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共页第页1华北航天工业学院2005—2006学年第1学期工程材料课程考试卷答案（A、B）一、选择题（20分）1．氮化钢通常采用下面那种方法测试硬度（C）。A.布氏硬度法B.洛氏硬度法C.维氏硬度法D.肖氏硬度法2．加热时，合金的实际相变温度总是（C）。A.等于理论相变温度B.低于理论相变温度C.高于理论相变温度D.以上三种都不是3．共析转变形成的产物为（Ｐ）。A.ＬdB.ＡC.ＰD.Ｆ4．高温菜氏体构成为（D）。A.F+Fe3C共晶B.P+Fe3CⅡ+Fe3C共晶C.P+Fe3C共晶D.A+Fe3CⅡ+Fe3C共晶5．T10钢加热时，加热速度越快，珠光体向奥氏体转变的（A）。A.温度越高B.温度越低C.稳定性越大6．马氏体相变是（C）型相变。A.扩散B.半扩散C.无扩散7．40钢部分奥氏体化后，奥氏体中的含量（A）钢中的含碳量。A.低于B.等于C.高于8．采用（B）方法可减少淬火钢中的残余奥氏体。A.增加钢中的含碳量B.深冷处理C.添加合金元素9．碳钢经调质处理后的组织为（A）。A.回火索氏体B.回火马氏体C.回火托氏体10．过共析钢应采用的预先热处理为（A）。A.球化退火B.扩散退火C.完全退火11．45钢的预先热处理应为（C）。A.完全退火B.球化退火C.正火12．T10钢完全奥氏体化后，奥氏体中的含量（A）钢中的含碳量。A.等于B.低于C.高于13．要求高韧性冷冲压件所用的材料为（A）。A.08FB.45C.65MnD.T1214．有A、B、C三种高聚物，现用作橡胶，其工作温度是70~80℃，应选择的材料为（D）。A.Tg=-30℃B.C.Tg=60℃D.Tg=-50℃Tg=101℃15．灰铸铁的基体组织主要取决于其石墨化过程，当第一、中间阶段石墨充分进行，而第二阶段石墨化完全进行，则得到的组织为（A）。A.F+GB.LD+P+GC.P+F+GD.P+G16．当零件要求心部综合性能较好，但表面耐磨时应选用（B）。A.弹簧钢B.渗碳钢C.碳素工具钢D.高速钢17．高锰耐磨钢为提高耐蚀性常采用的热处理为（C）。A.正火B.时效处理C.水韧处理D.退火18．60钢与20Cr钢相比较，60钢的（C）。A.淬透性高，淬硬性高B.淬透性差，淬硬性差C.淬透性差，但淬硬性高D.淬透性好，但淬硬性低共页第页219．滚动轴承钢可采用的预先热处理为（D）。A.正火B.调质C.淬火+低温回火D.球化退火20．减速机箱体体常采用的材料是（B）。A.碳素钢B.灰铸铁C.合金钢D.可锻铸铁二、填空题（15分）1．纯铁的三种晶格类型为（体心立方晶格、面心立方晶格、体心立方晶格）。2．在Fe-Fe3C相图中，亚共晶组织为（P+Ld`+Fe3CⅡ）；亚共析组织为（P+F）。3．奥氏体是碳原子溶于（γ-Fe）中形成的间隙固溶体；铁素体是碳原子溶于（α-Fe）中形成的间隙固溶体。4．钢的热处理的冷却方式由（连续冷却）和（等温冷却）。5．在C曲线上孕育期最长的一处，表示过冷奥氏体最（稳定）。6．贝氏体的两种基本形态是（羽毛状上贝氏体）和（针状下贝氏体）。7．钢的调质处理即（淬火+高温回火）。8．化学热处理常用的方法有（渗碳）、（渗氮）等。9．（过热）热处理缺陷可用正火消除。10．合金元素溶入奥氏体后（除Ｃo外），使Ｃ曲线（右）移，从而提高了钢的（淬透性）。11．高速钢在铸态下含有大量的（莱氏体）组织，制造时需要反复（锻造）。12．可锻铸铁是经（可锻化退火）而得到的，其石墨形状呈（团絮状）。13．将金属粉末经过（压制）成型和（烧结），以获得金属零件和材料的生产方法，称为粉末冶金。14．（复合材料）是由两种及以上性能不同的材料组合而成。15．塑料按受热时的变化分类，可分为（热塑性塑料）和（热固性塑料）两大类。三、判断题（×√）（15分）1．由于实际晶体是由许多位向各异的晶粒组成，因而整体显示各向异性。（×）2．共析渗碳体、共晶渗碳体、一次渗碳体、二次渗碳体是铁碳合金中结构相似而原子数量比不同的四种铁碳化合物。（×）3．通常机械混合物比单一固溶体具有更高的塑性，而单一固溶体比机械混合物具有更高的强度和硬度。（×）4．钢中含碳量越高，钢淬火后硬度越高。（×）5．钢中含碳量越低，马氏体转变点Ｍs，Ｍf越高。（√）6．同一钢材在相同加热条件下，水淬比油淬的淬硬深度深。（√）7．淬火钢回火后的性能与回火后冷却速度关系不大。（√）8．淬透性越低的钢，在正常淬火后获得的硬度越低。（×）9．中碳钢为了细化晶粒常采用球化退火。（×）10．硫在钢中是有害元素,它能使钢的冷脆性提高。（×）11．高碳钢的质量优于中碳钢，中碳钢的质量优于低碳钢。（×）12．合金钢淬火时一般采用油淬。（√）13．钢中主要元素是铁和碳，若其它元素较少时，则该钢就是非合金钢。（×）14．铁素体可锻铸铁具有较好的塑性及韧性，因此它可以锻造。（×）15．钢中合金元素含量越多，淬火后钢的硬度越高。（×）四、简答题（20分）1．钢的铸造性能随钢中碳的质量分数增加而降低，但铸铁中碳的质量分数远高于钢，为什么铸铁的铸造性能比钢好？（4分）铸铁的液固相线距离最小，且液相线温度最低，因而流动性好，分散缩孔少，偏析小。共页第页32．在平衡条件下，简述钢的强度、硬度、塑性、韧性与含碳量的关系？（4分）一般情况下，钢的塑性和韧性随着含碳量的增加而降低。钢的硬度随着含碳量的增加而增加。在含碳量在0.9%以下时，钢的强度随着含碳量的增加而提高，但以后随着含碳量的增加而降低，这主要是二次网状渗碳体的存在而使强度下降。3．将T10、T12的碳钢同时加热到900℃保温后进行淬火，问：（4分）（1）淬火马氏体的含碳量及硬度是否相同？为什么？含碳量与硬度不相同，因为900℃时，这两种钢都已完全奥氏体化，而T13钢的奥氏体含碳量高，其硬度也高。（2）此温度淬火是否合理，为什么？不合理。过共析钢应使用的组织为马氏体+二次渗碳体，使用完全奥氏体化温度淬火，会得到粗大的马氏体，性能差，同时残余奥氏体量多，变形开裂倾向大。4．淬火后的高速钢，为什么要进行三次高温回火？（4分）因高速钢淬火后有大量的Ar，只有经三次高温回火才能彻底转变为回火马氏体，使其获得高性能。每次回火可消除前面二次淬火产生的应力。高温回火还可获得二次硬化，进一步提高硬度和耐磨性。5．何谓钢的回火稳定性？回火稳定性与热硬性有何关系？（4分）钢在回火过程中抵抗软化的能力。回火稳定性愈高，热硬性愈高。五、牌号题：写出下面牌号所表示的钢种。（15分）Q215碳素结构钢Q390低合金高强钢05F优质碳素结构钢10优质碳素结构钢40优质碳素结构钢60优质碳素结构钢60Mn优质碳素结构钢T10碳素工具钢15MnV合金渗碳钢ZG09MnV合金铸钢40CrMn合金调质刚15Cr合金渗碳钢50CrVA合金弹簧钢GCr15滚动轴承钢9Cr2合金工具钢Cr2合金工具钢W6Mo5Cr4V2高速钢1Cr18Ni9Ti不锈耐蚀钢4Cr13不锈耐蚀钢ZGMn13高锰耐磨钢HT250灰铸铁QT900-2球墨铸铁KTZ450-06可锻铸铁LY12硬铝合金LC4超硬铝合金ZAlSi12铸造铝合金YT5硬质合金H62加工黄铜QSi3-1加工青铜ZCuAl10Fe3铸造青铜六、综合题（15分）1．现有20CrMnTi钢和40CrNiMo钢齿轮各一个，要求齿面具有高的硬度和耐磨性，问：（1）写出各自加工工艺路线？（9分）20CrMnTi：下料-锻造-正火-粗加工-渗碳-淬火+低温回火-精加工（各0.5分）40CrNiMo：下料-锻造-正火-粗加工-调质-半精加工-表面淬火+低温回火-精加工（各0.5分）（2）分别写出它们最终热处理后的组织并比较两种钢之间的性能差异？（6分）20CrMnTi钢组织：表面是高碳回火Ｍ体，心部是低碳回火Ｍ体。40CrNiMo钢组织：表面是中碳回火Ｍ体，心部是回火索氏体。20CrMnTi钢的表面耐磨性比40Cr钢高，40CrNiMo钢心部综合性能比20Cr钢好。