工程材料及成形技术基础(含答案)

徐州工程学院试卷
一、填空题（共20空，每空1分，共计20分）
1. 共析碳钢奥氏体化过程包括奥氏体核的形成、奥氏体核的长大、残余渗碳体的溶解和奥氏体成分的均匀化。

2. 晶体中的缺陷，按照其几何形状特征可分为_点缺陷_、___线缺陷___和_面缺陷_三种。

3. 液态金属结晶时，冷却速度越小，则过冷度越小，结晶后晶粒越粗大。

4. 金属塑性变形主要通过滑移和孪生是两种方式进行。

5. 塑性变形后的金属经加热将发生回复、再结晶、晶粒长大的变化。

6. 白口铸铁中碳主要是以Fe3C 的形式存在，灰口铸铁中碳主要以石墨形式存在。

7. 固溶体出现枝晶偏析后，可用扩散退火加以消除。

8. 影响碳钢焊接性能的主要因素是碳含量，所以常用碳当量来估算碳钢焊接性的好坏。

9. 普通灰铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁及蠕墨铸铁中石墨的形态分别为片状、棉絮状、
球状和蠕虫状。

二、选择题（共10小题，每小题1分，共计10分）
1. 钢经调质处理后获得的组织是（ C ）。

A. 回火马氏体
B. 回火屈氏体
C. 回火索氏体
D. 贝氏体
2. 在铸造模型的厚薄过渡处或锐角处做成圆角是为了（ B ）。

A. 增加模具强度
B. 减小铸件内应力
C. 方便模具制造
D. 便于和型芯组装
3. 下列合金中，铸造性能最差的是（A ）。

A. 铸钢
B. 铸铁
C. 铸铜
D. 铸铝
4. 奥氏体向珠光体转变是（ A ）。

A. 扩散型转变
B. 非扩散型转变
C. 半扩散型转变
D. 切变转变
5. 金属冷塑性变形后，强度和塑性（ C ）。

A. 都增加
B. 都降低
C. 强度增加，塑性降低
D. 强度降低，塑性增加
6. 在多工序冷拔钢丝过程中，插有中间退火工序，这是为了消除（C ）。

A. 纤维组织
B. 回弹现象
C. 加工硬化
D. 化学成分偏析
7. 固溶体的晶体结构与（ A ）。

A. 溶剂相同
B. 溶质相同
C. 既与溶剂相同也与溶质相同
D. 与二者都不同
8. 下列材料中，锻造性能最好的材料是（A ）。

A. 低碳钢
B. 中碳钢
C. 灰口铸铁
D. 可锻铸铁
9. 对于可热处理强化的铝合金，其热处理的方法是（D ）。

A. 淬火+低温回火
B. 完全退火
C. 水韧处理
D. 固溶+时效
10. 绘制自由锻锻件图时，为简化锻件形状，需加上（ A ）。

A. 敷料
B. 余量
C. 斜度
D. 公差
三、判断题（共15小题，每小题1分，共计15分）
1. 间隙固溶体一定是无限固溶体。

（T ）
2. 所有的合金元素加入钢中均能使钢的淬透性提高。

（F）
3. 在共晶相图中，从L中结晶出来的β晶粒与从α中析出的βI晶粒具有相同的晶体结构。

（T ）
4. 合金的晶粒越粗，其强度越高、塑性也越好。

（T ）
5. 一个合金的室温组织为α+βI+(α+β)，它由三相组成。

（F ）
6. 金属的再结晶过程是一个同素异构转变的过程。

（F ）
7. 金属的塑性越好，变形抗力越大，金属的锻造性能越好。

（ F ）
8. 灰口铸铁的减震性比钢好。

（T ）
9. 奥氏体是碳溶解在α-Fe中所形成的间隙固溶体。

（ F ）
10.一般焊接厚工件时，产生的焊接应力较大。

（ T ）
11. 所有铝合金都可以通过热处理予以强化。

（ F ）
12. 金属理想晶体的强度比实际晶体的强度高得多。

（F ）
13. 金属的焊接性，是指金属材料在一定焊接工艺条件下，获得优质焊接接头的难易程
度。

（T ）
14. 铸铁由于含碳量高，因此属于焊接性很差的材料。

（T ）
15. 铸件上宽大的水平面浇注时应朝下。

（T ）
四、名词解释（共6小题，每小题4分，共计24分）
1.热变形：在再结晶温度以上的变形
冷变形：在再结晶温度以下的变形
2. 间隙固溶体：溶质原子溶入溶剂晶格间隙所形成的固溶体
置换固溶体：溶质原子占据晶格结点所形成的固溶体
3. 奥氏体：碳在γ-Fe 中的间隙固溶体
铁素体：碳在a-Fe中的间隙固溶体
4.淬硬性：钢淬火时得到的最大硬度。

淬透性：钢在淬火过程中获得马氏体的能力。

5.完全退火：将刚加热到Ac3以上30~50度，保温一定时间后随炉冷却到500°以下，再出炉空冷
6. 残余应力：当作用于金属材料上的外力去除后，仍残存于金属材料内的应力
五、问答题（共5小题，共计31分）
1. 置换原子与间隙原子的固溶强化效果哪个好？为什么？（4分）
间隙固溶体效果好因为固溶强化产生的原因是溶质原子溶入造成晶格畸变，并随着溶质原子溶度增加，晶格畸变增大从而导致固溶体的强度硬度提高，其他性能也发生变化。

其中间隙原子晶格畸变程度大于置换原子，所以。

2. 残余应力的危害有哪些？（5分）
降低工件的承载能力使工件尺寸及形状发生变化降低工件耐腐蚀性
3. 对某碳素钢的平衡组织进行金相分析时发现，其组织为铁素体和珠光体，其中珠光体
占60%，计算该钢的含碳质量分数。

（6分）
W（C）%=60%×(0.77-0.0218)%＋0.0218%=0.47%
4. 从下列材料中选择合适的牌号填入表格中。

（8分）
40Cr, GCr15, 16Mn, Cr12MoV, T12, 60Si2Mn, 1Cr18Ni9Ti, W18Cr4V
5.有一个45钢制造的变速箱齿轮，其加工工序为：下料→锻造→①正火→粗机加工→
②调质→精机加工→③高频表面淬火→④低温回火→磨加工。

说明各热处理工序①、②
③、④的目的以及各热处理工序下分别得到的显微组织。

（8分）
答：热处理①正火，目的：消除锻造应力；调整锻后的硬度，改善切削加工性能；细化晶粒，为淬火作好组织准备。

组织：S
热处理②调质（或淬火加高温回火），目的：获得良好的综合机械性能。

组织：S 回。

热处理③高频感应加热表面淬火，目的：提高表面硬度、强度、耐磨性和搞疲劳极限，获得所需的力学性能，使心部组织具有足够的塑韧性。

获得M组织，提高齿面硬度的。

热处理④低温回火，目的：消除表面淬火内应力和脆性。

齿轮最终热处理组织：表层为M回，心部为回火索氏体（S回）。