机械工程材料模拟练习题 - 图文

机械工程材料模拟练习题

一、填空题（每空0.5分）

1. 常用测定硬度的方法有布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度测试法。

2. 金属材料的力学性能主要包括强度、硬度、弹性、塑性等；强度的主要判据有屈服强度和抗拉强度，强度和塑性可以用拉伸试验来测定；压入法测量方法简便、不破坏试样，并且能综合反映其它性能，在生产中最常用。

3. 铁碳合金在室温下平衡组织组成物的基本相是铁素体和渗碳体，随着碳的质量分数的增加，渗碳体相的相对量增多，铁素体相的相对量却减少。

4. 珠光体是一种复相组织，它由铁素体和渗碳体按一定比例组成。珠光体用符号P表示。 5. 铁碳合金中，共析钢的wc=0.77%,室温平衡组织为珠光体；亚共析钢的wc=0.0218%-0.77%，室温平衡组织为铁素体和珠光体；过共析钢的wc=0.77%-2.11%,室温平衡组织为珠光体和二次渗碳体。

6. 铁碳合金结晶过程中，从液体中析出的渗碳体称为一次渗碳体；从奥氏体中析出的渗碳体称为二次渗碳体；从铁素体中析出的渗碳体称为三次渗碳体。

7. 低碳钢的碳质量分数范围是：Wc≤0.25%、中碳钢：Wc=0.25%-0.6%、高碳钢：Wc>0.6%。 8. 金属的晶粒越细，强度、硬度越高，塑性、韧性越好。实际生产中可通过增加过冷度、变质处理和附加振动来细化晶粒。

9. 常用金属中，γ-Fe、Al、Cu 等金属具有面心立方晶格，α-Fe具有体心立方晶格。 10. 金属的结晶是在过冷的情况下结晶的,冷却速度越快,过冷度越大，金属结晶后的晶粒越细小,力学性能越好。

11. 钢的热处理工艺是由（加热）、（保温）和（冷却）三个步骤组成的；热处理基本不改变钢件的（形状和尺寸），只能改变钢件的（结构组织）和（力学性能）。 12. 完全退火适用于（亚共析碳）钢，其加热温度为（Ac3以上30-50°C），冷却速度（缓慢），得到（铁素体和珠光体）组织。

13. 球化退火又称为（均匀化）退火，其加热温度在（Ac1）＋20-30℃，保温后（随炉缓慢）冷却，获得（球状珠光体）组织；这种退火常用于高碳工具钢等。 14. 中碳钢淬火后，再经低温回火后的组织为（回火马氏体），经中温回火后的组织为（回火托氏体），经高温回火后的组织为（回火索氏体）；淬火高温回火后具有（综合力学）性能。 15. 钢的高温回火的温度范围在（500-650°C），回火后的组织为（回火索氏体）。 这里开始！！！16. 按化学成份分类， 就含碳量而言， 渗碳钢属低碳钢, 调质钢属中碳钢, 滚动轴承钢属高碳钢。

17. 高速钢W18Cr4V 中合金元素W 的作用是提高钢的红硬性和回火稳定性； Cr 的作用是提高钢的淬透性；V 的作用是与C形成稳定的VC，具有极高的硬度和耐磨性。 高速钢的锻造不仅是为了成型, 而且是为了使莱氏体中呈粗大鱼骨状的共晶合金碳化物均匀分布在基体上。 高速钢淬火后需经560℃三次回火， 回火后其组织由隐针马氏体、粒状碳化物及少量残余奥氏体构成， 其性能具有高硬度 、高强度、高耐磨性。 18. 按用途分，合金钢可分为（合金结构）钢、（合金工具）钢、（特殊性能）钢。 19. 40Cr钢中铬的平均含量约为（Wcr<0.2%），GCr9钢中铬的平均含量约为（0.9%）。 20. 与铸钢相比，普通灰口铸铁具有以下优异的使用性能：（铸造性能）、（减震性）和（切削加工性），但是（塑性和韧性）差。

21. 可锻铸铁的生产过程是首先铸成（白口）铸件，然后再经过（石墨化退火或氧化脱碳），使其组织中的（渗碳体）转变成为（团絮状石墨）。

22.（化学成分）和（冷却速度）是影响铸铁石墨化的主要因素。

23. 球墨铸铁是通过浇铸前向铁水中加入一定量的（球化剂）进行球化处理，并加入少量的（碳和硅）促使石墨化，在浇铸后直接获得球状石墨结晶的铸铁。

24. 填出下列力学性能指标的符号：屈服强度σs，洛氏硬度Ｃ标尺HRC，冲击韧

性ak。（ak）

25. 碳素钢除铁、碳外，还常有锰、硅、硫、磷等杂质元素，其中锰是有益元素，硫、磷是有害元素。

26. 内部原子杂乱排列的物质叫做非晶体，内部原子规则排列的物质叫晶体，一般固态金属都属于晶体。

27. QT400-15表示名称为铁素体球墨铸铁的材料，其中两组数字分别表示 和断面伸长率，其石墨形态为球状。

28. 自由锻的基本工序有镦粗、拔长、冲孔、扩孔、弯曲、扭转、错移和切割等。

29. 在亚共析碳钢中，钢的力学性能随含碳量的增加其强度提高而塑性下降，这是由于平衡组织中珠光体增多而铁素体减少的缘故。

二、选择题（每空1分）

1.表示金属材料屈服强度的符号是（B）。 A.σe B.σs C.σb D.σ-1

2.表示金属材料弹性极限的符号是（A）。 A.σe B.σs C.σb D.σ-1

3.金属材料在载荷作用下抵抗变形和破坏的能力叫（A）。 A.强度 B.硬度 C.塑性D.弹性

4. 下面所的列组织中，脆性最大的是（D）；塑性最好的是（C）。 (a)F (b)P (c)A (d)Fe3C

5. 在Fe-Fe3C相图中，钢与铁的分界点的含碳量为（C）。 A．2％ B．2.06％ C．2.11％ D．2.2％ 6. 莱氏体是一种（C）。

A．固溶体 B．金属化合物 C．机械混合物 D．单相组织金属 7. 在Fe-Fe3C相图中，ES线也称为（D）。 A．共晶线 B．共析线 C．A3线 D．Acm线 8. 在Fe-Fe3C相图中，共析线也称为（D）。 A．A1线 B．ECF线 C．Acm线 D．PSK线 9. 珠光体是一种（C）。

A．固溶体 B．金属化合物 C．机械混合物 D．单相组织金属 10. 加热是钢进行热处理的第一步，其目的是使钢获得（B）。

A.均匀的基体组织 B.均匀的A体组织 C.均匀的P体组织 D.均匀的M体组织 11. 完全退火主要用于（A）。

A．亚共析钢 B．共析钢 C．过共析钢 D．所有钢种

12. 共析钢在奥氏体的连续冷却转变产物中，不可能出现的组织是（C）。 A．P B．S C．B D．M

13. 退火是将工件加热到一定温度，保温一段时间，然后采用的冷却方式是（C）。 A．随炉冷却 B．在油中冷却 C．在空气中冷却 D．在水中冷却 14．经过热成形制成的弹簧，其使用状态的组织是（C）。 Ａ珠光体 Ｂ回火马氏体 Ｃ回火屈氏体 Ｄ索氏体 15. 为了改善20钢的切削加工性能，一般应采用(B)。 A、退火 B、正火 C、淬火

16. 亚共析钢的淬火加热温度一般确定为(B)以上30℃~50℃。 A、Ac1 B、Ac3 C、AcCm 17. 可用作弹簧的钢是（C）。

Ａ，20 Ｂ，9SiCr Ｃ，60Si2Mn Ｄ，20 CrMnMo 18. 制造板牙常选用（D）钢。

Ａ，5 CrNiMo Ｂ，Cr12MoV Ｃ，W18 Cr4V Ｄ，9 SiCr

19. 20CrMnTi钢根据其组织和机械性能，在工业上主要作为一种（A）使用。 A．合金渗碳钢 B．合金弹簧钢 C．合金调质钢 D．滚动轴承钢 20. 将相应的牌号填入括号内：硬铝（A），黄铜（B）。 a、2A11（LY11）； b、H62； c、3A21（LF21）。 21. 塑性是指金属在静载荷作用下（C），强度是指金属在静载荷作用下（D）。 a、抵抗塑性变形的能力；b、抵抗破断的能力； c、产生残余变形而不被破坏的能力； d、抵抗塑性变形和断裂的能力。 22. 马氏体是（D），奥氏体是（B）。 a、 铁和碳的金属化合物； b、碳在γ-Fe中的固溶体； c、碳在α-Fe中的固溶体； d、碳在α-Fe中的过饱和固溶体。 23. 当浇注具有圆柱形内腔的铸件时，用（C）可省去型芯。 ａ、压力铸造； ｂ、熔模铸造； ｃ、离心铸造 24. 区别冷变形和热变形的依据是（B）。

a、变形时是否有加热； b、变形温度的高低； c、变形后是否有加工硬化组织。

25. 随温度下降从奥氏体中析出的渗碳体称为（B），从铁素体中析出的渗碳体称为（C）。

a、一次渗碳体； b、二次渗碳体； c、三次渗碳体。 26. 常温下金属的晶粒越细，则力学性能是（B）。

a、强度越高，塑性越好； b、强度越高，塑性越差； c、强度越低，塑性越差。

27. 马氏体、贝氏体、珠光体、渗碳体四者相比，（C）的硬度最高，（D）的硬度最低。

a、马氏体； b、贝氏体； c、渗碳体； d、珠光体。 28. 将相应的牌号填入括号内，灰铸铁（B），高速钢（C），不锈钢（A）。 a、0Cr19Ni9； b、HT200； c、W18Cr4V。 29. 金属型铸造适用于（A）生产。

ａ、大批、大量； ｂ、小批量； ｃ、成批、大量、也可单件。

三、名词解释（每题3分）

1. 第二类回火脆性:合金钢在450-650°C范围内回火后，缓冷时出现的脆性，是一种可逆的回火脆性。（书中：淬火合金钢在450-650°C回火时出现的回火脆性）

2. 二次硬化：钢中含有Cr、Mo、V、Ti、Ni等碳化物形成元素，经淬火并在500-600°C之间回火时，不仅硬度不降低，反而升高到接近淬火钢得高硬度的强化效应。（书中：淬火合金钢在500-600°C温度范围内回火时，硬度升高的现象） 3. 回火稳定性：淬火钢在回火时抵抗强度、硬度下降的能力

4. 固溶强化：通过形成固液体使金属强化的现象（书中：当溶质原子融入溶剂晶格，使溶剂晶格发生畸变，导致固溶体强度、硬度提高，塑性和韧性略有下降的现象）

5. 时效处理：金属工件经固溶处理，冷塑性变形，经铸造、锻造后，在较高的温度设置成定温，保持其性能、形状、尺寸随时间的变化的热处理工艺 6. 调质处理：淬火后高温回火的热处理方法 7. 淬透性：刚淬火时获得马氏体的能力

8. 淬火临界冷却速度（Vk）：冷却速度Vk与C曲线鼻尖相切点

9. 石墨化退火：可X段化退火使渗碳体在高温下长时间保温分解为团絮状石墨 10.铁素体：碳溶解与体心立方晶格α-Fe中所形成的固溶体

11.退火：将金属和合金加热到适当温度，保持一定时间，然后缓慢冷却的热处理工艺 12.同素异构转变：高温状态下的晶体，在冷却过程中晶格结构发生改变的现象

13.铸造工艺图：用红、蓝两色铅笔，将各种简明的工艺符号，标注在产品零件图上的图样 14.焊接性：金属材料对焊接加工的适应性

15.淬火：将刚加热到Ac3或Ac1以上，保温一定时间使其奥氏体化，再以大于临界冷却速度快速冷却，从而发生马氏体转变的热处理工艺

16.铸造：将液态金属浇注到铸型型腔中，讲其冷却凝固后，获得一定形状的毛胚或零件的方法

17.奥氏体：碳溶解于面心立方晶格γ-Fe中所形成的固溶体

18.加工硬化：随着塑性变形量得增加，金属的强度、硬度升高，塑性、韧性下降的现象

四、判断题（每题1.5分）

1．Ac1表示奥氏体向珠光体平衡转变的临界点。（X） 2．临界淬火冷却速度（VK）越大，钢的淬透性越高。（X）

3. 钢氮化处理后必须经过淬火才能获得高硬度。 （X） 4．退火与正火在工艺上的主要区别是正火的冷却速度大于退火。（V）

5．球化退火可使过共析钢中严重连续网状二次渗碳体及片状共析渗碳体得以球状化。（V） 6． 40钢比40Cr钢的淬透性、淬硬性和回火稳定性均低。（X） 7. 接近共晶成分的合金，流动性最好。 （V） ８、1Cr13钢的含铬量比GCr15钢低。 （X） ９、钢的加热温度低于727℃时，其组织不发生变化。（X）

10．用同一钢料制造的截面不同的两个零件，在相同条件下进行淬火，小件比大件的淬硬层深，故钢的淬透性好。（X）

11．感应加热表面淬火时，电流频率越高，淬硬层越深。（X） 12. 可锻铸铁由于具有较好的塑性，故可以进行锻造。（X） 13．由于可锻铸铁的塑性比灰铸铁好，所以是可以锻造的铸铁。（X）

14. 砂型铸造、金属型铸造、熔模铸造、压力铸造相比，大批生产时压力铸造的生产率最高。

(V)

15．承受重载荷的重要零件，例如轴、齿轮、连杆等大多采用锻件毛坯。（X）

16. 淬火钢随着回火温度的升高，钢的硬度值显著降低，这种现象称为回火脆性。 （X）

17. 灰铸铁通过球化退火可以转变为球墨铸铁。 （X） 18. 在室温下进行金属变形加工，称为冷加工。 （X） 19. 淬透性好的钢，淬火后硬度一定很高。 （X） 20. 将钢件加热到A1以下某一温度，保温、冷却，称为回火。（X） 21. 珠光体的含碳量是6.69%。(0.77%) （X）

五、说出下列钢号属于哪一类钢，并说出牌号中各符号和数字的含义（每空1分）

钢号 Q390 类型 碳素结构钢 牌号中各符号和数字含义 屈服点为390MPa 50CrVA T8A 弹簧钢 数字表示弹的质量分数万倍 碳素工具表示平均Wc=0.8%的碳素工具钢，A表示钢 优质碳素结构钢 滚动轴承钢 奥氏体不锈钢 高级优质钢 表示Wc=0.35% 35 GCr15SiMn “G”是滚的首字母，含Cr1.5%，含Si0.1% 1Cr19Ni9Ti

六、填图及计算

Wc=0.1%，，Wcr=19%，WNi=9%，WTi=1% 1. 在下图中数字所标的七个区域内填上相应的组织组成物。（每空1分）

1：F+A 2：A+Fe3CⅡ 3：A+Fe3CⅡ+Ld 4：Fe3CⅠ+Ld 5：A 6：F+ Fe3CⅡ 7：F+P 8：P+Fe3CⅡ 9：P+Fe3CⅡ+Ld’ 10：Fe3CⅠ+ Ld’

℃

（5）

（1） （2） （3） （4）

(6) (7) (8) (9) (10)

Fe 0 0.0218 0.77 2.11 C% 4.3 6.69 Fe3C

2. 计算上图中含碳量为0.77%的铁碳合金中常温下铁素体与渗碳体的相对含

量。（4分）

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