工程材料复习题

一、 填空

1．实际金属中存在大量缺陷，根据几何特征可分为三类，试各举一例 、 、 。

2．根据所学知识，我们知道强化金属的方法有： 、 、 等。

3．HV、Akv、б0.2分别表示材料的力学性能 、 、 。

4．金属在 下随温度的改变，由一种晶格转变为另一种晶格的现象称为 。

5．马氏体的显微组织中，高碳马氏体呈 状，低碳马氏体呈 状。

6．化学热处理都是通过 、 和 三个基本过程完成的。

7．铸件常见的缺陷有 、 、 等。 8．根据焊接的过程特点不同，焊接可以分三大类 、 、 。

9．选材的一般原则是在满足 的前提下，再应考虑 、 。

10．工业用钢按质量分为 钢、 钢、 钢。

二、判断题（在括号里正确的划“√”，错误的划“×”；

1．( )体心立方晶格的致密度为0.68，面心立方晶格的致密度为0.74。所以，纯铁在发生同素异晶转变时，体积发生变化，从而产生一定的内应力。

2．( )GCr15SiMn钢是滚动轴承钢，Cr12MoV钢是不锈钢， HT150是灰口铸铁。

3．( )同一金属，结晶时冷却速度愈大，则过冷度愈大，金属的实际结晶温度愈低。 4．( )金属固态一定是晶体，不存在非晶态金属；同样玻璃也不存在晶态玻璃。 5．( )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。

6．( )去应力退火一般在A1以下（500℃~650℃）,因此退火过程是没有相变的。 7．( )锻造后的18Cr2Ni4W钢为了改善切削加工性能，要进行正火处理。

8．( )淬火变形和开裂是由于热应力和相变应力复合作用的结果。当内淬火应力大于钢的屈服极限时工件发生变形，大于钢的抗拉强度时工件发生开裂。

9．( )过共析钢结晶的过程是：L—→L+A—→A—→A+Fe3CⅡ—→P+ Fe3CⅡ。 10．( )可锻铸铁是可以进行段造的。 三、选择题

1．45钢淬火加热温度为 。

A.700℃ B.750℃ C.790℃ D.840℃ 2．下列材料中，油淬临界直径Dc最大的是 。 A.55 B.20MnVB C.65Mn D.40Cr

3．在铸型中,主要起补缩作用的是 。

A. 冒口 B.直浇道 C. 浇口杯(外浇口) D.内浇道 4．下列材料中，淬硬性高的是 。

A.9SiCr B.45 C.12Cr2Ni4WA D.38CrMoAl 5．实际生产中，碳钢的再结晶温度大致为 。

A.600~700℃ B.750~800℃ C.360~450℃ D.360℃以下 6．20CrMnTi钢中Ti元素的主要作用是 。

A.强化铁素体 B.提高淬透性 C.细化晶粒 Ｄ. 提高回火稳定性 7．铸铁中碳以石墨形态析出的过程称为 。

A.变质处理 B.石墨化 C.球化过程 Ｄ. 孕育处理 8．体心立方晶格的晶胞中原子数为 。 A.9 B.2 C.1 Ｄ. 4

9．在Fe-Fe3C相图中，GS线也称为 。

A．共晶线 B.共析线 C. Acm线 D. A3线 10．40钢中，珠光体的含量大约 。 A.20％ B.35％ C.50％ D.70％

四、选材题（将相应的材料序号填入用材料途前的括号中）

1．（3）磨床主轴 1．W18Cr4V 2．（8）挖掘机铲斗的斗齿 2．55Si2Mn 3．（2）汽车缓冲弹簧 3．CrWMn 4．（7）机床床身 4．38CrMoAlA 5．（5）手术刀 5．7Cr17 6．（4）拉刀，长丝锥 6．Q195 7．（6）仪表箱壳 7．HT200 8．（1 ）麻花钻头 8．ZGMn13

五、综合应用题 1．有20CrMnTi、 38CrMoAl、 T12、 45等四种钢材，请选择一种钢材制作汽车变速箱齿轮（高速中载受冲击），并写出工艺路线，说明各热处理工序的作用。

2．工厂买回一批材料（要求：бs≥230MPa; бb≥410MPa;δ5≥23%;ψ≥50%），做短试样（L0=5D0; D0=10mm）拉伸试验，结果如下：Fs=19KN,Fb=34.5KN;L1=63.1mm,D1=6.3mm;问材料合格吗？

六、简答题

1．在C曲线上画出常用的几种淬火方法，并说明单液淬火方法的优缺点。 2．某钢材调质处理与正火后性能比较，硬度相当，为什么调质处理后的强度、塑韧性更好？

3．高速工具钢的主要特点是什么?它的热处理有何特点?

4. 试列举一些铸件、锻件及焊接件，并说明铸造、锻压和焊接的主要特点。

试题二

一、解释下列概念或者指出牌号的名称及含义

1．固溶强化 2．疲劳现象 3．结晶 4．强度 5．回火脆性 6．T10A 7．35CrMo 8．45 9．QT700-2 10．0Cr19Ni9 二、填空

1．金属在 下随温度的改变，由一种晶格转变为另一种晶格的现象称为 。

2．马氏体的显微组织中，高碳马氏体呈 状，低碳马氏体呈 状。

3．金属材料冷热加工的区别是 ； 钨在1 1 0 0 ℃加工属于 加工。( 其中钨的熔点是3 4 1 0 ℃) 。

4．砂型铸造造型方法分为 和 两大类。 5．工业用钢按用途分为 钢、 钢、 钢。

6．结晶时,细化晶粒的途径有 、 、 。

7．金属的可锻性常用 和 来综合衡量。 8．手工电弧焊焊条的主要作用是 和 。 三、判断题（在括号里正确的划“√”，错误的划“×”；）

1．( ) 金属固态一定是晶体，不存在非晶态金属；同样玻璃也不存在晶态玻璃。 2．( )GCr15SiMn钢是滚动轴承钢，Cr12MoV钢是不锈钢， HT150是灰口铸铁。

3．( ) 加工硬化是指在冷变形加工后的金属，产生碎晶、位错密度增加，提高了其强度的现象。

4．( ) 锻造后的18Cr2Ni4W钢为了改善切削加工性能，要进行正火处理。

5．( ) 去应力退火一般在A1以下（500℃~650℃）,因此退火过程是没有相变的 四、选择题

1．35钢淬火加热温度为 。

A.730℃ B.780℃ C.820℃ D.880℃ 2．下列材料中，油淬临界直径Dc最大的是 。

A.35 B.12CrNi3 C.65Mn D.40Cr

3．某一钢材制成长短两个试样，测得伸长率分别为28％和35％，则 。 A.短试样塑性好 B.长试样塑性好 C.塑性一样好 D.不能比较 4．共析钢在奥氏体的连续冷却转变产物中，不可能出现的组织是 。 A．P B．S C．B D．M 5．实际生产中，碳钢的再结晶温度大致为 。

A.600~700℃ B.750~800℃ C.360~450℃ D.360℃以下 6．20CrMnTi钢中Ti元素的主要作用是 。

A.强化铁素体 B.提高淬透性 C.细化晶粒 Ｄ. 提高回火稳定性

7．铸铁中碳以石墨形态析出的过程称为 。 A.变质处理 B.石墨化 C.球化过程 Ｄ. 孕育处理 8．面心立方晶格的晶胞中原子数为 。

A.9 B.2 C.1 Ｄ. 4 9．在Fe-Fe3C相图中，GS线也称为 。

A．共晶线 B.共析线 C.A3线 10．40钢中，珠光体的含量大约 。 A.20％ B.35％ C.50％ 五、选材题（将相应的材料序号填入用材料途前的括号中） 1．（ ）麻花钻头 1．W6Mo5Cr4V2 2．（ ）坦克履带 3．（ ）汽车缓冲弹簧 4．（ ）机床床身 5．（ ）手术刀 6．（ ）.镗床镗杆

2．55Si2Mn 3．7Cr17 4．ZGMn13 5．38CrMoAlA 6．HT200

D.Acm线 D.70％

六、综合应用题

1．有一轴类零件承受较大的冲击力、变动载荷，要求较好的综合力学性能，轴颈部位应有高的硬度、耐磨及耐疲劳。试选择材料并安排热处理工序位置。

2. 用08钢制造某结构件，形状较复杂，现需制作一套冷冲模具。试选择一种材料制作凹模，安排凹模的工艺路线并指出热处理的作用。 七、简答题

1．在实际生产中过共析钢的淬火温度是什么？它的选择依据是什么？

2．正火和调质的组织各是什么？它们的组织和性能各有什么异同？

3．室温下铁碳合金的基本相有哪些?随着含碳量的增加,碳钢的力学性能如何变化?

试题三

一．填空 1．大小不变或变化缓慢的载荷称为 载荷，突然增加的载荷称为 载荷，大小、方向随时间周期性变化的载荷称为 载荷。

2．填出下列机械性能指标的符号：屈服点 、抗拉强度 、洛氏硬度 、延伸率 、断面收缩率 。 3．常见的金属晶格类型主要有 、 和 。Cr是 晶格，γ－Fe是 晶格，Zn是 晶格。

4．金属的晶粒大小取决于结晶时的 和 。

5．金属的晶体缺陷主要有 、 和 。

6．单晶体的塑性变形主要以 的方式进行，它是在 作用下，使晶体的一部分沿一定的

相对于另一部分发生滑动，滑动后的原子处于 。

7．碳在奥氏体中的溶解度随温度而变化，在1148℃时溶解度为 ％，在727℃时达 ％。 8．填写下列组织的符号：奥氏体 、铁素体 、渗碳体 、珠光体 、高温莱氏体

低温莱氏体 。

9．T10钢加热到900℃时为 组织；加热到780℃时为 组织；室温下为 组织。

10．过冷奥氏体转变为马氏体仅仅是 改变，而无 的改变，所以马氏体是碳在 铁中的 。 二．解释下列符号所表示的金属材料： 45 T12A Q235－D Q345-B 20CrMnTi 40Cr 60Si2Mn GCr15 9SiCr W18Cr4V 1Cr18Ni9Ti ZGMn13 HT200 KTH300-06 三．判断题：

1．金属的抗拉强度越高，金属抗塑性变形的能力也越高。 （ ） 2．金属都具有相同的晶格类型。 （ ） 3．金属铸件可以通过再结晶退火来细化晶粒。 （ ） 4．在合金中组元就是合金的相。 （ ） 5．固溶体都是有限溶解的。 （ ） 6．莱氏体的含碳量为6.69％。 （ ）

7．淬透性好的钢淬火硬度一定高。 （ ） 8．淬火钢在回火时无组织变化。 （ ） 9．可锻铸铁可以进行锻造。 （ ） 10．渗氮零件渗氮后必须经淬火、回火后方可使用。 （ ） 四．选择填空：

1．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 A3 2．球化退火一般适用于

A 合金结构钢 B 碳素结构钢 C 碳素工具钢 D 合金刃具钢 3．确定碳钢淬火加热温度的基本依据是

A C曲线 B Fe－Fe3C相图 C 钢的Ms 线 D CCT曲线 4．亚共析钢加热到AC1～AC3之间某温度，水冷后组织为

A马氏体+珠光体 B马氏体+铁素体 C马氏体+残余奥氏体 D铁素体+渗碳体 5．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 D 有益的Mn、Si 6．合金渗碳钢渗碳后必须进行 热处理。

A 淬火+高温回火 B 淬火+中温回火 C 淬火+低温回火 D 淬火+退火 7．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 8. 晶格中原子偏离平衡位置的现象称为

A 位错 B 间隙原子 C晶格畸变 D 空位原子

9．拉伸试验时，试样断裂前所能承受的最大应力称为材料的 。 A 屈服强度 B 弹性极限 C 抗拉强度 D 疲劳强度 10.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 五、选材：

大冲模 HT200 机床身 Cr12 发动机连杆 ZGMn13 载重汽车齿轮 40Cr 滚动轴承 9SiCr 板牙 4Cr13 医用手术刀 W18Cr4V 高速铣刀 60Si2Mn 汽车板簧 GCr15SiMn 挖掘机斗齿 20CrMnTi 六．问答题

1．拟用T10A钢制造铣刀,其工艺过程如下:

下料→锻造→热处理1→机加工→热处理2→精加工。请写出各热处理工序的名称和作用。 2．请你总结一下咱们学过了哪些强化金属的方法？

试题四

一、 解释下列钢号的意思 1． T10A 2． Q345B 3． 40Cr 4． HT200 5． ZCuPb30 6． YG8 7． CrWMn 二、填空题

1． 常温下处于高弹态的高聚物称为 ；常温下处于玻璃态的高聚物称为

。

2． 钢中常存杂质元素中，有益元素是 有害元素是

3． 我们所学的强化金属的方法有：固溶强化、形变强化、 、

。

4． 本课程紧抓 和 两个基本点阐述金属工艺学的全过程。 5． 纯铜是 颜色，表面氧化或呈 颜色，因此称为 。 6． 零件的失效形式有 、 、 。

7． 自由锻造的基本工序主要有 、 、 等。 8． 合金的铸造性能指 、 。

9． 常用的硬度测试方法有 、 及维氏硬度测试法等。 10． 过冷奥氏体的转变方式有 和 两种方式。 三、判断题（在括号里正确的划“√”，错误的划“×”；

1． （ ）可锻铸铁是能够锻造加工。

2． （ ）模样必须按照零件图的要求制造。

3． （ ）同一金属结晶时，冷却速度愈大，过冷度愈大，金属实际结晶温度愈低。 4． （ ）铁碳合金中，一次渗碳体、二次渗碳体、三次渗碳体的成分和晶体结构相同，

是同一相。

5． （ ）体心立方晶格的致密度为0.68，面心立方晶格的致密度为0.74。所以，纯铁

在发生同素异晶转变时，体积发生变化，从而产生一定的内应力。

6． （ ）去应力退火一般在A1以下（500℃~650℃）,因此退火过程是没有相变的。 四、选择题

1．要制造一批锉刀，请选择合适的材料 A.45 B.9Mn2V C.T12 2．下列材料中淬硬性高的是 。 A.18CrNi3 B.9Mn2V C.40Cr 3．下列材料中油淬临界直径最大的是 A.25Cr2Ni4W B.20MnVB C.40Cr 4．45钢淬火加热温度为 。 A.700℃ B.750℃ C.840℃ 5．面心立方晶格的原子数为 A.4 B.14 C.2 D.8

。

D.7Cr17 D.50 。 D.65Mn

D.780℃ 。

五、问答题（3×6=18分）

1． 什么是马氏体？马氏体转变有什么特点？ 2． 常用的淬火方法有哪些？画图说明。

3． 缩孔如何产生的？铸件什么地方容易产生？如何预防？ 六、计算判断（10分）

工厂买回一批材料（要求：бs≥230MPa; бb≥410MPa;δ5≥22%;ψ≥50%），做短试样（L0=5D0; D0=10mm）拉伸试验，结果如下：Fs=20KN,Fb=34.5KN;L1=63.1mm,D1=6.2mm。问买回的材料合格吗？

七、综合题（12分）

有20CrMnTi、 38CrMoAl、 T12、 45等四种钢材，请选择一种钢材制作汽车变速箱齿轮（高速中载受冲击），并写出工艺路线，说明各热处理工序的作用。 试题五 一．填空 1．金属的结晶过程是由 转变为 的过程，也是由原子的 逐步过渡到原子的 过程。

2．固溶体根据溶质原子在晶格中位置的不同可分为 和 两类。

3．冷变形后的金属被加热，当温度不太高时，金属内部的晶格畸变程度 ，内应力 ，这个阶段称为 ；当加热到较高温度，不但晶格畸变 ，金属的位错密度 ，使变形的晶粒逐步变成等轴晶粒，这一过程为 。 4．奥氏体和渗碳体组成的共晶组织称为 ，其含碳量为 ％，当温度低于727℃，转变为珠光体加渗碳体，又称为 。 5．钢的热处理是通过钢在固态下 、 和 的操作来改变 ，从而获得所需要的 的工艺方法。

6．马氏体的转变温度范围是 ，马氏体的显微组织与含碳量有关，含碳量高的马氏体呈 状，含碳量低的马氏体呈 状。

7．常用淬火冷却介质有 、 、 、和 。

8．化学热处理都是通过 、 和 三个基本过程完成的。 9．常用淬火方法有 淬火、 淬火、 淬火和 淬火。

10．共析钢的等温转变曲线中，高温转变温度在 ，转变产物为 、 和 ；中温转变温度为 ，转变产物为 和 。 二．问答题

1．高速钢的性能特点是什么？它的成分和热处理又有什么特点？ 2．灰口铸铁的性能特点是什么？

三．解释下列符号所表示的金属材料： 65Mn T10A 50CrVA GCr15 CrWMn

1Cr18Ni9Ti 4Cr14Ni14W2Mo ZGMn13 Q215

QT400-17 HT300 5CrMnMo 40MnB 20Cr

四．判断题：

1．金属在固态下都是晶体，而非金属都是非晶体。 2．淬透性好的材料，淬硬性一定好。 3．珠光体的含碳量为0.77％。 4．去应力退火可以细化钢的晶粒。

5．高温下进行的塑性变形加工称为热加工。 6．纯金属的结晶都是在恒温下进行的。

7．金属材料的力学性能都是通过拉伸试验测定的。 8．钢的含碳量愈高，淬火加热温度愈高。 9．渗碳零件经渗碳后就可以加工使用。 10．碳素工具钢都是优质钢或高级优质钢。 五．选择填空：

1．晶格中原子偏离平衡位置的现象称为

A 位错 B 间隙原子 C 空位原子 D 晶格畸变 2．45钢淬火加热温度应为

A 900℃ B 750℃ C 840℃ D 700℃ 3．T12钢淬火以后的组织应为

A M+A′ B Fe3C+M+A′ C Fe3C+P 4．合金固溶强化的原因是

A 晶格类型发生了变化 B 晶粒细化 C 发生了化学反应 D 晶格畸变 5．纯铁在912℃时由γ－Fe转变为α－Fe的这种转变称为

A 结晶 B 再结晶 C 重结晶 D 凝固 6．在Fe－Fe3C相图上，共析线是 线。

A ECF线 B ACD线 C PSK线 D ES线 7．过冷奥氏体是指冷却到 温度下尚未转变的奥氏体。 A A3 B A1 C Mf D Ms 8.确定碳钢热处理加热温度的基本依据是

A C曲线 B Fe－Fe3C相图 C CCT曲线 D 钢的Ms 线 9．马氏体转变是在 以下进行的。

A A1 B Ms C Mf D A3 10.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 六、选材：

拖拉机重要齿轮 Cr2 重要螺栓 GCr9 机车弹簧 W18Cr4V 碎石机颚板 5CrNiMo 精密量具 CrWMn 车床床身 HT250

中等冲模 20Cr 热锻模 40Cr 高速钻头 60Si2Mn 滚动轴承 ZGMn13

试题六

一、填空（1×32=32分）

1．实际金属中存在大量缺陷，根据几何特征可分为三类，试各举一例 、 、 。

2．根据所学知识，强化金属的方法有： 、 、 、 等。

3．HV、Akv、б0.2分别表示材料的力学性能 、 、 。 4．金属在 下随温度的改变，由一种晶格转变为另一种晶格的现象称为 。

5．马氏体的显微组织中，高碳马氏体呈 状，低碳马氏体呈 状。

6．化学热处理都是通过 、 和 三个基本过程完成的。

7．含碳量小于 %的铁碳合金称为钢，根据钢的组织不同将钢分为 钢、 、 钢，其相应的组织为 、 、 。

8．合金的相结构通常可分为 和 。

9．零件的最终热处理通常包括 、 、 、 等。

10．金属结晶后的晶粒大小主要取决于结晶时的 和 。

二、判断题（在括号里正确的划“√”，错误的划“×”；1.5×10=15分）

1．( )体心立方晶格的致密度为0.68，面心立方晶格的致密度为0.74。所以，纯铁在发生同素异晶转变时，体积发生变化，从而产生一定的内应力。

2．( ) 本质细晶粒钢加热获得的奥氏体晶粒一定比本质粗晶粒钢加热获得的奥氏体晶粒细小。

3．( )同一金属，结晶时冷却速度愈大，则过冷度愈大，金属的实际结晶温度愈低。 4．( )金属固态一定是晶体，不存在非晶态金属；同样玻璃也不存在晶态玻璃。 5．( )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。

6．( )去应力退火一般在A1以下（500℃~650℃）,因此退火过程是没有相变的。 7．( ) 淬火后的钢在回火时，回火温度越高，其强度和硬度越高。 8．( )淬火变形和开裂是由于热应力和相变应力复合作用的结果。当内淬火应力大于钢的屈服极限时工件发生变形，大于钢的抗拉强度时工件发生开裂。

9．( )过共析钢结晶的过程是：L—→L+A—→A—→A+Fe3CⅡ—→P+ Fe3CⅡ。 10．( ) 感应加热表面淬火，淬硬层深度取决于电流频率，频率越高，淬硬层越浅，反之越深。

三、选择题（2×8=16分）

1．45钢淬火加热温度为 。

A.700℃ B.750℃ C.790℃ D.840℃

2．下列材料中，油淬临界直径Dc最大的是 。 A.55 B.20MnVB C.65Mn D.40Cr 3．下列材料中，淬硬性高的是 。 A.T10 B.45 C.38CrMoAl

4．实际生产中，碳钢的再结晶温度大致为 。

A.650~700℃ B.750~800 ℃ C.360~450℃ D.360℃以下 5．面心立方晶格的晶胞中原子数为 。 A.9 B.2 C.1 Ｄ. 4

6．在中，GS线也称为 。

A．共晶线 B.共析线 C. Acm线 D. A3线 7．40钢中，珠光体的含量大约 。 A.20％ B.35％ C.50％ D.70％

8．确定过冷奥氏体等温冷却产物的基本依据是 。 A.C曲线图 B.Fe-Fe3C相图 C.钢的Ms线 D.半马氏体曲线 四、计算题（10分） 工厂买回一批材料（要求：бs≥230MPa; бb≥410MPa;δ5≥23%;ψ≥50%），做短试样（L0=5D0; D0=10mm）拉伸试验，结果如下：Fs=19KN,Fb=34.5KN;L1=63.1mm,D1=6.3mm;问材料合格吗？

五、简答题（4×5=20分）

1．某钢材调质处理与正火后性能比较，硬度相当，为什么调质处理后的强度、塑韧性更好？

2．为什么在轧制钢板时越轧越难轧？

3．纯铜可以拉成很细的丝材，而低碳钢却很难，为什么？

4. 绑扎物体用低碳钢丝(15等)，吊重物的钢丝绳却用高碳钢制成（70等）？

六、其他题（12+8=20分）

１．根据铁碳合金相图填表(12分) 钢号 20 45 T12 温度℃ 700 700 700 700 显微组织 温度℃ 800 750 750 780 显微组织 温度℃ 920 850 850 920 显微组织 ２．在T8钢等温转变C曲线上画出常用的几种淬火方法，并说明单液淬火方法的优缺点