_机械工程材料习题集

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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)

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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W

Ni =40%的Cu-Ni合金比W

Ni

=20%的Cu-Ni合金的强度、硬

度要（填高或低）。

8.渗碳体（Fe

3

C）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