金属工艺学各章节习题综合测试题含答案111解读.docx

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金属工艺学各章节习题综合测试题含答案111解读

目录

第一部分章节习题………………..2页

第二部分常见解答题……………..21页

第三部分综合测试题…………….30页

（摘自德州科技职业学院）

第一部分章节习题

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___加工工艺____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___使用性能________，反映材料在使用过程中表现出来的特性，另一类叫______工艺性能______，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__力学性能（机械性能）___。

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___屈服点、抗拉强度等。

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_断后伸长率___和____断面收缩率_____。

6、常用的硬度表示方法有_布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度。

二、单项选择题

7、下列不是金属力学性能的是（D）

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？

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。

23、什么是疲劳断裂？

如何提高零件的疲劳强度？

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

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？

、解：

σs=Fs/Ao=20680/3.14*52=263.44Mpa

σb=Fb/Ao=33810/3.14*52=430.70MPa

δ=（lk-lo）/lo=（65-50）/50=30%

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=263.44Mpa

σb=Fb/Ao=33810/3.14*52=430.70MPa

δ=（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晶体和_非晶体_两大类。

2、金属的晶格类型主要有_体心立方晶格面心立方晶格密排六方晶格__三大类。

3、晶体的缺陷主要有_点缺陷线缺陷面缺陷。

4、纯金属的结晶过程包括__晶核的形成__和__晶核的长大_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__置换固溶体_和__间隙固溶体__两种。

二、简答

1、晶体与非晶体的主要区别是什么？

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、什么是过冷度？

影响过冷度的主要因素是什么？

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、晶粒的大小对材料的力学性能有何影响？

如何细化晶粒？

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。

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_____金属______特性的物质。

2、合金中有两类基本相，分别是_____固溶体______和_____金属化合物_____。

3、铁碳合金室温时的基本组织有______铁素体_____、____渗碳体______、_____奥氏体____、珠光体和莱氏体。

4、铁碳合金状态图中，最大含碳量为_6.69%。

5、纯铁的熔点是_____1538℃______。

6、简化的铁碳合金状态图中有_______3__个单相区，___5______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、Wc>0.77%C、Wc<0.77%D、Wc=2.11%

16、Wc<0.77%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、Wc>4.3%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。

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、含碳量对合金的组织和性能有什么影响？

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。

四、综合题

25、画出简化的铁碳合金状态图，并分析40钢（Wc=0.40%）由液态缓冷至室温所得的平衡组织。

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。

四、综合题

25、答：

略

第四章钢的热处理

一、填空题

1、钢的热处理工艺曲线包括______加热_______、____保温_________和冷却三个阶段。

2、常用的退火方法有____完全退火_____、球化退火和____去应力退火_______。

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_____去应力退火_______。

3、淬火前，若钢中存在网状渗碳体，应采用____正火_____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____盐或碱_______，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___________高温回火_______的复合热处理工艺，称为调质。

6、通常用____表面________热处理和____化学_______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。

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，以十分缓慢的冷却速度（炉冷、坑冷、灰冷）进行冷却的一种操作。

种类：

完全退火、等温退火、球化退火、去应力退火等。

退火的应用:

主要用于消除铸件、锻件、焊接件、冷冲压件（或冷拔件）及机加工的残余内应力.

26、什么是回火？

回火的主要目的是什么？

回火是将淬火钢重新加热到A1点以下的某一温度，保温一定时间后，冷却到室温的一种操作。

回火的目的：

降低淬火钢的脆性，减少或消除内应力，使组织趋于稳定并获得所需要的性能。

27、有一20钢（Wc=0.20%）制轴，直径为35mm，经渗碳、淬火和低温回火后，轴的表层和心部各为什么组织？

附：

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，以十分缓慢的冷却速度（炉冷、坑冷、灰冷）进行冷却的一种操作。

种类：

完全退火、等温退火、球化退火、去应力退火等。

退火的应用:

主要用于消除铸件、锻件、焊接件、冷冲压件（或冷拔件）及机加工的残余内应力.

26、回火是将淬火钢重新加热到A1点以下的某一温度，保温一定时间后，冷却到室温的一种操作。

回火的目的：

降低淬火钢的脆性，减少或消除内应力，使组织趋于稳定并获得所需要的性能。

27、略

第六章常用工程材料

一、填空题

1.非合金钢原称__碳素钢_。

2.合金钢按主要质量等级分为优质合金_和_特殊质量合金钢。

3.合金工具钢分为合金刃具钢合金磨具钢合金量具钢高速钢等

4.铸铁是一系列主要由铁、___碳__、_____硅______组成的合金的总称

5.工业纯铜分四类，分别代号___T1____、____T2_____、___T3___、______T4__表示

6.铸铁中碳以石墨型式析出叫___石墨化___。

7.球墨铸铁是指铁液在浇注前经球化处理和__孕育处理____。

8.常用的变形铝合金有__防锈铝硬铝超硬铝锻铝__。

9、灰铸铁中的石墨以___片状石墨___形式存在

10.塑料按用途分为__通用塑料_和____工程塑料____；按树脂性质不同分为__热固性塑料和_热塑性塑料___。

二、单向选择题

1.造船用的碳素钢属于（）

A普通质量碳素钢B优质碳素钢

C特殊质量碳素钢D以上都不是

2.45钢是（）

A碳素结构钢B优质碳素结构钢

C碳素工具钢D优质碳素工具钢

3.碳素工具钢在使用前（）

A要进行热处理B不需要热处理

C有的需要有的不需要D以上都不对

4.含炭量为0.40%的碳素钢牌号可能是（）

A.4钢B.40钢C.T4钢D.T40

5.下列是优质碳素钢的是（）

A铁道用的一般碳素钢B碳素钢钢筋钢

C碳素弹簧钢D焊条用碳素钢

6.合金钢要充分显示出良好的特性，必须进行（）

A渗氮B渗碳C加工硬化D热处理

7.在我国低合金高强度钢主要加入的元素为（）

A锰B硅C钛D铬

8.20Cr为（）

A调质合金钢B中淬透性钢

C高淬透性钢D低淬透性渗碳港

9.可锻铸铁中，石墨的存在形式是（）

A粗大片状B团絮状C球状D蠕虫状

10.灰铸铁中，石墨越多、越粗大、分布越不均匀，则其抗拉强的和塑性（）

A越高B越低C先搞后低D先低后高

11.在性质上球墨铸铁的强度、塑性、韧性比灰铸铁（）

A高B低C一样D难以确定

12.对铸铁石墨化，影响不显著的是（）

A碳B硅C锰D磷

13.灰铸铁对表面缺陷和切口敏感性与碳钢相比（）

A远低于碳钢B远低于碳钢C和碳钢一样D无法确定

14.活塞环、气缸套等一般采用（）

A灰铸铁B可锻铸铁C蠕墨铸铁D球墨铸铁

15.硬铝固溶液出路后，在室温下放一段时间后，硬度和强度（）

A不变B减小C提高D以上都不正确

16.黄铜主要合金元素为（）

A锡B锌C镍D硅

17.锡青铜与黄铜比（）

A铸造性差B铸造性好C耐磨性差D耐蚀性差

18.塑料的主要成分（）

A稳定剂B填充剂C增强剂D树脂

19.玻璃钢是（）

A复合材料B塑料C一种钢D陶瓷

20.陶瓷有（）

A硬度低B不耐磨损C有的导电性好D韧度高

三、简答题

1.什么是铸铁石墨化？

影响石漠化的因素有那些？

.铸铁的石墨化就是指从铸铁中结晶析出石墨的过程。

影响石墨化的因素主要是化学成分和冷却速度，碳和硅是强烈促进石墨化的元素，硫和锰是阻碍石墨化的因素。

冷却速度大影响石墨化进行，冷却速度小，有利于石墨化进行。

2.合金钢中常加入的合金元素有那些？

有哪些作用？

合金钢中经常加入的合金元素有：

锰、硅、铬、镍、钼、钨、钛、硼、铝等。

合金元素的主要作用有：

1）强化作用

2）稳定组织、细化晶粒

3）提高淬透性

4）提高抗氧化性和耐蚀能力

3.什么是复合材料？

复合材料由那些特征？

.复合材料是由两种或两种以上物理、化学性质不同的物质，经人工合成的多相固体材料。

比强度和比模量高抗疲劳性能好减震性较高的耐热性和断裂安全性良好的自润滑和耐磨性。

答案

一、填空题

1.碳素钢

2.优质合金钢特殊质量合金钢

3.合金刃具钢合金磨具钢合金量具钢高速钢

4.碳硅

5.T1T2T3T4

6.石墨化

7.孕育处理

8．防锈铝硬铝超硬铝锻铝

9.片状石墨

10.通用塑料工程塑料

热固性塑料热塑性塑料

二、单向选择题

1.B2.B3.C4.D5.C

6.D7.A8.D9.B10.B

11.A12.D13.A14.C15.C

16.B17.A18.D19.A20.C

三、问答题

1.铸铁的石墨化就是指从铸铁中结晶析出石墨的过程。

影响石墨化的因素主要是化学成分和冷却速度，碳和硅是强烈促进石墨化的元素，硫和锰是阻碍石墨化的因素。

冷却速度大影响石墨化进行，冷却速度小，有利于石墨化进行。

2.合金钢中经常加入的合金元素有：

锰、硅、铬、镍、钼、钨、钛、硼、铝等。

合金元素的主要作用有：

1）强化作用

2）稳定组织、细化晶粒

3）提高淬透性

4）提高抗氧化性和耐蚀能力

3.复合材料是由两种或两种以上物理、化学性质不同的物质，经人工合成的多相固体材料。

比强度和比模量高抗疲劳性能好减震性较高的耐热性和断裂安全性良好的自润滑和耐磨性。

第七章铸造

一、填空题（本题共20个空，每空一分,共二十分）

1.通常把铸造方法分为_________和__________两类.

2.特种铸造是除_________以外的其他铸造方法的统称,如____________________________及连续铸造等。

3．制造砂型和芯用的材料，分别称为________和__________，统称为造型材料。

4.为保证铸件质量，造型材料应有足够的___________，和一定_______、________、_________、等性能。

5.用__________和_________制造型芯的过程叫造芯。

6.为填充型腔和冒口儿开设于铸型中的系列通道称为浇注系统，通常由________________________________________组成。

7.__________使用手工或机械使铸件或型砂、砂箱分开的操作。

二、单向选择题（每小题一分）

1.下列使铸造特点的是（）

A成本高B适应性广C精度高D铸件质量高

2.机床的床