工程材料及成型工艺习题册复习资料Word文档下载推荐.docx
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请问怎样用最简便的方法把这堆
钢分开？
14、常见的硬度表示方法有：
__________硬度、__________硬度和维氏硬度。
15、当温度降到某一温度范围时，冲击韧度急剧下降，材料由韧性状态转变为脆性状态。
这
种现象称为“__________”。
16、低碳钢、陶瓷、普通塑料三种材料的冲击韧度值由大到小的排列顺序是（
A.低碳钢、陶瓷、普通塑料
C．陶瓷、低碳钢、普通塑料
B．低碳钢、普通塑料、陶瓷材料
D．普通塑料、低碳钢、陶瓷材料
17、某些机械零件在工作过程中，即使承受的应力远小于材料的屈服点σ也有可能发生突
s
然性断裂。
18、蠕变强度是材料的高温性能指标。
2
1.3金属的结构
1、常见的固态金属各向同性，一般都是非晶体，其内部原子排列是不规则的。
2、非晶体物质没有固定的凝固点和熔点。
3、下面哪一项全都是晶体（
A．铝（熔融）、金刚石、冰糖
C．玻璃、铝（熔融）、氧化镁
B．NaCl、玻璃、松香
D．铁（912℃）、金刚石、水晶
4、冰（比如雪）是不是晶体？
为什么？
5、反映晶格特征的最小几何单元称为________，表示其大小的参数称为______________。
6、金属材料的力学性能差异是由其化学成分和组织结构决定的。
7、金属常见的晶格类型有：
__________晶格、__________晶格和__________晶格。
8、体心立方晶格中体心原子为_____个晶胞所共有，各顶点原子为_____个晶胞所共有。
面心立方晶格中各面中心原子为_____个晶胞所共有，各顶点原子为____个晶胞所共有。
密排六方晶格中柱体中心有_____个原子为该晶胞独有，上、下底面的原子为_____个晶
胞共有，各顶点原子为______个晶胞所共有。
9、一个体心立方晶胞中的实际原子数为______个。
面心立方晶格中晶胞实际占有的原子数
为______个。
一个密排六方晶胞中的实际原子数为_______个。
10、体心立方晶格中已知晶格常数为a，则原子半径为__________。
面心立方晶格中已知晶格常数为a，则原子半径为__________。
密排六方晶格中已知晶格常数为a，则原子半径为__________。
11、致密度用来对原子排列的紧密程度进行定量比较，数值越大，原子排列越紧密。
12、与体心立方晶格的致密度相比，面心立方晶格的致密度更（
A．小B．一样C．大D．不确定
13、单晶体具有各向__________的特征，多晶体具有各向__________的特征。
14、问答题：
固态金属基本上都属于晶体，但金属通常体现出的却是类似非晶体的各向同性。
3
15、实际金属的晶体缺陷按其几何特征分为______缺陷、______缺陷和_______缺陷三类。
晶界属于_______缺陷。
亚晶界属于_______缺陷。
空位属于_______缺陷。
间隙原子属于
_______缺陷。
置换原子属于_______缺陷。
16、在晶体缺陷中，属于线缺陷的有（
A.空位
B.位错
C.晶界
D.裂纹
1.4金属的结晶
1、物质从液体状态转变为固体状态的过程称为结晶。
2、金属在固态时从一种晶格变为另一种晶格，也属于结晶。
3、金属的结晶包括两个基本过程，分别是（
A．熔化、扩散B．形核、长大C．形核、扩散
D．长大、扩散
4、液态金属一旦冷却到理论结晶温度，立即就有固态金属结晶出来。
5、纯金属结晶时，冷却速度越快，则实际结晶温度将（
A.越高B.越低C.接近理论结晶温度D.没有变化
6、金属结晶后，晶粒越细小，金属的强度越（高or低），硬度越（高or低），塑性越（好
or差），韧性越（好or差）。
7、液态金属结晶时的冷却速度愈快，过冷度就愈大，形核率和长大率都增大，故晶粒就粗
大。
8、在金属结晶过程中，细化晶粒应采取什么措施？
9、金属在不同温度或压力下从一种晶格变为另一种晶格的变化称为__________。
10、工业纯铁在727℃时的晶格类型为__________，1148℃时的晶格类型为__________。
11、在纯铁从液态冷却到室温固体的过程中，其晶格变化的顺序是（
A．体心立方晶格；
面心立方晶格；
体心立方晶格
B．面心立方晶格；
体心立方晶格；
面心立方晶格
C．体心立方晶格；
D．面心立方晶格；
12、纯铁加热到912℃将发生α-Fe向γ-Fe的转变，体积会发生膨胀。
4
13、书P77第5题
14、铸锭内部的宏观组织由哪三个典型的晶区组成？
哪层的晶粒最粗大？
1.5二元合金
1、合金是由两种或两种以上的金属组成的物质。
2、下列物质中可作为合金组元的有：
A．元素、稳定化合物
C．固溶体、稳定化合物
B．元素、固溶体
D．固溶体、不稳定化合物
3、下列属于固态合金中两类基本相的是（
A．固溶体和金属化合物
C．元素、稳定化合物
B．液相和固相
D．固溶体和渗碳体
4、相是指合金中成分________、结构________，并与其他部分以界面分开的均匀组成部分。
5、一种或多种相按一定方式相互结合所构成的整体称为________，在显微镜下可以观察到
不同的形态。
6、固溶体晶格结构的特点是（
A．与溶剂相同
B．与溶质相同
C．形成新的晶格
D．溶剂与溶质保持各自的晶格
7、根据溶质原子在溶剂晶格中分布情况的不同,可将固溶体分为__________固溶体和
__________固溶体。
溶质原子溶入溶剂晶格各结点间的间隙中形成的固溶体，称为
溶质原子溶入溶剂晶格，并占据溶剂原子的某些晶格结点位置而形成的
固溶体，称为__________固溶体。
5
8、间隙固溶体可以是有限固溶体，也可以是无限固溶体。
9、置换固溶体只能是有限固溶体。
10、通过形成固溶体使金属强度和硬度提高的现象称之为（
A．形变强化B．固溶强化C．第二相强化D．淬火
11、在其他条件相同时，间隙固溶体和置换固溶体相比，哪种强化效果更好，为什么？
12、渗碳体属于金属化合物，它熔点高，硬度高，塑性几乎为零。
13、金属化合物细小颗粒均匀分布在固溶体中，使合金强度、硬度明显提高，这一现象称为
__________。
14、固溶体，金属化合物，机械混合物（固溶体与金属化合物构成）的硬度由大到小的顺序
是（
A．固溶体，机械混合物，金属化合物
B．金属化合物，机械混合物，固溶体
C．固溶体，金属化合物，机械混合物
D．机械混合物，固溶体，金属化合物
15、由在液态无限互溶，结晶时形成固溶体的两组元所构成的相图称为匀晶相图。
16、液态合金凝固时在一个晶粒内化学成分分布不均的现象称为枝晶偏析。
17、书P77第11题
18、问答题：
1、为了避免枝晶偏析，可以采用哪些方法？
2、如果已经出现枝晶偏析，可以
采用哪些方法？
并讲明原因。
19、_________反应是指在恒定温度下，由一定成分的液相同时析出两种固相的反应。
20、FeC与FeC虽然是同一种相，但形态不同，分布也不同，结构也是不同的。
Ⅰ
Ⅱ
6
21、由一种单相固溶体同时析出两种新的固相的转变过程称为（
A．匀晶转变
B．共晶转变
C．共析转变
D．包晶转变
22、书P77第9题
将20kg纯铜与30kg纯镍熔化后缓慢冷却到如图所示温度T1，求此时：
（1）两相的成分；
（2）各相的相对质量；
（3）两相的质量比；
（4）各相的质量。
23、计算题
含60％Ｂ的Ａ-B合金（A、B为两种元素）在某温度的平衡组织由液相和固相组成。
此时液相
中含45％B，固相中含20％A，请分别求出液相和固相的质量分数，要求画出匀晶相图及杠
杆定律示意图，并写出求解过程。
7
24、书P77第10题
某合金如图1-81所示,请：
（1）标出①--②区域中存在的相；
（2）标出③、④、⑤区域中的组织；
（3）相图中包括哪几种转变？
写出它们的反应式。
25、要使铸造合金具有良好的流动性，其合金的化学成分应选择为（
A.共析成分B.亚共析成分C.共晶成分D.亚共晶成分
26、合金化学成分对流动性的影响主要取决于合金的（
A．熔点B．凝固温度区间C．凝固点D．过热温度
1.6铁碳合金
1、铁碳合金相图的基本组元是__________和__________。
2、铁碳合金的基本相有__________、__________和__________。
3、Fe-FeC相图反映了钢铁材料的组织随______和______变化的规律，在工程上为正确选材、
用材及制定热加工工艺提供了重要的理论依据。
4、铁碳合金中A组织是碳溶解于B-Fe中形成的间隙固溶体（连线）
A组织
B-Fe
α
铁素体F
奥氏体A
δ
高温铁素体δ
γ
5、铁碳合金中的珠光体组织是由__________和__________两相组成的机械混合物。
8
6、铁碳合金中的高温莱氏体组织是由__________和__________组成的机械混合物。
而低温
莱氏体组织是由__________和__________组成的机械混合物。
7、下列由基本相组成的铁碳合金的基本组织中不属于单相组织的是（
A.铁素体B.奥氏体C.珠光体D.渗碳体
8、含碳量为0.45％的碳素钢室温平衡组织是珠光体。
9、写出铁素体、奥氏体、渗碳体、珠光体、莱氏体的符号
铁素体
奥氏体
渗碳体
珠光体
高温莱氏体
低温莱氏体
10、写出铁碳合金相图中下列四个特性点的含碳量，
C点（E点（P点（
）％，
S点（
）％。
11、在铁碳相图中，钢与铁的分界点的碳的质量分数为（
A．0.77％B．2.06％C．2.11％D．4.3％
12、在铁碳合金相图中，共析钢的碳质量分数是____％。
A．0.45B．<
0.77C．0.77D．>
0.77
13、在铁碳合金中，共晶白口铸铁的含碳量为（
A．3.3%B．4%C．4.3%
D．5%
14、过共析钢的室温平衡组织是_____。
A．FB．F+PC．P
D．P+Fe3CⅡ
15、在金相试验中，为什么要用酒精冲洗金相试样？
如果只用水冲洗，不用酒精冲洗，有可
能出现什么情况？
试样磨制完成之后腐蚀之前，试样在显微镜中是什么图像？
16、随着铁碳合金中含碳量的增加，其硬度不断下降。
17、铁碳合金中的含碳量越高，其强度越高。
18、碳的质量分数对碳钢力学性能的影响是：
随着钢中碳的质量分数的增加，硬度、强度增
加，塑性、韧性也随着增加。
9
19、绘图题
1．绘制铁碳合金相图（包晶区域不作要求，其它部分要求画全）；
相图上要标出各特征点及
共析线、共晶线的温度值以及P、S、E、C点含碳量。
2．在相图上标出11个相区（即4个单相区、5个两相区以及2个三相区）的相组成物。
3．在相图中画出含碳量为1.5％的铁碳合金平衡结晶过程线并从高温到室温分别写出各阶段
的平衡组织。
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1.7碳钢
1、钢中常见的四种杂质中，______和______是有害元素，它们会带来_____性。
而______
和______是有益元素，它们可以去除钢中多余的_______。
2、锰属于钢中的有益元素，可以脱氧除硫，所以应该尽可能多地添加。
3、T8A是碳钢中的碳素__________钢，其中“8”表示平均碳含量为________%，“A”表示
4、碳素结构钢Q225A中的“225”表示（
A．延伸率B．抗拉强度C．最小屈服点D．冲击韧性
5、20钢比60钢的硬度更小，强度更大。
6、在退火状态下，下列几种碳素钢中硬度最高的为（
A．20B．Q235AC．45D．T12
7、下述退火态钢中强度最高的是（
A.Q235钢B.45钢
C.65钢
D.T8钢
8、下列钢中，属于优质碳素结构钢，常用于制造齿轮、轴类零件的钢是（
A．Q235
B．45
C．T8
D．W18Cr4V
9、T12钢很适合来制造（
A.容器B.锉刀
C.曲轴D.弹簧
1.8铸铁
1、铸铁中碳原子析出并形成石墨的过程称为（
A、共析反应
B、脱碳
C、石墨化
D、偏析
2、下列中石墨形态为片状的铸铁是（
A、灰铸铁
B、可锻铸铁C、白口铸铁D、蠕墨铸铁
3、球墨铸铁中的石墨呈________状，因此其_________性能有很大的提高。
4、下列能促进铸铁石墨化的元素是（
A．C和SB．Si和MnC．S和Mn
D．C和Si
5、灰铸铁的断口呈灰黑色。
6、灰铸铁具有良好的切削和铸造性能。
11
7、普通机床床身常选用灰铸铁。
8、灰铸铁的减震性能比一般的钢好。
9、可锻铸铁可以锻造。
10、下列属于铸铁的是（
A．HT250
B．1Cr17
C．T10
D．ZG230-450
1.9钢的热处理
1、钢热处理时加热温度越高或高温下保温时间越长则晶粒越细。
2、60钢与20钢加热到同一奥氏体化温度，并保温相同时间后，则_____钢奥氏体晶粒尺寸
较大。
3、钢热处理后的最终性能取决于钢在热处理时的加热温度和保温时间。
4、等温转变曲线又简称为TTT图或“C”曲线。
5、钢热处理确定其加热温度的依据是（
），确定过冷奥氏体冷却转变产物的依据是
A、冷却曲线
B、应力应变图C、C曲线
D、铁碳相图
6、画出共析钢过冷奥氏体等温转变曲线简图并标明各产物区。
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7、下列力学性能特点中，不属于马氏体的特点是（
A．高强度
B．高硬度C．良好的塑性
D．较高脆性
8、钢淬火获得的马氏体，其本质是一种（
A．晶格与珠光体相同的相
B．碳在α-Fe中形成的过饱和间隙固溶体
C．碳在β-Fe中形成的过饱和间隙固溶体
D．碳在γ-Fe中形成的过饱和间隙固溶体
9、所谓马氏体临界冷却速度V就是钢在淬火时为抑制非马氏体转变所需的最小冷却速度。
k
10、随着碳含量的增加，C曲线将向右移。
11、书P77-78第15题
直径为10mm的共析钢小试样加热到相变点A以上30℃，用图1-82所示的冷却曲线
进行冷却，分析其所得到的组织，说明各属于哪种热处理方法。
12、普通热处理主要有四种，它们分别是______火、______火、______火和______火。
13、连线：
亚共析钢锻件
过共析钢锻件
球化退火
完全退火
正火
并回答，为什么通常情况下锻件采用这样的预备热处理？
13
14、简述钢铁件去应力退火的作用。
其温度是否应高于A1线？
15、书P78第17题
确定下列钢件的退火方法，并指出退火的目的及退火的组织。
（1）经冷轧后的15钢钢板，要求降低硬度；
（2）ZG270-500的铸造齿轮；
（3）改善T12钢的切削加工性能。
16、正火是将钢加热到一定温度，保温一定时间，然后以（
）的方式冷却的一种热处理
工艺。
A．随炉冷却
B．在空气中冷却
C．在油中冷却
D．在水中冷却
17、钢的正常淬火温度，对于亚共析钢是____________________，对于过共析钢是
____________________。
18、过共析钢的淬火温度是否为Ac以上30℃？
cm
19、金属在加热时可能产生的缺陷有_________、_________、_________、_________等。
20、钢加热时如过烧可以通过热处理纠正。
21、对于共析钢来说，理想的淬火介质应具有的冷却特性是（
A．冷却速度尽可能慢
C．冷却速度尽可能快
B．550℃左右冷却速度尽可能快，而250℃左右冷却缓慢
D．550℃左右冷却速度尽可能慢，而250℃左右冷却加快
22、常用的淬火介质主要有_________、_________、盐（碱）水三类。
23、水、油是不是理想的淬火介质？
一个理想的淬火介质应具有的怎样的冷却特
性？
14
24、形状简单、体积不大的45钢工件，比较合理的淬火方法是（
A．油淬B．水淬C．先水后油D．先油后空气
25、贝氏体等温淬火是将钢件加热到奥氏体化后，随即快速连续冷却到贝氏体转变温度的热
处理工艺。
26、钢的淬透性是钢的固有属性。
27、钢件的淬透性由淬透层深度决定，因此水淬一般比油淬的淬透性更好。
28、在碳含量相同的情况下，一般合金钢具有比碳素钢更高的淬透性。
29、钢的淬透性是以钢在淬火后获得的淬透层深度来衡量，淬透层越厚淬透性就越好。
30、淬火钢回火的目的是消除______________、稳定______________。
31、调质可以使钢具有良好的综合机械性能，钢的调质处理是指___________________。
32、调质处理的钢件再经中温回火，其硬度将升高，并具有很好的弹性；
而中温回火的钢件
再经高温回火，其硬度将降低。
33、书P78第19题
指出下列工件的淬火及回火温度，并说明其回火后获得的组织。
（1）45钢小轴（要求综合力学性能好）；
（2）60钢弹簧；
（3）T12钢锉刀。
34、在钢的热处理试验中，对弹簧分别进行退火、淬火处理后得到了什么组织？
不同处理的
弹簧分别表现出什么性能？
35、把工件表层迅速加热到淬火温度然后快速冷却进行淬火的热处理工艺称为___________。
15
36、钢件表面淬火常用的方法是（
A．感应加热B．冷冻
C．形变
D．渗碳
37、感应加热时只有零件表面被加热，所以感应淬火后的钢件不再进行回火处理。
38、下列属于钢的表面化学热处理的是（
A．电镀和表面淬火
1.10钢中的合金元素
B．渗氮和调质
C．渗碳和渗铝
D．氧化和渗碳
1、40Cr钢比40钢的淬透性好。
2、淬火钢在某些温度回火或从回火温度缓慢冷却通过该温度区间时的脆化现象称为二次硬
化。
1.11合金钢
1、表面要求高硬度、高耐磨性，并能承受冲击载荷作用的机械零件常选用（
A．渗碳钢B．调质钢C．弹簧钢D．铸铁
2、40Cr中Cr的主要作用是（
A、提高耐蚀性B、提高回火稳定性及固溶强化
C、提高切削性D、提高淬透性及固溶强化
3、制造汽车板簧（弹簧）一般采用（
A．65Mn，经淬火＋中温回火处理
B．65Mn，经淬火＋低温回火处理
C．20Mn2，经淬火＋中温回火处理D．20Mn2，经淬火＋低温回火处理
4、下列四种材料，要制造弹簧的话，应选用（
A．45B．Q345C．GCr15
D．60Si2Mn
5、现需制造一汽车传动齿轮，要求表面具有高的硬度、耐磨性和高的接触疲劳极限，心部
具有良好的韧性，最好是采用下面哪种材料及工艺？
A．T10钢淬火+低温回火
B．45钢经调质处理
D．20钢经表面淬火
C．20CrMnTi经渗碳后淬火+低温回火
6、20CrMnTi是一种（
A、低合金结构钢，可制造桥梁等
C、不锈钢，适合制造耐酸容器等
B、渗碳钢，
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