华北理工大学2016年工程材料期末复习习题(DOC)

华北理工大学2016年《工程材料》期末复习习题含答案

一、选择题

材料基础知识：

1. 晶体与非晶体的主要区别是 A 。

A.原子的有序排列

B.原子靠金属键结合

C.晶体具有各向异性

D.晶体具有简单晶格

2. 三种常见金属晶体结构中，原子排列最疏松的是 A 。

A.体心立方晶格

B.面心立方晶格

C.密排六方晶格

D.三种都一样

3. 三种常见晶格的晶胞原子数、致密度是 B 。

A. 4,4,6 / 62%,78%,78%

B. 2,4,6 / 68%,74%,74%

C. 2,4,9 / 68%,74%,74%

D. 2,4,6 / 86%,78%,78%

4. 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 B 。

A 小

B 大

C 相等

5. 纯铁中α-Fe 和γ-Fe 分别属于 A 类型

A.体心立方和面心立方

B.面心立方和面心立方

C.体心立方和体心立方

D.面心立方和体心立方

6. 纯铁在850℃时为 A 晶格。

A.体心立方

B.面心立方

C.密排六方

7. 属于体心立方晶格的金属有 B 。

A α-Fe ，Al

B α-Fe ，Cr

C γ-Fe ，Al

8. 在以下晶体类型中滑移系数目最多的晶格类型是 B 。

A 密排六方

B 体心立方

C 简单立方

9. 晶体中的空位属于 A 。

A.点缺陷

B.线缺陷

C.面缺陷

D.不是缺陷

10. 位错是一种 A 。

A 线缺陷

B 点缺陷

C 面缺陷

11. 实际金属中属于面缺陷的是 A 。

A.晶界

B.位错

C.空位

D.杂质

12. 常用的金属材料一般都具有 D 。

A.各向异性

B.伪各向异性

C.各向同性

D.伪各向同性

13. 有些金属在固态下会发生晶体结构的变化这种变化可以称为 C 。

A 等温转变

B 变温转变

C 同素异构转变

14. 从金属学的观点来看，冷加工和热加工是以 B 温度为界限区分的。

A. 相变

B. 再结晶

C. 熔点

D. 0.2倍熔点

15. 低碳钢拉伸试验时，其变形过程可简单分为 A 接个阶段。

A.弹性变形、塑性变形、断裂

B. 弹性变形、断裂

C.塑性变形、断裂

D. 弹性变形、条件变形、断裂

16. 表示金属材料弹性极限的符号是 A ，屈服强度的符号是 B ，抗拉强度的符号是 C 。

A.e σ

B.s σ

C.b σ

17. 机械零件在正常工作情况下多数处于 B 。

A. 塑性变形状态

B. 弹性变形状态

C.刚性状态

D.弹塑性状态

18. 金属材料在外力作用下抵抗变形和破坏的能力称为 B 。

A.硬度

B.强度

C.塑性

D.弹性

19. 国家标准规定钢铁材料进行疲劳强度试验时，应力循环次数为 B 所对应的应力作为疲劳强度。

A.106～107

B. 107～108

C. 106～108

D. 107～109

20. 在测量工件的表面层硬度时常用的硬度测试方法的表示符号是 C 。

A. HB

B. HR

C. HV

21. 测量淬火钢件及某些表面硬化工件的硬度时，一般采用 C 。

A.HRA

B.HRB

C.HRC

D.HB

22. 材料断裂前的最大应力值称为材料的C。

A.弹性极限

B.屈服强度

C. 抗拉强度

D.条件屈服强度

23. 工程上根据D计算金属材料的许用应力。

A.延伸率

B.弹性极限

C.抗拉强度

D.屈服强度

24. 冷变形后的金属工件加热到回复阶段时B。

A.消除加工硬化

B.消除残余应力

C.重新结晶，晶粒变细小

D.重新结晶，晶粒变粗大

25. 变形金属再结晶后B。

A. 形成等轴晶，强度增大

B. 形成柱状晶，塑性升高

C. 形成柱状晶，强度升高

D. 形成等轴晶，塑性下降

26. 将冷变形金属加热发生再结晶转变时B。

A只有晶格类型发生变化

B只有晶粒大小、形状发生变化

C晶格类型、晶粒大小、形状都发生变化

铁碳合金

1. 固溶体的晶格类型与C是一致的。

A.溶液

B.溶质

C.溶剂

D.都不是

2. 奥氏体是碳溶解在D中所形成的间隙固溶体。

A. α-Fe

B. Fe3C

C. δ-Fe

D. γ-Fe

3. 合金固溶强化的基本原因是D。

A. 晶粒变细

B. 密度变大

C. 晶格类型发生了改变

D. 晶格发生畸变

4. 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

5.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

6.建立相图时采用的冷却速应为C。

A快速B中速C极缓慢

7. 具有匀晶相图的合金在固态时的相结构属于B

。

A化合物B固溶体C以上都不是

8. 一个合金的室温组织为α+二次β+(α+β)它由A组成。

A二相B三相C四相

9. 在发生共晶转变L→α+β时L、α、β三相的成分为B。

A相同B确定不变C不断变化

10. 共析钢发生共析转变的温度时D。

A.850℃

B.929℃

C.760℃

D. 727℃

11. 共析钢过冷奥氏体在连续冷却时有如下转变B。

A只有贝氏体和马氏体转变而没有珠光体型转变

B只有珠光体型和马氏体转变而没有贝氏体转变

C只有珠光体型和贝氏体转变而没有马氏体转变

12. 亚共析钢的室温组织是B。

A.A+P

B.F+P

C.F+Fe3C

D.P+Fe3C

13. 铁碳合金发生共晶转变时，液相含碳量是B。

A.2.11%

B.4.3%

C.6.69%

D.4.0%

14. A转变生成F和Fe3C的过程称为C。

A.包晶转变

B.同素异构转变

C.共析转变

D.共晶转变

15. 在室温平衡状态下当含碳量超过0.9%的钢中渗碳体的形态主要是A。

A. 网状

B. 粒状

C. 片状

D. 球状

16. 具有良好综合机械性能的组织是A。

A.珠光体

B.上贝氏体

C.下贝氏体

D.马氏体

17. 珠光体是一种C。

A固溶体B金属化合物C机械混合物

18. T10钢的含碳量为C。

A.10%

B.0.1%

C. 1.0%

D. 0.001%

19. 根据铁碳相图说明Fe3C II是由B相由于碳溶解度下降而析出生成的。

A.F

B.A

C.P

D.δ

20. 工程结构件中应用最多的钢种是A。

A碳素结构钢B不锈钢C碳素工具钢

热处理

1. 消除工件加工硬化现象应选择的热处理方法是B。

A.完全退火

B.再结晶退火

C.去应力退火

D.球化退火

2. 金属在冷变形过程中进行机加工，一般在其中增加退火工序，其目的是B。

A.消除网状组织

B.消除冷变形强化

C.消除流线

D.消除组织偏析

3. 钢的淬透性主要决定于C。

A.含碳量

B.冷却介质

C.合金元素

D.加热温度

4. 钢的淬硬性主要决定与A。

A.含碳量

B.冷却介质

C.合金元素

D.加热温度

5. 若合金元素能使C曲线右移，则钢的淬透性将B。

A.降低

B.提高

C.不变

6. 淬火时零件容易变形、开裂的形状可能是B。

A.形状对称

B.有尖角

C.壁厚均匀

D.台阶处圆角过渡

7. 高碳马氏体脆性较大的原因是C。

A.有显微裂纹存在

B.有残余奥氏体存在

C.固溶度太高

D.转变不完全

8. 共析钢加热完全奥氏体花后，冷却时所形成的组织主要决定于CD。

A.奥氏体化温度

B.奥氏体加热时的均匀程度

C.奥氏体冷却时的转变温度

D.奥氏体的冷却速度

9. 共析钢过冷奥氏体在550℃～350℃温度区间等温转变时，形成的组织是B。

A.索氏体

B.上贝氏体

C.下贝氏体

D.马氏体

10. 在Fe-Fe3C相图中共析线也称为A。

A. A1线

B. ECF线

C. Acm线

11. 过冷奥氏体等温转变图的鼻端，孕育期短，所以C。

A.过冷奥氏体稳定性好，转变速度快

B. 过冷奥氏体稳定性好，转变速度慢

C. 过冷奥氏体稳定性差，转变速度快

D. 过冷奥氏体稳定性差，转变速度慢

12. 退火态亚共析钢，随着碳含量的增加A。

A.硬度、屈服强度增加，塑性减小

B.硬度、屈服强度增加，塑性增加

C.硬度、屈服强度减小，塑性减小

D. 硬度、屈服强度减小，塑性增加

13. 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A。

A.在空气中冷却

B.随炉冷却

C. 在油中冷却

D. 在水中冷却

14. 亚共析钢中随着含碳量的增加C曲线的位置：A

A.右移

B.左移

C.不变。

15. 马氏体转变是在B以下进行的。

A.A1

B.Ms

C.Mf

16. 合金元素对奥氏体晶粒长大的影响是D。

A. 均强烈阻止奥氏体晶粒长大

B. 均强烈促进奥氏体晶粒长大

C. 无影响

D. 上述说法都不全面

17. 二次硬化属于D

A固溶强化B细晶强化C位错强化D第二相强化

18. 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

19. 完全退火主要用于A。

A亚共析钢B共析钢C过共析钢

20. 对板料进行多次拉伸时为了消除形变强化中途应进行B。

A完全退火B再结晶退火C正火

21. 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

22. 分级淬火的目的是B。

A使工件在介质停留期间完成组织转变

B使工件内外温差较为均匀并减小工件与介质间的温差

C使奥氏体成分趋于均匀

22. 一个理想的淬火冷却介质应具有的冷却特性是B。

A在约550℃以上高温区冷速应尽可能缓慢在低于约250℃的低温区应具有足够快的冷速

B在约550℃以上高温区冷速应具有足够快的冷速在低于约250℃的低温区应尽可能缓慢

C从高温至低温一直保持足够快的冷却速度

合金钢

1. 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、18Cr2Ni4W A、20CrMnTi

2. 要制造直径16mm的螺栓要求整个截面上具有良好的综合机械性能应选用。

A. 45钢经正火处理

B. 60Si2Mn经淬火和中温回火

C. 40Cr钢经调质处理

3. 制造手用锯条应当选用

A. T12钢经淬火和低温回火

B. Cr12Mo钢经淬火和低温回火

C. 65钢淬火后中温回火

4. 高速钢的红硬性取决于

A. 马氏体的多少

B. 淬火加热时溶入奥氏体中的合金元素的量

C. 钢中的碳含量

5. 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. 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

6. 65、65Mn、50CrV等属于哪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

7. 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 获得单一的奥氏体组织提高抗腐蚀性防止晶间腐蚀

C降低硬度便于切削加工

8. 推土机铲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

9. 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。

A淬火+低温回火B淬火+中温回火C表面淬火

10. 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。

A. Mn,P

B. Mn,Ti

C. Ti,V

11. 制造普通螺母的钢应选用。

A.Q235

B.65Mn

C.T12

12. 渗碳体的性能特点是。

A 强度和硬度不高塑性良好

B硬度高极脆塑性几乎等于零

C强度较高硬度适中有一定的塑性

13. 挖掘机铲齿、坦克和拖拉机履带宜采用。

A可锻铸铁B球墨铸铁C高锰钢ZGMn13

14. 除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

15. 欲要提高18－8型铬镍不锈钢的强度主要是通过

A时效强化方法B固溶强化方法C冷加工硬化方法

二、判断题：

（T）1.金属的再结晶转变，也要经历形核与晶核长大的过程。

（F）2.材料的弹性模量E越大，说明其塑性越好。

（F）3.断面收缩率ψ表示的塑性更接近材料的真实应变。

（T）4.硬度是材料对局部变形的抗力，所以硬度是材料的塑性指标。

（F）5.屈服强度是材料断裂前承载的最大应力，抗拉强度是材料塑性变形所需最小应力。

（T）6.金属材料的晶粒越细，其强度越高，塑性越好。

（T）7.晶体中的缺陷总是使材料的强度、硬度下降，塑性升高。

（F）8.单晶体具有各向异性，金属多晶体是由许多单晶体构成的，因此具有各项异性。

（T）9.将金属加热到再结晶温度以上时，金属将发生回复、再结晶及晶粒长大等变化。

（F）10.热加工与冷加工的主要区别在于是否有加工强化现象产生。

（T）11.金属在塑性变形后产生的纤维组织能使金属具有各向异性。

（F）12.碳钢的塑性和强度都随着含碳量的增加而降低

（F）13.马氏体的硬度与含碳量没有关系。

（F）14.F和P是亚共析钢室温时的主要组成相。

（F）15.二元共晶相图是指合金两组元在液态和固态均能无限互溶所构成的相图。

（F）16.一个合金的室温组织为α+β11 +（α+β），则它由三相组成。

（T）17.实际金属结晶过程中，冷却速度越大，则晶粒越细小。

（T）18.马氏体是碳在α-Fe中的过饱和固溶体，是奥氏体直接转变而来，因此两种的碳含量是相同的。（T）19.合金元素在钢中一固溶体、碳化物、金属间化合物、杂质等多种形式存在。

（T）20.一般来说，金属中的固溶体塑性比较好，金属件化合物的硬度比较高。

（T）21.金属结晶过程，实际上原子有短程有序状态向长程有序状态的转变过程。

（T）22.铁碳相图中的Fe3C I、Fe3C II、Fe3C III的形成温度，形态是不相同的。

（F）23.钢材的淬透性取决于冷却速度，冷却速度越快，材料的淬透性越好。

（F）24.冷变形强化和固溶强化的强化机理是相同的。

（F）25.45钢工件具有良好的机械性能，通常会在粗加工后进行调制处理。

（F）26.经过退火后在高温回火的钢，能得到回火马氏体，具有良好的综合机械性能。

三、简答题

1. 以低碳钢为代表的金属材料在拉伸加载下，一般用什么曲线来表征响应过程，曲线上有哪些主要强度和变形指标？{弹性极限屈服强度}

2. 简述Fe-Fe3C相图中的三个基本转变：包晶转变、共晶转变、共析转变；写出反应式，标出转变温度*包晶转变L B+?H=A J 1495°C

共晶转变L C=A P+Fe3C 1148°C

共析转变A S=F E+Fe3C 727°C

所有“=”有剪头

3. 说明什么是钢的热处理？将钢在固态下施以不同的加热、保温和冷却措施，以改变其组织，从而获得所需性能的一种工艺热处理的两种基本类型是什么各种类型中又包含哪些工艺？退火正火淬火回火表面淬火化学热处理

4. 铅（熔点327℃）在20℃，钨（熔点3380℃）在1100℃的塑性变形属于那种变形，为什么算再结晶温度（等于0.4倍的熔点温度）（绝对温度）,高于再结晶温度的是热加工,低于再结晶温度的是冷加工.所以铅是热加工,钨是冷加工

5. 加热对冷变形金属的组织和性能影响。{发生回复再结晶晶粒长大}

6. 过共析钢中Fe3C II最多可达多少？{铁碳相图的E点，达到2.11%}

7. 热处理零件结构工艺性有哪些要求？*1避免厚薄不均,应力集中的设计; 2空壳,薄壁零件应避免热处理工艺; 3外形尺寸与厚度比例过大,容易产生收缩,拱曲的零件,避免热处理;

8. 合金钢与碳钢相比，具有哪些优点？合金钢的硬度耐磨性淬透性耐腐蚀性等比

碳素钢优秀

9. 灰口铸铁中石墨的存在形式。*片状；团絮状；球状；蠕虫状；10．材料选择的三个原则。*材料的使用性；材料的工艺性；材料的经济性；

11. 共析钢奥氏体化过程经历的阶段。*共析钢奥氏体形成经过三个过程：1.奥氏体晶核的形成和生长； 2.残留渗碳体的溶解；3.奥氏体成分的均匀化。12．淬火钢回火时的转变过程。1）马氏体分解，得到回火马氏体2）残余奥氏体3）回火托氏体4）回火索氏体

13. 热处理的三要素。*加热温度；保温时间；冷却速度；

14. 某厂购进一批45钢，按国家标准规定，力学性能应符合：σs≥355MPa，σb≥600MPa。入厂检验时采用d0=10mm短试样进行拉伸试验，测得F S=28260N；F b=47530N请列式计算并回答这批钢材的力学性能是否符合要求。

四、分析题

1.画出Fe-Fe3C相图，并在画出亚共析钢、共析钢、过共析钢的冷却曲线，标注各转变温度段的相应组织；计算在727℃时，45钢、共析钢、T12钢的铁素体与渗碳体的质量比。*

2.画出共析钢的等温转变动力学曲线，并标注各等温温度区间的对应组织。完成书72页的图6-20中各冷却速度下的组织。*

3.采用45钢制造车床主轴，要求颈部硬度为56～58HRC，其余部位为20～24HRC，其加工工艺路线为：锻造→正火→机械加工→轴颈部淬火→低温回火→磨加工。

请说明：（1）正火的目的{消除加工硬化，细化晶粒}，大致的热处理工艺参数；

（2）表面淬火及低温回火的目的{消除里面的马氏体得到回火马氏体}；

（3）使用状态下轴颈部及其他部位的组织。{回火马氏体和少量奥氏体。珠光体和铁素体

}