机械工程材料试题和答案

题号（型）一二三四五六七八核分人得分总分评卷人绍兴文理学院2007学年01学期班级：姓名：学号：.O…………O…………O…………O装………O订………O线…………O…………O………………………O………………………机自专业06级《机械工程材料》期末试卷（考试形式：闭卷）一、名词解释（共15分，每小题3分）1、加工硬化：2、淬透性3、热硬性4、变质处理5、同素异构转变二、填空题（共20分，每空格0.5分）1、材料常用的塑性指标有和两种，其中用表示塑性更接近材料的真实变形，在拉伸曲线上可以确定的塑性指标是。2、金属的结晶过程主要由和两个基本过程组成。3、常温下，金属单晶体的塑性变形方式为和两种。其中主要的变形方式是。4、二元合金的杠杆定律中，杠杆的端点是所求的的成分，杠杆的支点是的成分。5、F的晶体结构是，A的晶体结构是。6、工业用钢按质量分为钢、钢、钢。7、钢的热处理工艺由____、_____、_____三个阶段所组成。8、除元素外，其它所有的合金元素都使C曲线向移动，使钢的临界冷却速度、淬透性。9、60Si2Mn是钢，可制造；GCr15是钢，可制造；9SiCr是钢，可制造。10、铸造状态下，灰口铸铁的基体有、和三种。11、玻璃钢是________和________组成的复合材料。12、铜合金按其合金化系列可分为、和三类13、零件失效的三种基本类型是、和。三、判断题（共10分，每小题1分）1、当应力超过σs后，则金属材料只产生塑性变形或断裂。（）2、纯金属的结晶温度与其冷却速度有关。（）3、热加工过程，实际上是加工硬化和再结晶这两个重叠的过程。（）4、一个合金的室温组织为α+βⅡ+（α+β），那么它是由三相组成的。（）5、20钢比T12钢的含碳量高。（）6、钢经加热奥氏体化后，在任何情况下，奥氏体中碳的含量均与钢中碳的含量相等。（）7、高速钢需要反复锻造是因为硬度高不易成型。（）8、可锻铸铁可在高温下进行锻造加工。（）9、武汉长江大桥用Q235钢制造的，虽然16Mn钢比Q235钢贵，但南京长江大桥采用16Mn钢制造，这是符合选材的经济性原则的。（）10、锻造只能改变金属坯料的形状而不能改变金属的力学性能。（）四、选择题（共15分，每小题1分）1、在作疲劳试验时，试样承受的载荷为（）。(a)静载荷(b)冲击载荷(c)交变载荷2、金属化合物的性能特点是（）。（a）熔点低、硬度低(b)硬度高、熔点低(c)硬度高、熔点高(d)硬度低、熔点低3、能使单晶体产生塑性变形的应力为（）。（a）正应力；(b)切应力；(c)复合应力4、在发生L→α+β共晶反应时，三相的成分（）。（a）相同(b)均确定(c)均不确定(d)L确定，其他不确定5、45钢在室温下，铁素体组织物在整个合金中占的百分数为（）。6、钢的质量等级的分类是按钢的（）区分的。（a）力学性能；（b）钢的含碳量；(c)杂质S、P的含量；(d)有益的Mn、Si的含量7、奥氏体向珠光体的转变属于：（）（a）．扩散型转变；（b）．非扩散型转变；（c）．半扩散型转变。8、过冷奥氏体是指冷却到温度下，尚未转变的奥氏体。（a）．Mf（b）．Ms（c）．A1（d）．A39、制造钳工用手用锯条应当选用（）。(a)T12钢经淬火和低温回火(b)Cr12Mo钢经淬火和低温回火(c)65钢淬火后中温回火10、HMn58-2是（）的牌号，它表示含（）量为58%，而含（）量为2%。(a)普通黄铜(b)特殊黄铜(c)无锡青铜(d)Mn（e）Cu(f)Zn11、塑料的使用温度应为（　）（a）Tg　　(b)Tg~Tf(c)Tf12、电炉炉丝与电源线的接线座应用（）材料最合适。(a)绝缘胶木；(b)有机玻璃；(c)20钢；(d)陶瓷13、发动机气阀选用（）。(a)40Cr；(b)1Cr18Ni9Ti；(c)4Cr9Si2；(d)Cr12MoV14、适合制作变速箱齿轮的钢是（）。（a）．W18Cr4V；（b）Gr15；（c）20CrMnTi；（d）4Cr1315、化学热处理与其他热处理方法的根本区别是（）。班级：姓名：学号：O…………O…………O…………O装………O订………O线…………O…………O………………………（a）加热温度（b）组织变化（c）钢成分变化（d）性能变化五、简答题（共25分）1、有一碳钢制支架刚度不足，有人要用热处理方法；有人要另选合金钢；有人要改变零件载面形状解决。哪种方法合理？为什么？（5分）2、在制造齿轮时，有时采用喷丸法（即将金属丸喷射到零件表面上）使齿面得以强化。试分析强化原因。（5分）3、分析钳工锯T8，T10,T12等钢料时比锯10,20钢费力，锯条容易磨钝的原因。（5分）4、化学成分和冷却速度对铸铁石墨化和基体组织有何影响？（10分）班级：姓名：学号：.O…………O…………O…………O装………O订………O线…………O…………O………………………O………………………六、分析题（共15分）拟用T10制造形状简单的车刀，工艺路线为：锻造—热处理—机加工—热处理—磨加工（1）试写出各热处理工序的名称并指出各热处理工序的作用；（2）指出最终热处理后的显微组织及大致硬度；（3）制定最终热处理工艺规定（温度、冷却介质）（15分）绍兴文理学院2007学年01学期O…………O…………O装…………O………O订………O…………O线…………O…………O…………OOO………………………机自专业06级《机械工程材料》期末试卷标准答案及评分标准一、名词解释（共15分，每小题3分）1、加工硬化：随着塑性变形的增加，金属的强度、硬度迅速增加；塑性、韧性迅速下降的现象。2、淬透性：钢在淬火后获得淬硬层深度大小的能力，即获得马氏体多少的能力。3、热硬性：又叫红硬性，钢在高温下保持高硬度的能力。4、变质处理：在液态金属结晶前，特意加入某些难熔固态颗粒，造成大量可以成为非自发晶核的固态质点，使结晶时的晶核数目大大增加，从而提高了形核率，细化晶粒，这种处理方法即为变质处理。5、同素异构转变：由于条件（温度或压力）变化引起金属晶体结构的转变，称同素异构转变。二、填空题（共20分，每空格0.5分）1、延伸率、断面收缩率、断面收缩率、延伸率2、形核、晶核成长3、滑移、孪生、滑移4、两个相、合金5、体心立方晶格、面心立方晶格6、普通、优质、高级优质7、加热、保温、冷却8、Co、右、减小、提高9、弹簧钢、汽车板簧、滚动轴承钢、滚动轴承、低合金刃具钢、低速切削刃具10、F、F+P、P11、玻璃纤维、树脂12、黄铜、青铜、白铜13、变形失效、断裂失效、表面损伤失效三、判断题（共10分，每小题1分）（打√或╳）题号12345678910答案××√×××××√×四、选择题（共10分，每小题1分）题号12345678910答案CCBBCCAAABED题号1112131415答案ADCCC四、简答题（共25分）1、（5分）答：改变零件载面形状的方法合理。用热处理方法和另选合金钢都不合理（2分），因为零件的刚度取决于二个方面：一是材料的弹性模量，另一个是零件的载面形状，而材料的弹性模量是相对稳定的力学性能指标外（即这一指标对材料的组织状态不敏感），用热处理方法无法改变，对于同一合金系当成分改变时，材料的弹性模量也不变化。（3分）2、（5分）答：高速金属丸喷射到零件表面上，使工件表面层产生塑性变形（2分），形成一定厚度的加工硬化层，使齿面的强度、硬度升高。（3分）3、（5分）答：T8，T10,T12属于碳素工具钢，含碳量为0.8%，1.0%，1.2%，钢中渗碳体含量高，钢的硬度较高；（2.5分）而10,20钢为优质碳素结构钢，属于低碳钢，钢中渗碳体含量少，钢的硬度较低，因此钳工锯T8，T10,T12等钢料时比锯10,20钢费力，锯条容易磨钝。（2.5分）4、（10分）答：(1)化学成分1)碳和硅。碳和硅是强烈促进石墨化元素,铸铁中碳和硅的含量越高,就越容易充分进行石墨化。由于共晶成分的铸铁具有最佳的铸造性能。因此,将灰铸铁的碳当量均配制到4%左右。（1.5分）2)锰。锰是阻止石墨化的元素,但锰与硫化合成硫化锰,减弱了硫的有害作用,结果又间接促进石墨化的作用。故铸铁中有适量的锰是必要的。（1.5分）3)硫。硫是强烈阻碍石墨化的元素,它不仅强烈地促使白口化,而且还会降低铸铁的流动性和力学性能,所以硫是有害元素,必须严格控制其含量。（1.5分）4)磷。磷是弱促进石墨化的元素，同时能提高铁液的流动性，但磷的含量过高会增加铸铁的脆性,使铸铁在冷却过程中易开裂，所以也应严格控制其含量。（1.5分）(2)冷却速度生产实践证明，在同一成分的铸铁件中，其表面和薄壁部分易出现白口组织，而内部和厚壁处则容易进行石墨化。由此可见,冷却速度对石墨化的影响很大。冷却速度越慢，原子扩散时间充分，也就越有利于石墨化的进行。冷却速度主要决定于浇注温度、铸件壁厚和铸型材料。（4分）五、分析题（15分）答：（1）工艺路线为：锻造—退火—机加工—淬火后低温回火—磨加工。（4分）退火处理可细化组织，调整硬度，改善切削加工性（2分）；淬火及低温回火可获得高硬度和耐磨性以及去除内应力。（2分）（2）最终热处理后的显微组织为回火马氏体，大致的硬度60HRC。（2分）（3）T10车刀的退火为球化退火，加热温度为A1线以上20℃～30℃，保温、缓冷；淬火温度为780℃左右，冷却介质为水；回火温度为150℃～250℃。（5分）