最新机械工程材料及其成形技术复习题.docx
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最新机械工程材料及其成形技术复习题
机械工程材料及其成形技术复习题
一、名词解释
间隙固溶体:
溶质原子分布于溶剂的晶格间隙中所形成的固溶体。
再结晶:
金属发生重新形核和长大而不改变其晶格类型的结晶过程。
淬透性:
钢淬火时获得马氏体的能力。
枝晶偏析:
金属结晶后晶粒内部的成分不均匀现象。
时效强化:
固溶处理后铝合金的强度和硬度随时间变化而发生显著提高的现象。
同素异构性:
同一金属在不同温度下具有不同晶格类型的现象。
临界冷却速度:
钢淬火时获得完全马氏体的最低冷却速度。
热硬性:
指金属材料在高温下保持高硬度的能力。
二次硬化:
淬火钢在回火时硬度提高的现象。
共晶转变:
指具有一定成分的液态合金,在一定温度下,同时结晶出两种不同的固相的转变。
比重偏析:
因初晶相与剩余液相比重不同而造成的成分偏析。
置换固溶体:
溶质原子溶入溶质晶格并占据溶质晶格位置所形成的固溶体。
变质处理:
在金属浇注前添加变质剂来改变晶粒的形状或大小的处理方法。
晶体的各向异性:
晶体在不同方向具有不同性能的现象。
固溶强化:
因溶质原子溶入而使固溶体的强度和硬度升高的现象。
形变强化:
随着塑性变形程度的增加,金属的强度、硬度提高,而塑性、韧性下降的现象。
残余奥氏体:
指淬火后尚未转变,被迫保留下来的奥氏体。
调质处理:
指淬火及高温回火的热处理工艺。
淬硬性:
钢淬火时的硬化能力。
过冷奥氏体:
将钢奥氏体化后冷却至A1温度之下尚未分解的奥氏体。
本质晶粒度:
指奥氏体晶粒的长大倾向。
C曲线:
过冷奥氏体的等温冷却转变曲线。
CCT曲线:
过冷奥氏体的连续冷却转变曲线。
马氏体:
含碳过饱和的α固溶体。
回火稳定性:
钢在回火时抵抗硬度下降的能力。
过冷度:
金属的理论结晶温度与实际结晶温度之差
1.固溶强化;2.结晶;3.加工硬化;5、过冷度;6.钢的热处理;7.再结晶;8、马氏体;9、钢的淬火(退火,回火,正火,调质)……10、铸造,锻造,焊接……
二、填空题:
1、根据溶质原子在溶剂晶格中分布情况的不同,固溶体可分(间隙固溶体)和(置换固溶体)。
2、金属中三种常见的晶格类型是(体心立方)、(面心立方)和(密排六方)。
3、固态金属中的相有两种:
(固溶体)和(化合物)。
4、液态金属结晶时,冷却速度大,过冷度则越(大)。
结晶后,晶粒(细小)。
5.、普通热处理是指(退火)、(正火)、(淬火)、(回火)
6、金属结晶后的晶粒大小主要取决于结晶时的(形核率)和(长大速率)。
7.铁碳合金在从液态冷却到固态的结晶过程中,细化晶粒的具体操作方法有(快速冷却)、(加入变质剂)和(机械搅拌)。
8、铸造应力分为:
(热应力)和(机械应力),其中(热应力)属残余应力。
9、铸铁具有良好的耐磨性和消振性,是因为其组织中有(石墨)存在。
10.手工电弧焊焊条按药皮组成分为酸性焊条和碱性焊条两种;其中焊芯的主要作用是充当电极和填充焊缝;药皮的主要作用是稳定电弧、(保护焊接过程)和起机械保护作用。
11、共析钢过冷奥氏体冷却转变过程所产生的三种类型产物是(珠光体组织)、(贝氏体组织)、(马氏体组织),在较高温度转变产物是(珠光体组织)。
12、过共析钢进行球化退火处理的两个主要目的是:
通过进行(球化退火)处理,消除网状(二次渗碳体)组织,以改善切削加工性和为(最终热处理)作组织准备。
13、要使钢材的焊接性能良好,其碳当量值应(小于0.4%)。
14、过共析钢的含碳量范围是(0.77~2.11)%。
15、T12按用途分类是属于(过共)析钢,其平均碳含量为(1.2)%。
16.奥氏体和渗碳体组成的共晶组织称为高温莱氏体,其含碳量为4.3%,当温度低于727℃,转变为珠光体加渗碳体,又称为低温莱氏体。
17、过共析钢室温下的平衡组织是(珠光体+二次渗碳体)。
18.钢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材料内部组织,从而获得所需要的性能的工艺方法。
19.马氏体的转变温度范围是Ms-Mf,马氏体的显微组织与含碳量有关,含碳量高的马氏体呈片状,含碳量低的马氏体呈板条状。
20.零件的失效形式有过量塑形变形失效、断裂失效、表面磨损失效。
21.常用淬火冷却介质有水、油、盐、和硝盐
22.常用淬火方法有单介质淬火、双介质淬火、马氏体分级淬火和贝氏体等温淬火。
23、含碳量为0.55%的铁碳合金属(亚共)析钢,退火组织是(铁素体+珠光体)。
如经淬火,其组织是(马氏体)。
24.共析钢的等温转变曲线中,高温转变温度在Ar1~550℃,转变产物为珠光体贝氏体组织、和马氏体组织;中温转变温度为贝氏体组织,转变产物为上贝氏体组织和下贝氏体组织。
25.钢淬火后,低温回火所得到的组织称回火马氏体;中温回火所得到的组织称回火屈氏体。
26.化学热处理都是通过活性原子的产生、活性原子的吸收和活性原子的扩散三个基本过程完成的。
27.选材的一般原则是在满足使用性能足够的原则的前提下,再应考虑工艺性能良好的原则、经济性合理的原则等
28.铸件常见的缺陷有缩孔和缩松、铸造应力、铸件应力等。
29.金属材料冷热加工的区别是加热温度是否高于再结晶温度;钨在1100℃加工属于冷加工。
(其中钨的熔点是3410℃)。
30、共析钢的含碳量为(0.77%),共析反应产物称为(球光体)。
31.结晶范围大的合金,其铸造流动性(差),容易形成缩松缺陷。
为了防止铸件形成缩孔缺陷,可采用(顺序凝固)原则。
32.工业用钢按用途分为结构、工具钢、特殊钢
33、机器用钢是指(调质钢)、(渗碳钢)、(弹簧钢)和(轴承钢)、。
34、T8钢的平均含碳量为(0.8)%,在平衡状态下室温组织是(珠光体)、加热到500℃时的组织是(珠光体)。
35.马氏体的性能主要取决于马氏体中的碳含量。
36.结晶时,细化晶粒的途径有增加过冷度、变质处理,
机械搅拌。
37.固溶体根据溶质原子在晶格中位置的不同可分为间隙固溶体和(置换固溶体)两类。
38.冷变形后的金属被加热,当温度不太高时,金属内部的晶格畸变程度减轻,内应力下降,这个阶段称为回复;当加热到较高温度,不但晶格畸变减少,金属的位错密度显著减少,使变形的晶粒逐步变成等轴晶粒,这一过程为再结晶。
39.铸铁中碳的存在形式有渗碳体和石墨两种形式。
40.含碳量小于2.11%的铁碳合金称为钢,根据钢的组织不同将钢分为亚共析钢、共析钢、过共析钢,其相应的组织为铁素体+珠光体、珠光体、珠光体+渗碳体。
41.合金的相结构通常可分为固溶体和化合物。
42.金属结晶后的晶粒大小主要取决于结晶时的和。
43.金属的晶体缺陷主要有点缺陷、线缺陷和面缺陷
44、铸造工艺参数包括:
(加工余量)、(起模斜度)、(铸造圆角)和(铸造收缩率)。
45单晶体的塑性变形主要以滑移的方式进行,它是在切应力作用下,使晶体的一部分沿一定的晶面和晶向相对于另一部分发生滑动.
46.碳在奥氏体中的溶解度随温度而变化,在1148℃时溶解度为2,11%,在727℃时达0.77%。
47、钢的共析反应是由(奥氏体)同时析出(珠光体和渗碳体)的过程。
48填写下列组织的符号:
奥氏体A或γ、铁素体F或α、渗碳体Fe3C、珠光体P、高温莱氏体Ld、低温莱氏体Ldˊ.。
49T10钢加热到900℃时为A组织;加热到780℃时为A+二次Fe3C组织;室温下为P+二次Fe3C组织.。
50.过冷奥氏体转变为马氏体仅仅是晶格改变,而无成分的改变,所以马氏体是碳在α铁中的过饱和固溶体
51.钢中常存杂质元素中,有益元素是锰和硅;有害元素是硫和磷
52、钢按冶金质量可分为:
(普通钢)、(优质钢)、(高级优质钢)、(特级优质钢)。
53、45调质钢要求有较高的综合机械性能,所以这种钢常采用(淬火+高温回火)的热处理工艺方法进行热处理,使用状态下的组织为(回火索氏体)。
54自由锻造的基本工序主要有镦粗、拔长、弯曲等。
55.焊接接头包括焊缝区和热影响区。
热影响区又分为融合区、过热区、正火区和部分相变区;其中融合区的性能最差。
56.合金的铸造性能指流动性、收缩性能
57、板料冲压的基本工序分为(分离工序)和(变形工序)两大类。
58、焊接变形的基本形式有:
(收缩变形)、(角变形)、(弯曲变形)、(扭曲变形)、(波浪变形)。
59、结晶范围大的合金,其铸造流动性(小),容易形成缩(松)
60常用的硬度测试方法有布氏硬度测试法、洛氏硬度测试法及维氏硬度测试法等。
62.根据石墨的形态又分为灰铸铁、球墨铸铁、蠕墨铸铁和可锻铸铁。
63.过冷奥氏体的转变方式有连续冷却和等温冷却两种方式
64金属的结晶过程是由近程有序状态转变为长程有序状态的过程,也是由原子的晶态或非晶态逐步过渡到原子的过程
65.淬透性是指钢在淬火时所能得到的淬硬层(马氏体组织占50%处)的深度分布特性。
66、过共析钢进行球化退火处理的两个主要目的是:
通过进行(球化退火)处理,消除网状(二次渗碳体)组织,以改善切削加工性和为(最终热处理)作组织准备。
67.晶格结构中的点缺陷主要是间隙原子、空位原子和置换原子。
三选择题
1、用20钢制造在工作中受冲击载荷和表面耐磨的齿轮零件,应采用(B)。
A、调质加表面淬火处理;B、渗碳处理加淬火加低温回火;C、调质处理;D、正火处理。
2.铁素体是(C)。
A、碳在γ-Fe的间隙固溶体;B、碳在α-Fe中的过饱和间隙固溶体;C、碳在α-Fe中的间隙固溶体,D、碳在γ-Fe中的过饱和间隙固溶体。
3.为使高碳钢便于切削加工和为最终热处理作组准备,常预先进行(C)。
A、淬火;B、完全退火;C、球化退火;D、回火
4、下列材料中,(A)的铸造性能最好。
A、普通灰铸铁;B、45钢;C、T12;D、铸造铜合金。
5、亚共析钢进行淬火处理,其加热温度应在(A)以上30~50℃。
A、Ac3;B、Ac1;C、Accm;D、A2。
6、要消除焊件的焊接应力,应采用(C)处理
A、完全退火;B、正火;C、去应力退火;D、高温回火。
7、过冷奥氏体是指冷却到C温度下,尚未转变的奥氏体。
A、MfB、MsC、A1D、A3
8.下列材料中,(A)锻造性能最好。
A、30钢;B、50钢;C、HT200、D、T12A。
9.下列材料中,()的焊接性能最差。
A、T8;B、20钢;C、45钢;D、HT250。
10.以下三类钢中,(D)的淬透性最好。
A、亚共析钢B、共析钢C、过共析钢
11.共析钢加热奥氏体化后,冷却速度很快,获得的室温组织为(A)。
A、马氏体;B、贝氏体;C、珠光体、D、托氏体。
12.根据铁-碳合金相图,过共析钢室温组织由(B)组成。
A、铁素体+珠光体;B、珠光体+二次渗碳体;
C、珠光体+莱氏体,D、铁素体+二次渗碳体。
13.消除金属的加工硬化,可用(A)
A、再结晶退火;B、回复;C、球化退火;D、回火。
14.()珠光体转变是在A以下进行的。
AA1BMsCMfDA3
15、为使低碳钢便于切削加工,可预先进行(B)处理。
A、完全退火;B、正火;C、球化退火;D、回火。
16、45钢要得到回火索氏体,应进行(B)
A、淬火+中温回火;B、淬火+高温回火;C、等温淬火;D、淬火+低温回火。
17、划分金属的冷热加工的界限是(B)。
A、回复温度;B、再结晶温度;C、相变温度;D、重结晶温度。
18、用调质钢制造在工作中受较大冲击载荷和表面有一定耐磨性的零件,应采用(D)
A、表面淬火+高温回火处理;B、渗碳处理+淬火+低温回火;C、渗碳处理+淬火+中温回火;D、调质+表面淬火+低温回火处理。
19(B)在晶体的缺陷中,按几何形状,螺型位错属于。
A点缺陷B线缺陷C面缺陷D体缺陷
20、低碳钢焊接热影响区中性能最差的是(A)。
A、熔合区;B、过热区;C、正火区;D、部分重结晶区。
21、下列合金中,铸造性能最好的是(A)。
A、灰口铸铁;B、铸钢;C、铸造铝合金;D、白口铸铁。
22.(D)薄壁套管类中空铸件适于采用铸造工艺。
A砂型B熔模C金属型D离心
23.(C)确定分型面时,尽量使铸件全部或大部分放在同一砂箱中,其主要目的是
A.利于金属液充填型腔 B.利于补缩铸件
C.防止错箱 D.操作方便
24、下列材料中,锻造性能最好的材料是(A)。
A、低碳钢;B、高碳钢;C、灰口铸铁;D、可锻铸铁。
25、下列材料中,焊接性能最好的是(C)。
A、45钢;B、50钢;C、20钢D、20Cr。
26、某一低碳钢毛坯因其太软和太韧,为便于切削加工,可预先进行(B)处理。
A、完全退火;B、正火;C、球化退火;D、回火。
27.(B)HRC是硬度。
A布氏B洛氏C维氏D肖氏
28.共析钢加热奥氏体化后,冷却时转变的组织主要取决于(C)
A、奥氏体化的加热温度;B、奥氏体化后的成分均匀程度;C、奥氏体冷却时的转变温度。
29马氏体是(D)
A、碳在α-Fe的固溶体;B、碳在α-Fe中的过饱和间隙固溶体;
C、碳在γ-Fe中的置换固溶体,D、碳在γ-Fe中的过饱和间隙固溶体。
30.(A)绘制自由锻锻件图时,为简化锻件形状,需加上
A.敷料 B.余量 C.斜度 D.公差
31消除金属的加工硬化,可用(A)
A、再结晶退火;B、回复;C、球化退火;D、回火。
32为使低碳钢便于切削加工,可预先进行(B)处理。
A、完全退火;B、正火;C、球化退火;D、回火。
33.(C)下列哪种工艺不属于塑性加工?
A旋压B挤压C注塑D轧制
34.50钢要得到回火索氏体,应进行(B)
A、淬火+中温回火;B、调质处理;(淬火+高温回火);C、等温淬火;D退火。
35、下列材料中,最适于制造板料冲压件的是(A)。
A、低碳钢;B、中碳钢;C、灰口铸铁;D、可锻铸铁。
36、焊接普通的钢结构,一般选用(A)。
A、酸性焊条B、碱性焊条C、中性焊条
37.(A)通常铸锭可由三个不同外形的晶粒区所组成,其晶粒区从表面到中心的排列顺序为。
A.细晶粒区-柱状晶粒区-等轴晶粒区
B.细晶粒区-等轴晶粒区-柱状晶粒区
C.等轴晶粒区-细晶粒区-柱状晶粒区
D.等轴晶粒区-柱状晶粒区-细晶粒区
38.铸铁中碳以石墨形态析出的过程称为A。
A.变质处理AB.石墨化C.球化过程D.孕育处理
39.在Fe-Fe3C相图中,GS线也称为C。
A.共晶线B.共析线 C.A3线 D.Acm线
40.40钢中,珠光体的含量大约C。
A.20%B.35%C.50%D.70%
41.(A)40Cr钢通常用作钢。
A调质B渗碳C工具D弹簧
42.(B)根据钢的用途来分类,可以分为结构钢、工具钢以及钢。
A桥梁B特殊C不锈D模具
43.球化退火一般适用于C
A合金结构钢B碳素结构钢C碳素工具钢D合金刃具钢
44.(D)65Mn钢通常用作钢。
A调质B渗碳C工具D弹簧
45.确定碳钢淬火加热温度的基本依据是B
AC曲线BFe-Fe3C相图C钢的Ms线DCCT曲线
46.(A)目前应用最广泛的铸造工艺是铸造。
A砂型B熔模C金属型D离心
47.亚共析钢加热到AC1~AC3之间某温度,水冷后组织为B.
A马氏体+珠光体;B马氏体+铁素体;C马氏体+残余奥氏体;D铁素体+渗碳体
48.(C)H68是。
A铝合金B铁碳合金C铜合金D镁合金
49.(D)不是铸件的常见生产缺陷。
A缩孔B缩松C白点D过烧
50.钢的质量等级的分类是按钢的C区分的。
A力学性能B钢的含碳量C杂质S、PD有益的Mn、Si
51.(A)40Cr钢通常用作钢。
A调质B渗碳C工具D弹簧
52.合金渗碳钢渗碳后必须进行C热处理。
A淬火+高温回火;B淬火+中温回火;C淬火+低温回火;D淬火+退火
53.合金固溶强化的原因是C。
A晶格类型的改变;B晶粒细化;C晶格发生畸变;D发生了化学反应
54.(A)大批量生产汽车齿轮锻件的合适生产方法是。
A模锻B自由锻C液态模锻D胎模锻
55.化学热处理与其他热处理方法的根本区别是C
A加热温度B组织变化C钢成分变化D性能变化
56.要制造一批锉刀,请选择合适的材料C。
A.45B.9Mn2VC.T12D.7Cr17
57.(D)过共析钢加热到线以上,会转变为单相奥氏体。
AA1BA2CA3DAcm
58.纯铁在912℃时由γ-Fe转变为α-Fe的这种转变称为D
A结晶B再结晶C重结晶D同素异构现象
59.(C)铸造中,产生缩孔和缩松的主要原因不是。
A液态收缩B凝固收缩C固态收缩
60.(C)有色金属的焊接适于下列哪种焊接工艺?
A手工电弧焊BCO2保护焊C氩气保护焊D埋弧焊
61奥氏体是(D)。
A、碳在α-Fe的间隙固溶体;B、碳在γ-Fe中的过饱和间隙固溶体;C、碳在γ-Fe中的置换固溶体,D、碳在γ-Fe中的间隙固溶体。
62为使高碳钢(如T12)便于切削加工和为最终热处理作组准备,常预先进行(C)。
A、淬火;B、完全退火;C、球化退火;D、正火。
63.(C)珠光体是一种。
A.固溶体 B.金属化合物 C.机械混合物 D.单相组织金属
64.确定过冷奥氏体等温冷却产物的基本依据是A。
A.C曲线图;B.Fe-Fe3C相图;C.钢的Ms线;D.半马氏体曲线
65.(B)机床床身的制造工艺适于下列那种工序?
A锻造B铸造C锻焊D冲压D
67.在Fe-Fe3C相图中,GS线也称为。
A.共晶线B.共析线 C.Acm线D.A3线
68.40钢中,珠光体的含量大约C。
A.20%B.35%C.50%D.70%
69.(C)铁碳平衡相图中,含碳量为1.5%的铁碳合金是。
A亚共析钢B共析钢C过共析钢D铸铁
四、判断题:
(每小题1分,共15分)(在括号里正确的划“√”,错误的划“×”;)
1.(×)GCr15SiMn钢是滚动轴承钢,Cr12MoV钢是不锈钢,HT150是灰口铸铁。
2、正火只能作预备热处理,不可作为零件的最终热处理。
(×)
3.(∨)同一金属,结晶时冷却速度愈大,则过冷度愈大,金属的实际结晶温度愈低。
4.(×)金属固态一定是晶体,不存在非晶态金属;同样玻璃也不存在晶态玻璃。
5.(×)锻造只能改变金属坯料的形状而不能改变金属的力学性能。
7合金的结晶范围越大,枝晶偏析越严重。
(√)
8.(√)合金的晶粒越细,其强度越高、塑性也越好。
9.(√)去应力退火一般在A1以下(500℃~650℃),因此退火过程是没有相变的。
10、正火只能作预备热处理,不可作为零件的最终热处理。
(×)
11、表面淬火的钢材料一般采用低碳钢。
(×)
12渗碳热处理的钢材料一般适合中碳钢。
×
13.(×)二氧化碳保护焊由于有CO2的作用,故适合焊有色金属和高合金钢。
14.(×)所有的合金元素加入钢中均能使钢的淬透性提高。
15、淬透性好的钢,淬火硬度一定高。
(×)
16、去应力退火能消除内应力,完全退火也能消除内应力。
(√)
17.(√)铸件、锻件一般都要设置结构斜度,以便脱模。
18.(×)在铁碳合金相图中,铁素体在727℃时,溶碳能力可达2.11%。
19.(√)钢的碳当量值越大,其焊接性越差。
20.(√)过共析钢结晶的过程是:
L—→L+A—→A—→A+Fe3CⅡ—→P+Fe3CⅡ。
15、拉深系数越小,板料在拉深过程中变形越小。
(×)
21.(×)可锻铸铁是可以进行段造的。
22.(∨)加工硬化是指在冷变形加工后的金属,产生碎晶、位错密度增加,提高了其强度的现象。
23、锻造纤维最好与拉应力平行。
(∨)
24.(×)钢的淬透性主要取决于马氏体含碳量的大小。
25..金属的抗拉强度越高,金属抗塑性变形的能力也越高。
(∨)
26、一般钢材在600℃左右会产生一类回火脆性,应避免在此温度区回火(×)
27金属都具有相同的晶格类型。
(×)
28.在合金中组元就是合金的。
(×)
29.固溶体都是有限溶解的。
(×)
30、淬火后的钢在回火时,一般回火温度高,其强度和硬度高。
(×)
31.莱氏体的含碳量为6.69。
×()
32.(×)模锻件的结构斜度通常设在与开模方向相平行的加工表面上。
33.淬透性好的钢淬火硬度一定好。
(×)
34、碱性焊条的抗裂性较酸性焊条要好。
(∨)
35淬火钢在回火时无组织变化。
(×)
36可锻铸铁可以进行锻造。
(×)
37渗氮零件渗氮后必须经淬火、回火后方可使用。
(×)
38、平衡状态下的亚共析钢不含二次渗碳体。
(∨)
39.(×)铸铁的含碳量高,其焊接工艺性能比低碳钢好。
40(∨)铁碳合金中,一次渗碳体、二次渗碳体、三次渗碳体的成分和晶体结构相同,是同一相。
41大多数合金元素加入钢中均能使钢的淬透性提高。
(∨)
42.金属在固态下都是晶体,而非金属都是非晶体。
×
43.珠光体的含碳量为0.77%。
∨
44.高温下进行的塑性变形加工称为热加工。
×
45.(∨)对钢进行淬火热处理,只能改变材料的组织,不能改变其化学成分。
46、金属未经塑性变形,在加热温度高于再结晶温度,不会发生再结晶。
(∨)
47.纯金属的结晶都是在恒温下进行的。
√
48.金属材料的力学性能都是通过拉伸试验测定的×
49.钢的含碳量愈高,淬火加热温度愈高。
×
50.为了使零件加快渗碳速度,最好用高碳碳钢来作渗碳钢。
×
51.(√)灰铸铁的铸造工艺性比铸钢要好。
52.渗碳零件经渗碳后就可以加工使用。
×
53.碳素工具钢都是优质钢或高级优质钢。
×
54.同一金属,结晶时冷却速度愈大
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