工程材料学学期期末考试试题(B)及详解答案

————————¤—————¤———————————装订线————————¤———————¤——————北华大学机械工程学院2009—2010学年第二学期 《工程材料与成形技术》课程期末考试试卷（B ）一、 填空题（每空0.5分，共5分）1. 典型金属的晶格形式主要有 、 和 三种。

2. 金属的塑性变形在大多数情况下是以滑移方式进行的，而滑移是 位错 在滑移面上运动造成的。

3. 根据成分不同，铁碳合金可分为三大类，分别为 GONGYE 纯铁 、钢 二、 判断题（每题1分，共6分）1. T8钢属于碳素工具钢，它也是高碳钢。

（ T ）2. P 会引起钢的冷脆性，即使钢在室温下的塑性急剧下降。

（ T ）3. 面心立方晶格和体心立方晶格具有相同的滑移系数。

（ T ）4. 铁素体和奥氏体的根本区别就是在于固溶度不同，前者小而后者大。

（ F ）5. 无论何种成分的铁碳合金，随着含碳量的增加，组织中铁素体相对量减少，渗碳体相对量增加。

（ T ）6. 凡是碳钢的平衡结晶过程都具有共析转变，而没有共晶转变。

（ T ）三、 选择（每题1分，共7分）1. 以下生产齿轮的方法，（ C ）方法最为理想。

A 、由原钢板机械加工成齿轮B 、由粗钢棒机械加工成齿轮C 、由圆棒热锻成齿轮毛坯，再加工成齿轮2. 为了改善T12钢的切削性能，一般都采用（ D ）热处理方法。

A 、淬火+高温回火B 、完全退火C 、正火D 、球化退火3. 除了（ B ）外，大多数溶入到奥氏体的合金元素均使C 曲线右移。

，A 、MnB 、CoC 、Cr4. 如果要使某种碳钢具有高硬度和耐磨性，应该采用（ C ）热处理A 、淬火+高温回火B 、淬火+中温回火C 、淬火+低温回火 5. 体心立方晶胞原子数为（ B ）个？A. 1B. 2C. 3D. 46. 碳在铁素体中的最大溶解度为（A ）?A. 、0.0218% B、0.008% C、2.11% D、0.53%7 . 铸铁与碳钢的区别在于有无（ A ）。

工程材料期末复习考试题一、填空题（每空1分，共20分）1.机械设计时常用抗拉强度和屈服强度两种强度指标。

2.若退火亚共析钢试样中先共析铁素体占41.6％，珠光体58.4％，则此钢的含碳量为约0.46％。

3.屈强比是屈服强度与，抗拉强度之比。

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。

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（高，低）得多。

6.根据组成合金的各组元之间的相互作用不同，合金的结构可分为两大类：固溶体和金属化合物。

固溶体的晶格结构同溶剂，其强度硬度比纯金属的高。

7.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。

8.把两个45钢的退火态小试样分别加热到Ac1～Ac3之间和Ac3以上温度水冷淬火，所得到的组织前者为马氏体+铁素体+残余奥氏体，后者为马氏体＋残余奥氏体。

二、判断改错题（对打√，错打“×”并改错，每小题1分，共10分）（）1.随奥氏体中碳含量的增高，马氏体转变后，其中片状马氏体减少，板条状马氏体增多。

(×，片状马氏体增多，板条马氏体减少)（）2.回火屈氏体、回火索氏体和过冷奥氏体分解时形成的屈氏体、索氏体，只是形成过程不同，但组织形态和性能则是相同的。

(×，组织形态和性能也不同)（）3.退火工件常用HRC标出其硬度，淬火工件常用HBS标出其硬度。

(×，退火工件硬度用HBS标出，淬火工件硬度用HRC标出；)（）4.马氏体是碳在α－Fe中所形成的过饱和固溶体；当发生奥氏体向马氏体的转变时，体积发生膨胀。

√；（）5.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。

(5.×，表面淬火只能改变工件表面的组织与性能。

)（√；）6.化学热处理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。

（√）7.高碳钢淬火时，将获得高硬度的马氏体，但由于奥氏体向马氏体转变的终止温度在0℃以下，故钢淬火后的组织中保留有少量的残余奥氏体。

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。

（X）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。

（X）3、铸铁是含碳量小于2.11%的铁碳合金。

（X）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。

（X）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。

（V）6、一个合金的室温组织为a+0u+（a+B）,则它山二相组成。

（X）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。

（V）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。

（V）9、碳钢的塑性和强度都随着含碳量的增加而降低。

（X）10、金属的再结晶转变，也要经历形核与晶核长大的过程。

（V）二、选择适宜材料并说明常用的热处理方法（30分）三、（20分）车床主轴要求轴颈部位硬度为HRC54—58,其余地方为HRC20—25,其加工路线为：下----- ►锻造一►正火一机加工一►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°C保温一段时间空冷（a ） 60钢渗碳淬火后低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 ）o（a ） 16Mn 、15、20Cr 、lCrl3、12Cr2Ni4A （b ） 45、40Cr 、65Mn 、T12 （c ） 15、20Cr 、18Cr2Ni4WA 、20CrMnTi3、 要制造直径16nmi 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 ） Crl2Mo 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 ）（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、 lCrl8Ni9Ti 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 ） ZGMnl3—3经水韧处理（c ） W18Cr4V 淬 火后低温回火11、 位错是一种 ____ 。

工程材料试题答案一、（15分）名词解释（每小题3分）1.过冷度2.正火3.奥氏体4.热加工5.调质处理答案：1.过冷度—理论结晶温度与实际结晶温度之差2.正火—将钢件加热到Ac3或Ac cm以上30-50℃，保温适当时间后在静止的空气中冷却的热处理工艺，称为正火。

3.奥氏体—碳固溶于γ-Fe中形成的间隙固溶体称为奥氏体，用γ或A表示。

4.热加工—高于再结晶温度的塑性变形。

5.调质处理—将淬火加高温回火相结合的热处理称为调质处理。

对于上述名词解释,如学生用自己的语言回答,考虑其对概念或名词含义理解程度酌情给分。

二、利用铁碳相图回答下列问题（15分）（1）写出Fe-Fe3C相图上①-⑥区的组织组成物，标明A，E，C，S，P，K各点的含碳量。

①区：___F+P_____ ②区：_____P___③区： P+Fe3CⅡ__④区：P+ Fe3CⅡ+L d`⑤区：_ L d`____⑥区：_Fe3CⅠ+L d`A点：______0_____ E点：___2.14%___ C点：___4.3%__S点：_____0.8%___ P点：___0.02%__ K点：__6.69%_（2）计算室温下含碳0.6%的钢中珠光体和铁素体各占多少？（3）说明含碳量1.0%的钢比含碳量为0.5%的钢的硬度高。

答：(1) 空格中斜体部分为答案。

（6分，每空格0.5分）（2）（5分）由杠杆定律得：室温下含碳0.6%的钢中珠光体为：（0.6-0.02）/（0.8-0.02）*100%=74.4％室温下含碳0.6%的钢中铁素体为：100%-74.4%=25.6%（3）含碳量1.0%的钢中含有硬度高的渗碳体，而含碳量为0.5%的含有较硬度较低的铁素体，故含碳量1.0%的钢比含碳量为0.5%的钢的硬度高。

（4分）三、简答（24分）（每小题4分）1.在铸造生产中，采用哪些措施获得细晶粒组织？2.说明实际金属晶体缺陷种类及特征。

3.石墨的形态对铸铁都有哪些影响？4.常见的热处理方法有哪些？5.什么是铝合金的固溶处理和时效处理。

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工程材料学学期期末考试试题(B)及详解答案
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8．体心立方，2，面心立方，4
9．右移，降低，提高，高
10．感应加热表面淬火，火焰加热表面淬火，化学热处理
11．共析，共晶
12．低温回火，中温回火，高温回火，回火马氏体，回火托氏体，回火索氏体13．滑移
三、判断题：(每小题1分,共10分)
1．×， 2．×， 3．×， 4．√， 5×．， 6．√， 7．√， 8．×， 9．√， 10．√。

四、简答题（每小题5分,共20分）
1．
2．2．碳钢制成的零件尺寸不能太大，否则淬不透，出现内外性能不均，对于一些比较重要的大截面的结构零件如重型运输机械和矿山机器的轴类，大型发电机转子等都必须用合金钢制造。

(1) 如上所述合金钢的淬透性高
(2)合金钢回火抗力高
(3)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。

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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
②
③画出其组织示意图，并于图中标出各组织组分的名称。

《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。

工程材料期末复习考试题一、填空题（每空1分，共20分）1.机械设计时常用抗拉强度和屈服强度两种强度指标。

2.若退火亚共析钢试样中先共析铁素体占41.6％，珠光体58.4％，则此钢的含碳量为约0.46％。

3.屈强比是屈服强度与，抗拉强度之比。

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。

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（高，低）得多。

6.根据组成合金的各组元之间的相互作用不同，合金的结构可分为两大类：固溶体和金属化合物。

固溶体的晶格结构同溶剂，其强度硬度比纯金属的高。

7.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。

8.把两个45钢的退火态小试样分别加热到Ac1～Ac3之间和Ac3以上温度水冷淬火，所得到的组织前者为马氏体+铁素体+残余奥氏体，后者为马氏体＋残余奥氏体。

二、判断改错题（对打√，错打“×”并改错，每小题1分，共10分）（）1.随奥氏体中碳含量的增高，马氏体转变后，其中片状马氏体减少，板条状马氏体增多。

(×，片状马氏体增多，板条马氏体减少)（）2.回火屈氏体、回火索氏体和过冷奥氏体分解时形成的屈氏体、索氏体，只是形成过程不同，但组织形态和性能则是相同的。

(×，组织形态和性能也不同)（）3.退火工件常用HRC标出其硬度，淬火工件常用HBS标出其硬度。

(×，退火工件硬度用HBS标出，淬火工件硬度用HRC标出；)（）4.马氏体是碳在α－Fe中所形成的过饱和固溶体；当发生奥氏体向马氏体的转变时，体积发生膨胀。

√；（）5.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。

(5.×，表面淬火只能改变工件表面的组织与性能。

)（√；）6.化学热处理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。

（√）7.高碳钢淬火时，将获得高硬度的马氏体，但由于奥氏体向马氏体转变的终止温度在0℃以下，故钢淬火后的组织中保留有少量的残余奥氏体。

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（）。

工程材料期末考试试卷一、是非题（请在正确的题后标出飞〃，在错误的题后标出，每题1分，共10分）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。

（X）2 .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三大类。

（X）3 .Fe3CI⅛Fe3CII的形态与晶体结构均不相同。

（×）4 .淬火加高温回火处理称为调质处理。

处理后获得回火马氏体组织，具有综合力学性能好的特点。

（×）5 .纤维增强复合材料，纤维直径越小，增强效果越明显。

（√）6 .陶瓷材料中有晶体相、固溶体相和气相共存。

（√）7 .铸造生产特别适合于制造受力较大或受力复杂的零件毛坯。

（×）8 .铸铁可以经过热处理改变基体组织和石墨形态。

（×）9 .手工电弧焊、埋弧自动焊、氮弧焊和气体保护焊属于熔化焊。

（√）10 .贝氏体是过冷奥氏体中温转变产物，在转变过程中，碳原子能进行短距离的扩散，而铁原子不能进行扩散。

（√）得分评分人二.不定项选择题（每小题1分，共26分）L塑料制品的玻璃化温度（b）为好，橡胶制品的玻璃化温度（）为好1）低,高2）高,低3）高,高4）低，低2、下列属于热固性塑料的有（c）1）PA2）PP3）环氧树脂4）PVC3、随着冷塑性变形量的增加，金属材料的（b）1）强硬度下降，塑韧性提高2）强硬度提高，塑韧性下降3）强硬度和塑韧性都下降4）强硬度和塑韧性都提高5）强硬度和塑韧性没有变化4、下列铸造合金中，铸造工艺性能最好的是：（a）1）灰口铸铁2）铸钢3）铸造铜合金4）铸造铝合金5、形状复杂的高熔点难切削合金精密铸件的铸造应采用（b）1）金属型铸造2）熔模铸造3）压力铸造4）低压铸造6、铸造时冒口的主要作用是（b）1）增加局部冷却速度2）补偿液态金属，排气及集渣3）提高流动性4）实现顺序凝固7、粉末压制适应于：（ade）1）大批量生产2）单件小批量生产3）大型件生产4）难熔、极硬、陶瓷类材料的零件生产5）多孔类构件生产8、下列产品或制品中，哪些通常是由固态连接成形获得毛坯或成品的：（ade）1）液化气瓶2）发动机的曲轴3）含油滑动轴承4）钢质桌椅5）玻璃鱼缸9、铸铁难以焊接是因为（abc）L接头处易形成硬脆的Fe3C2、抗拉强度低、塑性差3、易产生气孔、夹渣4、焊缝易析出石墨10 .铸造成形（acd）o1、工序较多，铸件品质不够稳定2、铸件力学性能好3、易产生组织缺陷4、铸件的材质和形状尺寸几乎不受限制11 .注射成形适于（abd）1、大批量生产2、形状复杂、尺寸精确件生产3、带金属嵌件生产4、热塑性塑料、橡胶件生产12 .挤出成形可生产（abc）1、型材2电线包皮3、农用膜4、电视机壳13 .下列说法正确的为（abc）1、橡胶可由注射、模压、挤出、辐轧等成形法生产产品2、橡胶硫化即指交联固化3、硫化前的橡胶称生胶4、天然橡胶无需硫化14 .材料成形技术方案拟定的一般原则为：abc1、零件所选材料与成形技术应相适宜2、零件所选材料与成形技术的现实可能性与经济性3、材料成形技术的安全性4、材料性能的好坏15 .经淬火+低温回火后可能为〃高碳回火马氏体+碳化物+少量残余奥氏体〃组织的钢为（abed）1、T92、Crl2MoV3.9SiCr4x W18Cr4V16 .钢中珠光体组织为（acd）L共析产物2、共晶产物3、两相组织4、机械混合物17、下列适于作高温耐热零件的材料为（ad）L陶瓷2、玻璃钢3、40Cr4、12CrMoV18、机床主轴可由：L45#钢，调质+表面淬火+低温回火；2、40Cr,调质+表面淬火+低温回火；3、20CrMnTi,渗碳+淬火+低温回火；4、38CrMoAI z调质+氮化。