_机械工程材料习题集

下载可编辑目录1.1材料的使用性能 (2)2.1 纯金属的晶体结构与结晶 (2)2.2 合金的相结构与结晶 (4)3.1 钢的热处理原理 (9)3.2 钢的整体热处理 (11)3.3 钢的表面热处理/热处理工艺设计 (14)4.1 钢铁中的元素及其作用 (15)4.2 工业用钢 (17)4.3 工程铸铁 (20)8 选材及热处理 (22)下载可编辑1.1材料的使用性能一、填空题1.金属材料的性能包括使用性能和，前者包括力学性能和等。

2.材料主要的工艺性能主要有、、、、等。

2.1 纯金属的晶体结构与结晶一、填空题1.常见金属的晶格类型有体心立方晶格、、三种。

铜为，锌为，α-Fe为。

2.每个体心立方晶胞在晶核中实际含有个原子，致密度为。

3.根据几何形态特征，可将晶体缺陷分为、和面缺陷三类。

其中间隙原子属于，位错属于，晶界属于。

4. 是结晶的必要条件。

金属实际结晶温度总是低于理论结晶温度的现象，称为；冷却速度越快，金属的实际结晶温度。

5.纯金属结晶的过程是一个和的过程。

6.实际金属结晶时，其形核方式有和两种，其中，又称为变质处理。

7.生产中常用的细化晶粒的方法有、以及附加振动等。

二、是非题[ ]1.晶体是指原子呈规则排列的固态，例如，纯铁、玻璃等。

[ ]2.日常所见的金属都是单晶体。

[ ]3.金属面心立方晶格的致密度比体心立方晶格的致密度高。

[ ]4.实际金属中存在着点、线、面缺陷，从而使得金属的强度和硬度均下降。

[ ]5.在室温下，金属的晶粒越细，则其强度越高，塑性越低。

[ ]6.液态金属结晶时的冷却速度越快，过冷度就越大，形核率和长大率都增大，故晶粒就粗大。

三、选择题1.增加冷却速度，可使金属结晶的过冷度。

A.提高B.降低C.不变D.不确定2.实际生产中，金属冷却时。

A．理论结晶温度总是低于实际结晶温度B．理论结晶温度总是高于实际结晶温度C．理论结晶温度总是等于实际结晶温度D．理论结晶温度与实际结晶温度无关四、简答题1.实际金属晶体中存在哪些缺陷，对性能有什么影响？2、什么是过冷度？影响过冷度的主要因素是什么？3.分析纯金属冷却曲线中出现“过冷现象”和“平台”的原因？4.何为细晶强化，影响晶粒尺寸的因素是什么，如何控制晶粒尺寸？2.2 合金的相结构与结晶一、填空1、合金是指由两种或两种以上化学元素组成的具有特性的物质；铁碳合金的组元是和。

2.合金的基本相结构有固溶体、、三种；根据溶质原子在溶剂晶格中所占的位置不同，固溶体可分为和。

3.金属在固态下晶格类型随温度（或压力）变化的特性称为；纯铁在912℃以下为晶格，在912℃-1394℃为晶格，在1394℃-1538℃为晶格。

4.A（奥氏体）是，具有晶格，在727℃时碳的质量分数为，在1148℃时碳的质量分数为，性能特点是：。

F（铁素体）是，具有晶格，在727℃时碳的质量分数为，在室温时碳的质量分数为，性能特点是。

5.珠光体是由和组成的机械混合物，碳的质量分数为。

6.亚共析钢碳的质量分数为，其室温组织为；共析钢碳的质量分数为，其室温组织为，过共析钢碳的质量分数为，其室温组织为；亚共晶白口铸铁碳的质量分数为，其室温组织为；共晶白口铸铁碳的质量分数为，其室温组织为；过共晶白口铸铁碳的质量分数为，其室温组织为。

7. 称为固溶强化，固溶强化的原因是由于溶质元素的溶入，使固溶体晶格产生畸变，增加了变形抗力，因而导致材料强度、硬度提高。

由此可知，平衡结晶获得的WNi =40%的Cu-Ni合金比WNi=20%的Cu-Ni合金的强度、硬度要（填高或低）。

8.渗碳体（Fe3C）是一种金属化合物，碳质量分数为，其性能特点是，是钢中主要的强化相，即当金属化合物以细小颗粒状均匀分布在固溶体基体上时，将使合金的强度、硬度和耐磨性显著提高，此强化材料的方法称强度、硬度（填上升或下降），韧性、塑性（填上升或下降），但当碳含量超过0.9%时，因在钢中形成，使强度（填上升或下降），硬度（填上升或下降），韧性、塑性仍然下降。

9.碳的质量分数为的铁碳合金称为共析钢，当它加热到S点（727℃）时会发生转变，从中同时析出和的机械混合物，称为。

碳的质量分数为的铁碳合金称为共晶白口铸铁，当它加热到C点（1148℃）时会发生转变，从中同时析出和的机械混合物，称为。

10.铁碳合金的室温显微组织由和两种基本相组成。

二、是非题[ ]1.两种或两种以上的金属元素或金属与非金属元素融合在一起都可以称为合金。

[ ]2.置换固溶体可能形成无限固溶体，间隙固溶体只可能是有限固溶体。

[ ]3.合金中的固溶体一般韧性、塑性较好，常作为基体组织；而金属化合物一般具有较高的硬度，常作为强化相。

[ ]4.莱氏体中因为含有大量的渗碳体，因此其性能特点是硬度高脆性大。

[ ]5.奥氏体是单相组织。

[ ]6.由于白口铸铁的室温组织中含有大量莱氏体，导致其塑性下降，因此不能锻造。

[ ]7.室温时，T8钢的强度高于T12钢。

[ ]8.在铁碳合金中，只有共析成分点的合金在结晶时才能发生共析反应。

[ ]9.共析转变、共晶转变都在恒定温度下进行。

[ ]10.接近共晶成分的合金，一般铸造性能较好。

[ ]11.钢的锻造加热温度一般应选在单相奥氏体区。

三、选择题1．组成合金最基本的、独立的物质称为A、组元B、合金系C、相D、组织2.下列组织中，塑性最好的是。

A．铁素体 B.珠光体 C.渗碳体 D.莱氏体A．P B.F+P C.F D.P+ Fe3CII4.要求高硬度和耐磨性的工具，应选用。

A．低碳钢 B.中碳钢 C.高碳钢 D.碳素结构钢5.莱氏体是一种。

A．固溶体 B.金属化合物 C.机械混合物 D.单相组织6.铁碳合金冷却时，由于溶解度的变化，从奥氏体中析出的渗碳体称为。

A．一次渗碳体 B.二次渗碳体 C.三次渗碳体 D.共析渗碳体7.碳的质量分数为4.3%的铁碳合金在冷却到1148时，同时结晶出奥氏体和渗碳体的过程称为。

A．共析转变 B.共晶转变 C.马氏体转变 D.奥氏体转变8、发生共晶转变的含碳量的范围是。

A、0.77%—4.3%B、2.11%—4.3%C、2.11%—6.69%D、4.3%—6.69%9、共晶转变的产物是。

A、奥氏体B、渗碳体C、珠光体D、莱氏体10、共析转变的产物是。

A、奥氏体B、渗碳体C、珠光体D、莱氏体11、Wc >4.3%的铁称为。

A、共晶白口铸铁B、亚共晶白口铸铁C、过共晶白口铸铁D、共析白口铸铁12、铁碳合金相图中的Acm线是。

A、共析转变线B、共晶转变线C、碳在奥氏体中的固溶线D、铁碳合金在缓慢冷却时奥氏体转变为铁素体的开始线四、简答题1.何为变形强化、细晶强化、固溶强化和弥散强化？说明他们的主要区别。

2．根据Fe－Fe3C相图回答下列问题1）写出下列特性点和特性线的含义.S点：E点：ES线：PSK线：2）图中S点、F点的含碳量和温度各是多少？3）指出在下列条件下钢的组织:碳的质量分数温度(℃) 组织1.0％7304.3% 12004）在ESKFCE区域内，由哪些相组成？5）分析碳的质量分数为0.6%的铁碳合金的冷却结晶过程：在Fe－Fe3C相图中碳的质量分数为0.6%处画一垂线，分别与AC、AE、GS、PSK线相交于1、2、3、4点。

合金在AC线以上处于，当冷却到与AC线相交的1点时，开始从中结晶出，冷却到与AE线相交的2点时结晶完毕。

2—3点之间，合金呈。

3点以下，中开始析出。

冷却到4点时，剩余奥氏体发生反应，转变成。

该合金的室温组织由和组成。

6）根据相图，说明下列现象产生的原因：①在1100 ℃，Wc0.4%碳钢能进行锻造，Wc4.0%铸铁不能锻造。

②钳工锯割T10钢比锯割20钢费力，锯条易磨损。

③钢铆钉一般用低碳钢制造，锉刀一般用高碳钢制作。

④钢适宜采用压力加工成形，而铸铁只能采用铸造成形。

⑤T12钢比T8钢的硬度高，但强度反而低。

⑥T8钢比40钢的强度、硬度高，塑性、韧性差。

3.1 钢的热处理原理一、填空题1.热处理是指采用适当方式对材料或工件在固态下进行、和，以获得预期组织结构，从而获得所需性能的工艺方法。

2.共析钢的奥氏体化过程可分为A形核，A长大，，四个阶段。

3.在钢的热处理中，所采用的冷却方式主要有连续冷却和，常见的连续冷却方法有、水冷等。

3.过冷奥氏体等温冷却转变的产物有、、、、。

4.马氏体是，是过冷奥氏体连续冷却转变的产物，其转变温度为，为晶格；马氏体的组织形态与其碳的质量分数有关，当碳的质量分数大于或等于1.0%时，为状，当碳的质量分数小于0.2%时，为状，马氏体的硬度主要取决于碳的质量分数，故马氏体的碳的质量分数越高，其硬度（填越高或越低）。

5.板条马氏体的性能特点是具有良好的及较好的；片状马氏体的性能特点是而。

二、是非题[ ]1.马氏体转变是在等温冷却的条件下进行的。

三、选择题1.共析钢奥氏体化后过冷到350℃等温将得到。

A.马氏体B.珠光体C.贝氏体D.铁素体2.贝氏体是由组成的复相组织。

A.过饱和的铁素体和渗碳体B. 过饱和的奥氏体和渗碳体C.过饱和的马氏体和渗碳体D. 过饱和的珠光体和渗碳体3.马氏体临界冷却速度指的是获得组织的最小冷却速度。

A．全部马氏体 B.全部铁素体四、简答题1.什么是钢的奥氏体化？以共析钢为例说明奥氏体的形成过程。

共析钢和过共析钢要实现完全奥实体化，各应加热到什么温度？2.根据共析钢过冷奥氏体等温冷却曲线（TTT曲线），分析将共析钢过冷奥氏体分别置于700℃、620℃、570℃、500℃及300℃等温转变时，所得到的组织在结构上和力学性能上的不同。

3.根据共析钢过冷奥氏体连续冷却曲线（CCT曲线），说明为了获得以下组织，应采用何种冷却方法？并在所CCT曲线上绘出其冷却曲线。

（1）P （2）S （3）T+M+A’（4）M+A’3.2 钢的整体热处理一、填空题1.退火的主要目的是、、、。

2.正火的冷却方式是，对于低碳钢正火的目的是，对于过共析钢正火的主要目的是。

3.球化退火加热温度为，得到（填完全或不完全）奥氏体，主要适用于钢和钢。

4. 为了去除工作中由于塑性变形加工，切削加工或焊接等造成的和铸件内存残余应力而进行退火叫_ _。

5.完全退火的加热温度为以上30-50℃；球化退火的加热温度为以上10℃-20℃；正火加热温度为或以上30-50℃。

6.调质处理是指加的热处理工艺，钢件经调质处理后，可以获得良好的性能。

7. 淬火前，若钢中存在网状渗碳体，应先进行，再进行的方法予以消除，否则会增大钢的淬透性。

8.淬火的目的是为了，亚共析钢的淬火加热温度为，共析钢和过共析钢的淬火加热温度为。

淬火后获得马氏体量的多少与（填淬透性或淬硬性）有关，淬火后马氏体的性能与（填淬透性或淬硬性）有关。

9.常见的淬火缺陷有、、、。