机械工程材料_习题集答案1
机械工程材料第1-6章习题及参考答案
第1章材料的结构和金属的结晶一、选择题1. 材料的结构层次包括：（）。
（a）原子结构和原子结合键、原子的空间排列、相和组织(b) 原子结构和电子结构、原子的空间排列、相和组织(c) 原子结构、电子结构、相和组织(d) 原子、电子、质子2. 金属中正离子与电子气之间强烈的库仑力使金属原子结合在一起，这种结合力叫做（）。
（a）离子键（b）共价键（c）金属键（d）氢键3. 两个或多个电负性相差不大的原子间通过共用电子对而形成的化学键叫做（）。
（a）离子键（b）氢键（c）共价键（d）金属键4. 金属具有良好的导电性和导热性与（）有密切关系。
（a）金属有光泽（b）金属不透明（c）金属塑性好（d）金属中自由电子数量多5. 金属键没有方向性，对原子没有选择性，所以在外力作用下发生原子相对移动时，金属键不会被破坏，因而金属表现出良好的（）。
（a）脆性（b）塑性（c）绝缘性（d）刚性6. 金属加热时，正离子的振动增强，原子排列的规则性受到干扰，电子运动受阻，电阻增大，因而金属具有（）。
（a）正的电阻温度系数（b）高强度（c）高塑性（d）绝缘性7. 固态物质按原子（离子或分子）的聚集状态分为两大类，即（）。
（a）晶体和非晶体（b）固体和液体（c）液体和气体（d）刚体和质点8. 原子（离子或分子）在空间规则排列的固体称为（）。
（a）气体（b）液体（c）晶体（d）非晶体9. 原子（离子或分子）在空间不规则排列的固体称为（）。
（a）气体（b）液体（c）晶体（d）非晶体10. 晶体具有（）的熔点。
（a）不定确定（b）固定（c）可变（d）无法测出11. 非晶体（）固定的熔点。
（a）没有（b）有12. 在晶体中，通常以通过原子中心的假想直线把它们在空间的几何排列形式描绘出来，这样形成的三维空间格架叫做（）。
（a）晶胞（b）晶格（c）晶体（d）晶核13. 从晶格中取出一个能完全代表晶格特征的最基本的几何单元叫做（）。
（a）晶胞（b）晶格（c）晶体（d）晶核14. 晶胞中各个棱边长度叫做（）。
机械工程材料习题集答案
机械工程材料习题集答案机械工程材料是机械设计和制造过程中不可或缺的一部分，它们决定了机械产品的性能、可靠性和成本。
以下是一些机械工程材料习题集的答案，供学生参考学习。
习题一：金属材料的分类及其特性答案：金属材料通常分为铁基合金（如钢和铸铁）、非铁金属（如铝、铜、钛合金等）。
铁基合金具有较高的强度和硬度，广泛应用于结构材料和机械零件。
非铁金属则具有良好的导电性、导热性和耐腐蚀性，常用于电气设备和高温环境。
习题二：合金化对金属材料性能的影响答案：合金化是通过在基体金属中添加其他元素来改善材料性能的过程。
合金元素可以提高材料的强度、硬度、韧性和耐腐蚀性。
例如，碳钢中的碳含量增加会提高其硬度，但同时会降低其韧性。
习题三：材料的疲劳特性答案：材料在反复加载和卸载的过程中，即使应力水平低于材料的屈服强度，也可能发生疲劳破坏。
疲劳特性包括疲劳极限、S-N曲线（应力-寿命曲线）等，它们描述了材料在不同应力水平下的疲劳寿命。
习题四：材料的热处理工艺答案：热处理是改变金属材料性能的一种工艺，包括退火、正火、淬火和回火等。
通过控制加热和冷却过程，可以改善材料的硬度、韧性和耐磨性。
习题五：材料的腐蚀与防护答案：材料在特定环境下可能发生化学或电化学腐蚀。
常见的腐蚀类型包括均匀腐蚀、点蚀、应力腐蚀开裂等。
防护措施包括使用耐腐蚀材料、涂层保护、阴极保护等。
习题六：非金属材料的应用答案：非金属材料如塑料、橡胶、陶瓷和复合材料，在机械工程中有广泛的应用。
它们具有良好的绝缘性、低密度和特定的化学稳定性，适用于轻质结构、密封件和高温环境。
习题七：材料的断裂韧性答案：断裂韧性是材料抵抗裂纹扩展的能力，通常用KIC表示。
高断裂韧性的材料在受到冲击或应力集中时，更不容易发生断裂。
习题八：复合材料的结构和性能答案：复合材料是由两种或两种以上不同材料组合而成的新型材料，具有各向异性的特点。
它们结合了各组分材料的优点，如高强度、高刚度和低密度，广泛应用于航空航天、汽车和体育器材等领域。
机械工程材料老师给的复习题华南理工大学广州学院答案精选
机械工程材料老师给的复习题华南理工大学广州学院答案篇一：机械工程材料习题集答案-华南理工大学习题集参考答案Ch1 金属的晶体构造三、1. bcc、fcc、hcp，bcc、fcc、hcp。
2. 致密度，配位数3. 2/a2 、1.4/a2、2.31/a2 ；1/a、1.4/a、0.58/a。
{111}、lt;110。
4. 多、晶体缺陷。
5. fcc、hcp。
6. 4、2a、12、0.74。
47. 空位、间隙原子；位错；晶界和亚晶界。
8. [121]、（121）9. 畸变，升高，下降。
10.晶体中已滑移的部分，未滑移部分。
11.⊥、∥12.位错线和。
1；无数。
四、Ch2纯金属的结晶三、 1. 低于理论结晶温度才结晶，理论结晶温度-实际结晶温度。
2. 形核与长大。
3. 大、细、高、好。
4. 液、固相自由能差，液相过冷。
5. 平面、密排面。
6. 外表细等轴晶、柱状晶、中心粗等轴晶。
7. 偏析、疏松、气孔、夹杂物。
8. （1）细，（2）细，（3）细。
四、五、Ch3 金属的塑性变形与再结晶三、1. 滑移、孪生，滑移2. 原子密度最大。
3. {110}，6,lt;111,2,12；{111}，4，lt;110，3，12。
Fcc，滑移方向较多。
4. ?k??scos?cos?或??ks?cos?cos?，小，软位向。
5. 晶界、晶体位向差，较高。
6. 提高，升高，下降。
再结晶退火。
7. 织构。
8. 回复、再结晶、晶粒长大。
9. 去应力退火，200-3000C。
10. 去应力退火。
11. 再结晶退火，降低硬度、恢复塑性。
12. 再结晶温度。
低于再结晶温度，高于再结晶温度。
13. 偏析、杂质、夹杂物，热加工纤维组织（流线）。
14. 优于。
四、Ch4 合金的相构造与二元合金相图三、 1. 固溶体；金属化合物2. 溶剂，溶质，溶剂。
3. 溶质，溶剂；置换固溶体、间隙固溶体。
4. 升高，提高，下降。
5. 正常价化合物；电子化合物；间隙化合物。
机械工程材料习题及参考解答
♦ 变质处理
机械工程材料 第三章 金属的结晶
♦ （二） 填空题
– 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 形核和 长大 。 – 2． 在金属学中，通常把金属从液态过渡为固体晶态的转变称 为 结 晶 ；而把金属从一种固态过渡为另一种固体晶态的转变 称为 同素异构转变 。 – 3． 当对金属液体进行变质处理时，变质剂的作用是 促进形核，细化晶粒 。 – 4． 液态金属结晶时，结晶过程的推动力是 自由能差降低（△F） ， 阻力是 自由能增加 。 – 5． 能起非自发生核作用的杂质，必须符合 结构相似，尺寸相当 的原则。 – 6． 过冷度是指 理论结晶温度与实际结晶温度之差 ，其表示符 号为 △T 。 – 7． 过冷是结晶的 必要 条件。 – 8． 细化晶粒可以通过 增加过冷度 和 加变质剂 两种途径实现。 – 9． 典型铸锭结构的三个晶区分别为： 细晶区、柱状晶区和等轴晶区。
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机械工程材料 第二章 金属的结构
♦ （二） 填空题
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– 1． 同非金属相比，金属的主要特征是良好的导电性、导热性， 良好的塑性，不透明，有光泽，正的电阻温度系数。 – 2． 晶体与非金属最根本的区别是 晶体内部的原子（或离子） 是按一定几何形状规则排列的，而非晶体则不是 。 – 3． 金属晶体中最主要的面缺陷是 晶界 和 亚晶界 。 – 4． 错位分两种，它们是刃型位错 和 螺旋位错，多余半原子面 是 刃型 位错所特有的。 0 1 2 – 5． 在立方晶系中，｛120｝晶面族包括 ( 20)、(1 0)、(12 )、 等 (1 2 0)、(1 2 0)、(1 2 0 )、(1 20 )、(120) – 6． 点缺陷 有 空位和 间隙原子 两种；面缺陷中存在大量 的 位错 。 4 2 – 7． γ-Fe、α-Fe的一个晶胞内的原子数分别为 和 。 – 8． 当原子在金属晶体中扩散时，它们在内、外表面上的扩散 速度较在体内的扩散速度 快得多。
机械工程材料试题及答案
机械⼯程材料试题及答案机械⼯程材料A卷标准答案⼀、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）三、（20分）车床主轴要求轴颈部位硬度为HRC54—58，其余地⽅为HRC20—25，其加⼯路线为：下料锻造正⽕机加⼯调质机加⼯（精）轴颈表⾯淬⽕低温回⽕磨加⼯指出：1、主轴应⽤的材料：45钢2、正⽕的⽬的和⼤致热处理⼯艺细化晶粒，消除应⼒；加热到Ac3＋50℃保温⼀段时间空冷3、调质⽬的和⼤致热处理⼯艺强度硬度塑性韧性达到良好配合淬⽕＋⾼温回⽕4、表⾯淬⽕⽬的提⾼轴颈表⾯硬度5．低温回⽕⽬的和轴颈表⾯和⼼部组织。
去除表⾯淬⽕热应⼒，表⾯M＋A’⼼部S回四、选择填空（20分）１．合⾦元素对奥⽒体晶粒长⼤的影响是（d）（a）均强烈阻⽌奥⽒体晶粒长⼤（b）均强烈促进奥⽒体晶粒长⼤（c）⽆影响（d）上述说法都不全⾯２．适合制造渗碳零件的钢有（c）。
（a）16Mn、15、20Cr、1Cr13、12Cr2Ni4A （b）45、40Cr、65Mn、T12（c）15、20Cr、18Cr2Ni4WA、20CrMnTi３．要制造直径16mm的螺栓，要求整个截⾯上具有良好的综合机械性能，应选⽤（c ）（a）45钢经正⽕处理（b）60Si2Mn 经淬⽕和中温回⽕（c）40Cr钢经调质处理4．制造⼿⽤锯条应当选⽤（a ）（a）T12钢经淬⽕和低温回⽕（b）Cr12Mo钢经淬⽕和低温回⽕（c）65钢淬⽕后中温回⽕5．⾼速钢的红硬性取决于（b ）（a）马⽒体的多少（b）淬⽕加热时溶⼊奥⽒体中的合⾦元素的量（c）钢中的碳含量6．汽车、拖拉机的齿轮要求表⾯⾼耐磨性，中⼼有良好的强韧性，应选⽤（c ）（a）60钢渗碳淬⽕后低温回⽕（b）40Cr淬⽕后⾼温回⽕（c）20CrMnTi渗碳淬⽕后低温回⽕7．65、65Mn、50CrV等属于哪类钢，其热处理特点是（c ）（a）⼯具钢，淬⽕+低温回⽕（b）轴承钢，渗碳+淬⽕+低温回⽕（c）弹簧钢，淬⽕+中温回⽕8. ⼆次硬化属于（d）（a）固溶强化（b）细晶强化（c）位错强化（d）第⼆相强化9. 1Cr18Ni9Ti奥⽒体型不锈钢，进⾏固溶处理的⽬的是（b）（a）获得单⼀的马⽒体组织，提⾼硬度和耐磨性（b）获得单⼀的奥⽒体组织，提⾼抗腐蚀性，防⽌晶间腐蚀（c）降低硬度，便于切削加⼯１０.推⼟机铲和坦克履带板受到严重的磨损及强烈冲击，应选择⽤（b ）（a）20Cr渗碳淬⽕后低温回⽕（b）ZGMn13—3经⽔韧处理（c）W18Cr4V淬⽕后低温回⽕五、填空题(20分)1、马⽒体是碳在a-相中的过饱和固溶体，其形态主要有板条马⽒体、⽚状马⽒体。
(完整版)机械工程材料习题集答案
第 1 章材料的性能 、选择题1. 表示金属材料屈服强度的符号是（ B ） A.σ B.σs C.σb D.σ-12. 表示金属材料弹性极限的符号是（A ） A.σeB.σsC.σbD.σ-13. 在测量薄片工件的硬度时，常用的硬度测试方法的表示符号是（B ） A.HB B.HRC C.HV D.HS4. 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. 弹性二、填空1. 金属材料的机械性能是指在载荷作用下其抵抗（变形 ）或（破坏 ）的能力。
2. 金属塑性的指标主要有（伸长率）和（断面收缩率）两种。
3. 低碳钢拉伸试验的过程可以分为弹性变形、 （塑性变形）和（断裂）三个阶段。
4. 常用测定硬度的方法有（布氏硬度测试法） 、（洛氏硬度测试法）和维氏硬度测试法。
5. 疲劳强度是表示材料经（无数次应力循环）作用而（不发生断裂时）的最大应力值。
三、是非题1. 用布氏硬度测量硬度时，压头为钢球，用符号 HBS 表示。
2. 用布氏硬度测量硬度时，压头为硬质合金球，用符号HBW 表示。
3. 金属材料的机械性能可以理解为金属材料的失效抗力。
四、改正题1. 疲劳强度是表示在冲击载荷作用下而不致引起断裂的最大应力。
2. 渗碳件经淬火处理后用 HB 硬度计测量表层硬度 。
3. 受冲击载荷作用的工件，考虑机械性能的指标主要是疲劳强度。
4. 衡量材料的塑性的指标主要有伸长率和冲击韧性。
5. 冲击韧性是指金属材料在载荷作用下抵抗破坏的能力。
五、简答题6. 在立方晶系中 , 指数相同的晶面和晶向 （B ） A.相互平行 B. 相互垂直 C. 相互重叠 D. 毫无关联7. 在面心立方晶格中 , 原子密度最大的晶面是 （C ） A.（100） B.（110） C.（111） D.（122）将冲击载荷改成交变载荷 将 HB 改成 HR 将疲劳强度改成冲击韧性 将冲击韧性改成断面收缩率 将载荷改成冲击载荷1. 说明下列机械性能指标符合所表示的意思：σ σs:屈服强度 HRC ：洛氏硬度（压头为金刚石圆锥）σb : 抗拉强度HBS:布氏硬度（压头为钢球） 第 2 章材料的结构一、选择题1. 每个体心立方晶胞中包含有（ B ）个原子2. 每个面心立方晶胞中包含有（ C ）个原子3. 属于面心立方晶格的金属有（ C ）4. 属于体心立方晶格的金属有（ B ）5. 在晶体缺陷中，属于点缺陷的有（ A ）s 、σ 0.2 、 HRC 、σ -1 、σ b 、δ 5、 HBS 。
机械工程材料_习题集答案
作业01 力学性能 参考答案一、下列情况分别是因为哪一个力学性能指标达不到要求？1. 紧固螺栓使用后发生塑性变形。
( 屈服强度 )2. 齿轮正常负荷条件下工作中发生断裂。
( 疲劳强度 )3. 汽车紧急刹车时，发动机曲轴发生断裂。
( 冲击韧度 )4. 不锈钢圆板冲压加工成圆柱杯的过程中发生裂纹。
( 塑性 )5. 齿轮工作在寿命期内发生严重磨损。
( 硬度 )二、下列现象与哪一个力学性能有关？1. 铜比低碳钢容易被锯割。
( 硬度 )2. 锯条易被折断，而铁丝不易折断。
( 塑性 )p151-4 甲、乙、丙、丁四种材料的硬度分别为45HRC 、90HRB 、800HV 、240HBS ，试比较这四种材料硬度的高低。
答： 45HRC →HV ： 90HRB →HB ： 183901307300HRB 1307300HB ≈-=-=所以，800HV ＞45HRC ＞240HBS ＞90HRB作业02a 金属结构与结晶 参考答案一、判断题（ × ）1. 凡是由液体凝固成固体的过程都是结晶过程。
（ × ）2. 室温下，金属晶粒越细，则强度越高、塑性越低。
二、选择题（ b ）1. 金属结晶时，冷却速度越快，其实际结晶温度将：a. 越高b. 越低c. 越接近理论结晶温度（ b ）2. 为细化晶粒，可采用：a. 快速浇注b. 加变质剂c. 以砂型代金属型（c ）3. 晶体中的位错属于：a. 体缺陷b. 面缺陷c. 线缺陷d. 点缺陷三、填空题1. 晶体与非晶体结构上的最根本的区别是，晶体内原子排列是：（有规则、周期性的）。
2. γ-Fe的一个晶胞原子数=（4 ）。
3. α-Fe、Al、Cu、Ni、V、Mg、Zn各属何种晶体结构：体心立方：（α-Fe、V ）；面心立方：（Al、Cu、Ni ）；密排六方：（Mg、Zn ）4. 实际金属晶体中存在：（点、线、面）三种缺陷，引起晶格（畸变）。
5. 结晶过程是靠两个密切联系的基本过程来实现的，它们是：（形核）和（晶核长大）。
机械工程材料(第二版)课后习题答案
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、V⑵面心立方：－Fe、Al、Cu、Ni⑶密排六方：Mg、Zn2---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，而且塑性和韧性也较好，即强韧性好。
原因是：（1）强度高：Hall-Petch公式。
晶界越多，越难滑移。
（2）塑性好：晶粒越多，变形均匀而分散，减少应力集中。
（3）韧性好：晶粒越细，晶界越曲折，裂纹越不易传播。
4－6 生产中加工长的精密细杠（或轴）时，常在半精加工后，将将丝杠吊挂起来并用木锤沿全长轻击几遍在吊挂7~15天，然后再精加工。
试解释这样做的目的及其原因？答：这叫时效处理一般是在工件热处理之后进行原因用木锤轻击是为了尽快消除工件内部应力减少成品形变应力吊起来，是细长工件的一种存放形式吊个7天，让工件释放应力的时间，轴越粗放的时间越长。
4－8 钨在1000℃变形加工，锡在室温下变形加工，请说明它们是热加工还是冷加工（钨熔点是3410℃，锡熔点是232℃）？答：W、Sn的最低再结晶温度分别为:TR(W) =（0.4～0.5)×(3410+273)－273 =（1200～1568）(℃)＞1000℃TR(Sn) =（0.4～0.5)×(232+273)－273 =（-71～-20）(℃) ＜25℃所以W在1000℃时为冷加工，Sn在室温下为热加工4－9 用下列三种方法制造齿轮，哪一种比较理想？为什么？（1）用厚钢板切出圆饼，再加工成齿轮；（2）由粗钢棒切下圆饼，再加工成齿轮；（3）由圆棒锻成圆饼，再加工成齿轮。
机械工程材料试题及答案(1)
一、填空题（每空1分，共20分）1．常见的金属晶格类型有:体心立方晶格、面心立方晶格、密排六方晶格。
2．空位属于____点__缺陷，晶界和亚晶界分别_____线_____ 缺陷，位错属于________面_______缺陷。
3．金属的实际结晶温度总是低于理论结晶温度，这种现象称为____过冷______。
4．原子在溶剂晶格中的分布不同，可将固溶体分为______间隙______固溶体和_____置换____ 固溶体。
5．室温下Fe－Fe3C合金中的4种基本组织是：铁素体、珠光体、渗碳体、莱氏体6．常见的金属的塑性变形方式有_____滑移___和____孪生____两种类型。
7．钢的热处理工艺是：加热、保温、冷却 _三个步骤组成的。
8．铁碳合金为双重相图，即铁－渗碳体相图和铁－渗碳体相图。
二、单项选择题（每题2分，共20分）（ B ）1.两种元素组成固溶体，则固溶体的晶体结构。
A．与溶质的相同 B．与溶剂的相同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（ D ）2.铸造条件下，冷却速度越大，则。
A．过冷度越小，晶粒越细 B．过冷度越小，晶粒越粗C．过冷度越大，晶粒越粗 D．过冷度越大，晶粒越细（ A ）3.金属多晶体的晶粒越细，则其。
A．强度越高，塑性越好 B．强度越高，塑性越差C．强度越低，塑性越好 D．强度越低，塑性越差（ B ）4. 钢的淬透性主要取决于。
A．冷却介质 B．碳含量 C．钢的临界冷却速度 D.其它合金元素（ D ）5.汽车、拖拉机的齿轮要求表面具有高耐磨性，心部具有良好的强韧性，应选用。
A．45钢表面淬火+低温回火 B．45Cr调质C．20钢渗碳、淬火+低温回火 D．20CrMnTi渗碳、淬火+低温回火（ A ）6.完全退火主要适用于。
A．亚共析钢 B．共析钢 C．过共析钢 D．白口铸铁（ A ）7.铸铁如果第一、第二阶段石墨化都完全进行，其组织为。
A． F＋G B． F＋P＋G C． P＋G D.Le＋P＋G（ D ）8.对于可热处理强化的铝合金，其热处理方法为。
大工14秋《机械工程材料》在线作业1满分答案
大工14秋《机械工程材料》在线作业1
一,多选题
1. 材料的物理性能包括下列的（）。
A. 热膨胀性
B. 导热性
C. 导电性
D. 磁性
?
正确答案：ABCD
2. 工艺性能是指材料在加工过程中所表现的性能，包括下列的（）。
A. 铸造
B. 锻压
C. 热处理
D. 焊接和切削加工性能
?
正确答案：ABCD
3. 材料受外力作用时所表现的性能称为力学性能，下列各项属于力学性能的是（）。
A. 强度
B. 塑性
C. 硬度
D. 韧性及疲劳强度
?
正确答案：ABCD
4. 根据受力情况，裂纹分为（）。
A. 张开型
B. 滑开型
C. 撕开型
D. 断开型
?
正确答案：ABC
5. 根据外力加载方式不同，强度指标包括下列的（）。
A. 屈服强度
B. 抗拉强度
C. 抗压强度
D. 抗弯强度
?
正确答案：ABCD。
机械工程材料习题及参考解答
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– 3． 在实际应用中，细晶粒金属材料往往具有较好的常温力学 性能，试从过冷度对结晶基本过程的影响，分析细化晶粒、提 高金属材料使用性能的措施。 –解：由于过冷度越大，晶粒越细，因而能增加过冷度的 措施均有利于细化晶粒，主要是增加冷却速度。
机械工程材料 第三章 金属的结晶
机械工程材料 第二章 金属的结构
（四） 选择正确答案
– 1． 正的电阻温度系数的含义是： a．随温度升高导电性增大；b．随温度降低电阻降低；c．随 √ 温度增高电阻减小。 – 2． 晶体中的位错属于： a．体缺陷；b．面缺陷；c．线缺陷；d．点缺陷。 √ – 3． 亚晶界是由： a．点缺陷堆积而成；b．位错垂直排列成位错墙而构成； √ c．晶界间的相互作用构成。 – 4． 在面心立方晶格中，原子密度最大的晶向是： a．<100>；b．<110>；c．<111>。 √ – 5． 在体心立方晶格中，原子密度最大的晶面是： a．｛100｝；b．｛110｝；c．｛111｝。 √ – 6． α-Fe和γ-Fe分别属于什么晶格类型： a．面心立方和体心立方；b．体心立方和面心立方；c．均 √ 为面心立方d．均为体心立方。
机械工程材料 第二章 金属的结构
（三） 是非题
中 南 大 学 机 电 工 程 学 院
– 1． 因为单晶体是各乡异性的，所以实际应用的金属材料在 各个方向上的性能也是不相同的。 （×） – 2． 金属多晶体是由许多结晶方向相同的单晶体组成的。 （×） – 3． 因为面心立方晶格的配位数大于体心立方晶格的配位数， 所以面心立方晶格比体心立方晶格更致密。 （√） – 4． 在立方晶系中，（123）晶面与[12]晶向垂直。 （√） – 5． 在立方晶系中，（111）与（11）是相互平行的两个晶面。 （×） – 6． 在立方晶系中，（123）晶面与（12）晶面属同一晶面族。 – 7． 在立方晶系中，原子密度最大的晶面间的距离也最大。 （√） – 8． 在金属晶体中，当存在原子浓度梯度时，原子向各个方 （×） 向都具有相同的跃迁几率。 – 9． 因为固态金属的扩散系数比液态金属的扩散系数小得多， （√） 所以固态下的扩散比液态下的慢得多。 （×） – 10．金属理想晶体的强度比实际晶体的强度稍强一些。 – 11．晶体缺陷的共同之处是它们都能引起晶格畸变。 （√）
机械工程材料试题(答案)
机械工程材料》试题一、名词解释(共15 分，每小题 3 分)1. 奥氏体( A) 3.固溶体4.自然时效5. 加工硬化二、填空题(共20 分，每空 1 分)1. 石墨为片状的灰口铸铁称为铸铁，石墨为团絮状的灰口铸铁称为__ 铸铁，石墨为球状的灰口铸铁称为铸铁。
其中铸铁的韧性最高，因而可以锻造。
2. 陶瓷材料中的气相是指，在程中形成的，它了陶瓷的强度。
3.根据采用的渗碳剂的不同，将渗碳分为________ 、_________ 和__________ 三种4.工程中常用的特殊性能钢有___________ 、_______ 、__________ 等。
5.金属的断裂形式有___________ 和______________________________ __ 两种。
6.金属元素在钢中形成的碳化物可分为___________________________________________ ___ 、___两类。
7.常见的金属晶体结构有______________ 、____________ 和____________ 三种。
三、选择题(共25 分，每小题 1 分)I. 40钢钢锭在1000 C左右轧制，有时会发生开裂，最可能的原因是()A. 温度过低；B. 温度过高；C. 钢锭含磷量过高；D. 钢锭含硫量过高2. 下列碳钢中，淬透性最高的是( )A.20 钢；B.40 钢；C.T8 钢；D.T12 钢3. Ni 在1Cr18Ni9Ti 钢中的主要作用是( )A.提高淬透性；B.固溶强化；C.扩大Fe-Fe3C相图中的Y相区；D.细化晶粒；4. W18Cr4V 钢锻造后，在机械加工之前应进行( )A. 完全退火；B. 球化退火；C. 去应力退火；D. 再结晶退火5. 下列材料中，最适合制造机床床身的是( )A.40 钢；B.T12 钢；C.HT300 ；D.KTH300-066. 下列材料中，最适合制造气轮机叶片的是A.1Cr13 钢；B.1Cr17 钢；C.3Cr13 钢；D.4Cr13 钢7. 下列材料中，最适合制造飞机蒙皮的是( )A.ZAISi12 ；B.2A50(旧牌号LD5) ；C.ZAIMglO ；D.2A12(旧牌号LY12)8. 下列材料中，最适合制造盛放氢氟酸容器的是( )A.1Cr17 ；B.1Cr18Ni9Ti ；C.聚四氟乙烯；D.SiO29. 下列材料中，最适合制造汽车板弹簧的是( )A.60Si2Mn ；B.5CrNiMo ；C.Cr12MoV ；D.GCr1510. 下列材料中，最适合制造汽车火花塞绝缘体的是( )A.AI2O3 ；B.聚苯乙烯；C.聚丙烯；D.饱和聚酯II. 铜只有通过冷加工并经随后加热才能使晶粒细化，而铁则不需冷加工，只需加热到一定温度即使晶粒细化，其原因是( )A. 铁总是存在加工硬化，而铜没有；B. 铜有加工硬化现象，而铁没有；C.铁在固态下有同素异构转变；而铜没有D.铁和铜的再结晶温度不同12. 常用不锈钢有铁素体不锈钢、奥氏体不锈钢、马氏体不锈钢和( )A. 铁素体-奥氏体不锈钢；B. 马氏体-奥氏体不锈钢；C. 莱氏体不锈钢；D. 贝氏体不锈钢13. 以下哪种铸铁的断口呈灰黑色？( )A. 马口铁；B. 白口铸铁；C. 麻口铸铁；D. 灰铸铁14. 用于制造渗碳零件的钢称为( )。
机械工程材料_习题集答案
作业01 力学性能 参考答案一、下列情况分别是因为哪一个力学性能指标达不到要求？1. 紧固螺栓使用后发生塑性变形。
( 屈服强度 )2. 齿轮正常负荷条件下工作中发生断裂。
( 疲劳强度 )3. 汽车紧急刹车时，发动机曲轴发生断裂。
( 冲击韧度 )4. 不锈钢圆板冲压加工成圆柱杯的过程中发生裂纹。
( 塑性 )5. 齿轮工作在寿命期内发生严重磨损。
( 硬度 )二、下列现象与哪一个力学性能有关？1. 铜比低碳钢容易被锯割。
( 硬度 )2. 锯条易被折断，而铁丝不易折断。
( 塑性 )p151-4 甲、乙、丙、丁四种材料的硬度分别为45HRC 、90HRB 、800HV 、240HBS ，试比较这四种材料硬度的高低。
答：45HRC →HV ：90HRB →HB ： 183901307300HRB 1307300HB ≈-=-=所以，800HV ＞45HRC ＞240HBS ＞90HRB 作业02a 金属结构与结晶 参考答案一、判断题（ × ）1. 凡是由液体凝固成固体的过程都是结晶过程。
（ × ）2. 室温下，金属晶粒越细，则强度越高、塑性越低。
二、选择题（ b ）1. 金属结晶时，冷却速度越快，其实际结晶温度将：a. 越高b. 越低c. 越接近理论结晶温度（ b ）2. 为细化晶粒，可采用：a. 快速浇注b. 加变质剂c. 以砂型代金属型（ c ）3. 晶体中的位错属于：a. 体缺陷b. 面缺陷c. 线缺陷d. 点缺陷三、填空题1. 晶体与非晶体结构上的最根本的区别是，晶体内原子排列是：（有规则、周期性的）。
2. γ-Fe的一个晶胞原子数=（4 ）。
3. α-Fe、Al、Cu、Ni、V、Mg、Zn各属何种晶体结构：体心立方：（α-Fe、V ）；面心立方：（Al、Cu、Ni ）；密排六方：（Mg、Zn ）4. 实际金属晶体中存在：（点、线、面）三种缺陷，引起晶格（畸变）。
5. 结晶过程是靠两个密切联系的基本过程来实现的，它们是：（形核）和（晶核长大）。
机械工程材料练习题考题(含答案)
《机械工程材料》练习题一、填空题1.机械零件在工作条件下可能受到力学负荷、热负荷或环境介质的作用三种负荷的作用。
2.金属塑性的指标主要有（伸长率）和（断面收缩率）两种。
3.金属材料的机械性能是指在载荷作用下其抵抗（变形）或（断裂）的能力。
4.刚度是指材料在外力作用下抵抗弹性变形的能力。
5.强度度是指材料在外力作用下抵抗变形和断裂的能力。
6.常用测定硬度的方法有（布氏硬度测试法）、（洛氏硬度测试法）和维氏硬度测试法。
7.材料按化学成分分为金属材料、高分子材料、陶瓷材料和复合材料四大类。
8.金属材料的加工工艺性能包括铸造性、可锻性、可焊性、切削加工性和热处理工艺。
9.常见的晶体结构有体心立方、面心立方和密排六方三种。
10.晶体缺陷按其几何特征可分为点缺陷、线缺陷和面缺陷三种。
11.固溶体的晶体结构与溶剂晶体结构相同。
12.当合金溶液凝固后，由于组元间的相互作用不同，可形成固溶体、金属化合物和机械混合物三种形式。
13.铁从高温液态向室温冷却时发生的变化：。
14.珠光体是（铁素体）和（渗碳体）混合在一起形成的机械混合物。
15. 碳溶解在（α-Fe）中所形成的（固溶体）称为铁素体。
16. 在Fe-Fe3C相图中，共晶点的含碳量为（4.3% ），共析点的含碳量为（ 0.77% ）。
17.低温莱氏体是（珠光体）和（共晶渗碳体）组成的机械混合物。
18.金属结晶的过程包括形核和长大两个过程。
19.晶核的形成包括自发形核和非自发形核两种形式。
20.晶核的长大包括枝晶长大和平面长大两种形式。
21.金属铸锭的宏观组织是由三个晶区组成，由外向内分别是表面细等轴晶区、柱状晶区和中心等轴晶区。
22..铸锭的缺陷包括缩孔、缩松、气孔、非金属夹杂物、成分偏析、。
23.焊缝的组织是单一柱状晶。
24.焊接接头是由焊缝和热影响区构成。
25.冷变形后金属在加热中，随温度的升高或加热时间的延长，其组织和性能一般经历回复、再结晶和晶粒长大三个阶段的变化。
机械工程材料课后习题参考答案
机械工程材料思考题参考答案第一章金属的晶体结构与结晶1．解释下列名词点缺陷，线缺陷，面缺陷，亚晶粒，亚晶界，刃型位错，单晶体，多晶体，过冷度，自发形核，非自发形核，变质处理，变质剂。
答：点缺陷：原子排列不规则的区域在空间三个方向尺寸都很小，主要指空位间隙原子、置换原子等。
线缺陷：原子排列的不规则区域在空间一个方向上的尺寸很大，而在其余两个方向上的尺寸很小。
如位错。
面缺陷：原子排列不规则的区域在空间两个方向上的尺寸很大，而另一方向上的尺寸很小。
如晶界和亚晶界。
亚晶粒：在多晶体的每一个晶粒内，晶格位向也并非完全一致，而是存在着许多尺寸很小、位向差很小的小晶块，它们相互镶嵌而成晶粒，称亚晶粒。
亚晶界：两相邻亚晶粒间的边界称为亚晶界。
刃型位错：位错可认为是晶格中一部分晶体相对于另一部分晶体的局部滑移而造成。
滑移部分与未滑移部分的交界线即为位错线。
如果相对滑移的结果上半部分多出一半原子面，多余半原子面的边缘好像插入晶体中的一把刀的刃口，故称“刃型位错”。
单晶体：如果一块晶体，其内部的晶格位向完全一致，则称这块晶体为单晶体。
多晶体：由多种晶粒组成的晶体结构称为“多晶体”。
过冷度：实际结晶温度与理论结晶温度之差称为过冷度。
自发形核：在一定条件下，从液态金属中直接产生，原子呈规则排列的结晶核心。
非自发形核：是液态金属依附在一些未溶颗粒表面所形成的晶核。
变质处理：在液态金属结晶前，特意加入某些难熔固态颗粒，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，这种处理方法即为变质处理。
变质剂：在浇注前所加入的难熔杂质称为变质剂。
2.常见的金属晶体结构有哪几种？α-Fe 、γ- Fe 、Al 、Cu 、Ni 、Pb 、Cr 、V 、Mg、Zn 各属何种晶体结构？答：常见金属晶体结构：体心立方晶格、面心立方晶格、密排六方晶格；α－Fe、Cr、V属于体心立方晶格；γ－Fe 、Al、Cu、Ni、Pb属于面心立方晶格；Mg、Zn属于密排六方晶格；3.配位数和致密度可以用来说明哪些问题？答：用来说明晶体中原子排列的紧密程度。
机械工程材料课后习题答案
机械工程课后答案第一章1、什么是黑色金属？什么是有色金属?答：铁及铁合金称为黑色金属，即钢铁材料;黑色金属以外的所有金属及其合金称为有的金属。
2、碳钢,合金钢是怎样分类的？答：按化学成分分类；碳钢是指含碳量在0.0218％--2。
11%之间，并含有少量的硅、锰、硫、磷等杂质的铁碳合金。
3、铸铁材料是怎样分类的？应用是怎样选择？答:铸铁根据石墨的形态进行分类，铸铁中石墨的形态有片状、团絮状、球状、蠕虫状四种，对应为灰铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁和蠕墨铸铁。
4、陶瓷材料是怎样分类的？答：陶瓷材料分为传统陶瓷、特种陶瓷和金属陶瓷三种。
5、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各有什么特点？α—Fe,γ-Fe,Al，Cu，Ni，Pb，Cr，V,Mg,Zn各属何种金属结构？答：体心晶格立方,晶格常数a=b=c,α-Fe，Cr,V.面心晶格立方,晶格常数a=b=c，γ-Fe，Ni,Al，Cu,Pb.密排六方晶格，Mg，Zn。
6、实际金属晶体中存在哪些缺陷？它们对性能有什么影响？答：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，是金属的电阻率增加,强度、硬度升高，塑性、韧性下降。
线缺陷(位错）、少量位错时，金属的屈服强度很高，当含有一定量位错时，强度降低。
当进行形变加工时，位错密度增加，屈服强度增高。
面缺陷（晶界、亚晶界)、晶界越多，晶粒越细，金属的塑性变形能力越大，塑性越好。
7、固溶体有哪些类型?什么是固溶强化?答：间隙固溶体、置换固溶体。
由于溶质元素原子的溶入，使晶格发生畸变，使之塑性变形抗力增大，因而较纯金属具有更高的强度、硬度，即固溶强化作用。
第二章1、在什么条件下，布氏硬度实验比洛氏硬度实验好？答：布氏硬度实验主要用于硬度较低的退火钢、正火钢、调试刚、铸铁、有色金属及轴承合金等的原料和半成品的测量，不适合测定薄件以及成品。
洛氏硬度实验可用于成品及薄件的实验。
2、σ0。
2的意义是什么?能在拉伸图上画出来吗？答：表示对于没有明显屈服极限的塑性材料，可以将产生0。
机械工程材料习题(含答案)
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VKB、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+30-50CB、Ac3+30—50CC、Accm+30—50CD、T再+30—50C6、常见的齿轮材料20CrMnTi的最终热处理工艺应该是（ D )A、调质B、淬火+低温回火C、渗碳D、渗碳后淬火+低温回火7、常见的调质钢大都属于( B ）A、低碳低合金钢B、中碳低合金钢C、高碳低合金钢D、低碳中合金钢8、某一中载齿轮决定用45钢制造，其最终热处理采用下列哪种方案为宜( C )A、淬火+低温回火B、渗碳后淬火+低温回火C、调质后表面淬火D、正火9、某工件采用单相黄铜制造,其强化工艺应该是（ C ）A、时效强化B、固溶强化C、形变强化D、热处理强化10、在Fe-Fe3C合金中，其平衡组织中含有二次渗碳量最多的合金的含碳量为（ D ）A、0。
0008％B、0。
021%C、0.77%D、2.11%11、在Fe-Fe3C合金的退火组织中，含珠光体量最多的合金的碳含量为（ B ）A、0。
02％B、0.77％C、2.11％D、4。
3％12、下列钢经完全退火后,哪种钢可能会析出网状渗碳体（ D )A、Q235B、45C、60Si2MnD、T1213、下列材料中不宜淬火的是( D ）A、GCr15B、W18Cr4VC、40CrD、YT1514、下列二元合金的恒温转变中，哪个是共析转变（ C )A、L+α→βB、L→α+βC、γ→α+βD、α+β→γ15、下列合金钢中，耐蚀性最好的是( D )A、20CrMnTiB、40CrB、W18Cr4V D、1Cr18Ni9Ti16、下列合金中,哪种合金被称为巴氏合金（ B )A、铝基轴承合金B、铅基轴承合金C、铜基轴承合金D、锌基轴承合金17、对球墨铸铁进行高温正火的目的是为了得到下列哪种组织（ C ）A、F+GB、F+P+GC、P+GD、Ld+G18、为降低低碳冷轧钢板的硬度，宜采用下列哪种工艺（ D ）A、完全退火B、球化退火C、再结晶退火D、等温退火19、感应加热表面淬火的淬硬深度，主要决定于因素( D )A、淬透性B、冷却速度C、感应电流的大小D、感应电流的频率20、下列材料中耐热性最好的是（ C )A、GCr15B、W18Cr4VC、1Cr18Ni9TiD、9SiCr21、过共析钢的退火组织是( C ）A、F+Fe3CIIIB、F+PC、P+Fe3CIID、P+Fe3CIII22、下列钢经淬火后硬度最低的是（ A ）A、Q235B、40CrC、GCr15D、45钢23、对奥氏体不锈钢进行固溶处理的目的是( D )A强化基体 B、提高其韧性C、消除应力D、消除碳化物24、滚动轴承钢GCr15的最终热处理应该是( A ）A、淬火+低温回火B、渗碳+淬火+低温回火C、淬火+中温回火D、氮化+淬火+低温回火25、对工件进行分级淬火的目的是（ C )A、得到下贝氏体B、减少残余奥氏体量C、减少工件变形D、缩短生产周期26、钢获得下列哪种组织时有最佳的综合机械性能（ D ）A、M+KB、P+FC、B下D、M+P27、某中等载荷齿轮拟选用45钢制造，其可能的最终热处理工艺应该是（ B ）A、淬火+低温回火B、调质+表面淬火C、渗碳+淬火+低温回火D、淬火+中温回火28、为了提高45钢的综合机械性能，应进行（ B ）A、正火B、调质C、退火D、淬火+中温回火29等温退火相对于一般退火工艺而言,更能（ A ）A、减少工件变形B、消除应力C、细化晶粒D、缩短退火周期30、高速钢淬火后进行多次回火的主要目的是（ B ）A、消除残余奥氏体,使碳化物入基体B、消除残余奥氏体，使碳化物先分析出C、使马氏体分解，提高其韧性D、消除应力，减少工件变形31、金属产生时效强化的主要原因是( D ）A、形成了高密度位错B、晶格发生畸变C、晶格类型发生改变D、析出亚稳定第二相粒子32、钢中的二次渗碳体是指从（ B ）中析出的渗碳体A、从钢液中析出的B、从奥氏体中析出的C、从铁素中析出的D、从马氏体中析出的33、碳钢的下列各组织中，哪个是复相组织( A )A、珠光体B、铁素体C、渗碳体D、马氏体34、能够无限互溶的两组元素所构成的二元合金相图必定是（ A ）A、匀晶相图B、共晶相图C、包晶相图D、共析相图35、钢件出现下述哪种缺陷时，难以用热处理来消除( B ）A、晶内偏析B、纤维组织C、晶粒粗大D、网状渗碳体36、钢的下列组织中热稳定性最差的是（ C ）A、珠光体B、马氏体C、回火屈氏体D、回火索氏体37、对片状马氏体而言，下列说法哪个是错误的（ A ）A、是位错马氏体B、是孪晶马氏体C、是过饱和的a固溶体D、具有高的强度38、下列各材料中淬火时最容易产生淬火裂纹的材料是（ C ）A、45钢B、20CrMnTiC、16MnD、W18Cr14V39、下列诸因素中，哪个是造成45钢淬火硬度偏低的主要原因（ A ）A、加强温度低于Ac3B、加热温度高于AC3C、保温时间过长D、冷却速度大于VK40、亚共晶白口铸铁的退火组织中，不可能有下列中的哪种组织（ C ）A、二次渗碳体B、共析渗碳体C、一次渗碳体D、共晶渗碳体41、过共析钢进行下列哪种热处理可能会造成网状渗碳体析出（ A )A、完全退火B、再结晶退火C、正火D、去应力退火42、下列指标中，哪个是只决定了钢的成份的性能（ D ）A、淬透性B、淬硬性C、淬透层深度D、临界冷却速度VK43、分级淬火的目的是为了（ D )A、得到B下B、增加马氏体的量C、减少残余奥氏体D、减少工件变形开裂44、过共析钢因过热而析出网状渗碳体组织时，可用下列哪种工艺消除（ C ）A、完全退火B、等温退火C、球化退火D、正火45、下列诸材料中淬透性最好的是（ A ）A、20CrMnTiB、40CrC、GCr15D、Q23546。
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C 铁碳合金相图 一、选择题 1. 铁素体是碳溶解在（A ）中所形成的间隙固溶体。 A．α-Fe B．γ-Fe C．δ-Fe D．β-Fe 2.奥氏体是碳溶解在（ B）中所形成的间隙固溶体。 A．α-Fe B．γ-Fe C．δ-Fe D．β-Fe 3.渗碳体是一种（C）。 A．稳定化合物 B．不稳定化合物 C．介稳定化合物 D．易转变化合物 4.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％ 5.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 6.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 7.在Fe-Fe3C相图中，GS线也称为（C）。 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（A）。 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.在铁－碳合金中，当含碳量超过（B）以后，钢的硬度虽然在继续增 加，但强度却在明显下降。 A．0.8％ B．0.9％ C．1.0％ D．1.1％ 11.通常铸锭可由三个不同外形的晶粒区所组成，其晶粒区从表面到中 心的排列顺序为（A）。 A．细晶粒区－柱状晶粒区－等轴晶粒区 B．细晶粒区－等轴晶粒区 －柱状晶粒区 C．等轴晶粒区－细晶粒区－柱状晶粒区 D．等轴晶粒区－柱状晶粒 区－细晶粒区 12.在Fe-Fe3C相图中，PSK线也称为（B）。 A．共晶线 B．共析线 C．A3线 D．Acm线 13.Fe-Fe3C相图中，共析线的温度为（D）。 A．724℃ B．725℃ C．726℃ D．727℃ 14.在铁碳合金中，共析钢的含碳量为（B）。 A．0.67％ B．0.77％ C．0.8％ D．0.87％ 二、填空题
五、简答题 1.说明下列机械性能指标符合所表示的意思：σs、σ0.2、HRC、σ-1、 σb、δ5、HBS。 σs: 屈服强度 σ0.2：条件屈服强度 HRC：洛氏硬度（压头为金刚石圆锥） σ-1: 疲劳极限 σb: 抗拉强度 σ5：l0=5d0时的伸长率（l0=5.65s01/2） HBS:布氏硬度（压头为钢球） 第2章 材料的结构 一、选择题 1. 每个体心立方晶胞中包含有（B）个原子 A.1 B.2 C.3 D.4 2. 每个面心立方晶胞中包含有（C）个原子 A.1 B.2 C.3 D.4 3. 属于面心立方晶格的金属有（C） A.α-Fe,铜B.α-Fe,钒 C.γ-Fe,铜 D.γFe,钒 4. 属于体心立方晶格的金属有（B） A.α-Fe,铝B.α-Fe,铬 C.γ-Fe,铝 D.γFe,铬 5. 在晶体缺陷中，属于点缺陷的有（A） A. 间隙原子 B.位错 C.晶界 D. 缩孔 6. 在立方晶系中,指数相同的晶面和晶向(B) A.相互平行 B.相互垂直 C.相互重叠 D.毫无关联 7. 在面心立方晶格中,原子密度最大的晶面是(C) A.(100) B.(110) C.(111) D.(122) 二、是非题 1. 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。 是 2. 在体心立方晶格中，原子排列最密的方向[111]垂直于原子排列最密的 晶面（110）。 非 （指数相同才会相互垂直） 3. 单晶体具有各向同性，多晶体具有各向异性。 非（晶体具有各向异 性，非晶体具有各向同性） 4．晶体的配位数越大，其致密度也越高。 是 三、填空题 1. 一切固态物质可以分为（晶体 ）与（非晶体）两大类。 2. 晶体缺陷主要可分为（点缺陷）,（线缺陷）和面缺陷三类。 3. 晶体缺陷中的点缺陷除了置换原子还有（间隙原子）和（空位）。 4. 面缺陷主要指的是（晶界）和（亚晶界）；最常见的线缺陷有（刃型 位错）和（螺型位错）。
称为同素异构 (-Fe (Fe、γ-Fe、α-Fe是铁在不同温度下的同素异构体，其中(-Fe和α-Fe都是体 心立方晶格，分别存在于熔点到1394℃之间及912℃以下，γ-Fe是面心 立方晶格，存在于1394℃到912℃之间。 3.试述晶粒大小对其机械性能有何影响？ 答：常温下，晶粒越细，晶界面积越大，因而金属强度、硬度越高，同 时塑性、韧性越好。 高温下，晶界呈黏滞状态，在外力作用下易产生滑动和迁移，因而细 晶粒无益，但晶粒太粗，易产生应力集中。因而高温下晶粒过粗、过细 都不好。 B 合金的结晶 一、 填空题 1. 根据溶质原子在溶剂晶格中分布情况的不同，可将固溶体分为（置换 固溶体）和（间隙固溶体）。 2. 相是指合金中（成分相同）与（结构相同）均匀一致的组成部分。 3. 合金的晶体结构大致可以有三种类型：（固溶体），金属化合物和（ ）。 4. 组成合金的（最简单），（最基本），（能够独立存在）的物质称为 组元。 5．两种元素组成固溶体，则固溶体的晶体结构（与组成元素之一的晶 体结构相同）。 二、改正题 1.合金中各组成元素的原子按一定比例相互作用而生成的一种新的具有 金属特性的物质称为固溶体。 将固溶体改成金属化合物 2.合金元素在固态下彼此相互溶解或部分地溶解，而形成成分和性能均 匀的固态合金称为金属化合物。 将金属化合物改成固溶体 3.固溶体的强度和硬度比溶剂金属的强度和硬度高。 4.间隙固溶体和置换固溶体均可形成无限固溶体。间隙固溶体可形成有 限固溶体，置换固溶体可形成无限固溶体 三 、简答题 1.试述金属中固溶体与金属化合物的机械性能有何特点。 答：固溶体的强度、硬度高，塑性、韧性低；金属化合物具有较高的熔 点、硬度和较大的脆性。 2.合金中固溶体和金属化合物的晶体结构有何不同？
1. 珠光体是（铁素体）和（渗碳体）混合在一起形成的机械混合物。 2. 碳溶解在（α-Fe）中所形成的（固溶体）称为铁素体。 3. 在Fe-Fe3C相图中，共晶点的含碳量为（4.3% ），共析点的含碳量为 （ 0.77% ）。 4. 低温莱氏体是（ 珠光体 ）和（共晶渗碳体 ）组成的机械混合物。 5. 高温莱氏体是（共晶奥氏体 ）和（工晶渗碳体 ）组成的机械混合 物。 6. 铸锭可由三个不同外形的晶粒区所组成，即（ 表层细晶区 ），（柱 状晶区 ）和心部等轴晶粒区。 7. 在Fe-Fe3C相图中，共晶转变温度是（ 1148℃），共析转变温度是（ 727℃ ）。 三、改正题 1. 在Fe-Fe3C相图中,GS斜线表示由奥氏体析出二次渗碳体的开始线，称 为A3线。冷却时铁素体从奥氏体中析出开始、加热时铁素体向奥氏体转 变终了的温度线 2. 在铁碳合金相图中，PSK线是一条水平线（727℃），该线叫共晶线， 通称A1线。 3. 过共析钢缓冷到室温时，其平衡组织由铁素体和二次渗碳体组成。珠 光体 4. 珠光体是由奥氏体和渗碳体所形成的机械混合物，其平均含碳量为 0.77%。铁素体 5. 亚共晶白口铁缓冷到室温时，其平衡组织由铁素体，二次渗碳体和莱 氏体组成。珠光体 6. 在亚共析钢平衡组织中，随含碳量的增加，则珠光体量增加，而二次 渗碳体量在减少。含碳量在0.0218%～0.77%范围内增加 7. 过共晶白口铁缓冷到室温时，其平衡组织由珠光体和莱氏体组成。一 次渗碳体和低温莱氏体 8. 在铁碳合金相图中，钢的部分随含碳量的增加，内部组织发生变化， 则其塑性和韧性指标随之提高。下降 9. 在铁碳合金相图中，奥氏体在1148℃时，溶碳能力可达4.3%。2.11% 10.碳溶解在α-Fe中可形成的间隙固溶体称为奥氏体，其溶碳能力在 727℃时为0.0218%。铁素体 11.在铁碳合金相图中，铁素体在727℃时，溶碳能力可达2.11%。 0.0218% 12.在过共析钢中含碳量越多，则其组织中的珠光体量减少，而铁素体 量在增多。二次渗碳体
第1章 材料的性能 一、选择题 1.表示金属材料屈服强度的符号是（ B） A.σ 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.在测量薄片工件的硬度时，常用的硬度测试方法的表示符号是（ B） A.HB B.HRC C.HV D.HS 4.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 二、填空 1.金属材料的机械性能是指在载荷作用下其抵抗（变形 ）或（破坏 ） 的能力。 2.金属塑性的指标主要有（伸长率）和（断面收缩率）两种。 3.低碳钢拉伸试验的过程可以分为弹性变形、（塑性变形）和（断裂） 三个阶段。 4.常用测定硬度的方法有（布氏硬度测试法）、（洛氏硬度测试法）和 维氏硬度测试法。 5.疲劳强度是表示材料经（无数次应力循环）作用而（不发生断裂时） 的最大应力值。 三、是非题 1.用布氏硬度测量硬度时，压头为钢球，用符号HBS表示。 是 2.用布氏硬度测量硬度时，压头为硬质合金球，用符号HBW表示。 是 3.金属材料的机械性能可以理解为金属材料的失效抗力。 四、改正题 1. 疲劳强度是表示在冲击载荷作用下而不致引起断裂的最大应力。 将 冲击载荷改成交变载荷 2. 渗碳件经淬火处理后用HB硬度计测量表层硬度 。 将HB改成 HR 3. 受冲击载荷作用的工件，考虑机械性能的指标主要是疲劳强度。 将 疲劳强度改成冲击韧性 4. 衡量材料的塑性的指标主要有伸长率和冲击韧性。 将冲击韧 性改成断面收缩率 5. 冲击韧性是指金属材料在载荷作用下抵抗破坏的能力。 将载荷 改成冲击载荷
13.碳溶解在γ-Fe中所形成间隙固溶体称为铁素体，其溶碳能力在727℃ 时为0.77%。奥氏体 14.亚共析钢缓冷到室温时，其平衡组织由铁素体和二次渗碳体组成。 珠光体 15.奥氏体化的共析钢缓慢冷却到室温时，其平衡组织为莱氏体。珠光 体 16.在铁碳合金相图中，ES线是碳在奥氏体中的溶解度变化曲线，通称 A1线。γ-Fe Acm 四、简答题 1.铁碳合金中基本相有哪几相？室温下的基本相是什么？ 答：基本相有液相L高温铁素体相δ、铁素体相α、奥氏体相γ和渗碳体相 Fe3C 室温下的基本相是 2.试分析含碳量为0.6%。铁碳含金从液态冷却到室温时的结晶过程。 答： 3.试分析含碳量为1.2%铁碳合金从液体冷却到室温时的结晶过程。 答：合金在1～2点转变为 ( , 到 3 点, 开始析出Fe3C。从奥氏体中析出的 Fe3C称二次渗碳体, 用Fe3CⅡ表示,其沿晶界呈网状分布。温度下降, Fe3CⅡ量增加。到4点， ( 成分沿ES线变化到S点，余下的( 转变为P。 P53 4.结合Fe-Fe3C相图指出A1、A3和Acm代表哪个线段，并说明该线段表示 的意思。 答：A1为PSK水平线，即共析线，在该线温度（727℃）下发生共析转变 A3为GS线，即γ⇄α固溶体转变线 Acm为ES线，即碳在γ-Fe中的固溶线 5.简述碳钢中碳含量变化对机械性能的影响。 答：亚共析钢随含碳量增加，P 量增加，钢的强度、硬度升高, 塑性、 韧性下降. 0.77%C时, 组织为100% P, 钢的性能即P的性能。 ＞0.9%C，Fe3CⅡ为晶界连续网状，强度下降, 但硬度仍上升。 ＞2.11%C，组织中有以Fe3C为基的Le’,合金太脆 6.写出铁碳相图上共晶和共析反应式及反应产物的名称。 答：共晶:L4.3→γ2.11＋Fe3C,产物为奥氏体和渗碳体的机械混合物，即