機械工程材料課程考試復習題及參考答案

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機械工程材料課程考試復習題及參考答案

一、判斷題（１）：

1.奧氏體與滲碳體均為面心立方晶格。 ???????????????????????????????????????????????[ ?×]

2.Ｆ與Ｐ是亞共析鋼中室溫時的主要組成相。 ?????????????????????????????????????[× ?]

3.金屬的加工硬化是指金屬在塑性變形后強度.硬度提高，塑性.韌性下降的現象。 ?????????[√ ?]

4.鋼淬火時的冷卻速度越快，馬氏體的硬度越高。 ???????????????????????????????????[ ???]

5.合金中，一個晶粒內的成分不均勻現象稱枝晶偏析。 ?????????????????????????????????[√ ?]

6.一種合金的室溫組織為α+βⅡ+（α+β），它由三相組成。 ?????????????????????????[ ???]

7.當把亞共析鋼加熱到Ac1和Ac3之間的溫度時，將獲得由鐵素體和奧氏體構成的兩相組織，

在平衡條件下，其中奧氏體的碳含量總是大于鋼的碳含量。 ???????????????????????????[√ ?]

8.在鐵碳合金平衡結晶過程中只有成分為4.3%C的鐵碳合金才能發生共晶反應。 ???????????[ ???]

9.20鋼比T12鋼的碳含量要高。 ???????????????????????????????????????????????????[ ???]

10.再結晶能夠消除加工硬化效果，是一種軟化過程。 ???????????????????????????????????[√ ?]

11.過共析鋼中，網狀滲碳體的存在使鋼的硬度和塑性均上升。 ?????????????????????????[ ???]

12.正火是將鋼件加熱至完全奧氏體化后空冷的熱處理工藝 。 ???????????????????????????[√ ?]

13.65Mn 是合金調質結構鋼。 ???????????????????????????????????????????????????????[ ???]

14.回火索氏體的性能明顯優于奧氏體等溫冷卻直接所得到的片層狀索氏體的性能。 ?????????[√ ?]

15.T10A和60 號鋼均屬于高碳鋼。 ?????????????????????????????????????????????????[ ?]

16.晶體缺陷的共同之處是它們都能引起晶格畸變。 ?????????????????????????????????????[√ ???]

17.位錯是實際金屬晶體的一種面缺陷。 ?????????????????????????????????????????????[ ???]

18.體心立方晶格的致密度為 74%。 ???????????????????????????????????????????????????[ ???]

19.塑性變形指的是外載荷撤銷后變形不能恢復的變形。 ?????????????????????????????????[√ ?]

20.當過冷度較大時，純金屬晶體主要以平面狀方式長大。 ???????????????????????????[ ???]

21.室溫下，金屬晶粒越細，則強度越高，塑性越好。 ???????????????????????????????????[√ ???]

22.一般來說，鋼的強度高于鑄鐵的強度。 ?????????????????????????????????????????????[√ ?]

23.65Mn的淬透性比65 號鋼的淬透性差。 ?????????????????????????????????????????????[ ???]

24.從C曲線中分析可知，共析鋼的過冷奧氏體在A1-550℃的范圍內發生貝氏體轉變。 ???????[ ???]

25.共析反應就是在某一溫度時，從一種固相中同時結晶析出兩種不同的固相。 ???????????[√ ?]

26.包晶偏析可以通過回火的熱處理方法消除。 ?????????????????????????????????????????[ ???]

27.所謂本質細晶粒鋼就是一種在任何加熱條件下晶粒均不發生粗化的鋼。 ?????????????????[ ???]

28.一個合金的室溫組織為α+βⅡ+（α+β），它由兩相組成。 ?????????????????????????[√ ???]

29.過冷奧氏體轉變為馬氏體是一種擴散型轉變 。 ?????????????????????????????????????[ ???]

30.60鋼比T12 鋼的碳含量要高。 ???????????????????????????????????????????????????[ ???]

31.標識為100HBS的材料硬度大于標識為60HRC的材料硬度。 ?????????????????????????[ ???]

32.馬氏體是碳在α-Fe 中的過飽和固溶體，當奧氏體向馬氏體轉變時，體積要收縮。 ???????[ ???]

33.再結晶過程是有晶格類型變化的結晶過程。 ???????????????????????????????????????[ ???]

34.當亞共析成分的奧氏體在冷卻發生珠光體轉變時，溫度越低，其轉變產物組織越粗。 ?????[ ???]

35.貝氏體是過冷奧氏體中溫轉變產物，在轉變過程中，碳原子能進行擴散，而鐵原子不能

進行擴散。 ???????????????????????????????????????????????????????????????????[√ ?]

36.不論碳含量高低，馬氏體的硬度都很高，脆性都很大。 ???????????????????????????[ ???]

37.高合金鋼既具有良好的淬透性，也具有良好的淬硬性。 ?????????????????????????????[ ???]

38.經退火后再高溫回火的鋼，能得到回火馬氏體組織，具有良好的綜合機械性能。 ?????????[ ???]

39.由于球墨鑄鐵中的石墨為球形，因而鑄鐵的強度、塑性和韌性接近于鋼。 ???????????????[√ ???]

40.因為單晶體是各向異性的，所以實際應用的金屬材料在各個方向上的性能也是不相同的。[ ???]

41.40Cr ?的淬透性比40號鋼的淬透性差。 ???????????????????????????????????????????[ ???]

42.變形鋁合金的塑性優于鑄造鋁合金。 ?????????????????????????????????????????????[ ?√ ?]

43.正火是將鋼件加熱至完全奧氏體化后水冷的熱處理工藝 。 ???????????????????????????[ ???]

44.冷加工是指在室溫以下的塑性變形加工。 ???????????????????????????????????????????[ ???]

45.晶界是實際金屬晶體的一種線缺陷。 ?????????????????????????????????????????????[ ???]

一、判斷題（２）：

1.用布氏硬度測量硬度時，壓頭為鋼球，用符號HBS表示。 ???????????????是

布氏硬度：硬質合金球 HBW

洛氏硬度：錐角為120°的金剛石圓錐體 HRC

維氏硬度：錐面角為136°的金剛石四棱錐體 HV

2.用布氏硬度測量硬度時，壓頭為硬質合金球，用符號HBW表示。 ?????????是

3.金屬材料的機械性能可以理解為金屬材料的失效抗力。 ?????????????????是

1. 金屬的同素異構轉變同樣是通過金屬原子的重新排列來完成的，故稱其為再結晶。

本題答案：錯誤

2. 室溫下，金屬晶粒越細，則強度越高，塑性越低。

本題答案：錯誤

3. 在一般情況下，金屬結晶后晶粒越細小，則其強度越好，而塑性和韌性越差。

本題答案：錯誤

4. 晶粒度級數數值越大，晶粒越細。

本題答案：正確

5. 間隙相的性能特點是硬度高，熔點低。

本題答案：錯誤

6. 晶粒度級數數值越大，晶粒越粗。

本題答案：錯誤

7. 再結晶過程是有晶格類型變化的結晶過程。

本題答案：錯誤

8. 同一金屬，結晶時冷卻速度愈大，則過冷度愈大，晶粒越細小。

本題答案：正確

9. 把在實際晶體中出現的刃型位錯和螺型位錯的缺陷叫做面缺陷。

本題答案：錯誤

10. 把在實際晶體中出現的空位和間隙原子的缺陷叫做線缺陷。

本題答案：正確

11. 衡量材料的塑性的指標主要有伸長率和斷面收縮率。

本題答案：正確

12. 鎢、鐵、錫的熔點分別為3410℃、1538℃、232℃，鎢在1000℃、鐵在900℃、錫在100OC下的變形加工均屬于熱加工。

本題答案：錯誤

13. 冷變形強化是指金屬材料在冷變形后，產生碎晶，位錯密度增加，使其強度、硬度提高的現象。

本題答案：正確

14. 體心立方晶格的致密度為0.74，面心立方晶格的致密度為0.68。所以，純鐵在發生同素異晶轉變時，體積發生變化，從而產生一定的內應力。

本題答案：錯誤

15.在實際金屬的結晶過程中，自發形核比非自發形核更重要，往往起優先的主導的作用。

本題答案：錯誤

16. 金屬結晶的必要條件是要有一定的過冷度。

本題答案：正確

17. 非晶體具有各向異性。

本題答案：正確

18. 每個體心立方晶胞中實際包含有2個原子。

本題答案：正確

19. 每個面心立方晶胞中實際包含有2個原子。

本題答案：錯誤

20. 每個面心立方晶胞中實際包含有4個原子。

本題答案：正確

21. 每個體心立方晶胞中實際包含有4個原子。

本題答案：錯誤

22. 單晶體具有各向異性，多晶體具有各向同性。

本題答案：正確

23. 晶體具有各向同性。

本題答案：錯誤

24. 單晶體具有各向同性，多晶體具有各向異性。

本題答案：錯誤

25. 物質從液體狀態轉變為固體狀態的過程稱為結晶。

本題答案：錯誤

26. 金屬結晶后晶體結構不再發生變化。

本題答案：錯誤

27. 在金屬的結晶中，隨著過冷度的增大，晶核的形核率N和長大率G都增大，在N/G增大的情況下晶粒細化。

本題答案：正確

28. 液態金屬結晶時的冷卻速度越快，過冷度就越大，形核率和長大率都增大，故晶粒就粗大。

本題答案：錯誤

29. 物質從液體狀態轉變為固體狀態的過程稱為凝固。

本題答案：正確

30. 液態金屬冷卻到結晶溫度時，液態金屬中立即就有固態金屬結晶出來。

本題答案：錯誤

二、填空題（１）：

1.鐵素體的晶體結構為 ?????????????????；奧氏體的晶體結構為 ???????????????。

2.細化晶粒可以通過 ?????????????_和______________________兩種途徑實現。

3.在金屬學中，通常把金屬從液態過渡為固體晶態的轉變稱為 ???????????????????；而把金屬從一種固態晶體結構過渡為另一種固態晶體結構的轉變稱為 ???????????____ ?。

4.共析成分的鐵碳合金室溫平衡組織是 ???????????，其組成相是 ?????????????和 ???????????。

5.典型鑄錠結構的三個晶區分別為： ???????????????、 ?????????????????、 ???????????????。

6.金屬晶體中最主要的面缺陷是 ???????????和 ???????????；線缺陷是 ???????????????。

7.用顯微鏡觀察某亞共析鋼，若估算其中的珠光體含量為80%，則此鋼的碳含量為 ??????。

8.金屬材料熱加工和冷加工劃分是以再結晶溫度為界限的。已知鐵的T再=600℃，鉛的T再=-33℃，那么在室溫下，鐵的變形加工稱為 ?????加工，鉛的變形加工稱為 ???加工。

9.鋼的淬透性越高，則其C曲線的位置越向 ?????（填“左或右”）。

10.HT200牌號中“HT”表示 ???????，數字”200”表示 ??????????????。

11.用光學顯微鏡觀察，上貝氏體的組織特征呈 ???????狀，而下貝氏體則呈 ???????狀。

12.金屬凝固時， ?????????與 ?????????之間的差值稱為過冷度，冷卻速度愈大，凝固時過冷度就愈 ???????????。

13.奧氏體是___________ ?的間隙固溶體，馬氏體是_______ ???_的過飽和固溶體。

14.合金鋼的______________比碳鋼大，其原因是大部分合金元素都使鋼的臨界冷卻速度__________。

15.按碳的質量分數對碳鋼進行分類，可分為 ?????????、 ???????????、 ?????????三類。

16.QT600--3牌號中“QT”表示 ???????，數字”600”表示 ????????????,”3”表示 ???????。

17.用光學顯微鏡觀察，根據含碳量的多少，馬氏體的組織特征有 ???????狀和 ?????狀，其中

的力學性能要好。

18.衡量金屬材料的塑性好壞有 ???????????和 ??????????兩個參數。

19.滲碳體是___________ ?的間隙化合物，珠光體的本質是______ ?????????_ ???。

20.鑄鐵中的石墨有球狀、團絮狀和______________、______ ?____等四種。

21.共晶成分的鐵碳合金室溫平衡組織是 ?????，其組成相是 ?????????和 ???????????。

22.金屬塑性變形的基本方式是 ??????????????和 ????????????。

23.馬氏體的顯微組織形態主要有 ???????????和 ???????????兩種。其中 ?????????????的韌性較好。

24.常見的金屬晶體結構類型有 ???????????、 ?????????????、 ?????????????三種。

25.對合金鋼按性能和用途進行分類，可以分為 ?????????????????、 ?????????????????????、

三種。

26.20CrMnTi是一種 ???????????????，主要用來制作 ?????????????????。

二、填空題（２）：

1. 一切固態物質可以分為（晶體 ）與（非晶體）兩大類。

2. 晶體缺陷主要可分為（點缺陷）,（線缺陷）和面缺陷三類。

3. 晶體缺陷中的點缺陷除了置換原子還有（間隙原子）和（空位）。

4. 面缺陷主要指的是（晶界）和（亞晶界）；最常見的線缺陷有（刃型位錯）和（螺型位錯）。

5. 每個面心立方晶胞在晶核中實際含有（ 4）原子，致密度為（ 0.74），原子半徑為（2?a/4）。

6. 每個體心立方晶胞在晶核中實際含有（ 2）原子，致密度為（ 0.68），原子半徑為（3?a/4）。

7. 每個密排六方晶胞在晶核中實際含有（ 6）原子，致密度為（ 0.74），原子半徑為（ a/2 ）。

8．由兩種或兩種以上的金屬或金屬元素與非金屬元素組成的具有金屬特性的物質稱為（合金）

1.隨著過冷度的增大，晶核形核率N（增大），長大率G（增大）。

2.細化晶粒的主要方法有（a、控制過冷度 b、變質處理 c、振動、攪拌）。

3.純鐵在1200℃時晶體結構為（γ-Fe），在800℃時晶體結構為（α-Fe）。

1. 根據溶質原子在溶劑晶格中分布情況的不同，可將固溶體分為（置換固溶體）和（間隙固溶體）。

2. 相是指合金中（成分相同）與（結構相同）均勻一致的組成部分。

3. 合金的晶體大致可以有三種類型：（固溶體），金屬化合物和（ ???碳化物 ???）。

4.固溶體的晶體結構（與溶劑元素的晶體結構相同）。

1. 珠光體是（鐵素體）和（滲碳體）混合在一起形成的機械混合物。

2. 碳溶解在（α-Fe）中所形成的（固溶體）稱為鐵素體。

3. 在Fe-Fe3C相圖中，共晶點的含碳量為（4.3% ），共析點的含碳量為（ 0.77% ?）。

4. 低溫萊氏體是（ ?珠光體 ?）和（滲碳體 ?）組成的機械混合物。

5. 高溫萊氏體是（共晶奧氏體 ?）和（共晶滲碳體 ?）組成的機械混合物。

6. 鑄錠可由三個不同外形的晶粒區所組成，即（ 表層細晶區 ），（柱狀晶區 ）和心部等軸晶粒區。

7. 在Fe-Fe3C相圖中，共晶轉變溫度是（ 1148℃），共析轉變溫度是（ 727℃ ?）。

三、單項選擇題（１）：

1.制造彈簧應選用： ?????????????????????????????????????????????????????????????????[ ???]

A.T12 鋼經淬火和低溫回火 ??????B.CR12MOV 鋼經淬火和低溫回火

C.65 鋼經淬火后中溫回火

2.為消除T12鋼中的網狀碳化物，選用的熱處理為 ???????????????????????????????????????[ ???]

A.球化退火 ???B.正火 ?????????C.調質處理 ?????D.回火

3.奧氏體向珠光體的轉變是 ???????????????????????????????????????????????????????????[ ???]

A.非擴散型轉變 ?B.擴散型轉變 ?C.半擴散型轉變

4.鋼經調質處理后獲得的組織是 ???????????????????????????????????????????????????????[ ???]

A.回火馬氏體 ??B.回火屈氏體 ???C.回火索氏體。

5.淬硬性好的鋼 ?????????????????????????????????????????????????????????????????????[ ???]

A.具有高的合金元素含量 ?????????B.具有高的碳含量

C.具有低的碳含量。

6.制造手用鋸條應選用 ?????????????????????????????????????????????????????????????[ ???]

A.T12 鋼經淬火和低溫回火 ?????B.CR12MOV鋼經淬火和低溫回火

C.65鋼經淬火后中溫回火

7.固溶體的晶體結構與相同。 ?????????????????????????????????????????????????????????[ ???]

A.溶質 ???????????????????????B.溶劑

C.不同于溶劑和溶質的其它晶型 ???D.A.B.C都有可能

8.T10 鋼的含碳量為 ?????????????????????????????????????????????????????????????????[ ???]

A.0.10% ???????B.10.0% ?????C.1.0% ???????D.0.01%

9.鋼的回火處理是在： ???????????????????????????????????????????????????????????????[ ???]

A.退火后進行 ???B.正火后進行 ???C.淬火后進行 ??

10.若合金元素能使C曲線右移，鋼的淬透性將 ???????????????????????????????????????????[ ???]

A.降低 ?????????B.提高 ?????????C.不改變 ??????

11.挖掘機的挖斗要求表面具有高耐磨性和高的疲勞強度，最好應選用 ???????????????????????[ ???]

A.20CRMNMO ???B.65MN ???????C.ZGMN13 ???????D.T8

12.鐵碳合金中，隨著碳質量百分數的增加，硬度增加，強度。 ?????????????????????????????[ ???]

A.增加 ???????B.減小 ?????????C.不變 ?????????D.不確定

13.鐵素體的機械性能特點是： ?????????????????????????????????????????????????????????[ ???]

A.低塑性.高強度 ???????????????B.高塑性.高強度

C.高塑性.低強度 ???????????????D.低塑性.低強度

14.鋼經低溫回火處理后獲得的組織是： ?????????????????????????????????????????????????[ ???]

A.回火馬氏體 ???B.回火屈氏體 ???C.回火索氏體

15.0CR18NI9TI 不銹鋼中的含CR量為： ?????????????????????????????????????????????????[ ???]

A.0.18% ???????B.1.8% ???????C.18%。

.共析鋼過冷奧氏體在350℃-MS的溫度區間等溫轉變時，所形成的組織是： ???????????????[ ???]

A.索氏體 ??????B.下貝氏體 ?????C.上貝氏體 ?????D.珠光體。

17.為消除T10A鋼中的網狀碳化物, 選用的熱處理為： ???????????????????????????????????[ ???]

A.球化退火 ???B.正火 ?????C.調質處理 ?????D.回火

18.奧氏體向馬氏體的轉變是： ?????????????????????????????????????????????????????????[ ???]

A.擴散型轉變 ???B.非擴散型轉變 ?C.半擴散型轉變

19.鋼經調質處理后獲得的組織是： ?????????????????????????????????????????????????????[ ???]

A.回火馬氏體 ???B.回火屈氏體 ???C.回火索氏體。

20.汽車、拖拉機的齒輪要求表面高耐磨性，中心有良好的強韌性，應選用： ?????????????????[ ???]

A.20CRMNMO ?????B.65MN ?????????C.CR12MOV ?????D.T8

三、單項選擇題（２）：

2. 淬火加時效處理是（ A ）合金強化的主要途經。

A.形變鋁合金 ?????????B.鑄造鋁合金 ????????C.黃銅 ?????????????D.青銅

3. 以下黃銅又稱商業黃銅的是（B ）

A.H90 ?????????????????B.H62 ?????????????????C.H68 ????????????????D.H80

4. 常用的灰口鑄鐵的組織就是（ ?C ?）分布在鋼的基體上。

A.球狀的石墨 ????????B.團絮狀的石墨 ????????C.片狀的石墨 ?????????D.蠕蟲狀石墨

5. 高速鋼淬火后通常要在560℃的溫度下回火三次，回火后的組織為（ ?C ???）。

A.回火索氏體+少量殘余奧氏體+碳化物； ?B.回火屈氏體+少量殘余奧氏體+碳化物；

C.回火馬氏體+少量殘余奧氏體+碳化物。 ?D.淬火馬氏體+少量殘余奧氏體+碳化物

7. 石墨呈團絮狀分布在鋼的基體上是（ ?B ?）的組織特征

A.球墨鑄鐵 ????????????B.可鍛鑄鐵 ?????????C.蠕墨鑄鐵 ?????????????D.灰口鑄鐵

13 淬火后的鋁合金其強度、硬度隨時間延長而增加的現象叫（ C）

A.加工硬化 ?????????????B.固溶強化 ?????????????C.時效硬化 ????????????D.彌散強化

14 常用的蠕墨鑄鐵的組織就是（D ）分布在鋼的基體上

A.球狀的石墨 ?????????B.團絮狀的石墨 ?????????C.片狀的石墨 ?????????D.蠕蟲狀的石墨

15. 常用的球墨鑄鐵的組織就是（A ）分布在鋼的基體上

A.球狀的石墨 ?????????B.團絮狀的石墨 ?????????C.片狀的石墨 ????????D.蠕蟲狀的石墨

16. 可鍛鑄鐵中石墨的形態為（ B）

A.片狀 ?????????????????B.團絮狀 ?????????????C.蠕蟲狀 ?????????????D.球狀

17. 石墨呈片狀分布在鋼的基體上是（A ）的組織特征。

A.灰口鑄鐵 ?????????????B.蠕墨鑄鐵 ?????????????C.可鍛鑄鐵 ?????????????D.球墨鑄鐵

20.T10 鋼的碳的質量分數為（B ）

A.0.1 % ?????????????B.1.0 % ?????????????C. 10 % ????????????????D.0.01 %

1. 每個體心立方晶胞中包含有（B）個原子 ?A.1 ?B.2 ?C.3 ?D.4

2. 每個面心立方晶胞中包含有（C）個原子 ?A.1 ?B.2 ?C.3 D.4

3. 屬于面心立方晶格的金屬有（C） ???????A.α-Fe,銅B.α-Fe,釩 C.γ-Fe,銅 D.γ-Fe,釩

Cr Mo W V 為體心立方

4. 屬于體心立方晶格的金屬有（B） ???????A.α-Fe,鋁B.α-Fe,鉻 C.γ-Fe,鋁 D.γ-Fe,鉻

5. 在晶體缺陷中，屬于點缺陷的有（A） ???A. 間隙原子 B.位錯 C.晶界 D.縮孔 ?

4. 晶體中的位錯屬于（ ?C ???）

A.體缺陷 ???????????B.面缺陷 ?????????????C.線缺陷 ????????????D.點缺陷

5. 在晶體缺陷中，屬于線缺陷的有（ ?B ???）

A.間隙原子 ?????????B.位錯 ?????????????????C.晶界 ?????????????????D.縮孔

6. 變形金屬再結晶后，（ ?D ???）

A.形成等軸晶，強度增大 ?????????????????B.形成柱狀晶，塑性下降

C.形成柱狀晶，強度增大 ?????????????????D.形成等軸晶，塑性升高

7. 表示晶體中原子排列形式的空間格子叫做（ ?B ???）

A.晶胞 ????????????????B.晶格 ????????????????C.晶粒 ?????????????D.晶向

8. 晶格中的最小單元叫做（ ?A ???）

A.晶胞 ?????????????B.晶體 ?????????????????C.晶粒 ????????????????D.晶向

9. 屬于（ ?B ???）的金屬有γ-Fe、鋁、銅等

A.體心立方晶格 ?????B.面心立方晶格 ?????????C.密排六方晶格 ?????????D.簡單立方晶格

10. 晶體結構屬于體心立方的金屬有（ ???C ?）

A.γ-Fe、金、銀、銅等 ?????????????????B.鎂、鋅、釩、γ-Fe等

C.α- Fe、鉻、鎢、鉬等 ?????????????D.α- Fe、銅、鎢、鋁等

11 晶體結構屬于面心立方的金屬有（ ?A ???）

A.γ-Fe、鋁、銅、鎳等 ?????????????????B.鎂、鋅、釩、α- Fe等

C.鉻、鎢、鉬、鋁 等 ?????????????????D.鉻、銅、鉬、鋁 等

12. 屬于密排六方晶格的金屬是（ ?D ???）

A.δ-Fe ?????????????B.α-Fe ????????????????C.γ—Fe ?????????????D.Mg

13. 屬于（ ?A ???）的金屬有α-Fe、鎢、鉻等

A.體心立方 ?????????B.面心立方 ?????????????C.密排六方 ?????????????D.簡單立方

14 ?Cu屬于（ ?C ???）

A.密排六方結構金屬 ?????????????????????B.體心立方結構金屬

C.面心立方結構金屬 ?????????????????????D.復雜立方結構金屬

15. 實際金屬的結晶溫度一般都（ ?C ???）理論結晶溫度

A.高于 ?????????????B.等于 ?????????????????C.低于 ????????????????D.都有可能

16. γ-Fe、鋁、銅的晶格類型屬于（ ?D ???）

A.體心立方 ?????????B.簡單立方 ?????????????C.密排六方 ?????????????D.面心立方

17. 屬于面心立方晶格的金屬是（ ?B ???）

A.δ-Fe ?????????????B. Cu ????????????????C.α-Fe ?????????????D.Zn

18. 在金屬結晶時，向液體金屬中加入某種難熔雜質來有效細化金屬的晶粒，以達到改善其機械性能的目的，這種細化晶粒的方法叫做（ ?B ???）

A.時效處理 ?????????B.變質處理 ????????????C.加工硬化 ?????????????D.調質

19. 金屬的滑移總是沿著晶體中原子密度（ ?B ???）進行

A.最小的晶面和其上原子密度最大的晶向

B.最大的晶面和其上原子密度最大的晶向

C.最小的晶面和其上原子密度最小的晶向

D.最大的晶面和其上原子密度最小的晶向

20. 下面關于加工硬化的說法中正確的是（ ?B ???）

A.由于塑性變形而使金屬材料強度和韌性升高的現象

B.加工硬化是強化金屬的重要工藝手段之一；

C.鋼的加工硬化可通過500～550℃的低溫去應力退火消除；

D.加工硬化對冷變形工件成形沒有什么影響。

21. 每個體心立方晶胞中包含有（ B）個原子。

A.1 ?????????????????B.2 ?????????????????C.3 ?????????????????D.4

22. 每個面心立方晶胞中包含有（ D）個原子。

A.1 ?????????????????B.2 ?????????????????C.3 ?????????????????D.4

23. 屬于面心立方晶格的金屬有（C ）。

A.α-Fe，銅 ?????????B.α-Fe，釩 ?????????C.γ-Fe，銅 ?????????D.γ-Fe，釩 ??

24. 屬于體心立方晶格的金屬有（B ）。

A.α-Fe,鋁 ????????????B.α-Fe,鉻 ?????????????C.γ-Fe,鋁 ?????????????D.γ-Fe,鉻

25. 在晶體缺陷中，屬于點缺陷的有（A ）。

A.間隙原子 ????????????B.位錯 ?????????????????C.晶界 ?????????????????D.縮孔

26. 金屬結晶時，冷卻速度越快，其實際結晶溫度將： B

A.越高 ?????????????B.越低 ?????????????C.越接近理論結晶溫度 ?????D.沒變化

1. 鐵素體是碳溶解在（A ）中所形成的間隙固溶體。

A．α-Fe ?B．γ-Fe ?C．δ-Fe ?D．β-Fe

2.奧氏體是碳溶解在（ B）中所形成的間隙固溶體。

A．α-Fe ?B．γ-Fe ?C．δ-Fe ?D．β-Fe

4.在Fe-Fe3C相圖中，鋼與鐵的分界點的含碳量為（C）。

A．2％ ?B．2.06％ ?C．2.11％ ?D．2.2％

5.萊氏體是一種（C）。

A．固溶體B．金屬化合物 C．機械混合物 D．單相組織金屬

6.在Fe-Fe3C相圖中，ES線也稱為（D）。

A．共晶線 B．共析線 C．A3線 D．Acm線

7.在Fe-Fe3C相圖中，GS線也稱為（C）。

A．共晶線 B．共析線 C．A3線 ?D．Acm線

8. 在Fe-Fe3C相圖中，共析線也稱為（A）。

A．A1線 ?B．ECF線 C．Acm線 D．PSK線

9.珠光體是一種（C）。

A．固溶體 B．金屬化合物 C．機械混合物 D．單相組織金屬

10.在鐵－碳合金中，當含碳量超過（C）以后，鋼的硬度雖然在繼續增加，但強度卻在明顯下降。

A．0.8％ ?B．0.9％ ?C．1.0％ ?D．1.1％ ???滲碳體的形狀發生改變

11.通常鑄錠可由三個不同外形的晶粒區所組成，其晶粒區從表面到中心的排列順序為（A）。

A．細晶粒區－柱狀晶粒區－等軸晶粒區 ?B．細晶粒區－等軸晶粒區－柱狀晶粒區

C．等軸晶粒區－細晶粒區－柱狀晶粒區 ?D．等軸晶粒區－柱狀晶粒區－細晶粒區

12.在Fe-Fe3C相圖中，PSK線也稱為（B）。

A．共晶線 B．共析線 C．A3線 ?D．Acm線

13.Fe-Fe3C相圖中，共析線的溫度為（D）。

A．724℃ ?B．725℃ ?C．726℃ ?D．727℃

14.在鐵碳合金中，共析鋼的含碳量為（B）。

A．0.67％ ?B．0.77％ ?C．0.8％ ?D．0.87％

四、名詞解釋:

1.固溶強化：

2.熱硬性（紅硬性）：

3.調質處理：

4.加工硬化：

5.馬氏體：

6.變質處理：

7.冷加工：

8.相：

9.殘余奧氏體：

10.本質晶粒度：

11.固溶體：

12.淬硬性：

13.奧氏體：

14.鐵素體：

15.同素異構轉變：

16.枝晶偏析：

17.晶體：

18.晶界：

19.石墨化

五、選擇材料題：請將下列十種金屬材料牌號所對應的序號填入題后括號內。

1.40Cr ???2.Cr12MoV ???3.16Mn ?????4.1Cr18Ni9Ti ?????5.5CrNiMo

6.ZG45 ?????7.65 ?????8.H62 ???????9.HT200 ?????????10.ZL107

a.低合金結構鋼: ???????????[ ?????] ?b.鑄造鋁合金: ???????????[ ?????]

c.灰口鑄鐵: ???????????????[ ?????] ??d.碳素鑄鋼: ?????????????[ ?????]

e.彈簧鋼: ?????????????????[ ?????] ?f.黃銅: ?????????????????[ ?????]

g.冷模具鋼: ???????????????[ ?????] ???h.熱模具鋼: ?????????????[ ?????]

i.調質鋼: ?????????????????[ ?????] ?j.不銹鋼: ???????????????[ ?????]

六、簡答題：

1.說明下列機械性能指標符合所表示的意思：ReL、ReH、HRC、σ-1、Rm、A、HBS。

ReL: 下屈服強度 ?????????????????????????ReH：上屈服強度

HRC：洛氏硬度（壓頭為金剛石圓錐） ???????σ-1: 疲勞強度

Rm: 抗拉強度 ???????????????????????????A：斷后伸長率

HBS:布氏硬度（壓頭為鋼球）

2.回答下列問題：

①在坐標圖上填寫狀態左下角的全部內容；

②分析含碳0.45%的碳鋼自1000℃緩冷至常溫的組織轉變過程；

③繪出該鋼常溫下平衡顯微組織示意圖；

④計算該鋼平衡組織中鐵素體與珠光體的相對量。

⑤試比較45鋼和T12鋼的機械性能差別并說明原因。



1000

800

℃ ???600

400

200

2.11

C%



45鋼平衡顯微組織示意圖

3.某汽車重負荷齒輪選用合金滲碳鋼20CrMnMo材料制作，其工藝路線如下：下料→鍛造→熱處理① →切削加工→熱處理②→熱處理③→熱處理④→噴丸→磨削加工。試分別說明上述①②③④四項熱處理工藝的名稱、目的及熱處理后的組織。

4.試各舉出一類鋼材，說明通過熱處理方法，可在室溫下得到下列組織：

①粒狀珠光體 ???②針狀馬氏體 ???③回火索氏體 ?④回火馬氏體

5.奧氏體.過冷奧氏體.殘余奧氏體有何異同？

6.下列零件或工具用何種碳鋼制造，說出其名稱.至少一個鋼號以及其熱處理方法：手鋸鋸條.普通螺釘.車床主軸.彈簧鋼。

7.用一根冷拉鋼絲繩吊裝一大型工件進入熱處理爐，并隨工件一起加熱到1000℃保溫，當出爐后再次吊裝工件時，鋼絲繩發生斷裂，試分析其原因。

8.如果其它條件相同，試比較在下列鑄造條件下鑄件晶粒的大小：

①金屬模澆注與砂型澆注；

②變質處理與不變質處理；

③鑄成薄件與鑄成厚件；

④澆注時采用震動與不采用震動。

9.何謂金屬的同素異構轉變？并以純鐵來說明。

答：有些物質在固態下其晶格類型會隨溫度變化而發生變化，這種現象稱為同素異構轉變。

純鐵在固態下的冷卻過程中有兩次晶體結構變化：-Fe ? -Fe ? -Fe -Fe、α-Fe體心立方晶格，分別存在于是鐵在不同溫度下的同素異構體，其中-Fe和α-Fe都是熔點到1394℃之間及912℃以下，γ-Fe是面心立方晶格，存在于1394℃到912℃之間。

10.以共析鋼為例，說明過冷奧氏體在高溫（A1—550℃）.中溫（550℃—Ms）.低溫(Ms以下)三個溫度階段等溫轉變時，轉變的組織及性能特點。

11.對某退火碳素鋼進行金相分析，其組織為珠光體+滲碳體（網狀），其中珠光體占 93% ，問此碳鋼的含碳量大約為多少？

12.在鑄造生產中，采用哪些措施控制晶粒大小？

13.珠光體類型組織有哪幾種？它們在形成條件、組織形態和性能方面有何特點？

14.指出下列名詞的主要區別：

①彈性變形與塑性變形；

②韌性斷裂與脆性斷裂；

③加工硬化與變質處理；

④熱脆與冷脆。

15.為什么細晶粒鋼強度高，塑性、韌性也好？

16.鋼在淬火后為什么一定要進行回火才可使用？按回火溫度的高低可將回火分為哪三類？各自的所對應的回火組織是什么？

17.結合Fe-Fe3C相圖指出A1、A3和Acm代表哪個線段，并說明該線段表示的意思。

答：A1為PSK水平線，即共析線，在該線溫度（727℃）下發生共析轉變

A3為GS線，即γ?α固溶體轉變線

Acm為ES線，即碳在γ-Fe中的固溶線

5.簡述碳鋼中碳含量變化對機械性能的影響。

答：亞共析鋼隨含碳量增加，P 量增加，鋼的強度、硬度升高, 塑性、韌性下降.

0.77%C時, 組織為100% P, ?鋼的性能即P的性能。

＞0.9%C，Fe3CⅡ為晶界連續網狀，強度下降, ?但硬度仍上升。

＞2.11%C，組織中有以Fe3C為基的Le’,合金太脆

8. 根據鐵碳合金相圖填表

本題答案：

鋼號

溫度 ℃

顯微組織

溫度℃

顯微組織

溫度℃

顯微組織

20

700

F+P

800

F+A

920

A

45

700

F+P

750

F+A

850

A

T12

700

P+Fe3C

780

A+Fe3C

920

A

10.請填寫出Fe—Fe3C相圖上1-7處的組織。



本題答案：1：L+A；2：L+Fe3CⅠ； 3：A；

4：P+F；5：P+Fe3CⅡ；6：Ld′+P+Fe3CⅡ；

7：Ld′+Fe3CⅠ

20.下圖為鐵碳合金相圖，請回答下列問題：(共10分)



1）相圖中液相線為 ?????，固相線為 ?????。（2分）

2）圖中ECF線為 ?????線，成分在EF范圍間的合金在 ?????℃會發生 ?????反應，反應產物叫 ?????。（4分）

3）圖中PSK線為 ?????線，成分在PK范圍間的合金在 ?????℃會發生 ?????反應，反應產物叫 ?????。（4分）

答案：1)ACD，AECF ?2)共晶，1148，共晶，高溫萊氏體 ?3)共析，727，共析，珠光體

22.某合金相圖如圖所示。



1）試標注①—④空白區域中存在相的名稱；

2）指出此相圖包括哪幾種轉變類型；

3）說明合金Ⅰ的平衡結晶過程及室溫下的顯微組織。

本題答案：1)①：L+γ ?②: γ+β ?③: β+(α+β) ?④: β+αⅡ

2)勻晶轉變；共析轉變

3）

合金①在1點以上全部為液相,冷至1點時開始從液相中析出γ固溶體至2點結束,2～3點之間合金全部由γ固溶體所組成,3點以下,開始從γ固溶體中析出α固溶體,冷至4點時合金全部由α固溶體所組成,4～5之間全部由α固溶體所組成,冷到5點以下,由于α固溶體的濃度超過了它的溶解度限度, 從α中析出第二相β固溶體,最終得到室穩下的顯微組織: α+βⅡ

24.根據 Fe-Fe3C 相圖，說明產生下列現象的原因：

1）含碳量為 1.0% 的鋼比含碳量為 0.5% 的鋼硬度高；

2）在室溫下，含碳 0.8% 的鋼其強度比含碳 1.2% 的鋼高；

3）在 1100℃，含碳 0.4% 的鋼能進行鍛造，含碳 4.0% 的生鐵不能鍛造；

4）綁軋物件一般用鐵絲（鍍鋅低碳鋼絲），而起重機吊重物卻用鋼絲繩（用 60 、 65 、 70 、 75 等鋼制成）；

5）鉗工鋸 T8 ， T10，T12 等鋼料時比鋸 10，20 鋼費力，鋸條容易磨鈍；

6）鋼適宜于通過壓力加工成形，而鑄鐵適宜于通過鑄造成形。

本題答案：1）含碳量為 1.0% 的鋼比含碳量為 0.5% 的鋼硬度高；

鋼中隨著含碳量的增加，滲碳體的含量增加，滲碳體是硬脆相，因此含碳量為 1.0% 的鋼比含碳量為 0.5% 的鋼硬度高。

2）在室溫下，含碳 0.8% 的鋼其強度比含碳 1.2% 的鋼高；

答：因為在鋼中當含碳量超過1.0%時，所析出的二次滲碳體在晶界形成連續的網絡狀，使鋼的脆性增加，導致強度下降。因此含碳 0.8% 的鋼其強度比含碳 1.2% 的鋼高。

3）在 1100℃，含碳 0.4% 的鋼能進行鍛造，含碳 4.0% 的生鐵不能鍛造；

答：在 1100℃時，含碳 0.4% 的鋼的組織為奧氏體，奧氏體的塑性很好，因此適合于鍛造；含碳 4.0% 的生鐵的組織中含有大量的滲碳體，滲碳體的硬度很高，不適合于鍛造。

4）綁軋物件一般用鐵絲（鍍鋅低碳鋼絲），而起重機吊重物卻用鋼絲繩（用 60 、 65 、 70 、 75 等鋼制成）；

答：綁軋物件的性能要求有很好的韌性，因此選用低碳鋼有很好的塑韌性，鍍鋅低碳鋼絲；而起重機吊重物用鋼絲繩除要求有一定的強度，還要有很高的彈性極限，而60 、 65 、 70 、 75鋼有高的強度和高的彈性極限。這樣在吊重物時不會斷裂。

5）鉗工鋸 T8 ， T10，T12 等鋼料時比鋸 10,20 鋼費力，鋸條容易磨鈍；

答：T8 ， T10,T12屬于碳素工具鋼，含碳量為0.8%，1.0%，1.2%，因而鋼中滲碳體含量高，鋼的硬度較高；而10,20鋼為優質碳素結構鋼，屬于低碳鋼，鋼的硬度較低，因此鉗工鋸 T8 ， T10,T12 等鋼料時比鋸 10,20 鋼費力，鋸條容易磨鈍。

6）鋼適宜于通過壓力加工成形，而鑄鐵適宜于通過鑄造成形。

答：因為鋼的含碳量范圍在0.02%~2.14%之間，滲碳體含量較少，鐵素體含量較多，而鐵素體有較好的塑韌性，因而鋼適宜于壓力加工；而鑄鐵組織中含有大量以滲碳體為基體的萊氏體，滲碳體是硬脆相，因而鑄鐵適宜于通過鑄造成形。

1.指出下列工件正火的主要作用及正火后的組織。

（1）20CrMnTi制造傳動齒輪 ?（2）T12鋼制造銑刀

答：⑴調整硬度，便于切削加工；細化晶粒，為淬火作準備；消除殘余內應力。正火后組織為F和S.⑵正火是為了消除網狀二次滲碳體，為球化退火做組織準備，同時正火可增加珠光體量并細化晶粒，提高強度、硬度和塑性，并作為最終熱處理。正火后組織為索氏體。

2.用45鋼制造主軸，其加工工藝的路線為：下料——鍛造——退火——粗加工——調質處理

試問：（1）調質處理的作用。（2）調質處理加熱溫度范圍。

答：⑴調制處理可以使材料具有良好的綜合力學性能，在保持較高強度的同時，具有良好的塑性和韌性。⑵500～650℃

3.熱處理的目是什么？有哪些基本類型？

答：目的是改變鋼的組織結構，從而獲得所需要的性能。

根據加熱、冷卻方式及鋼組織性能變化特點的不同，可分為下面幾類：

⑴普通熱處理。退火、正火、淬火和回火。

⑵表面熱處理。表面淬火和化學熱處理。

6.什么叫退火？其主要目的是什么？

答：將鋼加熱至適當溫度保溫，然后緩慢冷卻（爐冷）的熱處理工藝叫做退火。

其主要目的有：①調整硬度，便于切削加工；②消除殘余內應力，防止在后續加工或熱處理中發生變形或開裂；③細化晶粒，提高力學性能，或未最終熱處理作組織準備。

7.什么叫回火？淬火鋼為什么要進行回火處理？

答：回火是將淬火鋼加熱到A1以下某溫度保溫后再冷卻的熱處理工藝。

為避免淬火件在放置過程中發生變形或開裂，鋼件經淬火后應及時進行回火。

8.什么叫淬火？其主要目的是什么？

答：淬火是將鋼加熱到臨界點以上，保溫后以大于VK的速度冷卻，使奧氏體轉變為馬氏體的熱處理工藝。

其目的就是為了獲得馬氏體，提高鋼的力學性能。

12.用10鋼制作一要求耐磨的小軸(直徑為20 mm),其工藝路線為:下料---鍛造---正火---機加工---滲碳---淬火---低溫回火---磨加工。說明各熱處理工序的目的及使用狀態下的組織。

答：正火是為了調整工件硬度，便于切削加工，同時可以細化晶粒，為淬火作準備，還可以消除殘余內應力；

滲碳可以提高工件表面硬度、耐磨性及疲勞強度，同時可以保持心部良好的韌性和塑性；

淬火是為了提高鋼的力學性能；

低溫回火則可以保持淬火后高硬度、高耐磨性的同時，降低內應力，提高韌性。

2.用45鋼制造主軸，其加工工藝的路線為：下料——鍛造——退火——粗加工——調質處理，試問：（1）調質處理的作用。（2）調質處理加熱溫度范圍。

答案：1）調質處理的作用：獲得回火索氏體，使主軸具有良好的綜合力學性能，滿足使用要求。（2）調質處理加熱溫度范圍：淬火：840±10℃，高溫回火：580-640℃

3.什么叫回火？淬火鋼為什么要進行回火處理？

本題答案：回火：將淬火鋼重新加熱到A1點以下的某一溫度，保溫一定時間后，冷卻到室溫的一種操作。

鋼淬火后獲得的組織是馬氏體和殘余奧氏體，馬氏體和殘余奧氏體是不穩定的組織，它們有向較穩定組織轉變的趨勢，這將影響著零件的尺寸精度及性能穩定；淬火鋼的性能特點是硬度高，脆性大，內應力大，直接使用很容易破斷損壞。因此，淬火后要進行適當的回火處理，以穩定組織，穩定尺寸，消除或減小鋼的殘余應力，提高韌性。

4.什么叫淬火？其主要目的是什么？

答案：淬火：將鋼件加熱到Ac3或Ac1以上30～50℃，保溫一定時間，然后快速冷卻（一般為油冷或水冷），從而得馬氏體的一種操作。

淬火的目主要是為了使奧氏體化后的工件獲得盡量多的馬氏體組織，并配以不同溫度回火獲得各種需要的性能。

5.淬火鋼采用低溫、中溫和高溫回火各獲得什么組織？其主要應用在什么場合？

答案：（1）低溫回火得到的組織是回火馬氏體。內應力和脆性降低，保持了高硬度和高耐磨性。這種回火主要應用于高碳鋼或高碳合金鋼制造的工、模具、滾動軸承及滲碳和表面淬火的零件，回火后的硬度一般為58-64HRC。

（2）中溫回火后的組織為回火屈氏體，硬度35-45HRC，具有一定的韌性和高的彈性極限及屈服極限。這種回火主要應用于含碳0.5-0.7%的碳鋼和合金鋼制造的各類彈簧。

（3）高溫回火后的組織為回火索氏體，其硬度25-35HRC，具有適當的強度和足夠的塑性和韌性。這種回火主要應用于含碳0.3-0.5% 的碳鋼和合金鋼制造的各類連接和傳動的結構零件，如軸、連桿、螺栓等。

1.45鋼淬火后硬度為55HRC(約為538HBS），經高溫回火后的硬度下降為240HBS，若再進行200℃低溫回火，能否使其硬度升高？為什么？淬火后進行低溫回火，硬度為53HRC（約為515HBS），若再進行400℃中溫回火，能否使其硬度降低？為什么？

答案：（1）不能，因為組織決定性能。45鋼淬火后硬度為55HRC(538HBS)，經高溫回火后的硬度下降為240HBS，其組織為回火索氏體，是穩定的組織，若再進行200℃低溫回火，組織不會發生改變,所以硬度不會升高。

（2）能，因為組織決定性能。45鋼淬火后進行低溫回火，硬度為53HRC（515HBS），其組織為回火馬氏體和殘余奧氏體，不是穩定的組織，當溫度升高時組織會發生轉變。所以，再進行400℃中溫回火，組織會轉變為回火托氏體，硬度會降低。

2.分析45鋼得到下列組織的熱處理工藝

（1）粗片狀珠光體+鐵素體；

（2）細片狀珠光體+少量鐵素體；

（3）細小的粒狀索氏體；

（4）表面是回火馬氏體，心部是回火索氏體。

答案：（1）因為粗片狀珠光體是奧氏體緩慢冷卻轉變中獲得的，所以采用完全退火；（2）細片狀珠光體是奧氏體較快的冷卻轉變中獲得的，所以采用正火；（3）粒狀索氏體是淬火加高溫回火獲得，所以采用調質處理；（4）調質處理可獲得回火索氏體，而表面淬火只改變表面的組織，使表面成為馬氏體，再進行低溫回火即可獲得表面的回火馬氏體。所以采用調質處理+表面淬火+低溫回火。

4.擬用T10制造形狀簡單的車刀，工藝路線為：

鍛造—熱處理—機加工—熱處理—磨加工

（1） 試寫出各熱處理工序的名稱并指出各熱處理工序的作用；

（2） 指出最終熱處理后的顯微組織及大致硬度；

（3） 制定最終熱處理工藝規范（溫度、冷卻介質）。

答案：（1）工藝路線為：鍛造—球化退火—機加工—淬火后低溫回火—磨加工。球化退火可細化組織，降低硬度，改善切削加工性并為淬火做組織準備；淬火及低溫回火可獲得高硬度和耐磨性以及去除內應力。

（2）最終熱處理后的顯微組織為回火馬氏體 ，大致的硬度60HRC。

（3）T10車刀的淬火溫度為780℃左右，冷卻介質為水；回火溫度為160℃～180℃，保溫時間1～2小時，硬度為61～63HRC。

1.指出下列牌號是哪種鋼？其含碳量約多少？

20、9siCr、40Cr、5CrMnMo

牌號

類型

含碳量

20

優質碳素結構鋼

0.2%

9siCr

高碳低合金工具鋼

0.9%

40Cr

低淬性調質鋼

0.4%

5CrMnMo

模具鋼

0.5%

參考答案

一、判斷題（１）：

1-10.××√×√×√××√ ???11-20.×√×√×√××√× ???21-30.√√××√××√××

31-40.××××√×××√× ???41-45.×√×××

二、填空題（１）：

1.體心立方，面心立方；2.增大過冷度.加入變質劑；3.結晶.同素異構轉變；4.珠光體.鐵素體.滲碳體；5.表面細晶粒區.中間柱狀晶區.內部粗大等軸晶；6.晶界和亞晶界，位錯；7.62%；8.冷.熱；9.右；10.灰口鑄鐵.最低抗拉強度；11.羽毛狀.針狀；12.理論結晶溫度.實際結晶溫度.大；13.C在γ-Fe.C在α-Fe；14.淬透性.降低；15.低碳鋼，中碳鋼，高碳鋼；16.球墨鑄鐵，最低抗拉強度，延伸率；17.板條狀，針狀，板條狀；18.伸長率.斷面收縮率；19.Fe和C具有復雜結構.鐵素體和滲碳體的機械混合物；20.片狀.蠕蟲狀；21.萊氏體.奧氏體.滲碳體；22.滑移，孿生；23.板條狀，陣狀，板條狀；24.體心立方晶格，面心立方晶格，密排六方晶格；25. 合金結構鋼、合金工具鋼、特殊性能鋼；26. 合金滲碳鋼、齒輪。

三、單項選擇題（１）：

1-5.cabcb, ?6-10.abccb, ???11-15.cdcac，16-20.babca。

四、名詞解釋：

1.固溶強化：在合金中，隨溶質原子的加入發生晶格畸變，形成固溶體使金屬強度和硬度提高的現象。

2.熱硬性（紅硬性）：鋼在高溫下保持高硬度的能力。

3.調質處理：淬火加高溫回火。

4.加工硬化：金屬塑性變形時，隨變形度的增加，強度和硬度升高，塑性和韌性下降的現象。

5.馬氏體：碳原子在α-Fe中的過飽和固溶體。

6.變質處理：在液體金屬中加入孕育劑或變質劑，以細化晶粒和改善組織的處理方法。

7.冷加工：在再結晶溫度以下的塑性變形加工方式。

8.相：化學成分相同，晶體結構相同并有界面與其他部分分開的均勻組成部分。

9.殘余奧氏體：過冷奧氏體向馬氏體轉變時，馬氏體轉變結束后剩余的奧氏體。

10.本質晶粒度：根據標準試驗方法，在930±10℃保溫足夠時間（3-8小時）后測定的鋼中晶粒的大小。

11.固溶體：合金的組元之間以不同的比例混合，混合后形成的固相的晶格結構與組成合金的某一組元的相同，這種相稱為固溶體。

12.淬硬性：鋼在淬火后獲得馬氏體的最高硬度。

13.奧氏體：奧氏體是碳在中形成的間隙固溶體，面心立方晶格。

14.鐵素體：鐵素體是碳在中形成的間隙固溶體，為體心立方晶格。

15.同素異構轉變：由于條件（溫度或壓力）變化引起金屬晶體結構的轉變，稱同素異構轉變。

16.枝晶偏析：由于結晶時原子的擴散不能充分進行，造成一個晶粒內化學成分的不均勻現象。

17.晶體：原子（分子或離子）在三維空間有規則的周期性重復排列的物體。

18.晶界：晶粒與晶粒之間的接觸界面。

19.石墨化：鑄鐵中碳原子析出并形成石墨的過程。

五、選擇材料題：請將下列十種金屬材料牌號所對應的序號填入題后括號內。

a-3； b-10； c-9； d-6； e-7； f-8； g-2； h-5； i-1 j-4 。

六、簡答題：

1.說明下列機械性能指標符合所表示的意思：ReL、ReH、HRC、σ-1、Rm、A、HBS。

ReL: 下屈服強度 ?????????????????????????ReH：上屈服強度

HRC：洛氏硬度（壓頭為金剛石圓錐） ???????σ-1: 疲勞強度

Rm: 抗拉強度 ???????????????????????????A：斷后伸長率

HBS:布氏硬度（壓頭為鋼球）

第2題

答題要點：

①：



②：45號鋼為亞共析鋼，在1000℃時其組織為A，冷卻下來遇到GS線時開始析出F繼續冷卻到共析線時，開始發生共析轉變，在共析線以下，其組織為P和F。

③：45號鋼平衡顯微組織示意圖。



④：該鋼平衡組織為F和珠光體P，其相對量可利用杠桿定律求得，為：

0.45－0.0218

P(%) ?= ???????????????×100%=58%

0.77-0.0218

F(%)= 1－58%=42%

⑤：45號鋼的含碳量為0.45%。T12鋼的含碳量為1.2%，隨含碳量的增加，硬度升高，塑性，韌性下降。所以T12鋼的硬度高于45號鋼，塑性，韌性差于45號鋼。由于T2鋼存在網狀的二次滲碳體，所以強度不如45號鋼。

第3題

答題要點：

①正火的目的：使網狀碳化物分解；細化晶粒使組織正常化；消除應力。

正火后的組織：索氏體。

②滲碳的目的：提高工件表面含碳濃度，經過淬火和回火處理，從而提高表面的硬度.耐磨性和疲勞強度，使心部保持良好的塑性和韌性。 ????

滲碳不改變組織

③淬火加熱的理論溫度：Ac1以上30-50℃。

淬火后的組織：淬火馬氏體+殘余奧氏體。

④低溫回火的目的是消除淬火應力和提高韌性；

低溫回火后的組織：回火馬氏體。

第4題

答題要點：液體金屬中加入孕育劑或變質劑，以細化晶粒和改善組織的處理方法。

1 粒狀珠光體：T12A等過共析鋼，球化退火

2 針狀馬氏體：65等高碳鋼，淬火

3 回火索氏體：45等調質鋼，調質處理

4 回火馬氏體：T10等工具鋼，淬火+低溫回火

第5題

答題要點：都是一種奧氏體，

奧氏體: 碳在中形成的間隙固溶體.

過冷奧氏體: 處于臨界點以下的不穩定的將要發生分解的奧氏體稱為過冷奧氏體。

殘余奧氏體：M轉變結束后剩余的奧氏體。

第6題

答題要點：

手鋸鋸條采用碳素工具鋼制造，如T10A，采用淬火+低溫回火；

普通螺釘用普通碳素結構鋼制造，如Q235，在熱軋狀態下使用；

普通彈簧采用彈簧鋼制造，如65Mn, 采用淬火+中溫回火；

車床主軸中碳調質鋼制造，如45，采用調質處理。

第7題

答題要點：

冷拉鋼絲繩是利用加工硬化效應提高其強度的，在這種狀態下的鋼絲中晶體缺陷密度增大，強度增加，處于加工硬化狀態。在1000℃時保溫，鋼絲將發生回復.再結晶和晶粒長大過程，組織和結構恢復到軟化狀態。在這一系列變化中，冷拉鋼絲的加工硬化效果將消失，強度下降，在再次起吊時，鋼絲將被拉長，發生塑性變形，橫截面積減小，強度將比保溫前低，所以發生斷裂。

第8題

答題要點：

①金屬模澆注比砂型澆注晶粒細小；

②變質處理晶粒細小；

③鑄成薄件的晶粒細小；

④澆注時采用震動的晶粒較細小。

第9題

9.何謂金屬的同素異構轉變？并以純鐵來說明。

答：有些物質在固態下其晶格類型會隨溫度變化而發生變化，這種現象稱為同素異構轉變。

純鐵在固態下的冷卻過程中有兩次晶體結構變化：-Fe ? -Fe ? -Fe -Fe、α-Fe體心立方晶格，分別存在于是鐵在不同溫度下的同素異構體，其中-Fe和α-Fe都是熔點到1394℃之間及912℃以下，γ-Fe是面心立方晶格，存在于1394℃到912℃之間。

第10題

答題要點：

高溫轉變組織為珠光體類組織，珠光體為鐵素體和滲碳體相間的片層狀組織，隨轉變溫度的降低片層間距減小，分別生成P.S.T,這三種組織的片層粗細不同，片層越細，強度硬度越高；

中溫轉變產物為B,B是含碳過飽和的鐵素體與滲碳體的非片層狀混合物，按組織形態的不同分為上貝氏體和下貝氏體，下貝氏體的強度硬度高于上貝氏體，塑韌性也較上貝氏體要好。

低溫轉變產物為馬氏體，馬氏體是含有大量過飽和碳的α固溶體，馬氏體分為板條馬氏體和片狀馬氏體，片狀馬氏體強度硬度很高但很脆，板條馬氏體強度硬度高而塑韌性也較好。

第11題

答題要點：屬于過共析鋼。

Wp=93% =(6.69- WC)/(6.69-0.77)×100% ?則：WC=1.18%

第12題

答題要點：

①采用的方法：增大過冷度，鋼模鑄造以及在砂模中加冷鐵以加快冷卻速度的方法來控制晶粒大小。

②變質處理：在液態金屬結晶前，特意加入某些難熔固態顆粒，造成大量可以成為非自發晶核的固態質點，使結晶時的晶核數目大大增加，從而提高了形核率，細化晶粒。

③機械振動。

④攪拌方式。

第13題

答題要點：

①三種。分別是珠光體、索氏體和屈氏體。

②珠光體是過冷奧氏體在550℃以上等溫停留時發生轉變，它是由鐵素體和滲碳體組

成的片層相間的組織。索氏體是在650～600℃溫度范圍內形成層片較細的珠光體。屈

氏體是在600～550℃溫度范圍內形成片層極細的珠光體。珠光體片間距愈小，相界面

積愈大，強化作用愈大，因而強度和硬度升高，同時，由于此時滲碳體片較薄，易隨鐵

素體一起變形而不脆斷，因此細片珠光體又具有較好的韌性和塑性。

第14題

答題要點：

①在外力的作用下產生變形，當外力拆去后前者可恢復原來的形狀及尺寸，而后者卻不能。

②前者在斷裂前產生了大量的塑性變形；且在正應力的作用下，金屬晶體常發生脆性斷裂；在切應力的作用下，則發生韌性斷裂。

③前者是由于變形使強度硬度提高，而塑性韌性降低，后者使晶粒細化，使強度硬度提高，且塑性韌性增加。

④熱脆：S在鋼中以FeS形成存在，FeS會與Fe形成低熔點共晶，當鋼材在1000℃-1200℃壓力加工時，會沿著這些低熔點共晶體的邊界開裂，鋼材將變得極脆，這種脆性現象稱為熱脆。

冷脆：P使室溫下的鋼的塑性.韌性急劇降低，并使鋼的脆性轉化溫度有所升高，使鋼變脆，這種現象稱為“冷脆”。

第15題

答題要點：

①晶粒越細，強度硬度逾高，這是因為晶粒越小，單位面積上晶粒的數量越多，晶界的總面積越大，因晶界變形的抗力較大，所以整個金屬的強度水平較高。

②晶粒越細，塑性韌性逾好，這是因為晶粒數愈多，金屬的總變形量可分布在更多的晶粒內，晶粒間的變形不均勻性減小，使塑性較好；晶界的影響較大，晶粒內部和晶界附近的變形量差減小，晶粒變形也較均勻，所以減小了應力集中，推遲了裂紋的形成和發展，使金屬在斷裂之前可發生較大的塑性變形。

③由于細晶粒金屬的強度較高，塑性較好，所以斷裂時需要消耗較大的功，所以韌性較好。

第16題

答題要點：

①鋼在淬火后由于：

a、零件處于高應力狀態，在室溫下放置或使用時易引起變形和開裂；

b、淬火態是亞穩定狀態，直接使用中會發生組織、性能和尺寸的變化；

c、淬火組織中的片狀馬氏體硬而脆，不能滿足零件的使用要求。

②按回火溫度的高低可將回火分為三類：

低溫回火、中溫回火、高溫回火。

③各自的所對應的回火組織是：

低溫回火——回火馬氏體；

中溫回火——回火屈氏體；

高溫回火——回火索氏體。

第17題

答題要點：

17.結合Fe-Fe3C相圖指出A1、A3和Acm代表哪個線段，并說明該線段表示的意思。

答：A1為PSK水平線，即共析線，在該線溫度（727℃）下發生共析轉變

A3為GS線，即γ?α固溶體轉變線

Acm為ES線，即碳在γ-Fe中的固溶線

總結

以上是生活随笔為你收集整理的机械工程材料课程考试复习题及参考答案的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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