2024年工程材料学期末考试题及答案
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一、名词解释： (每小题2分,共10分) 珠光体 过冷度 合金 本质晶粒度 调质 二、填空题：(每空0.5分，共20分) 1. 为了改善切削加工性能,20钢应进行＿＿＿ 热处理,T12钢应进行＿＿＿热处理。 2. α-Fe是＿＿＿晶体结构，设a为晶格常数，其晶胞原子数为＿＿＿，原子半径为＿＿＿， 配位数是＿＿＿。 3. 晶体中的线缺陷是指各种类型的＿＿＿；面缺陷指＿＿＿、＿＿＿。 4. 液态金属进行铸造时，为达到细化晶粒的目的而加入其它物质作为人工晶核的处理方法称为＿＿＿＿。 5. 金属材料的强化机制有＿＿＿、＿＿＿ 、＿＿＿、和＿＿＿。
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6. 金属塑性变形的基本方式有＿＿＿ 和＿＿＿ 两种。 7. 冷变形金属经重新加热时，根据组织与性能的变化，大体可以分为别 ＿＿＿ 、＿＿＿ 和＿＿＿ 三个阶段。 8. L→α＋β是＿＿＿转变，而γ → α＋β是＿＿＿转变。 9. 铁碳合金中的基本相有δ铁素体、＿＿＿、＿＿＿、＿＿＿ 和＿＿＿ 五种。 10. 碳钢中常存的杂质元素中，有益的元素是＿＿＿ 和＿＿＿，有害的元素是
＿＿＿和＿＿＿。 11. 45钢调质和正火两种热处理工艺所得到的组织分别为 ＿＿＿和＿＿＿。 12. 20CrMnTi钢和T10钢淬火后比较，淬透性好的钢是＿＿＿，而淬硬性好的钢是＿＿＿。 13. 16Mn钢中的Mn元素主要作用是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿；GCr15钢中的Cr元素的主要作用是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。 14. HT300中“HT”的含义是＿＿＿，“300” 的含义是＿＿＿ ，其基体组织是＿＿＿。 15. 2A12（L Y 1 2）材料的类别是 ＿＿＿； TC4材料的类别是 ＿＿＿。 三、 判断题： (在题后括号内将正确的划√，错误的划×。每小题1分,共10分) 1. 工程中常用布氏硬度测量硬材料的硬度。 ( ) 2. 固溶体的晶体结构与组成它的溶剂元素的晶体结构相同。 ( ) 3. 晶体缺陷使晶格产生畸变，所以缺陷越多对材料的性能危害越大。 ( ) 4. 由液体冷却凝固成固体的过程都是结晶过程。 ( )
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5. 杠杆定律只适用于两相区。 ( ) 6. 金属晶体中，原子排列最紧密的晶面间的距离最小，结合力大，所以这些晶面间难以发生滑移。 ( ) 7. 共析转变时温度不变，且三相的成分也是确定的。 ( ) 8. 热加工与冷加工的主要区别在于是否对变形金属加热。 ( ) 9. 过共析钢为消除网状渗碳体应进行正火处理。 ( ) 10. 可锻铸铁能够进行锻造。 （ ） 四、简答题（每小题5分,共20分） 1． 在图1中分别画出纯铁的(011)、(111)晶面和[011]、[111]晶向。并指出在室温下对纯铁进行拉伸试验时，滑移将沿以上的哪个晶面及晶向进行？ 图1 2．为什么钳工锯 T10，T12 等钢料时比锯 10，20 钢费力，锯条容易磨钝？
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3．奥氏体不锈钢的晶间腐蚀是怎样产生的？如何防止？ 4．低碳钢渗碳表面化学热处理的温度范围是多少？温度选择的主要理由是什么？ 五、请用直线将下列材料牌号与典型应用零件及热处理工艺连接起来。（每小题2分,共10分） 材料牌号 HT250 Cr12MoV 7A04（LC9） 65Mn 38CrMoAl 应用零件 弹簧 飞机起落架 机车曲轴 冷冲模 机床床身 热处理工艺 调质+氮化 固溶+时效 自然时效（退火） 淬火+中温回火 淬火+低温回火 六、某工厂仓库积压了许多退火状态的碳钢，由于钢材混杂，不知道钢的化学成分，现找出其中一根，经金相分析后，发现其组织为珠光体+铁素体，其中铁素体占 80% ，回答以下问题：（每小题4分,共12分） ① ②
③ 画出其组织示意图，并于图中标出各组织组分的名称。
共 5 页 第 5 页 七、车床主轴要求轴颈部位的硬度为56~58HRC，其余地方的硬度为20~24HRC， 制订的加工工艺路线如下：锻造 → 正火 → 机加工 → 轴颈表面淬火 → 低 温回火 → 磨削。请说明：（每小题2分，共10分） （1）该主轴应选用何种材料； （2）正火的目的及其大致工艺； （3）表面淬火的目的及大致处理工艺； （4）低温回火的目的及大致工艺； （5）轴颈部位的表面组织和其余地方的组织。 八.将￠5mm的T8钢（共析钢）加热至760℃并保温足够时间，问采用什么样的冷却 工艺可得到如下组织：珠光体，索氏体，下贝氏体，马氏体+少量残余奥氏体；在C 曲线上画出工艺曲线示意图。（每小题2分，共8分）
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