工程材料試卷

試卷一一．名詞解釋：1、加工硬化2、淬透性3、熱硬性4、變質處理5、同素異構轉變

二、填空題（共 20 分，每空格0.5 分）

1、材料常用的塑性指標有和兩種，其中用表示塑性更接近材料的真實變形，在拉伸曲線上可以確定的塑性指標是

2、金屬的結晶過程主要由和兩個基本過程組成。

3、常溫下，金屬單晶體的塑性變形方式為和兩種。其中主要的變形方式是

4、二元合金的槓桿定律中，槓桿的端點是所求的的成分，槓桿的支點是的成分。

5、f的晶體結構是a的晶體結構是

6、工業用鋼按質量分為鋼鋼鋼。

7、鋼的熱處理工藝由三個階段所組成。

8、除元素外，其它所有的合金元素都使c曲線向移動，使鋼的臨界冷卻速度淬透性

9、60si2mn是鋼，可製造gcr15是鋼，可製造9sicr是鋼，可製造

10、鑄造狀態下，灰口鑄鐵的基體有和三種。

11、玻璃鋼是________和________組成的複合材料。

12、銅合金按其合金化系列可分為和三類

13、零件失效的三種基本型別是和

三、判斷題（共 10分，每小題 1 分）

1、當應力超過σs後，則金屬材料只產生塑性變形或斷裂

2、純金屬的結晶溫度與其冷卻速度有關

3、熱加工過程，實際上是加工硬化和再結晶這兩個重疊的過程

4、乙個合金的室溫組織為那麼它是由三相組成的。

5、20鋼比t12鋼的含碳量高

6、鋼經加熱奧氏體化後，在任何情況下，奧氏體中碳的含量均與鋼中碳的含量相等。

7、高速鋼需要反覆鍛造是因為硬度高不易成型

8、可鍛鑄鐵可在高溫下進行鍛造加工

9、武漢長江大橋用q235鋼製造的，雖然16 mn鋼比q235鋼貴，但南京長江大橋採用16mn鋼製造，這是符合選材的經濟性原則的

10、鍛造只能改變金屬坯料的形狀而不能改變金屬的力學效能

四、選擇題（共 15 分，每小題 1 分）

1、在作疲勞試驗時，試樣承受的載荷為（）。

(a) 靜載荷 (b) 衝擊載荷 (c) 交變載荷

2、金屬化合物的效能特點是（）。

（a）熔點低、硬度低 (b)硬度高、熔點低

3、能使單晶體產生塑性變形的應力為（）。

（a）正應力； (b)切應力； (c)復合應力

4、在發生l→α+β共晶反應時，三相的成分（）。

（a）相同 (b)均確定 (c)均不確定 (d)l確定，其他不確定

5、45鋼在室溫下，鐵素體組織物在整個合金中佔的百分數為（）。

6、鋼的質量等級的分類是按鋼的（）區分的。

（a）力學效能；（b）鋼的含碳量； (c) 雜質s、p的含量； (d) 有益的mn、si的含量

7、奧氏體向珠光體的轉變屬於

（a）．擴散型轉變；（b）．非擴散型轉變；（c）．半擴散型轉變。

8、過冷奧氏體是指冷卻到溫度下，尚未轉變的奧氏體。

（a）．mf （b）． msc）．a1 （d）．a3

9、製造鉗工用手用鋸條應當選用（）。

(a) t12鋼經淬火和低溫回火 (b)cr12mo鋼經淬火和低溫回火 (c)65鋼淬火後中溫回火

10、hmn58-2是（）的牌號，它表示含（）量為58%，而含（）量為2%。

(a) 普通黃銅 (b)特殊黃銅 (c)無錫青銅 (d)mn （e）cu (f)zn

11、塑料的使用溫度應為（　）

（a）tf

12、電爐爐絲與電源線的接線座應用（）材料最合適。

(a) 絕緣膠木； (b)有機玻璃； (c)20鋼； (d)陶瓷

13、發動機氣閥選用（）。

(a) 40cr； (b)1cr18ni9ti； (c)4cr9si2； (d)cr12mov

14、適合製作變速箱齒輪的鋼是（）。

（a）．w18cr4v；（b）gr15；（c）20crmnti；（d）4cr13

15、化學熱處理與其他熱處理方法的根本區別是（）。

（a）加熱溫度（b）組織變化（c）鋼成分變化（d）效能變化

五、簡答題（共 25 分）

1、有一碳鋼制支架剛度不足，有人要用熱處理方法；有人要另選合金鋼；有人要改變零件載面形狀解決。哪種方法合理？為什麼？（5分）

2、在製造齒輪時，有時採用噴丸法（即將金屬丸噴射到零件表面上）使齒面得以強化。試分析強化原因。（5分）

3、分析鉗工鋸 t8 ， t10,t12 等鋼料時比鋸 10,20 鋼費力，鋸條容易磨鈍的原因。（5分）

4、化學成分和冷卻速度對鑄鐵石墨化和基體組織有何影響？（10分）

六、分析題（共15 分）

擬用t10製造形狀簡單的車刀，工藝路線為：鍛造—熱處理—機加工—熱處理—磨加工

（1）試寫出各熱處理工序的名稱並指出各熱處理工序的作用；

（2）指出最終熱處理後的顯微組織及大致硬度；

（3）制定最終熱處理工藝規定（溫度、冷卻介質）（15分）

答案一、名詞解釋（共 15 分，每小題 3 分）

1、加工硬化：隨著塑性變形的增加，金屬的強度、硬度迅速增加；塑性、韌性迅速下降的現象。

2、淬透性：鋼在淬火後獲得淬硬層深度大小的能力，即獲得馬氏體多少的能力。

3、熱硬性：又叫紅硬性，鋼在高溫下保持高硬度的能力。

4、變質處理：在液態金屬結晶前，特意加入某些難熔固態顆粒，造成大量可以成為非自發晶核的固態質點，使結晶時的晶核數目大大增加，從而提高了形核率，細化晶粒，這種處理方法即為變質處理。

5、同素異構轉變：由於條件（溫度或壓力）變化引起金屬晶體結構的轉變，稱同素異構轉變。

二、填空題（共 20 分，每空格0.5 分）

1、延伸率、斷面收縮率、斷面收縮率、延伸率

2、形核、晶核成長

3、滑移、孿生、滑移

4、兩個相、合金

5、體心立方晶格、麵心立方晶格

6、普通、優質、高階優質

7、加熱、保溫、冷卻

8、co、右、減小、提高

9、彈簧鋼、汽車板簧、滾動軸承鋼、滾動軸承、低合金刃具鋼、低速切削刃具

10、f、f+p、p

11、玻璃纖維、樹脂

12、黃銅、青銅、白銅

13、變形失效、斷裂失效、表面損傷失效

三、判斷題（共 10 分，每小題 1 分）（打√或 ╳）

四、選擇題（共 10 分，每小題 1 分）

四、簡答題（共 25 分）

1、（5分）答：改變零件載面形狀的方法合理。用熱處理方法和另選合金鋼都不合理（2分），因為零件的剛度取決於二個方面：

一是材料的彈性模量，另乙個是零件的載面形狀，而材料的彈性模量是相對穩定的力學效能指標外（即這一指針對材料的組織狀態不敏感），用熱處理方法無法改變，對於同一合金系當成分改變時，材料的彈性模量也不變化。（3分）

2、（5分）答：高速金屬丸噴射到零件表面上，使工件表面層產生塑性變形（2分），形成一定厚度的加工硬化層，使齒面的強度、硬度公升高。（3分）

3、（5分）答：t8 ， t10,t12屬於碳素工具鋼，含碳量為0.8%，1.

0%，1.2%，鋼中滲碳體含量高，鋼的硬度較高；（2.5分）而10,20鋼為優質碳素結構鋼，屬於低碳鋼，鋼中滲碳體含量少，鋼的硬度較低，因此鉗工鋸 t8 ， t10,t12 等鋼料時比鋸 10,20 鋼費力，鋸條容易磨鈍。

（2.5分）

4、（10分）答：(1)化學成分

1)碳和矽。碳和矽是強烈促進石墨化元素,鑄鐵中碳和矽的含量越高,就越容易充分進行石墨化。由於共晶成分的鑄鐵具有最佳的鑄造效能。

因此,將灰鑄鐵的碳當量均配製到4%左右。（1.5分）

2)錳。錳是阻止石墨化的元素,但錳與硫化合成硫化錳,減弱了硫的有害作用,結果又間接促進石墨化的作用。故鑄鐵中有適量的錳是必要的。（1.5分）

3)硫。硫是強烈阻礙石墨化的元素,它不僅強烈地促使白口化,而且還會降低鑄鐵的流動性和力學效能,所以硫是有害元素,必須嚴格控制其含量。（1.5分）

4)磷。磷是弱促進石墨化的元素，同時能提高鐵液的流動性，但磷的含量過高會增加鑄鐵的脆性,使鑄鐵在冷卻過程中易開裂，所以也應嚴格控制其含量。（1.5分）

(2)冷卻速度

生產實踐證明，在同一成分的鑄鐵件中，其表面和薄壁部分易出現白口組織，而內部和厚壁處則容易進行石墨化。由此可見,冷卻速度對石墨化的影響很大。冷卻速度越慢，原子擴散時間充分，也就越有利於石墨化的進行。

冷卻速度主要決定於澆注溫度、鑄件壁厚和鑄型材料。（4分）

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