機械工程材料考試復(fù)習(xí)題與答案

一、填空題〔〕機械零件在工作條件下可能受到力學(xué)負荷、熱負荷和環(huán)境介質(zhì)三種負荷的作用。金屬塑性的指標(biāo)主要有延長率和斷面收縮率兩種。金屬材料的機械性能是指在載荷作用下其抵抗變形或斷裂的力量。剛度是指材料在外力作用下抵抗彈性變形的力量。強度是指材料在外力作用下抵抗變形和斷裂的力量。常用測定硬度的方法有布氏硬度、洛氏硬度和維氏硬度測試法。材料按化學(xué)成分分為金屬材料、高分子材料、陶瓷材料和復(fù)合材料四大類。金屬材料的加工工藝性能包括鑄造性、可鍛性、可焊性、切削加工性和熱處理工藝性。常見的晶體構(gòu)造有體心立方晶格、面心立方晶格和密排六方晶格三種。晶體缺陷按其幾何特征可分為點缺陷、線缺陷和面缺陷三種。固溶體的晶體構(gòu)造與溶劑晶體構(gòu)造一樣。鐵從高溫液態(tài)向室溫冷卻時發(fā)生的變化： 。珠光體是鐵素體相與滲碳體混合在一起形成的機械混合物。碳溶解在-Fe中所形成的間隙固溶體稱為鐵素體。Fe-Fe3C4.3%，共析點的含碳量為0.77%低溫萊氏體是珠光體和滲碳體組成的機械混合物。金屬結(jié)晶的過程包括晶核形成和晶粒長大兩個過程。晶核的形成包括自發(fā)形核和非自發(fā)形核兩種形式。晶核的長大包括枝晶長大和平面長大兩種形式。金屬鑄錠的宏觀組織是由三個晶區(qū)組成，由外向內(nèi)分別是細等軸晶離區(qū)、柱狀晶粒區(qū)和鑄錠的缺陷包括縮孔與縮松、氣孔、非金屬夾雜物和成分偏析。焊縫的組織是金屬組織。焊接接頭是由焊縫和熱影響區(qū)構(gòu)成。再結(jié)晶和晶粒長大三個階段的變化。26..細化晶粒的方法包括增大過冷度、參加形核劑和機械方法。二、名詞解釋〕彈性變形：隨載荷增加試樣的變形增加，假設(shè)除去外力，變形可以恢復(fù)原狀的現(xiàn)象。塑性變形：隨載荷增加試樣的變形增加，假設(shè)除去外力，變形不能恢復(fù)原狀的現(xiàn)象。比剛度：材料的彈性模量E與其密度ρ的比值。沖擊韌性：在肯定溫度下，材料在沖擊載荷作用下抵抗破壞的力量。疲乏極限：試樣可以經(jīng)受無限周期循環(huán)而不破壞的應(yīng)力值。晶體：內(nèi)部的原子在三維空間呈周期性規(guī)章排列的物質(zhì)。合金：在一種金屬元素根底上參加適量的另一種或幾種其他元素，通過熔化或其他方法結(jié)合在一起所形成的具有金屬特性的物質(zhì)。固溶體：溶質(zhì)原子溶入固態(tài)金屬溶劑中形成的合金相。過冷度：熔融金屬平衡狀態(tài)下的相變溫度與實際相變溫度的差值。加工硬化：金屬在塑性變形過程中，隨著變形程度的增加，強度、硬度上升，塑性、韌性下降。再結(jié)晶：晶粒不斷長大，直至原來的變形組織完全消逝,金屬或合金的性能也發(fā)生顯著變化。回復(fù)：冷變形加工的金屬在低溫加熱時，在組織發(fā)生變化前所產(chǎn)生的某些構(gòu)造和性能的變化。三、選擇題〔〕表示金屬材料屈服強度的符號是〔B〕A.σ B.σs C.σb D.σ-1表示金屬材料彈性極限的符號是〔A〕A.σeB.σs C.σb D.σ-1在測量薄片工件的硬度時，常用的硬度測試方法的表示符號是〔C〕A.HBB.HRCC.HVD.HS金屬材料在載荷作用下抵抗變形和斷裂的力量叫〔A〕A.強度B.硬度C.塑性D.彈性每個體心立方晶胞中包含有〔B〕個原子A.1B.2C.3D.4每個面心立方晶胞中包含有〔D〕個原子A.1B.2C.3D.4屬于面心立方晶格的金屬有〔C〕α-Fe,銅B.α-Fe,釩C.γ-Fe,銅D.δ-Fe,釩在晶體缺陷中，屬于點缺陷的有〔A〕間隙原子B.位錯C.晶界D.縮孔鐵素體是碳溶解在〔A〕中所形成的間隙固溶體。A．α-FeB．γ-FeC．δ-FeD．β-Fe奧氏體是碳溶解在〔B〕中所形成的間隙固溶體。A．α-FeB．γ-FeC．δ-FeD．β-Fe在Fe-Fe3C相圖中，鋼與鐵的分界點的含碳量為CA．2％B．2.06％C．2.11％D．2.2％萊氏體是一種。固溶體B．金屬化合物C．機械混合物D．單相組織金屬13.在Fe-Fe3CES線也稱為。A．共晶線B．共析線C．A3D．Acm14.在Fe-Fe3CGS線也稱為。A．共晶線B．共析線C．A3D．Acm在Fe-Fe3C相圖中，共析線也稱為。A．A1B．ECFC．AcmD．PSK珠光體是一種。A．固溶體B．金屬化合物C．機械混合物D．單相組織金屬在鐵－碳合金中，當(dāng)含碳量超過〔A〕以后，鋼的硬度雖然在連續(xù)增加，但強度卻在明顯下降。A．0.8％B．0.9％C．1.0％D．1.1％通常鑄錠可由三個不同外形的晶粒區(qū)所組成，其晶粒區(qū)從外表到中心的排列挨次為〔A)A．細晶粒區(qū)－柱狀晶粒區(qū)－等軸晶粒區(qū)B．細晶粒區(qū)－等軸晶粒區(qū)－柱狀晶粒區(qū)C．等軸晶粒區(qū)－細晶粒區(qū)－柱狀晶粒區(qū)D．等軸晶粒區(qū)－柱狀晶粒區(qū)－細晶粒區(qū)在Fe-Fe3CPSK線也稱為。A．共晶線B．共析線C．A3D．AcmFe-Fe3C相圖中，共析線的溫度為。A．724℃B．725℃C．726℃D．727℃在鐵碳合金中，共析鋼的含碳量為B。A．0.67％B．0.77％C．0.8％D．0.87％四、推斷題〔〕用布氏硬度測量硬度時，壓頭為鋼球，用符號HBS表示?！逃貌际嫌捕葴y量硬度時，壓頭為硬質(zhì)合金球，用符號HBW表示?！躺嘲l(fā)墊子的剛度比鉆桿的剛度大?！翀D紙上標(biāo)注的硬度值為：240-280HRC。√圖紙上標(biāo)注的硬度值為：HBS250-280?！翀D紙上標(biāo)注的硬度值為：250-280HBW?！翝B碳件經(jīng)淬火處理后用HB硬度計測量表層硬度?！潦軟_擊載荷作用的工件，考慮機械性能的指標(biāo)主要是疲乏強度。×衡量材料的塑性的指標(biāo)主要有伸長率和沖擊韌性。×晶體的配位數(shù)越大，其致密度也越高。√12.金屬結(jié)晶后晶體構(gòu)造不再發(fā)生變化?！淘诮饘俚慕Y(jié)晶中，隨著過冷度的增大，晶核的形核率N和長大率G都增大，在N/G√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?！痢痢罰SK線是一條水平線72℃，該線叫共晶線。×過共析鋼緩冷到室溫時，其平衡組織由鐵素體和二次滲碳體組成?！林楣怏w是由奧氏體和滲碳體所形成的機械混合物，其平均含碳量為0.77%。×××。過共晶白口鐵緩冷到室溫時，其平衡組織由珠光體和萊氏體組成?！翗?biāo)隨之提高?！?148℃時，溶碳力量可達4.3%?！烫既芙庠讦?Fe中可形成的間隙固溶體稱為奧氏體，其溶碳力量在727℃時為0.0218%√在鐵碳合金相圖中，鐵素體在727℃時，溶碳力量可達2.11××碳溶解在γ-Fe中所形成間隙固溶體稱為鐵素體，其溶碳力量在727℃時為0.77%?！羴喒参鲣摼徖涞绞覝貢r，其平衡組織由鐵素體和二次滲碳體組成。×奧氏體化的共析鋼緩慢冷卻到室溫時，其平衡組織為萊氏體?！猎阼F碳合金相圖中，ES線是碳在奧氏體中的溶解度變化曲線?！涛?、32完全退火是將工件加熱到Acm30～50℃，保溫肯定的時間后，隨爐緩慢冷卻的一種熱處理工藝?！?3合金元素溶于奧氏體后，均能增加過冷奧氏體的穩(wěn)定性?！练治稣f明題〔〕以下幾種工件應(yīng)當(dāng)承受何種硬度試驗法測定其硬度？A、鋼淬火、低溫回火后的成品件；洛氏硬度B、退火件；布氏硬度C、滲碳件；催化硬度Fe-Fe3C的分析中答復(fù)以下問題，并說明其緣由：A、隨碳質(zhì)量百分數(shù)的增加，硬度、塑性是增加還是減??？答：隨著含碳量的增加，硬度增加，塑韌性降低；由于隨含碳量增加Fe3C數(shù)量越來越多。B、過共析鋼中網(wǎng)狀滲碳體對強度、塑性的影響怎樣？答：對基體產(chǎn)生嚴(yán)峻的脆化，使強度和塑性下降。C、鋼有塑性而白口鐵幾乎無塑性嗎？答：鋼是以塑韌的F為基體，而白口鐵是以硬脆的Fe3C為基體，所以鋼有塑性，而白口鐵幾乎無塑性。DA區(qū)塑性最好。Fe-Fe3C相圖，說明產(chǎn)生以下現(xiàn)象的緣由：A、含碳量為1.0%的鋼比含碳量為0.5%的鋼硬度高；答：由于鋼的硬度隨含碳量的增加而增加。B、在室溫下，含碳0.8%的鋼其強度比含碳1.2%的鋼高；答：含碳量超過0.9%后，F(xiàn)e3C以網(wǎng)狀分布在晶界上，從而使鋼的強度大大下降。C、低溫萊氏體的塑性比珠光體的塑性差；答：由于低溫萊氏體是由共晶Fe3C、Fe3CII和D11000C0.4%的鋼能進展鍛造，含碳4.0的生鐵不能鍛造；答：由于在1100℃，0.4%的鋼處于A4.0%的生鐵處于A+Fe3CII+Ld’E、鋼適宜于通過壓力加工成形，而鑄造適宜于通過鑄造成形。答：鑄鐵的熔點低，合金易較好的塑性、較低的變形抗力，不易開裂，因此適宜于壓力加工成形。鋼的滲碳工藝是將鋼件加熱至完全奧氏體區(qū)，讓活性的碳原子進入外表并向內(nèi)集中，形成擇在A區(qū)進展？答：在A區(qū)對面的立方晶體格的γ-Fe試分析含碳量為0.6%。鐵碳含金從液態(tài)冷卻到室溫時的結(jié)晶過程試分析含碳量為1.2%鐵碳合金從液體冷卻到室溫時的結(jié)晶過程。寫出鐵碳相圖上共晶和共析反響式及反響產(chǎn)物的名稱。Fe-Fe3CA，E，C，S，P，K①區(qū)：鐵素體+珠光體②區(qū)：_珠光體③區(qū)：珠光體+二次滲碳體④區(qū)：珠光體+二次滲碳體+萊氏體⑤區(qū)：萊氏體⑥區(qū)：一次滲碳體+萊氏體A0.00%E：2.11%C4.3%S：0.77%P：0.0218%K6.69%試畫出Fe-Fe3C相圖中鋼的局部(包晶局部可省略)，并完成以下各題：標(biāo)明各特征點的成分、溫度，按相組成填充各相區(qū)。10000C變形加工，錫在室溫下變形加工，請說明他們是熱加工還是冷加工？〔鎢熔點是33990C，錫熔點是2320C〕答：但凡在再結(jié)晶溫度以上進展的T=0.4T熔；鎢T=[0.4*;T1188.2℃＞1000℃，因此屬于熱加工；錫T再為-71＜20℃，屬于冷加工。假設(shè)其他條件一樣，試比較在以下條件下所得鑄件晶粒的大?。孩俳饘倌沧⒕Я５拇笮⌒∮谏澳沧⒕Я５拇笮?；2高溫澆注晶粒的大小大于低溫澆注晶粒的大??；3鑄成薄壁件晶粒的大小小于鑄成厚壁件晶粒的大小4澆注時承受振動晶粒的大小小于不承受振動晶粒的大??；5.某廠用冷拔鋼絲繩直接吊運加熱至11000C的裂開機顎板，吊至中途鋼繩突然斷裂。這條鋼繩是的，事前經(jīng)過檢查，并無疵病。試分析鋼繩斷裂的緣由。答：鋼絲繩通過加工硬化，在高溫下發(fā)生回復(fù)、再結(jié)晶過程使強度下降導(dǎo)致斷裂。13.室溫下，對一根鋼絲進展反復(fù)彎曲——拉直試驗，經(jīng)過肯定次數(shù)后，鐵絲變得越來越硬，溫，然后再試著彎曲，覺察又比較簡潔彎曲了，試分析緣由。答：鐵絲進展反復(fù)彎曲—拉直的過程是塑性變形的過程，在經(jīng)過肯定次數(shù)后鐵絲產(chǎn)復(fù)再結(jié)晶，加工硬化消退，硬度降低，所以又比較簡潔彎曲了。從鑄錠的