工程材料习题

    一、材料的结合方式

   （一）名词解释

   晶体、非晶体   

    二、金属的结构

   （一）名词解释

    空间点阵、晶格、晶胞、致密度、空位、刃型位错、固溶体、间隙相

   （二）填空题

    1．金属晶体中最主要的面缺陷是_______。

     2．γ-Fe、α-Fe的一个晶胞内的原子数分别为___、____。

   （三）选择题

   1．晶体中的位错属于_______。

    a．体缺陷   b．面缺陷   c．线缺陷   d．点缺陷

    2．两组元组成固溶体，则固溶体的结构_______。

    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

    3．间隙固溶体与间隙化合物的_________。

    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

   （四）是非题

    1．金属多晶体是由许多结晶方向相同的多晶体组成。

    2．形成间隙固溶体的两个元素可形成无限固溶体。

    3．间隙相不是一种固溶体，而是一种金属间化合物。

   （五）综合题

   1．实际晶体中存在哪些晶体缺陷？它们对性能有什么影响？

      三、金属材料的性能

   （一）名词解释

    弹性变形、塑性变形、冲击韧性、疲劳强度、、、、HB、HRC

   （二）填空题

      1．材料常用的塑性指标有_______和_______两种， 

      2．检测淬火钢成品件的硬度一般用_______硬度，检测退火件、正火件和调质件的硬度常用_______硬度。

    1．材料的工艺性能是指_______、_______、_______、_______、_______。

   （三）选择题

       1．在作疲劳试验时，试样承受的载荷为______。

    a．静载荷  b．冲击载荷  c．交变载荷

    2．洛氏硬度C标尺使用的压头是______。

    a．淬硬钢球  b．金刚石圆锥体   c．硬质合金球

     （四）是非题

    1．材料的强度高，其硬度就高，所以刚度大。

    2．碳的质量分数越高，焊接性能越差。

    3．钢的铸造性能比铸铁好，故常用来铸造形状复杂的工件。

   （五）综合题

    1．某种钢的抗拉强度＝5.38×108MPa，某一钢棒直径为10mrn，在拉伸断裂时直径变为8mm，问此棒能承受的最大载荷为多少？断面收缩率是多少？

    2．一根直径为2.3mm、长3m的钢丝、受载荷4900N后有多大的变形。

第二章　金属材料的组织与性能的控制

一、解释名词

　　 过冷度、非自发生核、晶粒度、变质处理、相组成、组织组成物、固溶体、固溶强化、铁素体、珠光体、本质晶粒度、马氏体、淬透性、淬硬性、调质处理、回火稳定性、二次硬化、回火脆性、固溶处理、热硬性。

　　二、填空题

　　1．结晶过程是依靠两个密切联系的基本过程来实现的。这两个过程是 _____ 和 _____ 。

　　2．当对金属液体迸行变质处理时，变质剂的作用是 _____ 。

　　　3．过冷度是指 _____ ，其表示符号为 _____ 。

　　　4．固溶体的强度和硬度比溶剂的强度和硬度 _____ 。

　　5．固溶体出现枝晶偏析后可用 _____ 加以消除。

　6．共晶反应式为 _____ ；共晶反应的特点是 _____ 。

　　7．珠光体的本质是 _____ 。

　　8．一块纯铁在 920 ℃发生 α→γ转变时，体积将 _____ 。 

　　9．在铁碳合金室温平衡组织中，含 Fe3CⅡ最多的合金成分点为 _____,Ld'最多的合金成分点为 _____ 。

　　10．用显微镜观察某亚共析钢，若估算其中的珠光体含量为 80 ％，则此钢的质量分数为 _____ 。

　　11．在过冷奥氏体等温转变产物中．珠光体与托氏体的主要相同点是 _____ ，不同点是 _____ 　

　12．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。

　　13．马氏体的显微组织形态主要有 _____ 、 _____ 两种。其中 _____ 的韧性较好。

　　14．钢的C 曲线的位置越 _____ ，说明临界冷却速度越 _____ ，则其淬透性越高。 

　15．球化退火的主要目的是 _____ ，它主要适应用于 _____ 钢。 

　　16．亚共析钢的正常淬火温度范围是 _____ ，过共析钢的正常淬火温度范围是 _____ 。 

　　17．淬火钢进行回火的目的是 _____ ，回火温度越高，钢的强度与硬度越 _____ 。

　　18．按钢中合金元素的含量．可将合金钢分为 _____ 、 _____ 和 _____ 几类，合金元素含量范围分别为 _____ 、 _____ 和 _____ 。

　　19．在合金元素中，碳化物形成元素有 _____ 。

　　20．使奥氏体稳定化的元素有 _____ 。

　　21．除 _____ 、 _____ 外，几乎所有的合金元素都使 Ms、Mf点下降，因此淬火后相同碳含量的合金钢比碳钢残余奥氏体 _____ ，使钢的硬度 _____ 。

　　22．一些含有合金元素的 _____ 合金钢，容易产生第二类回火脆性；为了消除第二类回火脆性，可采用 _____ 和 _____ 。 

　　三、是非题 

　　1．凡是由液体凝固成固体的过程都是结晶过程。

　　2．室温下，金属晶粒越细，则强度越高，塑性越低。

　　3．在实际金属和合金中，自发生核常常起着优先和主导的作用。

　  4．一个合金的室温组织为α+βⅡ+（α+β），它由三相组成。 

　　5．铁素体的本质是碳在 α-Fe 中的间隙相。

　　6． 20 钢比 T12 钢的碳质量分数要高。

　　7．在退火状态（接衡组织） 45 钢比 20 钢的塑性和强度都高。 

　　8．在铁碳合金平衡结晶过程中，只有碳质量分数为 4.3 ％的铁碳合金才能发生共晶反应。 

　　9．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。 

　　10．当把亚共析钢加热到 Ac3～ 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。 

　　11．当原始组织为片状珠光体的钢加热奥氏体化时，细片状珠光体的奥氏体化速度要比粗片状珠光体的奥氏体化速度快。

　　12．当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。 

　　13．高合金钢既具有良好的淬透性，也具有良好的淬硬性。 

　　14．经退火后再高温回火的钢，能得到回火索氏体组织，具有良好的综合力学性能。 

　　15．钢的淬透性高，则其有效淬硬层的深度也越大。 

　　16．表面淬火既能改变钢的表面组织，也能改善心部的组织和性能。 

　　17．所有的合金元素都能提高钢的淬透性。

　　18．合金元素 Mn 、Ni 、N 可以扩大奥氏体区。

　　19．合金元素对钢的强化效果主要是固溶强化。 

　　20． 60Si2Mn 钢比 T12 和 40 钢有更好的淬透性和淬硬性。 

　　21．所有的合金元素均使 Ms 、Mf 下降。 

　　　四、选择题 

　　1．金属结晶时，冷却速度越快，其实际结晶温度将 _______ 。 

　　　　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 _______ 。

　　　　a．快速浇注 b．加变质剂 c．以砂型代金属型

　　3．固溶体的晶体结构与相同 _______ 。

　　　　a．溶剂 b．溶质 c．其他晶型

　4．间隙相的性能特点是 _______ 。

　　　　a．熔点高、硬度低 b．硬度高、熔点低 c．硬度高、熔点高

　　5．在发生 L→（α+β）共晶反应时，三相的成分 _______ 。

　　 　　a ．相同 b ．确定 c ．不定

　6．共析成分的合金在共析反应γ→（α+β）刚结束时，其组成相为 _______ 。 

　　 　　a ． γ b ． α+β c ．（α+β）

　 7．奥氏体是 _______ 。 

　　　　 a ．碳在 γ－Fe 中的间隙固溶体 b ．碳在 α－Fe中的间隙固溶体 c ．碳在 α－Fe 中的有限固溶体

　 8．珠光体是一种 _______ 。

　　　　 a．单相固溶体 b ．两相混和物 c ． Fe 与 C 的化合物 

　9． T10 钢的碳的质量分数为 _______ 。

　　 　　a ． 0.1 ％ b ． 1.0 ％ c ． 10 ％ 

　 10．铁素体的力学性能待点是 _______ 。

　　 　　a．强度高、塑性好、硬度低 b．强度低、塑性差、硬度低 c．强度低、塑性好、硬度低 

　 11．奥氏体向珠光体的转变是 _______ 。

　 　　　a ．扩散型转变 b ．非矿散型转变 c ．半扩散型转变 

　 12．钢经调质处理后获得的组织是 _______ 。

　　 　　a ．回火马氏体 b ．回火托氏体 c ．回火索氏体 

　13．共析钢的过冷奥氏体在 550 ～ 350℃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 

　 14．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

　 15．马氏体的硬度取决于 _______ 。

　　　　 a ．冷却速度 b ．转变温度 c ．碳含量 

　 16．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

　 17．对形状复杂，截面变化大的零件进行淬火时，应选用 _______ 。 

　　　　 a ．高淬透性钢 b ．中淬透性钢 c ．低淬透性钢 

　 18．直径为 10mm 的 40 钢的常规淬火温度及淬火组织为 _______ 。

　　　　 a ． 750℃ b ． 850℃ c ． 920℃

　　　　 a' ．马氏体 b' ．铁素体 + 马氏体 c' ．马氏体 + 珠光体 

　19．完全退火主要适用于 _______ 。

　　　　 a ．亚共析钢 b ．共析钢 c ．过共析钢 

　 20．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

　 21．钢的渗碳温度范围是 _______ 。

　　　　 a． 600 ～ 650℃ b． 800 ～ 820℃ c． 900 ～ 950℃ d． 1000 ～ 1050℃

　 22．钢的淬透性主要取决于 _______ 。 

　　　　 a ．碳含量 b ．冷却介质 c ．合金元素 

　 23．钢的淬硬性主要取决干 _______ 。

　　　　 a ．碳含量 b ．冷却介质 c ．合金元素 

　　五、综合题

　　 1．金属结晶的基本规律是什么？ 

　　 2．在实际应用中，细晶粒金属材料往往具有较好的常温力学性能。细化晶粒、提高金属材料使用性能的措施有哪些？

　　 3．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）浇注时采用振动与不采用振动。

　　　　 6．为什么细晶粒钢强度高，塑性、韧性也好？

　　　 4．什么是固溶强化？造成固溶强化的原因是什么？

　　 5．间隙固溶体和间隙相有什么不同？

　　 6．求碳的质量分数为 3.5 ％、质量为 l0kg 的铁碳合金，从液态缓慢冷却到共晶温度（但尚未发生共晶反应）时所剩下的液体的碳的质量分数及液体的质量。

　　 7．比较退火状态下的 45 钢、 T8 钢、 T12 钢的硬度、强度和塑性的高低，简述原因。

　　 8．同样形状的两块铁碳合金，其中一块是退火状态的 15 钢，一块是白口铸铁，用什么简便方法可迅速区分它们？

　　 9．为什么碳钢进行热锻、热轧时都要加热到奥氏体区？

　　10．说出 Q235A， 15， 45， 65， T8， T12 等钢的钢类、碳的质量分数，各举出一个应用实例。

　　 11．下列零件或工具用何种碳钢制造：手锯锯条、普通螺钉、车床主轴。

　　 12．用示意图表示珠光体、索氏体、托氏体、上贝氏体、下贝氏体和马氏体在显微镜下的形态特征。

　　 13、试述马氏体转变的基本特点。

　　 14．试比较索氏体与回火索氏体，马氏体与回火马氏体之间，在形成条件、金相形态与性能上的主要区别。

　　 15．马氏体的本质是什么？它的硬度为什么很高？是什么因素决定了它的脆性？

　　 16．直径为 10mm 的 T12 钢加热到 A1以上 30℃，用图示形式表示不同方法冷却时其所得到的组织。

　　 17．确定下列钢件的退火方法，并指出退火目的及退火后的组织：

　　 　（1）经冷轧后的 15 钢钢板，要求降低硬度。

　　 　（2） ZG270 － 500 的铸造齿轮。

　　 　（3）锻造过热的 60 钢锻坯。

　　 　（4）改善 T12 钢的切削加工性能。

　　 18．说明直径为 10mm 的 45 钢试样经下列温度加热： 700℃、760℃、840℃、1100℃，保温后在水中冷却得到的室温组织。

　　 19．两个碳质量分数为 l.2 ％的碳钢薄试样，分别加热到 780℃和 900℃，保温相同时间奥氏体化后，以大于淬火临界冷却速度的速度冷却至室温。试分析：

　　 　　（1）哪个温度加热淬火后马氏体晶粒较粗大？

　　　　 （2）哪个温度加热淬火后马氏体碳含量较多？

　　　　 （3）哪个温度加热淬火后残余奥氏体较多？

　　 　　（4）哪个温度加热淬火后未溶碳化物较少？

　　　 　（5）你认为哪个温度加热淬火合适？为什么？

　　 20．指出下列工件的淬火及回火温度，并说出回火后获得的组织。

　 　　　（1） 45 钢小轴（要求综合力学性能好）。

　　　 　（2） 60 钢弹簧。

　　　　 （3） T12 钢挫刀。 

　　 21．两根 45 钢制造的轴，直径分别为 10mm 和 100mm ，在水中淬火后其横截面上的组织和硬度是如何分布的？

　　 22．甲、乙两厂生产同一种零件，均选用 45 钢，硬度要求 220 ～ 250HBS 。甲厂采用正火，乙厂采用调质处理。均能达到硬度要求，试分析甲、乙两厂产品的组织和性能差别。

　　 23．试说明表面淬火、渗碳、渗氮处理工艺在选用钢种、性能、应用范围等方面的差别。

　　 24．试述固溶强化、加工硬化和弥散强化的强化原理。

　　 25．合金元素提高钢的回火稳定性的原因何在？

　　 26．什么是钢的回火脆性？下列几种钢中哪种钢的回火脆性严重？如何避免？

　　　　 45 、 40Cr 、 35SiMn 、 40CrNiMo 

　　27．为什么说得到马氏体＋随后回火处理是钢中最经济而又最有效的强韧化方法？

　　28．为什么碳含量ωC0.4 ％、含铬量ωCr12 ％的铬钢属于过共析钢，而碳含量ωC1.0 ％、铬含量 ωCr12 ％的钢属于菜氏体钢？

第三章金属材料

一、名词解释

　　 合金元素、石墨化、白口铸铁、灰口铸铁、球墨铸铁、可锻铸铁、孕育（变质）处理、球化处理、石墨化退火、黄铜、锡青铜、

　　二、选择题

　　 l．合金元素对奥氏体晶粒长大的影响是 ______ 。

　　　 a．均强烈阻止奥氏体晶粒长大 b ．均强烈促迸奥氏体晶粒长大

　　　 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 ______ 。

　　　　a． 16Mn、15、20Cr、1Cr13、12Cr2Ni4A

　　　　b． 45、40Cr、65Mn、T12

　　　　c． 15、20Cr、 18Cr2Ni4WA、 20CrMnTi

　　 3．要制造直径 25mrn 的螺栓，要求整个截面上具有良好的综合力学性能，应选用 ______ 。

　　　 a．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． T12 钢经淬火和低温回火 b． 45 钢经淬火和高温回火 c． 65 钢淬火后中温回火

　　　5．高速钢的热硬性取决于 ______ 。

　　　　a．马氏体的多少 b．淬火加热时溶人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 ______ 。

　　　　a． 20 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 、 60Si2Mn 、 50CrV 等属于 ______ 类钢，其热处理特点是 ______ 。

　　　　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 ______ 。

　　　　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 ______ 。

　　　　a．获得单一的马氏体组织，提高硬度和耐磨性

　　　　b．提高抗腐蚀性，防止晶间腐蚀 

　　　　c．降低硬度，便于切削加工

　　10．拖拉机和坦克履带板受到严重的磨损及强烈冲击，应选择用 ______ 。

　　　　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

　　11．制造轴、齿轮等零件所用的调质钢，其ωc范围是 ______ ，为提高淬透性应加入合金元素 ______ 。

　　　　a． ωc＝ 0.27 ％～ 0.5 ％ 　b． ωc＝ 0.6 ％～ 0.9 ％ c ． ωc<0.25%

　　　　d． Cr、Ni、Si、Mn 、B　e． W、Mo、V、Ti、Nb 　f． Co、Al、P、S

　　12．45、40CrNi 和 40CrNiMo 等调质钢产生第二类回火脆性的倾向是 ______ 。

　　　　a． 40CrNiMo>40CrNi>45 　b． 4CrNi>40CrNiMo>45

　　　　C． 45>40CrNi>40CrNiMo

　　13．属冷作模具钢的有 ______ 。

　　　　a． 9SiCr 、 9Mn2V 、 Cr12MoV 　b ． 5CrNiMo 、 9Mn2V 、 3Cr2W8V

　　　　c ． 5CrMnMo 、 Cr12MoV 、 9SiCr

　　14. 属热作模具钢有 ______ 。

　　　　a． 9CrWMn 、 9Mn2V 、 Cr12 b ． 5CrNiMo 、 5CrMnMo 、 3Cr2W8V

　　　　c． 9SiCr 、 Cr12MoV 、 3Cr2W8V

　　15．制造高速切削刀具的钢是 ______ 。

　　　　a． T12A 、 3CrW8V 　b． Cr12MoV 、 9SiCr 　c． W18Cr4V 、 W6Mo5Cr4V2

　　16．制造医疗手术刀具的县 ______ 。

　　　　a． GCr15 、 40Cr 、 Cr12 　　b． Cr17 、 2Cr13 、 1Cr18Ni9Ti

　　　　c． 2Cr13 、 1Crl3 、 Cr12MoV 　　d． 3Cr13 、 4Cr13

　　17．为了改善高速钢铸态组织中的碳化物不均匀性，应进行 ______ 。

　　　　a．完全退火 b．正火 c．球化退火 d．锻造加工

　　18． 为消除碳素工具钢中的网状渗碳体而进行正火，其加热温度是 ______ 。

　　　　　a． Ac cm +(30~50)℃　　b ． Ar cm +(30~50)℃

　　　　　c． Ac 1 +(30~50)℃　　d ． Ac 3 + (30~50)℃

　　19． 45 钢在水和油中冷却时，其临界直径分别用D0水和D0油表示，它们的关系是 ______ 。

　　　　a ． D0水＜D0油　　b ． D0水＞D0油　c ． D0水＝D0油

　　20 ． 40Cr 与 40 钢相比较，其热处理工艺参数特点是 ______ 。

　　　　a ． C 曲线左移， Ms 点上升 b ． C 曲线左移， Ms 点下降

　　　　c ． C 曲线右侈， Ms 点下降 d ． C 曲线右移， Ms 点上升

　　21 ． T8 钢与 60 钢相比较， T8 钢的热处理工艺参数特点是 ______ 。

　　　　a ． Ms 点低， C 曲线靠左 b ． Ms 点低， C 曲线靠右

　　　　c ． Ms 点高， C 曲线靠左 d ． Ms 点高， C 曲线靠右

　　22 ． 40CrNiMoA 钢与 40 钢相比， 40CrNiMo 钢的热处理工艺参数特点是 ______ 。

　　　　a ． Ms 点低，淬火后残余奥氏体量少 b ． Ms 点低，淬火后残余奥氏体量多

　　　　c ． Ms 点高，淬火后残余奥氏体量少 d ． Ms 点高，淬火后残余奥氏体量多

　　23 ．同种调质钢淬透试样与未淬透试样相比，当回火硬度相同时 ______ 。

　　　　a ．淬透试样σb大大提高 b ．淬透试样σb大大降低

　　　　c ．未淬透试样 σs和σk明显下降 d ．未淬透试样σs和σk明显提高

　　24 ．钢的热硬性（红硬性）主要取决于 ______ 。

　　　　a．钢的ωc　　b．马氏体的 ωc

　　　　c．残余奥氏体 ωc　　d．马氏体的回火稳定性

　　25 ．第二类回火脆性小的钢是 ______ 。

　　　　a ．碳素钢 b ．铬钢 c ．锰钢

　　26 ．铸铁石墨化的几个阶段完全进行，其显微组织为 ______ 。

　　　　a ． F ＋ G b ． F ＋ P ＋ G c ． P ＋ G

　　27 ．铸铁石墨化的第一、二阶段完全进行，第三阶段部分进行，其显微组织为 ______ 。

　　　　a ． F ＋ G b ． P ＋ G c ． F ＋ P ＋ G

　　28 ．铸铁的石墨化过程的第一、二阶段完全进行，第三阶段未进行，其显微组织为 ______ 。

　　　　a ． F ＋ P ＋ G b ． P ＋ G c ． F ＋ G

　　29 ．提高灰口铸铁的耐磨性应采用 ______ 。

　　　　a ．整体淬火 b ．渗碳处理 c ．表面淬火

　　30 ．机架和机床床身应选用 ______ 。

　　　　a ．白口铸铁 b ．灰口铸铁 c ．麻口铸铁

　　31 ．下述几种变形铝合金系中属于超硬铝合金的是 ______ 。

　　　　a ． Al — Mn 和 Al — Mg b ． Al — Cu － Mg

　　　　c ． Al — Cu 一 Mg — Zn d ． Al 一 Mg 一 Si 一 Cu

　　32 ．下述几种变形铝合金系中属于锻造铝合金的是 ______ 。

　　　　a ． Al — Mn 和 Al — Mg b ． Al — Cu － Mg

　　　　c ． Al — Cu 一 Mg — Zn d ． Al 一 Mg 一 Si 一 Cu

　　33 ．把经淬火时效的铝合金，迅速加热到 200 ～ 300℃或略高一些的温度，保温 2 ～ 3min 后，在清水中冷却，使其恢复到淬火状态，这种工艺叫做 ______ 。

　　　　a ．低温回火 b ．再结晶退火

　　　　c ．回归处理 d ．稳定化处理

　　34 ．铝合金（ Al — Cu ）的时效过程为 _______ 。

　　　　a ．富溶质原子区→θ→θ′→θ″ 　　b ．富溶质原子区→θ″→θ′→θ

　　　　c ． θ→θ′→θ″→富溶质原子区 　d ．θ″→θ′→θ→富溶质原子区

　　35 ．硬铝淬火时效后的强度、硬度和塑性与刚淬火后的相比 _______ 。

　　　　a ．强度、硬度提高，塑性降低 b ．强度、硬度降低，塑性提高

　　　　c ．强度、硬度和塑性均提高 d ．强度、硬度和塑性均降低

　　37． HMn58 一 2 是 ________ 的代号，它表示含 _______ 量为 58% ，而含 _______ 量为 2 ％。

　　　　a ．普通黄铜 b ．特殊黄铜 c ．无锡青铜

　　　　d ． Mn e ． Cu f ． Zn

　　38 ．在青铜中，常用淬火回火方法进行强化的铜合金是 _______ 。

　　　　a ．铱青铜 b ．铝青铜 c ．锡青铜

　　　三、是非题

　　1．所有的合金元素都能提高钢的淬透性。

　　2．调质钢的合金化主要是考虑提高其热硬性。

　　3．合金元素对钢的强化效果主要是固溶强化。

　　4． T8 钢比 T12 和 40 钢有更好的淬透性和淬硬性。

　　5．奥氏体型不锈钢只能采用加工硬化。

　　6．高速钢需要反复锻造是因为硬度高不易成形。

　　7． T8 与 20MnVB 相比，淬硬性和淬透性都较低。

　　8． W18Cr4 V 高速钢采用很高的温度淬火，其目的是使碳化物尽可能多的溶入奥氏体中，从而提高钢的热硬性。

　　9．奥氏体不锈钢的热处理工艺是淬火后稳定化处理。

　　10．所有的合金元素均使 Ms ， Mf 下降。

　　11．优质碳素结构钢用两位数字表示其平均ωC，以 0.01 ％为单位，如 45 表示其平均ωC0.45 ％。

　　12．碳素工具钢用代号“ T ”及后面的数字来编号，数字表示钢中平均ωC，以 0.1 ％为单位，如 T8 表示平均ωC10.8 ％。

　　13．碳素工具钢经热处理后有良好的硬度和耐磨性，但热硬性不高，故只宜作手动工具等。

　　14．碳素结构钢的淬透性较好，而回火稳定性较差。

　　15．合金调质钢的综合力学性能高于碳素调质钢。

　　17．将两种或两种以上金属元素或金属元素与非金属元素熔合在一起，或烧结在一起得到具有金属特性的物质叫合金。

　　18．在碳钢中，具有共析成分的钢较之于亚共析钢和过共析钢有更好的淬透性。

　　19． T8 钢与 T12 钢淬火温度相同，那么它们淬火后的残余奥氏体量也是一样的。

　　20．不论钢的含碳量高低，其淬火马氏体的硬度高而脆性都很大。

　　21．钢中合金元素含量越多，则淬火后钢的硬度越高。

　　22．汽车拖拉机的齿轮要求表面高硬度、高耐磨；中心有良好的强韧性。应选用 40Cr 钢，经淬火＋高温回火处理。

　　23．滚动轴承钢（GCr15）其ωCr为15 ％。

　　24．调质处理的主要目的是提高钢的塑性。

　　25．调质结构钢多为过共析钢。

　　26． 65Mn 是弹簧钢、 45Mn 是碳素凋质钢。

　　27．弹簧工作时的最大应力出现在它的表面上。

　　28．对于受弯曲或扭转变形的轴类调质零件，也必须淬透。

　　29．提高弹簧表面质量的处理方法之一是喷丸处理。

　　30．有高温回火脆性的钢，回火后采用油冷或水冷。

　　31．含锰和含硼的合金调质钢过热倾向较小。

　　32．合金元素除 Co 以外都使 C 曲线往右移，但必须使合金元素溶入奥氏体后方有这样的作用。

　　33．石墨化是指铸铁中碳原子析出形成石墨的过程。

　　34．可锻铸铁可在高温下进行锻造加工。

　　35．热处理可以改变铸铁中的石墨形态。

　　36．球墨铸铁可通过热处理来提高其力学性能。

　　37．采用整体淬火的热处理方法，可以显著提高灰铸铁的力学性能。

　　38．采用热处理方法，可以使灰铸铁中的片状石墨细化，从而提高其力学性能。

　　39．铸铁可以通过再结晶退火使晶粒细化，从而提高其力学性能。

　　40．灰铸铁的减震性能比钢好。

　　41． L1 比 L5 的纯度差。

　　42． T1 比 T5 的纯度高。

　　43． LF5 、 LY12 、 LD5 都是形变铝合金。

　　44． LD2 和 LD4 铝合金具有优良的锻造性。

　　45．单相黄铜比双相黄铜的塑性和强度都高。

　　46．制造飞机起落架和大粱等承载零件时可选用防锈铝。

　　47．铸造铝合金的铸造性好，但塑性较差，不宜进行压力加工。

　　48．铜和铝及其合金均可以利用固态相变来提高强度和硬度。

　　　四、综合题

　　1．钢中常存的杂质有哪些？硫、磷对钢的性能有哪些有害和有益的影响？

　　2．为什么比较重要的大截面的结构零件都必须用合金钢制造？与碳钢比较，合金钢有何优点？

　　3．合金钢中经常加入的合金元素有哪些？怎样分类？

　　4．为什么碳钢在室温下不存在单一奥氏体或单一铁素体组织，而合金钢中有可能存在这类组织？

　　5．合金元素对回火转变有何影响？

　　6．试述固溶强化、加工硬化和弥散强化的强化机制，并说明三者的区别。

　　7．为什么说得到马氏体随后回火处理是钢中最经济而又最有效的强韧化方法？

　　8．什么是钢的回火脆性？下列几种钢中哪类钢的回火脆性严重，如何避免？

　　　45 40Cr 35SiMn 40CrNiMo

　　10．为什么低合金高强钢用锰作为主要的合金元素？

　　11．试述渗碳钢和调质钢的合金化及热处理特点。

　　l2．为什么合金弹簧钢以硅为重要的合金元素？弹簧淬火后为什么要进行中温回火？为了提高弹簧的使用寿命，在热处理后应采用什么有效措施？

　　13．轴承钢为什么要用铬钢？为什么对钢中的非金属夹杂物特别严格？

　　14．解释下列现象

　　　　① 在相同含碳量下，除了含镍、锰的合金钢外，大多数合金钢的热处理温度都比碳钢高；

　　　　② 含碳量相同时，含碳化物形成元素的合金钢比碳钢具有较高的回火稳定性；

　　　　③ 含碳量ωSn≥0.4%，含铬量ωCr12 ％的铬钢属于过共析钢，而含碳ωC1.0 ％，含铬ωωCr12 ％的钢属于莱氏体钢；

　　　　高速钢经热锻或热轧后、经空冷获得马氏体组织；

　　　　⑤ 在相同含碳量下，合金钢的淬火变形和开裂现象不易产生；

　　　　调质钢在回火后需快冷至室温；

　　　　高速钢需高温淬火和多次回火。

　　15． W18Cr4V 钢的 Ac 1 为 820℃，若以一般工具钢 Ac1＋30～50℃的常规方法来确定其淬火温度，最终热处理后能否达到高速切削刀具所要求的性能，为什么？其实际淬火温度是多少？ W18Cr4V 钢刀具在正常淬火后都要进行 560℃三次回火，这又是为什么？

　　16．直径为 25mm ，的 40CrNiMo 的棒料毛坯，经正火处理后硬度高很难切削加工，这是什么原因？设计一个最简单的热处理方法以提高其机械加工性能。

　　17．某厂的冷冲模原用 W18Cr4V 钢制造，在使用时经常发生崩刃、掉渣等现象，冲模寿命很短；后改用 W6Mo5Cr4V2 钢制造，热处理时采用低温淬火（1150℃），冲模寿命大大提高，试分析其原因。

　　18．一些中、小工厂在用 Cr12 型钢制造冷作模具时，往往是用原钢料直接进行机械加工或稍加改锻后进行机械加工，热处理后送交使用，经这种加工的模具寿命一般都比较短。改进的措施是将毛坯进行充分地锻造，这样模具使用寿命有明显提高，这是什么原因？

　　19．不锈钢的固溶处理与稳定化处理的目的各是什么？

　　20．试分析 20CrMnTi 钢和 1Crl8Ni9Ti 钢中 Ti 的作用。

　　21．试分析合金元素 Cr 在 40Cr 、 GCr15 、 CrWMn 、 1Cr13 、 1Cr18Ni9Ti 等钢中的作用。

　　22．试就钢号为 20CrMnTi 、 65 、 T8 、 40Cr ，讨论如下问题；

　　　　① 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；

　　　　② 各种钢的用途、热处理工艺及最终的组织。

　　23．要制造机床主轴、拖拉机后桥齿轮、铰刀、汽车板簧等，拟选择合适的钢种，并提出热处理工艺。其最后组织是什么？性能如何？

　　24．什么叫热硬性（红硬性）？它与“二次硬化”有何关系？ W18Cr4V 钢的二次硬化发生在哪个回火温度范围？

　　25．试述 W18Cr4V 钢铸造、退火、淬火及回火的金相组织。

　　26．冷作模具钢所要求的性能是什么？为什么尺寸较大的、重负荷的、要求高耐磨和微变形的冷冲模具大都选用 Cr12MoV 制造？

　　27．为什么量具在保存和使用过程中尺寸会发生变化？采用什么措施可使量具尺寸保持长期稳定？

　　28．何谓化学腐蚀与电化学腐蚀？提高钢的耐蚀性途径有哪些？

　　29．不锈钢成分特点？ Cr12MoV 是否为不锈钢？

　　30．奥氏体不锈钢和耐磨钢的淬火目的与一般钢的淬火目的有何不同？

　　31．试总结铸铁石墨化发生的条件和过程。

　　32．试述石墨形态对铸铁性能的影响。

　　33．白口铸铁、灰口铸铁和碳钢，这三者在成分、组织和性能有何主要区别？

　　34．为什么一般机器的支架，机床的床身均用灰铸铁制造？

　　35．出现下列不正常现象时，应采取什么有效措施予以防止和改善？

　　　　（1）灰铸铁磨床床身，待铸造以后就进行切削，在切削加工后发生不允许的变形。

　　　　（2）灰铸铁薄壁处出现白口组织，造成切削加工困难。

　　36．指出下列铸铁的类别、用途及性能的主要指标：

　　　　（1） HT150 ， HT400 。

　　　　（2） KT350 － 10 ， KTZ700 — 2 。

　　　　（3） QT420 — 10 ， MQT1200 一 1 。

　　　38．试述铝合金的合金化原则。为什么 Si 、 Cu 、 Mg 、 Mn 等元素作铝合金的主加元素？而 Ti 、 B 、 RE 等作为辅加元素？

　　39．铝合金性能上有何特点？为什么在工业上能得到广泛的应用？

　　42．铜合金的性能有何特点？在工业上的主要用途是什么？

　　43．锡青铜属于什么合金？为什么工业用锡青铜的含锡量一般ωSn ＜ 14 ％？

　　44．为什么含锌量较多的黄铜，经冷加工后不适宜于在潮湿的大气、海水及含有氨的环境下使用？用什么方法改善其耐蚀性？

　　45．说出下列材料的类别，各举一个应用实例： 2A12 （ LY12 ）、 ZAlSi12 、 H62 、 ZSnSb11Cu6 、 QBe2 例如： 5A11 （ LF11 ），防锈铝合金，可制造油箱。

第四章高分子材料

一、名词解释

　　 塑料、增塑剂、稳定剂、固化剂、润滑剂、热固性塑料、热塑性塑料、通用塑料、工程塑料、特种塑料、注塑成型、浇注成型、挤压成型、

　　二、填空题 

　　 1．按应用范围分类，塑料可以分为 _______ 、 _______ 、 _______ 。 

　　　　 2．热塑性工程塑料主要有 _______ 、 _______ 、 _______ 、 _______ 、 _______ 。热固性工程塑料主要有 _______ 、 _______ 、 _______ 、 _______ 、 _______ 。 

　　三、选择题

　　 1．制作电源插座选用 _______ ，制作飞机窗玻璃选用 _______ ，制作化工管道选用 _______ ，制作齿轮选用 _______ 。

　　　　 a．酚配合树脂 　b．聚氯乙烯 　c．聚甲基丙烯酸甲酯 d ．尼龙 

　　 2．橡胶是优良的减振材料和磨阻材料，因为它具有突出的 _______ 。

　　　　 a．高弹性 　b．粘弹性 c．塑料 　d．减摩性 

第五章陶瓷材料

　　　四、是非题

　　 1．陶瓷材料可以作为高温材料，也可作耐磨材料。

　　2．陶瓷材料可以作刃具材料，也可以作保温材料。

　　五、综合题

　　 1．陶瓷材料的显微组织中通常有哪三种相？它们对材料的性能有何影响？

　　 2．简述陶瓷材料的种类、性能特点及应用。

第六章复合材料

一、名词解释

　　 复合材料、纤维复合材料、增强相、基体相、玻璃钢

　　二、填空题

　　 1．玻璃钢是 ______ 和 ______ 的复合材料

　　　四、是非题 

　　　　 5．玻璃钢是玻璃和钢组成的复合材料。

　　五、综合题

　　 1．复合材料的分类有哪些？ 

第七章机械零件的失效与强化

一、名词解释

　　 失效、蠕变、疲劳、

　　二、填空题

　　 1．过量变形失效包括 _______ 、 _______ 、 _______ 。

　　 2．断裂失效包括 _______ 、 _______ 、 _______ 、 _______ 。

　　 3．表面损伤失效主要包括 _______ 、 _______ 、 _______ 。

　　 4．失效分析的一般程序是 _______ 、 _______ 、 _______ 、 _______ 。

　　　　　三、是非题

　　 5．细化晶粒不仅能使材料的强度提高，同时也能提高材料塑性和韧性。

　　6．零件的失效原因可以从设计、材料、加工和安装使用四个方面去找。

　　四、综合题

1．为什么细化晶粒既能提高材料的强度，又能提高材料的塑性和韧性？

第八章典型零件的选材和工程材料的应用

一、名词解释

　　 使用性能、工艺性能

　　二、填空题

　　1．机械零件选材的基本原则是 _______ 、 _______ 、 _______ 。

　　 2．材料的经济性一般包括 _______ 、 _______ 与 _______ 等。

　　　3．零件的选材必须保证其 _______ 和 _______ 的总成本最低。零件的总成本与其 _______ 、 _______ 、 _______ 、 _______ 、 _______ 和 _______ 有关。

　　 4．低速重载齿轮可用 _______ 钢制造，并进行 _______ 热处理；中速、重载齿轮用 _______ 钢制造，并进行 _______ 及 _______ 热处理；高速、中载并受冲击的齿轮用 _______ 钢制造，并进行 _______ 热处理。

　　 5．汽车半轴要求其材料有较高的综合力学性能，通常选用 _______ 钢制造。中小型汽车的半轴一般用 _______ 、 _______ 钢制造，而重型汽车半轴用 _______ 、 _______ 或 _______ 等淬透性较高的合金钢制造。

　　 6．机床主轴法兰联接螺栓可用 _______ 钢制造并进行 _______ 热处理。大型工程机械的联按螺栓用 _______ 、 _______ 等合金结构钢制造，并进行 _______ 热处理。

　　三、简要回答题

　　 1．齿轮类零件工作时的受力情况是怎样的？主要失效形式是哪些？对齿轮用材有哪些性能要求？

　　 2．轴类零件工作时的受力情况是怎样的？主要失效形式是哪些？对轴类零件用材有哪些性能要求？

　　 3．弹簧类零件的工作条件是怎样的？其主要失效形式有哪些？对弹簧类零件用材有哪些性能要求？

　　四、选择题

　　　　 1大功率内燃机曲轴选用 _______ ，中吨位汽车曲轴选用 _______ ， C620 车床主轴选用 _______ ，精密镗床主轴选用 _______ 。

　　 　　（45 钢，球墨铸铁， 38CrMoAl ．合金球墨铸铁）

　　 2．汽车变速齿轮选用 20CrMnTi 钢制造，试在其加工工艺路线上填入热处理工序名称：

　　 　　下料→锻造→_______→切削加工→_______→喷丸→磨削加工。

　　　　 （退火，正火，凋质，渗碳，淬火及低温回火）

　　 3．高精度磨床用 38CrMoAl 钢制造，试在其加工工艺路线上填入热处理工序名称：

　　　　 下料→锻造→_______→粗加工→_______→精加工→_______→粗磨→_______→精磨。

　　　　 （调质，渗氮，消除应力，退火）

　　 4．弹簧用材要有高的 _______ 极限和 _______ 比以及高的 _______ 强度。

　　　　 （屈服极限，弹性极限，屈强，疲劳）

　　 5．汽车板簧选用 _______ 制造，成形后需进行 _______ 处理以使其具有高的弹性极限，然后迸行喷丸强化，以提高其 _______ 。

　　　　 （45 ， 20Cr ， 60Si2Mn ， 38CrMoAl ；淬火，淬火＋中温回火，调质，正火；抗拉强度，屈服强度，耐磨性，疲劳强度）

　　 6．汽车发动机的活塞销要求有较高的疲劳强度和冲击韧性且表面耐磨，一般应选用 _______ 制造，并进行 _______ 处理。

　　　　 （45 ， T8 ， QT700 — 2 ， 20Cr ；调质，正火，淬火，渗碳，淬火＋低温回火）

　　 7．旋具（改锥）拧动螺钉，头部经常以磨损、卷刃或崩刃的形式失效，杆部承受较大的扭转和轴向弯曲应力，所以头部应有较高的硬度，杆部应有较高的刚度和屈服强度，并且都要有一定的韧性（以兔断裂）。旋具把直径较大（为了省力），主要要求质量轻，绝缘性能好，与锥杆能牢固地结合，外观漂亮，因此，锥杆的材料应选用 _______ ，头部进行 ______ 处理，杆部进行 _______ 处理，锥把材料应选用 _______ 。

　　　　 （高碳钢、低碳钢、中碳钢、塑料、橡胶、木料、淬火、正火、凋质、退火）

　　五、综合题

　　 1．机械零件或试样的尺寸越大，在相同的热处理条件下力学性能越低，此即所谓尺寸效应。并在选材时予以注意什么？

　　 2．一尺寸为 φ30mm × 250mm 的轴，用 30 钢制造，经高频淬火（冰冷）和低温回火，要求摩擦部分表面硬度达 50 ～ 55HRC ，但使用过程中该部分严重磨损，试分析失效原因并提出解决办法。

　　 3．某工厂用 T10 钢制造钻头，给一批铸件钻 10mm 的深孔，但钻几个孔后钻头即很快磨损。据检验，钻头的材质、热处理、金相组织和硬度都合格，问失效原因和解决方案。

　　 4．高精度磨床主轴，要求变形小，表面硬度高（ HV>900 ），心部强度好，并有一定的韧性。问应选用什么材料？采用什么样的加工工艺路线？

　　 5．拖拉机差速器齿轮要求有高的耐磨性和疲劳强度，心部有足够的强度和冲击韧性。试为其选材并确定加工工艺路线。