《工程材料及热加工工艺基础》基础题

一章、力学性能一、填空：1.材料的硬度分为布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度，其符号分别是HBW、HR和HV。2.金属抗拉强度的符号是Rm，塑性的指标主要有断后伸长率和断面收缩率。3.大小、方向或大小和方向都随时发生周期性变化的载荷称为交变载荷。（考证真题）二、选择：1.500HBW5/750表示直径为5mm的硬质合金压头、在750Kgf载荷作用下、保持1~15S测的硬度值为500。（考证真题）2.拉伸试验可测定材料的AC。A.强度B.硬度C.塑性D.韧性3.下列力学性能中，C适于成品零件的检验，可不破坏试样。A.bB.AkC.HRC4.疲劳实验时，试样承受的载荷为B。（考证真题）A.静载荷B.交变载荷C.冲击载荷D.动载荷5.常用塑性的判断依据是A。（考证真题）A.断后伸长率和断面收缩率B.塑性和韧性C.断面收缩率和塑性D.断后伸长率和塑性6.适于测试硬质合金、表面淬火钢及薄片金属硬度的方法是C。（考证真题）A.布氏硬度B.洛氏硬度C.维氏硬度D.以上都可以7.不适于成品与表面薄片层硬度测量的方法是A。（考证真题）A.布氏硬度B.洛氏硬度C.维氏硬度D.以上都不宜8.用金刚石圆锥体作为压头可以用来测试B。（考证真题）A.布氏硬度B.洛氏硬度C.维氏硬度D.以上都可以9.表示金属抗拉强度的符号是C。A.ReLB.RsC.RmD.110.金属在静载荷作用下，抵抗变形和破坏的能力称为C。A.塑性B.硬度C.强度D.弹性三、判断1.塑性变形能随载荷的去除而消失。（错）2.所有金属在拉伸实验时都会出现屈服现象。（错）3.一般情况下，硬度高的材料耐磨性好。（对）4.硬度测试时，压痕越大（深）,材料硬度越高。（错）5.材料在受力时，抵抗弹性变形的能力成为刚度。（对）四、计算某厂购入一批40钢，按标准规定其力学性能指标为：ReL≥340MPa，Rm≥540MPa，A≥19%，Z≥45%。验收时取样制成d0=10mmL0=100mm的短试样进行拉伸试验，测得FeL=31.4KN，Fm=41.7KN，L1=62mm，d1=7.3mm。请判断这批钢材是否合格。屈服强度ReL=4FeL/πd02抗拉强度Rm=4Fm/πd02断后伸长率A=（L0―L1）/L0断面收缩率Z=(S0―S1)/S0=(d02-d12)/d02二章、金属的晶体结构与结晶一、解释晶体：晶格：晶胞：二、填空、选择、1.金属常见的晶格有体心立方晶格、面心立方晶格、密排六方晶格三种类型。2.晶体的内部晶格位相完全一致的晶体称为单晶体。外形成多面体的小晶体称为晶粒；晶粒与晶粒间的界面称为晶界；由许多晶粒组成的晶体称为多晶体。3.实际属的金晶体缺陷有点缺陷、线缺陷与面缺陷三类。（考证真题）4.单位体积中包含位错线的总长度称为位错密度。（考证真题）5.金属结晶过程是一个晶核形成和长大的过程。6.金属晶粒越细，其力学性能越好。7.常温下晶粒尺寸越大，金属的变形抗力越差。（考证真题）8.细化晶粒的办法有提高过冷度、调质处理、附加振动三种。9.实际生产中，金属冷却速度越快，过冷度越大，实际结晶温度越低。（考证真题）10.金属铸锭的组织通常有3个晶区组成，即表面细小晶粒组织、中间柱状晶粒组织和中心部的等轴晶区。11.金属的实际结晶温度总是低于理论结晶温度的现象称为过冷现象，其温差称之为过冷度。12.影响结晶时晶粒大小的因素有形核率P及长大率G。13.在晶体缺陷中属于点缺陷的有AD，属于面缺陷的有CE。A.间隙原子B.刃型位错C.晶界D.空位E.亚晶界14.金属在结晶时，冷却速度越快，其实际结晶温度越低，则A。A.过冷度越大晶粒越细B.过冷度越大晶粒越粗C.过冷度越小晶粒越细D.过冷度越小晶粒越粗三、判断1.晶体缺陷都能引起晶格畸变。（对）2.一般说，晶粒越细小，金属材料的力学性能越好。（对）3.同一金属结晶时，过冷度为一恒定值。（错）合金的晶体结构与结晶一、概念合金；组元；合金系；相；固溶体；金属化合物；固溶强化；匀晶相图二、填空、选择·合金的基本相有固溶体与金属化合物两种。·固溶体的晶体结构是与溶剂晶格相同。·大多数情况下，溶质在溶剂中的溶解度随着温度降低而降低。·根据固溶体中溶质原子在溶剂晶格中所占据的位置不同，可分为置换固溶体、间隙固溶体。（考证真题）·固溶体的晶体结构A。A.与溶剂相同B.与溶质相同C.与溶剂和溶质都不同·金属化合物的性能特点是B。A.熔点高、硬度低B.熔点高、硬度高C熔点低、硬度高·发生共晶转变时，二元合金的温度C。（考证真题）A.升高B.降低C.不变D.不能确定·在恒温条件下，从液态合金中同时结晶出两种晶体的转变为B转变。（考证）A.共析反应B.共晶反应C.包晶反应D.包析反应·在恒温条件下，由一个固相中同时析出两个不同固相的转变为（B）转变。（考证）A.共晶转变B.共析转变C.再结晶转变D.包晶转变·液态合金在平衡状态下冷却时，结晶终止的温度线叫B。（考证真题）A.液相线B.固相线C.共晶线D.共析线·一个合金在室温时的组织为α+（α+β）+βⅡ，那么它的组成相为B。A.4个B.3个C.2个D.1个三、简答·什么是固溶强化？产生固溶强化的原因是什么？因形成固溶体致使合金强硬度升高的现象叫做固溶强化。原因：由于溶质原子的溶入，固溶体的晶格会发生畸变，变形抗力增大，使合金的强度、硬度升高。·合金的冷却曲线与纯金属的冷却曲线有什么不同？合金的冷却曲线与纯金属的冷却曲线不同的是合金的结晶过程是在一个温度范围内进行的。·什么是共晶转变？发生共晶转变时存在几个相？（考证真题）合金由一个液相中结晶出两种不同成分和不同晶体结构的固相的过程称为共晶转变。三个：一个液相两个固相三章、铁碳合金相图一、填空、选择1·固态下铁在低于912℃时具有体心立方晶格，在912～1394℃时具有面心立方晶格，在1394℃以上又为体心立方晶格。（考证真题）2·铁碳合金的基本组织有铁素体、奥氏体、莱氏体、珠光体、渗碳体。3·碳溶入Fe中形成的固溶体叫奥氏体，其符号是A。4·碳溶入Fe中形成的固溶体铁素体，其性能是强硬度低，塑韧性好。5·珠光体是铁素体和渗碳体的复合相，其含碳量为0.77%。6·奥氏体和渗碳体组成的共晶产物称为莱氏体，其碳的质量分数为4.3%，当温度低于727℃转变为珠光体和渗碳体，此时称为低温莱氏体。7·碳在奥氏体中的溶解度随温度变化而变化，在1148℃时碳的质量分数可达2.11%，在727℃时碳的质量分数可达0.77%。8·碳的质量分数为0.77%的铁碳合金称为共析钢，当加热后冷却到S点（727℃）时会发生共析转变，从奥氏体中同时析出铁素体和渗碳体的混合物，称为珠光体。9·亚共析钢的碳的质量分数为0.0218~0.77%，其室温下的平衡组织为铁素体和珠光体。10·过共析钢的碳的质量分数为0.77~2.11%，其室温下的平衡组织为珠光体和渗碳体。11·铁碳合金相图最右端在碳的质量分数为6.69%处，也就是渗碳体的成分位置。12·根据铁碳合金相图，常常把奥氏体的最大碳的质量分数2.11%作为钢和铸铁的分界线。13·在铁碳合金结晶过程中，从液体中析出的渗碳体称为一次渗碳体，从奥氏体中析出的渗碳体称为二次渗碳体，从铁素体中析出的渗碳体称为三次渗碳体。14·铁碳合金基本组织中属于基本相的有（ABE）。A.铁素体B.奥氏体C.珠光体D.莱氏体E.渗碳体15·研究铁碳合金相图时，图中最大的碳的质量分数为D。A.0.77%B.2.11%C.4.3%D.6.69%16·发生共晶转变的碳的质量分数范围是C。A.0.77%～4.3%B.2.11%～4.3%C.2.11%～6.69%D.4.3%～6.69%17·铁碳合金共晶转变的产物是C。A.奥氏体B.珠光体C.莱氏体D.渗碳体18·cw0.77%的铁碳合金冷却至A3线时，将从奥氏体中析出A。A.铁素体B.珠光体C.莱氏体D.渗碳体19·cw4.3%的铸铁称为D。A.共晶白口铸铁B.共析白口铸铁C.亚共晶白口铸铁D.过共晶白口铸铁20·在铁碳合金相图中，ACD线是A。A.液相线B.固相线C.共析线D.共晶线21·在铁碳合金相图中，S点是C。A.纯铁的熔点B.共晶点C.共析点D.纯铁同素异构转变点22·钢的碳的质量分数一般在B。A.0.77%以下B.2.11%以下C.4.3%以下D.6.69%以下23.共析钢在奥氏体的连续冷却转变物中，不可能出现的组织是（C）A.PB.SC.BD.M24.下列组织中塑性最好的是（C）。A.莱氏体B.马氏体C.铁素体D.渗碳体二、判断1·在任何情况下，铁及其合金都是体心立方晶格。（错）2·金属化合物的性能是硬而脆，莱氏体的性能也是硬而脆，故莱氏体属于金属化合。（错）3·钢中碳的质量分数越高，其强度和硬度就越高。（错）4·铁碳合金室温下的组成相有铁素体、奥氏体和渗碳体三个。（错）5.共析转变是在恒温下进行的。（对）三、简答题1·绘出简化铁碳合金相图，标出各点的符号、温度、成分，填出各相区的组织组成物，写出共析转变式。包晶转变式：LB+δH=AJ共晶转变式：LC=AE+Fe3C共析转变式：AS=FP+Fe3C2·随含碳量的增加，钢室温下其组织和性能有何变化？渗碳体的含量上升，塑韧性下降，硬度上升，强度在WC=0.9%时最高。非合金钢一、填空、选择1·非合金钢按用途可分为非合金结构钢和非合金工具钢两类。2·T10A钢按含碳量分类属于高碳钢，按冶炼质量分类属于优质钢，按用途分类属于碳素工具钢。3·T20钢按含碳量分类属于高碳钢，按冶炼质量分类属于普通钢，按用途分类属于碳素工具钢。4·Q235钢按用途质量分类属于碳素结构钢，按冶炼分类属于普通质量钢。5·45表示平均含碳量为0.45%的优质碳素结构钢钢。6·T12A表示平均含碳量为1.2%、特殊质量的碳素工具钢钢。7·Q235表示屈服强度为235MPa的碳素结构钢。8·08F牌号中，08表示其平均含碳量为A。A.0.08%B.0.8%C.8%9·在下列钢号中属于优质碳素结构钢的是B，属于工具钢的是A。A.T10AB.45C.Q235—A·F10·在ZG310-570中，310表示钢的B，570表示钢的A。A.抗力强度值B.屈服强度值C.疲劳强度值D.布氏硬度值11·在下列钢中，C的弹性最好；E的硬度最高；B塑性最好。A.T10AB.20C.65MnD.45E.T12A12·钢中C元素引起钢的热脆，D元素引起钢的冷脆。A.SiB.MnC.SD.P二、判断1·碳素工具钢的含碳量一般都大于0.6﹪。（对）2·T10的平均含碳量为10%。（错）3·碳素工具钢都是优质或高级优质钢。（对）4·高碳钢的质量优于中碳钢，中碳钢的质量优于低碳钢。（错）5·铸钢可用于制造铸造生产形状复杂而力学性能要求较高的零件。（对）6.钢铆钉一般用低碳钢制作。(对)三、简答1·工业中常用的非合金碳的质量分数一般不大于1.4%，为什么？因为WC1.4%时合金塑韧性差强度低五、热处理一、填空与选择1·共析钢的过冷奥氏体转变的产物类型有珠光体型组织、贝氏体型组织和马氏体组织。2·将钢加热到Ac3或Ac3+(30~50)℃，经保温出炉后，在空气中缓慢冷却的热处理工艺称正火。3·球化退火是将钢加热到Ac1+(10~20)℃，保温后随炉冷却至600℃以下出炉空冷。4·过共析钢的淬火加热温度为Ac1+(30~50)℃以上，淬火后的组织是马氏体和渗碳体。5·亚共析钢的淬火加热温度为Ac3+(30~50)℃以上。6·常用的淬火介质有水和油两大类。7·在表面淬火中，感应电流频率越高，淬硬层深度越浅。8·钢经等温淬火后，获得贝氏体组织。9·当奥氏体向马氏体转变时，体积要膨胀。10·化学热处理的基本过程，均由以下三个阶段组成，即介质在高温下，渗入元素，和活性原子继续向工件内部扩散。11·材料在一定的淬火介质中能被淬透的深度尺寸越大，表示材料的淬透性越好。12·渗碳加热温度为900~950℃范围内。13·渗氮加热温度是500~600℃。14·低温回火组织是回火马氏体、中温回火组织是回火托氏体、高温回火组织是回火索氏体。