工程材料-復(fù)習(xí)題--附答案

1、、名詞解釋 1、合金：有兩種或兩種以上的元素，其中至少有一種是金屬元素組成的，具有 金屬特性的物質(zhì)；2、固溶體：晶體結(jié)構(gòu)與某一組元的晶體結(jié)構(gòu)相同；3、固溶強化：晶格畸變導(dǎo)致位錯等缺陷運動困難，提高了塑性變形的抗力，使 得強硬度升高，塑韌性有所下降的現(xiàn)象；4、強度：金屬材料在外力作用下抵抗永久變形和斷裂的能力；5、塑性：固體金屬在外力作用下產(chǎn)生非斷裂的永久變形的能力。6、疲勞：是材料承受交變循環(huán)應(yīng)力或應(yīng)變時所引起的局部結(jié)構(gòu)變化和內(nèi)部缺陷 發(fā)展的過程。7、理論結(jié)晶溫度TO與實際結(jié)晶溫度Tn的差 T稱過冷度。8、晶粒越小，金屬的強度、塑性和韌性越好。通過細化晶粒提高金屬材料機械 性能的方法就稱為細晶

2、強化。9、隨著溫度的變化，金屬在固態(tài)下由一種晶格轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N晶格的現(xiàn)象，稱為 同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變。10、 珠光體：是鐵素體與滲碳體片層相間的機械混合物。用符號 P表示。 貝氏體：是在過飽和固溶的鐵素體基體上彌散分布著滲碳體。用 B 表示。 馬氏體：碳在 -Fe中的過飽和固溶體稱馬氏體，用 M表示。A :奧氏體， -Fe ； F:鐵素體， -Fe ； P:珠光體，F(xiàn) FesC ；Le'萊氏體，P Fe3C ； FesC :滲碳體11、滑移：在切應(yīng)力作用下， 晶體的一部分相對于另一部分沿一定晶面 （滑移面） 的一定方向（滑移方向）發(fā)生相對的滑動。12、孿生:在切應(yīng)力作用下， 晶體的一部分相對于另

3、一部分沿一定晶面 （孿生面） 和晶向（孿生方向）發(fā)生切變 。13、晶粒變形，沿變形方向被拉長為細條狀，形成纖維組織。14、由于位錯密度增加，位錯發(fā)生堆積和纏結(jié)，在晶粒內(nèi)部形成的亞晶粒。15、多晶體金屬形變后具有擇優(yōu)取向的晶體結(jié)構(gòu)，稱為形變織構(gòu)。16、金屬材料在再結(jié)晶溫度以下塑性變形時（冷塑性變形）強度和硬度升高，而 塑性和韌性降低的現(xiàn)象，稱為加工硬化，又稱冷作硬化。17、當冷塑性變形金屬加熱到較高溫度時， 畸變晶粒通過形核及晶核長大而形成 新的無畸變的等軸晶粒的過程稱為再結(jié)晶。18、能進行再結(jié)晶的最低溫度稱為再結(jié)晶溫度。19、在金屬的再結(jié)晶溫度以上的塑性變形加工， 稱為熱加工；在金屬的再結(jié)晶溫

4、 度以下的塑性變形加工，稱為冷加工，或冷塑性變形。20、熱處理：是指將金屬材料在固態(tài)下加熱、保溫和冷卻，以改變金屬材料的組 織結(jié)構(gòu)，獲得所需要性能的一種工藝。21、 退火：將鋼加熱至適當溫度保溫，然后緩慢冷卻（爐冷）的熱處理工藝。22、正火：將鋼加熱到其上臨界點（AC3或ACcm）溫度以上3050C，保持適 當時間后，在靜止的空氣中冷卻（空冷）的熱處理的工藝。23、淬火：指將鋼件加熱到Ac3或Ac1以上某一溫度，保持一定的時間，然后 以適當?shù)睦鋮s速度，獲得馬氏體（或貝氏體）組織的熱處理工藝。24、回火：是指將淬火鋼加熱到 A1以下的某溫度保溫后冷卻的熱處理工藝。二、填空題1、 根據(jù)結(jié)合鍵的性質(zhì)

5、，工程材料可以分為（金屬材料）、（高分子材料）、（陶瓷 材料）和（復(fù)合材料）四大類。2、 一般可以把結(jié)合鍵分為：（金屬鍵）、（共價鍵）、（離子鍵）和（分子鍵）四種。3、 純金屬中常見的晶體結(jié)構(gòu)為（面心立方晶體結(jié)構(gòu)）、（體心立方晶體結(jié)構(gòu)）和 （密排六方晶體結(jié)構(gòu)）。4、體/面心立方晶體結(jié)構(gòu)晶胞中的原子數(shù)為 2/4個，晶胞邊長a與原子半徑r之間的關(guān)系是r體a/r面a r，致密度為0.68/0.74。445、 根據(jù)合金中的相，合金的晶體結(jié)構(gòu)可分為（固溶體）和（金屬間化合物） 。設(shè) 純金屬A為體心立方晶體結(jié)構(gòu)，純金屬 B為面心立方晶體結(jié)構(gòu)，A和B以一定 的方式形成了合金C,若C為體心立方晶體結(jié)構(gòu)，則C屬

6、于（固溶體），若C為 面心立方晶體結(jié)構(gòu)，則C屬于（固溶體），若C為密排六方晶體結(jié)構(gòu)，則C屬于（金屬間化合物）。&通過拉伸實驗，在應(yīng)力應(yīng)變曲線上可以獲得的力學(xué)性能指標包括（彈性模量 / 彈性/剛度/彈性比例極限/彈性極限、屈服強度、抗拉強度和斷裂強度）。根據(jù)拉 伸試樣可以獲得的塑性指標包括（斷面收縮率和伸長率） 。7、常用的硬度測試方法主要指（布氏硬度測試法） 、（洛氏硬度測試法）和（維 氏硬度測試法）。如果進行硬度仲裁，應(yīng)選用的為（布氏硬度測試法） ；如果測試 顯微硬度，應(yīng)選用的為（維氏硬度測試法） 。8、晶體中的缺陷根據(jù)幾何性質(zhì)可以分為（點缺陷、線缺陷和面缺陷） 。點缺陷如 （空位、

7、間隙原子、置換原子） ，線缺陷主要指（位錯），面缺陷主要指（晶界） 。9、純金屬結(jié)晶的溫度必然低于其理論結(jié)晶溫度，這種現(xiàn)象稱為（過冷現(xiàn)象）。10、結(jié)晶的基本過程可分為（形核）和（長大）兩個基本過程。實際金屬結(jié)晶一 般以（樹枝晶）的方式長大。11、單晶體塑性變形的基本方式是（滑移和孿生） ，其中滑移是單晶體金屬塑性 變形的基本方式。12、冷塑性變形后，用于消除內(nèi)應(yīng)力的加熱工藝稱為（回復(fù)） ，用于消除加工硬 化現(xiàn)象的工藝稱為（再結(jié)晶） 。再結(jié)晶前后及過程中，材料的晶體結(jié)構(gòu)不發(fā)生變 化。13、熱加工是材料在高于（再結(jié)晶溫度）時的加工；冷加工是在（再結(jié)晶溫度） 以下的塑性加工。14、共析鋼在加熱保溫形

8、成晶粒細小， 成分均勻的奧氏體后， 在冷卻轉(zhuǎn)變過程中 可能發(fā)生的轉(zhuǎn)變包括（珠光體轉(zhuǎn)變、貝氏體轉(zhuǎn)變和馬氏體轉(zhuǎn)變） 。15、鋼中的常存元素是指 （錳、 硅、硫、磷），其中具有熱脆傾向的元素是 （硫）， 具有冷脆傾向的元素是（磷） ，具有降低熱脆傾向的元素是（錳） 。16、20 鋼的含碳量約是（ 0.2%），T10 鋼的含碳量約為（ 1%），1Cr18Ni9Ti 的含 碳量為（ 0.1%），含 Ti 量約為（ 1%），12CrMoV 的含碳量約為（ 0.12%）。17、鋼鐵牌號Q235中的Q的是指（屈服強度）,235是該材料的（最小屈服強 度值）。18、鑄鐵根據(jù)其中石墨的形態(tài)可分為 （灰鑄鐵）、（球

9、墨鑄鐵）、（蠕墨鑄鐵） 和（可 鍛鑄鐵），其中（球墨鑄鐵）的綜合力學(xué)性能最好。19、QT400-18中QT標示該材料為（球墨鑄鐵），400標示該材料（最小抗拉強 度）為 400Mpa， 18 標示該材料（最小伸長率）為 18%。20、銅及銅合金按俗稱可分為紫銅、黃銅、白銅和青銅。其中青銅是指除黃銅和 白銅以外的銅合金。 HSn90-1 標示的是含銅量為 90%，含錫量為 1%的黃銅21、金屬中能有效阻止位錯運動的障礙有四種，因而強化機制也有四種：（固溶強化）、位錯強化、（細晶強化）、第二相強化。22、確定選材是機械設(shè)計的一項重要任務(wù)， 其應(yīng)遵循的基本原則是 （使用性能原 則）、（工藝性能原則）

10、、經(jīng)濟性原則。23、變形鋼加熱時要經(jīng)歷回復(fù)、 （ 再結(jié)晶 ）和晶粒長大 三個階段24、由于合金鋼加熱時奧氏體的形成和均勻化過程比碳鋼（慢 ），所以合金鋼熱處理時的保溫時間比碳鋼（ 長 ）25、元素以化合碳（滲碳體）形式存在，斷口呈亮白色的鑄鐵稱為（白口 ）鑄鐵。26、將下列材料分別填到它所屬的類別中（ T8 ， HT200 ， H80， LY11， 9SiCr， ZG25， 1Cr18Ni9Ti ） 灰口鑄鐵（HT200）,硬鋁合金（LY11）,碳素工具鋼（T8）,黃銅（H 80）,鑄 鋼（ZG25）,不銹鋼（1Cr18Ni9Ti）,合金刃具鋼（9SiCr）。三、選擇題1 、下列選項表示的是晶

11、面指數(shù) AA （111） 晶面B <111>晶向族 C 111 晶向 D 111 晶面族2、體心立方晶體結(jié)構(gòu)中的原子數(shù)是BA 1 個B 2個C 3個D 4個3、下列哪一個屬于晶體的缺陷 CA 裂紋B 夾雜物C 晶界D氣孔4、下列哪一個屬于線缺陷： AA 位錯B 亞晶界C 空位D間隙原子5、通過拉伸試驗，可以確定的力學(xué)性能指標不包括CA 強度B 硬度C 塑性D彈性6、沖擊試驗主要測試材料在下列哪一種載荷下的力學(xué)性能BA 靜載荷B 沖擊載荷C 交變載荷D多種載荷綜合7、下列哪一種材料性能不屬于材料的力學(xué)性能DA 強度B 疲勞C 斷裂韌性D熔點A沖擊試驗B拉伸試驗C疲勞試驗D上述都不對9

12、、下列哪一個過冷度計算公式是正確的BA T=T0+TnB A T=T0-T nC A T=T*TnD A T=T0/T n10、下列哪一種措施可以細化晶粒 BA形成過飽和固溶B降低過冷度C同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變D再結(jié)晶退火11、已知某晶體結(jié)構(gòu)密排面為4個，每個密排面上的密排方向為3個，則該晶體的滑移系為AA 12個B 3個C 4個D上述都不對8、材料的韌脆轉(zhuǎn)變溫度可以通過下列哪一種試驗方法獲得D12、已知A和B晶體的滑移系數(shù)目相同，但 A的滑移方向比B多，A的滑移面 比B少，貝U AA A的塑性好 B B的塑性好 C A、B塑性相同D上述都不對滑移系數(shù)目T,材料塑性T；滑移方向T,材料塑性T13、 在冷

13、塑性變形后，下列哪一種組織最不可能出現(xiàn)DA形變織構(gòu)B纖維組織C晶粒內(nèi)亞結(jié)構(gòu)D均勻的等軸晶14、 下列哪一個符號表示亞共析鋼升溫過程中完全奧氏體化的溫度AA Ac3B AciC Ar3D Ar115、 共析鋼完全奧氏體化后，在連續(xù)冷卻過程中不可能出現(xiàn)的組織是DA珠光體B貝氏體C馬氏體D殘余奧氏體16、 在熱處理冷卻轉(zhuǎn)變過程中，轉(zhuǎn)變溫度最高的是AA珠光體B貝氏體C馬氏體D不確定17、 在熱處理冷卻轉(zhuǎn)變過程中，哪一種組織的形成形態(tài)與含碳量相關(guān)CA珠光體B貝氏體C馬氏體D不確定18、 在熱處理冷卻轉(zhuǎn)變過程中，哪一種轉(zhuǎn)變屬于擴散轉(zhuǎn)變AA珠光體B貝氏體C馬氏體D不確定19、下列哪一種組織的力學(xué)性能最好CA

14、珠光體B屈氏體C索氏體D不確定20、下列哪一種組織的硬度最高 CA珠光體B貝氏體C馬氏體D不確定21、在熱處理冷卻轉(zhuǎn)變過程中，哪一種組織的轉(zhuǎn)變速度最快A珠光體B貝氏體C馬氏體D不確定22、在熱處理冷卻轉(zhuǎn)變過程中，哪一種組織呈羽毛狀A(yù)A上貝氏體B下貝氏體C位錯馬氏體D孿晶馬氏體23、在熱處理冷卻轉(zhuǎn)變過程中，哪一種組織轉(zhuǎn)變后的內(nèi)應(yīng)力最大A珠光體B貝氏體C馬氏體D不確定24、球化退火的目的使把珠光體中的CA鐵素體球化B殘余奧氏體球化 C滲碳體球化D珠光體球化25、下列哪一種退火工藝可以消除枝晶偏析現(xiàn)象AA擴散退火B(yǎng)完全退火C球化退火D去應(yīng)力退火26、下列哪一種退火工藝可以消除加工硬化現(xiàn)象CA擴散退火

15、B完全退火C再結(jié)晶退火D去應(yīng)力退火27、哪一種熱處理工藝的冷卻速度最慢AA退火B(yǎng)正火C淬火D不確定28、 加熱保溫后，在空氣中冷卻的熱處理工藝是BA退火（爐冷） B正火（空冷）C淬火D不確定29、 下列哪一種熱處理工藝完成后必須進行回火CA退火B(yǎng)正火C淬火D不確定30、下列哪一種熱處理工藝是調(diào)質(zhì)處理CA淬火+低溫回火B(yǎng)淬火+中溫回火 C淬火+高溫回火D淬火+時效處理31、下列哪一種熱處理工藝可以作為最終熱處理BA退火B(yǎng)正火（普通件的最終處理）C淬火 D都可以32、鋼中的哪一種常存元素可以降低熱脆傾向AA錳B硅33、鋼中的哪一種常存元素具有冷脆傾向A錳B硅34、低碳鋼的含碳量范圍是 AA <

16、; 0.25%B 0.25%-0.6%35、T12的含碳量為DC硫D磷C硫D磷C > 0.60%D不確定A 0.12%B 12%C 0.012%D 1.2%36、共析鋼的含碳量是為 AA 0.77% B 2.11% C 4.3%D 16.69%37、已知某亞共析鋼金相組織中珠光體所占面積約為80%，則該鋼的含碳量約為（共析鋼的含碳量按 0.8%）CA 0.08 B 0.77% C 0.64% D 難以斷定38、下列哪一個選項是冷塑性變形后回復(fù)處理的主要目的BA 消除加工硬化 B 消除內(nèi)應(yīng)力 C 細化晶粒 D 消除織構(gòu)39、中溫回火轉(zhuǎn)變產(chǎn)生物為（ B ）。A. 珠光體 B. 回火屈氏體 C

17、. 貝氏體 D. 奧氏體40、下列物質(zhì)由液體凝固成固體的過程是結(jié)晶過程（C ）。A. Cu、NaCI、玻璃、水銀B.石蠟、玻璃、Cu、AlC. Cu、Al、水銀、NaCID. Cu、Al、NaCI、石蠟41、在鋼的熱處理中A3, AC3, Ar3三者的關(guān)系是BA A3=AC3=Ar3；B AC3>A3>Ar3；42、（ D ）是機械零件的幾種失效形式。A. 鑄造，機械加工，熱處理C. 固溶處理，蠕變，斷裂及腐蝕43、變形金屬再結(jié)晶后， （ C ）。A. 形成等軸晶，塑性升高C. 形成等軸晶，強度增大44、合金元素對奧氏體晶粒長大的影響是C Ac3V A3V Ar3；D Ar3>

18、;A3> Ac3B. 疲勞，位錯，應(yīng)力腐蝕D. 斷裂，畸變，磨損及腐蝕B. 形成柱狀晶，塑性下降D. 形成柱狀晶，強度升高DA 均強烈阻止奧氏體晶粒長大B 均強烈促進奧氏體晶粒長大（ Mn 除外）C 無影響D 上述說法都不全面45、熱處理的最終目的是： AA 改善材料的性能；B 調(diào)整材料的成分；C 消除材料中的缺陷；D 消除加工硬化46、鑄錠結(jié)構(gòu)包括： BA 細等軸晶區(qū)、 樹枝晶區(qū)、 等軸晶區(qū)； B 細等軸晶區(qū)、 柱狀晶區(qū)、 粗等軸晶區(qū)； C 樹枝晶區(qū)、柱狀晶區(qū)、等軸晶區(qū)； D 細等軸晶區(qū)、柱狀晶區(qū)、樹枝晶區(qū)；47、共析反應(yīng)是：AA. 一種固相同時轉(zhuǎn)變?yōu)槎N固相；B.二種固相同時轉(zhuǎn)變?yōu)橐?/p>

19、種固相；C. 一種液相同時轉(zhuǎn)變?yōu)槎N固相；D. 一種液相轉(zhuǎn)變?yōu)橐环N固相.48、高速切削刀具選用：CA T8A碳素工具剛B GCr15軸承鋼C W18Cr4V高速鋼 D 9CrSi低合金工具鋼49、 再結(jié)晶和重結(jié)晶都有形核與長大兩個過程，主要區(qū)別在于有沒有（B）改變A溫度B晶體結(jié)構(gòu)C應(yīng)力狀態(tài)D強度50、 能使單晶體產(chǎn)生塑性變形的應(yīng)力為：BA拉應(yīng)力B切應(yīng)力C復(fù)合應(yīng)力D壓應(yīng)力51、隨冷塑性變形量增加，金屬的：D加工硬化現(xiàn)象A強度下降，塑性提高B強度和塑性都下降C強度和塑性都提高D強度提高，塑性下降52、相和組織的區(qū)別是 B （組織由相組成）A相是由組織組成的B 一種相可能是某種組織，而組織絕對不是相

20、C相是由成分、結(jié)構(gòu)決定，而組織由其微觀形貌決定D相是由微觀形貌決定，而組織由其由其成分、結(jié)構(gòu)決定53、 金屬鍵以下哪個說法是正確的：DA金屬鍵沒有方向性但有飽和性B金屬鍵有方向性及飽和性C金屬鍵沒有飽和性但有方向性D金屬鍵沒有方向性和飽和性54、45號鋼加熱到900C（位于A3線以上）后，若從該溫隨爐冷卻到室溫所得 到的組織是（1 ），若從該溫快速轉(zhuǎn)入20E水中冷卻所得到的組織是（2 ）A. F + PB. A + F C. A D. M E. M + Ar四、是非題1、冷卻速度越快，過冷度越小。X2、室溫下金屬晶粒越細，則強度越高，塑性越低。X3、冷加工是指在低于室溫時的塑性變形加工。X4、

21、回復(fù)可以消除金屬材料在冷加工時產(chǎn)生的加工硬化。X5、20鋼比T12鋼的碳質(zhì)量分數(shù)要高。X6奧氏體用符號P表示。X7、只要能夠繼續(xù)使用，工件就沒有失效。X8、灰鑄鐵中的石墨呈球狀。X9、金屬化合物的晶體結(jié)構(gòu)肯定與其任一組元的晶體結(jié)構(gòu)不相同。V10、滑移是金屬材料發(fā)生塑性變形的主要方式。V11、再結(jié)晶溫度是指發(fā)生再結(jié)晶轉(zhuǎn)變的最低溫度。V12、純金屬結(jié)晶必須有一定的過冷度。X13、熱加工是指在高于室溫時的塑性變形加工。X14、再結(jié)晶可以消除金屬材料在冷加工時產(chǎn)生的加工硬化。V15、金屬的晶粒越大，性能越差。V16、珠光體用符號A表示。X17、球墨鑄鐵中的石墨呈球狀。V18、灰口鑄鐵中存在游離態(tài)的石墨

22、。V19、金屬化合物的晶體結(jié)構(gòu)與其某一組元的晶體結(jié)構(gòu)相同。X20、孿生是金屬材料發(fā)生塑性變形的主要方式。X21、金屬材料發(fā)生屈服，意味著開始發(fā)生塑性變形。V22、 金屬晶體是由原子通過離子鍵結(jié)合而成的。X23、 合金組織組成物為固溶體、金屬化合物和機械混合物。V24、原子在面心立方晶格中排列的緊密程度，比在體心立方晶格中大。V25、氧化鋁陶瓷又叫剛玉，熔點高，抗氧化性好，廣泛用作耐火材料。V26、 再結(jié)晶是一種引起晶格形式改變的生核及長大過程。V27、多晶體的晶粒越細，則強度、硬度越高，塑性韌性也越大。V28、晶體有一定的熔點，結(jié)晶和熔化都恒定在熔點進行。X29、 冷卻速度越快，越不利于鑄鐵的

23、石墨化。V30、鋼的淬硬性主要取決于合金元素。V31、滲氮處理是將活性氮原子滲入工件表層， 然后再進行淬火和低溫回火的一種 熱處理方法。X 五、綜合題1、畫出典型的低碳鋼拉伸實驗中的應(yīng)力應(yīng)變曲線，在圖上標注彈性變形階段和 塑性變形階段，以及屈服強度和抗拉強度。2、簡單闡述在金屬結(jié)晶過程中冷卻速度、過冷度、形核率和長大速度與晶粒尺 寸之間的關(guān)系，并用此關(guān)系解釋鑄錠的晶粒結(jié)構(gòu)， 提出改善鑄錠晶粒結(jié)構(gòu)的措施。 答：冷卻速度越快，過冷度越大；隨著冷卻速度的增大，則晶體內(nèi)形核率和長大 速度都加快，加速結(jié)晶過程的進行， 但當冷速達到一定值以后則結(jié)晶過程將減慢； 過冷度增大， F大，結(jié)晶驅(qū)動力大，形核率和長

24、大速度都大，且 N的增加比G 增加得快，提高了 N 與 G 的比值，晶粒變細，但過冷度過大，對晶粒細化不利， 結(jié)晶發(fā)生困難。從而影響鑄錠的晶粒結(jié)構(gòu)。措施：增大過冷度加入孕育劑震動攪拌3、什么是塑性變形？金屬塑性變形的基本方式有哪些？最主要的方式是什么， 簡述這些方式的特點和區(qū)別。答：物質(zhì)在外力的作用下產(chǎn)生形變， 當施加的外力撤除或消失后該物體不能恢復(fù) 原狀的一種物理現(xiàn)象?；痉绞剑夯啤\生和多晶體的塑性變形。最主要的方式是滑移。4、什么是熱處理？退火、正火、淬火各自是如何冷卻的，共析鋼在退火、正火、 淬火后獲得的組織分別是什么，簡單描述珠光體、貝氏體、馬氏體各自的分類， 形態(tài)和性能？答：熱處理是指將金屬材料在固態(tài)下加熱、 保溫和冷卻， 以改變金屬材料的組織 結(jié)構(gòu)，獲得所需要性能的一種工藝。 退火：爐冷；正火：空冷；淬火：浸入淬冷介質(zhì)中冷卻。 共析鋼在退火后獲得珠光體， 正火后獲得索氏體， 等溫淬火后獲得下貝氏體， 淬 火后獲得