机械工程材料复习题及参考答案

机械⼯程材料复习题及参考答案

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。（）

27、所谓本质细晶粒钢就是⼀种在任何加热条件下晶粒均不发⽣粗化的钢。（）

28、⼀个合⾦的室温组织为α+βⅡ+（α+β），它由两相组成。（）

29、过冷奥⽒体转变为马⽒体是⼀种扩散型转变。（）

30、60钢⽐T12钢的碳含量要⾼。（）31、标识为100HBS的材料硬度⼤于标识为60HRC的材料硬度。（）

32、马⽒体是碳在α-Fe中的过饱和固溶体，当奥⽒体向马⽒体转变时，体积要收缩。（）

33、再结晶过程是有晶格类型变化的结晶过程。（）

34、当亚共析成分的奥⽒体在冷却发⽣珠光体转变时，温度越低，其转变产物组织越粗。（）

35、贝⽒体是过冷奥⽒体中温转变产物,在转变过程中,碳原⼦能进⾏扩散,⽽铁原⼦不能进

⾏扩散。（）36、不论碳含量⾼低，马⽒体的硬度都很⾼，脆性都很⼤。（）

37、⾼合⾦钢既具有良好的淬透性，也具有良好的淬硬性。（）

38、经退⽕后再⾼温回⽕的钢，能得到回⽕马⽒体组织，具有良好的综合机械性能。（）

39、热加⼯是指在室温以上的塑性变形加⼯。（）

40、在正常加热淬⽕条件下，亚共析钢的淬透性随碳的增⾼⽽增⼤，过共析钢的淬透性随碳

的增⾼⽽减⼩。（）

⼆、填空题：1.铁素体的晶体结构为；奥⽒体的晶体结构为。

2.细化晶粒可以通过 _和______________________两种途径实现。

3.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；⽽把⾦属从⼀种固态晶体结构过渡为另⼀种固态晶体结构的转变称为 ____ 。4.共析成分的铁碳合⾦室温平衡组织是，其组成相是________和。

5.

典型铸锭结构的三个晶区分别为：、、。6.⾦属晶体中最主要的⾯缺陷是和。

7.⽤显微镜观察某亚共析钢，若估算其中的珠光体含量为80%，则此钢的碳含量为。

8.⾦属材料热加⼯和冷加⼯划分是以再结晶温度为界限的。已知铁的T再=600℃，铅的T再=-33℃，那么

在室温下，铁的变形加⼯称为加⼯，铅的变形加⼯称为加⼯。9.钢的淬透性越⾼，则其C曲线的位置越向（填“左或右”）。

10.HT200牌号中“HT”表⽰，数字”200”表⽰。

11.⽤光学显微镜观察，上贝⽒体的组织特征呈状，⽽下贝⽒体则呈状。

12.⾦属凝固时，与之间的差值称为过冷度，冷却速度愈⼤，凝固时过冷度就

愈。13.奥⽒体是___________ 的间隙固溶体，马⽒体是_______ _的过饱和固溶体。

14.合⾦钢的______________⽐碳钢⼤，其原因是⼤部分合⾦元素都使钢的临界冷却速度__________。

15.按碳的质量分数对碳钢进⾏分类，可分为、、三类。

16.QT600--3牌号中“QT”表⽰，数字”600”表⽰ ,”3”表⽰。

17.⽤光学显微镜观察，根据含碳量的多少，马⽒体的组织特征有状，和状其

中的⼒学性能要好。18.衡量⾦属材料的塑性好坏有和两个参数。

19.渗碳体是___________ 的间隙化合物，珠光体的本质是______ _ 。

20.铸铁中的⽯墨有球状、团絮状和______________、______ ____等四种。

21.共晶成分的铁碳合⾦室温平衡组织是，其组成相是和。

三、单项选择题：1.制造弹簧应选⽤：（）

A.T12钢经淬⽕和低温回⽕

B.Cr12MoV钢经淬⽕和低温回⽕

C.65钢经淬⽕后中温回⽕

2.为消除T12钢中的⽹状碳化物, 选⽤的热处理为。（）

A.球化退⽕

B.正⽕

C.调质处理

D.回⽕

3.奥⽒体向珠光体的转变是（）

A.⾮扩散型转变

B.扩散型转变

C.半扩散型转变

4.钢经调质处理后获得的组织是（）

A.回⽕马⽒体

B.回⽕屈⽒体

C.回⽕索⽒体。

5.淬硬性好的钢（）

A.具有⾼的合⾦元素含量

B.具有⾼的碳含量

C.具有低的碳含量

6.制造⼿⽤锯条应选⽤（）

A.T12 钢经淬⽕和低温回⽕

B.Cr12MoV钢经淬⽕和低温回⽕

C.65钢经淬⽕后中温回⽕

7.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8.T10钢的含碳量为（）

A.0.10%

B.10.0%

C.1.0%

D.0.01%

9.钢的回⽕处理是在（）

A.退⽕后进⾏

B.正⽕后进⾏

C.淬⽕后进⾏

10.若合⾦元素能使C曲线右移，钢的淬透性将（）

A.降低

B.提⾼

C.不改变。

11.挖掘机的挖⽃要求表⾯具有⾼耐磨性和⾼的疲劳强度，最好应选⽤（）

A.20CrMnMo

B.65Mn

C.ZGMn13

D.T8

12.铁碳合⾦中，随着碳质量百分数的增加，硬度增加，强度。（）

A.增加

B.减⼩

C.不变

D.不确定

13.铁素体的机械性能特点是（）

A.低塑性、⾼强度

B.⾼塑性、⾼强度

C.⾼塑性、低强度

D.低塑性、低强度

14.钢经低温回⽕处理后获得的组织是（）

A.回⽕马⽒体

B.回⽕屈⽒体

C.回⽕索⽒体。

15.0Cr18Ni9Ti不锈钢中的含Cr量为（）

A.0.18%

B.1.8%C.18%。

.共析钢过冷奥⽒体在350℃-Ms的温度区间等温转变时，所形成的组织是（）

A.索⽒体

B.下贝⽒体

C.上贝⽒体

D.珠光体。

四、名词解释题：1.固溶强化

2.热硬性（红硬性）

3.调质处理

4.加⼯硬化

5.马⽒体

6.变质处理

7.冷加⼯

8.相

9.残余奥⽒体

10.本质晶粒度

11.固溶体

12.淬硬性

13.奥⽒体

14.铁素体

15.同素异构转变

五、材料判别：

已知下列⼗种⾦属材料的牌号（或钢号、代号）请填写到对应的⼗个名称空格中（可填序号）：1、40C r

2、C r12MoV

3、16M n

4、1C r18Ni9Ti

5、5CrNiMo

6、ZG45

7、65

8、H62

9、HT200 10、ZL107

a、低合⾦结构钢

b、铸造铝合⾦c、灰⼝铸铁

d、碳素铸钢

e、弹簧钢

f、黄铜

g、冷模具钢 h、热模具钢

i、调质钢 j、不锈钢

六、铁碳合⾦状态图：

第1题：(1)在坐标图上填写状态左下⾓的全部内容；(2)分析T10A碳钢⾃1000℃缓冷⾄常温的组织转变过程；

(3)绘出该钢常温下平衡显微组织⽰意图；

(4)计算该钢平衡组织中渗碳体与珠光体的相对量。

1000

800

℃ 600

400

200

2.11

C%

T10A钢平衡显微组织⽰意图

第2题：(1)在坐标图上填写状态左下⾓的全部内容；(2)分析含碳0.45%的碳钢⾃1000℃缓冷⾄常温的组织转变过程；

(3)绘出该钢常温下平衡显微组织⽰意图；

(4)计算该钢平衡组织中铁素体与珠光体的相对量。

(5)试⽐较45钢和T12钢的机械性能差别并说明原因。

℃ 600

45钢平衡显微组织⽰意图

七、简答题：1.某汽车重负荷齿轮选⽤合⾦渗碳钢20CrMnMo材料制作，其⼯艺路线如下：

下料→锻造→热处理①→切削加⼯→热处理②→热处理③→热处理④→喷丸→磨削加⼯。

试分别说明上述①②③④四项热处理⼯艺的名称、⽬的及热处理后的组织。2.试各举出⼀类钢材，说明通过热处理⽅法，可在室温下得到下列组织：

①粒状珠光体②针状马⽒体③回⽕索⽒体④回⽕马⽒体

3.奥⽒体、过冷奥⽒体、残余奥⽒体有何异同？

4.下列零件或⼯具⽤何种碳钢制造，说出其名称、⾄少⼀个钢号以及其热处理⽅法：⼿锯锯条、普通螺

钉、车床主轴、弹簧钢。5.⽤⼀根冷拉钢丝绳吊装⼀⼤型⼯件进⼊热处理炉，并随⼯件⼀起加热到1000℃保温，当出炉后再次吊

装⼯件时，钢丝绳发⽣断裂，试分析其原因。6.如果其它条件相同，试⽐较在下列铸造条件下铸件晶粒的⼤⼩：

1）⾦属模浇注与砂型浇注；

2）变质处理与不变质处理；

3）铸成薄件与铸成厚件；

4）浇注时采⽤震动与不采⽤震动。

7.何谓共晶反应、包晶反应和共析反应?试⽐较这三种反应的异同点。

8.以共析钢为例，说明过冷奥⽒体在⾼温（A1—550℃）、中温（550℃—Ms）、低温(Ms以下)三个温度阶

段等温转变时，转变的组织及性能特点。9.对某退⽕碳素钢进⾏⾦相分析，其组织为珠光体+渗碳体（⽹状），其中珠光体占 93% ，问此碳钢的含

碳量⼤约为多少？10.在铸造⽣产中，采⽤哪些措施控制晶粒⼤⼩？

11.珠光体类型组织有哪⼏种？它们在形成条件、组织形态和性能⽅⾯有何特点？

12.指出下列名词的主要区别：

1）弹性变形与塑性变形；

2）韧性断裂与脆性断裂；

3）加⼯硬化与变质处理；

4）热脆与冷脆。

13.为什么细晶粒钢强度⾼，塑性、韧性也好？

参考答案

⼀、判断：（对的打√，错的打×） 1-10、××√×√×√××√ 11-20、×√×√×√××√× 21-30、√√××√××√×× 31-40、××××√××××√

⼆、填空题：请把答案填在题中横线上。1、体⼼⽴⽅，⾯⼼⽴⽅；

2、增⼤过冷度、加⼊变质剂；

3、结晶、同素异构转变；

4、珠光体、铁素体、渗碳体；