《机械工程材料》试题答案

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1、机械工程材料试题调质 :对钢材作淬火+高温回火处理，称为调质处理。 碳素钢:含碳量2.11%的铁碳合金。SPCD: 表示冲压用冷轧碳素钢薄板及钢带，相当于中国08Al（13237）优质碳素结构钢。二、填空题：120分按腐蚀过程特点，金属腐蚀可分为 化学腐蚀 _和电化学腐蚀_。2常用力学性能判据有_强度_、_韧性_、_延展性_和_弹性模量_。3.钢中的硫元素引起热脆，磷元素引起冷脆，氢元素引起白点，氮元素引起兰脆。4.铝合金的强化除了热处理强化外，还可以进行固溶时效强化。5.钢在加热过程中产生的过热缺陷可以通过回火热处理来消除。6常用的高分子材料有_塑料_、_橡胶_和_合成纤维_。7铸造铝合金分

2、为_铝铜合金_、_铝镁合金_、_铝硅合金_和_铝锌合金。8合金工具钢是指用于制造各种_刃具_、_模具_和_量具_用钢的总合。9材料渗碳的目的是为了得到_较高的零件表层硬度与耐磨性_。1045钢按用途分类属于_碳素结构钢_。三、判断题： 120分1.( )钢的淬透性主要取决于冷却速度。2. ( )实际的金属晶体都呈各向异性。3. ( )加工硬化、固溶强化均使材料强度、硬度显著提高，塑性、韧性明显降低，故可认为它们有相同的强化机理。4. ( )金属材料、陶瓷材料和高分子材料的本质区别在于它们的化学键不同。5. ( )材料的强度、硬度越高，其塑性、韧性越差。6. ( )调质和正火两种热处理工艺所获得

3、的组织分别为回火索氏体和索氏体，它们的区别在于碳化物的形态差异。7. ()铝合金人工时效比自然时效所获得的硬度高，且效率也高，因此多数情况下采用人工时效。8( )硬质合金可用做刀具材料，模具材料和量具材料。9( )在热处理中变形和开裂都是不可避免的。10( )球墨铸铁是铸铁中力学性能最好的。四、问答题 5945分1、什么是金属的力学性能？金属的力学性能主要包括哪些方面？ 材料在一定温度条件和外力作用下，抵抗变形和断裂的能力称为材料的力学性能。材料的常规力学性能指标主要包括强度、硬度、塑性和韧性等。2、什么是钢的热处理？常用热处理方法有哪几种？ 通过对钢件作一定条件的加热、保温和冷却，从而改变整

4、体或表层的组织，获得所需的性能。常用热处理方法有：退火、正火、淬火和回火。3、钢按化学成分可分为哪几类？ 钢按化学成分可分为碳素钢和合金钢两大类。其中，碳素钢按含碳量的多少分低碳钢、中碳钢、高碳钢；合金钢按合金元素种类分锰钢、铬钢、硼钢、铬镍钢、硅锰钢，按合金元素含量的多少分低合金钢、中合金钢、高合金钢。4、灰铸铁、球墨铸铁、可锻铸铁、蠕墨铸铁在组织上的根本区别是什么？ 四种材料的在组织上的根本区别是铸铁中的石墨的形态不同（形状、大小、数量、分布等），灰铸铁的石墨是片状，球墨铸铁的石墨是球状，可锻铸铁的石墨是团状，蠕墨铸铁的石墨是虫状。5、硬质合金的主要组成是什么？常用硬质合金分哪几类？各有何

5、主要应用？ 硬质合金的主要组成是难熔金属碳化物和粘结金属。常用硬质合金分为钨钴类硬质合金(代号YG)和钨钴钛类硬质合金(代号YT) 两种。YG合金多用于加工产生断续切屑的的脆性材料(如铸铁)，YT合金多用于加工产生连续切屑的韧性材料，特别是高速切削钢件。一、 填空 (每空 1 分共 30分) 1. 晶体结构有 1 个晶系、 2 种空间点阵。最典型、最常见的金属晶体结构是 3 、 4 和 5 。铁在室温下是 6 晶体结构。 2. 金属结合健是 7 。 3. 结晶时细化晶粒的方法有 8 、 9 、 10 。 4. 二元匀晶系合金的结晶过程中固相成分沿 11 变化液相成分沿 12 变化。 5. 位错

6、的类型有 13 、 14 、 15 。6. 非均匀形核比均匀形核所需要的形核功 16 。 7. 经过塑性变形的金属材料在加热时会发生 17 和 18 。 8. 金属材料冷变形残余应力分为如下两类 19 和 20 。 9. 在钢中引起“热脆性”的元素是 21 。 10. Hall-Petch公式描述的是 22 之间的关系。 11. 回复和再结晶的驱动力是 23 。 12. 置换固溶体的扩散是采用 24 机制进行的。 13. 马氏体M相变的机制为 25 。其组织形态有 26 和 27 。 在 28 组织形态中位错密度较高。 14. 贝氏体分为 29 和 30 。二、判断题(每小题 1 分共 20分

7、) 1、置换原子的固溶强化效果比间隙原子的固溶强化效果大因为置换原子的半径一般比间隙原子大。 2、在室温下金属的晶粒越细则其强度愈高和塑性愈低。3、凡是液体凝固为固体的过程都是结晶过程。4、过共析钢由液态缓冷至室温时候时析出的二次渗碳体在组织形态与晶体结构方面均与一次渗碳体不同。 5、纯金属的实际结晶温度与其冷却速度有关。 6、位错只能通过滑移方式运动。7、滑移变形不会引起金属晶体结构的变化。8、原始组织为片状珠光体的钢加热奥氏体化时细片状珠光体的奥氏体化速度比粗片状珠光体的快。9、同一钢材在相同的加热条件下水冷比油冷的淬透性好小件比大件的淬透性好。10、上贝氏体综合性能优于下贝氏体。 11、

8、不论含碳量高低马氏体都硬而脆。12、同种材料不同尺寸试样所测得的伸长率相同。13、间隙固溶体和置换固溶体均可以形成无限固溶体。 14、杠杆定律适用于三相区。 15、再结晶过程是形核和核长大过程所以再结晶过程也是相变过程。 16、在铁碳合金中只有共析合金结晶时发生共析转变形成共析组织。17、由于位错具有易动性因而位错密度越大金属变形越容易强度越低。18、在制定热加工工艺时应尽量使工件中的流线与拉应力方向平行。19、金属铸件中粗大的晶粒不可能通过再结晶退火来细化。20、在合金结晶过程中析出的初生晶和二次晶均具有相同的晶体结构但具有不同的组织形态。 三、选择题(每小题 1分共 20分) 1、陶瓷材料

9、的结合键是 。 (a) 金属键、共价键 (b)离子键、共价键 (c) 离子键、分子键 (d)共价键、分子键2、高分子材料的结合键是 。 (a)金属键、共价键 (b)离子键、共价键 (c)离子键、分子键 (d)共价键、分子键 3、晶体结构分有多少个晶系。 (a) 3 (b) 7 (c) 14 (d) 28 4、晶体中的位错属于。 (a) 体缺陷 (b) 面缺陷 (c) 线缺陷 d点缺陷 5、在晶体缺陷中属于点缺陷的有。 (a)间隙原子 b位错 (c) 晶界 (d) 缩孔 6、产生枝晶偏析的原因是由于。 a相线间距很小冷却缓慢 b 液固相线间距大冷却速度也大 c 液固相线间距大冷却缓慢 d 液固相

10、线间距很小冷却速度大 7、金属结晶时冷却速度越快其实际结晶温度将。 (a) 越高 (b) 越低 (c) 越接近理论结晶温度 8、铸造条件下冷却速度越大则。 (a)过冷度越大晶粒越细 b过冷度越大晶粒越粗 (c)过冷度越小晶粒越细 (d) 过冷度越小晶粒越粗 9、两组元组成固溶体则固溶体的结构 。 a与溶剂相同 (b)与溶剂、溶质都不相同 (c)与溶质相同 (d)是两组元各自结构的混合 10、在纯金属液体中形成临界晶核时固、液相间的体积自由能差尚不能抵消新增的晶核表面能其不足部分还必须依靠其他能量即液体中的 (a) 结构起伏 (b) 浓度起伏 (c) 能量起伏 (d) 成分起伏 12、珠光体是一

11、种 。 (a) 单相固溶体 (b) 两相固溶体 (c) 化合物 (d) 机械混合物 13、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d 无扩散。14、随冷塑性变形量增加金属的 。 a强度下降塑性提高 (b)强度和塑性都下降 (c)强度和塑性都提高 (d)强度提高塑性下降 15、合金固溶强化的原因是( )。 a晶格类型的改变 (b) 晶粒细化 (c) 晶格发生畸变 (d)发生了化学反应 16、钢经调质处理后获得的组织 a回火马氏体b回火屈氏体c回火索氏体。 17、马氏体转变时晶体结构的改组是依靠_进行的。 (a)滑移方式 (b)切变方式 (c)扩散方式 (d)扭转方式

12、18、奥氏体向贝氏体的转变属于 a扩散型转变b 非扩散型转变 c半扩散型转变。 19、化学热处理与其他热处理方法的根本区别是 。 a加热温度 b组织变化 c钢成分变化 d性能变化 20、过共析钢正火的目的是 ( )。 (a)调整硬度改善切削加工性 b细化晶粒为淬火作组织准备 (c)消除网状二次渗碳体 (d)防止淬火变形与开裂 四、在右图所示的立方晶系晶胞中画出(1-10)(12-1)晶面11111-1-212晶向。 (本题15分) 五、图示为铁碳相图请完成下列问题 1. 分析图中合金平衡结晶的相变过程 2计算含碳量为0.5%钢室温下平衡组织的相的相对质量百分含量。 六、请叙述 1共析钢的奥氏体的形成过程 2奥氏体连续冷却过程中可能发生的相变 3分析和比较相变特点。 (本题共 15分) 七、下图为过共析钢的C曲线。 1请叙述在不同温度范围等温发生的转变 2说明和比较转变类型。