机械工程材料试题卷与答案解析.docx
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机械工程材料试题卷与答案解析
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2012年期末《机械工程材料》试卷
考试形式:
闭卷笔试,2小时
题号
一
二
三
四
总分
得分
得分
评阅人
一:
名词解释(共5小题,每小题3分,共15分)
1.过冷度
2.变质处理
3.再结晶
4.马氏体
5.球化退火
得分
评阅人
二:
是非题(共10小题,每题1分,共10分)
1.室温下,金属晶粒越细,则强度越高、塑性越高。
()
2.因为体心立方晶格与面心立方晶格具有相同数量的滑移系,所以两种晶体的塑性变形能力完全相同。
()
3.间隙固溶体一定是无限固溶体。
()
4.铁素体的本质是碳在a-Fe中的间隙相。
()
5.在铁碳合金平衡结晶过程中,只有碳质量分数为4.3%的铁碳合金才能发生共晶反应。
()
6.高合金钢既具有良好的淬透性,也具有良好的淬硬性。
()
7.钢的淬透性高,则其淬透层的深度也越大。
()
8.T8钢比T12和40钢有更好的淬透性。
()
9.灰铸铁可以经过热处理改变基体组织和石墨形态。
()
10.齿轮渗碳用钢常采用低碳钢。
()
得分
评阅人
三:
选择(共20小题,每题2分,共40分)
1.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
2.α-Fe是实际原子数为。
a.2;b.4;c.6
3.固溶体的晶体结构。
a.与溶剂相同;b.与溶质相同;c.为其他晶型
4.间隙相的性能特点是。
a.熔点高、硬度低;b.硬度高、熔点低;c.硬度高、熔点高
5.金属的加工硬化现象将导致。
a.强度降低,塑性提高;b.强度提高,塑性降低;c.强度降低,塑性降低
6.用下述三种方法制成齿轮,种方法较为理想。
a.用厚钢板切出圆饼,再加工成齿轮;b.由粗钢棒切下圆饼,再加工成齿轮;c.由圆棒锻成圆饼,再加工成齿轮
7.钢中含硫量过高的最大危害是造成。
a.热脆;b.冷脆;c.氢脆
8.奥氏体是。
a.碳在γ-Fe中的间隙固溶体b.碳在α-Fe中的间隙固溶体;
c.碳在α-Fe中的无限固溶体
9.珠光体是一种。
a.单相固溶体;b.两相混和物;c.Fe与C的化合物
10.铁素体的机械性能特点是。
a.强度高、塑性好、硬度低;b.强度低、塑性差、硬度低;
c.强度低、塑性好、硬度低
11.奥氏体向珠光体的转变是。
a.扩散型转变;b.非扩散型转变;c.半扩散型转变
12.钢经调质处理后获得的组织是。
a,回火马氏体;b.回火屈氏体;c.回火索氏体
13.共析钢的过冷奥氏体在550℃~350℃的温度区间等温转变时,所形成的组织是。
a.索氏体b.下贝氏体;c.上贝氏体
14.若合金元素能使C曲线右移,钢的淬透性将。
a.降低;b.提高;c.不改变
15.淬硬性好的钢。
a.具有高的合金元素含量;b.具有高的碳含量;
c.具有低的碳含量
16.钢的回火处理是在。
a.退火后进行;b.正火后进行;c.淬火后进行
17.渗碳钢后性能最好。
a.直接淬火;b.一次淬火;c.二次淬火
18.量具钢加工工艺中,在切削加工之后淬火处理之前可能的热处理工序为
。
a.退火;b.调质;c.回火
19.灰口铸铁铸件薄壁处出现白口组织,造成切削加工困难采取的热处理措施为。
a.高温退火;b.调质;c.回火
20.在下列牌号中属于球墨铸铁的是。
a.HT100;b.KT30-6;c.QT40-7
得分
评阅人
四:
简答(共7小题,每题5分,共35分)
1.晶粒大小对金属性能有何影响?
如何细化晶粒?
2.一个二元共晶反应为:
L(75%B)→α(15%B)+β(95%B)。
若显微组织中测出β初晶与(α+β)共晶各占一半,求该合金成分。
3.什么是热处理?
常见的热处理方法有几种?
其目的是什么?
4.淬火钢回火时,组织发生哪几个阶段的变化?
5.已知某轴的材料为45钢,其生产工艺路线为:
下料→锻造→预备热处理→切削加工→最终热处理→精加工→装配
请说明各道热处理工序的名称及作用。
6.不锈钢的固溶处理与稳定化处理的目的各是什么?
7.为什么一般机器的支架、机床的床身常用灰口铸铁制造?
《机械工程材料》试卷答案
一:
名词解释
1.过冷度:
理想结晶温度与实际结晶温度的差值。
2.变质处理:
向液体中加入固态元素或化合物作为非均质形核的核心,从而提高了形核率,细化了晶粒。
3.再结晶:
当变形金属加热到某一温度,破碎拉长的晶粒长大为等轴晶粒。
4.马氏体:
C在α-Fe中形成的过饱和间隙固溶体。
5.球化退火:
过共析钢加热到不完全奥氏体化退火,使渗碳体由片状转为球状,提高了塑性和切削加工能力。
二:
是非题
1.(√)2.(×)3.(×)4.(√)5.(×)6.(×)7.(√)
8.(√)9.(×)10.(√)
三:
选择
1.b2.a3.a4.c5.b6.c7.a8.a9.b10.c
11.a12.c13.c14.b15.b16.c17.c18.b19.a20.c
四:
简答
1.解:
晶粒越细,强度、硬度、塑性和韧性越大。
细化晶粒采取提高过冷度、变质处理、振动处理。
2.解:
X=β%Xβ%+(α+β)%X(α+β)%
=50%×95%+50%×75%
=85%B
3.解:
把固态金属材料通过一定的加热,保温和冷却以获得所需组织、结构和性能的工艺称热处理。
常见的热处理方法有退火、正火、淬火和回火。
退火的目的:
降低钢的硬度,提高塑性;细化晶粒,消除因铸、锻、焊引起的组织缺陷,均匀钢的组织和成分;消除钢中的内应力,以防止变形和开裂。
正火的目的:
细化晶粒,获得比较均匀的组织和性能;对低碳钢可提高硬度,改善切削加工性;对过共析钢可抑制网状渗碳体析出为球化退火作准备。
淬火的目的:
使钢件获得所需的马氏体组织,提高工件的硬度,强度和耐磨性。
回火的目的:
主要是消除钢件在淬火时所产生的应力;稳定组织,使工件尺寸和性能稳定;提高钢的塑韧性。
4.解:
马氏体分解;残余奥氏体转变;碳化物转变;碳化物聚集长大及α回复与再结晶。
5.解:
预备热处理:
完全退火,作用是细化晶粒,消除内应力,降低硬度,
提高塑性。
最终热处理:
淬火+高温回火,作用是获得良好的综合机械性能。
6.解:
固溶处理是加热到高温使碳化物全部溶入奥氏体,再快速冷却,从而抑制第二相的析出,形成过饱和固溶体,以获得单相奥氏体组织,以避免晶间腐蚀。
稳定化处理是加入Ti,使Ti与C形成TiC。
加热温度高于(Fe,Cr)4C的熔点,而低于TiC的熔点,缓慢冷却,使奥氏体的碳完全稳定在TiC中,从而彻底避免了晶间腐蚀。
7.解:
铸铁的铸造性能良好。
铸铁具有良好的切削加工性能。
铸铁具有优良的减磨性。
铸铁具有优良的消震性。
铸铁具有低的缺口敏感性。
所以一般机器的支架、机床的床身常用灰口铸铁制造。
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