工程材料試卷

二、單項(xiàng)選擇題〔25個(gè)×1分,共25分〕1.鋼的含碳量一般為〔〕A．0.008～2.11%B．0.008～6.69%C．0.008～4.3%D．0.008～0.77%2.鐵素體是碳溶解在〔〕中所形成的間隙固溶體。A．α-Fe

B．γ-Fe

C．δ-Fe

D．β-Fe3.F，P與Fe3CA.FB.PC.Fe3CD.Fe34.在晶體缺陷中，屬于點(diǎn)缺陷的有〔〕。

A.間隙原子

B.位錯(cuò)

C.晶界D.縮孔5.共晶成分的鐵碳合金發(fā)生共晶反響時(shí)，其反響式為()：A：L+FAB：AF+Fe3CC：LA+Fe3CD：A6．金屬材料在載荷作用下抵抗變形和破壞的能力叫〔〕

A.強(qiáng)度

B.硬度

C.塑性

D.彈性7.二次硬化屬于()：A.固溶強(qiáng)化；B.細(xì)晶強(qiáng)化；C.位錯(cuò)強(qiáng)化；D.第二相強(qiáng)化。8.在金屬結(jié)晶時(shí)，向液體金屬中參加某種難熔雜質(zhì)來有效細(xì)化金屬的晶粒，以到達(dá)改善其機(jī)械性能的目的，這種細(xì)化晶粒的方法叫做()：A：時(shí)效處理B：變質(zhì)處理C：加工硬化D：調(diào)質(zhì)9．馬氏體的硬度主要決定于〔〕。A．馬氏體中的含碳量B鋼中的含碳量C．鋼中的合金元素含量D轉(zhuǎn)變溫度10.實(shí)際金屬結(jié)晶時(shí)，可通過控制形核率N和長大速度G的比值來控制晶粒大小，要獲得細(xì)晶粒，應(yīng)采用〔〕A增大N/G值B減小N/G值.C使N/G值保持不變.D使N/G值先增大后減小11.高速鋼的紅硬性取決于()：A.馬氏體的多少B.淬火加熱時(shí)溶于奧氏體中的合金元素的量C.鋼中的碳含量。12．將鋼加熱到臨界溫度以上或其它一定溫度，保溫一定時(shí)問，然后緩慢地冷卻到室溫，這一熱處理工藝稱為〔〕。A．退火B(yǎng)．正火C．回火D.淬火13．對形狀復(fù)雜，截面變化大的零件進(jìn)行淬火時(shí)，應(yīng)選用〔〕A.高淬透性鋼B.中淬透性鋼C.低淬透性鋼D.淬透性要求無明顯區(qū)別14．假設(shè)合金元素能使過冷奧氏體冷卻C曲線右移，鋼的淬透性將〔〕A．降低B.提高C.不改變D．未知15．鋼經(jīng)外表淬火后，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16．從選材根本原那么出發(fā)，制造常用手用鋸條應(yīng)中選用〔〕：A．T12鋼經(jīng)淬火和低溫回火B(yǎng)．Cr12Mo鋼經(jīng)淬火低溫回火C．65鋼淬火后中溫回火D．45鋼淬火后高溫回火17.鋼經(jīng)調(diào)質(zhì)處理后的機(jī)械性能與正火比擬〔〕。A．前者強(qiáng)度較低、塑性和韌性較高B．前者強(qiáng)度、塑性和韌性均較低C．前者強(qiáng)度、塑性和韌性均較高D.前者強(qiáng)度較高、塑性和韌性較低18.冷變形金屬再結(jié)晶后，將〔〕。

A．形成等軸晶，強(qiáng)度增大；B．形成柱狀晶，強(qiáng)度增大；

C．形成等軸晶，塑性增大；D．形成柱狀晶，塑性增大；19.灰口鑄鐵中石墨的形態(tài)為〔〕。

A．片狀；B．球狀；C．蠕蟲狀；D．團(tuán)絮狀20.兩項(xiàng)合金中，以下脆性相的分布形式中_________的危害最大？A.顆粒分布B.網(wǎng)狀C.薄片層狀D.羽毛狀21．奧氏體的實(shí)際晶粒越細(xì)小，熱處理后鋼的組織也越細(xì)，其機(jī)械性能〔〕A．強(qiáng)度、硬度較高，塑性、韌性較差B．強(qiáng)度、硬度較低，塑性、韌性較好C．強(qiáng)度、硬度較高，塑性、韌性較好D．強(qiáng)度、硬度較低，塑性、韌性22.去應(yīng)力退火過程中，鋼的組織〔〕。A．發(fā)生相變B．不發(fā)生變化

C．發(fā)生重結(jié)晶D．發(fā)生回復(fù)23.具有共晶反響的二元合金，其中共晶成分的合金具有()。鑄造性能好B.鍛造性能好焊接性能好D.熱處理性能好24.金屬結(jié)晶時(shí)，冷卻速度越快，其實(shí)際結(jié)晶溫度將()：A：越高B：越低C：越接近理論結(jié)晶溫度D：不變25．碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.77％的鐵碳合金的室溫平衡組織叫〔〕Ａ：鐵素體Ｂ：珠光體Ｃ：滲碳體Ｄ：馬氏體三.判斷對錯(cuò)題〔錯(cuò)誤的填“F〞〔1分〕，并說明理由〔1分〕，正確的填“T〞〔2分〕，可不說明理由，每題2分,共20分〕。1．KIC由材料的成分、組織狀態(tài)及裂紋的尺寸、形狀等決定?！病?．金屬的熱處理是通過鋼在固態(tài)下加熱、保溫和冷卻的操作來改變其內(nèi)部組織，從而獲得所需性能的一種工藝方法?！病?.一般情況下，晶粒愈大，金屬的強(qiáng)度、塑性愈好?！病吃谶^共析鋼中含碳量越多，那么其組織中的珠光體量減少，而鐵素體量在增多?！病?.過冷度是結(jié)晶的必要條件?！病?．在實(shí)際金屬的結(jié)晶過程中，自發(fā)形核比非自發(fā)形核更重要，往往起優(yōu)先的主導(dǎo)的作用?！病?．將鋼加熱到Ac1以下某個(gè)溫度，保溫一定時(shí)間，待組織轉(zhuǎn)變完成后，冷卻到室溫，這種熱處理方法稱為回火?！病?.可鍛鑄鐵在高溫時(shí)可以進(jìn)行鍛造加工?！病?.在平衡結(jié)晶條件下，含10%Ni的Cu-Ni合金，比含40%Ni的Cu-Ni合金的硬度和強(qiáng)度要高?！病?0．在平衡結(jié)晶條件下，由于勻晶轉(zhuǎn)變在整個(gè)結(jié)晶過程中，固相的成分沿著固相線變化，因此，平衡結(jié)晶完成后，得到固體的成分是不均勻的?！病乘?簡答題〔共30分〕試分析含碳量為0.6%的鐵碳含金從液態(tài)冷卻到室溫時(shí)的平衡結(jié)晶過程?！?分〕2.二塊鋼樣，退火后經(jīng)顯微組織分析，其組織組成物的相對含量如下：

第一塊：珠光體占40%，鐵素體60%。

第二塊：珠光體占95%，二次滲碳體占5%。

試問它們的含碳量約為多少？并且分別畫出其顯微組織圖?！?0分〕3.試述石墨形態(tài)對鑄鐵性能的影響?！?分〕4.指出以下牌號的金屬材料的類別、數(shù)字的意義并舉一應(yīng)用實(shí)例。〔5分〕45、GCr15、20CrMnTi,、1Cr18Ni9Ti、65Mn5．共析鋼的C曲線和冷卻曲線如圖，指出圖中①－⑤各點(diǎn)組織；〔５分〕五.綜合題(20分)1.C618機(jī)床變速箱齒輪工作轉(zhuǎn)速較高，性能要求：齒的外表硬度為50—56HRC，齒心部硬度為22—25HRC，整體強(qiáng)度σb=760—800MPa,整體韌性αk=40－60J/cm2。應(yīng)選以下哪種鋼并進(jìn)行何種熱處理？(5分)〔45,0Cr18Ni9Ti,T12,W18Cr4V，HT150，9SiCr，60Si2Mn〕2.分別畫出15，T12鋼的完全退火后組織和淬火后組織示意圖〔5分〕。并分別計(jì)算經(jīng)完全退火后，15，T12鋼的退火組織中各組織組成物的相對含量〔5分〕及室溫下，相組成物相對含量〔5分〕。〔總計(jì)15分〕參考答案術(shù)語解釋〔５個(gè)3分，共15分〕1.屈服強(qiáng)度：材料開始發(fā)生明顯塑性變形的抗力?！灿行┎牧蠜]有明顯的塑性變形，用條件屈服強(qiáng)度表示，產(chǎn)生0.2％的剩余應(yīng)變的抗力表示，即σ0.2表示。〕2.晶體：原子〔離子或分子〕在三維空間呈周期性規(guī)那么排列的結(jié)構(gòu)。3.加工硬化：金屬發(fā)生塑性變形時(shí)，隨變形度的增大，金屬強(qiáng)度和硬度升高，塑性和韌性明顯下降的現(xiàn)象。4.組織：在金相顯微鏡下觀察到的材料內(nèi)部的微觀形貌。5.斷裂韌性：材料抵抗裂紋失穩(wěn)擴(kuò)展斷裂的能力。二、單項(xiàng)選擇題〔每個(gè)1分，共25分，請把答案填到答題表格處，否那么，不計(jì)成績。〕選擇題答案填寫處題號解答題號解答題號解答題號解答題號解答1A6A11B16A21C2A7D12A17C22D3B8B13A18C23A4A9A14B19A24B5C10A15A20B25B三判斷題〔每個(gè)2分，共30分，不正確的劃╳，并闡述理由；正確的劃∨，不用闡述理由〕1.(×)KIc由材料的成分、組織狀態(tài)決定。2.(√)〔或指出“不僅改變內(nèi)部組織，也可改變外表成分與組織〞〕3.(×)晶粒愈小，金屬的強(qiáng)度、塑性愈好。4.(×)珠光體量減少，而滲碳體量在增多。5.(√)6.(×)在實(shí)際金屬的結(jié)晶過程中，非自發(fā)形核比自發(fā)形核更重要，往往起優(yōu)先的主導(dǎo)作用。7.(×)在淬火后，……8.(×)高溫時(shí)不可以進(jìn)行鍛造加工9.(×)含10％Ni的Cu－Ni合金，比含40％Ni的Cu－Ni合金的硬度和強(qiáng)度要低。10.(×)平衡結(jié)晶完成以后，得到的固體的成分是均勻的四、簡答題〔共5題，共30分〕１．〔5分〕含碳量為0.6％的鐵碳合金在亞共析鋼范圍，〔鐵碳合金相圖如下圖〕。首先合金從L相開始向奧氏體A轉(zhuǎn)變，進(jìn)入L+A相區(qū)，到1點(diǎn)L相完全轉(zhuǎn)變?yōu)锳，進(jìn)入A相區(qū)；再從2點(diǎn)，A開始轉(zhuǎn)變F，到3點(diǎn)時(shí)，剩余A轉(zhuǎn)變成P，形成P+F組織，保持到室溫〔或“在3點(diǎn)以下，F(xiàn)中開始析出Fe3CIII，形成P+F+Fe3CIII組織〞〕。〔或“L→L+A→A→A+F→P+F→P+F+Fe3CIII〞〕〔再或“L→A→A+F→P+F〞〕室溫時(shí)組織物為鐵素體和珠光體〔P、F〕，相組成物為F、Fe3２．〔10分〕第一塊：W〔c％〕＝40％×0.77％+60％×0.0218％＝0.32108％PF示意圖：PF第二塊：W〔c％〕＝95％×0.77％+5％×6.695=1.066%Fe3CIICPFe3CIICP３．〔5分〕常用鑄鐵的組織是由鋼的基體組織與石墨組成，石墨相當(dāng)于鋼基體上的裂紋或空洞，減少基體有效截面積，割裂基體并引起應(yīng)力集中。因此，改善石墨的形態(tài)，減輕割裂作用，可提高鑄鐵的強(qiáng)度、改善鑄鐵的塑性和韌性。常用鑄鐵材料按石墨的形態(tài)可分為灰口鑄鐵、球墨鑄鐵、蠕墨鑄鐵和可鍛鑄鐵，分別對應(yīng)于片狀石墨、球狀石墨、蠕蟲狀石墨和團(tuán)絮狀石墨。其中由于片狀石墨引起嚴(yán)重應(yīng)力集中，灰口鑄鐵的塑性和韌性低、強(qiáng)度不高〔經(jīng)變質(zhì)處理后，石墨片細(xì)化，強(qiáng)度可提高〕；而球狀石墨的作用最輕，引起的應(yīng)力集中最小，球墨鑄鐵不僅強(qiáng)度提高，塑性和韌性也獲得改善；團(tuán)絮狀和蠕蟲狀石墨形態(tài)介于片狀和球狀石墨之間，其性能〔強(qiáng)度、塑性和韌性〕也介于灰口鑄鐵和球墨鑄鐵之間。４．〔5分〕〔1〕20CrMnTi：合金滲碳鋼，含碳量0.2%,用于制造汽車齒輪(2)65Mn：彈簧鋼，含碳量0.65％，用于制造彈簧(3)1Cr18Ni9Ti：奧氏體不銹鋼，含碳量約0.1％，含Cr量約18％，含Ni量約9％，可用于不銹鋼醫(yī)用器具(4)45鋼：優(yōu)質(zhì)碳素鋼，含碳量0.45％，機(jī)床主軸(5)GCr15：滾珠軸承鋼，含Cr量1.5％。可用于制造滾珠軸承。５．〔5分〕①珠光體〔P〕②下貝氏體〔B下〕③索氏體〔s〕〔或“索氏體+屈氏體〞〕④屈氏體+馬氏體+剩余奧氏體〔T+M+殘A〕⑤馬氏體+剩余奧氏體〔M+殘A〕五、綜合題〔共20分〕1.〔5分〕選45鋼熱處理過程：正火調(diào)質(zhì)處理外表淬火及低溫回火2.〔15分〕15鋼：含碳量0.15％完全退火后的組織為鐵素體和珠光體，示意圖：淬火后板條狀馬氏體,示意圖：室溫下組織組成物為F、P，其含量為：W〔F％〕＝0.77％-0.15％＝82.87％0.77％-0.0218％W〔P％〕＝1-W〔