机械工程材料试题及答案

20120712兰州 机械工程材料

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、加工硬化： 金属塑性变形后，强度硬度提高的现象。

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

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。 ５、细晶强化：晶粒尺寸通过细化处理，使得金属强度提高的方法。 二、选择适宜材料并说明常用的热处理方法（30分）

名称 机床床身 汽车后桥齿轮 候选材料 T10A, KTZ450-06, HT200 40Cr, 20CrMnTi, 60Si2Mn 选用材料 HT200 20CrMnTi 热处理方法 时效 渗碳＋淬火＋低温回火 最终组织 P＋F＋G片 表面Cm＋M＋A’ 心部 F＋M Cm＋M＋A’ Cm＋M＋A’ 滚动轴承 GCr15, Cr12, QT600-2 GCr15 球化退火＋淬火＋低温回火 锉刀 9SiCr, T12, W18Cr4V T12 球化退火＋淬火＋低温回火 汽车板簧 钻头 桥梁 滑动轴承 耐酸容器 45, 60Si2Mn, T10 W18Cr4V，65Mn, 20 1Cr13, 16

机械工程材料习题答案 第二章作业

2－1常见的金属晶体结构有哪几种？它们的原子排列和晶格常数有什么特点？ －Fe、 －Fe、Al、Cu、Ni、Cr、V、Mg、Zn各属何种结构？

答：常见晶体结构有3种： ⑴体心立方： －Fe、Cr、V ⑵面心立方： －Fe、Al、Cu、Ni ⑶密排六方：Mg、Zn

2---7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？

答：因为单晶体内各个方向上原子排列密度不同，造成原子间结合力

不同，因而表现出各向异性；而多晶体是由很多个单晶体所组成，它在各个方向上的力相互抵消平衡，因而表现各向同性。 第三章作业

3－2 如果其它条件相同，试比较在下列铸造条件下，所得铸件晶粒的大小；⑴金属模浇注与砂模浇注；⑵高温浇注与低温浇注；⑶铸成薄壁件与铸成厚壁件；⑷浇注时采用振动与不采用振动；⑸厚大铸件的表面部分与中心部分。

答：晶粒大小：⑴金属模浇注的晶粒小 ⑵低温浇注的晶粒小 ⑶铸成薄壁件的晶粒小 ⑷采用振动的晶粒小 ⑸厚大铸件表面部分的晶粒小

第四章作业

4－4 在常温下为什么细晶粒金属强度高，且塑性、韧性也好？试用多晶体塑性变形的特点予以解释。

答：晶粒细小而均匀，不仅常温下强度较高，

第一章 材料的性能

1．1 名词解释

δb δb δs δ0.2 δ-1 ak HB HRC

1．2 填空题

1．材料常用的塑性指标有(延伸率)和(断面收缩率)两种，其中用(延伸率)表示塑性更接近材料的真实变形。

2．检验淬火钢成品件的硬度一般用( 洛氏)硬度，检测退火件、正火件和调质件的硬

度常用(布氏 )硬度，检验氮化件和渗金属件的硬度采用(维氏)硬度试验。

3．材料的工艺性能是指( 铸造 )性能、(锻造 )性能、(焊接 )性能、(切削加工 )性能和(热处理)性能。

4．工程上常用金属材料的物理性能有( 熔点 )、(密度 )、（导电性 ）、(磁性 )和(热膨胀性)等。

5．表征材料抵抗冲击载荷能力的性能指标是(冲击韧性ak )，其单位是( J/cm2 )。 1．3 简答题

2．设计刚性好的零件，应根据何种指标选择材料?采用何种材料为宜?

3．常用的硬度方法有哪几种?其应用范围如何?这些方法测出的硬度值能否进行比较? 1．4 判断

1．金属的熔点及凝固点是同一温度。( 错 )

2．导热性差的金属，加热和冷却时会产生内外

第一章 材料的性能

1．1 名词解释

δb δb δs δ0.2 δ-1 ak HB HRC

1．2 填空题

1．材料常用的塑性指标有(延伸率)和(断面收缩率)两种，其中用(延伸率)表示塑性更接近材料的真实变形。

2．检验淬火钢成品件的硬度一般用( 洛氏)硬度，检测退火件、正火件和调质件的硬

度常用(布氏 )硬度，检验氮化件和渗金属件的硬度采用(维氏)硬度试验。

3．材料的工艺性能是指( 铸造 )性能、(锻造 )性能、(焊接 )性能、(切削加工 )性能和(热处理)性能。

4．工程上常用金属材料的物理性能有( 熔点 )、(密度 )、（导电性 ）、(磁性 )和(热膨胀性)等。

5．表征材料抵抗冲击载荷能力的性能指标是(冲击韧性ak )，其单位是( J/cm2 )。 1．3 简答题

2．设计刚性好的零件，应根据何种指标选择材料?采用何种材料为宜?

3．常用的硬度方法有哪几种?其应用范围如何?这些方法测出的硬度值能否进行比较? 1．4 判断

1．金属的熔点及凝固点是同一温度。( 错 )

2．导热性差的金属，加热和冷却时会产生内外

试卷一

一、选择题（每小题1分，共15分）

1、碳溶入α－Fe中形成的间隙固溶体称为铁素体，其晶格类型是（ ）。 A、体心立方晶格 B、面心立方晶格 C、密排六方晶格 D、其他晶格类型 2、反复弯折铁丝，铁丝会越来越硬，最后会断裂，这是由于产生了（ ）。 A、固溶强化现象 B、弥散强化现象 C、加工硬化现象 D、时效强化现象 3、晶界属于一种（ ）。

A、点缺陷 B、线缺陷 C、面缺陷 D、体缺陷 4、固溶体的晶体结构特点是（ ）。

A、与溶剂相同 B、与溶质相同 C、形成新的晶体类型 D、以上都不对 5、钢中常存的有害杂质元素是（ ）。

A、锰和硅 B、硫和磷 C、硅和硫 D、锰和磷 6、建筑用钢筋宜选用（ ）。

A、高碳钢 B、中碳钢 C、低碳钢 D、工具钢 7、下列钢淬硬性从高到低排列正确的是：（ ）

A、40Cr＞60＞T8＞T12 B、40Cr＞T12＞T8

判断题（在括号内打“√”或“×”，每小题1分，共17分）

1.测试淬火件的硬度经常使用布氏硬度。????????洛氏???（ F ）

2.细晶粒金属不仅强度、硬度高，而且塑性、韧性也好。?????????（ T） 3.由于存在温度不同，过冷奥氏体与奥氏体具有不同的组织结构。????（ T） 4.渗碳体是钢中的一种基本相。??????????????????（ ） 5.高温回火脆性可通过快冷消除。?????????????????（T ） 6.钢号GCr15种，15表示Cr含量是15%。??????????????（F ） 7.灰铸铁中的白口组织可通过正火消除。?????退火??????（F ） 8.铸铁中顺序凝固法用来防止产生铸造应力。????????????（ ） 9.冲压件强度高是因为材料产生了加工硬化。????????????（ ）

10. 金属热加工就是把金属加热后进行加工。????????????（F） 11.可锻铸铁适合锻造加工。????????????????????（F） 12.酸性焊条是指焊条药皮中含有酸性氧化物。????????????（ ） 13.低碳钢焊接接头中以正火区性能最好。????

机械工程材料基础复习题

一、填空题

1.绝大多数金属的晶体结构都属于( 体心立方 )、( 面心立方 )和( 密排六方 )三种典型的紧密结构.

2.液太金属结晶时,过冷度的大小与其冷却速度有关,冷却速度越大,金属的实际结晶温度越( 低 ),此时,过冷度越( 大 ). 3.( 滑移 )和( 孪生 )是金属塑变形的两种基本方式.

4.形变硬化是一种非常重要的强化手段,特别是对那些不能用( 热处理 )方法来进行强化的材料.通过金属的( 塑性变形 )可使其( 强度 )、( 硬度 )显著提高.

5.球化退火是使钢中( 渗碳体 )球状化的退火工艺,主要用于( 共析 )和( 过共析 )钢,其目的在于( 降低硬度 ),改善( 切削加工 )性能,并可为后面的( 淬火 )工序作准备.

6、大小不变或变化很慢的载荷称为 静 载荷，在短时间内以较高速度作用于零件上的载荷称为 冲击 载荷，大小和方向随时间发生周期性变化的载荷称为 交变 载荷。

7、变形一般分为 弹性 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塑性 变形。 8、填出下列力学性能指标的符号：屈服点 σ冲击韧度 Ak ，疲劳极限 σ-1 。

9、渗碳零件必须采用 低碳钢 或 低碳合金

一、填空题

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

一、名词解释：

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、加工硬化： 金属塑性变形后，强度硬度提高的现象。

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

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。

５、细晶强化：晶粒尺寸通过细化处理，使得金属强度提高的方法。

二、选择适宜材料并说明常用的热处理方法

名称 机床床身 汽车后桥齿轮 候选材料 T10A, KTZ450-06, HT200 40Cr, 20CrMnTi, 60Si2Mn 选用材料 HT200 20CrMnTi 热处理方法 时效 渗碳＋淬火＋低温回火 最终组织 P＋F＋G片 表面Cm＋M＋A’ 心部 F＋M Cm＋M＋A’ Cm＋M＋A’ T回 Cm＋M＋A’ F＋P a+SnSb A S回＋G球 滚动轴承 GCr15, Cr12, QT600-2 GCr15 球化退火＋淬火＋低温回火 锉刀 9SiCr, T12, W18Cr4V T12 球化退火＋淬火＋低温回火 汽车板簧 钻头 桥梁 滑动轴承 耐酸容器 发动机曲轴 45, 60Si2Mn, T10 W18Cr4V，65Mn,

一、名词解释：

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、加工硬化： 金属塑性变形后，强度硬度提高的现象。

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

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。

５、细晶强化：晶粒尺寸通过细化处理，使得金属强度提高的方法。

二、选择适宜材料并说明常用的热处理方法

名称 机床床身 汽车后桥齿轮 候选材料 T10A, KTZ450-06, HT200 40Cr, 20CrMnTi, 60Si2Mn 选用材料 HT200 20CrMnTi 热处理方法 时效 渗碳＋淬火＋低温回火 最终组织 P＋F＋G片 表面Cm＋M＋A’ 心部 F＋M Cm＋M＋A’ Cm＋M＋A’ T回 Cm＋M＋A’ F＋P a+SnSb A S回＋G球 滚动轴承 GCr15, Cr12, QT600-2 GCr15 球化退火＋淬火＋低温回火 锉刀 9SiCr, T12, W18Cr4V T12 球化退火＋淬火＋低温回火 汽车板簧 钻头 桥梁 滑动轴承 耐酸容器 发动机曲轴 45, 60Si2Mn, T10 W18Cr4V，65Mn,