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工程材料的答案

第一章金属材料的力学性能

一、判断

1.对同一机器中受力不同的零件，材料强度高的一般不会变形，材料强度低的一般先产生变形。×；

2.对没有明显屈服现象的材料，其屈服强度可用条件屈服强度表示。√；

3.对同一金属材料，短试样的伸长率大于试样的伸长率。√；

4.布氏强度试验具有测定数据准确、稳定性高等优点，所以主要用于各种成品件的硬度测定。×；

5.洛氏实验时，一般测试三次读数的算术平均值作为硬度值。√；

二、选择

1.拉伸实验测定材料的A B;

2.有一淬火钢成品零件，需进行硬度测定，应采用D;

三、问答题

1.说明拉伸曲线的绘制原理，画出低碳钢的拉伸曲线图，并标出开始出现屈服时的我载荷荷断裂前承受的最大载荷载曲线中的相应位置？答：试验时，将标准试样装夹在拉伸试验机上，缓慢地进行拉伸，使试样承受轴向拉力，直至拉断为止。试验机自动记录装置可将

整个拉伸过程中的拉伸力和伸长量描绘在以拉伸力

为纵坐标，伸长量l 为横坐标的图上，即得到力一

伸长量曲线，如图示。

2.比较说明布氏硬度实验和洛氏硬度实眼的优缺点

及其应用？答：布氏硬度：优点：压痕大，能反映

出较大范围内被测试金属的平均硬度，结果准确；

缺点：因压痕大，不宜测试成品或薄片金属的硬度。洛氏硬度：优点：操作迅速简便，由于压痕小，故可在工件表面或较薄的金属上进行试验；同时，采用不同标尺，可测出从极软到极硬材料的硬度。缺点：因压痕较小，对组织比较粗大且不均匀的材料，测得的硬度不够准确。

四、应用题

一批用同一钢号制成的规格相同的紧固螺栓，用于A\B两种机器中，使用中A机器中的出现了明显的塑性变形，B机器中产生了裂纹试从实际承受的应力值说明出现上述问题的原因，并提出解决该问题的两种方案？答：A机器中螺栓出现了塑性变形的原因是实际受到的应力接近屈服极限即σ≧σs；B机器中出现裂纹的原因是实际受到的应力接近强度极限即σ≧σb；

解决该问题的两种方案 (1)更换强度更高的螺栓材料；

（2）增大螺栓的截面直径。

第二章金属及合金晶体结构与结晶

一.判断题

1.在通常情况下，处于固态的金属都是晶体。√；

2.实际金属一般都是单晶体，由

于在不同方向上原子排列密度不同，所以存在“各向异性”。×； 3.在同一金属中各晶粒原子排列向虽然不同，但其大小事相同的×；4.因实际金属材料是多晶体，

其中各晶粒间排列的位向不同，从而使各晶粒的有向性相互抵消，所以实际金属材料各向基本同性。√； 5.金属的实际结晶温度与理论结晶温度是相等的×；

二、选择题

1.金属结晶的条件是D过冷；

2.同一金属液态却时，冷却速度愈大，结晶时的过冷

度B越大； 3.在正常连续冷却的情况下，随着过冷度的增加，结晶过程中的生核率和生长率A都增加；4.在实际生产中，为了获得细晶粒组织，采用的措施有ABC增大金属的过冷度，进行变质处理，振动法；

三、简答题答案要点

1、常见的金属品格有哪几种类型？并说明其晶胞的结构特征。指出铁、铜、锌金属各属哪

种哪种晶格？

2金属铸锭组织一般由那几个晶粒区组成？并说明各自特点及形成原因？

答：（1）表层细等轴晶粒区当高温下的液态金属注入铸锭模时，由于铸锭模温度较低，靠近模壁的薄层金属液体便形成了极大的过冷度，加上模壁的自发形核作用，便形成了一层很细的等轴晶粒层。

（2）柱状晶粒区随着表面层等轴细晶粒层的形成，铸锭模的温度升高，液态金属的冷却速度减慢，过冷度减小；此时，沿垂直于模壁的方向散热最快，晶体沿散热的相反方向择优生长，形成柱状晶粒区。

（3）中心粗等轴晶粒区随着柱状晶粒区的结晶，铸锭模的模壁温度在不断升高，散热速度减慢，逐渐趋于均匀冷却状态。晶核在液态金属中可以自由生长，在各个不同的方向上其张大速率基本相当，结果形成了粗大的等轴晶粒。

3.画出液态金属结晶时，审核率和长大率与过冷度的关系图。并说明在通常的连续冷却条件下，过冷度对生核率和长大率影响的异同点。

增加过冷度，使金属结晶时的形核率增加速度大于长大率如图所示，则结晶后获得细晶粒组织。

四、应用题

1、在其他条件相同时，试比较下列铸造条件下，铸件的晶粒大小及原因。

答：A:金属型铸造比砂型铸造晶粒小，金属型过冷度大于砂型；

B：薄壁铸件比厚壁铸件晶粒小，薄壁铸件散热快；

C：正常结晶比附加振动结晶晶粒大，附加振动可细化晶粒。

2、什么是金属的同素异晶转变？为什么金属的同素异晶转变常伴有金属体积的变化？并

说明由α铁向γ铁转变时的体积变化情况及原因。

答：大多数金属在结晶完成后，其晶格类型不再发生变化。但也有少数金属，如铁、钴、钛等，在结晶之后继续冷却时，还会发生晶体结构的变化，即从一种晶格转变为另一种晶格，这种转变称为金属的同素异晶转变；由于不同类型的晶格体积不同，所以在同素异晶转变时会发生体积的变化，纯铁在发生同素异晶转变时体积由小变大，再由大变小，因为面心立方晶格的体积大于体心立方晶格。

第三章金属的塑性变形与再结晶

一、判断题

1.金属在其再结晶温度下进行的变形称为热变形。×；

2.再结晶能够消除冷变形时

产生的加工硬化现象。√； 3.金属铸件可以通过在结晶退火来细化晶粒。√； 4.冲压件材料应具有良好的塑性。×； 5.细晶粒组织的可锻性优于精晶粒组织。√；

二、选择题

1.冷变形金属进行低温退火的目的是B消除内应力;

2.冷变形强化是金属C强度增大，塑性减小;

3.金属在其再结晶温度以下进行的变形称为B;冷变形

4.为改善冷变金属塑

性变形的能力，可采用B再结晶退火

三、简答题答案要点

1、什么是金属的塑性变形？塑性变形方式有哪些？

答：们均可在热态或冷态下进行压力加工。金属材料经压力加工后，不仅改变了外形尺寸，而且改变了内部组织和性能。

塑性变形的基本方式是滑移和孪生。

3、冷塑性变形对金属组织和性能有什么影响？

答：形成纤维组织，产生各向异性

1)产生冷变形强化(加工硬化)

2)形成形变织构(或择优取向)

3)产生残留应力

四、应用题答案要点

1、已知唇铝的熔点是660°C黄铜的熔点是950°C.试估算纯铝和黄铜的最低再结晶温度，并确定其再结晶退火温度。

答：T铝再≈264℃；T铜再≈380℃；T铝退≈414～514℃；T铜退≈530～630℃。

2、用下列三种方法制成的齿轮，哪种合理？为什么？

（1）用厚钢板切成齿坯再加工齿轮，（2）用钢棒切下作齿坯并加工成齿轮；（3）用园钢棒热镦成齿坯再加工成齿轮。

答：方案合理，前两种都破坏了钢材的流线。

第四章铁碳合金金

一、判断

1.在铁碳合金中，工析反应只发生于共析钢中，所以只有共析钢中才有珠光体组织。×；

2.亚共析钢室温下的平衡组织随合金中含碳量的增大其中珠光体的相对量是增加的。√；

3. 含碳量合金力学性能的影响是随着含碳量的增大，合金的强度，硬度升高，塑行，韧性下降。×；

4.钢中的硫和磷均属有害元素，所以硫和磷的含量越高，则钢材的质量越差。√；

5. 高碳钢的质量优于中碳钢，中碳钢的质量优于低碳钢×；

二、选择

1珠光体中的渗碳体形状一般为.《C》针状; 2.在铁碳合金中由液体中析出的渗碳体有《B D》二次渗碳.共析渗碳体; 3.在铁碳合金中析出的渗碳体有《A C》一次渗碳体、共晶渗碳体; 4.碳素钢平衡状态下的二次渗碳体的形态一般为《B》网状针状;

三、问答题：

1、根据室温下的平衡组织，说明含碳量对在碳钢力学性能的影响

答：随着含碳量的增加，F相逐渐减少，渗碳体相增加，且形态也有变化，从粒状到片状，再到网状、块状、基体，因此，随含碳量的增加，硬度逐渐升高，塑性韧性逐渐下降，对于强度，当C≤O.9%时，强度随含碳量升高而升高，C≧0.9%时，强度随含碳量的升高反而下降。

2、按含碳量，碳素钢一般分为哪几类？并说明各自的含碳量范围及力学性能的特点？按含碳量分类

低碳钢：含碳量0.01-0.25%C 强度、硬度低，塑性、韧性好；

中碳钢：含碳量 0.25-0.6%C 具有良好的综合力学性能；

高碳钢：含碳量＞0.6%C 强度、硬度高，塑性韧性较低。

四、应用题：

1、指出下列选材是否合理？为什么？并对不合理的进行纠正。

（1）一般紧固螺栓用Q235A；

合理能满足使用性能要求

（2）尺寸不大的渗碳齿轮用45钢

不合理难以保证心部塑、韧性要求；应改为：20

（3）截面不大的弹簧用30钢，

不合理弹性极限太差；改为：60

（4）錾子用T12钢

不合理韧性太差；改为T7

2、某长购进规格相同的20，60，T8,T12 四种钢各一捆，装运时钢种搞混，试根据已

学知识，提出两种分区方法，简述各自的确定原则

答：区分方法1、在四捆钢中分别截取一块制成硬度试样并编号；到实验室分别进行硬度测定；硬度最高的是T12,较高的是T8,较低的是60，最低的是20。

区分方法2、在四捆钢中分别截取一块制成拉伸试样并编号；到实验室进行拉伸试验；

塑性最好的是20，较好的是60，较低的是T8，最低的是T12。

第五章钢的热处理

一、判断 1.碳钢加热到稍高于Ac1时，所有组织都向奥氏体转变×； 2.钢加热后形成的奥氏体晶粒大小主要取决于原始组织的晶粒大小，，而与加热条件无关。×；

3.钢加热后的奥氏晶粒大小对冷却后组织的晶粒大小起着决定作用，只有细小的奥氏体品粒，才会得到细小的温室组织。√；

4.利用C曲线可以分析钢中过冷奥氏体在不同等温温度下，其组织转变过程及转变产物。√；

5.利用C曲线的珠光体类型转变中，随着过冷度的增加，珠光体中铁素体和渗碳体片间距离越来越小。√；

6. 共析钢碳钢的过冷奥氏体，在等温转变中形成的珠光体，索氏体，托氏体三种组织都是铁素体与渗碳体层片相间的机械混合物，所以它们的力学性能是相同的。×；

7.下贝氏体的性能与上贝氏体相比，它不仅具有较高的硬度和耐磨性而且强度，韧性和塑性也高于上贝氏体。√；

8.共析成分的碳钢具有较好的淬透性。√；

9.淬透性好的钢，淬火后硬度一定很高。×；10. 钢件经渗碳后，使表层含碳量提高，再经淬火后便可获得高碳马氏体，使表层具有很高的硬度和耐磨性。×；

二、选择

1.亚共析钢加热是完全奥氏体化的温度，随着钢中含碳量的增加而B;降低

2.亚共析钢加热是完全奥氏体化的温度，随钢中含碳量的增加而A降低;

3.对共析碳钢，由C曲线得知，过冷奥氏体最不稳定的温度区间是D C曲线鼻尖附近;

4.珠光体，索氏体，托氏体同属珠光体类型组织，但它们的A B D形成温度不同、组织的片间距不同、力学性能不同;

5.马氏体的硬度主要取决于B马氏体中碳的含量高低;

三、问答题

1、钢加热时引起奥氏体晶粒长大的因素是什么？并说明钢热处理加热时为什么总是希望获得细小的奥氏体晶粒？

答：钢加热时引起奥氏体晶粒长大的因素是加热温度过高或保温时间过长。钢加热后的奥氏晶粒大小对冷却后组织的晶粒大小起着决定作用，只有细小的奥氏体晶粒，才会得到细小的室温组织。

2、说明共析碳钢随过冷奥氏体等温转变温度的不同，其转变产物的组织及性能有何不同？答：珠光体类转变：A1-5500C，分别得到珠光体、索氏体、托氏体。等温温度越低，珠光体的层片愈细，片间距也就愈小，片间距越小，珠光体的强度和硬度就越高，同时塑性和韧性也有所增加。

贝氏体转变：转变温度： 5500C～Ms（2300C）

5500C ～3500C: 贝氏体呈羽毛状，称为上贝氏体，记为B上 , 硬度高，塑性、韧性差，不用。3500C ～ Ms（2300C）：贝氏体呈针叶状，称为下贝氏体，记为B下,高强度、硬度、塑性韧性较好，工业中应用于中碳钢和中碳合金钢制造的零件中。

3、正火操作工艺与其他热处理相比有何优点？并简述正火的目的及在生产中的主要应用

范围。答：与退火的区别是冷速快，组织细，强度和硬度有所提高。当钢件尺寸较小时，正火后组织：S，而退火后组织：P。钢的退火与正火工艺参数见图5-15。

正火的应用：

（1）用于普通结构零件，作为最终热处理，细化晶粒提高机械性能。

（2）用于低、中碳钢作为预先热处理，得合适的硬度便于切削加工。

4、根据共析钢的C曲线，说明对淬火介质6500C ~5000C和3000C~2000C两温度范围的冷却速度范围的冷却速度要求及原因。并指出常温水和矿物油在上述两温度范围的冷却能力。答： 6500C以上，慢，减小热应力；650-4000C，快，避免与C曲线相交；常温水在上述两温度范围内冷却速度较快；矿物油在上述两温度范围的冷却能力较小。

四、应用题：

1、一批45钢制零件，经淬火后，部分零件硬度未达到图纸要求值，经金相显微分析后组织是：（1）马氏体+铁素体+残余奥氏体;(2)马氏体+托氏体+残余奥氏体，试分析说明他们在淬火工艺中的问题各是什么？并指出该钢淬火的合理工艺及最终形成的组织。

答：(1)马氏体+铁素体+残余奥氏体

淬火工艺中的问题：加热温度过低（Ac1—Ac3之间），加热保温后得到奥氏体+铁素体，冷却后得到马氏体+铁素体+残余奥氏体，因铁素体较软，淬火后硬度较低。

（2）马氏体+托氏体+残余奥氏体

淬火工艺中的问题：冷却介质冷却能力不足（V≤V0），冷却后得到马氏体+托氏体+残余奥氏体，因托氏体较软，淬火后硬度较低。

正确淬火工艺：将45加热到840℃，保温，在水中快速冷却（V≤V0），最终得到马氏体+残余奥氏体

2、45钢经淬火、低温回火后的硬度为57HRC,若再进行400℃回火，硬度有何变化？为什么？如果要求最后得到回火索氏体组织，将400℃回火后的钢应再进行何种热处理工艺？

答：45#钢经调质处理后的硬度为240HBS，若再进行200℃回火，硬度不变，因为组织没

有变化；如果要提高硬度，应该对调质后的钢进行表面淬火+低温回火或重新进行淬火+低温回火。

3、淬火后组织为：马氏体+残余奥氏体（少量）

4、第一次水冷：对凿子刃部进行局部淬火；

出水后停留：利用热传导对刃部进行低温回火（自回火）；

第二次水冷：稳定刃部和柄部的组织。

出水停留时间过短，达不到低温回火温度，刃部脆性太高，使用时会产生崩刃。

出水停留时间过长，回火温度太高，刃部太软，使用时会产生卷刃。

第六章低合金钢和合金钢

三、简答题答案要点

1、说明合金元素在钢中的存在形式有哪几种，并指出合金元素在钢中的存在对铁碳状态图中A相区和E、S点位置有何影响。

答：按其与碳的亲和力的大小，可将合金元素分为非碳化物形成元素和碳化物形成元素两大类，在钢中主要以固溶体和化合物的形式存在。

合金元素镍、锰、钴等可使GS线向左下方移动，扩大了奥氏体单相区；

合金元素铬、钼、钨、钒、钛、硅等可使GS线向左上方移动，缩小了奥氏体单相区；

大多数合金元素均使S、E点左移；

由于合金元素使钢的S、E点发生变化，必然导致钢的相变点发生相应的变化，除锰、镍外，其他合金元素均不同程度地使共析温度升高。

2、说明合金元素在钢中的存在，对淬火钢回火时组织转变的影响，并指出这种影响对回火工艺及回火后的性能有何作用。

答：碳化物形成元素Cr、Mo、W、To、V等与碳有较强的亲和力，显著减慢了碳在奥氏体中的扩散速度，使奥氏体的形成速度大大降低；由强碳化物形成元素所形成的碳化物TiC、VC、NbC等，只有在高温下才开始溶解，使奥氏体成分较难达到均匀化，一般采取提高淬火加热温度或延长保温时间的方法予以改善，这也是提高钢的淬透性的有效方法。

4、说明合金元素在钢中的存在，对淬火钢回火时组织转变的影响，并指出这种影响对火工

艺及回火的性能有何作用。

答：合金元素能使淬火钢在回火过程中的组织分解和转变速度减慢，增加回火抗力，提高回火稳定性，从而使钢的硬度随回火温度的升高而下降的程度减弱。

强碳化物形成元素会减缓碳的扩散，推迟马氏体分解过程；非碳化物形成元素Si ，能抑制ε碳化物质点的长大并延缓ε碳化物向Fe 3C 的转变，因而提高了马氏体分解的温度。

合金元素一般都能提高残余奥氏体转变的温度范围。

合金元素能使α固溶体的马氏体形态保持到更高的回火温度，能提高α固溶体的再结晶温度，使钢具有更高的回火稳定性。

合金元素对淬火后力学性能的不利影响是回火脆性。

4、

四、应用题答案要点

试对下列零件进行选材，并提出最终的热处

理方法：

（1）汽车变速箱中的齿轮20CrMnTi

渗碳淬火+低温回火

（2）汽车板簧55Si2Mn

淬火+中温回火

（3）机器中较大截面的轴35CrMo

淬火+高温回火

（4）中等尺寸的滚动轴承GCr15

淬火+低温回火

判断题

1.锰和硅属合金元素，所以凡含有锰和硅的

钢都是属合金钢（×）

2.几乎所有加入钢中的合金元素，都能溶入

铁素体中，使铁素体产生固溶强化。（√ ）

3.合金元素锰、镍等因扩大了奥氏体相区，

所以是高锰和高镍钢在室温下形成奥氏体组织。（√ ） 4.由于合金元素的加入，使Fe —Fe3C 状态图中的S 点左移，从而使含碳量相同的合金钢比碳钢中珠光体量的比例大。（√ ） 5.合金钢中形成的各种合金碳化物均具有比渗碳体高的硬度，熔点和稳定性。（√ ） 6.除锰钢外，合金钢加热时不易过热，所以淬火后有利于获得细马氏体。（√ ） 7.合金钢加热时，当合金元素溶入奥氏体稳定性增大，C 曲线右移，临界冷却速度减小，所以提高了钢的淬透性。（×） 8.除钴外，所有溶于奥氏体中的合金元素都使过冷奥氏体稳定性增大，C 曲线右移，临界冷却速度减小，所以提高了钢的淬透性。（√ ）

9.除低合金结构和耐候钢，其他合金元钢有属优质钢或高级优质钢。（√）

10.为保证渗碳零件心部的良好的韧性，渗透钢的含碳量一般都小于0.25%。（√）

选择题

1.钢中由于合金元素的加入，使Fe—Fe3C

状态图中的S点和E点（B）S点、F 点都左移

2.合金元素加入钢中存在的形式，因元素

类别数量可以（B ）溶于奥氏体

3.当马氏体中溶有合金元素时，对淬火钢

在回火时马氏体分解（B ）有阻碍作

用

4. 除钴外，所以有合金元素融入奥氏中，

使过冷奥氏体的稳定性（ABCD）

5.当马氏体中溶有合金元素时，使淬火

钢在回火时马氏体的分解(B )减缓

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

(完整word版)道路工程材料知识点考点总结

道路工程材料知识点考点绪论 ● 道路工程材料是道路工程建设与养护的物质基础，其性能直接决定了道路工程质量和服务寿命和结构形式。 ● 路面结构由下而上有：垫层，基层，面层。 ● 面层结构材料应有足够的强度、稳定性、耐久性和良好的表面特性。第一章 ● 砂石材料是石料和集料的统称 ● 岩石物理常数为密度和孔隙率 ● 真实密度：指规定条件下，烘干岩石矿质实体单位真实体积的质量。 ● 毛体积密度：指在规定条件下，烘干岩石矿质实体包括空隙（闭口、开口空隙）体积在内的单位毛体积的质量。 ● 孔隙率：是指岩石孔隙体积占岩石总体积（开口空隙和闭口空隙）的百分率。 ● 吸水性：岩石吸入水分的能力称为吸水性。 ● 吸水性的大小用吸水率与饱和吸水率来表征。 ● 吸水率：是岩石试样在常温、常压条件下最大的吸水质量占干燥试样质量的百分率。 ● 饱和吸水率：是岩石在常温及真空抽气条件下，最大吸水质量占干燥试样质量的百分率。 ● 岩石的抗冻性：是指在岩石能够经受反复冻结和融化而不破坏，并不严重降低岩石强度的能力。 ● 集料：是由不同粒径矿质颗粒组成的混合料，在沥青混合料或水泥混凝土中起骨架和填充作用。 ● 表观密度：是指在规定条件下，烘干集料矿质实体包括闭口空隙在内的表观单位体积的质量。 ● 级配：是指集料中各种粒径颗粒的搭配比例或分布情况。 ● 压碎值：用于衡量石料在逐渐增加的荷载下抵抗压碎的能力，也是石料强度的相对指标。压碎值是对石料的标准试样在标准条件下进行加荷，测试石料被压碎后，标准筛上筛余质量的百分率。1000 1?='m m Q a （1m ：试验后通过2.36mm 筛孔的细集料质量） ● 磨光值：是反映石料抵抗轮胎磨光作用能力的指标，是决定某种集料能否用于沥青路面抗滑磨耗层的关键指标。 ● 冲击值：反映粗集料抵抗冲击荷载的能力。由于路表集料直接承受车轮荷载的冲击作用，这一指标对道路表层用料非常重要。 ● 磨耗值：用于评定道路路面表层所用粗集料抵抗车轮磨耗作用的能力。 ● 级配参数： ?? ???分率。质量占试样总质量的百是指通过某号筛的式样通过百分率和。筛分级筛余百分率之总分率和大于该号筛的各是指某号筛上的筛余百累计筛余百分率率。量占试样总质量的百分是指某号筛上的筛余质分级筛余百分率i i i A a ρ 沥青混合料水泥混合料粗集料＞2.36mm ＞4.75mm 细集料＜2.36mm ＜4.75mm

土木工程材料期末试题及答案

《土木工程材料》一：名词解释（每小题3分，共15分） 1、亲水材料 2、混凝土拌合物的和易性 3、混凝土拌合物的流动性 4．合理砂率二、填空题（每空1.5分，共25分） 1、水泥的水化反应和凝结硬化必须在（）的条件下进行。 2、新拌砂浆的和易性包括（）和（）两方面。 3、Q235-A.Z牌号的钢中，符号Q表示（）。 4、合理砂率实际上保持混凝土拌合物具有良好（）和（）的最小砂率。 5、钢材的热处理方法有（）、（）、（）、（）。 6、材料的耐水性用（）来表示。 7、硅酸盐水泥适用于（）的混凝土工程。 8、配制混凝土时，若水灰比（）过大，则（）。 9、砂浆的保水性用（）表示。 10、普通碳素钢按屈服点、质量等级及脱氧方法分为若干牌号，随牌号提高，钢材（）。 11、（）含量过高使钢材产生热脆性。 12、材料的体积吸水率（）与质量吸水率（）存在如下关系：（） 13、在100g含水率为3的湿砂中，水的质量为（）。 14、普通混凝土破坏一般是（）先破坏。 15、砂浆的强度主要取决于（）。 16、有抗冻要求的混凝土工程，宜选用（）水泥。 17、矿渣硅酸盐水泥与火山灰质硅酸盐水泥比较，二者（）不同。三，判断题（每小题1分，共15分） 1..常用的炼钢方法有转炉炼钢法，平炉炼钢法，电炉炼钢法三种。（） 2.抗压性能是建筑钢材的重要性能。（） 3.洛氏硬度一般用于较软材料。（） 4、道路水泥、砌筑水泥、耐酸水泥、耐碱水泥都属于专用水泥。（） 5、混凝土抗压强度试件以边长150㎜的正立方体为标准试件，其集料最大粒径为40㎜。（） 6、混凝土外加剂是在砼拌制过程中掺入用以改善砼性质的物质，除特殊情况外，掺量不大于水泥质量的5%（） 7、在硅酸盐水泥熟料中含有少量游离氧化镁，它水化速度慢并产生体积膨胀，是引起水泥安定性不良的重要原因（） 8、凡细度、终凝时间、不溶物和烧失量中任一项不符合标准规定时，称为废品水泥（） 9、砼配合比设计的三参数是指:水灰比,砂率,水泥用量。（） 10、按现行标准，硅酸盐水泥的初凝时间不得超过45 min。（）四、问答题（每小题5分，共20分） 1、提高混凝土耐久性的主要措施有哪些？ 2.在土木工程中普通混凝土有哪些主要优点？

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

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。 .

工程材料复习重点期末

第一章金属材料的力学性能 1. 常用的力学性能有哪些？ 2. 金属材料室温拉伸性能试验可以测定金属的哪些性能（四个）？ 3.低碳钢的试样在拉伸过程中，可分为哪三个阶段？三个阶段各有什么特点？ 4.拉伸曲线和应力-应变曲线的区别是什么？为什么要采用应力-应变曲线？ 5. 如何从拉伸应力-应变曲线中获得弹性模量？什么是刚度？弹性模量对组织是否敏感？弹性模量与什么有关？什么是弹性极限？符号是什么？ 6. 什么是屈服强度？符号是什么？什么是条件屈服强度？符号是什么？什么是抗拉强度？符号是什么？什么是塑性？表示材料塑性好坏的指标有哪两个？计算公式是什么？ 7.生产中，应用较多的硬度测试方法有哪三种？三种硬度测试方法的原理和方法？表示符号？ 8.什么是冲击韧性？冲击试验的应用？什么是冷脆现象？ 9.什么是低应力脆断？是由什么引起的？ 10. 疲劳断裂也属于低应力脆断，是什么原因引起的？什么是疲劳极限？第二章金属与合金的晶体结构 1. 什么是晶体和非晶体？晶体与非晶体在性能上的别？晶体与非晶体是否可以转化？ 2. 什么是晶格、晶胞和晶格常数？ 3. 什么是金属键？由于金属键的结合，金属具有哪些金属特性？为什么？ 4. 纯金属中常见的三种晶格类型是什么？体心立方和面心立方晶格的晶胞原子数、原子半径和致密度是多少？能够画出各自的晶胞示意图（图2-6（a）、2-7（a））。α-Fe和γ-Fe分别是什么晶体结构？ 5. 合金的定义？组元的定义？相的定义？固态合金中的相有哪两大类？什么是固溶体？固溶体按溶解度分为哪两类？按溶质原子在晶格中的分布情况分为哪两类？什么是固溶强化？固溶强化原理是什么？什么是弥散强化？ 6. 实际金属的晶体缺陷有那三类？点缺陷包括哪几种？点缺陷对金属力学性能（强度、硬度、塑性和韧性）有什么影响？位错对金属的性能有什么样的影响？面缺陷有哪两种？对金属的性能有什么样的影响？第三章金属与合金的结晶 1. 结晶的定义？ 2. 什么是过冷度？金属结晶的必要条件是什么？过冷度与冷却速度的关系？ 3. 纯金属的结晶过程（或结晶规律）包括哪两个过程？两者是同时进行的吗？ 4. 金属的强度、硬度、塑性和韧性随着晶粒的细化而（提高还是降低）？工业生产中，为改善其性能，通常采用哪些方法来细化铸件的晶粒？ 5. 纯金属和合金的结晶过程有什么不同？冷却曲线和相图的横坐标和纵坐标分别表示什么？ 6. 什么是二元匀晶相图？什么是二元共晶相图？二元共晶反应和二元匀晶反应有何不同？认识图3-16中的点、线和相区。会分析图3-16中四种典型合金的结晶过程，为学习铁碳合金相图做准备。 7. 什么是枝晶偏析？为什么会产生枝晶偏析？用什么方式消除枝晶偏析？第四章铁碳合金相图 1. 铁碳合金的基本相有哪些？其中哪些是固溶体？哪些是金属间化合物？ 2. 能够自己换出图4-5简化后的铁-渗碳体相图（包括点、线、温度、成分、相区）。能够写出共晶反应和共析反应（包括反应相、生成相、相的成分、反应温度、生成的组织组成物的名称和相貌）。相图中点和线的含义。 3.铁碳合金可以分为哪三类？其成分分别是什么？ 4. 能够分析钢的3种典型铁碳合金（共析钢、亚共析钢、过共析钢）的结晶规程（包括绘制冷却曲线、每一转变过程在的显微组织，并用文字解释结晶过程）。能够画出典型合金室温下的平衡组织。 5. 含碳量对钢的力学性能影响（强度、硬度、塑性、韧性），图4-17。第五章钢的热处理

(完整版)工程材料期末考试题

工程材料期末复习考试题一、填空题（每空1分，共20分） 1.机械设计时常用抗拉强度和屈服强度两种强度指标。 2.若退火亚共析钢试样中先共析铁素体占41.6％，珠光体58.4％，则此钢的含碳量为约0.46％。 3.屈强比是屈服强度与，抗拉强度之比。 4.一般工程结构用金属是多晶体，在各个方向上的性能相同，这就是实际金属的各向同性现象。 5.实际金属存在点缺陷、线缺陷和面缺陷三种缺陷。实际晶体的强度比理想晶体的强度低（高，低）得多。 6.根据组成合金的各组元之间的相互作用不同，合金的结构可分为两大类：固溶体和金属化合物。固溶体的晶格结构同溶剂，其强度硬度比纯金属的高。 7.共析钢加热至Ac1时将发生珠光体向奥氏体的转变，其形成过程包括四个阶段。 8.把两个45钢的退火态小试样分别加热到Ac1～Ac3之间和Ac3以上温度水冷淬火，所得到的组织前者为马氏体+铁素体+残余奥氏体，后者为马氏体＋残余奥氏体。二、判断改错题（对打√，错打“×”并改错，每小题1分，共10分）（）1.随奥氏体中碳含量的增高，马氏体转变后，其中片状马氏体减少，板条状马氏体增多。(×，片状马氏体增多，板条马氏体减少) （）2.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。(×，组织形态和性能也不同)（）3.退火工件常用HRC标出其硬度，淬火工件常用HBS标出其硬度。(×，退火工件硬度用HBS标出，淬火工件硬度用HRC标出；)

（）4.马氏体是碳在α－Fe中所形成的过饱和固溶体；当发生奥氏体向马氏体的转变时，体积发生膨胀。√；（）5.表面淬火既能改变工件表面的化学成分，也能改善其心部组织与性能。 (5.×，表面淬火只能改变工件表面的组织与性能。) （√；）6.化学热处理既能改变工件表面的化学成分，也能改善其心部组织与性能。（√）7.高碳钢淬火时，将获得高硬度的马氏体，但由于奥氏体向马氏体转变的终止温度在0℃以下，故钢淬火后的组织中保留有少量的残余奥氏体。（）8.为了消除加工硬化便于进一步加工，常对冷加工后的金属进行完全退火。 ×，进行再结晶退火；（）9.片状珠光体的机械性能主要决定于珠光体的含碳量。×，取决于珠光体的片间距；（）10.由于钢回火的加热温度在A1以下，所以淬火钢在回火时没有组织变化。×，尽管钢回火的加热温度在A1以下，但是淬火钢在回火时仍有组织变化。三、选择题（每小题1分，共10分） 1.钢在淬火后所得的组织是（A ） A.淬火马氏体 B.回火索氏体 C.回火屈氏体 D.索氏体 2.在淬火钢中，当含碳量增加到0.6％以后，随含碳量的增加，硬度增加缓慢，这是因为（ A ） A. 随含碳量的增加，残余奥氏体的量增多 B. 随含碳量的增加，片状马氏体的量增多 C. 随含碳量的增加，淬火内应力增大 D. 随含碳量的增加，非马氏体的量减少 3.若钢中加入的合金元素能使C曲线左移，则将使钢的淬透性（B ）

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

工程材料期末考试复习题集

第二章晶体结构与结晶简答题 1、常见的金属晶格类型有哪几种？它们的晶格常数和原子排列有什么特点？ 2．为什么单晶体具有各向异性，而多晶体在一般情况下不显示各向异性？ 3．在实际金属中存在哪几种晶体缺陷？它们对金属的力学性能有何影响？ 4．金属结晶的基本规律是什么？工业生产中采用哪些措施细化晶粒?举例说明。第三章金属的塑性变形简答题 7、多晶体的塑性变形与单晶体的塑性变形有何异同？答：相同——塑性变形方式都以滑移或孪晶进行；都是在切应力作用下产生塑性变形的。不同点——在外力作用下，各晶粒因位向不同，受到的外力不一致，分切应力相差大，各晶粒不能同时开始变形，接近45℃软位向先滑移，且变形要受到周围临近晶粒制约相互要协调；晶粒之间的晶界也影响晶粒的塑性变形。多晶体的塑性变形逐次逐批发生，由少数开始，最后到全部，从不均匀到均匀。 8．已知金属Pb、Fe、Cu的熔点分别为327℃、1534℃，1083℃、，试估算这些金属的再结晶温度范围?在室温下的变形属于冷加工还是热加工？ 9．说明产生下列现象的原因：（1）滑移面和滑移方向是原子排列密度最大的晶面和晶向；（2）晶界处滑移阻力最大；（3）实际测得的晶体滑移所需的临界切应力比理论计算的数值小的多；（4）Zn、α-Fe和Cu的塑性不同。作业： 1．解释下列名词：滑移、加工硬化 2．塑性变形的实质是什么？它对金属的组织与性能有何影响？ 3．何为塑性变形？塑性变形的基本方式有那些？ 4．为什么常温下晶粒越细小，不仅强度、硬度越高，而且塑性、韧性也越好？第四章二元合金 1．解释下列名词：合金、组元、相、相图、组织、固溶体、金属间化合物、晶内偏析。2．指出下列名词的主要区别：（1）置换固溶体与间隙固溶体（2）间隙相与间隙固溶体（3）相组成物与组织组成物答：相组成物：指构成显微组织的基本相，它有确定的成分与结构，但没有形态的概念。例：α和β 组织组成物：指在结晶过程中形成的，有清晰轮廓，在显微镜下能清楚区别开的组成部分。例：α、β、αⅡ、βⅡ、α+β。（4）共晶反应与共析反应 3．为什么铸造合金常选用有共晶成分或接近共晶成分的合金？用于压力加工的合金选用何种成分的合金为好？答：铸造性能：取决于结晶的成分间隔与温度间隔，间隔越大，铸造性能越差。压力加工性能好的合金通常是固溶体，应强度较低，塑性好，变形均匀不易开裂。

机械工程材料期末考试

机械工程材料期末考试一．填空题（共30分，每空1分） 1．液态金属结晶的基本过程是形核与晶核长大。 2．铁素体（F）是碳溶于α-Fe 所形成的间隙固溶体，其晶格类型是：体心立方。 3. 检测淬火钢件的硬度一般用洛氏（HRC）硬度；而检测退火和正火钢件的硬度常用布氏（HRB）硬度。4．GCr15钢是滚动轴承钢，其Cr的质量分数是1.5% 。5．16Mn钢是合金结构钢，其碳的质量分数是0.16% 。6．QT600-03中的“03”的含义是：最低伸长率为3% 。7. 钢与铸铁含碳量的分界点是：2.11% 。 8．贝氏体的显微组织形态主要有B上和B下两种，其中B下的综合性能好。9．钢的淬火加热温度越高，淬火后马氏体中含碳量越高，马氏体晶粒越粗大，残余奥氏体的量越越多。 10．钢加热时A的形成是由A晶核的形成、A晶核向F和Fe3C 两侧长大、残余Fe3C的溶解、A的均匀化等四个基本过程所组成的。11．一般表面淬火应选中碳成分钢，调质件应选用中碳成分钢。13．碳钢常用的淬火介质是水，而合金钢是油。 14．T10钢（Ac1≈727℃，Accm≈800℃）退火试样经700 ℃、780 ℃、860 ℃加热保温，并在水中冷却得到的组织分别是：P+Fe3C ，Fe3C+M+Ar ，M+Ar 。 15．渗碳钢在渗碳后缓慢冷却，由表面向心部的组织分布依次为：P+Fe3CⅡ （网状），P ，P+F 。得分二．判断题（共10分，每小题1分）（正确√ 错误×，答案填入表格）1．在其他条件相同时，砂型铸造比金属型铸造的铸件晶粒更细。× 2．固溶强化是指因形成固溶体而引起的合金强度、硬度升高的现象。√ 3．珠光体、索氏体、屈氏体都是铁素体和渗碳体组成的机械混合物。√ 4．碳的质量分数对碳钢力学性能的影响

工程材料试卷及答案

机械工程材料A卷评分标准一、名词解释：（１０分）１、固溶强化：固溶体溶入溶质后强度、硬度提高，塑性韧性下降现象。（2分）２、加工硬化：金属塑性变形后，强度硬度提高的现象。（2分）２、合金强化：在钢液中有选择地加入合金元素，提高材料强度和硬度（2分）４、热处理：钢在固态下通过加热、保温、冷却改变钢的组织结构从而获得所需性能的一种工艺。（2分）５、细晶强化：通过细化晶粒处理，使得金属强度提高的方法。（2分）二、选择适宜材料并说明常用的热处理方法（30分）（每空1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（4 分） 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（4分）

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分） 4、表面淬火目的提高轴颈表面硬度（4分）１．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。（4分）四、选择填空（20分）（每空2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 ）（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 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（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7．65、65Mn、50CrV等属于哪类钢，其热处理特点是（c ）（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（d）（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（b）（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１０.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（b ）（a）20Cr渗碳淬火后低温回火（b）ZGMn13—3经水韧处理（c）W18Cr4V淬火后低温回火五、填空题(20分) （每空1分） 1、马氏体是碳在a-相中的过饱和固溶体，其形态主要有板条马氏体、片状马氏体。其中，片状马氏体硬度高、塑性差 2、W18Cr4V钢的淬火加热温度为1270－1280℃，回火加热温度为560℃，回火次数3次。 3、材料选择的三原则一般原则，工艺性原则，经济性原则。 4、合金结构钢与碳素结构钢相比，其突出优点是强度高，淬透性好。 5. 共析钢过冷奥氏体等温转变曲线三个转变区的转变产物是P B M。 6. 共析钢淬火形成M+A'后，在低温、中温、高温回火后的产物分别为M回＋A’

工程材料知识点总结

第一章 1.三种典型晶胞结构：体心立方： Mo 、Cr 、W 、V 和 α-Fe 面心立方： Al 、Cu 、Ni 、Pb 和 β-Fe 密排六方： Zn 、Mg 、Be 体心立方面心立方密排六方实际原子数 2 4 6 原子半径 a r 4 3= a r 4 2= a r 21= 配位数 8 12 12 致密数 68% 74% 74% 2.晶向、晶面与各向异性晶向：通过原子中心的直线为原子列，它所代表的方向称为晶向，用晶向指数表示。晶面：通过晶格中原子中心的平面称为晶面，用晶面指数表示。（晶向指数、晶面指数的确定见书P7。）各向异性：晶体在不同方向上性能不相同的现象称为各向异性。 3.金属的晶体缺陷：点缺陷、线缺陷、面缺陷 4.晶体缺陷与强化：室温下金属的强度随晶体缺陷的增多而迅速下降，当缺陷增多到一定数量后，金属强度又随晶体缺陷的增加而增大。因此，可以通过减少或者增加晶体缺陷这两个方面来提高金属强度。 5..过冷：实际结晶温度Tn 低于理论结晶温度To 的现象称为过冷。过冷度 n T T T -=?0 过冷度与冷却速度有关，冷却速度越大，过冷度也越大。 6.结晶过程：金属结晶就是晶核不断形成和不断长大的过程。 7.滑移变形：单晶体金属在拉伸塑性变形时，晶体内部沿着原子排列最密的晶面和晶向发生了相对滑移，滑移面两侧晶体结构没有改变，晶格位向也基本一致，因此称为滑移变形。晶体的滑移系越多，金属的塑性变形能力就越大。 8.加工硬化：随塑性变形增加，金属晶格的位错密度不断增加，位错间的相互作用增强，提高了金属的塑性变形抗力，使金属的强度和硬度显著提高，塑性和韧性显著降低，这称为加工硬化。 9.再结晶：金属从一种固体晶态过渡到另一种固体晶态的过程称为再结晶。作用：消除加工硬化，把金属的力学和物化性能基本恢复到变形前的水平。 10.合金：两种或两种以上金属元素或金属与非金属元素组成的具有金属特性的物质。 11.相：合金中具有相同化学成分、相同晶体结构并有界面与其他部分隔开的均匀组成部分称为“相”。分类：固溶体和金属间化合物第二章 1.铁碳合金相图（20分） P22

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

工程材料金属材料复习重点

第一章金属的结构与结晶一、纯金属的三种晶体结构 1.体心立方晶格(胞) (B.C.C.晶格)钼(Mo)、钨(W)、钒(V)、α-铁(α-Fe, <912℃)等。 2.面心立方晶格(胞) (F.C.C.晶格)铝(Al)、铜(Cu)、镍(Ni)、金(Au)、银(Ag)、γ- 铁( γ-Fe, 912℃～1394℃)等。 3.密排六方晶格(胞) (H.C.P.晶格)镁(Mg)、镉(Cd)、锌(Zn)、铍(Be)等。二、金属的实际结构与晶体缺陷多晶体结构实际使用的工业金属材料，即使体积很小，其内部的晶格位向也不是完全一致的，而是包含着许许多多彼此间位向不同的、称之为晶粒的颗粒状小晶体。而晶粒之间的界面称为晶界。这种实际上由许多晶粒组成的晶体结构称为多晶体结构。晶格缺陷实际晶体还因种种原因存在着偏离理想完整点阵的部位或结构，称为晶体缺陷 1．点缺陷——空位和间隙原子实际晶体未被原子占有的晶格结点称为空位；而不占有正常晶格位置而处于晶格空隙之间的原子则称为间隙原子。在空位或间隙原子的附近，由于原子间作用力的平衡被破坏，使其周围的原子离开了原来的平衡位置，即产生所谓的晶格畸变。空位和间隙原子都处于不断的运动和变化之中，这对于热处理和化学处理过程都是极为重要的。 2．线缺陷——位错晶体中某处有一列或若干列原子发生有规律的错排现象称为位错。实际金属的晶体结构有刃型和螺型两种位错。3．面缺陷——晶界和亚晶界晶界实际上是不同位向晶粒之间原子排列无规则的过渡层。晶界处晶格处于畸变状态，导致其能量高于晶粒内部能量，常温下显示较高的强度和硬度，容易被腐蚀，熔点较低，原子扩散较快。亚晶界则是由一系列刃型位错所形成的小角度晶界。亚晶界处晶格畸变对金属性能的影响与晶界相似。在晶粒大小一定时，亚结构越细，金属的屈服强度就越高。三、金属的结晶与铸锭过冷是金属结晶的必要条件。一般地，金属液体的冷速愈大，则ΔT愈大，ΔF也愈大，结晶驱动力愈大，结晶倾向也愈大。金属结晶的基本规律：金属结晶的基本规律是形核和核长大。受到过冷度的影响，随着过冷度的增大，晶核的形成率和成长率都增大，但形成率的增长比成长率的增长快；同时外来难熔杂质以及振动和搅拌的方法也会增大形核率。液态金属结晶时获得细晶粒的方法： 1.外加形核物质，变质剂，中间合金等（如陶瓷颗粒，稀土元素） 2.外加场作用（如，电磁搅拌，超声波处理） 3.固态成型工艺（如等径角道挤压(ECAE)和大比率挤压等） 4.快速冷却技术第三章合金的结构与相图一、固态合金的相结构 ◇组成合金的基本的相结构按其晶体结构分为两类：固溶体、金属间化合物。 ◇固溶体的分类：置换固溶体、间隙固溶体 ◇影响固溶体溶解度的主要因素: 尺寸因素：对于置换固溶体，溶质，溶剂原子间尺寸相差越小，溶解度越大。对于间隙固溶体，溶质原子越小，溶解度越大。电负性因素：电负性相差越大，越容易形成化合物，越不利于形成固溶体。晶体结构因素：晶格类型相同的置换固溶体，才有可能形成无限固溶体。（间隙固溶体都是有限固溶体，无限固溶体都是置换固溶体。） ◇固溶强化的概念及原因融入固溶体中的溶质原子造成晶格畸变，晶格畸变增大了位错运动的阻力，使滑移难以进行，从而使合金固溶体的强度与硬度增加。这种通过融入某种溶质元素来形成固溶体而使金属强化的现象称为固溶强化。在溶质原子浓度适当时，可提高材料的强度和硬度，而其韧性和塑性却有所下降。二、二元合金相图二元相图小结 ◇相图中的每一点，称为合金的表象点。 ◇单相区中合金由单相构成；相的成分＝合金的成分。 ◇两个单相区之间一定有一个两相区；两相区中合金处于两相平衡状态。两平衡相成分由合金表象点水平线与两相区边界线交点决定；两平衡相相对重量用杠杆定律计算。

工程材料期末试题及解答

第一章一、填空题 1．工程材料按成分特点可分为金属材料、非金属材料、复合材料；金属材料又可分为有色金属和黑色金属两类；非金属材料主要有无机非金属、有机非金属；复合材料是指。 2．金属材料的力学性能主要包括强度、硬度、塑性、韧性等；强度的主要判据有屈服点和抗拉强度，强度和塑性可以用拉伸试验来测定；洛氏硬度测量方法简便、不破坏试样，并且能综合反映其它性能，在生产中最常用。 3．理解静拉伸试验过程和应力-应变曲线图。二、判断题材料所受的应力小于屈服点σs时，是不可能发生断裂的。（×）第二章 1 名词解释晶体：指其原子（原子团或离子）按一定的几何形状作有规律的重复排列的物体过冷度：实际结晶温度与理论结晶温度之差称为过冷度变质处理：有意地向液态金属中加入某些变质剂以细化晶粒和改善组织达到提高材料性能的目的。各向异性：在晶体中，由于各晶面和各晶向上的原子排列密度不同，因而导致在同一晶体的不同晶面和晶向上的各种性能的不同形核率：在单位时间内，单位体积中所产生的晶核 2 填空三种常见的金属晶格体心立方，面心立方，密排六方。晶体缺陷的形式包括点缺陷，线缺陷，面缺陷。 3 问答 1 简述形过冷度和难熔杂质对晶体的影响。答：过冷度影响：金属结晶石，形核率和长大速度决定于过冷度。在一般的液态金属的过冷范围内，过冷度愈大，形核率愈高，则长大速度相对较小，金属凝固后得到的晶粒就愈细；当缓慢冷却时，过冷度小，晶粒就粗大。难熔杂质的影响：金属结晶过程中非自发形核的作用王伟是主要的。所以某些高熔点的杂质，特别是当杂质的晶体结构与经书的晶体结构有某些相似时将强烈的促使非自发形核，大大提高形核率。 2 简述铸锭的组织结构特点。答：铸锭是由柱状晶粒和等轴晶粒组成的，组织部均匀，不同形状的晶粒对性能由不同的影响。 3．凝固过程中晶粒度大小的控制。答：主要有两种方法：1增大过冷度，2变质处理第三章 1.金属塑性变形是在什么应力作用下产生的？金属的塑性变形有哪几种基本方式？它们之间有何区别金属的塑性形变是在切应力的作用下产生的。金属的塑性形变有滑移和孪生两种形式。它们之间的区别是：1滑移是金属键一个个断裂，而孪生是孪生面上的键同时发生断裂；2孪生之后，虽然晶体结构为改变，但孪生的晶体的晶格位向已经发生改变。 2.塑性变形对金属的组织、结构和性能有哪些影响？组织结构影响：当工件的外形被拉长或者压扁时其内部的晶粒的形状也被拉长或压扁。性能影响：强硬度提高，塑韧性降低，电阻增加，耐腐蚀性降低 3.什么叫再结晶？再结晶前、后组织和性能有何变化？当变形金属加热至较高温度，原子具有较大扩散能力时，会在变形最激烈的区域自发的形成新的细小等轴晶粒称为再结晶。再结晶前后组织上的变化是，在形变激烈能量高的地方形核。性能上的变

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