金属工艺学复习题(04级材成毕业前补考)
工程材料及机械加工工艺基础
（一）工程材料
一、判断题（对的在题前的括号中打“√”，错的打“×”）
（）1、金属结晶时，冷却速度越快，则晶粒越细。
（）2、碳溶解在α-Fe中所形成的间隙固溶体称为奥氏体。
（）3、奥氏体的晶粒大小除了与加热温度和保温时间有关外，还与奥氏体中碳的质量分数及合金元素的质量分数有关。
（）4、马氏体的硬度主要取决于马氏体中的碳的质量分数。
（）5、固溶强化是指因形成固溶体而引起合金强度、硬度升高的现象。
（）6、感应加热时的淬硬层深度主要取决于电流频率。频率愈高，则淬硬层愈浅
（）7、钢的表面淬火和表面化学热处理，本质上都是为了改变表面的成分和组织，从而提高其表面性能。
（）8、为了提高硬铝的强度和硬度，应进行淬火加时效处理。
（）9、液态金属结晶时的冷却速度愈快，过冷度就愈大，形核率和长大率都增大，故晶粒就粗大
（）10、钢的含碳量越高，则其淬火加热温度便越高。
（）11、因为单晶体具有各向异性的特征，所以实际应用的金属晶体在各个方向上的性能也是不相同的
（）12、金属的同素异晶转变过程实质上也是一种结晶过程。
（）13、除钴以外，大多数合金元素都使C曲线右移，从而提高钢的淬透性
（）14、钢的淬硬性主要取决于马氏体中的含碳量。
（）15、在其它条件相同时，铸成薄件的晶粒比铸成厚件的晶粒更细。
（）16、在其它条件相同时，浇注时采用振动的铸件晶粒比不采用振动的铸件晶粒更细。（）17、铸造合金常用共晶或接近共晶成分的合金，要进行塑性变形的合金常用具有单相固溶体成分的合金。
（）18、灰铸铁经过球化退火可获得球墨铸铁。
（）19、凡是由液体凝固成固体的过程都是结晶。
（）20、机械零件在承受交变应力时，只要该应力的绝对值低于它的屈服强度，就不会发生疲劳破坏。
二、单项选择题（在正确答案的英文字母上打“√”）
（）1、高碳钢最佳切削性能的热处理工艺方法应是
A、完全退火
B、球化退火
C、正火
D、淬火
（）2、选择和评定材料塑性的主要依据是
A、σ0.2
B、αk
C、σb
D、δ
（）3、在铁碳合金相图中，碳在奥氏体中的最大溶解度点为
A、A点
B、C点
C、E点
D、S点
（）4、在铁碳合金相图中，共晶线的温度为
A、1148℃
B、727℃
C、912℃
D、1538℃
（）5、下列几种碳素钢中硬度最高的为
A、20
B、Q235-A
C、45
D、T12
（）6、固溶体的晶体结构特点是
A、与溶剂相同
B、与溶质相同
C、形成新的晶型
D、各自保持各自的晶型
（）7、过共析钢的淬火正常加热温度范围为
A、Ac1＋（30～50）℃
B、Ac3＋（30～50）℃
C、Ac cm＋（30～50）℃
D、Ac1以下
（）8、下列几种碳素钢中硬度最高的为
A、20
B、Q235-A
C、45
D、T12
（）9、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、Ac3+30～50℃
C、Ac1+30～50℃
D、Ac1～ Ac3
（）10、承受中等载荷件，如支架、箱体等一般应选用
A、HT100
B、HT150
C、HT200
D、HT250
（）11、现需制造一汽车传动齿轮，要求表面具有高的硬度、耐磨性和高的接触疲劳极限，心部具有良好韧性，应采用如下哪种工艺及材料
A、T10钢经淬火＋低温回火
B、45钢经调质处理
C、20CrMnTi经渗碳后淬火＋低温回火
D、20钢经表面淬火
（）12、晶体中的位错属于
A、体缺陷
B、点缺陷
C、面缺陷
D、线缺陷
（）13、制造手用锯条应当选用
A、T12钢淬火＋低温回火
B、Cr12Mo钢淬火＋低温回火
C、65钢淬火＋中温回火
D、T8钢淬火＋低温回火
（）14、拖拉机和坦克履带板受到严重的磨损及强烈冲击，应选用
A、20Cr钢渗碳后淬火＋低温回火
B、ZGMn13钢经水韧处理
C、W18Cr4V钢淬火＋多次回火
D、Cr12MoV钢淬火＋多次回火
（）15、生产具有厚大截面、强度要求较高、耐磨性较好的重要灰铸铁，应选用的合金是
A、普通灰铸铁
B、可锻铸铁
C、孕育铸铁
D、球墨铸铁
（）16、固溶体的晶体结构特点是
A、与溶剂组元相同
B、与溶质组元相同
C、形成新的晶格类型
D、保持各自的晶格类型
（）17、铸铁QT450-10的石墨形态为
A、片状
B、团絮状
C、蠕虫状
D、球状
（）18、制作飞机构架、螺旋浆、叶片等一般应选用
A、防锈铝
B、硬铝
C、超硬铝
D、锻铝
（）19、制造柴油机曲轴应选用
A、KTH300-06
B、QT450-10
C、HT200
D、KTZ450-06铁
（）20、液态金属结晶的基本过程是
A、边形核边长大
B、先形核后长大
C、自发形核和非自发形核
D、枝晶生长
三、填空题
1、评定金属材料强度的常用机械性能指标是和。
2、铁碳合金的基本组织中，强度最大的是，硬度最高的是。
3、钢的奥氏体化包括、、、
四个阶段。
4、贝氏体包括上贝氏体和下贝氏体两种组织形态，用光学显微镜观察，前者一般呈
状，而后者呈状。
5、生产中细化铸态晶粒的主要方法是：和。
6、根据溶质原子在溶剂晶格中分布情况不同可将固溶体分为和
两种。。
7、过冷度是指和之差。
8、塑料是由和组成的高分子化合物。
9、低碳钢的硬度低，为了改善其切削性能，应采用处理；而不能采
用处理。
10、在碳钢中，硫和磷是有害元素，因为硫会引起，而磷会引起。
11、单晶体具有各向的特征，多晶体具有各向的
特征。
12、影响铸铁石墨化的因素为和。
13、合金的基本结构类型有、和，在碳钢的室温平衡组织中，它们分别是、和。
14、根据铝合金的成分及加工成形特点，常用的铝合金可分为和两大类。
15、晶体与非晶体的主要区别是：①晶体中的原子或分子按排列；②晶体具有固定的；③晶体具有。
四、问答题
1.指出下列工件正火的主要目的及正火后的组织：
⑴20钢齿轮⑵45钢小轴⑶T12钢锉刀
2.有一轴类零件，要求摩擦部分表面硬度为50～55HRC，现用30钢制作，经高频淬
火和低温回火，使用过程中发现摩擦部分严重磨损，试分析原因，并提出解决办法。
3.用T12钢制成锉刀，其加工工艺路线为：下料→锻造→热处理→机加工→热处理→精加工。试问：
⑴两次热处理的具体工艺名称及其作用；
⑵确定最终热处理的工艺参数，并指出获得的显微组织及大致硬度。
4.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
零件名称淬火温度回火温度回火后组织
45钢小轴（要求综合机械性能
好）
60钢弹簧
T12锉刀
5.分别比较45钢、T12钢经不同热处理后硬度值的高低，并说明原因。
⑴45钢加热到700℃后水冷；⑵45钢加热到750℃后水冷；
⑶45钢加热到840℃后水冷；⑷T12钢加热到700℃后水冷；
⑸T12钢加热到750℃后水冷；⑹T12钢加热到900℃后水冷。
6.灰口铸铁、球墨铸铁、蠕墨铸铁、可锻铸铁在组织上的根本区别是什么？试述石墨对铸铁性能特点的影响。
五、论述和分析题
1、试分析45钢、T12钢从液态缓冷至室温的结晶过程（要求绘出冷却曲线进行分析），计算出室温下T12钢各组织组成物的相对量，并画出室温组织示意图。
2、现有40Cr制造的机床主轴，心部要求良好的强韧性（200～300HBS），轴颈处要求硬而
耐磨（54～58HRC），试问：
⑴应进行哪种预先热处理和最终热处理？
⑵热处理后各获得什么组织？
⑶各热处理工序在加工工艺路线中位置如何安排？
5、下列零件均选用锻造毛坯，试选择其热处理方法，并编写简明工艺路线：
⑴机床变速箱齿轮，模数m=4，要求齿面耐磨，心部强度和韧性要求不高，选45钢；
⑵机床主轴，要求良好综合力学性能，轴颈部分要求耐磨，HRC50～55，选用45钢；
⑶在重载荷工作的镗床镗杆，要求精度很高，并在滑动轴承中运转，镗杆表面应具有极高硬度，心部应具有较高综合力学性能，选用38CrMoAlA钢。
6、请为下列零件选择合适的牌号，并解释所选牌号的含义，说明其热处理特点。（供选材料：Q235-A、45、T8、T12、20CrMnTi、40Cr、60Si2Mn、GCr15、9SiCr、W18Cr4V、5CrMnMo、3Cr2W8V、Cr12MoV、1Cr13、1Cr18Ni9Ti、HT200、QT600-02、2A11、
ZGMn13-1、38CrMoAlA）
零件名称所选牌号牌号含义热处理特点
机床床身
医疗手术刀
锉刀
钻头
飞机螺旋浆
推土机挡板
高精度机床丝杠
汽车变速箱齿轮
滚珠
汽车板簧