《工程材料》最新试卷与答案
- 格式:docx
- 大小:43.81 KB
- 文档页数:13
工程材料考试题1. 简答题。
1.1 什么是工程材料?工程材料是指用于建筑、制造和生产的物质,包括金属、塑料、陶瓷、玻璃、纤维、复合材料等。
它们的选择对于工程设计和制造过程至关重要。
1.2 工程材料的分类。
工程材料可以按照其组成、性质和用途进行分类。
常见的分类包括金属材料、非金属材料、结构材料、功能材料等。
1.3 工程材料的性能要求。
工程材料需要具备一定的力学性能、物理性能、化学性能和耐久性能。
这些性能要求取决于材料的具体用途和环境条件。
2. 选择题。
2.1 以下哪种材料不属于金属材料?A. 铝合金。
B. 玻璃纤维。
C. 铁。
D. 铜。
2.2 工程材料的设计应考虑哪些因素?A. 材料的成本。
B. 材料的力学性能。
C. 材料的加工性。
D. 材料的环境适应性。
E. 所有以上因素。
3. 计算题。
3.1 一根长为2m,截面积为1cm²的钢材受到1000N的拉力,求其应力。
解,应力=拉力/截面积=1000N/1cm²=100000Pa。
3.2 一块铝合金材料的密度为2700kg/m³,体积为0.05m³,求其质量。
解,质量=密度×体积=2700kg/m³×0.05m³=135kg。
4. 综合题。
4.1 请结合实际工程案例,分析选用不同材料对工程设计的影响。
在实际工程设计中,不同材料的选用会对工程设计产生重大影响。
例如,在航空航天领域,轻质高强度的复合材料可以减轻飞机结构的重量,提高燃油效率;而在建筑领域,抗压强度高的混凝土可以保证建筑物的结构稳定性。
因此,工程师需要根据具体的工程要求和环境条件,选择合适的材料进行设计,以确保工程的安全性和可靠性。
5. 总结。
工程材料是工程设计和制造中至关重要的组成部分,其选择对于工程的质量和性能有着直接的影响。
因此,工程师需要充分了解不同材料的性能和特点,结合实际工程需求,合理选择和设计材料,以确保工程的成功实施和运行。
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。
专科《工程材料》一、(共75题,共150分)1. 表示金属材料弹性极限的符号是()。
(2分)A.B.C.D..标准答案:A2. 现需测定某灰铸铁件的铸态硬度,一般应选用()来测试。
(2分)A.莫氏硬度B.布氏硬度计C.洛氏硬度计D.维氏硬度计.标准答案:B3. 在体心立方晶格中,原子密度最大的晶面是()。
(2分)A.B.C.D..标准答案:B4. 当晶格常数相同时,面心立方晶格比体心立方晶格的致密度( )。
(2分)A.小B.大C.相等D.不确定.标准答案:B5. 在密排六方晶格中,单个晶胞的原子数为()。
(2分)A.2B.4C.6D.8.标准答案:C6. 晶体中的空位属于()。
(2分)A.体缺陷B.点缺陷C.面缺陷D.线缺陷.标准答案:B7. 多晶体的晶粒越细,则其()。
(2分)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.标准答案:A8. 金属结晶时,冷却速度越快,其实际结晶温度将()。
(2分)A.越高B.越低C.越接近理论结晶温度D.不一定.标准答案:B9. 一个合金的组织为其相组成物为()。
(2分)A.B.C.D..标准答案:A10. 在铸造时,生产中广泛应用接近()的铸铁。
(2分)A.共晶成分B.亚共晶成分C.过共晶成分D.包晶成分.标准答案:A11. 固溶体的晶体结构是()。
(2分)A.复杂晶型B.溶质的晶型C.溶剂的晶型D.其他晶型.标准答案:C12. 的晶型是()。
(2分)A.体心立方B.面心立方C.密排六方D.简单立方.标准答案:A13. 在合金的退火组织中,含珠光体量最多的合金的碳含量为(B )(2分)A.0.02%B.0.77%C.2.11%D.4.3%.标准答案:B14. 我国国家标准中灰铸铁牌号给出是其()指标。
(2分)A.硬度B.韧性C.塑性D.强度.标准答案:D15. 碳钢经调质处理后所获得的组织是()。
(2分)A.淬火马氏体B.回火索氏体C.回火屈氏体D.索氏体.标准答案:B16. 关于马氏体的硬度,正确的说法是()。
“工程材料”试卷和答案一、名词解释:(20分)合金同素异晶转变铁素体再结晶淬透性二、试计算而心立方(FCC)晶体的晶格致密度。
(5分)三、铁碳相图知识测验:(25分)1. 默画出铁碳相图,并标注岀所有温度和成分点;2. 40、60、T12钢的室温平衡组织是什么?它们从高温液态平衡冷却到室温要经过哪些转变?3. 画出纯铁、40钢、T12钢的室温平衡组织,并标注其中的组织。
四、钢的热处理知识测验:(10分)1. T8钢经淬火后得到什么组织?经退火后得到什么组织?2. T8钢淬火后分别在200°C、400°C、600°C回火又得到什么组织?五、要制造齿轮、连杆、热锻模具、弹•簧、冷冲压模具、滚动轴承、车刀、锂刀、机床床身等零件,试从下列牌号中分别选出合适的材料并叙述所选材料的名称、成分、热处理工艺和零件制成后的最终组织。
(20分)T10 65Mn HT300 W6Mo5Cr4V2 GCr15Mo 40Cr 20CrMnTi Cr12MoV 5CrMnMo六、叙述铸铁不同阶段石墨化程度与其故终组织的关系。
(10分)七、用一根冷拉钢丝绳吊装一大型工件进入热处理炉,并随工件一起加热到iooo°c保温,当出炉后再次吊装工件时,钢丝绳发主断裂,试分析其原因。
(10分)重庆大学“工程材料”试卷参考答案(20分)每小题4分合金:由两种或两种以上金属元索;或金属与非金属元索熔炼、烧结或通过其方法由化学键组合而成的具有金属特性的物质。
同素异晶转变:在固态下,同一种元素rh—种晶体结构转变为另一种晶体结构的转变。
铁素体:碳溶解在« -Fe屮形成的间隙固溶体。
再结品:冷变形金属在加热时其组织和性能都恢复到变形前的软化状态的过程。
淬透性:一种热处理工艺性能,衣示材料在淬火时获得淬硬层深度的能力。
二(5 分)解:在FCC 结构中晶胞的原子数为"= 8xl +6xl = 4,并且晶格常数a=b=c , o 2所以其原子半径为2务 >因致密度为原子体积与晶胞体积之比 >所以致密度:a+P lP+FeCj • eCo+L/ L"爲!y+FeCa+L ;I 6.69 C%2.如钢:从高温到低温发生的转变有丄一3,匀晶转变;丄0能+玄皿~ Zo n 9包晶转变;丄 ----- 孑、匀晶转变;孑 OL 9同素异晶 转变;治?」+陀C ,共析转变;室温组织为P+Fo (4分)60钢:从高温到低温发生的转变有丄一“匀晶转变;z — 伐,同耒异晶转变;沿? 一^务际+吨C ,共析转变;室温组织为P+F 。
工程材料考试题及答案一、单项选择题(每题2分,共20分)1. 金属材料的塑性通常用()来衡量。
A. 硬度B. 弹性C. 韧性D. 延伸率答案:D2. 钢的淬火处理是为了提高其()。
A. 硬度B. 韧性C. 塑性D. 强度答案:A3. 非金属材料中,()具有很好的绝缘性能。
A. 陶瓷B. 橡胶C. 玻璃D. 石墨答案:C4. 以下哪种材料是复合材料?A. 铝合金B. 钢筋混凝土C. 不锈钢D. 纯铜答案:B5. 金属材料的疲劳破坏属于()。
A. 塑性破坏B. 脆性破坏C. 疲劳破坏D. 腐蚀破坏答案:C6. 以下哪种材料是有机高分子材料?A. 聚乙烯B. 硅酸盐C. 不锈钢D. 钛合金答案:A7. 金属材料的抗拉强度是指材料在()状态下的最大应力。
A. 拉伸C. 剪切D. 扭转答案:A8. 金属材料的屈服强度是指材料在()状态下的最大应力。
A. 拉伸B. 压缩C. 屈服D. 断裂答案:C9. 以下哪种材料是陶瓷材料?A. 氧化铝B. 聚丙烯C. 镁合金答案:A10. 金属材料的硬度是指材料()的能力。
A. 抵抗变形B. 抵抗磨损C. 抵抗压缩D. 抵抗拉伸答案:B二、多项选择题(每题3分,共15分)11. 金属材料的热处理方法包括()。
A. 退火B. 淬火C. 正火答案:ABCD12. 以下哪些是金属材料的力学性能指标?A. 硬度B. 弹性模量C. 屈服强度D. 疲劳强度答案:ACD13. 以下哪些是非金属材料的特点?A. 良好的绝缘性B. 低密度C. 良好的耐腐蚀性D. 高熔点答案:ABC14. 以下哪些是复合材料的优点?A. 高强度B. 高刚度C. 良好的耐腐蚀性D. 良好的隔热性答案:ABCD15. 以下哪些是金属材料的加工方法?A. 铸造B. 锻造C. 焊接D. 切削加工答案:ABCD三、判断题(每题2分,共20分)16. 金属材料的塑性越好,其韧性也越好。
()答案:√17. 金属材料的硬度越高,其强度也越高。
工程材料考试试题一、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. 硬度试验D. 疲劳试验2. 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3. 材料的弹性模量是指:A. 材料在受力时的变形程度B. 材料抵抗变形的能力C. 材料在受力后恢复原状的能力D. 材料断裂前能承受的最大拉力4. 哪种材料具有最高的导热性能?A. 铝B. 铜C. 铁D. 钛5. 以下哪种材料不属于高分子材料?A. 聚乙烯B. 聚氯乙烯C. 聚苯乙烯D. 铸铁6. 金属材料的韧性是指其:A. 抗拉强度B. 抗冲击能力C. 硬度D. 疲劳强度7. 陶瓷材料的主要特点是:A. 高强度A. 高韧性C. 良好的导电性D. 良好的导热性8. 金属材料的疲劳是指:A. 材料在重复加载下的性能退化B. 材料在高温下的强度下降C. 材料在腐蚀环境下的性能退化D. 材料在静态加载下的变形9. 复合材料是由两种或两种以上不同性质的材料组成的,它们的主要优点是:A. 轻质高强B. 高导热性C. 高导电性D. 高韧性10. 金属材料的屈服强度是指材料在受到外力作用时,能够承受的最大:A. 拉力B. 压力C. 剪切力D. 弯曲力二、填空题(每题2分,共20分)1. 材料在受到外力作用时,能够在去除外力后恢复原状的性质称为__________。
2. 材料在拉伸过程中,从开始加载到断裂所能承受的最大拉力与__________的比值称为抗拉强度。
3. 材料的硬度是指其抵抗__________或__________的能力。
4. 材料的导电性能用__________来表示,它与材料的电阻率有关。
5. 陶瓷材料通常具有__________和__________的特性。
6. 复合材料中,起到增强作用的组分称为__________,而起到基体作用的组分称为__________。
7. 金属材料的疲劳寿命与其__________、__________和加载方式有关。
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。
工程材料试题一、填空题(1 X 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___________ 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Ac i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、ob 值减小,3、aK 值增加B. HBS、ob值增加,3、aK值减小C. HBS、ob 值增加,3、aK 值增加D. HBS、ob值减小,3、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(1X 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。
《工程材料》判断题1、珠光体是铁素体与渗碳体的机械混合物A1. A.√2. B.×2、可锻铸铁中,石墨是团絮状的,有较高强度和一定塑韧性,所以可以锻造。
B1. A.√2. B.×3、正火是将钢加热到临界温度以上一定范围保温一定时间,然后空冷的热处理工艺。
A1. A.√2. B.×4、上贝氏体是由过饱和的铁素体和渗碳体组成。
A1. A.√2. B.×5、把在实际晶体中出现的空位和间隙原子的缺陷叫做面缺陷。
B1. A.√2. B.×6、实际金属中位错密度越大、晶界和亚晶界越多,其强度越高。
A1. A.√2. B.×7、金属材料在载荷作用下抵抗变形和断裂的能力叫强度。
A1. A.√2. B.×8、选材的一般原则包括满足零件使用性能、工艺性、经济性、环保和资源合理利用。
A1. A.√2. B.×9、贝氏体是过饱和的铁素体和渗碳体组成的混合物。
A1. A.√2. B.×10、奥氏体是碳溶解在γ-Fe中所形成的置换固溶体。
B1. A.√2. B.×11、钢的淬火后进行高温回火的工艺称为调质,其组织为回火索氏体。
A1. A.√2. B.×12、零件失效形式包括变形失效、磨损失效、断裂失效。
A1. A.√2. B.×13、表面淬火既能改变工件表面的化学成分,也能改善其心部组织与性能。
B1. A.√2. B.×14、调质钢经淬火和高温回火后的组织是回火马氏体。
B1. A.√2. B.×15、在一般情况下,金属结晶后晶粒越细小,则其强度越好,而塑性和韧性越差。
B1. A.√2. B.×16、在铁碳合金中,铁素体在727℃时,溶碳能力可达0.77%。
B1. A.√2. B.×17、衡量材料的塑性的指标主要有伸长率和冲击韧性。
B1. A.√18、布氏硬度测量硬度时,用符号HBW表示。
A1. A.√2. B.×19、单晶体具有各向异性,多晶体具有各向同性。
A1. A.√2. B.×20、失效是机械零件因某种原因致使丧失其规定功能的现象。
A1. A.√2. B.×21、维氏硬度测量硬度时,用符号HV表示. A1. A.√2. B.×22、在铁碳合金相图中,奥氏体在1148℃时,溶碳能力可达4.3%。
B1. A.√2. B.×23、合金钢的主要特点是淬透性高、淬火变形小、回火稳定性低。
B2. B.×24、钢的淬火后进行高温回火其组织称为调质。
B1. A.√2. B.×25、过共析钢完全退火后就能消除网状渗碳体。
B1. A.√2. B.×26、马氏体硬度主要取决于马氏体中的合金含量。
B1. A.√2. B.×27、奥氏体化的共析钢缓慢冷却到室温时,其平衡组织为莱氏体。
B1. A.√2. B.×28、马氏体是过饱和的铁素体和奥氏体组成的混合物。
B1. A.√2. B.×29、所有合金都是多相组织。
B1. A.√2. B.×30、表面淬火既能改变工件表面的化学成分,也能改善其心部组织与性能。
B1. A.√2. B.×31、体心立方晶格的致密度为84%。
B1. A.√2. B.×32、在铁碳合金中,铁素体在727℃时,溶碳能力可达2.11%。
B1. A.√2. B.×33、灰铸铁中,石墨是片状。
A1. A.√2. B.×解释题34、退火:将工件加热到临界点以上或在临界点以下某一温度保温一定时间后,以十分缓慢的冷却速度(炉冷、坑冷、灰冷)进行冷却的热处理工艺。
35、珠光体:是由铁素体和渗碳体组成的机械混合物。
36、共析反应:是一定成分的合金固相,在一定温度同时结晶出成分不同的两种新固相的反应。
37、奥氏体:碳溶于γ-Fe中形成的间隙固溶体,常用A或γ表示。
38、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。
39、过冷度:是金属的理论结晶温度与实际结晶温度的差值。
40、固溶体:是合金在固态下组元间仍能互相溶解而形成的与其中某一组元的晶格类型相同的均匀固相。
41、合金:由两种或两种以上的金属元素或金属元素与非金属元素组成的具有金属特性的物质。
42、共晶反应:一定成分的液相,在一定温度下,同时结晶出成分不同的两种固相的反应。
43、铁素体:是碳溶入α-Fe中形成的间隙固溶体。
44、强度:金属材料在载荷作用下抵抗永久变形和断裂的能力。
分析题45、计算40钢室温时的组织相对量,即组织中铁素体和珠光体各占的百分数。
答:设组织中铁素体为QF、珠光体为Q P根据杠杆定律:Q F=(0.77-0.40)/(0.77-0.0008)=48.1%Q P=1-Q F =51.9%46、根据下列简化的铁碳合金相图,说明40钢从液态冷却到室温的平衡结晶过程。
当合金由液态缓冷到液相线温度时,从液相中开始结晶出奥氏体。
随温度的降低,结晶出的奥氏体量增多,其成分先后沿固相线AE变化,液相的成分沿液相线AC变化。
固相线温度时,液相全部结晶为奥氏体。
固相线至GS线间为单相奥氏体。
合金缓冷至GS线温度时,开始从奥氏体中析出铁素体。
随着温度的下降,铁素体的不断析出,奥氏体的含碳量逐渐增多。
铁素体和奥氏体的含碳量分别沿GP线和GS线变化。
缓冷至727℃时,奥氏体的含碳量增至共析点成分(w C=0.77%),在此温度时奥氏体发生共析转变,生成珠光体。
冷却至室温,组织基本不变化,室温组织为F+P。
即:47、计算55钢室温时的组织相对量,即组织中铁素体和珠光体各占的百分数。
答:设组织中铁素体为QF、珠光体为Q P根据杠杆定律:Q F=(0.77-0.55)/(0.77-0.0008)=28.6%Q P=1-Q F =71.4%48、根据下列简化的铁碳合金相图,说明55钢从液态冷却到室温的平衡结晶过程。
当合金由液态缓冷到液相线温度时,从液相中开始结晶出奥氏体。
随温度的降低,结晶出的奥氏体量增多,其成分先后沿固相线AE变化,液相的成分沿液相线AC变化。
固相线温度时,液相全部结晶为奥氏体。
固相线至GS线间为单相奥氏体。
合金缓冷至GS线温度时,开始从奥氏体中析出铁素体。
随着温度的下降,铁素体的不断析出,奥氏体的含碳量逐渐增多。
铁素体和奥氏体的含碳量分别沿GP线和GS线变化。
缓冷至727℃时,奥氏体的含碳量增至共析点成分(w C=0.77%),在此温度时奥氏体发生共析转变,生成珠光体。
冷却至室温,组织基本不变化,室温组织为F+P。
即:问答题49、有一批45钢齿轮,其制造工艺为:圆钢下料→锻造→正火→车削加工→淬火→回火→铣齿→表面淬火。
说明各热处理工序的名称和作用。
(1)正火:调整硬度,提高切削加工性能,细化晶粒,均匀组织。
(2)淬火+回火:即调质;提高综合性能。
(3)表面淬火;提高齿面硬度和耐磨性。
50、简述碳钢中含碳量变化引起机械性能变化的规律。
答:碳钢组织中铁素体是软韧相,渗碳体是硬脆相。
因此,其机械性能主要取决于铁素体与渗碳体的相对数量和它们的相对分布。
随着含碳量增加,亚共析碳钢组织中的铁素体随含碳的增多而减少,而珠光体量相应增加。
因此塑性、韧性降低,强度和硬度呈直线上升。
共析钢为珠光体组织。
具有较高的强度和硬度,但塑性较低。
而过共析钢,wC<0.9%时,碳量增加,强度和硬度继续增加。
w C≈0.9%时,抗拉强度出现峰值。
w C >0.9%以后,二次渗碳体量逐渐增加并形成连续的网状,从而使钢的脆性增加,塑性韧性继续下降,强度也显著降低。
硬度仍呈直线上升。
51、等温转变的珠光体型组织有哪几种?它们在形成温度条件、组织形态和性能方面有何特点?答:有珠光体、索氏体和托氏体三种。
珠光体是过冷奥氏体在550℃以上等温停留时发生转变,它是由铁素体和渗碳体组成的片层相间的组织。
索氏体是在650~600℃温度范围内形成层片较细的珠光体。
托氏体是在600~550℃温度范围内形成片层极细的珠光体。
珠光体片间距愈小,相界面积愈大,强化作用愈大,因而强度和硬度升高,同时,由于此时渗碳体片较薄,易随铁素体一起变形而不脆断,因此细片珠光体又具有较好的韧性和塑性。
53、碳量对碳钢力学性能的影响怎样?答:碳钢中含碳量增高,组织中渗碳体的相对量增加,钢的硬度增加,而且渗碳体的大小、形态和分布也随之发生变化。
渗碳体由层状分布在铁素体基体内(如珠光体),改变为网状分布在晶界上(如二次渗碳体)。
渗碳体作为强化相,当它与铁素体构成层状珠光体时,可提高合金的强度和硬度,故合金中珠光体量越多时,其强度、硬度越高,而塑性、韧性却相应降低。
当钢中wC <0.9%时,随着钢中含碳量的增加,钢的强度、硬度呈直线上升,而塑性、韧性不断降低;当钢中wC >0.9%时,因渗碳体网的存在,不仅使钢的塑性、韧性进一步降低,而且强度也明显下降。
54、在铸造生产中,采用哪些措施控制晶粒大小?答:采用的方法:①增大过冷度,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,使结晶时的晶核数目大大增加,从而提高了形核率,细化晶粒。
③机械振动、搅拌。
55、简答Fe-Fe3C 相图中的共晶反应、共析反应过程,写出反应式。
答:共晶反应:1148℃时具有C点成分的液体中同时结晶出具有E点成分的奥氏体和渗碳体的两相混合物。
反应式:共析反应:合金冷却到727℃时具有S点成分的奥氏体中同时析出具有P点成分的铁素体和渗碳体的两相混合物。
反应式:56、碳钢中含碳量变化引起机械性能变化的规律是什么?答:碳钢组织中铁素体是软韧相,渗碳体是硬脆相。
因此,其机械性能主要取决于铁素体与渗碳体的相对数量和它们的相对分布。
随着含碳量增加,亚共析碳钢组织中的铁素体随含碳的增多而减少,而珠光体量相应增加。
因此塑性、韧性降低,强度和硬度呈直线上升。
共析钢为珠光体组织。
具有较高的强度和硬度,但塑性较低。
而过共析钢,wC<0.9%时,碳量增加,强度和硬度继续增加。
wC≈0.9%时,抗拉强度出现峰值。
wC>0.9%以后,二次渗碳体量逐渐增加并形成连续的网状,从而使钢的脆性增加,塑性韧性继续下降,强度也显著降低。
硬度仍呈直线上升。
57、与碳钢比较,合金钢有何优点?答:合金钢的淬透性高,回火抗力高,合金钢能满足一些特殊性能的要求:如耐热性、耐腐蚀性、耐低温性等。
58、铸铁中石墨的形态对铸铁性能影响显著,请问石墨形态有哪些?分别属于什么铸铁?答:铸铁中石墨形态有片状、球状、团絮状、蠕虫状。