工程材料复习题含答案.docx

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工程材料复习题含答案

工一

二

三

四

五

六

总分

统分人

题分

20

20

10

15

15

20

100

得分

、单项选择题（每题2分，共20分）

得分||阅卷人|

、填空题（每空1分，共20分）

得分||阅卷人|

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

（

A.

）4.钢的淬透性主要取决于冷却介质B.碳含量

C

。

.钢的临界冷却速度D.其它合金元素

（）1.两种元素组成固溶体，则固溶体的晶体结构

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—FesC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。

（）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

3、固溶强化

（）10.在下列方法中，可使晶粒细化的方法是

4、钢的淬透性

5、调质处理

A.扩散退火B•切削加工

三、判断题（每题1分，共10分）

（）1.金属或合金中，凡成分相同、匀组成部分称为相。

C.喷丸处理D.变质处理

得分||阅卷人1

结构相同，并与其他部分有界面分开的均

（）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。

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）

得分||阅卷人|

（）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、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

2、同素异构转变

分）

1Q235②45③T8A④GCr15⑤HT200

六、综述题（共20分）|得分||阅卷人|

1、直径为5mm勺45钢三个试样，加热至830C后水冷，然后再分别加热至200'C、

400C、600C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EC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，Acn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.加热、保温、冷却。

（位置可以互换）

8.铁—渗碳体、铁—石墨。

（位置可以互换）

二、单项选择题（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.V2.X3.X4.V5.X6.V7.X8.x9.V10.x

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

题号

一

二

三

四

五

六

总分

统分人

械振动、搅拌。

（1分）

2•答：

①晶

题分

20

20

10

15

15

20

100

得分

六、综述题（共20分）

1、答：

45钢加热830C后水冷称淬火。

（1分）

1再经200C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400C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600C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：

1148C

（1.5分）

lcam-+ie^C（Ld—或Le）

PSK线：

共析反应：

727C

A——>Fp+FqC（P）

（1.5分）

②A1线一->PSK线

（份）

A3线一->GS^

（1分）

Acm线一->ES线

（1分）

③室温下组织组成为

F+P

（份）

F的质量百分比:

Q=（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+FesC

（1分）

F的质量百分比:

0=（6.69-0.45）/6.69〜93.27%

（1分）

Fe3C的质量百分比：

Qe3c=1-93.27%=6.73%

（1分）

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）

2

、填空题（每空1分，共20分）得分||阅卷人|

45:

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）

4

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。

GCr15:

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）

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.根据石墨形态戈卩分，铸铁可分为、、

和。

二、单项选择题（每题2分，共20分）|得分||阅卷人|

（）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。

）5.变形金属再结晶后

A.形成等轴晶，强度增大

C.形成柱状晶，强度升高

）6.马氏体的硬度主要取决于

A.过冷奥氏体的冷却速度

C.马氏体的含碳量

）7.淬硬性好的钢

A.具有咼的碳含量

C.具有低的碳含量

）8.制造手锯条应选用

.形成柱状晶，塑性下降

D.形成等轴晶，塑性升高

.过冷奥氏体的转变温度

D.

A.Cr12MoV经淬火+低温回火B

C.45钢经淬火+高温回火

）9.若钢中加入的合金元素能使

A.提高

样则降低

B.降低

.马氏体的亚结构

.具有高的合金元素含量

具有低的合金元素含量

.65钢经淬火+中温回火

.T12钢经淬火+低温回火

C曲线左移，则将使钢的淬透性

C.不改变

（）10.铸造机床床身、机器底座应选用

A.白口铸铁

B•麻口铸铁

三、判断题（每题1分，共10分）

1.所有金属材料均有明显的屈服现象。

D.对小试样堤高，对大试

C•灰铸铁

得分||阅卷人|

（）2.间隙相不是一种固溶体，而是一种金属间化合物

D.铸钢

A.静载荷B.冲击载荷C.交变载荷D.动载荷

（）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a-Fe中的间隙相。

五、简答题（共15分）

1•何谓加工硬化，产生的原因是什么？

（5分）

得分||阅卷人|

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？

（5分）

四、名词解释题（每题3分，共15分）

得分||阅卷人|

1、单晶体

2、共晶反应

3、说明下列牌号所属的种类、数字及字符的意义：

①20②T8③GCr15④60Si2Mn

（5分）

⑤HT300

3、相

4、回火脆性

5、马氏体

六、综述题（共20分）|得分||阅卷人|

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：

下料一->

冷拔一-正火①一-粗磨外园一-渗碳②一-淬火③一-低温回火④一-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。

（8分）

2、如右图是铁碳平衡相图。

（12分）

1写出ECF线、PSI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

一、填空题（每空1分，共20分）

1•高分子、复合。

（位置可以互换）

2点缺陷、线缺陷、面缺陷。

（位置可以互换）

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'C、铁素体+珠光体。

6•低合金、中合金、高合金。

（位置可以互换）

7•灰口铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁、蠕墨铸铁。

（位置可以互换）

二、单项选择题（每题2分，共20分）

1.B2.B3.A4.C5.D6.C7.A8.D9.B10.C

三、判断题（每题1分，共10分）

1.x2.V3.X4.X5.V6.X7.X8.V9.x10.X

四、名词解释题（每个关键词1分，每题3分，共15分）

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，同时结晶岀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,冲击韧性会岀现下降的现象,称为回火脆性。

5、马氏体：

碳在a—Fe中的过饱和固溶体。

五、简答题（共15分）

1•答：

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

力口；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。

（3分）

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

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）

3.答：

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。

（1分）

3GCr15:

含Cr量为1.5%左右的滚动轴承。

（1分）

460Si2Mn:

含C约0.6%、含Si约2%含Mn小于1.5%的弹簧钢。

（1分）

5HT300:

为最低搞拉强度为300MPa的灰铁。

（1分）

六、综述题（共20分）

1、答：

①正火：

F+S。

目的是细化晶粒，改善加工性能。

（2分）

2渗碳：

表层为S+Fe3Ci，心部F+Soi的是提高工件表面硬度、为淬火作

准备。

（2分）

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。

（2分）

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。

（2分）

2、答：

①ECF线：

共晶反应：

Lc

PSK线：

共析反应：

As

2

1148C

727C

A+FeC（Ld或Le）

Fp+FqC（P）

（1.5分）

（1.5分）

A1线一->PSK线（1分）A3线一->GS^（1分）

Acm线一->ES线1分）

3室温下组织组成为：

P+Fe>Cn（1分）

P的质量百分比：

Q=（6.69-1.2）/（6.69-0.77）〜92.74%（1分）

FesG的质量百分比QFe3CII=1-92.74%=7.26%（1分）

室温下相的组成：

F+Fe3C

（1分）

（1分）

（1分）

F的质量百分比：

Q=（6.69-1.2）/6.69〜82.06%

FesC的质量百分比：

QUc=1-82.06%=17.94%

题号

一

二

三

四

五

六

总分

统分人

题分

20

20

10

15

15

20

100

得分

、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、材料、

材料和复合材料。

2•常见的金属晶格类型有、和o

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

o

4•马氏体有两种形态分别是和o

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、50MnT9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。

二、单项选择题（每题2分，共20分）|得分||阅卷人|

（）1.洛氏硬度C标尺使用的压头是o

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o

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o

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o

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

（）5.除Co外，所有溶入A的合金元素都使C曲线右移，使钢的淬透性o

A.降低

•提高C•不变D•出现极大值

（）6•为了改善高速钢铸态组织中的碳化物不均匀性，应进行。

A.完全退火B•正火C•球化退火D•锻造加工

（）7.T10钢的含碳量为。

A.0.01%B•0.1%C•1.0%D•10%

（）8.为提高灰铸铁的表面耐磨性，应进行。

A.整体淬火处理B.表面淬火处理C.变质处理D.球化

处理

（）9.塑料的使用状态为。

A.玻璃态B.晶态C.高弹态D.黏流态

（）10.过共析钢的正常淬火加热温度为。

A.AC1+30〜50CB.A1+30〜50C

C.AC3+30〜50CD.Accm+30-50C

三、判断题（每题1分，共10分）|得分||阅卷人|

（）1.材料的强度高，其硬度就高，所以刚度大。

（）2.单晶体具有各向异性，因此实际使用的所有晶体材料在各方向上的性能是

不同的。

（）3.凡是液体凝固为固体的过程都是结晶过程。

（）4.滑移变形不会引起金属晶体结构的变化。

（）5.为了提高硬度，便于切削加工，低碳钢和低碳合金钢在锻造后应处理。

（）6.灰铸铁的减振性能比碳钢好。

（）7.钢中的杂质元素“硫”会引起钢的“冷脆”。

（）8.所谓的本质细晶粒钢，是说它在任何条件下晶粒均不粗化。

（）9.高频表面淬火只改变工件表面组织，而不改变工件表面的化学成份。

（）10.纯金属的冷却速度越大，其实际结晶温度越低。

采用正火

四、名词解释题（每题3分，共15分）

1、抗拉强度

得分||阅卷人|

2、固溶体

3、热加工

4、钢的淬透性

5、表面淬火

得分||阅卷人|

六、综述题（共20分）

五、简答题（共15分）|得分||阅卷人|

1、选择下列零件的退火方法：

（1）用弹簧钢丝（强化的）经冷卷成弹簧后。

（2）消

除60钢锻件的过热组织。

（3）低碳钢钢丝多次冷拉之间。

（4）T10钢车床顶尖锻造

以后。

（5）降低低碳冷轧钢板的硬度。

（6）高速钢锻造以后，机加工前。

（6分）

1、某汽车齿轮用20CrMnTi材料制作，其工艺路线如下：

下料一-锻造一-正火①切削加工一-渗碳②一-淬火③一-低温回火④一-喷丸一-磨削加工。

请分别说明上述①、②、③和④项热处理工艺的目的及组织。

（8分）

2、45（Ac1=730'C,Ac3=780C）钢制造的连杆，要求具有良好的综合机械性能，试确定淬火、回火加热温度及淬火、回火后的组织。

（4分）

2、如图是铁碳平衡相图。

（12分）

1写出ECF线、PSI线发生的相变相变反应名称及反应式

2热处理工艺中的A1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。

3、说岀下列钢号的种类及各元素的含量。

（5分）

①Q235②20③W18Cr4V④ZG25⑤HT200

、填空题（每空1分，共20分）

1•答：

①去应力退火（1分）

②扩散退火（1分）

⑤再结晶退火（1分）

③再结晶退火（1分）

⑥等温退火（1分）

④球化退火（1分）

2.

答：

淬火温度为820-840C，

淬火后组织为马氏体。

（2分）

回火温度为550-600C，

回火后组织为回火索氏体。

（2分）

3.

答：

①Q235：

最低的屈服强度为235MPa的碳素结构钢。

（1分）

②20:

为含碳量为0.2%的优质碳素结构钢。

（1分）

五、简答题（共15分）

工程材料B试卷3答案及评分标准

1•陶瓷、高分子。

（位置可以互换）

2•体心立方晶格、面心立方晶格、密排六方晶格。

（位置可以互换）

3.固溶体、金属化合物。

4.板条状、针状（片状）。

5•高、好、细晶。

6.低、中、高。

7.亚共析成分的碳钢和合金钢、AC3+30〜50C、铁素体+珠光体。

8.球化、墨化（孕育）。

（位置可以互换）

二、单项选择题（每题2分，共20分）

1.B2.C3.B4.D5.B6.D7.B8.B9.A10.A

三、判断题（每题1分，共10分）

1.x2.X3.X4.V5.V6.V7.X8.x9.x10.V

四、名词解释题（每个关键词1分，每题3分，共15分）

1、抗拉强度：

材料在拉伸载荷下抵抗最大均匀塑性变