最新机械工程材料及其成形技术复习题.docx
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最新机械工程材料及其成形技术复习题
机械工程材料及其成形技术复习题
一、名词解释
间隙固溶体：
溶质原子分布于溶剂的晶格间隙中所形成的固溶体。
再结晶：
金属发生重新形核和长大而不改变其晶格类型的结晶过程。
淬透性：
钢淬火时获得马氏体的能力。
枝晶偏析：
金属结晶后晶粒内部的成分不均匀现象。
时效强化：
固溶处理后铝合金的强度和硬度随时间变化而发生显著提高的现象。
同素异构性：
同一金属在不同温度下具有不同晶格类型的现象。
临界冷却速度：
钢淬火时获得完全马氏体的最低冷却速度。
热硬性：
指金属材料在高温下保持高硬度的能力。
二次硬化：
淬火钢在回火时硬度提高的现象。
共晶转变：
指具有一定成分的液态合金,在一定温度下,同时结晶出两种不同的固相的转变。
比重偏析：
因初晶相与剩余液相比重不同而造成的成分偏析。
置换固溶体：
溶质原子溶入溶质晶格并占据溶质晶格位置所形成的固溶体。
变质处理：
在金属浇注前添加变质剂来改变晶粒的形状或大小的处理方法。
晶体的各向异性：
晶体在不同方向具有不同性能的现象。
固溶强化：
因溶质原子溶入而使固溶体的强度和硬度升高的现象。
形变强化：
随着塑性变形程度的增加，金属的强度、硬度提高，而塑性、韧性下降的现象。
残余奥氏体：
指淬火后尚未转变，被迫保留下来的奥氏体。
调质处理：
指淬火及高温回火的热处理工艺。
淬硬性：
钢淬火时的硬化能力。
过冷奥氏体：
将钢奥氏体化后冷却至A1温度之下尚未分解的奥氏体。
本质晶粒度：
指奥氏体晶粒的长大倾向。
C曲线：
过冷奥氏体的等温冷却转变曲线。
CCT曲线：
过冷奥氏体的连续冷却转变曲线。
马氏体：
含碳过饱和的α固溶体。
回火稳定性：
钢在回火时抵抗硬度下降的能力。
过冷度：
金属的理论结晶温度与实际结晶温度之差
1．固溶强化；2．结晶；3．加工硬化；5、过冷度；6．钢的热处理；7．再结晶；8、马氏体；9、钢的淬火（退火，回火，正火，调质）……10、铸造，锻造，焊接……
二、填空题：
1、根据溶质原子在溶剂晶格中分布情况的不同，固溶体可分（间隙固溶体）和（置换固溶体）。
2、金属中三种常见的晶格类型是（体心立方）、（面心立方）和（密排六方）。
3、固态金属中的相有两种：
（固溶体）和（化合物）。
4、液态金属结晶时，冷却速度大，过冷度则越（大）。
结晶后，晶粒（细小）。
5.、普通热处理是指（退火）、（正火）、（淬火）、（回火）
6、金属结晶后的晶粒大小主要取决于结晶时的（形核率）和（长大速率）。
7.铁碳合金在从液态冷却到固态的结晶过程中，细化晶粒的具体操作方法有（快速冷却）、（加入变质剂）和（机械搅拌）。
8、铸造应力分为：
（热应力）和（机械应力）,其中（热应力）属残余应力。
9、铸铁具有良好的耐磨性和消振性,是因为其组织中有（石墨）存在。
10.手工电弧焊焊条按药皮组成分为酸性焊条和碱性焊条两种；其中焊芯的主要作用是充当电极和填充焊缝；药皮的主要作用是稳定电弧、（保护焊接过程）和起机械保护作用。
11、共析钢过冷奥氏体冷却转变过程所产生的三种类型产物是（珠光体组织）、（贝氏体组织）、（马氏体组织），在较高温度转变产物是（珠光体组织）。
12、过共析钢进行球化退火处理的两个主要目的是：
通过进行（球化退火）处理，消除网状（二次渗碳体）组织，以改善切削加工性和为（最终热处理）作组织准备。
13、要使钢材的焊接性能良好，其碳当量值应（小于0.4%）。
14、过共析钢的含碳量范围是（0.77～2.11）%。
15、T12按用途分类是属于（过共）析钢，其平均碳含量为（1.2）%。
16．奥氏体和渗碳体组成的共晶组织称为高温莱氏体，其含碳量为4.3％，当温度低于727℃，转变为珠光体加渗碳体，又称为低温莱氏体。
17、过共析钢室温下的平衡组织是（珠光体+二次渗碳体）。
18．钢的热处理是通过钢在固态下加热、保温和冷却的操作来改变材料内部组织，从而获得所需要的性能的工艺方法。
19．马氏体的转变温度范围是Ms-Mf，马氏体的显微组织与含碳量有关，含碳量高的马氏体呈片状，含碳量低的马氏体呈板条状。
20.零件的失效形式有过量塑形变形失效、断裂失效、表面磨损失效。
21．常用淬火冷却介质有水、油、盐、和硝盐
22．常用淬火方法有单介质淬火、双介质淬火、马氏体分级淬火和贝氏体等温淬火。
23、含碳量为0.55%的铁碳合金属（亚共）析钢，退火组织是（铁素体+珠光体）。
如经淬火，其组织是（马氏体）。
24．共析钢的等温转变曲线中，高温转变温度在Ar1～550℃，转变产物为珠光体贝氏体组织、和马氏体组织；中温转变温度为贝氏体组织，转变产物为上贝氏体组织和下贝氏体组织。
25.钢淬火后，低温回火所得到的组织称回火马氏体；中温回火所得到的组织称回火屈氏体。
26．化学热处理都是通过活性原子的产生、活性原子的吸收和活性原子的扩散三个基本过程完成的。
27．选材的一般原则是在满足使用性能足够的原则的前提下，再应考虑工艺性能良好的原则、经济性合理的原则等
28．铸件常见的缺陷有缩孔和缩松、铸造应力、铸件应力等。
29．金属材料冷热加工的区别是加热温度是否高于再结晶温度；钨在1100℃加工属于冷加工。
（其中钨的熔点是3410℃）。
30、共析钢的含碳量为（0.77%），共析反应产物称为（球光体）。
31.结晶范围大的合金，其铸造流动性（差），容易形成缩松缺陷。
为了防止铸件形成缩孔缺陷，可采用（顺序凝固）原则。
32．工业用钢按用途分为结构、工具钢、特殊钢
33、机器用钢是指（调质钢）、（渗碳钢）、（弹簧钢）和（轴承钢）、。
34、T8钢的平均含碳量为（0.8）%，在平衡状态下室温组织是（珠光体）、加热到500℃时的组织是（珠光体）。
35.马氏体的性能主要取决于马氏体中的碳含量。
36．结晶时,细化晶粒的途径有增加过冷度、变质处理，
机械搅拌。
37．固溶体根据溶质原子在晶格中位置的不同可分为间隙固溶体和（置换固溶体）两类。
38．冷变形后的金属被加热，当温度不太高时，金属内部的晶格畸变程度减轻，内应力下降，这个阶段称为回复；当加热到较高温度，不但晶格畸变减少，金属的位错密度显著减少，使变形的晶粒逐步变成等轴晶粒，这一过程为再结晶。
39.铸铁中碳的存在形式有渗碳体和石墨两种形式。
40．含碳量小于2.11%的铁碳合金称为钢，根据钢的组织不同将钢分为亚共析钢、共析钢、过共析钢，其相应的组织为铁素体+珠光体、珠光体、珠光体+渗碳体。
41．合金的相结构通常可分为固溶体和化合物。
42．金属结晶后的晶粒大小主要取决于结晶时的和。
43．金属的晶体缺陷主要有点缺陷、线缺陷和面缺陷
44、铸造工艺参数包括：
（加工余量）、（起模斜度）、（铸造圆角）和（铸造收缩率）。
45单晶体的塑性变形主要以滑移的方式进行，它是在切应力作用下，使晶体的一部分沿一定的晶面和晶向相对于另一部分发生滑动.
46．碳在奥氏体中的溶解度随温度而变化，在1148℃时溶解度为2,11％，在727℃时达0.77％。
47、钢的共析反应是由（奥氏体）同时析出（珠光体和渗碳体）的过程。
48填写下列组织的符号：
奥氏体A或γ、铁素体F或α、渗碳体Fe3C、珠光体P、高温莱氏体Ld、低温莱氏体Ldˊ．。
49T10钢加热到900℃时为A组织；加热到780℃时为A+二次Fe3C组织；室温下为P+二次Fe3C组织．。
50．过冷奥氏体转变为马氏体仅仅是晶格改变，而无成分的改变，所以马氏体是碳在α铁中的过饱和固溶体
51.钢中常存杂质元素中，有益元素是锰和硅；有害元素是硫和磷
52、钢按冶金质量可分为：
（普通钢）、（优质钢）、（高级优质钢）、（特级优质钢）。
53、45调质钢要求有较高的综合机械性能，所以这种钢常采用（淬火+高温回火）的热处理工艺方法进行热处理，使用状态下的组织为（回火索氏体）。
54自由锻造的基本工序主要有镦粗、拔长、弯曲等。
55.焊接接头包括焊缝区和热影响区。
热影响区又分为融合区、过热区、正火区和部分相变区；其中融合区的性能最差。
56.合金的铸造性能指流动性、收缩性能
57、板料冲压的基本工序分为（分离工序）和（变形工序）两大类。
58、焊接变形的基本形式有：
（收缩变形）、（角变形）、（弯曲变形）、（扭曲变形）、（波浪变形）。
59、结晶范围大的合金，其铸造流动性（小），容易形成缩（松）
60常用的硬度测试方法有布氏硬度测试法、洛氏硬度测试法及维氏硬度测试法等。
62.根据石墨的形态又分为灰铸铁、球墨铸铁、蠕墨铸铁和可锻铸铁。
63.过冷奥氏体的转变方式有连续冷却和等温冷却两种方式
64金属的结晶过程是由近程有序状态转变为长程有序状态的过程，也是由原子的晶态或非晶态逐步过渡到原子的过程
65.淬透性是指钢在淬火时所能得到的淬硬层（马氏体组织占50%处）的深度分布特性。
66、过共析钢进行球化退火处理的两个主要目的是：
通过进行（球化退火）处理，消除网状（二次渗碳体）组织，以改善切削加工性和为（最终热处理）作组织准备。
67.晶格结构中的点缺陷主要是间隙原子、空位原子和置换原子。
三选择题
1、用20钢制造在工作中受冲击载荷和表面耐磨的齿轮零件，应采用（B）。
A、调质加表面淬火处理；B、渗碳处理加淬火加低温回火；C、调质处理；D、正火处理。
2.铁素体是（C）。
A、碳在γ-Fe的间隙固溶体；B、碳在α-Fe中的过饱和间隙固溶体；C、碳在α-Fe中的间隙固溶体，D、碳在γ-Fe中的过饱和间隙固溶体。
3.为使高碳钢便于切削加工和为最终热处理作组准备，常预先进行（C）。
A、淬火；B、完全退火；C、球化退火；D、回火
4、下列材料中，（A）的铸造性能最好。
A、普通灰铸铁；B、45钢；C、T12；D、铸造铜合金。
5、亚共析钢进行淬火处理，其加热温度应在（A）以上30~50℃。
A、Ac3；B、Ac1；C、Accm；D、A2。
6、要消除焊件的焊接应力，应采用（C）处理
A、完全退火；B、正火；C、去应力退火；D、高温回火。
7、过冷奥氏体是指冷却到C温度下，尚未转变的奥氏体。
A、MfB、MsC、A1D、A3
8.下列材料中，（A）锻造性能最好。
A、30钢；B、50钢；C、HT200、D、T12A。
9.下列材料中，（）的焊接性能最差。
A、T8；B、20钢；C、45钢；D、HT250。
10.以下三类钢中，（D）的淬透性最好。
A、亚共析钢B、共析钢C、过共析钢
11.共析钢加热奥氏体化后，冷却速度很快，获得的室温组织为（A）。
A、马氏体；B、贝氏体；C、珠光体、D、托氏体。
12.根据铁-碳合金相图，过共析钢室温组织由（B）组成。
A、铁素体+珠光体；B、珠光体+二次渗碳体；
C、珠光体+莱氏体，D、铁素体+二次渗碳体。
13.消除金属的加工硬化，可用（A）
A、再结晶退火；B、回复；C、球化退火；D、回火。
14.（）珠光体转变是在A以下进行的。
AA1BMsCMfDA3
15、为使低碳钢便于切削加工，可预先进行（B）处理。
A、完全退火；B、正火；C、球化退火；D、回火。
16、45钢要得到回火索氏体，应进行（B）
A、淬火+中温回火；B、淬火+高温回火；C、等温淬火；D、淬火+低温回火。
17、划分金属的冷热加工的界限是（B）。
A、回复温度；B、再结晶温度；C、相变温度；D、重结晶温度。
18、用调质钢制造在工作中受较大冲击载荷和表面有一定耐磨性的零件，应采用（D）
A、表面淬火+高温回火处理；B、渗碳处理+淬火+低温回火；C、渗碳处理+淬火+中温回火；D、调质+表面淬火+低温回火处理。
19（B）在晶体的缺陷中，按几何形状，螺型位错属于。
A点缺陷B线缺陷C面缺陷D体缺陷
20、低碳钢焊接热影响区中性能最差的是（A）。
A、熔合区；B、过热区；C、正火区；D、部分重结晶区。
21、下列合金中，铸造性能最好的是（A）。
A、灰口铸铁；B、铸钢；C、铸造铝合金；D、白口铸铁。
22.（D）薄壁套管类中空铸件适于采用铸造工艺。
A砂型B熔模C金属型D离心
23.（C）确定分型面时，尽量使铸件全部或大部分放在同一砂箱中，其主要目的是
A.利于金属液充填型腔 B.利于补缩铸件
C.防止错箱 D.操作方便
24、下列材料中，锻造性能最好的材料是（A）。
A、低碳钢；B、高碳钢；C、灰口铸铁；D、可锻铸铁。
25、下列材料中，焊接性能最好的是（C）。
A、45钢；B、50钢；C、20钢D、20Cr。
26、某一低碳钢毛坯因其太软和太韧，为便于切削加工，可预先进行（B）处理。
A、完全退火；B、正火；C、球化退火；D、回火。
27.（B）HRC是硬度。
A布氏B洛氏C维氏D肖氏
28.共析钢加热奥氏体化后，冷却时转变的组织主要取决于（C）
A、奥氏体化的加热温度；B、奥氏体化后的成分均匀程度；C、奥氏体冷却时的转变温度。
29马氏体是（D）
A、碳在α-Fe的固溶体；B、碳在α-Fe中的过饱和间隙固溶体；
C、碳在γ-Fe中的置换固溶体，D、碳在γ-Fe中的过饱和间隙固溶体。
30.（A）绘制自由锻锻件图时，为简化锻件形状，需加上
A.敷料 B.余量 C.斜度 D.公差
31消除金属的加工硬化，可用（A）
A、再结晶退火；B、回复；C、球化退火；D、回火。
32为使低碳钢便于切削加工，可预先进行（B）处理。
A、完全退火；B、正火；C、球化退火；D、回火。
33.（C）下列哪种工艺不属于塑性加工？
A旋压B挤压C注塑D轧制
34.50钢要得到回火索氏体，应进行（B）
A、淬火+中温回火；B、调质处理；（淬火+高温回火）；C、等温淬火；D退火。
35、下列材料中，最适于制造板料冲压件的是（A）。
A、低碳钢；B、中碳钢；C、灰口铸铁；D、可锻铸铁。
36、焊接普通的钢结构，一般选用（A）。
A、酸性焊条B、碱性焊条C、中性焊条
37.（A）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
38．铸铁中碳以石墨形态析出的过程称为A。
A.变质处理AB.石墨化C.球化过程Ｄ.孕育处理
39．在Fe-Fe3C相图中，GS线也称为C。
A．共晶线B.共析线 C.A3线 D.Acm线
40．40钢中，珠光体的含量大约C。
A.20％B.35％C.50％D.70％
41.（A）40Cr钢通常用作钢。
A调质B渗碳C工具D弹簧
42.（B）根据钢的用途来分类，可以分为结构钢、工具钢以及钢。
A桥梁B特殊C不锈D模具
43．球化退火一般适用于C
A合金结构钢B碳素结构钢C碳素工具钢D合金刃具钢
44.（D）65Mn钢通常用作钢。
A调质B渗碳C工具D弹簧
45．确定碳钢淬火加热温度的基本依据是B
AC曲线BFe－Fe3C相图C钢的Ms线DCCT曲线
46.（A）目前应用最广泛的铸造工艺是铸造。
A砂型B熔模C金属型D离心
47．亚共析钢加热到AC1～AC3之间某温度，水冷后组织为B.
A马氏体+珠光体；B马氏体+铁素体；C马氏体+残余奥氏体；D铁素体+渗碳体
48.（C）H68是。
A铝合金B铁碳合金C铜合金D镁合金
49.（D）不是铸件的常见生产缺陷。
A缩孔B缩松C白点D过烧
50．钢的质量等级的分类是按钢的C区分的。
A力学性能B钢的含碳量C杂质S、PD有益的Mn、Si
51.（A）40Cr钢通常用作钢。
A调质B渗碳C工具D弹簧
52．合金渗碳钢渗碳后必须进行C热处理。
A淬火+高温回火；B淬火+中温回火；C淬火+低温回火；D淬火+退火
53．合金固溶强化的原因是C。
A晶格类型的改变；B晶粒细化；C晶格发生畸变；D发生了化学反应
54.（A）大批量生产汽车齿轮锻件的合适生产方法是。
A模锻B自由锻C液态模锻D胎模锻
55.化学热处理与其他热处理方法的根本区别是C
A加热温度B组织变化C钢成分变化D性能变化
56．要制造一批锉刀，请选择合适的材料C。
A.45B.9Mn2VC.T12D.7Cr17
57.（D）过共析钢加热到线以上，会转变为单相奥氏体。
AA1BA2CA3DAcm
58．纯铁在912℃时由γ－Fe转变为α－Fe的这种转变称为D
A结晶B再结晶C重结晶D同素异构现象
59.（C）铸造中，产生缩孔和缩松的主要原因不是。
A液态收缩B凝固收缩C固态收缩
60.（C）有色金属的焊接适于下列哪种焊接工艺？
A手工电弧焊BCO2保护焊C氩气保护焊D埋弧焊
61奥氏体是（D）。
A、碳在α-Fe的间隙固溶体；B、碳在γ-Fe中的过饱和间隙固溶体；C、碳在γ-Fe中的置换固溶体，D、碳在γ-Fe中的间隙固溶体。
62为使高碳钢（如T12）便于切削加工和为最终热处理作组准备，常预先进行（C）。
A、淬火；B、完全退火；C、球化退火；D、正火。
63.（C）珠光体是一种。
A．固溶体 B．金属化合物 C．机械混合物 D．单相组织金属
64．确定过冷奥氏体等温冷却产物的基本依据是A。
A.C曲线图；B.Fe-Fe3C相图；C.钢的Ms线；D.半马氏体曲线
65.（B）机床床身的制造工艺适于下列那种工序？
A锻造B铸造C锻焊D冲压D
67．在Fe-Fe3C相图中，GS线也称为。
A．共晶线B.共析线 C.Acm线D.A3线
68．40钢中，珠光体的含量大约C。
A.20％B.35％C.50％D.70％
69.（C）铁碳平衡相图中，含碳量为1.5％的铁碳合金是。
A亚共析钢B共析钢C过共析钢D铸铁
四、判断题：
（每小题1分，共15分）（在括号里正确的划“√”，错误的划“×”；）
1．（×）GCr15SiMn钢是滚动轴承钢，Cr12MoV钢是不锈钢，HT150是灰口铸铁。
2、正火只能作预备热处理，不可作为零件的最终热处理。
（×）
3.（∨）同一金属，结晶时冷却速度愈大，则过冷度愈大，金属的实际结晶温度愈低。
4．（×）金属固态一定是晶体，不存在非晶态金属；同样玻璃也不存在晶态玻璃。
5．（×）锻造只能改变金属坯料的形状而不能改变金属的力学性能。
7合金的结晶范围越大，枝晶偏析越严重。
（√）
8.（√）合金的晶粒越细，其强度越高、塑性也越好。
9．（√）去应力退火一般在A1以下（500℃~650℃）,因此退火过程是没有相变的。
10、正火只能作预备热处理，不可作为零件的最终热处理。
（×）
11、表面淬火的钢材料一般采用低碳钢。
（×）
12渗碳热处理的钢材料一般适合中碳钢。
×
13.（×）二氧化碳保护焊由于有CO2的作用，故适合焊有色金属和高合金钢。
14.（×）所有的合金元素加入钢中均能使钢的淬透性提高。
15、淬透性好的钢，淬火硬度一定高。
（×）
16、去应力退火能消除内应力，完全退火也能消除内应力。
（√）
17.（√）铸件、锻件一般都要设置结构斜度，以便脱模。
18.（×）在铁碳合金相图中，铁素体在727℃时，溶碳能力可达2.11%。
19.（√）钢的碳当量值越大，其焊接性越差。
20．（√）过共析钢结晶的过程是：
L—→L+A—→A—→A+Fe3CⅡ—→P+Fe3CⅡ。
15、拉深系数越小，板料在拉深过程中变形越小。
（×）
21．（×）可锻铸铁是可以进行段造的。
22．（∨）加工硬化是指在冷变形加工后的金属，产生碎晶、位错密度增加，提高了其强度的现象。
23、锻造纤维最好与拉应力平行。
（∨）
24.（×）钢的淬透性主要取决于马氏体含碳量的大小。
25..金属的抗拉强度越高，金属抗塑性变形的能力也越高。
（∨）
26、一般钢材在600℃左右会产生一类回火脆性，应避免在此温度区回火（×）
27金属都具有相同的晶格类型。
（×）
28.在合金中组元就是合金的。
（×）
29.固溶体都是有限溶解的。
（×）
30、淬火后的钢在回火时，一般回火温度高，其强度和硬度高。
（×）
31.莱氏体的含碳量为6.69。
×（）
32.（×）模锻件的结构斜度通常设在与开模方向相平行的加工表面上。
33．淬透性好的钢淬火硬度一定好。
（×）
34、碱性焊条的抗裂性较酸性焊条要好。
（∨）
35淬火钢在回火时无组织变化。
（×）
36可锻铸铁可以进行锻造。
（×）
37渗氮零件渗氮后必须经淬火、回火后方可使用。
（×）
38、平衡状态下的亚共析钢不含二次渗碳体。
（∨）
39.（×）铸铁的含碳量高，其焊接工艺性能比低碳钢好。
40（∨）铁碳合金中，一次渗碳体、二次渗碳体、三次渗碳体的成分和晶体结构相同，是同一相。
41大多数合金元素加入钢中均能使钢的淬透性提高。
（∨）
42．金属在固态下都是晶体，而非金属都是非晶体。
×
43．珠光体的含碳量为0.77％。
∨
44．高温下进行的塑性变形加工称为热加工。
×
45.（∨）对钢进行淬火热处理，只能改变材料的组织，不能改变其化学成分。
46、金属未经塑性变形，在加热温度高于再结晶温度，不会发生再结晶。
（∨）
47．纯金属的结晶都是在恒温下进行的。
√
48．金属材料的力学性能都是通过拉伸试验测定的×
49．钢的含碳量愈高，淬火加热温度愈高。
×
50.为了使零件加快渗碳速度，最好用高碳碳钢来作渗碳钢。
×
51.（√）灰铸铁的铸造工艺性比铸钢要好。
52．渗碳零件经渗碳后就可以加工使用。
×
53．碳素工具钢都是优质钢或高级优质钢。
×
54．同一金属，结晶时冷却速度愈大
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