轮机工程材料考试复习习题集
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一、选择题
1、不同金属材料相比,刚度越大,其 C 越大。
A、弹性变量
B、塑性变形量
C、弹性模量
D、变形量
3、金属材料的性能指标是指 C 。
A、机械强度、刚度、物理化学性能;
B、刚度、塑性、稳定性;
C、机械性能、工艺性、物理化学性能;
D、机械强度、工艺性能、物理性能。
5、金属材料高温下的机械性能指标是 A 。
A、热强度、热硬度
B、蠕变极限,持久极限
C、热强度,脆性转变温度;
D、蠕变极限、热硬度。
8、金属材料在室温抵抗微量塑性变形的能力是 A 。
A、屈服强度;
B、强度;
C、硬度;
D、抗拉强度
24、金属材料冲击韧性值在-40℃以下明显降低的现象称为: C 。
A、韧性转变;
B、塑性转变;
C、脆性转变;
D、硬度转变;
25、金属材料在周期性交变应力作用下,零件会在小于σ
b ,甚至小于σ
s
的情况
下发生突然断裂的现象,称为: B 。
A、脆性断裂;
B、疲劳断裂;
C、硬化;
D、脆性转变。
29、所谓金属材料的偏析是指液态金属凝固后的 C 。
A、厚、薄不均;
B、温度不均;
C、成分不均;
D、性能不均
33、有时金属在结晶之后,继续冷却时,会发生晶体结构的变化,即从一种晶格转变成另一种晶格,金属在固态下的这种晶格变化称为: D 。
A、再结晶;
B、重结晶;
C、同素异构转变;
D、B或C
36、r—Fe转变成α—Fe属于 D 。
A、共析转变;
B、共晶转变;
C、晶粒转变;
D、同素异构转变
39、铁和碳形成的亚稳化合物Fe3C称为: C 。
A、珠光体;
B、铁素体;
C、渗碳体;
D、索氏体
40、珠光体是: A 。
A、片状铁素体和片状渗碳体的机械混合物
B、球状F和Fe3C的机械混合物
C、是片状渗碳体和片状石墨的机械混合物
D、是渗碳体在铁素体中的固溶体。
42、奥氏体具有 B 晶格。
A、体心立方;
B、面心立方;
C、密排六方
D、复杂
44、铁素体(F)是 D 。
A、纯铁;
B、混合物;
C、化合物;
D、固溶体
46、在铁碳合金相图上,温度为1148℃,含碳4.3%的C点称为 D 。
A、共析点;
B、共晶点;
C、熔点
D、重结晶转变点
48、在铁碳合金相图上,温度为1148℃的ECF线称为 B 。
A、液相线;
B、固相线;
C、共析线;
D、共晶线
49、在铁碳合金相图上,温度为727℃的PSK线称为 D 。
A、共晶线;
B、液相线;
C、固相线;
D、共析线
53、铁和碳形成的亚稳定化合物Fe3C的主要特征是: C 。
A、硬度低,塑性好;
B、硬度高,塑性好;
C、硬度高、塑性差;
D、硬度低,塑性差。
63、能消除铸、锻、焊、切削加工及冷冲压残余应力的退火工艺是 C 。
A、完全退火;
B、等温退火;
C、低温退火;
D、球化退火。
65、能代替需用时很长的完全退火来消除锻件、铸件组织缺陷的热处理工艺是AC 。
A、正火
B、扩散退火
C、等温退火
D、回火
72、钢经淬火后,为消除其脆性,应进行 C 。
A、退火;
B、正火;
C、回火;
D、调质
74、所谓钢件的调质处理是指 C 。
A、淬火后中温回火;
B、淬火后低温回火;
C、淬火后高温回火;
D、淬火后低温退火;
75、使零件具有高韧性、中等硬度高强度、高疲劳强度的综合机械性能的热处理是 B 。
A、正火;
B、调质处理;
C、淬火后中温回火;
D、淬火后低温回火
77、含碳量较低的机器零件,希望其表面有高硬度、高耐磨性、高疲劳强度等性能,常采用 B 。
A、表面淬火;
B、表面化学处理后淬火;
C、淬火;
D、表面正火;
79、回火脆性是指在某些温度范围内回火时, D 下降的现象。
A、强度
B、硬度
C、塑性
D、韧性
81、钢的淬火目的是为了 B 。
A、消除内应力
B、提高硬度和耐磨性
C、增加塑料和韧性
D、改善材料内部组织,为最后热处理作准备
83、T12材料制成的锉刀应进行 B 热处理。
A、淬火+高温回火;
B、淬火+低温回火;
C、淬火+中温回火;
D、淬火+自身回火
85、室温下,金属材料发生塑料性变形后强度、硬度提高,而塑性下降,这种现象称为: C 。
A、固溶强化;
B、变质处理;
C、加工硬化;
D、重结晶
86、共析钢等温转变曲线上,过冷奥氏体在高温区的转变产物是 C 类型组织。
A、马氏体
B、屈氏体;
C、珠光体;
D、贝氏体
90、45号钢的含碳量为 C 。
A、45%
B、4.5%
C、0.45%
D、0.045%
92、优质碳素钢的钢号以 B 命名的。
A、硬度;
B、含碳量;
C、抗拉强度;
D、屈服极限
94、铸钢ZG270—500,其中270和500分别表示材料的 B 。
A、冲击韧性和延伸率;
B、屈服极限和强度极限;
C、屈服极限和冲击韧性;
D、强度极限和断面收缩率
96、锅炉用钢应严格控制含氮量,以防止 B 。
A、冷脆性
B、蓝脆
C、发裂
D、热脆性
97、钢的质量是依据钢中 B 的含量来确定的
A、si、Mn;
B、S、P;
C、H、O;
D、N
102、不锈钢中含有一定量的 D 。
A、铜;
B、矾
C、硅
D、铬
108、合金结构钢60Si2Mn的含碳量是 B ,为获得高的弹性极限和疲劳强度,足够的塑性和韧性,应进行 F 处理。
A、6%
B、0.6%
C、0.06%
D、0.006%
E、淬火+高温回火;
F、淬火+中温回火;
G、淬火+低温回火
H、渗碳+ 淬火+低温回火;
I、表面淬火
109、合金工具钢CrWMn的含碳量为 D 。
A、<0.1%
B、<1%
C、>0.1%
D、>1%
111、凡含碳量<0.0218%的铁碳合金称为 C 。
A、钢
B、铸铁
C、工业纯铁
D、麻口铁
114、高碳钢、中碳钢和低碳钢的含碳量依次为 D 。
A、>0.8%,0.6~0.8%,<0.6%;
B、>0.7%,0.3~0.7%,<0.3%;
C、>0.6%,0.3~0.6%,<0.3%
D、>0.6%,0.25~0.6%,<0.25%;
116、已知普通碳素结构钢Q255,数字255表示其 C ,单位为Mpa。
A、强度极限
B、疲劳强度
C、屈服强度
D、接触强度
124、为获得表面耐磨,心部韧性好的性能,活塞销选用20钢,并进行 B 处理。
A、淬火+低温回火;
B、渗碳+淬火+低温回火
C、表面淬火;
D、淬火+冷处理+低温回火;
E、淬火+高温回火。
125、用GCr15制造柴油机的精密偶件,为提高其硬度和耐磨性,淬火之后还应D 。
A、低温回火
B、中温回火
C、高温回火
D、冷处理+低温回火
138、不锈钢2Cr13其含C量和含Cr量依次为: B 。
A、2%,13%
B、0.2%,13%
C、0.2%,1.3%
D、2%,1.3%
148、孕育铸铁是经孕育处理 B 而提高灰口铸铁的机械性能。
A、改变基体组织
B、使石墨片细化
C、使基体细化
D、使石墨粗大
166、工业纯铜是指: C 。
A、青铜
B、黄铜
C、紫铜
D、白铜
170、经过冷加工的黄铜零件,在潮湿的大气中或有氨的介质中易发生 D 。
A、腐蚀
B、龟裂
C、脱锌
D、季裂
179、船用柴油机主轴承、连杆大端轴承,十字头轴承,船舶轴系中油润滑的尾轴承材料常采用 B 。
A、铜基轴承合金;
B、锡基轴承合金;
C、铅基轴承合金;
D、铝基轴承合金。
188、铜合金H62,ZCuSn10Pb1, QAl5依次表示 B 。
A、铅黄铜,铝青铜,铅青铜;
B、普通黄铜,铸造锡青铜,铝青铜;
C、普通黄铜,铅青铜,锡青铜;
D、铝黄铜,锡青铜,铝青铜
196、对选用工程塑料时考虑的因素,下列说法不妥的是BE (多选)。
A、应有良好的散热条件,防止受热变形
B、对精密仪器及公差带较窄的间隙配合可以放心大胆地选用
C、对刚度要求较高的零件应填用
D、避免光照老化
E、减摩、耐磨性好,可全面代替轴承合金
203、为提高曲轴轴颈的表面耐磨性和疲劳强度,应对轴颈表面进行强化处理,常用的方法是: D 。
A、表面氮化处理;
B、表面喷或滚压;
C、渗碳淬硬后高温回火;
D、A或B
217、对船体结构用钢不作要求的性能是 C 。
A、良好的焊接性能
B、很好的冷变形性能和低温韧性
C、持久强度
D、耐腐蚀性
219、I、Ⅱ级管系的铜和铜合金管应选用 D 。
A、对接焊接管
B、搭接焊接管
C、螺旋焊接管
D、无缝管
222、塑料管的最大允许工作压力,应不大于使用温度下爆破压力的
C ,介质温度不得 C 。
A 、61/高于60℃
B 、4
1
/低于0℃
C 、51/高于60℃,低于0℃
D 、31/高于50℃,低于0℃ 二、填空题
1.物质存在的形态有: (气体状态)(液体状态)(固体状态) ,其中 (气体状态) 物质的自由能最高。
2.根据材料性质和结合键的性质,可把工程材料分为 (金属材料)(陶瓷材料)(高分子材料)(复合材料)。
3.所谓屈强比是(σs /σb ),屈强比越小,说明 (σs 较小,工作可靠性大,可避免由于超载面突然断裂的危险)。
8.晶体中的缺陷主要有 (点缺陷)(线缺陷)(面缺陷)。
9.硬度是(金属表面抵抗局部塑性变形的能力),常用的指标 (布氏硬度)(洛氏硬度)(维氏硬度)(显微硬度) 。
12.金属常见的典型晶格类型为 (体心立方、面心立方、密排六方) ,其晶格致密度依次为 (0.68,0.74,0.74) 。
13.结晶过程的过冷度是指 (理论结晶温度与实际结晶温度的差值) 。
过冷度与冷却速度有关,冷却速度越大,过冷度则 (越大) 。
(过冷度) 是实际液态金属结晶的必要条件。
14.金属从液态转变为固态的过程,实质上是原子 (有进程有序状态过渡到长程有序状态)
15.重结晶和再结晶,两者都是在 (固体) 形态下进行的,都是由 (成核与长大) 两个基本过程组成的,但前者的晶格类型 (发生)(没有)(大) 变化,而后者的晶格类型 (没有) 变化,前者需要的过冷度比后者 (大)。
16.所谓的“固溶强化”是指 (溶质溶于溶剂中,使固溶体的强度,硬度升高的现象)
17.金属化合物突出的性能特性是 (高熔点)(高硬度)(高脆性) 。
18.匀晶转变是 (合金二组元在液、固态下无限互溶,冷却时在一定温度范围内不断自液相中结晶出单一固溶体的过程) 。
19.共晶转变是 (在一定温度下,由一定成分的液相同时结晶出成分一定的两个固相的转变过程) 。
20.共析转变是(一定成分的固相,在一定温度下同时转变成两个成分一定的固相的过程)。
21.铁碳合金的强度不仅和强化相Fe3C的数量有关,还与其(形态)有关。
在钢中,随ωc(含碳量)的增加,铁素体F(α)的量不断(减少),Fe3C(Cm)量不断(增加)呈直线(提高),当ωc含碳量达到(0.9%)时,强度极限达到(最大值)值。
ωc继续增加,过共析钢组织中除片状Fe3C外还出现(网)(Fe3CⅡ),使钢的脆性(增加),强度、(降低)。
22.对处于同样状态的钢,随含碳量的增加,硬度(增加),塑性(降低),韧性(降低)。
24.所谓热处理是将(将固态金属或合金通过加热,保温,冷却的方法,改变内部组织,从而获得所需性能的一种工艺)通过。
25.热处理工艺过程的三环节是(加热、保温、冷却),两因素是(温度、时间)。
30.在热处理中,决定钢在室温下的组织和性能的关键环节是(冷却)
31.在生产中,热处理的冷却方式有(连续冷却)(等温冷却)两种。
33.过共析钢C曲线上可见,在高温转变区中,随过冷度度增加,其产物分别为(珠光体)(索氏体)(屈氏体),其相组织均为(片状铁素体(F)+渗碳体(Fe3C)的机械混合数);在550o C~Ms之间,其产物为;(贝氏体)(含过饱和碳的铁素体和碳化物),其相组织为(含过饱和碳的铁素体和碳化物)的两相混合物;在Ms~Mf之间,其产物为(马氏体),是碳在(体心立方晶格α―Fe)中的过饱和固溶体。
36.连续冷却时,采用炉冷,将发生(珠光体)转变,生成(珠光体);采用空冷将发生(珠光体)转变,生成(索氏体);采用油冷,先发生;(珠光体)转变,生成(屈氏体),剩余的A发生(马氏体)转变;水冷,冷却速度大于V临,将发生(马氏体)转变,生成(马氏体+残余奥氏体)
37.退火是将钢(加热到一定温度,保温一定时长后缓慢冷却)(奥氏体)(珠光体)(临界点)的一种热处理工艺,其实质是将钢加热使其(奥氏体)化后进行(珠光体)转变,或加热到(临界点)进行(热)处理。
38.正火是将钢加热到(Ac3[Ac1或Accm]以上30~50℃)
,保温后在(静止空气)冷却的热处理工艺。
与退火相比,其冷却速度。
(较快),过冷度(较大),所以冷却后得到(细)(珠光体)
42.铸、锻、焊、冲压件为消除残余应力,防止工件变形,应采用 [去应力(低温)][低温(去应力)] 退火,也称为加热温度为Ac1―(100~200)℃退火。
44.淬火的方式有(单液淬火)(双液淬火)(分级淬火)(等温淬火)。
47.钢的淬透性是指钢 (接受淬火) 的能力,用一定条件下钢的淬火时获得的 (马氏)(半马氏) 表示。
48.淬硬性是指 (钢淬火后所能达到的最高硬度) ,它反映的是 。
53.渗碳是 (将低碳钢置于高碳钢介质中加热到AC 3以上保温足够时间,获得零件表面高碳
层)的热处理工艺,这种工艺仅适用于(低碳) 钢和(低碳合金) 钢。
54. 金属的腐蚀主要有 (化学腐蚀)(电化学腐蚀) 两类,前者是在 (干燥气体中和非电解质) 中产生的,后者是在 (电解质溶液) 中产生的。
62.复合材料是由 两种或两种以上的物理和化学性能不同的物质人工制成的) 的多相固体材料,一般由(高强度、高模量、脆性很大的增强相) 材料与 (强度低、韧性好、低模量的基体) 材料组成。
三、计算、简答题
1.金属的机械性能主要包括哪几个指标?
答:室温下:刚度、强度、塑性、硬度、冲击韧性、疲劳强度
高温下:高温强度(蠕变极限、持久极限)、热硬性。
2. 什么是金属材料的强度?怎么表示?
答:金属材料在外力作用下抵抗产生塑性变形和断裂的能力叫强度。
用屈服
强度s σ和抗拉强度b σ
3. 零件设计时主要根据哪一个强度指标,为什么?
答:零件设计时主要依据屈服强度作为依据,因为一般的工程零件在使用时
是不允许产生塑性变形的。
8. 什么是同素异构转变?试说明纯铁的同素异构转变过程。
答:固态金属随温度变化发生晶格形式的转变称为同素异构转变。
纯铁在
912C 0以下具有体心立方晶格,称为α—Fe ,在9 1 2C 0~1 3 94 C 0具
有面心立方晶格,称为γ—Fe ,在1 3 94 C 0~1 5 3 8 C 0具有体心立方
晶格称为δ—Fe 。
9.什么叫固溶体?它有哪些类型?什么叫“固溶强化”?
答:合金在固态时,一种组元均匀地溶解在另一组元中而形成的相称为固溶体。
固溶体的类型包括置换固溶体和间隙固溶体两种。
溶质溶于溶剂中,
使固溶体的强度、硬度升高,塑性、韧性下降的现象称为固溶强化。
11.试比较间隙固溶体和间隙化合物的主要区别。
答:间隙固溶体的晶格与溶剂晶格相同,溶质原子钻入溶剂的空隙中形成单相固体,造成溶剂晶格畸变,使间隙固溶体的强度、硬度提高,韧性、塑性下降;而间隙化合物的晶格已不同于组元中的晶格,具有金属属性,高硬度高熔点是其特点。
13.简述奥氏体的构成和性能特点。
γ的面心立方晶格中所形成的间隙固溶体,具有很答:奥氏体是碳溶解于Fe
-
高的溶碳能力,硬度、强度较低,但塑性较好。
14.试写出45钢(ωc=0.45%)、共析钢(ωc=0.77%)和T12(ωc=1.2%)钢由液态到室温的结晶过程简式。
t1-t2 t2-t3 t3-t4
L0.45 L+A0.45 A0.45 F0.0218+A0.77
匀晶转变 A不变同素异构转变
t4=727℃ 727℃―室温
F0.0218+P0.77 F0.0008+P0.77+Fe3CⅢ
共析转变 F溶解度降低
16.试计算15号钢(ωc=0.15%)、40号钢(ωc=0.4%)和70号钢(ωc=0.7%)的显微组织中的珠光体(P)和铁素体(F)的百分含量各是多少?并分析它们的强度、硬度、塑性δ和
18. 试分析普通碳素钢含碳量对其机械性能的影响。
答:普通碳素钢的组元和室温下的组织均是铁素体和碳化三铁两个基本相构成。
随含碳量
不断增加,铁素体不断减少,使材料的硬度越来越高,塑性越来越低,脆性不断增加。
并且,随含碳量的增加,强度不断增加,当含碳量达到0.9%时,钢的强度达到最大,而含碳量超多0.9%后,由于出现网状Fe 3C,使钢的脆性增加,强度降低。
21.什么是C曲线?它有什么用处?
答:把临界点以下的过冷奥氏体,以不同的冷却速度进行等温冷却所发生的转变,用曲表
示称为C 曲线。
用处:C 曲线讲转变产物分为不同的区域,用C 曲线可以对各区域转变过程和特点进行分析,了解转变产物、组织形态与性能之间的关系,并用于确定材料热处理工艺,可代替连续冷却曲线指导热处理工艺。
30.用线条将相关项目联系在一起
排气阀弹簧 20C r 淬火+冷处理+低温回火 F+P
船体钢板 GC l 15 不热处理 M ’
活塞销 DH32 渗碳+淬火+低温回火 S ’
曲轴 60S i 2M n 淬火+高温回火 T ’
精密偶件 35C r M o 淬火+中温回火 {F T M +少量心部表层
33.什么叫“综合机械性能”良好?采用什么热处理方法能获得良好的综合机械性能?
52.什么是再结晶,它与重结晶有何相同之处?有何不同之处?。