工程材料习题与答案27

1、下列各种工件应该采用何种硬度实验方法来测定其硬度？锉刀、黄铜轴套、供应状态的各种非合金钢材、硬质合金刀片、耐磨工件的表面硬化层、调质态的机床主轴。

2、已知Cu（f.c.c）的原子直径为2.56A，求Cu的晶格常数a，并计算1mm3Cu中的原子数。

3、已知金属Ａ（熔点６００℃）与金属Ｂ（熔点５００℃）在液态无限互溶；在固态３００℃时Ａ溶于Ｂ的最大溶解度为３０％，室温时为１０％，但Ｂ不溶于Ａ；在３００℃时，含４０％Ｂ的液态合金发生共晶反应。

求：①作出Ａ－Ｂ合金相图（请用尺子等工具，标出横纵座标系，相图各区域名称，规范作图）②写出共晶反应式。

③分析２０％Ａ，４５％Ａ，８０％Ａ等合金的结晶过程，用结晶表达式表达。

４．一个二元共晶反应如下：Ｌ（７５％）←→α（１５％Ｂ）＋β（９５％Ｂ）（１）计算含５０％Ｂ的合金完全凝固时①初晶α与共晶（α＋β）的重量百分数。

②α相和β相的重量百分数。

③共晶体中的α相和β相的重量百分数。

（２）若显微组织中，测出初晶β相与（α＋β）共晶各占一半，求该合金的成分。

５．有形状，尺寸相同的两个Ｃｕ－Ｎｉ合金铸件，一个含Ｎｉ９０％，另一个含Ｎｉ５０％，铸件自然冷却，问哪个铸件的偏析严重，为什么？1.何谓铁素体，奥氏体，渗碳体，珠光体和莱氏体，它们的结构，组织形态，性能等各有何特点？2.分析含碳量为0.3%，1.3%，3.0%和5.0%的铁碳合金的结晶过程和室温组织。

3.指出下列名词的主要区别：一次渗碳体，二次渗碳体，三次渗碳体，共晶渗碳体和共析渗碳体。

4.写出铁碳合金的共晶反应式和共析反应式。

5.根据铁碳相图：①分析0.6%C的钢室温下的组织，并计算其相对量。

②分析1.2%C的钢室温下的相组成，并计算其相对量。

③计算铁碳合金中二次渗碳体和三次渗碳体的最大含量。

6．对某退火碳素钢进行金相分析，其组织为珠光体+网状渗碳体，其中珠光体占93%，问此钢的含碳量大约为多少？7．依据铁碳相图说明产生下列现象的原因：①含碳量为1.0%的钢比含碳量为0.4%的钢硬度高。

工程材料基础练习题库与答案一、单选题（共60题，每题1分，共60分）1、下列组织中，硬度最高的是( )A、渗碳体B、奥氏体C、珠光体D、铁素体正确答案：A2、具有面心立方晶格的铁称为( )A、γ—FeB、δ—FeC、α—FeD、β—Fe正确答案：A3、钢的淬透性主要决定于( )。

A、冷却速度B、尺寸大小C、合金元素D、含碳量正确答案：C4、渗碳体的力学性能特点是( )A、软而韧B、硬而韧C、软而脆D、硬而脆正确答案：D5、钢经调质处理后获得的组织是A、回火屈氏体；B、回火索氏体。

C、回火马氏体正确答案：B6、铁碳合金中，共晶转变的产物称为( )。

A、奥氏体B、莱氏体C、铁素体D、珠光体正确答案：B7、T8钢的最终热处理是( )。

A、渗碳B、淬火+低温回火C、球化退火D、调质正确答案：B8、淬火钢在（300～400）℃ 回火时，可达到最高值的机械性能是( ) （中温回火）A、屈服强度B、塑性C、抗拉强度D、弹性极限正确答案：D9、为消除 T12钢中的网状碳化物, 选用的热处理为。

A、回火B、调质处理C、球化退火D、正火正确答案：C10、亚共析钢室温下的平衡组织都是由( )组成。

A、先析铁素体和珠光体B、铁素体和奥氏体C、渗碳体和铁素体正确答案：A11、固溶体的晶体结构与相同。

A、溶质B、溶剂C、不同于溶剂和溶质的其它晶型D、a、b、c 都有可能正确答案：B12、亚共析钢的含碳量越高，其平衡组织中的珠光体量( )A、不变B、越少C、无规律D、越多正确答案：D13、碳在奥氏体中的最大溶解度为（）A、0.0218%B、4.3%C、2.11%D、0.77%正确答案：C14、共晶反应是指（）A、固相→固相1+固相2B、从一个液相内析出另一个固相C、从一个固相内析出另一个固相D、液相→固相1+固相2正确答案：D15、在可锻铸铁的显微组织中，石墨的形态是( )。

A、片状的B、蠕虫状的C、球状的D、团絮状的正确答案：D16、精密零件为了提高尺寸稳定性，在冷加工后应进行( )。

工程材料与成型技术练习题库（附参考答案）一、单选题（共52题，每题1分，共52分）1.可热处理强化的变形铝合金淬火后在室温放置--段时间,则其力学性能会发生的变化是_A、强度、硬度和塑性都有明显下降B、强度、硬度和塑性都有明显提高C、硬度和强度明显提高,但塑性下降D、强度和硬度显著下降,塑性提高正确答案：C2.ZChSnSb8-—4是( )。

A、铸造铝合金B、铸造黄铜C、铸造青铜D、滑动轴承合金正确答案：D3.共晶转变的产物是 ( )A、莱氏体B、珠光体C、渗碳体D、奥氏体正确答案：A4.灰铸铁中,石墨越多、越粗大、分布越不均匀,则其抗拉强的和塑性( )A、越高B、先高后低C、先低后高D、越低正确答案：D5.焊接时通过焊渣对被焊区域进行保护以防止空气有害影响的焊接方法是( ).A、电渣焊B、电弧焊C、氩弧焊D、埋弧焊正确答案：A6.对于低碳钢和低强度级普通低合金钢焊接结构,焊接接头的破坏常常出现在( )。

A、热影响区B、母材C、再结晶区D、焊缝正确答案：A7.热处理工艺过程由( )三个阶段组成。

A、退火, ,淬火, 回火B、加热、保温、冷却C、正火、淬火、低温回火正确答案：B8.下列焊接方法属于压力焊的是( )。

A、CO2焊C、电阻焊D、手工电弧焊正确答案：C9.含炭量为0.40%的碳素钢牌号可能是( )A、40钢B、T4钢C、4钢D、T40正确答案：D10.对焊缝金属进行保护的方式为气-渣联合保护的焊接方法是( )。

A、摩擦焊B、埋弧焊C、电阻焊D、钎焊正确答案：B11.碳素工具钢在使用前( )A、要进行热处理B、不需要热处理C、有的需要有的不需要热处理D、以上都不对正确答案：C12.下列焊接方法中﹐属于熔化焊的是( )。

A、钎焊B、电阻焊D、摩擦焊正确答案：C13.球化退火用于( )锻轧件。

A、亚共析钢B、合金钢C、过共析钢正确答案：C14.形状复杂的高熔点难切削合金精密铸件的铸造应采用 ( )。

材料⼯程基础总复习题及部分参考答案材料⼯程基础总复习题及部分参考答案⼀、解释名词1、淬透性：淬透性是指钢在淬⽕时获得马⽒体的能⼒。

2、淬硬性：淬硬性是指钢在正常淬⽕下获得的马⽒体组织所能达到的最⾼硬度。

3、球化退⽕：球化退⽕是将钢中渗碳体球状化的退⽕⼯艺。

4、调质处理：淬⽕加⾼温回⽕的热处理称作调质处理，简称调质。

5、氮化：向钢件表⾯渗⼊N原⼦以形成⾼氮硬化层的化学热处理⼯艺。

6、完全退⽕：将⼯件加热到Ac3+30~50℃保温后缓冷的退⽕⼯艺，主要⽤于亚共析钢。

7、冷处理：钢件淬⽕冷却到室温后，继续在0℃以下的介质中冷却的热处理⼯艺。

8、软氮化：低温⽓体氮碳共渗，以渗氮为主。

9、分级淬⽕：将加热的⼯件放⼊稍⾼于Ms的盐浴或碱浴中，保温适当时间，待内外温度均匀后再取出空冷。

10、等温淬⽕：将⼯件在稍⾼于Ms 的盐浴或碱浴中保温⾜够长时间，从⽽获得下贝⽒体组织的淬⽕⽅法。

11、珠光体：过冷奥⽒体在A1到550℃间将转变为珠光体类型组织，它是铁素体与渗碳体⽚层相间的机械混合物，根据⽚层厚薄不同,⼜细分为珠光体、索⽒体和托⽒体。

12、炉渣碱度：炉渣中碱性氧化物的质量分数总和与酸性氧化物的质量分数总和之⽐，常⽤炉渣中的氧化钙含量与⼆氧化硅含量之⽐表⽰，符号R=CaO/SiO213、偏析：钢锭内部出现化学成分的不均匀性称为偏析。

14、疏松：液态合⾦在冷凝过程中，若其液态收缩和凝固收缩所缩减的容积得不到补充，则在铸件最后凝固的部位形成⼀些细⼩的孔洞。

15、⽩点：当钢中含氢量⾼达了3ml/100g左右时，经锻轧后在钢材内部会产⽣⽩点。

在经侵蚀后的横向低倍断⼝上可见到发丝状的裂纹，在纵向断⼝上呈现圆形或椭圆形的银⽩⾊斑点。

⽩点是⼀种不允许出现的存在的缺陷。

16、镇静钢：钢液在浇注前经过充分脱氧的钢，当钢液注⼊锭模后不发⽣碳氧反应和析出⼀氧化碳⽓体，钢液可较平静地凝固成锭，故称为镇静钢。

17、沸腾钢：沸腾钢是脱氧不完全的钢，⼀般只⽤弱的脱氧剂锰铁脱氧。

1、细化晶粒虽能提高金属的强度，但增大了金属的脆性。

（为2、结构钢的淬透性，随钢中碳含量的增大而增大。

（为3、普通低合金结构钢不能通过热化处理进行强化。

（“4、置换固溶体必是无限固溶体。

（为5、单晶体必有各向异性。

（“6、普通钢和优质钢是按其强度等级来区分的。

（为7、过热钢经去应力退火后能显著细化晶粒。

（为&表面淬火主要用于高碳钢。

（为9、马氏体的晶体结构和铁素体的相同。

（为10、面心立方金属的塑性比体心立方金属的好。

（动11、铁素体是置换固溶体。

（为12、晶界是金属晶体的常见缺陷。

（“13、渗碳体是钢中常见的固溶体相。

（为14、金属的塑性变形主要通过位错的滑移进行。

（“15、金属的晶粒越细小，其强度越高，其塑性越好。

（“16、比重偏析不能通过热处理来消除。

（“17、上贝氏体的韧性比下贝氏体好。

（为18、对过共析钢工件进行完全退火可消除渗碳体网。

（为19、对低碳低合金钢进行正火处理可提高其硬度。

（必20、淬火获得马氏体的必要条件之一是其淬火冷却速度必须小于Vk°（为21、氮化件的变形远比渗碳件的小。

（“22、x x转变是非扩散性转变。

（“23、高锰钢在各种条件下均能表现出良好的耐磨性。

（为24、无限固溶体必是置换固溶体。

（“25、金属的晶粒越细小，其强度越高，但韧性变差。

（为26、所谓临界冷却速度就是指钢能获得完全马氏体组织的最小冷却速度。

（“27、钢进行分级淬火的目的是为了得到下贝氏体组织。

（为28、对奥氏体不锈钢进行固溶处理的目的是为了提高其强度。

（为29、弹簧钢的最终热处理应是淬火+低温回火。

（为30、凡单相固溶体均能进行形变强化。

（“31、x x转变是非扩散性转变。

（为32、可锻铸铁只能通过可锻化退火而得到。

（“33、凡间隙固溶体必是有限固溶体。

（“34、珠光体的片层间距越小，其强度越高，其塑性越差。

（为35、钢的临界冷却速度Vk越大，则其淬透性越好。

（为36、过共析钢的正常淬火一般均为不完全淬火。

《工程材料》习题集参考答案一．判断题×√1、细化晶粒虽能提高金属的强度，但增大了金属的脆性。

（×）2、结构钢的淬透性，随钢中碳含量的增大而增大。

（×）3、普通低合金结构钢不能通过热化处理进行强化。

（√）4、置换固溶体必是无限固溶体。

（×）5、单晶体必有各向异性。

（√）6、普通钢和优质钢是按其强度等级来区分的。

（×）7、过热钢经去应力退火后能显著细化晶粒。

（×）8、表面淬火主要用于高碳钢。

（×）9、马氏体的晶体结构和铁素体的相同。

（×）10、面心立方金属的塑性比体心立方金属的好。

（√）11、铁素体是置换固溶体。

（×）12、晶界是金属晶体的常见缺陷。

（√）13、渗碳体是钢中常见的固溶体相。

（×）14、金属的塑性变形主要通过位错的滑移进行。

（√）15、金属的晶粒越细小，其强度越高，其塑性越好。

（√）16、比重偏析不能通过热处理来消除。

（√）17、上贝氏体的韧性比下贝氏体好。

（×）18、对过共析钢工件进行完全退火可消除渗碳体网。

（×）19、对低碳低合金钢进行正火处理可提高其硬度。

（√）20、淬火获得马氏体的必要条件之一是其淬火冷却速度必须小于Vk。

（×）21、氮化件的变形远比渗碳件的小。

（√）22、马氏体转变是非扩散性转变。

（√）23、高锰钢在各种条件下均能表现出良好的耐磨性。

（×）24、无限固溶体必是置换固溶体。

（√）25、金属的晶粒越细小，其强度越高，但韧性变差。

（×）26、所谓临界冷却速度就是指钢能获得完全马氏体组织的最小冷却速度。

（√）27、钢进行分级淬火的目的是为了得到下贝氏体组织。

（×）28、对奥氏体不锈钢进行固溶处理的目的是为了提高其强度。

（×）29、弹簧钢的最终热处理应是淬火+低温回火。

（×）30、凡单相固溶体均能进行形变强化。

习题一工程材料的性能1、由拉伸试验可得出哪些力学性能指标?在工程上这些指标是如何定义的？2、说明σs，σb，δ，ψ，E、G、σ-1，αk符号的意义和单位？3、在测定强度上σs和σ0.2有什么不同?4、在设计机械零件时常用哪两种强度指标？为什么?5、在何种服役条件下，屈服强度、抗拉强度、疲劳强度是设计中最有用的数据？6、设计刚度好的零件，应根据何种指标选择材料?采用何种材料为宜？材料的E越大，其塑性越差，这种说法是否正确? 为什么？7、材料的弹性模量E的工程含义是什么？它和零件的刚度有何关系？8、什么是弹性模量E？金属弹性模量的大小主要取决什么因素？9、金属材料刚度与金属机件刚度两者含义有何不同？10、试区别材料刚度与弹性的概念，一个弹簧由于刚度不足或弹性差产生的失效现象有何不同？如何防治二者造成的失效？11、有一低碳钢拉伸试件，d0=10.0mm，L0=50mm，拉伸实验时测得F s=20.5kN，F b=31.5kN，d1=6.25mm，L1=66mm，试确定此钢材的σs，σb，δ，ψ。

12、拉伸试件的原标距长度为50mm，直径为10.0mm，拉断后对接试样的标距长度为79mm，缩颈区的最小直径为4.9mm，求其δ，ψ。

这两个指标，哪个表征材料的塑性更准确？塑性指标在工程上有哪些实际意义？13、一根直径为2.5mm的3m长钢丝受载荷4900N后，有多大变形？（钢丝的弹性模量为205000MN/m2）14、标距不同的伸长率能否进行比较？为什么？15、现有标准圆形长、短试件各一根，原始直径d0=10mm，经拉伸试验，测得其延伸率δ5均为25%，求两试件拉断时的标距长度？这两个试件中那一个塑性较好？为什么？和δ1016、常用的硬度试验方法有几种？其应用范围如何?这些方法测出的硬度值能否进行比较？17、甲乙丙丁四种材料的硬度分别是45HRC，90HRB，800HV，240HBS，试比较这四种材料硬度的高低。

《工程材料》课程复习1.常见金属晶格类型。

体心立方面心立方密排六方2. 三种晶体缺陷。

点缺陷面缺陷线缺陷3. 相的概念。

金属或合金中凡成分相同结构相同并与其他部分有界面分开的均匀组成部分4.固态合金有哪些相。

固溶体金属化合物5.过冷度的概念。

结晶的驱动力是实际结晶温度T1下晶体与液体的自由能差ΔGv，而理论结晶温度T0与实际温度T1的差值称为过冷度ΔT=T0-T16.过冷度与晶粒度的关系。

晶粒度是晶粒大小的度量过冷度增加N/G越大晶粒变细7.铸造控制晶粒度的方法。

1控制过冷度2变质处理3振动搅拌9.同素异构转变的概念。

有些物质在固态下其晶格类型会随温度变化而发生变化10.绘制铁碳合金相图（各线、特殊点、成份、温度、组织、相）。

11.分析钢从奥氏体缓冷至室温时的结晶过程，画出典型铁碳合金（钢）显微组织示意图。

17.钢的热处理概念。

钢在固态下加热保温冷却以改变钢的组织结构从而获得所需性能的一种工艺ps:只适用于固态下发生相变的材料18.普通热处理工艺分类。

退火正火淬火回火19.过冷奥氏体转变的产物。

珠光体马氏体贝氏体20.决定奥氏体转变产物的因素。

过冷度冷却速度21.马氏体的概念。

当奥氏体过冷到Ms以下时将转变为马氏体类型组织22.退火和正火的目的。

退火：1、调整硬度便于切削加工2、消除残余内应力，防止在后续加工或热处理中发生断裂和开裂3细化晶粒提高力学性能或最终热处理作组织准备P85 （调整硬度，使其易于切削加工；细化晶粒，为淬火作组织准备；消除残余内应力（退）对于过共析钢而言，正火是为了消除网状二次渗碳体，为球化退火做组织准备。

）23.淬火的概念。

将钢加热到临界点以上保温后以大于Vk的速度冷却使奥氏体转变为马氏体额热处理工艺24.一般怎样确定碳钢的淬火温度？ 利用铁碳合金相图25.影响淬透性的因素。

钢的淬透性取决于其临界冷却速度 临界速度越小 奥氏体越稳定 淬透性越高ps 凡是影响c 曲线的因素都是影响淬透性的因素26.回火的目的。

⼯程材料复习题全（含答案）复习题集⼀．填空题1 .⾼速钢锭经锻造退⽕后的组织为珠光体，淬⽕后的组织为马⽒体、⼆次渗碳体，淬⽕后再经多次回⽕后的组织为回⽕索⽒体、⼆次渗碳体。

2.灰铸铁能否充分⽯墨化，主要决定于其碳当量和铸后冷却速度,⼀般⽽⾔, 碳当量越⾼,越有利于⽯墨化，冷却速度越⼤，越容易形成⽩⼝.3.球墨铸铁件可通过热处理来调整其基本组织，⾼温退⽕热处理能得到F+G基,低温正⽕热处理能得到F+P+G基，⽽⾼温正⽕能获得P+G基。

4.普通钢、优质钢的区分是以其中s 和p 元素的原⼦含量来区分的，s 含量⾼易使钢产⽣热脆性，⽽p 含量⾼易使钢产⽣冷脆性。

5.对普通灰铸铁⼯件进⾏低温退⽕的⽬的是为了消除内应⼒，进⾏⾼温退⽕的⽬的是为了消除碳化物，得到单相组织。

6.材料牌号QT600-3中，QT表⽰球墨铸铁，600 表⽰最低抗拉强度为600MPa ，3表⽰最低延伸率为3% 。

7. 陶瓷组织的基本相有晶体相，玻璃相，⽓相，其中起强化作⽤的是晶体相，⽽起粘结作⽤的是玻璃相。

8. 常见⼯程塑料有聚氯⼄烯，聚四氟⼄烯，尼龙，其中⾃润滑性能良好适合作轴承齿轮的有尼龙，价格低廉，⽤途⾮常⼴泛的是聚氯⼄烯，化学稳定性极好,有塑料王之称的是聚四氟⼄烯。

9. 所谓“硅铝明”是指铝和硅的合⾦,该合⾦⼯件通常是通过铸造成形的。

10. 常见的黄铜是指铜和锌的合⾦,⽽青铜的种类较多,主要有锡青铜,铝青铜等。

12. 常⽤不锈钢按其组织构成分为马⽒体不锈钢, 铁素体不锈钢, 奥⽒体不锈钢。

13. 量具钢除要求⾼硬度外,还要求有⾼耐磨性性和⾼尺⼨稳定性性。

14. 不锈钢的成份特点是碳含量较低较低和铬含量⾼含量⾼。

15. 碳在铸铁中主要以渗碳体和⽯墨的形式存在16. 提⾼铸铁中碳元素和硅元素的含量,有利于其⽯墨化17. 铝合⾦按其成份和⼯艺特点分为变形铝合⾦和铸造铝合⾦两类。

18.LG5表⽰该材料是⾼纯铝,L Y12表⽰该材料为铝-铜-镁铝合⾦,ZL102表⽰该材料属于铸造铝合⾦。