(桂电)机械工程材料试卷及答案

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1试卷一一、选择题(每小题1分,共15分)1、碳溶入α-Fe中形成的间隙固溶体称为铁素体,其晶格类型是()。A、体心立方晶格B、面心立方晶格C、密排六方晶格D、其他晶格类型2、反复弯折铁丝,铁丝会越来越硬,最后会断裂,这是由于产生了()。A、固溶强化现象B、弥散强化现象C、加工硬化现象D、时效强化现象3、晶界属于一种()。A、点缺陷B、线缺陷C、面缺陷D、体缺陷4、固溶体的晶体结构特点是()。A、与溶剂相同B、与溶质相同C、形成新的晶体类型D、以上都不对5、钢中常存的有害杂质元素是()。A、锰和硅B、硫和磷C、硅和硫D、锰和磷6、建筑用钢筋宜选用()。A、高碳钢B、中碳钢C、低碳钢D、工具钢7、下列钢淬硬性从高到低排列正确的是:()A、40Cr>60>T8>T12B、40Cr>T12>T8>60C、60>40Cr>T12>T8D、T12>T8>60>40Cr8、正火T8钢与完全退火T8钢相比()。A、前者珠光体更细密,故强度要低些B、前者珠光体更细密,故强度要高些C、前者珠光体更粗大,故强度要低些D、前者珠光体更粗大,故强度要高些9、若钢中加入的合金元素能使C曲线左移,则将使钢的淬透性()。A、提高B、降低C、不改变D、对小试样堤高,对大试样则降低10、钢在淬火后获得M组织的粗细主要取决于()。A、奥氏体的本质晶粒度B、奥氏体的实际晶粒度C、奥氏体的起始晶粒度D、奥氏体的孕育晶粒度。11、调质处理是指()。A、淬火+高温回火B、淬火+中温回火C、淬火+低温回火D、淬火+自然时效12、表面淬火应采用()。A、低碳成分钢B、中碳成分钢C、高碳成分钢D、工业纯铁13、可锻铸铁的石墨形态是()。2A、片状B、团絮状C、球状D、蠕虫状14、根据金属铝的密度,它属于()。A、贵金属B、重金属C、轻金属D、稀有金属15、下列牌号属于黄铜的是()。A、ZCuSn10P1B、ZCuZn38C、ZCuPb15Sn8D、QSi3-1二、填空题(每个空1分,共15分)1、面心立方晶格中,每个晶胞的原子个数为。2、根据组成合金的各组元之间的相互作用不同,合金的结构可分为两大类,分别是和。3、金属结晶的充分必要条件是。4、铸件细化晶粒的主要方法是和。5、一块钢材,铁素体占41.6%,珠光体58.4%,则此钢的含碳量约为;另一块钢材,珠光体占90%,渗碳体占10%,则此钢的含碳量为。6、共析钢加热至Ac1时将发生向的转变,其形成过程包括四个阶段。7、在Fe-Fe3C相图中,钢与铸铁分界点的含碳量为。8、.把两个45钢的小试样分别加热到Ac1~Ac3之间和Ac3以上温度水冷淬火,所得到的组织前者为,后者为。9、碳在铸铁中常以两种形式存在:一种是,另一种是。三、判断题1、晶体缺陷的的共同之处是他们都能引起晶格畸变。()2、Pb的熔点是327℃,则在-10℃进行变形加工时,属于热加工。()3、金属做塑性变形时,当滑移系相同,则滑移面的作用比滑移方向作用更大。()4、双相固溶体的塑性好。()5、随奥氏体中碳含量的增高,马氏体转变后,其中针状马氏体减少,板条状马氏体增多。()6、表面淬火既能改变工件表面的化学成分,也能改善其心部组织与性能。()7、淬透性好的钢,其淬硬性也一定好。()得分评卷人38、片状珠光体的机械性能主要决定于珠光体的含碳量。()9、为了消除加工硬化便于进一步加工,常对冷加工后的金属进行完全退火。()10、由于钢回火的加热温度在A1以下,所以淬火钢在回火时没有组织变化。()11、淬火临界冷却速度是钢获得马氏体的最小冷却速度。()12、第一类回火脆性不能消除。()13、铸件冷速快,越有利于石墨化。()14、可锻铸铁具有一定的塑性,可以进行锻造加工。()15、变形铝合金的热处理方式是固溶处理加时效处理。()四、简答题(共12分)1、为什么金属单晶体各向异性,而金属多晶体各向同性?(3分)2、含碳量不同的碳钢怎么样选择淬火温度?说明原因。(6分)3、简述铸件石墨化的三个阶段。(3分)五、看图说明题(共7分)共析钢加热奥氏体化后,按图中V1~V4方式冷却,指出图中①~⑦各点处的组织。(7分)4六、综合题(第1小题12分,共36分)1、有一批材料的牌号65Mn、16Mn、20Cr、40Cr、GGr15、HT250、ZQSn-6-6-3、H90、T12、Cr12MoV、QT700-2,现在制作一批零件,请选用合适的牌号,并说明相应牌号中下划线部分所指的意思。(12分)要制作的零件钢号下划线部分所指意思自行车支架汽车变速箱齿轮滚子轴承机床床身钢片冲模水笼头阀芯2、用40Cr制作某一传动主轴,要求主轴具有一定的抗冲击性,沿截面性能均匀一致,并且表面有足够的硬度和耐磨性。(1)编制简明加工工艺路线;(2)说明各热处理工艺的主要作用。(12分)3、根据铁碳合金相图计算:(1)、在室温下,碳质量分数为0.5%的相和组织组成物的相对数量。(2)、在室温下,碳质量分数为3.5%的组织组成物的相对数量。(3)室温下,低温莱5氏体含量最多的铁碳合金的碳质量分数。(4)写出共析转变方程式(方程式中必须标有碳质量分数)。(12分)1..一、选择题(每小题1分,共15分)1、A2、C3、C4、A5、B6、C7、D8、B9、B10、B11、A12、B13、B14、C15、B二、填空题1、4;2、固溶体;金属化合物3、液态金属必须过冷4、增加过冷度;变质处理5、0.45%;1.36%6、珠光体;奥式体7、2.11%8、马氏体+铁素体+残余奥氏体;马氏体+残余奥氏体9、渗碳体;石墨三、是非题(对打“√”,错打“×”,每题1分,共15分)1、√2、√3、×4、×5、×6、×7、×8、×9、×10、×11、×12、√13、×14、×15、√四、简答题(12分)1、为什么金属单晶体各向异性,而金属多晶体各向同性?(3`答:因为单晶体内部原子按一定规律整齐地排列,并且晶体内晶面和晶向上的原子分布和排列紧密程度不同,从而使晶体内在不同晶面和不同晶向上产生不同的性能,即呈现各向异性。(2分)多晶体由于由许多不同位向的晶粒组成,使晶粒的的各几异性相互抵消,因此使多晶体性能不具有方向性,即各向同性。(1分)2、含碳量不同的碳钢怎么样选择淬火温度?说明原因。(6分)答:亚共析钢的加热温度为AC3+30~50℃(1分)。若加热温度低于AC1,6则淬火冷却时将得不到马氏体(0.5分)。若加热温度在AC1和AC3之间,因为出现铁素体F,冷却转变后的马氏体中有铁素体出现,使钢的强度不如纯马氏体高(0.5分)。若温度超过AC3太多,将使晶粒粗大,钢的性能变脆(0.5分)。共析钢和过共析钢的加热温度为AC1+30~50℃(1分)。若加热温度低于AC1,则淬火冷却时将得不到马氏体(0.5分)。若加热温度高于ACcm,则奥氏体中溶入大量的Fe3CⅡ,使得奥氏体的含碳量增高,马氏体开始转变温度Ms和马氏体转变终了温度Mf下降,需要多大的过冷度,容易产生内应力与开裂,并且又使钢中A残量增加;另一方面,加热温度过高,容易使晶粒变粗大(2分)。3、简述铸件石墨化的三个阶段。(3分)答:第一阶段:从液态中直接结晶出一次石墨和通过共晶反应而形成的共晶石墨,也即从液态中生成石墨(1分);第二阶段:从铸铁的奥氏体A中析出二次石墨(1分);第三阶段:通过共析反应,形成石墨(1分)。五、看图说明题(7分)答:①点处组织为:A过冷;②点处组织为:P类型+A过冷;③点处组织为:P类型;④点处组织为:B下;⑤点处组织为:M+A残;⑥点处组织为:B下+A过冷;⑦点处组织为:M+A残+B下;(各1分)六、综合题(共36分)1、(12分)要制作的零件钢号下划线部分所指意思自行车支架16Mn平均含碳量0.16%汽车变速箱齿轮20Cr平均含铬量小于1.5%滚子轴承GGr15滚动轴承钢机床床身HT250最小抗拉强度250MPa钢片冲模Cr12MoV平均含铬量12%水笼头阀芯H90黄铜2、答:(1)下料→正火(或退火)→粗加工→调质处理(淬火+高温回火)→精车→表面淬火+低温回火→精磨。(3分)(2)热处理工艺的主要作用如下:正火(或退火):主要为了消除毛坯应力,降低硬度以改善切削加工性,同时也均匀组织,细化晶粒,为以后的热处理做组织准备。(3分)调质处理(淬火+高温回火):淬火使提高整个零件的强度和硬度,高温回火降低硬度、提高塑性,使心部具有足够的韧性,消除淬火应力、减少变形与开裂、减少脆性。(3分)表面淬火+低温回火:表面淬火提高表面的硬度和耐磨性,低温回火消除淬火应力、减少变形与开裂、减少脆性。(3分)3、解:(1)相α、Fe3C1'LQL6.690.56.690.000893%(1分)3FeC1193%7%(1分)组织P、α7P1PPS0.50.02180.770.021864%(1分)1P164%36%(1分)(2)组织P、3FeCⅡ、Le’E2LLe'EC3.52.114.32.1163%(1分)E1L163%37%(1分)EE'KP*SK6.692.11*37%6.690.7729%(1.5分)3ESE'FeC*SK2.110.77*37%6.690.778%Ⅱ(1.5分)(3)低温莱氏体含量最多的铁碳合金的含碳量为4.3%(1分)(4)727CSP3FeC γ含碳量0.77%,α含碳量0.0218%,Fe3C含碳量6.69%(2分)试卷二一、选择题(每小题1分,共15分)A、黄铜B、锡青铜C、铝青铜D、铅青铜1、晶面指数为(100)的晶面与晶向指数为[100]的晶向之间位置关系是()。A、平行B、垂直C、相交45°D、共面2、晶体中原子一定规则排列的空间几何图形称()。A、晶粒B、晶格C、晶界D、晶相3、实际生产中,金属冷却时()。A、理论结晶温度总是低于实际结晶温度B、理论结晶温度总是等于实际结晶温度C、理论结晶温度总是大于实际结晶温度D、实际结晶温度和理论结晶温度没有关系84、晶体中的位错是一种()。A、点缺陷B、线缺陷C、面缺陷D、体缺陷5、通常铸锭可由三个不同外形的晶粒区所组成,其晶粒区从表面到中心的排列顺序为()。A、细晶粒区-柱状晶粒区-等轴晶粒区B、细晶粒区-等轴晶粒区-柱状晶粒区C、等轴晶粒区-细晶粒区-柱状晶粒区D、等轴晶粒区-柱状晶粒区-细晶粒区6、在铁碳合金平衡组织中,塑性最好的是()。A、FB、AC、PD、Le7、在淬火钢中,当含碳量增加到0.6%以后,随含碳量的增加,硬度增加缓慢,这是因为()。A、随含碳量的增加,残余奥氏体的量增多B、随含碳量的增加,片状马氏体的量增多C、随含碳量的增加,淬火内应力增大D、随含碳量的增加,非马氏体的量减少8、碳含量为Wc=4.3%的铁碳合金具有良好的()。A、可锻性B、切削加工性能C、可焊性D、铸造性能9、消除加工硬化应采取的热处理工艺是()。A、去应力退火B、再结晶退火C、球化退火D、扩散退火10、下列钢淬透性高低排列顺序正确的是()。A、T8>45>20CrMnTi>20B、20CrMnTi>20>45>T8C、20CrMnTi>T8>45>20D、20CrMnTi>T8>20>4511、以60Si2Mn钢制造的弹簧,淬火后经450℃回火获得()组织,从而具有高的弹性极限。A、回火马氏体B、回火屈氏体C、回火索氏体D、回火铁素体12、钢在淬火后获得M组织的粗细主要取决于()。A、奥氏体的本质晶粒度B、奥氏体的实际晶粒度C、奥氏体的起始晶粒度D、奥氏体的孕育晶粒度。13、下列钢铁材料中切削性能较好的是()。A、工业纯铁B、45钢C、白口铸铁D、T12A钢14、灰铸铁的石墨形态是()。A、片状B、团絮状C、球状D、蠕虫状15、我国古代遗留下来的文物如铜镜、铜钟等物件是人类最早应用的合金()制造的。A、黄铜B、锡青铜C、铝青铜D、铅青铜9二、填空题(每个空1分,共15分)1、体心立方晶格中,每个晶胞的原子个数为。2、固溶体主要分为和。3、金属结晶过程中,晶核形

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