工程材料習(xí)題及答案

第一部分一、判斷：（每題1.5分，共30分）1、Vk表示臨界冷卻速度。（）2、σb和σS都是判定材料強度的性能指標。（）3、鐵素體（F）和奧氏體（A）都屬于固溶體。（）4、共析鋼的Wc=2.11%。（）5、高速鋼不需要進行三次回火。（）6、灰鑄鐵中碳主要以片狀石墨的形態(tài)存在。（）7、大多數(shù)的合金元素加入鋼中均使“C”曲線右移，淬透性提高。（）8、HBS210-240為布氏硬度的正確標注方法。（）9、正火與退火的主要區(qū)別是加熱溫度的不同。（）10、淬火后的鋼必須立即進行回火。（）11、20鋼的碳含量低于40鋼。（）12、鋼的質(zhì)量高低是按磷和硫的含量多少來分。（）13、滲碳用鋼一般屬于中碳鋼。（）14、金屬由液態(tài)變?yōu)楣虘B(tài)的過程稱為結(jié)晶。（）15、鐵素體的塑性高于滲碳體。（）16、在Fe-Fe3C相圖中，PSK線為共晶轉(zhuǎn)變線。（）17、晶粒越細小，鋼的力學(xué)性能能越好。（）18、合金鋼的力學(xué)性能低于非合金鋼，且價格也低于非合金鋼。（）19、球墨鑄鐵可以用熱處理來強化。（）20、鑄造主要用于內(nèi)腔較簡單的零件。（）二、填空1、熱處理主要分___________、___________和___________三個階段。2、珠光體是___________和___________的機械混合物。3、在相圖中，AECF線是___________、ES線是___________線。4、若按含碳量來分，碳鋼可分為___________________鋼___________鋼和___________鋼。三、作圖（10分）將常見的淬火方法畫在“C”曲線示意圖中并注明各屬于哪中淬火。四、填表材料名稱Wc(%)主要用途材料名稱σb或σsMPa主要用途主名Wc(要稱%)用主要稱σs(MPa)用名σb或材料材料途途60Si2MnQT900-2Q3459SiCrT12HT20020CrMnTiZG200-400W18Cr4VQ235A五、論述題制訂CA6140主軸的加工工藝路線，并說明各熱處理工序的作用第二部分一、判斷題（25分）1、灰鑄鐵的減震性能比鋼好。（）2、鑄造生鐵專供煉鋼所用。（）3、鋼若按質(zhì)量分類分為低碳鋼、中碳鋼、高碳鋼。（）4、“C”曲線越靠右，鋼的淬透性越好。（）5、淬火+高溫回火為調(diào)質(zhì)處理。（）6、含碳量越低鋼的塑性、韌性就越好。（）7、Vk表示臨界冷卻速度。（）8、灰鑄鐵中碳主要以片狀石墨形態(tài)存在。（）9、共析鋼的碳質(zhì)量分數(shù)WC=2.11%。（）10、δb和δs都是判定材料強度的指標。（）二、選擇（10分）1、下列牌號中哪個屬于沸騰鋼()A.Q345BB.08FC.W6Mo5Cr4V2A2、下列哪種鋼的淬透性最好()A.ZGMn13B.W18Cr4VC.40Cr3、制造汽車的后橋齒輪所選用的材料()A.20CrMnTiB.W18Cr4VC.60Si2Mn4、制造一個內(nèi)燃機曲軸，其毛坯成型方法應(yīng)為()A.鑄造B.鍛壓C.焊接5、下列哪種組織的塑性最好()A.鐵素體B.滲碳體C.馬氏體三、填表（20分）材料名稱性能特點用途W(wǎng)18Cr4V20CrMnTiQ345HT20060Si2MnT1245四、為下列零件選材并制定其加工工藝路線（30分）1、CA6140車床主軸2、解放牌載重汽車齒輪五、為下列零件及用品選擇合適的材料（15分）1、木工鋸條2、低壓暖氣片3、扳手4、內(nèi)燃機曲軸5、銼刀6、滾動軸承7、汽車板彈簧8、高壓鍋爐用鋼9、高速切削的刀具六．如圖所示壓力容器，由筒體和封頭組成。焊接結(jié)構(gòu)材料為Q345，鋼板尺寸為1200x6000x8mm。容器工作壓力為20個大氣壓，工作溫度為-40～60攝氏度，大批生產(chǎn)。要求畫出焊縫布置圖，選擇各條焊縫的焊接方法和焊接材料，并畫出各條焊縫的接頭形式和坡口簡圖。（20分）七．論述如何選擇制造軸、齒輪及手工絲錐的金屬材料。（15分）第三部分一、名詞解釋:（每題1.5分，共30分）1、屈服強度---------2、斷后伸長率------3、疲勞極限---------4、晶胞---------5、過冷度---------6、固溶體---------7、等溫轉(zhuǎn)變---------8、淬透性---------9、沸騰鋼---------10、調(diào)質(zhì)------11、鍛造------12、焊接------13、一次滲碳體-----14、變質(zhì)處理-------15、鑄造-------二、選擇題:（每小題2分,共20分）1、零件在毛坯生產(chǎn)之后粗加工之前常進行的熱處理是（）A、正火B(yǎng)、淬火C、表面淬火D、退火2、過共析鋼的淬火加熱溫度（）A、Ac3+(30～50)℃B、ACcm+(30～50)℃C、Ac1+(30～50)℃3、哪一種淬火介質(zhì)在淬火時造成的組織應(yīng)力小,引起變形開裂的傾向小()A、水B、鹽的水溶液C、油4、各種工具在淬火后進行的回火是（）A、低溫回火B(yǎng)、中溫回火C、高溫回火5、一批已加工的鑄鐵件,需測試硬度,常采用的方法是（）A、布氏硬度B、洛氏硬度C、維氏硬度6、可以發(fā)生同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變的金屬有（）A、FeB、AlC、Cu7、共析鋼室溫下的平衡組織為（）A、鐵素體B、珠光體C、滲碳體8、影響鋼淬透性的因素主要是（）A、碳的影響B(tài)、合金元素的影響C、加熱溫度9、影響灰鑄鐵力學(xué)性能的主要因素是（）A、基體組織B、石墨C、熱處理方法10、理想的滑動軸承合金組織應(yīng)該是（）A、滲碳體B、軟基體上分布硬質(zhì)點C、硬基體上分布軟質(zhì)點三、判斷題:（如正確打“√”,錯誤打“×”;每小題2分,共20分）1、布氏硬度用符號HRC表示.（）2、晶體是沒有固定的熔點.（）3、一般情況下,晶粒越細小,力學(xué)性能越差.（）4、金屬化合物具有較好的塑料和韌性.（）5、灰口鑄鐵的力學(xué)性能比球墨鑄鐵好.（）6、滲碳用鋼一般用高碳鋼.（）7、煉鐵是一個氧化過程.（）8、利用合金元素擴大奧氏體相區(qū)的作用可生產(chǎn)出奧氏體鋼.（）9、高速鋼的主要特點是在高溫（600℃）階段仍可保持高的塑料.（）10、鑄鋼的流動性好,鑄鐵的流動性差.（）四、填寫下表:（每空1分,共15分）牌號名稱各個符號表示的意義用途Q23545T10QT450—10GCr15五、請畫出高速鋼W18Cr4V熱處理工藝曲線.并總結(jié)其熱處理特點.（15分）第一部分一、判斷（每題1.5分，共30分）1、√2、√3、√4、×5、×6、√7、√8、×9、×10、√11、√12、√13、×14、√15、√16、×17、√18、×19、√20、×二、每空2分，共20分1、加熱保溫冷卻2、鐵素體（F）和滲碳體(Fe3C)3、固相線溶解度曲線4、低碳鋼、中碳鋼、高碳鋼三、10分“C”曲線2分，每條淬火線2分。a------單介質(zhì)淬火b------雙介質(zhì)淬火c------分級淬火d------等溫淬火四、每空1分、共30分σb或σsMPaσb=900內(nèi)燃機曲軸材料名稱Wc(%)主要用途合金彈簧鋼0.6%汽車板彈簧QT900-2球鐵0.45%普通齒輪、軸Q345低合金高強度σs=345重要的橋梁材料名稱主要用途60Si2Mn45優(yōu)質(zhì)碳鋼T12碳素工具鋼1.2%銼刀HT200灰鐵σb=200工作臺σb=400機座、變速箱σs=200殼20CrMnTi合金滲碳鋼0.2%汽車后橋齒輪ZG200-400鑄鋼W18Cr4V高速鋼1.0%鉆頭Q235AA級普通碳鋼σb=235鋼筋五、20分解：主軸制造工藝路線：鍛造—正火—切削加工（粗）—調(diào)質(zhì)—切削加工（半精）—高頻感應(yīng)加熱淬火—低溫回火—磨削主軸熱處理各工序的作用：正火：作為預(yù)備熱處理，目的是消除鍛件內(nèi)應(yīng)力，細化晶粒，改善切削加工性。調(diào)質(zhì)：獲得回火索氏體，使主軸整體具有較好的綜合力學(xué)性能，為表面錯貨作好組織準備。高頻感應(yīng)加熱淬火+低溫回火：作為最終處理，高頻感應(yīng)加熱淬火是為了使軸頸及錐孔表面得到高硬度、耐磨性和疲勞強度；低溫回火是為了消除應(yīng)力，防止磨銷時產(chǎn)生裂紋，并保持高硬度和耐磨性。第二部分一、判斷（25分）1、√2、×3、×4、√5、√6、√7、√8、√9、×10、√二、選擇（10分）1、B2、B3、A4、A5、A三、填表（20分）材料名稱性能特點用途W(wǎng)18Cr4V20CrMnTiQ345高速工具鋼合金滲碳鋼低合金高強度鋼灰鐵200合金彈簧鋼碳素工具鋼碳素結(jié)構(gòu)鋼高的熱硬性、紅熱性表層高硬度、心部高韌性塑性好，焊接性好良好的減振性高的彈性根限高的耐磨性車刀、鉆頭齒輪、軸鍋爐、橋梁機床床身、機座汽車板彈簧銼刀、絲錐軸等HT20060Si2MnT1245調(diào)質(zhì)后良好綜合性能四、(30分)1、（1）選材：40Cr（2）下料——鍛造——正火——粗加工——調(diào)質(zhì)——半精加工——表面淬火+低溫回火——檢驗……2、（1）選材：20CrMnTi（2）下料——鍛造——正火——粗加工——滲碳——淬火+低溫回火——精加工五、(15分)1、T82、HT1503、KTZ550—044、QT600—35、T126、GCr157、60Si2Mn8、Q3459、W18Cr4V第三部分一、名詞解釋：（每小題2分，共30分）1、屈服強度——試樣產(chǎn)生0.2%的殘余伸長變形時所對應(yīng)的應(yīng)力為條件屈服強度，即屈服強度。2、斷后伸長率——試樣拉斷后標距的伸長量與原標準長度的百分比。3、疲勞強度——材料在循環(huán)的應(yīng)力作用下承受無數(shù)次循環(huán)而不斷裂的最大應(yīng)力值。4、晶胞——從晶格中選取一個能夠完全反映晶格特征的，最小的幾何單元來分析晶體中原子排列的規(guī)律。這個最小的幾何單元稱為晶胞。5、過冷度——理論結(jié)晶溫度與實際結(jié)晶溫度之差。6、固溶體——溶質(zhì)元子溶解在溶劑晶格中仍保持溶劑晶格類型的金屬晶體。7、等溫轉(zhuǎn)變——鋼經(jīng)奧氏體化后冷卻到相變點以下的溫度區(qū)間內(nèi)等溫保持時，過冷奧氏體發(fā)生的轉(zhuǎn)變。8、淬透性——以在規(guī)定條件下鋼試樣淬硬溫度和改變分布表征的材料特性稱為淬透性。9、沸騰鋼——脫氧不完全，在冷卻時CO氣泡產(chǎn)生，鋼液有明顯的沸騰現(xiàn)象。10、調(diào)質(zhì)——淬火后，緊接著進行高溫回火的熱處理方法。11、鍛造——對坯料施加壓力，使其產(chǎn)生塑性變形，改變尺寸，形狀及改善性能，用于制造機械零件，工件或毛坯的成形加工方法。12、焊接——通過加熱或加壓，或兩者并用，并且用或不用填充材料，使焊件達到原子結(jié)合的一種加工方法。13、一次滲碳體——當(dāng)Wc=(4.3~6.69)%時，從液體里結(jié)晶的滲碳體。14、變質(zhì)處理——在澆鑄前向液體金屬中加入難溶質(zhì)點（變?nèi)苜|(zhì)）結(jié)晶時這些質(zhì)點將在液體中形成大量非自發(fā)晶核，使晶粒數(shù)目大大增加，從而達到晶粒細化的作用。15、鑄造——將熔化的金屬液澆注到制造的鑄型中，凝固后獲得一定形狀，尺寸和性能的毛坯成形方法。二、選擇題（每小題2分，共20分）1、A、D2、C3、C4、A5、A6、A7、B8、B9、B10、B、C三、判斷題（每小題2分，共20分）1、×2、×3、×4、×5、×6、×7、×8、√9、×10、×四、填寫下表：（每空一分，共15分）牌號名稱各個符號表示的正文用途非合金結(jié)構(gòu)Q——代表屈服點235—