工程材料試題1

一、名詞解釋（15分）過冷度2.正火3.奧氏體4.熱加工5.調(diào)質(zhì)處理二、碳相圖回答下列問題（15分）1.寫出Fe-Fe3C相圖上①-⑥區(qū)的組織組成物，標(biāo)明A，E，C，S，P，K各點(diǎn)的含碳量：①區(qū)：______②區(qū)：_____③區(qū)：______④區(qū)：______⑤區(qū)：_______⑥區(qū)：______A點(diǎn)：_____E點(diǎn)：_____C點(diǎn)：______S點(diǎn)：_______P點(diǎn)：_______K點(diǎn)：_____2.計(jì)算室溫下含碳0.6%的鋼中珠光體和鐵素體各占多少？(共析點(diǎn)含碳量為0.8%)3.說明含碳量1.0%的鋼比含碳量為0.5%的鋼的硬度高的原因。三、簡答（24分）1.在鑄造生產(chǎn)中，采用哪些措施獲得細(xì)晶粒組織？2.說明實(shí)際金屬晶體缺陷種類及特征。3.石墨的形態(tài)對鑄鐵都有哪些影響？4.常見的熱處理方法都有哪些？5.什么是鋁合金的固溶處理和強(qiáng)化處理？6.回火的目的是什么，常用的回火操作有哪幾種？四、把下列工程材料的類別填在表格里（12分）(1)H68(2)W18Cr4V(3)Q235-A.F(4)1Cr18Ni9Ti(5)GCr15(6)QT600-02(7)45(8)HT200(9)55Si2Mn(10)KTH350-06(11)T10A(12)40Cr(13)20(14)ChSnSb11-6(15)Q235C(16)QSn4-3(17)QAl7(17)08(19)T12(20)Y30(21)HT1502、片狀

棉絮狀

球狀

蠕蟲狀3、空位間隙原子位錯(cuò)4、不銹鋼

耐熱鋼

耐磨剛5、脆性斷裂

延性斷裂6、沸騰鋼

鎮(zhèn)靜鋼

連鑄坯

半鎮(zhèn)靜鋼7、合金滲碳體

特殊碳化物8、體心立方晶格

面心立方晶格

密排六方晶格9、勻晶相圖

共晶相圖

包晶相圖10、表面硬度

有效淬硬深度

淬硬區(qū)的分布二選擇題1C

2A

3D

4C

5B

6C

7A

8A

9B

10A

11B

12C

13D

14C

15C三名詞解釋1、答：金屬材料隨著冷塑變形程度的增大，強(qiáng)度和硬度逐漸升高，塑性和韌性逐漸降低的現(xiàn)象稱為加工硬化或冷作硬化。2、答：結(jié)晶就是原子由不規(guī)則排列狀態(tài)（液態(tài)）過渡到規(guī)則排列狀態(tài)（固態(tài)）的過程。3、答：一般是指那些在地殼中含量少、分布稀散、冶煉方法較復(fù)雜或研制使用較晚的一大類有色金屬。4、答：自然時(shí)效是指經(jīng)過冷、熱加工或熱處理的金屬材料，于室溫下發(fā)生性能隨時(shí)間而變化的現(xiàn)象。四簡答題（16分，每題4分）1、答：奧氏體晶粒細(xì)小時(shí)，冷卻后轉(zhuǎn)變產(chǎn)物的組織也細(xì)小，其強(qiáng)度與塑性韌性都較高，冷脆轉(zhuǎn)變溫度也較低；反之，粗大的奧氏體晶粒，冷卻轉(zhuǎn)變后仍獲得粗晶粒組織，使鋼的力學(xué)性能（特別是沖擊韌性）降低，甚至在淬火時(shí)發(fā)生變形、開裂。2、答：Q235-F：表示普通碳素結(jié)構(gòu)鋼，其屈服強(qiáng)度為235MPa，F(xiàn)表示是沸騰鋼。KTZ450-06：表示珠光體基體的可鍛鑄鐵，其表示最低抗拉強(qiáng)度為450MPa，最小伸長率為6%。H68：表示含銅68%的黃銅。LF5：表示防銹鋁，其序數(shù)號為5。3、答：軸承鋼應(yīng)滿足以下性能要求：（1）高的接觸疲勞強(qiáng)度和抗壓強(qiáng)度；（2）高的硬度和耐磨性；（3）高的彈性極限和一定的沖擊韌度；（4）有一定的抗蝕性。4、答：耐磨鋼工作時(shí)，如受到強(qiáng)烈的沖擊、壓力和摩擦，則表面因塑性變形會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈的加工硬化，而使表面硬度提高到500€€550HBS，因而獲得高的耐磨性，而心部仍保持原來奧氏體所具有的高的塑性與韌性。當(dāng)舊表面磨損后，新露出的表面又可在沖擊與摩擦作用下，獲得新的耐磨層。故這種鋼具有很高的抗沖擊能力與耐磨性，但在一般機(jī)器工作條件下，它并不耐磨。5、答：回火的目的是：（1）降低零件脆性，消除或降低內(nèi)應(yīng)力；（2）獲得所要求的力學(xué)性能；（3）穩(wěn)定尺寸；（4）改善加工性。五綜述題（8分）答：加工工藝路線為：下料?鍛造?正火?機(jī)械粗加工?滲碳+淬火+低溫回火?噴丸?磨齒正火處理可使同批毛坯具有相同的硬度（便于切削加工），并使組織細(xì)化，均勻；滲碳后表面含碳量提高，保證淬火后得到高的硬度，提高耐磨性和接觸疲勞強(qiáng)度；噴丸處理是提高齒輪表層的壓力使表層材料強(qiáng)化，提高抗疲勞能力。試題五一．填空1．金屬的結(jié)晶過程是由轉(zhuǎn)變?yōu)榈倪^程，也是由原子的逐步過渡到原子的過程。2．固溶體根據(jù)溶質(zhì)原子在晶格中位置的不同可分為和兩類。3．冷變形后的金屬被加熱，當(dāng)溫度不太高時(shí)，金屬內(nèi)部的晶格畸變程度，內(nèi)應(yīng)力，這個(gè)階段稱為；當(dāng)加熱到較高溫度，不但晶格畸變，金屬的位錯(cuò)密度，使變形的晶粒逐步變成等軸晶粒，這一過程為。4．奧氏體和滲碳體組成的共晶組織稱為，其含碳量為％，當(dāng)溫度低于727℃，轉(zhuǎn)變?yōu)橹楣怏w加滲碳體，又稱為。5．鋼的熱處理是通過鋼在固態(tài)下、和的操作來改變，從而獲得所需要的的工藝方法。6．馬氏體的轉(zhuǎn)變溫度范圍是，馬氏體的顯微組織與含碳量有關(guān)，含碳量高的馬氏體呈狀，含碳量低的馬氏體呈狀。7．常用淬火冷卻介質(zhì)有、、、和。8．化學(xué)熱處理都是通過、和三個(gè)基本過程完成的。9．常用淬火方法有淬火、淬火、淬火和淬火。10．共析鋼的等溫轉(zhuǎn)變曲線中，高溫轉(zhuǎn)變溫度在，轉(zhuǎn)變產(chǎn)物為、和；中溫轉(zhuǎn)變溫度為，轉(zhuǎn)變產(chǎn)物為和。二．問答題1．高速鋼的性能特點(diǎn)是什么？它的成分和熱處理又有什么特點(diǎn)？2．灰口鑄鐵的性能特點(diǎn)是什么？三．解釋下列符號所表示的金屬材料：65MnT10A50CrVAGCr15CrWMn1Cr18Ni9Ti4Cr14Ni14W2MoZGMn13Q215QT400-17HT3005CrMnMo40MnB20Cr四．判斷題：1．金屬在固態(tài)下都是晶體，而非金屬都是非晶體。2．淬透性好的材料，淬硬性一定好。3．珠光體的含碳量為0.77％。4．去應(yīng)力退火可以細(xì)化鋼的晶粒。5．高溫下進(jìn)行的塑性變形加工稱為熱加工。6．純金屬的結(jié)晶都是在恒溫下進(jìn)行的。7．金屬材料的力學(xué)性能都是通過拉伸試驗(yàn)測定的。8．鋼的含碳量愈高，淬火加熱溫度愈高。9．滲碳零件經(jīng)滲碳后就可以加工使用。10．碳素工具鋼都是優(yōu)質(zhì)鋼或高級優(yōu)質(zhì)鋼。五．選擇填空：1．晶格中原子偏離平衡位置的現(xiàn)象稱為A位錯(cuò)B間隙原子C空位原子D晶格畸變2．45鋼淬火加熱溫度應(yīng)為A900℃B750℃C840℃D700℃3．T12鋼淬火以后的組織應(yīng)為AM+A′BFe3C+M+A′CFe3C+P4．合金固溶強(qiáng)化的原因是A晶格類型發(fā)生了變化B晶粒細(xì)化C發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)D晶格畸變5．純鐵在912℃時(shí)由γ－Fe轉(zhuǎn)變?yōu)棣粒璅e的這種轉(zhuǎn)變稱為A結(jié)晶B再結(jié)晶C重結(jié)晶D凝固6．在Fe－Fe3C相圖上，共析線是線。AECF線BACD線CPSK線DES線7．過冷奧氏體是指冷卻到溫度下尚未轉(zhuǎn)變的奧氏體。AA3BA1CMfDMs8.確定碳鋼熱處理加熱溫度的基本依據(jù)是AC曲線BFe－Fe3C相圖CCCT曲線D鋼的Ms線9．馬氏體轉(zhuǎn)變是在以下進(jìn)行的。AA1BMsCMfDA310.化學(xué)熱處理與其他熱處理方法的根本區(qū)別是A加熱溫度B組織變化C鋼成分變化D性能變化六、選材：拖拉機(jī)重要齒輪Cr2重要螺栓GCr9機(jī)車彈簧W1