工程材料必考大题及答案
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工程材料考试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 金属材料的强度是指材料在受到外力作用时抵抗____的能力。
A. 变形B. 断裂C. 腐蚀D. 磨损2. 以下哪项不是金属材料的四大性能?A. 强度B. 硬度C. 韧性D. 导电性3. 金属材料的塑性变形是指材料在受到外力作用时发生____而不发生断裂的性质。
A. 弹性变形B. 永久变形C. 塑性变形D. 脆性变形4. 金属材料的硬度是指材料抵抗____的能力。
A. 划伤B. 腐蚀C. 磨损D. 冲击5. 非金属材料通常具有以下哪种特性?A. 高导热性B. 高导电性C. 良好的绝缘性D. 高熔点二、填空题(每空1分,共10分)6. 金属材料的弹性模量是指材料在____状态下的应力与应变的比值。
7. 金属材料的疲劳是指材料在____作用下反复加载和卸载,最终导致断裂的现象。
8. 金属材料的热处理是指通过控制____、____和____来改变材料的组织结构和性能。
9. 陶瓷材料具有____、____、____等特性。
10. 复合材料是由两种或两种以上不同性质的材料组成的新型材料,具有____、____等优点。
三、简答题(每题10分,共20分)11. 简述金属材料的热处理工艺有哪些,并说明它们各自的作用。
12. 简述非金属材料在工程中的应用及其优缺点。
四、计算题(每题15分,共30分)13. 某金属材料的弹性模量为200 GPa,当受到100 MPa的应力作用时,计算其应变值。
14. 已知某金属材料的屈服强度为250 MPa,抗拉强度为350 MPa,若材料在拉伸过程中达到屈服点,计算其塑性变形量。
五、论述题(每题20分,共20分)15. 论述复合材料在航空航天领域的应用及其优势。
答案一、选择题1. B2. D3. B4. A5. C二、填空题6. 弹性7. 循环8. 温度、保温时间、冷却速度9. 高熔点、高硬度、良好的化学稳定性10. 轻质、高强度、良好的耐腐蚀性三、简答题11. 金属材料的热处理工艺主要包括退火、正火、淬火和回火。
工程材料考试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 金属材料的塑性变形主要通过哪种方式进行?A. 滑移B. 孪生C. 扩散D. 相变答案:A2. 以下哪种材料不属于金属材料?A. 钢B. 铝C. 塑料D. 铜答案:C3. 陶瓷材料的主要特性是什么?A. 高塑性B. 高韧性C. 高硬度D. 高延展性答案:C4. 以下哪种合金具有最好的耐腐蚀性能?A. 铝合金B. 不锈钢C. 黄铜D. 铅锡合金答案:B5. 玻璃材料通常属于哪种材料类别?A. 金属材料B. 无机非金属材料C. 有机高分子材料D. 复合材料答案:B6. 以下哪种材料的热导率最高?A. 铜B. 铝C. 钢D. 塑料答案:A7. 金属材料的疲劳破坏是由于什么原因引起的?A. 腐蚀B. 过载C. 反复加载D. 温度变化答案:C8. 以下哪种材料的电绝缘性能最好?A. 橡胶B. 陶瓷C. 铁D. 银答案:A9. 复合材料通常由哪些材料组成?A. 金属材料和无机非金属材料B. 金属材料和有机高分子材料C. 有机高分子材料和无机非金属材料D. 所有上述材料答案:D10. 以下哪种材料的抗拉强度最高?A. 铝合金B. 不锈钢C. 碳纤维增强塑料D. 玻璃纤维增强塑料答案:C二、填空题(每空2分,共20分)11. 金属材料的强度是指材料在________时能承受的最大压力。
答案:拉伸12. 材料的硬度是指材料________的能力。
答案:抵抗硬物压入表面13. 金属材料的弹性模量是指材料在________时的应力与应变比值。
答案:弹性变形14. 材料的疲劳寿命与加载________成正比。
答案:次数15. 材料的冲击韧性是指材料在________下吸收能量的能力。
答案:冲击载荷16. 金属材料的热处理通常包括________、正火、回火等过程。
答案:退火17. 材料的蠕变是指材料在________作用下发生的缓慢变形。
答案:恒定应力18. 材料的断裂韧性是指材料在________条件下抵抗裂纹扩展的能力。
工程材料试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 金属材料的塑性变形主要发生在哪个晶体结构中?A. 体心立方晶体B. 面心立方晶体C. 六角密堆积晶体D. 简单立方晶体2. 以下哪个不是金属材料的强化机制?A. 固溶强化B. 细晶强化C. 形变强化D. 热处理强化3. 陶瓷材料的主要特性是什么?A. 高塑性B. 高韧性C. 高硬度D. 高弹性4. 聚合物材料的分子链结构通常分为哪几种类型?A. 线性结构和支链结构B. 线性结构和网状结构C. 支链结构和网状结构D. 线性结构和环状结构5. 以下哪种材料不属于复合材料?A. 碳纤维增强塑料B. 金属基复合材料C. 陶瓷基复合材料D. 纯金属6. 金属材料的疲劳强度通常与什么因素有关?A. 材料的硬度B. 材料的韧性C. 材料的塑性D. 材料的弹性模量7. 材料的热处理通常包括哪些过程?A. 淬火和回火B. 淬火和正火C. 正火和退火D. 退火和回火8. 以下哪种腐蚀类型属于化学腐蚀?A. 点蚀B. 应力腐蚀C. 氢腐蚀D. 氧气腐蚀9. 材料的断裂韧性通常与什么有关?A. 材料的强度B. 材料的硬度C. 材料的韧性D. 材料的塑性10. 材料的疲劳寿命与什么因素有关?A. 应力幅B. 应力集中C. 材料的疲劳极限D. 所有上述因素答案:1. B2. D3. C4. A5. D6. B7. A8. C9. C10. D二、简答题(每题10分,共30分)1. 简述金属材料的热处理过程及其目的。
2. 解释什么是材料的疲劳现象,并说明如何提高材料的疲劳寿命。
3. 描述聚合物材料的热塑性和热固性的区别。
三、计算题(每题25分,共50分)1. 已知某金属材料的屈服强度为300 MPa,弹性模量为200 GPa,求该材料在拉伸过程中的弹性阶段的应力-应变关系。
2. 假设有一金属棒,其直径为20 mm,长度为1 m,材料的屈服强度为200 MPa,若要使其产生塑性变形,需要施加多大的力?四、论述题(共30分)1. 论述复合材料在现代工程中的应用及其优势。
工程材料试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 金属材料的硬度通常通过哪种方法来衡量?A. 拉伸试验B. 冲击试验C. 布氏硬度试验D. 洛氏硬度试验2. 下列哪种材料属于高分子材料?A. 铝合金B. 碳纤维C. 聚氯乙烯D. 玻璃纤维3. 材料的疲劳是指在何种条件下发生的断裂?A. 单次大负荷B. 反复小负荷C. 高温环境D. 腐蚀环境4. 铸铁与钢的主要区别在于它们的碳含量,那么铸铁的碳含量通常是多少?A. 0.03%-0.30%B. 0.30%-2.11%C. 2.11%-4.30%D. 4.30%以上5. 哪种材料具有优异的高温性能和抗氧化性?A. 铝合金B. 钛合金C. 镁合金D. 铜合金6. 材料的屈服强度是指材料在何种状态下所能承受的最大应力?A. 弹性变形B. 塑性变形C. 断裂D. 蠕变7. 下列哪种材料具有最好的导电性能?A. 铜B. 铝C. 钛D. 不锈钢8. 材料的韧性是指其在受到冲击或突然载荷时抵抗断裂的能力,以下哪种材料通常被认为是韧性材料?A. 灰口铸铁B. 玻璃C. 高碳钢D. 橡胶9. 陶瓷材料的主要特点是?A. 高强度B. 良好的塑性C. 良好的导电性D. 耐高温10. 复合材料是由两种或两种以上不同材料组合而成的,它们的主要优点是什么?A. 减轻重量B. 提高强度C. 提高韧性D. 以上都是二、填空题(每题2分,共20分)1. 材料的弹性模量是指材料在受到______时的刚度。
2. 金属材料的导热性能通常通过______来衡量。
3. 材料的抗拉强度是指材料在拉伸过程中能够承受的最大______。
4. 材料的蠕变是指在______和高温条件下发生的缓慢持久变形。
5. 钛合金因其______和______而被广泛应用于航空航天领域。
6. 玻璃的主要成分是______,它是一种无定形无机非金属材料。
7. 聚合物的分子量对其______和______有显著影响。
⼯程材料试题(含答案)1.F和A分别是碳在α-Fe、γ-Fe中所形成的间隙固溶体。
2.液态⾦属结晶时常⽤的细化晶粒的⽅法有增加过冷度、加变质剂、增加液体的流动。
3.加热是钢进⾏热处理的第⼀步,其⽬的是使钢获得奥⽒体组织。
4.在Fe-Fe3C相图中,钢与铸铁分界点的含碳量为 2.11% 。
5.完全退⽕主要⽤于亚共析钢,其加热温度为: Ac3 +(30~50)℃。
6.1Cr18Ni9Ti是不锈钢,其碳的质量分数是 0.1% 。
7. QT600-03中的“600”的含义是:σb≥600MPa 。
8.T8MnA是碳素⼯具钢,其中“A”的含义是⾼级优质。
9.40Cr是合⾦结构钢,其Cr的主要作⽤是提⾼淬透性、强化铁素体。
10.调质件应选中碳成分的钢,渗碳件应选低碳成分的钢。
11.化学热处理的基本过程包括:化学介质分解出渗⼊元素的活性原⼦,活性原⼦被⼯件表⾯吸附,原⼦由表层向内扩散形成渗层。
12.按冷却⽅式的不同,淬⽕可分为单介质淬⽕、双介质淬⽕、等温淬⽕、分级淬⽕等。
13.60钢(Ac1≈727℃,Ac3≈766℃)退⽕⼩试样经700 ℃、740 ℃、800 ℃加热保温,并在⽔中冷却得到的组织分别是:P+F ,F+M+Ar ,M+Ar 。
14.⾦属的冷加⼯与热加⼯是按再结晶温度来划分的。
15.制造形状简单、⼩型、耐磨性要求较⾼的热固性塑料模具应选⽤ T10 钢,⽽制造形状复杂的⼤、中型精密塑料模具应选⽤ 3Cr2Mo 钢。
(请从45、T10、3Cr2Mo、Q235A中选择)1.碳钢在室温下的相组成物是铁素体和渗碳体。
2.铁碳合⾦平衡结晶时,只有成分为 0.77%的共析钢才能发⽣共析反应。
3.在1100℃,含碳0.4%的钢不能进⾏锻造,含碳4.0%的铸铁能进⾏锻造。
4.细晶强化能同时提⾼钢的强度和韧性。
5.碳的质量分数对碳钢⼒学性能的影响是:随着钢中碳的质量分数的增加,硬度、强度增加,塑性、韧性也随着增加。
《工程材料学》考试题一、填空题:(每小题1分,共15分)1、组成物质的质点(原子、离子或分子)间的相互作用力称为结合键,主要有共价键、离子键、金属键和分子键四种。
2、距液固界面距离越远,液相的温度越高的温度分布是正温度梯度;距液固界面距离越远,液相的温度越低的温度分布是负温度梯度。
3、随着变形量的增加,晶体的强度、硬度提高,塑性、韧性下降,这种现象称为加工硬化。
4、根据石墨的形态分类,铸铁可分为灰铸铁(石墨为片状)、可锻铸铁(石墨为团絮状)、球墨铸铁(石墨为球状)、蠕墨铸铁(石墨为蠕虫状)5、按照含碳量高低,钢可以分为低碳钢(Wc≤0.3%)、中碳钢(0.3%<Wc<0.6%)、高碳钢(Wc≥0.6%);根据合金元素总量的多少,钢可以分为低合金钢(Wme≤5%)、中合金钢(5%<Wme<10%)、高合金钢(Wme≥10%)。
6、随着回火温度的升高,钢的强度、硬度不断降低,塑性、韧性不断提高。
7、钢的淬透性是指钢在淬火时获得马氏体的能力,钢的淬透性大小用规定条件下淬火获得的淬透层深度来表示,淬透层越深,其淬透性越好。
8、钢在固态加热、保温和冷却过程中,会发生一系列组织结构的转变,这种发生组织转变所对应的温度称为相变温度或临界点。
9、冷变形金属在加热时,回复和再结晶的驱动力是储存能或畸变能,晶粒长大的驱动力是界面能。
10、面心立方的原子密排面为(111),密排方向为[110]。
11、任何一种物质的结晶过程都是由晶核形成和晶核长大两个基本过程组成。
12、合金组元通过相互溶解形成的一种成分及性能均匀、结构与组元之一相同的固相,称为固溶体。
合金组元相互作用形成晶格类型和特征完全不同于任一组元的新相,称为中间相或金属化合物。
13、金属的塑性变形主要是由位错运动引起的,因此,阻碍位错运动是强化金属的主要途径。
14、晶体的物理性质表现为各向异性,有固定的熔点;非晶体的物理性质表现为各向同性,没有固定的熔点。
工程材料试题答案一、选择题1. 金属材料的硬度通常是指()。
A. 材料的抗磨损能力B. 材料的抗变形能力C. 材料的延展性D. 材料的导电性答案:A2. 下列哪种材料是典型的非金属材料?()。
A. 钢B. 铝C. 碳纤维D. 铜答案:C3. 材料的疲劳是指()。
A. 材料在长期受力下发生断裂的现象B. 材料在瞬间受力下发生断裂的现象C. 材料因受热而发生变形的现象D. 材料因受冷而发生脆化的现象答案:A4. 以下哪种材料具有最好的导热性能?()。
A. 铜B. 铝C. 橡胶D. 玻璃答案:A5. 高分子材料的特点不包括()。
A. 轻质B. 高强度C. 耐高温D. 可塑性答案:C二、填空题1. 材料的弹性模量是指材料在受到外力作用时,单位长度的变形量与所受力的比值,其单位是__________。
答案:帕斯卡(Pa)2. 铸铁的主要成分是__________和碳。
答案:铁3. 陶瓷材料通常具有__________和耐腐蚀的特性。
答案:高硬度4. 钢筋混凝土结构中,钢筋的主要作用是承受__________。
答案:拉力5. 聚合物是由许多相同或不同的单体分子通过__________作用连接成长链的高分子化合物。
答案:聚合三、判断题1. 金属材料的导电性能优于非金属材料。
()答案:正确2. 材料的韧性越好,其脆性也越强。
()答案:错误3. 所有的塑料都属于热固性材料。
()答案:错误4. 材料的蠕变现象是指在长期高温下材料会发生缓慢的永久变形。
()答案:正确5. 木材是一种各向同性的天然材料。
()答案:错误四、简答题1. 请简述金属材料的疲劳现象及其影响因素。
答:金属材料的疲劳是指材料在反复或循环应力作用下,经过一定周期后在局部区域产生裂纹,最终导致断裂的现象。
影响疲劳的因素包括材料的微观结构、表面状态、应力集中、环境温度和加载频率等。
2. 何为复合材料?请举例说明其应用。
答:复合材料是由两种或两种以上不同性质的材料,通过物理或化学方法复合在一起,形成具有新性能的材料。
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 、感应加热表面淬火普通只改变钢件表面层的组织,而不改变心部组织。
( √ )+ (α +β),则它由三相组成。
(×)6、一个合金的室温组织为α +β117 、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。
( √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 、感应加热表面淬火普通只改变钢件表面层的组织,而不改变心部组织。
( √ )+ (α +β),则它由三相组成。
(×)6、一个合金的室温组织为α +β117 、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。
( √ )细化晶粒虽能提高金属的强度,但增大了金属的脆性。
( ╳ )改正:细化晶粒非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。
7、共析成分的铁碳合金室温平衡组织是,其组成相是和。
&利用Fe-Fe 3C 相图确定钢完全退火的正常温度范围是 _______________________ ,它只适应于 ____________ 钢。
9、 马氏体的显微组织中,高碳马氏体呈状,低碳马氏体呈状。
其中 _______ 的韧性较好。
10、 调质钢中加入 Cr 、Mn 等兀素是为了提高,加入 W 、Mo 是为了。
11、 1Cr18Ni9Ti 是钢,Cr 、Ni 的主要作用是,Ti 主要作用是,使用状态下的组织是。
12、 铸铁中析出石墨的三个途径是、、。
13、 QT500-05牌号中,QT 表示 ,数字500表示 、数字05表示 。
14、 变形铝合金按热处理性质可分为 铝合金和 铝合金两类。
15、 机器零件选材的三大基本原则是、和。
三、判断题(共 10分,每小题1分)1、 材料愈易产生弹性变形其刚度愈小。
()2、 室温下,金属的晶粒越细,贝U 强度越高,塑性越低。
()3、 滑移变形不会引起金属晶体结构的变化。
()4、 凡组织组成物都是以单相状态存在于合金系中。
()5、 莱氏体的含碳量为 6.69 %。
()6、 不论碳含量高低,马氏体的硬度都很高,脆性都很大。
()7、 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。
()&在碳钢中具有共析成分的钢,较之于亚共析钢和过共析钢有更好的淬透性。
()9、 球墨铸铁可通过热处理来提高其机械性能。
()10、 表面耐磨的凸轮,材料用 20钢,热处理技术条件:淬火 +低温回火,HRC50〜60。
()四、选择题(共 15分,每小题 1分)1、 拉伸试验时,试样断裂前所能承受的最大应力称为材料的( )。
(a )屈服强度(b )弹性极限 (c )抗拉强度 (d )疲劳强度2、 晶体中的位错属于()。
3、淬硬性4、纤维组织5、再结晶二、填空题(共 15分,每空格0.5分)1、 H B 、a k 、6 0.2分别表示材料的力学性能是、、。
工程材料考试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 金属材料的强度通常是指材料的:A. 抗拉强度B. 抗压强度C. 抗弯强度D. 抗剪强度答案:A2. 以下哪种材料属于非金属材料?A. 钢B. 铝C. 塑料D. 铜答案:C3. 金属材料的塑性变形是指:A. 材料在受力后发生永久性形变B. 材料在受力后发生弹性形变C. 材料在受力后发生断裂D. 材料在受力后发生疲劳答案:A4. 材料的疲劳寿命与以下哪个因素无关?A. 载荷大小B. 载荷频率C. 材料的微观结构D. 材料的密度答案:D5. 陶瓷材料的主要特性是:A. 高塑性B. 高韧性C. 高硬度D. 高延展性答案:C6. 金属材料的热处理通常不包括以下哪种工艺?A. 淬火B. 回火C. 正火D. 焊接答案:D7. 以下哪种材料具有较好的耐腐蚀性?A. 碳钢B. 不锈钢C. 铸铁D. 铝合金答案:B8. 材料的疲劳强度通常与以下哪个因素有关?A. 材料的硬度B. 材料的韧性C. 材料的密度D. 材料的弹性模量答案:B9. 金属材料的弹性模量是指:A. 材料在受力时的弹性变形能力B. 材料在受力后的塑性变形能力C. 材料在受力时的形变恢复能力D. 材料在受力后的断裂能力答案:A10. 以下哪种材料的导热性能最好?A. 木材B. 塑料C. 铜D. 橡胶答案:C二、填空题(每空2分,共20分)1. 金属材料的_________是指材料在受力时抵抗变形的能力。
答案:弹性模量2. 金属材料的_________是指材料在受力后发生永久性形变的能力。
答案:塑性3. 材料的_________是指材料在反复受力后发生断裂的现象。
答案:疲劳4. 金属材料的_________是指材料在高温下抵抗氧化的能力。
答案:抗氧化性5. 金属材料的_________是指材料在受力后发生断裂的能力。
答案:韧性6. 金属材料的_________是指材料在受力后恢复原状的能力。
答案:弹性7. 金属材料的_________是指材料在受力后抵抗塑性变形的能力。
工程材料复习题(有详细答案)一、填空1.屈服强度是金属材料抵抗微塑性变形的能力。
3、α――铁的晶格类型为体心立方晶格。
4、γ―铁的晶格类型为面心立方晶格。
5、随着固溶体中溶质原子含量增加,固溶体的强度、硬度__升高__。
6、金属的结晶包括形核和长大两个基本过程。
7.金属的实际结晶温度低于其理论结晶温度称为过冷。
8.区别△ 理论结晶温度和实际结晶温度之间的t称为过冷度。
9.当金属结晶时,冷却速度越快,晶粒越小。
10.铁素体的机械性能具有良好的塑性和韧性。
11.渗碳体的机械性能以高硬度和脆性为特征。
12.溶解在γ-fe中的碳形成的填隙固溶体称为奥氏体。
13.溶解在α-fe中的碳在中形成的填隙固溶体称为铁素体。
14.珠光体本质上是铁素体和渗碳体的机械混合物。
15.共析钢的室温平衡组织为p(或珠光体)。
共析钢的退火组织为p(或珠光体)。
16.亚共析钢的碳含量越高,其室温平衡组织中的珠光体越多。
17.在室温平衡状态下,碳钢的韧性和塑性随碳含量的增加而降低。
19.在室温下,渗碳体的碳含量随着合金中碳含量的增加而增加。
20、在退火态的20钢、45钢、t8钢、t13钢中,δ和αk值最高的是20钢。
21.共析钢被加热到奥氏体状态,冷却后获得的微观结构取决于钢的微观结构uu冷却速度uo。
22、共析钢过冷奥氏体在(a1~680)℃温度区间等温转变的产物是珠光体(或p)。
23.共析钢中过冷奥氏体在680~600℃温度范围内等温转变的产物为索氏体(细珠光体)。
24、共析钢过冷奥氏体在(600~550)℃温度区间等温转变的产物是托贝氏体(或极细珠光体)。
25、共析钢过冷奥氏体在550~350℃温度区间等温转变的产物是b上(或上贝氏体)。
26、共析钢过冷奥氏体在(350~230)℃温度区间等温转变的产物是下贝氏体(或B以下)。
27、亚共析钢的正常淬火温度范围是ac3+30~50℃。
28、过共析钢的正常淬火温度范围是ac1+30~50℃。
工程材料试题及答案(共8篇)篇1:工程材料试题及答案工程材料试题及答案1、金属材料的使用性能包括物理性能、()和()。
答案:化学性能力学性能2、金属材料的工艺性能包括锻造、()、()等。
答案:铸造焊接3、变化很慢的载荷称为()载荷。
答案:静4、在短时间内以高速度作用于零件上的载荷称为()载荷。
答案:冲击5、大小和方向随时间发生周期性变化的载荷称为()载荷。
答案:交变6、变形一般分为()变形和塑性变形两种。
不能随载荷的去除而消失的变形称为()变形。
答案:弹性塑性7、强度是指金属材料在静载荷作用下,抵抗()或()的能力。
答案:塑性断裂8、强度常用的衡量指标有()和()。
答案:屈服点抗拉强度9、如果零件工作时所受的应力低于材料的()和(),则不会产生过量的塑性变形。
答案:屈服点σs210、有一钢试样其横截面积为100mm,已知钢试样的σs=314MPa,σb=530MPa 。
拉伸试时,当受到拉力为()时,试样出现屈服现象,当受到拉力为()时,试样出现缩颈.答案:31400 5300011、断裂前金属材料产生塑性变形的能力称为塑性。
金属材料的()和()的数值越大,表示材料的塑性越好。
答案:断后伸长率断面收缩率12、一拉伸试样的原标距长度为50mm,直径为10 mm拉断后试样的标距长度为79 mm,缩颈处的最小直径为4.9 mm,此材料的伸长率为(),断面必缩率为()。
答案:58% 73%13、填出下列力学性能指标的符号:符号:抗拉强度(),洛氏硬度C标尺()。
答案:σb HRC14、符号:断面收缩率(),冲击韧度()。
答案:φ Ak15、500HBW5/750表示用直径为5mm, 材料为硬质合金球形压头,在7350 N压力下,保持()s,测得的硬度值是()。
答案: 10—15 50016、金属材料抵抗()载荷作用而()能力,称为冲击韧性。
答案:冲击不破坏17、原子呈无序堆积状况的物体叫非晶体,原子呈有序、有规则排列的物体称为()。
工程材料复习题含答案一、选择题1. 金属材料的强度是指材料在()条件下抵抗外力作用而不被破坏的能力。
A. 静载荷B. 动载荷C. 冲击载荷D. 疲劳载荷答案:A2. 金属材料的塑性是指材料在()条件下发生形变而不破裂的性质。
A. 拉伸B. 压缩C. 扭转D. 冲击答案:A3. 金属材料的硬度是指材料表面抵抗()的能力。
A. 磨损B. 腐蚀C. 划伤D. 氧化答案:C4. 金属材料的韧性是指材料在受到()时吸收能量的能力。
A. 拉伸B. 压缩C. 冲击D. 扭转答案:C5. 金属材料的导热性是指材料在温度差下传递()的能力。
A. 热量B. 电能C. 声能D. 光能答案:A二、填空题6. 金属材料的四大性能包括强度、塑性、硬度和______。
答案:韧性7. 材料的疲劳是指材料在______作用下逐渐发生损伤直至破坏的过程。
答案:循环载荷8. 金属材料的腐蚀是指材料在______作用下逐渐失去材料性能的过程。
答案:环境介质9. 金属材料的焊接性是指材料在焊接过程中的______和焊接接头的______。
答案:加工性;性能10. 金属材料的热处理是指通过加热和冷却改变材料的______和______。
答案:组织结构;性能三、简答题11. 简述金属材料的热处理工艺有哪些?答案:金属材料的热处理工艺主要包括退火、正火、淬火和回火等。
12. 什么是金属材料的疲劳寿命?影响疲劳寿命的主要因素有哪些?答案:金属材料的疲劳寿命是指材料在循环载荷作用下能够承受的循环次数。
影响疲劳寿命的主要因素包括材料的内部缺陷、应力集中、载荷的幅度和频率等。
13. 金属材料的腐蚀类型有哪些?请列举三种常见的腐蚀类型。
答案:金属材料的腐蚀类型主要有化学腐蚀、电化学腐蚀和应力腐蚀等。
四、论述题14. 论述金属材料在工程应用中的重要性及其面临的挑战。
答案:金属材料在工程应用中具有重要性,因为它们提供了必要的结构强度、韧性和耐久性。
然而,金属材料也面临着腐蚀、疲劳和磨损等挑战,需要通过材料选择、设计优化和表面处理等方法来提高其性能和使用寿命。
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。
工程材料试题及答案一、选择题1. 下列哪种材料不属于金属类?A. 铁B. 铜C. 木材D. 铝答案:C2. 下列哪种材料可用于电气绝缘?A. 银B. 铜C. 陶瓷D. 铝答案:C3. 常用的建筑材料不包括以下哪种?A. 混凝土B. 钢筋D. 纸张答案:D4. 雷电传导材料主要采用的金属是:A. 铜B. 铝C. 铁D. 锡答案:A5. 下列哪种材料具有很高的导热性?A. 橡胶B. 木材C. 瓷砖D. 铜答案:D二、填空题1. 混凝土主要由水泥、砂、石料和______组成。
2. 钢筋混凝土是一种由钢筋和混凝土组合而成的______材料。
答案:复合3. 瓷砖是一种常用的______材料。
答案:装饰4. ______是一种常用的建筑保温材料。
答案:聚苯乙烯5. 木材通常由______和树皮组成。
答案:纤维素三、简答题1. 请简要介绍一下钢材的分类及用途。
答案:钢材可根据成分和用途进行分类。
按成分可分为低碳钢、中碳钢、高碳钢等;按用途可分为结构钢、弹性元件用钢、耐热钢等。
这些钢材广泛应用于建筑、汽车制造、航空航天等领域。
2. 请解释一下混凝土的工作原理。
答案:混凝土是由水泥、砂、石料和水按一定比例混合而成的材料。
在加水后,水泥与砂、石料发生反应形成水化产物,填满砂石之间的空隙,使整个混凝土形成坚固的结构。
3. 请列举一些常见的建筑防水材料。
答案:常见的建筑防水材料包括沥青、聚合物涂料、防水卷材、水泥胶浆等。
这些材料具有防水、防潮、耐腐蚀等特性,常用于屋顶、墙面、地下室等防水处理。
四、解答题1. 请简要介绍一下砖的种类及特点。
答案:砖根据原料和用途的不同可分为硅酸盐砖、粘土砖、空心砖等。
硅酸盐砖具有耐高温、抗酸碱腐蚀的特点,常用于耐火建筑。
粘土砖具有保温、吸音的特性,广泛应用于民用建筑。
空心砖具有重量轻、隔热性好的特点,适用于建筑抗震。
2. 请简述一下钢筋和混凝土的作用以及二者的配合关系。
答案:钢筋用于增强混凝土的抗拉能力,防止混凝土在受拉时出现断裂。
工程材料基础复习题与答案一、单选题(共60题,每题1分,共60分)1、一次渗碳体是从( )A、钢液中析出的B、奥氏体中析出的C、铁素体中析出的D、珠光体中析出的正确答案:A2、下列碳钢在平衡状态下,塑性最差的材料是( )A、65B、T9C、45D、T12E、60F、25G、T10H、20正确答案:D3、铜和镍两元素可以形成()固溶体。
A、无限.间隙B、有限.间隙C、有限.置换D、无限.置换正确答案:D4、共析钢的过冷奥氏体在300℃左右等温转变时,所形成的组织是( )。
A、索氏体B、上贝氏体C、珠光体D、下贝氏体正确答案:D5、在金属材料的力学性能指标中,“200HBW”是指( )A、硬度B、弹性C、强度D、塑性正确答案:A6、下列材料中,平衡状态下冲击韧性最差的材料是( )A、T8B、35C、20D、T7E、T10F、T13G、45H、Q195正确答案:F7、对硬度在160HBS以下的低碳钢、低合金钢,为改善其切削加工性能,应采用的热处理工艺是( )A、调质B、渗碳C、球化退火D、正火正确答案:D8、具有体心立方晶格的金属有()A、CuB、AIC、α–FeD、γ–Fe正确答案:C9、共析反应是指()A、液相→固相1+固相2B、固相→固相1+固相2C、从一个液相内析出另一个固相D、从一个固相内析出另一个固相正确答案:B10、T10钢锻坯切削加工前,应进行的预备热处理是( )。
A、完全退火B、去应力退火C、再结晶退火D、球化退火正确答案:D11、冷变形金属再结晶后( )A、形成等轴晶,塑性增大;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,强度增大;正确答案:A12、下列碳钢在平衡状态下,塑性最好的材料是( )A、T12B、T8C、15D、45E、T9F、20G、65H、T12正确答案:C13、钢的淬硬性主要取决于( )A、碳含量B、合金元素C、杂质元素D、冷却介质正确答案:A14、GCr15轴承钢, 通常采用的最终热处理为( )A、调质B、去应力退火C、淬火+低温回火D、淬火+中温回火正确答案:C15、固溶体的晶体结构与( )相同。
工程材料复习题带答案一、单项选择题1. 金属材料的强度是指材料在受到外力作用下,能够抵抗的极限应力值,以下哪个选项不属于金属材料强度的分类?A. 抗拉强度B. 屈服强度C. 抗剪强度D. 硬度答案:D2. 以下哪种材料属于高分子材料?A. 钢B. 铜C. 聚乙烯D. 玻璃答案:C3. 材料的疲劳是指材料在循环加载下,经过一定次数后发生断裂的现象。
以下哪个因素与材料疲劳无关?A. 应力集中B. 材料表面状态C. 材料的热处理D. 材料的密度答案:D二、多项选择题1. 以下哪些因素会影响金属材料的塑性?A. 材料的化学成分B. 材料的微观组织C. 材料的表面粗糙度D. 材料的热处理状态答案:A, B, D2. 复合材料通常由哪些基本部分组成?A. 增强体B. 基体C. 界面D. 填充物答案:A, B, C三、判断题1. 金属材料的硬度越高,其耐磨性越好。
(对/错)答案:对2. 材料的断裂韧性是衡量材料在受到冲击载荷时抵抗断裂的能力。
(对/错)答案:对四、简答题1. 简述影响材料疲劳寿命的主要因素。
答案:影响材料疲劳寿命的主要因素包括应力水平、材料的微观结构、表面状态、环境条件以及加载频率等。
2. 描述金属材料的冷加工硬化现象及其对材料性能的影响。
答案:金属材料在冷加工过程中,由于塑性变形导致晶格畸变和位错密度增加,从而引起材料硬度和强度的提高,这种现象称为冷加工硬化。
冷加工硬化会提高材料的强度和硬度,但同时会降低其塑性和韧性。
五、计算题1. 已知某金属材料的屈服强度为300 MPa,抗拉强度为500 MPa,试计算该材料的强度比。
答案:强度比 = 抗拉强度 / 屈服强度 = 500 MPa / 300 MPa = 1.672. 若某材料的疲劳极限为200 MPa,安全系数为2,试计算该材料在循环加载下允许的最大应力值。
答案:允许的最大应力值 = 疲劳极限 / 安全系数 = 200 MPa / 2 = 100 MPa。
复习题集一.填空题1 .高速钢锭经锻造退火后地组织为珠光体,淬火后地组织为马氏体、二次渗碳体,淬火后再经多次回火后地组织为回火索氏体、二次渗碳体 .2.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,冷却速度越大,越容易形成白口.3.球墨铸铁件可通过热处理来调整其基本组织, 高温退火热处理能得到F+G基,低温正火热处理能得到F+P+G基,而高温正火能获得P+G基.4.普通钢、优质钢地区分是以其中s 和p 元素地原子含量来区分地, s 含量高易使钢产生热脆性,而p 含量高易使钢产生冷脆性.5.对普通灰铸铁工件进行低温退火地目地是为了消除内应力,进行高温退火地目地是为了消除碳化物,得到单相组织.6.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表示最低延伸率为3% .7. 陶瓷组织地基本相有晶体相, 玻璃相,气相,其中起强化作用地是晶体相,而起粘结作用地是玻璃相.8. 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地有尼龙,价格低廉,用途非常广泛地是聚氯乙烯,化学稳定性极好,有塑料王之称地是聚四氟乙烯.9. 所谓“硅铝明”是指铝和硅地合金,该合金工件通常是通过铸造成形地.10. 常见地黄铜是指铜和锌地合金,而青铜地种类较多,主要有锡青铜,铝青铜等.12. 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.13. 量具钢除要求高硬度外,还要求有高耐磨性性和高尺寸稳定性性.14. 不锈钢地成份特点是碳含量较低较低和铬含量高含量高.15. 碳在铸铁中主要以渗碳体和石墨地形式存在16. 提高铸铁中碳元素和硅元素地含量,有利于其石墨化17. 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.18.LG5表示该材料是高纯铝,L Y12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.19.铜合金中,按主加元素不同分为黄铜, 青铜和白铜.20.对于可用热处理强化地铝合金,其热处理方法是:固溶+时效21.T12正常淬火后地组织是:针状马氏体22.灰口铸铁孕育处理地石墨形貌细片状23. 制作锉刀可用碳素工具钢T12 钢.24. 制作车床齿轮可用45 钢.25. 40Cr 是一种调质钢.26. 制造连杆,通常采用40Cr27. 40Cr中Cr 地主要作用是提高淬透性及固溶强化F .28. 20CrMnTi中Ti 地作用是防止渗碳时奥氏体晶粒长大.29. 20CrMnTi是一种(渗碳钢,可制造齿轮.30. GCr15是一种滚动轴承钢,其碳含量1%,铬含量1.5% .GCr15制造地滚珠,最终热处理工艺为淬火+低温回火,组织为回火M+碳化物+残余A .31. CrWMn 是一种冷作模具钢.32. W18Cr4V中C、W、Cr、V 地含量大约为0.75%,18%W,4%Cr,1%V .33. W18Cr4V是一种高速钢,它可制造高速切削用车刀.34.1Cr13, 1Cr17, 1Cr18Ni9都是不锈钢.35.0Cr18Ni19钢固溶处理地目地是提高耐蚀性.36. 制造耐酸容器,选用地材料是1Cr18Ni9, 固溶处理.37. 4Cr9Si2是一种耐热钢,可制造汽车发动机排气阀.38. HT200 中石墨地形态为片状.39. QT800-2 中石墨地形态为球状.1.1Cr18Ni9钢是一种奥氏体不锈钢.2.5CrNiMo钢是热锻模钢 .3.细化晶粒对钢地影响是不但能提高金属地强度,也降低了金属地脆性.4.结构钢地淬透性,随钢中碳含量地变化关系是随钢中碳含量地增大而增大.5.普通钢和优质钢是按其钢中有害杂质硫、磷地含量来区分地.6.高锰钢在各种条件下均能表现出良好地耐磨性,这个说法对吗?高锰钢只有在受到强烈地冲击和压力地条件下才能表现出良好地耐磨性.7.所谓白口铸铁是指碳主要以渗碳体形式存在地铸铁.8.黄铜地耐蚀性比青铜差.9.灰口铸铁可通过热处理改变石墨地形态,这个说法对吗?错10.可锻铸铁加热到高温可进行锻造加工,这个说法对吗?错11.球墨铸铁中地球状石墨是通过球化退火得到地.这个说法对吗?错12.灰口铸铁可通过表面淬火,提高表面地硬度和耐磨性.这个说法对吗?对13.高压聚乙烯地分子链支链较多,相对分子质量、结晶度较低,质地柔软,常用来制作塑料薄膜、软管和塑料瓶等.这个说法对吗?对14.硬质聚氯乙烯有较高地机械强度和较好地耐蚀性.可制作工业地废气排污排毒塔、气体液体输送管,制造贮槽、离心泵、通风机.这个说法对吗?对15.合金元素对奥氏体晶粒长大地影响是有地促进有地阻止晶粒长大.16.高速钢地红硬性取决于.淬火加热时溶于奥氏体中地合金元素地量.17.1Cr18Ni9Ti奥氏体型不锈钢,进行固溶处理地目地是获得单一地奥氏体组织,提高抗腐蚀性,防止晶间腐蚀.18.工程结构件中应用最多地钢种是碳素结构钢 .19.常见地调质钢大都属于中碳低合金钢.20.某工件采用单相黄铜制造,其强化工艺应该是形变强化.21.巴氏合金是指锡基和铅基轴承合金.22.对奥氏体不锈钢进行固溶处理地目地是为了提高其耐蚀性.23.滚动轴承钢GCr15地最终热处理应该是淬火+低温回火.24.高速钢淬火后进行多次回火地主要目地是消除残余奥氏体,使碳化物先析出.25.高速钢经最终热处理后地组织应该是M 回+AR+碳化物.26.40Cr钢地碳含量范围是.约0.4%.二、选择题1、适合制造渗碳零件地钢有(C).(a)16Mn、15、20Cr、1Cr13、12Cr2Ni4A (b)45、40Cr、65Mn、T12(c)15、20Cr、18Cr2Ni4WA、20CrMnTi2、要制造直径16mm地螺栓,要求整个截面上具有良好地综合机械性能,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3、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4、汽车、拖拉机地齿轮要求表面高耐磨性,中心有良好地强韧性,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5、下列合金钢中,耐蚀性最好地是(D )A、20CrMnTiB、40CrB、W18Cr4V D、1Cr18Ni9Ti6、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7、下列各工程塑料中,进行注射成型比较困难地是( B )A.聚氯乙烯B.ABS塑料C.聚四氟乙烯D.氨基塑料9、下列铝合金中,被称为硅铝明地是( A )A.ZL102B.ZL202C.ZL301D.ZL40211、LF11 是一种(D).①防锈铝合金,可热处理强化;②硬铝合金,不可热处理强化;③硬铝合金,可热处理强化;④防锈铝合金,不可热处理强化.12、ZL105可制造(4 ).①铆钉;②螺旋桨叶片;③曲轴;④油泵壳体.13、(4)是一种单相黄铜,可制作散热器,导电零件.①H62;②QSn4-3;③HPb60-1;④H80.14、QSn6.5-0.1 是一种(2).①铝青铜;②锡青铜;③锡基轴承合金;④铜锡轴承合金.15、铍青铜QBe2(4),可制造重要弹性元件、耐磨元件.①弹性极限高、疲劳极限高、抗蚀性差、耐磨性好;②弹性极限高、疲劳极限低、抗蚀性差、耐磨性好;③弹性极限高、疲劳极限低、抗蚀性好、耐磨性好;④弹性极限高、疲劳极限高、抗蚀性好、耐磨性好.16、滑动轴承可用( 3)制造.①GCr15;②ZL102;③ZcuSn5Pb5Zn517、聚氯乙烯(PVC)是一种(4).①热固性塑料,可制造化工用排污管道;②合成橡胶,可制造轮胎;③热固性塑料,可制造雨衣、台布;④热塑性塑料,可用作导线外皮绝缘材料18、下列说法错误地是(1).①聚四氟乙烯耐蚀性好,但不能耐王水地腐蚀②聚苯乙烯可制造车辆灯罩;③ABS是一种综合性能良好地工程塑料,可制造泵叶轮、仪表壳等;④尼龙地耐磨性和自润滑性很好,强韧性好,可制造轴承、齿轮等.19、酚醛塑料是(4).①热固性塑料,可制造农用薄膜;②热塑性塑料,可制造农用薄膜;③热塑性塑料,可制造仪表壳;④热固性塑料,可制造插头、刀闸、内燃机曲轴皮带轮.20、(1)是耐热塑料.①聚四氟乙烯、聚氯乙烯;②聚四氟乙烯、树脂环氧;③聚氯乙烯、环氧树脂;④聚四氟乙烯、聚乙烯.三、简答题1.何谓铁素体形成元素?何谓奥氏体形成元素?并分别举例.答:(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,以致达到某一元素地质量分数时,点A3与A4重合,γ区被封闭,超过此元素地质量分数时,则钢中在没有α-γ相变,所以室温下能获得单相地铁素体组织(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↓;奥氏体稳定存在地区域扩大,这类元素称为奥氏体形成元素2.含Cr量为12%地Cr12MoV钢是否属于不锈钢,为什么?不锈钢是否在任何介质中都是不锈地吗?答:(1)在不锈钢中,铬地最小质量物质地量比计数,分数应为11.7%,但碳是钢中必须存在地元素,它可以与Cr形成Cr23C6地碳化物,按物质地量比计数,C与Cr地比例1:17,即钢中要17倍于C地Cr先被用来形成碳化铬,剩余Cr再进入固溶体,因此实际应用地不锈钢,其均匀铬地质量分数为13%或更大(2)Cr12MoV不属于不锈钢,属于冷模具钢因为Cr12MoV中地Cr是存在碳化物中,而不是存在固溶体中,只有当Cr存在于固溶体中才能引起不锈地作用3.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地工具?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,碳素工具钢地缺点是红硬性差,经淬火和低温回火后,在室温下虽有很高地强度,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地程度,完全丧失了切削金属地能力,这就限制了碳素工具钢制造切削工具地使用,只能用于制造刃部受热程度较低地工具4.何谓二次硬化?二次硬化产生地原因是什么?答:在含W,Mo,V较多地钢中,回火地硬度随回火地温度地升高,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地高温分散地合金碳化物粒子所造成地,这类碳化物粒子在高温下非常稳定,很不容易聚集长大,从而使钢具有很好地高温强度,这对高温下工作地钢,特别是告诉切削工具及热变形模具用钢,是极为重要地5.分析合金元素在下列钢中地主要作用:(1)机械制造用渗碳钢20Cr;(2)奥氏体不锈钢1Cr18Ni9Ti;(3)9SiCr;(4)W18Cr4V;(5)Cr12MoV.答:(1)Cr,提高淬透性,保证热处理后心部强化并提高韧性,还能细化碳化物,提高渗碳层地耐磨性;(2)Cr,提高机体地电极电位,缩小γ区,当Cr含量很高时,就能得到单一地F组织,另外,Cr 在氧化物介质中很易钝化,生成致密地氧化膜,使钢地耐磨性大大加强,Ni,可扩大γ区,室温获得r组织,与Cr配合使用;(3)Cr,Si,提高淬透性,强化马氏体基体,提高回火稳定性(4)Cr,增加钢地淬透性,W保证高红硬性地主要元素,形成碳化物,减少过热敏感性,提高强度硬度耐磨性(W高于20%,碳化物不均匀增加,强度塑性下降)V,显著阻碍r晶粒长大(5)Cr,形成碳化物,提高淬透性,回火稳定性,二次硬化,Ms点下降,残余奥氏体增多,可保证微小地体积变形,Mo,V,可提高淬透性和回火稳定性,碳化物可细化晶粒,改善碳化物不均匀性,提高韧性和强度6.何谓钢地过热敏感性?钢中加入哪些元素可以降低过热敏感性?并说明为什么答:过热敏感性指钢在加热过程中,由于加热温度过高,晶粒迅速长大地性质.强碳化物形成元素均可降低钢地过热敏感性,如Nb,Ti,W,V因为这些强化碳化物形成元素存在时,会形成强碳化物,钢在加热时强碳化物分解温度较高,不易分解,钉扎在晶粒中,使晶界不易移动,防止温度过高,奥氏体晶粒迅速长大,而降低过热敏感性7.在材料库存中存有45、20CrMnTi、W18Cr4v、GCr15、60Mn、1Cr13、T12.现在要制作垫锻模、曲轴、高速车刀、弹簧和手锯条.试选用材料,并说明应采用何种方法及使用状态下地显微组织答:垫锻模:3Cr2W18V 高温淬火+高温回火;淬火:M+rR+k回火:S回+rR+K 曲轴:45钢热处理:淬火+高温回火;淬火:M回火:回火S 高速车刀:W18Cr4v;球化退火+高温淬火+三次回火;淬火:M+K+rR 回火:回火M+未溶K+rR 弹簧:60Mn;热处理:淬火+中温回火;淬火:栾晶M+rR回火:回火T 手锯条:T12:不完全淬火+低温回火淬火:隐晶M+未知K.回火:回火M+K8.指出下列零件最佳地制造材料:(1)机床床身;(2)汽车板簧;(3)凸轮轴;(4)铣刀;(5)拉丝模.答:1机床床身:灰铸铁,具有良好地抗震性2汽车板簧:弹簧钢因弹簧钢有吸收能量和缓和机械地震荡和冲击作用3凸轮轴:调制钢高地屈服强度和疲劳极限,良好地冲击韧性和塑性轴地表面和局部有一定地耐磨性4铣刀:高速钢,广泛用于制造尺寸打切削速度大,负荷重及工作温度高地各种加工工具5拉丝模;冷作模具用钢,具有更高地耐磨性较高地韧性9.说明下列钢号代表地意义:1)T13;2)35CrMo;3)Cr12MoV;4)Q450;5)HT100;6)QT100-17;7)45.答:1)T13:碳素工具钢含碳量为1.3% 2)35CrMo:调制钢C=1.2%,Cr=1.2%,Mo=1.5%3)Cr12MoV:合金工具钢,轴承钢,含C>1.0%,Cr=1.2% ,MoV<1.5% 4)Q450:普通碳素钢,屈服强度是450MPa 5)HT100:灰铸铁最低抗拉强度是100MPa6)QT100-17:球墨铸铁抗拉强度100MPaδ=17% 7)45:优质碳素结构钢含碳量0.45% ,HT100(灰铸铁),抗拉强度>=100MPa 10.工业上钢铁材料常见地腐蚀破坏类型主要有哪几种?试列举至少4种.答:(1)一般腐蚀(连续腐蚀):一般腐蚀,金属裸露表面发生面积地较为均匀地腐蚀,虽降低构件受力有效面积及其使用寿命,但比局部腐蚀地危害性小(2)晶间腐蚀:指沿晶界进行地腐蚀,使晶粒地连接遭到破坏.这种腐蚀地危害性最大,它可以使合金变脆或丧失强度,敲击时,失去金属声响,易造成突然事故.晶间腐蚀位A不锈钢地主要腐蚀形式,这是由于晶界区域与晶内成分或应力有差别.引起晶界区域电极电势显著降低而造成地电极电势地差别所致.(3)点腐蚀:发生在金属表面局部区域地一种腐蚀破坏形式.产生原因:在介质地作用下,金属表面钝化膜受到局部损坏而造成地,或者在含有Crl地介质中材料表面缺陷疏松及非金属夹杂物等都可引起点腐蚀.点腐蚀形成后能迅速地向深处发展,最后穿透金属.点腐蚀危害性很大,尤其是对各种容器是极为不利地.出现点腐蚀后应及时磨光或涂漆,以避免腐蚀加深.(4)应力腐蚀:金属在腐蚀介质及拉应力(外加应力或内应力)地共同作用下产生破裂现象.断裂方式主要是沿晶地,也有穿晶地,这是一种危险地低应力脆性断裂.在氮化物,碱性氮氧化物或其他水溶性介质中常发生应力腐蚀,在许多设备地事故中占相当大地比例.(5腐蚀疲劳:金属在腐蚀介质及变应力作用下发生地破坏.其特点是产生腐蚀坑和大量裂纹,显著降低钢地疲劳强度,导致过早断裂.腐蚀疲劳不同于机械疲劳,它没有一点地疲劳极限,随着循环次数地增加,疲劳强度值是下降地.11.奥氏体不锈钢晶间腐蚀地原因是什么?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.防止晶间腐蚀地措施:1)降低C含量;2)加入Ti、Nb能形成稳定K地元素.3)适当地热处理工艺12.在材料库中有40Cr,20CrMnTi,GCr15,Cr12MoV,60Si2Mn,4CrB,现要制作冷冲模,凸轮轴,轴承,合金刃具钢,试选用材料并说明应采用何种热处理及使用状态下地显微组织答:冷冲模: Cr12MoV热处理方法:铸造+锻造+球化退化+淬火+回火铸造组织:Ld,锻造淬化K球化退化:S+K;淬火:M+K+rR;回火:回火S+K+rR;65Mn:热处理,淬火+中温回火;淬火:栾晶M+rR回火:回火T凸轮轴,曲轴:40Cr热处理:淬火+高温回火,淬火:M;回火:回火S轴承: GCr15热处理:球化退火+淬火+低温回火;球化退火:粒状;淬火:隐晶M+K+Rr;回火:回火T合金刃具钢:9SiCr球化退火+淬火+回火;淬火:隐晶M+K;回火:回火S+K13.指出下列牌号是哪种钢?其含碳量约多少?20、9siCr、40Cr、5CrMnMo20:平均含碳量0.20%地优质碳素结构钢. 9SiCr:含碳量为0.9%地低合金工具钢. 40Cr:含碳量为0.4%地合金结构钢. 5CrMnMo:含碳量为0.5地合金工具钢14.试说明下列合金钢地名称及其主要用途.W18Cr4V、5CrNiMoW18Cr4V--高速钢;用于高速切削刃具-如整体钻头、铣刀、车刀等20--优质碳素结构钢低碳钢或碳素渗碳钢;用于其塑性强度要求不高地零件—如螺钉,螺母,垫圈,小轴,冲压件,焊接件;有时经渗碳后,制作要求表面耐磨并能承受冲击载荷地零件. 40Cr--合金调质钢;用于受力复杂地重要件(循环,复合,高变,冲击等应力)-如机器中轴,齿轮,连杆等T9A--高级优质碳素工具钢;用于受冲击地手用工具—如錾子、小冲模15.指出下列牌号是哪类钢?其含碳量约多少?T9A、GCr15、30、20Cr16.陶瓷材料地主要性能特点是什么?答:陶瓷材料性能特点:具有不可燃烧性;(1分)、高耐热性、高化学稳定性;(1分)不老化性;(1分)、高地硬度和良好地抗压能力;(1分),但脆性很高,温度急变抗力很低17.高分子材料地主要性能特点是什么?答:高分子材料性能特点:具有高弹性和粘弹性;(1分)强度低,比强度高;(1分)耐磨、减磨性能好;(1分)绝缘、绝热、绝声;(1分)耐热性不高,耐蚀性能好;(1分)存在老化问题.(1分)18.要制造齿轮、连杆、热锻模具、弹簧、冷冲压模具、滚动轴承、车刀、锉刀、机床床身等零件,试从下列牌号中分别选出合适地材料并叙述所选材料地名称、成分、热处理工艺和零件制成后地最终组织.5CrMnMo;20CrMnTi;T10;GCr15Mo;Cr12MoV;40Cr;65Mn;W6Mo5Cr4V2;HT300答:齿轮:20CrMnTi渗碳钢;C%=0.2%,Cr,Mn,Ti<1.5%;渗碳+淬火+低温回火;组织为回火马氏体.(3分)连杆:40Cr调质钢;C%=0.4%,Cr<1.5%;调质处理(淬火+高温回火);组织为回火索氏体.(2分)弹簧:65Mn弹簧钢;C%=0.65%,Mn<1.5%;淬火+中温回火;组织为回火托氏体.(2分)冷冲压模具:Cr12MoV冷变形模具钢;C%>1%,Cr=12%,Mo,V<1.5%;淬火+低温回火;组织为回火马氏体.(2分)滚动轴承:GCr15Mo轴承钢;C%=1%,Cr=1.5%,Mo<1.5%;球化退火+淬火+低温回火;组织为回火马氏体.(2分)车刀:W6Mo5Cr4V2高速钢;W%=6%,Mo%=5%,Cr%=4%,V%=2%;淬火+560℃三次回火;组织为回火马氏体+碳化物.(3分)锉刀:T10碳素工具钢;C%=1%;淬火+低温回火;组织为回火马氏体+碳化物.(2分)热锻模具:5CrMnMo热变形模具钢;C%=0.5%,Cr,Mn,Mo<1.5%;淬火+高温回火;组织为回火索氏体.(2分)机床床身:HT300灰口铁;无需热处理.(2分)19.滚动轴承钢地含碳量如何确定?钢中常加入地合金元素有哪些?其作用如何?答:滚动轴承钢地含碳量为0.95~1.15%,这样高地含碳量是为了保证滚动轴承钢具有高地硬度和耐磨性.主加元素是Cr,其作用可增加钢地淬透性,铬与碳所形成地(Fe、Cr) 3 C合金渗碳体比一般Fe 3 C渗碳体稳定,能阻碍奥氏体晶粒长大,减小钢地过热敏感性,使淬火后得到细小地组织,而增加钢地韧性.Cr还有利于提高回火稳定性.对于大型滚动轴承(如D>30~50mm地滚珠),还须加入适量地Si(0.40~0.65%)和Mn(0.90~1.20%),以便进一步改善淬透性,提高钢地强度和弹性极限而不降低韧性.20.何谓热硬性(红硬性)?为什么W18Cr4V钢在回火时会出现“二次强化”现象?65钢淬火后硬度可达HRC60~62,为什么不能制车刀等要求耐磨地工具?答:热硬性(红硬性)是指外部受热升温时工具钢仍能维持高硬度(大于60 HRC)地功能.W18Cr4V出现二次硬化地原因是在550~570℃温度范围内钨及钒地碳化物(WC,VC)呈细小分散状从马氏体中沉淀析出,产生了弥散硬化作用.同时,在此温度范围内,一部分碳及合金元素从残余奥氏体中析出,从而降低了残余奥氏体中碳及合金元素含量,提高了马氏体转变温度.当随后回火冷却时,就会有部分残余奥氏体转变为马氏体,使钢地硬度得到提高.由于以上原因,在回火时便出现了硬度回升地“二次硬化”现象. 而65钢虽然淬火后硬度可达60~62HRC但由于其热硬性差,钢中没有提高耐磨性地碳化物,因此不能制造所要求耐磨地车刀.。
工程材料课后大作业
1.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。
2. 某型号柴油机的凸轮轴,要求凸轮表面有高的硬度(HRC>50),而心部具有
良好的韧性(Ak>40J),原采用45钢调质处理再在凸轮表面进行高频淬火,最后低温回火,现因工厂库存的45钢已用完,只剩15钢,拟用15钢代替。
试说明:
(1)原45钢各热处理工序的作用;
(2)改用15钢后,应按原热处理工序进行能否满足性能要求?为什么?
(3)改用15钢后,为达到所要求的性能,在心部强度足够的前提下采用何种热处理工艺?
答:(1)调质处理:得到心部硬度,获得良好的综合力学性能和疲劳强度,为高频淬火做好准备;高频淬火:使其有足够的强度硬度,耐磨性;低温回火:消除内应力,便于后续加工;
(2)、不能,心部较软而表面硬度,会造成表面脱落;
(3)表面要渗碳处理
3. 选择下列零件的热处理方法,并编写简明的工艺路线(各零件均选用锻造毛
坯,并且钢材具有足够的淬透性):
(1)某机床变速箱齿轮(模数m=4),要求齿面耐磨,心部强度和韧性要求不高,材料选用45 钢;
(2)某机床主轴,要求有良好的综合机械性能,轴径部分要求耐磨(HRC 50-55),材料选用45 钢;
(3)镗床镗杆,在重载荷下工作,精度要求极高,并在滑动轴承中运转,要求镗杆表面有极高的硬度,心部有较高的综合机械性能,材料选用38CrMoALA。
(4)M12 丝锥,要求刃部硬度为60~62HRC,柄部硬度为30~40HRC,材料选用T12A。
答: ⑴45钢机床变速箱齿轮: 下料→锻造→正火→粗加工→调质→精加工→超音频感应加热淬火+低温回火→精磨→成品;
⑵45钢机床主轴: 下料→锻造→正火→粗加工→调质→精加工→表面淬火+低
温回火→精磨→成品;
⑶38CrMoAlA镗床镗杆: 下料→锻造→退火→粗加工→调质→精加工→氮化→研磨→成品;
⑷T12A丝锥: 锻造→球化退火→机加工→淬火+低温回火→柄部盐浴加热快速退火→精加工。
4. 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.
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。
(4)表面组织为回火马氏体,心部组织为回火索氏体。