一、名词解释：
1、固溶强化： 固溶体溶入溶质后强度、硬度提高，塑性韧性下降现象。
2、加工硬化： 金属塑性变形后，强度硬度提高的现象。
２、合金强化： 在钢液中有选择地加入合金元素，提高材料强度和硬度
4、热处理：钢在 固态下通过加热、保温、冷却改变钢的组织结构从而获得所需性能的一种工艺。
5、细晶强化：晶粒尺寸通过细化处理，使得金属强度提高的方法。
二、选择适宜材料并说明常用的热处理方法 名称 机床床身 汽车后桥齿轮 滚动轴承 锉刀 汽车板簧 钻头 桥梁 滑动轴承 耐酸容器 发动机曲轴 热处理方法 时效 渗碳＋淬火＋低温 回火 球化退火＋淬火＋ 低温回火 球化退火＋淬火＋ 低温回火 淬火＋中温回火 淬火＋低温回火 不热处理 不热处理 固溶处理 等温淬火＋高温回 火 候选材料 T10A, KTZ450-06, HT200 40Cr, 20CrMnTi, 60Si2Mn GCr15, Cr12, QT600-2 9SiCr, T12, W18Cr4V 45, 60Si2Mn, T10 W18Cr4V，65Mn, 20 1Cr13, 16Mn, Q195 H70, ZSnSb11Cu6, T8 Q235, ZGMn13 QT600-3, 45, ZL101 选用材料 HT200 20CrMnTi GCr15 T12 60Si2Mn W18Cr4V 16Mn, ZSnSb11Cu6 最终组织 P＋F＋G 片 表面 Cm＋M＋A’ 心部 F＋M Cm＋M＋A’ Cm＋M＋A’ T 回 Cm＋M＋A’ F＋P a+SnSb A S 回＋G 球 1Cr18Ni9Ti, 1Cr18Ni9Ti QT600-3
三、（20 分）车床主轴要求轴颈部位硬度为 HRC54—58，其余地方为 HRC20—25，其加工路线 为： 下料 锻造 正火 轴颈表面淬火 机加工 低温回火 调质 磨加工
机加工（精）
指出：1、主轴应用的材料：45 钢
2、正火的目的和大致热处理工艺 间空冷
3、调质目的和大致热处理工艺 强度硬度塑性韧性达到良好配合 淬火＋高温回火
5．低温回火目的和轴颈表面和心部组织。去除表面淬火热应力，表面 M＋A’心部 S 回
四、选择填空（20 分）
１．合金元素对奥氏体晶粒长大的影响是（ d）
（a）均强烈阻止奥氏体晶粒长大 （b）均强烈促进奥氏体晶粒长大 （c）无影响 （d）上述说法都不全面 ２．适合制造渗碳零件的钢有（ c）。
（a）16Mn、15、20Cr、1Cr13、12Cr2Ni4A （b）45、40Cr、65Mn、T12 （c）15、20Cr、18Cr2Ni4WA、20CrMnTi
3．要制造直径 16mm 的螺栓，要求整个截面上具有良好的综合机械性能，应选用（c ） （a）
45 钢经正火处理 （b）60Si2Mn 经淬火和中温回火 （c）40Cr 钢经调 质处理 3．制造手用锯条应当选用（a ）
（a）T12 钢经淬火和低温回火 中温回火
（b）Cr12Mo 钢经淬火和低温回火
（c）65 钢淬火后
4、表面淬火目的 提高轴颈表面硬度
细化晶粒，消除应力；加热到 Ac 3＋ 50℃保温一段时
5．高速钢的红硬性取决于（b ）
（a）马氏体的多少 （b）淬火加热时溶入奥氏体中的合金元素的量 （c）钢中的碳含量 6．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（c ） （a）60 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
7．65、65Mn、50CrV 等属于哪类钢，其热处理特点是（c ） （a）工具钢，淬火+低温回火 （b）轴承钢，渗碳+淬火+低温回火 火+中温回火
8. 二次硬化属于（ d）
（c）弹簧钢，淬
（a）固溶强化 （b）细晶强化 （c）位错强化 （d）第二相强化 9. 1Cr18Ni9Ti 奥氏体型不锈钢，进行固溶处理的目的是（ b）
（a） 获得单一的马氏体组织，提高硬度和耐磨性
（b） 获得单一的奥氏体组织，提高抗腐蚀性，防止晶间腐蚀 （c）降低硬度，便于
切削加工 １０.推土机铲和坦克履带板受到严重的磨损及强烈冲击，应选择用（b ）
（a）20Cr 渗碳淬火后低温回火 （b）ZGMn13—3 经水韧处理 （c）W18Cr4V 淬火后 低温回火
五、填空题(20 分)
1、马氏体是 碳在 a-相中的过饱和固溶体，其形态主要有板条马氏体 、 片状马氏体。
其中， 片状马氏体硬度高、塑性差
2、W18Cr4V 钢的淬火加热温度为 1270－1280℃，回火加热温度为 560℃ ，回火次数 3 次。 3、材料选择的三原则 一般原则，工艺性原则， 经济性原则。
4、合金结构钢与碳素结构钢相比，其突出优点是 强度高，淬透性好 。
5. 共析钢过冷奥氏体等温转变曲线三个转变区的转变产物是 P B M。
6. 共析钢淬火形成 M+A'后，在低温、中温、高温回火后的产物分别为 M 回＋A’
T 回
S 回 。
7. 45 钢正火后渗碳体呈 片 状，调质处理后渗碳体呈 球 状。
第一章 材料的性能
1、解释名词：强度*、塑性*、硬度、冲击韧性*、疲劳极限。* 2、掌握 σs、σь、δ、ψ 的含义、单位及计算方法。*
3、掌握 HBS、HRC、HV、Ak、ak、σ-1 等符号的含义。* 4、为什么相同材料进行拉伸试验时 δ5>δ10？ 5、课本 P35～36，习题 1、3、4、6、13*。 第二章 碳钢
1、解释名词：晶体与非晶体*、晶格与晶胞、晶粒、晶界、合金、相、组织、固溶体*、固 溶强化、结晶、同素异构转变*、相图、杠杆定律、铁素体*、奥氏体*、渗碳体、珠光体*、 莱氏体*、冷加工*、热加工、回复、再结晶*、加工硬化*。
2、常见的金属晶格类型有哪三种？*
3、固溶体有哪几种*？它们有何特性？*
4、实际金属的晶体缺陷有哪些？它们对晶体的性能有何影响？ 5、什么叫过冷度*？影响过冷度大小的因素是什么？*
6、晶粒大小对金属的性能有什么影响*？细化晶粒的方法有哪两种？* 7、共晶转变与共析转变有何异同？它们的产物是什么？
8、默写铁—渗碳体相图，说明 A、C、D、E、G、S、P、Q 点和 GS、SE、PQ、ECF、PSK 线的意义。
9、默写出铁—渗碳体相图中各相区的相组成物和组织组成物。*
10、掌握各种典型的铁碳合金（工业纯铁、亚共析钢、共析钢、过共析钢、亚共晶白口铁、 共晶白口铁、过共晶白口铁）的结晶过程及其室温组织*。会用杠杆定律求各组织的相对量。 *
11、课本 P76～77，习题 6*、7*、10、11、16。 第三章 钢的热处理
1、解释名词：热处理*、退火*、正火、淬火*、回火*、过冷奥氏体*、残余奥氏体、马氏体 *、淬透性*、淬硬性*、调质处理*。
2、马氏体转变有何特点？其组织形态有哪几种*？它们的特性如何*？
3、熟悉共析钢的奥氏体等温转变曲线（C 曲线），以及等温转变的组织和性能，并能用该曲 线说明奥氏体连续冷却转变产物和性能。*
4、钢的淬火目的是什么？淬火方法有哪几种*？淬火温度是如何选择的*？
5、有两个大小相同的 T12 钢件，分别加热至 780°C 和 860°C 保温后以大于临界冷却速度 冷至室温，问：*
（1）淬火后哪个工件的马氏体晶粒较粗大？哪个马氏体的今碳量较多？ （2）淬火后哪个工件的残余奥氏体较多？ （3）淬火后哪个工件的未溶碳化物较多？ （4）哪个温度淬火合适？为什么？ 6、何谓表面淬火？有哪几种常用方法？ 7、何谓渗碳、氮化*？它们的目的是什么*？ 8、课本 P103，习题 7、8、12、14。 第四章 合金钢
1、什么叫合金钢？常用的合金元素有哪些？有哪几方面的基本作用？
2、掌握钢的几种分类方法，按碳含量、合金元素含量、质量、用途是怎样分类的。* 3、解释名词：回火稳定性、回火脆性、二次硬化、红硬性*。
4、指出下列牌号中，哪些是结构钢（分出碳素结构钢、低合金高强度结构钢、渗碳钢、调 质钢、弹簧钢、滚珠轴承钢）*？哪些是工具钢（分出碳素工具钢、髙炭低合金工具钢、高 速钢、冷模具钢、热模具钢）*？哪些是特殊性能钢（分出不锈钢、耐热钢、耐磨钢）*？并 指出各种钢的大致成分和常用来做什么零件或构件*。
Q235A*，Q390A*，20Cr，45*，40Cr*，60Si2Mn*，GCr15*，T8， 9SiCr*，W18Cr4V*，9Mn2V，
5CrNiMo，Cr12MoV，4Cr13，0Cr19Ni9*，4Cr9Si2，ZGMn13。 5、课本 P147，习题 4、8。
第五章 铸铁
1、何谓铸铁*？铸铁如何分类*？与钢相比在化学成分、组织和性能方面有何特点？ 2、影响石墨化的因素是什么？作用如何？
3、灰铸铁哪些性能优于钢？为什么？
4、可锻铸铁是如何获得的？与灰铸铁相比，有何优缺点？可锻铸铁是否可以锻造？ 5、灰铸铁为什么一般不进行整体淬火和回火？而球墨铸铁可以进行这类热处理？ 6、指出下列铸铁牌号中的符号和数字的意义：* HT200，KTH350—04，QT400—15。 7、课本 P158~159，习题 1、3、7。* 第六章 有色金属及其合金
1、纯铝有何性能特点？*
2、铝合金热处理机理与钢有何不同？什么叫固溶处理、自然时效、人工时效？ 3、形变铝合金按用途和性能不同可分为哪几种？* 4、纯铜有何性能特点？*
5、铜合金是如何分类的？有哪几类？* 6、课本 P190，习题 2、5、14、15、16。* **第七章 高分子材料
1、解释名词：高聚物、单体、加聚反应、缩聚反应。 2、什么是高分子合成材料？如何分类？* 3、请阐述聚合物的老化机理及防老化措施。 3、简述橡胶硫化的目的及原理。 4、课本 P216，习题 2、7、8。 **第十二章 零件的选材及工艺路线
1、试述选择材料的一般原则与步骤。* 2、课本 P292，习题 1、5、6*。
第Ⅱ部分
第一章 铸造
《材料成形部分》
1. 何谓铸造*？铸造有哪些特点？试从铸造的特点分析说明铸造是生产毛坯的主要方法？ 2. 铸件的凝固方式依照什么来划分？哪些合金倾向于逐层凝固？
3. 从 Fe－Fe3C 相图分析，什么样的合金成分具有较好的流动性*？为什么*？ 4. 缩孔和缩松是怎样形成的？可采用什么措施防止？
5. 什么是定向凝固原则？什么是同时凝固原则？各需采用什么措施来实现？各适用于哪种场合？ 6. 铸造应力有哪几种？如何形成的？如何防止铸造应力、变形和裂纹？
7. 为什么要规定铸件的最小壁厚值*？如何确定最小壁厚*？
8. 何谓合金的铸造性能*?它可以用哪些性能指标来衡量*？铸造性能不好，会引起哪些缺陷？ 9. 手工造型与机器造型各有何特点？应用范围如何？各有哪些常用造型方法？ 10. 模样、铸件、零件三者之间在尺寸上有什么关系？
机械工程材料及热加工工艺试题及答案
