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工程材料复习题库判断题
1、合金渗碳钢经最终热处理后的组织全部是回火马氏体×
2、热加工与冷加工的主要区别在于是否有加工强化现象产生×
3、铸铁是含碳量小于
2.11%的铁碳合金×
4、二元共晶相图是指合金两组元在液态和固态均能无限互溶所构成的相图×
5、感应加热表面淬火一般只改变钢件表面层的组织,而不改变心部组织√
6、一个合金的室温组织为α+β11+α+β,则它由三相组成×
7、将金属加热到再结晶温度以上时,金属将发生回复、再结晶及晶粒长大等变化√
8、金属在塑性变形后产生的纤维组织能使金属具有各向异性√
9、碳钢的塑性和强度都随着含碳量的增加而降低×
10、金属的再结晶转变,也要经历形核与晶核长大的过程√
11、单晶体具有各向同性,多晶体具有各向异性×
12、物质从液体状态转变为固体状态的过程称为结晶√
13、共晶转变是在恒温下进行的√
14、铁素体是碳溶解在γ-Fe中所形成的间隙固溶体×
15、热处理选用的钢一般为本质细晶粒钢√
16、热处理的加热,其目的是使钢件获得表层和心部温度均匀一致×
17、弹簧在热处理后再进行喷丸处理,目的是在表面形成残余压应力√
18、熔点为232℃的锡在室温下的塑性变形是冷加工×
19、金属结晶时,冷却速度愈大,则结晶后金属的晶粒愈粗大x
20、无论单晶体结构还是多晶体结构的金属都表现为各向同性×
21、起优先和主导作用的形核方式往往是非自发形核∨
22、机床床身、导轨宜选用合金钢×
23、共晶转变是在恒温下进行的∨
24、只有C=
0.77%的铁碳合金从高温缓冷到727℃时才会发生共析转变×
25、高碳钢硬度比低碳钢高,而塑性、韧性比低碳钢低∨
26、本质晶粒度是晶粒大小的实际度量×
27、调质是淬火+中温回火,它是一种提高金属综合机械性能的热处理工艺×
28、与灰口铸铁相比,可锻铸铁具有较高的强度和韧性,故可以用来生产锻件×
29、铁素体是碳在α-Fe中形成的间隙固溶体∨
30、金属的塑性变形实质主要是通过位错的运动来实现的∨
31、对同一种钢退火后的硬度比正火后的硬度要高一些×
32、在室温下,金属的晶粒愈小,则强度、硬度愈高,塑性、韧性愈差×
33、凡是由液体凝固成固体的过程都是结晶过程×
34、索氏体、屈氏体与珠光体一样,都是由F和Fe3C组成的片层交替的两相混合物∨
35、45钢的含碳量比T12的含碳量高×
36、加工硬化有时是一种非常重要的强化金属的手段∨
37、渗碳体在钢中是强化相,所以,组织中渗碳体量越多,强度越高×
38、4Cr13钢是一种马氏体不锈钢∨
39、将固态金属重新熔化,再进行结晶的过程称为再结晶×
40、感应加热表面淬火,电流频率越低,淬硬层越浅,反之越深×
41、淬透性好的钢,其淬硬性一定高×
42、珠光体是共晶反应的产物×
43、液态金属结晶时的冷却速度越快,过冷度就越大,形核率和长大率都增大,故晶粒就粗大×
44、弹性变形能随载荷的去除而消失∨
45、在912°C以下的纯铁称为δ-Fe,在912~1394°C的纯铁称为γ-Fe×
46、铸铁的锻压性能比碳钢的锻压性能好×
47、为了保证工业下使用的钢具有足够的强度,并具有一定的塑性和韧性,钢中的含碳量一般不超过
1.4%∨
48、钢中的含硫量增加,其钢的冷脆性增加×
49、单晶体具有各向异性,多晶体具有各向同性∨
50、从金属学的观点来看,区分冷热变形加工的界限是金属再结晶温度∨
51、小能量多次冲击抗力大小主要取决于材料的强度和塑性×
52、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都不相同×
53、B下的综合性能好,常采用等温淬火来获得它、∨
54、正火是随炉缓慢冷却的热处理工艺×
55、亚共析钢结晶的过程是L—L+A—A—F+A—F+P∨
56、杠杆定律只适用于平衡状态的两相区∨
57、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∨
58、钢中含碳量的增加,其硬度提高,强度也提高×
59、不同晶格类型,原子排列的密度不同,因此,金属进行同素异构转变时,将引起金属体积的变化∨
59、金属材料的屈服强度都是用σ
0.2来表示的×
61、碳钢冷变形后因加工硬化而强度提高,但在热变形时因不产生加工硬化,故性能得不到改善×
62、普通热处理只改变工件的组织与性能,而化学热处理不仅改变工件表层的组织与性能,还可以改变工件表层的化学成分工程材料复习题库填空题(附答案)
1、共晶转变和共析转变的产物都属于两相混合物
2、塑性变形后的金属经加热将发生回复、再结晶、晶粒长大的变化
3、共析钢的含碳量为
0.77%
4、Q235钢的含义是为屈服点数值屈服强度为235MPa的碳素结构钢
5、单晶体塑性变形中滑移的实质是在切应力作用下,位错沿滑移面的运动
6、体心立方晶格的致密度为68%
7、根据钢的成分、退火的工艺与目的不同,退火常分为完全退火、等温退火、均匀化退火、球化退火、去应力退火等几种
8、钢在奥氏体化后,冷却的方式通常有等温冷却和连续冷却两种
9、在铁碳合金的室温平衡组织中,强度最高的合金含碳量约为
0.9%
10、工具钢按用途可分为刃具钢、模具钢、量具钢
11、常用测定硬度的方法有布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度测试法
12、实际金属中存在大量缺陷,根据几何特征可分为点缺陷、线缺陷、面缺陷三类
13、对低碳钢进行的静拉伸试验,可获得的力学性能指标有刚度、屈服强度,抗拉强度或者断面收缩率,伸长率等
14、按化学成分来分,工程材料可分为金属材料;陶瓷材料或无机非金属材料;高分子材料或高聚物、聚合物和复合材料
15、按用途可将合金钢分为合金结构钢、合金工具钢和特殊性能钢三类
16、奥氏体是碳在γ-Fe中形成的间隙固溶体
17、铸铁是指含碳量大于
2.11%的铁碳合金
18、纯铁在1150℃时晶体结构为面心立方结构或γ-Fe,在200℃时晶体结构为体心立方结构或α-Fe
19、金属在电解质溶液中形成微电池,其中的阳极被腐蚀
20、每个面心立方晶胞实际含有4原子,致密度为74%
21、固溶体一般分为间隙或有限固溶体和置换或无限固溶体
22、相图的基本类型有匀晶相图、共晶相图、包晶相图、共析相图等
23、过冷度是理论结晶温度和实际结晶温度之差
24、油适用于过冷奥氏体稳定性较大的各类合金钢的淬火冷却
25、结晶过程是依靠两个密切联系的基本过程来实现的,这两个过程是晶核形成和晶核长大
26、在奥氏体形成时,能强烈阻止奥氏体晶粒长大的元素有V、Ti、Nb,能促进奥氏体晶粒长大的元素有Al、Mn、P
27、按照石墨化程度的不同工业铸铁可分为灰口铸铁、白口铸铁和麻口铸铁
28、从金属学的角度来看,金属的热加工与冷加工的差别是以最低再结晶温度为界___
29、在炼钢过程中,常会引入多种杂质,其中主要的有益元素是Mn、Si_,有害元素是P、S__
30、扩大奥氏体区的元素有Mn、Ni、Co、C、N、Cu,缩小奥氏体区的元素有Cr、Mo、W、V、Ti、Al、Si、B、Nb、Zr,增加淬透性的元素有_Mo、Mn、Cr、Ni、Si、B_
31、钢的淬透性越高,则其C曲线的位置越靠右,说明过冷奥氏体的稳定性越高,临界冷却速度越小
32、回答下列各文字符号所表示的机械性能指标的正确名称 E—刚度;σS—屈服强度;δ—伸长率;HRC—洛氏硬度
33、液态金属转变为固态的过程称之为结晶这个过程是在液体中先形成晶核,然后它再枝晶长大而成影响该过程的最主要因素是冷却时的过冷度,它是平衡或理想结晶温度与实际结晶温度之差
34、金属在塑性变形后产生强度、硬度提高;塑性、韧性下降的现象,称作加工硬化塑性变形后的金属经加热将发生回复、再结晶、晶粒长大的变化
35、铁碳相图中,合金冷却通过下列特征线时, 1通过PSK水平线时,发生共析转变,转变反应式为AS—→FP+Fe3C,生成 珠光体P 2通过ES线时,发生A→A+Fe3CII的转变
36、每个体心立方晶胞在晶核中实际含有2原子,致密度为68%
37、单晶体塑性变形中滑移的实质是位错的运动
38、选材的一般原则是在满足使用性能的前提下,再应考虑工艺性能、经济性
39、奥氏体是碳溶于γ-Fe中形成的间隙固溶体,用符号A表示,在1148°C时, 溶碳量可达
2.11%,在727°C时,溶碳量为
0.77%
40、共晶白口铸铁的ωc为
4.3%,其室温组织为变态莱氏体L’d共析钢的ωc为
0.77%,其室温组织为珠光体P
41、固溶体出现枝晶偏析后可用均匀化退火或扩散退火加以消除 工程材料复习题库单选题(附答案)
1、25钢的平均含碳量为
①
①
0.25%
②
2.50%
③
0.0025%
2、除
①元素外,其它合金元素溶于奥氏体后,均能C曲线右移
①Co
②Cr
③Mn
④Ti
3、钳工中用的锤子、錾子和凿子采用
③
①可锻铸铁
②球墨铸铁
③T7
④45
⑤16Mn
⑥40Cr
4、低碳钢渗碳后缓冷,表层组织一般为
②
①马氏体
②珠光体+网状渗碳体
③马氏体+珠光体
④贝氏体
5、固溶体出现枝晶偏析后可用
②加以消除
①塑性变形
②扩散退火
③回火
④再结晶
6、挖掘机铲齿、坦克和拖拉机履带宜采用
③
①可锻铸铁
②球墨铸铁
③高锰钢ZGMn13
④铝合金
7、单晶体塑性变形的基本方式有
②
①滑动和孪生
②滑移和孪生
③滑移和错动
④转动
8、建立相图时采用的冷却速度应为
③
①快速
②中速
③极缓慢
④不限制
9、对钢丝进行多次拉拔时,为了消除加工硬化,中途应进行
②
①扩散退火
②中间退火
③正火
④淬火
10、制造普通螺母的钢应选用
①
①Q235
②W18Cr4V
③T12
11、渗碳体的性能特点是
②
①强度和硬度不高,塑性良好
②硬度高,极脆,塑性几乎等于零
③强度较高,硬度适中,有一定的塑性
12、铁素体的机械性能特点是
④
①强度低、硬度低、塑性差
②强度高、硬度高、塑性好
③强度高、硬度高、塑性差
④强度低、硬度低、塑性好
13、金属的冷加工与热加工是以
③来区分的
①变形时温度
②室温组织
③再结晶温度
④产生形变强化与否
14、HT200中石墨的形态为
①
①片状
②球状
③团絮状
④蠕虫状
15、制造电视塔、桥梁的钢应选用
④
①GCr15
②65Mn
③T12
④16Mn
⑤W18Cr4V
⑥40Cr
16、属于面心立方晶格的金属有
③
①α-Fe、铝
②α-Fe、铬
③γ-Fe、铝
④γ-Fe、铬
17、位错是一种
①
①线缺陷
②点缺陷
③面缺陷
18、纯铁在850℃时为晶格
①①体心立方
②面心立方
③密排六方
19、共析钢过冷奥氏体在连续冷却时,有如下转变
②
①只有贝氏体和马氏体转变,而没有珠光体型转变
②只有珠光体型和马氏体转变,而没有贝氏体转变
③只有珠光体型和贝氏体转变,而没有马氏体转变
20、当晶格常数相同时,面心立方晶格比体心立方晶格的致密度
②
①小
②大
③相等
21、具有匀晶相图的合金在固态时的相结构属于
②
①化合物
②固溶体
③以上都不是
22、密排六方晶胞的原子数为
②
①2
②6
③4
23、弹簧及一些要求具有较高屈服极限的热作模具等,常采用热处理工艺是
②
①淬火+低温回火
②淬火+中温回火
③表面淬火
24、亚共析钢中,随着含碳量的增加,C曲线的位置
①
①右移
②左移
③不变
25、在室温平衡状态下,当钢的含碳量超过
0.9%后,钢中渗碳体的形态主要是
③
①粒状
②片状
③网状
26、属于体心立方晶格的金属有
②
①α-Fe铝
②α-Fe铬
③γ-Fe铝
27、工程结构件中应用最多的钢种是
①
①碳素结构钢
②不锈钢
③碳素工具钢
28、奥氏体是碳溶解在中所形成的间隙固溶体
②
①α-Fe
②γ-Fe
③δ-Fe
29、可逆回火脆性的温度范围是
④
①150℃~200℃
②250℃~400℃
③400℃~550℃
30、完全退火主要用于
①
①亚共析钢
②共析钢
③过共析钢
31、退火是将工件加热到一定温度,保温一段时间,然后采用的冷却方式是
①
①随炉冷却
②在油中冷却
③在空气中冷却
32、马氏体转变是在以下进行的
②
①A1
②Ms
③Mf
33、珠光体是一种
③
①固溶体
②金属化合物
③机械混合物
34、在测量工件的表面层硬度时,常用的硬度测试方法的表示符号是
③
①HB
②HR
③HV
35、表示金属材料弹性极限的符号是
①
①σe弹性极限
②σs屈服极限
③σb抗拉强度
36.现需测定某铸件的硬度,一般应选用 A 来测试 A、布氏硬度计 B、洛氏硬度计 C、维氏硬度计
37.拉伸试验时,试样拉断前能承受的最大应力称为材料的C A、屈服点B、屈服强度C、抗拉强度D、弹性极限
38.渗碳体为 D 晶格 A.面心立方 B.体心立方 C.密排立方 D.复杂的八面体
39.在低碳钢试样拉伸过程中,当载荷增大到Fs时,载荷保持不变而试样的变形继续增加,这种现象称为D A.弹性变形B.塑性变形C.断裂D.屈服
40.在铸造时,生产中广泛应用接近 A 的铸铁 A.共晶 B.亚共晶 C.过共晶
41.密排六方晶胞的原子数为B A.2B.6C.4D.17
42.纯铁在850℃时为A晶格 A.体心立方B.面心立方C.密排六方
43.金属发生结构改变的温度称为C A.凝固点B.过冷度C.临界点
44.合金固溶强化的基本原因是B A.晶粒变细B.晶格发生畸变C.晶格类型发生了改变
45.T12钢淬火以后的组织应为B A.M+A残B.Fe3C+M+A残C.Fe3C+P
46.马氏体转变是在B以下进行的 A.A1B.MsC.MfD.A3
47.在Fe-Fe3C相图中,钢与白口铸铁的分界点的含碳量为C
48.要制造一批锉刀,请选择合适的材料C A.45B.9Mn2VC.T12D.7Cr17
49.弹簧及一些要求具有较高屈服极限的热作模具等,常采用热处理工艺是B A.淬火+低温回火B.淬火+中温回火C.表面淬火D.退火
50.机床主轴要求具有良好的综合力学性能,制造时,应选用的材料及热处理工艺是BA.20钢,淬火+高温回火B.45钢,淬火+高温回火C.T8钢,淬火+高温回火淬火
51、有些金属在固态下会发生晶体结构的变化,这种变化可以称为
③①等温转变
②变温转变
③同素异构转变
52、在晶体缺陷中,属于面缺陷的有
③
①间隙原子
②位错
③晶界
53、建立相图时采用的冷却速度应为
③
①快速
②中速
③极缓慢
54、在发生共晶转变L→α+β时,L、α、β三相的成分为
②
①相同
②确定不变
③不断变化
55、对板料进行多次拉伸时,为了消除形变强化,中途应进行
②
①完全退火
②再结晶退火
③正火
56、正火是将工件加热到一定温度,保温一段时间,然后采用的冷却方式是
③
①随炉冷却
②在油中冷却
③在空气中冷却
57、合金固溶强化的基本原因是
②
①晶粒变细
②晶格发生畸变
③晶格类型发生了改变
58、大多数合金元素均在不同程度上有细化晶粒的作用,其中细化晶粒作用最为显著的有
③
①MnP
②MnTi
③TiV
59、分级淬火的目的是
②
①使工件在介质停留期间完成组织转变
②使工件内外温差较为均匀并减小工件与介质间的温差
③使奥氏体成分趋于均匀
60、一个合金的室温组织为α+二次β+α+β,它由组成
①
①二相
②三相
③四相
10、制造普通螺母的钢应选用
①
①Q235
②65Mn
③T12
61、渗碳体的性能特点是
②
①强度和硬度不高,塑性良好
②硬度高,极脆,塑性几乎等于零
③强度较高,硬度适中,有一定的塑性
62、一个理想的淬火冷却介质应具有的冷却特性是
②
①在约550℃以上高温区冷速应尽可能缓慢,在低于约250℃的低温区应具有足够快的冷速
②在约550℃以上高温区冷速应具有足够快的冷速,在低于约250℃的低温区应尽可能缓慢
③从高温至低温一直保持足够快的冷却速度
63、将变形金属加热发生再结晶转变时
②
①只有晶格类型发生变化
②只有晶粒大小、形状发生变化
③晶格类型、晶粒大小、形状都发生变化
64、挖掘机铲齿、坦克和拖拉机履带宜采用
③
①可锻铸铁
②球墨铸铁
③高锰钢ZGMn13
65、除元素外,其它合金元素溶于奥氏体后,均能增加过冷奥氏体的稳定性
①
①Co
②Cr
③Mn
66、属于体心立方晶格的金属有
②
①α-Fe、铝
②α-Fe、铬
③γ-Fe、铝
67、每个体心立方晶胞中包含有个原子
②
①1
②2
③3
68、在以下晶体中,滑移系数目最多的晶格类型是
②
①密排六方
②体心立方
③简单立方
69、欲要提高18-8型铬镍不锈钢的强度,主要是通过
③
①时效强化方法
②固溶强化方法
③冷加工硬化方法
70、在Fe-Fe3C相图中,共析线也称为
①
①A1线
②ECF线
③Acm线工程材料复习题库简答题(附答案)
1、奥氏体形成的四个步骤是什么4分 答1奥氏体晶核的形成;1分 2奥氏体晶核的长大;1分 3残余渗碳体的溶解;1分 4奥氏体成分的均匀化1分
2、按回火温度高低,回火可分为哪几类主要的温度区间、回火后的得到的组织、性能和用途是什么6分 答⑴、低温回火150~250℃回火后的组织为回火马氏体这种回火主要保持钢在淬后所得到的高强度、硬度和耐磨性1分在生产中低温回火被广泛应用于工具、量具、滚动轴承、渗碳工件以及表面淬火工件等1分 ⑵、中温回火350~500℃回火后的组织为回火屈氏体经中温回火后,工件的内应力基本消除,其力学性能特点是具有极高的弹性极限和良好的韧性1分中温回火主要用于各种弹簧零件及热锻模具的处理1分 ⑶、高温回火500~650℃高温回火后的组织是回火索氏体钢的强度、塑性和韧性具有良好的配合,即具有较高的综合机械性能1分因而,调质处理被广泛应用于中碳结构钢和低合金经构钢制造的各种重要的结构零件,特别是在交变载荷下工作的连杆、螺栓以及轴类等1分
3、高分子材料的主要性能特点是什么6分答高分子材料性能特点具有高弹性和粘弹性;1分强度低,比强度高;1分耐磨、减磨性能好;1分绝缘、绝热、绝声;1分 耐热性不高,耐蚀性能好;1分存在老化问题1分
4、提高金属耐蚀性的途径是什么不锈钢中最主要的合金元素是哪一个元素4分 答1提高金属的电极电位;1分 2使金属易于钝化,形成致密、完整、稳定的与钢基体结合牢固的钝化膜;1分 3形成单相组织1分 不锈钢中最主要的合金元素是Cr1分
5、说明下列符号各是什么指标各代表什么意思5分 1E2σs3ψ4αk5HRC 答1E弹性模量;刚度指标1分 2σs屈服点强度;强度指标1分 3ψ断面收缩率;塑性指标1分 4αk冲击韧度;韧性指标1分 5HRC洛氏硬度;硬度指标1分
6、简述产生电化学腐蚀的条件3分 答
①有两个电位不同的电极;
②有电解质溶液;
③两电极构成电路
7、简述常采用的细化铸件晶粒的方法3分 答
①增加过冷度;
②变质处理孕育处理;
③附加振动或搅拌
8、如将一根φ5mm的热轧共析钢试样加热到650℃,保温后投入400℃的溶槽中,问是否可用等温转变曲线来分析最后得到的组织为什么3分 答1不能用等温转变曲线来分析最后得到的组织1分 2因为共析钢试样加热到650℃,并没有超过A1线发生奥氏体转变,即使保温冷却也不会有其它组织的变化,因而不能用等温转变曲线来分析最后得到的组织2分
9、说明回火工艺的分类和应用范围6分 答
①低温回火,适用于工具、模具、滚动轴承、渗碳件;
②中温回火,适用于各种弹簧;
③高温回火,适用于轴、齿轮、连杆等要求综合机械性能高的零件
10、晶体有那些特性4分 答1一般具有规则的外形1分2有固定的熔点1分 3有各向异性1分4解理性1分
12、陶瓷材料的主要性能特点是什么5分 答陶瓷材料性能特点具有不可燃烧性;1分高耐热性、高化学稳定性;1分不老化性;1分、高的硬度和良好的抗压能力;1分但脆性很高,温度急变抗力很低1分
13、简述珠光体、索氏体、屈氏体三者的异同点5分 答相同点珠光体、索氏体、屈氏体都是铁素体与渗碳体片层交替的机械混合物2分 不同的是片层间距由宽到细,强度、硬度由低变高3分
14、铁碳合金中基本相是那些其机械性能如何6分 答基本相有铁素体、奥氏体、渗碳体3分 铁素体强度和硬度不高,但具有良好的塑性和韧性;1分 奥氏体的硬度较低而塑性较高,易于锻压成型;1分 渗碳体硬度很高而塑性和韧性几乎为零,脆性大1分
15、分析含碳量为ωc=
0.018%,ωc=
1.45%的铁碳合金从液态至室温缓慢冷却时的组织转变过程4分 答含碳量为ωc=
0.018%的铁碳合金从液态至室温缓慢冷却时的组织转变过程为 L—→L+A—→A—→A+F—→F—→F+Fe3CIII每1步
0.5分,共2分 含碳量为ωc=
1.45%的铁碳合金从液态至室温缓慢冷却时的组织转变过程为 L—→L+A—→A—→A+Fe3CⅡ—→P+Fe3CⅡ每1步
0.5分,共2分
16.试述马氏体转变的基本特点每1条1分,共5分 答
①非扩散性;
②瞬时性;
③不完全性;
④体积膨胀;
⑤存在Ms和Mf线
17、试用Fe-Fe3C相图解释为什么在进行热轧或锻造时,通常将钢材加热至1100°C——1250°C3分 答由Fe-Fe3C相图可知,将钢材加热至1100°C——1250°C时,钢处于单相奥氏体区,其强度较低,塑性较好,钢的变形抗力小,便于热轧或锻造
18、简述冷塑性变形对金属组织的影响每条1分,共3分 答
①形成纤维组织;
②亚组织的细化;
③产生形变织构
19、为什么在轧制钢板时越轧越难轧3分答轧制钢板时,钢板产生了塑性变形,使金属的强度、硬度提高,塑性、韧性下降,即产生加工硬化现象,故钢板越轧越难轧机械工程材料期末迎考复习题模拟试卷
(一)
1.填空题
1.纯金属常见的晶体结构有面心 结构,体心 结构和密排 _____ 结构金属中常见的点缺陷为 ,线缺陷为 ,面缺陷为 ;工程实践中,通常采用晶体缺陷数量的方法强化金属
2.石墨为片状的灰口铸铁称为 铸铁,石墨为团絮状的灰口铸铁称为 __ 铸铁,石墨为球状的灰口铸铁称为 铸铁其中, 铸铁的韧性最 ,因而可以锻造(普通灰铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁及蠕墨铸铁中石墨的形态分别为__________、__________、__________和__________)
3.单晶体塑性变形中滑移的实质是在切应力作用下,位错沿滑移面的运动
4.液态金属转变为固态的过程称之为结晶这个过程是在液体中先形成晶核,然后它再枝晶长大而成影响该过程的最主要因素是冷却时的过冷度,它是平衡或理想结晶温度与实际结晶温度之差
5.扩大奥氏体区的元素有Mn、Ni、Co、C、N、Cu,缩小奥氏体区的元素有Cr、Mo、W、V、Ti、Al、Si、B、Nb、Zr,增加淬透性的元素有_Mo、Mn、Cr、Ni、Si、B_
6.固溶体一般分为间隙或有限固溶体和置换或无限固溶体
7.根据钢的成分、退火的工艺与目的不同,退火常分为完全退火、等温退火、均匀化退火、球化退火、去应力退火等几种
8.在炼钢过程中,常会引入多种杂质,其中主要的有益元素是Mn、Si_,有害元素是P、S__
9.奥氏体是碳溶于γ-Fe中形成的间隙固溶体,用符号A表示,在1148°C时,溶碳量可达
2.11%,在727°C时,溶碳量为
0.77%
10.金属在塑性变形后产生强度、硬度提高;塑性、韧性下降的现象,称作加工硬化塑性变形后的金属经加热将发生回复、再结晶、晶粒长大的变化
2.判断题
1.液态金属结晶时的冷却速度越快,过冷度就越大,形核率和长大率都增大,故晶粒就粗大×
2.45钢的含碳量比T12的含碳量高×
3.淬透性好的钢,其淬硬性一定高×
4.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∨
5.碳钢冷变形后因加工硬化而强度提高,但在热变形时因不产生加工硬化,故性能得不到改善×
6.调质是淬火+中温回火,它是一种提高金属综合机械性能的热处理工艺×
7.不同晶格类型,原子排列的密度不同,因此,金属进行同素异构转变时,将引起金属体积的变化∨
8.加工硬化有时是一种非常重要的强化金属的手段∨
9.合金渗碳钢经最终热处理后的组织全部是回火马氏体×
10.铸铁经过热处理,改变了基体和石墨形态,从而提高了性能×三.简答题
1.奥氏体形成的四个步骤是什么4分 答1奥氏体晶核的形成;1分 2奥氏体晶核的长大;1分 3残余渗碳体的溶解;1分4奥氏体成分的均匀化1分
2.相图
1.分析含碳量为ωc=
0.018%,ωc=
1.45%的铁碳合金从液态至室温缓慢冷却时的组织转变过程4分 答含碳量为ωc=
0.018%的铁碳合金从液态至室温缓慢冷却时的组织转变过程为 L—→L+A—→A—→A+F—→F—→F+Fe3CIII每1步
0.5分,共2分 含碳量为ωc=
1.45%的铁碳合金从液态至室温缓慢冷却时的组织转变过程为 L—→L+A—→A—→A+Fe3CⅡ—→P+Fe3CⅡ每1步
0.5分,共2分
2.利用铁碳相图回答下列问题(15分)
(1)写出Fe-Fe3C相图上
①-
⑥区的组织组成物,标明A,E,C,S,P,K各点的含碳量
①区___F+P_____
②区_____P___
③区P+Fe3CⅡ__
④区P+Fe3CⅡ+Ld`
⑤区_Ld`____
⑥区_Fe3CⅠ+Ld`A点______0_____E点___
2.14%___C点___
4.3%__S点_____
0.8%___P点___
0.02%__K点__
6.69%_
(2)计算室温下含碳
0.6%的钢中珠光体和铁素体各占多少?
(3)说明含碳量
1.0%的钢比含碳量为
0.5%的钢的硬度高答1空格中斜体部分为答案(6分,每空格
0.5分)
(2)(5分)由杠杆定律得室温下含碳
0.6%的钢中珠光体为(
0.6-
0.02)/(
0.8-
0.02)*100%=
74.4%室温下含碳
0.6%的钢中铁素体为100%-
74.4%=
25.6%
(3)含碳量
1.0%的钢中含有硬度高的渗碳体,而含碳量为
0.5%的含有较硬度较低的铁素体,故含碳量
1.0%的钢比含碳量为
0.5%的钢的硬度高(4分)
3.C曲线
1.指出下图中各区域的名称及组织
2.将Φ5mm的T8钢加热至760℃并保温,后经不同冷却方式得到P、S、B下、B下+M+少量残余A、M+少量残余A在C曲线上描写工艺曲线示意图5分 答退火或随炉冷时获得P,正火或空冷时获得S,等温淬火获得B下;等温淬火B下转变未完成,随后淬入水中获得B下+M+少量残余A,淬火水冷获得M+少量残余A图略补充好
3.如将一根φ5mm的热轧共析钢试样加热到650℃,保温后投入400℃的溶槽中,问是否可用等温转变曲线来分析最后得到的组织为什么3分 答1不能用等温转变曲线来分析最后得到的组织1分 2因为共析钢试样加热到650℃,并没有超过A1线发生奥氏体转变,即使保温冷却也不会有其它组织的变化,因而不能用等温转变曲线来分析最后得到的组织2分
4..工艺路线
1.有Q235AF、6520CrMnTi60Si2MnT12ZG45W18Cr4V等钢材,请选择一种钢材制作汽车变速箱齿轮高速重载受冲击,并写出工艺路线,说明各热处理工序的作用12分 答 选20CrMnTi 加工路线下料—锻造—正火—机械加工—渗碳—淬火—低温回火—喷丸—磨齿 正火为预备热处理为进一步机械加工和热处理作组织上的准备渗碳、淬火、低温回火为最终热处理,为得到表硬M’高碳里韧M’低碳的组织性能特点
2.1某机床主轴选用45钢锻造毛坯要求有良好的综合机械性能且轴径部分要耐磨HRC50-55试为其编写简明的工艺路线,并说明各热处理工序的作用2一批45钢小轴因组织不均匀,需采用退火处理拟采用以下几种退火工艺1缓慢加热至700℃,经长时间保温后随炉冷至室温;2缓慢加热至840℃,经长时间保温后随炉冷至室温;3缓慢加热至1100℃,经长时间保温后随炉冷至室温;试说明上述三种工艺会导致小轴组织发生何变化?若要得到大小均匀的细小晶粒,选何种工艺最合适?答案
(1)主轴的工艺路线下料→锻造→正火→粗加工→调质→半精,精加工→表面淬火、低温回火→精加工正火处理是为了得到合适的硬度,以便机械加工,同时为调质处理做好组织准备调质处理是为了使主轴得到高的综合机械性能和疲劳强度,为了更好地发挥调质效果,将它安排在粗加工后进行表面淬火是为了使轴径部分得到所需硬度,以保证装配精度和不易磨损2缓慢加热至700℃,经长时间保温后随炉冷至室温,小轴的组织无变化缓慢加热至840℃,经长时间保温后随炉冷至室温,小轴的晶粒得到细化比较均匀缓慢加热至1100℃,经长时间保温后随炉冷至室温,由于加热温度高、加热时间长,会使奥氏体晶粒粗化所以,为了要得到大小均匀的细小晶粒,选用第二种方法,即缓慢加热至840℃,经长时间保温后随炉冷至室温四.计算题
1.画出铁碳相图,分析含碳
0.6%和
1.0%成分的铁碳合金的结晶过程,说明其室温组织,并用杠杆定律分别计算室温时的相组成物的相对含量
2.根据下列实验数据绘出概略的二元共晶相图,组元A的熔点为1000℃,组元B的熔点为700℃,ωB=25%的合金在500℃结晶完毕,并由
73.33%的先共晶α相与
26.67%的(α+β)共晶体组成;ωB=50%的合金在500℃结晶完毕后,则由40%的先共晶α相与60%的(α+β)共晶体组成,而此合金中的α相总量为50%(课后作业)模拟试卷
(二)
一、填空
1.纯金属常见的晶体结构有面心 结构,体心 结构和密排 _____ 结构金属中常见的点缺陷为 ,线缺陷为 ,面缺陷为 ;工程实践中,通常采用晶体缺陷数量的方法强化金属
2.铁素体的强度高于纯铁,是由于发生了 强化;孕育铸铁的强度高于普通灰口铸铁,是由于发生了 强化;冷变形钢丝的强度高于退火态钢丝,是由于发生了 强化;珠光体的强度高于铁素体,是由于发生了 强化
3.石墨为片状的灰口铸铁称为 铸铁,石墨为团絮状的灰口铸铁称为 __ 铸铁,石墨为球状的灰口铸铁称为 铸铁其中, 铸铁的韧性最 ,因而可以锻造
4.高分子材料中分子链的形状有三种,其中的 型具有热固性,而 具有热 性按照物理状态,室温下处于 态的高分子材料称为塑料,处于 __ 态的称为橡胶高分子材料的加工成型是在其 态下进行的
5.滑动轴承材料的显微组织特征是 粒子分布在软 中,或 粒子分布在硬 中,前者的承载能力 于后者
6.陶瓷材料中的气相是指 ,它是在 过程中形成的,它 了陶瓷的强度
7、根据采用的渗碳剂的不同,将渗碳分为__________、__________和__________三种
8、普通灰铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁及蠕墨铸铁中石墨的形态分别为__________、__________、__________和__________
9、陶瓷材料中的气相是指 __ ,它是在 ________过程中形成的, 它 了陶瓷的强度
10、工程中常用的特殊性能钢有_________、_________、_________等
11、金属的断裂形式有__________和__________两种
12、按冶炼浇注时脱氧剂与脱氧程度分,碳钢分为_________、_________、_________和_________
13、金属元素在钢中形成的碳化物可分为_________、_________两类
14、常见的金属晶体结构有____________、____________和____________三种
15、合金常见的相图有__________、__________、__________和具有稳定化合物的二元相图
16、感应表面淬火的技术条件主要包括__________、_________及__________
二、判断
1.回火托氏体和托氏体皆由铁素体和渗碳体两个相构成的组织,因而其性能相同
2.冷却速度越快,钢的淬透性越高
3.钢的淬透性越高,产生焊接裂纹的倾向越大
4.铝合金也可以象钢那样通过淬火明显提高其硬度
5.所有强化金属的手段,都在提高强度的同时降低了韧性
6.可锻铸铁中的团絮状石墨是浇注球墨铸铁时石墨球化不良的结果
7.一定加热温度下,奥氏体晶粒长大倾向小的钢称为本质细晶粒钢
8.所谓过量弹性变形,是指零件发生了塑性变形
9.铝极易氧化,故铝制品的抗氧化失效能力极差
10.弹簧钢淬火后采用中温回火是想提高钢的弹性模量
三、选择
1.40钢钢锭在1000℃左右轧制,有时会发生开裂,最可能的原因是(); a温度过低;b温度过高;c钢锭含磷量过高;d钢锭含硫量过高
2.下列碳钢中,淬透性最高的是(); a20钢;b40钢;cT8钢;dT12钢
3.Ni在1Cr18Ni9Ti钢中的主要作用是(); a提高淬透性;b固溶强化; c扩大Fe-Fe3C相图中的γ相区;d细化晶粒;
4.W18Cr4V钢锻造后,在机械加工之前应进行(); a完全退火;b球化退火;c去应力退火;d再结晶退火
5.下列材料中,最适合制造机床床身的是(); a40钢;bT12钢;cHT300;dKTH300-06
6.下列材料中,最适合制造气轮机叶片的是();a1Cr13钢;b1Cr17钢;c3Cr13钢;d4Cr13钢
7.下列材料中,最适合制造飞机蒙皮的是(); aZAlSi12;b2A50旧牌号LD5;cZAlMg10;d2A12旧牌号LY12
8.下列材料中,最适合制造盛放氢氟酸容器的是(); a1Cr17;b1Cr18Ni9Ti;c聚四氟乙烯;dSiO2
9.下列材料中,最适合制造汽车板弹簧的是(); a60Si2Mn;b5CrNiMo;cCr12MoV;dGCr15
10.下列材料中,最适合制造汽车火花塞绝缘体的是(); aAl2O3;b聚苯乙烯;c聚丙烯;d饱和聚酯
11、铜只有通过冷加工并经随后加热才能使晶粒细化,而铁则不需冷加工,只 需加热到一定温度即使晶粒细化,其原因是; A铁总是存在加工硬化,而铜没有B铜有加工硬化现象,而铁没有 C铁在固态下有同素异构转变,而铜没有D铁和铜的再结晶温度不同
12、常用不锈钢有铁素体不锈钢、奥氏体不锈钢、马氏体不锈钢和; A铁素体-奥氏体不锈钢B马氏体-奥氏体不锈钢 C莱氏体不锈钢D贝氏体不锈钢
13、以下哪种铸铁的断口呈灰黑色 A马口铁B白口铸铁C麻口铸铁D灰铸铁
14、用于制造渗碳零件的钢称为 A结构钢B合金钢C渗碳钢D工具钢
15、马氏体组织有两种形态A板条、树状B板条、针状C树状、针状D索状、树状
16、实际生产中,金属冷却时 A理论结晶温度总是低于实际结晶温度 B理论结晶温度总是等于实际结晶温度 C理论结晶温度总是大于实际结晶温度 D实际结晶温度和理论结晶温度没有关系
17、零件渗碳后,一般需经过才能达到表面硬度高而且耐磨的目的 A淬火+低温回火B正火C调质D淬火+高温回火
18、C曲线右移使淬火临界冷却速度,淬透性 A减小、增大B减小、减小C增大、减小D、增大、增大
19、机械制造中,T10钢常用来制造 A容器B刀具C轴承D齿轮
20、钢经表面淬火后将获得 A一定深度的马氏体B全部马氏体C下贝氏体D上贝氏体
21、GCrl5SiMn钢的含铬量是 A15%B
1.5%C
0.15%D
0.015%
22、铅在常温下的变形属 A冷变形B弹性变形C热变形D既有冷变形也有热变形
23、黄铜是以为主加元素的铜合金 A铅B铁C锡D锌
24、在Fe-Fe3C和图中,奥氏体冷却到ES线时开始析出 A铁素体B珠光体C二次渗碳体D莱氏体
25、从金属学的观点来看,冷加工和热加工是以温度为界限区分的 A结晶B再结晶C相变D25℃
四、名词解释
1、加工硬化
2、回复
3、固溶体
4、自然时效
5、结晶
6、稀有金属
五、简答
1、简述奥氏体晶粒对钢在室温下组织和性能的影响
2、写出下列牌号数字及文字的含意: 1Q235-F; 2KTZ450-06;3H68;4LF5;
3、轴承钢应满足哪些性能要求
4、试述耐磨钢的耐磨原理
5、简述回火的目的
6.何谓碳钢中的铁素体、渗碳体、珠光体他们的力学性能各有何特点
8.示意画出平衡态碳钢的强度随钢的碳质量分数变化曲线,并定性解释该曲线
六、综合
1、欲用20CrMnTi钢制造汽车变速齿轮 1定性分析该齿轮的受力情况及常见失效方式 2该齿轮应当具有怎样的力学性能特点 3写出该齿轮的制造工艺路线,并说明工艺路线中各热处理工序的作用及热处理加热温度和冷却方式
2、用20CrMnTi制造汽车变速箱齿轮,要求齿面硬度HRC58-60,中心硬度HRC30-
45. 1试写出加工工艺路线.2说明各热处理的作用和目的试卷组成十道判断题;十道填空题;分析题;简答题;计算题;重点章节第五,六,七章分析题与简答题奥氏体的形成过程,相图,C曲线,工艺流程等计算题杠杆定律备注本人仅此为11机电一班顺利通过期末考试贡献一己之力,预祝大家在期末考试中取得好成绩由于本人能力有限,如有错误,敬请谅解本资料仅供参考,谢谢大家EMBEDPBrush。