工程材料學題庫-鋼

1、工程材料學題庫填空題1、 正確合理的選材一半考慮三個基本原則1使用性能2工藝性能3經濟性 書P42、寫出擴大相區(qū)并且可以與-Fe無限互溶的元素有鎳、錳、鈷。擴大相區(qū)并且可以與-Fe有限互溶的元素有碳、氮、銅。寫出封閉相區(qū)并且可以與-Fe無限互溶的元素有鉻（Cr）、釩（V）。P7-83、Cr是鐵素體形成元素，但是在鋼中加入了w（Cr）= 18%和Ni元素的時候，卻可以促進奧氏體的形成。P84、奧氏體層錯能越高，易于形成狀馬氏體，具有孿晶型亞結構。奧氏體層錯能越低，易于形成狀馬氏體，具有位錯型亞結構。P115、鋼中合金元素的強化作用主要有固溶強化、晶界強化、第二相強化和位錯強化四種方式。P116、

2、晶界強化不但可以提高強度，還可以改善鋼的韌性。P127、除了Co、Al與金屬以外，所有的合金元素都會使馬氏體轉變溫度下降。P21（Co、Al）8、合金元素Al、Mn對晶粒細化有較好作用。（Al、Mn）9、細晶強化唯一的在提高強度的同時提高材料韌性的強化方式。（細晶）10、向鋼中加入Ni元素，可以顯著降低鋼的Tk。（P18 Ni）11、除了Co、Al以外，所有的合金元素均使馬氏體轉變溫度下降。（P21）12、按照脫氧程度和澆鑄方法可以將鋼分為沸騰鋼、鎮(zhèn)靜鋼和半鎮(zhèn)靜鋼三類。其中沸騰鋼的成材率高但是不適合高沖擊以及低溫條件下工作。（P33）13、滾動軸承鋼GCr9中碳的鉻含量約為 0.9%左右。14

3、、T8中碳的平均含C量約為 0.8% 。15、為了改善碳素工具鋼的切削加工性能，通常采用的預備熱處理是球化退火。16、T10鋼銼刀，通常采用的最終熱處理為淬火+ 低溫回火17、1Cr13中鉻的平均含量約為 13% 。18、KTZ70002牌號中，“700”的含義是 最低抗拉強度為700MPa 。1、以下哪些元素可以使相區(qū)擴大，S點左移，A3線下降。（ C ）（P19）a、Mn Si、 W b、Cr Si Coc、Ni Co Mn d、Mo V Ni2、下列哪個元素不會使相區(qū)縮小，A3點上升，S點左移。（ A ）（P19）a、Co b、V c、Si d、Cr3、下列關于奧氏體形成過程影響，描述錯

4、誤的是（C）。（P20）a、鈷、鎳提高了碳的擴散，因此提高了奧氏體的形成速度b、強碳化物形成元素阻礙碳在奧氏體中的擴散，因此降低了奧氏體的形成速度c、Ti、V、Zr有助于奧氏體晶粒的長大d、由于合金元素的存在，需要在更高的加熱溫度跟更長的保溫時間來使奧氏體均勻化4、下列哪組元素不了有效的提高鋼的淬透性（ B ）（p21）a、Cr Mn b、Mn Co c、Mo、Si d、Ni、B5、下列哪個辦法不能提高構件用鋼的耐蝕性（A）（P32）a、提高鋼中間Mn元素的含量 b、減少微電池的數(shù)量c、提高基體的電極電勢 d、利用鈍化效應6、下列材料中，平衡狀態(tài)下強度最高的是（ A ）A.T9 B. Q195

5、 C. 45 D.T77、平衡狀態(tài)下抗拉強度最高的材料是（ A ） A.T9 B.65 C.20 D.458、下列碳鋼在平衡狀態(tài)下，硬度最高的材料是（ A ）A.T10 B.T8 C.45 D.20 9、平衡狀態(tài)下硬度最高的材料是（ B ）A.20 B.T12 C.Q235 D.6510、下列碳鋼在平衡狀態(tài)下，硬度最低的材料是（ C ）A.T7 B.T12 C.15鋼 D.45鋼11、平衡狀態(tài)下硬度最低的材料是（ A ）A.Q235 B.T9 C.45 D.T1312、下列碳鋼在平衡狀態(tài)下，塑性最差的材料是（ B ）A. 25 B.T12 C. T9 D. 6513、平衡狀態(tài)下塑性最差的材料是

6、（ C ）A. 60 B.45 C.T10 D. 2014、下列碳鋼在平衡狀態(tài)下，塑性最好的材料是（C ）A.T9 B.T12 C.15 D.65 15、下列材料中，平衡狀態(tài)下塑性最好的材料是（ C ）。A.45 B.T8 C.20 D.T12 16、20CrMnTi鋼鍛坯切削加工之前應進行的預備熱處理是（ D ）A. 球化退火 B.調質 C. 完全退火 D.正火17、60Si2Mn鋼制造板簧時。其最終熱處理為（ A ）。A. 淬火+中溫回火 B. 調質 C.正火 D.淬火+低溫回火18、GCr15軸承鋼, 通常采用的最終熱處理為（ C ）A. 調質 B. 去應力退火 C.淬火+低溫回火 D.

7、淬火+中溫回火19、T10鋼鍛坯切削加工前，應進行的預備熱處理是（C ）。A.去應力退火 B. 完全退火 C.球化退火 D. 再結晶退火20、制造手用絲錐，常選用的材料是（ C ）A. 20Cr B. 60 C.9SiCr D.Q235 制造熱鍛模，常采用的材料是（ C）。A. W18Cr4V B. GCr15 C.5CrMnMo D.T9A21、量具的最終熱處理一般為（ D ）A.淬火 B.淬火+高溫回火C.中溫淬火 D.淬火+低溫回火22、制造92、4Cr13鋼制醫(yī)療手術刀，要求較高的硬度，最終熱處理應為（ A ） A.淬火+低溫回火 B.調質 C.氮化 D.滲碳23、灰口鑄鐵與鋼相比較，

8、機械性能相近的是（ C ）。A.沖擊韌性 B.塑性 C.抗壓強度 D.抗拉強度24、制造承受低載荷的支架（鑄坯），應選用的材料是（ D ）A.35 B.40Cr C. QT6003 D. HT100 25.關于球墨鑄鐵，下列敘述中錯誤的是（ C ）。A.可以進行調質，以提高機械性能 B.抗拉強度可優(yōu)于灰口鑄鐵C.塑性較灰口鑄鐵差 D.鑄造性能不及灰口鑄鐵26、在下列鑄造合金中，適宜制造大型曲軸的是（ C ）。A.灰口鑄鐵 B.白口鑄鐵 C.球墨鑄鐵 D.可鍛鑄鐵27、在可鍛鑄鐵的顯微組織中，石墨的形態(tài)是（ D ）。 A.片狀的 B.球狀的 C.蠕蟲狀的 D.團絮狀的28、汽車變速箱齒輪常選用的

9、材料是（ B ）A. GCr15 B.20CrMnTi C. 45 D.9SiCr判斷題1、合金元素的d電子層越不滿，其形成碳化物的穩(wěn)定性越大。 P9 （ F ）2、一般認為間隙溶質原子的強化效應遠比置換式溶質原子強烈 P12 （ T ）3、要充分發(fā)揮彌散強化的作用，鋼中間的第二相應該為球狀、細小、均勻、彌散的分布。 P16 （T）4、所有合金元素均使S點右移。 P19（F）5、凡是擴大奧氏體相區(qū)的元素均使s點左移、A3線下降。（T P19）6、除了Co、Ni以外，所有的合金元素均使馬氏體轉變溫度下降（F P21）7、強碳化物形成元素，會阻礙奧氏體的形成。（T P20倒數(shù)第三行）8、回火過程中

10、，合金元素提高了鋼的回火穩(wěn)定性。（T P22 黑體字下第一行）9、鋼中間的雜質，會產生熱脆，會產生冷脆。（幻燈片）名詞解釋固溶強化：通過融入某種溶質元素來形成固溶體而使金屬強化的現(xiàn)象晶界強化、向鋼中加入一些微量的表面活性元素，如硼和稀土元素等，產生內吸附現(xiàn)象濃集于晶界，從而使鋼的蠕變極限和持久強度顯著提高的方法。第二相強化：彌散分布于基體的第二相粒子阻礙位錯運動而引起的強化位錯強化：用增加位錯密度提高金屬強化的方法紅硬性：材料在經過一定溫度下保持一定時間后所能保持其硬度的能力。二次硬化(P23）、鋼中含有Cr，Mo，V，Ti，Nb等碳化物形成元素，經淬火并在500-600之間回火時，不僅硬度不

11、降低，反而升高到接近淬火鋼的高硬度值，這種強化效應，稱為合金鋼的二次硬化。藍脆（P30第2-3行）：低碳鋼在300400的溫度范圍內卻出現(xiàn)反常的b升高k降低的現(xiàn)象時效強化：將過飽和的固溶體加熱到固溶線以下某溫度保溫，以析出彌散強化相的過程。簡答題1、合金元素加入鋼中之后一般以哪些狀態(tài)存在了？P6四種形式2、何謂鐵素體形成元素？何謂奧氏體形成元素？并分別舉例（1）縮小區(qū)元素，鐵素體形成元素。使A3，A4，穩(wěn)定存在區(qū)縮小。當含有Cr,V,Mo,W,Ti,Al,Si等元素時，能使區(qū)范圍急劇縮小，以致達到某一元素的質量分數(shù)時，點A3與A4重合，區(qū)被封閉，超過此元素的質量分數(shù)時，則鋼中在沒有-相變，所以

12、室溫下能獲得單相的鐵素體組織（2）擴大區(qū)元素，包括Cu，Ni，Co，Al等元素，使A3，A4，穩(wěn)定存在區(qū)擴大。（Co除外）當W（Co）<45時，點A3；W（Co）>45時, A3;奧氏體穩(wěn)定存在的區(qū)域擴大，這類元素稱為奧氏體形成元素3、Mn元素對于金屬有哪些作用。Mn可把鋼液中的FeO還原成鐵，并形成MnO和SiO2。（1分）錳可除硫，即與鋼液中的硫結合成MnS，從而消除硫的有害影響。（1分）脫氧劑中的錳和硅總會有一部分溶于鐵素體中，提高鐵素體的強度。（1分）錳還可以溶入滲碳體中，形成合金滲碳體（1分）。4、合金元素對回火脆性的影響（p23倒數(shù)第二段到P24第三行，總結）如何防止第

13、二類回火脆性的發(fā)生（P24）5、南京長江大橋為我國第一座雙層鋼結構大橋，其使用的鋼材為Q340。請回答以下問題。1）Q340是什么類型的鋼材（低合金高強度結構鋼）2）說明里面常用的合金元素有哪些，有什么作用（主要是Mn，還有少量V、Ti、Nb、Cu以及稀土元素等。 Mn的作用是強化鐵素體；增加珠光體的量。 V、Ti、Nb等起細化晶粒和彌散強化作用。 另外加Cu、P可提高耐蝕性；加RE可提高韌性、疲勞極限，降低冷脆轉變溫度。）3）其熱處理后的狀態(tài)以及熱處理之后的組織為什么。（大多數(shù)熱軋空冷后使用。少數(shù)可用正火+高溫回火處理。熱處理后組織：F+P）6、奧氏體不銹鋼晶間腐蝕的原因是什么？如何減輕？答

14、：奧氏體不銹鋼在450850保溫或緩慢冷卻時，會出現(xiàn)晶間腐蝕。焊接件中常常出現(xiàn)。原因：晶界上析出Cr23C6，使周圍基體產生貧鉻區(qū)，從而形成腐蝕原電池。含碳0.003%時，鋼中就出現(xiàn)晶間腐蝕。防止晶間腐蝕的措施：1）降低C含量；2)加入Ti、Nb能形成穩(wěn)定K的元素。3)適當?shù)臒崽幚砉に?、T10，T7鋼號表示什么意思？為什么碳素工具鋼只能用于制造內部受熱程度極低的工具答：T10碳素工具鋼，含C量為1.0；T7含碳量為0.7；T3,0.8%;T12,1.2%.優(yōu)質碳素鋼，碳素工具鋼的缺點是紅硬性差，經淬火和低溫回火后，在室溫下雖有很高的強度，但當溫度高于250時，其硬度和耐磨性急劇下降，當溫度達

15、到500時，硬度已降到退火狀態(tài)相似的程度，完全喪失了切削金屬的能力，這就限制了碳素工具鋼制造切削工具的使用，只能用于制造刃部受熱程度較低的工具8、何謂二次硬化？二次硬化產生的原因是什么？答:在含W,Mo,V較多的鋼中，回火的硬度隨回火的溫度的升高，不是單調降低，而是在某一回火溫度后，硬度反而增加，并且某一溫度（一般在550）到達峰值，這種在一定回火溫度下硬度出現(xiàn)峰值現(xiàn)象稱為二次硬化。 原因：二次硬化是高溫回火時從馬氏體中析出的高溫分散的合金碳化物粒子所造成的，這類碳化物粒子在高溫下非常穩(wěn)定，很不容易聚集長大，從而使鋼具有很好的高溫強度，這對高溫下工作的鋼，特別是告訴切削工具及熱變形模具用鋼，是

16、極為重要的9、在實際生產中，用灰口鑄鐵制成的薄壁鑄件上，常有一層硬度高的表面層（白口），致使機械加工困難，指出形成高硬層得原因？改善方法？答：原因：鑄件冷卻時，在表層和薄壁處，由于冷卻速度較快，達不到石墨化，往往產生白口，碳以Fe3C形式存在，導致組織硬化而脆加工性能差，易剝落；方法：去白口處理，軟化退火，在850-950高溫保持1-2h，以消除白口，降低硬度，改善加工性10、現(xiàn)有20CrMnTi鋼制造的汽車齒輪，其加工工藝路線為：鑄造-熱處理-機加工-熱處理-精加工，試分析兩次熱處理工藝名稱及作用答：熱處理1：正火或調質，細化晶粒，消除鍛后缺陷組織，為后續(xù)熱處理作準備，有利于車削加工； 熱處

17、理2：滲碳淬火+低溫回火，提高表面硬度、耐磨性，延長使用壽命，保持心部韌性11、合金鋼的熱處理工藝與C鋼相比有什么不同?答：合金鋼是碳鋼中加入了合金元素，因為合金元素擴散比c慢得多，A均勻化時間比較長，所以合金鋼加熱處理時的：1.保溫時間比碳鋼的長，2.溫度高，3.速度小，4.預熱、預冷（減少高溫停留時間，防止氧化和脫碳）12、用W18Cr4V鋼制作盤型銑刀試安排其加工工序的目的，畫出熱處理工藝曲線并回答下列問題（2）使用下的顯微組織是什么（3）W,Cr,V合金元素的主要作用是什么？（4）W18Cr4V的Aan在在800左右，但淬火加熱溫度在1200-1250，淬火加熱溫度為什么這么高？（5）

18、常用5600三次回火為什么？能否一次長時間回火代替？答：（1）工藝曲線：下料-鍛造-球化退火-機加工-淬火-三次回火-噴砂-磨削-蒸汽處理。（有圖）球化退火：既調整硬度便于切削加工，又調整組織為淬火作準備；淬火：提高材料硬度強度；回火：盡可能減少rR，并使鋼在回火過程中獲得高的熱硬性（2）組織：回火M+細小分布均勻的K+少量Rr(3)W:提高鋼的硬性，減少過熱敏感性，提高強度，硬度，耐磨性；Cr：增加鋼的淬透性，改善耐磨性，提高硬度；V：顯著阻礙r晶粒長大；VC-1200左右casino開始明顯溶解，硬度，耐磨性，韌性提高，引起二次硬化（4）高速鋼的淬火加熱溫度盡量高些，這樣可以使較多的W,V（提高刃具熱硬性的元素）融入奧氏體中。在1000以上加熱淬火W,V在奧氏體中溶解度急劇增加；在1300左右加熱，各合金元素在奧氏體中的溶解度也大為增加13、W18Cr4V鋼的淬火加熱溫度高達1280，若以一般工具鋼Ac1+(