工程材料(08073060)

1、多晶体的晶粒越细，则其（A ）。

A、强度越高，塑性越好B、强度越高，塑性越差

C、强度越低，塑性越好D、强度越低，塑性越差

2、液态凝固过程中，下列恒温转变属于共晶反应的是（ A ）。

A、L→α+β        B、γ→α+β

C、L+α→β        D、γ→α+β

二、判断题

1、碳钢的塑性和强度都随着含碳量的增加而降低。（× ）

2、一个合金的室温组织为αⅠ+βⅡ+（α+β），则它由三相组成。（× ）

三、问答题

1、说明含碳量对碳钢力学性能的影响。

答案：钢中含碳量增加，屈服点和抗拉强度升高，但塑性和冲击性降低，当碳量超过0.23%时，钢的焊接性能变坏，因此用于焊接的低合金结构钢，含碳量一般不超过0.20%。碳量高还会降低钢的耐大气腐蚀能力，在露天料场的高碳钢就易锈蚀；此外，碳能增加钢的冷脆性和时效敏感性。

2、用杠杆定律分别计算珠光体、莱氏体在共析温度与共晶温度转变完毕时相组成物的质量分数。

答案：（1）当共析碳钢由奥氏体转变为珠光体时，将由均匀固溶体(奥氏体)转变为点阵结构与母相截然不同的碳含量很低的铁素体和碳含量很高的渗碳体的两相混合物，即

相组成： γ → （ α ＋ Fe3C ）碳含量： 0．77％ 0．02％ 6．69％点阵结构 面心立方 体心立方 复杂斜方。因此，珠光体的形成过程包含着两个同时进行的过程：其一是通过碳的扩散形成低碳铁素体和高碳渗碳体；其二是晶体点阵重构，由面心立方点阵的奥氏体转变为体心立方点阵的铁素体和复杂斜方点阵的渗碳体。

（2）莱氏体的的共晶组织为P+ Fe3C ＋Fe3CⅡ

相组织为F+Fe3C则相的组成： W（F） = [ (6.69－4.3) / (6.69－0.0218) ]×100% = 35.84%

W（Fe3C） = 1－35.84% = .16%

上述计算是按共晶白口铁计算的，即含碳量为4.3%的白口铁。

3、何谓共晶反应、共析反应？试比较这两种反应的异同点？

答案：共晶反应：指一定成分的液体合金，在一定温度下，同时结晶出成分和晶格均不相同的两种晶体的反应。包晶反应：指一定成分的固相与一定成分的液相作用，形成另外一种固相的反应过程。共晶反应是指在一定的温度下,一定成分的液体同时结晶出两种一定成分的固相的反应 共析转变:由一种固相转变成两种固相的固/固转变。

一、选择题

1、马氏体的硬度主要取决于（C）。

A、过冷奥氏体的冷却速度

B、过冷奥氏体的转变温度

C、马氏体的含碳量

D、临界冷却速度(vk)

2、40碳钢室温平衡组织是（ D）。

A、珠光体 ＋ 渗碳体   

B、铁素体 ＋ 渗碳体   

C、马氏体 ＋ 铁素体

D、珠光体 ＋ 铁素体

二、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、合金渗碳钢经最终热处理后的组织全部是回火马氏体。（×）  

三、问答题

1、扼要指出共析钢过冷奥氏体在各温度区间转变产物的组织形态与性能特点。

答案：共析钢过冷奥氏体在不同形成温度时转变产物的组织特征:727度--550度：产物为珠光体，根据珠光体粗细不同又分为三类 普通珠光体（727度--650度）、索氏体（650度--600度）、屈氏体（600度--550度）；550度--230度：产物为贝氏体，它又分为两类 上贝氏体(550度--350度）、下贝氏体（350度--230度）。 230度--零下50度：产物为马氏体。

2、什么是回火脆性？如何防止第一、第二类回火脆性。

答案：回火脆化现象 定义：回火时韧性下降的现象。 1.低温回火脆性（第一类回火脆性） 在250～400℃间回火时出现的脆性叫低温回火脆性。几乎所有的钢都存在这类脆性，称为不可逆回火脆性。产生的主要原因是，在250℃以上回火时，碳化物薄片沿板条马氏体的板条边界或针状马氏体的孪晶带和晶界析出，破坏了马氏体之间的连接，降低了韧性。在这样的温度下残余奥氏体的分解也增进脆性，但它不是产生低温回火脆性的主要原因。 为了防止这类脆性，一般是不在该温度范围内回火，或采用等温淬火处理。钢中加入少量硅，可使此脆化温区提高。 2.高温回火脆性（第二类回火脆性） 在450～650℃间回火时出现的脆性称为高温回火脆性。它与加热、冷却条件有关。加热至600℃以上后，慢速冷却通过此温区时出现脆性；快速通过时不出现脆性。在脆化温度长时间保温后，即使快冷也会出现脆性。将已产生脆性的工件重新加热至600℃以上快冷时，又可消除脆性。如再次加热至600℃以上慢冷，则脆性又再次出现。所以此脆性称为可逆回火脆性。 高温回火脆性的断口为晶间断裂。一般认为，产生高温回火脆性的主要原因是磷等杂质在原奥氏体晶界上偏聚。钢中铬，镍等合金元素促进杂质的这种偏聚，而且本身也能发生晶界偏聚，因此增大了产生回火脆性的倾向。 防止高温回火脆性的方法是：尽量减少钢中杂质元素的含量；或者加入钼等能抑制晶界偏聚的合金元素。

一、选择题

1、铅在常温下的变形属（ B）。

A、冷变形

B、热变形

C、弹性变形

D、既有冷变形也有热变形

2、合金固溶强化的基本原因是（B）。

A、晶粒变细

B、晶格发生畸变

C、晶格类型发生了改变

D、晶粒变粗

二、判断题

1、对金属进行冷、热加工都会产生加工硬化。（×）

2、位错的滑移是金属进行塑性变形的唯一方式。（×）

三、问答题

1、塑性加工对金属的组织和性能有何影响?

答案：（一）变形程度的影响

塑性变形程度的大小对金属组织和性能有较大的影响。变形程度过小，不能起到细化晶粒提高金属力学性能的目的；变形程度过大，不仅不会使力学性能再增高，还会出现纤维组织，增加金属的各向异性，当超过金属允许的变形极限时，将会出现开裂等缺陷。对不同的塑性成形加工工艺，可用不同的参数表示其变形程度。锻造比Y锻：锻造加工工艺中，用锻造比Y锻来表示变形程度的大小。拔长：Y锻=S0/S（S0、S分别表示拔长前后金属坯料的横截面积）；镦粗：Y锻=H0/H（H0、H分别表示镦粗前后金属坯料的高度）。碳素结构钢的锻造比在2~3范围选取，合金结构钢的锻造比在3~4范围选取，高合金工具钢（例如高速钢）组织中有大块碳化物，需要较大锻造比（Y锻=5~12），采用交叉锻，才能使钢中的碳化物分散细化。以钢材为坯料锻造时，因材料轧制时组织和力学性能已经得到改善，锻造比一般取1.1~1.3即可。表示变形程度的技术参数：相对弯曲半径（r/t）、拉深系数（m）、翻边系数（k）等。挤压成形时则用挤压断面缩减率（εp）等参数表示变形程度。

（二）纤维组织的利用

纤维组织：在金属铸锭组织中的不溶于金属基体的夹杂物（如FeS等），随金属晶粒的变形方向被拉长或压扁呈纤维状。当金属再结晶时，被压碎的晶粒恢复为等轴细晶粒，而夹杂物无再结晶能力，仍然以纤维状保留下来，形成纤维组织。纤维组织形成后，不能用热处理方法消除，只能通过锻造方法使金属在不同方向变形，才能改变纤维的方向和分布。纤维组织的存在对金属的力学性能，特别是冲击韧度有一定影响，在设计和制造零件时，应注意以下两点：

（1）零件工作时的正应力方向与纤维方向应一致，切应力方向与纤维方向垂直。（2）纤维的分布与零件的外形轮廓应相符合，而不被切断。例如，锻造齿轮毛坯，应对棒料镦粗加工，使其纤维呈放射状，有利于齿轮的受力；曲轴毛坯的锻造，应采用拔长后弯曲工序，使纤维组织沿曲轴轮廓分布，这样曲轴工作时不易断裂。

(三）冷变形与热变形

通常将塑性变形分为冷变形和热变形。冷变形：再结晶温度以下的塑性变形。冷变形有加工硬化现象产生，但工件表面质量好。热变形：再结晶温度以上的塑性变形。热变形时加工硬化与再结晶过程同时存在，而加工硬化又几乎同时被再结晶消除。由于热变形是在高温下进行的，金属在加热过程中表面易产生氧化皮，使精度和表面质量较低。自由锻、热模锻、热轧、热挤压等工艺都属于热变形加工。

2、什么是加工硬化现象？指出产生的原因及消除措施。

答案：加工硬化，随着冷变形程度的增加，金属材料强度和硬度指标都有所提高，但塑性、韧性有所下降。金属材料在再结晶温度以下塑性变形时强度和硬度升高，而塑性和韧性降低的现象。又称冷作硬化。产生原因是，金属在塑性变形时，晶粒发生滑移，出现位错的缠结，使晶粒拉长、破碎和纤维化，金属内部产生了残余应力等。加工硬化的程度通常用加工后与加工前表面层显微硬度的比值和硬化层深度来表示。在纳米材料中也会出现加工硬化现象，此时的硬化行为多认为和位错运动密切相关。加工硬化给金属件的进一步加工带来困难。如在冷轧钢板的过程中会愈轧愈硬以致轧不动，因而需在加工过程中安排中间退火，通过加热消除其加工硬化。又如在切削加工中使工件表层脆而硬，从而加速刀具磨损、增大切削力等。但有利的一面是，它可提高金属的强度、硬度和耐磨性，特别是对于那些不能以热处理方法提高强度的纯金属和某些合金尤为重要。如冷拉高强度钢丝和冷卷弹簧等，就是利用冷加工变形来提高其强度和弹性极限。又如坦克和拖拉机的履带、破碎机的颚板以及铁路的道岔等也是利用加工硬化来提高其硬度和耐磨性的。金属材料在再结晶温度以下塑性变形时，由于晶粒发生滑移，出现位错的缠结，使晶粒拉长、破碎和纤维化，使金属的强度和硬度升高，塑性和韧性降低的现象，称加工硬化或冷作硬化。

一、选择题

1、若钢中加入合金元素能使C曲线左移，则将使淬透性（ A）。

A、提高

B、降低

C、不改变

D、对小试样提高．对大试样则降低

2、钢在淬火后获得马氏体组织的粗细主要取决于（B ）。 

A、奥氏体的本质晶粒度

B、奥氏体的实际晶粒度 

C、奥氏体的起始晶粒度

D、加热前的原始组织

二、判断题

1、过热钢经再结晶退火后能显著细化晶粒。（×）

2、钢经热处理后，其组织和性能必然会改变。（×）

三、问答题

1、何谓合金钢？它与同类碳钢相比有些优缺点？

合金钢除含有普通碳钢的铁、碳外，根据性能需求还添加有其它合金元素，比如常见的铬、镍、钼、锰、硅等，以达到改善热处理性能、机械性能等方面，通常价格较普通碳钢高.

2、简述渗碳钢钢的加工工艺路线，说明各步骤的目的。

渗碳钢的热处理一般是渗碳后进行淬火及低温回火，以获得高硬度的表层及强而韧的心部。根据钢的成分的差异，常用的热处理方法有以下几种。

（1）渗碳后预冷直接淬火及低温回火

这种方法适用于合金元素含量较低又不易过热的钢，如20CrMnTi、20CrTi等。

（2）一次淬火

渗碳后缓冷至室温，重新加热淬火并低温回火。适用于渗碳时易过热的碳钢、低合金钢工件及固体渗碳后的零件等。

（3）两次淬火

渗碳后缓冷至室温，重新加热两次淬火并低温回火。适用于本质粗晶粒钢及对性能要求很高的工件，但生产周期长，成本高，易脱碳氧化和变形。对于合金化程度较高的18Cr2Ni4WA等钢种，如果渗碳后预冷淬火，渗层将存在大量残留奥氏体，使硬度降低。为此，生产上采用渗碳空冷后进行高温回火，使残留奥氏体分解，然后再进行加热淬火和低温回火。热处理和组织特点渗碳件一般的工艺路线为：下料→锻造→正火→机加工→渗碳→淬火+低温回火→磨削。渗碳温度为900~950℃，渗碳后的热处理通常采用直接淬火加低温回火，但对渗碳时易过热的钢种如20、20Mn2等，渗碳后需先正火，以消除晶粒粗大的过热组织，然后再淬火和低温回火。淬火温度一般为Ac1+30~50℃。使用状态下的组织为：表面是高碳回火马氏体加颗粒状碳化物加少量残余奥氏体（硬度达HRC58~62），心部是低碳回火马氏体加铁素体（淬透）或铁素体加托氏体（未淬透）。渗碳是指使碳原子渗入到钢表面层的过程。也是使低碳钢的工件具有高碳钢的表面层，再经过淬火和低温回火，使工件的表面层具有高硬度和耐磨性，而工件的中心部分仍然保持着低碳钢的韧性和塑性。一般渗碳的温度为900~950℃，淬火温度为800~850℃油淬，回火温度为180~200℃。

一、选择题

1、以铜、锌为主的合金称（A ）。

A、黄铜

B、青铜

C、白铜

D、紫铜

2、下列铝合金中，被称为硅铝明的是（ A）

A.ZL102                                      B.ZL202  

C.ZL301                                      D.ZL402

二、判断题

1、青铜是以锡为主要添加元素的铜合金。 （√）

2、铝合金的种类按成分和工艺特点不同， 分为变形铝合金和铸造铝合金两类。 （ √）

三、问答题

1、何谓“自然时效”和“人工时效”？

自然时效是将工件放在室外等自然条件下.使工件内部应力自然释放从而使残余应力消除或减少。人工时效是人为的方法，一般是加热或是冰冷处理消除或减小淬火后工件内的微观应力、机械加工残余应力，防止变形及开裂。稳定组织以稳定零件形状及尺寸。人工时效比自然时效节省时间，残余应力去除较为彻底，但相比自然时效应力释放不彻底。

2、试说明变质处理对共晶铝合金组织和性能的影响。

变质处理的精髓是改变组织中硅的形态.纯铝中不加硅,缺乏流动性,不能用于铸造合金；加硅后,硅的组织形态很重要,呈短杆状较好,但自然冷却条件下,它往往呈不规则的多边形,割裂基体组织,降低力学性能.加入适量的钠（钠盐）、锶（锶盐）后,能有效的改变硅的不利形态,使其趋向短杆状,提高力学性能.所以,共晶、过共晶铝合金必须变质处理；亚共晶合金当其凝固速度较慢时,也必须变质处理.

3、简述Ti合金的性能特点及应用。

钛是20世纪50年代发展起来的一种重要的结构金属，钛合金因具有比强度高、耐蚀性好、耐热性高等特点而被广泛用于各个领域。世界上许多国家都认识到锨合金材料的重要性，相继对其进行研究开发，并得到了实际应用。第一个实用的钛合金是1954年美国研制成功的Ti-6Al-4V合金，由于它的耐热性、强度、塑性、韧性、成形性、可焊性、耐蚀性和生物相容性均较好，而成为钛合金工业中的王牌合金，该合金使用量已占全部钛合金的75％～85％。其他许多钛合金都可以看做是Ti-6Al-4V合金的改型。 20世纪50～60年代，主要是发展航空发动机用的高温钛合金和机体用的结构钛合金，70年代开发出一批耐蚀钛合金，80年代以来，耐蚀钛合金和高强钛合金得到进一步发展。耐热钛合金的使用温度已从50年代的400℃提高到90年代的600～650℃。A2(Ti3Al)和r（TiAl）基合金的出现，使钛在发动机的使用部位正由发动机的冷端（风扇和压气机）向发动机的热端（涡轮）方向推进。结构钛合金向高强、高塑、高强高韧、高模量和高损伤容限方向发展。

一、选择题

1、在下列塑料中，属于热固性塑料的是（A）塑料。

A、聚氯乙烯             B、聚乙烯

C、不饱和聚酯         D、聚丙烯

2、晶态聚合物的结晶度愈高，聚合物的（A）。

A、熔点愈高，强度愈低       B、熔点愈低，强度愈低

C、熔点愈高，强度高           D、熔点愈低，强度愈高

3、能够进行聚合反应，并构成高分子基本结构组成单元的小分子称（  ）。

二、问答题

1、比较高聚物的热塑性与热固性。

热固性塑料是指在受热或其他条件下能固化或具有不溶（熔）特性的塑料，如酚醛塑料、环氧塑料等。

热塑性塑料指具有加热软化、冷却硬化特性的塑料。热塑性塑料中树脂分子链都是线型或带支链的结构，分子链之间无化学键产生，加热时软化流动，冷却变硬的过程是物理变化过程。热塑性塑料加热时软化，易熔融，且熔融时变得透明，常能从熔体拉出丝来，通常易于热合。热固性塑料加热至材料化学分解前，保持其原有硬度不软化，尺寸较稳定，至分解温度炭化。

2、何谓高聚物的结晶度？它们对高聚物的性能有何影响？

一般把相对分子质量高于10000的分子称为高分子。高分子通常由103～105个原子以共价键连接而成。由于高分子多是由小分子通过聚合反应而制得的，因此也常被称为聚合物或高聚物，用于聚合的小分子则被称为“单体”。能够发生聚合的低分子量化合物叫单体,它们的主要成分是碳和氢,在一定条件和催化剂作用下,单体聚合成以碳原子为骨架的长链,就叫聚合物。高分子化合物几乎无挥发性，常温下常以固态或液态存在。固态高聚物按其结构形态可分为晶态和非晶态。前者分子排列规整有序；而后者分子排列无规则。同一种高分子化合物可以兼具晶态和非晶态两种结构。大多数的合成树脂都是非晶态结构。

3、塑料的主要成分是什么？它起什么作用？

塑料是以单体为原料，通过加聚或缩聚反应聚合而成的高分子化合物(macromolecules)，可以自由改变成分及形体样式，由合成树脂及填料、增塑剂、稳定剂、润滑剂、色料等添加剂组成。

塑料的主要成分是树脂。树脂是指尚未和各种添加剂混合的高分子化合物。树脂这一名词最初是由动植物分泌出的脂质而得名，如松香、虫胶等。树脂约占塑料总重量的40%～100%。

塑料的基本性能主要决定于树脂的本性，但添加剂也起着重要作用。有些塑料基本上是由合成树脂所组成，不含或少含添加剂，如有机玻璃、聚苯乙烯等。

一、选择题

1、陶瓷材料的结合键一般为（C ）。

A、金属键和离子键     B、离子键和分子键

C、共价键和离子键     D、共价键和金属键

2、陶瓷材料一般由下列相组成（  A）。

A、晶相、玻璃相、气相    B、晶相、玻璃相

C、气相、玻璃相               D、晶相、气相

二、问答题

1、简述陶瓷材料的性能特点。  

    陶瓷材料是用天然或合成化合物经过成形和高温烧结制成的一类无机非金属材料。它具有高熔点、高硬度、高耐磨性、耐氧化等优点。可用作结构材料、刀具材料，由于陶瓷还具有某些特殊的性能，又可作为功能材料。 

2、普通陶瓷材料的显微组织通常有哪三种相？玻璃相在陶瓷中的作用？

陶瓷的组成：晶相、玻璃相、气相。晶相：陶瓷显微结构中由晶体构成的部分。在陶瓷显微结构中可以是由一种晶体(单相)或不同类型的晶体(多相)组成。其中含量多者称为主晶相，含量少的称次级晶相或第二晶相。陶瓷材料的性能和主晶相的种类、数量、分布及缺陷状况等密切有关。陶瓷材料的晶体主要是单一氧化物(如Al2O3，MgO)和复合氧化物(如尖晶石MgO·Al2O3，锆钛酸铅Pb(Zr,Ti)O3)。此外，非氧化物陶瓷材料中还有碳化物、氮化物、硼化物、硅化物等相应组分的晶体存在。玻璃相：它存在于晶粒与晶粒之间，起着胶黏作用。气相：是指陶瓷中的气孔，它是在陶瓷生产过程中形成并被保留下来的。气孔的存在降低了陶瓷的密度，能吸收震动，并进一步降低了导热系数。但也导致陶瓷强度下降，介电损耗增大，绝缘性降低。

3、何谓陶瓷材料？普通陶瓷与特种陶瓷有什么不同？

陶瓷材料是用天然或合成化合物经过成形和高温烧结制成的一类无机非金属材料.它具有高熔点、高硬度、高耐磨性、耐氧化等优点.可用作结构材料、刀具材料,由于陶瓷还具有某些特殊的性能,又可作为功能材料.

特种陶瓷在制备工艺上，突破了传统陶瓷以炉窑为主要生产手段的界限，广泛采用真空烧结，保护气氛烧结、热压、热静压等手段。 所以说特种陶瓷肯定在工艺上是优于传统陶瓷的。

一、选择题

1、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

D、45钢淬火后中温回火

2、零件渗碳后，一般需经过（A）才能达到表面硬度高而且耐磨的目的。

A、淬火+低温回火

B、正火

C、调质

D、淬火+高温回火

二、判断题(正确打√，错误打×)

1、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。（×）

2、工具钢淬火时，冷却速度越快，则所得组织中的残余奥氏体越多。（√ ）

三、问答题

1、何谓失效？零件的失效形式有哪些？

1. 定义：机械设备中各种零件或构件都具有一定的功能，如传递运动、力或能量，实现规定的动作，保持一定的几何形状等等。当机件在载荷（包括机械载荷、热载荷、腐蚀及综合载荷等）作用下丧失最初规定的功能时，即称为失效。

2. 机械零件常见的失效有：

（一）整体断裂

（二）过大的残余变形

（三）零件的表面破坏

（四）破坏正常工作条件引起的失效

2、机械零件的选材一般应根据哪些原则来考虑？

选择材料原则：材料应用场合、承受的载荷、价格因素，或者根据零件数量多少，库存材料来确定。

3、给出普通机床主轴的选材，并制定其工艺路线。

机床的主轴材料为40cr钢,其生产工艺路线为:下料――锻造――正火――粗车――调质――精车――锥

一、单选题

1、在Fe-Fe3C相图中，钢与白口铸铁的分界点的含碳量为（C ）。

A、2.0％  B、4.3％   C、2.11％  D、0.77％

2、珠光体是一种（C ）。  

A、固溶体    B、金属化合物     C、机械混合物   D、间隙相      

3、当晶格常数相同时，面心立方晶格比体心立方晶格的致密度（A ）。

A、小   B、大   C、相等   D、不确定

4、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%

5、弹簧及一些要求具有较高屈服极限的热作模具等，常采用热处理工艺是（ B）。

A、淬火+低温回火  B、淬火+中温回火    C、表面淬火   D、退火　

6、对于亚共折钢，适宜的淬火加热温度一般为（ C）。

A、Ac1 ＋ 30~50℃  B、Acm ＋ 30~50℃             

C、Ac3 ＋ 30~50℃  D、Ac3 -30~50℃

7、t8碳素工具钢的含碳量是（ B）。

A、0.08%   B、0.8%    C、1.8%    D、8%

8、液态凝固过程中，下列恒温转变属于包晶反应的是（C ）。

A、 L→ α ＋ β

B、γ→α ＋ β

C、L＋ α→β

D、α ＋ β→γ

9、关于马氏体的硬度，正确的说法是（ B）。

A、马氏体内含合金元素越多，则硬度越高

B、马氏体内含碳越多，则硬度越高

C、马氏体内杂质越少，则硬度越高

D、马氏体针片越粗，则硬度越高

10、合金渗碳钢常用热处理工艺是（A ）。

A、渗碳 ＋ 淬火 ＋ 低温回火      B、渗碳 ＋ 淬火 ＋ 中温回火

C、渗碳 ＋ 淬火 ＋ 高温回火      D、淬火 ＋ 低温回火

二、多选题

1、属于体心立方晶格的金属有（ ）。

A、α-Fe     B、γ-Fe    C、δ-Fe     D、Al

2、实际晶体中常见缺陷按几何特征可分为（ ）。

A、点缺陷

B、线缺陷

C、面缺陷

D、体缺陷

3、扩大奥氏体区的合金元素是（ ）。

A、Ni     B、Mn    C、N    D、Cr

4、下列钢中是弹簧钢的（ ）。

A、40Cr         B、60Si2Mn

C、65Mn         D、20CrMnTi

5、铸铁中的石墨形态主要有（ ）。

A、片状     B、球状

C、团絮状    D、蠕虫状

三、问答题

1、用杠杆定律计算室温下wc=1.20%的铁碳合金组织组成物和相组成物的质量分数。

铁碳相图看,Wc=1.20%的铁碳合金是过共析钢,其组织组成物是珠光体+二次渗碳体,即P+Fe3Cii,相组成物是铁素体+渗碳体,即F+Fe3C.一、组织组成物计算：按照杠杆定律,列式子如下WP=（6.69-1.2）/(6.69-0.77)=5.49/5.92=0...

2、何谓淬火临界冷却速度、淬透性和淬硬性？它们主要受哪些因素的影响？

3、说明纯铁的同素异构转变及其意义。

通过热处理, 改变组织状态, 进而便于加工及去除材料应力, 提高材料物理及磁性能.在热处理生产中正是利用铁的这种固态变化，使我们可以完成各种热处理工艺。在锻造生产中，往往将钢加热到较高的温度，使其变为面心立方结构。因这时钢的塑性、韧性较好，硬度低，所以成型比较容易。　　同素异构转变往往要产生较大的内应力，这是由于转变时晶体结构发生变化引起体积变化。例如铁从面心立方转变为体心立方时，体积约膨胀l％。由于这种变化是在温度相对较低的固态下发生，而且这种变化在金属的表面和心部存在着不同时性而导致出现内应力。这在一定程度上造成了零件的变形和开裂。

4、为什么室温下钢的晶粒越细，强度、硬度越高，塑性、韧性也越好？ 

5、何谓高速钢的二次硬化现象？产生二次硬化的主要原因是什么？

一、单选题

1、合金元素对奥氏体晶粒长大的影响是（ A  ）。

A、均强烈阻止奥氏体晶粒长大      B、均强烈促进奥氏体品粒长大

C、无影响                                         D、上述说法都不全面

2、40碳钢室温平衡组织是（ D）。

A、珠光体 + 渗碳体   B、铁素体 + 渗碳体   

C、马氏体 + 铁素体   D、珠光体 + 铁素体

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、多晶体的晶粒越细，则其（ A   ）。   

A、强度越高，塑性越好       B、强度越高，塑性越差

C、强度越低，塑性越好       D、强度越低，塑性越差

5、过冷奥氏体向珠光体的转变是（C ）。

A、半扩散型转变                  B、非扩散型转变

C、扩散型转变                      D、复合型转变

6、二元合金中，铸造性能最好的合金是（A ）。

A、共晶合金                        B、固溶体合金

C、共析合金                       D、包晶成分合金

7、间隙相的性能特点是（ B）。

A、硬度高、熔点低        B、硬度高、熔点高       

C、熔点高、硬度低        D、熔点低、硬度低

8、晶体中的位错属于（ D）。

A、点缺陷            B、体缺陷

C、面缺陷            D、线缺陷

9、具有匀晶型相图的单相固溶体合金（B ）。

A、铸造性能好             B、锻压性能好

C、热处理性能好         D、切削性能好

10、对退火态金属进行拉丝，发现强度升高的现象叫（ D）。

A、细晶强化         B、固溶强化

C、弥散强化         D、加工硬化

二、多选题

1、共价键的特性（ ）。

A、导电                B、无方向性

C、有方向性        D、不导电

2、下列标尺中属于洛氏硬度标尺的是（ ）。

A、HRA       B、HRB

C、HRC       D、HV

3、金属经塑性变形后的性能变化（ ）。

A、加工硬化     B、内部残余应力增加

C、塑性增加     D、韧性增加

4、金属浇注结晶时，为细化晶粒，可采用（ ）。

A、提高浇注温度     B、添加变质剂

C、外加振动            D、提高铸型温度

5、下列材质中，调质钢有（ ）。

A、GCr15        B、40

C、HT250       D、40Cr

三、问答题

1、 写出体心立方和面心立方晶格中原子最密的晶面指数和晶向指数。

2、试对比分折GCr15和20CrMnTi中各合金元素的作用。

3、本质细晶粒钢的奥氏体晶粒是否一定比本质粗晶粒钢的细，为什么？

4、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。

钢丝绳为高碳钢，在与工件一起加热过程中进行了高温回火，晶相组织发生了变化，变粗大，导致钢丝绳承载力大大降低，所以导致钢丝绳发生断裂。

5、试述汽车半轴的性能要求、选材及工艺路线。

汽车传动轴的主要作用是支撑回转体、传递动力。工作条件一般会承受交变转矩及拉压载荷，轴颈与键部位承受较大的摩擦与磨损。失效形式主要是断裂与局部过度磨损，断裂包括疲劳断裂与过载断裂。故选材时材料应具有：足够的强度、刚度和一定的韧性，良好的耐磨性，高的疲劳强度以及良好的切削加工性。即要求主轴具有良好的综合力学性能。而中碳钢经过适当的热处理（调质、表面淬火、渗碳等）可获得良好的综合力学性能，达到心部韧，表面耐磨的零件。建议最好选用合金调质钢（属于中碳钢的范畴），一般的调质钢淬透性差，力学性能低，只适合尺寸较小、负载较轻的零件。合金调制钢中的合金元素可提高淬透性，明显增强淬火等热处理的硬化表面效果且不降低心部韧性。合金调质钢经过热处理（调质、淬火）具有高强度、高耐磨性与良好的塑性韧性的配合，即具有良好的综合力学性能。 

工艺路线：下料--锻造--预备热处理--机械加工--调质--铣键槽--局部感应淬火--磨削精加工--装配