工程材料試卷及答案

課程名稱:工程材料學(xué)(A卷,閉卷)簽名適用專業(yè)年級(jí): 考試時(shí)間100簽名題號(hào)一二三四五六七八九十總分題分得分101510252020100考生注意事項(xiàng)、本試卷共2 頁，試卷如有缺頁或破損，請(qǐng)立即舉手報(bào)告以便更換。2、考試結(jié)束后，考生不得將試卷、答題紙和草稿紙帶出考場(chǎng)。(答案請(qǐng)寫在試卷紙密封線內(nèi)和試卷紙正面，否則不記分)一、填空題（101）1、共晶轉(zhuǎn)變和共析轉(zhuǎn)變的產(chǎn)物都屬于 相混合物。2、塑性變形后的金屬經(jīng)加熱將發(fā)生回復(fù)、 、晶粒長(zhǎng)大的變化。3、共析鋼的含碳量為 。4.共晶白口鑄鐵的含碳量為 。5、Q235鋼的含義是為 。5、三種典型的金屬晶體結(jié)構(gòu)是：體心立方晶格、面心立方晶格和 。7、根據(jù)鋼的成分、退火的工藝與目的不同，退火常分為 球化退火去力退火等幾種。8、鋼在奧氏體化后，冷卻的方式通常有 和連續(xù)冷卻兩種。9、工具鋼按用途可分為 、模具鋼、量具鋼。10、常用測(cè)定硬度的方法有 、洛氏硬度和維氏硬度等測(cè)試法。二、判斷題（151）（在括號(hào)里正確的劃“√”，錯(cuò)誤的劃“×”）1、單晶體具有各向同性，多晶體具有各向異性。（）2、鐵素體是碳溶解在γ-Fe中所形成的間隙固溶體。（）3、熱處理的加熱，其目的是使鋼件獲得表層和心部溫度均勻一致。（）4、熔點(diǎn)為232℃的錫在室溫下的塑性變形是冷加工。（）5、金屬結(jié)晶時(shí)，冷卻速度愈大，則結(jié)晶后金屬的晶粒愈粗大。（）6、鑄鐵經(jīng)過熱處理，改變了基體和石墨形態(tài)，從而提高了性能。（）7、物質(zhì)從液體狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)楣腆w狀態(tài)的過程稱為結(jié)晶。（）8、共晶轉(zhuǎn)變是在恒溫下進(jìn)行的。（）9、機(jī)械零件選材的一般原則是：使用性能足夠原則、工藝性能良好原則和經(jīng)濟(jì)行合原則。 （ ）10的載荷；具有高的疲勞強(qiáng)度以承受交變載荷的作用。（ ）、熱處理的基本工藝過程是加熱、保溫和冷卻。（ ）、 馬 氏 體 是 碳 在 e 中 的 過 飽 和 溶 解 。（ ）、建立相圖時(shí)采用的冷卻速度應(yīng)為極緩慢的速度。（ ）14、對(duì)于可熱處理強(qiáng)化的變形鋁合金，其常用的熱處理方法為固溶（淬火）加時(shí)效處理。（ ）15、塑料按其受熱的行為可分為熱塑性塑料和熱固性塑料。（ ）三、單選題（0分，每小題2分（)1在晶體缺陷中屬于面缺陷的有 。 （ ）①間隙原子 ②位錯(cuò) ③晶界2、正火是將工件加熱到一定溫度，保溫一段時(shí)間，然后采用的冷卻方式是 。（ ）①隨爐冷卻 ②在油中冷卻 ③在空氣中冷卻3、合金固溶強(qiáng)化的基本原因是 。（ ）①晶粒變細(xì) ②晶格發(fā)生畸變 ③晶格類型發(fā)生了改變4 、滲碳體的性能特點(diǎn)是 。（ ）①?gòu)?qiáng)度和硬度不高，塑性良好②硬度高，極脆，塑性幾乎等于零③強(qiáng)度較高，硬度適中，有一定的塑性5、將變形金屬加熱發(fā)生再結(jié)晶轉(zhuǎn)變時(shí) 。 （ ）①只有晶格類型發(fā)生變化②只有晶粒大小、形狀發(fā)生變化③晶格類型、晶粒大小、形狀都發(fā)生變化四、簡(jiǎn)答題（

25分）1、奧氏體形成的四個(gè)步驟是什么？（4分）2、試述鑄鐵的石墨化概念、鑄鐵中多余C的存在形式以及石墨化方式？（6分）3、高分子材料的主要性能特點(diǎn)是什么？（5分）4、試對(duì)共析鋼等溫轉(zhuǎn)變產(chǎn)物及性能進(jìn)行簡(jiǎn)要分析？（5分）（提示：如高溫?cái)U(kuò)散型轉(zhuǎn)變，可獲得珠光體類型的轉(zhuǎn)變產(chǎn)物）s 5、說明下列符號(hào)各是什么指標(biāo)？各代表什么意思分(1)E （2）σ （3）ψ（4）s 五、材料及選材題（20分）1、下列七種材料中，寫出其中任意四種材料的牌號(hào)的名稱及數(shù)字、字母的含義（共8分，每題2分）①20CrMoTi:②9SiCr：③HT200：④QT600－3:⑤45：⑥H70：（：2、從下列五種鋼號(hào)中選取合適的三種鋼號(hào)填入表中，并說明其熱處理工藝（12分，每空2分。65Mn、20CrMnTi、GCr9、45、Q345零件名稱零件名稱鋼號(hào)熱處理彈簧滾動(dòng)軸承機(jī)床主軸六、綜述題（2010分）1、鋁合金是如何分類的，可以通過什么方式強(qiáng)化，具體如何進(jìn)行？（10分）5、按回火溫度高低，回火可分為哪幾類？主要的溫度區(qū)間、回火后的得到的組織、性能和用途是什么？（10分）一、填空題

《工程材料學(xué)》課程試題參考答案及評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)（中文試卷）(A卷)（101）1、共晶轉(zhuǎn)變和共析轉(zhuǎn)變的產(chǎn)物都屬于兩相混合物。2、塑性變形后的金屬經(jīng)加熱將發(fā)生回復(fù)、 再結(jié)晶 、晶粒長(zhǎng)大的變化。3、共析鋼的含碳量為 0.77％ 。4.共晶白口鑄鐵的含碳量為 4.3% 。5、Q235鋼的含義是為 屈服點(diǎn)數(shù)值（屈服強(qiáng)度）為235MPa的碳素結(jié)構(gòu)鋼 。5、三種典型的金屬晶體結(jié)構(gòu)是：體心立方晶格、面心立方晶格和 密排六方晶格 。7、根據(jù)鋼的成分、退火的工藝與目的不同，退火常分為 完全退（或等溫退火等球化退火、去應(yīng)力退火等幾種。8、鋼在奧氏體化后，冷卻的方式通常有等溫冷卻 和連續(xù)冷卻兩種。9、工具鋼按用途可分為 刃具鋼 、模具鋼、量具鋼。10、常用測(cè)定硬度的方法有 布氏硬度 、洛氏硬度和維氏硬度等測(cè)試法。二、判斷題（15分，每小題1分（）1單晶體具有各向同性多晶體具有各向異性。 （×）2鐵素體是碳溶解在γ-Fe中所形成的間隙固溶體。 （×）3熱處理的加熱其目的是使鋼件獲得表層和心部溫度均勻一致。 （×）4熔點(diǎn)為232℃的錫在室溫下的塑性變形是冷加工。 （×）金屬結(jié)晶時(shí)冷卻速度愈大則結(jié)晶后金屬的晶粒愈粗大。 （×）6鑄鐵經(jīng)過熱處理改變了基體和石墨形態(tài)從而提高了性能。 （×）物質(zhì)從液體狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)楣腆w狀態(tài)的過程稱為結(jié)晶。 （√）共晶轉(zhuǎn)變是在恒溫下進(jìn)行的。 （√）9、機(jī)械零件選材的一般原則是：使用性能足夠原則、工藝性能良好原則和經(jīng)濟(jì)行合理原則。（√）10對(duì)于彈簧鋼的要求是具有高的彈性極限和高的屈強(qiáng)比以保證承受大的彈性變形和較的載荷具有高的疲勞強(qiáng)度以承受交變載荷的作用。 （√）熱處理的基本工藝過程是加熱保溫和冷卻。 （√）、 馬 氏 體 是 碳 在 α-Fe 中 的 過 飽 和 溶 解 。（√）、建立相圖時(shí)采用的冷卻速度應(yīng)為極緩慢的速度。（√）14、對(duì)于可熱處理強(qiáng)化的變形鋁合金，其常用的熱處理方法為固溶（淬火）加時(shí)效處理。（√）15、塑料按其受熱的行為可分為熱塑性塑料和熱固性塑料。（√）三、單選題0分，每小題2分（不選、錯(cuò)選或多選答案者，該小題不得分)1 、在晶體缺陷中，屬于面缺陷的有 。（③）①間隙原子 ②位錯(cuò) ③晶界2正火是將工件加熱到一定溫度保溫一段時(shí)間然后采用的冷卻方式是 。 （③）①隨爐冷卻 ②在油中冷卻 ③在空氣中冷卻3、合金固溶強(qiáng)化的基本原因是 。（②）①晶粒變細(xì) ②晶格發(fā)生畸變 ③晶格類型發(fā)生了改變4 、 滲 碳 體 的 性 能 特 點(diǎn) 是 。（②）①?gòu)?qiáng)度和硬度不高，塑性良好; ②硬度高，極脆，塑性幾乎等于零;③強(qiáng)度較高，度適中，有一定的塑.5、將變形金屬加熱發(fā)生再結(jié)晶轉(zhuǎn)變時(shí) 。 （②）①只有晶格類型發(fā)生變化;②只有晶粒大小、形狀發(fā)生變化;③晶格類型、晶粒大小、形狀都發(fā)生變化.四、簡(jiǎn)答題（25分）1分1）奧氏體晶核的形成1分）奧氏體晶核的長(zhǎng)大（1分）殘余滲碳體的溶解（1分）奧氏體成分的均勻化（1分）2、試述鑄鐵的石墨化概念、鑄鐵中多余C分答：鑄鐵中碳原子析出并形成石墨的過程稱為石墨化（1分）在白口鑄鐵中鑄鐵中多余C的存在形式是Fe3C或合金碳化物。在灰口鑄鐵、球墨鑄鐵、蠕墨鑄鐵、可鍛鑄鐵中多余C的存在形式是石墨。（2分）石墨化方式有兩種：一種方式是在鑄鐵冷卻時(shí)從液相或A中直接析出石墨（如灰鑄鐵、球墨鑄鐵等，第二種方式是可由C間高溫退火使?jié)B碳體分解，可鍛鑄鐵的石墨化是該方式（3分）3、高分子材料的主要性能特點(diǎn)是什么？（寫出其中51分答：高分子材料性能特點(diǎn)：具有高彈性和粘彈性1分）（1分（1分（1分耐熱性不高，耐蝕性能好1分（1）4、試對(duì)共析鋼等溫轉(zhuǎn)變產(chǎn)物及性能進(jìn)行簡(jiǎn)要分析？（5分）（提示：如高溫?cái)U(kuò)散型轉(zhuǎn)變，可獲得珠光體類型的轉(zhuǎn)變產(chǎn)物）答：①珠光體型轉(zhuǎn)變。發(fā)生在A1—550~，索氏體）和托氏體T。其硬度隨層間距的減?。?）550℃—Ms氏體兩種。（2）③馬氏體型轉(zhuǎn)變。當(dāng)奧氏體被迅速過冷至馬氏體點(diǎn)Ms(M)分）s 5、說明下列符號(hào)各是什么指標(biāo)？各代表什么意思分(1)E （2）σ （3）ψ（4）s 答1E：彈性模量；剛度指標(biāo) 1分）（強(qiáng)度）（1分）ψ：（1分）αk：沖擊韌度；韌性指標(biāo)（1分）HRC：洛氏硬度；硬度指標(biāo)（1分）五、材料及選材題（20）1、下列七種材料中，寫出其中任意四種材料的牌號(hào)的名稱及數(shù)字、字母的含義（共8分，每題2分）①20CrMoTi:合金結(jié)構(gòu)鋼，0.2%C，Cr、Mo、Ti的含量均≤1.5%；②9SiCr：合金工具鋼，0.9%C，Si、Cr的含量≤<1.5%；③HT200：灰鑄鐵，最小抗拉強(qiáng)度200MPa④QT600－3:球墨鑄鐵，最小抗拉強(qiáng)度600MPa，斷后延伸率3%；⑤45：優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼，0.45%C⑥H70：黃銅，銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為70%C；⑦（ZALCu5Mn）Zl201：鋁銅合金，銅的平均含量5%C，Mn的含量小于1%；2、從下列五種鋼號(hào)中選取合適的三種鋼號(hào)填入表中，并說明其熱處理工藝（12分，每空2分。65Mn、20CrMnTi、GCr9、45、Q345零件名稱零件名稱鋼號(hào)熱處理彈簧65Mn淬火+中溫回火滾動(dòng)軸承GCr9球化退火+淬火+低溫回火機(jī)床主軸45淬火+高溫回火六、綜述題（2010分）1、鋁合金是如何分類的，可以通過什么方式強(qiáng)化，具體如何進(jìn)行？和能熱處理強(qiáng)化的鋁合金（3分）對(duì)于能通過熱處理強(qiáng)化的鋁合金，其熱處理方法為固溶加時(shí)效處理（2分）先固溶處理，將鋁合金加熱至α單相區(qū)，恒溫保持，然后快速冷卻（淬火，使溶質(zhì)原子來不及析出，至室溫獲得過飽和的ɑ天達(dá)最大強(qiáng)度（（5分）2、按回火溫度高低，回火可分為哪幾類？