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2010《机械工程材料》期末复习题一．名词解释题1、强度、2、塑性，3、机械性能4、固溶体：5、合金，6、相，7、过冷度，8、变质处理，9、铁素体，10、奥氏体，11、珠光体，12、莱氏体，13、渗碳体，14、碳钢，15、共析转变，16、同素异构转变，17、共晶转变，18、固溶强化，19、热加工，20、冷加工，21、加工硬化，22、过冷奥氏体，23、马氏体，24、调质处理，25、淬透性，26、淬硬性，27、回火稳定性，28、可锻铸铁，29 灰铸铁，、30、球墨铸铁二．判断正误1、.退火工件常用HRC标出其硬度，淬火工件常用HBS标出其硬度。
（）2、所有的材料均有明显的屈服现象（）3、晶界是金属晶体的常见缺陷。
（）4、.间隙固溶体一定是无限固溶体（）5、金属是多晶体，因而绝对不可以产生各向异性。
（）6、在立方晶系中,(123)晶面与[123]晶向垂直( )7、合金的强度和硬度一般都比纯金属高。
（）8、产生枝晶偏析的原因是液固相线间距小，冷却速度缓慢（）9、纯铁在室温下的晶体结构为面心立方晶格。
（）10、纯金属是在恒温下结晶的。
（）11. 同素异构转变指的是成分不变，晶体结构改变。
（）12、铁素体是置换固溶体。
（）13、渗碳体是钢中常见的固溶体相。
（）14、凡是金属都有一定塑性,因此都可进行压力加工. （）15. 某锅炉钢板图纸要求用20钢制作，金相组织检查结果，组织中珠光体占30%，则钢板符合图纸要求（）16、普通钢和优质钢是按其强度等级来区分的。
（）17、在铁碳合金中，只有共析成分点的合金结晶时，才能发生共析转变。
（）18、细化晶粒虽能提高金属的强度，但增大了金属的脆性。
（）19、金属的塑性变形主要通过位错的滑移进行。
（）20、冷塑性变形金属加热发生再结晶后，其晶格类型和晶粒形状都改变了（）21、冷热加工所形成的纤维组织能使金属出现各向异性。
（）22、对金属进行冷、热加工都会产生加工硬化。
（）23、位错的滑移是金属进行塑性变形的唯一方式。
机械工程材料习题集答案机械工程材料是机械设计和制造过程中不可或缺的一部分，它们决定了机械产品的性能、可靠性和成本。
以下是一些机械工程材料习题集的答案，供学生参考学习。
习题一：金属材料的分类及其特性答案：金属材料通常分为铁基合金（如钢和铸铁）、非铁金属（如铝、铜、钛合金等）。
铁基合金具有较高的强度和硬度，广泛应用于结构材料和机械零件。
非铁金属则具有良好的导电性、导热性和耐腐蚀性，常用于电气设备和高温环境。
习题二：合金化对金属材料性能的影响答案：合金化是通过在基体金属中添加其他元素来改善材料性能的过程。
合金元素可以提高材料的强度、硬度、韧性和耐腐蚀性。
例如，碳钢中的碳含量增加会提高其硬度，但同时会降低其韧性。
习题三：材料的疲劳特性答案：材料在反复加载和卸载的过程中，即使应力水平低于材料的屈服强度，也可能发生疲劳破坏。
疲劳特性包括疲劳极限、S-N曲线（应力-寿命曲线）等，它们描述了材料在不同应力水平下的疲劳寿命。
习题四：材料的热处理工艺答案：热处理是改变金属材料性能的一种工艺，包括退火、正火、淬火和回火等。
通过控制加热和冷却过程，可以改善材料的硬度、韧性和耐磨性。
习题五：材料的腐蚀与防护答案：材料在特定环境下可能发生化学或电化学腐蚀。
常见的腐蚀类型包括均匀腐蚀、点蚀、应力腐蚀开裂等。
防护措施包括使用耐腐蚀材料、涂层保护、阴极保护等。
习题六：非金属材料的应用答案：非金属材料如塑料、橡胶、陶瓷和复合材料，在机械工程中有广泛的应用。
它们具有良好的绝缘性、低密度和特定的化学稳定性，适用于轻质结构、密封件和高温环境。
习题七：材料的断裂韧性答案：断裂韧性是材料抵抗裂纹扩展的能力，通常用KIC表示。
高断裂韧性的材料在受到冲击或应力集中时，更不容易发生断裂。
习题八：复合材料的结构和性能答案：复合材料是由两种或两种以上不同材料组合而成的新型材料，具有各向异性的特点。
它们结合了各组分材料的优点，如高强度、高刚度和低密度，广泛应用于航空航天、汽车和体育器材等领域。
中南大学网络教育课程考试复习题及参考答案机械工程材料一、判断题：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%C的铁碳合金才能发生共晶反应。
[ ]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。
[ ]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。
[ ] 10A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。
[ ]的淬透性比65 号钢的淬透性差。
[ ]24.从C曲线中分析可知，共析钢的过冷奥氏体在A1-550℃的范围内发生贝氏体转变。
[ ]25.共析反应就是在某一温度时，从一种固相中同时结晶析出两种不同的固相。
[ ]26.包晶偏析可以通过回火的热处理方法消除。
机械工程材料复习题选择题1.在设计拖沓机缸盖螺钉时应选用的强度指标是（）。
A．σb B．σs C．σ0.2 D．σp2.有一碳钢支架刚性不足，解决的方法是（）。
A.经由过程热处理强化B.选用合金钢C.增长横截面积D.在冷加工状况下应用3.材料的应用温度（）。
A.应在其韧脆改变温度以上B. 应在其韧脆改变温度以下C.应与其韧脆改变温度相等D. 与其韧脆改变温度无关4.在作疲乏实验时，试样遭受的载荷为 ______ 。
A．静载荷 B．冲击载荷 C．交变载荷5.洛氏硬度 C 标尺应用的压头是 ______ 。
A．淬硬钢球 B．金刚石圆锥体 C．硬质合金球长短题1.所有金属材料均有明显的屈从现象。
（）2.碳的质量分数越高，焊接机能越差。
（）3.钢的锻造机能比铸铁好，故常用来锻造外形复杂的工件。
（）4.材料的强度高，其硬度就高，因此刚度大年夜。
（）第二章材料的构造选择题1.两种元素构成固溶体，则固溶体的晶体构造（）。
A．与溶剂的雷同 B．与溶质的雷同C．与溶剂、溶质的都不雷同 D ．是两种元素各自构造的混淆体2.间隙固溶体与间隙化合物的（）。
A．构造雷同，机能不合 B．构造不合，机能雷同C．构造雷同，机能也雷同 D．构造和机能都不雷同3.在立方晶系中指数雷同的晶面和晶向（）。
A．互相平行 B．互相垂直 C．互相重叠 D．毫无接洽关系4.晶体中的位错属于 _______ 。
A．体缺点 B．面缺点 C．线缺点 D．点缺点5.高分子资估中，大年夜分子链之间的结合键是（）。
A．金属键 B．离子键 C．共价键 D．分子键长短题1.金属或合金中，凡成分雷同、构造雷同，并与其他部分有界面分开的平均构成部分称为相。
（）2.单晶体具有各向异性，是以实际应用的所有晶体材料在各偏向上的机能是不合的。
（）3.间隙相不是一种固溶体，而是一种金属间化合物。
（）4.固溶体的强度和硬度比溶剂的强度和硬度高。
（）5.间隙固溶体和置换固溶体均可形成无穷固溶体。
一、填空题1。
为改善低碳钢的切削加工性应进行哪种热处理（ D ）A、等温退火B、完全退火C、球化退火 C、正火2、钢中加入除Co之外的其它合金元素一般均能使其C曲线右移,从而( B ）A、增大VKB、增加淬透性C、减小其淬透性 C增大其淬硬性3、金属的塑性变形主要是通过下列哪种方式进行的( C ）A、晶粒的相对滑动B、晶格的扭折C、位错的滑移D、位错类型的改变4、高碳钢淬火后回火时，随回火温度升高其（ A ）A、强度硬度下降，塑性韧性提高B、强度硬度提高,塑性韧性下降C、强度韧性提高，塑性韧性下降D、强度韧性下降，塑性硬度提高5、过共析钢的正常淬火加热温度应该选择在( A ）A、Acl+30—50CB、Ac3+30—50CC、Accm+30—50CD、T再+30—50C6、常见的齿轮材料20CrMnTi的最终热处理工艺应该是（ D ）A、调质B、淬火+低温回火C、渗碳D、渗碳后淬火+低温回火7、常见的调质钢大都属于（ B ）A、低碳低合金钢B、中碳低合金钢C、高碳低合金钢D、低碳中合金钢8、某一中载齿轮决定用45钢制造，其最终热处理采用下列哪种方案为宜( C ）A、淬火+低温回火B、渗碳后淬火+低温回火C、调质后表面淬火D、正火9、某工件采用单相黄铜制造，其强化工艺应该是（ C ）A、时效强化B、固溶强化C、形变强化D、热处理强化10、在Fe—Fe3C合金中，其平衡组织中含有二次渗碳量最多的合金的含碳量为( D )A、0。
0008％B、0。
021％C、0.77%D、2.11％11、在Fe-Fe3C合金的退火组织中,含珠光体量最多的合金的碳含量为（ B )A、0。
02%B、0.77%C、2。
11%D、4。
3％12、下列钢经完全退火后，哪种钢可能会析出网状渗碳体（ D ）A、Q235B、45C、60Si2MnD、T1213、下列材料中不宜淬火的是（ D ）A、GCr15B、W18Cr4VC、40CrD、YT1514、下列二元合金的恒温转变中，哪个是共析转变（ C ）A、L+α→βB、L→α+βC、γ→α+βD、α+β→γ15、下列合金钢中，耐蚀性最好的是( D ）A、20CrMnTiB、40CrB、W18Cr4V D、1Cr18Ni9Ti16、下列合金中,哪种合金被称为巴氏合金（ B ）A、铝基轴承合金B、铅基轴承合金C、铜基轴承合金D、锌基轴承合金17、对球墨铸铁进行高温正火的目的是为了得到下列哪种组织（ C ）A、F+GB、F+P+GC、P+GD、Ld+G18、为降低低碳冷轧钢板的硬度，宜采用下列哪种工艺（ D ）A、完全退火B、球化退火C、再结晶退火D、等温退火19、感应加热表面淬火的淬硬深度,主要决定于因素( D )A、淬透性B、冷却速度C、感应电流的大小D、感应电流的频率20、下列材料中耐热性最好的是（ C ）A、GCr15B、W18Cr4VC、1Cr18Ni9TiD、9SiCr21、过共析钢的退火组织是( C )A、F+Fe3CIIIB、F+PC、P+Fe3CIID、P+Fe3CIII22、下列钢经淬火后硬度最低的是（ A ）A、Q235B、40CrC、GCr15D、45钢23、对奥氏体不锈钢进行固溶处理的目的是（ D ）A强化基体 B、提高其韧性C、消除应力D、消除碳化物24、滚动轴承钢GCr15的最终热处理应该是（ A ）A、淬火+低温回火B、渗碳+淬火+低温回火C、淬火+中温回火D、氮化+淬火+低温回火25、对工件进行分级淬火的目的是( C ）A、得到下贝氏体B、减少残余奥氏体量C、减少工件变形D、缩短生产周期26、钢获得下列哪种组织时有最佳的综合机械性能（ D ）A、M+KB、P+FC、B下D、M+P27、某中等载荷齿轮拟选用45钢制造，其可能的最终热处理工艺应该是( B ）A、淬火+低温回火B、调质+表面淬火C、渗碳+淬火+低温回火D、淬火+中温回火28、为了提高45钢的综合机械性能，应进行（ B ）A、正火B、调质C、退火D、淬火+中温回火29等温退火相对于一般退火工艺而言，更能（ A ）A、减少工件变形B、消除应力C、细化晶粒D、缩短退火周期30、高速钢淬火后进行多次回火的主要目的是（ B ）A、消除残余奥氏体，使碳化物入基体B、消除残余奥氏体，使碳化物先分析出C、使马氏体分解，提高其韧性D、消除应力，减少工件变形31、金属产生时效强化的主要原因是（ D ）A、形成了高密度位错B、晶格发生畸变C、晶格类型发生改变D、析出亚稳定第二相粒子32、钢中的二次渗碳体是指从（ B ）中析出的渗碳体A、从钢液中析出的B、从奥氏体中析出的C、从铁素中析出的D、从马氏体中析出的33、碳钢的下列各组织中,哪个是复相组织（ A ）A、珠光体B、铁素体C、渗碳体D、马氏体34、能够无限互溶的两组元素所构成的二元合金相图必定是（ A ）A、匀晶相图B、共晶相图C、包晶相图D、共析相图35、钢件出现下述哪种缺陷时,难以用热处理来消除（ B ）A、晶内偏析B、纤维组织C、晶粒粗大D、网状渗碳体36、钢的下列组织中热稳定性最差的是（ C ）A、珠光体B、马氏体C、回火屈氏体D、回火索氏体37、对片状马氏体而言，下列说法哪个是错误的（ A )A、是位错马氏体B、是孪晶马氏体C、是过饱和的a固溶体D、具有高的强度38、下列各材料中淬火时最容易产生淬火裂纹的材料是（ C )A、45钢B、20CrMnTiC、16MnD、W18Cr14V39、下列诸因素中，哪个是造成45钢淬火硬度偏低的主要原因（ A ）A、加强温度低于Ac3B、加热温度高于AC3C、保温时间过长D、冷却速度大于VK40、亚共晶白口铸铁的退火组织中，不可能有下列中的哪种组织（ C ）A、二次渗碳体B、共析渗碳体C、一次渗碳体D、共晶渗碳体41、过共析钢进行下列哪种热处理可能会造成网状渗碳体析出（ A ）A、完全退火B、再结晶退火C、正火D、去应力退火42、下列指标中，哪个是只决定了钢的成份的性能（ D ）A、淬透性B、淬硬性C、淬透层深度D、临界冷却速度VK43、分级淬火的目的是为了( D ）A、得到B下B、增加马氏体的量C、减少残余奥氏体D、减少工件变形开裂44、过共析钢因过热而析出网状渗碳体组织时，可用下列哪种工艺消除( C ）A、完全退火B、等温退火C、球化退火D、正火45、下列诸材料中淬透性最好的是( A )A、20CrMnTiB、40CrC、GCr15D、Q23546.下列诸材料中热硬性最好的是（ C )A。
机械工程材料A卷标准答案一、名词解释：（１０分）１、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。
２、加工硬化：金属塑性变形后，强度硬度提高的现象。
２、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４、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。
５、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）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：下料锻造正火机加工调质机加工（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. 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. 1Cr18Ni9Ti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）ZGMn13—3经水韧处理（c）W18Cr4V淬火后低温回火五、填空题(20分)1、马氏体是碳在a-相中的过饱和固溶体，其形态主要有板条马氏体、片状马氏体。
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。
24.从C 曲线中分析可知，共析钢的过冷奥氏体在A 1-550℃的范围内发生贝氏体转变。
[ ]25.共析反应就是在某一温度时，从一种固相中同时结晶析出两种不同的固相。
[√ ] 26.包晶偏析可以通过回火的热处理方法消除。
机械工程材料复习题一、选择题1. 金属的强度和硬度主要取决于：A. 金属的塑性B. 金属的弹性C. 金属的韧性D. 金属的硬度2. 金属材料的塑性通常通过下列哪种性能来衡量？A. 抗拉强度B. 屈服强度C. 延伸率D. 硬度3. 金属材料的韧性通常通过下列哪种性能来衡量？A. 冲击韧性B. 抗拉强度C. 屈服强度D. 延伸率4. 金属材料的弹性通常通过下列哪种性能来衡量？A. 弹性模量B. 屈服强度C. 延伸率D. 硬度二、填空题1. 金属材料的_________是指材料在受到外力作用时，能够发生形变而不破坏的能力。
2. 金属材料的_________是指材料在受到外力作用后，能够恢复原状的能力。
3. 金属材料的_________是指材料在受到冲击负荷时，能够吸收的能量。
4. 金属材料的_________是指材料在受到拉伸力作用时，能够承受的最大应力。
三、简答题1. 简述金属材料的疲劳破坏机理。
2. 说明金属材料的腐蚀类型及其影响因素。
3. 描述金属材料的热处理过程及其对材料性能的影响。
四、计算题1. 给定一个金属材料的抗拉强度为500 MPa，延伸率为20%，试计算该材料在拉伸过程中能够承受的最大应力。
2. 假设一个金属材料的弹性模量为200 GPa，试计算在100 MPa的应力作用下，该材料的应变值。
五、论述题1. 论述金属材料的强化方法及其原理。
2. 讨论金属材料的焊接性能及其影响因素。
3. 分析金属材料在不同环境下的腐蚀机理及其防护措施。
六、案例分析题1. 根据所给的金属材料性能数据，分析该材料可能的应用领域。
2. 针对一个具体的工程案例，讨论如何选择合适的金属材料以满足特定的性能要求。
以上题目要求考生根据机械工程材料的相关知识，进行解答。
机械工程材料习题与答案机械工程材料是机械设计和制造过程中不可或缺的一部分，它涉及到材料的选用、性能、加工和应用等方面。
在机械工程材料的习题中，通常会包含材料的力学性能测试、材料选择、热处理、材料失效分析等内容。
以下是一些机械工程材料习题与答案的示例：习题1：某机械零件需要承受较大的拉力，设计者需要选择合适的材料。
请根据以下材料的力学性能数据，推荐一种材料，并说明理由。
- 钢A：抗拉强度为600MPa，屈服强度为400MPa，延展性为15%。
- 钢B：抗拉强度为800MPa，屈服强度为600MPa，延展性为10%。
- 铝C：抗拉强度为300MPa，屈服强度为200MPa，延展性为30%。
答案：推荐使用钢B。
虽然钢A的延展性更好，但钢B的抗拉强度和屈服强度都更高，这意味着它能够承受更大的拉力而不至于断裂。
对于承受大拉力的零件，材料的强度是首要考虑的因素。
习题2：某零件需要在高温下工作，需要考虑材料的耐热性。
请分析以下材料在高温下的稳定性，并推荐一种材料。
- 不锈钢D：在500°C下仍能保持其力学性能。
- 钛合金E：在600°C下力学性能略有下降，但在800°C下迅速下降。
- 陶瓷材料F：在1000°C下仍能保持其力学性能。
答案：推荐使用陶瓷材料F。
虽然不锈钢D和钛合金E都具有一定的耐热性，但陶瓷材料F在高温下的性能更为稳定，适合在极端高温环境下工作。
习题3：某零件需要通过热处理来提高其硬度和耐磨性。
请说明热处理的基本过程，并给出一个可能的热处理方案。
答案：热处理是一种通过控制加热和冷却过程来改变金属的物理性质的方法。
基本过程通常包括：加热（奥氏体化）、保温、冷却（淬火）和回火。
一个可能的热处理方案是：将钢材料加热到其奥氏体化温度（通常高于其相变温度），保持一段时间，然后快速冷却（淬火），最后进行回火以减少内部应力和提高韧性。
习题4：某零件在使用过程中发生断裂，需要分析其断裂原因。
《机械工程材料》复习习题及答案————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：2第一章材料的性能1．1 名词解释δb δb δsδ0.2 δ-1 a k HB HRC1．2 填空题1．材料常用的塑性指标有(延伸率)和(断面收缩率)两种，其中用(延伸率)表示塑性更接近材料的真实变形。
2．检验淬火钢成品件的硬度一般用( 洛氏)硬度，检测退火件、正火件和调质件的硬度常用(布氏)硬度，检验氮化件和渗金属件的硬度采用(维氏)硬度试验。
3．材料的工艺性能是指( 铸造)性能、(锻造)性能、(焊接)性能、(切削加工)性能和(热处理)性能。
4．工程上常用金属材料的物理性能有( 熔点)、(密度)、（导电性）、(磁性)和(热膨胀性)等。
5．表征材料抵抗冲击载荷能力的性能指标是(冲击韧性ak )，其单位是( J/cm2 )。
1．3 简答题2．设计刚性好的零件，应根据何种指标选择材料?采用何种材料为宜?3．常用的硬度方法有哪几种?其应用范围如何?这些方法测出的硬度值能否进行比较?1．4 判断1．金属的熔点及凝固点是同一温度。
( 错)2．导热性差的金属，加热和冷却时会产生内外温度差。
导致内外不同的膨胀或收缩，使金属变形或开裂。
( 对)3．材料的强度高，其硬度就高，所以刚度大。
( 错)4．所有的金属都具有磁性，能被磁铁所吸引。
( 错)5．钢的铸造性比铸铁好，故常用来铸造形状复杂的工件。
( 错)1．5 选择填空1．在有关零件图图纸上，出现了几种硬度技术条件的标注方法，正确的标注是( D )。
(a)HBS650—700 (b)HBS＝250—300Kgf/mm2(c)HRCl5—20 (d) HRC 45—702．在设计拖拉机缸盖螺钉时应选用的强度指标是( a )。
(a) δb (b) δs(c) δ0.2(d) δp3．在作疲劳试验时，试样承受的载荷为( c )。
(a)静载荷(b)冲击载荷(c)交变载荷4．洛氏硬度C标尺使用的压头是( b )。
3(a)淬硬钢球(b)金刚石圆锥体(c)硬质合金球5．表示金属密度、导热系数、导磁率的符号依次为( d )、( f )、( c )。
(a) u (b) HB (c) δ(d) ρ(e) HV (f) λ第二章材料的结构2．1 名词解释金属键、晶体、晶胞、晶系、致密度、配位数、晶格、晶面指数、晶向指数、晶面族、相、组织、合金、组元、固溶体、金属间化合物、间隙相、正常价化合物；电子化合物；间隙化合物、单晶体、多晶体、晶粒、亚晶粒、晶界、亚晶界、位错、空位、间隙原子、固溶强化2．2 填空题1．工程材料的结合键有( 离子键)；(共价键)、(金属键)和(分子键)。
2．在体心立方和面心立方晶格中，单位晶胞内的原子数分别为( 2 )和( 4 )；其致密度分别为( 0.68 )和( 0.74 )。
3．同非金属相比，金属的主要特性是( )。
4．晶体与非晶体最根本的区别是(原子排列是否规则)。
5．金属晶体中最主要的面缺陷是(晶界)和(亚晶界)。
6．位错分为两种，它们是(刃型位错)和(螺旋位错)；多余半排原子的是(刃型位错)位错。
7．点缺陷有(空位)和(间隙原子)两种；面缺陷中存在大量的(层错)。
2．3 判断题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。
(错)2．金属多晶体是由许多结晶方向相同的多晶体组成的。
(错)4．合金中凡成分相同、结构相同，并与其他部分有界面分开的、物理化学性能均匀的组成部分叫相。
( 对)7．合金固溶体的强度和硬度，比组成固溶体的溶剂金属的强度和硬度高。
(对)8．置换固溶体和间隙固溶体均可形成无限固溶体。
( 错)13．金属理想晶体的强度比实际晶体强度稍高一些。
(对)14. 间隙相不是一种固溶体，而是一种金属间化合物。
( 对)15．间隙固溶体一定是无限固溶体。
(错)2．4 选择填空1．两组元组成固溶体，则固溶体的结构(a )。
4(a)与溶剂相同(b)与溶剂、溶质都不相同(c)与溶质相同(d)是两组元各自结构的混合2．间隙固溶体与间隙化合物的( d )。
(a)结构相同，性能不同(b)结构不同，性能相同(c)结构相同，性能也相同(d)结构和性能都不相同3．晶体中的位错属于( c )。
(a)体缺陷(b)面缺陷(c)线缺陷(d)点缺陷4．间隙相的性能特点是( c )。
(a)熔点低、硬度低(b)硬度高、熔点低(c)硬度高、熔点高(d)硬度低、熔点低5．陶瓷材料的结合键是(b )。
(a)金属键、共价键(b)离子键、共价键(c)离子键、分子键(d)共价键、分子键6．高分子材料的结合键是( d )。
(a)金属键、共价键(b)离子键、共价键(c)离子键、分子键(d)共价键、分子键2．5综台分析题实际金属晶体中存在哪些晶体缺陷?它们对性能有什么影响?第三章材料的凝固3.1 名词解释结晶、过冷度、变质处理、同素异构转变、非自发形核、二次结晶、重结晶3．2 填空题1．金属的结晶过程主要由(形核)和(长大)两个基本过程组成。
2．在金属学中，通常把金属从液态过渡为固体晶态的转变称为( 凝固)，而把金属从一种固态过渡为另一种固体晶态的转变称为( 结晶)。
3．金属在结晶过程中，冷却速度越大，则过冷度越( 大)，晶粒越( 细)，强度越( 高)，塑性越( 好)。
4．能起非自发形核作用的杂质，必须符合( 结构相似，大小相当)的原则。
5．在金属结晶过程中，细化结晶晶粒的主要方法有(增大过冷度)、(变质处理)和( 增加振动和搅拌)。
6．液态金属结晶时，结晶过程的推动力是( 过冷度)，阻力是( )。
57．( 理论结晶温度)与( 实际结晶温度)之差称为过冷度，过冷度同(冷却速度)有关，( 冷却速度)越大，过冷度也越大。
3．3 简答题1．试画出纯金属的冷却曲线，分析曲线中出现“平台”的原因。
2．金属结晶的基本规律是什么?晶核的形成率和成长速度受到哪些因素的影响?3．如果其他条件相同，试比较在下列条件下铸件晶粒的大小：(1)金属模浇注与砂模浇注；(2)变质处理与不变质处理；(3)铸成薄件与铸成厚件；(4)浇注时采用振动与不采用振动。
4．凝固和结晶是不是一回事?影响凝固的因素有哪些?5．材料的同素异构转变与液态结晶有何相同点和不同点?3.4 判断题1．凡是由液体凝固成固体的过程都是结晶过程。
( 错) 2．纯金属结晶时，形核率随过冷度增大而不断增大。
( 对)3．纯金属的实际结晶温度与其冷却速度有关。
( 对)4．室温下，金属的晶粒越细。
则强度越高，塑性越低。
( 错)5．金属由液态转变成固态的结晶过程，就是由短程有序状态向长程有序状态转变的过程。
( 对)6．在实际金属和合金中，自发形核常常起着优先和主导的作用。
( 错) 7．当形成树枝状晶体时，枝晶的各次晶轴将具有不同的位向，故结晶后形成的枝晶是一个多晶体。
( 对)8．当晶枝长大时，随过冷度的增大，晶核的长大速度增大。
但当过冷度很大时，晶核长大的速度很快减小。
( 对)3．5 选择填空1．金属结晶时，冷却速度越快，其实际结晶温度将(b )。
(a)越高(b)越低(c)越接近理论结晶温度2.为细化晶粒，可采用( b )。
(a)快速浇注(b)加变质剂(c)以砂型代替金属型3.铸造条件下，冷却速度越大，则( a )。
(a)过冷度越大，晶粒越细(b)过冷度越大，晶粒越粗(c)过冷度越小，晶粒越细(d)过冷度越小，晶粒越粗4.同素异构转变伴随着体积的变化，其主要原因是( c )。
(a)晶粒度发生变化(b)过冷度发生变化(c)致密度发生变化(d)晶粒长大速度发生变化5．实际金属结晶时，通过“控制”形核率N和长大速度G的比值来控制晶粒大小，要获得细晶，应当是( a )。
6(a)N／G很大(b)N／G很小(c)N／G居中6．金属发生结构改变的温度称为( a )。
(a)临界点(b)凝固点(c)过冷度7．纯铁在700℃时称为( a )，在1100℃时称为( b )，在1500℃时称为( c )。
(a)a—Fe (b)Y—Fe (c) δ—Fe8．形成非晶态的熔体的粘度是( a )。
(a)很高(b)很低(c)居中第四章二元相图4.1 名词解释同素异构转变、枝晶偏析、扩散退火、铁素体(F)、奥氏体(A)、渗碳体(Cn)、珠光体(P)、莱氏体(Le和Le′)4.2 填空题1．固溶体的强度和硬度比溶剂的强度硬度(高)。
2．二元合金的杠杆定律中，杠杆的端点是所求的( 液相)或( 固相)的成分，杠杆的支点是( 组织)的成分。
3．M—N合金相图如图2—3所示。
(1)液相线是( )线，固相线是( )线。
(2)水平线上的反应是( )反应，其反应式为( )。
(3)标出图中①一④空白区域中组织组成物的名称。
(4)画出合金Ⅰ的冷却曲线。
(5)在t1温度下，液相成分为( )，固相成分为( )，固相占I合金总重( )。
4．固溶体出现枝晶偏析后，可用(振动)加以消除。
5．当固溶体合金结晶后出现枝晶偏析时，先结晶出来的树枝主轴，含有较多(溶质)组元。
6．F的晶体结构是(体心立方晶格)，A的晶体结构是(面心立方晶格)。
7．在图2—6所示的铁碳合金相图中：(1)标上各点的符号；(2)填上各区域的组成相(写在方括号里)；7(3)填上各区域的组织组成物(写在圆括号里);(4)填写下列各点的含碳量：E( )、C( )、P( )、s( )、K( )、G( )；(5)在表2—1中填出水平线的温度、反应式、反应产物的名称。
8．实际生产中，若要将钢热锻和热轧时，必须把钢加热到( A )相区。
9．在缓慢冷却条件下，含碳0．8％的钢比含碳1．2％的钢硬度(低)、强度(高)。
10．某锅炉钢板，图纸要求用20钢制作。
金相组织检查结果，组织中含珠光体量为30％，问钢板是否符合图纸要求。
(不)。
12．共析成分的铁碳合金室温平衡组织是( P )，其组成相是( F+Fe3C )。
13．一块纯铁在912℃发生。
a—Fe→Y—Fe转变时体积将( 变小)。
4.3 判断题1．平衡结晶获得的40％Ni的Cu—Ni合金比20Ni％的Cu-Ni合金的强度、硬度要高。
(错)2．在共晶合金相图中，从L中结晶出来的B晶粒与从a中析出的BⅡ具有相同的晶体结构。
( 对)3．一个合金的室温组织为。
a+BⅡ+(a十B)，那么它是由三相组成的。
(错)4．杠杆定律只适合两相区。
(对)5．凡组织组成物都是以单相状态存在于合金系中。
( 错) 6．在合金结晶过程中析出的初生晶和二次晶均有具相同的晶体结构，但具有不同的组织形态。
( 对)7．过共析钢由液态缓冷至室温时析出的二次渗碳体，在组织形态与晶体结构方面均与一次渗碳体不同。
( 错)8．碳素钢在平衡冷却条件下所形成的奥氏体都是包晶转变的产物。
