機械工程材料與熱加工工藝試題與答案(DOC)

1、、名詞解釋：1、固溶強化：固溶體溶入溶質后強度、硬度提高，塑性韌性下降現象2、加工硬化：金屬塑性變形后，強度硬度提高的現象。2、合金強化：在鋼液中有選擇地加入合金元素，提高材料強度和硬度4、熱處理：鋼在固態(tài)下通過加熱、保溫、冷卻改變鋼的組織結構從而獲得所需性能的一種工 藝。5、細晶強化：晶粒尺寸通過細化處理，使得金屬強度提高的方法 。、選擇適宜材料并說明常用的熱處理方法名稱候選材料選用材料熱處理方法最終組織機床床身T10A, KTZ450-06, HT200HT200時效P+F+ G 片汽車后橋齒輪40Cr, 20CrMnTi, 60Si2Mn20CrMnTi滲碳+淬火+低溫回火表面 Cm +

2、 M + A'心部F+ M滾動軸承GCr15, Cr12, QT600-2GCr15球化退火+淬火+低溫回火Cm + M + A'銼刀9SiCr, T12, W18Cr4VT12球化退火+淬火+低溫回火Cm + M + A'汽車板簧45, 60Si2Mn, T1060Si2Mn淬火+中溫回火T回鉆頭W18Cr4V，65Mn,20W18Cr4V淬火+低溫回火Cm + M + A'橋梁1Cr13, 16Mn, Q19516Mn,不熱處理F+ P滑動軸承H70, ZSnSb11Cu6, T8ZSnSb11Cu6不熱處理a+SnSb耐酸容器Q235,1Cr18Ni9Ti

3、,ZGMn131Cr18Ni9Ti固溶處理A發(fā)動機曲軸QT600-3,45,ZL101QT600-3等溫淬火+高溫回火S回+ G球（20分）車床主軸要求軸頸部位硬度為HRC54 58 ,其余地方為HRC20 25 ,其加工路線下料鍛造 正火機加工調質機加工（精）軸頸表面淬火*低溫回火磨加工指出：1、主軸應用的材料：45鋼2、正火的目的和大致熱處理工藝細化晶粒，消除應力;加熱到AC3+ 50 C保溫一段時間空冷3、調質目的和大致熱處理工藝強度硬度塑性韌性達到良好配合淬火+高溫回火4、表面淬火目的提高軸頸表面硬度5 低溫回火目的和軸頸表面和心部組織。去除表面淬火熱應力，表面M + A'心部

4、S回四、選擇填空(20分)合金元素對奧氏體晶粒長大的影響是(a) 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(c)無影響(d)上述說法都不全面適合制造滲碳零件的鋼有(c )。(a) 45鋼經正火處理(b) 60Si2Mn經淬火和中溫回火(c) 40Cr鋼經調(a) 16Mn、15、20Cr、1Cr13、12Cr2Ni4A ( b ) 45、40Cr、65Mn、T12(c) 15、20Cr、18Cr2Ni4WA、20CrMnTi,應選用(c )要制造直徑16mm的螺栓，要求整個截面上具有良好的綜合機械性能質處理4. 制造手用鋸條應當選用（a ）（c） 65鋼淬火后（a） T12鋼經

5、淬火和低溫回火（b ） Cr12Mo鋼經淬火和低溫回火中溫回火5. 高速鋼的紅硬性取決于 （b）（a）馬氏體的多少 （b）淬火加熱時溶入奧氏體中的合金元素的量（c）鋼中的碳含量6. 汽車、拖拉機的齒輪要求表面高耐磨性，中心有良好的強韌性，應選用（c ）（a） 60鋼滲碳淬火后低溫回火（b） 40Cr淬火后高溫回火（c） 20CrMnTi滲碳淬火后低溫回火7. 65、65Mn、50CrV等屬于哪類鋼,其熱處理特點是(c )（a）工具鋼，淬火+低溫回火（b）軸承鋼，滲碳+淬火+低溫回火（c）彈簧鋼，淬火+中溫回火8.二次硬化屬于 （d）（a）固溶強化（b）細晶強化 （c）位錯強化（d）第二相強化9

6、. 1Cr18Ni9Ti奧氏體型不銹鋼，進行固溶處理的目的是（b）（a）獲得單一的馬氏體組織，提高硬度和耐磨性（c）降低硬度，便于（b）獲得單一的奧氏體組織，提高抗腐蝕性，防止晶間腐蝕切削加工10 推土機鏟和坦克履帶板受到嚴重的磨損及強烈沖擊，應選擇用（b ）（a） 20Cr滲碳淬火后低溫回火（b） ZGMn13 3經水韌處理（c） W18Cr4V淬火后低溫回火五、填空題（20分）1、馬氏體是 碳在 a-相中的過飽和固溶體，其形態(tài)主要有板條馬氏體、 片狀馬氏體。其中，片狀馬氏體硬度高、塑性差2、W18Cr4V鋼的淬火加熱溫度為 1270 1280 C,回火加熱溫度為 560 C ,回火次數 3

7、次。3、材料選擇的三原則 一般原則，工藝性原則，經濟性原則。4、合金結構鋼與碳素結構鋼相比，其突出優(yōu)點是 強度高，淬透性好5. 共析鋼過冷奧氏體等溫轉變曲線三個轉變區(qū)的轉變產物是P B M。6. 共析鋼淬火形成 M+A'后，在低溫、中溫、高溫回火后的產物分別為M回+ A'7. 45鋼正火后滲碳體呈片 狀，調質處理后滲碳體呈球 狀。第一章材料的性能1、解釋名詞：強度*、塑性*、硬度、沖擊韌性*、疲勞極限。*2、掌握sot & 2的含義、單位及計算方法。*3、 掌握HBS、HRC、HV、Ak、ak、oi等符號的含義。*4、 為什么相同材料進行拉伸試驗時35> &

8、;10 ?5、課本 P35 36 ,習題 1、3、4、6、13*。第二章碳鋼固溶體*、固、珠光體*、1、解釋名詞：晶體與非晶體*、晶格與晶胞、晶粒、晶界、合金、相、組織、 溶強化、結晶、同素異構轉變*、相圖、杠桿定律、鐵素體*、奧氏體*、滲碳體 萊氏體*、冷加工*、熱加工、回復、再結晶*、加工硬化*。2、 常見的金屬晶格類型有哪三種？ *3、固溶體有哪幾種* ?它們有何特性？ *4、實際金屬的晶體缺陷有哪些 ？它們對晶體的性能有何影響 ？5、什么叫過冷度*？影響過冷度大小的因素是什么 ？ *6、 晶粒大小對金屬的性能有什么影響* ？細化晶粒的方法有哪兩種 ？ *8、默寫鐵一滲碳體相圖，說明A、

9、C、D、E、G、S、P、Q點和GS、SE、PQ、ECF、PSK 線的意義。9、 默寫出鐵一滲碳體相圖中各相區(qū)的相組成物和組織組成物。*10、 掌握各種典型的鐵碳合金(工業(yè)純鐵、亞共析鋼、共析鋼、過共析鋼、亞共晶白口鐵、共晶白口鐵、過共晶白口鐵)的結晶過程及其室溫組織*。會用杠桿定律求各組織的相對量。*11、課本 P76 77,習題 6*、7*、10、11、16。第三章鋼的熱處理1、解釋名詞：熱處理*、退火*、正火、淬火*、回火*、過冷奧氏體*、殘余奧氏體、馬氏體 *、淬透性*、淬硬性*、調質處理*。2、 馬氏體轉變有何特點？其組織形態(tài)有哪幾種*?它們的特性如何* ?3、 熟悉共析鋼的奧氏體等溫

10、轉變曲線(C曲線)，以及等溫轉變的組織和性能，并能用該曲線說明奧氏體連續(xù)冷卻轉變產物和性能。*4、 鋼的淬火目的是什么？淬火方法有哪幾種*?淬火溫度是如何選擇的*?5、 有兩個大小相同的 T12鋼件，分別加熱至780 °C和860 °C保溫后以大于臨界冷卻速度冷 至室溫，問：*(1) 淬火后哪個工件的馬氏體晶粒較粗大？哪個馬氏體的今碳量較多 ？(2) 淬火后哪個工件的殘余奧氏體較多？（4）哪個溫度淬火合適？為什么？6、何謂表面淬火？有哪幾種常用方法？7、何謂滲碳、氮化*？它們的目的是什么*？8、課本 P103，習題 7、8、12、14。第四章合金鋼1、 什么叫合金鋼？常用的

11、合金元素有哪些 ？有哪幾方面的基本作用？2、 掌握鋼的幾種分類方法，按碳含量、合金元素含量、質量、用途是怎樣分類的。*3、 解釋名詞：回火穩(wěn)定性、回火脆性、二次硬化、紅硬性*。4、 指出下列牌號中，哪些是結構鋼（分出碳素結構鋼、低合金高強度結構鋼、滲碳鋼、調 質鋼、彈簧鋼、滾珠軸承鋼）* ？哪些是工具鋼（分出碳素工具鋼、髙炭低合金工具鋼、高 速鋼、冷模具鋼、熱模具鋼）* ？哪些是特殊性能鋼（分出不銹鋼、耐熱鋼、耐磨鋼）* ?并 指出各種鋼的大致成分和常用來做什么零件或構件*。Q235A*， Q390A*， 20Cr，45*， 40Cr*， 60Si2Mn* ， GCr15*， T8， 9SiC

12、r*， W18Cr4V* ， 9Mn2V ， 5CrNiMo ， Cr12MoV ， 4Cr13， 0Cr19Ni9* ， 4Cr9Si2 ， ZGMn13。5、課本P147，習題4、8。第五章鑄鐵1、何謂鑄鐵*？鑄鐵如何分類* ？與鋼相比在化學成分、組織和性能方面有何特點？2、影響石墨化的因素是什么 ？作用如何？3、灰鑄鐵哪些性能優(yōu)于鋼？為什么？4、可鍛鑄鐵是如何獲得的？與灰鑄鐵相比5、灰鑄鐵為什么一般不進行整體淬火和回火6、指出下列鑄鐵牌號中的符號和數字的意義有何優(yōu)缺點？可鍛鑄鐵是否可以鍛造 ？而球墨鑄鐵可以進行這類熱處理？HT200 , KTH350 04，QT400 15。7、課本 P

13、158159，習題 1、3、7。*第六章有色金屬及其合金1、純鋁有何性能特點？ *2、 鋁合金熱處理機理與鋼有何不同？什么叫固溶處理、自然時效、人工時效？3、 形變鋁合金按用途和性能不同可分為哪幾種？ *4、純銅有何性能特點？ *5、 銅合金是如何分類的？有哪幾類？ *6、課本 P190，習題 2、5、14、15、16。*第七章 高分子材料1、解釋名詞：高聚物、單體、加聚反應、縮聚反應。2、什么是高分子合成材料？如何分類？ *3、 請闡述聚合物的老化機理及防老化措施。3、簡述橡膠硫化的目的及原理 。4、課本 P216 ,習題 2、7、8。*第十二章零件的選材及工藝路線1、試述選擇材料的一般原則

14、與步驟2、課本 P292，習題 1、5、6*。第n部分材料成形部分第一章鑄造i何謂鑄造*?鑄造有哪些特點？試從鑄造的特點分析說明鑄造是生產毛坯的主要方法？2. 鑄件的凝固方式依照什么來劃分？哪些合金傾向于逐層凝固？3. 從Fe-Fe3C相圖分析，什么樣的合金成分具有較好的流動性*？為什么*？4. 縮孔和縮松是怎樣形成的？可采用什么措施防止？5什么是定向凝固原則？什么是同時凝固原則 ？各需采用什么措施來實現？各適用于哪種場合？6. 鑄造應力有哪幾種？如何形成的？如何防止鑄造應力、變形和裂紋？7. 為什么要規(guī)定鑄件的最小壁厚值* ？如何確定最小壁厚* ？8何謂合金的鑄造性能*?它可以用哪些性能指標

15、來衡量*？鑄造性能不好，會引起哪些缺陷？9. 手工造型與機器造型各有何特點？應用范圍如何？各有哪些常用造型方法？10. 模樣、鑄件、零件三者之間在尺寸上有什么關系？11. 為什么鑄件的重要加工面和主要工作面在鑄件中應朝下？ *13. 何謂鑄造工藝圖*?有何用途？14. 試比較灰鑄鐵、碳鋼和鋁合金的鑄造性能特點。15. 金屬型鑄造、壓力鑄造、離心鑄造、熔模鑄造、低壓鑄造與砂型鑄造比較各有何主要特點*？它們各有何應用的局限性？16. 下列鑄件在大批量生產時，采用什么鑄造方法為宜？鋁活塞；縫紉機頭；汽輪機葉片；鑄鐵污水管；摩托車汽缸體；大模數齒輪滾刀；汽缸套； 車床床身。17. 課本 P6671，復

16、習題 9、15、24、30、31。第二章鍛壓1. 什么叫鍛壓加工？鍛壓加工的主要生產方式有哪些？為什么對某些重要的機械零件要進行鍛壓？2. 何謂加工硬化*？在熱加工過程中是否也有加工硬化現象產生？3. 何謂再結晶*？它對工件的性能有何影響*？4. 區(qū)別冷變形和熱變形的界限是什么* ?鋼在400 C溫度下進行加工，是熱變形還是冷變形？5. 可鍛性良好的金屬應具有哪些力學性能和組織狀態(tài)？哪些工藝條件影響金屬的可鍛性？如何影響？6. 鋼料加熱溫度不當時，易產生哪些缺陷？如何防止？7. 確定碳鋼始鍛溫度和終鍛溫度的依據是什么？9什么叫自由鍛*?其基本工序有哪些*?10.常用自由鍛設備有哪幾種 ？其工作

17、原理與應用場合有何不同？11什么叫模鍛* ？與自由鍛相比有何優(yōu)缺點 ？12. 板料沖壓與鍛造相比有何異同？13. 板料沖壓有哪些基本工序 ？7、課本 P139141 ，復習題 8、15、19、20、25、29。第三章焊接1. 什么是焊接*？焊接方法有哪些？各具有什么特點？2. 什么是焊接電??？其形成特點如何？3. 焊條的作用是什么？焊條藥皮有何功用？4. 下列焊條型號或牌號的含義是什么？E4303 ； J422 ； J507。5. 什么是金屬的焊接性* ？鋼材的焊接性主要決定于什么因素* ？6. 下列金屬材料焊接時主要問題是什么 ？常用什么焊接方法和焊接材料？普通低合金鋼；中碳鋼；珠光體耐熱鋼

18、；奧氏體不銹鋼；鋁及鋁合金；銅及銅合金；鈦及鈦 合金。7. 課本 P199200，復習題 5、9、14。*第五章毛坯的選擇1什么是毛坯？合理選擇毛坯有何重要性？毛坯選擇包括什么內容？2. 常用零件毛坯類型有哪幾種* ？其選擇原則有哪些* ？3. 為什么軸桿類零件一般采用鍛件，而機架類零件多采用鑄件？ *4. 為什么齒輪多用鍛件？而帶輪、飛輪多用鑄件？ *5. 課本P241，復習題1、2。一、名詞解釋（共15分，每小題3分）1. 奧氏體（A）2回復 3固溶體4.自然時效5.加工硬化二、填空題（共20分，每空1分）1. 石墨為片狀的灰口鑄鐵稱為鑄鐵，石墨為團絮狀的灰口鑄鐵稱為_ 鑄鐵，石墨為球狀的

19、灰口鑄鐵稱為高，因而可以鍛造。鑄鐵。其中鑄鐵的韌性最2.陶瓷材料中的氣相是指，在程中形成的，它了陶瓷的強度。3.根據米用的滲碳劑的不同，將滲碳分為、和三種。4.工程中常用的特殊性能鋼有、等。5.金屬的斷裂形式有和兩種。6.金屬元素在鋼中形成的碳化物可分為、兩類。7.常見的金屬晶體結構有 、和三種。三、選擇題（共25分，每小題1分）1.40鋼鋼錠在1000 C左右軋制,有時會發(fā)生開裂,最可能的原因是（）A.溫度過低；B.溫度過高；C.鋼錠含磷量過高；D.鋼錠含硫量過高2. 下列碳鋼中，淬透性最高的是（）A.20 鋼； B.40 鋼； C.T8鋼； D.T12 鋼3. Ni在1Cr18Ni9Ti鋼

20、中的主要作用是（）A.提高淬透性；B.固溶強化；C擴大Fe-Fe3C相圖中的湘區(qū)；D.細化晶粒；4. W18Cr4V鋼鍛造后，在機械加工之前應進行（）A.完全退火；B.球化退火；C.去應力退火；D.再結晶退火5. 下列材料中，最適合制造機床床身的是（）A.40 鋼； B.T12 鋼； C.HT300 ；D.KTH300-066. 下列材料中，最適合制造氣輪機葉片的是A.1Cr13 ¥岡；B.1Cr17 ¥岡；C.3Cr13 ¥岡；D.4Cr13 ¥岡7. 下列材料中，最適合制造飛機蒙皮的是（）A.ZAISi12;B.2A50（舊牌號 LD5）； C.ZA

21、IMg10 ；D.2A12（舊牌號 LY12）8. 下列材料中，最適合制造盛放氫氟酸容器的是（）A.1Cr17 ； B.1Cr18Ni9Ti ； C.聚四氟乙烯；D.SiO29. 下列材料中，最適合制造汽車板彈簧的是（）A.60Si2Mn ;B.5CrNiMo ;C.Cr12MoV ;D.GCr1510. 下列材料中，最適合制造汽車火花塞絕緣體的是（）A.AI2O3 ；B.聚苯乙烯； C.聚丙烯； D.飽和聚酯11. 銅只有通過冷加工并經隨后加熱才能使晶粒細化，而鐵則不需冷加工，只需加熱到一定溫度即使晶粒細化，其原因是（）A.鐵總是存在加工硬化，而銅沒有；B.銅有加工硬化現象，而鐵沒有；C.鐵

22、在固態(tài)下有同素異構轉變；而銅沒有D.鐵和銅的再結晶溫度不同12. 常用不銹鋼有鐵素體不銹鋼、奧氏體不銹鋼、馬氏體不銹鋼和（）A.鐵素體-奧氏體不銹鋼；B.馬氏體-奧氏體不銹鋼；C.萊氏體不銹鋼； D.貝氏體 不銹鋼13. 以下哪種鑄鐵的斷口呈灰黑色？（）A.馬口鐵； B.白口鑄鐵；C.麻口鑄鐵； D.灰鑄鐵14. 用于制造滲碳零件的鋼稱為（）。A.結構鋼； B.合金鋼；C滲碳鋼； D.工具鋼15. 馬氏體組織有兩種形態(tài)（）。A.板條、樹狀；B.板條、針狀；C.樹狀、針狀； D.索狀、樹狀16. 實際生產中，金屬冷卻時（）。A.理論結晶溫度總是低于實際結晶溫度；B.理論結晶溫度總是等于實際結晶溫

23、度;C.理論結晶溫度總是大于實際結晶溫度；D.實際結晶溫度和理論結晶溫度沒有關系17. 零件滲碳后，一般需經過（）才能達到表面硬度高而且耐磨的目的。A.淬火+低溫回火；B.正火；C調質；D淬火+高溫回火18. C曲線右移使淬火臨界冷卻速度（），淬透性（）。A.減小、增大；B減小、減?。籆.增大、減小；D.增大、增大19機械制造中，T10鋼常用來制造（）。A.容器；B.刀具； C.軸承； D.齒輪20. 鋼經表面淬火后將獲得（）。A.一定深度的馬氏體；B全部馬氏體；C.下貝氏體；D.上貝氏體21. GCrl5SiMn鋼的含鉻量是:（）A.15%;B.1 . 5%;C.0. 15 %;%22. 鉛

24、在常溫下的變形屬：（）A.冷變形；B.彈性變形； C.熱變形；D.既有冷變形也有熱變形23. 黃銅是以（）為主加元素的銅合金。A.鉛 B鐵 C.錫 D.鋅24. 在Fe-Fe3C和圖中，奧氏體冷卻到ES線時開始析出（）。A.鐵素體B.珠光體C.二次滲碳體D.萊氏體25、從金屬學的觀點來看，冷加工和熱加工是以（）溫度為界限區(qū)分的。A.結晶 B.再結晶 C.相變 D.25 C四、判斷題（共10分，每小題1分）1回火托氏體和托氏體皆由鐵素體和滲碳體兩個相構成，因而其性能相同。（）2冷卻速度越快，鋼的淬透性越高。（）3鋼的淬透性越高，產生焊接裂紋的傾向越大。（）4. 鋁合金也可以象鋼那樣通過淬火明顯提高其硬度 。（）5所有強化金屬的手段，都在提高強度的同時降低了韌性。（）6. 可鍛鑄鐵中的團絮狀石墨是澆注球墨鑄鐵時石墨球化不良的結果。（）7. 定加熱溫度下，奧氏體晶粒長大傾向小的鋼稱為本質細晶粒鋼 。（）8所謂過量彈性變形，是指零件發(fā)生了塑性變形。（）9鋁極易氧化，故鋁制品的抗氧化失效能力極差。（）10彈簧鋼淬火后采用中溫回火