工程材料试卷试卷三答案

模拟试卷三答案第1页（共8页）一、填空题（共30分，每空1分）1．16Mn是低合金结构钢，其碳的质量分数是0.16%。2．Q235A是碳素结构钢，其中“A”的含义是质量等级为A。3．HT200中的“200”的含义是：σb≥200MPa。4．GCr15是滚动轴承钢，其Cr的质量分数是1.5%。5．α-Fe和γ-Fe的晶格结构分别是：体心立方、面心立方。6．按几何形式，实际金属中的晶体缺陷分为：点缺陷，线缺陷，面缺陷。7.马氏体（M）是碳溶于α-Fe所形成的过饱和间隙固溶体。8．球化退火主要用于过共析钢，其加热温度为：Ac1+20～30℃。9．T12钢（Ac1≈730℃，Accm≈820℃）退火小试样经700℃、780℃、860℃加热保温，并在水中冷却得到的组织分别是：P+F，Fe3C+M+Ar，M+Ar。10．为强化表面，渗碳件应选低碳钢，表面淬火应选中碳钢。11．渗碳钢在渗碳后缓慢冷却，由表面向心部的组织分布依次为：P+网状Fe3CⅡ，P，P+F。12．冷变形后的金属进行加热时将发生回复和再结晶。13．过共析钢淬火加热温度越高，淬火后马氏体中含碳量越高，残余奥氏体的量越多。14．M的显微组织形态有板条状和片状两种，其中板条状的韧性较好。15．为了改善碳素工具钢的切削加工性，常采用的热处理是：球化退火。题号一二三四五总成绩得分得分模拟试卷三答案第2页（共8页）二．判断题（共10分，每小题1分）（正确√错误×，请将答案填入表格）12345678910×√√××√×√√×1．钢的热处理是通过加热，保温和冷却，以改变钢的形状、尺寸，从而改善钢的性能的一种工艺方法。2．室温时，晶粒度级别越高，则金属的强度、塑性愈好。3．锻轧时应将钢加热到单相的奥氏体区进行。4．调质处理是淬火+中温回火。5．固溶体的强度比溶剂的强度低。6．珠光体、索氏体、屈氏体都是铁素体和渗碳体组成的机械混合物。7．淬火临界冷却速度是钢获得马氏体的最小冷却速度。淬火临界冷却速度是钢抑制非马氏体转变的最小冷却速度8．灰口铸铁可通过表面淬火，提高其表面的硬度和耐磨性。9．高速钢淬火加热温度高是为了使合金元素充分溶解到奥氏体中。10．Cr12、1Cr13、1Cr17都是不锈钢。得分模拟试卷三答案第3页（共8页）三．单项选择题（15分，每小题1分）（请将答案填入表格）123456789101112131415caccbabcbabcabc1．材料在外力作用下产生永久塑性变形而不断裂的能力叫：a.强度b.硬度c.塑性2．加热是钢进行热处理的第一步，其目的是使钢获得：a.Ab.Mc.P3．金属铸造时，为细化晶粒，可采用：a.快速浇注b.以砂型代替金属型c.采取机械振动4．下列组织中，强度最好的是：a.Fb.Ac.P5．消除加工硬化常用的热处理工艺是：a.调质b.再结晶退火c.扩散退火6．下列钢淬硬性高低排列正确的是：a.T12＞T8＞60＞40Crb.40Cr＞T12＞T8＞60c.40Cr＞60＞T8＞T127．钢在淬火后获得M组织的粗细主要取决于：a.A的本质晶粒度b.A的实际晶粒度c.A的起始晶粒度8．碳钢的淬火工艺是将其加热奥氏体化，然后采用的冷却方式是：a.随炉冷却b.在空气中冷却c.在水中冷却9．40Cr中Cr主要作用是：a.增加硬度和耐磨性b.提高钢的淬透性和基体强度c.提高钢的红硬性10．金属化合物的性能特点是：a.熔点高、硬度高b.熔点高、硬度低c.熔点低、硬度低得分模拟试卷三答案第4页（共8页）11．可锻铸铁的石墨形态是a.片状b.团絮状c.球状12．下列零件与构件中选材不正确的是：a.建筑钢筋用Q235Ab.汽车板簧用65Mnc.热作模具用W18Cr4V13．制造机床床身应采用：a.HT150b.Cr12MoVc.Q235C14．制造形状简单、小型、耐磨性要求较高的热固性塑料模具应选用:a.45b.T10c.3Cr2Mo15．二次硬化属于：a.固溶强化b.细晶强化c.第二相强化四．综合分析题（25分）1．（5分）将Φ5mm的T8钢加热至760℃并保温后经不同冷却方式得到：P、S、B下、T＋M＋Ar、M＋Ar，请在C曲线上绘出工艺曲线示意图。得分A1MSMf①②答案：①P②S③B下④T＋M＋Ar⑤M＋Ar③④⑤模拟试卷三答案第5页（共8页）2．（4分）为什么亚共析碳钢的正常淬火加热温度为Ac3+（30～50）℃，而共析和过共析碳钢的正常淬火加热温度为Ac1+（30～50）℃？答：亚共析碳钢在Ac3+（30～50）℃加热，可以获得均匀细小的A晶粒，淬火后可以得到性能良好的隐晶M。过共析碳钢在Ac1+（30～50）℃加热，得到的是A和粒状Fe3C，淬火后为晶粒细小的M+粒状Fe3C，可保证钢具有较高的硬度和耐磨性、降低钢的过热敏感性，防止工件变形开裂。3．（6分）试为下列零件选材，并确定热处理方式。（1）锉刀；（2）自行车座簧；（3）连杆。备选材料：T10、40Cr、9SiCr、65Mn、W18Cr4V、GCr15、Cr12MoV。答：锉刀：T10，球化退火→淬火+低温回火自行车座簧：65Mn，淬火+中温回火连杆：40Cr，淬火+高温回火模拟试卷三答案第6页（共8页）4．（10分）有Q235AF、65、20CrMnTi、60Si2Mn、T12等钢材，请选择一种钢材制作汽车变速箱齿轮（高速重载受冲击），并设计热处理工序，说明各热处理工序的作用并画出工艺曲线，指出使用状态组织。答：材料选择：20CrMnTi热处理工序：正火→（机加工）→渗碳→淬火+低温回火热处理工序的作用：1)正火：消除锻造应力、调整硬度便于加工；2)渗碳：提高表面含碳量，以便强化表面；3)淬火+低温回火：提高表面硬度和耐磨性，并使心部具有较好的韧性。热处理工艺曲线：空缓冷冷水冷使用状态组织：表面——（高碳）回火M+K+Ar心部——（低碳）回火M或回火M+F（淬不透时）AC3+30～50℃900～950℃150～250℃AC3+30～50℃正火渗碳低温回火空冷模拟试卷三答案第7页（共8页）五．（共20分）根据Fe—Fe3C亚稳平衡相图回答问题：填写各相区组织（4分）1．填空：（10分）1)T12钢在平衡结晶过程中冷却到共析温度发生共析反应时，A、F、Fe3C的碳含量分别为：0.77%，0.02%，6.69%。2)A1、A3和Acm线的位置分别是：PSK线，GS线，ES线。3）S为共析点，其反应式为：。C为共晶点，其反应式为：。得分　CFeALE℃C31148　CFeFAP℃S3727P模拟试卷三答案第8页（共8页）2．（6分）分析T12钢从液态缓冷至室温的平衡结晶过程，绘出室温平衡组织示意图（标明组织组分），并用杠杆定律计算其室温平衡组织组织相对量。答：结晶过程：L→L+A→A→A+Fe3CⅡ→P+Fe3CⅡ室温平衡组织示意图：室温平衡组织组织相对量：GQPSAAHBJNL13213521以上1~22~33~44~4'LLAAPA时间温度4'Fe3CⅡPL+Awc=1.2%4544'~5AFe3CⅡFe3CⅡA+Fe3CⅡ