南昌大學工程材料復習題及答案

南昌大學工程材料復習題及答案南昌大學工程材料復習題及答案南昌大學工程材料復習題及答案V:1.0精細整理，僅供參考南昌大學工程材料復習題及答案日期：20xx年X月·復習題（材料成形）第一篇工程材料一、判斷題（對的在題前的括號中打“√”，錯的打“×”）金屬結晶時，冷卻速度越快，則晶粒越細?！烫既芙庠讦?Fe中所形成的間隙固溶體稱為奧氏體?！翃W氏體的晶粒大小除了與加熱溫度和保溫時間有關外，還與奧氏體中碳的質量分數及合金元素的質量分數有關?！恬R氏體的硬度主要取決于馬氏體中的碳的質量分數量?！坦倘軓娀侵敢蛐纬晒倘荏w而引起合金強度、硬度升高的現(xiàn)象?！虋W氏體中碳的質量分數愈高，淬火后殘余奧氏體的量愈多。√高合金鋼既具有良好的淬透性，也具有良好的淬硬性?！镣讳摬脑谙嗤訜釛l件下水淬比油淬的淬透性好?！粮袘訜釙r的淬硬層深度主要取決于電流頻率。頻率愈高，則淬硬層愈淺?！啼摰谋砻娲慊鸷捅砻婊瘜W熱處理，本質上都是為了改變表面的成分和組織，從而提高其表面性能?！龄摰暮剂吭礁?，則其淬火加熱溫度越高。×金屬多晶體是由許多內部晶格位向相同，而相互間位向不同的小晶體組成的?！桃驗閱尉w具有各向異性的特征，所以實際應用的金屬晶體在各個方向上的性能也是不相同的?！辆О菑木Ц裰腥我饨厝〉囊粋€小單元?！淘谄渌鼦l件相同時，金屬模澆注的鑄件晶粒比砂模澆注的鑄件晶粒更細?！淘谄渌鼦l件相同時，高溫澆注的鑄件晶粒比低溫澆注的鑄件晶粒更細?！猎谄渌鼦l件相同時，鑄成薄件的晶粒比鑄成厚件的晶粒更細。√在其它條件相同時，澆注時采用振動的鑄件晶粒比不采用振動的鑄件晶粒更細?！惕T造合金常用共晶或接近共晶成分的合金，要進行塑性變形的合金常用具有單相固溶體成分的合金?！毯辖鹬械墓倘荏w一般說塑性較好，而金屬化合物的硬度較高。√過冷奧氏體的冷卻速度越快，鋼冷卻后的硬度越高?！痰谝活惢鼗鸫嘈允强赡娴模诙惢鼗鸫嘈允遣豢赡娴??！岭S奧氏體中碳的質量分數的增高，馬氏體轉變后，其中片狀馬氏體增加，板條狀馬氏體減少?！瘫砻娲慊鸺饶芨淖冧摫砻娴幕瘜W成分，也能改善其心部的組織與性能。×孕育鑄鐵的強度、硬度比普通灰鑄鐵明顯提高。√凡是由液體凝固成固體的過程都是結晶。×灰鑄鐵經過球化退火可獲得球墨鑄鐵。×為了提高硬鋁的強度和硬度，應進行淬火加時效處理。√除鈷以外，大多數合金元素都使C曲線右移，從而提高鋼的淬透性。√奧氏體中的碳的質量分數愈高，則馬氏體轉變的開始溫度和終止溫度愈低?！讨灰慵ぷ鲿r所承受的最大交變應力值大于σ，則該零件一定會產生疲勞破壞。×金屬的同素異晶轉變過程也是一種再結晶的過程?！粱铱阼T鐵件壁越厚，強度愈高?！粱铱阼T鐵的機械性能主要取決于石墨，而球墨鑄鐵的性能主要取決于基體?！虧BC和滲N都是常用的化學熱處理都要改變零件表面的化學成份，都需安排后續(xù)熱處理。×所有加入鋼中的合金元素都可以不同程度地細化晶粒。×S與S回在組織形態(tài)和性能上沒有區(qū)別，其主要區(qū)別在于S是鋼在正火后的產物，S回是調質后的產物。×鋼中的含磷量增加，鋼的冷脆性增加?！恬R氏體轉變溫度區(qū)主要取決于鋼的化學成分，而與冷卻速度無關。√含碳量對鋼機械性能的影響是：隨著鋼中含碳量的增加，其鋼的硬度、強度增加，韌性、塑性下降?！劣绊戜摯阌残缘闹饕蛩厥鞘芾鋮s介質的作用?！量慑戣T鐵是可以鍛造的鑄鐵?！粮咤i鋼（ZGMn13-1）水韌處理后可獲得奧氏體組織。√體心立方晶格的致密度為53%?！琳{質處理是淬火和中溫回火相結合的熱處理方法。×鐵碳合金的基本相有F、P、Fe3C等，它們都是單相組織?；鼗鹁褪菍⒋慊痄撝匦录訜岬紸c3溫度保溫后，冷卻下來的一種熱處理工藝。×滾動軸承鋼的牌號，如GCr15，其中“15”表示平均含鉻量為15%?！罻18Cr4V鋼是不銹鋼?！炼?、單項選擇題（在A、B、C、D四個答案中，在一個正確答案的英文字母上打“√”，每題１分）高碳鋼最佳切削性能的熱處理工藝方法應是BA、完全退火B(yǎng)、球化退火C、正火D、淬火粒越細面心立方晶胞中實際原子數為BA、２個B、４個C、６個D、８個在鐵碳合金相圖中，碳在奧氏體中的最大溶解度點為CA、A點B、C點C、E點D、S點在鐵碳合金相圖中，共晶線的溫度為AA、1148℃B、727℃C、912℃D、1538℃下列幾種碳素鋼中硬度最高的為DA、20B、Q235-AC、45D、T12固溶體的晶體結構特點是AA、與溶劑相同B、與溶質相同C、形成新的晶型D、各自保持各自的晶型鋼經調質處理后獲得的組織是CA、M回B、T回C、S回D、S共析鋼過冷奧氏體在550～350℃的溫度區(qū)間等溫轉變時，所形成的組織是CA、SB、B下C、B上D、P過共析鋼的淬火正常加熱溫度范圍為AA、Ac1＋（30～50）℃B、Ac3＋（30～50）℃C、Accm＋（30～50）℃D、Ac1以下對形狀簡單的碳鋼件進行淬火時，應采用AA、水中淬火B(yǎng)、油中淬火C、鹽水中淬火D、堿溶液中淬火淬硬性好的鋼CA、具有高的合金元素含量B、具有低的合金元素含量C、具有高的碳含量D、具有低的碳含量現(xiàn)需制造一汽車傳動齒輪，要求表面具有高的硬度、耐磨性和高的接觸疲勞極限，心部具有良好韌性，應采用如下哪種工藝及材料CA、T10鋼經淬火＋低溫回火B(yǎng)、45鋼經調質處理C、20CrMnTi經滲碳后淬火＋低溫回火D、20鋼經表面淬火要制造直徑25mm的螺栓，要求整個截面上具有良好的綜合機械性能，應選用CA、45鋼經正火處理B、60Si2Mn鋼經淬火＋中溫回火C、40Cr鋼經調質處理D、T8鋼經淬火＋低溫回火制造手用鋸條應當選用AA、T12鋼淬火＋低溫回火B(yǎng)、Cr12Mo鋼淬火＋低溫回火C、65鋼淬火＋中溫回火D、T8鋼淬火＋低溫回火拖拉機和坦克履帶板受到嚴重的磨損及強烈沖擊，應選用BA、20Cr鋼滲碳后淬火＋低溫回火B(yǎng)、ZGMn13鋼經水韌處理C、W18Cr4V鋼淬火＋多次回火D、Cr12MoV鋼淬火＋多次回火60Si2Mn鋼的熱處理工藝是BA、淬火＋低溫回火B(yǎng)、淬火＋中溫回火C、正火D、退火0Cr18Ni9固溶處理的目的是CA、增加塑性B、提高強度C、提高耐蝕性D、改善切削加工性20Cr鋼滲碳后淬火＋低溫回火，工件淬透時其心部組織為DA、M回＋碳化物＋A殘B、M回＋F＋TC、S回D、M回力學性能要求較高，耐蝕性要求較低的工件，如醫(yī)療工具等應選用AA、1Cr13油淬＋空冷B、1Cr17空冷C、1Cr18Ni9Ti固溶處理D、T12淬火＋低溫回火制作飛機構架、螺旋漿、葉片等一般應選用BA、防銹鋁B、硬鋁C、超硬鋁D、鍛鋁牌號ZSnSb11Cu6屬于CA、鋁合金B(yǎng)、銅合金C、軸承合金D、粉末冶金牌號QBe4中的“Q”表示CA、屈B、球C、青D、輕在W18Cr4V鋼中，W元素的主要作用是CA、提高淬透性B、細化晶粒C、提高紅硬性D、固溶強化晶體中的位錯屬于DA、體缺陷B、點缺陷C、面缺陷D、線缺陷液態(tài)金屬結晶的基本過程是AA、邊形核邊長大B、先形核后長大C、自發(fā)形核和非自發(fā)形核D、枝晶生長合金中具有相同化學成分、相同晶體結構的均勻部分稱為BA、組織B、相C、組元D、合金為消除碳素工具鋼中的網狀滲碳體而進行正火，其加熱溫度是AA、Accm+30～50℃B、Ac3+30～50℃C、Ac1+30～50℃D、Ac1～Ac340Cr與40鋼相比較，其熱處理工藝參數特點是D0A、C曲線左移，Ms點上升B、C曲線左移，Ms點下降C、C曲線右移，Ms點上升D、C曲線右移，Ms點下降球墨鑄鐵正火的目的是為了獲得BA、鐵素體基體B、珠光體基體C、索氏體基體D、貝氏體基體生產中采用等溫淬火是為了獲得DA、MB、PC、B上D、B下制造柴油機曲軸應選用CA、灰口鑄鐵B、可鍛鑄鐵C、球墨鑄鐵D、白口鑄鐵制造農用機械的犁鏵應選用BA、灰口鑄鐵B、可鍛鑄鐵C、球墨鑄鐵D、白口鑄鐵以銅、錫為主的合金稱BA、黃銅B、青銅C、白銅D、紫銅要提高15號鋼零件的表面硬度和耐磨性，可直接進行DA、正火B(yǎng)、淬火C、表面淬火D、滲碳體心立方晶胞的致密度為AA、68%B、74%C、78%D、64%在鐵碳合金相圖中，碳在奧氏體中的溶解度線是B0A、GS線B、ES線C、PSK線D、ECF線下列牌號中屬于青銅的是CA、Q235-AB、Q390EC、QBe4D、QT600-02在光學顯微鏡下，共析碳鋼的下貝氏體形態(tài)呈AA、黑色針片狀B、羽毛狀C、板條狀D、片狀在鐵碳合金相圖中，共析點含碳量為BA、%B、%C、%D、%鑄鐵QT450-10的石墨形態(tài)為DA、片狀B、團絮狀C、蠕蟲狀D、球狀機架和機床床身等一般應選用AA、灰口鑄鐵B、可鍛鑄鐵C、球墨鑄鐵D、蠕墨鑄鐵承受中等載荷件，如支架、箱體等一般應選用BA、HT100B、HT150C、HT200D、HT250牌號RuT300中的“T”表示CA、碳B、銅C、鐵D、鏜氣體氮化處理的最大缺點是BA、處理時所需的溫度太高B、處理時所需的時間太長C、處理后還需進行淬火處理D、處理后工件變形較大在下列鋼的牌號中，哪一個是表示奧氏體型不銹鋼DA、18Cr2Ni4WB、2Cr17C、20CrMnTiD、1Cr18Ni9Ti在鋼的熱處理中，水韌處理主要是用于BA、耐熱鋼B、高錳鋼C、不銹鋼D、高速鋼選擇和評定塑性材料的主要依據是BA、抗拉強度B、伸長率C、抗彎強度D、疲量強度生產具有厚大截面、強度要求較高、耐磨性較好的重要灰鑄鐵，應選用的合金是CA、普通灰鑄鐵B、可鍛鑄鐵C、孕育鑄鐵D、球墨鑄鐵過冷奧氏體向馬氏體的轉變是CA、擴散型轉變B、半擴散型轉變C、非擴散型轉變D、無法確定不能細化奧氏體晶粒的合金元素是BA、CrB、MnC、CoD、W三、填空題（每空１分）晶胞是反映晶格特征的最小幾何單元，表示其大小的參數是晶格常數。在恒定溫度下由一定成分的液相同時析出兩種不同成分固相的反應稱為共晶反應。鋼的奧氏體化包括奧氏體晶核的形成和長大、殘余滲碳體的溶解、奧氏體均勻化三個階段。貝氏體包括上貝氏體和下貝氏體兩種組織形態(tài)，用光學顯微鏡觀察，前者一般呈羽毛狀，而后者呈黑色針片狀。馬氏體組織形態(tài)主要有板條狀和片狀兩種。鋼的淬透性越高，則其C曲線的位置越右，說明臨界冷卻速度越小。在金屬學中，通常把金屬從液態(tài)過渡為固體晶態(tài)的轉變稱為結晶；而把金屬從一種固態(tài)過渡為另一種固體晶態(tài)的轉變稱為同素異晶轉變。結晶過程是依靠兩個密切聯(lián)系的基本過程來實現(xiàn)的，這兩個過程是晶核的形成和晶核的長大。共析鋼在室溫下的平衡組織是珠光體，其組成相是F和Fe3C。在碳鋼中，硫和磷是有害元素，因為硫會引起熱脆性，而磷會引起冷脆性。除Mn、P以外，大多數合金元素均在不同程度有細化晶粒的作用。除Al、Co以外，大多數合金元素都能使Ms、Mf線下降，從而使鋼淬火組織中的殘余奧氏體量增多，使鋼的硬度降低。影響鑄鐵石墨化的因素為化學成分和冷卻速度。HT200牌號中的“HT”表示灰口鑄鐵，數字“200”表示σmin，Mpa。根據鋁合金的成分及加工成形特點，常用的鋁合金可分為形變鋁合金和鑄造鋁合金兩大類。青銅是以除鋅、鎳以外的其他元素作為主要合金元素的銅合金。常見金屬的晶格類型有體心立方格、面心立方晶格和密排六方晶格。純鐵在室溫時具有體心立方晶格，叫α-Fe鐵；加熱到1000℃純鐵具有面心立方晶格，叫γ-Fe鐵，這個特性叫同素異晶性。合金的基本結構類型有固溶體、金屬化合物和機械混合物，在碳鋼的平衡組織中，它們分別是鐵素體、滲碳體和珠光體。珠光體加熱到727℃以上會變成奧氏體，然后用水很快冷卻下來它又會轉變成馬氏體。鐵碳合金的室溫顯微組織由鐵素體和滲碳體兩種基本相組成。根據元素間相互作用不同，固態(tài)合金的相結構可分為固溶體和金屬化合物兩大類。單晶體具有各向異性的特征，多晶體具有各向同性特征。馬氏體是碳在α-Fe中形成的過飽和固溶體，鐵素體是碳在α-Fe中形成的間隙固溶體。低碳鋼的硬度低，為了改善其切削性能，應采用正火處理；而不能采用退火處理。根據溶質原子在溶劑晶格中分布情況的不同，可將固溶體分為間隙固溶體和置換固溶體。常見鋼的退火種類有完全退火、球化退火和去應力退火。合金的晶體結構大致可以有三種類型：固溶體、金屬化合物和機械混合物。高錳鋼加熱到1000～1100℃，水淬后可獲得奧氏體組織，這種處理的方法稱為水韌處理。根據共析鋼的C曲線，過冷奧氏體在A1線以下等溫轉變的組織產物是珠光體型組織、貝氏體型組織和馬氏體型組織。鋼在回火時，隨著回火溫度的升高，淬火鋼的組織轉變可以歸納為以下四個階段：馬氏體的分解；殘余奧氏體的轉變；滲碳體的形成；滲碳體的聚集長大。晶體缺陷中的點缺陷包括空位和間隙原子。材料在一定的淬火劑中能被淬透的直徑越大，表示淬透性越好。過冷度是指理論結晶溫度和實際結晶溫度之差。用20鋼制造齒輪和用T12鋼制造銼刀時，其預備熱處理采用正火的主要目的前者是提高硬度后者是消除網狀滲碳體。鐵碳合金的基本組織中，強度最高的是珠光體，塑性最好的是奧氏體。評定金屬材料塑性的常用指標是δ和ψ。黃銅是銅與鋅的合金，H68是一種常具的黃銅牌號，其中“68”表示含銅的百分數。形變鋁合金強化的方法是先進行淬火處理，再進行時效處理。強度是指金屬材料在靜載荷作用下，抵抗變形和斷裂的能力。碳溶解在γ-Fe中所形成的間隙固溶體稱為奧氏體。四、問答題試分析40鋼從液態(tài)緩冷至室溫的結晶過程（要求繪出冷卻曲線進行分析），計算出室溫下40鋼的組織組成物的相對量和相組成物的相對量，并畫出室溫組織示意圖。碳鋼的淬火加熱溫度如何選擇為什么鋼在回火時的組織轉變過程由哪四個階段組成各階段的性能特點如何指出下表中工件的淬火及回火溫度，并說出回火后獲得的組織零件名稱淬火溫度回火溫度回火后組織45鋼小軸60鋼彈簧T12銼刀某工廠生產一種柴油機的凸輪，其表面要求具有高硬度（HRC＜50而零件心部要求具有良好的韌性（αk＞50J/cm2，本來是采用45鋼經調質處理后再在凸輪表面上進行高頻淬火，最后進行低溫回火?，F(xiàn)因工廠庫存的45鋼已用完，只剩下15鋼，試說明以下幾個問題：⑴原用45鋼各熱處理工序的目的；⑵改用15鋼后，仍按45鋼的上述工藝路線進行處理，能否滿足性能要求為什么⑶改用15鋼后，應采用怎樣的熱處理工藝才能滿足上述性能要求為什么請為下列零件選擇合適的牌號，并解釋所選牌號的含義，說明其熱處理特點。（供選材料