西南交通大學(xué)200-200學(xué)年第學(xué)期考試試卷

1、西南交通大學(xué)20 20學(xué)年第學(xué)期考試試卷課程代碼課程名稱工程材料考試時間 120 分鐘線訂裝封密題號-一一-二二-三四五六七八九十總成績得分閱卷教師簽字：一、名詞解釋5個X 3分,共15分1. 工程材料2.細晶強化 3.晶體 4.再結(jié)晶5.調(diào)質(zhì)處理二、單項選擇題20個X 1分,共20分1. 加熱是鋼進行熱處理的第一步，其目的是使鋼獲得 OA. 均勻的基體組織B .均勻的A體組織線訂裝封密C.均勻的P體組織D .均勻的M體組織2. 正火是將工件加熱到一定溫度，保溫一段時間，然后采用的冷卻方式是A.隨爐冷卻B .在油中冷卻C.在空氣中冷卻D .在水中冷卻3. 鐵素體的機械性能特點是：A、低塑性、高

2、強度B高塑性、高強度C高塑性、低強度D 、低塑性、低強度4. 共晶成分的鐵碳合金發(fā)生共晶反響時，其反響式為：A : L+NAB : A： F+FqCC : L= A+FeC D : g P5. 假設(shè)合金元素能使C曲線右移，鋼的淬透性將:線訂裝封密A.降低； B. 提高；C.不改變；D.降低或提高都有可能級班6. 在鐵碳合金中，共析鋼的含碳量為。A . 0.67 %B. 0.77 %C . 0.8 %D. 0.87 %7. 鋼經(jīng)調(diào)質(zhì)處理后的機械性能與正火比擬 oA.前者強度較低、塑性和韌性較高B. 前者強度、塑性和韌性均較低C前者強度、塑性和韌性均較高.D. 前者強度較高、塑性和韌性較低 8金屬

3、材料在載荷作用下抵抗變形和破壞的能力叫。A. 強度B.硬度C. 塑性D.彈性9表示金屬材料彈性極限的符號是 。A.T eB. T sCT bDT -110灰鑄鐵的力學(xué)性能主要取決于 。A . 基體組織 B. 石墨的大小與分布C. 熱處理方法 D. 石墨化程度 11與粗晶粒金屬相比，細晶粒金屬的 A.強度、韌性均好； B.強度高，韌性差；C.強度高、韌性相等； D.強度、韌性均差。12 兩相合金中，以下脆性相的分布形式中 的危害最大？A. 顆粒分布 B. 網(wǎng)狀 C. 薄片層狀13. 主要用于各種彈簧淬火后的處理。A ： 低溫回火 B ： 中溫回火 C ： 高溫回火 D ： 調(diào)質(zhì) 14 馬氏體組織

4、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 15實際生產(chǎn)中，金屬冷卻時 。A 理論結(jié)晶溫度總是低于實際結(jié)晶溫度B 理論結(jié)晶溫度總是等于實際結(jié)晶溫度C 理論結(jié)晶溫度總是大于實際結(jié)晶溫度D 實際結(jié)晶溫度和理論結(jié)晶溫度沒有關(guān)系16在金屬結(jié)晶時，向液體金屬中參加某種難熔雜質(zhì)來有效細化金屬的晶粒，以到達改善 其機械性能的目的，這種細化晶粒的方法叫做A 時效處理B 變質(zhì)處理C.加工硬化D.調(diào)質(zhì)17.二元合金在發(fā)生共晶轉(zhuǎn)變時，其相組成是A. 單一液相B.單一固相C.兩相共存D.三相共存18.GCrl5SiMn 鋼的含鉻量是：A 15B 1. 5C 0. 15 D 0.01519

5、.奧氏體是 ：A.碳在丫 一Fe中的間隙固有體B碳在a Fe中的間隙固有體C碳在a Fe中的有限固有體20是碳在 aFe 中的間隙固溶體，呈體心立方晶格A.咼溫鐵素體 B.常溫鐵素體C.奧氏體D . FesC相三、判斷對錯題錯誤的填“ F，并說明理由1分，正確的填“T 1分，可不說明理由, 每題 1 分, 共10分。1、滾動軸承鋼GCr15的含鉻量為15%2、金屬晶體中，原子排列最緊密的晶面間的距離最小，結(jié)合力大，所以這些晶面間難以發(fā) 生滑移。3、Fe3CI與Fe3CU的形態(tài)和晶體結(jié)構(gòu)均不相同。4、20鋼比T12鋼的含碳量高。5、只有共析成分的鐵碳合金才能發(fā)生共析反響。6、金屬晶體中位錯密度的

6、增加，金屬繼續(xù)塑變的抗力增大，強度升高，因而那些幾乎完 全沒有位錯等缺陷的近乎理想的晶體材料其強度很低。7、液態(tài)金屬結(jié)晶時的冷卻速度越快，過冷度就越大，形核率和長大率都增大，故晶粒就 粗大。8、鋼的熱處理是通過加熱，保溫和冷卻，以改變鋼的形狀、尺寸，從而改善鋼的性能的 一種工藝方法。9、 亞共析鋼室溫下的平衡組織是鐵素體和珠光體。過共析鋼室溫下的平衡組織是奧氏體和 一次滲碳體。10、可鍛鑄鐵是可以鍛造的鑄鐵四、簡答題 40分1、共析鋼的C曲線和冷卻曲線如圖1,指出圖中1-5各點組織；5分""3 2 1+,片4 鼻丄.丄!|ioinJO1BfM f圖1共析鋼的C曲線和冷卻曲線

7、2、 什么是過冷度？ 2分為什么金屬結(jié)晶時一定要有過冷度？ 2分過冷度與冷卻速 度有什么關(guān)系？ 2分它對金屬結(jié)晶后的晶粒大小有什么影響？ 2分。共8分3、 說出三種材料的強化方式，并通過位錯解釋其強化原理。6分4、室溫下鋁是面心立方晶格，鎂是密排六方晶格，請從滑移系的角度解釋那種材料室溫下 塑性好？ 6分5、圖2為Pb-Sn合金相圖，圖中a點成分為2% b點成分為19% c點成分為61.9%, d 點成分為97.5%, e點成分為99.5%。假設(shè)有一種合金成分x=30%,請畫出其冷卻曲線與組織轉(zhuǎn)變示 意圖5分，并計算室溫條件下，相和組織的相對含量10分。共15分FbxSn開予圖2 Pb-Sn合

8、金相圖五. 綜合題15分C618機床變速箱齒輪工作轉(zhuǎn)速較高，性能要求：齒的外表硬度為50 56HRC齒心部硬度為 2225HRC 整體強度T b=760 800MPa整體韌性 a k=40- 60J/cm2。1、應(yīng)選以下哪種鋼，為什么？ 3分35,45,20CrM nTi, 0Cr18Ni9Ti,T12,W18Cr4V 2、 選材后，進行何種熱處理？寫出其分別的組織狀態(tài)。12分答案及評分標準:、名詞解釋5個X 3分，共15分a工程材料-以強度、韌性、塑性等機械性能為主要要求，用于制作工程結(jié)構(gòu)和零件、工具及模具的材料。b彈性模量-材料受力時抵抗彈性變形的能力。E =tg：二-MPazc晶體-材料

9、的原子離子、分子在三維空間呈規(guī)那么，周期性排列。d再結(jié)晶-當(dāng)變形金屬被加熱到較高溫度時，由于原子擴散能力增大，被拉長或壓扁、破碎的晶粒通過重新形核、長大變成新的均勻、細小的等軸晶。這種冷變形組織在加熱時重新徹底改組的過程稱再結(jié)晶。e調(diào)質(zhì)處理-淬火加高溫回火的熱處理方式。單項選擇題每個1分，共20分，請把答案填到答題表格處，否那么，不計成績。選擇題答案填寫處題號解答題號解答題號解答題號解答題號解答1B2C3C4C5B6B7C8A9A10B11A12B13B14B15C16B17D18B19A20B判斷題 每個1分，共10分，不正確的寫F,并闡述理由；正確的寫T,不用闡述理由1、 F。滾動軸承鋼

10、GCr15的含鉻量為1.4-1.65% 約1.5%。2、F。金屬晶體中，原子排列最緊密的晶面間的距離最大，結(jié)合力小，所以這些晶面間容易發(fā)生滑移。3、F。Fe3CI與Fe3Cn的形態(tài)和晶體結(jié)構(gòu)均相同。只是析出時的順序不同而已。4、 F。20鋼含碳量0.2%，T12鋼的含碳量1.2%。5、F。含碳量從0.0218%到2.11%的鐵碳合金都會發(fā)生共析反響。6、F。金屬晶體中位錯密度的增加，金屬繼續(xù)塑變的抗力增大，強度升高，那些幾乎完全沒有位錯等缺 陷的近乎理想的晶體材料其強度也很高，只有位錯密度處在中間某一值時，強度才比擬低。7、 F。液態(tài)金屬結(jié)晶時的冷卻速度越快，過冷度就越大。形核率/長大率比值越

11、大，晶粒越細小。隨過 冷度增加，形核率/長大率比值增加，晶粒變細。& F。鋼的熱處理是通過加熱，保溫和冷卻，以改變鋼的組織結(jié)構(gòu)，獲得所需要性能的一種工藝.9、F。亞共析鋼室溫下的平衡組織是鐵素體和珠光體。過共析鋼室溫下的平衡組織是珠光體和一次滲碳 體。10、F。可鍛鑄鐵是指石墨形態(tài)是團絮狀的鑄鐵。四、簡答題共40分1、共5分答對一點得1分1點組織：珠光體或者索氏體、屈氏體。2點組織：貝氏體。3點組織：珠光體+索氏體或者2、共8分1理論結(jié)晶溫度與實際結(jié)晶溫度的差.訂稱過冷度2分。2 純金屬都有一個理論結(jié)晶溫度T0熔點或平衡結(jié)晶溫度。在該溫度下，液體和晶體處于動平衡狀態(tài)。結(jié)晶只有在 T0以

12、下的實際結(jié)晶溫度下才能進行。2分。3過冷度大小與冷卻速度有關(guān)，冷速越大，過冷度越大。2分。4隨過冷度增加，形核率/長大率比值增加，晶粒變細。2分。3、共6分，答對其中三種即可。每種 2分。1加工硬化：冷加工導(dǎo)致位錯增值，增值的位錯會阻礙位錯的運動，導(dǎo)致強度的增加。2固溶強化：固溶原子導(dǎo)致晶格畸變，會阻礙位錯的運動，導(dǎo)致強度的增加。3彌散強化：彌散分布的第二相質(zhì)點，會阻礙位錯的運動，導(dǎo)致強度的增加。4細晶強化：晶粒細化后，晶界面積增大，晶界會會阻礙位錯的運動，導(dǎo)致強度的增加。4、共6分滑移系越多，金屬發(fā)生滑移的可能性越大，塑性也越好，其中滑移方向?qū)λ苄缘姆瞰I比滑移面更大。室溫下鋁是面心立方晶格有

13、12個滑移系，而鎂是密排六方晶格只有3個滑移系.所以室溫下鋁要比鎂塑性好。5、共15分。1 0點液相，1點開始液相中析出 a相，1點到2點之間為液相+a相，2點開始發(fā)生共晶轉(zhuǎn)變 L ?:-+ -,2點以后為： + + :，隨著溫度的減低有二次：和析出。冷卻曲線如以下圖所示。5分利用杠桿定律計算。相：exxaQ100%, Q100%eaea組織：Q = cx 100%, Q-戲 100% cbcb2 室溫下相有兩種二相和相。組織也是兩種 二和二+ !>°五、綜合題15分1、應(yīng)選以下哪種鋼，為什么？ 3分35,45,20CrM nTi, 0Cr18Ni9Ti,T12,W18Cr4V根據(jù)其力學(xué)條件應(yīng)選用低速中速的時候調(diào)質(zhì)鋼35,45 ，高速的時候選用滲碳鋼20CrMnTi 。2、選材后，進行何種熱處理？寫出其分別的組織狀態(tài)