工程材料习题集及参考答案.
工程材料习题集
一．名词解释题
间隙固溶体：溶质原子分布于溶剂的晶格间隙中所形成的固溶体。
再结晶：金属发生重新形核和长大而不改变其晶格类型的结晶过程。
淬透性：钢淬火时获得马氏体的能力。
枝晶偏析：金属结晶后晶粒内部的成分不均匀现象。
时效强化：固溶处理后铝合金的强度和硬度随时间变化而发生显著提高的现象。
同素异构性：同一金属在不同温度下具有不同晶格类型的现象。
临界冷却速度：钢淬火时获得完全马氏体的最低冷却速度。
热硬性：指金属材料在高温下保持高硬度的能力。
二次硬化：淬火钢在回火时硬度提高的现象。
共晶转变：指具有一定成分的液态合金,在一定温度下,同时结晶出两种不同的固相的转变。比重偏析：因初晶相与剩余液相比重不同而造成的成分偏析。
置换固溶体：溶质原子溶入溶质晶格并占据溶质晶格位置所形成的固溶体。
变质处理：在金属浇注前添加变质剂来改变晶粒的形状或大小的处理方法。
晶体的各向异性：晶体在不同方向具有不同性能的现象。
固溶强化：因溶质原子溶入而使固溶体的强度和硬度升高的现象。
形变强化：随着塑性变形程度的增加，金属的强度、硬度提高，而塑性、韧性下降的现象。残余奥氏体：指淬火后尚未转变，被迫保留下来的奥氏体。
调质处理：指淬火及高温回火的热处理工艺。
淬硬性：钢淬火时的硬化能力。
过冷奥氏体：将钢奥氏体化后冷却至A1温度之下尚未分解的奥氏体。
本质晶粒度：指奥氏体晶粒的长大倾向。
C曲线：过冷奥氏体的等温冷却转变曲线。
CCT曲线：过冷奥氏体的连续冷却转变曲线。
马氏体：含碳过饱和的α固溶体。
热塑性塑料：加热时软化融融，冷却又变硬，并可反复进行的塑料。
热固性塑料：首次加热时软化并发生交连反应形成网状结构，再加热时不软化的塑料。
回火稳定性：钢在回火时抵抗硬度下降的能力。
可逆回火脆性：又称第二类回火脆性，发生的温度在400～650℃，当重新加热脆性消失后，应迅速冷却，不能在400～650℃区间长时间停留或缓冷，否则会再次发生催化现象。
过冷度：金属的理论结晶温度与实际结晶温度之差。
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。（╳）
改正：细化晶粒不但能提高金属的强度，也降低了金属的脆性。
2、结构钢的淬透性，随钢中碳含量的增大而增大。（╳）
改正：结构钢的淬硬性，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化处理进行强化。（√）
4、置换固溶体必是无限固溶体。（╳）
改正：置换固溶体有可能是无限固溶体。
5、单晶体必有各向异性。（√）
6、普通钢和优质钢是按其强度等级来区分的。（╳）
改正：普通钢和优质钢是按钢中有害杂质硫、磷的含量来划分的。
7、过热钢经再结晶退火后能显著细化晶粒。（╳）
改正：过热钢经正火后能显著细化晶粒。
8、奥氏体耐热钢也就是奥氏体不锈钢。（╳）
改正：奥氏体耐热钢不是奥氏体不锈钢。
9、马氏体的晶体结构和铁素体的相同。（√）
10、面心立方金属的塑性比体心立方金属的好。（√）
11、铁素体是置换固溶体。（╳）
改正：铁素体是碳溶于α-Fe中形成的间隙固溶体体。
12、晶界是金属晶体的常见缺陷。（√）
13、渗碳体是钢中常见的固溶体相。（╳）
改正：渗碳体是钢中常见的金属化合物相。
14、金属的塑性变形主要通过位错的滑移进行。（√）
15、金属在进行热加工时，不会产生加工硬化现象。（√）
16、比重偏析不能通过热处理来消除。
17、上贝氏体的韧性比下贝氏体好。（╳）
改正：上贝氏体的韧性比下贝氏体差。
18、对过共析钢工件进行完全退火可消除渗碳体网。（╳）
改正：对过共析钢工件进行正火可消除渗碳体网。
19、对低碳低合金钢进行正火处理可提高其硬度。（√）
20、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。（╳）
改正：淬火获得马氏体的必要条件之一是其淬火冷却速度必须大于Vk。
21、氮化件的变形远比渗碳件的小。（√）
22、工件渗碳后直接淬火其开裂倾向比一次淬火的要小。（√）
23、高锰钢在各种条件下均能表现出良好的耐磨性。（╳）
改正：高锰钢只有在受到强烈的冲击和压力的条件下才能表现出良好的耐磨性。
24、无限固溶体必是置换固溶体。（√）
25、金属的晶粒越细小，其强度越高，但韧性变差。（╳）
改正：一般地说，在室温下，金属的晶粒越细小，其强度和韧性越高。
26、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。（√）
27、钢进行分级淬火的目的是为了得到下贝氏体组织。（╳）
改正：钢进行分级淬火的目的是为了减小淬火应力，防止工件变形和开裂。28、对奥氏体不锈钢进行固溶处理的目的是为了提高其强度。（╳）
改正：对奥氏体不锈钢进行固溶处理的目的是为了提高其耐蚀性。
29、弹簧钢的最终热处理应是淬火+低温回火。（╳）
改正：弹簧钢的最终热处理应是淬火+中温回火。
30、凡单相固溶体均能进行形变强化。（√）
31、陶瓷组织中的气相能起到一定的强化作用。（╳）
改正：陶瓷组织中的气相降低了陶瓷的强度，是造成裂纹的根源。
32、热塑性塑料一般具有链状或支链状分子结构。（√）
33、凡间隙固溶体必是有限固溶体。（√）
34、珠光体的片层间距越小，其强度越高，其塑性越差。（╳）
改正：珠光体的片层间距越小，其强度越高，其塑性越好。
35、钢的临界冷却速度Vk越大，则其淬透性越好。（╳）
改正：钢的临界冷却速度Vk越低，则其淬透性越好。
36、过共析钢的正常淬火一般均为不完全淬火。（√）
37、工件经渗碳处理后，随后应进行淬火及低温回火。（√）
38、金属是多晶体，因而绝对不可以产生各向异性。（√）
39、凡能使钢的C曲线右移的合金元素均能增加钢的淬透性。（√）
40、感应加热表面淬火的淬硬深度与该钢的淬透性没有关系。（√）
41、陶瓷组织中的气相完全是一种缺陷相。
42、金属凝固时，过冷度越大，晶体长大速度越大，因而其晶粒粗大。（╳）改正：金属凝固时，过冷度越大，晶体长大速度越大，因而其晶粒细化。43、钢的淬透性与其实际冷却速度无关。（╳）
改正：钢的淬透性与其实际冷却速度有关。
44、亚共析钢的正常淬火一般为不完全淬火。（√）
45、碳钢淬火后回火时一般不会出现高温回火脆性。（√）
46、工件经氮化处理后不能再进行淬火。（√）
47、对灰铸铁不能进行强化热处理。（╳）
改正：对灰铸铁能进行强化热处理。
48、过共析钢经正常淬火后，马氏体的含碳量小于钢的含碳量。（√）
49、凡能使钢的临界冷却速度增大的合金元素均能减小钢的淬透性。（√）
50、高速钢淬火后经回火可进一步提高其硬度。（√）
51、马氏体的强度和硬度总是大于珠光体的。（╳）
改正：马氏体的硬度是大于珠光体的，而强度比珠光体的差。
52、纯铁在室温下的晶体结构为面心立方晶格。（╳）
改正：纯铁在室温下的晶体结构为体心立方晶格。
53、马氏体的硬度主要取决于淬火时的冷却速度。（╳）
改正：马氏体的硬度主要取决于其含碳量。
54、等温淬火的目的是为了获得下贝氏体组织。（√）
55、对普通低合金钢件进行淬火强化效果不显著。（√）
56、高锰钢的性能特点是硬度高，脆性大。（╳）
改正：高锰钢的性能特点是良好的韧性和耐磨性。
57、马氏体是碳溶入γ-Fe中形成的过饱和固溶体。（╳）
改正：马氏体是碳溶入α-Fe中形成的过饱和固溶体。
58、间隙固溶体的溶质原子直径小，其强化效果远比置换固溶体差。（√）
59、硬铝合金经固溶处理后，强度明显提高。（√）
60、钢经热处理后，其组织和性能必然会改变。（╳）
改正：钢经热处理后，其组织和性能不一定会改变。
61、纯金属都是在恒温下结晶的。（√）
62、所谓白口铸铁是指碳全部以石墨形式存在的铸铁。（╳）
改正：所谓白口铸铁是指碳主要以渗碳体形式存在的铸铁。
63、白口铸铁铁水凝固时不会发生共析转变。（╳）
改正：白口铸铁铁水凝固时会发生共析转变。
64、铸件可用再结晶退火细化晶粒。（√）
65、冷热加工所形成的纤维组织都能使金属出现各向异性。（√）
66、奥氏体的塑性比铁素体的高。（√）
67、马氏体转变是通过切变完成的，而不是通过形核和长大来完成的。（╳）改正：马氏体转变也是通过形核和长大来完成的，转变机制非常复杂。
68、金属中的固态相变过程，都是晶粒的重新形核和长大过程。（√）
69、位错的滑移可沿晶体中的任意面和任意方向进行。（╳）
改正：位错的滑移可沿晶体中一定的晶面和方向进行。
70、对金属进行冷、热加工都会产生加工硬化。（╳）
改正：对金属进行冷加工会产生加工硬化。
71、在共析温度下，奥氏体的最低含碳量是0.77%。（╳）
改正：在共析温度下，奥氏体的最低含碳量是0。
72、亚共析钢经正火后，组织中的珠光体含量高于其退火组织中的。（√）
73、合金的强度和硬度一般都比纯金属高。（√）
74、白口铸铁在室温下的相组成都为铁素体和渗碳体。（√）
75、过共析钢的平衡组织中没有铁素体相。（╳）
改正：过共析钢的平衡组织中有铁素体相。
76、过共析钢用球化处理的方法可消除其网状渗碳体。（√）
77、采用等温淬火可获得晶粒大小均匀的马氏体。（╳）
改正：采用等温淬火可获得晶粒大小均匀的贝氏体。
78、形状复杂，机械性能要求不高的零件最好选用球铁制造。（√）
79、可锻铸铁的碳当量一定比灰口铸铁低。（√）
80、铝合金淬火后其晶格类型不会改变。（√）
81、同一钢材在相同加热条件下，水淬比油淬的淬透性好。（√）
82、同一钢材在相同加热条件下，小件比大件的淬透性好。（√）
83、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。（╳）改正：工具钢淬火时，冷却速度越快，则所得组织中的马氏体越多。
84、黄铜的而蚀性比青铜差。（√）
85、对常见铝合金仅进行淬火，强化效果不显著。（√）
86、可锻铸铁只能通过可锻化退火而得到。（╳）
改正：可锻铸铁只能通过石墨化退火而得到。
87、贝氏体转变是非扩散性转变。（╳）
改正：贝氏体转变是一半扩散性转变。
88、马氏体转变是非扩散性转变。（√）
89、金属的晶粒越细小，其强度越高，其塑性越好。（√）
90、位错的滑移是金属进行塑性变形的唯一方式。（╳）
改正：位错的滑移是金属进行塑性变形的主要方式。
91、表面淬火主要用于高碳钢。（╳）
改正：表面淬火主要用于中碳钢、中碳合金钢。
三．选择正确答案
1、为改善低碳钢的切削加工性应进行哪种热处理（D ）
A、等温退火
B、完全退火
C、球化退火C、正火
2、钢中加入除Co之外的其它合金元素一般均能使其C曲线右移，从而（B ）
A、增大VK
B、增加淬透性
C、减小其淬透性C增大其淬硬性
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、高碳钢淬火后回火时，随回火温度升高其（A ）
A、强度硬度下降，塑性韧性提高
B、强度硬度提高，塑性韧性下降
C、强度韧性提高，塑性韧性下降
D、强度韧性下降，塑性硬度提高
5、过共析钢的正常淬火加热温度应该选择在（A ）
A、Acl+30—50C
B、Ac3+30—50C
C、Accm+30—50C
D、T再+30—50C
6、常见的齿轮材料20CrMnTi的最终热处理工艺应该是（D ）
A、调质
B、淬火+低温回火
C、渗碳
D、渗碳后淬火+低温回火
7、常见的调质钢大都属于（B ）
A、低碳低合金钢
B、中碳低合金钢
C、高碳低合金钢
D、低碳中合金钢
8、某一中载齿轮决定用45钢制造，其最终热处理采用下列哪种方案为宜（C ）
A、淬火+低温回火
B、渗碳后淬火+低温回火
C、调质后表面淬火
D、正火
9、某工件采用单相黄铜制造，其强化工艺应该是（C ）
A、时效强化
B、固溶强化
C、形变强化
D、热处理强化
10、在Fe-Fe3C合金中，其平衡组织中含有二次渗碳量最多的合金的含碳量为（D ）
A、0.0008%
B、0.021%
C、0.77%
D、2.11%
11、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%
12、下列钢经完全退火后，哪种钢可能会析出网状渗碳体（D ）
A、Q235
B、45
C、60Si2Mn
D、T12
13、下列材料中不宜淬火的是（D ）
A、GCr15
B、W18Cr4V
C、40Cr
D、YT15
14、下列二元合金的恒温转变中，哪个是共析转变（C ）
A、L+α→β
B、L→α+β
C、γ→α+β
D、α+β→γ
15、下列合金钢中，耐蚀性最好的是（D ）
A、20CrMnTi
B、40Cr
B、W18Cr4V D、1Cr18Ni9Ti
16、下列合金中，哪种合金被称为巴氏合金（B ）
A、铝基轴承合金
B、铅基轴承合金
C、铜基轴承合金
D、锌基轴承合金
17、对球墨铸铁进行高温正火的目的是为了得到下列哪种组织（C ）
A、F+G
B、F+P+G
C、P+G
D、Ld+G
18、为降低低碳冷轧钢板的硬度，宜采用下列哪种工艺（C ）
A、完全退火
B、球化退火
C、再结晶退火
D、等温退火
19、感应加热表面淬火的淬硬深度，主要决定于因素（D ）
A、淬透性
B、冷却速度
C、感应电流的大小
D、感应电流的频率
20、下列材料中耐热性最好的是（C ）
A、GCr15
B、W18Cr4V
C、1Cr18Ni9Ti
D、9SiCr
21、过共析钢的退火组织是（C ）
A、F+Fe3CIII
B、F+P
C、P+Fe3CII
D、P+Fe3CIII
22、下列钢经淬火后硬度最低的是（A ）
A、Q235
B、40Cr
C、GCr15
D、45钢
23、对奥氏体不锈钢进行固溶处理的目的是（D ）
A强化基体B、提高其韧性
C、消除应力
D、消除碳化物
24、滚动轴承钢GCr15的最终热处理应该是（A ）
A、淬火+低温回火
B、渗碳+淬火+低温回火
C、淬火+中温回火
D、氮化+淬火+低温回火
25、对工件进行分级淬火的目的是（C ）
A、得到下贝氏体
B、减少残余奥氏体量
C、减少工件变形
D、缩短生产周期
26、钢获得下列哪种组织时有最佳的综合机械性能（C ）
A、M+K
B、P+F
C、B下
D、M+P
27、某中等载荷齿轮拟选用45钢制造，其可能的最终热处理工艺应该是（B ）
A、淬火+低温回火
B、调质+表面淬火
C、渗碳+淬火+低温回火
D、淬火+中温回火
28、为了提高45钢的综合机械性能，应进行（B ）
A、正火
B、调质
C、退火
D、淬火+中温回火
29等温退火相对于一般退火工艺而言，更能（A ）
A、减少工件变形
B、消除应力
C、细化晶粒
D、缩短退火周期
30、高速钢淬火后进行多次回火的主要目的是（B ）
A、消除残余奥氏体，使碳化物入基体
B、消除残余奥氏体，使碳化物先分析出
C、使马氏体分解，提高其韧性
D、消除应力，减少工件变形
31、金属产生时效强化的主要原因是（D ）
A、形成了高密度位错
B、晶格发生畸变
C、晶格类型发生改变
D、析出亚稳定第二相粒子
32、钢中的二次渗碳体是指从（B ）中析出的渗碳体
A、从钢液中析出的
B、从奥氏体中析出的
C、从铁素中析出的
D、从马氏体中析出的
33、碳钢的下列各组织中，哪个是复相组织（A ）
A、珠光体
B、铁素体
C、渗碳体
D、马氏体
34、能够无限互溶的两组元素所构成的二元合金相图必定是（A ）
A、匀晶相图
B、共晶相图
C、包晶相图
D、共析相图
35、钢件出现下述哪种缺陷时，难以用热处理来消除（B ）
A、晶内偏析
B、纤维组织
C、晶粒粗大
D、网状渗碳体
36、钢的下列组织中热稳定性最差的是（C ）
A、珠光体
B、马氏体
C、回火屈氏体
D、回火索氏体
37、对片状马氏体而言，下列说法哪个是错误的（A ）
A、是位错马氏体
B、是孪晶马氏体
C、是过饱和的a固溶体
D、具有高的强度
38、下列各材料中淬火时最容易产生淬火裂纹的材料是（D ）
A、45钢
B、20CrMnTi
C、16Mn
D、W18Cr14V
39、下列诸因素中，哪个是造成45钢淬火硬度偏低的主要原因（A ）
A、加强温度低于Ac3
B、加热温度高于AC3
C、保温时间过长
D、冷却速度大于VK
40、亚共晶白口铸铁的退火组织中，不可能有下列中的哪种组织（C ）
A、二次渗碳体
B、共析渗碳体
C、一次渗碳体
D、共晶渗碳体
41、过共析钢进行下列哪种热处理可能会造成网状渗碳体析出（A ）
A、完全退火
B、再结晶退火
C、正火
D、去应力退火
42、下列指标中，哪个是只决定了钢的成份的性能（B ）
A、淬透性
B、淬硬性
C、淬透层深度
D、VK
43、分级淬火的目的是为了（A ）
A、得到B下
B、增加马氏体的量
C、减少残余奥氏体
D、减少工件变形开裂
44、过共析钢因过热而析出网状渗碳体组织时，可用下列哪种工艺消除（C ）
A、完全退火
B、等温退火
C、球化退火
D、正火
45、下列诸材料中淬透性最好的是（A ）
A、20CrMnTi
B、40Cr
C、GCr15
D、Q235
46.下列诸材料中热硬性最好的是（C ）
A.T12
B.9SiCr
C.W18Cr4V
D.YG3
47.为降低低碳冷轧钢板的硬度,宜采用下列哪种工艺（C ）
A.完全退火
B.球化退火
C.再结晶退火
D.等温退火
48.下列诸材料被称为低变形钢适合作冷作模具的是（B ）
A.9SiCr
B. CrWMn
C.Cr12MoV
D.5CrMnMo
49.高速钢经最终热处理后的组织应该是（C ）
A.M+K
B.M+A+K
C.M回+A+K
D.S回+A+K
50.白口铸铁件不具有下列哪个性能（A ）
A.高强度
B.高硬度
C.高耐磨性
D.高脆性
51.对球墨铸铁件进行下列哪种热处理可得到铁素体基球铁（C ）
A.低温正火
B.高温正火
C.高温退火
D.等温退火
52.下列诸铝合金中,不能进行时效强化的是（A ）
A.LF21
B.L Y11
C.LC6
D.LD10
53.下列各工程塑料中,进行注射成型比较困难的是（D ）
A.聚氯乙烯
B.ABS塑料
C.聚四氟乙烯
D.氨基塑料
54.40Cr钢的碳含量范围是（C ）
A.约40%
B.约4%
C.约0.4%
D.约0.04%
55.冷加工金属经再结晶退火后,下列说法哪个是错误的?（C ）
A.其晶粒形状会改变
B.其机械性能会发生改变
C.其晶格类型会发生改变
D.其晶粒大小会发生改变
56.对纯金属而言,下列说法哪个是错误的（A ）
A,不会在恒温下结晶 B.不会发生相变
C.都能进行形变强化
D.都能进行时效强化
57.对过共析钢不能进行下列哪种退火处理（A ）
A.完全退火
B.再结晶退火
C.等温退火
D.去应力退火
58.普通灰口铸铁组织中,不应有下列哪种渗碳体出现?（D ）
A.一次渗碳体
B.二次渗碳体
C.三次渗碳体
D.一次渗碳体和二次渗碳体
59.对亚共析钢进行完全退火,其退火温度应为（D ）
A.低于Ac1温度
B.高于Ac1温度而低于Ac3温度
C.等于Ac3温度
D.Ac3+30至50度
60.T8钢奥氏体化后进行油淬,其组织为（C ）
A.M
B.M+A残
C.M+B下+A残
D.M+T+A残
61.马氏体的硬度主要决定于其（A ）
A.碳含量
B.合金元素含量
C.冷却速度
D.过冷度
62.热锻模的最终热处理工艺应该是（C ）
A.淬火+低温回火
B.淬火+中温回火
C.调质
D.调质后表面淬火
63.下列合金中,铬元素含量最少的是（A ）
A.GCr15
B.Cr12MoV
C.1Cr13
D.1Cr18Ni9Ti
64．下列合金中，含碳量最少的钢是（D ）
A.GCr15
B..Cr12MoV
C.1Cr13
D.0Cr18Ni9Ti
65.下列铝合金中，被称为硅铝明的是（A ）
A.ZL102
B.ZL202
C.ZL301
D.ZL402
66.钢的淬透性主要决定于其（B ）
A.碳含量
B.合金元素含量
C.冷却速度
D.过冷度
67. 请选择下列工具材料：板牙（ A ），车刀（ C ），冷冲模（ F ），热挤压模（ D ），医疗手术刀（ E ）。
A、9SiCr;
B、T12 ;
C、W18Cr4V;
D、4CrW2Si;
E、4Cr13;
F、9Mn2V;
G、40Cr;
H、60Si2Mn68.
68. 制造冷冲压件宜选（ D ），小弹簧宜选（ C ）。
A、08F;
B、45;
C、65Mn;
D、Q235;
69、工具锉刀宜选（ C ）钢制造，凿子宜选（ A ）钢制造。
A、T8;
B、T10A ;
C、T12;
D、Q235
70、请选择下列零件材料：磨床主轴（ C ），板弹簧（ F ），滚珠（ E ），汽车变速齿轮（ D ）。
A、Cr12;
B、1Cr18Ni9Ti;
C、40Cr;
D、20CrMnTi ;
E、GCr15
F、60Si2Mn
71、坦克履带、挖掘机铲齿应选用（ D ）钢制造。
A、T7A;
B、20CrMnTi;
C、5CrMnTi;
D、ZGMn13
四.填空题
1.在Fe-Fe3C合金中,含有二次渗碳体最多的合金是含碳为
2.11 %的钢,其二次渗碳体的最大含量为22.64 %.
2.冷变形金属在加热时发生的三个过程依次为回复，再结晶和晶粒长大。
3.对刃具钢的性能要求主要有三个方面,即高的硬度，高耐磨性和高的红硬性。
4.1Cr18Ni9Ti是奥氏体型不锈钢,需采用固溶处理,以获得单相奥氏体,为了阻止(CrFe)23C6
沿晶界析出,还应进行稳定化热处理.
5.高速钢锭经锻造退火后的组织为索氏体及粒状碳化物,淬火后的组织为隐针马氏体、粒状碳化物及20%-25%的残余奥氏体,淬火后再经多次回火后的组织为回火马氏体、较多的粒状碳化物及少量残余奥氏体。
6.灰铸铁能否充分石墨化,主要决定于其碳当量和铸后冷却速度,一般而言,碳当量越高,越有利于石墨化,冷却速度越快,越容易形成白口.
7.球墨铸铁件可通过热处理来调整其基本组织，退火热处理能得到F+G基, 调质热处理能得到F+P+G基,而正火能获得P+G基
8.所谓巴氏合金是指锡基和铅基轴承合金
9.线型无定型高聚物在不同温度下表现出的三种力学状态：玻璃态, 高弹态和粘流态。
10.金属结晶时晶粒的大小主要决定于其形核率和晶核的长大速度,一般可通过增加过冷度
法或变质处理来细化晶粒
11.热加工纤维组织的形成原因是单向变形造成变形后夹杂物沿变形方向呈流线分布的, 从而使其产生各向异性
12.普通钢,优质钢的区分是以其中S 和P 元素的原子的含量来区分的, P 含量高易使钢产生热脆性,而S 含量高易使钢产生冷脆性
13.所谓本质细晶粒钢是指该钢正常淬火加热时奥氏体晶粒长大倾向小的钢
14.钢淬火时马氏体转变的转变量主要决定于其临界冷却速度,与其保温时间无关。
15.钢的淬透性决定于其成份,一般随碳含量的增加,亚共析钢的淬透性增大,当加入除Co之外的合金元素时均能使钢的淬透性提高。
16.马氏体的形态在两种典型,即强度高而韧性差的片状马氏体和强度低而韧性高的板条状马氏体
17.对奥氏体不锈钢进行固溶热处理可获得单项式相奥氏体组织, 进行稳定化热处理可防止产生晶间腐蚀
18.对普通灰铸铁工件进行低温退火的目的是为了消除内应力,进行高温退火的目的是为了消除铸件白口、降低硬度。
19.材料牌号QT600-3中,QT表示球墨铸铁,600 表示最低抗拉强度为600MPa ,3表示最低伸长率为3% 。
20.轴承合金的组织特点是软基体上分布硬质点或硬基体上分布软质点。
21.陶瓷组织的基本相有晶体相, 玻璃相, 气相,其中起强化作用的是晶体相,而起粘结作用的是玻璃相
22.常见工程塑料有聚氯乙烯，聚四氟乙烯，尼龙,其中自润滑性能良好适合作轴承齿轮
的有尼龙,价格低廉,用途非常广泛的是聚氯乙烯,化学稳定性极好,有塑料王之称的是聚四氟乙烯
23.在Fe-Fe3C相图中,包含有三个恒温转变,其具体的相反应式分别为,包晶反应L B+δH A J,共晶反应L C A E+Fe3C ,共析反应A S F P+ Fe3C 。
24.常见的合金弹簧钢有60Si2Mn ,其最终热处理工艺为去应力退火,其最终组织为索氏体。
25.钢进行扩散退火的目的是为了减少钢锭、铸件或锻坯的化学成分和组织的不均匀性,进行再结晶退火的目的是为了消除加工硬化作用，便于继续冷加工。
26.影响铸铁石墨化的主要因素有铸铁的成分和冷却速度等
27.马氏体的硬度主要决定于其含碳量,钢淬火时获得马氏体量的多少主要决定于其临界冷却速度。
28.要降低低冷轧钢板的硬度应进行完全退火,要消除合金铸件的枝晶偏析应进行均匀化退火,要改善高碳钢的切加工性能应进行等温退火
29.常用弹簧的牌号有65Mn、60Si2Mn ,其热处理工艺为淬火和中温回火,热处理后的组织是回火托氏体。
30.耐磨钢ZGMn13进行水韧处理的目的是为了消除碳化物,得到单相奥氏体组织,从而保证其具有高的耐磨性能
31.实际晶体中主要存在三类缺陷,其中点缺陷有空位和间隙原子等,线缺陷有位错,面缺陷有亚晶界等。
32.奥氏体不锈钢进行固溶处理的目的是获得单相奥氏体组织，提高钢的耐蚀性,进行稳定化处理的目的是防止晶间腐蚀的产生。
33.经正火处理能改善低碳钢的切削加工性能,经等温退火处理消除高碳高合金钢中的残余奥氏体。
34.轴承合金的组织特点为在软基体上分布有硬质点,或在硬基体上分布有软质点。
35.合金钢按用途可分为三类,即合金结构钢，合金工具钢,和特殊性能钢。
36.合金钢中常用的渗碳钢为20CrMnTi (牌号),常用的调质钢为40Cr ,常用的刃具钢为9SiCr ,常用的耐磨钢为ZGMn13 。
37.金属浇铸造时常采用的细化晶粒方法有两种,即变质处理和附加振动。
38.铁有三种同素异构体在912度以下时为体心立方结构,在912度以上,1394度以下时为面心立方结构,高于1394度而低于熔点时为体心立方结构
39.金属铸造锭的组织常分为三层,即外层的细晶区,次层的柱状晶区和中心的等轴晶区。
40.金属晶体通过滑移和孪生两种方式来发生塑性变形。
41.冷变形金属在加热时随加热温度的升高,其组织和性能的变化分为三个阶段,即回复，再结晶，晶粒长大。
42.在合金钢的组织中,常见的间隙固溶体有F 和A ,常见的间隙相P 和Ld ,常见的间隙化合物Fe3C 。
43.在Fe-Fe3C合金组织中，一次渗碳体是指从液体合金中析出的，二次渗碳体是指从A 中析出的，三次渗碳体是指从 F 中析出的
44.在铁碳合金的平衡组织中,常见的三个单相组织为F ，A 和Fe3C ，,常见的两个两组织为P ，Ld 。
45.下列各材料的退火组织构成为:工业纯铁F ,亚共析钢F+P ,过共析钢P+Fe3CⅡ,亚共晶白口铸铁P+Ld′+Fe3CⅡ，过共晶白口铸造铁为Ld′+Fe3CⅠ。
46.钛的熔点为1680℃则其再结晶温度为1054 ℃,其再结晶退火温度为1154 ℃
47.抗氧化钢中常加入的合金元素有铬、硅、铝等,这主要是因为当这些合金元素在钢基体中的含量达到一定量时能在钢的表面形成氧化膜。
48.钢加热时奥氏体的形成分为三个阶段,依次为奥氏体晶核的形成及长大，残余渗碳体，奥氏体的均匀化。
49.钢加热奥氏化后,先淬入水中,再淬入油中,该淬火工艺通常被称为双介质淬火。
50.钢淬火时所得马氏体的形态主要决定于其成分,马氏体的硬度主要决定于其碳的含量,马氏体量的多少主要决定于其临界冷却速度。
51.硬质合金是以WC 和TiC 作为强化相而以钴、镊等金属作粘结基体所形成的复合材料
52.钢的Ac3温度是指冷却时，不同含碳量的奥氏体中结晶出铁素体的开始线。
53.渗碳和氮化相比,前者的热处理变形比后者大,后者的硬化层与基体的结合力比前者高。
54.工件渗碳后直接淬火相对于一次淬火的优点是工艺简单、效率高、成本低、脱碳倾向小,
缺点是耐磨性较低、变形较大。
55.碳素结构钢相对于合金结构钢而言,优点是冶炼、加工简单，价格便宜，缺点淬透性差、缺乏良好的机械性能。
56.所谓’硅铝明’是指铝和硅的合金,该合金工件通常是通过铸造成形的
57.常见的黄铜是指铜和锌的合金,而青铜的种类较多,主要有锡青铜, 铝青铜等,青铜在大气,海水中的耐蚀性优于黄铜
58.纯金属的晶格类型主要有体心立方晶格, 面心晶格和密排六方晶格三种
59.金属结晶的必要条件是一定的过冷度。
60.金属的塑性变形是在切应力作用下,主要通过滑移来进行的
61.金属中的位错密度越高,则其强度越高,塑性越差。
62.纯铁的熔点为1538度,则其再结晶温度为997 度,而其再结晶退火温度为1097 度。
63.冷加工和热加工是以金属的再结晶温度区分的
64.所谓’相’是指合金中的晶体结构和化学成分相同的组成部分
65.合金中的基本相分为固溶体和金属化合物两类
66.按照溶质原子在溶剂中位置的不同,固溶体分为置换固溶体和间隙固溶体。
67.固溶体按溶解度大水不同分为有限固溶体和无限固溶体。
68.金属化合物根据其形成条件及结构特点分为正常价化合物，电子化合物及间隙化合物三类
69.钢中常见的化合物大多数属于正常价化合物,其共同的性能特点是熔点较高,硬度高,脆性大。
70.铁碳合金的基本相中,塑性最好的是A ,强度最高的是P ,硬度最高的是Cm 。
71.珠光体是指F 和Cm 所形成的两相组织,其形态一般是粗片状。
72.二次渗碳体只可能出现于碳含量大于0.77 %的钢中,其形态是网状
73.灰口铸造铁和白口铸铁的组织相比较,灰口铸造铁中不应有渗碳体组织,而白口铸铁中没有片状石墨组织
74.将45钢加热至Ac1温度时,所得奥氏体的含碳量为0.44 %,继续升高温度,奥氏体的含碳量会增大。
75.钢的奥氏体晶粒长大的倾向性与钢的加热方法有关
76.将45钢加热至Ac1温度长时间保温后其组织构成为F+A,其中F的含碳量为________%,A 的含碳量为________%
77.亚共析钢的正火温度为Ac3 以上,30—50度,而过共析钢的正火温度为Accm 以上30—50度
78.钢淬火后马氏体组织粗细主要取决于奥氏体的晶粒大小。
79.工具钢一般都属于优质碳钢,其机加工前的预处理工艺为退火,机加工后的最终热处理工艺为淬火+低温回火。
80.量具钢除要求高硬度外,还要求有高耐磨性和高尺寸稳定性。
81.常用不锈钢按其组织构成分为马氏体不锈钢, 铁素体不锈钢, 奥氏体不锈钢。
82.合金元素大多数都促进奥氏体的形成,故合金钢的淬火优于碳钢。
83.不锈钢的成份特点是碳含量较低和铬含量高
84.碳在铸铁中主要以渗碳体和石墨的形式存在
85.提高铸铁中碳元素和硅元素的含量,有利于其石墨化
86.钢中常见的合金元素按与碳的亲合力大小分为合金渗碳体和特殊碳化物两类
87.钢中常见的合金元素大多数都促进奥氏体晶粒的长大,当溶入奥氏体时又阻碍过冷奥
氏体的分解,淬火后回火时推迟马氏体的分解。
88.铝合金按其成份和工艺特点分为变形铝合金和铸造铝合金两类。
89.LG5表示该材料是高纯铝,L Y12表示该材料为铝-铜-镁铝合金,ZL102表示该材料属于铸造铝合金。
90.铜合金中,按主加元素不同分为黄铜，青铜和白铜。
91.常用的硬质合金主要有三类即钨钴类硬质合金，钨钴钛类硬质合金和通用硬质合金,其中韧性最好的是钨钴类硬质合金。
五.简答题
1.某过共析钢工件因终锻温度过高,其组织中出现了网状渗碳体,对工件的机性有何影响?采用何种工艺可将之削除.
答：某过共析钢工件因终锻温度过高,其组织中出现了网状渗碳体,将使工件的强度下降，力学性能变坏。可以采用正火的热处理方法来消除。
2.某T12钢工件退火时,误当作45钢而进行了完全退火,其组织和性能会发生什么变化,因该工件切削加工困难,应采用什么热处理工艺来改善之.
答：某T12钢工件退火时,误当作45钢而进行了完全退火,其组织中出现了网状渗碳体,将使工件的强度下降，力学性能变坏。可以采用正火的热处理方法来消除。
3.试说明淬火钢中出现残余奥氏体的原因是什么,对其性能有何影响,采用什么工艺能将之消除.
答：淬火钢中出现残余奥氏体的原因是：马氏体转变是在一定温度范围内（Ms-Mf），连续冷却的任何停顿和减慢，都增大奥氏体的稳定性和残余奥氏体的量；另外马氏体形成时体积膨胀，对未转变的奥氏体构成大的压应力，也使马氏体转变不能进行到底，而总要保留一部分不能转变的（残余）奥氏体。
残余奥氏体存在马氏体之间可改善钢的韧性。
采用回火工艺能将之消除。
4.试说明为什么亚共析钢必须进行完全淬火,而过共析钢则只能进行不完全淬火.
答：亚共析钢必须在Ac3+30-50℃加热，进行完全淬火，并使淬火组织中保留一定数量的细小弥散碳化物颗粒，以提高其耐磨性。而过共析钢加热到Ac1+30-50℃进行不完全淬火，其原因在于：若碳化物完全熔入奥氏体中，马氏体中将出现过多的残余奥氏体，从而会造成多方面的害处，例如：碳含量过高，淬火后全部形成片状马氏体，脆性增加，且奥氏体增加，硬度下降;组织中会失去硬而耐磨的碳化物颗粒，令耐磨性降低等;而且淬火后会得到粗针状马氏体，显微裂纹增多，令钢的脆性增大;同时会令淬火应力增大，加大工件变形开裂倾向。5.高碳高合金钢工件淬火时极易开裂,采取什么措施可有效防止其开裂?
答：（1）合理设计零件结构；
（2）淬火前进行退火或正火，以细化晶粒并使组织均匀化，减少淬火产生的内应力；
（3）淬火加热时严格控制加热温度，防止过热使奥氏体晶粒粗化，同时也可减少淬火时的热应力；
（4）采用适当的冷却方法；
（5）淬火后及时回火，以消除应力，提高工件的韧性。
6.确定下列工件的退火工艺,并说明其原因：(1)冷轧15钢钢板要求降低硬度.(2)正火态的T12钢钢坯要求改善其切削加工性.(3)锻造过热的60钢锻坯要求细化晶粒.
答：（1）完全退火；
（2）球化退火；
（3）等温退火。
7.某40MnB钢主轴,要求整体有足够的韧性,表面要求有较高的硬度和耐磨性,采用何种热处理工艺可满足要求?简述理由.
答：采用正火、调质（预备热处理），以及淬火+低温回火（最终热处理）。
（1）正火：主要为了消除毛坯的锻造应力，降低硬度以改善切削加工性，同时也均匀组织，细化晶粒，为以后的热处理做组织准备。
（2）调质：主要使主轴具有高的综合力学性能。
（3）淬火+低温回火：提高表面的硬度和耐磨性，而心部具有足够的韧性，其中低温回火的作用是消除淬火应力及减少脆性。
8.金属晶粒大小对金属的性能有何影响?说明铸造时细化晶粒的方法及其原理.
答：金属晶粒越细，金属的强度越高，塑性和韧性也越好，反之力学性能越差。
铸造时细化晶粒的方法有：
（1）增加过冷度：当过冷度增大时，液态金属的结晶能力增强，形核率可大大增加，而长大速度增加较少，因而可使晶粒细化。
（2）变质处理：在液态金属结晶前，加入一些细小的变质剂，使金属结晶时形核率N增加，因而可使晶粒细化。
（3）振动处理：在金属结晶时，对液态金属附加机械振动、超声波振动或电磁振动等措施使已生长的晶粒因破碎而细化，同时破碎的晶粒尖端也起净核作用，增加了形核率，使晶粒细化。
9.T12钢工件经正常淬火后其表面硬度比60钢低的原因是什么？如何进一步提高其硬度？答：原因是：淬火加热温度过低、保温时间不足、冷却速度过低、工件表面脱碳或预先热处理不当等。进一步提高其硬度的方法是将工件退火或正火后重新进行淬火。
10．画出Fe-Fe3C相图，注明各相区的相名称，指出奥氏体和铁素体的溶解度曲线.
答：
奥氏体和铁素体的溶解度曲线分别是：ES线、PQ线。
11.现有下列零件及可供选择的材料,给各零件选择合适的材料,并选择合适的最终热处理方法(或使用状态).零件名称:自行车架,连杆螺栓,车厢板簧,滑动轴承,变速齿轮,机床床身,柴油机曲
轴.
可选材料:60Si2Mn,ZQSn6-6-3,QT600-2,T12A,40Cr,HT200,16Mn,20CrMnTi.
答：自行车架：16Mn 焊接
连杆螺栓：40Cr 最终热处理方法：调质；
车厢板簧：60Si2Mn 最终热处理方法：淬火+中温回火；
滑动轴承：ZQSn6-6-3 使用状态：铸造；
变速齿轮：20CrMnTi 最终热处理方法：渗碳后淬火、低温回火；
机床床身：HT200 最终热处理方法：去应力退火；
柴油机曲轴：QT600-2 最终热处理方法：等温淬火。
12.有一传动轴(最大直径φ20mm)受中等交变拉压载荷作用要求沿截面性能均匀一致,(1)选择合适的材料,(2)编制简明工艺路线,(3)说明各热处理工艺的主要作用:(4)指出最终组织.
可供选择材料:16Mn,20CrMnTi,45,40Cr,40CrNiMo,T12,”6”,”5”
答：（1）选用20CrMnTi
（2）简明工艺路线：备料→锻造→正火→机械加工→渗碳→淬火、低温回火→机械加工。
（3）热处理工艺的主要作用如下：
正火：主要为了消除毛坯的锻造应力，降低硬度以改善切削加工性，同时也均匀组织，细化晶粒，为以后的热处理做组织准备。
渗碳：为了保证传动轴表层的含碳量及渗碳层深度的要求。
淬火+低温回火：提高表面的硬度和耐磨性，而心部具有足够的韧性，其中低温回火的作用是消除淬火应力及减少脆性。
13.常见的合金结构钢有哪些?写出其牌号,说明其一般使用时的热处理状态(即最终热处理)和用途。
答：常见的合金结构钢有：
（1）低合金高强度结构钢：其中Q345是最常用的低合金高强度结构钢，一般不进行热处理，广泛用于制造桥梁、船舶、车辆、锅炉、压力容器、起重机械等钢结构件。
（2）合金渗碳钢：20CrMnTi是最常用的合金渗碳钢，一般是渗碳后淬火、低温回火，用来工作中承受较强烈的冲击作用和磨损条件下的渗碳零件。
（3）合金调质钢：40Cr是最常用的合金调质钢，其热处理工艺是调质，用来制造一些受力复杂的重要零件，如机床的主轴等。
（4）合金弹簧钢：常用的合金弹簧钢的牌号有60Si2Mn、60Si2CrV A和50CrV A，热成形弹簧钢进行淬火、中温回火，冷成形弹簧钢只需进行依次去应力退火，合金弹簧钢主要用语制造各种弹性元件，如制作汽车的减震板弹簧等。
（5）滚动轴承钢：目前应用最多的有：GCr15 主要用于中小型滚动轴承；GCr15SiMn 主要用于较大的滚动轴承，滚动轴承钢的热处理包括预备热处理（球化退火）和最终热处理（淬火+低温回火）。
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
机械工程材料复习题和答案
一、判断：（对的打√，错的打×） １、奥氏体与渗碳体均为面心立方晶格。 ２、Ｆ与Ｐ是亚共析钢中室温时的主要组成相。 ３、金属的加工硬化是指金属在塑性变形后强度、硬度提高，塑性、韧性下降的现象。 ４、钢淬火时的冷却速度越快，马氏体的硬度越高。 ５、合金中，一个晶粒内的成分不均匀现象称枝晶偏析。 6、一种合金的室温组织为α+βⅡ+（α+β），它由三相组成。 7、当把亚共析钢加热到Ac1和Ac3之间的温度时，将获得由铁素体和奥氏体构成 的两相组织，在平衡条件下，其中奥氏体的碳含量总是大于钢的碳含量。 8、在铁碳合金平衡结晶过程中只有成分为4.3%C的铁碳合金才能发生共晶反应。 9、20钢比T12钢的碳含量要高。 10、再结晶能够消除加工硬化效果，是一种软化过程。 11、过共析钢中，网状渗碳体的存在使钢的硬度和塑性均上升。 12、正火是将钢件加热至完全奥氏体化后空冷的热处理工艺。（） 13、65Mn是合金调质结构钢。 14、回火索氏体的性能明显优于奥氏体等温冷却直接所得到的片层状 索氏体的性能。 15、T10A和60号钢均属于高碳钢。 （） 16、晶体缺陷的共同之处是它们都能引起晶格畸变。 17、位错是实际金属晶体的一种面缺陷。 18、体心立方晶格的致密度为74%。 19、塑性变形指的是外载荷撤销后变形不能恢复的变形。 20、当过冷度较大时，纯金属晶体主要以平面状方式长大。 21、室温下，金属晶粒越细，则强度越高、塑性越好。 22、一般来说，钢的强度高于铸铁的强度。 23、65Mn的淬透性比65号钢的淬透性差。 24、从C曲线中分析可知，共析钢的过冷奥氏体在A1-550℃的范围内 发生贝氏体转变。 25、共析反应就是在某一温度时，从一种固相中同时结晶析出两种不同的固相。 26、包晶偏析可以通过回火的热处理方法消除。 27、所谓本质细晶粒钢就是一种在任何加热条件下晶粒均不发生粗化的钢。（） 28、一个合金的室温组织为α+βⅡ+（α+β），它由两相组成。（） 29、过冷奥氏体转变为马氏体是一种扩散型转变。30、60钢比T12钢的碳含量要高。 31、标识为100HBS的材料硬度大于标识为60HRC的材料硬度。（） 32、马氏体是碳在α-Fe中的过饱和固溶体，当奥氏体向马氏体转变时，体积要收缩。（） 33、再结晶过程是有晶格类型变化的结晶过程。 34、当亚共析成分的奥氏体在冷却发生珠光体转变时，温度越低，其转变产物组织越粗。（） 35、贝氏体是过冷奥氏体中温转变产物，在转变过程中，碳原子能进行扩散，而铁 原子不能进行扩散。 36、不论碳含量高低，马氏体的硬度都很高，脆性都很大。 37、高合金钢既具有良好的淬透性，也具有良好的淬硬性。 38、经退火后再高温回火的钢，能得到回火马氏体组织，具有良好的综合机械性能。（） 39、热加工是指在室温以上的塑性变形加工。 40、在正常加热淬火条件下，亚共析钢的淬透性随碳的增高而增大，过共析钢的淬透性随碳 的增高而减小。 二、填空题：请把答案填在题中横线上。 1、铁素体的晶体结构为；奥氏体的晶体结构为。 2、细化晶粒可以通过 _和 ______________________两种途径实现。 3、在金属学中，通常把金属从液态过渡为固体晶态的转变称为；而 把金属从一种固态晶体结构过渡为另一种固态晶体结构的转变称为 ____ 。 4、共析成分的铁碳合金室温平衡组织 是，其组成相是________ 和。 5、典型铸锭结构的三个晶区分别 为：、、。 6、金属晶体中最主要的面缺陷是 和。 7、用显微镜观察某亚共析钢，若估算其中的珠光体含量为80%，则此钢的碳含量为。 8、金属材料热加工和冷加工划分是以再结晶温度为界限的。已知铁的T再=600℃，铅的T再=-33℃，那么在室温下，铁的变形加工称为加工，铅的变形加工称为 加工。 9、钢的淬透性越高，则其C曲线的位置越向（填“左或右”）。 10、HT200牌号中“HT”表示，数字”200”表
工程材料学习题集答案整理最终版
工程材料习题集 第一章钢得合金化基础 1合金元素在钢中有哪四种存在形式？ ①溶入α(铁素体)、γ(奥氏体)、M(马氏体),以溶质形式存在形成固溶体; ②形成强化相:碳化物、金属间化合物; ③形成非金属夹杂物; ④以游离状态存在:Cu、Ag。 2写出六个奥氏体形成元素,其中哪三个可无限溶解在奥氏体中？哪两个铁素体形成元素可无限溶解在铁素体中？ ①奥氏体形成元素:Mn、Co、Ni、Cu、C、N(锰、钴、镍、铜、碳、氮),其中Mn、Co、Ni(锰、钴、镍)可无限溶解在奥氏体中,Cu、C、N(铜、碳、氮)为有限溶解; ②Cr、V(铬、钒)可无限溶解在铁素体中,其余为有限溶解。 3写出钢中常见得五种非碳化物形成元素。 ①非碳化物形成元素:Ni、Si、Al、Cu、Co 4按由强到弱得顺序写出钢中常见得八种碳化物形成元素。按碳化物稳定性由弱到强得顺序写出钢中常见得四种碳化物得分子式。 ①碳化物由强到弱排列:(强)Ti、Nb、V、(中强)W、Mo、Cr、(弱)Mn、Fe ②碳化物稳定性由弱到强得顺序:Fe3C→M23C6→M6C→MC 5为什么高镍奥氏体钢易于冷变形,而高锰奥氏体钢难于冷变形,容易加工硬化？奥氏体层错能高与低时各形成什么形态得马氏体？ ①镍就是提高奥氏体层错能得元素,锰就是降低奥氏体层错能得元素,层错能越低,越有利于位错扩展而形成层错,使交滑移困难,加工硬化趋势增大。 ②奥氏体层错能越低,形成板条马氏体,位错亚结构。如Cr18-Ni8钢;奥氏体层错能越高,形成片状马氏体,孪晶亚结构。如Fe-Ni合金。 6钢得强化机制得出发点就是什么？钢中常用得四种强化方式就是什么？其中哪一种方式在提高强度得同时还能改善韧性？钢中得第二相粒子主要有哪两个方面得作用？ ①强化机制得出发点就是造成障碍,阻碍位错运动。 ②钢中常用得四种强化方式:固溶强化、晶界强化(细晶强化)、第二相强化、位错强化(加工硬化)。 ③晶界强化(细晶强化)在提高强度得同时还能改善韧性。 ④钢中得第二相粒子主要作用:细化晶粒、弥散/沉淀强化。 7钢中常用得韧性指标有哪三个？颈缩后得变形主要取决于什么？ α、平面应变断裂韧度K IC、韧脆转变温度T k。 ①韧性指标:冲击韧度 k ε表示,主要取决于微孔坑或微裂纹形成得难易程度。 ②颈缩后得变形用P 8晶粒大小对极限塑性有什么影响？为什么？为了改善钢得塑性,钢中碳化物应保持什么形态？ ①细化晶粒对改善均匀塑性(εu)贡献不大,但对极限塑性(εT)却会有一定好处。因为随着晶粒尺寸得减少,使应力集中减弱,推迟了微孔坑得形成。 ②为了改善钢得塑性,充分发挥弥散强化得作用,钢中得碳化物(第二相)应为球状、细小、均匀、弥散地分布。 9改善延性断裂有哪三个途径？改善解理断裂有哪两种方法？引起晶界弱化得因素有哪两
(完整版)工程材料课后习题参考答案
工程材料 第一章金属的晶体结构与结晶 1．解释下列名词 点缺陷：原子排列不规则的区域在空间三个方向尺寸都很小，主要指空位间隙原子、置换原子等。 线缺陷：原子排列的不规则区域在空间一个方向上的尺寸很大，而在其余两个方向上的尺寸很小。 如位错。 面缺陷：原子排列不规则的区域在空间两个方向上的尺寸很大，而另一方向上的尺寸很小。如晶界和亚晶界。 亚晶粒：在多晶体的每一个晶粒内，晶格位向也并非完全一致，而是存在着许多尺寸很小、位向差很小的小晶块，它们相互镶嵌而成晶粒，称亚晶粒。 亚晶界：两相邻亚晶粒间的边界称为亚晶界。 刃型位错：位错可认为是晶格中一部分晶体相对于另一部分晶体的局部滑移而造成。滑移部分与未滑移部分的交界线即为位错线。如果相对滑移的结果上半部分多出一半原子面，多余半 原子面的边缘好像插入晶体中的一把刀的刃口，故称“刃型位错”。 单晶体：如果一块晶体，其内部的晶格位向完全一致，则称这块晶体为单晶体。 多晶体：由多种晶粒组成的晶体结构称为“多晶体”。 过冷度：实际结晶温度与理论结晶温度之差称为过冷度。 自发形核：在一定条件下，从液态金属中直接产生，原子呈规则排列的结晶核心。 非自发形核：是液态金属依附在一些未溶颗粒表面所形成的晶核。 变质处理：在液态金属结晶前，特意加入某些难熔固态颗粒，造成大量可以成为非自发晶核的固态质点，使结晶时的晶核数目大大增加，从而提高了形核率，细化晶粒，这种处理方法即 为变质处理。 变质剂：在浇注前所加入的难熔杂质称为变质剂。 2.常见的金属晶体结构有哪几种？α-Fe 、γ- Fe 、Al 、Cu 、Ni 、Pb 、Cr 、V 、Mg、Zn 各属何种晶体结构？
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。
工程材料习题集及参考答案.
工程材料习题集 一．名词解释题 间隙固溶体：溶质原子分布于溶剂的晶格间隙中所形成的固溶体。 再结晶：金属发生重新形核和长大而不改变其晶格类型的结晶过程。 淬透性：钢淬火时获得马氏体的能力。 枝晶偏析：金属结晶后晶粒内部的成分不均匀现象。 时效强化：固溶处理后铝合金的强度和硬度随时间变化而发生显著提高的现象。 同素异构性：同一金属在不同温度下具有不同晶格类型的现象。 临界冷却速度：钢淬火时获得完全马氏体的最低冷却速度。 热硬性：指金属材料在高温下保持高硬度的能力。 二次硬化：淬火钢在回火时硬度提高的现象。 共晶转变：指具有一定成分的液态合金,在一定温度下,同时结晶出两种不同的固相的转变。比重偏析：因初晶相与剩余液相比重不同而造成的成分偏析。 置换固溶体：溶质原子溶入溶质晶格并占据溶质晶格位置所形成的固溶体。 变质处理：在金属浇注前添加变质剂来改变晶粒的形状或大小的处理方法。 晶体的各向异性：晶体在不同方向具有不同性能的现象。 固溶强化：因溶质原子溶入而使固溶体的强度和硬度升高的现象。 形变强化：随着塑性变形程度的增加，金属的强度、硬度提高，而塑性、韧性下降的现象。残余奥氏体：指淬火后尚未转变，被迫保留下来的奥氏体。 调质处理：指淬火及高温回火的热处理工艺。 淬硬性：钢淬火时的硬化能力。 过冷奥氏体：将钢奥氏体化后冷却至A1温度之下尚未分解的奥氏体。 本质晶粒度：指奥氏体晶粒的长大倾向。 C曲线：过冷奥氏体的等温冷却转变曲线。 CCT曲线：过冷奥氏体的连续冷却转变曲线。 马氏体：含碳过饱和的α固溶体。 热塑性塑料：加热时软化融融，冷却又变硬，并可反复进行的塑料。 热固性塑料：首次加热时软化并发生交连反应形成网状结构，再加热时不软化的塑料。 回火稳定性：钢在回火时抵抗硬度下降的能力。 可逆回火脆性：又称第二类回火脆性，发生的温度在400～650℃，当重新加热脆性消失后，应迅速冷却，不能在400～650℃区间长时间停留或缓冷，否则会再次发生催化现象。 过冷度：金属的理论结晶温度与实际结晶温度之差。 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。（╳） 改正：细化晶粒不但能提高金属的强度，也降低了金属的脆性。 2、结构钢的淬透性，随钢中碳含量的增大而增大。（╳） 改正：结构钢的淬硬性，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化处理进行强化。（√） 4、置换固溶体必是无限固溶体。（╳） 改正：置换固溶体有可能是无限固溶体。 5、单晶体必有各向异性。（√）
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工程材料 思考题参考答案 第一章金属的晶体结构与结晶 1．解释下列名词 点缺陷，线缺陷，面缺陷，亚晶粒，亚晶界，刃型位错，单晶体，多晶体，过冷度，自发形核，非自发形核，变质处理，变质剂。 答：点缺陷：原子排列不规则的区域在空间三个方向尺寸都很小，主要指空位 间隙原子、 置换原子等。 线缺陷：原子排列的不规则区域在空间一个方向上的尺寸很大，而在其余两个 方向 上的尺寸很小。如位错。 面缺陷：原子排列不规则的区域在空间两个方向上的尺寸很大，而另一方向上 的尺 寸很小。如晶界和亚晶界。 亚晶粒：在多晶体的每一个晶粒内，晶格位向也并非完全一致，而是存在着许 多尺寸 很小、位向差很小的小晶块，它们相互镶嵌而成晶粒，称亚晶粒。 亚晶界：两相邻亚晶粒间的边界称为亚晶界。 刃型位错：位错可认为是晶格中一部分晶体相对于另一部分晶体的局部滑移而 造成。 滑移部分与未滑移部分的交界线即为位错线。如果相对滑移的结果上半部
口，故称“刃型位错”。 单晶体：如果一块晶体，其内部的晶格位向完全一致，则称这块晶体为单晶体。 多晶体：由多种晶粒组成的晶体结构称为“多晶体”。 2 过冷度：实际结晶温度与理论结晶温度之差称为过冷度。 自发形核：在一定条件下，从液态金属中直接产生，原子呈规则排列的结晶核 心。 非自发形核：是液态金属依附在一些未溶颗粒表面所形成的晶核。 变质处理：在液态金属结晶前，特意加入某些难熔固态颗粒，造成大量可以成 为非自 发晶核的固态质点，使结晶时的晶核数目大大增加，从而提高了形核率， 细化晶粒，这种处理方法即为变质处理。 变质剂：在浇注前所加入的难熔杂质称为变质剂。 2. 常见的金属晶体结构有哪几种？α-Fe 、γ- Fe 、Al 、Cu 、Ni 、Pb 、 Cr 、V 、 Mg 、Zn 各属何种晶体结构？ 答：常见金属晶体结构：体心立方晶格、面心立方晶格、密排六方晶格； α－Fe、Cr、V 属于体心立方晶格； γ－Fe 、Al、Cu、Ni、Pb 属于面心立方晶格； Mg、Zn 属于密排六方晶格； 3. 配位数和致密度可以用来说明哪些问题？ 答：用来说明晶体中原子排列的紧密程度。晶体中配位数和致密度越大，则晶
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
土木工程材料复习题及答案
土木工程材料 一.填空 1．对于开口微孔材料,当其孔隙率增大时，材料的密度，吸水性 , 抗冻性 ,导热性 ,强度。 2．与硅酸盐水泥相比,火山灰水泥的水化热 ,耐软水能力 ,干缩 . 3．保温隔热材料应选择导热系数 ,比热容和热容的材料. 4．硅酸盐水泥的水化产物中胶体为和 . 5. 普通混凝土用砂含泥量增大时,混凝土的干缩 ,抗冻性 . 6．普通混凝土配合比设计中要确定的三个参数为、和 . 7．钢材中元素S主要会使钢的增大，元素P主要会使钢的增大. 8．含水率为1%的湿砂202克，其中含水为克,干砂克. 9．与建筑石灰相比，建筑石膏凝结硬化速度，硬化后体积 . 10．石油沥青中油分的含量越大，则沥青的温度感应性，大气稳定性 . 11．普通混凝土强度的大小主要决定于水泥强度和 . 12.木材的强度中,在理论上最大的是强度. 13．按国家标准的规定，硅酸盐水泥的初凝时间应满足。14．相同条件下，碎石混凝土的和易性比卵石混凝土的和易性。 15．普通混凝土用石子的强度可用或表示。 16．常温下，低碳钢中的晶体组织为和。 17．据特点不同，塑料可分成热塑性塑料和热固性塑料。 18．有无及是否发达是区分阔叶树和针叶树的重要特征。 19．与石油沥青相比，煤沥青的温度感应性更，与矿质材料的粘结性更。20．石灰的陈伏处理主要是为了消除的危害。 21．木材防腐处理的措施一般有和。22．材料确定后,决定普通混凝土流动性的最重要因素是。 23．普通混凝土的强度等级是根据。 24．钢的牌号Q235-AF中A表示。 25．结构设计时，硬钢的强度按取值。 26．硅酸盐水泥强度等级确定时标准试件的尺寸为 . 27．钢筋进行冷加工时效处理后屈强比。 28．石油沥青的牌号越大，则沥青的大气稳定性。 29．在沥青中掺入填料的主要目的是提高沥青的黏结性、耐热性和。30．用于沥青改性的材料主要有矿质材料、树脂和。 二.判断 1.塑料的刚度小,因此不宜作结构材料使用。…………………………………………( ) 2.随含碳量提高，碳素结构钢的强度、塑性均提高。…………………………………( )
土木工程材料复习题及答案
《土木工程材料》复习题 一、填空题 1. 量取10l气干状态的卵石，称重为14.5kg；又取500g烘干的该卵石，放入装有500m l 水的量筒中，静置24h后，水面升高为685m l。则该卵石的堆积密度为1.45g/cm3__，表观密度为__ 2.7g/cm3_，空隙率为。 2.密度是指材料在_绝对密实___状态下单位体积的质量。 3.材料在外力（荷载）作用下，抵抗破坏的能力称为___强度____。 4. 石灰的陈伏处理主要是为了消除过火石灰的危害。 5. 硅酸盐水泥熟料矿物组成主要有__硅酸二钙（C2S）、硅酸三钙(C3S)、铝酸三钙(C3A)_及铁铝酸四钙(C4AF)_。 6. 水泥颗粒越细，水化速度越____快____，凝结硬化后收缩越____大____，早期强度越___高___。 7. 坍落度试验是用来测试新拌混凝土的__流动性___。 8. 在和易性要求一定的条件下，采用粗砂配制的混凝土水泥用量比采用细砂配制的混凝土水泥用量____少_ __。 9. 当混凝土拌合物出现粘聚性尚好、坍落度太小时，应在保持____水灰比____不变的情况下，适当地增加___水泥浆_（水泥和水）__用量。 10. 测定混凝土立方体抗压强度的标准试件尺寸是边长为____150____mm的立方体，试件的标准养护温度为___20±3_____℃，相对湿度为大于_____90______%，养护龄期为____28______天。 11. 混凝土抗冻等级F15表示混凝土能够承受反复冻融循环次数为___15次___而不破坏。 12. 钢筋进行冷加工强化后，其塑性及韧性将明显降低。 13. 砂浆和易性包括___流动性____和____保水性____两方面的含义。 14. 建筑钢材随着含碳量的增加，其强度____提高____，塑性___降低____。 钢材的冲击韧性__是指钢材抵抗冲击荷载的能力。 16. 钢材的疲劳强度比其屈服强度____低_____，焊接性能随含碳量增大而__ 降低___。 二、单项选择题 1. 含水率为5%的砂220kg，将其干燥后的质量是_____kg。（ B ） 2. 颗粒材料的密度为ρ，表观密度为ρ0，堆积密度为ρ'0，则存在下列关系_____。( C ) A.ρ＞ρ'0＞ρ0 B.ρ0＞ρ＞ρ'0 C.ρ＞ρ0＞ρ'0ρ'＞ρ＞ρ0 3. 石膏在凝结硬化过程中，下列哪句话是正确的( D ) A.凝结硬化时间慢、硬化后体积微小收缩 B.凝结硬化时间慢，硬化后体积微小膨胀 C.凝结硬化时间快、硬化后体积微小收缩 D.凝结硬化时间快，硬化后体积微小膨胀 4. 硅酸盐水泥耐热性差，主要是因为水泥中含有较多的_____。（ C ） A 水化铝酸钙 B 水化铁酸钙 C 氢氧化钙 D 水化硅酸钙
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
2017工程结构总复习材料-答案
1-2 章 、是非题： 1. 设计使用年限与设计基准期是同一概念的两个不同的名称。（错） 2. 某建筑因震动过大而影响正常生产，属于承载能力极限状态的问题。（错） 3. 钢筋经冷拉时效后，其屈服强度提高，塑性降低。（对） 4. 结构的设计使用年限一般为50 年，即在50 年内，结构是可靠的，超过50 年结构就失效。 （错） 5. 钢筋在施工现场进行加工时应先冷拉后焊接。（错） 6. 硬钢以应变0.20% 时所对应的应力作为其强度指标，成为条件屈服强度。（对） 7. 钢筋的强度标准值的保证率为97.73%，HPB300 级钢筋的设计强度为300N/mm 2 （。错） 8. 结构的失效概率（Pf）与可靠度指标（B）之间存在一一—对应关系，且P f越大，B也越 大。（错） 9. 对于任一强度等级的混凝土，其轴心抗压强度与立方体抗压强度的比值均为0.76。 （错） 10. HRB335 级热轧钢筋为了增强其粘结强度，应在其末端设置弯钩。（错） 11. HPB300 钢筋与混凝土之间的粘结应力主要是由于机械咬合力的作用而产生的。（错） 12. 多数工业与民用建筑的安全等级属三级。（错） 13. 若设计和施工均能严格按规范进行，完成的结构物在正常使用情况下是绝对不会失效的。 （错） 二、选择题 1. 钢筋经冷拉后，（D ）。 A、可提高fy和fy ' B、可提高fy和伸长率 C、可提高fy和Es D、可提高fy，但不能提高fy' 2. 我国现行《混凝土设计规范》中，钢筋强度标准值的保证率为（ C ）。 A、100% B、97% C、95% D、84.13% 3. 混凝土抗压强度有fcu、fc、ft ，下列叙述中正确的是（A ） A 、三者的关系为fcu>fc>ft B、fcu 是指混凝土的立方体抗压强度的设计值 C、f t 是混凝土最主要的力学指标
工程材料习题集与答案
土木工程材料习题集与参考答案 1 土木工程材料的基本性质 2．试述材料密度、表观密度、孔隙率的定义、测定方法及相互关系。密度与视密度的区别何在？ 参考答案：密度ρ：是指材料在密实状态下单位体积的质量。测定方法：将材料磨细成粒径小于0.25mm 的粉末，再用排液法测得其密实体积。用此法得到的密度又称“真密度”。 表观密度0ρ：是指材料在自然状态下单位体积的质量。测定方法：对于外形规则的块体材料，测其外观尺寸就可得到自然体积。对于外观不规则的块体材料，将其加工成规则的块体再测其外观尺寸，或者采用蜡封排液法。 孔隙率P ：材料中的孔隙体积与总体积的百分比。 相互关系：%10010????? ??-=ρρP 密度与视密度区别：某些散粒材料比较密实，其部仅含少量微小、封闭的孔隙，从工程使用角度来 说，不需磨细也可用排液法测其近似的密实体积，这样测得的密度称为“视密度”。 3．孔隙率及孔隙特征对材料的表观密度、强度、吸水性、抗渗性、抗冻性、导热性等性质有何影响？ 参考答案：对表观密度的影响：材料孔隙率大，在相同体积下，它的表观密度就小。而且材料的孔隙在自 然状态下可能含水，随着含水量的不同，材料的质量和体积均会发生变化，则表 观密度会发生变化。 对强度的影响：孔隙减小了材料承受荷载的有效面积，降低了材料的强度，且应力在孔隙处的分布会 发生变化，如：孔隙处的应力集中。 对吸水性的影响：开口大孔，水容易进入但是难以充满；封闭分散的孔隙，水无法进入。当孔隙率 大，且孔隙多为开口、细小、连通时，材料吸水多。 对抗渗性的影响：材料的孔隙率大且孔隙尺寸大，并连通开口时，材料具有较高的渗透性；如果孔隙 率小，孔隙封闭不连通，则材料不易被水渗透。 对抗冻性的影响：连通的孔隙多，孔隙容易被水充满时，抗冻性差。 对导热性的影响：如果材料微小、封闭、均匀分布的孔隙多，则导热系数就小，导热性差，保温隔热 性能就好。如果材料孔隙较大，其空气会发生对流，则导热系数就大，导热性好。 4．材料的耐水性、吸水性、吸湿性、抗冻性、导热性、热容、抗渗性的含义是什么？ 参考答案：耐水性： 材料抵抗水破坏作用的能力称为耐水性，即材料经水浸泡后，不发生破坏，同时强
工程材料与技术成型基础课后习题答案
工程材料与技术成型基础课后习题答案 第一章 1-1由拉伸试验可以得出哪些力学性能指标?在工程上这些指标是如何定义的? 答:强度和韧性.强度(σb)材料抵抗塑性变形和断裂的能力称为强度;塑性(δ)材料在外力作用下产生永久变形而不被破坏的能力.强度指标里主要测的是:弹性极限,屈服点,抗拉强度等.塑性指标里主要测的是:伸长率,断面收缩率. 1-2 1-3锉刀:HRC 黄铜轴套:HB 供应状态的各种非合金钢钢材：HB 硬质合金刀片：HRA,HV 耐磨工件的表面硬化层：HV 调质态的机床主轴：HRC 铸铁机床床身：HB 铝合金半成品：HB 1-4公式HRC=10HBS,90HRB=210HBS,HV=HBS 800HV>45HRC>240HBS>90HRB 1-7材料在加工制造中表现出的性能，显示了加工制造的难易程度。包括铸造性，锻造性，切削加工性，热处理性。 第二章 2-2 答:因为γ-Fe为面心立方晶格,一个晶胞含4个原子,致密度为0.74;γ-Fe冷却到912°C后转变为α-Fe后，变成体心立方晶格，一个晶胞含2个原子，致密度为0.68，尽管γ-Fe的晶格常数大于α-Fe的晶格常数，但多的体积部分抵不上因原子排列不同γ-Fe变成
α-Fe体积增大的部分，故γ-Fe冷却到912℃后转变为α-Fe时体积反而增大。 2-3.答：（1）过冷度理论结晶温度与实际结晶温度只差。 （2）冷速越快则过冷度越大，同理，冷速越小则过冷度越小 （3）过冷度越大则晶粒越小，同理，过冷度越小则晶粒越大。过冷度增大，结晶驱动力越大，形核率和长大速度都大，但过冷度过大，对晶粒细化不利，结晶发生困难。 2-4：答：（1）在一般情况下，晶粒越小，其强度塑性韧性也越高。 （2）因为晶粒越小则晶界形成就越多，产生晶体缺陷，在晶界处晶格处于畸变状态，故晶界能量高因此晶粒的大小对金属的力学性能有影响。 （3）在凝固阶段晶粒细化的途径有下列三种： ①提高结晶时的冷却速度增加过冷度 ②进行变质处理处理：在液态金属浇筑前人工后加入少量的变质剂，从而形成大量非自发结晶核心而得到细晶粒组织。 ③在液态金属结晶时采用机械振动，超声波振动，电磁搅拌等。 2-5答：（1）固溶体是溶质原子溶于溶剂晶格中而保持溶剂晶格类型的合金相。 （2）固溶体中溶剂由于溶质原子的溶入造成固溶体晶格产生畸变，使合金的强度与硬度提高，而塑性与韧性略有下降。 （3）通过溶入原子，使合金强度与硬度提高的办法称之为固溶强化。 2-6答(1)金属化合物是指合金组元之间相互作用形成具有金属特征的物质;
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。（）
机械工程材料复习题及参考答案
中南大学网络教育课程考试复习题及参考答案 机械工程材料 一、判断题： 1.奥氏体与渗碳体均为面心立方晶格。 [ ] 2.Ｆ与Ｐ是亚共析钢中室温时的主要组成相。 [ ] 3.金属的加工硬化是指金属在塑性变形后强度.硬度提高，塑性.韧性下降的现象。 [ ] 4.钢淬火时的冷却速度越快，马氏体的硬度越高。 [ ] 5.合金中，一个晶粒内的成分不均匀现象称枝晶偏析。 [ ] 6.一种合金的室温组织为α+βⅡ+（α+β），它由三相组成。 [ ] 7.当把亚共析钢加热到Ac1和Ac3之间的温度时，将获得由铁素体和奥氏体构成的两相组织， 在平衡条件下，其中奥氏体的碳含量总是大于钢的碳含量。 [ ] 8.在铁碳合金平衡结晶过程中只有成分为%C的铁碳合金才能发生共晶反应。 [ ] 钢比T12钢的碳含量要高。 [ ] 10.再结晶能够消除加工硬化效果，是一种软化过程。 [ ] 11.过共析钢中，网状渗碳体的存在使钢的硬度和塑性均上升。 [ ] 12.正火是将钢件加热至完全奥氏体化后空冷的热处理工艺。 [ ]是合金调质结构钢。 [ ] 14.回火索氏体的性能明显优于奥氏体等温冷却直接所得到的片层状索氏体的性能。 [ ] 10A和60 号钢均属于高碳钢。 [ ] 16.晶体缺陷的共同之处是它们都能引起晶格畸变。 [ ] 17.位错是实际金属晶体的一种面缺陷。 [ ] 18.体心立方晶格的致密度为 74%。 [ ] 19.塑性变形指的是外载荷撤销后变形不能恢复的变形。 [ ] 20.当过冷度较大时，纯金属晶体主要以平面状方式长大。 [ ] 21.室温下，金属晶粒越细，则强度越高，塑性越好。 [ ] 22.一般来说，钢的强度高于铸铁的强度。 [ ]的淬透性比65 号钢的淬透性差。 [ ] 24.从C曲线中分析可知，共析钢的过冷奥氏体在A1-550℃的范围内发生贝氏体转变。 [ ] 25.共析反应就是在某一温度时，从一种固相中同时结晶析出两种不同的固相。 [ ] 26.包晶偏析可以通过回火的热处理方法消除。 [ ] 27.所谓本质细晶粒钢就是一种在任何加热条件下晶粒均不发生粗化的钢。 [ ] 28.一个合金的室温组织为α+βⅡ+（α+β），它由两相组成。 [ ] 29.过冷奥氏体转变为马氏体是一种扩散型转变。 [ ]钢比T12 钢的碳含量要高。 [ ] 31.标识为100HBS的材料硬度大于标识为60HRC的材料硬度。 [ ] 32.马氏体是碳在α-Fe 中的过饱和固溶体，当奥氏体向马氏体转变时，体积要收缩。 [ ] 33.再结晶过程是有晶格类型变化的结晶过程。 [ ] 34.当亚共析成分的奥氏体在冷却发生珠光体转变时，温度越低，其转变产物组织越粗。 [ ] 35.贝氏体是过冷奥氏体中温转变产物，在转变过程中，碳原子能进行扩散，而铁原子不能 进行扩散。 [ ] 36.不论碳含量高低，马氏体的硬度都很高，脆性都很大。 [ ] 37.高合金钢既具有良好的淬透性，也具有良好的淬硬性。 [ ] 38.经退火后再高温回火的钢，能得到回火马氏体组织，具有良好的综合机械性能。 [ ] 39.由于球墨铸铁中的石墨为球形，因而铸铁的强度、塑性和韧性接近于钢。 [ ] 40.因为单晶体是各向异性的，所以实际应用的金属材料在各个方向上的性能也是不相同的。 的淬透性比40号钢的淬透性差。 [ ] 42.变形铝合金的塑性优于铸造铝合金。 [ ] 43.正火是将钢件加热至完全奥氏体化后水冷的热处理工艺。 [ ]