機(jī)械工程材料試題及答案

1、與溶劑的相同C與溶劑、溶質(zhì)的都不相同D 是兩種元素各自結(jié)構(gòu)的混合體A.過冷度越小，晶粒越細(xì).過冷度越小，晶粒越粗C.過冷度越大，晶粒越粗.過冷度越大，晶粒越細(xì)A.強(qiáng)度越高，塑性越好.強(qiáng)度越高，塑性越差C.強(qiáng)度越低，塑性越好.強(qiáng)度越低，塑性越差A(yù) .冷卻介質(zhì)B .碳含量C .鋼的臨界冷卻速度 D.其它合金元素（應(yīng)選用一、填空題（每空1分，共20分）1 常見的金屬晶格類型有：體心立方晶格、面心立方晶格、密排六方晶格2 空位屬于 點(diǎn)_缺陷，晶界和亞晶界分別 線 缺陷，位錯(cuò)屬于面缺陷。3 金屬的實(shí)際結(jié)晶溫度總是低于理論結(jié)晶溫度，這種現(xiàn)象稱為 過冷。4 .原子在溶劑晶格中的分布不同，可將固溶體分為 間隙

2、固溶體和 置換固溶體。5. 室溫下Fe FesC合金中的4種基本組織是：鐵素體、珠光體、滲碳體、萊氏體6 常見的金屬的塑性變形方式有 滑移和孿生兩種類型。7.鋼的熱處理工藝是：加熱、保溫、冷卻_三個(gè)步驟組成的。8 鐵碳合金為雙重相圖，即鐵一滲碳體 相圖和 鐵一滲碳體 相圖。、單項(xiàng)選擇題（每題2分，共20分）B ） 1.兩種元素組成固溶體，則固溶體的晶體結(jié)構(gòu)A.與溶質(zhì)的相同D ） 2.鑄造條件下，冷卻速度越大，則A ） 3.金屬多晶體的晶粒越細(xì)，則其B ） 4.鋼的淬透性主要取決于D ） 5.汽車、拖拉機(jī)的齒輪要求表面具有高耐磨性，心部具有良好的強(qiáng)韌性,A. 45鋼表面淬火+低溫回火B(yǎng) . 45

3、Cr調(diào)質(zhì)C. 20鋼滲碳、淬火+低溫回火D . 20CrMnTi滲碳、淬火+低溫回火（A ） 6.完全退火主要適用于。A.亞共析鋼 B.共析鋼C.過共析鋼D .白口鑄鐵（A ） 7.鑄鐵如果第一、第二階段石墨化都完全進(jìn)行，其組織為A. F + G B . F +P+ G C . P + G D.Le +P+ G（D ） 8.對于可熱處理強(qiáng)化的鋁合金，其熱處理方法為 。A.淬火+低溫回火B(yǎng).正火C.水韌處理D.固溶處理+時(shí)效（C ） 9.馬氏體的硬度主要取決于 。A.過冷奧氏體的冷卻速度B.過冷奧氏體的轉(zhuǎn)變溫度C.馬氏體的含碳量D.馬氏體的亞結(jié)構(gòu)（D ） 10.在下列方法中，可使晶粒細(xì)化的方法是

4、 。A.擴(kuò)散退火B(yǎng) 切削加工C 噴丸處理 D 變質(zhì)處理三、判斷題（每題1分，共10分）（正確）1.金屬或合金中，凡成分相同、結(jié)構(gòu)相同，并與其他部分有界面分開的均勻組成部分稱為相。（錯(cuò)誤）2.在實(shí)際金屬和合金中，自發(fā)生核常常起著優(yōu)先和主導(dǎo)的作用。（錯(cuò)誤）3.由于再結(jié)晶過程是一個(gè)形核和長大的過程，因而是相變過程。（正確）4.位錯(cuò)是晶體中常見的缺陷，在常見的工業(yè)金屬中位錯(cuò)密度愈多，其強(qiáng) 度愈高。錯(cuò)誤）5.回火屈氏體、回火索氏體和過冷奧氏體分解時(shí)形成的屈氏體、索氏 體，只是形成過程不同，但組織形態(tài)和性能則是相同的。（正確）6.球墨鑄鐵可通過熱處理來提高其綜合力學(xué)性能。（錯(cuò)誤）7.所有鋁合金都可以通過熱

5、處理進(jìn)行強(qiáng)化。（錯(cuò)誤）8.鋼的鑄造性能比鑄鐵好，故常用來鑄造形狀復(fù)雜的工件。（正確）9.滑移變形所需要的切應(yīng)力要比孿生變形時(shí)所需的小得多。（錯(cuò)誤）10.奧氏體冷卻時(shí)，只要溫度達(dá)到 Ms以下，馬氏體的轉(zhuǎn)變就能完成。四、名詞解釋題（每題 3分，共15分）1、 晶胞： 晶胞是能代表晶格中原子排列規(guī)律的最小幾何單元_2、 同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變：固態(tài)金屬的晶格結(jié)構(gòu)隨溫度改變而改變的現(xiàn)象。3、 固溶強(qiáng)化：通過溶入溶質(zhì)元素形成固溶體，使材料的強(qiáng)度、硬度提高的現(xiàn)象。4、鋼的淬透性：在規(guī)定條件下，鋼在淬火時(shí)獲得淬硬層（淬透層）深度的能力5、調(diào)質(zhì)處理： 把淬火和高溫回火相結(jié)合的熱處理方 五、簡答題（共15分）1、在鑄造生

6、產(chǎn)中，采用哪些措施控制晶粒大??？ （6分）答：增加過冷度：鋼模鑄造以及在砂模中加冷鐵以加快冷卻速度的方法來控制晶 粒大小。（2分） 變質(zhì)處理：在液態(tài)金屬結(jié)晶前，特意加入某些難熔固態(tài)顆粒，造成大量 可以成為非自發(fā)晶核的固態(tài)質(zhì)點(diǎn)，使結(jié)晶時(shí)的晶核數(shù)目大大增加，從而提 高了形核率，細(xì)化晶粒。（3分） 機(jī)械振動(dòng)、攪拌。（1分）2、 金屬經(jīng)冷塑性變形后，組織和性能發(fā)生什么變化？（4分）答： 晶粒沿變形方向拉長，性能趨于各向異性。（1分） 晶粒破碎，位錯(cuò)密度增加，產(chǎn)生加工硬化。（1分） 織構(gòu)現(xiàn)象的產(chǎn)生。（1分） 金屬內(nèi)部會(huì)形成殘余的內(nèi)應(yīng)力。（1分）3、說明下列牌號所屬的種類、數(shù)字及字符的意義：（5分） Q2

7、35 45 T8A GCr15 HT200答：Q235 :最低的屈服強(qiáng)度為 235MPa的碳素結(jié)構(gòu)鋼。（1分） 45 :為含碳量為0.45%的優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼。（1分） T8A :含碳量為0.8%左右的高級優(yōu)質(zhì)碳素工具鋼。（1分） GCr15 :含Cr量為1.5%左右的滾動(dòng)軸承。（1分） HT200:為最低抗拉強(qiáng)度為 200MPa的灰鐵。（1分）六、綜述題（共20分）1、直徑為5mm勺45鋼三個(gè)試樣，加熱至 830C后水冷，然后再分別加熱至200C、400C、600C空冷，試說明這三個(gè)試樣所經(jīng)歷的各熱處理工藝名稱、獲得的室溫組織及大致硬度。（8分）答：45鋼加熱830C后水冷稱淬火。（1分）計(jì)算

8、含碳為0.45%的鐵碳合金室溫組織組成物和相的相對質(zhì)量。答：ECF線：共晶反應(yīng)：LcA+FeC（Ld 或 Le）（1.5 分）PSK線：共析反應(yīng)：A727 CFp+FqC （P）（1.5 分）A1線一- PSK線（份）A3線一- GS（1分）Acn線一- ES線（1分）室溫下組織組成為:F+P（份）F的質(zhì)量百分比：0=（0.77-0.45）/（0.77-0.0218）42.77%（1分）P的質(zhì)量百分比Qp=1-42.77%=57.23%（1 分）室溫下相的組成：F+ Fe3C（1分）F的質(zhì)量百分比：Q=（6.69-0.45）/6.6993.27%（1分）Fe3C的質(zhì)量百分比：Qe3c=1- 9

9、3.27% =6.73%（1分）造價(jià)工程師執(zhí)業(yè)資格考試：建設(shè)工程技術(shù)與計(jì)量（安裝）工程材料安裝工程常用材下料鍛造正火機(jī)加工調(diào)質(zhì) 工指出：1、主軸應(yīng)用的材料：45鋼2、正火的目的和大致熱處理工藝 一段時(shí)間空冷3、調(diào)質(zhì)目的和大致熱處理工藝機(jī)加工（精）軸頸表面淬火低溫回火磨加細(xì)化晶粒，消除應(yīng)力；加熱到Ac3 + 50 C 保溫強(qiáng)度硬度塑性韌性達(dá)到良好配合淬火+高溫回 再經(jīng)200C加熱后空冷稱低溫回火，室溫組織為回 M硬度約HRC55 （ 2分） 再經(jīng)400C加熱后空冷稱中溫回火，室溫組織為回T,硬度約HRC40（2分） 再經(jīng)600 C加熱后空冷稱高溫回火，即調(diào)質(zhì)處理，室溫組織為回S,硬度約HRC25

10、 （3 分）2、如圖是鐵碳平衡相圖。（12分）1148 寫出EC線、PSK線發(fā)生的相變反應(yīng)名稱及反應(yīng)式。 A1 線是指線，A3線是指線，Acn線是指線。三、（20分）車床主軸要求軸頸部位硬度為HRC5 58,其余地方為HRC2 25,其加工路線為：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(yīng)力，表面砒A心部S回四、選擇填空(20分)1 .合金元素對奧氏體晶粒長大的影響是(a)均強(qiáng)烈阻止奧氏體晶粒長大大 (c)無影響述說法都不全面2 .適合制造滲碳零件的鋼有(C)od)(b)均強(qiáng)烈促進(jìn)奧氏體晶粒長(d)上(b) 45、40Cr、65Mn T12(a)

11、16Mn 15、20Cr、1Cr13 12Cr2Ni4A20Cr、18Cr2Ni4WA 20CrMnTi3 .要制造直徑16m啲螺栓，要求整個(gè)截面上具有良好的綜合機(jī)械性能，應(yīng)選用 (c )(a ) 45鋼經(jīng)正火處理(c) 40Cr鋼經(jīng)調(diào)質(zhì)處理制造手用鋸條應(yīng)當(dāng)選用(a )(a)2鋼經(jīng)淬火和低溫回火(c) 65鋼淬火后中溫回火)(b)淬火加熱時(shí)溶入奧氏體中的合金元素的6.汽車、拖拉機(jī)的齒輪要求表面高耐磨性，中心有(b ) 60Si2Mn經(jīng) 淬火和(c) 15、中溫回火4.火5.高速鋼的紅硬性取決于(a)馬氏體的多少(c)鋼中的碳含量 良好的強(qiáng)韌性，應(yīng)選用(C(b) CM2Mo鋼經(jīng)淬火和低溫回)(a

12、) 60鋼滲碳淬火后低溫回火 20CrMnT滲碳淬火后低溫回火65、65Mn. 50CrV等屬于明啖鋼，其熱處理特點(diǎn)是(c )(a)工具鋼，淬火+低溫回火(b)軸承鋼，滲碳+淬火+低溫回(c)彈簧鋼，淬火+中溫回火二次硬化屬于(d)(b) 40Cr淬火后高溫回火7.火8.(a)固溶強(qiáng)化(b)細(xì)晶強(qiáng)化(c)位錯(cuò)強(qiáng)化9. 1Cr18Ni9Ti奧氏體型不銹鋼，進(jìn)行固溶處理的目的是(a) 獲得單一的馬氏體組織，提高硬度和耐磨性(b) 獲得單一的奧氏體組織，提高抗腐蝕性，防止晶間腐蝕 降低硬度，便于 切削加工1 0 .推土機(jī)鏟和坦克履帶板受到嚴(yán)重的磨損及強(qiáng)烈沖擊，應(yīng)選擇用(a)20Cr滲碳淬火后低溫回火

13、(b) ZGMn133經(jīng)水韌處理淬火后低溫回火五、填空題(20分)1、馬氏體是 a-相中的過飽和固溶體，其形態(tài)主要有板條馬氏體 體。(d)第二相強(qiáng)化b)b )(c) W18Cr4V片狀馬氏其中，片狀馬氏體硬度高、塑性差2、W18Cr4H的淬火加熱溫度為1270- 1280 C,回火加熱溫度為560 C ,回火次數(shù) 3次。3、材料選擇的三原則一般原則，工藝性原則，經(jīng)濟(jì)性原則。4、合金結(jié)構(gòu)鋼與碳素結(jié)構(gòu)鋼相比，其突出優(yōu)點(diǎn)是強(qiáng)度高，淬透性好。5. 共析鋼過冷奧氏體等溫轉(zhuǎn)變曲線三個(gè)轉(zhuǎn)變區(qū)的轉(zhuǎn)變產(chǎn)物是P B IVL6. 共析鋼淬火形成 M+A后，在低溫、中溫、高溫回火后的產(chǎn)物分別為亟+AT 回S0o7.

14、45鋼正火后滲碳體呈片狀，調(diào)質(zhì)處理后滲碳體呈球狀。一、名詞解釋：（10分）3、固溶強(qiáng)化：固溶體溶入溶質(zhì)后強(qiáng)度、 硬度提高，塑性韌性下降現(xiàn)象。（2分）2、加工硬化：金屬塑性變形后，強(qiáng)度硬度提高的現(xiàn)象。（2分）4、合金強(qiáng)化：在鋼液中有選擇地加入合金元素，提高材料強(qiáng)度和硬度（2分）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(jié)構(gòu)從而獲得所需性能的一種工藝。（2分）5、細(xì)晶強(qiáng)化：通過細(xì)化晶粒處理，使得金屬強(qiáng)度提高的方法。（2分）二、選擇適宜材料并說明常用的熱處理方法（30分）（每空1分）名稱候選材料選用材料熱處理方法最終組織機(jī)床床身 T10A,KTZ450-06,HT200 HT200 時(shí)效

15、P+ F+ G片 汽車后橋齒輪40Cr, 20CrMnTi, 60Si2Mn20CrMnTi滲碳+淬火+低溫回火表面 CrnM+A 心部 F+M 滾動(dòng)軸承 GCr15, Cr12,QT600-2 GCr15 球化退火+淬火+低溫回火CrnM+A 鋰刀 9SiCr, T12, W18Cr4V T12 球化退火+淬火+低溫回火 CrnM+A 汽車板簧 45, 60Si2Mn, T10 60Si2Mn 淬火+中溫回火 T回 鉆頭 W18Cr4V 65Mn,20 W18Cr4V淬火 + 低溫回火Crn M+A 橋梁 1Cr13, 16Mn, Q195 16Mn,不 熱處理F+P 滑動(dòng)軸承 H70, Z

16、SnSb11Cu6, T8ZSnSb11Cu6不熱處理a+SnSb 耐酸容器 Q235, 1Cr18Ni9Ti, ZGMn13 1Cr18Ni9Ti 固溶處理A發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸QT600-3,45,ZL101QT600-3等溫淬火+高溫回火S回+ G求下料鍛造正火機(jī)加工調(diào)質(zhì)機(jī)加工（精）軸頸表面淬火低溫回火磨加工指出：1、主軸應(yīng)用的材料：45鋼（4分）2、正火的目的和大致熱處理工藝細(xì)化晶粒，消除應(yīng)力；加熱到Ac3+ 50C 保溫三、（20分）車床主軸要求軸頸部位硬度為 其加工路線為：HRC5458,其余地方為 HRC225,一段時(shí)間空冷（4分）3、調(diào)質(zhì)目的和大致熱處理工藝強(qiáng)度硬度塑性韌性達(dá)到良好配合淬

17、火+高溫回火（4分）4、表面淬火目的提高軸頸表面硬度（4分）4 .低溫回火目的和軸頸表面和心部組織。去除表面淬火熱應(yīng)力，表面砒A心部S回。（4分）四、選擇填空（20分）（每空2分）1.合金元素對奧氏體晶粒長大的影響是（d )（a）均強(qiáng)烈阻止奧氏體晶粒長大（b）均強(qiáng)烈促進(jìn)奧氏體晶粒長大 （c）無影響(d)上述說法都不全面2.適合制造滲碳零件的鋼有（c）o(a) 16Mn 15、20Cr、1Cr13 12Cr2Ni4A(b) 45、40Cr、65Mn T12(c) 15、20Cr、18Cr2Ni4WA 20CrMnTi3. 要制造直徑16m啲螺栓，要求整個(gè)截面上具有良好的綜合機(jī)械性能，應(yīng)選用（c

18、）（a ） 45鋼經(jīng)正火處理（b） 60Si2Mn經(jīng) 淬火和 中溫回火（c） 40Cr鋼經(jīng)調(diào)質(zhì)處理4. 制造手用鋸條應(yīng)當(dāng)選用（a ）（a） T12鋼經(jīng)淬火和低溫回火（b） CM2MO鋼經(jīng)淬火和低溫回火（c） 65鋼淬火后中溫回火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(shí)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(jī)的齒輪要求表面高耐磨性，中心有良好的強(qiáng)韌性，應(yīng)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）20CrMnT滲碳淬火后低溫回火 7. 65、65Mn. 50CrV等屬于明啖鋼，其熱處理特點(diǎn)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(qiáng)化 （b）細(xì)晶強(qiáng)化 （c）位錯(cuò)強(qiáng)化 （d）第二相強(qiáng)化 9. 1Cr18Ni9Ti奧氏體型不銹鋼，進(jìn)行固溶處理的目的是（b）（c）獲得單一的馬氏體組織，提高硬度和耐磨性（d）獲得單一的奧氏體組織，提高抗腐蝕性，防止晶間腐蝕（c）降低硬度，便于切削加工1 0 .推土機(jī)鏟和坦克履帶板受到嚴(yán)重的磨損及強(qiáng)烈沖擊，應(yīng)選擇用（ b ）（a）20Cr滲碳淬火后低溫回火（b） ZGMn133經(jīng)水韌處理（c） W18Cr4V淬火后低溫回火 五、填空題（20分）（每空1分）1、馬氏體是 碳