工程材料复习题

1一、填空题：1、金属材料一般可分为（黑色）金属和（有色）金属两类。2、工程材料的性能包括（使用）性能和（工艺）性能。3、工程材料的使用性能包括（力学）性能、（物理）性能和（化学）性能。4、疲劳断裂的过程包括（裂纹产生）、（裂纹扩展）和（疲劳断裂）。5、填出下列力学性能指标的符号：屈服强度（σs）、抗拉强度（σb）、断后伸长率（δ）、断面收缩率（φ）、冲击韧度（αK）。6、常用的三种硬度表示为（布氏硬度HB）、（洛氏硬度HR）和（维氏硬度HV）。7、晶体与非晶体的根本区别是（原子排列是否有规律）。8、金属晶格的基本类型有（体心立方晶格）、（面心立方晶格）和（密排六方晶格）三种。9、实际金属的晶体缺陷有（点缺陷）、（线缺陷）和（面缺陷）三类。10、实际晶体中主要存在三类缺陷，其中点缺陷有（空位）和（间隙原子）等；线缺陷有（位错）；面缺陷有（晶界）等。11、合金相的结构分为（固溶体）和（金属化合物）两大类。12、在大多数情况下，溶质在溶剂中的溶解度随着温度升高而（增加）。13、按照溶质原子在溶剂中位置的不同，固溶体分为（置换固溶体）和（间隙固溶体）。14、固溶体按溶解度大小不同分为（有限固溶体）和（无限固溶体）。15、金属结晶的过程是一个（晶核形成）和（晶粒长大）的过程。16、金属结晶的必要条件是（过冷度）。17、金属结晶时，（冷却速度）越大，过冷度越大，金属的（实际结晶）温度越低。18、金属的晶粒越细小，其强度、硬度（越高），塑性韧性（越好）。19、金属结晶时晶粒的大小主要决定于其（形核率）和（晶核的长大速度），一般可通过（增加过冷度法）或（变质处理）来细化晶粒。20、铁有三种同素异构体，在912℃以下时为（体心立方-Fe）晶格；在912℃以上，1394℃以下时为（面心立方-Fe）晶格；高于1394℃而低于熔点时为（体心立方δ-Fe）晶格。21、铁碳合金的组织中，属于固溶体的有（F)和(A)，属于化合物的有(Fe3C)，属于机械混合物的有(P)和(Ld)。(用符号填写)22、珠光体是由（铁素体）和（渗碳体）组成的机械混合物；莱氏体是由（奥氏体）和（渗碳体）组成的机械混合物。23、奥氏体是碳溶于（-Fe）中形成的（间隙固溶体）；（1148）℃时含碳量达到最大2值（2.11）%；它的（溶碳能力）比铁素体好。24、碳钢在平衡条件下的室温组织有（铁素体）、（珠光体）、（低温莱氏体）和（渗碳体）。25、碳的质量分数（大于2.11%）的铁碳合金称之为铸铁，通常还含有较多的Si、Mn、S、P等元素。26、在Fe-Fe3C合金组织中，一次渗碳体是指从（液体合金）中析出的，二次渗碳体是指从（A）中析出的，三次渗碳体是指从（F）中析出的。27、二次渗碳体只可能出现于碳含量大于（0.77%）的钢中，其形态是（网）状。28、在铁碳合金的平衡组织中，常见的三个单相组织为（F），（A）和（Fe3C），常见的两个两相组织为（P）和（Ld）。29、碳的质量分数为（0.0218%~2.11%）的铁碳合金称为钢，根据室温组织的不同，钢又分为（亚共析）钢，其室温组织为（铁素体）和（珠光体）；（共析）钢，其室温组织为（珠光体）；（过共析）钢，其室温组织为（珠光体）和（渗碳体）。30、普通热处理分为（退火）、（正火）、（淬火）和（回火）。31、热处理工艺过程由（加热）、（保温）和（冷却）三个阶段组成。33、常用的退火工艺有（完全退火）、（不完全退火）和（去应力退火）。34、淬火方法有（单液淬火）、（双液淬火）、（分级淬火）和（等温淬火）等。35、常用的冷却介质有（水）、（油）、（盐浴）和（碱浴）等。36、常见的淬火缺陷有（过热）与（过烧）、（氧化）与（脱碳）、（变形）与（开裂）等。37、按回火温度范围可将回火分为（低温）回火、（中温）回火和（高温）回火。38、碳钢中按钢中碳的质量分数可分为（低碳钢）、（中碳钢）和（高碳钢）三类。39、碳钢中按钢的用途可分为（碳素工具钢）和（碳素结构钢）两类。T12钢属于（碳素工具钢），45钢属于（碳素结构钢）。40、合金钢按主要用途可分为（合金结构）钢、（合金工具）钢和（特殊性能）钢三大类。41、按灰口铸铁中石墨的形态，又可分为（灰铸铁）、（球墨铸铁）、（可锻铸铁）和（蠕墨铸铁）。42、灰口铸铁具有良好的（铸造）性、（吸震）性、（减摩）性及低的（缺口敏感）性。43、可锻铸铁是由一定成分的（白口铸铁）经高温（退火），使（渗碳体）分解获得（团絮状）石墨的铸铁。3二、选择题：1、拉伸试验时，试样断裂前能承受的最大应力称为材料的（B）。A.屈服点；B.抗拉强度；C.弹性极限2、金属抵抗永久变形和断裂的能力，称为（C）。A.硬度；B.塑性；C.强度3、作疲劳试验时，试样承受是载荷为（C）。A.静载荷；B.冲击载荷；C.循环载荷4、金属的（B）越好，则其锻造性能越好。A.强度；B.塑性；C.硬度5、现需测定淬火钢件的硬度，一般经常选用（B）来测试。A.布氏硬度计；B.洛氏硬度计；C.维氏硬度计6、洛氏硬度C标尺所用的压头是（B）。A.淬火钢球；B.金刚石圆锥体；C.硬质合金球7、铁素体为（A）晶格，奥氏体为（B）晶格，渗碳体为（D）晶格。A.体心立方；B.面心立方；C.密排六方；D.复杂的8、铁碳合金相图上的ES线，用代号（B）表示；PSK线用代号（A）表示。A.A1；B.Acm；C.A39、铁碳合金状态图上的共析线是（C），共晶线是（A）。A.ECF线；B.ACD线；C.PSK线10、从铁素体中析出的渗碳体为（C），从奥氏体中析出的渗碳体为（B），从液体中结晶出的渗碳体为（A）。A.一次渗碳体；B.二次渗碳体；C.三次渗碳体11、过冷奥氏体是指冷却到（C）温度下，尚未转变的奥氏体。A.Ac3；B.Accm；C.A112、过共析钢的淬火加热温度应选择在（A），亚共析钢应选择在（C）。A.Ac1+30℃~50℃；B.Accm；C.Ac3+30℃~50℃13、调质处理就是（C）的热处理。A.淬火+低温回火；B.淬火+中温回火；C.淬火+高温回火14、零件渗碳后，一般需经（A）处理，才能达到表面硬度而且耐磨的目的。A.淬火+低温回火；B.正火；C.调质415、08F牌号中，08表示其平均碳的质量分数为（A）。A.0.08%；B.0.8%；C.8%16、选择制造下列零件的材料：冷冲压件（A）；齿轮（C）；小弹簧（B）A.08F；B.70；C.4517、选择制造下列工具所用的材料：木工工具（A）；锉刀（C）；手工锯条（B）A.T8A；B.T10；C.T1218、将下列合金钢牌号归类：合金调质钢（A）；合金冷作模具钢（D）；耐磨钢（C）；合金弹簧钢（B）；合金热作模具钢（E）；不锈钢（F）A.40Cr；B.60Si2MnA；C.ZGMn13；D.Cr12MoV；E.3CrW8V；F.2Cr1319、为下列工具正确选材：高精度丝锥（B）；热锻模（E）；冷冲模（A）；医用手术刀片（C）；麻花钻头（D）。A.Cr12MoVA；B.CrWMn；C.7Cr17；D.W18Cr4V；E.5CrNiMo20、在Fe-Fe3C合金中，其平衡组织中含有二次渗碳量最多的合金的含碳量为（D）A、0.0008%；B、0.021%；C、0.77%；D、2.11%21、下列二元合金的恒温转变中，哪个是共析转变（C）A、L+α→β；B、L→α+β；C、γ→α+β；D、α+β→γ22、过共析钢的退火组织是（C）A、F+Fe3CIII；B、F+P；C、P+Fe3CII；D、P+Fe3CIII23、钢中的二次渗碳体是指从（B）中析出的渗碳体A、从钢液中析出的；B、从奥氏体中析出的；C、从铁素中析出的；D、从马氏体中析出的24、碳钢的下列各组织中，哪个是复相组织（A）A、珠光体；B、铁素体；C、渗碳体；D、马氏体25、能够无限互溶的两组元素所构成的二元合金相图必定是（A）A、匀晶相图；B、共晶相图；C、包晶相图；D、共析相图26、为提高灰口铸铁的表面硬度和耐磨性，采用（A）热处理方法效果较好。A、电接触加热表面淬火B、等温淬火C、渗碳后淬火加低温回火27、为下列零件正确选材：机床床身（D）；汽车后桥外壳（C）；柴油机曲轴（B）；排气管（A）。A、RuT300；B、QT700-2；C、KTH350-10；D、HT3005三、判断题：1、钢和生铁都是以铁碳为主的合金。（√）2、塑性变形能随载荷的去除而消失。（×）3、作布氏硬度试验时，当试验条件相同时，压痕直径越小，则材料的硬度越低。（×）4、布氏硬度可用于测量正火件、退火件和铸铁。（√）5、共析反应是一种固相在恒温下形成两种新固相的反应。（√）6、细化晶粒虽能提高金属的强度，但增大了金属的脆性。（╳）改正：细化晶粒不但能提高金属的强度，也降低了金属的脆性。7、置换固溶体必是无限固溶体。（╳）改正：置换固溶体有可能是无限固溶体。8、单晶体必有各向异性。（√）9、面心立方金属的塑性比体心立方金属的好。（√）10、铁素体是置换固溶体。（╳）改正：铁素体是碳溶于α-Fe中形成的间隙固溶体体。11、晶界是金属晶体的常见缺陷。（√）12、渗碳体是钢中常见的固溶体相。（╳）改正：渗碳体是钢中常见的金属化合物相。13、无限固溶体必是置换固溶体。（√）14、金属的晶粒越细小，其强度越高，但韧性变差。（╳）改正：一般地说，在室温下，金属的晶粒越细小，其强度和韧性越高。15、凡间隙固溶体必是有限固溶体。（√）16、珠光体的片层间距越小，其强度越高，其塑性越差。（╳）改正：珠光体的片层间距越小，其强度越高，其塑性越好。17、金属是多晶体，因而绝对不可以产生各向异性。（√）18、金属凝固时，过冷度越大，晶体长大速度越大，因而其晶粒粗大。（╳）改正：金属凝固时，过冷度越大，晶粒形核速度越大，因而其晶粒细化。19、纯铁在室温下的晶体结构为面心立方晶格。（╳）改正：纯铁在室温下的晶体结构为体心立方晶格。20、纯金属都是在恒温下结晶的。（√）21、所谓白口铸铁是指碳全部以石墨形式存在的铸铁。（╳）6改正：所谓白口铸铁是指碳主要以渗碳体形式存在的铸铁。22、白口铸铁铁水凝固时不会发生共析转变。（╳）改正：白口铸铁铁水凝固时会发生共析转变。23、金属中的固态相变过程，都是晶粒的重新形核和长大过程。（√）24、在共析温度下，奥氏体的最低含碳量是0.77%。（╳）改正：在共析温度下，奥氏体的最低含碳量是0。25、合金的强度和硬度一般都比纯金属高。（√）26、白口铸铁在室温下的相组成都为铁素体和渗碳体。（√）27、过共析钢的平衡组织中没有铁素体相。（╳）改正：过共析钢的平衡组织中有铁素体相。28、热处理可以改变铸铁的基体组织，但不能改变石墨的形状、大小和分布情况。（√）29、可锻铸铁比灰口铸铁的塑性好，因此可以进行锻压加工。（╳）30、淬火后的钢，随回火温度的增高，其强度和硬度也增高。（╳）31、低碳钢可以用正火代替退火，改善其切削加工性。（√）32、T10钢的碳的质量分数是10%。（╳）33、碳素工具钢都是优质或高级优质钢。（√）34、碳素工具钢的碳的质量分数一般都大于0.7%。（√）35、铸钢可以用于铸造生产形状复杂而力学性能要求较高的零件。（√）36、40Cr是最常用的合金调质钢。（√）37、GCr15钢是滚动轴承钢，其铬的质量分数是15%。（╳）四、简答题：1、画出低碳钢力—伸长曲线，并简述拉伸变形的几个阶段。答：弹性变形阶段；屈服阶段；强化阶段；缩颈阶段（局部塑形变形阶段）2、金属晶粒大小对金属的性能有何影响？说明铸造时细化晶粒的方法及其原理。7答：金属晶粒越细，金属的强度越高，塑性和韧性也越好，反之力学性能越差。铸造时细化晶粒的方法有：（1）增加过冷度：当过冷度增大时，液态金属的结晶能力增强，形核率可大大增加，而长大速度增加较少，因而可使晶粒细化。（2）变质处理：在液态金属结晶前，加入一些细小的变质剂，使金属结晶时形核率N增加，因而可使晶粒细化。（3）振动处理：在金属结晶时，对液态金属附加机械振动、超声波振动或电磁振动等措施使已生长的晶粒因破碎而细化，同时破