工程材料期末考試題

1、一二三四五六總分一、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 溶劑 ，其強(qiáng)度硬度比純金

2、屬的 高 。7.共析鋼加熱至Ac1時(shí)將發(fā)生 珠光體 向 奧氏體 的轉(zhuǎn)變，其形成過(guò)程包括四個(gè)階段。8.把兩個(gè)45鋼的退火態(tài)小試樣分別加熱到Ac1Ac3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(duì)打，錯(cuò)打“×”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。(×，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(guò)冷奧氏體分解時(shí)形成的屈氏體、索氏體，只是形成過(guò)程不同，但組織形態(tài)和性能則是相同的。(×，組織

3、形態(tài)和性能也不同)（ ）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。(×，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Fe中所形成的過(guò)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.×，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。（ ）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。（

4、）8.為了消除加工硬化便于進(jìn)一步加工，常對(duì)冷加工后的金屬進(jìn)行完全退火。×，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。×，取決于珠光體的片間距；（ ）10.由于鋼回火的加熱溫度在A1以下，所以淬火鋼在回火時(shí)沒(méi)有組織變化。×，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?A ） A. 隨含碳量的增加，殘余奧氏體

5、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. 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(duì)小試樣堤高，對(duì)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(guò)下面哪種方法改善（ B ） A.完全退火 B.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

6、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、b值減小，、aK值增加 B. HBS、b值增加，、aK值減小 C. HBS、b值增加，、aK值增加 D. HBS、b值減小，、aK值減小8.碳含量為Wc4.3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 D.工具鋼10.下述退火態(tài)鋼中強(qiáng)度最高的是（ D ） A.T13鋼 B.45鋼 C.65鋼 D.T8鋼四、簡(jiǎn)答題（30分）1. 某廠倉(cāng)庫(kù)有20鋼、45鋼、T12

7、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(jiǎn)單方法把它們迅速區(qū)分開(kāi)？請(qǐng)說(shuō)明理由。（5分）答：方法一：硬度測(cè)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(guò)共析鋼組織為（PFe3C），且當(dāng)Wc>0.9時(shí)，F(xiàn)e3C沿晶界呈網(wǎng)狀分布

8、；白口鑄鐵的組織中有萊氏體。所以，組織為（FP）而鐵素體少的為20鋼、珠光體多的為45鋼；組織中有Fe3C沿晶界呈網(wǎng)狀分布的T12鋼，有萊氏體組織存在的是白口鑄鐵。2 60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？60鋼淬火后分別在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(jiǎn)述鑄鐵不同階段石墨化程度與其最終組織的關(guān)系。（10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

9、或數(shù)字含義Q235AQ34520CrHT200T10AW6Mo5Cr4V2GCr15SiMn5CrMnMoCr12MoV1Cr18Ni9Ti牌號(hào)類別成分或數(shù)字含義Q235AA級(jí)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Wc0.2，Cr < 1.5%HT200灰鑄鐵200表示灰鑄鐵抗拉強(qiáng)度為200 MPaT10A高級(jí)優(yōu)質(zhì)碳素工具鋼Wc0.1W6Mo5Cr4V2高速鋼W=6%, Mo5, Cr=4%, V=2%GCr15SiMn滾動(dòng)軸承鋼Cr=1.5%, Si、Mn<1.5, 5CrMnMo熱作模具鋼Wc=

10、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1000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1000時(shí)保溫，鋼絲將發(fā)生回復(fù)、再結(jié)晶和晶粒長(zhǎng)大過(guò)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