金屬材料試題庫

1、1 .金屬在外力作用下產(chǎn)生的變形都不能恢復(fù)。（）2 .所有金屬在拉伸試驗過程中都會產(chǎn)生“屈服”現(xiàn)象和“頸縮”現(xiàn)象。（）3 .一般低碳鋼的塑性優(yōu)于高碳鋼，而硬度低于高碳鋼。（）4 .低碳鋼、變形鋁合金等塑性良好的金屬適合于各種塑性加工。（）5 .布氏硬度試驗法適合于成品的硬度測量。（）6 .硬度試驗測量簡便，屬非破壞性試驗，且能反映其他力學(xué)性能，因此是生產(chǎn)中最常用的力學(xué)性能測量法。（）7 .材料韌性的主要判據(jù)是沖擊吸收功。（）8 .一般金屬材料在低溫時比高溫時的脆性大。（）9 .機械零件所受的應(yīng)力小于屈服點時，是不可能發(fā)生斷裂的。（）10 .1kg銅和1kg鋁的體積是相同的。（）11 .鋼具有良

2、好的力學(xué)性能，適宜制造飛機機身、航天飛機機身等結(jié)構(gòu)件。（）12 .鴇、鋁等高熔點金屬可用于制作耐高溫元件，鉛、錫、鈔等低熔點金屬可制作熔斷絲和焊接釬料等。（）13 .電阻率p高的材料導(dǎo)電性能良好。（）14 .導(dǎo)熱性能良好的金屬可以制作散熱器。（）15 .一般金屬材料都有熱脹冷縮的現(xiàn)象。（）16 .金屬都具有鐵磁性，都能被磁鐵所吸引。（）17 .金屬的工藝性能好，表明加工容易，加工質(zhì)量容易保證，加工成本也較低。18 .低碳鋼的焊接性能優(yōu)于高碳鋼。（）19 .低碳鋼和低合金鋼的鍛造性能差，而中、高碳鋼和高合金鋼的鍛造性能好。20 .晶體中的原子在空間是有序排列的。（）21 .一般金屬在固態(tài)下是晶體

3、。（）22 .金屬在固態(tài)下都有同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變。（）23 .凡由液體轉(zhuǎn)變?yōu)楣腆w的過程都叫結(jié)晶。（）24 .金屬結(jié)晶時冷卻速度越大，結(jié)晶晶粒越細(xì)。（）25 .一般金屬件結(jié)晶后，表面晶粒比心部晶粒細(xì)小。（）26 .固溶體的強度一般比構(gòu)成它的純金屬高。（）27 .金屬都能用熱處理的方法來強化。（）28 .純金屬是導(dǎo)電的，而合金則是不能導(dǎo)電的。（）29 .純金屬和合金的結(jié)晶都是在恒溫下完成的。（）30 .一般情況下，金屬的晶粒越細(xì)，力學(xué)性能越好。（）31 .組成合金的組元必須是金屬元素。（）32 .純鐵在912c將發(fā)生a-Fe和丫-Fe的同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變。（）33 .Fe3c是一種金屬化合物。（）34 .奧氏

4、體和鐵素體都是碳溶于鐵的固溶體。（）35 .珠光體是奧氏體和滲碳體組成的機械混合物。（）36 .共析鋼中碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.77%。（）37 .碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于2.11%的鐵碳合金稱為鋼。（）38 .由于白口鑄鐵中存在過多的Fe3C,其脆性大，所以較少直接使用。（）39 .鋼的含碳量越高，其強度、硬度越高，塑性、韌性越好。（）40 .綁扎物件一般用低碳鋼絲，而起重機吊重物用的鋼絲繩應(yīng)采用中、高碳成分的鋼絲制造。（）41 .接近共晶成分的合金，一般鑄造性能較好。（）42 .加熱能改善鋼的鍛造性能，所以鍛造加熱溫度越高越好。（）43 .鋼的鍛造加熱溫度一般應(yīng)選擇在單相奧氏體區(qū)間。（）44 .隨著過冷

5、度的增加，過冷奧氏體的珠光體型轉(zhuǎn)變產(chǎn)物越來越細(xì)，其強度越來越高。45 .粒狀珠光體和片狀珠光體一樣，都只能由過冷奧氏體經(jīng)共析轉(zhuǎn)變獲得。（）46 .下貝氏體組織具有良好的綜合力學(xué)性能。（）47 .馬氏體都是硬而脆的相。（）48 .等溫轉(zhuǎn)變可以獲得馬氏體，連續(xù)冷卻可以獲得貝氏體。（）49 .消除過共析鋼中的網(wǎng)狀二次滲碳體可以用完全退火。（）50 .去應(yīng)力退火時不發(fā)生組織轉(zhuǎn)變。（）51 .一般情況下，進(jìn)行退火可軟化鋼材，進(jìn)行淬火可硬化鋼材。（）52 .鋼的預(yù)備熱處理一般應(yīng)安排在毛坯生產(chǎn)之后，其目的是滿足零件使用性能的要求。53 .鋼的淬火加熱溫度都應(yīng)在單相奧氏體區(qū)。（）54 .淬火冷卻速度越大，鋼淬

6、火后的硬度越高，因此，淬火的冷卻速度越快越好。55 .鋼中合金元素越多，淬火后硬度越高。（）56 .淬火后的鋼一般需要及時進(jìn)行回火。（）57 .高頻感應(yīng)加熱表面淬火零件應(yīng)選擇中碳成分的鋼為宜。58 .滲碳零件一般應(yīng)選擇低碳成分的鋼。（）59 .滲氮工藝適合于要求表面耐磨的高精度零件。（）60 .鋼的回火溫度越高，得到的硬度越高、韌性越差。（）61 .一般合金鋼的淬透性優(yōu)于與之相同成分含碳量的碳鋼。（）62 .高碳鋼的力學(xué)性能優(yōu)于中碳鋼，中碳鋼的力學(xué)性能優(yōu)于低碳鋼。（）63 .一般情況下，鋼中的雜質(zhì)Mn與Si是有益元素，P與S是有害元素。（）64 .一般來說，碳素結(jié)構(gòu)鋼主要用于制作機械零件。（）

7、65 .優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼主要用于制作機械零件。（）66 .鑄鋼比鑄鐵的力學(xué)性能好，但鑄造性能差。（）67 .碳素工具鋼一般具有較高的碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。（）68 .純鐵、白口鑄鐵和常用灰鑄鐵的性能相差無幾，使用場合也相似。（）69 .鉗工鋸削T10鋼比鋸削10鋼費力。（）70 .Q235和Q345同屬碳素結(jié)構(gòu)鋼。（）71 .20CrMnTi為合金滲碳鋼。（）72 .60Si2Mn為合金調(diào)質(zhì)鋼。（）73 .因為40Cr鋼為合金鋼，所以淬火后馬氏體的硬度比40鋼高得多。（）74 .對于大截面中碳成分的碳素調(diào)質(zhì)鋼，往往用正火代替調(diào)質(zhì)處理。（）75 .碳素工具鋼和合金刃具鋼之所以常用于手工刀具，是由于它們的熱

8、硬性較差。76 .在任何條件下，高鎰鋼都是耐磨的。（）77 .GCr15鋼中銘的質(zhì)量分?jǐn)?shù)w（Cr）為15%。（）78 .Cr12MoV是不銹鋼。（）79 .高速工具鋼除具備一般工具鋼的高硬度、高耐磨性能以外，其特點是熱硬性高。80 .由于灰鑄鐵中碳和雜質(zhì)元素含量高，所以力學(xué)性能特點是硬而脆。（）81 .石墨在鑄鐵中是有害無益的。（）82 .白口鑄鐵具有高的硬度，所以可用于制作刀具。（）83 .可鍛鑄鐵是一種可以鍛造的鑄鐵。（）84 .灰鑄鐵的力學(xué)性能特點是抗壓不抗拉。（）85 .通過熱處理可改變鑄鐵中石墨的形狀，從而改變性能。（）86 .純鋁和純銅是不能用熱處理來強化的金屬。（）87 .變形鋁

9、合金中一般合金元素含量較低，并且具有良好的塑性，適宜于塑性加工。88 .變質(zhì)處理可有效提高鑄造鋁合金的力學(xué)性能。（）89 .固溶處理后的鋁合金在隨后的時效過程中，強度下降，塑性改善。（）90 .黃銅呈黃色，白銅呈白色，青銅呈青色。（）91 .滑動軸承因為與軸頸處有摩擦，所以滑動軸承合金應(yīng)該具備大于50HRC的高硬度。92 .純鈦和鈦合金的性能特點是質(zhì)輕、強韌性好，并且耐腐蝕。（）93 .塑料的密度一般僅為鋼密度的1/31/2。（）94 .玻璃鋼是由玻璃和鋼組成的復(fù)合材料。（）95 .熱固性塑料成形后再加熱時可軟化熔化。（）96 .工程材料中陶瓷的硬度最高，一般高于1500HVo（）97 .用硬

10、質(zhì)合金制作刀具，其熱硬性比高速鋼刀具好。（）98 .陶瓷刀具的硬度和熱硬性均比鋼高。（）99 .超導(dǎo)材料在常溫下的電阻接近于零。（）1 .在設(shè)計機械零件進(jìn)行強度計算時，一般用（）作為設(shè)計的主要依據(jù)。AcbBegCAk2 .金屬抵抗塑性變形和斷裂的能力稱為（）。A硬度B強度C塑性3 .按GB/T228-2002,拉伸試樣應(yīng)優(yōu)先選擇（）。A比例短試樣B比例長試樣C非比例試樣4 .拉伸試驗可用于測定金屬的（）。A強度B硬度C塑性D韌性5 .洛氏硬度HRC測量時，采用（）壓頭。A金剛石圓錐B淬火鋼球C正四棱錐6 .測定淬火鋼的硬度，采用（）較適宜。A布氏硬度HBSB洛氏硬度HRCC維氏硬度HV7 .三

11、種材料的硬度如下，其中硬度最高的為（），最低的為（）。A50HRCB350HBSC800HV8 .一般工程圖樣上常標(biāo)注材料的（），作為零件檢驗和驗收的主要依據(jù)。A強度B硬度C塑性D沖擊吸收功9 .小能量多次沖擊載荷下工作的零件，其使用壽命主要決定于材料的（C塑性D沖擊吸收功A強度B硬度10 .承受（）作用的零件，使用時可能會出現(xiàn)疲勞斷裂。A靜拉力B靜壓力C大的沖擊力D交變應(yīng)力11 .下列材料中密度最小的是（），密度最大的是（）。A鋁B鐵C鉛D銅12 .電阻絲等加熱元件，一般應(yīng)選擇電阻率（）的材料。A高B低C任意13.導(dǎo)熱性差的材料，在熱處理加熱和冷卻時（）出現(xiàn)變形和開裂。A易14.根據(jù)材料的磁

12、性能,A鐵磁性物質(zhì)B不易Fe、Ni、Co屬于（B非鐵磁性物質(zhì)C關(guān)系不大）,而Al、Cu屬于（）。C輕金屬15 .金屬的流動性（），收縮率（），表明材料的鑄造性能好。A大B好C小D差16 .金屬的壓力加工性能主要決定于材料下列性能中的（）。A塑性與強度B耐腐蝕性C熱膨脹性17 .一般碳鋼中碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)（）的鋼，焊接性能良好。AV0.4%B0.4%0.6%C>0.6%18.通常材料的硬度在（）時，切削加工性能良好。A200300HBsB170230HBsC4045HRC19 .固態(tài)物質(zhì)按內(nèi)部微粒的排列方式，可分為（）。A金屬與非金屬B原子與分子C晶體與非晶體20 .實際金屬晶體結(jié)構(gòu)中的晶界屬

13、于晶體缺陷中的（）。A面缺陷B點缺陷C線缺陷21 .純鐵在常溫下具有（）的晶格。A面心立方B密排立方C體心立方22 .黃銅是一種（）。A純金屬B合金C非金屬23 .變質(zhì)處理的目的是（）。A細(xì)化晶粒B改變晶體結(jié)構(gòu)C改善冶煉質(zhì)量，減少雜質(zhì)24.加快冷卻速度可（）過冷度。A增加B減小C不影響25 .在無限緩慢冷卻條件下測得的金屬結(jié)晶溫度稱為（）。A實際結(jié)晶溫度B理論結(jié)晶溫度C過冷結(jié)晶溫度26 .金屬化合物一般具有（）。A高的硬度B好的塑性C高的熔點D大的脆性27 .下列組織中塑性最好的是（），脆性最大的是（），強度最高的是（A鐵素體B珠光體C滲碳體28 .鋼與鑄鐵分界點，碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是（）。A0.7

14、7%B2.11%C4.3%29 .鐵碳合金中的Ai線是指（）。APSK線BGS線CES線30 .過共析鋼平衡組織中二次滲碳體的形狀是（）。A網(wǎng)狀B片狀C塊狀31 .碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.40%的鐵碳合金，室溫下平衡組織為（）。APBP+FCP+Fe3Cn32 .要求高硬度和耐磨性的工具，應(yīng)選用（）的鋼。A低碳成分B高碳成分C中碳成分33 .45鋼的鍛造加熱溫度約為（）。A1200CB850cC950C34 .合金元素可提高鋼的回火穩(wěn)定性，意味著淬火鋼回火時（）。A硬度迅速下降B硬度不變C硬度降幅減緩35 .馬氏體是碳在（）中的過飽和固溶體。A”-FeBrFeC&Fe使鋼36 .合金鋼在回火

15、時，由于合金碳化物直接由馬氏體中析出，且呈高度彌散狀態(tài),的硬度提高，這種現(xiàn)象叫做（）。A固溶強化B加工硬化C二次硬化37 .共析鋼奧氏體過冷到350c等溫將得到（）。A馬氏體B珠光體C屈氏體D貝氏體BAc3以上3050c38 .過共析鋼適宜的淬火加熱溫度在（AAC1以上3050cCAccm以上3050c39.為使低碳鋼便于切削加工，應(yīng)采用（）熱處理。A完全退火B(yǎng)球化退火正火40 .高碳工具鋼預(yù)備熱處理一般采用（）。A完全退火B(yǎng)球化退火C正火41 .馬氏體的硬度主要取決于（）。A淬火加熱溫度B馬氏體中含碳量C淬火冷卻速度42.45鋼適宜的淬火溫度約為（）。A840CB760cC950C43.淬火

16、冷卻時先將工件浸入一種冷卻能力強的介質(zhì)中,隨后取出放入另一種冷卻能力弱的介質(zhì)中冷卻的淬火工藝稱為（）。A馬氏體分級淬火B(yǎng)雙介質(zhì)淬火44 .淬火鋼回火后的硬度值主要決定于（A回火加熱速度45 .調(diào)質(zhì)處理是（A淬火+高溫回火B(yǎng)回火冷卻速度）復(fù)合熱處理工藝。B淬火+中溫回火C貝氏體等溫淬火）°C回火溫度C淬火+低溫回火46.滲碳處理后的鋼應(yīng)進(jìn)行（）熱處理。A淬火+中溫回火B(yǎng)淬火+低溫回火C去應(yīng)力退火47.中小模數(shù)的齒輪表面淬火應(yīng)采用（）感應(yīng)加熱表面淬火。A高頻B中頻C工頻48.建筑裝潢用古銅色的鋁合金型材，其表面是經(jīng)過（）處理的。A涂涂料B磷化氧化D電鍍49.用T12A鋼制作的鋰刀，最后熱

17、處理應(yīng)采用（）。A淬火+中溫回火B(yǎng)調(diào)質(zhì)處理50 .中碳鋼碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)范圍是（）。A0.0218%2.11%C0.20%0.60%51 .鋼中含硫量過高會使鋼出現(xiàn)（）。A冷脆B熱脆52 .下列材料中（）鋼適宜制作沖壓件。C淬火+低溫回火B(yǎng)0.0218%0.77%C氫脆A45B65MnC08F53 .合金元素的加入對鋼的焊接性能（）。A有利B有弊C影響不大54 .一般合金元素的加入對鋼的強度起（）作用。A提高B降低C影響不大55 .低碳鋼或合金滲碳鋼經(jīng)滲碳、淬火、低溫回火后，表面的硬度值可達(dá)（）。C5864HRC可用（）鋼來替代。C20CrC調(diào)質(zhì)處理）,主要用于制作滾動軸承，也可用于CA260HB

18、sA5055HRCB170230HBs56 .原用40Cr鋼制作的零件，若因材料短缺,A40MnBB60Si2Mn57 .淬火鋼絲經(jīng)冷成形后可進(jìn)行（）。A去應(yīng)力退火B(yǎng)完全退火58 .滾動軸承鋼淬火+低溫回火后的硬度為（制作精密量具和精密耐磨零件等。A>62HRCB>50HRC59 .高速鋼（W18Cr4V）經(jīng)12701280c淬火后，應(yīng)在（）進(jìn)行三次回火，獲得回火馬氏體和碳化物組織，以得到高的硬度和熱硬性。A250cB650cC560c60 .高鎰鋼水韌處理后可獲得（）組織。A奧氏體B馬氏體C下貝氏體61 .20Cr鋼的淬透性（）20CrMnTi。A優(yōu)于B低于C相當(dāng)于62 .大尺寸

19、的彈簧經(jīng)過熱成形后，需要進(jìn)行余熱淬火和（）。A低溫回火B(yǎng)高溫回火C中溫回火63 .對于要求綜合力學(xué)性能良好的軸、齒輪、連桿等重要零件，應(yīng)選擇（）。A合金調(diào)質(zhì)鋼B合金彈簧鋼C合金工具鋼64 .為獲得良好的耐腐蝕性，不銹鋼一般含碳量應(yīng)盡量（）。A高B低C中等65 .對鑄鐵進(jìn)行熱處理可以改變鑄鐵組織中的（）。A石墨形態(tài)B基體組織C石墨形態(tài)和基體組織66 .灰鑄鐵中的碳主要以（）形式存在。A石墨B滲碳體C鐵素體67 .灰鑄鐵的（）與鋼相當(dāng)。A塑性B抗壓強度C抗拉強度D韌性68 .灰鑄鐵件表面和薄壁處出現(xiàn)白口組織，造成切削加工困難，可采用（）來改善。A石墨化退火B(yǎng)去應(yīng)力退火C表面淬火69 .蠕墨鑄鐵的（

20、）優(yōu)于灰鑄鐵，（）優(yōu)于球墨鑄鐵。A鍛造性能B焊接性能C鑄造性能D力學(xué)性能70 .灰鑄鐵牌號HT250中的數(shù)字250表示（）。A抗拉強度B屈服點C斷后伸長率D沖擊吸收功71 .灰鑄鐵、可鍛鑄鐵、球墨鑄鐵、蠕墨鑄鐵中，力學(xué)性能最好的是（）；鑄造工藝最簡便的是（）。A球墨鑄鐵B蠕墨鑄鐵C灰鑄鐵D可鍛鑄鐵72 .下列三種鑄造合金中，（）適宜于鑄造薄壁鑄件。A球墨鑄鐵B可鍛鑄鐵C鑄鋼73 .機床床身、機座、機架、箱體等鑄件適宜采用（）鑄造。A灰鑄鐵B可鍛鑄鐵C球墨鑄鐵D鑄鋼74 .按性能來分類，變形鋁合金的（）優(yōu)良，而鑄造鋁合金的（）良好。A工藝性能B塑性C鑄造性能D使用性能75 .純鋁、防銹鋁可采用（

21、）方法來強化。A形變強化B固溶熱處理加時效C變質(zhì)處理76 .下列牌號中，屬于普通黃銅的有（）、（），屬于特殊黃銅的有（）、（）。AH62BZCuZn32CHSn62-1DZCuZn40Pb277 .硬質(zhì)合金的熱硬性可達(dá)（）。A500600cB600800cC9001100C78 .切削淬火鋼和耐磨鑄鐵等高硬度材料時，宜選用（）材料制作刀具。A立方氮化硼陶瓷B合金工具鋼C高速鋼D金剛石79 .加工玻璃、瑪瑙等材料以及超精加工的工具，宜選用（）。A立方氮化硼陶瓷B合金工具鋼C高速鋼D金剛石80 .碳纖維-樹脂復(fù)合材料的比強度約為鋼的(A4倍B8倍C15倍三、簡答題81 .什么叫材料的使用性能？什么

22、叫工藝性能？82 什么叫強度？強度有哪些常用的判據(jù)？83 為什么零件在強度設(shè)計時主要參考依據(jù)采用(TS?84 常用的硬度測量方法有哪些？為什么硬度試驗是最常用的力學(xué)性能試驗法？85 金屬的疲勞斷裂是怎樣產(chǎn)生的？86 某廠購進(jìn)一批15鋼，按國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，力學(xué)性能應(yīng)符合如下要求：b#375MPa、bsR225MPa、85>27%>少=55%,入廠檢驗時采用d°=l0mm的標(biāo)準(zhǔn)短試樣進(jìn)行拉伸試驗，測得Fb=33.70kN、Fs=20.50kN、Li=64.0mm、d1=6.5mm,試列式計算并回答這批鋼材的力學(xué)性能是否合格？87 下列材料各宜采用何種硬度試驗方法來測定其硬度值？

23、供應(yīng)態(tài)碳鋼淬火鋼鑄鐵鋁合金硬質(zhì)合金88 金屬的晶粒大小對力學(xué)性能有何影響？生產(chǎn)中有哪些細(xì)化晶粒的方法？89 試分析厚大鑄件表面和心部晶粒大小的區(qū)別，為什么鑄件加工余量過大會使加工后鑄件的強度降低？90 .合金中的基本組成相有哪兩類？它們的性能各有何特點？91 .默畫出Fe-Fe3c相圖，簡述該相圖有何用途？92 .根據(jù)Fe-Fe3c相圖，判斷表中四種含碳量的鐵碳合金在給定溫度下的組織。碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)()溫度/C顯微組織溫度/C顯微組織0.27709500.45007700.776507901.075095013.簡述退火狀態(tài)下鋼中碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)、顯微組織與力學(xué)性能的關(guān)系。93 .試比較碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)

24、w(C)分別為0.10%、0.45%、1.2%的三種鋼，在退火狀態(tài)下的力學(xué)性能有何不同？為什么？94 .奧氏體化對鋼熱處理的意義是什么？奧氏體的晶粒大小對熱處理后的組織和性能有何影響？95 .過冷奧氏體在不同溫度下等溫時會發(fā)生哪些組織轉(zhuǎn)變？其最終產(chǎn)物的性能如何？96 .普通熱處理的四把“火”分別指的是哪幾種熱處理工藝？97 .因熱處理工藝不當(dāng)會造成哪些缺陷？98 .淬火的目的是什么？99 .為什么淬火后的鋼一般需要及時進(jìn)行回火處理？100 常用的回火工藝有哪幾種？簡述各自的用途。101 感應(yīng)加熱淬火的特點是什么？102 化學(xué)熱處理的目的是什么？常用的化學(xué)熱處理方法有哪些？103 去應(yīng)力退火和回

25、火都可消除內(nèi)應(yīng)力，試問兩者在生產(chǎn)中是否通用？為什么？104 列表比較表面淬火、滲碳、滲氮工藝所適用的材料，最終能達(dá)到的表面性能、工藝成本。105 熱處理的發(fā)展方向有哪些？106 工程材料的表面防護(hù)和裝飾方法有哪些？107 為什么要控制鋼中的硫與磷含量？108 試比較20、45、T8、T12鋼的力學(xué)性能有何區(qū)別？109 說出下列碳鋼牌號的類別、鋼號中符號和數(shù)字的含義。Q235-A.F0845T10A110 為什么鋸斷T10鋼比鋸斷10鋼費力？111 碳素工具鋼是否可用于制作銃刀、麻花鉆等高速切削的刀具？為什么？112 為什么重要的或大截面的零件一般不宜用碳鋼制作，而要用合金鋼制作？113 為什么

26、碳素滲碳鋼和合金滲碳鋼采用低碳成分？114 為什么碳素調(diào)質(zhì)鋼和合金調(diào)質(zhì)鋼采用中碳成分？115 為什么合金刃具鋼的使用壽命比碳素工具鋼的使用壽命長？116 對量具用鋼有何要求？量具一般應(yīng)進(jìn)行怎樣的熱處理？高精度量具常用什么鋼制作？117 熱作模具鋼和冷作模具鋼的使用條件和性能要求有何不同？它們分別常用哪些材料制作？118 高速鋼是否適宜制作鋰刀、絲錐、板牙等低速切削工具？119 說明下列鋼號所屬的類別。20CrMnTi50CrVAGCr15W18Cr4V1Cr18Ni95CrNiMo38CrMoAlCr12ZGMn1340Mn2Q3459SiCr120 灰鑄鐵有哪些性能特點？為什么？121 為什

27、么熱處理不能明顯改善灰鑄鐵的力學(xué)性能？122 說出下列鑄鐵牌號中數(shù)字符號的含義。HT300QT6003KTH30006RuT420123 為什么球墨鑄鐵的力學(xué)性能明顯高于灰鑄鐵？124 根據(jù)成分和性能特點，鋁合金是如何分類的？125 根據(jù)化學(xué)成分，銅合金分為哪幾類？根據(jù)加工方法，銅合金是如何分類的？126 鈦及其合金有哪些性能特點？127 滑動軸承合金有哪些性能要求？常用的滑動軸承材料有哪些？128 硬質(zhì)合金有何性能特點？129 說出下列材料牌號的類別。H68LY11ZL102ZCuZn16Si4ZCuSn10P1QBe2HSn62-1130 .什么是熱塑性塑料和熱固性塑料？試舉例說明。131

28、 .什么叫復(fù)合材料？舉出三種復(fù)合材料的應(yīng)用實例。132 超導(dǎo)材料有何性能特點？目前影響超導(dǎo)材料進(jìn)入實際使用階段的障礙是什么？133 什么叫納米材料？納米材料有何性能特點？134 從下列材料中選擇合適的牌號填入表格中。Q235-A.FT10Q420CrWMnW18Cr4V4520CrMnTi50CrVAHT150QT8002Cr12MoV3Cr13GCr15ZL108ZCuPb30PSLF2138CrMoAl零件名稱選用材料零件名稱選用材料機床主軸手用鋸條汽車變速箱齒輪柴油機曲軸人型冷沖模車床床身醫(yī)用手術(shù)刀車輛減振彈簧機用麻花鉆大型橋梁鋼結(jié)構(gòu)建筑鋼結(jié)構(gòu)件高精度量具滾動軸承汽油機活塞柴油機曲軸軸承

29、汽車燈罩飲料罐精密磨床主軸56.某機床齒輪采用40Cr鋼制作，要求齒表面硬度5055HRC,整體要求良好的綜合力學(xué)性能，硬度為3438HRC。其加工工藝路線如下：下料一鍛造一熱處理1一機械粗加工一熱處理2一機械精加工一熱處理3一磨削加工。試寫出工序中各熱處理的方法及它們的作用。57.用T10鋼制作的簡單刀具的加工工藝路線為：下料一鍛造一熱處理1一切削加工一熱處理2一磨削。試寫出工序中各熱處理工藝的名稱和作用。答案部分一、判斷題1.X2.X3.V4.V5.X6.V7.V8.V9.X10.X11.X12./13.x14.V/15.V16.X17.V18.V19.x20.V21.V22.X23.X2

30、4.V25.V26.V27.X28.X29.X30.V31.X32.V33.V34.V35.X36.V37.V38.V39.X40.V41.V42.X43.V44.V45.X46.V47.x48.X49.X50.V51.V52.X53.X54.x55.X56.V57.V58.V59.V60.X61.V62.X63.V64.X65.V66.V67.V68.x69.V70.X71.V72.X73.X74.V75.V76.X77.X78.X79.V80.X81.X82.x83.X84.V85.X86.V87.V88.V89.x90.X91.X92.V93.X94.X95.X96.V97.V98.V9

31、9.X二、選擇題1B2B3A4AC5A6B7C,B8B9A10D11A,C12A13A14A,B15B,C16A17A18B19C20A21C22B23A24A25B26A,C,D27A,C,B28B29A30A31B32B33A34C35A36C37D38A39C40B41B42A43B44C45A46B47A48C49C50C51B52C53B54A55C56A57A58A59C60A61B62C63A64B65B66A67B68A69D,C70A71A,C72B73A74B,C75A76A,B,C,D77C78A79D80B三、簡答題1 .答：材料的使用性能是指保證工件正常工作應(yīng)具備的性

32、能，即在使用過程中表現(xiàn)出的性能，如力學(xué)性能、物理性能、化學(xué)性能等。工藝性能是指材料在被加工過程中適應(yīng)各種冷熱加工的性能，如切削加工性能、熱處理性能、焊接性能、鑄造性能、鍛壓性能等。2 .答：強度是指材料在力的作用下，抵抗塑性變形和斷裂的能力。強度的主要判據(jù)有屈服點（TS和抗拉強度bb等。3 .答：os是材料的屈服點，是材料產(chǎn)生塑性變形而力不增加的應(yīng)力值，亦表示材料發(fā)生明顯塑性變形的最低應(yīng)力值。一般機械零件為保障正常服役是不允許產(chǎn)生明顯塑性變形的，也就是說所受的應(yīng)力不允許超過bs,故在強度設(shè)計時主要應(yīng)以bs作為參考依據(jù)。4 .答：金屬常采用壓入法測量硬度，壓入法測硬度的常用方法有布氏硬度法、洛氏

33、硬度法和維氏硬度法。硬度測量具有簡便快捷，并能反映材料的其他性能（如強度），而且硬度試驗屬非破壞性試驗，不需特別制成試樣，可以在原材料、半成品和成品上直接測量，所以硬度測量是最常用的力學(xué)性能試驗法。5 .答：當(dāng)金屬承受交變載荷時，即使應(yīng)力峰值遠(yuǎn)小于材料的屈服點，也會在使用中出現(xiàn)疲勞斷裂。其原因是這種交變應(yīng)力的作用使材料內(nèi)部的疲勞源（小裂紋、夾雜、劃痕、應(yīng)力集中等部位）處產(chǎn)生裂紋并不斷擴(kuò)展，使零件的有效承載面積減小，這種一處或多處產(chǎn)生的局部永久性積累損傷，最后導(dǎo)致零件的斷裂。6 .解：這批鋼材的力學(xué)性能計算如下:試樣的原始標(biāo)距長度：L0=5d0=5X10mm=50mm（因為試驗采用標(biāo)準(zhǔn)短試樣）試

34、樣的原始截面積:二d；S0=4-23.14102mm42=78.5mm試樣斷口截面積:Si.2-,2&3.146.52=mm442=33.2mm抗拉強度：二bv33MPa429-3MPa屈服點：c-s=Fs=20.5010MPa=261.1MPaS078.5斷后伸長率：、.5=匕二匕100%=64.0-50.0100%=28%L。50.0斷面收縮率：;工§100%=78.5-33.2100%=57.7%S078.5答：對照15鋼國家標(biāo)準(zhǔn)，這批鋼材的各項力學(xué)性能指標(biāo)均符合要求，為合格品。7 .答：供應(yīng)態(tài)碳鋼一一布氏硬度HBS。淬火鋼一一洛氏硬度HRC。鑄鐵一一布氏硬度HBS。鋁

35、合金一一布氏硬度HBS。硬質(zhì)合金一一洛氏硬度HRA或維氏硬度HV。8 .答：一般在常溫下使用的金屬，晶粒越細(xì)，其強度、塑性和韌性越好。生產(chǎn)中細(xì)化晶粒的主要方法是進(jìn)行變質(zhì)處理和增加過冷度，同時也可采用附加振動的方法。9 .答：厚大鑄件表面與心部的冷卻速度不一致，表面冷卻速度較大，結(jié)晶過冷度大，結(jié)晶后的晶粒較細(xì)，而心部的冷卻速度較小，結(jié)晶過冷度小，結(jié)晶后的晶粒較粗。因此，一般鑄件表面的性能優(yōu)于心部的性能。若鑄件的加工余量過大，則將表面細(xì)晶粒部分過多地切除，從而降低鑄件的強度。10 .答：合金中的基本組成相有固溶體和金屬化合物。合金中的組元間形成固溶體后，產(chǎn)生固溶強化，固溶體的強度一般優(yōu)于組成固溶體

36、的純金屬，同時固溶體還具備良好的塑性和韌性，因此，合金組織中的基體一般應(yīng)為這種強韌性兼?zhèn)涞墓倘荏w；金屬化合物具有高的熔點和硬度，但脆性較大，一般作為合金中的強化相，當(dāng)其量少、呈細(xì)小均勻分布時，可強化合金，提高硬度和耐磨性等，但當(dāng)其量大、呈粗大分布時，會增加合金的脆性。11 .答：默畫相圖（略）（見第三章圖3-3）。Fe-Fe3c相圖的主要用途有：12 在選材方面的應(yīng)用相圖揭示了鐵碳合金含碳量與組織的關(guān)系，從而可判斷不同成分鐵碳合金的性能，可根據(jù)性能要求選擇不同含碳量的鋼材。例如，一般用于建筑結(jié)構(gòu)的各種型鋼，需要具備良好的塑性、韌性，應(yīng)選用w（C）v0.25%的低碳成分的鋼材；機械工程中的各種軸

37、、齒輪等受力較大的零件，需要兼有高的強度、塑性和韌性，應(yīng)選用w（C）=0.30%0.55%范圍內(nèi)的中碳成分的鋼材；而各種工具卻要求具備高的硬度、耐磨性，則多選用w（C）=0.70%1.2%范圍內(nèi)的含碳量高的鋼材。2）在鑄造方面的應(yīng)用可根據(jù)Fe-Fe3c相圖，適宜鑄造的合金和確定鑄造溫度，一般共晶成分（w（C）=4.3%）附近的合金具有低的熔點和良好的流動性，適宜鑄造，澆注溫度為液相線以上50100C。3）在鍛造方面的應(yīng)用根據(jù)Fe-Fe3c相圖，可確定鍛造加熱溫度，一般為液相線以下100200C,獲得單相奧氏體組織時具有良好的塑性和小的變形抗力，適宜于鍛造。4）在熱處理方面的應(yīng)用熱處理加熱時為獲

38、得全部奧氏體或部分奧氏體，需要在不同的溫度下加熱，根據(jù)Fe-Fe3c相圖，可確定不同成分的鐵碳合金熱處理的加熱溫度。12.答：四種合金在不同溫度下的顯微組織如下表所示:碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)（）溫度/C顯微組織溫度/C顯微組織0.2770F+A950A0.4500F+P770F+A0.77650P790A1.0750P+Fe3c口950A13 .答：退火后的鋼獲得接近平衡狀態(tài)的組織，根據(jù)Fe-Fe3c相圖可知，碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于0.77%的亞共析鋼，平衡組織為F+P,隨含碳量的增加，組織中P的量增多，因此，其強度、硬度升高，而塑性、韌性下降；碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.77%的共析鋼，平衡組織為P,其強度、硬度高于

39、亞共析鋼，而塑性、韌性不及亞共析鋼；碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.77%2.11%的過共析鋼，平衡組織為P+Fe3cn,其強度、硬度較高，塑性、韌性比共析和亞共析鋼差，但若碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)過高（0.9%）,組織中的二次滲碳體呈連續(xù)網(wǎng)狀分布，使強度下降。綜上所述，鋼中含碳量增加，組織中Fe3c相的數(shù)量增加，其強度、硬度升高，而塑性、韌性下降，但當(dāng)碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于0.9%時，過共析鋼的強度開始下降。14 .答：碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.10%的碳鋼，退火后組織為F+P,且F的量較多，因此，塑性、韌性良好，而強度、硬度不高；碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.45%的鋼，退火后組織同樣為F+P,但其中P和F的量相當(dāng)，因此，既有一定的強度、硬

40、度，又有較好的塑性、韌性；碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.2%的鋼，退火后的組織為P+FCn,其硬度較高，但塑性、韌性較差。15 .答：熱處理加熱的主要目的是獲得全部或部分奧氏體的組織，以便通過不同的冷卻方式使過冷奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)樗璧慕M織和性能，亦即鋼在熱處理后所獲得的冷卻組織都是由過冷奧氏體轉(zhuǎn)變而成的。奧氏體的晶粒越細(xì)，冷卻后的轉(zhuǎn)變組織越細(xì)，強度、塑性和韌性也越好，尤其對淬火鋼回火的韌性具有很大的影響。16 .答：過冷奧氏體的等溫轉(zhuǎn)變產(chǎn)物分為：高溫轉(zhuǎn)變的珠光體型組織，中溫轉(zhuǎn)變的貝氏體型組織。隨著轉(zhuǎn)變過冷度下降（轉(zhuǎn)變溫度下降），組織越來越細(xì)，其強度、硬度也越高。各轉(zhuǎn)變產(chǎn)物的組織及性能見表4-2。17 .答：普

41、通熱處理的四把“火”是指退火、正火、淬火、回火。18 .答：熱處理加熱、保溫和冷卻工藝不當(dāng)，都將造成熱處理缺陷。主要熱處理缺陷有氧化、脫碳、過熱、過燒、變形、裂紋、硬度不足、軟點等。19 .答：淬火的目的是獲得馬氏體或下貝氏體的組織，強化鋼材，以便通過隨后的回火工藝獲得所需要的使用性能。20 .答：淬火后的鋼存在很大的淬火應(yīng)力，如不及時消除，易造成變形和開裂；淬火后獲得的馬氏體是亞穩(wěn)定組織，且具有一定的脆性。為消除淬火應(yīng)力，防止變形、開裂和穩(wěn)定組織，從而穩(wěn)定淬火零件的尺寸，消除馬氏體的脆性和改善韌性，一般淬火后的鋼應(yīng)及時進(jìn)行回火處理。21 .答：根據(jù)回火溫度的不同，分為低溫回火、中溫回火、高溫

42、回火。各回火工藝的溫度、組織、性能及應(yīng)用如下表所示：回火方法回火溫度/C回火組織回火后硬度應(yīng)用低溫回火<250M回5864HRC要求圖硬度和耐磨的工具和零件，如切削刀具、冷沖模具、量具、滾動軸承、滲碳件等中溫回火250500T回3550HRC要求高屈服強度和一定韌性的彈It元件，熱作模具等高溫回火>500S回200要求綜合力學(xué)性能的重要受350HBS力零件，如軸、齒輪、連桿、螺栓等22 .答：感應(yīng)加熱淬火具有加熱速度快、效率高，熱處理后表面晶粒細(xì)、性能好，淬硬層深度易控制，生產(chǎn)過程易實現(xiàn)自動化等優(yōu)點，但設(shè)備投資大，維修復(fù)雜，需要根據(jù)零件實際制作感應(yīng)器，所以不適合單件生產(chǎn)，而主要用于

43、成批、大量的生產(chǎn)。23 .答：化學(xué)熱處理可以通過改變材料表面的化學(xué)成分、組織，從而獲得所需要的表面性能（表面高硬度或耐腐蝕）。常用的化學(xué)熱處理工藝有滲碳、滲氮、碳氮共滲和氮碳共滲等。24 .答：去應(yīng)力退火和回火兩者在生產(chǎn)工藝中所處的工序位置不一樣，一般去應(yīng)力退火安排在毛坯生產(chǎn)之后或零件機械加工之后，是去除由于各種冷熱加工所產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力，而材料的組織和性能不發(fā)生變化；回火是緊隨淬火之后的熱處理工藝，用于消除淬火內(nèi)應(yīng)力，獲得所需的穩(wěn)定回火組織和性能。25.答：表面淬火、滲碳、滲氮三種工藝的比較見下表:方法加熱溫度/C適用材料表面硬度工®»表面淬火Ac3+100200中碳鋼與中碳

44、合金鋼；工具鋼、鑄鐵5055HRC大批量生產(chǎn)時成本低滲碳900950低碳鋼和低碳合金鋼5864HRC成本較低滲氮500560滲氮鋼9501200HV（相母6572HRC）成本高26.答：當(dāng)代熱處理的主要發(fā)展方向是清潔熱處理、精密熱處理、節(jié)能熱處理和少無氧化的熱處理等。27 .答：常用的表面防護(hù)方法有電鍍、化學(xué)鍍及熱浸蝕；化學(xué)轉(zhuǎn)化膜技術(shù)（鋼鐵的發(fā)蘭、發(fā)黑和磷化，鋁及鋁合金的氧化處理）；涂料涂裝法。常用的表面裝飾法有表面拋光、表面著色、光亮裝飾鍍、美術(shù)裝飾漆。28 .答：鋼中的硫與磷一般是有害元素。硫含量過高，使鋼出現(xiàn)“熱脆”，在高溫下鍛造或軋制時，因晶界處易熔化而出現(xiàn)鍛軋熱裂紋；磷含量過高，使鋼

45、出現(xiàn)“冷脆”，在低溫下的韌性急劇下降，易出現(xiàn)脆性斷裂。2029 .答：由于上述四種鋼中碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不同，所以力學(xué)性能不同。在相同狀態(tài)下，鋼的塑性最好，但強度較低；45鋼具有良好的綜合力學(xué)性能；T8鋼的強度和硬度高，具有定的韌性；T12鋼的硬度高，耐磨性優(yōu)良，但強度和韌性較差。30 .答：Q235-A.F屬碳素結(jié)構(gòu)鋼，其屈服點為235MPa、質(zhì)量等級為A級、沸騰鋼。08屬優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼，碳的平均質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.08%。45屬優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼，碳的平均質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.45%。T10A屬碳素工具鋼，碳的平均質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.0%,質(zhì)量為高級優(yōu)質(zhì)。31 .答：T10鋼屬高碳鋼（碳的平均質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.0%）,其強

46、度和硬度高，所以鋸削時費力，鋸條也易磨損；而10鋼屬低碳鋼（碳的平均質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.1%）,強度和硬度低，所以鋸削時省力。32 .答：不適用。因為碳素工具鋼的熱硬性不高，溫度升高至300c時，硬度即降至55HRC以下，而銃刀、麻花鉆等高速切削的刀具使用時溫度易升高（可升至500c以上），若采用熱硬性不高的碳素工具鋼制作，刀具會很快因發(fā)熱軟化而失效。33 .答：重要的零件一般承受較大或者較復(fù)雜的應(yīng)力，要求材料具有高的強韌性，而大截面的零件在淬火時，為保證零件能獲得馬氏體組織或小的淬火變形，要求材料具有良好的淬透性。合金鋼與碳鋼相比，由于合金元素的作用，使鋼的強韌性和淬透性提高，所以這種零件應(yīng)采用強

47、度較高、淬透性良好的合金鋼制作。34 .答：滲碳零件一般要求表面具有高的硬度和耐磨性，而心部應(yīng)具有良好的韌性以承受沖擊力的作用。采用低碳成分的滲碳鋼進(jìn)行滲碳處理后，可使表面含碳量增加而心部保持低碳成分，從而滿足零件“內(nèi)韌外硬”的性能要求。35 .答：調(diào)質(zhì)鋼主要用于制造在多種載荷（如扭轉(zhuǎn)、彎曲、沖擊等）下工作、受力比較復(fù)雜的重要零件，這些零件要求具有良好綜合力學(xué)性能，所以應(yīng)采用中碳成分的鋼。36 .答：合金刃具鋼與碳素工具鋼同屬高碳成分，所以硬度相當(dāng)，但由于合金刃具鋼中加入的合金元素可以使其淬火回火后獲更多種類和數(shù)量的碳化物，使刃具更耐磨，所以其使用壽命更長。37 .答：量具在使用過程中經(jīng)常與被

48、測量工件接觸而磨損，影響其測量精度，因此要求具有高的硬度和耐磨性，高精度的量具還要求熱處理變形小，尺寸穩(wěn)定。所以，量具鋼一般采用高碳成分的鋼材并采用淬火、低溫回火工藝，高精度量具淬火后還應(yīng)采用冷處理工藝。一般量具可采用碳素工具鋼（如T8、T12等），高精度量具可采用滾動軸承鋼（如GCr15）和合金工具鋼（如CrMn、9SiCr等）制作。38 .答：熱作模具和冷作模具的使用溫度和性能要求不同。冷作模具是在較低溫度下使用的模具，典型的有冷沖模、冷擠壓模等，這些模具要求高T10、的硬度（6062HRC）、耐磨性和足夠的強韌性。小型或一般用途的冷作模具可采用9SiCr等鋼制作，大型或重要用途的可采用C

49、r12型鋼制作。熱作模具是在較高溫度下使用，典型的有熱鍛模、熱擠壓模和壓鑄模等，熱作模具要求強韌性和硬度（4050HRC）,并且有良好的導(dǎo)熱性和抗熱疲勞性。一般熱鍛模常采用5CrNiMo5和5CrMnMo鋼制作，熱擠壓模和壓鑄模常采用3Cr2W8V和4Cr5WVSi鋼制作。39 .答：不適宜。高速鋼屬高合金鋼，其原材料成本和加工成本均較高，高速鋼的特點是熱硬性比一般工具鋼高，若用于低速切削的刀具，將造成用材的浪費。對于上述低速切削的刀具，可選用價格相對便宜的碳素工具鋼或合金刃具鋼較合適。40 .答：20CrMnTi合金滲碳鋼；50CrVA合金弓t簧鋼；GCr15滾動軸承鋼；W18Cr4V高速工

50、具鋼；1Cr18Ni9不銹鋼；5CrNiMo熱作模具鋼；38CrMoAl一一氮化鋼；Cr12冷作*II具鋼；ZGMn13高鎰而t磨鋼；40Mn2合金調(diào)質(zhì)鋼；Q345低合金高強度結(jié)構(gòu)鋼；9SiCr合金刃具鋼。41 .答：因為灰鑄鐵中有石墨存在，使其具有如下性能特點：力學(xué)性能不如鋼（但抗壓強度與鋼相當(dāng)），具有良好的鑄造性能、良好的切削加工性能、良好的減振性和吸音性能、低的缺口敏感性。42 .答：灰鑄鐵的組織為鋼的基體+片狀石墨，灰鑄鐵力學(xué)性能不高的主要原因是組織中有片狀石墨，石墨的力學(xué)性能幾乎為零，片狀石墨對基體的“割裂”作用很大，使基體性能的利用率只有30%左右。熱處理只改變基體的組織，不能改變

51、片狀石墨的形狀、數(shù)量和分布，故灰鑄鐵熱處理后力學(xué)性能沒有明顯改善。43 .答：HT300抗拉強度不低于300MPa的灰鑄鐵；QT600-3抗拉強度不低于600MPa,斷后伸長率不低于3%的球墨鑄鐵；KTH300-06抗拉強度不低于300MPa,斷后伸長率不低于6%的黑心可鍛鑄鐵（鐵素體基體可鍛鑄鐵）；RuT420抗拉強度不低于420MPa的蠕墨鑄鐵。44 .答：球墨鑄鐵中的石墨呈球狀，與灰鑄鐵中的片狀石墨相比，對基體的割裂作用明顯減小，應(yīng)力集中減輕，因此能充分發(fā)揮基體的性能，基體強度的利用率可達(dá)70%90%,所以球墨鑄鐵的強度、塑性與韌性都大大優(yōu)于灰鑄鐵。45 .答：按其成分和工藝性能，可將鋁合金分為變形鋁合金和鑄造鋁合金兩大類。變形鋁合金的塑性好，適合于壓力加工，因此，變形鋁合金常經(jīng)軋制、擠壓、拉拔等變形加工成為型材供應(yīng)市場。鑄造鋁合金的塑性、韌性差，但是流動性好，適宜于鑄造形狀復(fù)雜的零件。46 .答：根據(jù)化學(xué)成分，銅合金分為黃銅、