工程材料学题库-钢

工程材料学题库填空题1、正确合理的选材一半考虑三个基本原则1使用性能2工艺性能3经济性书P42、写出扩大ɣ相区并且可以与ɣ-Fe无限互溶的元素有镍、锰、钴。扩大ɣ相区并且可以与ɣ-Fe有限互溶的元素有碳、氮、铜。写出封闭ɣ相区并且可以与ɣ-Fe无限互溶的元素有铬（Cr）、钒（V）。P7-83、Cr是铁素体形成元素，但是在钢中加入了w（Cr）=18%和Ni元素的时候，却可以促进奥氏体的形成。P84、奥氏体层错能越高，易于形成状马氏体，具有孪晶型亚结构。奥氏体层错能越低，易于形成状马氏体，具有位错型亚结构。P115、钢中合金元素的强化作用主要有固溶强化、晶界强化、第二相强化和位错强化四种方式。P116、晶界强化不但可以提高强度，还可以改善钢的韧性。P127、除了Co、Al与金属以外，所有的合金元素都会使马氏体转变温度下降。P21（Co、Al）8、合金元素Al、Mn对晶粒细化有较好作用。（Al、Mn）9、细晶强化唯一的在提高强度的同时提高材料韧性的强化方式。（细晶）10、向钢中加入Ni元素，可以显著降低钢的Tk。（P18Ni）11、除了Co、Al以外，所有的合金元素均使马氏体转变温度下降。（P21）12、按照脱氧程度和浇铸方法可以将钢分为沸腾钢、镇静钢和半镇静钢三类。其中沸腾钢的成材率高但是不适合高冲击以及低温条件下工作。（P33）13、滚动轴承钢GCr9中碳的铬含量约为0.9%左右。14、T8中碳的平均含C量约为0.8%。15、为了改善碳素工具钢的切削加工性能，通常采用的预备热处理是球化退火。16、T10钢锉刀，通常采用的最终热处理为淬火+低温回火17、1Cr13中铬的平均含量约为13%。18、KTZ700—02牌号中，“700”的含义是最低抗拉强度为700MPa。1、以下哪些元素可以使ɣ相区扩大，S点左移，A3线下降。（C）（P19）a、MnSi、Wb、CrSiCoc、NiCoMnd、MoVNi2、下列哪个元素不会使ɣ相区缩小，A3点上升，S点左移。（A）（P19）a、Cob、Vc、Sid、Cr3、下列关于奥氏体形成过程影响，描述错误的是（C）。（P20）a、钴、镍提高了碳的扩散，因此提高了奥氏体的形成速度b、强碳化物形成元素阻碍碳在奥氏体中的扩散，因此降低了奥氏体的形成速度c、Ti、V、Zr有助于奥氏体晶粒的长大d、由于合金元素的存在，需要在更高的加热温度跟更长的保温时间来使奥氏体均匀化4、下列哪组元素不了有效的提高钢的淬透性（B）（p21）a、CrMnb、MnCoc、Mo、Sid、Ni、B5、下列哪个办法不能提高构件用钢的耐蚀性（A）（P32）a、提高钢中间Mn元素的含量b、减少微电池的数量c、提高基体的电极电势d、利用钝化效应6、下列材料中，平衡状态下强度最高的是（A）A.T9B.Q195C.45D.T77、平衡状态下抗拉强度最高的材料是（A）A.T9B.65C.20D.458、下列碳钢在平衡状态下，硬度最高的材料是（A）A.T10B.T8C.45D.209、平衡状态下硬度最高的材料是（B）A.20B.T12C.Q235D.6510、下列碳钢在平衡状态下，硬度最低的材料是（C）A.T7B.T12C.15钢D.45钢11、平衡状态下硬度最低的材料是（A）A.Q235B.T9C.45D.T1312、、下列碳钢在平衡状态下，塑性最差的材料是（B）A.25B.T12C.T9D.6513、平衡状态下塑性最差的材料是（C）A.60B.45C.T10D.2014、下列碳钢在平衡状态下，塑性最好的材料是（C）A.T9B.T12C.15D.6515、下列材料中，平衡状态下塑性最好的材料是（C）。A.45B.T8C.20D.T1216、20CrMnTi钢锻坯切削加工之前应进行的预备热处理是（D）A.球化退火B.调质C.完全退火D.正火17、60Si2Mn钢制造板簧时。其最终热处理为（A）。A.淬火+中温回火B.调质C.正火D.淬火+低温回火18、GCr15轴承钢,通常采用的最终热处理为（C）A.调质B.去应力退火C.淬火+低温回火D.淬火+中温回火19、T10钢锻坯切削加工前，应进行的预备热处理是（C）。A.去应力退火B.完全退火C.球化退火D.再结晶退火20、制造手用丝锥，常选用的材料是（C）A.20CrB.60C.9SiCrD.Q235制造热锻模，常采用的材料是（C）。A.W18Cr4VB.GCr15C.5CrMnMoD.T9A21、量具的最终热处理一般为（D）A.淬火B.淬火+高温回火C.中温淬火D.淬火+低温回火22、制造92、4Cr13钢制医疗手术刀，要求较高的硬度，最终热处理应为（A）A.淬火+低温回火B.调质C.氮化D.渗碳23、灰口铸铁与钢相比较，机械性能相近的是（C）。A.冲击韧性B.塑性C.抗压强度D.抗拉强度24、制造承受低载荷的支架（铸坯），应选用的材料是（D）A.35B.40CrC.QT600—3D.HT10025.关于球墨铸铁，下列叙述中错误的是（C）。A.可以进行调质，以提高机械性能B.抗拉强度可优于灰口铸铁C.塑性较灰口铸铁差D.铸造性能不及灰口铸铁26、在下列铸造合金中，适宜制造大型曲轴的是（C）。A.灰口铸铁B.白口铸铁C.球墨铸铁D.可锻铸铁27、在可锻铸铁的显微组织中，石墨的形态是（D）。A.片状的B.球状的C.蠕虫状的D.团絮状的28、汽车变速箱齿轮常选用的材料是（B）A.GCr15B.20CrMnTiC.45D.9SiCr判断题1、合金元素的d电子层越不满，其形成碳化物的稳定性越大。P9（F）2、一般认为间隙溶质原子的强化效应远比置换式溶质原子强烈P12（T）3、要充分发挥弥散强化的作用，钢中间的第二相应该为球状、细小、均匀、弥散的分布。P16（T）4、所有合金元素均使S点右移。P19（F）5、凡是扩大奥氏体相区的元素均使s点左移、A3线下降。（TP19）6、除了Co、Ni以外，所有的合金元素均使马氏体转变温度下降（FP21）7、强碳化物形成元素，会阻碍奥氏体的形成。（TP20倒数第三行）8、回火过程中，合金元素提高了钢的回火稳定性。（TP22黑体字下第一行）9、钢中间的杂质，会产生热脆，会产生冷脆。（幻灯片）名词解释固溶强化：通过融入某种溶质元素来形成固溶体而使金属强化的现象晶界强化、向钢中加入一些微量的表面活性元素，如硼和稀土元素等，产生内吸附现象浓集于晶界，从而使钢的蠕变极限和持久强度显著提高的方法。第二相强化：弥散分布于基体的第二相粒子阻碍位错运动而引起的强化位错强化：用增加位错密度提高金属强化的方法红硬性：材料在经过一定温度下保持一定时间后所能保持其硬度的能力。二次硬化(P23）、钢中含有Cr，Mo，V，Ti，Nb等碳化物形成元素，经淬火并在500-600℃之间回火时，不仅硬度不降低，反而升高到接近淬火钢的高硬度值，这种强化效应，称为合金钢的二次硬化。蓝脆（P30第2-3行）：低碳钢在300~400℃的温度范围内却出现反常的σb升高δk降低的现象时效强化：将过饱和的固溶体加热到固溶线以下某温度保温，以析出弥散强化相的过程。简答题1、合金元素加入钢中之后一般以哪些状态存在了？P6四种形式2、何谓铁素体形成元素？何谓奥氏体形成元素？并分别举例（1）缩小γ区元素，铁素体形成元素。使A3↑，A4↓，γ稳定存在区缩小。当含有Cr,V,Mo,W,Ti,Al,Si等元素时，能使γ区范围急剧缩小，以致达到某一元素的质量分数时，点A3与A4重合，γ区被封闭，超过此元素的质量分数时，则钢中在没有α-γ相变，所以室温下能获得单相的铁素体组织（2）扩大γ区元素，包括Cu，Ni，Co，Al等元素，使A3↓，A4↑，γ稳定存在区扩大。（Co除外）当W（Co）45％时，点A3↑；W（Co）45％时,A3↓;奥氏体稳定存在的区域扩大，这类元素称为奥氏体形成元素3、Mn元素对于金属有哪些作用。Mn可把钢液中的FeO还原成铁，并形成MnO和SiO2。（1分）锰可除硫，即与钢液中的硫结合成MnS，从而消除硫的有害影响。（1分）脱氧剂中的锰和硅总会有一部分溶于铁素体中，提高铁素体的强度。（1分）锰还可以溶入渗碳体中，形成合金渗碳体（1分）。4、合金元素对回火脆性的影响（p23倒数第二段到P24第三行，总结）如何防止第二类回火脆性的发生（P24）5、南京长江大桥为我国第一座双层钢结构大桥，其使用的钢材为Q340。请回答以下问题。1）Q340是什么类型的钢材（低合金高强度结构钢）2）说明里面常用的合金元素有哪些，有什么作用（主要是Mn，还有少量V、Ti、Nb、Cu以及稀土元素等。①Mn的作用是强化铁素体；增加珠光体的量。②V、Ti、Nb等起细化晶粒和弥散强化作用。③另外加Cu、P可提高耐蚀性；加RE可提高韧性、疲劳极限，降低冷脆转变温度。）3）其热处理后的状态以及热处理之后的组织为什么。（大多数热轧空冷后使用。少数可用正火+高温回火处理。热处理后组织：F+P）6、奥氏体不锈钢晶间腐蚀的原因是什么？如何减轻？答：奥氏体不锈钢在450～850℃保温或缓慢冷却时，会出现晶间腐蚀。焊接件中常常出现。原因：晶界上析出Cr23C6，使周围基体产生贫铬区，从而形成腐蚀原电池。含碳0.003%时，钢中就出现晶间腐蚀。防止晶间腐蚀的措施：1）降低C含量；2)加入Ti、Nb能形成稳定K的元素。3)适当的热处理工艺7、T10，T7钢号表示什么意思？为什么碳素工具钢只能用于制造内部受热程度极低的工具答：T10碳素工具钢，含C量为1.0％；T7含碳量为0.7％；T3,0.8%;T12,1.2%.优质碳素钢，碳素工具钢的缺点是红硬性差，经淬火和低温回火后，在室温下虽有很高的强度，但当温度高于250℃时，其硬度和耐磨性急剧下降，当温度达到500℃时，硬度已降到退火状态相似的程度，完全丧失了切削金属的能力，这就限制了碳素工具钢制造切削工具的使用，只能用于制造刃部受热程度较低的工具8、何谓二次硬化？二次硬化产生的原因是什么？答:在含W,Mo,V较多的钢中，回火的硬度随回火的温度的升高，不是单调降低，而是在某一回火温度后，硬度反而增加，并且某一温度（一般在550℃）到达峰值，这种在一定回火温度下硬度出现峰值现象称为二次硬化。原因：二次硬化是高温回火时从马氏体中析出的高温分散的合金碳化物粒子所造成的，这类碳化物粒子在高温下非常稳定，很不容易聚集长大，从而使钢具有很好的高温强度，这对高温下工作的钢，特别是告诉切削工具及热变形模具用钢，是极为重要的9、在实际生产中，用灰口铸铁制成的薄壁铸件上，常有一层硬度高的表面层（白口），致使机械加工困难，指出形成高硬层得原因？改善方法？答：原因：铸件冷却时，在表层和薄壁处，由于冷却速度较快，达不到石墨化，往往产生白口，碳以Fe3C形式存在，导致组织硬化而脆加工性能差，易剥落；方法：去白口处理，软化退火，在850℃-950℃高温保持1-2h，以消除白口，降低硬度，改善加工性10、现有20CrMnTi钢制造的汽车齿轮，其加工工艺路线为：铸造-热处理-机加工-热处理-精加工，试分析两次热处理工艺名称及作用答：热处理1：正火或调质，细化晶粒，消除锻后缺陷组织，为后续热处理作准备，有利于车削加工；热处理2：渗碳淬火+低温回火，提高表面硬度、耐磨性，延长使用寿命，保持心部韧性11、合金钢的热处理工艺与C钢相比有什么不同?答：合金钢是碳钢中加入了合金元素，因为合金元素扩散比c慢得多，A均匀化时间比较长，所以合金钢加热处理时的：1.保温时间比碳钢的长，2.温度高，3.速度小，4.预热、预冷（减少高温停留时间，防止氧化和脱碳）12、用W18Cr4V钢制作盘型铣刀试安排其加工工序的目的，画出热处理工艺曲线并回答下列问题（2）使用下的显微组织是什么（3）W,Cr,V合金元素的主要作用是什么？（4）W18Cr4V的Aan在在800℃左右，但淬火加热温度在1200-1250℃，淬火加热温度为什么这么高？（5）常用5600℃三次回火为什么？能否一次长时间回火代替？答：（1）工艺曲线：下料-锻造-球化退火-机加工-淬火-三次回火-喷砂-磨削-蒸