金属材料与热处理试题6套

金属材料与热处理试题1一、填空题（30分，每空1分）1、根据采用的渗碳剂的不同，将渗碳分为__________、__________和__________三种。2、普通灰铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁及蠕墨铸铁中石墨的形态分别为__________、__________、__________和__________。3、实际金属晶体的缺陷有__________、__________、__________。4、工程中常用的特殊性能钢有_________、_________、_________。5、金属的断裂形式有__________和__________两种。6、按冶炼浇注时脱氧剂与脱氧程度分，碳钢分为_________、_________、_________和_________。7、金属元素在钢中形成的碳化物可分为_________、_________两类。8、常见的金属晶体结构有____________、____________和____________三种。9、合金常见的相图有__________、__________、__________和具有稳定化合物的二元相图。10、感应表面淬火的技术条件主要包括__________、__________及__________。二、选择题（30分，每题2分）1、铜只有通过冷加工并经随后加热才能使晶粒细化，而铁则不需冷加工，只需加热到一定温度即使晶粒细化，其原因是（）A铁总是存在加工硬化，而铜没有B铜有加工硬化现象，而铁没有C铁在固态下有同素异构转变，而铜没有D铁和铜的再结晶温度不同2、常用不锈钢有铁素体不锈钢、奥氏体不锈钢、马氏体不锈钢和（）A铁素体-奥氏体不锈钢B马氏体-奥氏体不锈钢C莱氏体不锈钢D贝氏体不锈钢3、以下哪种铸铁的断口呈灰黑色？（）A马口铁B白口铸铁C麻口铸铁D灰铸铁4、用于制造渗碳零件的钢称为（）。A结构钢B合金钢C渗碳钢D工具钢5、马氏体组织有两种形态（）。A板条、树状B板条、针状C树状、针状D索状、树状6、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7、零件渗碳后，一般需经过（）才能达到表面硬度高而且耐磨的目的。A淬火+低温回火B正火C调质D淬火+高温回火8、C曲线右移使淬火临界冷却速度（），淬透性（）。A减小、增大B减小、减小C增大、减小D、增大、增大9、机械制造中，T10钢常用来制造（）A容器B刀具C轴承D齿轮10、钢经表面淬火后将获得：（）A一定深度的马氏体B全部马氏体C下贝氏体D上贝氏体11、GCrl5SiMn钢的含铬量是：（）A15％B1．5％C0.15％D0.015％12、铅在常温下的变形属：()A冷变形B弹性变形C热变形D既有冷变形也有热变形13、黄铜是以（）为主加元素的铜合金。A铅B铁C锡D锌14、在Fe-Fe3C和图中，奥氏体冷却到ES线时开始析出（）。A铁素体B珠光体C二次渗碳体D莱氏体15、从金属学的观点来看，冷加工和热加工是以（）温度为界限区分的。A结晶B再结晶C相变D25℃三、名词解释（12分，每题3分）1、加工硬化2、结晶3、稀有金属4、自然时效四、简答题（20分，每题4分）1、简述奥氏体晶粒对钢在室温下组织和性能的影响。2、写出下列牌号数字及文字的含意，Q235-F、KTZ450-06、H68、LF5。例如：HT100：表示灰铸铁，其最低抗拉强度为100MPa。3、轴承钢应满足哪些性能要求？4、试述耐磨钢的耐磨原理。5、简述回火的目的。五综述题（8分）用20CrMnTi制造汽车变速箱齿轮，要求齿面硬度HRC58-60，中心硬度HRC30-45，试写出加工工艺路线，并说明各热处理的作用目的。参考答案：一填空1、固体渗碳液体渗碳气体渗碳2、片状棉絮状球状蠕虫状3、空位间隙原子位错4、不锈钢耐热钢耐磨刚5、脆性断裂延性断裂6、沸腾钢镇静钢连铸坯半镇静钢7、合金渗碳体特殊碳化物8、体心立方晶格面心立方晶格密排六方晶格9、匀晶相图共晶相图包晶相图10、表面硬度有效淬硬深度淬硬区的分布二选择题1C2A3D4C5B6C7A8A9B10A11B12C13D14C15C三名词解释1、答：金属材料随着冷塑变形程度的增大，强度和硬度逐渐升高，塑性和韧性逐渐降低的现象称为加工硬化或冷作硬化。2、答：结晶就是原子由不规则排列状态（液态）过渡到规则排列状态（固态）的过程。3、答：一般是指那些在地壳中含量少、分布稀散、冶炼方法较复杂或研制使用较晚的一大类有色金属。4、答：自然时效是指经过冷、热加工或热处理的金属材料，于室温下发生性能随时间而变化的现象。四简答题（16分，每题4分）1、答：奥氏体晶粒细小时，冷却后转变产物的组织也细小，其强度与塑性韧性都较高，冷脆转变温度也较低；反之，粗大的奥氏体晶粒，冷却转变后仍获得粗晶粒组织，使钢的力学性能（特别是冲击韧性）降低，甚至在淬火时发生变形、开裂。2、答：Q235-F：表示普通碳素结构钢，其屈服强度为235MPa，F表示是沸腾钢。KTZ450-06：表示珠光体基体的可锻铸铁，其表示最低抗拉强度为450MPa，最小伸长率为6%。H68：表示含铜68%的黄铜。LF5：表示防锈铝，其序数号为5。3、答：轴承钢应满足以下性能要求：（1）高的接触疲劳强度和抗压强度；（2）高的硬度和耐磨性；（3）高的弹性极限和一定的冲击韧度；（4）有一定的抗蚀性。4、答：耐磨钢工作时，如受到强烈的冲击、压力和摩擦，则表面因塑性变形会产生强烈的加工硬化，而使表面硬度提高到500€€550HBS，因而获得高的耐磨性，而心部仍保持原来奥氏体所具有的高的塑性与韧性。当旧表面磨损后，新露出的表面又可在冲击与摩擦作用下，获得新的耐磨层。故这种钢具有很高的抗冲击能力与耐磨性，但在一般机器工作条件下，它并不耐磨。5、答：回火的目的是：（1）降低零件脆性，消除或降低内应力；（2）获得所要求的力学性能；（3）稳定尺寸；（4）改善加工性。五综述题（8分）答：加工工艺路线为：下料®锻造®正火®机械粗加工®渗碳+淬火+低温回火®喷丸®磨齿正火处理可使同批毛坯具有相同的硬度（便于切削加工），并使组织细化，均匀；渗碳后表面含碳量提高，保证淬火后得到高的硬度，提高耐磨性和接触疲劳强度；喷丸处理是提高齿轮表层的压力使表层材料强化，提高抗疲劳能力。思考题1、为什么材料的失效分析与预防越来越受到重视？简述防止零部件失效的主要措施。2、在选材时应考虑哪些原则？3、JN-150载重汽车（载重量为8吨）变速箱中的第二轴二、三挡齿轮，要求心部抗拉强度为b≥1100MPa，270cm/Jak，齿轮表面硬度≥58~60HRC，心部硬度≥33~35HRC。试合理选择材料，制定生产工艺流程及各热处理工序的工艺规范。4、某柴油机曲轴技术要求如下：b≥650MPa，215cm/Jak，轴体硬度为240~300HB，轴颈硬度≥55HRC。试合理选择材料，制定生产工艺路线及各热处理工序的工艺规范。5、某厂采用T10钢制造一机用钻头对铸件钻10深孔，在正常工作条件下仅钻几个孔，钻头便很快磨损。据检验，钻头的材料、加工工艺、组织和硬度均符合规范。试分析磨损原因，并提出解决办法。6、“在满足零部件使用性能和工艺性能的前提下，材料价格越低越好。”这句话是否一定正确？为什么？应该怎样全面理解？7、选择下列零部件的材料，并简要说明理由：⑴机床主轴；⑵成型车刀；⑶医疗手术刀；⑷内燃机火花塞；⑸电站蒸汽轮机用冷凝管；⑹赛艇艇身；⑺燃气轮机主轴；⑻发动机活塞环。工程材料试题一、名词解释滑移、孪生、加工硬化、滑移系、形变织构、回复、再结晶、二次再结晶、热加工二、填空题1．常温下，金属单晶体的塑性变形方式为（）和（）两种。2．与单晶体比较，影响多晶体塑性变形的两个主要因素是（）和（）。3．在金属学中，冷加工和热加工的界限是以（）来划分的．因此Cu（熔点为1084℃）在室温下变形加工称为（）加工，Sn（熔点为232℃）在室温的变形加工称为（）加工。4．再结晶温度是指（），其数值与熔点间的大致关系为（）。5．再结晶后晶粒度的大小取决于（）、（）、和（）。6．a－Fe发生塑性变形时，其滑移面和滑移方向分别为（）和（），滑够系为（）个。7．强化金属材料的基本方法有（）、（）、（）和（）。8．冷变形后的金属进行加热，当温度不太高时，金属内部的晶格畸变程度（），内应力（），这个阶段称为（）。当加热到较高温度，晶粒内部晶格畸变（），金属的位错密度（），使变形的晶粒逐步变成（等轴晶粒），这一过程称为（）。三、简答题1.为什么细晶粒的金属材料其强度、塑性均比粗晶粒金属好？2．什么是加工硬化？试举例说明加工硬化现象在生产中的利弊。3．用冷拔紫铜管进行冷弯，加工成输油管，为避免冷弯时开裂，应采用什么措施？为什么？4．已知W、Fe、Cu的熔点（见教材），说明钨在1000℃、铁在800℃、铜在600℃时的加工变形是处于什么加工状态。5．用下述三种方法制成齿轮，哪种方法较为理想？为什么？（1）用厚钢板切出圆饼再加工成齿轮。（2）用粗钢棒切下圆饼再加工成齿轮。（3）由圆棒锻成圆饼再加工成齿轮。6．说明下列现象产生的原因。（1）滑移面是原子密度最大的晶面，滑移方向是原子密度最大的方向。（2）晶界处滑落的阻力最大。（3）Zn（密排六方）、a一Fe、Cu的塑性不同。7．简述加热温度对低碳钢的冷塑性变形的组织和性能的影响。8．在图2－10中的晶面、晶向中，哪些是滑移面，哪单是滑移方向？就图中情况能否构成滑移系？四、判断题1．由于再结晶的过程是一个形核长大的过程，因而再结晶前后金属的晶格结构发生变化。（）2．因为体心立方晶格与面心立方晶格具有相同数量的滑移系，所以两种晶体的塑性变形能力完全相同。（）3．金属的预变形度越大，其开始再结晶的温度越高。（）4．滑移变形不会引起金属晶体结构的变化。（）5．热加工是指在室温以上的塑性变形加工。（）6．为了保持冷变形金属的强度和硬度，应采用再结晶退火。（）7．热加工过程，实行上是加工硬化和再结晶这两个重叠的过程。（）8．孪生变形所需的切应力要比滑移变形时所需的小得多。（）五、选择填空1．体心立方晶格金属与面心立方晶格金属在塑性上的差别，主要是由于两者的（）（a）滑移系数不同(b)滑移方向数不同（c）滑移面数不同（d）滑移面和滑移方向的指数不同2．随冷塑性变形量增加，金属的（）。（a）强度下降，塑性提高(b)强度和塑性都下降（c）强度和塑性都提高（d）强度提高，塑性下降3．冷变形金属再结晶后，则（）。，（a）形成等轴晶，强度增大(b)形成柱状晶，塑性下降（c）形成柱状晶，强度升高(d)形成等轴晶，塑性升高4．能使单晶体产生塑性变形的应力为（）。（a）正应力（b）切应力（c）复合应力5．变形金属加热时发生的再结晶过程是一个新晶粒代替旧晶粒的过程，这种新晶粒的晶型是（）。（a）与变形前的金属相同（b）与变形后的金属相同（c）形成新的晶型6．再结晶和重结晶都有形核与长大两个过程，主要区别在于有没有（）改变。（a）温度（b）晶体结构（c）应力状态。7．冷热加工的区别在于加工后是否留下（）。（a）加工硬化（b）晶格改变性（c）纤维组织8．钢只有通过冷加工并经随后加热才能使晶粒细化，而铁则不需冷加工，只需加热到一定温度即使晶粒细化，其原因是（）（a）铁总是存在加工硬化，而铜没有（b）铜有加工硬化现象，而铁没有（c）铁在固态下有同索异构转变，而钢没有（d）铁和铜的再结晶温度不同试题1．写出下列力学性能符号所代表的力学性能指标的名称和含义。5b、0.2、s、e、5001×103、KIc、HRC、HV7002/1×105、6001×10-5、-1、、akv、、、、HBS、E。2．低碳钢试样在受到静拉力作用直至拉断时经过怎样的变形过程?b。0.2、3．某金属材料的拉伸试样l0=100mm，d0=10mm。拉伸到产生0.2％塑性变形时作用力(载荷)F0.2=6.5×103N；Fb=8．5×