工程材料期末考試題

1、*四五六總分一、填空題（每空1分，共20分）1. 機(jī)械設(shè)計(jì)時(shí)常用 抗拉強(qiáng)度和屈服強(qiáng)度兩種強(qiáng)度指標(biāo)。2. 若退火亞共析鋼試樣中先共析鐵素體占，珠光體,則此鋼的含碳量為約 。3. 屈強(qiáng)比是 屈服強(qiáng)度 與,抗拉強(qiáng)度之比。4. 一般工程結(jié)構(gòu)用金屬是多晶體，在各個(gè)方向上的性能 相同，這就是實(shí)際金屬的各向同性現(xiàn)象。5. 實(shí)際金屬存在 點(diǎn)缺陷、線缺陷和和 面缺陷三種缺陷。實(shí)際晶體的強(qiáng)度比理想晶體的強(qiáng)度低（高，低）得多6. 根據(jù)組成合金的各組元之間的相互作用不同，合金的結(jié) 構(gòu)可分為兩大類:固溶體和。固溶 體的晶格結(jié)構(gòu)同 溶劑 ，其強(qiáng)度硬度比純金屬的7. 共析鋼加熱至 Aci時(shí)將發(fā)生珠光體 向奧氏體的轉(zhuǎn)變，其形

2、成過(guò)程包括四個(gè)階段。8. 把兩個(gè)45鋼的退火態(tài)小試樣分別加熱到 AciAc之間和 Ac以上溫度水冷淬火，所得到的組織前者為 馬氏體+鐵素 體+殘余奧氏體 ，后者為馬氏體+殘余奧氏體。二、判斷改錯(cuò)題（對(duì)打"，錯(cuò)打“X”并改錯(cuò)，每小題1分, 共10分）（）1.隨奧氏體中碳含量的增高，馬氏體轉(zhuǎn)變后，其中片狀馬氏體減少，板條狀馬氏體增多。（X,片狀馬氏體增多,板條馬氏體減少）（）2. 回火屈氏體、 回火索氏體和過(guò)冷奧氏體分解時(shí)形成的屈氏體、索氏體，只是形成過(guò)程不同，但組織形態(tài)和性能則 是相同的。（X,組織形態(tài)和性能也不同）（）3.退火工件常用HRC標(biāo)出其硬度，淬火工件常用HBS標(biāo)出其硬度。（

3、X，退火工件硬度用 HBS標(biāo)出，淬 火工件硬度用HRC標(biāo)出；）（）4.馬氏體是碳在a Fe中所形成的過(guò)飽和固溶體；當(dāng)發(fā)生奧氏體向馬氏體的轉(zhuǎn)變時(shí)，體積發(fā)生膨脹。V;（）5. 表面淬火既能改變工件表面的化學(xué)成分，也能改善其心部組織與性能。（5. X,表面淬火只能改變工件表面的組 織與性能。 ）（ V； ）6. 化學(xué)熱處理既能改變工件表面的化學(xué)成分，也 能改善其心部組織與性能。（ V ）7. 高碳鋼淬火時(shí)，將獲得高硬度的馬氏體，但由于 奧氏體向馬氏體轉(zhuǎn)變的終止溫度在 0C以下，故鋼淬火后的組 織中保留有少量的殘余奧氏體。()8. 為了消除加工硬化便于進(jìn)一步加工， 常對(duì)冷加工后的金屬進(jìn)行完全退火。X,

4、進(jìn)行再結(jié)晶退火；()9. 片狀珠光體的機(jī)械性能主要決定于珠光體的含碳量。X,取決于珠光體的片間距；()10.由于鋼回火的加熱溫度在 Al以下，所以淬火鋼在回火時(shí)沒(méi)有組織變化。X,盡管鋼回火的加熱溫度在 A以下, 但是淬火鋼在回火時(shí)仍有組織變化。三、選擇題(每小題 1 分,共 10 分)1. 鋼在淬火后所得的組織是( A )A. 淬火馬氏體B.回火索氏體C. 回火屈氏體D.索氏體2. 在淬火鋼中, 當(dāng)含碳量增加到以后,隨含碳量的增加,硬度增加緩慢,這是因?yàn)? A )A. 隨含碳量的增加,殘余奧氏體的量增多B. 隨含碳量的增加,片狀馬氏體的量增多C. 隨含碳量的增加，淬火內(nèi)應(yīng)力增大D. 隨含碳量的

5、增加，非馬氏體的量減少3. 若鋼中加入的合金元素能使 C曲線左移，則將使鋼的淬 透性（ B ）A. 提高 B. 降低 C. 不改變 D. 對(duì)小試樣堤 高，對(duì)大試樣則降低4. 下列鋼鐵材料中切削性能較好的是（ B ）A. 工業(yè)純鐵 鋼 C. 白口鑄鐵 12A 鋼5. 鋼錠中的疏松可以能過(guò)下面哪種方法改善（ B ）A. 完全退火 B. 足夠變形量的鍛軋 C. 擴(kuò)散退火D.正火6. 正火 T8 鋼與完全退火 T8 鋼相比（ B ）A. 前者珠光體更細(xì)密，故強(qiáng)度要低些B. 前者珠光體更細(xì)密，故強(qiáng)度要高些C. 前者珠光體更粗大，故強(qiáng)度要低些D. 前者珠光體更粗大，故強(qiáng)度要高些7. 退火亞共析鋼，隨含碳量

6、的增加（ B ）b值減小，3、aK值增加 B. HBSb值增加，3、aK值減小C. HBS （Tb值增加，3、aK值增加 D. HBS °b值減小,3、aK值減小8. 碳含量為Wg%的鐵碳合金具有良好的（D ）A. 可鍛性 B. 切削加工性能 C. 可焊性 D. 鑄造性能9. 建筑用鋼筋宜選用（ C ）A. 高 碳鋼B. 中碳鋼C. 低碳鋼D.工具鋼10. 下述退火態(tài)鋼中強(qiáng)度最高的是（ D ）四、簡(jiǎn)答題（ 30 分）1.某廠倉(cāng)庫(kù)有20鋼、45鋼、T12鋼和白口鑄鐵，大小和 形狀都一樣，根據(jù)所學(xué)知識(shí)， 可用哪些簡(jiǎn)單方法把它們迅速區(qū) 分開(kāi)請(qǐng)說(shuō)明理由。（ 5 分）答：方法一：硬度測(cè)試。硬度

7、值大小順序是：白口鑄鐵 >T12 鋼>45 鋼>20 鋼。因?yàn)殍F碳合金的硬度隨含碳量的增加而升高；四種鐵碳合金的含碳量是：白口鑄鐵（大于%c > T12 鋼（c >45 鋼（% >20 鋼（c。方法二：分別制備四種材料的金相試樣，在金相顯微鏡上 進(jìn)行顯微組織觀察。亞共析鋼組織為（F+ P）,且亞共析鋼中隨含碳量增加鐵素 體減少，珠光體增多；過(guò)共析鋼組織為（P+ Fe3G）,且當(dāng)Wc% 時(shí)，F(xiàn)e3G沿晶界呈網(wǎng)狀分布；白口鑄鐵的組織中有萊氏體。 所以，組織為（F+P）而鐵素體少的為20鋼、珠光體多的為 45鋼；組織中有Fe3G沿晶界呈網(wǎng)狀分布的T12鋼，有萊氏體

8、 組織存在的是白口鑄鐵。2 60 鋼經(jīng)正常淬火后得到什么組織經(jīng)退火后得到什么組 織60鋼淬火后分別在200C、400C、600C回火又得到什么 組織（5分）答：60 鋼淬火后組織為馬氏體； （1 分）退火組織為珠光體鐵素體； （1 分）200C回火后組織為回火馬氏體；（1分）400C回火后為回火屈氏體；（1分）600C回火后為回火索氏體。（1分）3. 簡(jiǎn)述鑄鐵不同階段石墨化程度與其最終組織的關(guān)系。10 分）喀稀石墨化程廢豆甜迥織1HW霍第 骯段第二ff段灰匚齡気全刁墨優(yōu)気至石墓化鐵秦懷亠樂(lè)2完全石飆茸芬石觀匕養(yǎng)論一麻休+石垂気牛石善比垛舸Fc弄麻匚訝鐵無(wú)石塞£兼辰體十珠光體十石筌飛r

9、iW未石劉未石墨化蘋新二哇世休+評(píng)休4.指出下列牌號(hào)材料的類別和成分（或數(shù)字含義）（10分）牌號(hào)類別成分或數(shù)字含義Q235AQ34520CrHT200T10AW6Mo5Cr4V2GCr15Si Mn5CrMnMoCr12MoV1Cr18Ni9Ti牌號(hào)類別成分或數(shù)子含義Q235AA級(jí)碳素結(jié)構(gòu)鋼235表示鋼的屈服點(diǎn)值為235MPaQ345低合金高強(qiáng)度結(jié)345表示鋼的屈服點(diǎn)值為構(gòu)鋼345MPa20Cr滲碳鋼Wx%, Cr < %HT200灰鑄鐵200表示灰鑄鐵抗拉強(qiáng)度為200 MPaT10A咼級(jí)優(yōu)質(zhì)碳素工具鋼Wx%W6Mo5Cr4V/高速鋼W=6%, Mo= 5 % ,Cr=4%,2V=2%G

10、Cr15Si Mn滾動(dòng)軸承鋼Cr=%, Si、Mn%,5CrMnMo熱作模具鋼Wc=%, Cr、Mn Mo<%Cr12MoV冷作模具鋼Wc>%, Cr=12%, Mo V<%1Cr18Ni9T奧氏體不銹鋼Wc=%,Cr=18%, Ni=8%,Ti<%i五、綜合分析題（10分）用一根冷拉鋼絲繩吊裝一大型工件進(jìn)入熱處理爐，并隨工 件一起加熱到1000C保溫，當(dāng)出爐后再次吊裝工件時(shí)，鋼絲 繩發(fā)生斷裂，試分析其原因。答：冷拉鋼絲繩是利用加工硬化效應(yīng)提高其強(qiáng)度的，在這種狀態(tài)下的鋼絲中晶體缺陷密度增大， 強(qiáng)度增加，處于加工硬 化狀態(tài)。在1000C時(shí)保溫，鋼絲將發(fā)生回復(fù)、再結(jié)晶和晶粒 長(zhǎng)大過(guò)程，組織和結(jié)構(gòu)恢復(fù)到軟化狀態(tài)。在這一系列變化中， 冷拉鋼絲的加工硬化效果將消失，強(qiáng)度下降，在再次起吊時(shí)， 鋼絲將被拉長(zhǎng)，發(fā)生塑性變形，橫截面積減小，強(qiáng)度將比保溫 前低，所以發(fā)生斷裂。六、鐵碳相圖（20分）1. 默畫出鐵碳相圖，并標(biāo)注出共晶和共析成分點(diǎn)，以及2. 40鋼、60鋼、T12鋼的室溫平衡組織是什么它們從高溫液態(tài)平衡冷卻到室溫要經(jīng)過(guò)哪些轉(zhuǎn)變-iotn：從苗&封氐侶發(fā)生的轉(zhuǎn)變有匚一廠 勻晶轉(zhuǎn)乘瓦1+西“ 一 X»l嚴(yán)包晶轉(zhuǎn)孌：二/、勻晶轉(zhuǎn)亜：尹Qfn忙1辜異晶轉(zhuǎn)變：八