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06年试题答题注意事项：请将答案写在相对应题目中的预留空白位置处！一、名词解释（每小题3分，共15分）1、过冷度：2、加工硬化：3、组元：4、结构材料：5、调质：二、填空题（每小空0.5分，共20分）得分得分1、金属中常见的三种晶体结构分别是体心立方、、，室温下铁（α-Fe）的晶体结构属于。2、钢的淬透性越好，其临界冷却速度(vk)越（大或小），其C曲线的位置离纵坐标轴（温度坐标轴）越（远或近）。3、金属材料热加工和冷加工是以再结晶温度为界限的。已知铁的T再=600℃，铅的T再=-33℃，那么在室温下，铁的变形加工称为加工，铅的变形加工称为加工。4、根据使用性能确定淬火后零件的回火温度，T12锉刀采用温回火，60钢弹簧采用温回火，45钢车床主轴采用温回火。5、铁碳合金中，随着碳质量百分数的增加，硬度，塑性。（填“增大”、“减小”或“不变”）6、选材通常须遵循的三个原则是、、。7、机械工程材料按化学组成分为四大类，分别是、、和。8、合金的两大相结构为和。9、冷变形后的金属在加热的过程中，随着温度的升高和加热时间的延长，其组织和性能一般要经历三个阶段的变化，它们依次是、、。10、机械零件常见的失效形式可分为、、和物理性能的下降等。11、所有的固态物质就其原子（或分子）排列的规则性来分类，可分为两大类，其中把内部原子（或分子）呈周期性规则排列的物质称为，否则称为。12、细化晶粒的方法主要有、和机械方法。13、机械零件在工作条件下，可能受到的负荷有三大类，分别是、和。14、按钢中含碳量高低，可将其分为、、和。15、某些原子半径很小的非金属元素溶入固态溶剂金属内，便形成___固溶体；溶质原子置换了溶剂晶格中的部分溶剂原子便形成_________固溶体。16、通常高碳钢奥氏体化后经快速冷却（淬火）所得到的组织为________和少量的残余奥氏体。三、单选题（共10分，每小题0.5分）（）1、碳在γ-Fe中形成的间隙固溶体，叫做A、铁素体B、奥氏体C、马氏体D、贝氏体（）2、含碳0.77%的Fe-C合金，从奥氏体相区冷却到727℃时，生成珠光体的过程叫做A、共析转变B、奥氏体转变C、共晶转变D、马氏体转变（）3、通过加热、保温、冷却，使金属的内部组织结构发生变化，从而获得所需要的性能的工艺方法叫做A、锻造B、铸造C、焊接D、热处理（）4、把零件需要耐磨的表面淬硬，而中心仍保持未淬火的高韧性状态的处理叫做A、正火B、淬火C、表面淬火D、渗碳（）5、合金元素含量低于5%的合金钢，叫做A、低合金钢B、低碳钢C、高合金钢D、中合金钢得分（）6、晶界、亚晶界是实际晶体材料的晶体缺陷中的A、点缺陷B、线缺陷C、面缺陷D、体缺陷（）7、过共析钢T10材料在锻后缓冷，随即又采用正火处理的目的是A、提高强度和硬度、改善切削加工性能。B、碎化网状的二次渗碳体，为球化退火作组织准备。C、获得马氏体，提高硬度和耐磨性。D、作为最终热处理，获得材料的最终性能。（）8、9SiCr中碳的质量分数（含碳量）约为A、0.9%B、0.09%C、9%D、0.009%（）9、从铁碳合金相图中可知，亚共析钢所得到的室温平衡组织为A、珠光体B、铁素体+珠光体C、低温莱氏体D、铁素体（）10、金属结晶时，冷却速度越快，其过冷度将A、越大B、越小C、等于零D、变化不确定（）11、实际金属结晶时，形核速率越大，则结晶后所获得的晶粒A、越细小B、越粗大C、大小不受影响D、变化不确定（）12、固溶体的晶体结构与相同。A、溶质B、溶剂C、不同于溶剂和溶质的其它晶型D、以上三个答案都有可能（）13、T8钢的含碳量为A、0.8%B、8.0%C、0.08%D、0.008%（）14、铁素体的力学性能特点是A、低塑性、高强度B、高塑性、高强度C、高塑性、低强度D、低塑性、低强度（）15、GCr15钢中的Cr的平均含量为A、15%B、1.5%C、0.15%D、没有表示出来（）16、汽车、拖拉机的齿轮要求表面高耐磨性，中心有良好的强韧性，常常选用渗碳钢，下列可以作为生产该类零件的材料是A、20CrMnMoB、65MnC、Cr12MoVD、T8（）17、对零件的力学性能要求高时，我们通常选用下列哪类材料更好：A、淬透性小的钢材B、淬透性大的钢材C、淬透性极小的钢材D、淬透性一般的钢材（）18、为了减少金属铸锭、铸件或锻坯的化学成分和组织的不均匀性，一般所采用的退火工艺是A、再结晶退火B、去应力退火C、扩散退火D、球化退火（）19、典型金属铸锭的宏观组织由三个晶区组成，由外至里依次分别为A、表面细等轴晶区、中心等轴晶区、柱状晶区B、柱状晶区、中心等轴晶区、表面细等轴晶区C、中心等轴晶区、柱状晶区、表面细等轴晶区D、表面细等轴晶区、柱状晶区、中心等轴晶区（）20、提高有色金属强度的方法就是在合金固溶体上分布一定数量的细小弥散第二相颗粒。该弥散相是经固溶处理后，在室温或室温以上不太高的温度下停置一段时间后实现的，这种强化方法称为A、时效强化B、固溶强化C、加工硬化D、形变强化四、判断题（正确的请打“√”，错误的请打“×”，每小题1分，共10分）（）1、同种钢材在相同的加热条件下加热后保温、淬火，其中水淬比油淬的淬透性好，小件比大件的淬透性好。（）2、钢有塑性而白口铸铁几乎无塑性。（）3、从C曲线中分析可知，共析钢的过冷奥氏体在A1~550℃的范围内发生珠光体类型的组织转变。（）4、共晶反应就是在某一恒定温度时，从一定浓度（成分）的液相中同时结晶析出两种不同浓度（成分）的固相。（）5、T12钢与45钢均属于中碳钢。（）6、过共析钢中，网状渗碳体的存在使钢的强度和塑性均上升。得分（）7、正火是将钢件加热至完全奥氏体化后空冷的热处理工艺。（）8、铁碳相图中塑性最好的区域是莱氏体区。（）9、铁碳合金中，含碳量在0.0218%~2.11%范围内的合金称为钢。（）10、回火索氏体的综合力学性能明显优于奥氏体等温冷却直接所得到的片层状索氏体的综合力学性能。五、简答题（共21分）1、淬火后为什么一定要进行回火才可使用？按回火温度的高低可将回火分为哪三类？各自的所对应的回火组织是什么？（9分）2、常用的硬度试验有哪几种（试列出至少两种）？硬度试验的优点何在？（7分）3、指出下列牌号所代表的金属材料的类别。（5分）65Mn：1Cr18Ni9Ti:QT450-10：Q235:40Cr:得分得分六、综合题（共24分）1、渗碳钢为机械工程中常用的结构钢之一，试回答以下问题：（12分）（1）、渗碳钢的用途及性能特点；（2）、渗碳钢成分特点（包括碳元素的含量及其它主要合金元素类型及作用）；（3）、渗碳钢的主要的热处理工艺特点及热处理后所获得的主要组织；（4）、渗碳钢常用钢种的牌号（试举出至少两个）。2、某镗杆选用38CrMoAl制造，其工艺路线如下：（12分）下料→锻造→退火→粗加工→调质→半精加工→去应力退火→粗磨→氮化→精磨→研磨（1）、试从性能和成分角度说明选择该材料的原因（2）、分析工艺路线中各热处理工艺的作用。参考答案一名词解释（每小题3分，共15分）1、过冷度：是指液态金属凝固过程中，理论结晶温度和实际结晶温度之间的数值差叫做过冷度；。（单独回答出定义或者表达式均以正确计，给3分）；2、加工硬化：是指金属在塑性变形过程中，随着变形程度增加，强度、硬度上升，塑性、韧性下降，这种现象称为加工硬化（也叫形变强化）；3、组元：是指组成合金的独立的、最基本的单元称为组元，组元可以是元素或者稳定的化合物，组元之间可能相互溶解或者相互反应形成化合物。（只要回答出下划线部分的文字均以正确计，给3分）；4、结构材料：是指用于制造实现运动和传递动力的零件的材料称为结构材料。5、调质：是指淬火+高温回火的热处理工艺。二填空1面心立方、密排六方、体心立方；2小、远；3冷、热；4低、中、高；5增大、减小；6使用性能原则、工艺性原则、经济性原则；7金属材料、高分子材料、陶瓷材料、复合材料；8固溶体、金属化合物；9回复、再结晶、晶粒长大；10过量变形失效、断裂失效、表面损伤失效；11晶体、非晶体；12增大过冷度、加入形核剂；13力学负荷、热负荷、环境介质；14低碳钢、中碳钢、高碳钢；15间隙、置换；16马氏体（M）。（0.5分/空，共计20分）三单选1B2A3D4C5A6C7B8A9B10A11A12B13A14C15B16A17B18C19D20A（0.5分/空，共计10分）四判断1√2√3√4√5×6×7√8×9√10√（1分/空，共计10分）五简答1答：淬火钢不能直接使用的原因主要有以下三点：（1）零件处于高应力状态，在室温下放置或使用时很容易引起变形和开裂；（2）淬火态（M+A`）是亚稳定状态，使用中会发生组织、性能和尺寸变化；（3）淬火组织中的片状马氏体硬而脆，不能满足零件的使用要求。按回火温度的高低可将回火分为以下三类：（1）高温回火（500~650℃）、（2）中温回火（350~500℃）、（3）低温回火（150~250℃）。各自对应的组织从高温回火到低温回火分别是：（1）回火索氏体；（2）回火屈氏体；（3）回火马氏体。（以上共九个得分点，每答出一条得1分，九条全答出得9分）2答：布氏硬度、洛氏硬度、维氏硬度、显微硬度、莫氏硬度、邵氏硬度；硬度试验的优点有如下五个方面：（1）实验设备简单，操作迅速方便；（2）试验时一般不破坏成品零件，因而无需加工专门的试样，试验对象可以是各类工程材料和各种尺寸的零件；（3）硬度作为一种综合的性能参量，与其他力学性能如强度、塑性、耐磨性之间的关系密切，由此可按硬度估算强度而免做复杂的拉伸实验；（4）材料的硬度还与工艺性能之间有联系，如塑性加工性能、切削加工性能和焊接性能等，因而可作为评定材料工艺性能的参考；（5）硬度能较敏感地反映材料的成分与组织结构的变化，故可用来检验原材料和控制冷热加工质量。（以上共七个得分点，每答出一条得1分，七条全答出得7分。其中硬度试验的名称回答出一个得1分，回答两个得2分，多于2个且正确仍以2个计，共2分计）若答刻划法、压入法得1分3答：65Mn:结构钢（或合金弹簧钢、优质碳素结构钢、合金结构钢）Wc%=0.65%，Mn为加入的合金元素答合金钢0.5分1Cr18Ni9Ti:奥氏体不锈钢或不锈钢、耐热钢合金钢（0.5）QT450-10:球墨铸铁Q235:碳素结构钢（或结构钢）碳素钢（0.5）结构钢（0.5）40Cr:结构钢（或合金调质钢）调质钢、合金结构钢、合金钢都0.5分（以上共五个得分点，每答出一个得1分，五条全答出得5分）六综合题1①主要用于制造高耐磨性、高疲劳强度和要求具有较高心部韧性（即表硬心韧）的零件，（2分）如各种变速齿轮及凸轮轴。性能特点为表硬心韧。（1分）②碳的质量分数在0.10%~0.25%之间，保证心部有足够的塑性和韧性。（1分）合金元素主要有Cr、Ni、Mn、Si、B、Ti、V、Mo、W等。0.5分其中Cr、Ni、Mn、Si、B的主要作用是提高淬透性，可使较大截面零件的心部在淬火后获得具有高强度、优良的塑性和韧性的低碳马氏体组织，这种组织既能承受很大的静载荷，又能承受大的冲击载荷。0.5分Ti、V、W、Mo的主要作用是形成高稳定性、弥散分布的特殊碳化物，防止零件在高温长时间渗碳时奥氏体晶粒的粗化，从而起到细晶强韧化的弥散强化的作用，并进一步提高表面耐磨性。0.5分+0.5分③20Cr20CrMnMo（以上每答出一个得1分，全部答出共得2分，多于2个且均正确仍以2分计）④淬火+低回2分组织2分2①从力学性能分析镗杆工作时承受的冲击大，所以要求综合力学性能好的，选中碳钢，由于同时要求精度高以及耐磨性能，所以选择氮化钢。2分从成分上分析：Wc%=0.38%，中碳钢，强韧性；Cr提高淬透性，获得足量的低碳马氏体，产生固溶强化；Mo形成高稳定碳化物，防止奥氏体长大，起细晶强韧化作用；Mo和Al促进渗氮，防止高温回火脆性。（此处共得2分：其中回答出“中碳钢”得1分，以上各合金元素的作用只要答出一条得1分）②退火：用于消除锻造时产生的应力，改善组织。调质：获得心部综合