工程材料試題及答案

1、試題紙課程工程材料班級學(xué)號(hào)姓名題號(hào)一二三四五六七八九十總分得分閱卷人一、填空題（每空1分，共20分）1 .機(jī)械設(shè)計(jì)時(shí)常用抗拉強(qiáng)度和屈服強(qiáng)度兩種強(qiáng)度指標(biāo)。2 .若退火亞共析鋼試樣中先共析鐵素體占41.6%,珠光體58.4%,則此鋼的含碳量為約0.46%。3 .屈強(qiáng)比是屈服強(qiáng)度與，抗拉強(qiáng)度之比。4 .一般工程結(jié)構(gòu)用金屬是多晶體,在各個(gè)方向上的性能相同，這就是實(shí)際金屬的各向同性現(xiàn)象。5 .實(shí)際金屬存在點(diǎn)缺陷、線缺陷和面缺陷三種缺陷。實(shí)際晶體的強(qiáng)度比理想晶體的強(qiáng)度低（高，低）得多。6 .根據(jù)組成合金的各組元之間的相互作用不同，合金的結(jié)構(gòu)可分為兩大類：固溶體和金屬化合物。固溶體的晶格結(jié)構(gòu)同選劑,其強(qiáng)度硬

2、度比純金屬的高。7 .共析鋼加熱至Aci時(shí)將發(fā)生珠光體向奧氏體的轉(zhuǎn)變，其形成過程包括四個(gè)階段。8 .把兩個(gè)45鋼的退火態(tài)小試小¥分別加熱到AciAC3之間和AC3以上溫度水冷淬火，所得到的組織前者為馬氏體+鐵素體+殘余奧氏體,后者為馬氏體+殘余奧氏體。二、判斷改錯(cuò)題（對打，錯(cuò)打“X”并改錯(cuò)，每小題1分，共10分）（）1.隨奧氏體中碳含量的增高，馬氏體轉(zhuǎn)變后，其中片狀馬氏體減少，板條狀馬氏體增多。（X,片狀馬氏體增多，板條馬氏體減少）（）2.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。（X,組織形態(tài)和性能也不同）（ ）3.

3、退火工件常用HRC標(biāo)出其硬度，淬火工件常用HBS標(biāo)出其硬度。（X,退火工件硬度用HBS標(biāo)出，淬火工件硬度用HRC標(biāo)出；）（ ）4.馬氏體是碳在aFe中所形成的過飽和固溶體；當(dāng)發(fā)生奧氏體向馬氏體的轉(zhuǎn)變時(shí)，體積發(fā)生膨脹。，；（ ）5.表面淬火既能改變工件表面的化學(xué)成分，也能改善其心部組織與性能。（5.X,表面淬火只能改變工件表面的組織與性能。）（ ，；）6.化學(xué)熱處理既能改變工件表面的化學(xué)成分，也能改善其心部組織與性能。（ V）7.高碳鋼淬火時(shí)，將獲得高硬度的馬氏體，但由于奧氏體向馬氏體轉(zhuǎn)變的終止溫度在0以下，故鋼淬火后的組織中保留有少量的殘余奧氏體。（ ）8.為了消除加工硬化便于進(jìn)一步加工，常對

4、冷加工后的金屬進(jìn)行完全退火。X,進(jìn)行再結(jié)晶退火；（ ）9.片狀珠光體的機(jī)械性能主要決定于珠光體的含碳量。X,取決于珠光體的片間距；（ ）10.由于鋼回火的加熱溫度在Ai以下，所以淬火鋼在回火時(shí)沒有組織變化。X,盡管鋼回火的加熱溫度在A1以下，但是淬火鋼在回火時(shí)仍有組織變化。三、選擇題（每小題1分，共10分）1 .鋼在淬火后所得的組織是（A）A.淬火馬氏體B.回火索氏體C.回火屈氏體D.索氏體2 .在淬火鋼中，當(dāng)含碳量增加到0.6以后，隨含碳量的增加，硬度增加緩慢，這是因?yàn)椋ˋ）A. 隨含碳量的增加，殘余奧氏體的量增多B. 隨含碳量的增加，片狀馬氏體的量增多C. 隨含碳量的增加，淬火內(nèi)應(yīng)力增大D

5、. 隨含碳量的增加，非馬氏體的量減少3 .若鋼中加入的合金元素能使C曲線左移，則將使鋼的淬透性（B）A.提高B.降低C.不改變D.對小試樣堤高，對大試樣則降低4 .下列鋼鐵材料中切削性能較好的是（B）A.工業(yè)純鐵B.45鋼C.白口鑄鐵D.T12A鋼5 .鋼錠中的疏松可以能過下面哪種方法改善（B）A.完全退火B(yǎng).足夠變形量的鍛軋C.擴(kuò)散退火D.正火6 .正火T8鋼與完全退火T8鋼相比（B）A.前者珠光體更細(xì)密，故強(qiáng)度要低些B.前者珠光體更細(xì)密，故強(qiáng)度要高些C.前者珠光體更粗大，故強(qiáng)度要低些D.前者珠光體更粗大，故強(qiáng)度要高些7.退火亞共析鋼，隨含碳量的增加（B）A.HBS、bb值減小，8、3k值增

6、加B. HBS 、（T b值增加，8、aK值減小C. HBS、bb值增加，8、3k值增加D. HBS 、bb值減小，8、3k值減小8 .碳含量為 Wc = 4.3%的鐵碳合金具有良好的（ D ）A. 可鍛性B. 切削加工性能C. 可焊性D. 鑄造性能9 .建筑用鋼筋宜選用（ C ）A. 高碳鋼B. 中碳鋼C. 低碳鋼10 .下述退火態(tài)鋼中強(qiáng)度最高的是（D ）D.工具鋼A.T13 鋼B.45 鋼C.65 鋼D.T8 鋼精選范本,供參考！四、簡答題（30分）1. 某廠倉庫有20鋼、45鋼、T12鋼和白口鑄鐵，大小和形狀都一樣，根據(jù)所學(xué)知識(shí)，可用哪些簡單方法把它們迅速區(qū)分開？請說明理由。（5分）答：

7、方法一：硬度測試。硬度值大小順序是：白口鑄鐵>T12鋼>45鋼>20鋼。因?yàn)殍F碳合金的硬度隨含碳量的增加而升高；四種鐵碳合金的含碳量是：白口鑄鐵（大于2.11%C）>T12鋼（1.2%C）>45鋼（0.45%）>20鋼（0.2%C）。方法二：分別制備四種材料的金相試樣，在金相顯微鏡上進(jìn)行顯微組織觀察。亞共析鋼組織為（FP），且亞共析鋼中隨含碳量增加鐵素體減少，珠光體增多；過共析鋼組織為（P+Fe3Cn）,且當(dāng)Wc>0.9%時(shí)，F(xiàn)e3Cn沿晶界呈網(wǎng)狀分布；白口鑄鐵的組織中有萊氏體。所以，組織為（F+P）而鐵素體少的為20鋼、珠光體多的為45鋼；組織中有F

8、e3Cn沿晶界呈網(wǎng)分布的T12鋼，有萊氏體組織存在的是白口鑄鐵。60 鋼淬火后分別在260鋼經(jīng)正常淬火后得到什么組織？經(jīng)退火后得到什么組織？200、400、600回火又得到什么組織？（5分）答：60鋼淬火后組織為馬氏體；（1分）退火組織為珠光體鐵素體；（1分）200回火后組織為回火馬氏體；（1分）400回火后為回火屈氏體；（1分）600回火后為回火索氏體。（1分）3. 簡述鑄鐵不同階段石墨化程度與其最終組織的關(guān)系。（10分）名稱石墨化程度顯擻納織評分桶隹第一階段第二階段灰口懶完全石基化完全石墨化鐵素體十石墨謁完全石墨化吾盼石墨化鐵素體十珠光體十石里2分先全右愛北禾右置t琛先體十名墨2分麻口特在

9、部分右事比未石墨化蔡氏體十珠光體十石墨2分白口得聯(lián)未石崔化未石生正萊氐體+珠光體+滲碟體2分4.指出下列牌號(hào)材料的類別和成分（或數(shù)字含義）（10分）牌號(hào)類別成分或數(shù)字含義Q235AA級碳素結(jié)構(gòu)鋼235表示鋼的屈服點(diǎn)值為235MPaQ345低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼345表示鋼的屈服點(diǎn)值為345MPa20Cr滲碳鋼Wc=0.2%,Cr<1.5%HT200灰鑄鐵200表示灰鑄鐵抗拉強(qiáng)度為200MPaT10A高級優(yōu)質(zhì)碳素工具鋼Wc=0.1%W6Mo5Cr4V2高速鋼W=6%,Mo=5%,Cr=4%,V=2%GCr15SiMn滾動(dòng)軸承鋼Cr=1.5%,Si、Mn<1.5%,5CrMnMo熱作模具鋼

10、Wc=0.5%,Cr、Mn、Mo<1.5%Cr12MoV冷作模具鋼Wc>1.0%,Cr=12%,Mo、V<1.5%1Cr18Ni9Ti奧氏體不銹鋼Wc=0.1%,Cr=18%,Ni=8%,Ti<1.5%五、綜合分析題（10分）用一根冷拉鋼絲繩吊裝一大型工件進(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。答：冷拉鋼絲繩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)晶和晶粒長大過程，組織和結(jié)構(gòu)恢復(fù)到軟化狀態(tài)。在這一系列變化中，冷拉

11、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，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。六、鐵碳相圖（20分）1 .默畫出鐵碳相圖，并標(biāo)注出共晶和共析成分點(diǎn)，以及Ai、A線和Acm線的位置；8TJC* 0C%2 .40鋼、60鋼、T12鋼的室溫平衡組織是什么？它們從高溫液態(tài)平衡冷卻到室溫要經(jīng)過哪些轉(zhuǎn)變?期知,從高溫到低溫發(fā)生的轉(zhuǎn)變有上一”,%品轉(zhuǎn)變，工岫./翱_'11包晶轉(zhuǎn)變mL,J晶轉(zhuǎn)變9X)g同素異晶轉(zhuǎn)變九州一人如小段，共析轉(zhuǎn)變t室溫?fù)?dān)綱為P+F*60輛：從高溫到低溫重生的轉(zhuǎn)變背上一>/，與晶轉(zhuǎn)變tr>4*同條異晶轉(zhuǎn)變j九h5闔工+品了，共析轉(zhuǎn)變；室溫組盥溝