工程材料复习题

⼯程材料复习题
复习要点
⼀、名词解释：
晶格（空间点阵），同素异构现象（多形性）/同素异构转变（多形性转变），致密度，配位数，单晶体，多晶体，过冷现象/过冷度，⾃发形核，⾮⾃发形核，变质处理，合⾦，固溶体（置换固溶体，间隙固溶体，⾦属化合物/中间相），固溶强化，铁碳合⾦，铁素体，奥素体，渗碳体，莱⽒体，珠光体，热处理（完全退⽕，球化退⽕，正⽕，淬⽕，回⽕）
⼆、⽐较异同点：
晶体—⾮晶体，凝固与结晶，相—组织组成物，共晶反应—共析反应，淬透性/可淬性—淬硬性/可硬性，表⾯淬⽕—化学热处理，结晶—再结晶
三、单⼀选择题
1. T10A钢室温下的平衡组织为。

(a) F+ Fe3C (b) P+ Fe3C II
(c)F+P (d) P+Fe3C
2. 下列材料中不能锻造的材料是( )；
(a)灰⼝铸铁； (b)钢材； (c)铜合⾦； (d)铝合⾦
3. 形变铝合⾦的强韧化措施是（）。

(a) 淬⽕+回⽕ (b) 钠盐变质处理 (c) 固溶处理 (d) 淬⽕+时效
4. 可选择（）材料制造化⼯管道。

(a) 尼龙 (b) 聚四氟⼄烯 (c) 聚碳酸脂 (d) 聚苯⼄烯
5. ⽐较45、40Cr和40CrNi三种牌号结构钢淬透性时，下列说法有误的是（）。

(a) 40CrNi钢淬透性最好 (b) 45钢淬透性最差
(c) 40CrNi钢淬透性最差 (d) 40CrNi钢淬透性优于40Cr钢
6. 卧式铣床加⼯齿轮时，分度⼿柄转⼀周，则⼯件转( )
(a)40周； (b)1/40周； (c)1周； (d) 10周
7. 车床钻孔时，其主运动是( )；
(a)⼯件的旋转； (b)钻头的旋转； (c)钻头的纵向运动；(d) ⼯件的纵向运动
8. 普通车床C6136中数字36表⽰( )；
(a)最⼤车削直径的1/10； (b)最⼤车削半径的1/10；
(c)最⼤车削长度的1/10；(d) 最⼤车削直径
9．减速机壳体是灰⼝铸铁制造的，它的⽑坯⽣产⽅式是( )；
(a)砂型铸造； (b)⾃由锻造； (c)模锻； (d)冲压
10.⽤10mm厚度的钢板焊接⼀个压⼒容器，应选择( )；
(a)氧－⼄炔焊； (b)交流弧焊； (c)钎焊； (d)缝焊
11.关于低碳钢正⽕⽬的说法错误的是。

(a) 提⾼硬度(b) 改善机加性能
(c) 获得索⽒体组织(d)获得屈⽒体组织
12. ⾦属强化⽅法有细化晶粒、固溶强化、第⼆相强化和等。

(a) 合⾦化(b) 弥散强化
(c) 冷加⼯强化(d) 变质处理
13. ⽐较25、T10和HT150三种材料某⼀⼯艺性能时，下列说法有误的是。

(a) 25钢锻造性能最好(b) HT150铸造性能最好
(c) T10钢焊接性能最好(d) 25钢焊接性能最好
14结晶间隔宽的合⾦结晶时易形成。

(a)⽓泡(b)缩孔
(c)缩松(d) 冷疙
15. 可选择如下材料作为冲压件材料。

(a)40Cr钢(b) 15
(c) 5CrMnMo(d) T8A
四、判断下列叙述是否正确，如正确在( )中标出√，否则标出×
1. ⼤多数合⾦元素均能提⾼过冷奥⽒体稳定性，从⽽使C-曲线右移。

2. 冷速越⼤，熔融⾦属结晶过冷度就越⼤，⾦属实际结晶的温度就越低。

3. 球化退⽕的⽬的是降低⾼碳钢的硬度，改善其机加性能，并为淬⽕作组织调整。

4. 亚共析钢中的碳含量越⾼，组织中珠光体⽐例就越⾼，其强度和硬度就越⾼。

5. 过冷奥⽒体过冷度越⾼，其转变产物硬度就越⾼。

6.纯⾦属及共晶成分的合⾦，因其结晶温度范围较窄，易于形成缩松。

7.铣床分度盘上的各孔圈的孔数是⼀样的；
8．车床也可以加⼯成形⾯；
9. 焊接件产⽣的应⼒，是因为⼯件局部受热温度分布不均引起的；
10.铸铁只能⽤铸造的⽅法⽣产⽑坯；
11. 增加环境温度可以提⾼⾦属材料的导电性能。

12. MgO和SiO2材料经烧结⽽结合在⼀起就形成了合⾦。

13. 铸造时,铸件的重要加⼯⾯或主要⼯作⾯应朝下或位于侧⾯
14. 胎模锻件质量优于模锻件质量
15..合⾦的固相线和液相线温差越⼤，其流动性能就越好。

16 实际的⾦属晶体都呈现各向异性。

17.⽆限固溶体固溶强化效果⼤于有限固溶体。

18.合⾦的固相线和液相线温差越⼤，其流动性能就越好。

19.落料是冲下部分为⼯件，周边为废料；⽽对冲孔来说，冲下部分为废料，周边是⼯件。

20.酸性焊条特点是氧化性较强，合⾦元素烧损严重，焊缝机械性能差，且⼯艺性能差。

21. 氩弧焊焊缝质量优于CO2⽓体保护焊焊缝质量。

19. 珠光体是组成铁碳合⾦组织的⼀个重要的相。

20.亚共析钢在室温下的平衡组织为F+Fe3C。

21.碳钢的C含量越⾼，组织中P⽐例就越⾼，其强硬度越⾼,⽽塑和韧性越低。

22.钢中磷、硫属于有害元素，其中磷导致热脆，⽽硫使钢产⽣冷脆。

23.普通碳结钢（如Q255-C·TZ）同时保证⼒学性能和化学成分。

24.钢中原始组织晶粒尺⼨越⼤，A体化转变就越迅速。

25. 钢中⽚状Fe3C组织⽐粒状Fe3C组织分布更有利于A体化转变。

26.钢中强形成碳化物元素（如Ti、Nb、V、W、Cr、Mo等）阻碍晶粒长⼤，从⽽降低其A晶粒尺⼨。

27. 本质晶粒度是表⽰不同钢种A体晶粒长⼤倾向的指标。

28. 过冷A等温转变量为~50%时，其转变速度最慢。

29. 过冷A转变温度越⾼，其转变产物硬度越⾼。

30. 珠光体P、索⽒体S和屈⽒体T组织之间没有本质上的差别，只是它们的组成相弥散度、性能和形成条件不同。

31.珠光体P硬度>索⽒体S硬度>屈⽒体T硬度。

32. 珠光体型P转变是属于半扩散型转变，贝⽒体型转变是属于扩散型转变，⽽马⽒体转变是属于⽆扩散型转变。

33.马⽒体转变温度>贝⽒体转变温度>珠光体温度，所以马⽒体硬度>贝⽒体硬度>珠光体硬度。

34.钢中C越⾼，过冷A稳定性越⾼，其C-曲线右移。

36.完全退⽕的⽬的是重结晶细化晶粒，降低钢的硬度，改善其机加性能。

37.球化退⽕的⽬的是降低低碳钢的硬度，改善其机加性能，并为淬⽕作组织调整。

38.低碳钢正⽕的⽬的是提⾼其硬度，改善其机加性能；⽽⾼碳钢正⽕的⽬的是消除过共析钢⽹状Fe3C,为球化退⽕作组织准备，或者细化晶粒、组织均匀化、消除内应⼒、提⾼其强硬度。

39.低碳钢淬⽕硬度不⾜或不均匀的原因之⼀是淬⽕加热温度过低或保温时间不⾜，从⽽导致淬⽕组织中存在铁素体相（软点）。

40. 回⽕⼀般与淬⽕处理相配套，以期达到预期的组织（M回、T回和S回⽕）和性能。

41. M回、T回和S回组织与对应的M、T和S组织没有区别。

42.调质处理是淬⽕+中温回⽕，以获得T回的操作。

43. 亚共析钢C含量越⾼或过共析钢含量越低，其淬透性越⾼。

44.⼤多数合⾦元素使钢的C曲线右移，从⽽导致其淬透性提⾼。

45.晶体中滑移系数量越多，可滑移的空间位向越多，其塑性变形能⼒越强。

（铝与钢⽐较）
46. 单晶体滑移条件是外加的分切应⼒τ>临界分切应⼒τc(与原⼦键⼒有关)
47.多晶体塑性变形，先发⽣于软位向晶粒，后发展到硬位向晶粒，是⼀个不均匀的塑变过程。

48. 细化晶粒的主要⼯艺措施有：孕育处理、变质量处理(Al-Si铸造合⾦)、压⼒加⼯(塑性变形)和热处理。

49. ⾦属强化⽅法有细化晶粒、固溶强化/合⾦化、第⼆相强化/弥散强化、冷加⼯强化等。

51.提⾼中、低碳钢耐磨性的措施有表⾯淬⽕、化学热处理（渗C、渗N/N化、碳氮共渗—氰化）。

52. 形变铝合⾦的强化措施是淬⽕+时效（⾃然/⼈⼯）。

53. 铸造铝合⾦的强韧化措施是钠盐变质处理（原因⾃⼰补充）。

54. ⾼聚物平均分⼦量↑→强度↑熔融粘度↑→流动性↓→加⼯性能↓。

55. 酚醛树脂、环氧树脂、ABS树脂⼤分⼦链的形态是伸直链或带⽀链；合成纤维、热塑性塑料⼤分⼦链的形态是⽹状链。

56. ⾼聚物结晶度↑→分⼦排练紧密↑→分⼦间结合⼒↑→链运动困难→熔点/密度/强度/刚度/耐热↑弹性/塑韧性↓。

57. 陶瓷材料的结合键是混合键：离⼦键+共价键。

58. 陶瓷硬度>>淬⽕钢硬度>>⾼聚物硬度。

59. 复合材料增强形式：纤维增强、颗粒增强、层状增强。

60焊接件产⽣的应⼒，是因为⼯件局部受热温度分布不均引起的；
61. 铸造的⽅法只能⽤来⽣产铸铁⽑坯；
62．合⾦的固相线和液相线温差越⼩，其流动性能就越好。

63.酸性焊条特点是氧化性较强，合⾦元素烧损严重，焊缝机械性能差，且⼯艺
性能差。

64 可锻铸铁不可以采⽤锻造⽅法⽣产
65.铸造时,铸件的重要加⼯⾯或主要⼯作⾯应朝下或位于侧⾯
66．胎模锻件质量优于模锻件质量
67．各种⾦属都能锻造成形
68.合⾦的固相线和液相线温差越⼤，其流动性能就越好。

五、填空题
1. 热加⼯可以消除，提⾼材料致密度并改变其流线组织。

2. 钢中杂质元素对其性能有较⼤影响，其中硫使钢产⽣，磷使钢产⽣。

4.等温淬⽕是获得组织的操作。

6.⾃由锻基本⼯序是：、、冲孔、弯曲、错移、扭转和切割组成。

8.热加⼯是在温度以上进⾏的塑性变形。

9.⾦属中的缺陷可分为、和。

1. ⾦属中的缺陷可分为、和。

2. 钢中杂质元素对其性能有较⼤影响，其中硫使钢产⽣，磷使钢产⽣。

3.珠光体转变是属于型转变，贝⽒体转变是属于型转变，⽽马⽒体转变是属于型转变。

4. 等温淬⽕是获得组织的操作。

5. 热处理通常是由、和三个步骤构成。

6．板料冲压成形⼯序包括：、、翻边、缩⼝和局部成形。

7．再结晶温度以上进⾏的塑性变形称为。

8．特种铸造是指除砂型铸造以外的其它铸造⽅法，包括____ __铸造、 _铸造、__ ____铸造、_ ______铸造等。

9．⾦属压⼒加⼯的主要⽅法有、、。

10．铣削应⽤于、、、等加⼯，；
11．⾃由锻造的基本⼯序包括、、、错移、扭转和切割组成；12．普通车床上可完成、、、、、等⼯序；
１．C6140的含义是C 6 1 40 ；
２．坯料加热时，可能产⽣的缺陷有、、
与等四种；
３．加⼯平⾯的⽅法有、、等；
４．铣削加⼯的主运动是，进给运动是；
５．造型的基本⽅法有整模造型、造型、造型、
造型、造型等⼏种；
６．锻造零件⽑坯之前，⾦属需要加热，加热的⽬的是、，以便使⽤较⼩的外⼒使⾦属获得较⼤的变形；
７．切削运动按其作⽤分为和；
８．⾃由锻造的基本⼯序包括、、、等⼏种；
９．普通车床上可完成、、；
、、、等⼯序；
１０．铣削应⽤于、、、
等加⼯，其⽣产率；
１１．加⼯燕尾槽，⼀般应在床上⽤加⼯；
１２．外圆⾯的加⼯⽅法有和两种，要求⾼的淬硬钢外圆⾯的精加⼯应采⽤；
１３．焊条由与组成；
六、计算题
1.试计算含碳量为0.35%的亚共析钢在室温下的平衡组织中铁素体和渗碳体的相对重量；先共析铁素体和珠光体的相对重量。

2.现有两种铁碳合⾦，其中⼀种合⾦的显微组织中珠光体的相对重量为30%，铁素体的相对重量为70%；另⼀种合⾦的显微组织中珠光体的相对重量为70%，⼆次渗碳体的相对重量为30%。

求出两类合⾦中的碳含量。

七、简单回答下列问题
．铅在20 、钨在1050 时变形，各属哪种变形? 为什么?(铅的熔点为327 ，钨的熔点 3380
２．切削⽤量三要素指的是什么？粗车和精车时如何选择
3. ⼀钢制齿轮，可采⽤铸造、模锻、板料切割⽅法获得。

问
①何种⽅法获得的齿轮机械性能最好；
②为什么？
4. 为什么细晶粒⾦属不仅强度⾼，⽽且塑性和韧性都好？
5. 说明砂型铸造与⾦属型铸造、⾃由锻与模锻各⾃的特点。

6.若材料与坯料的厚度及其他条件相同，图所⽰两种零件中，哪个拉深较困难，为什么?
7．锻件的组织与⼒学性能有何特点？举例说明锻造的应⽤。

8 .辨别材料牌号。

请指明牌号中的数字和符号的含义及材料所属的类别。

08F T8Mn 25Cr2Ni4WA GCr9SiMn 5CrMnMo 16Mn W18Cr4V 60Si2MnA ZH68 HT200 20CrMnTi
⼋、综合题
1.库房现有45和40CrMnMo钢棒料，试选择⼤断⾯传动轴（最⼤直径为60mm）的材料、并确定⽑坯种类、⽣产⽅式及最终热处理⼯艺名称，说明理由。

(假设⽣产数量少，周期短，要求质量稳定且成本较低)
2.
序
零件名称材料牌号⽣产量成型⽅法及最终热处理⼯艺号
1 车床传动齿轮45 20件
2 载重汽车动⼒齿轮20CrMnTi 10000件
3 减速箱壳体HT200 500件
4 中等载荷曲轴QT600-02 1000件
九、下列⽑坯或零件(见图3和图4)的结构是否合理？试修改不合理的部位
a⾃由锻件b模锻件 c冲压件
d 焊接件
e 焊接件 f铸件
g铸件 h 内螺纹 i 切削
j 钻孔 k⾃由锻件 l点焊件
d 焊接件
e 焊接件 f铸件
g铸件 h 钻孔
k⾃由锻件
⼀、识别常⽤⾦属材料的代号： Q235 ； 45 ； T12A ； 35CrMo ； 1Cr18Ni9Ti ； W18Cr4V ；它们分别属于：
例：碳素结构钢 Q235 ；可制造螺栓合⾦调质钢，可制造；
优质碳素结构钢，可制造；
不锈钢，可制造；
⾼速钢，可制造；
⾼级优质碳素⼯具钢，可制造；。