施控制晶粒大小?
(6分)
2、金属经冷塑性变形后,组织和性能发生什么变化?
(4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。
一、填空题(每空1分,共20分)得分||阅卷人|
1.按照材料的组成、结合键的特点,可将工程材料分为金属材料、陶瓷材料、_____________材料和_____________材料。
2.晶体缺陷,按几何特征可分为______________、______________和______________三种类型。
3.金属结晶的必要条件是_______________,其结晶过程要进行_______________和_______________两个过程。
4.在平衡状态下,低温莱氏体及珠光体的含碳量依次为__________、____________。
5.完全退火适用于_______________钢,其加热温度为_______________,冷却速度缓慢,得到_______________织。
6.按合金元素总含量分,合金钢可分为_______________钢、_______________钢、_______________钢。
7.根据石墨形态划分,铸铁可分为______________、______________、______________和______________。
()1.二元合金中,铸造性能最好的是。
A.固溶体合金B.共晶合金
C.共析合金D.包晶成分合金
()2.在立方晶系中指数相同的晶面和晶向。
A.互相平行
B.互相垂直C.相互重叠D.毫无关联
()3.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。
A.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
()4.在作疲劳试验时,试样承受的载荷为。
A.静载荷B.冲击载荷C.交变载荷D.动载荷
()5.变形金属再结晶后。
A.形成等轴晶,强度增大B.形成柱状晶,塑性下降
C.形成柱状晶,强度升高D.形成等轴晶,塑性升高
()6.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
()7.淬硬性好的钢。
A.具有高的碳含量B.具有高的合金元素含量
C.具有低的碳含量D.具有低的合金元素含量
()8.制造手锯条应选用。
A.Cr12MoV经淬火+低温回火B.65钢经淬火+中温回火
C.45钢经淬火+高温回火D.T12钢经淬火+低温回火
()9.若钢中加入的合金元素能使C曲线左移,则将使钢的淬透性
A.提高
B.降低
C.不改变
D.对小试样堤高,对大试样则降低
()10.铸造机床床身、机器底座应选用。
A.白口铸铁
B.麻口铸铁
C.灰铸铁
D.铸钢
()1.所有金属材料均有明显的屈服现象。
()2.间隙相不是一种固溶体,而是一种金属间化合物。
()3.室温下,金属晶粒越细,则强度越高,塑性越低。
()4.在铁碳合金中,只有共析钢结晶时,才发生共析转变,形成共析组织。
()5.再结晶后金属的强度硬度下降,塑性、韧性提高。
()6.本质细晶粒钢是指在任何加热条件下晶粒均不发生粗化的钢。
()7.表面淬火既能改变钢的表面组织,也能改善心部的组织和性能。
。
()8.高速钢反复锻造的目的是为了打碎鱼骨状共晶莱氏体,使其均匀分布于基体中。
()9.可锻铸铁可在高温下进行锻造加工。
()10.铁素体是碳在α-Fe中的间隙相。
1、单晶体
2、共晶反应
3、相
4、回火脆性
5、马氏体
1.何谓加工硬化,产生的原因是什么?
2、有形状、尺寸相同的两个Cu-Ni合金铸件,一个含90%Ni,另一个含50%Ni,铸后自然冷却,问哪个铸件的偏析较严重?
3、说明下列牌号所属的种类、数字及字符的意义:
①20②T8③GCr15④60Si2Mn⑤HT300
1、某汽车发动机中的活塞销选用20CrMnMo材料制作。
其工艺路线如下:
下料—→冷拔—→正火①—→粗磨外园—→渗碳②—→淬火③—→低温回火④—→精磨。
请分别说明上述①、②、③和④项热处理工艺的目的及组织。
2、如右图是铁碳平衡相图。
①写出ECF线、PSK线发生的相变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1.2%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2答案及评分标准
1.高分子、复合。
(位置可以互换)
2点缺陷、线缺陷、面缺陷。
3.过冷、形核、长大。
(后两个位置可以互换)
4.4.3%、0.77%。
5.亚共析成分的碳钢和合金钢、Ac3+30~50℃、铁素体+珠光体。
6.低合金、中合金、高合金。
7.灰口铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁、蠕墨铸铁。
1.B2.B3.A4.C5.D6.C7.A8.D9.B10.C
1.χ2.√3.χ4.χ5.√6.χ7.χ8.√9.χ10.χ
1、单晶体:
如果一块晶体,其内部的晶格位向完全一致,则称这块晶体为单晶体。
2、共晶反应:
指一定成分的液体合金,在一定温度下,同时结晶出成分和晶格均不相同的两种晶体的反应。
3、相:
在合金中,具有同一化学成分、同一晶体结构,且有界面与其它部分分开的均匀组成部分。
4、回火脆性:
在某温度范围内回火时,冲击韧性会出现下降的现象,称为回火脆性。
5、马氏体:
碳在α-Fe中的过饱和固溶体。
①随着塑性变形的增加,金属的强度、硬度迅速增加;
塑性、韧性迅速下降的现象。
称为加工硬化。
(2分)
②随着变形的增加,晶粒逐渐被拉长,直至破碎,这样使各晶粒都破碎成细碎的亚晶粒,变形愈大,晶粒破碎的程度愈大,这样使位错密度显著增加;
同时细碎的亚晶粒也随着晶粒的拉长而被拉长。
导致金属的塑性变形抗力将迅速增大,即产生强度和硬度显著提高,而塑性和韧性下降的现象。
2.答:
、含50%Ni的Cu-Ni合金铸件偏析较严重。
在实际冷却过程中,由于冷速较快,使得先结晶部分含高熔点组元多,后结晶部分含低熔点组元多,因为含50%Ni的合金铸件固相线与液相线范围比含90%Ni铸件宽,因此它所造成的化学成分不均匀现象要比含90%Ni的合金铸件严重。
(5分)
①20:
为含碳量为0.2%的优质碳素结构钢。
(1分)
②T8:
含碳量为0.8%左右的碳素工具钢。
③GCr15:
④60Si2Mn:
含C约0.6%、含Si约2%、含Mn小于1.5%的弹簧钢。
⑤HT300:
为最低搞拉强度为300MPa的灰铁。
①正火:
F+S。
目的是细化晶粒,改善加工性能。
②渗碳:
表层为S+Fe3CII,心部F+S。
目的是提高工件表面硬度、为淬火作准备。
③淬火:
M+残余A,目的是表面获得高硬度,心部获得好的韧性。
④低温回火:
回火M,目的是减少或消除淬火内应力,提高韧性。
②A1线—→PSK线(1分)A3线—→GS线(1分)
Acm线—→ES线1分)
P+Fe3CⅡ(1分)
P的质量百分比:
QP=(6.69-1.2)/(6.69-0.77)≈92.74%(1分)
Fe3CⅡ的质量百分比QFe3CII=1-92.74%=7.26%(1分)
QF=(6.69-1.2)/6.69≈82.06%(1分)
QFe3C=1-82.06%=17.94%(1分)
1、按照材料的组成、结合键的特点,可将工程材料分为金属材料、材料、_____________材料和复合材料。
2.常见的金属晶格类型有、______________和______________。
3.按合金的相结构分,铁碳合金中的铁素体属于_______________,渗碳体属于_______________。
4.马氏体有两种形态分别是和。
5.金属的晶粒愈细小,则金属的强度、硬度愈_______________、塑性韧性愈_______________,这种现象称为_______________强化。
6.按含碳量分,20、50Mn、T9钢分别属于_______________碳钢、_______________碳钢、_______________碳钢、。
7.完全退火适用于_______________钢,其加热温度为_______________,冷却速度缓慢,得到_______________织。
8.球墨铸铁的生产过程是首先熔化铁水,然后在浇注以前进行_______________和_______________处理,才能获得球墨铸铁。
()1.洛氏硬度C标尺使用的压头是。
A.淬硬钢球B.金刚石圆锥体C.硬质合金球、
()2.晶体中的位错属于。
A.体缺陷B.面缺陷C.线缺陷D.点缺陷
()3.金属在结晶时,冷却速度越快,其实际结晶温度。
A.越高B.越低C.与冷却速度无关D.越趋于恒定
()4.随冷塑性变形量增加,金属的。
A.强度下降,塑性提高B.强度和塑性都下降
C.强度和塑性都提高 D.强度提高,塑性下降
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