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机械工程材料复习及答案

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1 一、填空题（） 1.机械零件在工作条件下可能受到 力学负荷 、热负荷 和 环境介质 三种负荷的作用。 2.金属塑性的指标主要有 延伸率 和 断面收缩率 两种。 3.金属材料的机械性能是指在载荷作用下其抵抗 外力变形 或 断裂 的能力。 4.刚度是指材料在外力作用下抵抗 弹性变形 的能力。 5.强度度是指材料在外力作用下抵抗 变形 和 断裂 的能力。 6.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。 7.材料按化学成分分为 金属材料、高分子材料、陶瓷材料 和 复合材料 四大类。 8.金属材料的加工工艺性能包括 铸造性 、可锻性 、可焊性 、切削性加工性 和 热处理工艺性 。 9.常见的晶体结构有 体心立方 、面心立方 和 密排六方 三种。 10.晶体缺陷按其几何特征可分为 点缺陷 、 线缺陷 和 面缺陷 三种。 11.固溶体的晶体结构与 溶剂 晶体结构相同。 12.当合金溶液凝固后，由于组元间的相互作用不同，可形成 固溶体 、金属化合富 和 机械混合物 三种形式。 13.铁从高温液态向室温冷却时发生的变化： P43 。 14.珠光体是 铁素体 和 渗碳体 混合在一起形成的机械混合物。 15. 碳溶解在 奥氏体 中所形成的 固溶体 称为铁素体。 16. 在Fe-Fe3C相图中，共晶点的含碳量为4.3% ，共析点的含碳量为0.77% 。 17.低温莱氏体是 珠光体 和 渗碳体 组成的机械混合物。 18.金属结晶的过程包括 形核 和 长大 两个过程 。 19.晶核的形成包括 自发形和 和 非自发形核 两种形式。 20.晶核的长大包括 枝晶长大 和 平面长大 两种形式。 21.金属铸锭的宏观组织是由三个晶区组成，由外向内分别是 细等轴晶区、柱状晶区 和 中心等轴区 。 22..铸锭的缺陷包括 缩孔与缩松、气孔、非金属夹杂物、成分偏析 23.焊缝的组织是 单一柱状区。 24.焊接接头是由 焊缝 和 热影响区 构成。 25.冷变形后金属在加热中，随温度的升高或加热时间的延长，其组织和性能一般经历 回复 、再结晶 和 晶粒长大 三个阶段的变化。 26..细化晶粒的方法包括 增大过冷度 、加入形核剂 和 机械方法 。 27改善和提高工程材料性能的主要途径有 热处理、合金化、材料改性 和 表面改性处理 。 28.预先热处理常用的工艺方法有 正火、退火、调质。 29.根据钢中的高低分为（写出含碳量）：低碳钢（Wc〈0.25%）、中碳钢（0.25%〈Wc〈0.6% 〉和高碳钢（Wc〉0.6）。 二、名词解释） 1.弹性变形：外力去除后能够恢复的变形称为弹性变形 2.塑性变形：外力去除后不能恢复的变形成为塑形变形 3.比刚度：材料的弹性模量与其密度的比值（E/p）称为比刚度 4.冲击韧性：在一定温度下，材料在冲击载荷作用下抵抗破坏的能力称为冲击韧性 5.疲劳极限：材料在规定次数应力循环后仍不发生断裂时的最大应力称为疲劳极限 6.晶体：原子在三维空间做有规则的周期性重复排列的物质 7.合金：一种金属元素同另一种或几种其它元素，通过熔化或其它方法结合在一起所形成的具有金属特性的物质 2

8.固溶体：组元之间相互溶解，溶质原子溶入固态溶剂 9.过冷度：金属的实际结晶温度（Tn）与理论结晶温度△T之差称为过冷度（用△T′表示） 10.加工硬化：金属材料经过冷塑性变形后，出现强度、硬度提高而塑形、韧性下降的现象 11.再结晶：冷塑性变形的金属在较高温度下加热，通过新的晶核的形核和长大，由纤维状晶粒转变为等轴晶粒（晶格类型不变），加工硬化和残余应力完全消除 12.回复：冷塑性变形的金属在加热温度不太高时，组织和性能无明显变化，但残余应力明显下降，这一阶段的变化称为回复 13.退火：将处于非平衡状态的金属或合金加热到适当温度后在保温一定时间，然后缓慢冷却以获得平衡状态组织的热处理工艺 14.完全退火：将钢件加热到Ac3以上20—50度，保温一定时间完全奥氏体化后，随之连续缓慢冷却，以获得接近平衡状态组织的热处理 15.球化退火：是使Fe3C及珠光体中的Fe3C由片状转化为球状的一种工艺，主要用于过共析钢 16.正火：是将钢加热到Ac3或Accm以上30—50度，完全奥氏体化后从炉中取出空冷的热处理工艺 17.调质：就是“淬火+高温回火”，先通过淬火得到马氏体，然后在低于A1的500—650度加热（回火工艺）获得回火索氏体 18.淬火：将钢铁加热至高温奥氏体状态后急冷，使奥氏体过冷到Ms点以下，获得高硬度马氏体的工艺称为淬火 19.回火：将淬火后的钢加热到A1以下的某一温度，保温后冷却到室温的热处理工艺方法 20.淬透性：是经过奥氏体化的材料接受淬火时形成马氏体多少的能力（或在相同条件下材料获得较大深度淬火马氏体的能力） 21.表面淬火：仅对工件表层进行淬火的热处理工艺称为表面淬火 22.表面形变强化将冷变形强化用于提高金属材料的表面性能，成为提高工件疲劳强度，延长使用寿命的重要工艺措施 23.表面涂覆：将材料的表面用其他金属或非金属涂覆后，可赋予零件表面强烈的光和热的反射性、表面着色装饰性、耐磨、耐蚀及其它电磁功能之效果 24.渗碳钢：是指适宜于渗碳处理并能获得较好效果的钢 25.调制钢：指含碳量在0.30—0.60%的中碳结构钢 26.弹簧钢：是指由于淬火和回火状态下的弹性而专门用于制造弹簧和弹性元件的钢 27.枝晶偏析：在结晶的过程中，先结晶的枝干含高熔点组元较多，而后结晶的枝干含高熔点的组元较少的现象 28.热处理：是将固态金属或合金在一定介质中加热、保温和冷却以改变其整体或表面组织，从而获得所需性能的一种工艺 三、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-1 2.表示金属材料弹性极限的符号是（A ） A.σe B.σs C.σb D.σ-1 3.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（C ） A.HB B.HRC C.HV D.HS 4.金属材料在载荷作用下抵抗变形和断裂的能力叫（A ） A.强度 B.硬度 C.塑性 D.弹性 5.每个体心立方晶胞中包含有（B）个原子 3

A.1 B.2 C.3 D.4 6. 每个面心立方晶胞中包含有（D）个原子 A.1 B.2 C.3 D.4 7. 属于面心立方晶格的金属有（C） A.α-Fe,铜B.α-Fe,钒 C.γ-Fe,铜 D.δ-Fe,钒 8. 在晶体缺陷中，属于点缺陷的有（A） A. 间隙原子 B.位错 C.晶界 D.缩孔 9. 铁素体是碳溶解在（A）中所形成的间隙固溶体。 A．α-Fe B．γ-Fe C．δ-Fe D．β-Fe 10.奥氏体是碳溶解在（B ）中所形成的间隙固溶体。 A．α-Fe B．γ-Fe C．δ-Fe D．β-Fe 11.在Fe-Fe3C相图中，钢与铁的分界点的含碳量为（C）。 A．2％ B．2.06％ C．2.11％ D．2.2％ 12.莱氏体是一种（C）。 A．固溶体B．金属化合物 C．机械混合物 D．单相组织金属 13.在Fe-Fe3C相图中，ES线也称为（D）。 A．共晶线 B．共析线 C．A3线 D．Acm线 14.在Fe-Fe3C相图中，GS线也称为（C）。 A．共晶线 B．共析线 C．A3线 D．Acm线 15. 在Fe-Fe3C相图中，共析线也称为（A.D）。 A．A1线 B．ECF线 C．Acm线 D．PSK线 16.珠光体是一种（C）。 A．固溶体 B．金属化合物 C．机械混合物 D．单相组织金属 17.在铁－碳合金中，当含碳量超过（B）以后，钢的硬度虽然在继续增加，但强度却在明显下降。 A．0.8％ B．0.9％ C．1.0％ D．1.1％ 18.通常铸锭可由三个不同外形的晶粒区所组成，其晶粒区从表面到中心的排列顺序为（A) A．细晶粒区－柱状晶粒区－等轴晶粒区 B．细晶粒区－等轴晶粒区－柱状晶粒区 C．等轴晶粒区－细晶粒区－柱状晶粒区 D．等轴晶粒区－柱状晶粒区－细晶粒区 19.在Fe-Fe3C相图中，PSK线也称为（B）。 A．共晶线 B．共析线 C．A3线 D．Acm线 20.Fe-Fe3C相图中，共析线的温度为（D）。 A．724℃ B．725℃ C．726℃ D．727℃ 21.在铁碳合金中，共析钢的含碳量为（B）。 A．0.67％ B．0.77％ C．0.8％ D．0.87％ 22.加热是钢进行热处理的第一步，其目的是使钢获得（B ）。 A．均匀的基体组织 B．均匀的A体组织 C．均匀的P体组织 D．均匀的M体组织 23.下列温度属于钢的高、中、低温回火温度范围的分别为（A）（C）（ B）。 4

A．500℃ B．200℃ C．400℃ D．350℃ 24.碳钢的淬火工艺是将其工件加热到一定温度，保温一段时间，然后采用的冷却方式是（D）。 A．随炉冷却 B．在风中冷却 C．在空气中冷却 D．在水中冷却 25.正火是将工件加热到一定温度，保温一段时间，然后采用的冷却方式是（C）。 A．随炉冷却 B．在油中冷却 C．在空气中冷却 D．在水中冷却 26.完全退火主要用于（A）。 A．亚共析钢 B．共析钢 C．过共析钢 D．所有钢种 27.共析钢在奥氏体的连续冷却转变产物中，不可能出现的组织是（C）。 A．P B．S C．B D．M 28.退火是将工件加热到一定温度，保温一段时间，然后采用的冷却方式是（A）。 A．随炉冷却 B．在油中冷却 C．在空气中冷却 D．在水中冷却 29. 欲要提高18－8型铬镍不锈钢的强度，主要是通过（B）。 A．时效强化方法 B．固溶强化方法 C．冷加工硬化方法 D．马氏体强化方法 30.20CrMnTi钢根据其组织和机械性能，在工业上主要作为一种（A）使用。 A．合金渗碳钢 B．合金弹簧钢 C．合金调质钢 D．滚动轴承钢 31.大多数合金元素均在不同程度上有细化晶粒的作用，其中细化晶粒作用最为显著的有（C）。 A．Mn,P B．Mn,Ti C．Ti,V D．V,P 32.除（A）元素外，其它合金元素溶于奥氏体后，均能增加过冷奥氏体的稳定性。 A．Co B．Cr C．Mn D．Ti 33.优质钢的含硫量应控制在下列（C）范围内。 A．0.06％～0.05％ B．0.05％～0.035％ C．0.035％～0.02％ D．0.02％～0.015％ 34.优质钢的含磷量应控制在下列（C）范围内。 A．0.055％～0.045％ B．0.045％～0.035％ C．0.035％～0.03％ D．0.03％～0.02％ 四、判断题（） Y1.用布氏硬度测量硬度时，压头为钢球，用符号HBS表示。 Y2.用布氏硬度测量硬度时，压头为硬质合金球，用符号HBW表示。 X3.沙发垫子的刚度比钻杆的刚度大。 X4.图纸上标注的硬度值为：240-280HRC。 X5.图纸上标注的硬度值为：HBS250-280。 X6.图纸上标注的硬度值为：250-280HBW。 X7.渗碳件经淬火处理后用HB硬度计测量表层硬度 。 X8.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。 X9.衡量材料的塑性的指标主要有伸长率和冲击韧性。 Y10.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称为相。 Y11. 晶体的配位数越大，其致密度也越高。 X12.金属结晶后晶体结构不再发生变化。 Y13.在金属的结晶中，随着过冷度的增大，晶核的形核率N和长大率G都增大，在N/G增大的情况下晶粒细化。

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机械工程材料复习题(含部分答案)

机械工程材料复习题(含部分答案)

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。

机械工程材料复习题及参考答案.docx

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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。

[]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。

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]
青岛理工大学机械工程材料复习题1(专)期末试题及参考答案

青岛理工大学机械工程材料复习题1(专)期末试题及参考答案


四、问答题
1、一次渗碳体、二次渗碳体、三次渗碳体的成分、结构及性能都相同，其来源有何不同？ 2、简述奥氏体化过程中影响奥氏体晶粒长大的主要因素。 3、简述淬火钢在回火时的组织及性能变化规律。 4、固溶体和金属间化合物在结构和性能上有什么主要差别？ 5、什么是加工硬化，对实际生产有何有利与不利影响。
青岛理工大学成教学院试卷纸
、特殊钢 。
(11) 根据铸铁中石墨结晶形态的不同，铸铁可分为三类：
、
、
。
(12) 机械零件选材的一般原则是考虑材料的
、
、
。
二、判断题
（ ）（1）物质从液体状态转变为固体状态的过程称为结晶。 （ ）（2）碳素工具钢的牌号，如 T8，T12，该数字表示钢的最低冲击韧性值。 （ ）（3）在共晶转变相图中，从 L 中结晶出来的 α 相和从 β 相中析出的 αⅡ相具有相同的晶格结构。 （ ）（4）冷热加工的区别在于温度的高低。 （ ）（5）加热速度越快，奥氏体晶粒越粗大。 （ ）（6）在体心立方晶格中，原子排列最密的方向[111]垂直于原子排列最密的晶面（110）。 （ ）（7）间隙固溶体一定是有限固溶体。 （ ）（8）一般认为硫和磷是钢中的有害元素。 （ ）（9）奥氏体成分越均匀，则过冷奥氏体越稳定。 （ ）（10）马氏体转变晶体学特点之一是形核长大。
学号；
姓名：
班级：
..........................................................密.......................................................封..........................................................线..........................................................