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机械工程材料
1．室温下，金属晶粒越细，则强度越高、塑性越高。( )
2．因为体心立方晶格与面心立方晶格具有相同数量的滑移系，所以两种晶体的塑性变形能力完全相同。( ) 3．间隙固溶体一定是无限固溶体。( ) 4．铁素体的本质是碳在a-Fe中的间隙相。( )
5．在铁碳合金平衡结晶过程中，只有碳质量分数为4．3％的铁碳合金才能发生共晶反应。( ) 6．高合金钢既具有良好的淬透性，也具有良好的淬硬性。( ) 7．钢的淬透性高，则其淬透层的深度也越大。( ) 8．T8钢比T12和40钢有更好的淬透性。( )
9．灰铸铁可以经过热处理改变基体组织和石墨形态。( ) 10．齿轮渗碳用钢常采用低碳钢。( ) 是非题
1．(√) 2． (×) 3．(×) 4．(√) 5．(×) 6．(×) 7．(√) 8．(√) 9． (×) 10．(√) 1.金属结晶时，冷却速度越快，其实际结晶温度将 a．越高； b．越低； c．越接近理论结晶温度 2．α－Fe是实际原子数为 。 a．2； b．4； c．6 3．固溶体的晶体结构 。 a．与溶剂相同； b．与溶质相同； c．为其他晶型 4．间隙相的性能特点是 。 a．熔点高、硬度低； b．硬度高、熔点低；c．硬度高、熔点高 5. 金属的加工硬化现象将导致 。 a. 强度降低,塑性提高； b. 强度提高,塑性降低； c．强度降低,塑性降低 6．用下述三种方法制成齿轮， 种方法较为理想。 a. 用厚钢板切出圆饼，再加工成齿轮； b. 由粗钢棒切下圆饼，再加工成齿轮； c. 由圆棒锻成圆饼，再加工成齿轮
7. 钢中含硫量过高的最大危害是造成 。 a. 热脆； b. 冷脆； c. 氢脆 8．奥氏体是 。 a．碳在γ-Fe中的间隙固溶体 b．碳在α-Fe中的间隙固溶体； c. 碳在α-Fe中的无限固溶体 9．珠光体是一种 。 a．单相固溶体； b．两相混和物； c．Fe与C的化合物 10．铁素体的机械性能特点是 。 a．强度高、塑性好、硬度低； b．强度低、塑性差、硬度低； c. 强度低、塑性好、硬度低
11. 奥氏体向珠光体的转变是 。
a.扩散型转变； b．非扩散型转变； c.半扩散型转变 12. 钢经调质处理后获得的组织是 。
a，回火马氏体； b．回火屈氏体； c.回火索氏体
13. 共析钢的过冷奥氏体在550℃～350℃的温度区间等温转变时，所形成的组织是 。 a．索氏体 b．下贝氏体； c．上贝氏体 14. 若合金元素能使C曲线右移，钢的淬透性将 。 a．降低； b．提高； c．不改变
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15. 淬硬性好的钢 。
a.具有高的合金元素含量； b．具有高的碳含量； c.具有低的碳含量
16. 钢的回火处理是在 。
a．退火后进行； b．正火后进行； c.淬火后进行 17．渗碳钢 后性能最好。
a. 直接淬火； b. 一次淬火； c. 二次淬火
18. 量具钢加工工艺中，在切削加工之后淬火处理之前可能的热处理工序为
。
a. 退火； b. 调质； c. 回火
19. 灰口铸铁铸件薄壁处出现白口组织，造成切削加工困难采取的热处理措施为 。
a. 高温退火； b. 调质； c. 回火 20．在下列牌号中属于球墨铸铁的是 。 a. HT100； b. KT30-6； c. QT40-7 选择
1.b 2．a 3．a 4．c 5.b 6.c 7.a 8.a 9.b 10.c 11.a 12.c 13.c 14.b 15.b 16.c 17.c 18.b 19.a 20.c 1． 晶粒大小对金属性能有何影响？如何细化晶粒？ 2． 什么是热处理？常见的热处理方法有几种？其目的是什么？ 5已知某轴的材料为45钢，其生产工艺路线为： 下料 →锻造 →预备热处理→ 切削加工→最终热处理→精加工→装配 请说明各道热处理工序的名称及作用。 7. 为什么一般机器的支架、机床的床身常用灰口铸铁制造？ 一：名词解释 1． 过冷度：理想结晶温度与实际结晶温度的差值。 2． 变质处理：向液体中加入固态元素或化合物作为非均质形核的核心，从而提高了形核率，细化了晶粒。 3． 再结晶：当变形金属加热到某一温度，破碎拉长的晶粒长大为等轴晶粒。 4．马氏体：C在α－Fe中形成的过饱和间隙固溶体。 5．球化退火：过共析钢加热到不完全奥氏体化退火，使渗碳体由片状转为球状，提高了塑性和切削加工能力。 三： 四：简答
1．解：晶粒越细，强度、硬度、塑性和韧性越大。细化晶粒采取提高过冷度、变质处理、振动处理。 2．解：把固态金属材料通过一定的加热，保温和冷却以获得所需组织、结构和性能的工艺称热处理。常见的热处理方法有退火、正火、淬火和回火。 退火的目的：降低钢的硬度，提高塑性；细化晶粒，消除因铸、锻、焊引起的组织缺陷，均匀钢的组织和成分；消除钢中的内应力，以防止变形和开裂。 正火的目的：细化晶粒，获得比较均匀的组织和性能；对低碳钢可提高硬度，改善切削加工性；对过共析钢可抑制网状渗碳体析出为球化退火作准备。淬火的目的：使钢件获得所需的马氏体组织，提高工件的硬度，强度和耐磨性。回火的目的：主要是消除钢件在淬火时所产生的应力；稳定组织，使工件尺寸和性能稳定；提高钢的塑韧性。
4．解：马氏体分解；残余奥氏体转变；碳化物转变；碳化物聚集长大及α回复与再结晶。 5． 解：预备热处理：完全退火，作用是细化晶粒，消除内应力，降低硬度， 提高塑性。最终热处理：淬火＋高温回火，作用是获得良好的综合机械性能。
7.解：铸铁的铸造性能良好。铸铁具有良好的切削加工性能。铸铁具有优良的减磨性。铸铁具有优良的消震性。铸铁具有低的缺口敏感性。所以一般机器的支架、机床的床身常用灰口铸铁制造。 一、填空题
1、金属中常见的三种晶体结构分别是体心立方、????? ?????、? ??????????，室温下铁（α-Fe）的晶体结构属于???????????? 。
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2、根据使用性能确定淬火后零件的回火温度，T12锉刀采用?? ??温回火，60钢弹簧采用?????? 温回火，45钢车床主轴采用???????
温回火。
3、冷变形后的金属在加热的过程中，随着温度的升高和加热时间的延长，其组织和性能一般要经历三个阶段的变化，它们依次
是 ?????????????、?????????????、??????????? 。
4、所有的固态物质就其原子（或分子）排列的规则性来分类，可分为两大类，其中把内部原子（或分子）呈周期性规则排列的物
质称为??????????? ，否则称为???????????? 。
5、按钢中含碳量高低，可将其分为????????、?????????、和????????? ??。
6、某些原子半径很小的非金属元素溶入固态溶剂金属内，便形成_??? __固溶体；溶质原子置换了溶剂晶格中的部分溶剂原子便形
成_________固溶体。
7、通常高碳钢奥氏体化后经快速冷却（淬火）所得到的组织为____ ____和少量的残余奥氏体。
8、所有的固态物质就其原子（或分子）排列的规则性来分类，可分为两大类，其中把内部原子（或分子）呈周期性规则排列的物质称为??????????????? ，否则称为????????????????? 。 9、钢材加热时奥氏体的形成包括四个过程，依次为??????????、?????????????残余Fe3C的溶解及奥氏体的均匀化。 10、按钢中合金元素含量高低，可将合金钢分为???????? 、??????? 、????????? 。 11．晶体缺陷有 、 、和 。 12．固溶体按溶质原子在晶格位置分为 、 。 13．铸造时常选用 （接近共晶成分、单相固溶体）的合金。 14．疲劳断裂的特点有 、 、 。 15．正火和退火的主要区别是 。 16. 淬火发生变形和开裂的原因是 。 17．40Cr，GCr15，20CrMo，60Si2Mn中适合制造轴类零件的钢为 。 18．用T12钢制造车刀，在切削加工前进行的预备热处理为 、 。 19．灰口铸铁铸件薄壁处出现白口组织，造成切削加工困难采取的热处理措施为 。 20．在牌号HT100、KT30-6、QT40-7中属于球墨铸铁的是 。 二、选择题 1、固溶体的性能特点是 。 A、韧性高、硬度低 B、硬度高、韧性低 C、硬度高、韧性高 2、为细化晶粒，可采用 。 A、快速浇注 B、加变质剂 C、以砂型代金属型 3、钢中含磷量过高的最大危害是造成 。 A、热脆 B、冷脆 C、氢脆 4、铁碳合金的基本组织中,强度最大的是 。 A、莱氏体 B、铁素体 C、珠光体 5、金属的加工硬化现象将导致： 。 A、强度降低,塑性提高 B、强度提高,塑性降低 C、强度降低,塑性降低 6、20钢的室温组织是： 。 A、铁素体 B、珠光体 C、铁素体＋珠光体
7、 共析钢的过冷奥氏体在350℃～230℃的温度区间等温转变时，所形成的组织是 。
A、索氏体 B、下贝氏体 C、上贝氏体 8、45钢淬火后测量硬度宜采用的硬度计是 。
A、HRA B、HRB C、HRC 9、 不完全退火主要适用于 。
A、亚共析钢 B、共析钢 C、过共析钢 10、工业上所用的铸铁绝大部分是属于: 。
A、白口铸铁 B、麻口铸铁 C、灰口铸铁 11、碳在γ-Fe中形成的间隙固溶体，叫做 。
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A、铁素体???????? B、奥氏体????? C、马氏体?????? D、贝氏体
12、含碳0.77%的Fe-C合金，从奥氏体相区冷却到727℃时，生成珠光体的过程叫做 。
A、共析转变??? B、奥氏体转变?? C、共晶转变?? D、马氏体转变 13、合金元素含量低于5%的合金钢，叫做 。
A、低合金钢????? B、低碳钢???? C、高合金钢???? D、中合金钢 14、晶界、亚晶界是实际晶体材料的晶体缺陷中的 。
A、点缺陷??? B、线缺陷????? C、面缺陷????? D、体缺陷 15、9SiCr中碳的质量分数（含碳量）约为 。
A、0.9%????? B、0.09%??????? C、9%?????? D、0.009%
16、从铁碳合金相图中可知，亚共析钢所得到的室温平衡组织为 。
A、珠光体??? B、铁素体+珠光体??? C、低温莱氏体?? D、铁素体 17、金属结晶时，冷却速度越快，其过冷度将 。 A、越大???? B、越小??? C、等于零??? D、变化不确定 18、GCr15钢中的Cr的平君含量为 。 A、15%???? B、1.5%???? C、0.15%? 19、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，常常选用渗碳钢，下列可以作为生产该类零件的材料是 。 A、20CrMnMo???? B、65Mn???? C、Cr12MoV?? D、T8 20、为了减少金属铸锭、铸件或锻坯的化学成分和组织的不均匀性，一般所采用的退火工艺是 。 ??? A、再结晶退火? B、去应力退火? C、扩散退火? D、球化退火 三、判断题 （ ）1、同种钢材在相同的加热条件下加热后保温、淬火，其中水淬比油淬的淬透性好，小件比大件的淬透性好。????????????????? ????????????? （ ）2、65Mn是合金调质结构钢。???????? ???????????????????? （ ）3、从C曲线中分析可知，共析钢的过冷奥氏体在A1~550℃的范围内发生珠光体类型的组织转变。????????????????????????????? ?????????????????? （ ）4、共晶反应就是在某一恒定温度时，从一定浓度（成分）的液相中同时结晶析出两种不同浓度（成分）的固相。 （ ）5、T12钢与45钢均属于中碳钢。 （ ）6、过共析钢中，网状渗碳体的存在使钢的强度和塑性均上升。???? （ ）7、正火是将钢件加热至完全奥氏体化后空冷的热处理工艺。 ?????? （ ）8、铁碳相图中塑性最好的区域是莱氏体区。?????????? ?????????? （ ）9、间隙固溶体一定是无限固溶体。?? （ ）10、回火索氏体的综合力学性能明显优于奥氏体等温冷却直接所得到的片层状索氏体的综合力学性能。 （ ）11、晶粒度级数数值越大，晶粒越细。 （ ）12、金属铸件可以通过再结晶退火来细化晶粒。 （ ）13、当原始组织为片状珠光体的钢加热奥氏体化时，细片状珠光体的奥氏体化速度要比粗片状珠光体的奥氏体化速度快。 （ ）14、在退火状态(接近平衡组织)45钢比20钢的塑性和强度都高。
（ ）15、马氏体是碳在的a-Fe中的过饱和固溶体。当奥氏体向马氏体转变时，体积要收缩。 （ ）16、当共析成分的奥氏体在冷却发生珠光体转变时，温度越低，其转变产物组织越粗。 （ ）17、经退火后再高温回火的钢，能得到回火索氏体组织，具有良好的综合机械性能。 （ ）18、表面淬火既能改变钢的表面组织，也能改善心部的组织和性能。 （ ）19、合金元素Mn、Ni可以扩大奥氏体区。 （ ）20、高速钢需要反复锻造是因为硬度高不易成形。 四、简答题
1、淬火后为什么一定要进行回火才可使用？按回火温度的高低可将回火分为哪三类？各自的所对应的回火组织是什么？ 2、影响金属结晶过程的主要因素是什么？
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3、金属的塑性变形对金属的组织与性能有何影响？ 4、正火和退火的主要区别是什么？ 5、分析高速钢中合金元素的作用。
6、现要求用20钢采取渗碳方法制造齿轮，其加工路线为：锻造→预备热处理→切削加工→最终热处理→喷丸→精磨。试写出各热处理工艺名称，并解释其目的和所获得的细微组织。 一、填空题（每空1分，共20分）
1.机械设计时常用 和 两种强度指标。
2.若退火亚共析钢试样中先共析铁素体占41.6％，珠光体58.4％，则此钢的含碳量为 。 3.屈强比是 与 之比。
4.一般工程结构用金属是 晶体，在各个方向上的性能 ，这就是实际金属的 现象。 5.实际金属存在 、 和 三种缺陷。实际晶体的强度比理想晶体的强度 （高，低）得多。 6.根据组成合金的各组元之间的相互作用不同，合金的结构可分为两大类： 和 。固溶体的晶格结构同 ，其强度硬度比纯金属的 。 7.共析钢加热至Ac1时将发生 向 的转变，其形成过程包括四个阶段。 8.把两个45钢的退火态小试样分别加热到Ac1～Ac3之间和Ac3以上温度水冷淬火，所得到的组织前者为 ，后者为 。 二、判断改错题（对打√，错打“×”并改错，每小题1分，共10分） （ ）1.随奥氏体中碳含量的增高，马氏体转变后，其中片状马氏体减少，板条状马氏体增多。 （ ）2.回火屈氏体、回火索氏体和过冷奥氏体分解时形成的屈氏体、索氏体，只是形成过程不同，但组织形态和性能则是相同的。 （ ）3.退火工件常用HRC标出其硬度，淬火工件常用HBS标出其硬度。 （ ）4.马氏体是碳在α－Fe中所形成的过饱和固溶体；当发生奥氏体向马氏体的转变时，体积发生膨胀。 （ ）5.表面淬火既能改变工件表面的化学成分，也能改善其心部组织与性能。 （ ）6.化学热处理既能改变工件表面的化学成分，也能改善其心部组织与性能。 （ ）7.高碳钢淬火时，将获得高硬度的马氏体，但由于奥氏体向马氏体转变的终止温度在0℃以下，故钢淬火后的组织中保留有少量的残余奥氏体。 （ ）8.为了消除加工硬化便于进一步加工，常对冷加工后的金属进行完全退火。 （ ）9.片状珠光体的机械性能主要决定于珠光体的含碳量。 （ ）10.由于钢回火的加热温度在A1以下，所以淬火钢在回火时没有组织变化。 三、选择题（每小题1分，共10分） 1.钢在淬火后所得的组织是（ ） A.淬火马氏体 B.回火索氏体 C.回火屈氏体 D.索氏体 2.在淬火钢中，当含碳量增加到0.6％以后，随含碳量的增加，硬度增加缓慢，这是因为（ ） A. 随含碳量的增加，残余奥氏体的量增多 B. 随含碳量的增加，片状马氏体的量增多 C. 随含碳量的增加，淬火内应力增大 D. 随含碳量的增加，非马氏体的量减少
3.若钢中加入的合金元素能使C曲线左移，则将使钢的淬透性（ ） A.提高 B.降低 C.不改变 D.对小试样堤高，对大试样则降低 4.下列钢铁材料中切削性能较好的是（ ）
A.工业纯铁 B.45钢 C.白口铸铁 D.T12A钢 5.钢锭中的疏松可以能过下面哪种方法改善（ ）
A.完全退火 B.足够变形量的锻轧 C.扩散退火 D.正火 6.正火T8钢与完全退火T8钢相比（ ） A.前者珠光体更细密，故强度要低些
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机械工程材料试卷复习习题
