二．判断正误并加以改正
1、细化晶粒虽能提高金属的强度，但增大了金属的脆性。（╳ ）
改正：细化晶粒不但能提高金属的强度，也降低了金属的脆性。
2、结构钢的淬透性，随钢中碳含量的增大而增大。（╳ ）
改正：结构钢的淬硬性，随钢中碳含量的增大而增大。
3、普通低合金结构钢不能通过热化处理进行强化。（√ ）
4、置换固溶体必是无限固溶体。（╳ 改正：置换固溶体有可能是无限固溶体。
5、单晶体必有各向异性。（√ ）
6、普通钢和优质钢是按其强度等级来区分的。（╳ ）
改正：普通钢和优质钢是按钢中有害杂质硫、磷的含量来划分的。
7、过热钢经再结晶退火后能显著细化晶粒。（╳ ）
改正：过热钢经正火后能显著细化晶粒。
8、奥氏体耐热钢也就是奥氏体不锈钢。╳ 改：奥氏体耐热钢不是奥氏体不锈钢。
9、马氏体的晶体结构和铁素体的相同。（√ ）
10、面心立方金属的塑性比体心立方金属的好。（√ ）
11、铁素体是置换固溶体。╳正：铁素体是碳溶于α-Fe中形成的间隙固溶体体。
12、晶界是金属晶体的常见缺陷。（√ ）
13、渗碳体是钢中常见的固溶体相。（╳ ）
改正：渗碳体是钢中常见的金属化合物相。
14、金属的塑性变形主要通过位错的滑移进行。（√ ）
15、金属在进行热加工时，不会产生加工硬化现象。（√ ）
16、比重偏析不能通过热处理来消除。
17、上贝氏体的韧性比下贝氏体好。（╳ 改正：上贝氏体的韧性比下贝氏体差。
18、对过共析钢工件进行完全退火可消除渗碳体网。（╳ ）
改正：对过共析钢工件进行正火可消除渗碳体网。
19、对低碳低合金钢进行正火处理可提高其硬度。（√ ）
20、淬火获得马氏体的必要条件之一是其淬火冷却速度必须小于Vk。（╳ ）改正：淬火获得马氏体的必要条件之一是其淬火冷却速度必须大于Vk。
21、氮化件的变形远比渗碳件的小。（√ ）
22、工件渗碳后直接淬火其开裂倾向比一次淬火的要小。（√ ）
23、高锰钢在各种条件下均能表现出良好的耐磨性。（╳ ）
改正：高锰钢只有在受到强烈的冲击和压力的条件下才能表现出良好的耐磨性。
24、无限固溶体必是置换固溶体。（√ ）
25、金属的晶粒越细小，其强度越高，但韧性变差。（╳ ）
改正：一般地说，在室温下，金属的晶粒越细小，其强度和韧性越高。
26、所谓临界冷却速度就是指钢能获得完全马氏体组织的最小冷却速度。（√ ）
27、钢进行分级淬火的目的是为了得到下贝氏体组织。（╳ ）
改正：钢进行分级淬火的目的是为了减小淬火应力，防止工件变形和开裂。28、对奥氏体不锈钢进行固溶处理的目的是为了提高其强度。（╳ ）
改正：对奥氏体不锈钢进行固溶处理的目的是为了提高其耐蚀性。
29、弹簧钢的最终热处理应是淬火+低温回火。（╳ ）
改正：弹簧钢的最终热处理应是淬火+中温回火。
30、凡单相固溶体均能进行形变强化。（√ ）
31、陶瓷组织中的气相能起到一定的强化作用。（╳ ）
改正：陶瓷组织中的气相降低了陶瓷的强度，是造成裂纹的根源。
32、热塑性塑料一般具有链状或支链状分子结构。（√ ）
33、凡间隙固溶体必是有限固溶体。（√ ）
34、珠光体的片层间距越小，其强度越高，其塑性越差。（╳ ）
改正：珠光体的片层间距越小，其强度越高，其塑性越好。
35、钢的临界冷却速度Vk越大，则其淬透性越好。（╳ ）
改正：钢的临界冷却速度Vk越低，则其淬透性越好。
36、过共析钢的正常淬火一般均为不完全淬火。（√ ）
37、工件经渗碳处理后，随后应进行淬火及低温回火。（√ ）
38、金属是多晶体，因而绝对不可以产生各向异性。（√ ）
39、凡能使钢的C曲线右移的合金元素均能增加钢的淬透性。（√ ）
40、感应加热表面淬火的淬硬深度与该钢的淬透性没有关系。（√ ）
41、陶瓷组织中的气相完全是一种缺陷相。
42、金属凝固时，过冷度越大，晶体长大速度越大，因而其晶粒粗大。（╳ ）改正：金属凝固时，过冷度越大，晶体长大速度越大，因而其晶粒细化。
43、钢的淬透性与其实际冷却速度无关。（╳ ）
改正：钢的淬透性与其实际冷却速度有关。
44、亚共析钢的正常淬火一般为不完全淬火。（√ ）
45、碳钢淬火后回火时一般不会出现高温回火脆性。（√ ）
46、工件经氮化处理后不能再进行淬火。（√ ）
47、对灰铸铁不能进行强化热处理。（╳ ）
改正：对灰铸铁能进行强化热处理。
48、过共析钢经正常淬火后，马氏体的含碳量小于钢的含碳量。（√ ）
49、凡能使钢的临界冷却速度增大的合金元素均能减小钢的淬透性。（√ ）
50、高速钢淬火后经回火可进一步提高其硬度。（√ ）
51、马氏体的强度和硬度总是大于珠光体的。（╳ ）
改正：马氏体的硬度是大于珠光体的，而强度比珠光体的差。
52、纯铁在室温下的晶体结构为面心立方晶格。（╳ ）
改正：纯铁在室温下的晶体结构为体心立方晶格。
53、马氏体的硬度主要取决于淬火时的冷却速度。（╳ ）
改正：马氏体的硬度主要取决于其含碳量。
54、等温淬火的目的是为了获得下贝氏体组织。（√ ）
55、对普通低合金钢件进行淬火强化效果不显著。（√ ）
56、高锰钢的性能特点是硬度高，脆性大。（╳ ）
改正：高锰钢的性能特点是良好的韧性和耐磨性。
57、马氏体是碳溶入γ-Fe中形成的过饱和固溶体。（╳ ）
改正：马氏体是碳溶入α-Fe中形成的过饱和固溶体。
58、间隙固溶体的溶质原子直径小，其强化效果远比置换固溶体差。（√ ）
59、硬铝合金经固溶处理后，强度明显提高。（√ ）
60、钢经热处理后，其组织和性能必然会改变。（╳ ）
改正：钢经热处理后，其组织和性能不一定会改变。
61、纯金属都是在恒温下结晶的。（√ ）
62、所谓白口铸铁是指碳全部以石墨形式存在的铸铁。（╳ ）
改正：所谓白口铸铁是指碳主要以渗碳体形式存在的铸铁。
63、白口铸铁铁水凝固时不会发生共析转变。（╳ ）
改正：白口铸铁铁水凝固时会发生共析转变。
64、铸件可用再结晶退火细化晶粒。（√ ）
65、冷热加工所形成的纤维组织都能使金属出现各向异性。（√ ）
66、奥氏体的塑性比铁素体的高。（√ ）
67、马氏体转变是通过切变完成的，而不是通过形核和长大来完成的。（╳ ）改正：马氏体转变也是通过形核和长大来完成的，转变机制非常复杂。
68、金属中的固态相变过程，都是晶粒的重新形核和长大过程。（√ ）
69、位错的滑移可沿晶体中的任意面和任意方向进行。（╳ ）
改正：位错的滑移可沿晶体中一定的晶面和方向进行。
70、对金属进行冷、热加工都会产生加工硬化。（╳ ）
改正：对金属进行冷加工会产生加工硬化。
71、在共析温度下，奥氏体的最低含碳量是0.77%。（╳ ）
改正：在共析温度下，奥氏体的最低含碳量是0。
72、亚共析钢经正火后，组织中的珠光体含量高于其退火组织中的。（√ ）
73、合金的强度和硬度一般都比纯金属高。（√ ）
74、白口铸铁在室温下的相组成都为铁素体和渗碳体。（√ ）
75、过共析钢的平衡组织中没有铁素体相。（╳ ）
改正：过共析钢的平衡组织中有铁素体相。
76、过共析钢用球化处理的方法可消除其网状渗碳体。（√ ）
77、采用等温淬火可获得晶粒大小均匀的马氏体。（╳ ）
改正：采用等温淬火可获得晶粒大小均匀的贝氏体。
78、形状复杂，机械性能要求不高的零件最好选用球铁制造。（√ ）
79、可锻铸铁的碳当量一定比灰口铸铁低。（√ ）
80、铝合金淬火后其晶格类型不会改变。（√ ）
81、同一钢材在相同加热条件下，水淬比油淬的淬透性好。（√ ）
82、同一钢材在相同加热条件下，小件比大件的淬透性好。（√ ）
83、工具钢淬火时，冷却速度越快，则所得组织中的残余奥氏体越多。（╳ ）改正：工具钢淬火时，冷却速度越快，则所得组织中的马氏体越多。
84、黄铜的而蚀性比青铜差。（√ ）
85、对常见铝合金仅进行淬火，强化效果不显著。（√ ）
86、可锻铸铁只能通过可锻化退火而得到。（╳ ）
改正：可锻铸铁只能通过石墨化退火而得到。
87、贝氏体转变是非扩散性转变。（╳ ）
改正：贝氏体转变是一半扩散性转变。
88、马氏体转变是非扩散性转变。（√ ）
89、金属的晶粒越细小，其强度越高，其塑性越好。（√ ）
90、位错的滑移是金属进行塑性变形的唯一方式。（╳ ）
改正：位错的滑移是金属进行塑性变形的主要方式。
91、表面淬火主要用于高碳钢。（╳ ）
改正：表面淬火主要用于中碳钢、中碳合金钢。
为改善低碳钢的切削加工性应进行哪种热处理（ D ）
A、等温退火
B、完全退火
C、球化退火 C、正火
2、钢中加入除Co之外的其它合金元素一般均能使其C曲线右移，从而（ B ）
A、增大VK
B、增加淬透性
C、减小其淬透性 C增大其淬硬性
3、金属的塑性变形主要是通过下列哪种方式进行的（ C ）
A、晶粒的相对滑动
B、晶格的扭折
C、位错的滑移
D、位错类型的改变
4、高碳钢淬火后回火时，随回火温度升高其（ A ）
A、强度硬度下降，塑性韧性提高
B、强度硬度提高，塑性韧性下降
C、强度韧性提高，塑性韧性下降
D、强度韧性下降，塑性硬度提高
5、过共析钢的正常淬火加热温度应该选择在（ A ）
A、Acl+30—50C
B、Ac3+30—50C
C、Accm+30—50C
D、T再+30—50C
6、常见的齿轮材料20CrMnTi的最终热处理工艺应该是（ D ）
A、调质
B、淬火+低温回火
C、渗碳
D、渗碳后淬火+低温回火
7、常见的调质钢大都属于（ B ）
A、低碳低合金钢
B、中碳低合金钢
C、高碳低合金钢
D、低碳中合金钢
8、某一中载齿轮决定用45钢制造，其最终热处理采用下列哪种方案为宜（ C ）
A、淬火+低温回火
B、渗碳后淬火+低温回火
C、调质后表面淬火
D、正火
9、某工件采用单相黄铜制造，其强化工艺应该是（ C ）
A、时效强化
B、固溶强化
C、形变强化
D、热处理强化
10、在Fe-Fe3C合金中，其平衡组织中含有二次渗碳量最多的合金的含碳量为（ D ）A、0.0008% B、0.021%C、0.77% D、2.11%
11、在Fe-Fe3C合金的退火组织中，含珠光体量最多的合金的碳含量为（ B ）
A、0.02%
B、0.77%
C、2.11%
D、4.3%
12、下列钢经完全退火后，哪种钢可能会析出网状渗碳体（ D ）
A、Q235
B、45
C、60Si2Mn
D、T12
13、下列材料中不宜淬火的是（ D ）
A、GCr15
B、W18Cr4V
C、40Cr
D、YT15
14、下列二元合金的恒温转变中，哪个是共析转变（ C ）
A、L+α→β
B、L→α+β
C、γ→α+β
D、α+β→γ
15、下列合金钢中，耐蚀性最好的是（ D ）
A、20CrMnTi
B、40CrB、W18Cr4V D、1Cr18Ni9Ti
16、下列合金中，哪种合金被称为巴氏合金（ B ）
A、铝基轴承合金
B、铅基轴承合金
C、铜基轴承合金
D、锌基轴承合金
17、对球墨铸铁进行高温正火的目的是为了得到下列哪种组织（ C ）
A、F+G
B、F+P+G
C、P+G
D、Ld+G
18、为降低低碳冷轧钢板的硬度，宜采用下列哪种工艺（ D ）
A、完全退火
B、球化退火
C、再结晶退火
D、等温退火
19、感应加热表面淬火的淬硬深度，主要决定于因素（ D ）
A、淬透性
B、冷却速度
C、感应电流的大小
D、感应电流的频率
20、下列材料中耐热性最好的是（ C ）
A、GCr15
B、W18Cr4V
C、1Cr18Ni9Ti
D、9SiCr
21、过共析钢的退火组织是（ C ）
A、F+Fe3CIII
B、F+P
C、P+Fe3CII
D、P+Fe3CIII
22、下列钢经淬火后硬度最低的是（ A ）
A、Q235
B、40Cr
C、GCr15
D、45钢
23、对奥氏体不锈钢进行固溶处理的目的是（ D ）
A强化基体 B、提高其韧性C、消除应力 D、消除碳化物
24、滚动轴承钢GCr15的最终热处理应该是（ A ）A、淬火+低温回火B、渗碳+淬火+低温回火C淬火+中温回火 D、氮化+淬火+低温回火
25、对工件进行分级淬火的目的是（ C ）
A、得到下贝氏体
B、减少残余奥氏体量
C、减少工件变形
D、缩短生产周期
26、钢获得下列哪种组织时有最佳的综合机械性能（ D ）
A、M+K
B、P+F
C、B下
D、M+P
27、某中等载荷齿轮拟选用45钢制造，其可能的最终热处理工艺应该是（ B ）
A、淬火+低温回火 B调质+表面淬火C、渗碳+淬火+低温回火 D、淬火+中温回火
28、为了提高45钢的综合机械性能，应进行（ B ）
A、正火
B、调质
C、退火
D、淬火+中温回火
29等温退火相对于一般退火工艺而言，更能（ A ）
A、减少工件变形
B、消除应力
C、细化晶粒
D、缩短退火周期
30、高速钢淬火后进行多次回火的主要目的是（ B ）
A、消除残余奥氏体，使碳化物入基体
B、消除残余奥氏体，使碳化物先分析出
C、使马氏体分解，提高其韧性
D、消除应力，减少工件变形
31、金属产生时效强化的主要原因是（ D ）A、形成了高密度位错 B、晶格发生畸变C、晶格类型发生改变 D、析出亚稳定第二相粒子
32、钢中的二次渗碳体是指从（ B ）中析出的渗碳体A、从钢液中析出的 B、从奥氏体中析出的C、从铁素中析出的 D、从马氏体中析出的
33、碳钢的下列各组织中，哪个是复相组织（ A ）
A、珠光体
B、铁素体
C、渗碳体
D、马氏体
34、能够无限互溶的两组元素所构成的二元合金相图必定是（ A ）
A、匀晶相图
B、共晶相图
C、包晶相图
D、共析相图
35、钢件出现下述哪种缺陷时，难以用热处理来消除（ B ）
A、晶内偏析
B、纤维组织
C、晶粒粗大
D、网状渗碳体
36、钢的下列组织中热稳定性最差的是（ C ）
A、珠光体
B、马氏体
C、回火屈氏体
D、回火索氏体
37、对片状马氏体而言，下列说法哪个是错误的（ A ）
A、是位错马氏体
B、是孪晶马氏体
C、是过饱和的a固溶体
D、具有高的强度
38、下列各材料中淬火时最容易产生淬火裂纹的材料是（ C ）
A、45钢
B、20CrMnTi
C、16Mn
D、W18Cr14V
39、下列诸因素中，哪个是造成45钢淬火硬度偏低的主要原因（ A ）
A、加强温度低于Ac3
B、加热温度高于AC3
C、保温时间过长 D冷却速度大于VK
40、亚共晶白口铸铁的退火组织中，不可能有下列中的哪种组织（ C ）
A、二次渗碳体
B、共析渗碳体
C、一次渗碳体
D、共晶渗碳体
41、过共析钢进行下列哪种热处理可能会造成网状渗碳体析出（ A ）
A、完全退火
B、再结晶退火
C、正火
D、去应力退火
42、下列指标中，哪个是只决定了钢的成份的性能（ D ）
A、淬透性
B、淬硬性
C、淬透层深度
D、VK
43、分级淬火的目的是为了（ D ）
A、得到B下
B、增加马氏体的量
C、减少残余奥氏体
D、减少工件变形开裂
44、过共析钢因过热而析出网状渗碳体组织时，可用下列哪种工艺消除（ C ）
A、完全退火
B、等温退火
C、球化退火
D、正火
45、下列诸材料中淬透性最好的是（ A ）
A、20CrMnTi
B、40Cr
C、GCr15
D、Q235
46.下列诸材料中热硬性最好的是（ C ）
A.T12
B.9SiCr
C.W18Cr4V
D.YG3
47.为降低低碳冷轧钢板的硬度,宜采用下列哪种工艺（ C ）
A.完全退火
B.球化退火
C.再结晶退火
D.等温退火
48.下列诸材料被称为低变形钢适合作冷作模具的是（ B ）
A.9SiCr
B. CrWMn
C.Cr12MoV
D.5CrMnMo
49.高速钢经最终热处理后的组织应该是（ C ）
A.M+K
B.M+A+K
C.M回+A+K
D.S回+A+K
50.白口铸铁件不具有下列哪个性能（ A ）
A.高强度
B.高硬度
C.高耐磨性
D.高脆性
51.对球墨铸铁件进行下列哪种热处理可得到铁素体基球铁（ C ）
A.低温正火
B.高温正火
C.高温退火
D.等温退火
52.下列诸铝合金中,不能进行时效强化的是（ A ）
A.LF21
B.LY11
C.LC6
D.LD10
53.下列各工程塑料中,进行注射成型比较困难的是（ D ）
A.聚氯乙烯
B.ABS塑料
C.聚四氟乙烯
D.氨基塑料
54.40Cr钢的碳含量范围是（ C ）
A.约40%
B.约4%
C.约0.4%
D.约0.04%
55.冷加工金属经再结晶退火后,下列说法哪个错误的?（ C A.其晶粒形状会改变
B.其机械性能会发生改变
C.其晶格类型会发生改变
D.其晶粒大小会发生改变
56.对纯金属而言,下列说法哪个是错误的（ A ）
A,不会在恒温下结晶 B.不会发生相变C都能进行形变强化 D都能进行时效强化
57.对过共析钢不能进行下列哪种退火处理（ A ）
A.完全退火
B.再结晶退火
C.等温退火
D.去应力退火
58.普通灰口铸铁组织中,不应有下列哪种渗碳体出现?（ C ）
A.一次渗碳体
B.二次渗碳体
C.三次渗碳体
D.一次渗碳体和二次渗碳体
59.对亚共析钢进行完全退火,其退火温度应为（ D ）A.低于Ac1温度 B.高于Ac1温度而低于Ac3温度C.等于Ac3温度 D.Ac3+30至50度
60.T8钢奥氏体化后进行油淬,其组织为（ C ）
A.M
B.M+A残
C.M+B下+A残
D.M+T+A残
61.马氏体的硬度主要决定于其（ A ）
A.碳含量
B.合金元素含量
C.冷却速度
D.过冷度
62.热锻模的最终热处理工艺应该是（ C ）
A.淬火+低温回火
B.淬火+中温回火
C.调质
D.调质后表面淬火
63.下列合金中,铬元素含量最少的是（ A ）
A.GCr15
B.CrL12
C.1Cr13
D.1Cr18Ni9Ti
64．下列合金中，含碳量最少的钢是（ D ）
A.GCr15
B..Cr12MoV
C.1Cr13
D.1Cr18Ni9Ti
65.下列铝合金中，被称为硅铝明的是（ A ）
A.ZL102
B.ZL202
C.ZL301
D.ZL402
66.钢的淬透性主要决定于其（ C ）A.碳含量 B.合金元素含量
C.冷却速度
D.过冷度
四.填空题
1.在Fe-Fe3C合金中,含有二次渗碳体最多的合金是含碳为
2.11 %的钢,其二次渗碳体的最大含量为 22.64 %.
2.冷变形金属在加热时发生的三个过程依次为回复，再结晶和晶粒长大。
3.对刃具钢的性能要求主要三个方面,即高的硬度 ,高耐磨性和高的红硬性。
4.1Cr18Ni9Ti是奥氏体型不锈钢,需采用固溶处理,以获得单相奥氏体,为
了阻止(CrFe)23C6沿晶界析出,还应进行稳定化热处理.
5.高速钢锭经锻造退火后的组织为索氏体及粒状碳化物 ,淬火后的组织为隐
针马氏体、粒状碳化物及20%-25%的残余奥氏体 ,淬火后再经多次回火后的组织为回火马氏体、较多的粒状碳化物及少量残余奥氏体。
6.灰铸铁能否充分石墨化,主要决定于其碳当量和铸后冷却速度,一般而言,碳当量越高 ,越有利于石墨化,冷却速度越快 ,越容易形成白口.
7.球墨铸铁件可通过热处理来调整其基本组织，退火热处理能得到F+G基, 调质热处理能得到F+P+G基,而正火能获得P+G基
8.所谓巴氏合金是指锡基和铅基轴承合金
9.线型无定型高聚物在不同温度表现出三种力学状态;玻璃态,高弹态和粘流态。
10.金属结晶时晶粒的大小主要决定于其形核率和晶核的长大速度 ,一般可通
过增加过冷度法或变质处理来细化晶粒
11.热加工纤维组织的形成原因是单向变形造成变形后夹杂物沿变形方向呈流线分布的, 从而使其产生各向异性
12.普通钢,优质钢的区分是以其中 S 和 P 元素的原子的含量来区分的, P 含
量高易使钢产生热脆性,而 S 含量高易使钢产生冷脆性
13.所谓本质细晶粒钢是指该钢正常淬火加热时奥氏体晶粒长大倾向小的钢
14.钢淬火马氏体转变的转变量主要决定于其临界冷却速度,与其保温时间无关。
15.钢的淬透性决定于其成份,一般随碳含量的增加,亚共析钢的淬透性增大 ,
当加入除Co之外的合金元素时均能使钢的淬透性提高。
16.马氏体的形态在两种典型,即强度高而韧性差的片状马氏体和强度低而韧
性高的板条状马氏体
17.对奥氏体不锈钢进行固溶热处理可获得单项式相奥氏体组织, 进行稳定
化热处理可防止产生晶间腐蚀
18.对普通灰铸铁工件进行低温退火的目的是为了消除内应力 ,进行高温退火
的目的是为了消除铸件白口、降低硬度。
19.材料牌号QT600-3中,QT表示球墨铸铁 ,600 表示最低抗拉强度为
600MPa ,3表示最低伸长率为3% 。
20.轴承合金的组织特点是软基体上分布硬质点或硬基体上分布软质点。
21.陶瓷组织的基本相有晶体相, 玻璃相, 气相,其中起强化作用的是晶体相,而起粘结作用的是玻璃相
22.常见工程塑料有聚氯乙烯，聚四氟乙烯，尼龙 ,其中自润滑性能良好适合作轴承齿轮的有尼龙 ,价格低廉,用途非常广泛的是聚氯乙烯 ,化学稳定性
极好,有塑料王之称的是聚四氟乙烯
23.在Fe-Fe3C相图中,包含有三个恒温转变,其具体的相反应式分别为,包晶反
应 LB+δHDAJ ,共晶反应 LCDAE+Fe3C ,共析反应 ASDFP+ Fe3C 。
24.常见的合金弹簧钢有 60Si2Mn ,其最终热处理工艺为去应力退火 ,其最终
组织为索氏体。
25.钢进行扩散退火的目的是为了减少钢锭、铸件或锻坯的化学成分和组织的不均匀性 ,进行再结晶退火的目的是为了消除加工硬化作用，便于继续冷加工。
26.影响铸铁石墨化的主要因素有铸铁的成分和冷却速度等
27.马氏体的硬度主要决定于其含碳量 ,钢淬火时获得马氏体量的多少主要决
定于其临界冷却速度。
28.要降低低冷轧钢板的硬度应进行完全退火,要消除合金铸件的枝晶偏析应
进行均匀化退火,要改善高碳钢的切加工性能应进行等温退火
29.常用弹簧的牌号有 65Mn、60Si2Mn ,其热处理工艺为淬火和中温回火 ,热处理后的组织是回火托氏体。
30.耐磨钢ZGMn13进行水韧处理的目的是为了消除碳化物 ,得到单相奥氏体
组织,从而保证其具有高的耐磨性能
31.实际晶体中主要存在三类缺陷,其中点缺陷有空位和间隙原子等,线缺陷有位错 ,面缺陷有亚晶界等。
32.奥氏体不锈钢进行固溶处理的目的是获得单相奥氏体组织，提高钢的耐蚀
性 ,进行稳定化处理的目的是防止晶间腐蚀的产生。
33.经正火处理能改善低碳钢的切削加工性能,经等温退火处理消除高碳高
合金钢中的残余奥氏体。
34.轴承合金的组织特点为在软基体上分布有硬质点,或在硬基体上分布
有软质点。
35.合金钢按用途可分为三类,即合金结构钢，合金工具钢 ,和特殊性能钢。
36.合金钢中常用的渗碳钢为 20CrMnTi (牌号),常用的调质钢为 40Cr ,常用的刃具钢为 9SiCr ,常用的耐磨钢为 ZGMn13 。
37.金属浇铸造时常采用的细化晶粒方法有两种,即变质处理和附加振动。
38.铁有三种同素异构体在912度以下时为体心立方结构,在912度以上,1394度以下时为面心立方结构,高于1394度而低于熔点时为体心立方结构
39.金属铸造锭的组织常分为三层,即外层的细晶区,次层的柱状晶区和中心的等轴晶区。
40.金属晶体通过滑移和孪生两种方式来发生塑性变形。
41.冷变形金属在加热时随加热温度的升高,其组织和性能的变化分为三个阶段,即回复，再结晶，晶粒长大。
42.在合金钢的组织中,常见的间隙固溶体有 F 和 A ,常见的间隙相 P 和 Ld ,常见的间隙化合物 Fe3C 。
43.在Fe-Fe3C合金组织中，一次渗碳体是指从液体合金中析出的，二次渗碳体是指从 A 中析出的，三次渗碳体是指从 F 中析出的
44.在铁碳合金的平衡组织中,常见的三个单相组织为 F ， A 和 Fe3C ，,常见的两个两组织为 P ， Ld 。
45.下列各材料的退火组织构成为:工业纯铁 F ,亚共析钢 F+P ,过共析钢
P+Fe3CⅡ ,亚共晶白口铸铁P+Ld′+Fe3CⅡ ，过共晶白口铸造铁为
Ld′+Fe3CⅠ 。
46.钛的熔点为1680℃则其再结晶温度为1054 ℃,其再结晶退火温度为1154 ℃
47.抗氧化钢中常加入的合金元素有铬、硅、铝等,这主要是因为当这些合金元素在钢基体中的含量达到一定量时能在钢的表面形成氧化膜。
48.钢加热时奥氏体的形成分为三个阶段,依次为奥氏体晶核的形成及长大，
残余渗碳体，奥氏体的均匀化。
49.钢加热奥氏化后,先淬入水中,再入油中,该淬火工艺通常被称为双介质淬火。
50.钢淬火时所得马氏体的形态主要决定于其成分 ,马氏体的硬度主要决定于
其碳的含量 ,马氏体量的多少主要决定于其临界冷却速度。
51.硬质合金是以 WC 和 TiC 作为强化相而以钴、镊等金属作粘结基体所形成的复合材料
52.钢的Ac3温度是指冷却时，不同含碳量的奥氏体中结晶出铁素体的开始线。
53.渗碳和氮化相比,前者的热处理变形比后者大 ,后者的硬化层与基体的结合力比前者高。
54.工件渗碳后直接淬火相对于一次淬火的优点是工艺简单、效率高、成本低、脱碳倾向小 ,缺点是耐磨性较低、变形较大。
55.碳素结构钢相对于合金结构钢而言,优点是冶炼、加工简单，价格便宜，缺点淬透性差、缺乏良好的机械性能。
56.所谓’硅铝明’是指铝和硅的合金,该合金工件通常是通过铸造成形的
57.常见的黄铜是指铜和锌的合金,而青铜的种类较多,主要有锡青铜, 铝
青铜等,青铜在大气,海水中的耐蚀性优于黄铜
58.纯金属的晶格类型主要有体心立方晶格, 面心晶格和密排六方晶格三种
59.金属结晶的必要条件是一定的过冷度。
60.金属的塑性变形是在切应力作用下,主要通过滑移来进行的
61.金属中的位错密度越高,则其强度越高 ,塑性越差。
62.纯铁的熔点为1538度,则其再结晶温度997度,其再结晶退火温度为 1097 度。
63.冷加工和热加工是以金属的再结晶温度区分的
64.所谓’相’是指合金中的晶体结构和化学成分相同的组成部分
65.合金中的基本相分为固溶体和金属化合物两类
66.按照溶质原子在溶剂中位置的不同,固溶体分为置换固溶体和间隙固溶体。
67.固溶体按溶解度大水不同分为有限固溶体和无限固溶体。
68.金属化合物根据其形成条件及结构特点分为正常价化合物，电子化合物
及间隙化合物三类
69.钢中常见的化合物大多数属于正常价化合物,其共同的性能特点是熔点较高 ,硬度高 ,脆性大。
70.铁碳合金的基本相中,塑性最好的是 A ,强度最高的是 P ,硬度最高的是 Cm 。
71.珠光体是指 F 和 Cm 所形成的两相组织,其形态一般是粗片状。
72.二次渗碳体只可能出现于碳含量大于 0.77 %的钢中,其形态是网状
73.灰口铸造铁和白口铸铁的组织相比较,灰口铸造铁中不应有渗碳体组织,而白口铸铁中没有片状石墨组织
74.将45钢加热至Ac1温度时,所得奥氏体的含碳量为 0.44 %,继续升高温度,
奥氏体的含碳量会增大。
75.钢的奥氏体晶粒长大的倾向性与钢的加热方法有关
76.将45钢加热至Ac1温度长时间保温后其组织构成为F+A,其中F的含碳量为
________%,A的含碳量为________%
77.亚共析钢的正火温度为 Ac3 以上,30—50度,而过共析钢的正火温度为
Accm 以上30—50度
78.钢淬火后马氏体组织粗细主要取决于奥氏体的晶粒大小。
79.工具钢一般都属于优质碳钢,其机加工前的预处理工艺为退火 ,机加工后的最终热处理工艺为淬火+低温回火。
80.量具钢除要求高硬度外,还要求有高耐磨性和高尺寸稳定性。
81.常用不锈钢按其组织构成分为马氏体不锈钢,铁素体不锈钢, 奥氏体不锈钢。
82.合金元素大多数都促进奥氏体的形成,故合金钢的淬火优于碳钢。
83.不锈钢的成份特点是碳含量较低和铬含量高
84.碳在铸铁中主要以渗碳体和石墨的形式存在
85.提高铸铁中碳元素和硅元素的含量,有利于其石墨化
86.钢中常见的合金元素按与碳的亲合力大小分为合金渗碳体和特殊碳化物两类
87.钢中常见的合金元素大多数都促进奥氏体晶粒的长大,当溶入奥氏体时又
阻碍过冷奥氏体的分解,淬火后回火时推迟马氏体的分解。
88.铝合金按其成份和工艺特点分为变形铝合金和铸造铝合金两类。
89.LG5表示该材料是高纯铝 ,LY12表示该材料为铝-铜-镁铝合金,ZL102表
示该材料属于铸造铝合金。
90.铜合金中,按主加元素不同分为黄铜，青铜和白铜。
91.常用的硬质合金主要有三类即钨钴类硬质合金，钨钴钛类硬质合金和通用硬质合金 ,其中韧性最好的是钨钴类硬质合金。
五.简答题
1.某过共析钢工件因终锻温度过高,其组织中出现了网状渗碳体,对工件的机性
有何影响?采用何种工艺可将之削除.
答：某过共析钢工件因终锻温度过高,其组织中出现了网状渗碳体,将使工件的强度下降，力学性能变坏。可以采用正火的热处理方法来消除。
2.某T12钢工件退火时,误当作45钢而进行了完全退火,其组织和性能会发生什么变化,因该工件切削加工困难,应采用什么热处理工艺来改善之.
答：某T12钢工件退火时,误当作45钢而进行了完全退火,其组织中出现了网状渗碳体,将使工件的强度下降，力学性能变坏可以采用正火的热处理方法来消除。
3.试说明淬火钢中出现残余奥氏体的原因是什么,对其性能有何影响,采用什么
工艺能将之消除.
答：淬火钢中出现残余奥氏体的原因是：马氏体转变是在一定温度范围内（Ms-Mf），连续冷却的任何停顿和减慢，都增大奥氏体的稳定性和残余奥氏体的量；另外马氏体形成时体积膨胀，对未转变的奥氏体构成大的压应力，也使马氏体转变不能进行到底，而总要保留一部分不能转变的（残余）奥氏体。残余奥氏体存在马氏体之间可改善钢的韧性。采用回火工艺能将之消除。
4.试说明为什么亚共析钢必须进行完全淬火,而过共析钢则只能进行不完全淬火. 答：亚共析钢必须在Ac3+30-50℃加热，进行完全淬火，并使淬火组织中保留一定数量的细小弥散碳化物颗粒，以提高其耐磨性。而过共析钢加热到Ac1+30-50℃进行不完全淬火，其原因在于：若碳化物完全熔入奥氏体中，马氏体中将出现过多的残余奥氏体，从而会造成多方面的害处，例如：碳含量过高，淬火后全部形成片状马氏体，脆性增加，且奥氏体增加，硬度下降;组织中会失去硬而耐磨的碳化物颗粒，令耐磨性降低等;而且淬火后会得到粗针状马氏体，显微裂纹增多，令钢的脆性增大;同时会令淬火应力增大，加大工件变形开裂倾向。
5.高碳高合金钢工件淬火时极易开裂,采取什么措施可有效防止其开裂?
答：（1）合理设计零件结构；（2）淬火前进行退火或正火，以细化晶粒并使组织均匀化，减少淬火产生的内应力；（3）淬火加热时严格控制加热温度，防止过热使奥氏体晶粒粗化，同时也可减少淬火时的热应力；
4）采用适当的冷却方法；（5）淬火后及时回火，以消除应力，提高工件的韧性。
6.确定下列工件的退火工艺,并说明其原因：(1)冷轧15钢钢板要求降低硬度.(2)正火态的T12钢钢坯要求改善其切削加工性.(3)锻造过热的60钢锻坯要求细化晶粒.答：（1）完全退火；（2）球化退火；（3）等温退火。
7.某40MnB钢主轴,要求整体有足够的韧性,表面要求有较高的硬度和耐磨性,采用何种热处理工艺可满足要求?简述理由.
答：采用正火、调质（预备热处理），以及淬火+低温回火（最终热处理）。（1）正火：主要为了消除毛坯的锻造应力，降低硬度以改善切削加工性，同时也均匀组织，细化晶粒，为以后的热处理做组织准备。
（2）调质：主要使主轴具有高的综合力学性能。
（3）淬火+低温回火：提高表面的硬度和耐磨性，而心部具有足够的韧性，其中低温回火的作用是消除淬火应力及减少脆性。
8.金属晶粒大小对金属的性能有何影响?说明铸造时细化晶粒的方法及其原理. 答：金属晶粒越细，金属的强度越高，塑性和韧性也越好，反之力学性能越差。铸造时细化晶粒的方法有：
（1）增加过冷度：当过冷度增大时，液态金属的结晶能力增强，形核率可大大增加，而长大速度增加较少，因而可使晶粒细化。
（2）变质处理：在液态金属结晶前，加入一些细小的变质剂，使金属结晶时形核率N增加，因而可使晶粒细化。
（3）振动处理：在金属结晶时，对液态金属附加机械振动、超声波振动或电磁振动等措施使已生长的晶粒因破碎而细化，同时破碎的晶粒尖端也起净核作用，增加了形核率，使晶粒细化。
9.T12钢工件经正常淬火后其表面硬度比60钢低的原因是什么？如何进一步提
高其硬度？
答：：淬火加热温度过低、保温时间不足、冷却速度过低、工件表面脱碳或预先热处理不当等。进一步提高其硬度的方法是将工件退火或正火后重新进行淬火。10．画出Fe-Fe3C相图，注明各相区的相名称，指出奥氏体和铁素体的溶解度曲线.答：书P16图1.2.16。
奥氏体和铁素体的溶解度曲线分别是：ES线、PQ线。
11.示意画出钢的C曲线,并在C曲线上画出等温淬火和分级淬火的冷却工艺曲线. 答：书P40图1.3.11。
12.比较20钢和T10钢的退火,正火,淬火组织的异同.
答：退火：20钢：奥氏体 T10钢：珠光体
正火：20钢：奥氏体 T10钢：珠光体
淬火：20钢：马氏体 T10钢：马氏体
13.现有下列零件及可供选择的材料,给各零件选择合适的材料,并选择合适的最终热处理方法(或使用状态).零件名称:自行车架,连杆螺栓,车厢板簧,滑动轴承,变速齿轮,机床床身,柴油机曲轴.
可选材料:60Si2Mn,ZQSn6-6-3,QT600-2,T12A,40Cr,HT200,16Mn,20CrMnTi.
答：自行车架：16Mn 焊接连杆螺栓：40Cr 最终热处理方法：调质；
车厢板簧：60Si2Mn 最终热处理方法：淬火+中温回火；
滑动轴承：ZQSn6-6-3 使用状态：铸造；
变速齿轮：20CrMnTi 最终热处理方法：渗碳后淬火、低温回火；
机床床身：HT200 最终热处理方法：去应力退火；柴油机曲轴：QT600-2 最终热处理方法：等温淬火。
14.有一传动轴(最大直径φ20mm)受中等交变拉压载荷作用要求沿截面性能均匀一致,(1)选择合适的材料,(2)编制简明工艺路线,(3)说明各热处理工艺的主要作用:(4)指出最终组织.
可供选择材料:16Mn,20CrMnTi,45,40Cr,40CrNiMo,T12,”6”,”5”
答：（1）选用20CrMnTi
（2）简明工艺路线：备料→锻造→正火→机械加工→渗碳→淬火、低温回火→机械加工。
（3）热处理工艺的主要作用如下：
正火：主要为了消除毛坯的锻造应力，降低硬度以改善切削加工性，同时也均匀组织，细化晶粒，为以后的热处理做组织准备。
渗碳：为了保证传动轴表层的含碳量及渗碳层深度的要求。
淬火+低温回火：提高表面的硬度和耐磨性，而心部具有足够的韧性，其中低温回火的作用是消除淬火应力及减少脆性。
15.常见的合金结构钢有哪些?写出其牌号,说明其一般使用时的热处理状态(即最终热处理)和用途。
答：常见的合金结构钢有：
（1）低合金高强度结构钢：其中Q345是最常用的低合金高强度结构钢，一般不进行热处理，广泛用于制造桥梁、船舶、车辆、锅炉、压力容器、起重机械等钢结构件。
（2）合金渗碳钢：20CrMnTi是最常用的合金渗碳钢，一般是渗碳后淬火、低温回火，用来工作中承受较强烈的冲击作用和磨损条件下的渗碳零件。
（3）合金调质钢：40Cr是最常用的合金调质钢，其热处理工艺是调质，用来制造一些受力复杂的重要零件，如机床的主轴等。
（4）合金弹簧钢：常用的合金弹簧钢的牌号有60Si2Mn、60Si2CrVA和50CrVA，热成形弹簧钢进行淬火、中温回火，冷成形弹簧钢只需进行依次去应力退火，合金弹簧钢主要用语制造各种弹性元件，如制作汽车的减震板弹簧等。
（5）滚动轴承钢：目前应用最多的有：GCr15 主要用于中小型滚动轴承；GCr15SiMn主要用于较大的滚动轴承，滚动轴承钢的热处理包括预备热处理（球化退火）和最终热处理（淬火+低温回火）。
第一章金属学基础一、名词解释 1.过冷度：实际结晶温度与理论结晶温度之差称为过冷度。 2.均质成核：在一定条件下，从液态金属中直接产生，原子呈规则排列的结晶核心。 3.非均质成核：是液态金属依附在一些未溶颗粒表面所形成的晶核。 4.冷变形：金属在再结晶温度以下一定温度进行的塑性变形。 5.热变性：金属加在再结晶温度以上一定温度进行的塑性变形。 6.加工硬化：随着冷变形的增加，金属的强度、硬度增加；塑性、韧性下降的现象。 7.再结晶：冷变形后的金属被加热到较高的温度时，破碎拉长的晶粒变成新的等轴晶粒。和变形前的晶粒形状相似，晶格类型相同，把这一阶段称为“再结晶”。 8.纤维组织：在塑性变形中，随着变形量的增加，其内部各晶粒的形状将沿受力方向伸长，由等轴晶粒变为扁平形或长条形晶粒。当变形量较大时，晶粒被拉成纤维状，此时的组织称为“纤维组织”。 9.锻造流线：在锻造时,金属的脆性杂质被打碎,顺着金属主要伸长方向呈碎粒状或链状分布；塑性杂质随着金属变形沿主要伸长方向呈带状分布, 这样热锻后的金属组织称为锻造流线。10.同素异构转变：某些金属，在固态下随温度或压力的改变,发生晶体结构的变化，即由一种晶格转变为另一种晶格的变化，称为同素异构转变。 11.变质处理：在液态金属结晶前，人为加入某些难熔固态颗粒，造成大量可以成为非自发晶核的固态质点，使结晶时的晶核数目大大增加，从而提高了形核率，细化晶粒，这种处理方法即为变质处理。 二、单选题 1. 表示金属材料延伸率的符号是（ A ） A.δ B.ψ C.σe D.σb 2. 表示金属材料弹性极限的符号是（ A ） A.σe B.σs C.σb D.σ-1 3. 金属材料在载荷作用下抵抗变形和破坏的能力叫（A） A.强度 B.韧性 C.塑性 D.弹性 4. 晶体中的位错属于（ C ） A.体缺陷 B.面缺陷 C.线缺陷 D.点缺陷 5. 在晶体缺陷中，属于线缺陷的有（ B ） A.间隙原子 B.位错 C.晶界 D.缩孔 6. 变形金属再结晶后，（ D ） A.形成等轴晶，强度增大 B.形成柱状晶，塑性下降 C.形成柱状晶，强度增大 D.形成等轴晶，塑性升高 7.表示晶体中原子排列形式的空间格子叫做（ B ） 晶向D. 晶粒C. 晶格B.晶胞A. 8. 晶格中的最小单元叫做（ A ） A.晶胞 B.晶体 C.晶粒 D.晶向
机械工程材料 思考题参考答案 第一章金属的晶体结构与结晶 1．解释下列名词 点缺陷，线缺陷，面缺陷，亚晶粒，亚晶界，刃型位错，单晶体，多晶体， 过冷度，自发形核，非自发形核，变质处理，变质剂。 答：点缺陷：原子排列不规则的区域在空间三个方向尺寸都很小，主要指空位间隙原子、置换原子等。 线缺陷：原子排列的不规则区域在空间一个方向上的尺寸很大，而在其余两个方向上的尺寸很小。如位错。 面缺陷：原子排列不规则的区域在空间两个方向上的尺寸很大，而另一方向上的尺寸很小。如晶界和亚晶界。 亚晶粒：在多晶体的每一个晶粒内，晶格位向也并非完全一致，而是存在着许多尺寸很小、位向差很小的小晶块，它们相互镶嵌而成晶粒，称亚晶粒。 亚晶界：两相邻亚晶粒间的边界称为亚晶界。 刃型位错：位错可认为是晶格中一部分晶体相对于另一部分晶体的局部滑移而造成。 滑移部分与未滑移部分的交界线即为位错线。如果相对滑移的结果上半部 分多出一半原子面，多余半原子面的边缘好像插入晶体中的一把刀的刃 口，故称“刃型位错”。 单晶体：如果一块晶体，其内部的晶格位向完全一致，则称这块晶体为单晶体。 多晶体：由多种晶粒组成的晶体结构称为“多晶体”。
过冷度：实际结晶温度与理论结晶温度之差称为过冷度。 自发形核：在一定条件下，从液态金属中直接产生，原子呈规则排列的结晶核心。 非自发形核：是液态金属依附在一些未溶颗粒表面所形成的晶核。 变质处理：在液态金属结晶前，特意加入某些难熔固态颗粒，造成大量可以成为非自发晶核的固态质点，使结晶时的晶核数目大大增加，从而提高了形核率， 细化晶粒，这种处理方法即为变质处理。 变质剂：在浇注前所加入的难熔杂质称为变质剂。 2.常见的金属晶体结构有哪几种？α-Fe 、γ- Fe 、Al 、Cu 、Ni 、Pb 、Cr 、V 、Mg、Zn 各属何种晶体结构？ 答：常见金属晶体结构：体心立方晶格、面心立方晶格、密排六方晶格； α－Fe、Cr、V属于体心立方晶格； γ－Fe 、Al、Cu、Ni、Pb属于面心立方晶格； Mg、Zn属于密排六方晶格； 3.配位数和致密度可以用来说明哪些问题？ 答：用来说明晶体中原子排列的紧密程度。晶体中配位数和致密度越大，则晶体中原子排列越紧密。 4.晶面指数和晶向指数有什么不同？ uvw；晶面是指晶答：晶向是指晶格中各种原子列的位向，用晶向指数来表示，形式为[] hkl。 格中不同方位上的原子面，用晶面指数来表示，形式为() 5.实际晶体中的点缺陷，线缺陷和面缺陷对金属性能有何影响？ 答：如果金属中无晶体缺陷时，通过理论计算具有极高的强度，随着晶体中缺陷的增加，金属的强度迅速下降，当缺陷增加到一定值后，金属的强度又随晶体缺陷的增加而增加。因此，无论点缺陷，线缺陷和面缺陷都会造成晶格崎变，从而使晶体强度增
第1章材料的性能 一、选择题 1.表示金属材料屈服强度的符号是（ B） A.σ B.σs C.σb D.σ-1 2.表示金属材料弹性极限的符号是（ A） A.σe B.σs C.σb D.σ-1 3.在测量薄片工件的硬度时，常用的硬度测试方法的表示符号是（ B） A.HB B.HRC C.HV D.HS 4.金属材料在载荷作用下抵抗变形和破坏的能力叫（A ） A.强度 B.硬度 C.塑性 D.弹性 二、填空 1.金属材料的机械性能是指在载荷作用下其抵抗（变形）或（破坏）的能力。 2.金属塑性的指标主要有（伸长率）和（断面收缩率）两种。 3.低碳钢拉伸试验的过程可以分为弹性变形、（塑性变形）和（断裂）三个阶段。 4.常用测定硬度的方法有（布氏硬度测试法）、（洛氏硬度测试法）和维氏硬度测试法。 5.疲劳强度是表示材料经（无数次应力循环）作用而（不发生断裂时）的最大应力值。 三、是非题 1.用布氏硬度测量硬度时，压头为钢球，用符号HBS表示。是 2.用布氏硬度测量硬度时，压头为硬质合金球，用符号HBW表示。是 3.金属材料的机械性能可以理解为金属材料的失效抗力。 四、改正题 1. 疲劳强度是表示在冲击载荷作用下而不致引起断裂的最大应力。将冲击载荷改成交变载荷 2. 渗碳件经淬火处理后用HB硬度计测量表层硬度。将HB改成HR 3. 受冲击载荷作用的工件，考虑机械性能的指标主要是疲劳强度。将疲劳强度改成冲击韧性 4. 衡量材料的塑性的指标主要有伸长率和冲击韧性。将冲击韧性改成断面收缩率 5. 冲击韧性是指金属材料在载荷作用下抵抗破坏的能力。将载荷改成冲击载荷 五、简答题 1.说明下列机械性能指标符合所表示的意思：σs、σ0.2、HRC、σ-1、σb、δ5、HBS。σs: 屈服强度σ0.2：条件屈服强度 HRC：洛氏硬度（压头为金刚石圆锥）σ-1: 疲劳极限 σb: 抗拉强度σ5：l 0=5d 时的伸长率（l =5.65s01/2） HBS:布氏硬度（压头为钢球）第2章材料的结构
机械工程材料(第二版)习题答案(王章忠) 例1：某工厂生产精密丝杠，尺寸为φ40×800mm，要求热处理后变形小，尺寸稳定，表面硬度为60～64HRC，用CrWMn钢制造;其工序如下：热轧钢棒下料→球化退火→粗加工→淬火、低温回火→精加工→时效→精磨。试分析：1. 用CrWMn钢的原因。2. 分析工艺安排能否达到要求，如何改进？ 丝杠是机床重要的零件之一，应用于进给机构和调节移动机构，它的精度高低直接影响机床的加工精度、定位精度和测量精度，因此要求它具有高精度和高的稳定性、高的耐磨性。在加工处理过程中，每一工序都不能产生大的应力和大的应变；为保证使用过程中的尺寸稳定，需尽可能消除工件的应力，尽可能减少残余奥氏体量。丝杠受力不大，但转速很高，表面要求有高的硬度和耐磨性，洛氏硬度为60～64 HRC。根据精密丝杠的上述要求，选用CrWMn钢较为合适。其原因如下：（1）CrWMn钢是高碳合金工具钢，淬火处理后能获得高的硬度和耐磨性，可满足硬度和耐磨性的要求。 （2）CrWMn钢由于加入合金元素的作用，具有良好的热处理工艺性能，淬透性好，热处理变形小，有利于保证丝杠的精度。目前，9Mn2V 和CrWMn用得较多，但前者淬透性差些，适用于直径较小的精密丝杠。
对原工艺安排分析：原工艺路线中，由于在球化退火前没有安排正火；机加工后没有安排去应力退火；淬火、低温回火后没有安排冰冷处理等项原因，使得精密丝杠在加工过程中会产生很大的应力和变形，很难满足精密丝杠的技术要求。所以原工艺路线应改为：下料→正火→球化退火→粗加工→去应力退火→淬火、低温回火→冷处理→低温回火→精加工→时效→半精磨→时效→精磨。 例2：有一载重汽车的变速箱齿轮，使用中受到一定的冲击，负载较重，齿表面要求耐磨，硬度为58～62HRC齿心部硬度为30～45HRC，其余力学性能要求为σb＞1000MPa，σOF≥600MPa，AK ＞48J。试从所给材料中选择制造该齿轮的合适钢种。 35、45 、20CrMnTi 、38CrMoAl 、T12 分析：从所列材料中可以看出35、45 、T12钢不能满足要求。对剩余两个钢种的比较可见表1。 材料热处理σs/ MPa σb/ MPa /% φ/% AK/J 接触疲劳强度 /MPa 弯曲疲劳强度 /MPa 20CrMnTi 渗碳 淬火853 1080 10 45 55 1380 750 38CrMoAl 调质835 980 14 50 71 1050 1020
1．解释下列名词 点缺陷，线缺陷，面缺陷，亚晶粒，亚晶界，刃型位错，单晶体，多晶体， 过冷度，自发形核，非自发形核，变质处理，变质剂。 答：点缺陷：原子排列不规则的区域在空间三个方向尺寸都很小，主要指空位间隙原子、置换原子等。 线缺陷：原子排列的不规则区域在空间一个方向上的尺寸很大，而在其余两个方向上的尺寸很小。如位错。 面缺陷：原子排列不规则的区域在空间两个方向上的尺寸很大，而另一方向上的尺寸很小。如晶界和亚晶界。 亚晶粒：在多晶体的每一个晶粒内，晶格位向也并非完全一致，而是存在着许多尺寸很小、位向差很小的小晶块，它们相互镶嵌而成晶粒，称亚晶粒。 亚晶界：两相邻亚晶粒间的边界称为亚晶界。 刃型位错：位错可认为是晶格中一部分晶体相对于另一部分晶体的局部滑移而造成。滑移部分与未滑移部分的交界线即为位错线。如果相对滑移的结果上半部分多出一半原子面，多余半原子面的边缘好像插入晶体中的一把刀的刃口，故称“刃型位错”。 单晶体：如果一块晶体，其内部的晶格位向完全一致，则称这块晶体为单晶体。 多晶体：由多种晶粒组成的晶体结构称为“多晶体”。 过冷度：实际结晶温度与理论结晶温度之差称为过冷度。 自发形核：在一定条件下，从液态金属中直接产生，原子呈规则排列的结晶核心。 非自发形核：是液态金属依附在一些未溶颗粒表面所形成的晶核。 变质处理：在液态金属结晶前，特意加入某些难熔固态颗粒，造成大量可以成为非自发晶核的固态质点，使结晶时的晶核数目大大增加，从而提高了形核率，细化晶粒，这种处理方法即为变质处理。 变质剂：在浇注前所加入的难熔杂质称为变质剂。 固溶强化：通过溶入某种溶质元素形成固溶体而使金属的强度，硬度升高的现象叫做固溶强化 原因：晶格畸变 过冷度与冷却速度有何关系？它对金属结晶过程有何影响？对铸件晶粒大小有何影响？ 答：①冷却速度越大，则过冷度也越大。②随着冷却速度的增大，则晶体内形核率和长大速度都加快，加速结晶过程的进行，但当冷速达到一定值以后则结晶过程将减慢，因为这时原子的扩散能力减弱。③过冷度增大，ΔF大，结晶驱动力大，形核率和长大速度都大，且N的增加比G增加得快，提高了N与G的比值，晶粒变细，但过冷度过大，对晶粒细化不利，结晶发生困难。 9.在铸造生产中，采用哪些措施控制晶粒大小？在生产中如何应用变质处理？ 答：①采用的方法：变质处理，钢模铸造以及在砂模中加冷铁以加快冷却速度的方法来控制晶粒大小。②变质处理：在液态金属结晶前，特意加入某些难熔固态颗粒，造成大量可以成为非自发晶核的固态质点，使结晶时的晶核数
机械工程课后答案 第一章 1、什么是黑色金属什么是有色金属 答：铁及铁合金称为黑色金属，即钢铁材料；黑色金属以外的所有金属及其合金称为有的金属。 2、碳钢，合金钢是怎样分类的 答：按化学成分分类；碳钢是指含碳量在%——%之间，并含有少量的硅、锰、硫、磷等杂质的铁碳合金。 3、铸铁材料是怎样分类的应用是怎样选择 答：铸铁根据石墨的形态进行分类，铸铁中石墨的形态有片状、团絮状、球状、蠕虫状四种，对应为灰铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁和蠕墨铸铁。 4、陶瓷材料是怎样分类的 答：陶瓷材料分为传统陶瓷、特种陶瓷和金属陶瓷三种。 5、常见的金属晶体结构有哪几种它们的原子排列和晶格常数各有什么特点α -Fe，γ-Fe，Al，Cu，Ni，Pb，Cr，V，Mg，Zn各属何种金属结构 答：体心晶格立方，晶格常数a=b=c，α-Fe，Cr，V。面心晶格立方，晶格常数a=b=c，γ-Fe，Ni，Al，Cu，Pb。密排六方晶格，Mg，Zn。 6、实际金属晶体中存在哪些缺陷它们对性能有什么影响 答：点缺陷、破坏了原子的平衡状态，使晶格发生扭曲，从而引起性能变化，是金属的电阻率增加，强度、硬度升高，塑性、韧性下降。 线缺陷（位错）、少量位错时，金属的屈服强度很高，当含有一定量位错时，强度降低。当进行形变加工时，位错密度增加，屈服强度增高。 面缺陷（晶界、亚晶界）、晶界越多，晶粒越细，金属的塑性变形能力越大，塑性越好。 7、固溶体有哪些类型什么是固溶强化 答：间隙固溶体、置换固溶体。由于溶质元素原子的溶入，使晶格发生畸变，使之塑性变形抗力增大，因而较纯金属具有更高的强度、硬度，即固溶强化作用。 第二章
1、在什么条件下，布氏硬度实验比洛氏硬度实验好 答：布氏硬度实验主要用于硬度较低的退火钢、正火钢、调试刚、铸铁、有色金属及轴承合金等的原料和半成品的测量，不适合测定薄件以及成品。洛氏硬度实验可用于成品及薄件的实验。 2、σ的意义是什么能在拉伸图上画出来吗 答：表示对于没有明显屈服极限的塑性材料，可以将产生%塑性应变时的应变作为屈服指标，即为条件屈服极限。 3、什么是金属的疲劳金属疲劳断裂是怎样产生的疲劳破坏有哪些特点如何提高零件的疲劳强度 答：金属在反复交变的外力作用下强度要比在不变的外力作用下小得多，即金属疲劳； 疲劳断裂是指在交变载荷作用下，零件经过较长时间工作或多次应力循环后所发生的断裂现象； 疲劳断裂的特点：引起疲劳断裂的应力很低，常常低于静载下的屈服强度； 断裂时无明显的宏观塑性变形，无预兆而是突然的发生；疲劳断口能清楚的显示出裂纹的形成、扩展和最后断裂三个阶段； 提高疲劳强度：改善零件的结构形状，避免应力集中，降低零件表面粗糙度值以及采取各种表面强化处理如喷丸处理，表面淬火及化学热处理等。 4、韧性的含义是什么αk有何实际意义 答：材料在塑性变形和断裂的全过程中吸收能量的能力，称为材料的韧性；冲击韧度αk表示材料在冲击载荷作用下抵抗变形和断裂的能力，αk值的大小表示材料的韧性好坏。一般把αk值低的材料称为脆性材料，αk值高的材料称为韧性材料。 5、何谓低应力脆断金属为什么会发生低应力脆断低应力脆断的抗力指标是什么答：低应力脆断是在应力作用下，裂纹发生的扩展，当裂纹扩展到一定临界尺寸时，裂纹发生失稳扩展（即自动迅速扩展），造成构件的突然断裂；抗力指标为断裂韧性（P43） 6、一紧固螺栓使用后有塑性变形,试分析材料的那些性能指标没有达到要求 答：钢材的屈服强度未达到要求。 第三章 1、分析纯金属的冷却曲线中出现“平台”的原因 答：液态金属开始结晶时，由于结晶潜热的放出，补偿了冷却时散失的热量，
三、选择题(共 25 分，每小题 1 分) I. 40钢钢锭在1000 C 左右轧制，有时会发生开裂，最可能的原因是 () A. 温度过低； B. 温度过高； C. 钢锭含磷量过高； D. 钢锭含硫量过高 2. 下列碳钢中，淬透性最高的是 ( ) A.20 钢； B.40 钢； C.T8 钢； D.T12 钢 3. Ni 在 1Cr18Ni9Ti 钢中的主要作用是 ( ) A.提高淬透性； B.固溶强化； C.扩大Fe-Fe3C 相图中的Y 相区； D.细化晶粒； 4. W18Cr4V 钢锻造后，在机械加工之前应进行 ( ) A. 完全退火； B. 球化退火； C. 去应力退火； D. 再结晶退火 5. 下列材料中，最适合制造机床床身的是 ( ) A.40 钢； B.T12 钢； C.HT300 ； D.KTH300-06 6. 下列材料中，最适合制造气轮机叶片的是 A.1Cr13 钢； B.1Cr17 钢； C.3Cr13 钢； D.4Cr13 钢 7. 下列材料中，最适合制造飞机蒙皮的是 ( ) A.ZAISi12 ； B.2A50(旧牌号 LD5) ； C.ZAIMglO ； D.2A12(旧牌号 LY12) 8. 下列材料中，最适合制造盛放氢氟酸容器的是 ( ) A.1Cr17 ； B.1Cr18Ni9Ti ； C.聚四氟乙烯； D.SiO2 9. 下列材料中，最适合制造汽车板弹簧的是 ( ) A.60Si2Mn ； B.5CrNiMo ； C.Cr12MoV ； D.GCr15 10. 下列材料中，最适合制造汽车火花塞绝缘体的是 ( ) A.AI2O3 ； B.聚苯乙烯； C.聚丙烯； D.饱和聚酯 II. 铜只有通过冷加工并经随后加热才能使晶粒细化，而铁则不需冷加工，只 需加热到一定温度即使晶粒细化，其原因是 ( ) A. 铁总是存在加工硬化，而铜没有； B. 铜有加工硬化现象，而铁没有； C.铁在固态下有同素异构转变；而铜没有 D.铁和铜的再结晶温度不同 12. 常用不锈钢有铁素体不锈钢、奥氏体不锈钢、马氏体不锈钢和 ( ) A. 铁素体 -奥氏体不锈钢； B. 马氏体 -奥氏体不锈钢； C. 莱氏体不锈钢； D. 贝氏体不锈钢 13. 以下哪种铸铁的断口呈灰黑色？ ( ) A. 马口铁； B. 白口铸铁； C. 麻口铸铁； D. 灰铸铁 14. 用于制造渗碳零件的钢称为 ( )。
1.可否通过增加零件的尺寸来提高其弹性模量：不能，弹性模量主要取决与材料的本性，除随温度升高而逐渐降低外，其他强化手段如热处理，冷加工，合金化等对弹性模量的影响很小。 2.工程上的延伸率与选取的样品长度有关，为什么：延伸率=（L1-L2）/10,当式样d0不变时，L0增加，则延伸率下降，只有当L0/d0为常熟市，延伸率才有可比性。 3.如何用材料的应力--应变曲线判断材料的韧性：所谓的材料韧性是指材料从变形到断裂整个过程所吸收的能量，即拉伸曲线与横坐标所包围的面积。 4.从原子结构上说明晶体与非晶体的区别：院子在三维空间呈现规则排列的固体成为晶体，而原子在空间里无序排列的固体成为非晶体。晶体长程有序，非晶体短程无序。 5.立方晶系重指数相同的晶面与晶向有什么关系：互相垂直。 6.合金一定单相的吗，固溶体一定是单相的吗：合金不一定是单相的，也可以由多相组成，固溶体一定是单相的。 7.固态非晶合金的晶化过程是否属于同素异构转变，为什么：不属于，同素异构是物质在固态下的晶格类型随温度变化而发生变化。 8.根据匀晶转变相图分析产生枝晶偏析的原因：由匀晶转变相图可以知道，固溶体合金的结晶只有在充分缓慢冷却的条件下才可能得到成分均匀的固溶体组织。然而在实际生产中，由于冷速较快，合金在结晶过程中固相和液相中的原子来不及扩散，使得线结晶出的枝晶轴含有较多的高熔点元素，而后结晶的枝晶间含较多的低熔点元素，在一个枝晶范围内或一个晶粒范围内成分出现不均匀的现象，成为枝晶偏析。 9.结合相图分析含0.45%、1.2%和3.0%的Fe-C合金在缓慢冷却过程中的转变及温室下的组织：0.45%C：L—L+δ—L+δ+γ—L+γ—γ+c—P+γ+α，室温组织：P+α 1.2%C：L—L+γ—γ—γ+二次渗碳体—F+γ+二次渗碳体—二次渗碳体，室温组织：P+二次渗碳体 3.0%C：L —L+γ—L+γ+Le—γ+Le+二次渗碳体—P+γ+二次渗碳体+一次渗碳体—Le’+二次渗碳体+P，室温组织：Le’+二次渗碳体+P 10.为什么室温下金属的晶粒越细，强度、硬度越高，韧性、塑性也越好：因为金属的晶粒越细，晶界总面积额越大，位错障碍越多，需协调的具有不同未向的晶粒越多，金属塑性变形的抗力越高，从而导致金属的强度和硬度越高；合金的晶粒越细，单位体积内晶粒数目越多，同时参与变形的晶粒数目越多，变形越均匀，推迟了裂纹的形成与扩展，使得在断裂前发生了较大的塑性变形，在强度和硬度同时参加的情况下，所以合金晶粒越细，其苏醒和韧性也越好。 11.黄铜铸件上的数码不慎擦掉如何辨别数码：加热使其再结晶的方法可以使原来数码再显现，因为打字时会使铸件打字处产生塑性变形，有预变形存在，通过加热再结晶课使晶粒恢复到预变形之前的形态，便可现出数码。 12.合金铸件的晶粒粗大，能否再结晶退火来细化晶粒：不能，因为铸件没有产生预变性，就不能用再结晶的方法。 13.齿轮饼胚的加工方法：选择由热轧钢棒墩成圆饼，因为这样可以控制钢的纤维素的走向与受力方向一致。 14.用冷拉钢丝绳吊运刚出炉热处理工件去淬火，但在此过程中钢丝绳发生断裂的原因：因为热处理工件有很高的温度，冷拉钢丝绳接触后相当于使之再结晶，晶粒会恢复到以前的状态，因而强度会降低。 15.在冷拔钢丝时进行中间退火原因：因为在冷拔过程中会产生很大的应力，在以后使用中需要把这些应力消除，使用中间退火会细化晶粒，产生预变形，使强度和硬度提升，消除应力选取的温度应该小于再结晶温度。 16.用冷拔高碳钢丝缠绕螺旋弹簧，最后要进行低温去应力定型退火：因为在冷拔过程中会
中南大学现代远程教育课程考试复习题及参考答案 机械工程材料 一、判断： 1、奥氏体与渗碳体均为面心立方晶格。 ( ) 2、Ｆ与Ｐ是亚共析钢中室温时的主要组成相。 ( ) 3、金属的加工硬化是指金属在塑性变形后强度、硬度提高，塑性、韧性下降的现象。 ( ) 4、钢淬火时的冷却速度越快，马氏体的硬度越高。 ( ) 5、合金中，一个晶粒内的成分不均匀现象称枝晶偏析。 ( ) 6、一种合金的室温组织为α+βⅡ+（α+β），它由三相组成。（） 7、当把亚共析钢加热到Ac1和Ac3之间的温度时，将获得由铁素体和奥氏体构成的两相组织， ）（在平衡条件下，其中奥氏体的碳含量总是大于钢的碳含 量。）8、在铁碳合金平衡结晶过程中只有成分为4.3%C的铁碳合金才能发生共晶反应。 （）T12钢的碳含量要高。（ 9、 20钢比）（ 10、再结晶能够消除加工硬化效果，是 一种软化过程。） 11、过共析钢中，网状渗碳体的存在使钢的硬度 和塑性均上升。（ ）（ 12、正火是将钢件加热至完全奥氏体化后空冷的热处理 工艺。）13、65Mn是合金调质结构钢。 （、回火索氏体的性能明显优于奥氏体等温冷却直接所得到的片层状索氏体的性能。 （）14 （）15、T10A和60号钢均属于高碳钢。 、晶体缺陷的共同之处是它们都能引起晶格畸变。16 （）（） 17、位错是实际金属晶体的一种面缺陷。 （）18、体心立方晶格的致密度 为74%。、塑性变形指的是外载荷撤销后变形不能恢复的变形。19 （） ）20、当过冷度较大时，纯金属晶体主要以平面状方式长大。 （（）、室温下，金属晶粒越细，则强度越高、塑性越好。21 22、一般来说，钢的强度高于铸铁的强度。 （） （）号钢的淬透性差。、2365Mn的淬透 性比65 C曲线中分析可知，共析钢的过冷奥氏体在A-550℃的范围内发生贝氏体转变。 （）、从241、共析反应就是在某一温度时，从一种固相中同时结晶析出两种不同的固相。 （） 25 （26、包晶偏析可以通过回火的热处理方法消 除。） 、所谓本质细晶粒钢就是一种在任何加热条件下晶粒均不发生粗化的钢。 （）27 +β）（），它由两相组成。（+28、一个合金的室温组
例1：某工厂生产精密丝杠，尺寸为φ40×800mm，要求热处理后变形小，尺寸稳定，表面硬度为60～64HRC，用CrWMn钢制造;其工序如下：热轧钢棒下料→球化退火→粗加工→淬火、低温回火→精加工→时效→精磨。试分析：1. 用CrWMn钢的原因。2. 分析工艺安排能否达到要求，如何改进？ 丝杠是机床重要的零件之一，应用于进给机构和调节移动机构，它的精度高低直接影响机床的加工精度、定位精度和测量精度，因此要求它具有高精度和高的稳定性、高的耐磨性。在加工处理过程中，每一工序都不能产生大的应力和大的应变；为保证使用过程中的尺寸稳定，需尽可能消除工件的应力，尽可能减少残余奥氏体量。丝杠受力不大，但转速很高，表面要求有高的硬度和耐磨性，洛氏硬度为60～64 HRC。 根据精密丝杠的上述要求，选用CrWMn钢较为合适。其原因如下： （1）CrWMn钢是高碳合金工具钢，淬火处理后能获得高的硬度和耐磨性，可满足硬度和耐磨性的要求。 （2）CrWMn钢由于加入合金元素的作用，具有良好的热处理工艺性能，淬透性好，热处理变形小，有利于保证丝杠的精度。目前，9Mn2V和CrWMn用得较多，但前者淬透性差些，适用于直径较小的精密丝杠。 对原工艺安排分析：原工艺路线中，由于在球化退火前没有安排正火；机加工后没有安排去应力退火；淬火、低温回火后没有安排冰冷处理等项原因，使得精密丝杠在加工过程中会产生很大的应力和变形，很难满足精密丝杠的技术要求。所以原工艺路线应改为：下料→正火→球化退火→粗加工→去应力退火→淬火、低温回火→冷处理→低温回火→精加工→时效→半精磨→时效→精磨。 例2：有一载重汽车的变速箱齿轮，使用中受到一定的冲击，负载较重，齿表面要求耐磨，硬度为58～62HRC齿心部硬度为30～45HRC，其余力学性能要求为σb＞1000MPa，σOF≥600MPa，A K ＞48J。试从所给材料中选择制造该齿轮的合适钢种。 35、45 、20CrMnTi 、38CrMoAl 、T12 分析：从所列材料中可以看出35、45 、T12钢不能满足要求。对剩余两个钢种的比较可见表1。 材料热处理 σ s/ MPa σb/ MPa /% φ/% AK/J 接触疲劳强 度 /MPa 弯曲疲劳强度 /MPa 20CrMnT i 渗碳 淬火 853 1080 10 45 55 1380 750 38CrMo Al 调质835 980 14 50 71 1050 1020
机械工程材料 1．室温下，金属晶粒越细，则强度越高、塑性越高。( ) 2．因为体心立方晶格与面心立方晶格具有相同数量的滑移系，所以两种晶体的塑性变形能力完全相同。( ) 3．间隙固溶体一定是无限固溶体。( ) 4．铁素体的本质是碳在a-Fe中的间隙相。( ) 5．在铁碳合金平衡结晶过程中，只有碳质量分数为4．3％的铁碳合金才能发生共晶反应。( ) 6．高合金钢既具有良好的淬透性，也具有良好的淬硬性。( ) 7．钢的淬透性高，则其淬透层的深度也越大。( ) 8．T8钢比T12和40钢有更好的淬透性。( ) 9．灰铸铁可以经过热处理改变基体组织和石墨形态。( ) 10．齿轮渗碳用钢常采用低碳钢。( ) 是非题 1．(√) 2． (×) 3．(×) 4．(√) 5．(×) 6．(×) 7．(√) 8．(√) 9． (×) 10．(√) 1.金属结晶时，冷却速度越快，其实际结晶温度将 a．越高； b．越低； c．越接近理论结晶温度 2．α－Fe是实际原子数为。 a．2； b．4； c．6 3．固溶体的晶体结构。 a．与溶剂相同； b．与溶质相同； c．为其他晶型 4．间隙相的性能特点是。 a．熔点高、硬度低； b．硬度高、熔点低；c．硬度高、熔点高 5. 金属的加工硬化现象将导致。 a. 强度降低,塑性提高； b. 强度提高,塑性降低； c．强度降低,塑性降低 6．用下述三种方法制成齿轮，种方法较为理想。 a. 用厚钢板切出圆饼，再加工成齿轮； b. 由粗钢棒切下圆饼，再加工成齿轮； c. 由 圆棒锻成圆饼，再加工成齿轮 7. 钢中含硫量过高的最大危害是造成。 a. 热脆； b. 冷脆； c. 氢脆 8．奥氏体是。 a．碳在γ-Fe中的间隙固溶体 b．碳在α-Fe中的间隙固溶体； c. 碳在α-Fe中的无限固溶体 9．珠光体是一种。
《机械工程材料》课程复习资料 一、判断题： 1.奥氏体与渗碳体均为面心立方晶格。 [ ] 2.Ｆ与Ｐ是亚共析钢中室温时的主要组成相。 [ ] 3.金属的加工硬化是指金属在塑性变形后强度.硬度提高，塑性.韧性下降的现象。 [ ] 4.钢淬火时的冷却速度越快，马氏体的硬度越高。 [ ] 5.合金中，一个晶粒内的成分不均匀现象称枝晶偏析。 [ ] 6.一种合金的室温组织为α+βⅡ+（α+β），它由三相组成。 [ ] 7.当把亚共析钢加热到Ac1和Ac3之间的温度时，将获得由铁素体和奥氏体构成的两相组织，在平衡条 件下，其中奥氏体的碳含量总是大于钢的碳含量。 [ ] 8.在铁碳合金平衡结晶过程中只有成分为4.3%C的铁碳合金才能发生共晶反应。 [ ] 9.20 钢比T12钢的碳含量要高。 [ ] 10.再结晶能够消除加工硬化效果，是一种软化过程。 [ ] 11.过共析钢中，网状渗碳体的存在使钢的硬度和塑性均上升。 [ ] 12.正火是将钢件加热至完全奥氏体化后空冷的热处理工艺。 [ ] 13.65Mn 是合金调质结构钢。 [ ] 14.回火索氏体的性能明显优于奥氏体等温冷却直接所得到的片层状索氏体的性能。 [ ] 15.T10A和60 号钢均属于高碳钢。 [ ] 16.晶体缺陷的共同之处是它们都能引起晶格畸变。 [ ] 17.位错是实际金属晶体的一种面缺陷。 [ ] 18.体心立方晶格的致密度为 74%。 [ ] 19.塑性变形指的是外载荷撤销后变形不能恢复的变形。 [ ] 20.当过冷度较大时，纯金属晶体主要以平面状方式长大。 [ ] 21.室温下，金属晶粒越细，则强度越高，塑性越好。 [ ] 22.一般来说，钢的强度高于铸铁的强度。 [ ] 23.65Mn的淬透性比65 号钢的淬透性差。 [ ] 24.从C曲线中分析可知，共析钢的过冷奥氏体在A1-550℃的范围内发生贝氏体转变。 [ ] 25.共析反应就是在某一温度时，从一种固相中同时结晶析出两种不同的固相。 [ ] 26.包晶偏析可以通过回火的热处理方法消除。 [ ] 27.所谓本质细晶粒钢就是一种在任何加热条件下晶粒均不发生粗化的钢。 [ ] 28.一个合金的室温组织为α+βⅡ+（α+β），它由两相组成。 [ ] 29.过冷奥氏体转变为马氏体是一种扩散型转变。 [ ] 30.60钢比T12 钢的碳含量要高。 [ ] 31.标识为100HBS的材料硬度大于标识为60HRC的材料硬度。 [ ] 32.马氏体是碳在α-Fe 中的过饱和固溶体，当奥氏体向马氏体转变时，体积要收缩。 [ ] 33.再结晶过程是有晶格类型变化的结晶过程。 [ ] 34.当亚共析成分的奥氏体在冷却发生珠光体转变时，温度越低，其转变产物组织越粗。 [ ] 35.贝氏体是过冷奥氏体中温转变产物，在转变过程中，碳原子能进行扩散，而铁原子不能进行扩散。 [ ] 36.不论碳含量高低，马氏体的硬度都很高，脆性都很大。 [ ] 37.高合金钢既具有良好的淬透性，也具有良好的淬硬性。 [ ] 38.经退火后再高温回火的钢，能得到回火马氏体组织，具有良好的综合机械性能。 [ ] 39.由于球墨铸铁中的石墨为球形，因而铸铁的强度、塑性和韧性接近于钢。 [ ] 40.因为单晶体是各向异性的，所以实际应用的金属材料在各个方向上的性能也是不相同的。 [ ] 41.40Cr的淬透性比40号钢的淬透性差。 [ ] 42.变形铝合金的塑性优于铸造铝合金。 [ ] 43.正火是将钢件加热至完全奥氏体化后水冷的热处理工艺。 [ ] 44.冷加工是指在室温以下的塑性变形加工。 [ ] 45.晶界是实际金属晶体的一种线缺陷。 [ ]
《机械工程材料》试题 一、名词解释（共15分，每小题3分） 1. 奥氏体（A）3.固溶体4.自然时效5.加工硬化 二、填空题（共20分，每空1 分） 1.石墨为片状的灰口铸铁称为铸铁，石墨为团絮状的灰口铸铁称为__ 铸铁，石墨为球状的灰口铸铁称为铸铁。其中铸铁的韧性最高，因而可以锻造。 2. 陶瓷材料中的气相是指，在程中形成的，它了陶瓷的强度。 3.根据采用的渗碳剂的不同，将渗碳分为__________、__________和__________三种。 4.工程中常用的特殊性能钢有_________、_________、_________等。 5.金属的断裂形式有__________和__________两种。 6.金属元素在钢中形成的碳化物可分为_________、_________两类。 7.常见的金属晶体结构有____________、____________和____________三种。 三、选择题（共25分，每小题1分） 钢钢锭在1000℃左右轧制，有时会发生开裂，最可能的原因是( ) A.温度过低； B.温度过高； C.钢锭含磷量过高； D.钢锭含硫量过高 2.下列碳钢中，淬透性最高的是( ) 钢；钢；钢；钢 在1Cr18Ni9Ti钢中的主要作用是( ) A.提高淬透性； B.固溶强化； C.扩大Fe-Fe3C相图中的γ相区； D.细化晶粒； 钢锻造后，在机械加工之前应进行( ) A.完全退火； B.球化退火； C.去应力退火； D.再结晶退火 5.下列材料中，最适合制造机床床身的是( ) 钢；钢；； 6.下列材料中，最适合制造气轮机叶片的是 钢；钢；钢；钢 7.下列材料中，最适合制造飞机蒙皮的是( ) ；(旧牌号LD5)；；(旧牌号LY12) 8.下列材料中，最适合制造盛放氢氟酸容器的是( ) ；； C.聚四氟乙烯； 9.下列材料中，最适合制造汽车板弹簧的是( ) ；；； 10.下列材料中，最适合制造汽车火花塞绝缘体的是( ) ； B.聚苯乙烯；C.聚丙烯；D.饱和聚酯 11.铜只有通过冷加工并经随后加热才能使晶粒细化，而铁则不需冷加工，只 需加热到一定温度即使晶粒细化，其原因是( ) A.铁总是存在加工硬化，而铜没有； B.铜有加工硬化现象，而铁没有； C.铁在固态下有同素异构转变；而铜没有 D.铁和铜的再结晶温度不同 12.常用不锈钢有铁素体不锈钢、奥氏体不锈钢、马氏体不锈钢和( ) A.铁素体-奥氏体不锈钢； B.马氏体-奥氏体不锈钢； C.莱氏体不锈钢； D.贝氏体不锈钢 13.以下哪种铸铁的断口呈灰黑色( ) A.马口铁； B.白口铸铁； C.麻口铸铁； D.灰铸铁
1材料的性能 1、抗拉强度：材料抵抗最大均匀塑性变形的能力。 2、硬度：材料表面抵抗局部微量塑性变形的能力。 3、刚度：材料抵抗弹性变形的能力。 2 材料的结构 1、晶胞：晶胞是能代表晶格中原子排列规律的最小几何单元。 2、致密度：晶胞中原子体积与晶胞体积的比值。 3、晶体各向异性：晶体中不同晶面或晶向上的原子密度不同，从而造 成晶体不同方向上的性能不同的现象。 4、指出固溶体和金属化合物在晶体结构和机械性能方面的区别。 答：固溶体仍保持溶剂的晶格类型。而金属化合物为新的晶格，它与任一组元均不相同。固溶体一般是塑性、韧性好，强度、硬度低；金属化合物是硬度高，塑性、韧性差。 5、常见的金属化合物有______________、_______________和_______________三种类型。（正常价化合物；电子化合物；间隙化合物和间隙相） 6、金属的晶粒愈细小，则金属的强度、硬度愈_______________、
塑性韧性愈_______________，这种现象称为_______________强化。（高；好；细晶） 7、原子在溶剂晶格中的分布不同，可将固溶体分为_______________固溶体和_______________ 固溶体。（间隙；置换） 8、按合金的相结构分，铁碳合金中的铁素体属于_______________，渗碳体属于_______________。（固溶体；金属化合物） 9、在合金中具有_______________化学成分、_______________结构且与其他部分隔开的均匀组成部分叫做相。（同一;同一） 10、晶界和亚晶界属于_______________ 缺陷，位错属于_______________缺陷。（面；线） 11、晶体缺陷，按几何特征可分为__________缺陷、__________缺陷和__________缺陷三种类型。（点；线；面） 12、与固溶体相比，金属化合物具有高硬度、低塑性。（正确） 13、由固溶体（基体）和金属化合物（第二相）构成的合金，适量的金属化合物在合金中起强化相作用。（正确） 14、间隙固溶体的机械性能和间隙化合物的机械性能是相似的。（错误） 15、金属化合物都遵守原子价规律，其成分固定并可用化学式表示。（错误） 16、只要组成合金的两组元的原子直径差达到一定值，便可形成无限固溶体。
一、填空题（每空1分，共20分） 1．常见的金属晶格类型有体心立方晶格、_面心立方晶格_____________和__密排六方晶格____________。 2．空位属于____点______缺陷，晶界和亚晶界分别_面_________ 缺陷，位错属于_____________线__缺陷。 3．金属的实际结晶温度总是低于理论结晶温度，这种现象称为_过冷______________。 4．原子在溶剂晶格中的分布不同，可将固溶体分为_间隙______________固溶体和_____________置换__ 固溶体。 5．室温下Fe－Fe3C合金中的4种基本组织是________铁素体______、_________珠光体______、___莱式体____________和_渗碳体______________。 6．常见的金属的塑性变形方式有______孪生_________和_____滑移__________两种类型。 7．钢的热处理工艺是由______加热_________、__保温_____________和_______冷 却________三个步骤组成的。 8．铁碳合金为双重相图，即___铁渗碳体____________相图和____铁石墨___________相图。 二、单项选择题（每题2分，共 20分） （ b）1.两种元素组成固溶体，则固溶体的晶体结构。 A．与溶质的相同 B．与溶剂的相同 C．与溶剂、溶质的都不相同 D．是两种元素各自结构的混合体 （ d）2.铸造条件下，冷却速度越大，则。 A．过冷度越小，晶粒越细 B．过冷度越小，晶粒越粗 C．过冷度越大，晶粒越粗 D．过冷度越大，晶粒越细 （ a）3.金属多晶体的晶粒越细，则其。 A．强度越高，塑性越好 B．强度越高，塑性越差 C．强度越低，塑性越好 D．强度越低，塑性越差 （ b）4. 钢的淬透性主要取决于。 A．冷却介质 B．碳含量 C．钢的临界冷却速度 D.其它合金元素 （ d）5.汽车、拖拉机的齿轮要求表面具有高耐磨性，心部具有良好的强韧性，应选用。 A．45钢表面淬火+低温回火 B．45Cr调质 C．20钢渗碳、淬火+低温回火 D．20CrMnTi渗碳、淬火+低温回火 （ a）6.完全退火主要适用于。 A．亚共析钢 B．共析钢 C．过共析钢 D．白口铸铁 （ a ）7.铸铁如果第一、第二阶段石墨化都完全进行，其组织为。 A． F＋G B． F＋P＋G C． P＋G D.Le＋P＋G
第1章材料的性能 」、选择题 1. 表示金属材料屈服强度的符号是（B） A. d B. d s C. d b D. d -1 2. 表示金属材料弹性极限的符号是（A） A. de B. d s C. d b D. d -1 3. 在测量薄片工件的硬度时，常用的硬度测试方法的表示符号是（ B ）A.HB B.HRC C.HV D.HS 4. 金属材料在载荷作用下抵抗变形和破坏的能力叫（A ）A.强度B.硬度C.塑性D.弹性 二、填空 1. 金属材料的机械性能是指在载荷作用下其抵抗（变形）或（破坏）的能力。 2. 金属塑性的指标主要有（伸长率）和（断面收缩率）两种。 3. 低碳钢拉伸试验的过程可以分为弹性变形、（塑性变形）和（断裂）三个阶段。 4. 常用测定硬度的方法有（布氏硬度测试法）、（洛氏硬度测试法）和维氏硬度测试法。 5. 疲劳强度是表示材料经（无数次应力循环）作用而（不发生断裂时）的最大应力值。 三、是非题 1. 用布氏硬度测量硬度时，压头为钢球，用符号HBS表示。 2. 用布氏硬度测量硬度时，压头为硬质合金球，用符号HBW表示。 L 金属材料的机械性能可以理解为金属材料的失效抗力。 四、改正题 L疲劳强度是表示在冲击载荷作用下而不致引起断裂的最大应力。 2. 渗碳件经淬火处理后用硬度计测量表层硬度。 3. 受冲击载荷作用的工件，考虑机械性能的指标主要是疲劳强度。 4. 衡量材料的塑性的指标主要有伸长率和冲击韧性。 5. 冲击韧性是指金属材料在载荷作用下抵抗破坏的能力。 五、简答题 6. 在立方晶系中，指数相同的晶面和晶向（B） 将冲击载荷改成交变载荷将HB改成HR 将疲劳强度改成冲击韧性将冲击韧性改成断面收缩率将载荷改成冲击载荷 1. 说明下列机械性能指标符合所表示的意思：d d s:屈服强度 HRC洛氏硬度（压头为金刚石圆锥） d b:抗拉强度 HBS:布氏硬度（压头为钢球） 第2章材料的结构 一、选择题 1. 每个体心立方晶胞中包含有（B）个原子 2. 每个面心立方晶胞中包含有（C）个原子 3. 属于面心立方晶格的金属有（C） 4. 属于体心立方晶格的金属有（B） s、d 0.2、HRC d -1、d b、3 5、HBS d 0.2 :条件屈服强度 d -1 :疲劳极限 d 5：l =5d时的伸长率(I =5.65 s o1/2) A. 1 B.2 C.3 D.4 A.1 B.2 C.3 D.4 A. a -Fe，铜 B. a -Fe,钒 C. Y -Fe,铜 D. 丫-Fe,钒 A. a -Fe，铝 B. a -Fe,铬 C. 丫-Fe,铝 D. 丫-Fe,铬A. 间隙原子B.位错C.晶界D.缩孔
机械工程材料 一、单项选择题（本大题共10小题，每小题2分，共20分） 1、长轴类零件在热处理后进行冷校直，可能会造成力学性能指标降低，主要是（ B ）。 A．b? B．1??C．? D．H B 2、在零件图样上出现如下几种硬技术条件的标注，其中正确的是（ B ）。 A．HB159 B．180～210HB C．800HV D．10～17HRC 3、间隙固溶体与间隙化合物的（ D ）。 A．结构相同，性能不同 B．结构不同，性能相同 C．结构与性能都相同D．结构与性能都不同 4、固溶体的性能特点是（ A ）。 A．塑性韧性高、强度硬度较低 B．塑性韧性低、强度硬度高 C．综合力学性能高 D．综合力学性能低 5、在发生)(????L的共晶反应时，三相的相对成分（ B ）。 A．相同B．确定 C．不定 D．发生变化 6、马氏体的硬度取决于（ C ） A．奥氏体的冷却速度 B．奥氏体的转变温度 C．奥氏体的碳含量D．奥氏体的晶粒 7、对形状复杂，截面变化大的钢件进行淬火时，应选用（ A ）A．高淬透性钢B中淬透性钢C．低淬透性钢 D.碳素钢 8、对形状复杂，截面变化大的零件进行淬火时，应采用（ C ）。 A．水中淬火B．油中淬火C．盐浴中淬火D．空冷 9、GCr15钢中Cr的平均含量为（ B ）。 A．15% B．% C．% D．没有表示出来 10、高速钢二次硬化属于（ D ）。A．固溶强化B．细晶强化C．位错强化D．第二相强化 二、多项选择题（本大题共5小题，每小题4分，共20分） 1、奥氏体是（ BD ）。 A．碳在F e??中的间隙固溶体B．碳在Fe??中的间隙固溶体 C．碳在F e??中的有限固溶体D．碳在Fe??中的有限固溶体 2、下列能进行锻造的铁碳合金是（ AB ）。A．亚共析钢 B．共析钢 C．共晶白口铸铁 D．亚共晶白口铸铁 3、影响碳钢淬火后残余奥氏体量的主要因素是（ BD ）。 A．钢材本身的碳含量B．钢中奥氏体的碳含量 C．钢中碳化物的含量D．钢的淬火加热温度4、汽车、拖拉机的齿轮要求表面高耐磨性，中心有良好的强韧性，应选用（ AC ）。 A．20号钢渗碳淬火后低温回火 B．40Cr淬火后高温回火 C．20CrMnTi渗碳后淬火低温回火 D．ZGMn13水韧处理 5、下列钢种中，以球化退火作为预备热处理的钢种是（ BD ）。A．40Cr B．T12 C．16Mn D．GCr15 三、填空题（本大题共15空，每空2分，共30分） 1、合金的相结构有固溶体和金属化合物两大类，其中前者具有较好的塑性性能，适宜作基本相；后者具有较高的硬度，适宜作强化相。 2、用光学显微镜观察，上贝氏体的组织特征呈羽毛状，而下贝氏体则呈针状。 3、化学热处理的基本过程包括分解、吸附和扩散三个阶段。 4、促进石墨化的元素有碳、硅，阻碍石墨化的元素，硫、锰。