机械工程材料试卷

一、名词解释
固溶强化、过冷度、变质处理、细晶强化、铁素体、奥氏体
固溶强化：指随溶质含量增加，固溶体的强度、硬度增加，塑性、韧性下降的现象；
过冷度：理论结晶温度（T）与实际温度（t）的差值，即过冷度=T-t；
变质处理：在液态金属结晶前，特意假如某些难容固态颗粒，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，这种处理方法称为变质处理；
细晶强化：金属强度、硬度越高，同时塑性、韧性越好，称为细晶强化；
铁素体：碳在中的固溶体称为铁素体，用符号F或表示；
奥氏体：碳在中的固溶体称为奥氏体，用符号A或表示；
二、填空题
1.材料常用的塑性指标有_伸长率_和_断面收缩率__两种，其中__断面收缩率__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，检测渗氮件和渗金属件的硬度采用_维氏__硬度。

3.体心立方晶格和面心立方晶格晶胞内的原子数分别为__2___和___4_____，其致密度分别为___0.68_____和__0.74______。

4.实际金属中存在有__点缺陷__、__线缺陷___和__面缺陷___ 3类缺陷。

位错是___线___缺陷，晶界是__面___缺陷。

金属的晶粒度越小，晶界总面积就越_大__，金属的强度也越__高__。

1.结晶过程是依靠两个密切联系的基本过程来实现的。

这两个过程是__晶核形成___和 _晶核长大__。

5.金属结晶过程中，细化结晶晶粒的主要方法有_控制过冷度__、_变质处理__和_振动、搅拌__。

6.物质在固态下的晶体结构随温度发生变化的现象称为_同素异构体转变__。

铁的同素异构体转变为。

7.金属在结晶过程中，冷却速度越大，则过冷度越_大__，晶粒越_小_，强度和硬度越_高___，塑性越__好__。

8.珠光体的本质是__转变产物为铁素体和渗碳体的机械混合物_ _。

9.纯铁在912℃发生α-Fe→γ-Fe转变，其体积将_变小__。

10.在实际生产中，若要进行热锻或热轧时，必须把钢加热到_固__相区。

11.在缓慢冷却条件下，含碳0.8%的钢比含碳1.2%的钢硬度__软__，强度__低__。

三、选择题
1.在设计拖拉机缸盖螺钉时应选用的强度指标是（ A ）。

A．σb B．σs C．σ0.2 D．σp
2.有一碳钢支架刚性不足，解决的办法是（C ）。

A.通过热处理强化
B.选用合金钢
C.增加横截面积
D.在冷加工状态下使用
3.材料的使用温度（ A ）。

A.应在其韧脆转变温度以上
B.应在其韧脆转变温度以下
C.应与其韧脆转变温度相等
D.与其韧脆转变温度无关
4.在作疲劳试验时，试样承受的载荷为_C_____。

A．静载荷 B．冲击载荷 C．交变载荷
5.两种元素组成固溶体，则固溶体的晶体结构（ A ）。

A．与溶剂的相同 B．与溶质的相同
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
6.间隙固溶体与间隙化合物的（ D ）。

A．结构相同，性能不同 B．结构不同，性能相同
C．结构相同，性能也相同 D．结构和性能都不相同
7.金属在结晶时，冷却速度越快，其实际结晶温度（ C ）。

A．越高 B．越低 C．与冷却速度无关 D．越趋于恒定
8.如果其他条件相同，下列各组铸造条件下，哪组铸锭晶粒细？
第①组：A.金属模铸造 B.砂模铸造（ A ）
第②组：A.高温浇注 B.低温浇注（ B ）
第③组：A.铸成薄片 B.铸成厚片（ A ）
第④组：A.浇注时振动 B.浇注时不振动（ A ）
9.同素异构转变伴随着体积的变化，其主要原因是（ A ）。

A．晶粒度发生变化 B．过冷度发生变化
C．致密度发生变化 D．溶解度发生变化
10.二元合金在发生共晶转变时，其相组成是（ C ）。

A．单一液相 B．单一固相 C．两相共存 D．三相共存
11.产生枝晶偏析的原因是由于（ D ）。

A．液、固相线间距很小，冷却缓慢
B．液、固相线间距很小，冷却速度大
C．液、固相线间距大，冷却缓慢
D．液、固相线间距大，冷却速度也大
12.二元合金中，铸造性能最好的是（ B）。

A．固溶体合金 B．共晶合金
C．共析合金 D．包晶成分合金
13.在下列方法中，可使晶粒细化的方法是（D ）。

A．扩散退火 B．切削加工 C．喷丸处理 D．变质处理
四、是非题
1.所有金属材料均有明显的屈服现象。

（）
2.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。

（）
3.单晶体具有各向异性，因此实际使用的所有晶体材料在各方向上的性能是不同的。

（）
4.固溶体的强度和硬度比溶剂的强度和硬度高。

（）
5.凡是液体凝固为固体的过程都是结晶过程。

（）
6.室温下，金属晶粒越细，则强度越高，塑性越低。

（）
7.纯金属的实际结晶温度与其冷却速度有关。

（）
8.在退火状态（接近平衡组织）45钢比20钢的塑性和强度都高。

（）
五、简答题
1.实际金属中存在哪些晶体缺陷？它们对金属的性能有什么影响？
答：实际金属中存在点缺陷、线缺陷和面缺陷；1：点缺陷破坏了原子的平衡状态，使晶格发生扭曲，从而引起性能变化，使金属的电阻率增加，强度、硬度升高，塑性、韧性下降；2：线缺陷使金属塑性变形，提高了金属的强度；3：面缺陷分为晶界和亚晶界，其中晶界熔点低、耐蚀性差、原子扩散快，晶界和亚晶界对金属有强化作用。

2.金属结晶的条件和驱动力是什么？
答：条件是在等压条件下，一切自发过程都是朝着系统自由能（即能够对外做功的那部分能量）降低的方向进行。

结晶的驱动力是实际结晶温度T下晶体与液体的自由能差
3.含碳量对铁碳合金的组织和性能会产生什么影响？
答：从相的角度看，铁碳合金在室温下只有铁素体和渗碳体两个相，随含碳量增加，渗碳体的量呈线性增加。

从组织角度看，随含碳量增加，组织中渗碳体不仅数量增加，而且形态也在变化，由分布在铁素体基体内的片状（共析渗碳体）变为分布在奥氏体晶界上的网状（过共析钢中的二次渗碳体），最后形成莱氏体时，渗碳体基体已作为基体出现。

含碳量对力学性能的影响：亚共析钢随含碳量增加，珠光体含量增加，由于珠光体的强化作用，钢的强度、硬度增加，塑性、韧性下降。

当含碳量大于0.9%时，铁碳合金强度下降，硬度呈直线上升；含碳量大于2.11%时，铁碳合金很脆，以致在工业上很少应用。

含碳量对工艺性能的影响：（1）切削加工性能：中碳钢的切削加工性能比较好，含碳量过低，不易削断，含碳量过高，硬度太大，不易切削；（2）可锻性能：低碳钢的可锻性良好，随着含碳量增加，可锻性逐渐变差；（3）铸造性能：共晶成分附近的结晶温度低，流动性好，铸造性能最好；（4）焊接性能：低碳钢比高碳钢易于焊接。

欢迎您的下载，
资料仅供参考！
致力为企业和个人提供合同协议，策划案计划书，学习资料等等
打造全网一站式需求。