機(jī)械工程材料及熱加工工藝試題及答案（完整版）

1、一、名詞解釋：、固溶強(qiáng)化：、加工硬化：、合金強(qiáng)化：固溶體溶入溶質(zhì)后強(qiáng)度、硬度提高，塑性韌性下降現(xiàn)象。金屬塑性變形后，強(qiáng)度硬度提高的現(xiàn)象。在鋼液中有選擇地加入合金元素，提高材料強(qiáng)度和硬度、熱處理：鋼在固態(tài)下通過加熱、保溫、冷卻改變鋼的組織結(jié)構(gòu)從而獲得所需性能的一種工藝。、細(xì)晶強(qiáng)化：晶粒尺寸通過細(xì)化處理，使得金屬強(qiáng)度提高的方法。二、選擇適宜材料并說明常用的熱處理方法名稱候選材料選用材料熱處理方法最終組織機(jī)床床身T10A, KTZ450-06, HT200HT200時(shí)效PFG片汽車后橋齒輪40Cr, 20CrMnTi, 60Si2Mn20CrMnTi滲碳淬火低溫回火表面 CmMA心部 FM滾動軸承銼

2、刀GCr15, Cr12, QT600-29SiCr, T12, W18Cr4VGCr15T12球化退火淬火低溫回火CmM A球化退火淬火低溫回火CmMA汽車板簧45, 60Si2Mn, T1060Si2Mn淬火中溫回火T回鉆頭W18Cr4V，65Mn,20W18Cr4V16Mn,淬火低溫回火不熱處理CmMAFP橋梁1Cr13, 16Mn, Q195滑動軸承H70, ZSnSb11Cu6, T8ZSnSb11Cu6不熱處理a+SnSb耐酸容器Q235, 1Cr18Ni9Ti, ZGMn131Cr18Ni9TiQT600-3固溶處理A發(fā)動機(jī)曲軸QT600-3,45, ZL101等溫淬火高溫回火S

3、回 G球三、（20分）車床主軸要求軸頸部位硬度為HRC54 58，其余地方為 HRC20 25，其加工路線為： 下料鍛造正火機(jī)加工調(diào)質(zhì)機(jī)加工（精）軸頸表面淬火低溫回火磨加工指出： 1、主軸應(yīng)用的材料： 45鋼50保溫一段時(shí)間Ac32、正火的目的和大致熱處理工藝3、調(diào)質(zhì)目的和大致熱處理工藝細(xì)化晶粒，消除應(yīng)力；加熱到強(qiáng)度硬度塑性韌性達(dá)到良好配合空冷淬火高溫回火4、表面淬火目的提高軸頸表面硬度5低溫回火目的和軸頸表面和心部組織。去除表面淬火熱應(yīng)力，表面MA心部 S回四、選擇填空（ 20分）合金元素對奧氏體晶粒長大的影響是（a）均強(qiáng)烈阻止奧氏體晶粒長大（c）無影響d）（b）均強(qiáng)烈促進(jìn)奧氏體晶粒長大（d

4、）上述說法都不全面適合制造滲碳零件的鋼有（c）。（a） 16Mn、15、20Cr、1Cr13、12Cr2Ni4A（b）45、40Cr、65Mn、T12（c） 15、20Cr、18Cr2Ni4WA、20CrMnTi要制造直徑 16mm的螺栓，要求整個(gè)截面上具有良好的綜合機(jī)械性能，應(yīng)選用（c）（a）45鋼經(jīng)正火處理處理（b）60Si2Mn經(jīng)淬火和中溫回火（c）40Cr鋼經(jīng)調(diào)質(zhì)4制造手用鋸條應(yīng)當(dāng)選用（a）（a） T12鋼經(jīng)淬火和低溫回火（b） Cr12Mo鋼經(jīng)淬火和低溫回火（c） 65鋼淬火后中溫回火5高速鋼的紅硬性取決于（a）馬氏體的多少6汽車、拖拉機(jī)的齒輪要求表面高耐磨性，中心有良好的強(qiáng)韌性，應(yīng)

5、選用（a）60鋼滲碳淬火后低溫回火 （b）40Cr淬火后高溫回火b）（b）淬火加熱時(shí)溶入奧氏體中的合金元素的量（c）鋼中的碳含量c）（c）20CrMnTi滲碳淬火后低溫回火765、 65Mn、50CrV等屬于哪類鋼，其熱處理特點(diǎn)是（a）工具鋼，淬火 +低溫回火 （b）軸承鋼，滲碳 +淬火 +低溫回火火+中溫回火8.二次硬化屬于（ d）（ a）固溶強(qiáng)化 （b）細(xì)晶強(qiáng)化c）（c）彈簧鋼，淬（c）位錯(cuò)強(qiáng)化（d）第二相強(qiáng)化b）9. 1Cr18Ni9Ti奧氏體型不銹鋼，進(jìn)行固溶處理的目的是（a ）獲得單一的馬氏體組織，提高硬度和耐磨性 （b ）獲得單一的奧氏體組織，提高抗腐蝕性，防止晶間腐蝕切削加工（c

6、）降低硬度，便于 .推土機(jī)鏟和坦克履帶板受到嚴(yán)重的磨損及強(qiáng)烈沖擊，應(yīng)選擇用（b）（ a）20Cr滲碳淬火后低溫回火（b） ZGMn13 3經(jīng)水韌處理（ c）W18Cr4V淬火后低溫回火五、填空題 (20分)1、馬氏體是碳在 a-相中的過飽和固溶體，其形態(tài)主要有板條馬氏體、片狀馬氏體。560，回火次數(shù) 3次。其中，片狀馬氏體硬度高、塑性差2、W18Cr4V鋼的淬火加熱溫度為 12701280，回火加熱溫度為3、材料選擇的三原則一般原則，工藝性原則，經(jīng)濟(jì)性原則。4、合金結(jié)構(gòu)鋼與碳素結(jié)構(gòu)鋼相比，其突出優(yōu)點(diǎn)是強(qiáng)度高，淬透性好5.共析鋼過冷奧氏體等溫轉(zhuǎn)變曲線三個(gè)轉(zhuǎn)變區(qū)的轉(zhuǎn)變產(chǎn)物是P B M。6.共析鋼淬

7、火形成 M+A后，在低溫、中溫、高溫回火后的產(chǎn)物分別為M回 AT回S回。7. 45鋼正火后滲碳體呈片狀，調(diào)質(zhì)處理后滲碳體呈球狀。第一章材料的性能1、解釋名詞：強(qiáng)度 *、塑性 *、硬度、沖擊韌性 *、疲勞極限。 *2、掌握s、的含義、單位及計(jì)算方法。 *A a3、掌握 HBS、HRC、HV、等符號的含義。 *kk-14、為什么相同材料進(jìn)行拉伸試驗(yàn)時(shí)510？5、課本 P3536，習(xí)題 1、3、4、6、13*。第二章碳鋼1、解釋名詞：晶體與非晶體 *、晶格與晶胞、晶粒、晶界、合金、相、組織、固溶體*、相圖、杠桿定律、鐵素體 *、奧氏體 *、滲碳體、珠光體 *、萊氏體 *、冷加工 *、熱加工、回復(fù)、再

8、結(jié)晶 *、加工硬化 *。2、常見的金屬晶格類型有哪三種？*、固溶強(qiáng)化、結(jié)晶、同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變*3、固溶體有哪幾種 *？它們有何特性？ *4、實(shí)際金屬的晶體缺陷有哪些？它們對晶體的性能有何影響？5、什么叫過冷度 *？影響過冷度大小的因素是什么？* 6、晶粒大小對金屬的性能有什么影響*？細(xì)化晶粒的方法有哪兩種？*7、共晶轉(zhuǎn)變與共析轉(zhuǎn)變有何異同？它們的產(chǎn)物是什么？8、默寫鐵滲碳體相圖，說明 A、C、 D、 E、G、S、P、Q點(diǎn)和 GS、SE、PQ、ECF、 PSK線的意義。9、默寫出鐵滲碳體相圖中各相區(qū)的相組成物和組織組成物。*10、掌握各種典型的鐵碳合金（工業(yè)純鐵、亞共析鋼、共析鋼、過共析鋼、亞共晶白

9、口鐵、共晶白口鐵、過共晶白口鐵）的結(jié)晶過程及其室溫組織*。會用杠桿定律求各組織的相對量。*11、課本 P76 77，習(xí)題 6*、7*、10、11、16。第三章鋼的熱處理1、解釋名詞：熱處理 *、退火 *、正火、淬火 *、回火 *、過冷奧氏體 *、殘余奧氏體、馬氏體 *、淬透性 *、淬硬性 *、調(diào)質(zhì)處理 *。2、馬氏體轉(zhuǎn)變有何特點(diǎn)？其組織形態(tài)有哪幾種*？它們的特性如何 *？3、熟悉共析鋼的奧氏體等溫轉(zhuǎn)變曲線（C曲線），以及等溫轉(zhuǎn)變的組織和性能，并能用該曲線說明奧氏體連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變產(chǎn)物和性能。*4、鋼的淬火目的是什么？淬火方法有哪幾種*？淬火溫度是如何選擇的 *？5、有兩個(gè)大小相同的 T12鋼件，分

10、別加熱至 780C和 860C保溫后以大于臨界冷卻速度冷至室溫，問： *（1）淬火后哪個(gè)工件的馬氏體晶粒較粗大？哪個(gè)馬氏體的今碳量較多？（2）淬火后哪個(gè)工件的殘余奧氏體較多？（3）淬火后哪個(gè)工件的未溶碳化物較多？（4）哪個(gè)溫度淬火合適？為什么？6、何謂表面淬火？有哪幾種常用方法？7、何謂滲碳、氮化 *？它們的目的是什么 *？8、課本 P103，習(xí)題 7、8、12、14。第四章合金鋼1、什么叫合金鋼？常用的合金元素有哪些？有哪幾方面的基本作用？2、掌握鋼的幾種分類方法，按碳含量、合金元素含量、質(zhì)量、用途是怎樣分類的。*3、解釋名詞：回火穩(wěn)定性、回火脆性、二次硬化、紅硬性4、指出下列牌號中，哪些是

11、結(jié)構(gòu)鋼（分出碳素結(jié)構(gòu)鋼、低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼、滲碳鋼、調(diào)質(zhì)鋼、彈簧鋼、滾珠軸承鋼） *？哪些是工具鋼（分出碳素工具鋼、髙炭低合金工具鋼、高速鋼、冷模具鋼、熱模具鋼） *？哪些是特殊性能鋼（分出不銹鋼、耐熱鋼、耐磨鋼） *？并指出各*。*。種鋼的大致成分和常用來做什么零件或構(gòu)件Q235A*，Q390A*，20Cr，45*，40Cr*，60Si2Mn*，GCr15*，T8， 9SiCr*，W18Cr4V*，9Mn2V， 5CrNiMo，Cr12MoV， 4Cr13， 0Cr19Ni9*，4Cr9Si2，ZGMn13。5、課本 P147，習(xí)題 4、8。第五章鑄鐵1、何謂鑄鐵 *？鑄鐵如何分類 *？與鋼

12、相比在化學(xué)成分、組織和性能方面有何特點(diǎn)？2、影響石墨化的因素是什么？作用如何？3、灰鑄鐵哪些性能優(yōu)于鋼？為什么？ 4、可鍛鑄鐵是如何獲得的？與灰鑄鐵相比，有何優(yōu)缺點(diǎn)？可鍛鑄鐵是否可以鍛造？5、灰鑄鐵為什么一般不進(jìn)行整體淬火和回火？而球墨鑄鐵可以進(jìn)行這類熱處理？6、指出下列鑄鐵牌號中的符號和數(shù)字的意義：HT200，KTH350 04，QT400 15。7、課本 P158159，習(xí)題 1、3、7。*第六章有色金屬及其合金1、純鋁有何性能特點(diǎn)？ *2、鋁合金熱處理機(jī)理與鋼有何不同？什么叫固溶處理、自然時(shí)效、人工時(shí)效？3、形變鋁合金按用途和性能不同可分為哪幾種？4、純銅有何性能特點(diǎn)？ *5、銅合金是如

13、何分類的？有哪幾類？*6、課本 P190，習(xí)題 2、5、14、15、16。 *第七章高分子材料1、解釋名詞：高聚物、單體、加聚反應(yīng)、縮聚反應(yīng)。2、什么是高分子合成材料？如何分類？3、請闡述聚合物的老化機(jī)理及防老化措施。3、簡述橡膠硫化的目的及原理。*4、課本 P216，習(xí)題 2、7、8。*第十二章零件的選材及工藝路線1、試述選擇材料的一般原則與步驟。2、課本 P292，習(xí)題 1、5、6*。*第部分 材料成形部分第一章鑄造1.何謂鑄造 *？鑄造有哪些特點(diǎn)？試從鑄造的特點(diǎn)分析說明鑄造是生產(chǎn)毛坯的主要方法？2.鑄件的凝固方式依照什么來劃分？哪些合金傾向于逐層凝固？3.從 FeFe3C相圖分析，什么樣

14、的合金成分具有較好的流動性4.縮孔和縮松是怎樣形成的？可采用什么措施防止？*？為什么 *？5.什么是定向凝固原則？什么是同時(shí)凝固原則？各需采用什么措施來實(shí)現(xiàn)？各適用于哪種場合？6.鑄造應(yīng)力有哪幾種？如何形成的？如何防止鑄造應(yīng)力、變形和裂紋？7.為什么要規(guī)定鑄件的最小壁厚值*？如何確定最小壁厚 *？*？鑄造性能不好，會引起哪些缺陷？8.何謂合金的鑄造性能 *?它可以用哪些性能指標(biāo)來衡量9.手工造型與機(jī)器造型各有何特點(diǎn)？應(yīng)用范圍如何？各有哪些常用造型方法？10.模樣、鑄件、零件三者之間在尺寸上有什么關(guān)系？11.為什么鑄件的重要加工面和主要工作面在鑄件中應(yīng)朝下？*12.為什么盡量使鑄件全部或大部位于

15、同一砂箱內(nèi)？13.何謂鑄造工藝圖 *？有何用途？*14.試比較灰鑄鐵、碳鋼和鋁合金的鑄造性能特點(diǎn)。 15.金屬型鑄造、壓力鑄造、離心鑄造、熔模鑄造、低壓鑄造與砂型鑄造比較各有何主要特點(diǎn)*？它們各有何應(yīng)用的局限性？16.下列鑄件在大批量生產(chǎn)時(shí)，采用什么鑄造方法為宜？鋁活塞；縫紉機(jī)頭；汽輪機(jī)葉片；鑄鐵污水管；摩托車汽缸體；大模數(shù)齒輪滾刀；汽缸套；車床床身。17.課本 P6671，復(fù)習(xí)題 9、 15、24、30、31。第二章鍛壓1.什么叫鍛壓加工？鍛壓加工的主要生產(chǎn)方式有哪些？為什么對某些重要的機(jī)械零件要進(jìn)行鍛壓？2.何謂加工硬化 *？在熱加工過程中是否也有加工硬化現(xiàn)象產(chǎn)生？3.何謂再結(jié)晶 *？它對

16、工件的性能有何影響*？4.區(qū)別冷變形和熱變形的界限是什么 *？鋼在 400溫度下進(jìn)行加工，是熱變形還是冷變形？5.可鍛性良好的金屬應(yīng)具有哪些力學(xué)性能和組織狀態(tài)？哪些工藝條件影響金屬的可鍛性？如何影響？6.鋼料加熱溫度不當(dāng)時(shí)，易產(chǎn)生哪些缺陷？如何防止？7.確定碳鋼始鍛溫度和終鍛溫度的依據(jù)是什么？8.什么叫鍛造比？鍛粗與拔長時(shí)的鍛造比如何計(jì)算？9.什么叫自由鍛 *？其基本工序有哪些 *？10.常用自由鍛設(shè)備有哪幾種？其工作原理與應(yīng)用場合有何不同？11.什么叫模鍛 *？與自由鍛相比有何優(yōu)缺點(diǎn)？12.板料沖壓與鍛造相比有何異同？13.板料沖壓有哪些基本工序？7、課本 P139141，復(fù)習(xí)題 8、15、

17、19、20、25、 29。第三章焊接1.什么是焊接 *？焊接方法有哪些？各具有什么特點(diǎn)？2.什么是焊接電弧？其形成特點(diǎn)如何？3.焊條的作用是什么？焊條藥皮有何功用？4.下列焊條型號或牌號的含義是什么？E4303；J422； J507。5.什么是金屬的焊接性 *？鋼材的焊接性主要決定于什么因素*？6.下列金屬材料焊接時(shí)主要問題是什么？常用什么焊接方法和焊接材料？普通低合金鋼；中碳鋼；珠光體耐熱鋼；奧氏體不銹鋼；鋁及鋁合金；銅及銅合金；鈦及鈦合金。7.課本 P199200，復(fù)習(xí)題 5、9、 14。*第五章1.什么是毛坯？合理選擇毛坯有何重要性？毛坯選擇包括什么內(nèi)容？2.常用零件毛坯類型有哪幾種 *

18、？其選擇原則有哪些 *？3.為什么軸桿類零件一般采用鍛件，而機(jī)架類零件多采用鑄件？4.為什么齒輪多用鍛件？而帶輪、飛輪多用鑄件？毛坯的選擇* 5.課本 P241，復(fù)習(xí)題 1、2。一、名詞解釋（共 15分，每小題 3分）1.奧氏體（ A） 2.回復(fù) 3.固溶體 4.自然時(shí)效5.加工硬化二、填空題（共 20分，每空 1分）1.石墨為片狀的灰口鑄鐵稱為鑄鐵，石墨為團(tuán)絮狀的灰口鑄鐵稱為_鑄鐵，石墨為球狀的灰口鑄鐵稱為鑄鐵。其中鑄鐵的韌性最高，因而可以鍛造。2.陶瓷材料中的氣相是指，在程中形成的，它了陶瓷的強(qiáng)度。3.根據(jù)采用的滲碳劑的不同，將滲碳分為 _、_和_三種。4.工程中常用的特殊性能鋼有 _、_

19、、_等。5.金屬的斷裂形式有 _和_兩種。6.金屬元素在鋼中形成的碳化物可分為 _、_兩類。7.常見的金屬晶體結(jié)構(gòu)有 _、_和_三種。三、選擇題（共 25分，每小題 1分）1.40鋼鋼錠在 1000左右軋制，有時(shí)會發(fā)生開裂，最可能的原因是 (A.溫度過低； B.溫度過高； C.鋼錠含磷量過高； D.鋼錠含硫量過高2.下列碳鋼中，淬透性最高的是 (A.20鋼； B.40鋼； C.T8鋼；3.Ni在 1Cr18Ni9Ti鋼中的主要作用是 ()D.T12鋼)A.提高淬透性；B.固溶強(qiáng)化；C.擴(kuò)大 Fe-Fe3C相圖中的相區(qū)；D.細(xì)化晶粒；4.W18Cr4V鋼鍛造后，在機(jī)械加工之前應(yīng)進(jìn)行 (A.完全退

20、火； B.球化退火； C.去應(yīng)力退火；5.下列材料中，最適合制造機(jī)床床身的是 (A.40鋼； B.T12鋼； C.HT300；6.下列材料中，最適合制造氣輪機(jī)葉片的是A.1Cr13鋼； B.1Cr17鋼； C.3Cr13鋼；7.下列材料中，最適合制造飛機(jī)蒙皮的是 (A.ZAlSi12； B.2A50(舊牌號 LD5)； C.ZAlMg10； D.2A12(舊牌號 LY12)8.下列材料中，最適合制造盛放氫氟酸容器的是 (A.1Cr17； B.1Cr18Ni9Ti； C.聚四氟乙烯；9.下列材料中，最適合制造汽車板彈簧的是 (A.60Si2Mn； B.5CrNiMo； C.Cr12MoV；10.

21、下列材料中，最適合制造汽車火花塞絕緣體的是 (A.Al2O3； B.聚苯乙烯； C.聚丙烯；11.銅只有通過冷加工并經(jīng)隨后加熱才能使晶粒細(xì)化，而鐵則不需冷加工，只)D.再結(jié)晶退火)D.KTH300-06D.4Cr13鋼)D.SiO2)D.GCr15)D.飽和聚酯需加熱到一定溫度即使晶粒細(xì)化，其原因是 (A.鐵總是存在加工硬化，而銅沒有；)B.銅有加工硬化現(xiàn)象，而鐵沒有； C.鐵在固態(tài)下有同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變；而銅沒有 D.鐵和銅的再結(jié)晶溫度不同12.常用不銹鋼有鐵素體不銹鋼、奧氏體不銹鋼、馬氏體不銹鋼和()A.鐵素體 -奧氏體不銹鋼；B.馬氏體 -奧氏體不銹鋼；C.萊氏體不銹鋼；D.貝氏體不銹鋼13.

22、以下哪種鑄鐵的斷口呈灰黑色？ ()A.馬口鐵；B.白口鑄鐵；C.麻口鑄鐵；D.灰鑄鐵14.用于制造滲碳零件的鋼稱為 ()。A.結(jié)構(gòu)鋼；B.合金鋼；C.滲碳鋼；D.工具鋼15.馬氏體組織有兩種形態(tài) (A.板條、樹狀；)。B.板條、針狀；C.樹狀、針狀；D.索狀、樹狀16.實(shí)際生產(chǎn)中，金屬冷卻時(shí) ()。A.理論結(jié)晶溫度總是低于實(shí)際結(jié)晶溫度；B.理論結(jié)晶溫度總是等于實(shí)際結(jié)晶D.實(shí)際結(jié)晶溫度和理論結(jié)晶溫度沒有溫度；C.理論結(jié)晶溫度總是大于實(shí)際結(jié)晶溫度；關(guān)系17.零件滲碳后，一般需經(jīng)過 (A.淬火+低溫回火；)才能達(dá)到表面硬度高而且耐磨的目的。B.正火； C.調(diào)質(zhì)； D.淬火+高溫回火18.C曲線右移使

23、淬火臨界冷卻速度 ()，淬透性 ()。A.減小、增大；B.減小、減??；C.增大、減??；D.增大、增大D.齒輪19.機(jī)械制造中， T10鋼常用來制造 ()。A.容器；B.刀具；)。C.軸承；20.鋼經(jīng)表面淬火后將獲得 (A.一定深度的馬氏體；體B.全部馬氏體；C.下貝氏體；D.上貝氏21.GCrl5SiMn鋼的含鉻量是： ()A.15；B.15；C.0. 15；D.0.015D.既有冷變形22.鉛在常溫下的變形屬： ()A.冷變形；B.彈性變形；C.熱變形；也有熱變形23、黃銅是以（）為主加元素的銅合金。A.鉛B.鐵C.錫D.鋅24、在 Fe-Fe3C和圖中，奧氏體冷卻到 ES線時(shí)開始析出（A.

24、鐵素體 B.珠光體 C.二次滲碳體25、從金屬學(xué)的觀點(diǎn)來看，冷加工和熱加工是以（A.結(jié)晶 B.再結(jié)晶 C.相變）。D.萊氏體）溫度為界限區(qū)分的。D.25 四、判斷題（共 10分，每小題 1分）1.回火托氏體和托氏體皆由鐵素體和滲碳體兩個(gè)相構(gòu)成，因而其性能相同。()2.冷卻速度越快，鋼的淬透性越高。 ()3.鋼的淬透性越高，產(chǎn)生焊接裂紋的傾向越大。 (4.鋁合金也可以象鋼那樣通過淬火明顯提高其硬度。 ()5.所有強(qiáng)化金屬的手段，都在提高強(qiáng)度的同時(shí)降低了韌性。()6.可鍛鑄鐵中的團(tuán)絮狀石墨是澆注球墨鑄鐵時(shí)石墨球化不良的結(jié)果。7.一定加熱溫度下，奧氏體晶粒長大傾向小的鋼稱為本質(zhì)細(xì)晶粒鋼。()8.所謂過量彈性變形，是指零件發(fā)生了塑性變形。 (9.鋁極易氧化，故鋁制品的抗氧化失效能力