材料及成型技术模拟题模拟题和答案

1．附图所示为四种不同材料的应力-应变曲线（1-4），试

比较这四种材料的抗拉强度、屈服强度（屈服点）、刚度

和塑性。(6分)

答：1) σb：2>1>3>4

2) σS：1>3>2>4

3）E：1>3>2>4

4）δ：3>2>4>1

2.现用屈服强度为575MPa的铝合金公路防护杆来代替屈服强度为690MPa的钢制公路防护杆（铝的密度为2.7g/cm3,钢的密度为7.8g/ cm3），若要求承受同样的外力而不发生塑性变形，试问：

(1)新防护杆横截面积较原来大多少倍？

(2)新防护杆比强度是原来多少倍？（5分）

答：σSAl＝F S/A0AlσSSt = F S/A0St F S =σSAl A0Al=σSSt A0St

575A0Al =690A0St A0Al/A0St=690/575=1.2

(σSAl/2.7)/( σSSt/7.8)=(575/2.7)/(690/7.8)=212.96/88.46=2.41

3. 有A、B两元合金，在液态下能无限互溶，在固态中也能无限互溶而形成均匀固溶体，A组元熔点1090℃，B组元熔点1450℃。在1200℃时，ωB为30%的试样液态质量分数ωL为52.63%，固态质量分数ωS为47.37%，固态的浓度为ωB=40％。而ωB=70%，温度为1360℃时，液相成分为ωB=64%，固相成分为ωB=76%。请：

1）说明该合金相图为何类相图？

2）绘出该二元合金相图，其中相界线上必须有六个点的位置正确。（10分）

4. 现有45号钢材料，请

1）根据铁碳合金相图，画出合金从液态冷却

到室温的温度—时间曲线，并写出各个阶

段的组织转变过程；

2）如果大批或小批生产小轴零件，请分别选

择两种合适的热处理方案；

3）在TTT曲线上画出这两种热处理方案的工

艺曲线，并分别标出其室温时的组织状态；

解：1）如图。2）力学性能要求一般的小轴零件，

采用正火热处理方案；力学性能要求较高的小轴零

件采用调质热处理方案。因为正火索氏体呈片状，

高温回火得到的回火索氏体呈颗粒状，力学性能比

正火索氏体好。3）V1为正火热处理方案，其室温

组织为F+S；V2为调质热处理中的淬火，然后高温

回火；其室温组织为回火索氏体。

5. 画出T8钢的过冷奥氏体等温转变曲线。为获得以下组织，应采用什么冷却方式：并在等温转变曲线上画出冷却曲线示意图。

（1）索氏体（2）托氏体+马氏体+残余奥氏体

（3）全部下贝氏体

（4）托氏体+马氏体+下贝氏体+残余奥氏体

（5）马氏体+残余奥氏体

解：热处理方式组织

1 正火 S

2 油淬 T＋M＋A残

3 等温淬火 B下＋ A残

4 分级淬火 T＋M＋B下＋A残

5 水淬 M＋A残

6．下图为单级齿轮减速箱高速轴部件，请在表内材料部分的三个备选答案中打钩选择一个正确的答案，并填出各零件热处理方案（9分）

13．分析在缓慢冷却条件下，45钢和T10钢的结晶过程和室温的相组成和组织组成。并计算室温下组织的相对量。

14. 试比较索氏体和回火索氏体，托氏体和回火托氏体，马氏体和回火马氏体之间在形成条件、组织形态、性能上的主要区别。