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第一章金属的力学性能一、填空题1、金属工艺学是研究工程上常用材料性能和___________的一门综合性的技术基础课。2、金属材料的性能可分为两大类：一类叫_____________，反映材料在使用过程中表现出来的特性，另一类叫__________，反映材料在加工过程中表现出来的特性。3、金属在力作用下所显示与弹性和非弹性反应相关或涉及力—应变关系的性能，叫做金属________。4、金属抵抗永久变形和断裂的能力称为强度，常用的强度判断依据是______、______等。5、断裂前金属发生不可逆永久变形的能力成为塑性，常用的塑性判断依据是________和_________。6、常用的硬度表示方法有__________、___________和维氏硬度。二、单项选择题7、下列不是金属力学性能的是（）A、强度B、硬度C、韧性D、压力加工性能8、根据拉伸实验过程中拉伸实验力和伸长量关系，画出的力——伸长曲线（拉伸图）可以确定出金属的()A、强度和硬度B、强度和塑性C、强度和韧性D、塑性和韧性9、试样拉断前所承受的最大标称拉应力为（）A、抗压强度B、屈服强度C、疲劳强度D、抗拉强度10、拉伸实验中，试样所受的力为（）A、冲击B、多次冲击C、交变载荷D、静态力11、属于材料物理性能的是（）A、强度B、硬度C、热膨胀性D、耐腐蚀性12、常用的塑性判断依据是（）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13、工程上所用的材料，一般要求其屈强比（）A、越大越好B、越小越好C、大些，但不可过大D、小些，但不可过小14、工程上一般规定，塑性材料的δ为（）A、≥1%B、≥5%C、≥10%D、≥15%15、适于测试硬质合金、表面淬火刚及薄片金属的硬度的测试方法是（）A、布氏硬度B、洛氏硬度C、维氏硬度D、以上方法都可以16、不宜用于成品与表面薄层硬度测试方法（）A、布氏硬度B、洛氏硬度C、维氏硬度D、以上方法都不宜17、用金刚石圆锥体作为压头可以用来测试（）A、布氏硬度B、洛氏硬度C、维氏硬度D、以上都可以18、金属的韧性通常随加载速度提高、温度降低、应力集中程度加剧而（）A、变好B、变差C、无影响D、难以判断19、判断韧性的依据是（）A、强度和塑性B、冲击韧度和塑性C、冲击韧度和多冲抗力D、冲击韧度和强度20、金属疲劳的判断依据是（）A、强度B、塑性C、抗拉强度D、疲劳强度21、材料的冲击韧度越大，其韧性就（）A、越好B、越差C、无影响D、难以确定三、简答题22、什么叫金属的力学性能？常用的金属力学性能有哪些？23、什么是疲劳断裂？如何提高零件的疲劳强度？四、计算题24、测定某种钢的力学性能时，已知试棒的直径是10mm，其标距长度是直径的五倍，Fb=33.81KN，Fs=20.68KN，拉断后的标距长度是65mm。试求此钢的σs，σb及δ值是多少？参考答案：一、填空题1、加工工艺2、使用性能工艺性能3、力学性能（机械性能）4、屈服点抗拉强度5、断后伸长率断面收缩率6、布氏硬度洛氏硬度二、选择题7—11DBDDC12—16ACBBA17—21BBCDA三、简答题23、答：力学性能是指材料在各种载荷作用下表现出来的抵抗力。常用的金属力学性能有强度、塑性、硬度、冲击韧性、疲劳强度等。24、答：在交变载荷作用下，虽然零件所受应力远低于材料的屈服点，但在长期使用中往往会突然发生断裂，这种破坏过程称为疲劳断裂。提高零件疲劳强度的措施：改善机构设计避免应力集中；提高加工工艺减少内部组织缺陷；降低零件表面粗糙度和表面强化四、计算题25、解：σs=Fs/Ao=20680/3.14*52=263.44Mpaσb=Fb/Ao=33810/3.14*52=430.70MPaδ=(lk-lo)/lo=(65-50)/50=30%第二章金属与合金的晶体结构与结晶一、填空1、自然界的固态物质，根据原子在内部的排列特征可分为_____和________两大类。2、金属的晶格类型主要有___________、___________、____________三大类。3、晶体的缺陷主要有_______、_______、__________。4、纯金属的结晶过程包括____________和___________两个过程5、根据溶质原子在溶剂中所占位置不同，固溶体可分为_________和_________两种。二、简答1、晶体与非晶体的主要区别是什么？2、什么是过冷度？影响过冷度的主要因素是什么？3、晶粒的大小对材料的力学性能有何影响？如何细化晶粒？参考答案一、1、晶体非晶体2、体心立方晶格面心立方晶格密排六方晶格3、点缺陷线缺陷面缺陷4、晶核的形成晶核的长大5、置换固溶体间隙固溶体二、1、答：晶体在固态下原子在物质内部做有规则排列，而非晶体在固态下物质内部原子成无序堆积状态。2、答：过冷度是指晶体的理论结晶温度和实际结晶温度之差。影响过冷度的主要因素是冷却速度，冷却速度越大，过冷度就越大，金属的实际结晶温度越底。3、答：金属的晶粒大小对其力学性能有重大影响，一般来说，细晶粒金属比粗晶粒金属具有较高的强度和韧性。细化晶粒的主要措施：1）增加过冷度2）液态金属在结晶前加入变质剂进行变质处理。第三章铁碳合金状态图一、填空题1、合金是指由两种或两种以上化学元素组成的具有___________特性的物质。2、合金中有两类基本相，分别是___________和__________。3、铁碳合金室温时的基本组织有___________、__________、_________、珠光体和莱氏体。4、铁碳合金状态图中，最大含碳量为__________。5、纯铁的熔点是___________。6、简化的铁碳合金状态图中有_________个单相区，_________个二相区。二、单项选择题7、组成合金最基本的、独立的物质称为（）A、组元B、合金系C、相D、组织8、金属材料的组织不同，其性能（）A、相同B、不同C、难以确定D、与组织无关系9、研究铁碳合金状态图时，图中最大含碳量为（）A、0.77%B、2.11%C、4.3%D、6.69%10、发生共晶转变的含碳量的范围是（）A、0.77%—4.3%B、2.11%—4.3%C、2.11%—6.69%D、4.3%—6.69%11、液态合金在平衡状态下冷却时结晶终止的温度线叫（）A、液相线B、固相线C、共晶线D、共析线12、共晶转变的产物是（）A、奥氏体B、渗碳体C、珠光体D、莱氏体13、珠光体是（）A、铁素体与渗碳体的层片状混合物B、铁素体与奥氏体的层片状混合物C、奥氏体与渗碳体的层片状混合物D、铁素体与莱氏体的层片状混合物14、共析转变的产物是（）A、奥氏体B、渗碳体C、珠光体D、莱氏体15、共析钢的含碳量为（）A、Wc=0.77%B、Wc0.77%C、Wc0.77%D、Wc=2.11%16、Wc0.77%铁碳合金冷却至A3线时，将从奥氏体中析出（）A、铁素体B、渗碳体C、珠光体D、莱氏体17、Wc4.3%的铁称为（）A、共晶白口铸铁B、亚共晶白口铸铁C、过共晶白口铸铁D、共析白口铸铁18、铁碳合金相图中，ACD线是（）A、液相线B、固相线C、共晶线D、共析线19、铁碳合金相图中的Acm线是（）A、共析转变线B、共晶转变线C、碳在奥氏体中的固溶线D、铁碳合金在缓慢冷却时奥氏体转变为铁素体的开始线20、工业上应用的碳钢，Wc一般不大于（）A、0.77%B、1.3%—1.4%C、2.11%—4.3%D、6.69%21、铁碳合金相图中，S点是（）A、纯铁熔点B、共晶点C、共析点D、纯铁同素异构转变点22、钢的含碳量一般在（）A、0.77%以下B、2.11%以下C、4.3%以下D、6.69%以下三、简答题23、什么是金属的同素异构转变？以纯铁为例说明金属的同素异构转变。24、含碳量对合金的组织和性能有什么影响？参考答案：一、填空题1、金属2、固溶体金属化合物3、铁素体渗碳体奥氏体4、6.69%5、1538℃6、35二、选择题7—11ABDCB12—16DACAA17—22CACBCB三、简答题23、答：同一种金属在固态下随温度的变化由一种晶格类型转变为另外一种晶格类型的转变过程称为金属的同素异构转变。纯铁在912oC以下时为体心立方晶格，从912oC开始变为面心立方晶格，升温到1394oC时又转变为体心立方晶格。24、答：铁碳合金在室温的组织都是由铁素体和渗碳体两相组成，随着含碳量的增加，铁素体不断减少，而渗碳体逐渐增加，并且由于形成条件不同，渗碳体的形态和分布有所变化。随着钢中含碳量的增加，钢的强度、硬度升高，而塑性和韧性下降，这是由于组织中渗碳体不断增多，铁素体不断减少的缘故。第四章钢的热处理一、填空题1、钢的热处理工艺曲线包括_____________、_____________和冷却三个阶段。2、常用的退火方法有_________、球化退火和___________。为了去除工作中由于塑性变形加工，切削加工或焊接等造成的和铸件内存残余应力而进行退火叫____________。3、淬火前，若钢中存在网状渗碳体，应采用_________的方法予以消除，否则会增大钢的淬透性。4、淬火时，在水中加入___________，可增加在650℃—550℃范围内的冷却速度，避免产生软点。5、工件淬火及__________________的复合热处理工艺，称为调质。6、通常用____________热处理和___________热处理来强化钢的表面层。二、单项选择题7、下列是表面热处理的是（）A、淬火B、表面淬火C、渗碳D、渗氮8、完全退火（）A、不能用于亚共析钢B、不能用于过亚共析钢C、二者皆可D、二者皆不可9、下列是整体热处理的是（）A、正火B、表面淬火C、渗氮D、碳氮共渗10、正火是将钢材或钢材加热保温后冷却，其冷却是在（）A、油液中B、盐水中C、空气中D、水中11、双介质淬火法适用的钢材是（）A、低碳钢B、中碳钢C、合金钢D、高碳工具钢12、下列是回火的目的是（）A、得到马氏体或贝氏体B、稳定工件尺寸C、提高钢的强度和耐磨度D、提高钢的塑性13、高温回火后得到的组织为（）A、马氏体B、贝氏体C、回火托氏体D、回火索氏体14、为保证较好的综合力学性能，对轴、丝杠、齿轮、连杆等重要零件，一般采用的热处理方式是（）A、淬火B、正火C、退火D、调质15、为了减小淬火内应力和降低脆性，表面淬火后一般要（）A、正火B、低温回火C、中温回火D、高温回火16、常用的渗碳方法有气体渗碳、固体渗碳、液体渗碳，其中应用较广泛的是（）A、三种同样重要B、第一种C、前两种D、后两种17、渗碳钢件常采用的热处理工艺是（）A、淬火加低温回火B、淬火加中温回火C、淬火加高温回火D、不用再进行热处理18、目前工业上应用最广泛的是气体渗氮法。它是在渗氮罐中进行加热时，不断通人空气介质A、氮气B、氨气C、一氧化碳D、二氧化碳19、渗氮后的钢材常采用的热处理工艺是（）A、淬火加低温回火B、淬火加中温回火C、淬火加高温回火D、不用再进行热处理20、工作中有强烈摩擦并承受冲击载荷或交变载荷的零件广泛应用的热处理方法（）A、渗碳B、渗氮C、调质D、淬火21、淬火钢回火后的冲击韧度是随着回火温度的提高而（）A、提高B、降低C、不变D、先提高后降低22最常用的淬火剂是（）A、水B、油C、空气D、氨气23、在钢的整体热处理过程中，常用的作预备热处理的是（）A、正火和淬火B、正火和回火C、淬火和回火D、退火和正火24、球化退火前有网状渗碳体的钢件，在球化退火前先进行（）A、退火B、正火C、淬火D、回火三、简答题25、什么是退火？简述其种类及应用。26、什么是回火？回火的主要目的是什么？参考答案一、填空题1、加热保温2、完全退火去应力退火去应力退火3、正火4、盐或碱5、高温回火6、表面化学二、选择题7—11BBACD12—16BDDBC17—21ABDBA22—24ADB三、简答题25、退火是将工件加热到临界点以上或在临界点以下某一温度保温一定时间后，以十分缓