工程材料学题库
填空题
1、正确合理的选材一半考虑三个基本原则1使用性能2工艺性能3经济性
P4
2、写出扩大?相区并且可以与?-Fe无限互溶的元素有镍、锰、钴。扩大?相区并且可以与?-Fe有限互溶的元素有碳、氮、铜。写出封闭?相区并且可以与?-Fe无限互溶的元素有铬（Cr）、钒（V）。P7-8
3、Cr是铁素体形成元素，但是在钢中加入了w（Cr）= 18%和Ni元素的时候，却可以促进奥氏体的形成。P8
4、奥氏体层错能越高，易于形成状马氏体，具有孪晶型亚结构。奥氏体层错能越低，易于形成状马氏体，具有位错型亚结构。P11
5、钢中合金元素的强化作用主要有固溶强化、晶界强化、第二相强化和位错强化四种方式。P11
6、晶界强化不但可以提高强度，还可以改善钢的韧性。P12
7、除了Co、Al与金属以外，所有的合金元素都会使马氏体转变温度下降。P21（Co、Al）
8、合金元素Al、Mn对晶粒细化有较好作用。（Al、Mn）
9、细晶强化唯一的在提高强度的同时提高材料韧性的强化方式。（细晶）
10、向钢中加入Ni元素，可以显著降低钢的T k。（P18 Ni）
11、除了Co、Al以外，所有的合金元素均使马氏体转变温度下降。（P21）
12、按照脱氧程度和浇铸方法可以将钢分为沸腾钢、镇静钢和半镇静钢三类。其中沸腾钢的成材率高但是不适合高冲击以及低温条件下工作。（P33）
13、滚动轴承钢GCr9中碳的铬含量约为0.9%左右。
14、T8中碳的平均含C量约为0.8% 。
15、为了改善碳素工具钢的切削加工性能，通常采用的预备热处理是球化退火。
16、T10钢锉刀，通常采用的最终热处理为淬火+ 低温回火
17、1Cr13中铬的平均含量约为13% 。
18、KTZ700—02牌号中，“700”的含义是最低抗拉强度为700MPa 。
19、铜合金分为黄铜、青铜和白铜，其中铜锌合金为黄铜，铜镍合金为白铜。
20、铝合金分为铸造铝合金与变形铝合金。
21、轴承合金也叫巴氏合金，其中主要有两类分别是和。选择题
1、以下哪些元素可以使?相区扩大，S点左移，A3线下降。（C ）（P19）
a、Mn Si、W
b、Cr Si Co
c、Ni Co Mn
d、Mo V Ni
2、下列哪个元素不会使?相区缩小，A3点上升，S点左移。（A ）（P19）
a、Co
b、V
c、Si
d、Cr
3、下列关于奥氏体形成过程影响，描述错误的是（C）。（P20）
a、钴、镍提高了碳的扩散，因此提高了奥氏体的形成速度
b、强碳化物形成元素阻碍碳在奥氏体中的扩散，因此降低了奥氏体的形成速度
c、Ti、V、Zr有助于奥氏体晶粒的长大
d、由于合金元素的存在，需要在更高的加热温度跟更长的保温时间来使奥氏体均匀化
4、下列哪组元素不了有效的提高钢的淬透性（B ）（p21）
a、Cr Mn
b、Mn Co
c、Mo、Si
d、Ni、B
5、下列哪个办法不能提高构件用钢的耐蚀性（A）（P32）
a、提高钢中间Mn元素的含量
b、减少微电池的数量
c、提高基体的电极电势
d、利用钝化效应
6、下列材料中，平衡状态下强度最高的是（A ）
A.T9
B. Q195
C. 45
D.T7
7、平衡状态下抗拉强度最高的材料是（A ）
A.T9
B.65
C.20
D.45
8、下列碳钢在平衡状态下，硬度最高的材料是（A ）
A.T10
B.T8
C.45
D.20
9、平衡状态下硬度最高的材料是（ B ）
A.20
B.T12
C.Q235
D.65
10、下列碳钢在平衡状态下，硬度最低的材料是（C ）
A.T7
B.T12
C.15钢
D.45钢
11、平衡状态下硬度最低的材料是（A ）
A.Q235
B.T9
C.45
D.T13
12、、下列碳钢在平衡状态下，塑性最差的材料是（B ）
A. 25
B.T12
C. T9
D. 65
13、平衡状态下塑性最差的材料是（C ）
A. 60
B.45
C.T10
D. 20
14、下列碳钢在平衡状态下，塑性最好的材料是（C ）
A.T9
B.T12
C.15
D.65
15、下列材料中，平衡状态下塑性最好的材料是（C ）。
A.45
B.T8
C.20
D.T12
16、20CrMnTi钢锻坯切削加工之前应进行的预备热处理是（ D ）
A. 球化退火
B.调质
C. 完全退火
D.正火
17、60Si2Mn钢制造板簧时。其最终热处理为（A ）。
A. 淬火+中温回火
B. 调质
C.正火
D.淬火+低温回火
18、GCr15轴承钢, 通常采用的最终热处理为（ C ）
A. 调质
B. 去应力退火
C.淬火+低温回火
D.淬火+中温回火
19、T10钢锻坯切削加工前，应进行的预备热处理是（C ）。
A.去应力退火
B. 完全退火
C.球化退火
D. 再结晶退火
20、制造手用丝锥，常选用的材料是（ C ）
A. 20Cr
B. 60
C.9SiCr
D.Q235
制造热锻模，常采用的材料是（C）。
A. W18Cr4V
B. GCr15
C.5CrMnMo
D.T9A
21、量具的最终热处理一般为（D ）
A.淬火
B.淬火+高温回火
C.中温淬火
D.淬火+低温回火
22、制造92、4Cr13钢制医疗手术刀，要求较高的硬度，最终热处理应为（A ）
A.淬火+低温回火
B.调质
C.氮化
D.渗碳
23、灰口铸铁与钢相比较，机械性能相近的是（ C ）。
A.冲击韧性
B.塑性
C.抗压强度
D.抗拉强度
24、制造承受低载荷的支架（铸坯），应选用的材料是（ D ）
A.35
B.40Cr
C. QT600—3
D. HT100
25.关于球墨铸铁，下列叙述中错误的是（ C ）。
A.可以进行调质，以提高机械性能
B.抗拉强度可优于灰口铸铁
C.塑性较灰口铸铁差
D.铸造性能不及灰口铸铁
26、在下列铸造合金中，适宜制造大型曲轴的是（C ）。
A.灰口铸铁
B.白口铸铁
C.球墨铸铁
D.可锻铸铁
27、在可锻铸铁的显微组织中，石墨的形态是（D ）。
A.片状的
B.球状的
C.蠕虫状的
D.团絮状的
28、汽车变速箱齿轮常选用的材料是（B ）
A. GCr15
B.20CrMnTi
C. 45
D.9SiCr
判断题
1、合金元素的d电子层越不满，其形成碳化物的稳定性越大。P9 （F ）
2、一般认为间隙溶质原子的强化效应远比置换式溶质原子强烈P12 （T ）
3、要充分发挥弥散强化的作用，钢中间的第二相应该为球状、细小、均匀、弥散的分布。P16 （T）
4、所有合金元素均使S点右移。P19（F）
5、凡是扩大奥氏体相区的元素均使s点左移、A3线下降。（T P19）
6、除了Co、Ni以外，所有的合金元素均使马氏体转变温度下降（F P21）
7、强碳化物形成元素，会阻碍奥氏体的形成。（T P20倒数第三行）
8、回火过程中，合金元素提高了钢的回火稳定性。（T P22 黑体字下第一行）
9、钢中间的杂质，会产生热脆，会产生冷脆。（幻灯片）
10、工业纯铝因表面形成一层极致密的氧化铝薄膜，有效地隔绝铝和氧的接触，故具有良好的抗大气腐蚀性能。（T）
11、工业纯铝常含有Fe、Si 等杂质，杂质含量愈多，其导电、热及抗大气腐蚀性能愈低。（T）
12、纯铜在熔点以下加热或冷却均无同素异构转变，故不能通过热处理方法加以强化。（T）
13、黄铜含锌量大于7% 时，若经冷塑性变形，由于存在残余内应力，接触大气、水、氨等介质便易产生应力腐蚀。（T）
14、巴氏合金的组织为软基体上分布着硬质点。（T ）
名词解释
固溶强化：通过融入某种溶质元素来形成固溶体而使金属强化的现象
晶界强化、向钢中加入一些微量的表面活性元素，如硼和稀土元素等，产生内吸附现象浓集于晶界，从而使钢的蠕变极限和持久强度显著提高的方法。
第二相强化：弥散分布于基体的第二相粒子阻碍位错运动而引起的强化
位错强化：用增加位错密度提高金属强化的方法
红硬性：材料在经过一定温度下保持一定时间后所能保持其硬度的能力。
二次硬化(P23）、钢中含有Cr，Mo，V，Ti，Nb等碳化物形成元素，经淬火并在500-600℃之间回火时，不仅硬度不降低，反而升高到接近淬火钢的高硬度值，这种强化效应，称为合金钢的二次硬化。
蓝脆（P30第2-3行）：低碳钢在300~400℃的温度范围内却出现反常的σb升高δk降低的现象
时效强化：将过饱和的固溶体加热到固溶线以下某温度保温，以析出弥散强化相的过程。
简答题
1、合金元素加入钢中之后一般以哪些状态存在了？P6
2、何谓铁素体形成元素？何谓奥氏体形成元素？并分别举例（1）缩小γ区元素，铁素体形成元素。使A3↑，A4↓，γ稳定存在区缩小。当含有Cr,V,Mo,W,Ti,Al,Si等元素时，能使γ区范围急剧缩小，以致达到某一元素的质量分数时，点A3与A4重合，γ区被封闭，超过此元素的质量分数时，则钢中在没有α-γ相变，所以室温下能获得单相的铁素体组织（2）扩大γ区元素，包括Cu，Ni，Co，Al等元素，使A3↓，A4↑，γ稳定存在区扩大。（Co除外）当W（Co）<45％时，点A3↑；W（Co）>45％时, A3↓;奥氏体稳定存在的区域扩大，这类元素称为奥氏体形成元素
3、Mn元素对于金属有哪些作用。Mn可把钢液中的FeO还原成铁，并形成MnO和SiO2。（1分）锰可除硫，即与钢液中的硫结合成MnS，从而消除硫的有害影响。（1分）脱氧剂中的锰和硅总会有一部分溶于铁素体中，提高铁素体的强度。（1分）锰还可以溶入渗碳体中，形成合金渗碳体（1分）。
4、合金元素对回火脆性的影响（p23倒数第二段到P24第三行，总结）如何防止第二类回火脆性的发生（P24）
5、南京长江大桥为我国第一座双层钢结构大桥，其使用的钢材为Q340。请回答以下问题。1）Q340是什么类型的钢材（低合金高强度结构钢）
2）说明里面常用的合金元素有哪些，有什么作用（主要是Mn，还有少量V、Ti、Nb、Cu以及稀土元素等。① Mn的作用是强化铁素体；增加珠光体的量。
② V、Ti、Nb等起细化晶粒和弥散强化作用。③另外加Cu、P可提高耐蚀性；加RE可提高韧性、疲劳极限，降低冷脆转变温度。）
3）其热处理后的状态以及热处理之后的组织为什么。（大多数热轧空冷后使用。少数可用正火+高温回火处理。热处理后组织：F+P）
6、奥氏体不锈钢晶间腐蚀的原因是什么？如何减轻？
答：奥氏体不锈钢在450～850℃保温或缓慢冷却时，会出现晶间腐蚀。焊接件中常常出现。原因：晶界上析出Cr23C6，使周围基体产生贫铬区，从而形成腐蚀原电池。含碳0.003%时，钢中就出现晶间腐蚀。防止晶间腐蚀的措施：1）降低C含量；2)加入Ti、Nb能形成稳定K 的元素。3)适当的热处理工艺
7、T10，T7钢号表示什么意思？为什么碳素工具钢只能用于制造内部受热程度极低的工具答：T10碳素工具钢，含C量为1.0％；T7含碳量为0.7％；T3,0.8%;T12,1.2%.优质碳素钢，
碳素工具钢的缺点是红硬性差，经淬火和低温回火后，在室温下虽有很高的强度，但当温度高于250℃时，其硬度和耐磨性急剧下降，当温度达到500℃时，硬度已降到退火状态相似的程度，完全丧失了切削金属的能力，这就限制了碳素工具钢制造切削工具的使用，只能用于制造刃部受热程度较低的工具
8、何谓二次硬化？二次硬化产生的原因是什么？
答:在含W,Mo,V较多的钢中，回火的硬度随回火的温度的升高，不是单调降低，而是在某一回火温度后，硬度反而增加，并且某一温度（一般在550℃）到达峰值，这种在一定回火温度下硬度出现峰值现象称为二次硬化。原因：二次硬化是高温回火时从马氏体中析出的高温分散的合金碳化物粒子所造成的，这类碳化物粒子在高温下非常稳定，很不容易聚集长大，从而使钢具有很好的高温强度，这对高温下工作的钢，特别是告诉切削工具及热变形模具用钢，是极为重要的
9、何为铝合金的实效？说明实效强化的本质？
答：所谓实效是指淬火后得到的铝合金过饱和固溶体在一定温度下随时间增大而分解，导致合金强度和硬度增高的现象。其实质是沉淀强化相从过饱和固溶体中析出和长大。在室温下，合金自发强度的过程称为自然时效，在某一人工加热温度下进行的时效过程则称人工时效10、在实际生产中，用灰口铸铁制成的薄壁铸件上，常有一层硬度高的表面层（白口），致使机械加工困难，指出形成高硬层得原因？改善方法？
答：原因：铸件冷却时，在表层和薄壁处，由于冷却速度较快，达不到石墨化，往往产生白口，碳以Fe3C形式存在，导致组织硬化而脆加工性能差，易剥落；方法：去白口处理，软化退火，在850℃-950℃高温保持1-2h，以消除白口，降低硬度，改善加工性
11、现有20CrMnTi钢制造的汽车齿轮，其加工工艺路线为：铸造-热处理-机加工-热处理-精加工，试分析两次热处理工艺名称及作用
答：热处理1：正火或调质，细化晶粒，消除锻后缺陷组织，为后续热处理作准备，有利于车削加工；热处理2：渗碳淬火+低温回火，提高表面硬度、耐磨性，延长使用寿命，保持心部韧性
12、合金钢的热处理工艺与C钢相比有什么不同?
答：合金钢是碳钢中加入了合金元素，因为合金元素扩散比c慢得多，A均匀化时间比较长，所以合金钢加热处理时的：1.保温时间比碳钢的长，2.温度高，3.速度小，4.预热、预冷（减少高温停留时间，防止氧化和脱碳）
13、用W18Cr4V钢制作盘型铣刀试安排其加工工序的目的，画出热处理工艺曲线并回答下列问题（2）使用下的显微组织是什么（3）W,Cr,V合金元素的主要作用是什么？（4）W18Cr4V 的Aan在在800℃左右，但淬火加热温度在1200-1250℃，淬火加热温度为什么这么高？（5）常用5600℃三次回火为什么？能否一次长时间回火代替？
答：（1）工艺曲线：下料-锻造-球化退火-机加工-淬火-三次回火-喷砂-磨削-蒸汽处理。（有图）球化退火：既调整硬度便于切削加工，又调整组织为淬火作准备；淬火：提高材料硬度强度；回火：尽可能减少rR，并使钢在回火过程中获得高的热硬性（2）组织：回火M+细小分布均匀的K+少量Rr(3)W:提高钢的硬性，减少过热敏感性，提高强度，硬度，耐磨性；Cr：增加钢的淬透性，改善耐磨性，提高硬度；V：显著阻碍r晶粒长大；VC-1200℃左右casino开始明显溶解，硬度，耐磨性，韧性提高，引起二次硬化（4）高速钢的淬火加热温度尽量高些，这样可以使较多的W,V（提高刃具热硬性的元素）融入奥氏体中。在1000℃以上加热淬火W,V在奥氏体中溶解度急剧增加；在1300℃左右加热，各合金元素在奥氏体中的溶解度也大为增加
14、W18Cr4V钢的淬火加热温度高达1280℃，若以一般工具钢Ac1+(30-50℃)的方法来确定其淬火加热温度，淬火后W18Cr4V制造的刃具能否达到要求的性能？为什么？用
W18Cr4V制造盘型铣刀，其最终热处理工艺曲线？试分析淬火特点和回火特点？
答：（1）不能达到要求，温度较低，不能使足够的合金元素融入奥氏体，使其达到不到所要求的性能（2）回火：三次回火：第一次：只对淬火M起回火作用，在回火冷却过程中发生rR的转变，同时产生新的内应力；第二次：没有彻底转变的rR继续发生新的转变，有产生新的内应力；第三次：因高速钢的Ms和Mf点很低，淬火后rR多大35%，三次回火后仍保留1-2%，与此同时，是K析出量增多，产生二次硬化现象，提高了刃具使用性能
15、铅基轴承合金与锡基轴承合金相比，有哪些优缺点？答：优点：铅基轴承合金价格便宜，（1分）摩擦阻力小，服帖性好，铸造性能好。（1分）缺点：疲劳强度、韧性及耐震能力都低于锡基轴承合金。（1分）不耐高温，导热性，耐腐蚀性都较差。（1分）
第一章钢的合金化基础 1、合金钢是如何分类的？ 1) 按合金元素分类：低合金钢，含有合金元素总量低于5%；中合金钢，含有合金元素总量为510%；中高合金钢，含有合金元素总量高于10%。 2) 按冶金质量S、P含量分：普通钢，P≤0.04≤0.05%;优质钢，P、S均≤0.03%；高级优质钢，P、S均≤0.025%。 3) 按用途分类：结构钢、工具钢、特种钢 2、奥氏体稳定化，铁素体稳定化的元素有哪些？ 奥氏体稳定化元素, 主要是、、、C、N、等 铁素体稳定化元素, 主要有、、W、V、、、、B、、等 3、钢中碳化物形成元素有哪些（强-弱），其形成碳化物的规律如何？ 1) 碳化物形成元素：、、、V、、W、、、等(按形成的碳化物的稳定性程度由强到弱的次序排列) ，在钢中一部分固溶于基体相中，一部分形成合金渗碳体, 含量高时可形成新的合金碳化物。 2) 形成碳化物的规律 a) 合金渗碳体——与碳的亲和力小，大部分溶入α或γ中，少部分溶入3C中，置换3C中的而形成合金渗碳体（）3C; 、W、少量时，也形成合金渗碳体 b) 合金碳化物——、W 、含量高时，形成M6C(24C 42C)23C6(21W2C6 2W21C6)合金碳化物 c) 特殊碳化物——、V 等与碳亲和力较强时 i. 当<0.59时，碳的直径小于间隙，不改变原金属点阵结构，形成简单点阵碳化物（间隙相）、M2C。 . 当>0.59时，碳的直径大于间隙，原金属点阵变形，形成复杂点阵碳化物。 ★4、钢的四种强化机制如何？实际提高钢强度的最有效方法是什么？ 1) 固溶强化：溶质溶入基体中形成固溶体能够强化金属； 2) 晶界强化：晶格畸变产生应力场对位错运动起到阻碍达到强化，晶格越细，晶界越细，阻碍位错运动作用越大，从而提高强度； 3) 第二相强化：有沉淀强化和弥散强化，沉淀强化着眼于位错运动切过第二相粒子；弥散强化着眼于位错运动绕过第二相粒子； 4) 位错强化：位错密度越高则位错运动越容易发生相互交割形成割阶，引起位错缠结，因此造成位错运动困难，从而提高了钢强度。 有效方法：淬火+回火，钢淬火形成马氏体，马氏体中溶有过饱和C和元素，产生很强的固溶强化效应，马氏体形成时还产生高密度位错，位错强化效应很大；是形成许多极细小的取向不同的马氏体，产生细晶强化效应。因此淬火马氏体具有很高强度，但脆性很大，淬火后回火，马氏体中析出碳化物粒子，间隙固溶强化效应虽然大大减小，但产生很强的析出强化效应，由于基体上保持了淬火时细小晶粒，较高密度的位错及一定的固溶强化作用，所以回火马氏体仍具有很高强度，并且因间隙固溶引起的脆性减轻，韧性得到改善。 ★5、固溶强化、二次硬化、二次淬火、回火稳定性的含义。 1) 固溶强化：当溶质原子溶入基体金属形成固溶体能强化金属。 2) 二次硬化：在含、W、V较多的钢中, 回火后的硬度随回火温度的升高不是单调降低, 而是在某一温度后硬度反而增加, 并在某一温度(一般为550℃左右)达到峰值。这种在一定回火温度下硬度出现峰值的现象称为二次硬化 3) 二次淬火：通过某种回火之后，淬火钢的硬度不但没有降低，反而有所升高，这种现象称为二次淬火。
《工程材料学》习题 一、解释下列名词 1．淬透性与淬硬性; 2．相与组织; 3．组织应力与热应力；4．过热与过烧； 5. 回火脆性与回火稳定性 6. 马氏体与回火马氏体7. 实际晶粒度与本质晶粒度 8.化学热处理与表面热处理 淬透性：钢在淬火时获得的淬硬层深度称为钢的淬透性，其高低用规定条件下的淬硬层深度来表示 淬硬性：指钢淬火后所能达到的最高硬度，即硬化能力 相：金属或合金中，凡成分相同、结构相同，并与其它部分有晶只界分开的均匀组成部分称为相 组织：显微组织实质是指在显微镜下观察到的各相晶粒的形态、数量、大小和分布的组合。 组织应力：由于工件内外温差而引起的奥氏体（γ或A）向马氏体（M）转变时间不一致而产生的应力 热应力：由于工件内外温差而引起的胀缩不均匀而产生的应力 过热：由于加热温度过高而使奥氏体晶粒长大的现象 过烧：由于加热温度过高而使奥氏体晶粒局部熔化或氧化的现象 回火脆性：在某些温度范围内回火时，会出现冲击韧性下降的现象，称为回火脆性 回火稳定性：又叫耐回火性，即淬火钢在回炎过程中抵抗硬度下降的能力。 马氏体：碳在α-Fe中的过饱和固溶体称为马氏体。 回火马氏体：在回火时，从马氏体中析出的ε-碳化物以细片状分布在马氏体基础上的组织称为回火马氏体。本质晶粒度：钢在加热时奥氏体晶粒的长大倾向称为本质晶粒度 实际晶粒度：在给定温度下奥氏体的晶粒度称为实际晶粒度，它直接影响钢的性能。 化学热处理：将工件置于待定介质中加热保温，使介质中活性原子渗入工件表层，从而改变工件表层化学成分与组织，进而改变其性能的热处理工艺。 表面淬火：：指在不改变钢的化学成分及心部组织的情况下，利用快速加热将表面奥氏休化后进行淬火以强化零件表面的热处理方法。 二、判断题 1. （）合金的基本相包括固溶体、金属化合物和这两者的机械混合物。错。根据结构特点不同，可将合金中相公为固溶体和金属化合物两类。 2. （）实际金属是由许多位向不同的小晶粒组成的。对。 3. （）为调整硬度，便于机械加工，低碳钢，中碳钢和低碳合金钢在锻造后都应采用正火处理。对。对于低、中碳的亚共析钢而言，正火与退火的目的相同；即调整硬度，便于切削加工，细化晶粒，提高力学性能，为淬火作组织准备，消除残作内应力，防止在后续加热或热处理中发生开裂或形变。对于过共析钢而言，正火是为了消除网状二次渗碳体，为球化退火作组织准备。对于普通话结构钢而言，正火可增加珠光体量并细化晶粒，提高强度、硬度和韧性，作为最终热处理。 4.（）在钢中加入多种合金元素比加入少量单一元素效果要好些，因而合金钢将向合金元素少量多元化方向发展。对。不同的元素对于钢有不同的效果。 5. （）不论含碳量高低，马氏体的硬度都很高，脆性都很大。错。马氏体的硬度主要取决于其含碳量，含碳增加，其硬度也随之提高。合金元素对马氏体的硬度影响不大，马氏体强化的主要原因是过饱和引起的固溶体强化。 6．（）40Cr钢的淬透性与淬硬性都比T10钢要高。错。C曲线越靠右，含碳量越低，淬透性越好。40Cr为含碳量为0.4%，含Cr量为1.5%左右的调质钢。T10为含碳量为1%左右的碳素工具钢。但是淬火后45钢香到马氏体，T10钢得到马氏体加少量残余奥氏体，硬度比45钢高。 7．（）马氏体是碳在α-Fe中的过饱和固溶体，由奥氏体直接转变而来的，因此马氏体与转变前的奥氏体含碳量相同。对。当奥氏体过冷到Ms以下时，将转变为马氏体类型组织。但是马氏体转变时，奥氏体中的碳全部保留在马氏休中。马氏体转变的特点是高速长大、不扩散、共格切变性、降温形成、转变不完全。 8．（）铸铁中的可锻铸铁是可以在高温下进行锻造的。错。所有的铸铁都不可以进行锻造。 9．（）45钢淬火并回火后机械性能是随回火温度上升，塑性,韧性下降，强度,硬度上升。 错。钢是随回火温度上升，塑性,韧性上升，强度,硬度提高。 10．（）淬硬层深度是指由工件表面到马氏体区的深度。错。淬硬层深度是指由工件表面到半马氏体区（50%马氏体+50%非马氏体组织）的深度。 11．（）钢的回火温度应在Ac1以上。错。回火是指将淬火钢加热到A1以下保温后再冷却的热处理工艺。 12．（）热处理可改变铸铁中的石墨形态。错。热处理只能改变铸铁的基休组织，而不能改变石黑的状态和分布。 13.（）奥氏体是碳在α-Fe中的间隙式固溶体。错。奥氏体是碳在γ-Fe中的间隙固溶体。用符号A 或γ表示。 14．（）高频表面淬火只改变工件表面组织，而不改变工件表面的化学成份。对。高频表面淬火属于表面淬火的一种。表面淬火是指在不改变钢的化学成分及心部组织的情况下，利用快速加热将表面奥氏休化后进行淬火以强化零件表面的热处理方法。 15．（）过冷度与冷却速度有关，冷却速度越大，则过冷度越小。错。过冷度（ΔT）是指理论结晶温度（T0）与实际结晶温度（T1）的差值，即ΔT=T0-T1。但是冷却速度越大，则过冷度越大，。
东北大学继续教育学院 工程材料学基础试卷（作业考核线上2） A 卷（共 3 页）总分题号一二三四五六七八九十得分 一、填空（每空1分，共20分） 1.位错是（线）缺陷、晶界是（面）缺陷。 2.碳在-Fe中形成的间隙固溶体称为（铁素体），它具有（ BCC（或体心 立方））晶体结构。 3.材料在受外力时表现的性能叫做（力学性能），又叫（机械性能）。 4.铝合金的时效方法可分为（自然时效）和（人工时效）两种。 5.固态物质按照原子在空间的排列方式，分为（晶体）和（非晶体）。 6.多数材料没有明显的屈服点，因此规定拉伸时产生（0.2%）残余变形所对应的 应力为（屈服强度）。 7.BCC晶格中，原子密度最大的晶面是（110 ），原子密度最大的晶向是 （ <111> ）。 8.共析钢过冷奥氏体的高温分解转变产物为（），中温分解转变产物为 （）。 9.-Fe和-Fe的晶体结构分别为（）和（）。 10.含碳量为0.0218%~2.11%称为（），大于2.11%的称为（）。 二、判断题（每题2分，共20分） 1.所有金属材料都有明显的屈服现象。（）
2.伸长率的测值与试样长短有关。（） 3.凡是由液体转变为固体的过程都是结晶过程。（）。 4.材料的强度与塑性只要化学成分一定，就不变了。（） 5.晶体具有固定的熔点。（） 6.结晶的驱动力是过冷度。（） 7.珠光体的形成过程，是通过碳的扩散生成低碳的渗碳体和高碳的铁素体的过程。（） 8.铸铁在浇注后快速冷却，不利于石墨化，容易得到白口。（） 9.材料愈易产生弹性变形其刚度愈小。（） 10.各种硬度值之间可以进行互换。（） 三、选择题（每题2分，共20分） 1.钢的淬透性主要取决与（d ）。 （a）含碳量；（b）冷却介质；（c）冷却方法；（d）合金元素。 2.二元合金在发生L→+共晶转变时，其相组成是（ c ）。 (a) 液相；（b）单一固相；(c)三相共存；（d）两相共存 3.在面心立方晶格中，原子密度最大的晶面是（ c ）。 （a）（100）（b）（110）；(c)（111）；（d）（121） 4.材料刚度与（ a ）有关。 (a)弹性模量；(b)屈服点；(c)抗拉强度；（d）伸长率 5.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 6.珠光体是（a ）。 （a）二相机械混合物；（b）单相固溶体；(c)金属化合物； 7.45钢是（b ）。
工程材料学基础复习题 一、填空 1. 位错是（线）缺陷、晶界是（面）缺陷。 2. 碳在-Fe 中形成的间隙固溶体称为（铁素体），它具有（BCC（或体心立方））晶体结构。 3. 材料在受外力时表现的性能叫做（力学性能），又叫（机械性能）。 4. 铝合金的时效方法可分为（自然时效）和（人工时效）两种。 5. 固态物质按照原子在空间的排列方式，分为（晶体）和（非晶体）。 6. 多数材料没有明显的屈服点，因此规定拉伸时产生（0.2% ）残余变形所对应的应力为（屈服强 度）。 7. BCC 晶格中，原子密度最大的晶面是（（110 ）），原子密度最大的晶向是 （<111> ）。 二、判断题 1. 所有金属材料都有明显的屈服现象。（） 2. 伸长率的测值与试样长短有关。（） 3. 凡是由液体转变为固体的过程都是结晶过程。（）。 4. 材料的强度与塑性只要化学成分一定，就不变了。（） 5. 晶体具有固定的熔点。（） 6. 结晶的驱动力是过冷度。（） 7. 珠光体的形成过程，是通过碳的扩散生成低碳的渗碳体和高碳的铁素体的过程。（）三、选择题1. 钢的淬透性主要取决与（D ）。 （a）含碳量；（b）冷却介质；（c）冷却方法；（d）合金元素。 2. 二兀合金在发生L T +共晶转变时，其相组成是（C ）。 （a）液相；（b）单一固相；（c）三相共存；（d）两相共存 3. 在面心立方晶格中，原子密度最大的晶面是（C ）。 （a）（100）（b）（110）；（c）（111）；（d）（121） 4. 材料刚度与（A ）有关。 （a）弹性模量；（b）屈服点；（c）抗拉强度；（d）伸长率 5. 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 6. 珠光体是（A ）。 （a）二相机械混合物；（b）单相固溶体；（c）金属化合物； 7. 45 钢是（B ） （a）碳素结构钢；（b）优质碳素结构钢；（c）碳素工具钢；（d ）碳素铸钢 四、名词解释 同素异构：有些物质在固态下其晶格类型会随温度发生变化，这种现象叫做同素异构。 晶体缺陷：陷。断裂韧 实际应用的材料中，总是不可避免地存在着一些原子偏离规则排列，叫做晶体缺材料抵抗内部裂纹失稳扩展的能力。 时效：固溶处理获得过饱和固溶体在室温或一定加热条件下放置一定时间，强度、硬度升高塑性、韧性降低，叫做时效。 塑性：材料受力破坏前承受最大塑性变形的能力。 五、计算题
15春学期《工程材料学基础》在线作业3 试卷总分：100 测试时间：-- 试卷得分：100 单选题判断题 包括本科的各校各科新学期复习资料，可以联系屏幕右上的“文档贡献者” 一、单选题（共5 道试题，共25 分。）得分：25V 1. 4．对于α＋β两相钛合金，可采用下述热处理方法强化（）。A. 再结晶退火 B. 淬火回火 C. 淬火时效 满分：5 分得分：5 2. 7、亚共析钢的正常淬火加热温度是（）。A. Ac1+30~50℃ B. Ac3+30~50℃ C. Accm+30~50℃ 满分：5 分得分：5 3. 2．下述几种变形铝合金系中属于锻造铝合金的是（）A. AL-Mn和AL-Mg B. AL-Cu-Mg C. AL-Mg-Si-Cu 满分：5 分得分：5 4. 10、完全退火主要适用于（）。A. 亚共析钢 B. 过共析钢 C. 共析钢 满分：5 分得分：5 5. 6、铝合金经固溶处理后在室温放置或较高温度下保温，随时间延长，其强度、硬度升高，塑性、韧性下降的现象，称为（）A. 固溶强化 B. 时效强化 C. 弥散强化 满分：5 分得分：5 二、判断题（共15 道试题，共75 分。）得分：75V 1. 12、金属化合物具有较高的熔点、硬度和较大的脆性。A. 错误 B. 正确 满分：5 分得分：5 2. 10、材料的凝固过程即结晶过程。A. 错误 B. 正确 满分：5 分得分：5 3. 3、凡是铁-碳合金称之为钢。（）A. 错误 B. 正确 满分：5 分得分：5 4. 1.石墨化是指铸铁中碳原子析出形成石墨的过程。（）A. 错误 B. 正确 满分：5 分得分：5
页眉 工程材料习题集 钢的合金化基础第一章 1合金元素在钢中有哪四种存在形式？（马氏体），以溶质形式存在形成固溶体；、γ（奥氏体）、M①溶入α（铁素体）形成强化相：碳化物、金属间化合物；②形成非金属夹杂物；③。、以游离状态存在：CuAg④ 其中哪三个可无限溶解在奥氏体中？哪两个铁素体形成元素可写出六个奥氏体形成元素，2 无 限溶解在铁素体中？，其中（锰、钴、镍、铜、碳、氮）C、NCo、Ni、Cu、①奥氏体形成元素：Mn、（铜、碳、氮）为有限溶NC、、Co、Ni（锰、钴、镍）可无限溶解在奥氏体中，CuMn、解；（铬、钒）可无限溶解在铁素体中，其余为有限溶解。、V②Cr 写出钢中常见的五种非碳化物形成元素。3Co 、、Cu、Si、Al①非碳化物形成元素：Ni按碳化物稳定性由弱到强的顺序按由强到弱的顺序写出钢中常见的八种碳化物形成元素。4 写出钢中常见的四种碳化物的分子式。Fe Mn、Cr、（弱）、、V、（中强）W、MoNb①碳化物由强到弱排列：（强）Ti、C→MC→MFeC→MC②碳化物稳定性由弱到强的顺序：63623容易加工硬化？奥氏体层而高锰奥氏体钢难于冷变形，5为什么高镍奥氏体钢易于冷变形，错能高和低时各形成什么形态的马氏体？越有层错能越低，镍是提高奥氏体层错能的元素，锰是降低奥氏体层错能的元素，①利于位错扩展而形成层错，使交滑移困难，加工硬化趋势增大。钢；奥氏体层错Cr18-Ni8 奥氏体层错能越低，形成板条马氏体，位错亚结构。如②合金。能越高，形成片状马氏体，孪晶亚结构。如Fe-Ni钢的强化机制的出发点是什么？钢中常用的四种强化方式是什么？其中哪一种方式在提6 高强度的同时还能改善韧性？钢中的第二相粒子主要有哪两个方面的作用？①强化机制的出发点是造成障碍，阻碍位错运动。、第二相强化、位错钢中常用的四种强化方式：固溶强化、晶界强化（细晶强化）②强化（加工硬化）。晶界强化（细晶强化）在提高强度的同时还能改善韧性。③沉淀强化。钢中的第二相粒子主要作用：细化晶粒、弥散④/ 钢中常用的韧性指标有哪三个？颈缩后的变形主要取决于什么？7韧性指标：冲击韧度①? TK、韧脆转变温度、平面应变断裂韧度。ICk k颈缩后的变形用?表示，主要取决于微孔坑或微裂纹形成的难易程度。②P钢中碳化物应保持什么形晶粒大小对极限塑性有什么影响？为什么？为了改善钢的塑性，8 态？细化晶粒对改善均匀塑性(εu) 贡献不大，但对极限塑性(εT)却会有一定好处。因为① 随着晶粒尺寸的减少，使应力集中减弱，推迟了微孔坑的形成。应为球状、钢中的碳化物（第二相）充分发挥弥散强化的作用，②为了改善钢的塑性，细小、均匀、弥散地分布。页脚 页眉 9改善延性断裂有哪三个途径？改善解理断裂有哪两种方法？引起晶界弱化的因素有哪两个？ ①改善延性断裂有三个途径：（1）减少钢中第二相的数量：尽可能减少第二相数量，特别是夹杂物的数量。细化、球化第二相颗粒。（2）提高基体组织的塑性：宜减少基体组织中固溶强化 效果大的元素含量。（3）提高组织的均匀性：目的是防止塑性变形的不均匀性，以减少应力集中；碳化物强化相呈细小弥散分布，而不要沿晶界分布。 ②改善解理断裂有两种方法：（1）细化晶粒；（2）加入Ni元素降低钢的T。k③引起晶界弱化的因素有两个：（1）溶质原子(P、As、Sb、Sn)在晶界偏聚，晶界能r下降，裂纹易于沿晶界形成和扩展。（2）第二相质点(MnS、Fe3C)沿晶界分布，微裂纹g易于在晶界形成，主裂纹易于
2020土力学期末考试题及答案 一、单项选择题 1．用粒径级配曲线法表示土样的颗粒组成情况时，若曲线越陡，则表示土的( B ) A．颗粒级配越好B．颗粒级配越差 C．颗粒大小越不均匀D．不均匀系数越大 2．判别粘性土软硬状态的指标是( B ) A．塑性指数B．液性指数 C．压缩系数D．压缩指数 3．产生流砂的充分而必要的条件是动水力( D ) A．方向向下B．等于或大于土的有效重度 C．方向向上D．方向向上且等于或大于土的有效重度 4．在均质土层中，土的竖向自重应力沿深度的分布规律是( D ) A．均匀的B．曲线的 C．折线的D．直线的 5．在荷载作用下，土体抗剪强度变化的原因是( C ) A．附加应力的变化B．总应力的变化 C．有效应力的变化D．自重应力的变化 6．采用条形荷载导出的地基界限荷载P1/4用于矩形底面基础设计时，其结果( A ) A．偏于安全B．偏于危险 C．安全度不变D．安全与否无法确定
7．无粘性土坡在稳定状态下（不含临界稳定）坡角β与土的内摩擦角φ之间的关系是( A ) A．β<φB．β=φ C．β>φD．β≤φ 8．下列不属于工程地质勘察报告常用图表的是( C ) A．钻孔柱状图B．工程地质剖面图 C．地下水等水位线图D．土工试验成果总表 9．对于轴心受压或荷载偏心距e较小的基础，可以根据土的抗剪强度指标标准 值φk、Ck按公式确定地基承载力的特征值。偏心距的大小规定为（注：Z为偏心方向的基础边长）( ) A．e≤ι/30 B．e≤ι/10 C．e≤b/4 D．e≤b/2 10.对于含水量较高的粘性土，堆载预压法处理地基的主要作用之一是( C ) A．减小液化的可能性B．减小冻胀 C．提高地基承载力D．消除湿陷性 第二部分非选择题 11.建筑物在地面以下并将上部荷载传递至地基的结构称为____。 12.土的颗粒级配曲线愈陡，其不均匀系数C u值愈____。 13.人工填土包括素填土、冲填土、压实填土和____。 14.地下水按埋藏条件可分为上层滞水、________和承压水三种类型。 15.在计算地基附加应力时，一般假定地基为均质的、应力与应变成________关系
《工程材料学》复习题 一、名词解释 1、硬度， 2、铁素体， 3、枝晶偏析， 4、过冷奥氏体， 5、固溶体， 6、再结晶 7、相 8、 非自发形核9、枝晶偏析10、共晶反应11、淬硬性12、硬度 二、填空题．工程上常用的硬度主要有、、三种。 2. α－Fｅ的晶格类型分别属于晶格，可有个铁原子构成。 3. 铁碳合金固态基本相结构包括，固溶体型、。 4. 金属冷塑性变形后产生内应力，一般可以分为：、、 。若完全消除加工硬化，其加热温度应高于 温度。 C相图中GS线是指临界温度线，工程上也 5. Fe－Fe 3 称作线，S点是指、C点是指、E点是指、G点是指。 6. 珠光体是和组成的两相机械混合物。 7. 根据回火温度计对淬火钢的力学性能要求，一般将回火分为三 类：、、。 8. 按钢化学成分进行分类，碳素钢又可分为三 类：、、。渗碳钢又可分为：和两类。 9. 过冷奥氏体不同等温下其转变产物不同，可以分为三种类 型：、、。 10、体心立方和面心立方晶格中，单位晶胞的原子数分别是___________和___________。 11、按照几何特性，金属晶体中的主要缺陷有： ___________、___________和、 ___________。 12、亚共晶白口铸铁的室温组织为___________、___________ 和 ___________。 13、工程中常用的特殊性能钢有_________、_________、_________。 14、合金元素对铝的强化作用主要表现为___________、___________和__________。 15、40CrMn所代表的含义：40___________、Cr___________、Mn___________。 16、过冷奥氏体等温转变过程中，中温转变产物有：___________、__________。 17、液态金属总是在过冷的条件下结晶，其冷却速度越快，则形核率越 _________，结 晶后的晶粒便越_________，其强度越________，塑性和韧性越__________。 18、钢的质量是按和的含量高低进行分类的。 19、体心立方、面心立方及密排六方晶格的主要滑移系数目分别是___________、 ___________、___________。
工程材料 第一章金属的晶体结构与结晶 1．解释下列名词 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？
工程材料习题集 第一章钢得合金化基础 1合金元素在钢中有哪四种存在形式？ ①溶入α(铁素体)、γ(奥氏体)、M(马氏体),以溶质形式存在形成固溶体; ②形成强化相:碳化物、金属间化合物; ③形成非金属夹杂物; ④以游离状态存在:Cu、Ag。 2写出六个奥氏体形成元素,其中哪三个可无限溶解在奥氏体中？哪两个铁素体形成元素可无限溶解在铁素体中？ ①奥氏体形成元素:Mn、Co、Ni、Cu、C、N(锰、钴、镍、铜、碳、氮),其中Mn、Co、Ni(锰、钴、镍)可无限溶解在奥氏体中,Cu、C、N(铜、碳、氮)为有限溶解; ②Cr、V(铬、钒)可无限溶解在铁素体中,其余为有限溶解。 3写出钢中常见得五种非碳化物形成元素。 ①非碳化物形成元素:Ni、Si、Al、Cu、Co 4按由强到弱得顺序写出钢中常见得八种碳化物形成元素。按碳化物稳定性由弱到强得顺序写出钢中常见得四种碳化物得分子式。 ①碳化物由强到弱排列:(强)Ti、Nb、V、(中强)W、Mo、Cr、(弱)Mn、Fe ②碳化物稳定性由弱到强得顺序:Fe3C→M23C6→M6C→MC 5为什么高镍奥氏体钢易于冷变形,而高锰奥氏体钢难于冷变形,容易加工硬化？奥氏体层错能高与低时各形成什么形态得马氏体？ ①镍就是提高奥氏体层错能得元素,锰就是降低奥氏体层错能得元素,层错能越低,越有利于位错扩展而形成层错,使交滑移困难,加工硬化趋势增大。 ②奥氏体层错能越低,形成板条马氏体,位错亚结构。如Cr18-Ni8钢;奥氏体层错能越高,形成片状马氏体,孪晶亚结构。如Fe-Ni合金。 6钢得强化机制得出发点就是什么？钢中常用得四种强化方式就是什么？其中哪一种方式在提高强度得同时还能改善韧性？钢中得第二相粒子主要有哪两个方面得作用？ ①强化机制得出发点就是造成障碍,阻碍位错运动。 ②钢中常用得四种强化方式:固溶强化、晶界强化(细晶强化)、第二相强化、位错强化(加工硬化)。 ③晶界强化(细晶强化)在提高强度得同时还能改善韧性。 ④钢中得第二相粒子主要作用:细化晶粒、弥散/沉淀强化。 7钢中常用得韧性指标有哪三个？颈缩后得变形主要取决于什么？ α、平面应变断裂韧度K IC、韧脆转变温度T k。 ①韧性指标:冲击韧度 k ε表示,主要取决于微孔坑或微裂纹形成得难易程度。 ②颈缩后得变形用P 8晶粒大小对极限塑性有什么影响？为什么？为了改善钢得塑性,钢中碳化物应保持什么形态？ ①细化晶粒对改善均匀塑性(εu)贡献不大,但对极限塑性(εT)却会有一定好处。因为随着晶粒尺寸得减少,使应力集中减弱,推迟了微孔坑得形成。 ②为了改善钢得塑性,充分发挥弥散强化得作用,钢中得碳化物(第二相)应为球状、细小、均匀、弥散地分布。 9改善延性断裂有哪三个途径？改善解理断裂有哪两种方法？引起晶界弱化得因素有哪两
工程材料习题集 第一章钢的合金化基础 1合金元素在钢中有哪四种存在形式？ ①溶入α（铁素体）、γ（奥氏体）、M（马氏体），以溶质形式存在形成固溶体； ②形成强化相：碳化物、金属间化合物； ③形成非金属夹杂物； ④以游离状态存在：Cu、Ag。 2写出六个奥氏体形成元素，其中哪三个可无限溶解在奥氏体中？哪两个铁素体形成元素可无限溶解在铁素体中？ ①奥氏体形成元素：Mn、Co、Ni、Cu、C、N（锰、钴、镍、铜、碳、氮），其中Mn、Co、Ni（锰、钴、镍）可无限溶解在奥氏体中，Cu、C、N（铜、碳、氮）为有限溶解； ②Cr、V（铬、钒）可无限溶解在铁素体中，其余为有限溶解。 3写出钢中常见的五种非碳化物形成元素。 ①非碳化物形成元素：Ni、Si、Al、Cu、Co 4按由强到弱的顺序写出钢中常见的八种碳化物形成元素。按碳化物稳定性由弱到强的顺序写出钢中常见的四种碳化物的分子式。 ①碳化物由强到弱排列：（强）Ti、Nb、V、（中强）W、Mo、Cr、（弱）Mn、Fe ②碳化物稳定性由弱到强的顺序：Fe3C→M23C6→M6C→MC 5为什么高镍奥氏体钢易于冷变形，而高锰奥氏体钢难于冷变形，容易加工硬化？奥氏体层错能高和低时各形成什么形态的马氏体？ ①镍是提高奥氏体层错能的元素，锰是降低奥氏体层错能的元素，层错能越低，越有利于位错扩展而形成层错，使交滑移困难，加工硬化趋势增大。 ②奥氏体层错能越低，形成板条马氏体，位错亚结构。如Cr18-Ni8钢；奥氏体层错能越高，形成片状马氏体，孪晶亚结构。如Fe-Ni合金。 6钢的强化机制的出发点是什么？钢中常用的四种强化方式是什么？其中哪一种方式在提高强度的同时还能改善韧性？钢中的第二相粒子主要有哪两个方面的作用？ ①强化机制的出发点是造成障碍，阻碍位错运动。 ②钢中常用的四种强化方式：固溶强化、晶界强化（细晶强化）、第二相强化、位错强化（加工硬化）。 ③晶界强化（细晶强化）在提高强度的同时还能改善韧性。 ④钢中的第二相粒子主要作用：细化晶粒、弥散/沉淀强化。 7钢中常用的韧性指标有哪三个？颈缩后的变形主要取决于什么？ α、平面应变断裂韧度K IC、韧脆转变温度T k。 ①韧性指标：冲击韧度 k ε表示，主要取决于微孔坑或微裂纹形成的难易程度。 ②颈缩后的变形用P 8晶粒大小对极限塑性有什么影响？为什么？为了改善钢的塑性，钢中碳化物应保持什么形态？ ①细化晶粒对改善均匀塑性(εu)贡献不大，但对极限塑性(εT)却会有一定好处。因为随着晶粒尺寸的减少，使应力集中减弱，推迟了微孔坑的形成。 ②为了改善钢的塑性，充分发挥弥散强化的作用，钢中的碳化物（第二相）应为球状、细小、均匀、弥散地分布。
东北大学《工程材料学基础》在线平时作业2满分答案 1 3、当残余奥氏体比较稳定．在较高温度回大加热保温时来发生分解：而在随后冷却时转变为马氏体。这种 在回火冷却时残余奥氏体转变为马氏体的现象称为（）。 A 二次硬化 B 回火抗性 C 二次淬火 答案：C 2 12、T12钢的正常淬火组织是（）。 A A 马氏体残余奥氏体球状碳化物 B 马氏体球状碳化物 C 马氏体 答案：A 3 7、亚共析钢的正常淬火加热温度是（）。 A Ac1+30~50℃ B Ac3+30~50℃ C Accm+30~50℃ 答案：B 4 12、T12钢的正常淬火组织是（）。 A 马氏体残余奥氏体球状碳化物 B 马氏体球状碳化物 C 马氏体 答案：A 5 2、对于亚共折钢，适宜的淬火加热温度一般为（），淬火后的组织为均匀的马氏体。 A Ac1+30~50℃ B Acm+30~50℃ C Ac3+30~50℃ 答案：C 1 31、热处理只适用于固态下发生相变的材料。（） A 错误 B 正确 答案：B 2 1、合金中凡成分相同、结构相同并与其它部分有界面分开的、物理化学性能均匀的组成部分叫相。 A 错误 B 正确 答案：B
3 17、金属钛具有同素异构转变。（） A 错误 B 正确 答案：B 4 6、时效强化是指由于形成固溶体而使强度、硬度升高的现象。（） A 错误 B 正确 答案：A 5 12、材料的刚度可以弹性模量值来反映，可通过热处理改变组织的方法来提高材料的刚度。 A 错误 B 正确 答案：A 6 13、铸件的壁厚越薄，越容易出现白口。（） A 错误 B 正确 答案：B 7 5、金属理想晶体的强度比实际晶体强度稍高一些。 A 错误 B 正确 答案：A 8 22. 钢中铁素体与奥氏体的本质区别在于含碳量不同。（） A 错误 B 正确 答案：A 9 17. T10和T12钢如其淬火温度一样，那么它们的淬火后残余奥氏体的含量也是一样的。（） A 错误 B 正确 答案：A 10 19、断裂韧性和强度的单位是相同的。 A 错误 B 正确 答案：A 11 12、铸件的冷却速度越快，越容易石墨化。（） A 错误 B 正确
工程材料学学期期末考试试题（B ）及详解答案 试卷代号 B 、名词解释：（每小题2分，共10分） 1. 相 2. 加工硬化 3. 调质 4.马氏体 5.同素异晶性 、填空题：（每空0.5分，共20分） .缺陷。 学年第1学期《工程材料学》 考试试题 考试日期： 1.按结合键的性质，工程材料通常分为. 等四类。 2.金属材料的晶体结构有 、密排六方三种。 3.晶体中的缺陷按尺寸的大小分为. 三种缺陷 ，位错属于— 4.固溶体按溶质原子的位置分为. 两种。 5.珠光体是. 反应的产物，它是. .体和 .体的机械混合物。 6. 45钢的含碳量是. T10A 钢的含碳量是.
现象。 胞原子数为. 10、钢的常见表面热处理方法有 判断题：（在题后括号内将正确的划2,错误的划Xo 每小题 45钢在淬火后出现屈氏体组织是由于加热温度不够高造成的。（ 锡在室温下变形属于冷加工（锡熔点为 232C ）o （） 室温下，金属的晶粒越细小，其强度硬度越高，而塑性与韧性越差。（ 10.不锈钢1Cr18Ni9Ti 中Ti 的作用是避免晶间腐蚀（） 8. 弹簧钢通常采用调质处理工艺以提高其性能。（ ） 9. 以铝、镁、钛为基的合金称为轻合金。（） 7. 塑性变形后的金属加热时，随温度的升高将依次发生 8. aFe 是. 晶体结构，其晶胞原子数为. Cu 是 晶体结构，其晶 9、 除Co 以外，合金元素的加入，均使钢的 C 曲线 ，临界冷却速度. 钢的淬透性. ，所以35CrMo 钢比35钢的淬透性. 11.在 Fe-C 合金中，丫 — + Fe3C 是. 转变，而 L7丫+ Fe3C 是. 转变。 12.钢的回火分为. 三种类型，其主要产物分别是. 13.单晶体塑性变形的基本方式为. 和孪晶。 1分，共10分） 1. 洛氏硬度的表示符号为HB 0 （） 2. 3. 铸铁不能进行热处理。（） 4. 过冷是纯金属凝固的必要条件。（） 5. 6. 杠杆定律只适用于两相区。（） 7.
工程材料学总结(2020) 第一部分：晶体结构与塑性变形 一、三种典型的金属晶体结构 1、bcc、fcc、hcp的晶胞结构、内含原子数，致密度、配位数。 2、立方晶系的晶向指数[uvw]、晶面指数(hkl)的求法和画法。 3、晶向族〈…〉/晶面族{…}的意义（原子排列规律相同但方向不同的一组晶向/晶面，指数的数字相同而符号、顺序不同），会写出每一晶向族/晶面族包括的全部晶向/晶面。 4、bcc、fcc晶体的密排面和密排方向。 密排面密排方向 fcc {111} <110>bcc {110} <111> 二、晶体缺陷 1、点缺陷、线缺陷、面缺陷包括那些具体的晶体缺陷。如：位错是线缺陷，晶界（包括亚晶界）是面缺陷 三、塑性变形与再结晶 1、滑移的本质：滑移是通过位错运动进行的。 2、滑移系 =滑移面 + 其上的一个滑移方向。滑移面与滑移方向就是晶体的密排面和密排方向。 3、强化金属的原理及主要途径：阻碍位错运动，使滑移进行困难，提高了金属强度。主要途径是细晶强化（晶界阻碍）、固
溶强化（溶质原子阻碍）、弥散强化（析出相质点阻碍）、加工硬化（因塑变位错密度增加产生阻碍）等。 4、冷塑性变形后金属加热时组织性能的变化过程：回复→再结晶→晶粒长大。性能变化：回复：不引起硬度大的变化；再结晶：硬度大幅度降低 5、冷、热加工的概念冷加工：在再结晶温度以下进行的加工变形，产生纤维组织和加工硬化、内应力。热加工：在再结晶温度以上进行的加工变形，同时进行再结晶，产生等轴晶粒，加工硬化、内应力全消失。 6、热加工应使流线合理分布，提高零件的使用寿命。第二部分：金属与合金的结晶与相图 一、纯金属的结晶 1、为什么结晶必须要过冷度？ 2、结晶是晶核形成和晶核长大的过程。 3、细化晶粒有哪些主要方法？（三种方法） 二、二元合金的相结构与相图 1、固溶体和金属化合物的区别。（以下哪一些是固溶体，哪一些是金属化合物：α-Fe、γ-Fe、 Fe3 C、 A、 F、 P、L’d、 S、 T、 B上、B下、M片、M条？）
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5. 杠杆定律只适用于两相区。 ( ) 6. 金属晶体中，原子排列最紧密的晶面间的距离最小，结合力大，所以这些晶面间难以发生滑移。 ( ) 7. 共析转变时温度不变，且三相的成分也是确定的。 ( ) 8. 热加工与冷加工的主要区别在于是否对变形金属加热。 ( ) 9. 过共析钢为消除网状渗碳体应进行正火处理。 ( ) 10. 可锻铸铁能够进行锻造。 （ ） 四、简答题（每小题5分,共20分） 1． 在图1中分别画出纯铁的)011(、)111(晶面和]011[、]111[晶向。并指出在室 温下对纯铁进行拉伸试验时，滑移将沿以上的哪个晶面及晶向进行？ 图1 2．为什么钳工锯 T10，T12 等钢料时比锯 10，20 钢费力，锯条容易磨钝？
3．奥氏体不锈钢的晶间腐蚀是怎样产生的？如何防止？ 4．低碳钢渗碳表面化学热处理的温度范围是多少？温度选择的主要理由是什么？ 五、请用直线将下列材料牌号与典型应用零件及热处理工艺连接起来。（每小题2 分,共10分） 材料牌号应用零件热处理工艺 HT250 弹簧调质+氮化 Cr12MoV 飞机起落架固溶+时效 7A04（LC9）机车曲轴自然时效（退火） 65Mn 冷冲模淬火+中温回火 38CrMoAl 机床床身淬火+低温回火 六、某工厂仓库积压了许多退火状态的碳钢，由于钢材混杂，不知道钢的化学成分， 现找出其中一根，经金相分析后，发现其组织为珠光体+铁素体，其中铁素体占80% ，回答以下问题：（每小题4分,共12分） ①求该钢的含碳量；
第一章钢的合金化基础 1合金元素在钢中有哪四种存在形式？ ①溶入a （铁素体）、丫（奥氏体）、M （马氏体），以溶质形式存在形成固溶体； ②形成强化相：碳化物、金属间化合物； ③形成非金属夹杂物； ④以游离状态存在：Cu、Ag。 2写出六个奥氏体形成元素，其中哪三个可无限溶解在奥氏体中？哪两个铁素体形成元素可无限溶解在铁素体中？ ①奥氏体形成元素：Mn、Co、Ni、Cu、C、N （锰、钴、镍、铜、碳、氮），其中 Mn、Co、Ni （锰、钴、镍）可无限溶解在奥氏体中，Cu、C、N （铜、碳、氮）为有限溶 解； ②Cr、V （铬、钒）可无限溶解在铁素体中，其余为有限溶解。 3写出钢中常见的五种非碳化物形成元素。 ①非碳化物形成元素：Ni、Si、Al、Cu、Co 4按由强到弱的顺序写出钢中常见的八种碳化物形成元素。按碳化物稳定性由弱到强的顺序 写出钢中常见的四种碳化物的分子式。 ①碳化物由强到弱排列：（强）Ti、Nb、V、（中强）W、Mo、Cr、（弱）Mn、Fe ②碳化物稳定性由弱到强的顺序：Fe3C^M 23C 6^M 6C T MC 5为什么高镍奥氏体钢易于冷变形，而高锰奥氏体钢难于冷变形，容易加工硬化？奥氏体层 错能高和低时各形成什么形态的马氏体？ ①镍是提高奥氏体层错能的元素，锰是降低奥氏体层错能的元素，层错能越低，越有 利于位错扩展而形成层错，使交滑移困难，加工硬化趋势增大。 ②奥氏体层错能越低，形成板条马氏体，位错亚结构。如Cr18-Ni8钢；奥氏体层错 能越高，形成片状马氏体，孪晶亚结构。如Fe-Ni合金。 6钢的强化机制的出发点是什么？钢中常用的四种强化方式是什么？其中哪一种方式在提 高强度的同时还能改善韧性？钢中的第二相粒子主要有哪两个方面的作用？ ①强化机制的出发点是造成障碍，阻碍位错运动。 ②钢中常用的四种强化方式：固溶强化、晶界强化（细晶强化）、第二相强化、位错 强化（加工硬化）。 ③晶界强化（细晶强化）在提高强度的同时还能改善韧性。 ④钢中的第二相粒子主要作用：细化晶粒、弥散/沉淀强化。 7钢中常用的韧性指标有哪三个？颈缩后的变形主要取决于什么？ ①韧性指标：冲击韧度k、平面应变断裂韧度K IC、韧脆转变温度T k。 ②颈缩后的变形用P表示，主要取决于微孔坑或微裂纹形成的难易程度。 8晶粒大小对极限塑性有什么影响？为什么？为了改善钢的塑性，钢中碳化物应保持什么形 态？ ①细化晶粒对改善均匀塑性（￡ U）贡献不大，但对极限塑性（￡ T）却会有一定好处。因为随着晶粒尺寸的减少，使应力集中减弱，推迟了微孔坑的形成。 ②为了改善钢的塑性，充分发挥弥散强化的作用，钢中的碳化物（第二相）应为球状、细小、均匀、弥散地分
工程材料学习题 绪论、第一章 填空题 1. 纳米材料是指尺寸在_0.1-100nm _之间的超细微粒， 与传统固体材料具有一些特殊的效应，例如_表面与界面效 应___________ 、_尺寸效应 ______________ 和_量子尺寸效 应________ 。（体积效应、宏观量子隧道效应） 2. 固体物质按其原子（离子、分子）聚集的组态来讲，可以分为—晶体__________ 和_非晶体_____________ 两大类。 3. 工程材料上常用的硬度表示有 _布氏硬度（HB）_______ 、、洛氏硬度（HR）__________ 、—维氏硬度（HV ）__________ 、肖氏硬度（HS）_________ 以及_显微硬度______________ 等。 4. 在工程材料上按照材料的化学成分、结合键的特点将工程 材料分为—金属材料__________ 、—高分子材料__________ 、陶瓷材料_________ 以及____________ 复合材料等几大类。
5. 结合键是指—在晶体中使原子稳定结合在一起的力及其结
合方式 ___________ . 6. 材料的性能主要包括_力学性能 _______________ 能 __________ 和工艺性能 _______ 三个方面。 7. 金属晶体比离子晶体具有较 —强 ____________ 8. ______________ 低碳钢拉伸试验的过程可以分 为弹性变形、 和断裂 三个阶段。 9. 金属塑性的指标主要有 _伸长率 ______________ 率 __________ 两种。 二. 选择题 1. 金属键的特点是 ______ B ______ : A .具有饱和性 B.没有饱和性 C. D.具有方向性 2. 共价晶体具有__A _____________ : A.高强度 B.低熔点 C.不稳定结构 电性 3. 决定晶体结构和性能最本质的因素是 A : 物理化学性 的导电能力。 弹塑性变形 具有各向异性 D.高导
工程材料 一．名词解释 1.石材：是由天然岩石开采的，用以工程建设的重要材料 2.岩石：是由一种或数种矿物组成的集合体 3.天然大理石：是石灰岩经过地壳内高温高压作用形成的变质岩 4.荒料：凡从矿体中分离出来的具有规则形状的石材 5.天然大理石板材：指从天然岩体中开采出来，并经加工形成的块状或板状用于建筑表面装饰和保护做的石材 6.60头毛板：指宽为60cm长根据需要可长可短（一般2cm左右）还有70 80 90 1M头等 7.毛石：亦称为块石或片石，为直接采伐石块毛石分为乱毛石与平毛石2类 8.胶凝材料：经过一系列的物理和化学变化，能够产生凝结硬化，将块状或粉状材料胶结起来，形成为一个整体的材料 9.水泥：呈粉状，它与适量水混合后，经过物理化学过程能由可塑性浆体变成坚硬的石状体，并能将散粒状材料胶结成混凝土整体，属于水硬性胶凝材料 10.硅酸盐水泥的定义：凡由硅酸盐水泥熟料，掺入0-5％石灰石成粒化高炉矿渣，适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料 11.水泥的硬化：水泥中加入适量的水调成水泥浆后，经过一段时间，由于物理化学变化，会逐渐变稠，失去塑性，称为初凝，开始具有强度时，称为终凝，凝结后强度继续增长，称为硬化，凝结与硬化的总称为硬化过程 12.凝结时间：：指水泥加水搅拌合成泥浆后，逐步失去塑料的时间 13.初凝时间：自加水拌和至水泥净浆开始降低塑性的这段时间，初凝不得早于45分钟，一般1-3小时 14.终凝时间：自加水拌和至水泥净浆完全失去塑性的这段时间，终凝不得迟于12小时，一般5-8小时 15.水化热：水化作用是放出的热量 16.安定性：指水泥在凝结硬化过程中体现变化的均匀性 17.混凝土：由胶凝材料、、细骨料、粗骨料、水以及必要时掺入化学外加剂组成，经过胶凝材料凝结硬化后，形成具有一定强度和耐久性的人造石材 18.混凝土的强度：指的是混凝土的100-150mm立方体抗压强度标准，在28天龄期用标准试验方法测得具有95％保证率的抗压强度 19.混凝土的耐久性：抗渗压、抗冻性、抗侵蚀性、抗碳化性，以及方式碱骨料反应等的统称为--- 20.彩色硅酸盐水泥：A以白色硅酸盐水泥熟料和优质白色石膏在粉磨过程中掺入颜料外加剂防水剂保水剂增塑剂促硬剂等共同粉磨而成的一种水硬性彩色胶结材料 21.砂浆：是由胶凝材料、细骨料、掺加料和水按适当比例配置而成的建筑材料 22.水灰比：指砂浆中水泥和砂的体积比 23.砌筑砂浆：将砖石、石、砌块等块材经砌筑称为砌体的砂浆称为砌筑砂浆 24.抹面砂浆：凡涂抹在建筑物或建筑物件表面的砂浆称为抹面砂浆 25.装饰砂浆：是指用作建筑物饰面的砂浆，用于室内外装饰 26.特种砂浆：是为适用某种特殊功能要求而配制的砂浆 27.防水砂浆：是在普通砂浆中掺入一定的防水剂 28.烧结黏土砖：是指以粘土为主要材料，尺寸为240mm×115mm×53mm，无孔洞或孔隙率小于15％，经焙烧而成的实心砖 29.硅酸盐转（非烧结砖）：以硅质材料和石灰为主要原材料，必要时加入骨料和适量石膏，经压制成型后经蒸压蒸养制成的建筑用砖 30.灰砂砖：以石灰和砂为原料，经胚料制备后制成型蒸压养护而成实心砖 31.钢：由生铁冶炼而成，理论上凡含碳量为21.6以下，有害杂质较少的Te-C合金称为钢 32.热轧钢筋：经热轧成型并自然冷却的钢筋 33.钢绞线：由冷拉光圆钢丝制成，一般是由7根钢丝在绞线机上以一根钢丝为中心，其余6根围绕进行螺旋绞合，再经低温回火制成 34.钢丝：经直径2.5-5mm的钢筋混凝土用钢称为钢丝