工程材料學(xué)期末考試題

1、工程材料學(xué)學(xué)期期末考試試題（B）及詳解答案共5頁第1頁學(xué)年第1學(xué)期工程材料學(xué)考試試題考試日期：試卷代號(hào)B考試班級(jí)學(xué)號(hào)姓名成績(jī)一、名詞解釋：（每小題2分，共10分）.相.加工硬化.調(diào)質(zhì).馬氏體.同素異品性二、填空題：（每空0.5分，共20分）.按結(jié)合鍵的性質(zhì)，工程材料通常分為、等四類0.金屬材料的晶體結(jié)構(gòu)有、密排六方三種。.晶體中的缺陷按尺寸的大小分為、三種缺陷，位錯(cuò)屬于缺陷。.固溶體按溶質(zhì)原子的位置分為 和 兩種。.珠光體是 反應(yīng)的產(chǎn)物，它是 體和 體的機(jī)械混合物。.塑性變形后的金屬加熱時(shí)，隨溫度的升高將依次發(fā)生、和現(xiàn)象。.eFe是 晶體結(jié)構(gòu)，其晶胞原子數(shù)為;Cu是 晶體結(jié)構(gòu)，具晶胞原子數(shù)為;

2、9、除Co以外，合金元素的加入，均使鋼的C曲線,臨界冷卻速度,鋼的淬透性,所以 35CrMo鋼比35鋼的 淬透性。10、鋼的常見表面熱處理方法有、 和。.在Fe-C合金中，丫Fe3C專變,而L一什Fe3c是 轉(zhuǎn)變。.鋼的回火分為、三種類型，其主要產(chǎn)物分別是、O.單晶體塑性變形的基本方式為 和李晶。三、判斷題：（在題后括號(hào)內(nèi)將正確的劃，錯(cuò)誤的劃X。每小題1分，共10分）.洛氏硬度的表示符號(hào)為HB。（）. 45鋼在淬火后出現(xiàn)屈氏體組織是由于加熱溫度不夠高造成的。（）.鑄鐵不能進(jìn)行熱處理。（）.過冷是純金屬凝固的必要條件。（）.錫在室溫下變形屬于冷加工（錫熔點(diǎn)為 232C） o （）.杠桿定律只適用

3、于兩相區(qū)。（） TOC o 1-5 h z .室溫下，金屬的晶粒越細(xì)小，其強(qiáng)度硬度越高，而塑性與韌性越差。（）.彈簧鋼通常采用調(diào)質(zhì)處理工藝以提高其性能。（）.以鋁、鎂、鈦為基的合金稱為輕合金。（）四、簡(jiǎn)答題（每小題5分，共20分）.在立方晶格中，回圖表示出以下晶面和晶向（5分）（110）、（010）、111、110、100大型發(fā).為什么比較重要的大截面的結(jié)構(gòu)零件如重型運(yùn)輸機(jī)械和礦山機(jī)器的軸類, 電機(jī)轉(zhuǎn)子等都必須用合金鋼制造？與碳鋼比較，合金鋼有何優(yōu)點(diǎn)？.現(xiàn)有低碳鋼和中碳鋼齒輪各一批， 為了使表面具有高硬度和好的耐磨性， 應(yīng)各怎 樣熱處理？ TOC o 1-5 h z .用一根冷拉鋼絲繩吊裝一大

4、型工件進(jìn)入熱處理爐，并隨工件一起加熱到1000c保溫，當(dāng)出爐后再次吊裝工件時(shí)，鋼絲繩發(fā)生斷裂，試分析其原因。五、計(jì)算、論述題（14分）.畫出40、T8、T12鋼的室溫平衡組織示意圖，并標(biāo)出相應(yīng)的組織組成物（6分）.指出T8 （共析鋼）從高溫液態(tài)平衡冷卻到室溫要經(jīng)過哪些轉(zhuǎn)變？ （2分）.根據(jù)杠桿定律分別計(jì)算40鋼在室溫下的組織組成物與相組成物的相對(duì)百分含量。（6分）六、論述題（10分）T8鋼經(jīng)淬火后得到什么組織？經(jīng)退火后得到什么組織？ （4分）T8鋼淬火后分別在200C、400C、600c回火又得到什么組織？ （6分）七、要制造齒輪、連桿、彈簧、冷沖壓模具、滾動(dòng)軸承、車刀、錘刀、機(jī)床床身等 零件

5、，試從下列牌號(hào)中分別選出合適的材料并敘述所選材料的名稱、最終熱處理方 法和零件制成后的最終組織。（16分）T10, 65Mn, HT300, W18Cr4V, GCr15Mo , 40Cr, 20CrMnTi , Cr12MoV參考答案及評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)一、名詞解釋：（每小題2分，共10分）.相：是指金屬或合金中成分、結(jié)構(gòu)和性能相同，并與其它部分有界面分開的均勻組成部分.加工硬化：在材料冷加工過程中，晶粒破碎，位錯(cuò)密度增加，使強(qiáng)度和硬度提高, 塑性和韌性下降的現(xiàn)象。.調(diào)質(zhì)：淬火加高溫回火的熱處理工藝.馬氏體：碳在o-Fe中的過飽和固溶體。.同素異品性：同一元素或同一成分合金在不同溫度下具有不同的晶體結(jié)

6、構(gòu)。二、填空題：（每空0.5分，共20分）.金屬材料，無機(jī)非金屬材料（或陶瓷材料），有機(jī)非金屬材料（或高分子材料） 復(fù)合材料。.體心立方，面心立方.點(diǎn)缺陷、線缺陷、面缺陷，線缺陷.間隙固溶體，置換固溶體.共析反應(yīng)，鐵素體，滲碳體. 0. 45%, 1. 0%.回復(fù)，再結(jié)晶，晶粒長(zhǎng)大.體心立方，2,面心立方，4.右移，降低，提高，高.感應(yīng)加熱表面淬火，火焰加熱表面淬火，化學(xué)熱處理.共析，共品.低溫回火，中溫回火，高溫回火，回火馬氏體，回火托氏體，回火索氏體.滑移三、判斷題：(每小題1分,共10分)X, 2 . x , 3 . x , 4 . V, 5 x . , 6 . V, 7 . V, 8

7、. x , 9 . V, 10 . Vo四、簡(jiǎn)答題(每小題5分，共20分)2.碳鋼制成的零件尺寸不能太大，否則淬不透，出現(xiàn)內(nèi)外性能不均，對(duì)于一些比較重要的大截面的結(jié)構(gòu)零件如重型運(yùn)輸機(jī)械和礦山機(jī)器的軸類，大型發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子等都必須用合金鋼制造。(1)如上所述合金鋼的淬透性高(2)合金鋼回火抗力高(3)合金鋼能滿足一些特殊性能的要求：如耐熱性、耐腐蝕性、耐低溫性等。.低碳鋼：滲碳+淬火+低溫回火中碳鋼：調(diào)質(zhì)+表面淬火+低溫回火.冷拉鋼絲純是利用加工硬化效應(yīng)提高其強(qiáng)度的，在這種狀態(tài)下的鋼絲中晶體缺陷密度增大，強(qiáng)度增加，處于加工硬化狀態(tài)。在1000c時(shí)保溫，鋼絲將發(fā)生回復(fù)、再結(jié)晶和晶粒長(zhǎng)大過程，組織和結(jié)構(gòu)

8、恢復(fù)到軟化狀態(tài)。在這一系列變化中，冷拉 鋼絲的加工硬化效果將消失，強(qiáng)度下降，在再次起吊時(shí)，鋼絲將被拉長(zhǎng)，發(fā)生塑 性變形，橫截面積減小，強(qiáng)度將比保溫前低，所以發(fā)生斷裂。五、（14分）（ 6 分）T8鋼：L丫，勻晶轉(zhuǎn)變；丫一 a+Fe3C,共析轉(zhuǎn)變，室溫組織為 P。（2 分）40鋼的室溫組織為P+F,室溫下鐵素體的含碳量可計(jì)為 0%,而珠光體的含碳量 為0.77%,因此：根據(jù)杠桿定律：P 含量=0.4/0.77=52%, F 含量=48% （3 分）40鋼的室溫下相為Fe3C+F,室溫下鐵素體的含碳量可計(jì)為 0%,而Fe3c的含碳量 為6.69%,因此：Fe3c含量=0.4/6.69=6%, F 含量=94% （3 分）六、（10分）.淬火后組織為馬氏體；（2分）退火后組織為珠光體。（2分）. 200c回火后為回火馬氏體；（2分）400c回火后為回火托氏體；（2分）600c回火后為回火索氏體。（2分）七、（16分） TOC o 1-5 h z 齒輪：20CrMnTi滲碳鋼；滲碳+淬火+低溫回火；組織為回火馬氏體。（2分）連桿：40CKM質(zhì)鋼；調(diào)質(zhì)處理（淬火+高溫回火）；組織為回火索氏體。（2分）彈簧：65Mn彈簧鋼；淬火十中溫回火；組織為回火托氏體。（2分）冷沖壓模具：Cr12MoV冷變形模具鋼；淬火+低溫回火；組織為回火馬氏體。（2分）滾動(dòng)軸承：GCr15Mo軸承鋼