机械工程材料复习题文档格式.docx
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（c）线缺陷；
（d）点缺陷
3．亚晶界是由：
（a）点缺陷堆积而成；
（b）位错直排列成位错墙而构成；
（c）晶界间的相互作用构成。
4．在面心立方晶格中，原子密度最大的晶向是：
（a）<
100>
（b）<
110>
（c）<
111>
.
5．在体心立方晶格中，原子密度最大的晶向是：
（a）<
6．α-Fe和γ-Fe分别属于什么晶格类型：
（a）面心立方和体心立方；
（b）体心立方和面心立方；
（c）均为面心立方;
（d）均为体心立方。
8.有一碳钢制支架刚性不足，解决的办法是：
（a）用热处理方法强化；
（b）另选合金钢；
（c）增加截面积；
（d）用冷加工方法制造。
9.材料的脆性转化温度应在使用温度：
（a）以上；
（b）以下；
（c）与使用温度相等。
11.在图纸上出现如下几种硬度技术条件的标注，其中哪种是错的？
（a）HB500；
（b）HV800；
（c）HRC12-15；
（d）HB229。
（五）综合分析题
2.作图表示立方晶系中的（110）、（112）、（120）、（121）晶面和[111]、[132]、[210]晶向.
3．常见的金属晶体结构有哪几种？
它们的原子排列和晶格常数各有什么特点？
α-Fe、γ-Fe、Al、Cu、Ni、Pb、Cr、V、Mg、Zn各属何种晶体结构？
4．画出体心立方、面心立方和密排六方晶体中原子最密的晶面和晶向、写出它们的晶面和晶向指数并求出单位面积及单位长度上的原子数。
5．在常温下，已知铁的原子直径d=0.254nm，铜的原子直径d=0.255nm，求铁和铜的晶格常数。
6．实际金属晶体中存在哪些晶体缺陷？
它们对性能有什么影响？
7.常用的硬度方法有几种？
其应用范围如何？
这些方法测出的硬度值能否直接进行比较？
答案
1.导电性和导热性、不透明性和金属光泽、塑性变形能力
2.原子排列的规则性
3.晶界和亚晶界
4.刃型位错和螺型位错刃型位错
6.空位和间隙原子位错
7.42
8.快
9.多
10.0.407（Ag是fcc）
11.高
12.电子化合物
13.延伸率断面收缩率断面收缩率
14.洛氏（HRC）较软的毛坯或半成品
15疲劳
1.错误2.错误3.正确4.错误5.错误6.正确7.正确8.正确9.正确10.正确
11.错误12.错误
（四）选择题
1.（b）2.（c）3.（b）4.（b）5.（c）6.（b）
7.（c）8.（c）9.（b）10.（b）11.（c）
略
1．按钢中合金元素含量，可将合金钢分为________________________，和__________________和_______________________几类（分别写出合金元素含量范围）。
2．合金钢按用途可分为______________、____________和____________。
3．20CrMnTi是____________钢，Cr，Mn的主要作用是________，Ti的主要作用是_____________，热处理工艺是_____________。
4．W18Cr4V是__________钢，含碳量是_______，W的主要作用是_________、Cr的主要作用是_________，V的主要作用是________。
热处理工艺是___________，最后组织是___________。
5．0Crl8Ni9Ti是__________钢，Cr，Ni和Ti的作用分别是_________、_________________和_______________。
6．拖拉机和坦克履带板受到严重的磨损及强烈的冲击，应选用_________钢，采用____________处理。
7．白口铸铁中碳主要以_____________的形式存在，灰口铸铁中碳主要以____________的形式存在。
8．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______状、_____状和_______状。
9．铸铁的基体有__________、___________、_____________三种．
10．QT500-05牌号中，QT表示_________，数字500表示__________，数字05表示____________。
11．HT250是__________铸铁，250表示__________。
12．促进石墨化的元素有_________、_________，阻碍石墨化的元素有_____、_________。
13．铸铁的石墨化过程分为三个阶段，分别为__________、____________、__________。
15．生产孕育（变质）铸铁选用___________作为孕育（变质）剂。
16．生产球墨铸铁选用____________作为球化剂。
17．灰口铸铁的机械性能主要取决于_______________。
18．机架和机床床身应选用_____________。
19．影响石墨化的主要因素是___________和_____________。
20.球墨铸铁的强度、塑性和韧性均较普通灰口铸铁高，这是因为_________________________________。
21．ZL110是____________合金，其组成元素为_____________。
1．调质钢的合金化主要是考虑提高其红硬性。
2．T8钢比T12和40钢有更好的淬透性和淬硬性。
3．要提高奥氏体不锈钢的强度，只能采用冷塑性变形予以强化。
4．高速钢反复锻造是为了打碎鱼骨状共晶莱氏体，使其均匀分布于基体中。
5．T8与20MnVB相比，淬硬性和淬透性都较低。
6．高速钢采用很高温度淬火，其目的是使碳化物尽可能多的溶入奥氏体中，从而提高钢的硬性。
7．奥氏体不锈钢的热处理工艺是淬火后稳定化处理。
8．20CrMnTi与1Crl8Ni9Ti中的Ti都是起细化晶粒的作用。
9．铸铁可以经过热处理改变基体组织和石墨形态。
10．可锻铸铁在高温时可以进行锻造加工。
11．石墨化的第三阶段不易进行。
12．可以通过球化退火使普通灰口铸铁变成球墨铸铁。
13．球墨铸铁可以通过调质处理和等温淬火工艺提高其机械性能。
14．采用热处理方法，可以使灰铸铁中的片状石墨细化，从而提高其机械性能.（）
15．铸铁可以通过再结晶退火使晶粒细化，从而提高其机械性能。
16．灰铸铁的减震性能比钢好。
17．所有的铝合金都可以通过热处理予以强化。
18．铅黄铜加铅是为了提高合金的切削加工性。
1．要制造直径25mm的螺栓，要求整个截面上具有良好的综合机械性能，应选用
（a）45钢经正火处理；
（b）60Si2Mn钢经淬火和中温回火；
（c）40Cr钢经调质处理。
2．制造手用锯条应当选用：
（a）T12钢经淬火和低温回火；
（b）Crl2Mo钢经淬火和低温回火；
（c）65钢淬火后中温回火。
3．高速钢的红硬性取决于：
（a）马氏体的多少；
（b）淬火加热时溶于奥氏体中的合金元素的量；
（c）钢中的碳含量
4．汽车、拖拉机的齿轮要求表面高耐磨性，中心有良好的强韧性，应选用：
（a）20钢渗碳淬火后低温回火；
（b）40Cr淬火后高温回火；
（c）20CrMnTi渗碳淬火后低温回火。
5．下列钢种中，以球化退火作为预备热处理的钢种是：
（a）40Cr；
（b）20Cr；
（c）16Mn；
（d）GCrl5。
6．60Si2Mn钢的热处理工艺是：
（a）淬火和低温回火；
（b）淬火和中温回火；
（c）再结晶退火。
7．热锻模应选用：
（a）Crl2MoV淬火和低温回火；
（b）5CrNiMo调质处理；
（c）40Cr调质处理。
8．GCrl5钢中Cr的平均含量为；
（a）15%；
（b）1.5%；
（c）没有表示出来。
9．二次硬化属于：
（a）固溶强化；
（b）细晶强化，（c）位错强化，（d）第二相强化。
10．欲制一耐酸容器，选用的材料和相应的热处理工艺应为：
（a）W18Cr4V，固溶处理；
（b）1Crl8Ni9，稳定化处理；
（c）1Crl8Ni9Ti，固溶处理；
（d）1Crl7，固溶处理。
11．0Crl8Ni9钢固溶处理的目的是：
（a）增加塑性；
（b）提高强度：
（c）提高耐蚀性。
12．下列钢中最易发生晶间腐蚀的是：
（a）0Crl8Ni9Ti；
（b）0Crl8Ni9；
（c）1Crl8Ni9；
（d）1Crl8Ni9Ti。
13．下列钢中热处理时不产生二次硬化的是：
（a）W18Cr4V；
（b）Crl2MoV；
（c）3Cr2W8V；
（d）5CrNiMo。
14．铸铁石墨化过程的第一，二、三阶段完全进行，其显微组织为：
（a）F十G；
（b）F+P+G；
（c）P十G。
15．铸铁石墨化过程的第一、二阶段完全进行，第三阶段部分进行，其显微组织为：
（a）F+G；
（b）P+G；
（c）F+P+G。
16．铸铁石墨化过程的第一、二阶段完全进行，第三阶段未进行，其显微组织为：
（a）F+P+G；
（c）F+G。
17．提高灰口铸铁的耐磨性应采用：
（a）整体淬火；
（b）渗碳处理；
（c）表面淬火。
18．普通灰铸铁的机械性能主要取决于：
（a）基体组织；
（b）石墨的大小和分布；
（c）石墨化程度。
19．现有下列灰口铸铁，请按用途选材；
（a）HT250；
（b）KTH350-10；
（c）QT600-02。
①机床床身（）；
②汽车前后轮壳（）；
③柴油机曲轴（）。
20．灰口铸铁磨床床身薄壁处出现白口组织，造成切削加工困难。
解决的办法是：
（a）改用球墨铸铁；
（b）正火处理；
（c）软化退火；
（d）等温淬火。
21.在下列铸铁中可采用调质、等温淬火工艺方法获得良好综合机械性能的是：
（a）灰铸铁；
（b）球墨铸铁；
（c）可锻铸铁；
（d）蠕墨铸铁。
24．对于可热处理强化的铝合金，其热处理方法为：
（a）淬火+低温回火；
（b）完全退火，（c）水韧处理；
（d）固溶+时效。
1．说出Q235A，15，45，65，T8，T12等钢的钢类，含碳量，各举出一个应用实例。
2．下列零件或工具用何种碳钢制造：
手锯锯条、普通螺钉、车床主轴。
3．为什么低合金高强钢用锰作为主要的合金元素?
4．试述渗碳钢和调质钢的合金化及热处理特点。
5．有两种高强螺栓，一种直径为10mm，另一种直径为30mm，都要求有较高的综合机械性能：
σb≥800MPa，αk≥25J/cm2。
试问应选择什么材料及热处理工艺?
6．为什么合金弹簧钢以硅为重要的合金元素?
为什么要进行中温回火?
7．轴承钢为什么要用铬钢?
为什么对非金属夹杂限制特别严格?
8．简述高速钢的成分、热处理和性能特点，并分析合金元素的作用。
9．W18Cr4V钢的Ac1约为820℃，若以一般工具钢Ac1+30～50℃的常规方法来确定其淬火加热温度，最终热处理后能否达到高速切削刀具所要求的性能?
为什么?
其实际淬火温度是多少?
W18Cr4V钢刀具在正常淬火后都要进行560℃三次回火，这又是为什么?
10．不锈钢的固溶处理与稳定化处理的目的各是什么?
11．试分析合金元素Cr在40Cr，GCrl5，CrWMn，1Crl3，1Crl8Ni9Ti，4Cr9Si2等钢中的作用。
12．试就下列四个钢号：
20CrMnTi，65，T8，40Cr讨论如下问题：
a．在加热温度相同的情况下，比较其淬透性和淬硬性，并说明理由；
b．各种钢的用途，热处理工艺，最终的组织．
13．试画出经正常淬火后的W18Cr4V钢在回火时的回火温度与硬度的关系曲线。
14．指出表1-2中各类钢中的合金元素的主要作用。
表1-2
钢号
元素
合金元素的主要作用
20CrMnTi
Ti
GCr15
Cr
60Si2Mn
Si
W18Cr4V
V
40CrNiMo
Mo
ZGMn13
Mn
1Cr18Ni9
Ni
40MnB
B
1.低合金钢（总量低于5%）中合金钢（总量5～10%）高合金钢（总量高于10%）
2.合金结构钢、合金工具钢、特殊性能钢
3.合金渗碳钢提高淬透性细化晶粒渗碳后直接淬火，再低温回火
4.高速钢＞0.7%保证钢的热硬性提高淬透性提高耐磨性球化退火+淬火+低温回火回火马氏体、细粒碳化物、少量残余奥氏体
5.奥氏体型不锈钢提高基体电极电位、获得奥氏体组织，提高耐蚀性、避免晶间贫铬，减轻晶间腐蚀
6.耐磨水韧
7.渗碳体石墨
8.片状、团絮状、球状和蠕虫状
9.P、F、P+F
10.球墨铸铁最低抗拉强度延伸率
11.灰口铸铁最低抗拉强度
12.C、Si、Al、Cu、Ni、CoCr、W、Mo、V、Mn、S
13.结晶出一次石墨和形成共晶石墨、析出二次石墨、形成共析石墨
14.铸造纯白口铸铁石墨化退火处理
15.硅类合金和碳类
16.稀土镁
17.石墨的形态、含量和分布
18.灰口铸铁
19.温度及冷却速度合金元素
20.其石墨的形态比普通灰口铸铁更圆整，对基体的强度、塑性和韧性影响更小。
21.铝硅Al、Si、Cu、Mg
22.铜锌（复杂黄铜）1%
23.铜铝（铝青铜）Cu、Al
24.α＋β钛
1.错误2.错误3.错误4.错误5.错误6.正确7.正确8.错误9.错误10.错误11.正确12.错误13.正确14.错误15.错误16.正确17.错误18.正确19.正确20.错误
1.（c）2.（a）3.（b）4.（c）5.（d）6.（b）7.（b）8.（b）9.（d）10.（c）11.（c）12.（c）13.（d）14.（a）15.（c）16.（b）17.（c）18.（b）19.
（1）（a）
（2）（b）（3）（c）20.（c）21.（b）22.（c）23.（d）24.（c）25.（d）
1．所谓失效是指机器零件__________、____________、___________。
2．零件失效形式的三种基本类型是__________、__________、_______。
3．机器零件选材的三大基本原则是________、________、________。
6．尺寸较大（分度圆直径d>
400~600mm）、形状较复杂而不能锻造的齿轮可用____________制造，在无润滑条件下工作的低速无冲击齿轮可用_________制造，要求表面硬、心部强韧的重载齿轮必须用____________制造。
7．对承载不大、要求传递精度较高的机床齿轮，通常选用_________经_____热处理制造。
而对要求表面硬、耐磨性好，心部强韧性好的重载齿轮，则通常选用________经___________热处理制造。
9．连杆螺栓工作条件繁重，要求高的强度和高的冲击韧性，应选用______材料。
1．最危险的、会带来灾难性后果的失效形式是低应力脆断、疲劳断裂和应力腐蚀开裂，因为在这些断裂之前没有明显的征兆，很难预防。
2．零件失效的原因可以从设计不合理、选材错误、加工不当和安装使用不良四个方面去找。
6．火箭发动机壳体选作某超高强度钢制造，总是发生脆断，所以应该选用强度更高的钢材。
7，载重汽车变速箱齿轮选用20CrMnTi钢制造，其工艺路线是；
下料→锻造→渗碳→预冷淬火→低温回火→机加工→正火→喷丸→磨齿。
（）
8．C618机床变速箱齿轮选用45钢制造，其工艺路线为：
下料→锻造→正火→粗加工→调质→精加工→高频表面淬火→低温回火→精磨。
（）
四选择题
1．弹性失稳属于_______失效，热疲劳属于______失效，接触疲劳属于_____失效，应力腐蚀属于_______失效，蠕变属于_______失效。
（a）变形类型；
（b）断裂类型；
（c）表面损伤类型
2．某化肥厂由国外进口的30万吨氨合成塔，在吊装时吊耳与塔体连接的12个螺栓全部突然断裂。
经化验，螺栓材料为与热轧20钢相近的碳钢，强度不高。
显然，事故是由______引起的，原因乃________错误。
塑性断裂；
脆性断裂；
疲劳断裂，蠕变断裂；
设计，加工，选材，安装使用
3．C618机床变速箱齿轮工作转速较高，性能要求：
齿的表面硬度HRC50-56，齿心部硬度HRC22-25，整体强度：
σb=760-800MN/m2，整体韧性αk=40~60J/cm2。
应选_________钢并进行_________处理。
35，45，20CrMnTi，38CrMoAl，0Crl8Ni9Ti，T12；
调质+氮化，水淬，回火，调质+表面淬火，淬火+低温回火，渗碳+淬火+低温回火。
4．大功率内燃机曲轴选用_____，中吨位汽车曲轴选用_____，C620车床主轴选用_______，精密镗床主轴应选用_______。
（a）45；
（c）38CrMoAl；
（d）合金球墨铸铁。
5．高精度磨床主轴用38CrMoAl制造，试在其加工工艺路线上，填入热处理工序名称。
锻造→（）→粗机加工→（）→精机加工→（）→粗磨加工→（）→精磨加工。
（a）调质；
（b）氮化；
（c）消除应力；
（d）退火。
6．现有下列钢号：
①Q235；
②W18Cr4V；
③5CrNiMo；
④60Si2Mn；
⑤ZGMnl3；
⑥16Mn；
⑦1Crl3；
⑧20CrMnTi；
⑨9SiCr；
⑩1Crl8Ni9Ti；
11T12；
1240Cr，13GCrl5；
14Crl2MoV；
1512CrlMoV．请按用途选择钢号：
（1）制造机床齿轮应选用（）；
（2）制造汽车板簧应选用（）；
（3）制造滚动轴承应选用（）；
（4）制造高速车刀应选用（）；
（5）制造桥梁应选用（）；
（6）制造大尺寸冷模具应选用（）；
（7）制造耐酸容器应选用（）；
（8）制造锉刀应选用（）。
1．机器零件或试样的尺寸越大，在相同的热处理条件下机械性能越低，此即所谓尺寸效应。
请解释其道理，并在选材时予以注意。
5．一尺寸为ф30×
250mm的轴，用30钢制造，经高频表面淬火（水冷）和低温回火，要求摩擦部分表面硬度达HRC50～55，但使用过程中摩擦部分严重磨损。
试分析失效原因，并提出解决问题的办法。
6．某工厂用T10钢制造钻头，给一批铸件打ф10mm的深孔，但打几个孔后钻头即很快磨损。
据检验，钻头的材质、热处理、金相组织和硬度都合格。
问失效的原因和解决问题的方案。
9．有一个45钢制造的变速箱齿轮，其加工工序为下料→锻造→正火→粗机加工（车）→调质→精机加工（车、插）→高频表面淬火→低温回火→磨加工。
说明各热处理工序的目的及使状态下的组织。
10．用15钢制作一要求耐磨的小轴（直径20mm），其工艺路线为：
下料→锻造→正火→机加工→渗碳→淬火→低温回火→磨加工。
说明各热处理工序的目的及使用状态下的组织。
1.零件完全破坏，不能继续工作、严重损伤，继续工作不安全、虽能安全工作，但不能满意的起到预期的作用
2.变形失效、断裂失效、表面损伤失效
3.使用性能原则、工艺性能原则、经济性原则
4.使用寿命、重量、加工费用、维修费用、材料价格
5.刚度屈服强度断裂韧性
6.灰口铸铁球墨铸铁中碳钢
7.35CrMo850℃～870℃空冷，600℃～650℃回火20CrMnTi900℃～950℃渗碳，降温至820℃～850℃淬火，180℃～200℃回火
8.珠光体耐热钢中碳钢45马氏体耐热钢
9.合金调质钢40Cr
10.碳素工具钢T12球化退火＋淬火＋低温回火
1.正确2.正确3.正确4.正确5.错误6.错误7.错误8.正确
1.（a）（b）（c）（b）（a）2.塑性断裂选材3.45调质＋表面淬火＋低温回火
4.（d）（b）（a）（c）5.（d）（a）（
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