机械工程材料 A卷标准答案(DOC)

机械工程材料试卷（1）一、判断改错题( 15×2 ˊ= 30ˊ)1、选用金属材料时，不仅要考虑其机械性能，还要考虑其工艺性能。

（）2、布氏硬度适宜于测量成品件及薄件。

（）3、随钢的含碳量的增加，钢的强度、硬度升高，而塑性、韧性下降。

（）4、钢是含碳量小于2．11％的Fe—C合金。

（）5、对钢进行热处理是充分发挥材料性能潜力，延长材料使用寿命的有效途径。

（）6、黄铜是铜与锡组成的合金。

（）7、随钢的回火温度的升高，钢的强度、硬度升高，塑性下降。

（）8、渗碳零件可选用任何钢种。

（）9、可锻铸铁的塑性比灰口铸铁好，可以进行锻压加工。

（）10、为改善低碳钢的切削加工性，常采用退火处理。

（）11、热处理的工艺过程一般由加热、保温、冷却三个阶段组成。

（）12、滚动轴承钢GCr15是高合金钢。

（）13、钢的热硬性是指钢在高温下保持高硬度和高耐磨性的能力。

（）14、铸铁有良好的铸造性、切削加工性、耐磨性及减震性。

（）15、工程塑料能代替金属制造某些机械零件。

（）二、选择题（15×2′=30′）1、金属材料抵抗塑性变形与断裂的能力，称为（）。

a、强度b、硬度c、塑性2、工业纯铝随杂质含量的增加，其导电性、抗腐蚀性及塑性（）。

a、增加b、降低c、不受影响3、钢铁材料适宜切削的最佳硬度范围是（）。

a、170～230HBSb、270～330HBSc、370～430HBS4、调质处理是指（）的热处理工艺。

a、淬火＋低温回火b、淬火＋中温回火c、淬火＋高温回火5、45钢按质量分属于（）钢。

a、普通质量b、优质c、高级优质6、检测高速钢车刀淬火后的硬度，应选择（）。

a、HBSb、HRBc、HRC7、要求表面具有高硬度、高耐磨性，而心部需要足够的塑性、韧性的零件，应进行（）。

a、淬火b、回火c、表面热处理8、T10钢制造的刀具，为保证其正常使用，其最终热处理应选择（）。

a、淬火＋低温回火b、淬火＋中温回火c、淬火＋高温回火9、60Si2Mn的平均含C量是（），它属于（）。

机械工程材料A卷标准答案一、名词解释：（１０分）固溶强化：固溶体溶入溶质后强度、硬度提高,塑性韧性下降现象。

加工硬化: 金属塑性变形后,强度硬度提高的现象。

合金强化：在钢液中有选择地加入合金元素，提高材料强度和硬度热处理：钢在固态下通过加热、保温、冷却改变钢的组织结构从而获得所需性能的一种工艺. 细晶强化:晶粒尺寸通过细化处理，使得金属强度提高的方法. 二、选择适宜材料并说明常用的热处理方法(30分）（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：三、锻造正火调质机加工(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1/16页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、20CrMnTi３．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。

6、体心立方晶格原子密度最大的晶面和晶向分别是(
)。
A、{111}、<110>； B、{110}、<111>； C、{100}、<111>
7、在立方晶格中, 晶向指数 [UVW] 与晶面指数 (hkl) 满足 hU + kV + lW = 0 时, 则
此晶面与晶向(
)。
A、平行； B、垂直； C、成 45°夹角
3、面心立方晶格{100}、{110}、{111}晶面的原子密度分别是＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿、
＿＿＿＿＿＿； <100>、<110>、<111>晶向的原子密度分别是＿＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿＿、
＿＿＿＿＿＿。 可见, ＿＿＿＿＿＿＿晶面和＿＿＿＿＿＿＿晶向的原子密度最大。
4、与理想晶体比较, 实际金属的晶体结构是＿＿＿晶体, 而且存在＿＿＿＿＿＿。
5、三种典型金属晶格中, ＿＿＿＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿＿＿＿晶格的原子排列是最
紧密的。
6、晶格常数为 a 的面心立方晶胞, 其原子数为＿＿＿＿＿＿, 原子半径为＿＿＿＿
＿ , 配位数为＿＿＿＿＿, 致密度为＿＿＿＿＿＿＿。
7、实际金属中最常见的点缺陷是＿＿＿＿＿＿和＿＿＿＿＿； 线缺陷是＿＿＿＿＿； 面
第一章 金属的晶体结构
一、 名词概念解释
1、金属键、晶体、非晶体 2、晶格、晶胞、晶格常数、致密度、配位数 3、晶面、晶向、晶面指数、晶向指数 4、晶体的各向异性、伪各向同性 5、晶体缺陷、空位、位错、柏氏矢量 6、单晶体、多晶体、晶粒、亚晶粒 7、晶界、亚晶界、相界
二、 思考题
1、常见的金属晶体结构有哪几种? 试画出晶胞简图, 说明其晶格常数特点。 2、α-Fe、γ-Fe、Cu 的晶格常数分别是 2.066A° 、3.64A°、3.6074A°, 求 (1) α-Fe 与 γ-Fe 的原子半径及致密度； (2) 1mm3 Cu 的原子数。 3、画出下列立方晶系的晶面及晶向 (1) (100)、(110)、(111)及[100]、[110]、[111] (2) (101)、(123)及[101]、[123]

机械工程材料考试复习题及参考答案work Information Technology Company.2020YEAR机械工程材料课程考试复习题及参考答案一、判断题（１）：1.奥氏体与渗碳体均为面心立方晶格。

[ ×]2.Ｆ与Ｐ是亚共析钢中室温时的主要组成相。

[× ]3.金属的加工硬化是指金属在塑性变形后强度.硬度提高，塑性.韧性下降的现象。

[√ ]4.钢淬火时的冷却速度越快，马氏体的硬度越高。

[ ]5.合金中，一个晶粒内的成分不均匀现象称枝晶偏析。

[√ ]6.一种合金的室温组织为α+βⅡ+（α+β），它由三相组成。

[ ]7.当把亚共析钢加热到Ac1和Ac3之间的温度时，将获得由铁素体和奥氏体构成的两相组织，在平衡条件下，其中奥氏体的碳含量总是大于钢的碳含量。

[√ ]8.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。

[ ]9.20钢比T12钢的碳含量要高。

[ ]10.再结晶能够消除加工硬化效果，是一种软化过程。

[√ ]11.过共析钢中，网状渗碳体的存在使钢的硬度和塑性均上升。

[ ]12.正火是将钢件加热至完全奥氏体化后空冷的热处理工艺。

[√ ]13.65Mn 是合金调质结构钢。

[ ]14.回火索氏体的性能明显优于奥氏体等温冷却直接所得到的片层状索氏体的性能。

[√ ]15.T10A和60 号钢均属于高碳钢。

[ ]16.晶体缺陷的共同之处是它们都能引起晶格畸变。

[√ ]17.位错是实际金属晶体的一种面缺陷。

[ ]18.体心立方晶格的致密度为 74%。

[ ]19.塑性变形指的是外载荷撤销后变形不能恢复的变形。

[√ ]20.当过冷度较大时，纯金属晶体主要以平面状方式长大。

[ ]21.室温下，金属晶粒越细，则强度越高，塑性越好。

[√ ]22.一般来说，钢的强度高于铸铁的强度。

[√ ]23.65Mn的淬透性比65 号钢的淬透性差。

机械工程材料练习题参考答案第一章工程材料的力学性能2.有一钢试样，其直径为10mm，标距长度为50mm，当拉伸力达到18840N时试样产生屈服现象；拉伸力加至36110N时，试样产生颈缩现象，然后被拉断；拉断后标距长度为73mm，断裂处直径为6.7mm，求试样的屈服强度、抗拉强度、伸长率和断面收缩率。

解:由题中条件及计算公式得σs =Fs/So=18840/（*102/4）=240(N/mm2)σb=Fb/So=36110/（*102/4）=460(N/mm2)δ=(L1-L0)/L0×100%=(73-50)/50=46%ψ=(S0-S1)/S0×100%={*102/4)- *4)}/（*102/4）=/100=%答:试样的Re=240(N/mm2)、Rm=460(N/mm2)、δ=46%、ψ=%。

4．有一碳钢制支架刚性不足，有人要用热处理强化方法；有人要另选合金钢；有人要改变零件的截面形状来解决。

哪种方法合理？为什么？（参见教材第6页）第二章工程材料的基本知识第一部分金属的晶体结构与纯金属的结晶1.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，分别指出其配位数、致密度、晶胞原子数、晶胞原子半径。

（参见第二章第一节）2.配位数和致密度可以用来说明哪些问题？答：用来说明晶体中原子排列的紧密程度。

晶体中配位数和致密度越大，则晶体中原子排列越紧密。

3.晶面指数和晶向指数有什么不同？答：晶向是指晶格中各种原子列的位向，用晶向指数来表示，形式为[]uvw；晶面是指晶格中不同方位上的原子面，用晶面指数来表示，形式为() hkl。

4.为何单晶体具有各向异性，而多晶体在一般情况下不显示出各向异性？答：因为单晶体内各个方向上原子排列密度不同，造成原子间结合力不同，因而表现出各向异性；而多晶体是由很多个单晶体所组成，它在各个方向上的力相互抵消平衡，因而表现各向同性。

浙江理工大学2014—2015 学年第2 学期《机械工程测试技术》期末试卷（A ）卷标准答案和评分标准1.判断下述结论的正误（每题0.5分，共5分）(1)信号截断长度越长，其频率分辨率越高。

（×）(2)凡频谱是离散的信号必然是周期信号。

( × )准周期信号(3)测量小应变时，应选择灵敏度高的金属丝应变片，反之选择半导体应变片。

（×）(4)周期单位脉冲序列的频谱仍为周期单位脉冲序列。

( √ )(5)X-Y记录仪可记录任何频率的信号。

( ╳ )(6)电桥实现信号叠加 (╳ )(7)惯性式压电加速度传感器的输出电荷正比于质量块的加速度。

( √ )(8)系统的不失真测试条件要求测试系统的幅频特性和相频特性均保持恒定。

( × )(9)传感器的作用是用来实现由非电量到电量的转换。

( √ )(10)对于一阶测试装置，其时间常数越小，输出的响应速度就越快。

( √ )(11)霍尔元件的材料是金属材料。

（╳）(12)测量小应变时，应选用灵敏度高的金属丝应变片，测量大应变时，应选用灵敏度低的半导体应变片。

( ╳ )(13)压电传感器输出阻抗较低。

（╳）(14)有人在使用电阻应变仪时，发现灵敏度过小，于是在工作电桥上半桥双臂各串联增加一片电阻应变片以提高灵敏度。

( ╳ )(15)直流信号的频谱是冲击谱（√）(16)磁电式传感器属于物性型传感器，适合测量动态量。

( ╳ )(17)直流电桥实现电压到电荷的转换。

(╳ )(18)压电式传感器特别适合测量动态量。

( √ )(19)系统的不失真测试条件要求测试系统的幅频特性和相频特性均保持恒定。

( × )(20)对于一阶测试装置，其时间常数越小，输出的响应速度就越快。

( √ )2. 对下述问题，选择正确答案填空（每题0.5分，共5分）(1)重复频率为1000Hz的方波，经过截止频率为2000Hz的理想低通滤波器后的输出为（B）A. 1000Hz失真的方波B. 1000Hz的正弦波C. 2000Hz的正弦波D. 不知道是什么波(2)描述周期信号的数学工具是(B )。

第 1 章材料的性能 、选择题1. 表示金属材料屈服强度的符号是（ B ） A.σ B.σs C.σb D.σ-12. 表示金属材料弹性极限的符号是（A ） A.σeB.σsC.σbD.σ-13. 在测量薄片工件的硬度时，常用的硬度测试方法的表示符号是（B ） A.HB B.HRC C.HV D.HS4. 金属材料在载荷作用下抵抗变形和破坏的能力叫（ A ） A. 强度 B. 硬度 C. 塑性 D. 弹性二、填空1. 金属材料的机械性能是指在载荷作用下其抵抗（变形 ）或（破坏 ）的能力。

2. 金属塑性的指标主要有（伸长率）和（断面收缩率）两种。

3. 低碳钢拉伸试验的过程可以分为弹性变形、 （塑性变形）和（断裂）三个阶段。

4. 常用测定硬度的方法有（布氏硬度测试法） 、（洛氏硬度测试法）和维氏硬度测试法。

5. 疲劳强度是表示材料经（无数次应力循环）作用而（不发生断裂时）的最大应力值。

三、是非题1. 用布氏硬度测量硬度时，压头为钢球，用符号 HBS 表示。

2. 用布氏硬度测量硬度时，压头为硬质合金球，用符号HBW 表示。

3. 金属材料的机械性能可以理解为金属材料的失效抗力。

四、改正题1. 疲劳强度是表示在冲击载荷作用下而不致引起断裂的最大应力。

2. 渗碳件经淬火处理后用 HB 硬度计测量表层硬度 。

3. 受冲击载荷作用的工件，考虑机械性能的指标主要是疲劳强度。

4. 衡量材料的塑性的指标主要有伸长率和冲击韧性。

5. 冲击韧性是指金属材料在载荷作用下抵抗破坏的能力。

五、简答题6. 在立方晶系中 , 指数相同的晶面和晶向 （B ） A.相互平行 B. 相互垂直 C. 相互重叠 D. 毫无关联7. 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.（122）将冲击载荷改成交变载荷 将 HB 改成 HR 将疲劳强度改成冲击韧性 将冲击韧性改成断面收缩率 将载荷改成冲击载荷1. 说明下列机械性能指标符合所表示的意思：σ σs:屈服强度 HRC ：洛氏硬度（压头为金刚石圆锥）σb : 抗拉强度HBS:布氏硬度（压头为钢球） 第 2 章材料的结构一、选择题1. 每个体心立方晶胞中包含有（ B ）个原子2. 每个面心立方晶胞中包含有（ C ）个原子3. 属于面心立方晶格的金属有（ C ）4. 属于体心立方晶格的金属有（ B ）5. 在晶体缺陷中，属于点缺陷的有（ A ）s 、σ 0.2 、 HRC 、σ -1 、σ b 、δ 5、 HBS 。

《机械工程材料》试题一、名词解释（共15分，每小题3分）1.奥氏体（A）2.回复3.固溶体4.自然时效5.加工硬化二、填空题（共20分，每空1分）1.石墨为片状的灰口铸铁称为铸铁，石墨为团絮状的灰口铸铁称为__ 铸铁，石墨为球状的灰口铸铁称为铸铁。

其中铸铁的韧性最高，因而可以锻造。

2.陶瓷材料中的气相是指，在程中形成的，它了陶瓷的强度。

3.根据采用的渗碳剂的不同，将渗碳分为__________、__________和__________三种。

4.工程中常用的特殊性能钢有_________、_________、_________等。

5.金属的断裂形式有__________和__________两种。

6.金属元素在钢中形成的碳化物可分为_________、_________两类。

7.常见的金属晶体结构有____________、____________和____________三种。

三、选择题（共25分，每小题1分）1.40钢钢锭在1000℃左右轧制，有时会发生开裂，最可能的原因是()A.温度过低；B.温度过高；C.钢锭含磷量过高；D.钢锭含硫量过高2.下列碳钢中，淬透性最高的是()A.20钢；B.40钢；C.T8钢；D.T12钢3.Ni在1Cr18Ni9Ti钢中的主要作用是()A.提高淬透性；B.固溶强化；C.扩大Fe-Fe3C相图中的γ相区；D.细化晶粒；4.W18Cr4V钢锻造后，在机械加工之前应进行()A.完全退火；B.球化退火；C.去应力退火；D.再结晶退火5.下列材料中，最适合制造机床床身的是()A.40钢；B.T12钢；C.HT300；D.KTH300-066.下列材料中，最适合制造气轮机叶片的是A.1Cr13钢；B.1Cr17钢；C.3Cr13钢；D.4Cr13钢7.下列材料中，最适合制造飞机蒙皮的是()A.ZAlSi12；B.2A50(旧牌号LD5)；C.ZAlMg10；D.2A12(旧牌号LY12)8.下列材料中，最适合制造盛放氢氟酸容器的是()A.1Cr17；B.1Cr18Ni9Ti；C.聚四氟乙烯；D.SiO29.下列材料中，最适合制造汽车板弹簧的是()A.60Si2Mn；B.5CrNiMo；C.Cr12MoV；D.GCr1510.下列材料中，最适合制造汽车火花塞绝缘体的是()A.Al2O3；B.聚苯乙烯；C.聚丙烯；D.饱和聚酯11.铜只有通过冷加工并经随后加热才能使晶粒细化，而铁则不需冷加工，只需加热到一定温度即使晶粒细化，其原因是()A.铁总是存在加工硬化，而铜没有；B.铜有加工硬化现象，而铁没有；C.铁在固态下有同素异构转变；而铜没有D.铁和铜的再结晶温度不同12.常用不锈钢有铁素体不锈钢、奥氏体不锈钢、马氏体不锈钢和()A.铁素体-奥氏体不锈钢；B.马氏体-奥氏体不锈钢；C.莱氏体不锈钢；D.贝氏体不锈钢13.以下哪种铸铁的断口呈灰黑色？()A.马口铁；B.白口铸铁；C.麻口铸铁；D.灰铸铁14.用于制造渗碳零件的钢称为()。

作业01 力学性能 参考答案一、下列情况分别是因为哪一个力学性能指标达不到要求？1. 紧固螺栓使用后发生塑性变形。

( 屈服强度 )2. 齿轮正常负荷条件下工作中发生断裂。

( 疲劳强度 )3. 汽车紧急刹车时，发动机曲轴发生断裂。

( 冲击韧度 )4. 不锈钢圆板冲压加工成圆柱杯的过程中发生裂纹。

( 塑性 )5. 齿轮工作在寿命期内发生严重磨损。

( 硬度 )二、下列现象与哪一个力学性能有关？1. 铜比低碳钢容易被锯割。

( 硬度 )2. 锯条易被折断，而铁丝不易折断。

( 塑性 )p151-4 甲、乙、丙、丁四种材料的硬度分别为45HRC 、90HRB 、800HV 、240HBS ，试比较这四种材料硬度的高低。

答： 45HRC →HV ： 90HRB →HB ： 183901307300HRB 1307300HB ≈-=-=所以，800HV ＞45HRC ＞240HBS ＞90HRB作业02a 金属结构与结晶 参考答案一、判断题（ × ）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。

二、选择题（ b ）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（ b ）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（c ）3. 晶体中的位错属于：a. 体缺陷b. 面缺陷c. 线缺陷d. 点缺陷三、填空题1. 晶体与非晶体结构上的最根本的区别是，晶体内原子排列是：（有规则、周期性的）。

2. γ-Fe的一个晶胞原子数=（4 ）。

3. α-Fe、Al、Cu、Ni、V、Mg、Zn各属何种晶体结构：体心立方：（α-Fe、V ）；面心立方：（Al、Cu、Ni ）；密排六方：（Mg、Zn ）4. 实际金属晶体中存在：（点、线、面）三种缺陷，引起晶格（畸变）。

5. 结晶过程是靠两个密切联系的基本过程来实现的，它们是：（形核）和（晶核长大）。

一、填空题（每空1分，共 20分）1．常有的金属晶格种类有: 体心立方晶格、面心立方晶格、密排六方晶格。

2 ．空位属于 ____点 __ 缺点，晶界和亚晶界分别_____ 线 _____ 缺点，位错属于________面 _______缺点。

3．金属的实质结晶温度老是低于理论结晶温度，这类现象称为____过冷 ______。

4．原子在溶剂晶格中的散布不一样，可将固溶体分为 ______空隙 ______固溶体和_____置换 ____ 固溶体。

5．室温下 Fe－Fe3C 合金中的 4 种基本组织是：铁素体、珠光体、渗碳体、莱氏体6．常有的金属的塑性变形方式有 _____滑移 ___和 ____孪生 ____两种种类。

7．钢的热办理工艺是：加热、保温、冷却_ 三个步骤构成的。

8．铁碳合金为两重相图，即铁－渗碳体相图和铁－渗碳体相图。

二、单项选择题（每题 2分，共 20分）（ B）1.两种元素构成固溶体，则固溶体的晶体构造。

A．与溶质的同样B．与溶剂的同样C．与溶剂、溶质的都不同样D．是两种元素各自构造的混淆体（ D）2.锻造条件下，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（ A）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（ B）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.其余合金元素（ D）5.汽车、拖沓机的齿轮要求表面拥有高耐磨性，心部拥有优秀的强韧性，应采纳。

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（ A）6. 完整退火主要合用于。

A．亚共析钢 B ．共析钢 C ．过共析钢D ．白口铸铁（ A）7. 铸铁假如第一、第二阶段石墨化都完整进行，其组织为。

中 南 大 学 机 电 工 程 学 院
– 3． 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，试从过冷度对结晶基本过程的影响，分析细化晶粒、提 高金属材料使用性能的措施。 –解：由于过冷度越大，晶粒越细，因而能增加过冷度的 措施均有利于细化晶粒，主要是增加冷却速度。
机械工程材料 第三章 金属的结晶
机械工程材料 第二章 金属的结构
（四） 选择正确答案
– 1． 正的电阻温度系数的含义是： a．随温度升高导电性增大；b．随温度降低电阻降低；c．随 √ 温度增高电阻减小。 – 2． 晶体中的位错属于： a．体缺陷；b．面缺陷；c．线缺陷；d．点缺陷。 √ – 3． 亚晶界是由： a．点缺陷堆积而成；b．位错垂直排列成位错墙而构成； √ c．晶界间的相互作用构成。 – 4． 在面心立方晶格中，原子密度最大的晶向是： a．<100>；b．<110>；c．<111>。 √ – 5． 在体心立方晶格中，原子密度最大的晶面是： a．｛100｝；b．｛110｝；c．｛111｝。 √ – 6． 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。
机械工程材料 第二章 金属的结构
（三） 是非题
中 南 大 学 机 电 工 程 学 院
– 1． 因为单晶体是各乡异性的，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。 （×） – 2． 金属多晶体是由许多结晶方向相同的单晶体组成的。 （×） – 3． 因为面心立方晶格的配位数大于体心立方晶格的配位数， 所以面心立方晶格比体心立方晶格更致密。 （√） – 4． 在立方晶系中，（123）晶面与[12]晶向垂直。 （√） – 5． 在立方晶系中，（111）与（11）是相互平行的两个晶面。 （×） – 6． 在立方晶系中，（123）晶面与（12）晶面属同一晶面族。 – 7． 在立方晶系中，原子密度最大的晶面间的距离也最大。 （√） – 8． 在金属晶体中，当存在原子浓度梯度时，原子向各个方 （×） 向都具有相同的跃迁几率。 – 9． 因为固态金属的扩散系数比液态金属的扩散系数小得多， （√） 所以固态下的扩散比液态下的慢得多。 （×） – 10．金属理想晶体的强度比实际晶体的强度稍强一些。 – 11．晶体缺陷的共同之处是它们都能引起晶格畸变。 （√）

第1章材料的结构和金属的结晶一、选择题1. 材料的结构层次包括：（）。

（a）原子结构和原子结合键、原子的空间排列、相和组织(b) 原子结构和电子结构、原子的空间排列、相和组织(c) 原子结构、电子结构、相和组织(d) 原子、电子、质子2. 金属中正离子与电子气之间强烈的库仑力使金属原子结合在一起，这种结合力叫做（）。

（a）离子键（b）共价键（c）金属键（d）氢键3. 两个或多个电负性相差不大的原子间通过共用电子对而形成的化学键叫做（）。

（a）离子键（b）氢键（c）共价键（d）金属键4. 金属具有良好的导电性和导热性与（）有密切关系。

（a）金属有光泽（b）金属不透明（c）金属塑性好（d）金属中自由电子数量多5. 金属键没有方向性，对原子没有选择性，所以在外力作用下发生原子相对移动时，金属键不会被破坏，因而金属表现出良好的（）。

（a）脆性（b）塑性（c）绝缘性（d）刚性6. 金属加热时，正离子的振动增强，原子排列的规则性受到干扰，电子运动受阻，电阻增大，因而金属具有（）。

（a）正的电阻温度系数（b）高强度（c）高塑性（d）绝缘性7. 固态物质按原子（离子或分子）的聚集状态分为两大类，即（）。

（a）晶体和非晶体（b）固体和液体（c）液体和气体（d）刚体和质点8. 原子（离子或分子）在空间规则排列的固体称为（）。

（a）气体（b）液体（c）晶体（d）非晶体9. 原子（离子或分子）在空间不规则排列的固体称为（）。

（a）气体（b）液体（c）晶体（d）非晶体10. 晶体具有（）的熔点。

（a）不定确定（b）固定（c）可变（d）无法测出11. 非晶体（）固定的熔点。

（a）没有（b）有12. 在晶体中，通常以通过原子中心的假想直线把它们在空间的几何排列形式描绘出来，这样形成的三维空间格架叫做（）。

（a）晶胞（b）晶格（c）晶体（d）晶核13. 从晶格中取出一个能完全代表晶格特征的最基本的几何单元叫做（）。

（a）晶胞（b）晶格（c）晶体（d）晶核14. 晶胞中各个棱边长度叫做（）。

机械工程材料》试题一、名词解释(共15 分，每小题 3 分)1. 奥氏体( A) 3.固溶体4.自然时效5. 加工硬化二、填空题(共20 分，每空 1 分)1. 石墨为片状的灰口铸铁称为铸铁，石墨为团絮状的灰口铸铁称为__ 铸铁，石墨为球状的灰口铸铁称为铸铁。

其中铸铁的韧性最高，因而可以锻造。

2. 陶瓷材料中的气相是指，在程中形成的，它了陶瓷的强度。

3.根据采用的渗碳剂的不同，将渗碳分为________ 、_________ 和__________ 三种4.工程中常用的特殊性能钢有___________ 、_______ 、__________ 等。

5.金属的断裂形式有___________ 和______________________________ __ 两种。

6.金属元素在钢中形成的碳化物可分为___________________________________________ ___ 、___两类。

7.常见的金属晶体结构有______________ 、____________ 和____________ 三种。

三、选择题(共25 分，每小题 1 分)I. 40钢钢锭在1000 C左右轧制，有时会发生开裂，最可能的原因是()A. 温度过低；B. 温度过高；C. 钢锭含磷量过高；D. 钢锭含硫量过高2. 下列碳钢中，淬透性最高的是( )A.20 钢；B.40 钢；C.T8 钢；D.T12 钢3. Ni 在1Cr18Ni9Ti 钢中的主要作用是( )A.提高淬透性；B.固溶强化；C.扩大Fe-Fe3C相图中的Y相区；D.细化晶粒；4. W18Cr4V 钢锻造后，在机械加工之前应进行( )A. 完全退火；B. 球化退火；C. 去应力退火；D. 再结晶退火5. 下列材料中，最适合制造机床床身的是( )A.40 钢；B.T12 钢；C.HT300 ；D.KTH300-066. 下列材料中，最适合制造气轮机叶片的是A.1Cr13 钢；B.1Cr17 钢；C.3Cr13 钢；D.4Cr13 钢7. 下列材料中，最适合制造飞机蒙皮的是( )A.ZAISi12 ；B.2A50(旧牌号LD5) ；C.ZAIMglO ；D.2A12(旧牌号LY12)8. 下列材料中，最适合制造盛放氢氟酸容器的是( )A.1Cr17 ；B.1Cr18Ni9Ti ；C.聚四氟乙烯；D.SiO29. 下列材料中，最适合制造汽车板弹簧的是( )A.60Si2Mn ；B.5CrNiMo ；C.Cr12MoV ；D.GCr1510. 下列材料中，最适合制造汽车火花塞绝缘体的是( )A.AI2O3 ；B.聚苯乙烯；C.聚丙烯；D.饱和聚酯II. 铜只有通过冷加工并经随后加热才能使晶粒细化，而铁则不需冷加工，只需加热到一定温度即使晶粒细化，其原因是( )A. 铁总是存在加工硬化，而铜没有；B. 铜有加工硬化现象，而铁没有；C.铁在固态下有同素异构转变；而铜没有D.铁和铜的再结晶温度不同12. 常用不锈钢有铁素体不锈钢、奥氏体不锈钢、马氏体不锈钢和( )A. 铁素体-奥氏体不锈钢；B. 马氏体-奥氏体不锈钢；C. 莱氏体不锈钢；D. 贝氏体不锈钢13. 以下哪种铸铁的断口呈灰黑色？( )A. 马口铁；B. 白口铸铁；C. 麻口铸铁；D. 灰铸铁14. 用于制造渗碳零件的钢称为( )。

《机械工程材料》试题L调质：对钢材作淬火+高温回火处理，称为调质处理。

2.碳素钢：含碳量W 2.11%的铁碳合金。

3.SPCD:表示冲压用冷轧碳素钢薄板及钢带，相当于中国08A1 (13237 )优质碳素结构钢。

二、填空题：10 X2= 2 0分L按腐蚀过程特点，金属腐蚀可分为化学腐蚀和电化学腐蚀。

2.常用力学性能判据有强度、韧性、延展性禾口弹性模量。

3.钢中的—魄_元素引起热脆，—磴—元素引起冷脆，—氢—元素引起白点，―氢_元素引起兰脆。

4.铝合金的强化除了热处理强化外，还可以进行—固溶时效.强化。

5.钢在加热过程中产生的过热缺陷可以通过史区热处理来消除。

6.常用的高分子材料有塑料、橡胶和合成名f维。

7.铸造铝合金分为铝铜合金、铝镁合金、铝硅合金和铝锌合金。

8.合金工具钢是指用于制造各种一刃具、1M 和—量且_用钢的总合。

9.材料渗碳的目的是为了得到较高的零件表层硬度与耐磨性。

10. 45钢按用途分类属于―碳素结构钢。

三、判断题：1 0 X2= 2 0分1.( X )钢的淬透性主要取决于冷却速度。

2.( V )实际的金属晶体都呈各向异性。

3.( x )加工硬化、固溶强化均使材料强度、硬度显著提高，塑性、韧性明显降低，故可认为它们有相同的强化机理。

4.( V )金属材料、陶瓷材料和高分子材料的本质区别在于它们的化学键不同。

5.( V )材料的强度、硬度越高，其塑性、韧性越差。

6.( V )调质和正火两种热处理工艺所获得的组织分别为回火索氏体和索氏体，它们的区别在于碳化物的形态差异。

7.(X)铝合金人工时效比自然时效所获得的硬度高，且效率也高，因此多数情况下采用人工时效。

8.( x )硬质合金可用做刀具材料，模具材料和量具材料。

9.( x )在热处理中变形和开裂都是不可避免的。

10.( V )球墨铸铁是铸铁中力学性能最好的。

四、问答题5X9 = 45分1、什么是金属的力学性能？金属的力学性能主要包括哪些方面？材料在一定温度条件和外力作用下，抵抗变形和断裂的能力称为材料的力学性能。

作业01 力学性能 参考答案一、下列情况分别是因为哪一个力学性能指标达不到要求？1. 紧固螺栓使用后发生塑性变形。

( 屈服强度 )2. 齿轮正常负荷条件下工作中发生断裂。

( 疲劳强度 )3. 汽车紧急刹车时，发动机曲轴发生断裂。

( 冲击韧度 )4. 不锈钢圆板冲压加工成圆柱杯的过程中发生裂纹。

( 塑性 )5. 齿轮工作在寿命期内发生严重磨损。

( 硬度 )二、下列现象与哪一个力学性能有关？1. 铜比低碳钢容易被锯割。

( 硬度 )2. 锯条易被折断，而铁丝不易折断。

( 塑性 )p151-4 甲、乙、丙、丁四种材料的硬度分别为45HRC 、90HRB 、800HV 、240HBS ，试比较这四种材料硬度的高低。

答：45HRC →HV ：90HRB →HB ： 183901307300HRB 1307300HB ≈-=-=所以，800HV ＞45HRC ＞240HBS ＞90HRB 作业02a 金属结构与结晶 参考答案一、判断题（ × ）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。

二、选择题（ b ）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（ b ）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（ c ）3. 晶体中的位错属于：a. 体缺陷b. 面缺陷c. 线缺陷d. 点缺陷三、填空题1. 晶体与非晶体结构上的最根本的区别是，晶体内原子排列是：（有规则、周期性的）。

2. γ-Fe的一个晶胞原子数=（4 ）。

3. α-Fe、Al、Cu、Ni、V、Mg、Zn各属何种晶体结构：体心立方：（α-Fe、V ）；面心立方：（Al、Cu、Ni ）；密排六方：（Mg、Zn ）4. 实际金属晶体中存在：（点、线、面）三种缺陷，引起晶格（畸变）。

5. 结晶过程是靠两个密切联系的基本过程来实现的，它们是：（形核）和（晶核长大）。

陇东学院2013—2014学年第2学期
2012级化学工程与工艺专业《机械基础》课程
试卷（A）参考答案及评分标准
一、名词解释（每题2分，共10分）。
1、屈服强度：
金属材料发生屈服现象的应力，即开始出现塑性变形的应力；对于没有屈服现象的材料，规定用产生0.2%塑性变形时的应力作为名义屈服极限。它代表材料抵抗产生塑性变形的能力。
二、选择题（每小题1分，共10分）
1-5CBDDA6-10BAAAA
三、填空题（每空1分，共15分）。
1.屈服强度的拼音首字母，屈服强度的具体数值为345MPa，低温用钢，压力容器用钢；不锈钢，
18%。
2.经线。
3. 、 ；
4.1，2，3。
5.鞍座、圈座，支腿。ຫໍສະໝຸດ 四、判断题（每题1分，共10分）
1-5√×××√6-10×√×√×
2、铸铁：
含碳量大于2.11%（或者2%）的铁碳合金称为铸铁。
3、薄壁容器：
外径与内径的比值小于等于1.2的压力容器称为薄壁容器。（或者壁厚与内径的比值小于等于0.1）
4、垫片的密封比压
在法兰密封中形成初始密封条件的压紧应力称为垫片密封比压。
5、法兰的公称压力
以16MnR在200℃的力学性能为基础，其最大允许的操作压力即为具有该尺寸法兰的公称压力。
五、画图题（共10分）。
列出图示各梁的弯矩方程，并画弯矩图，求出最大弯矩值Mmax。
解：（1）求约束反力RA和RB
通过解方程得到：
（2）列弯矩方程
AB段：
BC段：
或者
（3）画弯矩图
（4）最大弯矩值
从弯矩图可知，弯矩值在支座B位置有最大值，
六、计算题：（共45分）

2013－2014学年第一学期考试试卷一、填空题(每空0.5分,共35分)1. 在静载荷作用下，金属抵抗塑性变形或断裂的能力称为（强度）；其常用指标的名称及符号分别是（弹性极限）符号（）、（屈服强度）符号（）、（抗拉强度）符号（）。

2. 金属常见的晶体结构有（体心立方）、（面心立方）和（密排六方）等三种；其中，（面心立方）结构的金属塑性最好，（体心立方）结构的金属塑性次之，（密排六方）结构的金属塑性最差。

合金的基本相结构分别是（固溶体）和（金属化合物）；工程用合金主要是以（固溶体）为基体，在基体中分布有（金属化合物）。

3. 金属结晶的过程是（形核）和（长大）的过程。

金属结晶后的晶粒愈细小，其(硬度)愈高，且（塑性）和（韧性）也愈好。

4. 钢的热处理是指将钢在固态下经过（加热）、（保温）和（冷却），以获得所需（组织）和（性能）的工艺方法。

通过适当的热处理，能显著提高钢的（力学性能），以满足零件的使用要求；能改善钢的（加工工艺），以提高生产率和加工质量；能消除钢在加工过程中产生的（内应力），以稳定零件的形状和尺寸。

按其原理不同分为(一般)热处理、(表面)处理和（其他）处理等三大类。

5. 淬火是指将钢加热至（奥氏体）状态，然后以大于(临界冷却速度)的冷却速度快冷至室温以获得高硬度(马氏体)组织的热处理工艺。

回火是指将淬火钢在（A1）温度以下重新加热、保温和冷却的热处理工艺。

根据回火温度范围不同，回火分为（低温）回火、（中温）回火和（高温）回火等三种；其中，淬火和（高温）回火的复合热处理称为调质。

6. 根据形态不同，马氏体分为（板条状）和（针状）两种；其中，（针状）硬度高而塑性差。

7. 钢中合金元素（Co除外）经淬火加热溶入奥氏体后，均能使过冷奥氏体的(稳定性)增加、C 曲线位置（右移）、临界冷却速度（减缓），从而显著提高钢的(焠透)性。

8. 根据碳的存在形式不同，铸铁分为（灰口）铸铁、（麻口）铸铁和（白口）铸铁等三大类。