工程材料及成型技术习题及答案
习题一工程材料的性能
1、由拉伸试验可得出哪些力学性能指标?在工程上这些指标是如何定义的？
2、说明σs，σb，δ，ψ，E、G、σ-1，αk符号的意义和单位？
3、在测定强度上σs和σ0.2有什么不同?
4、在设计机械零件时常用哪两种强度指标？为什么?
5、在何种服役条件下，屈服强度、抗拉强度、疲劳强度是设计中最有用的数据？
6、设计刚度好的零件，应根据何种指标选择材料?采用何种材料为宜？材料的E越大，其塑性越差，这种说法是否正确? 为什么？
7、材料的弹性模量E的工程含义是什么？它和零件的刚度有何关系？
8、什么是弹性模量E？金属弹性模量的大小主要取决什么因素？
9、金属材料刚度与金属机件刚度两者含义有何不同？
10、试区别材料刚度与弹性的概念，一个弹簧由于刚度不足或弹性差产生的失效现象有何不同？如何防治二者造成的失效？
11、有一低碳钢拉伸试件，d0=10.0mm，L0=50mm，拉伸实验时测得F s=20.5kN，F b=31.5kN，d1=6.25mm，L1=66mm，试确定此钢材的σs，σb，δ，ψ。
12、拉伸试件的原标距长度为50mm，直径为10.0mm，拉断后对接试样的标距长度为79mm，缩颈区的最小直径为4.9mm，求其δ，ψ。这两个指标，哪个表征材料的塑性更准确？塑性指标在工程上有哪些实际意义？
13、一根直径为2.5mm的3m长钢丝受载荷4900N后，有多大变形？（钢丝的弹性模量为205000MN/m2）
14、标距不同的伸长率能否进行比较？为什么？
15、现有标准圆形长、短试件各一根，原始直径d0=10mm，经拉伸试验，测得其延伸率δ5
均为25%，求两试件拉断时的标距长度？这两个试件中那一个塑性较好？为什么？
和δ
10
16、常用的硬度试验方法有几种？其应用范围如何?这些方法测出的硬度值能否进行比较？
17、甲乙丙丁四种材料的硬度分别是45HRC，90HRB，800HV，240HBS，试比较这四种材料硬度的高低。
18、下列各种工件应采取何种硬度试验方法来测定其硬度？（写出硬度符号）
锉刀、黄铜轴套、供应状态的各种非合金钢钢材、硬质合金刀片、耐磨工件的表面硬化层、
调质态的机床主轴、铸铁机床床身、铝合金半成品
19、在什么条件下应用布氏硬度比洛氏硬度试验好？布氏硬度试验有何局限？
=62Mpa.m1/2，材料中裂纹的长度2a=5.7mm时，要使裂纹失稳20、当某一材料的断裂韧度K
IC
扩展而导致断裂，需要多大的应力？（设Y=√π）
21、反映材料受冲击载荷的性能指标是什么?不同条件下测得的这种指标能否进行比较？怎样应用这种性能指标？
22、Αk与K
的概念有何不同？
IC
23、疲劳破坏是怎样形成的？提高疲劳寿命的方法有哪些?为什么表面粗糙和零件尺寸增大能使材料的疲劳强度值减小？
24、同样材料同样大小的试样，一个表面光滑，一个表面有裂纹，那个疲劳强度高？为何？
25、零件使用中所承受的交变应力是否一定要低于疲劳极限？有无零件的交变应力高于疲劳极限的情况？
26、工程材料有哪些物理性能和化学性能？
27、什么是材料的工艺性能？
习题二金属与合金晶体结构和相图
1、计算面心立方晶格的致密度。
2、铁的原子半径为0.124nm，试计算体心立方和面心立方的晶格常数。
3、已知Ｃｕ的原子直径为2.56Ａ，求Ｃｕ的晶格常数，并计算1mm３Ｃｕ中的原子数。
4、填空题：
（1）晶体与非晶体结构上的最根本的区别是（）。
（2）γ-Fe的一个晶胞内的原子数为（）。
（3）结晶过程是依靠两个密切联系的基本过程来实现的，它们是（）和（）。
5、选择题
（1）晶体中的位错属于
a. 体缺陷
b.面缺陷
c.线缺陷
（2）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
（3）为了细化晶粒，可采取的措施是
a. 快速浇注
b.加变质剂
c.以砂型代替金属型
6、什么是过冷度？过冷度与冷速有何关系？过冷度对金属结晶后晶粒大小有何影响？
7、液态金属发生结晶的必要条件是什么？
8、晶粒大小对力学性能有何影响？为什么？简述在凝固阶段细化晶粒的途径？
9、为何单晶体具有各向异性，而多晶体在一般情况下不显示出各向异性？
10、如果其他条件相同，试比较下列铸造条件下，铸件晶粒大小：
（1）金属模浇注与砂模浇注
（2）铸成薄件与铸成厚件
（3）浇注时采用震动和不采用震动
11、什么是固溶体？固溶体有何晶格特性和性能特点？何谓固溶强化？
12、试述固溶强化、加工硬化和弥散强化的强化原理，并说明三者的区别。
13、什么是金属化合物？金属化合物有何晶格特征和性能特点？何谓弥散强化？
14、判断下列情况是否有相变：液态金属结晶，同素异晶转变
15、已知Ａ熔点600℃与Ｂ熔点500℃在液态无限互溶；在固态300℃时Ａ溶于Ｂ的最大溶解度为30%，室温时为10%，但Ｂ不溶于Ａ，在300℃时，含40%Ｂ的液态合金发生共晶反应，求：
（１）作出Ａ－Ｂ合金相图
（２）分析20%Ａ，45%Ａ和80%Ａ等合金的结晶过程，并确定室温下的组织组成物和相组成物的相对量。
16、一个二元共晶反应如下：Ｌ（75%）＝α（15%）＋β（95%）
（１）含50%Ｂ的合金完全凝固时：
（ａ）初晶α与共晶（α＋β）的重量百分数
（ｂ）α相和β相的重量百分数
（ｃ）共晶体中α相和β相的重量百分数
（２）若显微组织中测出β初晶与（α＋β）共晶各占一半，求该合金成分
17、有形状、尺寸相同的两个Ｃｕ－Ｎｉ合金铸件，一个含９０％Ｎｉ，一个含５０％Ｎｉ，铸造后自然冷却，问哪个铸件的偏析比较严重。
18、现有A、B两组元，其熔点B＞A，组成二元匀晶相图，试分析以下说法是否正确？
（1）A、B两组元的晶格类型可以不同，但原子大小一定要相等
（2）其中任一合金K，在结晶过程中由于固相成分沿固相线变化，故结晶出来的固溶体中的含B量始终高于原液相中的含B量。
（3）固溶体合金按匀晶相图平衡结晶时，由于不同温度下结晶出来的固溶体成分和剩余液相成分都不相同，所以固溶体的成分是不均匀的。
19、何谓同素异晶转变？试画出纯铁的结晶冷却曲线和晶体结构变化图？
20、默画铁碳相图，并标注其关键点、线的成分和温度，标注各相区的相组成和组织组成物。写出共晶和共析反应式，并指出共晶和共析的异同点。
21、何谓碳素钢？何谓白口铁？两者的成分、组织和性能有何差别？
22、为何铸造合金常选用接近共晶成分的合金？为何要进行压力加工的合金常选用单相固溶体合金？
23、比较下列名词的异同：
（１）α-Fe，α相与铁素体，γ-Fe，γ相与奥氏体；
（２）Fe
３C
Ⅰ
，Fe
３
C
Ⅱ
，Fe
３
C
Ⅲ
，Fe
３
C共晶，Fe
３
C共析
（3）相成分与组织组分，高温萊氏体和变态萊氏体
24、默画出铁碳相图。填出各区域的相组分和组织组分。分析碳的质量分数分别为0.4%，0.77%，1.2%的结晶过程。指出这三种钢在1400℃、1100℃和800℃时奥氏体中的碳的质量分数。
25、说明含碳量分别为3.2%，4.3%和4.7%的铁碳合金的结晶过程和室温组织。
26、设珠光体的硬度为200HBS，伸张率δ＝20%，铁素体硬度80HBS，伸张率δ＝50%，计算Ｗc＝0.45%碳钢的延伸率与硬度。
27、依据铁碳相图，解释下列现象：
（1）在室温下，Ｗc＝0.8%的碳钢比Ｗc＝0.4%的碳钢硬度高，比Ｗc＝1.2%的碳钢强度高。（2）钢铆钉一般用低碳钢制造
（3）绑扎物件一般用铁丝（镀锌低碳钢丝），而起重机吊重物时都用钢丝绳（用60，65钢制造）
（4）在1000℃时，Ｗc＝0.4%的钢能进行锻造，而Ｗc＝4.0%的铸铁不能锻造。
（5）钳工锯削T8，T10，T12等退火钢料比锯削10，20钢费力，且锯条易磨钝。
（6）钢适合压力加工成形，而铸铁适合铸造成形。
（7）变态莱氏体的塑性比珠光体差
28、依据铁碳相图计算，
（1）室温下，含碳0.6%的钢中珠光体和铁素体各占多少？
（2）室温下，含碳1.2%的钢中珠光体和二次渗碳体各占多少？
（3）铁碳合金中，二次渗碳体和三次渗碳体的最大百分含量？
（4）用杠杆定理计算珠光体、莱氏体在其共析温度、共晶温度时相组成物的相对量。29、某工厂仓库有许多碳钢钢材（退火态），由于钢材混杂，不知道化学成分，现将其中一根，经金相分析，发现其组织为珠光体+铁素体，其中铁素体占80%，问此钢含碳量大约为多少？
30、对某退火碳素钢进行金相分析，其组织的相组成物为铁素体+渗碳体（粒状），其中渗碳体占18%，问此钢含碳量大约是多少？
31、对某退火碳素钢进行金相分析，其组织的相组成物为铁素体+渗碳体（网状），其中珠光体占93%，问此钢含碳量大约是多少？
32、现有两种铁碳合金，其中一种合金的显微组织中珠光体量占75%，铁素体量占25%，另一种合金显微组织中珠光体占92%，二次渗碳体量占8%，求出两类合金中碳的含量。33、同样形状和大小的两块铁碳合金，其中一块是低碳钢，一块是白口铸铁，用什么简单的方法可迅速将它们区分开来？
34、在平衡条件下，45、T8、T12钢的硬度、塑性和强度孰大孰小？
35、铸钢和铸铁的含碳量一般在什么范围？它们在应用上有何区别？
36、判断题
（1）铁素体的本质是碳在α-Fe中的间隙相。（）
（2）20钢比T12钢的碳质量分数高。（）
（3）发生共析反应的铁碳合金，其含碳量必须是0.77%。
37、填空题
（1）珠光体的本质是（）。
（2）在铁碳合金室温平衡组织中，含Ｆｅ３ＣⅡ最多的合金成分点为（），含低温莱氏体最多的合金成分点（）。
38、选择题
（1）奥氏体是（）
a.碳γ-Fe中的间隙固溶体
b.碳α-Ｆｅ中的间隙固溶体
c.碳γ-Fe中的有限固溶体（2）珠光体是一种（）
a.单相固溶体
b.两相混合物
c.Fe与C的化合物
（3）T10钢的碳的质量分数（）
a.0.1%
b.1.0%
c.10%
（4）铁素体的机械性能特点是（）。
a.强度高、塑性好
b.强度低、塑性差、硬度低
c.强度低，塑性好，硬度低
39、以钢的显微组织来分析亚共析钢和过共析钢的机械性能有何不同？
40、试别下列牌号：Q235、20、45、65Mn、T10，ZG45，并指出其含碳量范围。
习题三钢的热处理
1、将Φ5mm的T8钢加热到760℃并保温足够时间，问采用何种冷却工艺可得到如下组织：珠光体、索氏体、屈氏体、上贝氏体、下贝氏体、屈氏体+马氏体，马氏体+少量残余奥氏体。请在C曲线上描绘出工艺曲线示意图。
2、指出下列工件淬火及回火温度,并说明回火组织和硬度:
(1) 45钢小轴(要求综合机械性能)
(2) 65钢弹簧
(3) T8钢锉刀
3、某厂生产磨床，齿轮箱中的齿轮采用45钢制造，要求齿部表面硬度为52-58HRC，心部硬度为20HRC，其工艺路线为：下料-锻造-热处理-机加工-热处理-机加工-成品。问：（1）其热处理各应选择何种工艺？目的是什么？
（2）如改用20Cr代替45钢，所选用的热处理工艺应作哪些改变？
4、为什么经调质的工件比正火的工件具有较好的机械性能（同一硬度下比较）？
5、完全退火的主要目的是什么？共、过共析钢能否使用该工艺？球化退火的特点是什么？
6、指出下列钢件正火的主要目的： 20钢齿轮， 45钢小轴， T12钢锉刀
7、对于过共析碳钢，何时下采用正火？何时采用球化退火？
8、确定下列钢件的退火方法：
（1）经冷轧后的10钢钢板，要求降低硬度
（2）ZG35的铸造齿轮
（3）锻造过热的60钢锻坯
（4）具有网状渗碳体的T12钢坯
9、生产上常采用增加钢中珠光体数量的方法来提高亚共析钢的强度，为此应采用何种热处理工艺，为什么？
10、判断下列说法是否正确：
（1）钢在奥氏体化后，冷却时形成的组织主要取决于钢的加热温度。
（2）低碳钢与高碳钢工件为了便于切削加工，可预先进行球化退火。
（3）钢的实际晶粒度主要取决于钢在加热后的冷却速度。
（4）过冷奥氏体冷却速度快，钢冷却后的硬度越高
（5）钢中合金元素越多，钢淬火后的硬度越高
（6）同一钢种在相同加热条件下，水淬比油淬的淬透性好，小件比大件的淬透性好。（7）钢经过淬火后是处于硬脆状态。
（8）冷却速度越快，马氏体的转变点Ms和Mf越低。
（9）淬火钢回火后的性能主要取决于回火后的冷却速度。
（10）钢中的含碳量就等于马氏体的含碳量
（11）钢的回火温度不能超过Ac1
11、比较共析钢、过共析钢、亚共析钢的加热转变有何异同。
12、简述马氏体的定义和本质。其组织的两种基本形态是什么？马氏体的硬度主要取决于什么元素？
13、何谓钢的临界冷却速度？它与钢的淬透性有何关系？
14、低碳钢的硬度低，可否采用淬火方法显著提高硬度？
15、试确定下列钢的淬火温度：45、65、T8、T12
16、指出Ф10mm的45钢经下列温度加热并水冷后获得的组织：
700℃、760℃、860℃、1100℃
17、钢经淬火后为何一定要回火？回火有哪些过程？钢的性能与回火温度有何关系？
18、将含碳量为1.2%的两个试件，分别加热到780℃和860℃，保温时间相同，达到平衡状后以大于临界冷速的速度快速冷却至室温。问：
（1）哪个温度的试件淬火后晶粒粗大。
（2）哪个温度的试件淬火后未溶碳化物较少。
（3）哪个温度的试件淬火后马氏体的含碳量较多。
（4）哪个温度的试件淬火后残余奥氏体量多。
（5）哪个试件的淬火温度较为合理，为什么？
19、表面淬火为什么能淬硬表层而保持心部组织不变？这和淬火时没有淬透有何不同？
20、渗碳和表面淬火各是靠什么方法来提高钢的性能的？
21、用T12钢制造锉刀和用45钢制造较重要的螺栓，工艺路线均为：
锻造——预先热处理——机加工——最终热处理——精加工。对两工件：
（1）说明预备热处理的工艺方法和作用
（2）制订最终热处理的工艺规范（加热温度、冷却介质），并指出最终热处理的显微组织和大致硬度。
22、用T10钢制造形状简单的车刀，其工艺路线为：锻造——预先热处理——机加工——最终热处理——磨加工。试问：
（1）两次热处理具体工艺名称和作用
（2）确定最终热处理的工艺参数（加热温度、冷却介质），并指出最终热处理的显微组织和大致硬度。
23、解释T12和20CrMnTi钢的淬硬性和淬透性之区别。
24、选择下列零件的热处理方法，并编写简明的工艺路线（各零件均选用锻造毛坯，且钢材具有足够淬透性）
（1）某汽车变速齿轮，要求齿面耐磨，心部强韧，材料选用20钢。
（2）某机床变速齿轮，要求齿面耐磨，心部强韧要求不高，选用45钢
（3）某机床主轴，要求良好的综合机械性能，轴颈部分要求耐磨，材料选用45钢。
（3）镗床镗杆，在重载荷下工作，精度要求极高，并在滑动轴承中运转，要求镗杆表面有极高，心部有较高的综合机械性能，材料选用38CrMoAlA。
25、某车床主轴，要求良好的综合机械性能，轴颈部分要求耐磨其硬度HRC55—58，其余部分硬度为HRC20—25，请选材，编写简明的工艺路线和并选择热处理方法。
26、有一Ф10mm的20钢工件，经渗碳处理后空冷，随后进行正常的淬火和回火，是分析工件在渗碳空冷和淬火回火后，由表面到心部的组织。
27、什么是钢的回火脆性？如何防止第一、二类回火脆性？
28、解释索氏体和回火索氏体,马氏体和回火马氏体的主要区别。
29、甲乙两厂生产同一种零件，材料均选用45钢，硬度要求HB220-250。甲厂采用正火，而乙厂采用调质，都达到硬度要求。试分析甲乙两厂零件的组织和性能差别？
30、45钢调质后的硬度为240HBS，若再进行200℃回火，硬度能否提高? 为什么?该钢经淬火和低温回火后硬度57HRC，若再进行高温回火，其硬度可否降低，为什么?
31、现有20钢和40钢各制造齿轮1个，为了提高齿面硬度和耐磨性，宜采用何种热处理工艺？热处理后在组织和性能上有何不同？
32、某型号柴油机的凸轮轴，要求凸轮表面有高硬度（HRC＞50），而心部具有良好的韧性（ak ＞40J），原来采用45钢调质处理再在凸轮表面进行高频淬火，最后低温回火，现因工厂库存45钢用完，改用15钢代替：
（1）分析原来45钢各工序的作用；
（2）改用15钢后，仍按照原45钢热处理工艺处理能否达到性能要求？为什么？
（3）改用15钢后，应采用何种工艺才能达到性能要求。
33、为什么经热处理淬火后工件会变形，有的甚至开裂？减少变形和防止开裂有哪些途径？
34、简述常见的淬火缺陷及其产生原因。
习题四工业用钢
1、为什么比较重要的大截面结构件如起重运输机械和矿山机械的轴类，大型发电机转
子等
都必须用合金钢制造？与碳钢相比，合金钢的优缺点？
2、合金元素Mn，Cr，W，Mo，V，Nb，Ni，Si，Al，Co在室温的退火钢中如何分布？
它
们对钢的基本相有何影响？
3、合金元素Mn，Cr，W，Mo，V，Ti，Zr，Ni对钢的C曲线和Ms点中有何影响？
将引
起钢在热处理、组织和性能方面的什么变化？
4、在大多数情况下，结构钢与工具钢有何主要区别？
5、下列说法对吗：
（1）所有的合金元素都阻碍奥氏体晶粒长大
（2）合金元素能提高钢的回火稳定性
（3）奥氏体不锈钢能淬火强化
（4）T12与20CrMnTi相比较，淬透性和淬硬性都较低
（5）高速钢需要反复锻造是因为硬度高，不宜成型
6、就你所知：非碳化物形成元素有（）；碳化物成型元素有（）
扩大γ区元素有（）；缩小γ区元素有（）。
7、解释下列现象:
（1）在相同含碳量下，除了含Ni和Mn的合金钢外,大多数合金钢的热处理加热温度都比碳钢高，保温时间长。
（2）相同含碳量下，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）为何含C大于0.4%，含Cr大于12%的Cr钢属于过共析钢，含碳1.5%，含Cr12%的钢属于莱氏体钢。
（4）高速钢在热轧或锻造后空冷，能获得马氏体组织。
（5）1Cr13和Cr12钢中Cr的质量分数均大于11.7%，但1Cr13是不锈钢，而Cr12却不是不锈钢。
8、填空题
（1）20是（）钢，可制造（）。
（2）T12是（）钢，可制造（）。
（3）16Mn是（）钢，可制造（）。
（4）40Cr是（）钢，可制造（）。
（5）20CrMnTi是（）钢，Cr、Mn的主要作用是（），Ti的主要作用是（），热处理工艺是（）。
（6）9SiCr是（）钢，可制造（）。
（7）5CrMnMo是（）钢，可制造（）。
（8）Cr12MoV是（）钢，可制造（）。
（9）60Si2Mn是（）钢，可制造（）。
（10）1Cr13是（）钢，可制造（）。
（11）钢中的（）引起热脆，（）引起冷脆。
9、判断题
（1）T8钢比T12和40钢有更好的淬透性和淬硬性。
（2）T8钢与20MnVB相比，淬硬性和淬透性都较低。
（3）调质钢的合金化主要考虑提高其红硬性。
（4）A型不锈钢可采用加工硬化提高强度。
（5）高速钢需要反复锻造是因为硬度高不易成型。
（6）A不锈钢的热处理工艺是淬火后低温回火处理。
10、为什么合金钢的淬透性要比碳钢好？
11、何谓合金渗碳钢？为何渗碳钢的含碳量都较低？合金渗碳钢常用的合金元素有哪些及其主要作用？为何渗碳后要进行淬火和低温回火？
12、何谓合金调质钢？为何调质钢的含碳量中碳？合金调质钢常用的合金元素有哪些及其主要作用？其热处理工艺特点？
13、对比分析GCr15和20GrMnTi中各元素的作用，并说明20CrMnTi的热处理特点。
14、试分析40和40Cr在奥氏体化加热过程中的区别？
15、镍铬调质钢的突出优点是什么?有何主要缺点，如何克服？
16、在40Mn2V、55Si2Mn钢中，Si、Mn、V的作用是什么？
17、钢中加入Ti、V、Zr等元素能否提高钢的淬透性？加入这些元素的目的何在？
18、何谓钢的回火稳定性？哪些元素能提高钢的回火稳定性？
19、钢中合金元素的强化效果是否主要依靠固溶强化达到？为什么？
20、为什么说得到马氏体一般是钢中最经济而又最有效的强化方法？
21、．指出下列合金钢的类别，用途，含碳量和合金元素的作用，热处理特点：
16Mn、20CrMnTi 38CrMoAl、40Cr，60Si2Mn，9SiCr，GCr15，W18Cr4V，
Cr12MoV，5CrMnMo、CrWMn，3Cr2W8V、3Cr13、1Cr18Ni9Ti
22、为什么常用弹簧钢在淬火后一般要进行中温回火？一般在什么温度范围回火？回火后硬度大致是多少？弹簧的表面质量对寿命有何影响？为了提高弹簧使用寿命应采取何种措施？
23、为什么滚动轴承钢的含碳量均为高碳？滚动轴承钢中常含哪些合金元素？它们在滚动轴承钢中起何作用？为什么含Cr量要限制在一定范围内？为了使滚动轴承钢获得高硬度、高耐磨性和高疲劳强度以及足够的韧性应对材质提出什么要求？GCr15钢制造精密零件应如何选定热处理工艺？
24、在20Cr、40Cr、GCr9、50CrV等钢中，Cr的质量分数均小于1.5%，问Cr在这些钢中存在的形式、钢的性能、热处理及用途上是否相同？为什么？
25、一般刃具钢要求什么性能？T8、T10、T12A钢号表示什么意思？为什么碳素工具钢只能用于制造刃部受热程度较低或低速及小走刀量的机用刃具？
26、试比较分析T9碳素工具钢与9SiCr合金工具钢：
（1）为什么9SiCr钢热处理温度比T9高？
（2）为什么T9制造的刀具刃部受热至200——250℃其硬度和耐磨性迅速下降，以至于失效，而9SiCr钢刀具刃部在230——250℃条件下工作，硬度仍不低于HRC60，且耐磨性能良好，尚可维持正常工作？
（3）为什么9SiCr钢比较适合制造要求变形小的、硬度较高的（HRC60-63）、耐磨性能良好的圆板牙等薄刃刀具？9SiCr钢制圆板牙如何进行热处理？试对其热处理工艺进行分析。27、用9SiCr制成圆板牙，其工艺路线是：锻造——球化退火——机械加工——淬火+低温回火——磨平面——开槽开口。试分析：
（1）球化退火、淬火及回火的目的
（2）球化退火、淬火及回火的大致工艺
28、W18Cr4V钢的AC1约为820℃，若以一般工具钢AC1+30—50℃常规方法来确定其淬火温度，在最终热处理后能否达到高速切削刃具要求的性能？为什么？
W18Cr4V钢刀具在正常淬火后都要进行三次回火，又是为什么？高速钢的560℃回火是否为调质处理？为什么？
29、分析比较W18Cr4V和W6Mo5Cr4V2两种高速钢的优缺点，指出其主要用途，并说明：（1）各合金元素的平均含量及其主要作用
（2）为什么W6Mo5Cr4V2的热硬性比W18Cr4V稍低？
30、W18Cr4V钢制造的铣刀的工艺路线如下：
下料——锻造——退火——机加工——最终热处理——喷砂——磨加工——产品，试分析：（1）指出合金元素W、Cr、V在钢中的主要作用
（2）为何下料后必须锻造
（3）锻后为何必须退火
（4）淬火+回火工艺的特点？（画工艺图说明）
（5）写出最终组织
31、何谓热硬性（红硬性）？钢的热硬性和“二次硬化”有何关系？W18Cr4V的二次硬化产生在哪个回火温度范围？
32、冷冲模具钢所要求的性能与一般刃具有何差别？为什么尺寸较大的、重载的、要求耐磨和低变形的冷冲模具钢不宜采用9SiCr、9Mn2V等一般低合金工具钢制造，而常用Cr12MoV 钢制造？其淬火、回火温度如何选定？有时发现崩刃而失效，估计是何原因？
33、为什么量具在保存和使用过程中尺寸会发生变化？采取什么措施可使量具尺寸得到长期稳定？试举例说明。
34、常见的不锈钢有哪几种？其用途如何？为什么不锈钢中含铬量都超过12%？含铬量超过12%的Cr12MoV是否属于不锈钢？为什么？不锈钢是否在任何介质中都不锈？下列用品常用何种不锈钢制造？说明其热处理的主要目的及工艺方法：
（1）外科手术刀（2）汽轮机叶片（3）硝酸槽（4）牙科用口腔丝
35、与Cr13型不锈钢比较，奥氏体型不锈钢有何特性？18-8型奥氏体不锈钢中各元素起什
么作用？为了提高抗蚀性能可采取何种工艺方法？
36、哪些工件和用品要求具有高的抗氧化性？常见的抗氧化钢有哪几种？其用途如何？合金元素在抗氧化钢中的作用？
37、将1Cr18Ni9Ti奥氏体不锈钢用作奥氏体热强钢时，应采用何种热处理？为什么？热处理后，它的高温性能如何？用途如何？
38、指出下列特殊性能钢的类别、用途、碳和合金元素的作用及热处理特点
（1）3Cr13 （2）0Cr18Ni9 （3）1Cr11MoV （4）12CrMoV
（5）1Cr18Ni9Ti （6）ZGMn13
39、何谓固溶处理，奥氏体不锈钢为何要固溶处理。
40、硬质合金有何特点？指出下列硬质合金的类别、成分与用途：
（1）YG8 （2）YT15 （3）YG3X
41、与高速钢相比，硬质合金有何优缺点？与高速钢相比和金属陶瓷相比，钢结硬质合金有何优点？
42、拖拉机的变速齿轮，材料为20CrMnTi，要求齿面硬度58-64HRC，分析说明采用什么热处理工艺才能达到要求？
43、今有一种Φ10mm的杆类零件，受中等交变载荷载荷作用，要求零件沿截面性能均匀一致，供选材料有16Mn、45钢、40Cr和T12。要求：
（1）选择合适的材料
（2）编制简明工艺路线
（3）说明各热处理工序的主要作用
（4）指出最终组织。
44、有一块凹模，材料为Cr12MoV钢。因材料库下料时搞错了，下成T12A。试分析
（1）如果按照Cr12MoV钢进行预先热处理和最终热处理，凹模会产生哪些缺陷？
（2）如果预先热处理按照Cr12MoV钢进行，而最终热处理的淬火按照T12进行，又会产生哪些缺陷？
45、为下列工件选择合适的材料和热处理方法：
工件：发动机连杆螺栓、发动机排气门弹簧、镗床镗杆、自行车车架、车辆缓冲弹簧、车床未座顶尖、机用大钻头、螺丝刀、车床丝杠螺母、高速粗车铸铁的车刀、普通机床地脚螺栓
材料：38CrMoAlA、40Cr、45、Q235、50CrV A、T7、T10、Q295、W18Cr4V、60Si2Mn
习题五铸铁
1、白口铸铁、灰口铸铁和钢，这三者的成分、组织和性能有何差别？
2、化学成分和冷却速度对铸铁石墨化和基体组织有何影响？
3、试述石墨形态对铸铁性能的影响。
4、说明石墨化的三个阶段，第三阶段石墨化对铸铁组织的影响如何？
5、依据石墨形态，铸铁一般分几类？各类大致的用途？
6、什么是铸铁，与碳钢相比有何优缺点？其主要原因是什么？
7、什么叫灰口铸铁的孕育处理？其目的是什么？
8、球墨铸铁是如何获得的？
9、下列说法是否正确：
（1）石墨化过程的第一阶段最不易进行。
（2）石墨化的第三阶段最容易进行。
（3）采用球化退火可以使普通灰口铸铁变为球墨铸铁。
（4）可锻铸铁在高温时，是可以进行锻造加工的。
（5）白口铸铁由于硬度高较高，可作切削工具使用。
（6）灰口铸铁经过热处理，改变了基体组织和石墨形态，从而提高了性能。
（7）灰铸铁不能整体淬火。
（8）球墨铸铁可以通过调质处理和等温淬火工艺提高其机械性能。
10、为什么一般机器的支架、机床床身常用灰口铸铁制造？
11、有一铸件壁厚为15——30mm的零件，要求抗弯强度350Mpa，应选用何种牌号的灰口铸铁制造为宜？
12、生产中出现下列不正常现象，应采取什么有效措施予以防止或改善？
（1）灰口铸铁磨床床身铸造后切削，在切削后发生不允许变形
（2）灰口铸铁薄壁处出现白口组织，造成切削加工困难。
13、为什么可锻化退火前要求铸铁的原始组织全部为百口组织？可采取何种措施加以保
证？与灰口铸铁相比较，可锻铸铁有何优点？可锻铸铁可否锻造？
14、与灰口铸铁、可锻铸铁相比，为什么球墨铸铁的机械性能较高？高强度球铁如何获得？举例说明目前有哪些工件已成功地用球墨铸铁代替钢或可锻铸铁制造。
15、指出下列铸铁的类别、用途及性能的主要指标
（1）HT150-330、HT250-470、HT400-680
（2）KT350-100、KTZ70-2
（3）QT420-10、QT800-20、QT120-1
16、举例说明热处理在灰口铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁等铸件生产中的实际应用及效果。
17、灰口铸铁和球墨铸铁可分别进行哪些热处理？
18、灰口铸铁的石墨化不完全可采用什么办法补救？
19、下列工件宜选择何种特殊铸铁制造？
（1）磨床导轨（2）1000—1100℃加热炉底板（3）硝酸盛贮器
20、填空题
（1）灰口铸铁中C主要以（）形式存在，可制造（）。
（2）可锻铸铁中G的形态为（），可制造（）。
（3）球墨铸铁中G的形态为（），可制造（）。
（4）蠕墨铸铁中G的形态为（），可制造（）。
（5）影响石墨化的主要因素是（）和（）。
（6）球墨铸铁的强度、塑韧性均较普通灰口铸铁高，是因为（）。
（7）HT200牌号中HT表示（），200表示（）。
（8）生产球墨铸铁选用（）作球化剂。
习题六非铁金属材料与硬质合金
1、试从机理、组织与性能变化上对铝合金淬火和时效处理与钢的淬火回火处理进行比较。
2、不同铝合金可通过哪些途径达到强化的目的？
3、怎样的合金才能进行时效强化？黄铜能否进行时效强化？一般采用何种强化方式？
4、如何提高纯铜导线的强度？
5、一批紫铜在退火后一碰就脆断，试分析其原因。
6、何谓硅铝明？它属于哪一类合金？为什么硅铝明具有良好的铸造性能？在变质处理前后其组织和性能有何变化？
7、简述铝合金的变质处理和灰铸铁的孕育处理有何异同之处。
8、简述固溶强化、弥散强化、时效强化产生的原因及它们的区别。钢的强化方法与铝合金的强化方法有何不同？
9、试述下列零件进行时效处理的作用：
（a）性状复杂的大型铸件在500-600℃进行时效处理。
（b）铝合金淬火后在140℃进行时效处理。
（c）GCr15钢制造的高精度丝杠在150℃进行时效处理。
10、如果铝合金的晶粒粗大，能否重新加热细化？
11、指出下列代号、牌号合金的类别、主要合金元素及主要性能特征：
LF21、LC6、LY4、LD5、ZL102、YG15、ZQSn10-1、H68、H59、ZCuZn16Si4，
QBe2，HPb59-1，ZSnSb11Cu6、TA7
12、黄铜属于什么合金？简单黄铜和复杂黄铜的牌号如何表示？试举例说明。为什么含锌较多的黄铜，经冷加工后不适宜在潮湿的大气、海水及在含氨的情况下使用？用什么方法改善其抗蚀性？
13、铜合金分几类？指出每类铜合金的主要用途？单相黄铜和双相黄铜哪个强度高？
14、锡青铜属于什么合金？为什么工业用锡青铜的含锡量大多不超过14%？
15、黄铜属于什么合金？为什么工业用黄铜的含锌量大多不超过45%？
16、轴瓦材料必须具有什么特性？对轴承合金的组织有什么要求？巴氏合金有几类？举例说明常用巴氏合金的成分、性能和用途。
17、硬质合金在组成、性能和制造工艺方面有何特点？
18、钛合金的特性、分类及各类钛合金的大致用途。
19、判断题：
（1）铝合金人工时效比自然时效所获得的硬度高，且效率也高，因此多数情况下采用人工时效。
（2）铝合金的热处理强化工艺通常由固溶处理和时效两个阶段组成。
（3）紫铜是一种耐蚀性极好的铜合金结构材料。
习题七非金属材料与新型材料
1、解释下列名词：
（1）单体链节、聚合度
（2）加聚反应缩聚反应
（3）线型高聚物支链型高聚物体型高聚物
（4）玻璃态高弹态粘流态
（5）热固性塑料热塑性塑料
（6）大分子链的构象
2、什么是高聚物的结晶度？其大小对高聚物的性能有何影响？
3、假设聚乙烯的聚合度n=100000，求：
（1）聚乙烯的分子量
（2）一个分子伸长后的近似链长（取C-C距离为0.154×１０－９ｍ）（原子量为Ｃ＝１２，Ｈ＝１）
4、线型无定型高聚物在不同温度下受相同压力所产生的变形有何特征？
5、有一聚丙烯绳（0.38Kg/m），如果该聚合物的聚合度为ｎ＝5000，计算３ｍ长的绳子所含
聚丙烯的链数。
6、什么是高聚物的蠕变、应力松弛和老化？
7、工程塑料、橡胶与金属相比在性能和应用上有哪些主要区别？
8、工程塑料最好选用下列哪类高聚物？
Tg=-50℃的高聚物，Tg=50℃的高聚物，Tg=101℃的高聚物
９、塑料制品有哪些成型方法？它们各自的应用范围如何？
１0、试比较ＡＢＳ、尼龙、聚甲醛和聚碳酸酯的性能，并指出它们的应用场合及特点。６、橡胶的使用状态是什么？塑料的使用状态是什么？对这两种材料，玻璃化温度是高还是低好？影响高分子材料玻璃化温度的因素有哪些？
11、何谓陶瓷？其组织由哪几个相组成？它们对陶瓷的性能有何影响？
12、简述工程陶瓷的性能特点，并举出三种陶瓷材料及其在工业上的应用实例。
13、试比较氧化物陶瓷、碳化物陶瓷和氮化物陶瓷的性能特点。
14、为何外界温度的急剧变化可使许多陶瓷器件开裂或破碎？
15、陶瓷性能的主要缺点是什么？分析原因，并指出改进方向。
16、下列材料中哪些具有各向异性？哪些没有各向异性？单晶体纯铁、多晶体铜，玻璃、塑料、经拉伸后的高聚物纤维（形变量400%），经冷轧后的多晶体硅钢片（形变量70%）。
17、何谓复合材料？有哪些增强结构类型？
18、试举例说明复合材料的性能特点。
19、什么是玻璃钢？有何特性？有何应用？
20、比较玻璃钢与碳纤维增强的树脂复合材料的性能特点，并指出它们的应用范围。
21、了解复合材料在工程上的应用，并举出实例。
22、何谓形状记忆材料？解释金属形状记忆效应的机理。
23、何谓纳米材料？如何制备纳米材料。
24、举例说明储氢合金的储氢机理。
习题八铸造成形
1、形状复杂的零件为什么用铸造毛坯？受力复杂的零件为什么不采用铸造毛坯？
2、什么是液态合金的冲型能力？它与合金流动性有何关系？试分析铸钢和灰铸铁的流动性？提高金属流动性的主要工艺措施是什么？
3、试分析铸件产生缩孔、缩松、变形和裂纹的原因及防治办法？
4、什么是顺序凝固原则？什么是同时凝固原则？上述两种凝固原则各适用于哪种场合？
5、有直径为Φ50mm，高h为50mm的圆形铸件，已知清理后未发生变形，假设立即进行切削加工，当：
（1）中心钻一Φ30mm的通孔；
（2）车去厚度为15mm的外圆；
（3）铣去20mm一边
请问，当只考虑轴向变形时，该铸件会发生什么变形趋势？
6、铸件的气孔有哪几种？下列情况各容易产生哪种气孔：化铝时铝料油污过多、起模时刷水过多、舂砂过紧、型芯撑有锈
7、为什么空心球难以铸出来，采取什么措施才能铸出来？
8、现浇注直径为20mm，40mm，60mm的三根灰铸铁试棒，拉断力分别为317KN，188.5KN，565KN，问它们的抗拉强度各为多少？牌号是否相同？
9、有三个灰铸铁件，壁厚分别是5mm，20mm，52mm，力学性能全部要求抗拉强度为150Mpa，若全部选用HT150牌号生产，是否正确？应如何选择？
10、某定型生产的薄壁铸铁件，投产以来质量基本稳定，但最近一时期浇不足和冷隔缺陷突然增多，试分析其原因。
11、铸件、模样、零件三者在尺寸上有何区别？
12、下列铸件在大批生产时采用什么铸造方法：
铝活塞、缝纫机头、汽轮机叶片、大口径污水管、车床床身、摩托车气缸体、气缸套、大模数齿轮滚刀、带轮及飞轮
13、车床手轮在单件和批量生产时各应采用什么方法？
14、何谓特种铸造？请分别说出它们的生产特点和适用场合。
15、为什么压铸生产率高，表面质量好，但不适宜使用在致密要求高的场合？
习题九金属的塑性变形再结晶及金属压力加工
1、解释下列名词：
滑移；滑移面；滑移方向；滑移带；滑移系；亚晶粒；亚结构；变形织构；
加工硬化；回复；再结晶；临界变形度
2、单晶体塑性变形的基本形式有。
3、外力一定时，滑移面法线与外力的夹角呈时，滑移最容易进行，这种位向称为
位向；当滑移面与外力平行或垂直时，晶体不可能滑移，这种位向称为
位向。使晶体开始滑移的最小切应力称为。
4、影响晶体临界切应力的因素主要有、、、等。
5、晶体中的滑移系数目等于。
6、判断下列说法是否正确并说明原因：
(1) 晶体在滑移过程中改变了晶体的结构和晶格的取向。
(2) 晶体滑移时仅是晶体在切应力的作用下，一部分沿着某一滑移面上的某一
晶向相对于另一部分产生了滑动而已。
(3) 在其他条件相同时，金属晶体中的滑移系越多，该金属的塑性就越好。
(4) 金属单晶体在拉伸过程中只发生滑移，不发生转动。
(5) 金属产生塑性变形时，其内部的所有晶粒都同时产生变形，而且产生的变
形量也相同。
(6) 亚结构的存在有利于加工硬化的产生。
7、理论计算出的滑移切应力与实际测量的滑移切应力有很大差别，造成这种差别的原因是什么?
8、画图表示体心立方、面心立方、密排六方三种晶体结构的滑移面、滑移方向及滑移系，并分析滑移面和滑移方向上的原子排列特点以及对滑移的影响。
9、简述滑移的机理。
10、简述加工硬化的机理。
11、影响多晶体塑性变形的因素与影响单晶体塑性变形的因素有什么不同？
12、多晶体塑性变形的特点是什么?
13、多晶体塑性变形时哪些晶粒最先产生变形?
14、简述冷塑性变形对金属组织和性能的影响。
15、金属中的“纤维组织”是怎样形成的? 它给性能带来什么影响?
工程材料题目及答案
1. 将同一棒料上切割下来的4块45#试样，同时加热到850°，然后分别在水、油、 炉和空气中冷却，说明：各是何种热处理工艺？各获得何种组织？排列一下硬度大小： 答： （1）水冷：淬火M （2）油冷：淬火M+T （3）炉冷：退火P+F （4）空冷：正火S+F 硬度（1）>（2）>（4）>（3） 2. 确定下列钢件的退火方法，并指出退火目的和退火后的组织： （1）经冷轧后的15号钢板，要求降低硬度。 （2）ZG的铸造齿轮； （3）锻造过热后的60钢锻坯； （4）改善T12钢的切削加工性能： 答： （1）再结晶退火：目的：细化晶粒，均匀组织，使变形晶粒重新转变为等轴晶粒，以消除加工硬化，降低了硬度，消除内应力，得到P(等轴)+F （2）去应力退火：目的：消除铸造内应力，得到P+F 3）完全退火：目的：细化晶粒，均匀组织，消除内应力，降低了硬度，改善切削加工性，得到P+F （4）球化退火：目的：使片状渗碳体装变为球状渗碳体，降低硬度，均匀组织，改善切削
性能，得到粒状P+Fe3C 3. 说明直径为10mm的45钢试样分别为下列温度加热：700°C、760°C、840°C、1100°C。保温后在水中冷却得到的室温组织 答： 4.两个碳质量分数为1.2%的碳钢薄试样，分别加热到780°C和900°C，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渗碳体较多？ （5）你认为哪个温度加热淬火合适？为什么？ 答：（1）900°C（2）900°C（3）900°C（4）780°C（5）780°C，综上所述此温度淬火后得到的均匀细小的M+颗粒状Cm+AR的混合组织，使钢具有最大的硬度和耐磨性。 5.用T10钢制造形状简单的车刀，其工艺路线为：锻造—热处理—机加工—热处理—磨加工。 （1）写出其中热处理工序的名称及作用。 （2）制定最终热处理（磨加工前的热处理）的工艺规范，并指出车刀在使用状态下的显微组织和大致硬度。 答:(1)球化退火，作用：利于切削加工。得到球状珠光体，均匀组织，细化晶粒，为后面淬火处理作组织准备。淬火+低温回火，作用：使零件获得较高的硬度、耐磨性和韧性，消除淬火内应力，稳定组织和尺寸。 （2）工艺规范：760°C水淬+200°C回火； 显微组织：M回+Cm，大致硬度：60HRC. 6.如下图所示，T12钢加热到Ac1以上，用图示
工程材料试题与答案
绍兴文理学院2007学年01学期 机自专业06级《机械工程材料》期末试卷 （考试形式：闭卷） 一、名词解释（共15 分，每小题 3 分） 1、过冷度 2、渗碳体 3、淬硬性 4、纤维组织 5、再结晶 二、填空题（共15 分，每空格0.5分） 1、HB、a k、б0.2分别表示材料的力学性能是、、。 2、工程材料的结合键有、、和。 3、金属的结晶过程主要由和两个基本过程组成。 4、常温下，金属单晶体的塑性变形方式为和两种。其中主要的变形方式是。 5、固溶体出现枝晶偏析后，可用加以消除。 6、在缓慢冷却条件下，含碳0.8%的钢比含碳1.2%的钢硬度、强度。 7、共析成分的铁碳合金室温平衡组织是，其组成相是和。 8、利用Fe-Fe3C相图确定钢完全退火的正常温度范围是________________，它只适应于___________钢。 9、马氏体的显微组织中，高碳马氏体呈状，低碳马氏体呈状。其中________的韧性较好。 10、调质钢中加入Cr、Mn等元素是为了提高，加入W、Mo是为了。 11、1Cr18Ni9Ti是钢，Cr、Ni的主要作用是，Ti主要作用是，使用状态下的组织是。 12、铸铁中析出石墨的三个途径是、、。 13、QT500-05牌号中，QT表示，数字500表示、数字05表示。 14、变形铝合金按热处理性质可分为铝合金和铝合金两类。 15、机器零件选材的三大基本原则是、和。 三、判断题（共10 分，每小题 1 分） 1、材料愈易产生弹性变形其刚度愈小。（） 2、室温下，金属的晶粒越细，则强度越高，塑性越低。（） 3、滑移变形不会引起金属晶体结构的变化。（） 4、凡组织组成物都是以单相状态存在于合金系中。（） 5、莱氏体的含碳量为6.69％。（） 6、不论碳含量高低，马氏体的硬度都很高，脆性都很大。（） 7、表面淬火既能改变钢的表面化学成分，也能改善心部的组织和性能。（） 8、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。（） 9、球墨铸铁可通过热处理来提高其机械性能。（） 10、表面耐磨的凸轮，材料用20钢，热处理技术条件：淬火+低温回火，HRC50～60。（） 四、选择题（共15 分，每小题 1 分） 1、拉伸试验时，试样断裂前所能承受的最大应力称为材料的（）。 (a)屈服强度(b)弹性极限(c)抗拉强度(d)疲劳强度 2、晶体中的位错属于（）。 (a) 体缺陷(b) 面缺陷(c) 线缺陷（d）点缺陷
材料成型工艺基础部分复习题答案
材料成型工艺基础（第三版）部分课后习题答案 第一章 ⑵.合金流动性决定于那些因素？合金流动性不好对铸件品质有何影响？ 答：①合金的流动性是指合金本身在液态下的流动能力。决定于合金的化学成分、结晶特性、粘度、凝固温度围、浇注温度、浇注压力、金属型导热能力。 ②合金流动性不好铸件易产生浇不到、冷隔等缺陷，也是引起铸件气孔、夹渣、縮孔缺陷的间接原因。 ⑷.何谓合金的收縮？影响合金收縮的因素有哪些？ 答：①合金在浇注、凝固直至冷却至室温的过程中体积和尺寸縮减的现象，称为收縮。 ②影响合金收縮的因素：化学成分、浇注温度、铸件结构和铸型条件。 ⑹.何谓同时凝则和定向凝则？ 答：①同时凝则：将浇道开在薄壁处，在远离浇道的厚壁处出放置冷铁，薄壁处因被高温金属液加热而凝固缓慢，厚壁出则因被冷铁激冷而凝固加快，从而达到同时凝固。 ②定向凝则：在铸件可能出现縮孔的厚大部位安放冒口，使铸件远离冒口的部位最先凝固，靠近冒口的部位后凝固，冒口本身最后凝固。 第二章 ⑴.试从石墨的存在和影响分析灰铸铁的力学性能和其他性能特征。 答：石墨在灰铸铁中以片状形式存在，易引起应力集中。石墨数量越多，形态愈粗大、分布愈不均匀，对金属基体的割裂就愈严重。灰铸铁的抗拉强度低、塑性差，但有良好的吸震性、减摩性和低的缺口敏感性，且易于铸造和切削加工。石墨化不充分易产生白口，铸铁硬、脆，难以切削加工；石墨化过分，则形成粗大的石墨，铸铁的力学性能降低。 ⑵.影响铸铁中石墨化过程的主要因素是什么？相同化学成分的铸铁件的力学性能是否相同？ 答：①主要因素：化学成分和冷却速度。 ②铸铁件的化学成分相同时铸铁的壁厚不同，其组织和性能也不同。在厚壁处冷却速度较慢，铸件易获得铁素体基体和粗大的石墨片，力学性能较差；而在薄壁处，冷却速度较快，铸件易获得硬而脆的白口组织或麻口组织。 ⑸.什么是孕育铸铁？它与普通灰铸铁有何区别？如何获得孕育铸铁？ 答：①经孕育处理后的灰铸铁称为孕育铸铁。 ②孕育铸铁的强度、硬度显著提高，冷却速度对其组织和性能的影响小，因此铸件上厚大截面的性能较均匀；但铸铁塑性、韧性仍然很低。 ③原理：先熔炼出相当于白口或麻口组织的低碳、硅含量的高温铁液，然后向铁液中冲入少量细状或粉末状的孕育剂，孕育剂在铁液中形成大量弥散的石墨结晶核心，使石墨化骤然增强，从而得到细化晶粒珠光体和分布均匀的细片状石墨组织。 ⑻.为什么普通灰铸铁热处理效果没球墨铸铁好？普通灰铸铁常用热处理方法有哪些？目的是什 么？ 答：①普通灰铸铁组织中粗大的石墨片对基体的破坏作用不能依靠热处理来消除或改进；而球墨铸铁的热处理可以改善其金属基体，以获得所需的组织和性能，故球墨铸铁性能好。 ②普通灰铸铁常用的热处理方法：时效处理，目的是消除应力，防止加工后变形；软化退火，目的是消除白口、降低硬度、改善切削加工性能。 第三章 ⑴．为什么制造蜡模多采用糊状蜡料加压成形，而较少采用蜡液浇铸成形？为什么脱蜡时水温不应达到沸点？ 答：蜡模材料可用石蜡、硬脂酸等配成，在常用的蜡料中，石蜡和硬脂酸各占50%，其熔点为50℃~60℃，高熔点蜡料可加入塑料，制模时，将蜡料熔为糊状，目的除了使温度均匀外，对含填充料的蜡料还有防止沉淀的作用。
机械工程材料试题及答案(1)
一、填空题（每空1分，共20分） 1．常见的金属晶格类型有:体心立方晶格、面心立方晶格、密排六方晶格。 2．空位属于____点__缺陷，晶界和亚晶界分别_____线_____ 缺陷，位错属于________面_______缺陷。 3．金属的实际结晶温度总是低于理论结晶温度，这种现象称为____过冷______。4．原子在溶剂晶格中的分布不同，可将固溶体分为______间隙______固溶体和_____置换____ 固溶体。 5．室温下Fe－Fe3C合金中的4种基本组织是：铁素体、珠光体、渗碳体、莱氏体6．常见的金属的塑性变形方式有_____滑移___和____孪生____两种类型。 7．钢的热处理工艺是：加热、保温、冷却 _三个步骤组成的。 8．铁碳合金为双重相图，即铁－渗碳体相图和铁－渗碳体相图。 二、单项选择题（每题2分，共20分） （ B ）1.两种元素组成固溶体，则固溶体的晶体结构。 A．与溶质的相同 B．与溶剂的相同 C．与溶剂、溶质的都不相同 D．是两种元素各自结构的混合体 （ D ）2.铸造条件下，冷却速度越大，则。 A．过冷度越小，晶粒越细 B．过冷度越小，晶粒越粗 C．过冷度越大，晶粒越粗 D．过冷度越大，晶粒越细 （ A ）3.金属多晶体的晶粒越细，则其。 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 （ B ）4. 钢的淬透性主要取决于。 A．冷却介质 B．碳含量 C．钢的临界冷却速度 D.其它合金元素 （ D ）5.汽车、拖拉机的齿轮要求表面具有高耐磨性，心部具有良好的强韧性，应选用。 A．45钢表面淬火+低温回火 B．45Cr调质 C．20钢渗碳、淬火+低温回火 D．20CrMnTi渗碳、淬火+低温回火 （ A ）6.完全退火主要适用于。 A．亚共析钢 B．共析钢 C．过共析钢 D．白口铸铁 （ A ）7.铸铁如果第一、第二阶段石墨化都完全进行，其组织为。 A． F＋G B． F＋P＋G C． P＋G D.Le＋P＋G （ D ）8.对于可热处理强化的铝合金，其热处理方法为。 A．淬火 + 低温回火 B．正火 C．水韧处理 D. 固溶处理 + 时效 （ C ）9. 马氏体的硬度主要取决于。 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．马氏体的亚结构 （ D ）10.在下列方法中，可使晶粒细化的方法是。 A．扩散退火 B．切削加工 C．喷丸处理 D．变质处理 三、判断题（每题1分，共10分） （正确）1.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。 （错误）2.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。 （错误）3.由于再结晶过程是一个形核和长大的过程，因而是相变过程。 （正确）4.位错是晶体中常见的缺陷，在常见的工业金属中位错密度愈多，其强度愈高。 （错误）5. 回火屈氏体、回火索氏体和过冷奥氏体分解时形成的屈氏体、索氏体，只是形成过程不同，但组织形态和性能则是相同的。 （正确）6.球墨铸铁可通过热处理来提高其综合力学性能。 （错误）7.所有铝合金都可以通过热处理进行强化。 （错误）8.钢的铸造性能比铸铁好，故常用来铸造形状复杂的工件。 .
工程材料试题及答案
工程材料试题及答案 工程材料试题及答案 在现实的学习、工作中，我们都不可避免地要接触到试题，试题是考核某种技能水平的标准。什么类型的试题才能有效帮助到我们呢？以下是小编为大家收集的工程材料试题及答案，欢迎阅读与收藏。 1、金属材料的使用性能包括物理性能、（）和（）。答案：化学性能力学性能 2、金属材料的工艺性能包括锻造、（）、（）等。答案：铸造焊接 3、变化很慢的载荷称为（）载荷。答案：静 4、在短时间内以高速度作用于零件上的载荷称为（）载荷。答案：冲击 5、大小和方向随时间发生周期性变化的载荷称为（）载荷。答案：交变 6、变形一般分为（）变形和塑性变形两种。不能随载荷的去除而消失的变形称为（）变形。答案：弹性塑性 7、强度是指金属材料在静载荷作用下，抵抗（）或（）的能力。答案：塑性断裂 8、强度常用的衡量指标有（）和（）。答案：屈服点抗拉强度 9、如果零件工作时所受的应力低于材料的（）和（），则不会产生过量的塑性变形。答案：屈服点σs 210、有一钢试样其横截面积为100mm，已知钢试样的σs＝314MPa，σb＝530MPa 。拉伸试时，当受到拉力为（）时，试样出现屈服现象，当受到拉力为（）时，试样出现缩颈. 答案：31400 53000 11、断裂前金属材料产生塑性变形的能力称为塑性。金属材料的（）和（）的数值越大，表示材料的塑性越好。答案：断后伸长率断面收缩率 12、一拉伸试样的原标距长度为50mm，直径为10 mm拉断后试样的标距长度为79 mm，缩颈处的最小直径为4.9 mm,此材料的伸长率为（）,断面必缩率为（）。答案：58% 73% 13、填出下列力学性能指标的符号：符号：抗拉强度（），洛氏硬度C标尺（）。答案：σb HRC 14、符号：断面收缩率（），冲击韧度（）。答案：φ Ak 15、500HBW5/750表示用直径为5mm, 材料为硬质合金球形压头，在7350 N压力下，保持（）s,测得的硬度值是（）。答案：10—15 500 16、金属材料抵抗（）载荷作用而（）能力，称为冲击韧性。答案：冲击不破坏 17、原子呈无序堆积状况的物体叫非晶体，原子呈有序、有规则排列的物体称为（）。一般固态金属都属于（）。答案：晶体晶体 18、在晶体中由一系列原子组成的平面，称为（）。通过两个或两个以上原子中心的连
《材料成形技术基础》习题集答案
填空题 1．常用毛坯的成形方法有铸造、、粉末冶金、、、非金属材料成形和快速成形. 2.根据成形学的观点,从物质的组织方式上,可把成形方式分为、、 . 1．非金属材料包括、、、三大类. 2．常用毛坯的成形方法有、、粉末冶金、、焊接、非金属材料成形和快速成形作业2 铸造工艺基础 2-1 判断题（正确的画O，错误的画×） 1．浇注温度是影响铸造合金充型能力和铸件质量的重要因素。提高浇注温度有利于获得形状完整、轮廓清晰、薄而复杂的铸件。因此，浇注温度越高越好。（×） 2．合金收缩经历三个阶段。其中，液态收缩和凝固收缩是铸件产生缩孔、缩松的基本原因，而固态收缩是铸件产生内应力、变形和裂纹的主要原因。（O） 3．结晶温度范围的大小对合金结晶过程有重要影响。铸造生产都希望采用结晶温度范围小的合金或共晶成分合金，原因是这些合金的流动性好，且易形成集中缩孔，从而可以通过设置冒口，将缩孔转移到冒口中，得到合格的铸件。（O） 4．为了防止铸件产生裂纹，在零件设计时，力求壁厚均匀；在合金成分上应严格限制钢和铸铁中的硫、磷含量；在工艺上应提高型砂及型芯砂的退让性。（O） 5．铸造合金的充型能力主要取决于合金的流动性、浇注条件和铸型性质。所以当合金的成分和铸件结构一定时；控制合金充型能力的唯一因素是浇注温度。（×） 6．铸造合金在冷却过程中产生的收缩分为液态收缩、凝固收缩和固态收缩。共晶成分合金由于在恒温下凝固，即开始凝固温度等于凝固终止温度，结晶温度范围为零。因此，共晶成分合金不产生凝固收缩，只产生液态收缩和固态收缩，具有很好的铸造性能。（×）7．气孔是气体在铸件内形成的孔洞。气孔不仅降低了铸件的力学性能，而且还降低了铸件的气密性。（O） 8．采用顺序凝固原则，可以防止铸件产生缩孔缺陷，但它也增加了造型的复杂程度，并耗费许多合金液体，同时增大了铸件产生变形、裂纹的倾向。（O） 2-2 选择题 1．为了防止铸件产生浇不足、冷隔等缺陷，可以采用的措施有（D）。 A．减弱铸型的冷却能力； B．增加铸型的直浇口高度； C．提高合金的浇注温度； D．A、B和C； E．A和C。 2．顺序凝固和同时凝固均有各自的优缺点。为保证铸件质量，通常顺序凝固适合于（D），而同时凝固适合于（B）。 A．吸气倾向大的铸造合金； B．产生变形和裂纹倾向大的铸造合金； C．流动性差的铸造合金； D．产生缩孔倾向大的铸造合金。 3．铸造应力过大将导致铸件产生变形或裂纹。消除铸件中残余应力的方法是（D）；消除铸件中机械应力的方法是（C）。 A．采用同时凝固原则； B．提高型、芯砂的退让性； C．及时落砂； D．去应力退火。 4．合金的铸造性能主要是指合金的（B）、（C）和（G）。 A．充型能力；B．流动性；C．收缩；D．缩孔倾向；E．铸造应力；F．裂纹；G.偏析；H.气孔。
工程材料试题库及答案模板
工程材料试题库及答案 一、判断题 1、合金渗碳钢经最终热处理后的组织全部是回火马氏体。( ×) 2、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。( ×) 3、铸铁是含碳量小于2.11%的铁碳合金。( ×) 4、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。( ×) 5、感应加热表面淬火一般只改变钢件表面层的组织, 而不改变心部组织。( √) 6、一个合金的室温组织为α+β11 +( α+β) , 则它由三相组成。( ×) 7、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。( √) 8、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。( √) 9、碳钢的塑性和强度都随着含碳量的增加而降低。( ×) 10、金属的再结晶转变, 也要经历形核与晶核长大的过程。( √) 二、选择适宜材料并说明常见的热处理方法( 30分) 三、( 20分) 车床主轴要求轴颈部位硬度为HRC54—58, 其余地方为HRC20—25, 其加工路线为:
下料锻造正火机加工调质机加工( 精) 轴颈表面淬火低温回火磨加工 指出: 1、主轴应用的材料: 45钢 2、正火的目的和大致热处理工艺细化晶粒, 消除应力; 加热到Ac3＋50℃保温一段时间空冷 3、调质目的和大致热处理工艺强度硬度塑性韧性达到良好配合淬火＋高温回火 4、表面淬火目的提高轴颈表面硬度 5．低温回火目的和轴颈表面和心部组织。去除表面淬火热应力, 表面M＋A’心部S回 四、选择填空( 20分) 1、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 2、适合制造渗碳零件的钢有( c) 。 ( a) 16Mn、15、20Cr、1Cr13、12Cr2Ni4A ( b) 45、40Cr、65Mn、T12 ( c) 15、20Cr、18Cr2Ni4WA、20CrMnTi 3、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( c ) ( 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4、制造手用锯条应当选用( a ) ( 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 5、高速钢的红硬性取决于( b )
材料成型技术基础试题
《材料成形技术基础》考试样题答题页 （本卷共10页） 四、综合题（20分） 1、绘制图5的铸造工艺图（6分） 修 2、绘制图6的自由锻件图，并按顺序选择自由锻基本工序。（6分） 自由锻基本工序： 3、请修改图7--图10的焊接结构，并写出修改原因。 图7手弧焊钢板焊接结构（2分）图8手弧焊不同厚度钢板结构（2分） 修改原因：修改原因：
图9钢管与圆钢的电阻对焊（2分）图10管子的钎焊（2分） 修改原因：修改原因： 《材料成形技术基础》考试样题 （本卷共10页） 注：答案一律写在答题页中规定位置上，写在其它处无效。 一、判断题（16分，每空0.5分。正确的画“O”，错误的画“×”） 1．过热度相同时，结晶温度范围大的合金比结晶温度范围小的合金流动性好。这是因为在结晶时，结晶温度范围大的合金中，尚未结晶的液态合金还有一定的流动能力。 2．采用顺序凝固原则，可以防止铸件产生缩孔缺陷，但它也增加了造型的复杂程度，并耗费许多合金液体，同时增大了铸件产生变形、裂纹的倾向。 3．HT100、HT150、HT200均为普通灰口铸铁，随着牌号的提高，C、Si含量增多，以减少片状石墨的数量，增加珠光体的数量。 4．缩孔和缩松都是铸件的缺陷，在生产中消除缩孔要比消除缩松容易。 5．铸件铸造后产生弯曲变形，其原因是铸件的壁厚不均匀，铸件在整个收缩过程中，铸件各部分冷却速度不一致，收缩不一致，形成较大的热应力所至。 6．影响铸件凝固方式的主要因素是合金的化学成分和铸件的冷却速度。 7．制定铸造工艺图时，铸件的重要表面应朝下或侧立，同时加工余量应大于其它表面。8．铸造应力包括热应力和机械应力，铸造应力使铸件厚壁或心部受拉应力，薄壁或表层受压应力。铸件壁厚差越大，铸造应力也越大。 9．型芯头是型芯的一个组成部分。它不仅能使型芯定位，排气，同时还能形成铸件的内腔。10．为了防止铸钢件产生裂纹，设计零件的结构时，尽量使壁厚均匀；在合金的化学成分上要严格限制硫和磷的含量。 11．用压力铸造方法可以生产复杂的薄壁铸件，同时铸件质量也很好。要进一步提高铸件的机械性能，可以通过热处理的方法解决。 12．铸件大平面在浇注时应朝下放置，这样可以保证大平面的质量，防止夹砂等缺陷。13．自由锻的工序分为辅助工序、基本工序和修整工序，实际生产中，最常用的自由锻基本工序是镦粗、拔长、冲孔和轧制等。 14．制定铸造工艺图时，选择浇注位置的主要目的是保证铸件的质量，而选择分型面的主要目的是简化造型工艺。 15．把低碳钢加热到1200℃时进行锻造，冷却后锻件内部晶粒将沿变形最大的方向被拉长并产生碎晶。如将该锻件进行再结晶退火，便可获得细晶组织。
(完整word版)材料成型工艺基础习题及答案
1.铸件在冷却过程中，若其固态收缩受到阻碍，铸件内部即将产生内应力。按内应力的产生原因，可分为应力和应力两种。 2.常用的特种铸造方法 有：、、、、和 等。 3.压力加工是使金属在外力作用下产生而获得毛 坯或零件的方法。 4.常用的焊接方法有、和 三大类。 5.影响充型能力的重要因素有、和 等。 6.压力加工的基本生产方式 有、、、、和等。 7.热应力的分布规律是：厚壁受应力，薄壁受 应力。 8.提高金属变形的温度，是改善金属可锻性的有效措施。但温度过高，必将产生、、和严重氧化等缺陷。所以应该严格 控制锻造温度。 9.板料分离工序中，使坯料按封闭的轮廓分离的工序称为； 使板料沿不封闭的轮廓分离的工序称为。 10.拉深件常见的缺陷是和。 11.板料冲压的基本工序分为和。前者指冲裁工序，后者包括、、和。 12.为防止弯裂，弯曲时应尽可能使弯曲造成的拉应力与坯料的纤维 方向。 13.拉深系数越，表明拉深时材料的变形程度越大。 14.将平板毛坯变成开口空心零件的工序称为。 15.熔焊时，焊接接头是由、、和 组成。其中和是焊接接头中最薄弱区域。 16.常用的塑性成形方法 有：、、、、 等。 16.电阻焊是利用电流通过焊件及接触处所产生的电阻热，将焊件局 部加热到塑性或融化状态，然后在压力作用下形成焊接接头的焊接方法。电阻焊分为焊、焊和焊三种型式。
其中适合于无气密性要求的焊件；适合于焊接有气密性要求的焊件；只适合于搭接接头；只适合于对接接头。 1.灰口铸铁的流动性好于铸钢。（） 2.为了实现顺序凝固，可在铸件上某些厚大部位增设冷铁，对铸件进行补缩。（） 3. 热应力使铸件的厚壁受拉伸，薄壁受压缩。（） 4.缩孔是液态合金在冷凝过程中，其收缩所缩减的容积得不到补足，在铸件内部形成的孔洞。（） 5.熔模铸造时，由于铸型没有分型面，故可生产出形状复杂的铸件。（） 6.为便于造型时起出模型，铸件上应设计有结构斜度即拔模斜度。（） 7.合金的液态收缩是铸件产生裂纹、变形的主要原因。（） 8.在板料多次拉深时，拉深系数的取值应一次比一次小，即 m1>m2>m3…>mn。（） 9.金属冷变形后，其强度、硬度、塑性、韧性均比变形前大为提高。（） 10.提高金属变形时的温度，是改善金属可锻性的有效措施。因此，在保证金属不熔化的前提下，金属的始锻温度越高越好。（）11.锻造只能改变金属坯料的形状而不能改变金属的力学性能。 （） 12.由于低合金结构钢的合金含量不高，均具有较好的可焊性，故焊前无需预热。（） 13.钢中的碳是对可焊性影响最大的因素，随着含碳量的增加，可焊性变好。（） 14.用交流弧焊机焊接时，焊件接正极，焊条接负极的正接法常用于
工程材料及成形技术题库答案
《工程材料与成形技术》课复习提纲 一、工程材料部分 1.常见金属晶格类型。 2. 三种晶体缺陷。 3. 相的概念。 4.固态合金有哪些相。 5.过冷度的概念。 6.过冷度与晶粒度的关系。 7.结晶过程的普遍规律。8.控制晶粒度的方法。 9.同素异构转变的概念。 10.绘制铁碳合金相图（各线、特殊点、成份、温度、组织、相）。 11.分析钢从奥氏体缓冷至室温时的结晶过程，画出典型铁碳合金（钢）显微组织示意图。 12.共晶反应式和共析反应式。 13.金属塑性变形的两种方式。14.加工硬化的概念。 15再结晶温度的计算。16热加工与冷加工的区别。 17.钢的热处理概念。18.热处理工艺分类。 19.过冷奥氏体转变的产物。20.决定奥氏体转变产物的因素。 21.马氏体的概念。 22会分析过冷奥氏体转变曲线。知道淬透性与C曲线的关系。 23.退火和正火的目的。24.淬火的概念。 25.一般怎样确定碳钢的淬火温度？26.影响淬透性的因素。 27.回火的目的。28.何为回火脆性？ 29.回火的种类。 30.一般表面淬火的预备热处理方法和表面淬火后的组织。 31渗碳的主要目的。32.钢按化学成分分类。 33.钢按质量分类。34 钢按用途分类。 35.机器结构钢的分类。36 钢中S、P杂质的影响。 37合金元素在钢中的作用。38.结构钢牌号表示的含义。 39.能区别渗碳钢、调质钢、弹簧钢、轴承钢的牌号和一般采用的热处理方法。40按刃具钢的工作条件，提出哪些性能要求？ 41.根据碳钢在铸铁中存在形式及石墨形态，铸铁的分类。 二、材料成形技术部分 1、铸造工艺参数主要包括哪些内容？ 2、流动性对铸件质量的影响。 3、什么合金易于形成缩孔、什么合金易于形成缩松？。 4、铸造应力分为哪几类？ 5、减小和消除铸造应力的主要方法。 6、绘制自由锻件图主要考虑哪些问题？。 7、何谓拉深系数？有何意义？8.焊接的实质。
西南交通大学 材料成型技术基础复习纲要
第一篇 金属铸造成形工艺 一.掌握铸造定义与实质及其合金的铸造性能。 A铸造：将熔融金属浇入铸型型腔， 经冷却凝固后获得所需铸件的方法。 B铸造实质：液态成形。 C合金：两种或两种以上的金属元素、或金属与非金属元素（碳）熔和在一起，所构成具有金属特性的物质。 D合金的铸造性能：是指合金在铸造过程中获得尺寸精确、结构完整的铸件的能力，流动性和收缩性是合金的主要铸造工艺特性。 二.掌握合金的充型能力及影响合金充型能力的因素。 A合金的充型能力：液态合金充满铸型，获得轮廓清晰、形状准确的铸件的能力。 B影响合金充型能力的因素： （1）铸型填充条件 a. 铸型材料； b. 铸型温度； c. 铸型中的气体 （2）浇注条件 a. 浇注温度（T） T 越高（有界限），充型能力越好。 b. 充型压力 流动方向上所受压力越大， 充型能力越好。 （3）铸件结构
结构越复杂，充型越困难。 三.掌握合金收缩经历的三个阶段及其铸造缺陷的产生。 A合金的收缩：合金从浇注、凝固、冷却到室温，体积 和尺寸缩小的现象。 B合金收缩的三个阶段： （1）液态收缩 合金从 T浇注→ T凝固开始 间的收缩。 （2）凝固收缩 合金从 T凝固开始→T凝固终止 间的收缩。 液态收缩和凝固收缩是形成铸件缩孔和缩松缺陷的基本原因。 （3）固态收缩（易产生铸造应力、变形、裂纹等。） 合金从 T凝固终止→T室 间的收缩。 四.了解形成铸造缺陷（缩孔，缩松）的主要原因及其防止措施。 A产生缩孔和缩松的主要原因：液态收缩 和 凝固收缩 导致。 B缩孔形成原因：收缩得不到及时补充； 缩松形成原因：糊状凝固，被树枝晶体分隔区域难以实现补缩。 C缩孔与缩松的预防： （1）定向凝固，控制铸件的凝固顺序； （2）合理确定铸件的浇注工艺 五.掌握铸件产生变形和裂纹的根本原因。 铸件产生变形和裂纹的根本原因：铸造内应力（残余内应力） 六.掌握预防热应力的基本途径。 预防热应力的基本途径：缩小铸件各部分的温差，使其均匀冷却。借助于冷铁使铸件实现同时凝固。
工程材料模拟题含答案
一、填空 1. 金属单晶体具有（各向异性）性，这是由于在不同晶面、不同晶向上的（原子 密排程度不同）造成的。 2. 按照溶质原子在溶剂晶格中的分布不同，可将固溶体分为（置换）固溶体和 （间隙）固溶体。 3. 钢的锻造温度高于（最低再结晶）温度，故属于（热）加工。 4. 在F&Fe s C相图的各组织或相中，硬度最高的是（渗碳体），强度最高的是（珠 光体），塑性最好的是（铁素体）。 5. T10钢，按用途分类，属于（工具）钢；按化学成分分类，属于（高碳）钢； 按质量分类，属于（优质碳素）钢 6. 在平衡状态下，45、T8及T12钢中，塑性最好的是（45）钢，硬度最高的是 （T12）钢，强度最高的是（T8）；制造锉刀常用（T12）钢，制造调质零件常用（45）钢。 7. 完全退火适用于（亚共析）钢，其加热温度为（Ac3+3O~50,冷却速度（较 慢），得到（接近平衡）组织。 8. 38CrMoAI钢制的零件经过表面（淬火）以后，表面硬度可达到800 HV以上 （＞67 HRC，零件的心部组织为（回火索氏体）。 9. 60Si2Mn钢制载重汽车板簧，其常规热处理为（淬火+中温回火），最终组织 为（回火屈氏体），硬度大致为（48HRC 0 10. QT700-2牌号中的QT表示（球墨铸铁），700表示（最低抗拉强度），2表示 （延伸率），该铸铁组织应是（P+Q。 二、单项选择 1. 与粗晶粒金属相比，细晶粒金属的（A）。 A,强度、韧性均好B,强度高、韧性差C,强度高、韧性相等D,强度、 韧性均差 2. 在工业生产条件下，金属结晶时冷速愈快，（形核率）N/（长大率）G值（A ）, 晶粒愈细。 A,愈大B,愈小C,不变D,等于零 3. 欲使冷变形金属的硬度降低、塑性提高，应进行（D）o A,去应力退火B,再结晶退火C,完全退火D,重结晶退火 4. 为了提高零件的机械性能，通常将热轧圆钢中的流线（纤维组织）通过（C）o A,热处理消除B,切削来切断C,锻造使其分布合理D,锻造来消除 5. 单相黄铜中a相的晶格类型应该（B ）o A，与锌的相同B，与铜的相同C,锌、铜的都不同D，无法确定 6. 消除晶内偏析的工艺方法是（C）o A，正火B，完全退火C,扩散退火D，再结晶退火 7. 平衡结晶时，共析钢冷至共析温度，共析转变已经开始，但尚未结束，此时存在的相为（A）。 A铁素体+渗碳体+奥氏体B铁素体+渗碳体C奥氏体D奥氏体+铁素体 8. 在铁碳合金平衡组织中，硬度最高的是（B）,塑性最高的是（A）o A铁素体B渗碳体C低温莱氏体或变态莱氏体D珠光体中E奥氏体
最新工程材料题库及答案
工程材料及成形技术作业题库 一. 名词解释 1.间隙固溶体：溶质原子溶入溶剂晶格间隙所形成的固溶体。 2.过冷度：理论结晶温度与实际结晶温度之差。 3.同素异构性：同一合金在不同温度下晶格类型不同的现象。 4.晶体的各向异性：金属各方向的具有不同性能的现象。 5.枝晶偏析：结晶后晶粒内成分不均匀的现象。 6.本质晶粒度：奥氏体晶粒长大的倾向。 7.淬透性：钢淬火时获得淬硬层深度的能力。 8.淬硬性：钢淬火时得到的最大硬度。 9.临界冷却速度：奥氏体完全转变成马氏体的最低冷却速度。 10.热硬性：钢在高温下保持高硬度的能力。 11.时效强化：经固溶处理后随着时间的延长强度不断提高的现象。 12.形变强化：由于塑性变形而引起强度提高的现象。 13.调质处理：淬火+高温回火得到回火索氏体的热处理工艺。 14.变质处理：在浇注是向金属液中加入变质剂，使其形核速度升高长大速度减低，从而实现细化晶粒的处理工艺。 15.顺序凝固原则：铸件时使金属按规定从一部分到另一部分逐渐凝固的原则。 16.孕育铸铁：经过孕育处理的铸铁。 二. 判断正误并加以改正 1.细化晶粒虽能提高金属的强度,但增大了金属的脆性.（×） 2.结构钢的淬透性,随钢中碳含量的增大而增大. （×） 3.普通低合金结构钢不能通过热处理进行强化。（√） 4. 单晶体必有各向异性. （√） 5. 普通钢和优质钢是按其强度等级来区分的. （×） 6. 过热钢经再结晶退火后能显著细化晶粒. （×） 7. 奥氏体耐热钢也就是奥氏体不锈钢。（√） 8. 马氏体的晶体结构和铁素体的相同. （×） 9. 面心立方金属的塑性比体心立方金属的好. （√） 10. 铁素体是置换固溶体. （×） 11. 晶界是金属晶体的常见缺陷. （√） 12. 渗碳体是钢中常见的固溶体相. （×） 13. 金属的塑性变形主要通过位错的滑移进行.（√） 14. 金属在进行热加工时，不会产生加工硬化现象. （√） 15. 上贝氏体的韧性比下贝氏体的好 . （×） 16. 对过共析钢工件进行完全退火可消除渗碳体网. （×） 17. 对低碳低合金钢进行正火处理可提高其硬度. （√） 18. 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. （×） 19. 高锰钢在各种条件下均能表现出良好的耐磨性. （×） 20. 无限固溶体必是置换固溶体. （√） 21. 金属的晶粒越细小,其强度越高,但韧性变差. （×） 22. 所谓临界冷却速度就是指钢能获得完全马氏体组织的最小冷却速度. （√）
材料成型技术基础知识点总结
第一章铸造 1.铸造：将液态金属在重力或外力作用下充填到型腔中，待其凝固冷却后，获得所需形状和尺寸的毛坯或零件的方法。 2.充型：溶化合金填充铸型的过程。 3.充型能力：液态合金充满型腔，形成轮廓清晰、形状和尺寸符合要求的优质铸件的能力。 4.充型能力的影响因素： 金属液本身的流动能力（合金流动性） 浇注条件：浇注温度、充型压力 铸型条件：铸型蓄热能力、铸型温度、铸型中的气体、铸件结构 流动性是熔融金属的流动能力，是液态金属固有的属性。 5.影响合金流动性的因素： （1）合金种类：与合金的熔点、导热率、合金液的粘度等物理性能有关。 （2）化学成份：纯金属和共晶成分的合金流动性最好； （3）杂质与含气量：杂质增加粘度，流动性下降；含气量少，流动性好。 6.金属的凝固方式： ①逐层凝固方式 ②体积凝固方式或称“糊状凝固方式”。 ③中间凝固方式 7.收缩：液态合金在凝固和冷却过程中，体积和尺寸减小的现象称为合金的收缩。 收缩能使铸件产生缩孔、缩松、裂纹、变形和内应力等缺陷。 8.合金的收缩可分为三个阶段：液态收缩、凝固收缩和固态收缩。 液态收缩和凝固收缩，通常以体积收缩率表示。液态收缩和凝固收缩是铸件产生缩孔、缩松缺陷的基本原因。 合金的固态收缩，通常用线收缩率来表示。固态收缩是铸件产生内应力、裂纹和变形等缺陷的主要原因。 9.影响收缩的因素 （１）化学成分：碳素钢随含碳量增加，凝固收缩增加，而固态收缩略减。 （２）浇注温度：浇注温度愈高，过热度愈大，合金的液态收缩增加。 （３）铸件结构：铸型中的铸件冷却时，因形状和尺寸不同，各部分的冷却速度不同，结果对铸件收缩产生阻碍。 （4）铸型和型芯对铸件的收缩也产生机械阻力 10.缩孔及缩松：铸件凝固结束后常常在某些部位出现孔洞，按照孔洞的大小和分布可分为缩孔和缩松。大而集中的孔洞称为缩孔，细小而分散的孔洞称为缩松。 缩孔的形成：主要出现在金属在恒温或很窄温度范围内结晶，铸件壁呈逐层凝固方式的条件下。 缩松的形成：主要出现在呈糊状凝固方式的合金中或断面较大的铸件壁中，是被树枝状晶体分隔开的液体区难以得到补缩所致。 合金的液态收缩和凝固收缩越大，浇注温度越高，铸件的壁越厚，缩孔的容积就越大。 缩松大多分布在铸件中心轴线处、热节处、冒口根部、内浇口附近或缩孔下方。
材料成型工艺基础习题答案
材料成型工艺基础（第三版）部分课后习题答案第一章 ⑵.合金流动性决定于那些因素？合金流动性不好对铸件品质有何影响？ 答：①合金的流动性是指合金本身在液态下的流动能力。决定于合金的化学成分、结晶特性、粘度、凝固温度范围、浇注温度、浇注压力、金属型导热能力。 ②合金流动性不好铸件易产生浇不到、冷隔等缺陷，也是引起铸件气孔、夹渣、縮孔缺陷的间接原因。 ⑷.何谓合金的收縮？影响合金收縮的因素有哪些？ 答：①合金在浇注、凝固直至冷却至室温的过程中体积和尺寸縮减的现象，称为收縮。 ②影响合金收縮的因素：化学成分、浇注温度、铸件结构和铸型条件。 ⑹.何谓同时凝固原则和定向凝固原则？试对下图所示铸件设计浇注系统和冒口及冷铁，使其实现定向凝固。 答：①同时凝固原则：将内浇道开在薄壁处，在远离浇道的厚壁处出放置冷铁，薄壁处因被高温金属液加热而凝固缓慢，厚壁出则因被冷铁激冷而凝固加快，从而达到同时凝固。 ②定向凝固原则：在铸件可能出现縮孔的厚大部位安放冒口，使铸件远离冒口的部位最先凝固，靠近冒口的部位后凝固，冒口本身最后凝固。 第二章 ⑴ .试从石墨的存在和影响分析灰铸铁的力学性能和其他性能特征。 答：石墨在灰铸铁中以片状形式存在，易引起应力集中。石墨数量越多，形态愈粗大、分布愈不均匀，对金属基体的割裂就愈严重。灰铸铁的抗拉强度低、塑性差，但有良好的吸震性、减摩性和低的缺口敏感性，且易于铸造和切削加工。石墨化不充分易产生白
口，铸铁硬、脆，难以切削加工；石墨化过分，则形成粗大的石墨，铸铁的力学性能降低。 ⑵.影响铸铁中石墨化过程的主要因素是什么？相同化学成分的铸铁件的力学性能是否 相同？ 答：①主要因素：化学成分和冷却速度。 ②铸铁件的化学成分相同时铸铁的壁厚不同，其组织和性能也不同。在厚壁处冷却速度较慢，铸件易获得铁素体基体和粗大的石墨片，力学性能较差；而在薄壁处，冷却速度较快，铸件易获得硬而脆的白口组织或麻口组织。 ⑸.什么是孕育铸铁？它与普通灰铸铁有何区别？如何获得孕育铸铁？ 答：①经孕育处理后的灰铸铁称为孕育铸铁。 ②孕育铸铁的强度、硬度显著提高，冷却速度对其组织和性能的影响小，因此铸件上厚大截面的性能较均匀；但铸铁塑性、韧性仍然很低。 ③原理：先熔炼出相当于白口或麻口组织的低碳、硅含量的高温铁液，然后向铁液中冲入少量细状或粉末状的孕育剂，孕育剂在铁液中形成大量弥散的石墨结晶核心，使石墨化骤然增强，从而得到细化晶粒珠光体和分布均匀的细片状石墨组织。 ⑻.为什么普通灰铸铁热处理效果不如球墨铸铁好？普通灰铸铁常用的热处理方法有哪 些？其目的是什么？ 答：①普通灰铸铁组织中粗大的石墨片对基体的破坏作用不能依靠热处理来消除或改进；而球墨铸铁的热处理可以改善其金属基体，以获得所需的组织和性能，故球墨铸铁性能好。 ②普通灰铸铁常用的热处理方法：时效处理，目的是消除内应力，防止加工后变形；软化退火，目的是消除白口、降低硬度、改善切削加工性能。
工程材料试卷及答案
课程名称: 工程材料学(A卷, 闭卷) 适用专业年级: 考试时间100分钟 考生注意事项：1、本试卷共 2 页，试卷如有缺页或破损，请立即举手报告以便更换。 2、考试结束后，考生不得将试卷、答题纸和草稿纸带出考场。(答案请写在试卷纸密封线内和试卷纸正面，否则不记分) 一、填空题（10分，每空1分） 1、共晶转变和共析转变的产物都属于相混合物。 2、塑性变形后的金属经加热将发生回复、、晶粒长大的变化。 3、共析钢的含碳量为。 4.共晶白口铸铁的含碳量为。 5、Q235钢的含义是为。 5、三种典型的金属晶体结构是：体心立方晶格、面心立方晶格 和。 7、根据钢的成分、退火的工艺与目的不同，退火常分为、球化退火、去应力退火等几种。 8、钢在奥氏体化后，冷却的方式通常有和连续冷却两种。 9、工具钢按用途可分为、模具钢、量具钢。 10、常用测定硬度的方法有、洛氏硬度和维氏硬度等测试法。 二、判断题（15分，每小题1分） （在括号里正确的划“√”，错误的划“×”） 1、单晶体具有各向同性，多晶体具有各向异性。（） 2、铁素体是碳溶解在γ-Fe中所形成的间隙固溶体。（） 3、热处理的加热，其目的是使钢件获得表层和心部温度均匀一致。（） 4、熔点为232℃的锡在室温下的塑性变形是冷加工。（） 5、金属结晶时，冷却速度愈大，则结晶后金属的晶粒愈粗大。（） 6、铸铁经过热处理，改变了基体和石墨形态，从而提高了性能。（） 7、物质从液体状态转变为固体状态的过程称为结晶。 （） 8、共晶转变是在恒温下进行的。 （） 9、机械零件选材的一般原则是：使用性能足够原则、工艺性能良好原则和经济行 合理原则。（） 10、对于弹簧钢的要求是具有高的弹性极限和高的屈强比，以保证承受大的弹性变形和较高的载荷；具有高的疲劳强度以承受交变载荷的作用。（） 11、热处理的基本工艺过程是加热、保温和冷却。（） 12、马氏体是碳在α-Fe中的过饱和溶解。（）
工程材料习题及答案
第一部分 一、判断：（每题1.5分，共30分） 1、 Vk表示临界冷却速度。（） 2、σb和σS都是判定材料强度的性能指标。 （） 3、铁素体（F）和奥氏体（A）都属于固溶体。 （） 4、共析钢的Wc=2.11%。（） 5、高速钢不需要进行三次回火。（） 6、灰铸铁中碳主要以片状石墨的形态存在。 （） 7、大多数的合金元素加入钢中均使“C”曲线右移，淬透性提高。（） 8、 HBS210-240为布氏硬度的正确标注方法。 （） 9、正火与退火的主要区别是加热温度的不同。（） 10、淬火后的钢必须立即进行回火。（） 11、20钢的碳含量低于40钢。（） 12、钢的质量高低是按磷和硫的含量多少来分。（） 13、渗碳用钢一般属于中碳钢。（） 14、金属由液态变为固态的过程称为结晶。 （） 15、铁素体的塑性高于渗碳体。（） 16、在Fe-Fe3C相图中，PSK线为共晶转变线。 （） 17、晶粒越细小，钢的力学性能能越好。（） 18、合金钢的力学性能低于非合金钢，且价格也低于非合金钢。（） 19、球墨铸铁可以用热处理来强化。（） 20、铸造主要用于内腔较简单的零件。（） 二、填空 1、热处理主要分___________、___________和 ___________三个阶段。 2、珠光体是___________和___________的机械混合物。 3、在相图中，AECF线是___________、ES线是 ___________线。 4、若按含碳量来分，碳钢可分为 ___________________钢___________钢和___________钢。 三、作图（10分） 将常见的淬火方法画在“C”曲线示意图中并注明各属于哪中淬火。 四、填表 材料名称Wc(%)主要用途材料名称σb或σsMPa主要用途 制订CA6140主轴的加工工艺路线，并说明各热处理工序的作用 第二部分 一、判断题（25分） 1、灰铸铁的减震性能比钢好。（） 2、铸造生铁专供炼钢所用。（） 3、钢若按质量分类分为低碳钢、中碳钢、高碳钢。（） 4、“C”曲线越靠右，钢的淬透性越好。（） 5、淬火+高温回火为调质处理。（） 6、含碳量越低钢的塑性、韧性就越好。（） 7、Vk表示临界冷却速度。（） 8、灰铸铁中碳主要以片状石墨形态存在。 （） 9、共析钢的碳质量分数WC=2.11%。（） 10、δb和δs都是判定材料强度的指标。 （） 二、选择（10分） 1、下列牌号中哪个属于沸腾钢( ) A.Q345B B.08F C.W6Mo5Cr4V2A 2、下列哪种钢的淬透性最好( ) A.ZGMn13 B.W18Cr4V C.40Cr 3、制造汽车的后桥齿轮所选用的材料( ) A.20CrMnTi B.W18Cr4V C.60Si2Mn 4、制造一个内燃机曲轴，其毛坯成型方法应为( ) A.铸造 B.锻压 C.焊接 5、下列哪种组织的塑性最好( ) A.铁素体 B.渗碳体 C.马氏体 三、填表（20分） 四、为下列零件选材并制定其加工工艺路线（30分） 1、CA6140 车床主轴 2、解放牌载重汽车齿轮 五、为下列零件及用品选择合适的材料（15分）