机械工程材料基础知识大全

《机械工程材料》
基础篇
一：填空
1. 绝大多数金属具有体心立方、面心立方、和密排立方三种类型，α－Fe是体心立方类型，其实际原子数为 2 。

2．晶体缺陷有点缺陷、线缺陷、和面缺陷。

3．固溶体按溶质原子在晶格位置分为置换固溶体、间隙固溶体。

4．铸造时常选用接近共晶成分（接近共晶成分、单相固溶体）的合金。

5．金属的塑性变形对金属的组织与性能的影响晶粒沿变形方向拉长，性能趋于各向异性、晶粒破碎，位错密度增加，产生加工硬化、织构现象的产生。

6．金属磨损的方式有粘着磨损、磨粒磨损、腐蚀磨损。

7.金属铸件否（能、否）通过再结晶退火来细化晶粒。

8．疲劳断裂的特点有应力低于抗拉极限也会脆断、断口呈粗糙带和光滑带、塑性很好的材料也会脆断。

9．钢中含硫量过高的最大危害是造成热脆。

10．珠光体类型的组织有粗珠光体、索氏体、屈氏体。

11．正火和退火的主要区别是退火获得平衡组织；正火获得珠光体组织。

12. 淬火发生变形和开裂的原因是淬火后造成很大的热应力和组织应力。

13. 甲、乙两厂生产同一批零件，材料均选用45钢，甲厂采用正火，乙厂采用调质，都达到硬度要求。

甲、乙两厂产品的组织各是铁素体＋珠光体、回火索氏体。

14．40Cr，GCr15，20CrMo，60Si2Mn中适合制造轴类零件的钢为 40Cr 。

15．常见的普通热处理有退火、正火、淬火、回火。

16．用T12钢制造车刀，在切削加工前进行的预备热处理为正火、
球化退火。

17．量具钢加工工艺中，在切削加工之后淬火处理之前可能的热处理工序为调质（退火、调质、回火）。

18．耐磨钢的耐磨原理是加工硬化。

19．灰口铸铁铸件薄壁处出现白口组织，造成切削加工困难采取的热处理措施为高温退火。

20、材料选择的三原则一般原则，工艺性原则，经济性原则。

21．纯铁的多晶型转变是α-Fe→γ-Fe→δ-Fe 。

22．面心立方晶胞中实际原子数为 4 。

23．在立方晶格中，如果晶面指数和晶向指数的数值相同时，那么该晶面与晶向间存在着晶面与晶向相互垂直关系。

24．过冷度与冷却速度的关系为冷却速度越大过冷度越大。

25．固溶体按溶质原子在晶格中位置可分为间隙固溶体、置换固溶体。

26．金属单晶体滑移的特点是滑移只能在切应力下发生、滑移总是沿原子密度最大的晶面和晶向进行、滑移时必伴随着晶体向外力方向转动。

27．热加工对金属组织和性能的影响有消除金属铸态组织的缺陷、改变内部夹杂物的形态与分布。

28．贝氏体类型的组织有上贝氏体、下贝氏体。

29．影响铸铁石墨化的因素是化学成分和冷却速度。

30．为了消除奥氏体不锈钢的晶间腐蚀采取的措施有固溶处理、稳定化处理。

31．钢获得马氏体的条件是奥氏体化、冷却速度大于临界冷却速度。

32．钢经调质处理后获得的组织是回火索氏体。

33．合金元素Cr、Mo、V对C曲线的影响C曲线右移并变为双C形。

34．金属腐蚀失效形式有化学腐蚀、电化学腐蚀。

35．渗碳钢二次淬火（直接淬火，一次淬火，二次淬火）后性能最好。

二：名词解释
1．晶胞：完全反应晶格几何特征的最小单元。

2．固溶体：组元通过溶解形成一种成分和性能均匀的，且结构与组元之一（溶剂）相同的固相。

3．回复：变形后的金属在较低温度进行加热，会发生回复过程。

由于加热温度不高, 只是晶粒内部位错、空位、间隙原子等缺陷通过移动、复合消失而大大减少。

此时光学组织未发生改变。

4．奥氏体的本质晶粒度：奥氏体晶粒长大的倾向性。

钢加热到930℃±10℃、保温8小时、冷却后测得的晶粒度叫本质晶粒度。

5．淬火临界冷却速度：获得全部马氏体的最小速度。

6．金属间化合物：组元相互作用形成的具有金属特性的化合物。

7．加工硬化：金属经过塑性变形后塑韧性下降，强硬度上升的现象。

8．相：合金中具有同一聚集状态、同一结构、同一性能，并与其它部分有界面相隔的均匀组成部分。

9．淬透性：在规定的条件下，获得淬硬层深度大小的能力。

10．石墨化：铸铁中石墨的形成过程。

11．过冷度：理想结晶温度与实际结晶温度的差值。

12．变质处理：向液体中加入固态元素或化合物作为非均质形核的核心，从而提高了形核率，细化了晶粒。

13．再结晶：当变形金属加热到某一温度，破碎拉长的晶粒长大为等轴晶粒。

14．马氏体：C在α－Fe中形成的过饱和间隙固溶体。

15．球化退火：过共析钢加热到不完全奥氏体化退火，使渗碳体由片状转为球状，提高了塑性和切削加工能力。

16．多晶型性：具有两种或两种以上的晶体结构。

17．合金：一种金属元素同另一种或几种其它元素, 通过熔化或其它方法结合在一起所形成的具有金属特性的物质。

18．回复：变形后金属加热温度比较低，只有点线缺陷的迁移与恢复，加工硬化保留，内应力下降，光学组织未发生改变前的变化。

19．珠光体：共析反应的产物，为铁素体和渗碳体的两相机械混合物。

20．二次硬化：Mo、W、V等含量较高的高合金钢回火时, 在温度(一般为550℃左右) 析出特殊碳化物使硬度达到峰值。

三：选择题
1.金属结晶时，冷却速度越快，其实际结晶温度将 B
A．越高； B．越低； C．越接近理论结晶温度
2．α－Fe是实际原子数为 A 。

A．2； B．4； C．6
3．固溶体的晶体结构 A 。

A．与溶剂相同； B．与溶质相同； C．为其他晶型
4．间隙相的性能特点是 C 。

A．熔点高、硬度低； B．硬度高、熔点低；C．硬度高、熔点高
5. 金属的加工硬化现象将导致 B 。

A. 强度降低,塑性提高；
B. 强度提高,塑性降低； C．强度降低,塑性降
低
6．用下述三种方法制成齿轮， C 种方法较为理想。

A. 用厚钢板切出圆饼，再加工成齿轮；
B. 由粗钢棒切下圆饼，再加工成
齿轮； C. 由圆棒锻成圆饼，再加工成齿轮
7. 钢中含硫量过高的最大危害是造成 A 。

A. 热脆；
B. 冷脆；
C. 氢脆
8．奥氏体是 A 。

A．碳在γ-Fe中的间隙固溶体 B．碳在α-Fe中的间隙固溶体；
C. 碳在α-Fe中的无限固溶体
9．珠光体是一种 B 。

A．单相固溶体； B．两相混和物； C．Fe与C的化合物
10．铁素体的机械性能特点是 C 。

A．强度高、塑性好、硬度低； B．强度低、塑性差、硬度低；
C. 强度低、塑性好、硬度低
11. 奥氏体向珠光体的转变是 A 。

A.扩散型转变； B．非扩散型转变； C.半扩散型转变
12. 钢经调质处理后获得的组织是 C 。

A.回火马氏体； B．回火屈氏体； C.回火索氏体
13. 共析钢的过冷奥氏体在550℃～350℃的温度区间等温转变时，所形成的组
织是 C 。

A．索氏体 B．下贝氏体； C．上贝氏体
14. 若合金元素能使C曲线右移，钢的淬透性将 B 。

A．降低； B．提高； C．不改变
15. 淬硬性好的钢 B 。

A.具有高的合金元素含量； B．具有高的碳含量；
C.具有低的碳含量
16. 钢的回火处理是在 C 。

A．退火后进行； B．正火后进行； C.淬火后进行
17．渗碳钢 C 后性能最好。

A. 直接淬火；
B. 一次淬火；
C. 二次淬火
18. 量具钢加工工艺中，在切削加工之后淬火处理之前可能的热处理工序为
B 。

A. 退火；
B. 调质；
C. 回火
19. 灰口铸铁铸件薄壁处出现白口组织，造成切削加工困难采取的热处理措施
为 A 。

A. 高温退火；
B. 调质；
C. 回火
20．在下列牌号中属于球墨铸铁的是 A 。

A. HT100；
B. KT30-6；
C. QT40-7
21. α－Fe是 A 类型。

A. 体心立方；
B. 面心立方；
C. 密排六方
22．固溶体的性能特点是 A 。

A．韧性高、硬度低； B．硬度高、韧性低；C．硬度高、韧性高
23. 共晶成分的合金具有较好的 A 。

A. 铸造性能；
B. 锻造性能；
C. 焊接性能
24．为细化晶粒，可采用 B 。

A．快速浇注； B．加变质剂； C．以砂型代金属型
25. 钢中含磷量过高的最大危害是造成 B 。

A. 热脆；
B. 冷脆；
C. 氢脆
26．铁碳合金的基本组织中,强度最大的是 C 。

A. 莱氏体；
B. 铁素体； C．珠光体
27. 铁碳合金的基本组织中,硬度最高的是 C 。

A. 莱氏体；
B. 铁素体； C．渗碳体
28．纤维组织使金属的机械性能具有一定的方向性.因此在设计和制造零件时,应尽量使正应力方向与零件组织的纤维方向： A 。

A. 平行；
B. 垂直； C．倾斜
29． T10钢的碳的质量分数为 B 。

A．0．1％； B．1.0％； C．10％
30．金属的加工硬化现象将导致： B 。

A. 强度降低, 塑性提高；
B. 强度提高,塑性降低； C．强度降低,塑性降
低
31．20钢的室温组织是： C 。

A.铁素体；
B. 珠光体；
C. 铁素体＋珠光体
32. 共析钢的过冷奥氏体在350℃～230℃的温度区间等温转变时，所形成的组
织是 B 。

A．索氏体 B．下贝氏体； C．上贝氏体
33．钢的回火处理是在 C 。

A．退火后进行； B．正火后进行； C.淬火后进行
34. 马氏体的硬度取决于 C 。

A.冷却速度； B．转变温度； C．碳含量
35．45钢淬火后测量硬度宜采用的硬度计是 C 。

A.HRA； B．HRB； C．HRC
36. 不完全退火主要适用于 C 。

A．亚共析钢； B．共析钢； C．过共析钢
37. 拖拉机连杆螺栓应选用的材料是 A 。

A. 40Cr；
B.HT350； C．T8
38．工业上所用的铸铁绝大部分是属于: C 。

A.白口铸铁 B．麻口铸铁； C．灰口铸铁
39. 灰铸铁与球墨铸铁的最主要不同是 B 。

A. 化学成分；
B. 石墨形状；
C. 基体组织
40．在下列牌号中属于灰铸铁的是 A 。

A. HT100；
B. KT30-6；
C. QT40-7
是非题（共10小题，每题1分，共10分）
1．室温下，金属晶粒越细，则强度越高、塑性越高。

(√ )
2．因为体心立方晶格与面心立方晶格具有相同数量的滑移系，所以两种晶体的塑性变形能力完全相同。

(× )
3．间隙固溶体一定是无限固溶体。

(× )
4．铁素体的本质是碳在a-Fe中的间隙相。

(√ )
5．在铁碳合金平衡结晶过程中，只有碳质量分数为4．3％的铁碳合金才能发生共晶反应。

(× )
6．高合金钢既具有良好的淬透性，也具有良好的淬硬性。

(× )
7．钢的淬透性高，则其淬透层的深度也越大。

(√ )
8．T8钢比T12和40钢有更好的淬透性。

(√ )
9．灰铸铁可以经过热处理改变基体组织和石墨形态。

(× )
10．齿轮渗碳用钢常采用低碳钢。

(√ )
11．晶粒度级数数值越大，晶粒越细。

(√ )
12．金属铸件可以通过再结晶退火来细化晶粒。

(× )
13．当原始组织为片状珠光体的钢加热奥氏体化时，细片状珠光体的奥氏体化速度要比粗片状珠光体的奥氏体化速度快。

(√ )
14．在退火状态(接近平衡组织)45钢比20钢的塑性和强度都高。

(× ) 15．马氏体是碳在的a-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。

(× )
16．当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。

(× )
17．经退火后再高温回火的钢，能得到回火索氏体组织，具有良好的综合机械性能。

( × )
18．表面淬火既能改变钢的表面组织，也能改善心部的组织和性能。

(× ) 19．合金元素Mn、Ni可以扩大奥氏体区。

(√ )
20．高速钢需要反复锻造是因为硬度高不易成形。

(× )。