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机械工程材料试卷及答案

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农业学《机械工程材料》试卷安徽大考试形式: 闭卷笔试，2小时
适用专业：机制、农机
线
3分，共5小题，每小题15分）一：名词解释（共评阅人得分：号
1．晶胞学
2．固溶体
订：
名
姓
3．回复
．奥氏体的本质晶粒度4
：
级
班
业装专 5．淬火临界冷却速度
：
院
学
页9 共页1 第
35分）20小题，每空1分，共二：填空（共评阅人得分
三种类型，α－、和、 1. 绝大多数金属具有。

是类型，其实际原子数为Fe。

、、和2．晶体缺陷有。

、 3．固溶体按溶质原子在晶格位置分为
（接近共晶成分、单相固溶体）的合金。

4．铸造时常选用
、5．金属的塑性变形对金属的组织与性能的影响。

、
种方法较为理想。

6．用下述三种方法制成齿轮，
）用厚钢板切出圆饼，再加工成齿轮；（A ）由粗钢棒切下圆饼，再加工成齿轮；（B ）由圆棒锻成圆饼，再加工成齿轮。

（C （能、否）通过再结晶退火来细化晶粒。

金属铸件 7.、、 8．疲劳断裂的特点有。

9．钢中含硫量过高的最大危害是造成。

、、10．珠光体类型的组织有。

11．正火和退火的主要区别是。

12. 淬火发生变形和开裂的原因是
钢，甲厂采用正火，乙厂采45甲、乙两厂生产同一批零件，材料均选用13.。

、用调质，都达到硬度要求。

甲、乙两厂产品的组织各是。

中适合制造轴类零件的钢为 GCr15，20CrMo，60Si2Mn40Cr14．，（能、否）进行切削加工。

．齿轮氮化后 15、16．用T12钢制造车刀，在切削加工前进行的预备热处理为。

17．量具钢加工工艺中，在切削加工之后淬火处理之前可能的热处理工序为。

（退火、调质、回火）。

18．耐磨钢的耐磨原理是
．灰口铸铁铸件薄壁处出现白口组织，造成切削加工困难采取的热处理措19 。

施为。

QT40-7中属于球墨铸铁的是、．在牌号20HT100、KT30-6
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分）分，第二题5三：填图（共2小题，第一题10评阅人得分
各是什么相区？写出共析反应式并指、DCC相图中指出A、B、Fe1．在Fe－3T12钢的室温组织。

T8出45、、
页9 共页3 第
以上，用下图的各种方法冷却，分析其所得到的组织。

钢加热到Ac12．T12
分）分，共357小题，每题5四：简答（共评阅人得分
如果其他条件相同，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；） 1（）变质处理与不变质处理；（2 铸成薄件与铸成厚件；（3）浇注时采用震动与不采用震动。

4）（
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2．计算含碳量为 0.4 % 的亚共折钢在室温下组织组成物的相对重量。

3．现要求用20钢采取渗碳方法制造齿轮，其加工路线为：锻造→预备热处理→切削加工→最终热处理→喷丸→精磨。

试写出各热处理工艺名称，并解释其目的和所获得的显微组织。

4．W18Cr4V钢的Ac1约为820℃，若以一般工具钢 Ac1+ 30～50℃的常规方法来确定其淬火加热温度，最终热处理后能否达到高速切削工具所要求的性能？为什么？其实际淬火温度是多少？ W18Cr4V钢刀具在正常淬火后为什么要进行560℃三次回火？
页9 共页5 第
5．试分析合金元素Cr在40 Cr、1Cr13和1Cr18Ni9Ti中的作用。

6．试就下列四个钢号： 20CrMnTi，65，T8，40Cr 在加热温度相同的情况下，比较其淬透性和淬硬性，并说明理由。

7．试述石墨形态对铸铁性能的影响。

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《机械工程材料》试卷（一）答案
一：名词解释
1．晶胞：完全反应晶格几何特征的最小单元。

2．固溶体：组元通过溶解形成一种成分和性能均匀的，且结构与组元之一（溶剂）相同的固相。

3．回复：变形后的金属在较低温度进行加热，会发生回复过程。

由于加热温度不高, 只是晶粒内部位错、空位、间隙原子等缺陷通过移动、复合消失而大大减少。

此时光学组织未发生改变。

4．奥氏体的本质晶粒度：奥氏体晶粒长大的倾向性。

钢加热到930℃±10℃、
保温8小时、冷却后测得的晶粒度叫本质晶粒度。

5．淬火临界冷却速度：获得全部马氏体的最小速度。

二：填空（共20小题，每空1分，共35分）
1. 绝大多数金属具有体心立方、面心立方、和密排立方三种类型，α－Fe是体心立方类型，其实际原子数为 2 。

2．晶体缺陷有点缺陷、线缺陷、和面缺陷。

3．固溶体按溶质原子在晶格位置分为置换固溶体、间隙固溶体。

4．铸造时常选用接近共晶成分（接近共晶成分、单相固溶体）的合金。

5．金属的塑性变形对金属的组织与性能的影响晶粒沿变形方向拉长，性能趋于各向异性、晶粒破碎，位错密度增加，产生加工硬化、织构现象的产生。

6．用下述三种方法制成齿轮， C 种方法较为理想。

（A）用厚钢板切出圆饼，再加工成齿轮；
（B）由粗钢棒切下圆饼，再加工成齿轮；
（C）由圆棒锻成圆饼，再加工成齿轮。

7.金属铸件否（能、否）通过再结晶退火来细化晶粒。

8．疲劳断裂的特点有应力低于抗拉极限也会脆断、断口呈粗糙带和光滑带、塑性很好的材料也会脆断。

9．钢中含硫量过高的最大危害是造成热脆。

10．珠光体类型的组织有粗珠光体、索氏体、屈氏体。

11．正火和退火的主要区别是退火获得平衡组织；正火获得珠光体组织。

12. 淬火发生变形和开裂的原因是淬火后造成很大的热应力和组织应力。

13. 甲、乙两厂生产同一批零件，材料均选用45钢，甲厂采用正火，乙厂采用
调质，都达到硬度要求。

甲、乙两厂产品的组织各是铁素体＋珠光体、回火
索氏体。

14．40Cr，GCr15，20CrMo，60Si2Mn中适合制造轴类零件的钢为 40Cr 。

15．齿轮氮化后否（能、否）进行切削加工。

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16．用T12钢制造车刀，在切削加工前进行的预备热处理为正火、
球化退火。

17．量具钢加工工艺中，在切削加工之后淬火处理之前可能的热处理工序为调质（退火、调质、回火）。

18．耐磨钢的耐磨原理是加工硬化。

19．灰口铸铁铸件薄壁处出现白口组织，造成切削加工困难采取的热处理措施为
高温退火。

20．在牌号HT100、KT30-6、QT40-7中属于球墨铸铁的是QT40-7。

三：填图（共2小题，第一题10分，第二题5分）
1．解：A：γ、B：L＋γ、C：α＋γ、D：γ+二次渗碳体
共析反应式：γ→α+Fe3C S P45钢的室温组织: α＋P
T8钢的室温组织：P
T12钢的室温组织：P＋二次Fe3C
2．解：
a —— M + A′+ Fe3C Ⅱ
b ——B + M +A′+ Fe3C Ⅱ下
c —— B + Fe3CⅡ下四：简答（共7小题，每题5分，共35分）
1.解：金属模浇注比砂模浇注铸件晶粒细；变质处理比不变质处理晶粒细；
铸成薄件比铸成厚件铸件晶粒细；浇注时采用震动比不采用震动晶粒细。

2．解：组织组成物：F % =（0.77 - 0.4）/（0.77–0.0218）×100 % ≈ 49 % P % = 1 - F % ≈ 1 - 49 % = 51 %
3．解：预备热处理：正火，提高硬度改善切削加工性能。

组织为铁素体＋珠光体。

最终热处理：渗碳＋淬火＋低温回火，获得表面硬，心部韧的特性。

组织表层：回火马氏体＋碳化物＋残余奥氏体。

心部：低C的回火马氏体。

4．解：若以Ac1+ 30～50℃确定其淬火加热温度，合金元素不能充分溶入A，页
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热硬性不能有效提高，所以不能达到高速切削工具所要求的性能。

实际淬火的含量，560℃三次回火的目的是，减少残余A温度是1270～1280℃。

进行提高硬
度。

的电极电位，α提高Cr在1Cr13作用：在5．解：Cr40Cr作用：提高淬透
性；作用：形成氧化1Cr18Ni9Ti形成氧化物保护膜，以获得马氏体不锈钢；Cr 在物保护膜，提高获得奥氏体不锈钢的耐化学腐蚀性。

．解：淬透性：通常合金含量高则淬透性好，碳钢中共析钢淬透性最好。

6淬硬性：含碳量高则淬硬性好。

材料淬透性淬硬性
20CrMnTi 最好最差
65 最差次好
T8 次差最好
40Cr 次好次差
7．解：按石墨形态可将铸铁分为灰铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁。

灰铸铁石墨呈片状，机械性能不高；可锻铸铁石墨呈团絮状，机械性能比灰铸铁高；球墨铸铁石墨呈球状，机械性能高，通过热处理可提高强度，在一定条件下可代替钢。

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机械工程材试卷及答案4套

机械工程材试卷及答案4套

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（）。

机械工程材料自测题及答案

机械工程材料自测题及答案

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主要用途制订CA6140主轴的加工工艺路线，并说明各热处理工序的作用第二部分一、判断题（25分）1、灰铸铁的减震性能比钢好。

（）2、铸造生铁专供炼钢所用。

（）3、钢若按质量分类分为低碳钢、中碳钢、高碳钢。

机械工程材料期末试题（含答案）

机械工程材料期末试题（含答案）

机械⼯程材料期末试题（含答案）机械⼯程材料模拟练习题⼀、填空题（每空0.5分）1. 常⽤测定硬度的⽅法有布⽒硬度、洛⽒硬度和维⽒硬度测试法。

2. ⾦属材料的⼒学性能主要包括强度、硬度、弹性、塑性等；强度的主要判据有屈服强度和抗拉强度，强度和塑性可以⽤拉伸试验来测定；压⼊法测量⽅法简便、不破坏试样，并且能综合反映其它性能，在⽣产中最常⽤。

3. 铁碳合⾦在室温下平衡组织组成物的基本相是铁素体和渗碳体，随着碳的质量分数的增加，渗碳体相的相对量增多，铁素体相的相对量却减少。

4. 珠光体是⼀种复相组织，它由铁素体和渗碳体按⼀定⽐例组成。

珠光体⽤符号P表⽰。

5. 铁碳合⾦中，共析钢的wc =0.77%,室温平衡组织为珠光体；亚共析钢的wc=0.0218%-0.77%，室温平衡组织为铁素体和珠光体；过共析钢的wc=0.77%-2.11%,室温平衡组织为珠光体和⼆次渗碳体。

6. 铁碳合⾦结晶过程中，从液体中析出的渗碳体称为⼀次渗碳体；从奥⽒体中析出的渗碳体称为⼆次渗碳体；从铁素体中析出的渗碳体称为三次渗碳体。

7. 低碳钢的碳质量分数范围是：Wc≤0.25%、中碳钢：Wc=0.25%-0.6%、⾼碳钢：Wc>0.6%。

8. ⾦属的晶粒越细，强度、硬度越⾼，塑性、韧性越好。

实际⽣产中可通过增加过冷度、变质处理和附加振动来细化晶粒。

9. 常⽤⾦属中，γ-Fe、Al、Cu 等⾦属具有⾯⼼⽴⽅晶格，α-Fe具有体⼼⽴⽅晶格。

10. ⾦属的结晶是在过冷的情况下结晶的,冷却速度越快,过冷度越⼤，⾦属结晶后的晶粒越细⼩,⼒学性能越好。

11. 钢的热处理⼯艺是由（加热）、（保温）和（冷却）三个步骤组成的；热处理基本不改变钢件的（形状和尺⼨），只能改变钢件的（结构组织）和（⼒学性能）。

12. 完全退⽕适⽤于（亚共析碳）钢，其加热温度为（Ac3以上30-50°C），冷却速度（缓慢），得到（铁素体和珠光体）组织。

13. 球化退⽕⼜称为（均匀化）退⽕，其加热温度在（Ac1）＋20-30℃，保温后（随炉缓慢）冷却，获得（球状珠光体）组织；这种退⽕常⽤于⾼碳⼯具钢等。

机械工程材料试题库(有答案)

机械工程材料试题库(有答案)


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]