工程材料习题集及参考答案.docx

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工程材料习题集及参考答案

工程材料习题集

一．名词解释题

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。

热塑性塑料：

加热时软化融融，冷却又变硬，并可反复进行的塑料。

热固性塑料：

首次加热时软化并发生交连反应形成网状结构，再加热时不软化的塑料。

回火稳定性：

钢在回火时抵抗硬度下降的能力。

可逆回火脆性：

又称第二类回火脆性，发生的温度在400～650℃，当重新加热脆性消失后，应迅速冷却，不能在400～650℃区间长时间停留或缓冷，否则会再次发生催化现象。

过冷度：

金属的理论结晶温度与实际结晶温度之差。

二．判断正误并加以改正

1、细化晶粒虽能提高金属的强度，但增大了金属的脆性。

（╳）

改正：

细化晶粒不但能提高金属的强度，也降低了金属的脆性。

2、结构钢的淬透性，随钢中碳含量的增大而增大。

（╳）

改正：

结构钢的淬硬性，随钢中碳含量的增大而增大。

3、普通低合金结构钢不能通过热化处理进行强化。

（√）

4、置换固溶体必是无限固溶体。

（╳）

改正：

置换固溶体有可能是无限固溶体。

5、单晶体必有各向异性。

（√）

6、普通钢和优质钢是按其强度等级来区分的。

（╳）

改正：

普通钢和优质钢是按钢中有害杂质硫、磷的含量来划分的。

7、过热钢经再结晶退火后能显著细化晶粒。

（╳）

改正：

过热钢经正火后能显著细化晶粒。

8、奥氏体耐热钢也就是奥氏体不锈钢。

（╳）

改正：

奥氏体耐热钢不是奥氏体不锈钢。

9、马氏体的晶体结构和铁素体的相同。

（√）

10、面心立方金属的塑性比体心立方金属的好。

（√）

11、铁素体是置换固溶体。

（╳）

改正：

铁素体是碳溶于α-Fe中形成的间隙固溶体体。

12、晶界是金属晶体的常见缺陷。

（√）

13、渗碳体是钢中常见的固溶体相。

（╳）

改正：

渗碳体是钢中常见的金属化合物相。

14、金属的塑性变形主要通过位错的滑移进行。

（√）

15、金属在进行热加工时，不会产生加工硬化现象。

（√）

16、比重偏析不能通过热处理来消除。

17、上贝氏体的韧性比下贝氏体好。

（╳）

改正：

上贝氏体的韧性比下贝氏体差。

18、对过共析钢工件进行完全退火可消除渗碳体网。

（╳）

改正：

对过共析钢工件进行正火可消除渗碳体网。

19、对低碳低合金钢进行正火处理可提高其硬度。

（√）

20、淬火获得马氏体的必要条件之一是其淬火冷却速度必须小于Vk。

（╳）

改正：

淬火获得马氏体的必要条件之一是其淬火冷却速度必须大于Vk。

21、氮化件的变形远比渗碳件的小。

（√）

22、工件渗碳后直接淬火其开裂倾向比一次淬火的要小。

（√）

23、高锰钢在各种条件下均能表现出良好的耐磨性。

（╳）

改正：

高锰钢只有在受到强烈的冲击和压力的条件下才能表现出良好的耐磨性。

24、无限固溶体必是置换固溶体。

（√）

25、金属的晶粒越细小，其强度越高，但韧性变差。

（╳）

改正：

一般地说，在室温下，金属的晶粒越细小，其强度和韧性越高。

26、所谓临界冷却速度就是指钢能获得完全马氏体组织的最小冷却速度。

（√）

27、钢进行分级淬火的目的是为了得到下贝氏体组织。

（╳）

改正：

钢进行分级淬火的目的是为了减小淬火应力，防止工件变形和开裂。

28、对奥氏体不锈钢进行固溶处理的目的是为了提高其强度。

（╳）

改正：

对奥氏体不锈钢进行固溶处理的目的是为了提高其耐蚀性。

29、弹簧钢的最终热处理应是淬火+低温回火。

（╳）

改正：

弹簧钢的最终热处理应是淬火+中温回火。

30、凡单相固溶体均能进行形变强化。

（√）

31、陶瓷组织中的气相能起到一定的强化作用。

（╳）

改正：

陶瓷组织中的气相降低了陶瓷的强度，是造成裂纹的根源。

32、热塑性塑料一般具有链状或支链状分子结构。

（√）

33、凡间隙固溶体必是有限固溶体。

（√）

34、珠光体的片层间距越小，其强度越高，其塑性越差。

（╳）

改正：

珠光体的片层间距越小，其强度越高，其塑性越好。

35、钢的临界冷却速度Vk越大，则其淬透性越好。

（╳）

改正：

钢的临界冷却速度Vk越低，则其淬透性越好。

36、过共析钢的正常淬火一般均为不完全淬火。

（√）

37、工件经渗碳处理后，随后应进行淬火及低温回火。

（√）

38、金属是多晶体，因而绝对不可以产生各向异性。

（√）

39、凡能使钢的C曲线右移的合金元素均能增加钢的淬透性。

（√）

40、感应加热表面淬火的淬硬深度与该钢的淬透性没有关系。

（√）

41、陶瓷组织中的气相完全是一种缺陷相。

42、金属凝固时，过冷度越大，晶体长大速度越大，因而其晶粒粗大。

（╳）

改正：

金属凝固时，过冷度越大，晶体长大速度越大，因而其晶粒细化。

43、钢的淬透性与其实际冷却速度无关。

（╳）

改正：

钢的淬透性与其实际冷却速度有关。

44、亚共析钢的正常淬火一般为不完全淬火。

（√）

45、碳钢淬火后回火时一般不会出现高温回火脆性。

（√）

46、工件经氮化处理后不能再进行淬火。

（√）

47、对灰铸铁不能进行强化热处理。

（╳）

改正：

对灰铸铁能进行强化热处理。

48、过共析钢经正常淬火后，马氏体的含碳量小于钢的含碳量。

（√）

49、凡能使钢的临界冷却速度增大的合金元素均能减小钢的淬透性。

（√）

50、高速钢淬火后经回火可进一步提高其硬度。

（√）

51、马氏体的强度和硬度总是大于珠光体的。

（╳）

改正：

马氏体的硬度是大于珠光体的，而强度比珠光体的差。

52、纯铁在室温下的晶体结构为面心立方晶格。

（╳）

改正：

纯铁在室温下的晶体结构为体心立方晶格。

53、马氏体的硬度主要取决于淬火时的冷却速度。

（╳）

改正：

马氏体的硬度主要取决于其含碳量。

54、等温淬火的目的是为了获得下贝氏体组织。

（√）

55、对普通低合金钢件进行淬火强化效果不显著。

（√）

56、高锰钢的性能特点是硬度高，脆性大。

（╳）

改正：

高锰钢的性能特点是良好的韧性和耐磨性。

57、马氏体是碳溶入γ-Fe中形成的过饱和固溶体。

（╳）

改正：

马氏体是碳溶入α-Fe中形成的过饱和固溶体。

58、间隙固溶体的溶质原子直径小，其强化效果远比置换固溶体差。

（√）

59、硬铝合金经固溶处理后，强度明显提高。

（√）

60、钢经热处理后，其组织和性能必然会改变。

（╳）

改正：

钢经热处理后，其组织和性能不一定会改变。

61、纯金属都是在恒温下结晶的。

（√）

62、所谓白口铸铁是指碳全部以石墨形式存在的铸铁。

（╳）

改正：

所谓白口铸铁是指碳主要以渗碳体形式存在的铸铁。

63、白口铸铁铁水凝固时不会发生共析转变。

（╳）

改正：

白口铸铁铁水凝固时会发生共析转变。

64、铸件可用再结晶退火细化晶粒。

（√）

65、冷热加工所形成的纤维组织都能使金属出现各向异性。

（√）

66、奥氏体的塑性比铁素体的高。

（√）

67、马氏体转变是通过切变完成的，而不是通过形核和长大来完成的。

（╳）

改正：

马氏体转变也是通过形核和长大来完成的，转变机制非常复杂。

68、金属中的固态相变过程，都是晶粒的重新形核和长大过程。

（√）

69、位错的滑移可沿晶体中的任意面和任意方向进行。

（╳）

改正：

位错的滑移可沿晶体中一定的晶面和方向进行。

70、对金属进行冷、热加工都会产生加工硬化。

（╳）

改正：

对金属进行冷加工会产生加工硬化。

71、在共析温度下，奥氏体的最低含碳量是0.77%。

（╳）

改正：

在共析温度下，奥氏体的最低含碳量是0。

72、亚共析钢经正火后，组织中的珠光体含量高于其退火组织中的。

（√）

73、合金的强度和硬度一般都比纯金属高。

（√）

74、白口铸铁在室温下的相组成都为铁素体和渗碳体。

（√）

75、过共析钢的平衡组织中没有铁素体相。

（╳）

改正：

过共析钢的平衡组织中有铁素体相。

76、过共析钢用球化处理的方法可消除其网状渗碳体。

（√）

77、采用等温淬火可获得晶粒大小均匀的马氏体。

（╳）

改正：

采用等温淬火可获得晶粒大小均匀的贝氏体。

78、形状复杂，机械性能要求不高的零件最好选用球铁制造。

（√）

79、可锻铸铁的碳当量一定比灰口铸铁低。

（√）

80、铝合金淬火后其晶格类型不会改变。

（√）

81、同一钢材在相同加热条件下，水淬比油淬的淬透性好。

（√）

82、同一钢材在相同加热条件下，小件比大件的淬透性好。

（√）

83、工具钢淬火时，冷却速度越快，则所得组织中的残余奥氏体越多。

（╳）

改正：

工具钢淬火时，冷却速度越快，则所得组织中的马氏体越多。

84、黄铜的而蚀性比青铜差。

（√）

85、对常见铝合金仅进行淬火，强化效果不显著。

（√）

86、可锻铸铁只能通过可锻化退火而得到。

（╳）

改正：

可锻铸铁只能通过石墨化退火而得到。

87、贝氏体转变是非扩散性转变。

（╳）

改正：

贝氏体转变是一半扩散性转变。

88、马氏体转变是非扩散性转变。

（√）

89、金属的晶粒越细小，其强度越高，其塑性越好。

（√）

90、位错的滑移是金属进行塑性变形的唯一方式。

（╳）

改正：

位错的滑移是金属进行塑性变形的主要方式。

91、表面淬火主要用于高碳钢。

（╳）

改正：

表面淬火主要用于中碳钢、中碳合金钢。

三．选择正确答案

1、为改善低碳钢的切削加工性应进行哪种热处理（D）

A、等温退火B、完全退火

C、球化退火C、正火

2、钢中加入除Co之外的其它合金元素一般均能使其C曲线右移，从而（B）

A、增大VKB、增加淬透性

C、减小其淬透性C增大其淬硬性

3、金属的塑性变形主要是通过下列哪种方式进行的（C）

A、晶粒的相对滑动B、晶格的扭折

C、位错的滑移D、位错类型的改变

4、高碳钢淬火后回火时，随回火温度升高其（A）

A、强度硬度下降，塑性韧性提高B、强度硬度提高，塑性韧性下降

C、强度韧性提高，塑性韧性下降D、强度韧性下降，塑性硬度提高

5、过共析钢的正常淬火加热温度应该选择在（A）

A、Acl+30—50CB、Ac3+30—50C

C、Accm+30—50CD、T再+30—50C

6、常见的齿轮材料20CrMnTi的最终热处理工艺应该是（D）

A、调质B、淬火+低温回火

C、渗碳D、渗碳后淬火+低温回火

7、常见的调质钢大都属于（B）

A、低碳低合金钢B、中碳低合金钢

C、高碳低合金钢D、低碳中合金钢

8、某一中载齿轮决定用45钢制造，其最终热处理采用下列哪种方案为宜（C）

A、淬火+低温回火B、渗碳后淬火+低温回火

C、调质后表面淬火D、正火

9、某工件采用单相黄铜制造，其强化工艺应该是（C）

A、时效强化B、固溶强化

C、形变强化D、热处理强化

10、在Fe-Fe3C合金中，其平衡组织中含有二次渗碳量最多的合金的含碳量为（D）

A、0.0008%B、0.021%

C、0.77%D、2.11%

11、在Fe-Fe3C合金的退火组织中，含珠光体量最多的合金的碳含量为（B）

A、0.02%B、0.77%

C、2.11%D、4.3%

12、下列钢经完全退火后，哪种钢可能会析出网状渗碳体（D）

A、Q235B、45

C、60Si2MnD、T12

13、下列材料中不宜淬火的是（D）

A、GCr15B、W18Cr4V

C、40CrD、YT15

14、下列二元合金的恒温转变中，哪个是共析转变（C）

A、L+α→β　　　　　　　　　　　B、L→α+β

C、γ→α+βD、α+β→γ

15、下列合金钢中，耐蚀性最好的是（D）

A、20CrMnTiB、40Cr

B、W18Cr4VD、1Cr18Ni9Ti

16、下列合金中，哪种合金被称为巴氏合金（B）

A、铝基轴承合金B、铅基轴承合金

C、铜基轴承合金D、锌基轴承合金

17、对球墨铸铁进行高温正火的目的是为了得到下列哪种组织（C）

A、F+GB、F+P+G

C、P+GD、Ld+G

18、为降低低碳冷轧钢板的硬度，宜采用下列哪种工艺（C）

A、完全退火B、球化退火

C、再结晶退火D、等温退火

19、感应加热表面淬火的淬硬深度，主要决定于因素（D）

A、淬透性B、冷却速度

C、感应电流的大小D、感应电流的频率

20、下列材料中耐热性最好的是（C）

A、GCr15B、W18Cr4V

C、1Cr18Ni9TiD、9SiCr

21、过共析钢的退火组织是（C）

A、F+Fe3CIIIB、F+P

C、P+Fe3CIID、P+Fe3CIII

22、下列钢经淬火后硬度最低的是（A）

A、Q235B、40Cr

C、GCr15D、45钢

23、对奥氏体不锈钢进行固溶处理的目的是（D）

A强化基体B、提高其韧性

C、消除应力　D、消除碳化物

24、滚动轴承钢GCr15的最终热处理应该是（A）

A、淬火+低温回火　B、渗碳+淬火+低温回火

C、淬火+中温回火D、氮化+淬火+低温回火

25、对工件进行分级淬火的目的是（C）

A、得到下贝氏体　B、减少残余奥氏体量

C、减少工件变形D、缩短生产周期

26、钢获得下列哪种组织时有最佳的综合机械性能（C）

A、M+KB、P+F

C、B下D、M+P

27、某中等载荷齿轮拟选用45钢制造，其可能的最终热处理工艺应该是（B）

A、淬火+低温回火B、调质+表面淬火

C、渗碳+淬火+低温回火D、淬火+中温回火

28、为了提高45钢的综合机械性能，应进行（B）

A、正火B、调质

C、退火D、淬火+中温回火

29等温退火相对于一般退火工艺而言，更能（A）

A、减少工件变形B、消除应力

C、细化晶粒D、缩短退火周期

30、高速钢淬火后进行多次回火的主要目的是（B）

A、消除残余奥氏体，使碳化物入基体

B、消除残余奥氏体，使碳化物先分析出

C、使马氏体分解，提高其韧性

D、消除应力，减少工件变形

31、金属产生时效强化的主要原因是（D）

A、形成了高密度位错B、晶格发生畸变

C、晶格类型发生改变D、析出亚稳定第二相粒子

32、钢中的二次渗碳体是指从（B）中析出的渗碳体

A、从钢液中析出的B、从奥氏体中析出的

C、从铁素中析出的D、从马氏体中析出的

33、碳钢的下列各组织中，哪个是复相组织（A）

A、珠光体B、铁素体

C、渗碳体D、马氏体

34、能够无限互溶的两组元素所构成的二元合金相图必定是（A）

A、匀晶相图B、共晶相图

C、包晶相图D、共析相图

35、钢件出现下述哪种缺陷时，难以用热处理来消除（B）

A、晶内偏析B、纤维组织

C、晶粒粗大D、网状渗碳体

36、钢的下列组织中热稳定性最差的是（C）

A、珠光体B、马氏体

C、回火屈氏体D、回火索氏体

37、对片状马氏体而言，下列说法哪个是错误的（A）

A、是位错马氏体B、是孪晶马氏体

C、是过饱和的a固溶体D、具有高的强度

38、下列各材料中淬火时最容易产生淬火裂纹的材料是（D）

A、45钢B、20CrMnTi

C、16MnD、W18Cr14V

39、下列诸因素中，哪个是造成45钢淬火硬度偏低的主要原因（A）

A、加强温度低于Ac3B、加热温度高于AC3

C、保温时间过长D、冷却速度大于VK

40、亚共晶白口铸铁的退火组织中，不可能有下列中的哪种组织（C）

A、二次渗碳体B、共析渗碳体

C、一次渗碳体D、共晶渗碳体

41、过共析钢进行下列哪种热处理可能会造成网状渗碳体析出（A）

A、完全退火B、再结晶退火

C、正火D、去应力退火

42、下列指标中，哪个是只决定了钢的成份的性能（B）

A、淬透性B、淬硬性

C、淬透层深度D、VK

43、分级淬火的目的是为了（A）

A、得到B下B、增加马氏体的量

C、减少残余奥氏体D、减少工件变形开裂

44、过共析钢因过热而析出网状渗碳体组织时，可用下列哪种工艺消除（C）

A、完全退火B、等温退火

C、球化退火D、正火

45、下列诸材料中淬透性最好的是（A）

A、20CrMnTiB、40Cr

C、GCr15D、Q235

46.下列诸材料中热硬性最好的是（C）

A.T12B.9SiCr

C.W18Cr4VD.YG3

47.为降低低碳冷轧钢板的硬度,宜采用下列哪种工艺（C）

A.完全退火B.球化退火

C.再结晶退火D.等温退火

48.下列诸材料被称为低变形钢适合作冷作模具的是（B）

A.9SiCrB.CrWMn

C.Cr12MoVD.5CrMnMo

49.高速钢经最终热处理后的组织应该是（C）

A.M+KB.M+A+K

C.M回+A+KD.S回+A+K

50.白口铸铁件不具有下列哪个性能（A）

A.高强度B.高硬度

C.高耐磨性D.高脆性

51.对球墨铸铁件进行下列哪种热处理可得到铁素体基球铁（C）

A.低温正火B.高温正火

C.高温退火D.等温退火

52.下列诸铝合金中,不能进行时效强化的是（A）

A.LF21B.LY11

C.LC6D.LD10

53.下列各工程塑料中,进行注射成型比较困难的是（D）

A.聚氯乙烯B.ABS塑料

C.聚四氟乙烯D.氨基塑料

54.40Cr钢的碳含量范围是（C）

A.约40%B.约4%

C.约0.4%D.约0.04%

55.冷加工金属经再结晶退火后,下列说法哪个是错误的?

（C）

A.其晶粒形状会改变B.其机械性能会发生改变

C.其晶格类型会发生改变D.其晶粒大小会发生改变

56.对纯金属而言,下列说法哪个是错误的（A）

A,不会在恒温下结晶B.不会发生相变

C.都能进行形变强化D.都能进行时效强化

57.对过共析钢不能进行下列哪种退火处理（A）

A.完全退火B.再结晶退火

C.等温退火D.去应力退火

58.普通灰口铸铁组织中,不应有下列哪种渗碳体出现?

（D）

A.一次渗碳体B.二次渗碳体

C.三次渗碳体D.一次渗碳体和二次渗碳体

59.对亚共析钢进行完全退火,其退火温度应为（D）

A.低于Ac1温度B.高于Ac1温度而低于Ac3温度

C.等于Ac3温度D.Ac3+30至50度

60.T8钢奥氏体化后进行油淬,其组织为（C）

A.MB.M+A残

C.M+B下+A残D.M+T+A残

61.马氏体的硬度主要决定于其（A）

A.碳含量B.合金元素含量

C.冷却速度D.过冷度

62.热锻模的最终热处理工艺应该是（C）

A.淬火+低温回火B.淬火+中温回火

C.调质D.调质后表面淬火

63.下列合金中,铬元素含量最少的是（A）

A.GCr15B.Cr12MoV

C.1Cr13D.1Cr18Ni9Ti

64．下列合金中，含碳量最少的钢是（D）

A.GCr15B..Cr12MoV

C.1Cr13D.0Cr18Ni9Ti

65.下列铝合金中，被称为硅铝明的是（A）

A.ZL102B.ZL202

C.ZL301D.ZL402

66.钢的淬透性主要决定于其（B）

A.碳含量B.合金元素含量

C.冷却速度D.过冷度

67.请选择下列工具材料：

板牙（  A   ），车刀（  C   ），冷冲模（  F   ），热挤压模（  D   ），医疗手术刀（   E  ）。

 A、9SiCr; B、T12 ;C、W18Cr4V; D、4CrW2Si; 

E、4Cr13; F、9Mn2V; G、40Cr; H、60Si2Mn68.

68.制造冷冲压件宜选（  D   ），小弹簧宜选（   C  ）。

 A、08F; B、45; C、65Mn; D、Q235;

 69、工具锉刀宜选（  C   ）钢制造，凿子宜选（  A   ）钢制造。

 A、T8; B、T10A ;C、T12; D、Q235

 70、请选择下列零件材料：

磨床主轴（ C ），板弹簧（ F ），滚珠（ E ），汽车变速齿轮（   D  ）。

 A、Cr12; B、1Cr18Ni9Ti; C、40Cr; D、20CrMnTi ;E、GCr15 F、60Si2Mn  

  71、坦克履带、挖掘机铲齿应选用（   D  ）钢制造。

A、T7A; B、20CrMnTi; C、5CrMnTi; D、ZGMn13 

四.填空题

1.在Fe-Fe3C合金中,含有二次渗碳体最多的合金是含碳为2.11%的钢,其二次渗碳体的最大含量为22.64%.

2.冷变形金属在加热时发生的三个过程依次为回复，再结晶和晶粒长大。

3.对刃具钢的性能要求主要有三个方面,即高的硬度，高耐磨性和高的红硬性。

4.1Cr18Ni9Ti是奥氏体型不锈钢,需采用固溶处理,以获得单相奥氏体,为了阻止（CrFe）23C6沿晶界析出,还应进行稳定化热处理.

5.高速钢锭经锻造退火后的组织为索氏体及粒状碳化物,淬火后的组织为隐针马氏体、粒状碳化物及20%-25%的残余奥氏体,淬火后再经多次回火后的组织为回火马氏体、较多的粒状碳化物及少量残余奥氏体。

6.灰铸铁能否充分石墨化,主要决定于其碳当量和铸后冷却速度,一般而言,碳当量越高,越有利于石墨化,冷却速度越快,越容易形成白口.

7.球墨铸铁件可通过热处理来调整其基本组织，退火热处理能得到F+G基,调质热处理能得到F+