工程材料习题
第1章材料的结构与性能
1.1金属材料的结构与组织
（一）解释名词
晶格、晶胞、晶粒、亚晶粒、晶界、晶体的各向异性、空位、刃型位错；
合金、组元、相、组织、组织组成物、中间相、化合物；
固溶体、间隙固溶体、置换固溶体、有限固溶体、无限固溶体；
金属化合物、正常价化合物及其特点，电子化合物及其特点，间隙化合物、间隙相及其特点；强度、硬度、塑性、韧性。
（二）填空题
2．金属晶体中最主要的面缺陷是和。
3．点缺陷有和两种；面缺陷中存在大量的。
4．γ-Fe、α-Fe的一个晶胞内的原子数分别为和。
5. 固溶体的强度和硬度比溶剂的强度和硬度。
8、金属材料的使用性能是指、金属材料的工艺性能是
指。
9、屈服极限指标是，抗拉强度指标是。
10、表示塑性的指标是和。
（三）是非题
1．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。（）（四）选择正确答案
1．晶体中的位错属于：a。体缺陷；b．面缺陷；c．线缺陷；d．点缺陷。
2．α-Fe和γ-Fe分别属于什么晶格类型：a．面心立方和体心立方；b．体心立方和面心立方；c．均为面心立方；d．均为体心立方。
3. 固溶体的晶体结构与a．溶剂；b．溶质；c．其它晶型相同。
第二章金属材料组织和性能的控制
2.1 纯金属的结晶
（一）解释名词
结晶、过冷度、自发晶核、非自发晶核、变质处理、同素异构转变。
（二）填空题
1．结晶过程是依靠两个密切联系的基本过程来实现的，这两个过程是和。
2．在金属学中，通常把金属从液态过渡为固体晶态的转变称为；而把金属从一种固态过渡为另一种固体晶态的转变称为。
3．过冷度是指，其表示符
号为。
4．过冷是结晶的条件。
5．细化晶粒可以通过、、和等途径实现。
6、在一般情况下，晶粒越小，则金属的、越好。所以工程上使晶粒细化，是提高重要途径之一。
（三）是非题
1．凡是由液体凝固成固体的过程都是结晶过程。（）
2．室温下，金属晶粒越细，则强度越高、塑性越低。（）
（四）选择正确答案
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．为细化晶粒，可采用：a．快速浇注；b．加变质剂；c．以砂型代金属型。
3．实际金属结晶时，通过控制生核速率N和长大速度G的比值来控制晶粒大小，在下列情况下获得
粗大晶粒：a．N/G很大时；b．N/G很小时；c．N/G居中时。
（五）综合分析题。
1．如果其它条件相同，试比较在下列铸造条件下铸件晶粒的大小：
1）金属模浇注与砂模浇注；
2）变质处理与不变质处理；
3）铸成薄件与铸成厚件；
4）浇注时采用振动与不采用振动。
2.2 合金的结晶
2.2.1二元合金的结晶
（一）填空题
1、共晶反应式为，共晶反应的特点是
。
（四）综合题
1．如图2—1为Pb-Sn相图：
1）用冷却曲线表示96％Pb的Pb-Sn合金的平衡结晶过程，画出室温平衡组织示意图，标上各组织组成物。
2）指出该合金系室温组织中含βⅡ最多的合金成分。
3）指出该合金系室温组织中共晶体最多和最少的合金的成分或成分范围。
2.2.3铁碳合金的结晶
（一）解释名词
组元、相、组织、组织组成物、α-Fe、铁素体、珠光体。
（二）填空题
1、F的晶体结构为；A的晶体结构为。
2、室温下亚共析钢的组成相是、共析钢的组成相是、过共析钢的组成相是。
3、室温下亚共析钢的组织组成物是、共析钢的组织组成物是、过共析钢的组织组成物是。
4、A中最大溶C量为，F中最大溶C量为，室温下α—F e中最大溶C量为。
5、室温下P、的w（C）、Fe3C的w（C）。
6、亚共析钢在冷却时从液态到室温，组织的变化。
7、共析钢在冷却时从液态到室温，组织的变化。
8、过共析钢在冷却时从液态到室温，组织的变化。10、在铁碳合金室温平衡组织中，含Fe3CⅡ最多的合金成分点为，含L’e最多的合金成分点为。
（三）是非题
l．铁素体的本质是碳在α-Fe中的间隙相。（）2．20钢比T12钢的碳含量要高。（）3．Fe3CⅠ与Fe3CⅡ的形态与晶体结构均不相同。（）4．在退火状态（接近平衡组织），45钢比20钢的硬度和强度都高。（）5．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。（）（四）选择正确答案
1．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中的有限固溶体。
2．珠光体是一种：a．单相固溶体；b．两相混和物；c．Fe与C的化合物。
3．T10钢的含碳量为：a．0.10%；b．1.0％；c．10％。
4．铁素体的机械性能特点是：a．强度高、塑性好、硬度低；b．强度低、塑性差、硬度低；c．强度低、塑性好、硬度低。
5．能进行锻造的铁碳合金有；a．亚共析钢；b．共析钢；c．亚共晶白口铸铁。
6、铁碳合金强度最高的a．含C量：0.25%；b．含C量0.45%；c．含C量0.80%，d. 含C量1.20%
7、45、T12、亚共晶铸铁钢中的Fe3CⅡ来自于a．P；b．A；c．F；d．Le。
8、过共析钢网状Fe3CⅡ来自于a．P；b．A；c．F；
9、晶铸铁中Fe3C1来自于a．P；b．A；c．Le；d．L。
10、常温下塑性最好的是a．P；b．A；c．F；d．Fe3C。
12、常温下综合机械性能最好a．P；b．A；c．F；d．Fe3C。
13、会出现网状Fe3CⅡ的W（C）：a．0.20%；b．0.45%；c．1.25%；d．4.3%。
2.3 金属的塑性加工
（一）解释名词
塑性变形、滑移、加工硬化、回复、再结晶、热加工、沿移系。
（二）填空题
1．加工硬化现象是指，加工硬化的结果，使金属对塑性变形的抗力增大，造成加工硬化的根本原因是。
2．金属塑性加工的目的是，金属塑性变形的基本方式是。
4．再结晶后晶粒度的大小主要取决于和。
6、晶体在切应力作用下晶面和晶向发生切变的过程称。
7、金属变形后内部被拉长，破碎晶粒在加热过程中生成新的均匀晶粒现象称。
8、多晶体变形抗力大小取决于。
10、金属塑性加工的预变形是指，预变形度与再结晶温度之间的关系
是。
11、实际采用的再结晶退火温度比金属的最低再结晶温度，同样化学成分金属的最
低再结晶温度取决于。
（三）是非题
1．变形金属的再结晶退火温度越高，退火后得到的晶粒越粗大．（）2．金属铸件可以通过再结晶退火来细化晶粒。（）3．热加工是指在室温以上的塑性变形加工。（）4．再结晶能够消除加工硬化效果，是一种软化过程。（）5．再结晶过程是有晶格类型变化的结晶过程。（）
（四）选择正确答案
1．变形金属再加热时发生的再结晶过程是一个新晶粒代替旧晶粒的过程，这种新晶粒的晶型是：a．与变形前的金属相同；b．与变形后的金属相同；c．形成新的晶型。
2．加上硬化使：a．强度增大、塑性降低；b．强度增大、塑性增大；c．强度减小、塑性增大；d．强度减小、塑性减小。
3．再结晶后：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，强度升高；d．形成等轴晶，塑性升高。
（五）综合分析题
1．为什么细晶粒钢强度高，塑性、韧性也好？
2．金属塑性变形后组织和性能会有什么变化？
3、变形金属在加热回复过程中的性能有什么变化？在再结晶过程中的性能有什么变化？
2.4 钢的热处理
（一）解释名词
临界冷却速度、马氏体、淬透性、淬硬性、调质处理
（二）填空题
1、亚共析钢、共析钢、共析钢中的P加热时从室温到A转变需经历的4个过程是、、、。
2、Ac1是从析出的临界温度线，Ac3是从析出的临界温度线，Accm是从
析出的临界温度线，Ar1是从析出的临界温度线，Ar3是从析出的临
界温度线，Arcm是从析出的临界温度线。
4、共析钢过冷A在A1~650oC之间的等温转变产物是，在650o~600oC之间的等温转变产物
是，在600o~550oC之间的等温转变产物是，在550o~350oC之间的等温转变产物是，在350o~MsC之间的等温转变产物是
5、在过冷奥氏体等温转变产物中，珠光体与屈氏体的主要相同点是
，不同点是。
6、钢的热处理工艺由、、三个阶段所组成。
7、球化退火的主要目的是，它主要适应用于。
8、钢的正常淬火温度范围，对亚共析钢是Ac3以上30o~50o，对过共析钢是Ac1以上30o~50o。
9、淬火钢进行回火的目的是消除淬火应力，获得所要求的组织，回火温度越高，钢的强度与硬度
越低。
10、化学热处理的基本过程包括介质的分解、表面的吸收、原子扩散等三个阶段。
（三）是非题
1、不论碳含量高低，马氏体的硬度都很高，脆性都很大。（）
2、高合金钢既具有良好的淬透性，也具有良好的淬硬性。（x ）
3、经退火后再高温回火的钢，能得到回火索氏体组织，具有良好的综合机械性能。（x ）
4、钢的淬透性高，则其淬透层的深度也越大。（x ）
5、表面淬火既能改变钢的表面化学成分，也能改善心部的组织和性能。（x ）（四）选择正确答案
1．钢经调质处理后获得的组织是：a．回火马氏体；b．回火屈氏体；c．回火索氏体。
2．过共析钢的正常淬火加热温度是；a．A c1+30－50℃；b．A ccm+30—50℃；c．A c3+30－50℃。
3．共析钢过冷奥氏体在550—350℃的温度区间等温转变时，所形成的组织是；a．索氏体；b．下贝氏体；c．上贝氏体；d．珠光体。
4．马氏体的硬度取决于：a．冷却速度；b．转变温度；c．碳含量。
5、直径为10mm的40钢的常规淬火温度大约为：a．750℃；b．850℃；c．920℃。上述正确淬火后
的显微组织为：a．马氏体；b．铁素体+马氏体；c．马氏体+残余奥氏体。
6、45钢为得到回火索氏体组织，应进行：a．淬火+低温回火；b．等温淬火；c．淬火+高温回火。
7、完全退火主要适用于：a．亚共析钢；b．共析钢；c．过共析钢。
8、扩散退火的目的是：a．消除和改善晶内偏析；b．消除冷塑性变形后产生的加工硬化；c．降低硬
度以便于加工。
9、钢的回火处理是在：a．退火后进行；b．正火后进行；c．淬火后进行。
10、钢的渗碳温度范围是：a．600~650℃；b．800~850℃；c．900~950℃；d．1000~1050℃。
（五）综合分析题
1．再结晶和重结晶有何不同？
2．何谓钢的临界冷却速度？它的大小受哪些因素影响？它与钢的淬透性有何关系？
答：钢由奥氏体状态冷却到室温，不与C曲线的转变开始线相交，从而可能获得全部马氏体组
织的最低冷却速度，为其临界冷却过度。
凡影响C 曲线的因素均影响临界冷却速度的大小；
钢的临界冷速愈小，过冷奥氏体愈稳定，冷却时愈易得到马氏体，表明钢的淬透性愈好。
4、共析钢加热到相变点以上，用图2-4所示的冷却曲线冷却，各应得到什么组织？各
属于何种热处理方法？
答：g ：P ；
f ：P ，退火；
e ：S ，正火
d ：下B ；
c ：T+M+ A ˊ；
b ：M+A ˊ，淬火；
a ：M+A ˊ，淬火。
5、T12钢加热到A c1以上，用图2-5所示各种方法冷却，分析其所得到的组织。
答：（a ）：M+A ˊ
（b ）下B + M+A ˊ
（c ）下B
图2-4
图2-5
《土木工程材料》课后练习题 第一章材料基本性质 一、判断题 1．含水率为4%的湿砂重100g，其中水的重量为4g。 2．热容量大的材料导热性大，受外界气温影响室内温度变化比较快。 3．材料的孔隙率相同时，连通粗孔者比封闭微孔者的导热系数大。 4．从室外取重为G1的砖一块，浸水饱和后重为G2，烘干后重为G3，则砖的质量吸水率为()1 G G W- =。 / 3 2G 5．同一种材料，其表观密度越大，则其孔隙率越大。 6．将某种含水的材料，置于不同的环境中，分别测得其密度，其中以干燥条件下的密度为最小。 7．吸水率小的材料，其孔隙率是最小。 8．材料的抗冻性与材料的孔隙率有关，与孔隙中的水饱和程度无关。 9．在进行材料抗压强度试验时，大试件较小试件的试验结果值偏小。 10.材料在进行强度试验时，加荷速度快者较加荷速度慢者的试验结果值偏小。 二、单选题 1.普通混凝土标准试件经28d标准养护后测得抗压强度为2 2.6MPa，同时又测得同批混凝土水饱后的抗压强度为21.5MPa，干燥状态测得抗压强度为24.5MPa，该混凝土的软化系数为( )。 A.0.96 B.0.92 . C.0.13 D.0.88 2.有一块砖重2525g,其含水率为5%,该砖所含水量为( )。 A131.25g. B.129.76g C. 130.34g D. 125g
3.下列概念中，（）表明材料的耐水性。 A.质量吸水率 B.体积吸水率 C.孔隙水饱和系数 D.软化系数 4.材料吸水后将使材料的（）提高（或增大）。 A.耐久性 B.导热系数 C.密度 D.强度 5.如材料的质量已知，求其体积密度时，测定的体积应为（）。 A.材料的密实体积 B.材料的密实体积与开口孔隙体积 C.材料的密实体积与闭口孔隙体积 D.材料的密实体积与开口及闭口体积 6.对于某一种材料来说，无论环境怎样变化，其（）都是一定值。 A.体积密度 B.密度 C.导热系数 D.平衡含水率 7. 封闭孔隙多孔轻质材料最适用作（） A．吸声 B．隔声 C．保温 D．防火 8.当材料的润湿边角（）时，称为憎水性材料。 A．θ>90° B．θ<90° C．θ＝0° D．θ≥90°9．材料的抗渗性与（）有关。 A．孔隙率 B．孔隙特征 C．耐水性和憎水性 D．孔隙率和孔隙特征 10.脆性材料具有以下何项性质（）。 A.抗压强度高 B.抗拉强度高 C.抗弯强度高 D.抗冲击韧性好 三、填空题 1．材料的吸水性表示，吸湿性用表示。 2．材料耐水性的强弱可以用来表示，材料耐水性愈好，该值愈。3．称取松散堆积密度为1400kg/m3的干砂200g，装入广口瓶中，再把瓶中注满水，这
机械工程材料试题 第一章 一、填空题： 1．常用力学性能判据有________、________、________、和疲劳强度。 2．常用的硬度试验方法有________、________、________。 3．金属材料的硬度随材料的不同而采用不同测试方法，一般铝合金采用________法，硬质合金刀片采用________法。 二、判断： 1．国标以Ak作为韧性判据。（） 2．材料的强度、硬度越高，其塑性、韧性越差。（） 三、选择题： 1．在拉伸试验中，试样拉断前能承受的最大应力称为材料的（） A．屈服极限 B 抗拉强度 C 弹性极限 第二章 一、填空题： 1．常见的晶格类型有________、________、________。 2．根据溶质原子在溶剂晶格中所占的位置不同，固溶体可分为________和________。 3．根据晶体缺陷几何形态特点，可将其分为________、________、________三类。 4．α-Fe是________晶体结构，其晶胞原子数为________。 二、判断： 1．非晶体具有各向异性，而晶体具有各向同性。（） 2．多晶体材料中相邻晶粒的晶面称为“晶界”。（） 三、名词解释： 1、合金 2．相 第三章 一、填空题： 1．抑制晶粒长大的方法有________、________、________。 2．晶粒的大小主要取决于_______和________。 二、判断： 1．凡是由液体凝固成固体的过程就称为结晶。（） 2．金属结晶时的冷却速度越快，晶粒越细小。（） 三、简答： 1．什么是过冷现象和过冷度？过冷度对晶粒大小有何影响？ 2．铸锭组织有哪些？如何抑制柱状晶的长大？ 第四章 一、填空题： 1．单晶体塑性变形的基本方式是_______和________。 2．冷变形强化使金属的强度和硬度________、塑性和韧性________。 3．再结晶退火后的晶粒大小主要与________、________、和退火前的变形度有关。 二、判断： 1．多晶体的塑性变形方式仍然是滑移和孪生，所以和单晶体塑性变形是完全一致的。（） 2．金属表面产生一定塑性变形形成的残留压应力有利于提高疲劳强度。（） 3．加热时进行的热变形加工称为热加工。（） 三、名词解释：
工程材料整理 1、金属中的晶体结构，以及对塑性的影响。 答：晶体结构：晶格、晶胞、晶格常数。 常见金属的晶体结构：体心立方晶格、面心立方晶格、密排六方晶格。 在其它条件相同时，金属晶体中滑移系越多或滑移方向越多，该金属的塑性越好。 金属的塑性：面心立方晶格>体心立方晶格>密排六方晶格 2、塑性变形方式 答：1）滑移：当作用在晶体上的切应力达到一定数值后，晶体一部分沿一定的晶面，向着一定的方向，与另一部分之间作相对移动，这种现象叫滑移。 2）孪生：在切应力作用下晶体的一部分相对于另一部分沿一定晶面(孪生面)和晶向(孪生方向)发生切变的变形过程。 滑移和孪生都是发生在单个晶粒内部的变形，称为晶内变形。 3）晶间变形：多晶体的变形方式除晶粒本身的滑移和孪生外，还有在外力作用下晶粒间发生的相对移动和转动而产生的变形。 3、冷变形金属在加热时发生的三个过程。 答：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。 4、合金元素对回火转变的影响。 答：提高回火稳定性，产生二次硬化，增大回火脆性。 5、铸铁牌号的含义 答：１）灰铸铁牌号：HT+бb HT表示灰铁，бb的数字表示最低抗拉强度，单位是MPa。 例：HT200的含义是抗拉强度大于等于200MPa的灰铸铁。 ２）球墨铸铁牌号：ＱＴбb－δ０ ＱＴ表示球墨，бb的数字表示最低抗拉强度，单位是MPa，δ０的数字表示最低断后伸长率，用百分数表示。 例：ＱＴ６００－２的含义是抗拉强度大于等于６００MPa，断后伸长率大于等于２％的球墨铸铁。 ３）可锻铸铁牌号：KTZ（B，H）бb－δ０ KT表示可锻铸铁，Z代表珠光体基体，B代表白心，H表示黑心。 бb的数字表示最低抗拉强度，单位是MPa，δ０的数字表示最低断后伸长率，用百分数表示。 例：KTH150-5表示抗拉强度大于等于150MPa，断后伸长率大于等于5%的黑心可锻铸铁。KTB220-16表示抗拉强度大于等于220MPa，断后伸长率大于等于16%的白心可锻铸铁。KTZ200-８表示抗拉强度大于等于200MPa，断后伸长率大于等于８%的珠光体基体可锻铸铁。 6奥氏体形成的四个步骤。 答：1、奥氏体的形核2、奥氏体的长大3、残余碳化物的溶解4、奥氏体的均匀化 7、马氏体有哪些形态，力学性能有什么区别？ 答：片状马氏体，板条状马氏体。片状马氏体具有高强度高硬度，但韧性很差，其特点是硬而脆。在具有相同屈服强度的条件下，板条马氏体比片状马氏体的韧性好很多，即在具有较高强度、硬度的同时，还具有相当高的韧性和塑性。 8、变形铝合金热处理特点。 答：热处理强化，固溶强化、时效强化、细化组织强化。 9、陶瓷组织的基本相 答：气相、玻璃相、晶相。
一、填空题（每空1分，共20分） 1．常见的金属晶格类型有、______________和______________。2．空位属于__________缺陷，晶界和亚晶界分别__________ 缺陷，位错属于_______________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_______________。4．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。 5．室温下Fe－Fe3C合金中的4种基本组织是______________、_______________、_______________和_______________。 6．常见的金属的塑性变形方式有_______________和_______________两种类型。7．钢的热处理工艺是由_______________、_______________和_______________三个步骤组成的。 8．铁碳合金为双重相图，即_______________相图和_______________相图。二、单项选择题（每题2分，共 20分） （）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 （）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 （）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 （）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 （）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 （）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 （）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 （）8.对于可热处理强化的铝合金，其热处理方法为。 A．淬火 + 低温回火 B．正火 C．水韧处理 D. 固溶处理 + 时效 （）9. 马氏体的硬度主要取决于。
《机械工程材料》试卷（B 卷） 考试形式: 闭卷笔试，2小时学号： 命题教师：徐光青姓名： 适用专业：机械年级专业： 一、名词解释（3分×10） 1. 空间点阵 2. 结晶潜热 3. 固溶强化 4. 固溶体 5. 包晶相图 6. 过冷奥氏体 7. 珠光体转变 8. 淬透性 9. 起始晶粒度 10. 淬火
二、填空（1分×20） 1. 金属晶体中常见的点缺陷有______、______和_____等 2. 液态金属结晶的宏观现象为______和_______，微观过程为_______和_______。 3. 固溶体按照溶质原子所处位置可分为_______和______两类。 4. 碳素钢按质量分为________、________和___________。 5. 滑移的本质是________________________ 6. 片状珠光体按照其片层间距可分为________、________和________。 7. 珠光体片间距越小，其强硬度_____，塑韧性_____，随着含碳量的增加，珠光体的强硬度______，塑韧性_______。 三、请从金属学的角度解释为什么要“趁热打铁”？（10分） 四、根据Fe-Fe3C平衡相图，分析含碳1.0％的碳钢的平衡结晶过程，并写出其室温组织（共10分） 1 2 3 4
五、请指出下述牌号钢的具体种类，并写出其主要成分（15分）T12 40CrMnTi 60Si2Mn GCr15 00Cr18Ni9Ti 六、一根Φ10的含碳量为0.45%的圆钢棒，初始状态为退火态。然后从一端加热，依靠热传导使圆棒上各点达到如图所示的温度。试问（15分）： 1. 初始状态的组织是什么，加热后各点所在部位的组织是什么？ 2. 整个圆棒自图示各温度缓慢冷却到室温后，各点部位的组织是什么？ 3. 整个圆棒自图示各温度水淬快冷到室温后，各点部位的组织是什么？
1.什么是应力？什么是应变？ 答：应力是试样单位横截面的拉力；应变是试样在应力作用下单位长度的伸长量。 2．缩颈现象：在拉伸实验中当载荷超过拉断前所承受的最大载荷时，试样上有部分开始变细，出现了“缩颈”。 不是，塑性变形在产生缩颈现象前就已经发生，如果没有出现缩颈现象也不表示没有出现塑性变形。 3.布氏硬度法和洛氏硬度法各有什么优缺点？下列材料或零件通常采用哪种方法检查其硬度(库存钢材、硬质合金刀头、锻件、台虎钳钳口)? 答:洛氏硬度法测试简便，缺点是测量费时，且压痕较大，不适于成品检验。 布氏硬度法测试值较稳定，准确度较洛氏硬度法高。；迅速，因压痕小，不损伤零件，可用于成品检验。其缺点是测得的硬度值重复性较差，需在不同部位测量数次。 硬质合金刀头，台虎钳钳口用洛氏硬度法检验。 库存钢材和锻件用布氏硬度法检验。 4.金属型铸造能不能取代砂型铸造? 答：金属型铸造成本高，周期长，工艺要求严格，铸件易出现浇不足、冷隔、裂纹等缺陷，易产生白口现象，所以金属型铸造不宜生产铸铁件，而广泛应用于铜、铝合金铸件的大批量生产，故它不能取代砂型铸造。
5、为什么用金属型生产灰铸件常出现白口现象？该如何预防和消除其白口组织？ 答：因为金属型导热快，故灰铸件中易出现白口组织。 预防措施：铸型预热；合适的出型时间；采用高碳、高硅铁水。 消除白口组织的措施：利用出型时铸件的自身余热及时退火。 6、压力铸造有何优缺点？它与熔模铸造的使用范围有何不同？ 答：压力铸造的优点：（1）铸件的精度高（IT11～IT 13），表面粗糙度值低（Ra6.3～1.6um），铸件不经机加工可直接使用；（2）可压铸形状复杂的薄壁件、小孔、螺纹、齿轮等；（3）铸件在高压下快速冷却成型，晶粒层致密，力学性能高4）在铸造行业，生产率最高。 压力铸造的缺点：（1）设备昂贵，生产成期长，成本高；（2）压铸高熔点合金如铜、钢、铸铁等压型寿命很低；（3）压型速度极快，型腔中气体很难逸出，铸件中容易产生气孔，缩松；（4）不能用热处理方法提高力学性能。 应用：低熔点有色金属，如铝、镁、锌合金。 7、什么是离心铸造？它在圆筒形或圆环形铸件生产中有哪些优越性？成形铸件采用离心铸造有什么好处？ 答：将液态合金浇入高速旋转的铸型，使金属液在离心力作
练习题一 1.是非题 （1）因为Rm = KHBW，所以一切材料的硬度越高，其强度也越高。(非) （2）静载荷是指大小不可变的载荷，反之则一定不是静载荷。( ) （3）所有的金属材料均有明显的屈服现象。( ) （4）HRC测量方便，能直接从刻度盘上读数。( ) （5）生产中常用于测量退火钢、铸铁及有色金属的硬度方法为布氏硬度法。( ) （6）材料的强度高，其塑性不一定差。( ) （7）材料抵抗小能量多次冲击的能力主要取决于材料的强度。( ) （8）只要零件的工作应力低于材料的屈服强度，材料不会发生塑性变形，更不会断裂。( ) （9）布氏硬度试验不适宜测试产品或薄片金属的硬度。( ) （10）洛氏硬度试验适用于大量生产中的成品硬度检验。( ) 2.选择题 （1）机械零件在正常工作情况下多数处于（）。 A.弹性变形状态 B.塑性变形状态 C.刚性状态 D.弹塑性状态 （2）下列四种硬度的表示方法中，最恰当的是（）。 A. 600~650 HBS B. 12~15 HRC C. 180~230 HBW D. 80~90 HRC （3）工程上希望材料的屈服比（Rp0.2 / Rm）高些，目的在于（）。 A.方便设计 B.便于施工 C.提高使用中的安全系数 D.提高材料的有效利用率 （4）值小的金属材料表现为（）。 A.塑性差 B.强度差 C.疲劳强度差 D.韧性差 （5）在设计拖拉机缸盖螺钉时应选用的强度指标是( )。 A. ReH B. Rp0.2 C. R－1 D. Rm （6）国家标准规定，对于钢铁材料进行疲劳强度试验时，取应力循环次数为（）所对应的应力作为疲劳强度。 A. 106 B. 107 C. 108 D. 109 （7）下面( )不是洛氏硬度法的优点。 A.测量迅速简便 B.压痕小 C.适应于成品零件的检测 D.硬度范围的上限比布氏、维氏硬度高 （8）碳钢所受到的拉应力（）时，出现明显的塑性变形： A.大于ReH B.大于Re C.达到ReH D.达到Re （9）材料的刚度与（）有关。 A．弹性模量B．屈服强度 C．拉伸强度D．延伸率 （10）已知45钢的Rp0.2=355MPa；Rm=600MPa；d0=Ф10㎜的标准圆试样受到拉伸力F=3.14
《工程材料》综合复习资料 一、名词解释 晶体：是指其原子呈规则排列的物质。晶体的各向异性：即晶体内各个方向上具有不同的物理，化学或力学性能。合金：是由两种或两种以上的金属元素所形成的物质。固溶体：在固态下互相溶解所形成的物质。金属化合物：合金的组元间发生相互作用形成的一种具有金属性质的新相，称为金属间化合物。相：在金属或合金中，凡成分相同、结构相同并与其它部分有界面分开的均匀组成部分，均称之为相。组织组成物：、过冷度、非自发形核、变质处理、相图、共晶反应、铁素体、奥氏体、珠光体、调质、马氏体、位错、滑移、回复、再结晶、加工硬化、表面淬火、淬透性、红硬性、时效硬化、结构钢、工具钢、晶间腐蚀、巴氏合金、金属陶瓷、特种陶瓷、热塑性塑料、热固性塑料、玻璃钢、复合材料、失效 二、填空题 1．工程材料分为( )、( )、( )和( )四类，材料结合键包括( )、( )、( )和( )。 γ-Fe的晶格类型分别是（）和（），一个晶胞内的原子数分别为（）2．α-Fe 、 和（）。 3．结晶过程是依靠两个密切联系的基本过程来实现的，这两个过程是（）、（）；典型铸锭结构的三个晶区分别是（）、（）和（）；为了获得细晶粒的铸件，在生产中通常采用的措施主要有（）和（）。 4．再结晶后的晶粒度的大小主要取决于（）和（）。 5．金属晶体中的位错有（）和（）；面缺陷有（）和（）。 6．用光学显微镜观察，上贝氏体的组织特征呈（）状，而下贝氏体则呈（）。 7．马氏体的显微组织形态主要有（）、（）两种，其中（）的韧性较好。8．亚共析钢的正常淬火温度范围是（），过共析钢的正常淬火温度范围是（）。9．钢淬火后进行回火的目的是（），回火温度越高，钢的强度与硬度越（）。 10．机器零件的选材基本原则是（）、（）和（）。
第一部分 一、判断：（每题1.5分，共30分） 1、 Vk表示临界冷却速度。（） 2、σb和σS都是判定材料强度的性能指标。（） 3、铁素体（F）和奥氏体（A）都属于固溶体。（） 4、共析钢的Wc=2.11%。（） 5、高速钢不需要进行三次回火。（） 6、灰铸铁中碳主要以片状石墨的形态存在。（） 7、大多数的合金元素加入钢中均使“C”曲线右移，淬透性提高。（） 8、 HBS210-240为布氏硬度的正确标注方法。（） 9、正火与退火的主要区别是加热温度的不同。（） 10、淬火后的钢必须立即进行回火。（） 11、20钢的碳含量低于40钢。（） 12、钢的质量高低是按磷和硫的含量多少来分。（） 13、渗碳用钢一般属于中碳钢。（） 14、金属由液态变为固态的过程称为结晶。（） 15、铁素体的塑性高于渗碳体。（） 16、在Fe-Fe3C相图中，PSK线为共晶转变线。（） 17、晶粒越细小，钢的力学性能能越好。（） 18、合金钢的力学性能低于非合金钢，且价格也低于非合金钢。（） 19、球墨铸铁可以用热处理来强化。（） 20、铸造主要用于内腔较简单的零件。（） 二、填空 1、热处理主要分___________、___________和___________三个阶段。 2、珠光体是___________和___________的机械混合物。 3、在相图中，AECF线是___________、ES线是___________线。 4、若按含碳量来分，碳钢可分为___________________钢___________钢和___________钢。 三、作图（10分） 将常见的淬火方法画在“C”曲线示意图中并注明各属于哪中淬火。 四、填表 材料名称Wc(%)主要用途材料名称σb或σsMPa主要用途
《工程材料》习题集 材料工程系 金属材料工程教研室 编辑：石继红、马红岩 2006/11/01
第一章金属材料的机械性能 思考题及习题 1．解释下列常用机械性能指标，并说明它们的含义及在工程上的意义。 σb、σs、σ0.2、σ－1、δ、Ψ、αK、HB、HRC、HRB。 2．通常提高金属材料的强度往往降低其塑性，试根据强度和塑性指标的含义说明是否材料的强度高塑性就一定低？ 3．布氏硬度和洛氏硬度常用来测什么材料？某一钢件毛坯，压头用Φ10mm钢球，载荷为3000公斤，测得压坑直径为3.34mm，问HB、HRC、σb各是多少？ 4．说明洛氏硬度的测试原理。 5．某合金由α＋β两相组成。如果α％＝50％，HBα＝40，HBβ＝72，试求出该合金的大致硬度。 6．何谓K1？何谓K1c？两者有何区别？ 7．简介冲击弯曲试验的试验方法和冲击韧度的计算方法。 8．45钢板在一定热处理后，K1c为20.3～20.9MNm－3/2（30～35），穿透裂纹长度2a＝2mm，为使零件工作安全，实际工作应力应为多少？ 9．某零件的最大工作应力为700MPa，其材料的K1c为60MNm－3/2，实际测出该零件存在4mm 长的裂纹，问此零件是否可以继续使用? 10．用Q235钢制成的拉伸试棒，直径为Φ10mm，标距长度为50mm，屈服时拉力为18840N，断裂前最大拉力为35320N，将试棒拉断后接起来，量得标距长度为75mm，断裂处端面直径为Φ6.7mm。问此Q235钢的屈服强度ζS、抗拉强度ζb、伸长率δ和断面收缩率ψ各是多少？11．低碳钢、中碳钢、灰铸铁和球墨铸铁的拉伸曲线如题1-2图所示。据此： （1）估计这四种材料的ζS、ζb、及δ值； （2）计算这四种材料的E值并加以比较。 题1-2图 12．ζS和ζ0.2的含义是什么？有何异同？其值大小对材料的冷变形性能和使用性能有什么影响？
《工程材料》课程练习题 绪论 0.1 解释概念：晶体、金属键、离子键、分子键、共价键。 0.2 试比较金属材料、陶瓷材料、高分子材料和复合材料在结合键上的差别。 0.3 石墨(大部分为金属键)和金刚石(全为共价键)都是纯碳,但前者是电的良导体而 后者是电的不良导体。试根据金属键和共价键的特性解释这一现象。 第1章材料的结构与性能特点 1.1 解释概念：致密度、晶格、晶胞、单晶体、多晶体、晶粒、亚晶粒、晶界、晶体的各向异性、刃型位错、空位、间隙原子。 1.2 画出体心立方、面心立方和密排六方晶体中原子最密排的晶面和晶向。 1.3 间隙固溶体和间隙相有什么不同？ 1.4 实际金属晶体中有哪些晶体缺陷？它们对性能有什么影响？ 1.5 金属的理化性能有哪些？ 1.6 作图表示立方晶系中的(110)、（120）晶面和[211]、[]201晶向。 1.7 画出线型非晶态高聚物的变形随温度变化的曲线。 第2章金属材料组织与性能的控制 2.1 解释概念：过冷度、晶粒度、变质处理、加工硬化、再结晶、热加工、滑移、相、组织、固溶体、金属间化合物、枝晶偏析、同素异构转变、铁素体、珠光体、本质晶粒度、临界冷却速度、马氏体、淬透性、淬硬性、调质处理、回火脆性、二次硬化、回火稳定性。 2.2. 在实际应用中，细晶粒金属材料往往具有较好的常温力学性能，细化晶粒提高金属材料使用性能的措施有哪些？ 2.3 如果其它条件相同，试比较在下列铸造条件下铸造晶粒的大小： （1）金属模浇铸与砂模浇铸；（2）变质处理与不变质处理；（3）铸成薄件与铸成厚件；（4）浇铸时采用震动与不采用振动。 2.4 比较退火状态下的45钢、T8钢、T12钢的硬度、强度和塑性的高低，简述原因。 2.5 为什么细晶粒钢强度高，塑性、韧性好？ 2.6 金属塑性变形后组织和性能会有什么变化? 2.7 用冷却曲线表示E点成分的铁碳合金的平衡结晶过程,画出室温组织示意图,标上组织组成物，计算室温平衡组织中组成相和组织组成物的相对重量。
工程材料试题及答案 一、判断题 1、合金渗碳钢经最终热处理后的组织全部是回火马氏体。（×） 2、热加工与冷加工的主要区别在于是否有加工强化现象产生。（×） 3、铸铁是含碳量小于2.11%的铁碳合金。（×） 4、二元共晶相图是指合金两组元在液态和固态均能无限互溶所构成的相图。（×） 5、感应加热表面淬火一般只改变钢件表面层的组织，而不改变心部组织。（√） 6、一个合金的室温组织为α+β11 +（α+β），则它由三相组成。（×） 7、将金属加热到再结晶温度以上时，金属将发生回复、再结晶及晶粒长大等变化。（√） 8、金属在塑性变形后产生的纤维组织能使金属具有各向异性。（√） 9、碳钢的塑性和强度都随着含碳量的增加而降低。（×） 10、金属的再结晶转变，也要经历形核与晶核长大的过程。（√） 二、选择适宜材料并说明常用的热处理方法（30分） 路线为： 下料锻造正火机加工调质机加工（精） 轴颈表面淬火低温回火磨加工 指出：1、主轴应用的材料：45钢 2、正火的目的和大致热处理工艺细化晶粒，消除应力；加热到Ac3＋50℃保温一段
时间空冷 3、调质目的和大致热处理工艺强度硬度塑性韧性达到良好配合淬火＋高温回火 4、表面淬火目的提高轴颈表面硬度 5．低温回火目的和轴颈表面和心部组织。去除表面淬火热应力，表面M＋A’心部S 回 四、选择填空（20分） 1、合金元素对奥氏体晶粒长大的影响是（d） （a）均强烈阻止奥氏体晶粒长大（b）均强烈促进奥氏体晶粒长大 （c）无影响（d）上述说法都不全面 2、适合制造渗碳零件的钢有（c）。 （a）16Mn、15、20Cr、1Cr13、12Cr2Ni4A （b）45、40Cr、65Mn、T12 （c）15、20Cr、18Cr2Ni4WA、20CrMnTi 3、要制造直径16mm的螺栓，要求整个截面上具有良好的综合机械性能，应选用（c ） （a）45钢经正火处理（b）60Si2Mn经淬火和中温回火（c）40Cr钢经调质处理4、制造手用锯条应当选用（a ） （a）T12钢经淬火和低温回火（b）Cr12Mo钢经淬火和低温回火（c）65钢淬火后中温回火 5、高速钢的红硬性取决于（b ） （a）马氏体的多少（b）淬火加热时溶入奥氏体中的合金元素的量（c）钢中的碳含量6、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（c ） （a）60钢渗碳淬火后低温回火（b）40Cr淬火后高温回火（c）20CrMnTi渗碳淬火后低温回火 7、65、65Mn、50CrV等属于哪类钢，其热处理特点是（c ） （a）工具钢，淬火+低温回火（b）轴承钢，渗碳+淬火+低温回火（c）弹簧钢，淬火+中温回火 8、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 9、1Cr18Ni9Ti奥氏体型不锈钢，进行固溶处理的目的是（b） （a）获得单一的马氏体组织，提高硬度和耐磨性 （b）获得单一的奥氏体组织，提高抗腐蚀性，防止晶间腐蚀（c）降低硬度，便于切削加工 10、推土机铲和坦克履带板受到严重的磨损及强烈冲击，应选择用（b ） （a）20Cr渗碳淬火后低温回火（b）ZGMn13—3经水韧处理（c）W18Cr4V淬火后低温回火 11、位错是一种。（①） ①线缺陷②点缺陷③面缺陷 12、纯铁在850℃时为晶格。（①） ①体心立方②面心立方③密排六方 13、有些金属在固态下会发生晶体结构的变化，这种变化可以称为。(③) ①等温转变②变温转变③同素异构转变 14、共析钢过冷奥氏体在连续冷却时，有如下转变。(②) ①只有贝氏体和马氏体转变，而没有珠光体型转变 ②只有珠光体型和马氏体转变，而没有贝氏体转变 ③只有珠光体型和贝氏体转变，而没有马氏体转变
工程材料习题和练习 JN-150卡车载重8吨。后桥轴的直径要求为φ = 60毫米，通常选择40毫米。其工艺路线是:256±199℃锻造，860℃切削，650 ~ 670℃加工，冷水冷却，810 ~ 840℃油冷却。通过油冷试验，分析了两个后桥轴在选材和热处理工艺上存在差异的原因。 (40mnb: d0油= 20 ~ 30mm，40crmno: d0油=100mm) 20。对9Mo2V钢精密硬化丝杠进行了热处理分析，指出了热处理的主要目的。已知:(1)技术要求:较高的硬度(HRC 54 ~ 58)和耐磨性，低变形和高尺寸稳定性(2)工艺路线安排如下: 锻造-球化退火-机械加工-应力消除退火-机械加工-淬火+回火-冷处理-回火-磁探伤-粗磨-260℃人工时效-粗磨-160℃人工时效-半细磨-160℃人工时效-细磨和超细磨至尺寸 21。简要描述电化学腐蚀的条件。可以用什么方法来提高材料抵抗电化学腐蚀的能力？ 22。不锈钢在成分上的共同特征是什么？1Cr13、2Cr13、3Cr13、4Cr13、Cr12、Cr12MoV含有超过12%的Cr 。它们都是不锈钢的吗？为什么？ 23.1cr13、2Cr13、3Cr13、4Cr13在成分、热处理工艺和应用方面有什么区别？24.试着解释为什么奥氏体不锈钢比马氏体不锈钢有更高的耐腐蚀性。 25。马氏体和奥氏体不锈钢的淬火目的是什么？有相变吗？钢能被强化吗？如果
不能强化，如何提高强度？ 26。什么是晶间腐蚀？如何防止Cr18Ni9奥氏体不锈钢的晶间腐蚀27.？0.1/500？300兆帕。？100？400兆帕是什么意思？ 28。钢中合金元素的主要作用是什么？ 29。试描述碳素结构钢和合金结构钢的主要区别和适用场合 30。在热处理过程中，合金元素对钢的组织转变和机械性能有什么影响？ 31。为什么装配工使用的锉刀是T12钢而不是高速钢？为什么钻机中使用的钻头是由高速钢而不是碳素工具钢制成的？用碳素工具钢制成的φ5毫米小钻头可以钻什么材料？ 32。装配工使用的钢锯在空气中被烧红和冷却后会变得柔软和有可塑性。然而，锯床上的钢锯(由高速钢制成)在烧红(约900℃)并空冷后仍然相当坚硬。为什么？ 33。为什么不锈钢耐腐蚀？不锈钢在任何腐蚀介质中都耐腐蚀吗？通常使用哪种不锈钢？34.以下钢种根据其结构分为不同类型的不锈钢，每种钢种有一种用途:1Cr13、Cr17Ti、4Cr13、1Cr18Ni9Ti35.炼油厂需要一个容器来提炼含有稀硫酸的石油产品。其工作温度为427℃，要求ζb≥483MPa，δ ≥ 15%。它是由不锈钢制成的。有两种材料可供选择:1Cr25Ti或0Cr18Ni9Ti。哪个是正确的？问题 :选材的一般原则是:性能可靠、工艺性能好、成本低等。根据相关手册，这两种不锈钢的主要化学成分和机械性能如下表所示 1Cr25Ti为铬不锈钢，属于铁素体型。从表中可以看出，其强度低于
工程力学作业（材料力学）
第一、二章 拉伸、压缩与剪切 一、填空题 1、铸铁压缩试件，破坏是在 截面发生剪切错动，是由于 引起的。 2、a 、b 、c 三种材料的应力－应变曲线如图所示。其中强度最高的材料 是 ，弹性模量最小的材料是 ，塑性最好的材料是 。 3、图示结构中杆1和杆2的截面面积和拉压许用应力均相同，设载荷P 可在刚性梁AD 上移动。结构的许可载荷[ P ]是根据P 作用于 点处确定的。 a a 1 2 P C D B A O σ ε a b c
4、五根抗拉刚度EA 相同的直杆铰接成如图所示之边长为a 的正方形结构，A 、B 两处受力 P 作用。若各杆均为小变形，则A 、B 两点的相对位移?AB ＝ 。 5、图示结构中。若1、2两杆的EA 相同，则节点A 的竖向位移?Ay ＝ ，水平位移为?Ax ＝ 。 6、铆接头的连接板厚度t ＝ d ，则铆钉的切应力τ为 ， 挤压 应力σ bs 为 。 P / 2 P / 2
二、选择题 1、当低碳钢试件的试验应力σ＝σs时，试件将： (A) 完全失去承载能力； (B) 破断； (C) 发生局部颈缩现象； (D) 产生很大的塑性变形。 正确答案是。 2、图示木接头，水平杆与斜杆成α角，其挤压面积为A bs为： （A）b h；（B）b h tan α； （C）b h/ cos α；（D）b h /（cos α sin α）。 3、图示铆钉联接，铆钉的挤压应力为： （A）2 P / ( π d2 )；（B）P / (2 d t )；（C）P/ (2 b t )；（D）4 P/ ( π d2 )。 正确答案是。
陕西科技大学试题纸B 课程工程材料（11级）班级 学号姓名 题号一二三四五六七八九十总分得分 阅卷人 一．名词解释（20分） 间隙固溶体：溶质原子分布于溶剂的晶格间隙中所形成的固溶体。 再结晶：金属发生重新形核和长大而不改变其晶格类型的结晶过程。 淬透性：钢淬火时获得马氏体的能力。 枝晶偏析：金属结晶后晶粒内部的成分不均匀现象。 时效强化：固溶处理后铝合金的强度和硬度随时间变化而发生显著提高的现象。 同素异构性：同一金属在不同温度下具有不同晶格类型的现象。 临界冷却速度：钢淬火时获得完全马氏体的最低冷却速度。 热硬性：指金属材料在高温下保持高硬度的能力。 二次硬化：淬火钢在回火时硬度提高的现象。 共晶转变：指具有一定成分的液态合金,在一定温度下,同时结晶出两种不同的固相的转变。比重偏析：因初晶相与剩余液相比重不同而造成的成分偏析。 置换固溶体：溶质原子溶入溶质晶格并占据溶质晶格位置所形成的固溶体。 二、判断正误并加以改正（30分） 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。（╳） 改正：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。（√）
工程材料试题 一、填空题（1×20=20分） 1.常用的材料强度指标有抗拉强度和屈服强度两种强度指标。（6页） 2.金属结晶的必要条件是一定的过冷度。（28页） 3.屈强比是屈服强度与，抗拉强度之比。（6页） 4.一般工程结构用金属是多晶体，在各个方向上的性能相同，这就是实际金属的各向同性现象。（20页） 5.实际金属存在点缺陷、线缺陷和面缺陷三种缺陷。实际晶体的强度比理想晶体的强度低得多。（20-21页） 6.共析钢加热至Ac1时将发生珠光体向奥氏体的转变，其形成过程包括四个阶段。（51页） 7.碳在铸铁中可以两种形式存在渗碳体和石墨。（131页） 8.金属晶体通过滑移和孪生两种方式来发生塑性变形。（83页） 9.缩聚反应的实施方法主要有熔融缩聚和溶液缩聚两种。 二、单项选择题（在下列选项中选择一个正确答案，并将其序号填在括号内）（每题2分，共20分） 1.钢在淬火后所得的组织是（A ） A.淬火马氏体 B.回火索氏体 C.回火屈氏体 D.索氏体 2.在淬火钢中，当含碳量增加到0.6％以后，随含碳量的增加，硬度增加缓慢，这是因为（ A ） A. 随含碳量的增加，残余奥氏体的量增多 B. 随含碳量的增加，片状马氏体的量增多 C. 随含碳量的增加，淬火内应力增大 D. 随含碳量的增加，非马氏体的量减少 3.若钢中加入的合金元素能使C曲线左移，则将使钢的淬透性（B ） A.提高 B.降低 C.不改变 D.对小试样堤高，对大试样则降低 4.下列钢铁材料中切削性能较好的是（B ） A.工业纯铁 B.45钢 C.白口铸铁 D.T12A钢 5.钢锭中的疏松可以能过下面哪种方法改善（B ） A.完全退火 B.足够变形量的锻轧 C.扩散退火 D.正火 6.正火T8钢与完全退火T8钢相比（ B ） A.前者珠光体更细密，故强度要低些 B. 前者珠光体更细密，故强度要高些 C.前者珠光体更粗大，故强度要低些 D. 前者珠光体更粗大，故强度要高些 7.退火亚共析钢，随含碳量的增加（ B ） A.HBS、σb值减小，δ、aK值增加 B. HBS、σb值增加，δ、aK值减小 C. HBS、σb值增加，δ、aK值增加 D. HBS、σb值减小，δ、aK值减小 8.碳含量为Wc＝4.3％的铁碳合金具有良好的（ D ） A. 可锻性 B. 切削加工性能 C. 可焊性 D. 铸造性能 9.建筑用钢筋宜选用（ C ） A. 高碳钢 B.中碳钢 C. 低碳钢 D.工具钢 10.下述退火态钢中强度最高的是（ D ） A.T13钢 B.45钢 C.65钢 D.T8钢 三、判断题（1×10=10分） 1、合金渗碳钢经最终热处理后的组织全部是回火马氏体。（×） 2、热加工与冷加工的主要区别在于是否有加工强化现象产生。（×） 3、铸铁是含碳量小于2.11%的铁碳合金。（×） 4、二元共晶相图是指合金两组元在液态和固态均能无限互溶所构成的相图。（×） 5、感应加热表面淬火一般只改变钢件表面层的组织，而不改变心部组织。（√） 6、一个合金的室温组织为α+β11 +（α+β），则它由三相组成。（×） 7、将金属加热到再结晶温度以上时，金属将发生回复、再结晶及晶粒长大等变化。（√） 8、金属在塑性变形后产生的纤维组织能使金属具有各向异性。（√） 9、碳钢的塑性和强度都随着含碳量的增加而降低。（×） 10、金属的再结晶转变，也要经历形核与晶核长大的过程。（√） 四、名词解释（3×6=18分） 1．屈服强度：是指当材料呈现屈服现象时，在试验期间达到塑性变形发生而力不增加的应力点。（6页） 2、断后伸长率：断后伸长率是指试样拉断后标距的伸长量与原标距长度的百分比。用符号δ表示。（7页） 3、晶胞：从晶格中选取一个能够完全反映晶格特征的，最小的几何单元来分析晶体中原子排列的规律。这个最小的几何单元称为晶胞。（18页） 4、过冷度：理论结晶温度与实际结晶温度之差。（28页） 5、固溶体：合金在固态时组元间会相互溶解，形成一种在某一组元晶格中包含有其他组元的新相，这种新相称为固溶体。（22页） 6、变质处理：在浇铸前向液体金属中加入难溶质点（变溶质）结晶时这些质点将在液体中形成大量非自发晶核，使晶粒数目大大增加，从而达到晶粒细化的作用。（30页） 四、问答题（4×8=32分） 1．什么是工程材料？按其组成主要分为哪些类型? 答：工程材料主要指用于机械工程和建筑工程等领域的材料。按其组成主要分为：金属材料、高分子材料、无机非金属材料、复合材料。（2页） 2、金属的实际晶体中存在哪些晶体缺陷？它们对性能有什么影响？（20-22页） 答：在实际金属中存在的缺陷有点缺陷（空位和间隙原子）、线缺陷（位错）和面缺陷（晶界）三种类型。一般情况下，晶体缺陷的存在可以提高金属的强度，但是晶体缺陷的存在常常降低金属的抗腐蚀性能。 3、淬火目的是什么？常用淬火方法有哪些？（65-66页） 答：淬火目的是提高钢的硬度和耐磨性，常用淬火方法有单介质淬火、双介质淬火、马氏体分
一、填空题(每空1分) 1.晶体可以分为________ 和________ 两大类。 2.材料的性能主要包括________ 、________和________三个方面 3.低碳钢拉伸试验的过程可以分为________、________ 和________三个阶段。 4.珠光体是________和________混合在一起形成的机械混合物。 5.在Fe-Fe3C相图中，共晶点的含碳量为________ ，共析点的含碳量为________。 6.为了改善切削加工性能,20 钢应进行________ 热处理,T12 钢应进行________热处理。 7.16Mn 钢中的Mn 元素主要作用是________ 。 8.常见的晶格有、________ 、________ 晶格。 9.Q235钢为________钢。V 10.模具钢分为热作模具钢和______ 11.金属晶体中常见的点缺陷有、和等 12.固溶体按照溶质原子所处位置可分为和两类。 13.碳素钢按用途分、和。 14.片状珠光体按照其片层间距可分为、和。 15.材料选择的三原则，，。 二、单选题（每题2分） 1.洛氏硬度的符号是（） A．HB B. HR C. HV D.HS 2.决定晶体结构和性能最本质的因素是（） A原子间的结合力 B. 原子间的距离 C. 原子的大小 D. 原子的电负性 3.实际金属结晶时，通过控制生长速率N和长大速率G比值来控制晶粒大小，在下列情况 下获得的晶粒较为粗大的是（） A.N/G很大时 B. N/G很小时 C. N/G居中时 D. 与N/G无关 4.金属结晶时，冷却速度越快，其实际结晶温度将（） A越低 B. 越高 C. 越接近临界理论结晶温度 D. 与冷却速度无关 5.在发生共晶反应时，三相的成分：（） A.相同 B. 不相同 C. 不确定 D.确定 6.铁素体的机械特性是（） A. 强度高、塑性好、硬度低 B. 强度低、塑性差、硬度低 C．强度低、塑性好、硬度低 D. 强度高、塑性差、硬度高 7.完全退火主要用于（） A所有钢 B 过共析钢 C 共析钢 D 亚共析钢
西南交通 2003 级本科生考试试卷课程名称工程材料 2004 ——2005 学年第1 学期 学号开课系材料学院 姓名任课老师评分 说明：(1) 所有试题请做到答题纸上，否则不计分。 (2) 本试题题量为120 分，其中20 分为考察题。试题满分为100 分，及格线为60 分(3) 请在答题纸、试卷上写上名字。 一、名词解释(5个'2分) 1. 加工硬化 2.枝晶偏析 3.固溶强化 4.渗碳 5. 淬透性 二、单项选择题(25个1分) 1. 金属材料在载荷作用下抵抗变形和破坏的能力叫( ) 。 A. 强度 B.硬度 C.塑性 D.弹性 2. 每个体心立方晶胞中包含有( )个原子。 3. A.1 B.2 C.3 D.4 4. 在晶体缺陷中，属于点缺陷的有( )。 A.间隙原子 B.位错 C.晶界 D.缩孔 5. 铁素体是碳溶解在( )中所形成的间隙固溶体。 A. a Fe B. 丫Fe C. A Fe D. &Fe 6. 通常铸锭可由三个不同外形的晶粒区所组成，其晶粒区从表面到中心的排列顺序为 A. 细晶粒区- 柱状晶粒区- 等轴晶粒区 B. 细晶粒区- 等轴晶粒区- 柱状晶粒区 C. 等轴晶粒区-细晶粒区-柱状晶粒区 D. 等轴晶粒区- 柱状晶粒区-细晶粒区 7. 加热是钢进行热处理的第一步，其目的是使钢获得( )。 A. 基体组织 B. A 体组织 C. P 体组织 D. M 体组织 8. 碳钢的淬火工艺是将其工件加热到一定温度，保温一段时间，然后采用的冷却方式是 A.随炉冷却 B.在风中冷却 C.在空气中冷却 D.在水中冷却 9. 完全退火主要用于( )。 A.亚共析钢 B.共析钢 C.过共析钢 D.所有钢种 10. 除( )元素外，其它合金元素溶于奥氏体后，均能增加过冷奥氏体的稳定性。 A.Co B.Cr C.Mn D.Ti 11. 在Fe-Fe3C 相图中，钢与铁的分界点的含碳量为( )。 12. 珠光体是一种( )。 A.固溶体 B.金属化合物 C.机械混合物 D.单相组织金属 13. 具有共晶反应的二元合金，其中共晶成分的合金具有( )。 A.铸造性能好 B.锻造性能好焊接性能好D.热处理性能好 13. 共晶成分的铁碳合金发生共晶反应时，其反应式为( )： A ：L+FTA B ：ATF+Fe3 C C ：LTA+Fe3C D ：ATP 14. 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D :不变大学 ( )。 ( )。