发布时间 : 星期四 文章机械工程材料试题及答案更新完毕开始阅读4430c0638e9951e79b89275d
五、简答题
1.指出下列牌号是哪种钢？其含碳量约多少？ 20、9siCr、40Cr、5CrMnMo
牌号 20 9siCr 40Cr 5CrMnMo 2.试说明下列合金钢的名称及其主要用途。 W18Cr4V、5CrNiMo
牌号 W18Cr4V 5CrNiMo
3.指出下列牌号是哪类钢？其含碳量约多少？ T9A、GCr15、30、20Cr
牌号 T9A GCr15 30 20Cr 4.合金元素在钢中主要作用有哪些？ 1、对钢中基本相的影响：
A、溶于铁素体，起固化作用（Si、Mn的固溶强化效果最明显）
B、形成碳化物（合金元素与碳的亲和力从小到大的顺序为：Zr、Ti、Nb、V、W、Mo、Cr、Mn、Fe）。 2、对铁碳相图的影响：
A、对奥氏体相区的影响（扩大奥氏体相区的元素：Ni、Co、Mn、N等，缩小奥氏体相区的元素:Cr、Mo、Si、Ti、W、Al等）
B、对S点和E点位置的影响（几乎所有合金元素都使S点和E点左移，使这两点的含碳量下降）。 3、对钢中相变过程的影响：
A、对钢加热时奥氏体化过程的影响：对形成速度的影响（除Ni、Co外的大多数合金元素都减缓钢的奥氏体化过程）；对晶粒长大倾向的影响（Mn、P促进奥氏体长大）
B、对钢冷却时过冷奥氏体转变过程的影响：对C曲线和淬透性德尔影响（除Co外凡溶于奥氏体的合金元素均使C曲线右移，淬透性提高）；对Ms、Mf点的影响（除Co、Al外所有溶于奥氏体的合金元素都使这两点下降，使钢在淬火后的残余奥氏体量增加）
C、对淬火钢回火转变过程的影响：提高耐火性;产生二次硬化；防止第二类回火脆性（W、Mo）。 5.试说明下列牌号的名称。
1Cr18Ni9、2Cr13、ZGMn13-1、4Cr9si12
牌号 1Cr18Ni9 名称 奥氏体不锈钢 类型 高级优质碳素工具钢 滚动轴承钢 碳素结构钢 渗碳钢 含碳量 0.9% 0.95～1.05% 0.3% 0.2% 名称 高速工具钢 热锻模钢 用途 用于制造高速切削工具 用于大型热锻模 类型 碳素结构钢 合金工具钢 低淬性调质钢 模具钢 含碳量 0.2% 0.9% 0.4% 0.5% 2Cr13 ZGMn13-1 4Cr9si12
第13章 零部件的失效与选材 填空题
马氏体不锈钢 高锰钢 马氏体耐热钢 1 零部件失效的主要方式有（ ）（ ）（ ）（ ）等。 2 造成零部件失效的原因主要有（ ）（ ）（ ）（ ）等。 3 零部件选材的基本原则是（ ）（ ）（ ）。 二、选择题
1 现有下列材料：Q235、42CrMo、T8、W18Cr4V、HT200、60Si2Mn、20CrMnTi、ZG45 请按用途选材：
机床床身（ ）、汽车板弹簧（ ）、承受重载、大冲击载荷的机动车传动齿轮（ ）、高速切削刀具（ ）大功率柴油机曲轴（大截面、传动大扭矩、大冲击、轴颈处要耐磨）（ ）。 2 机械零部件约80%以上的断裂失效是由（ ）。 A. 疲劳引起B. 磨损引起C. 超载引起D. 蠕变引起
一、名词解释（共15 分，每小题 3 分） 1、加工硬化： 2、淬透性 3、热硬性 4、变质处理 5、同素异构转变
二、填空题（共 20 分，每空格0.5 分）
1、材料常用的塑性指标有 和 两种，其中用 表示塑性更接近材料的真实变形，在拉伸曲线上可以确定的塑性指标是 。
2、金属的结晶过程主要由 和 两个基本过程组成。
3、常温下，金属单晶体的塑性变形方式为 和 两种。其中主要的变形方式是 。 4、二元合金的杠杆定律中，杠杆的端点是所求的 的成分，杠杆的支点是 的成分。 5、F的晶体结构是 ，A的晶体结构是 。 6、工业用钢按质量分为 钢、 钢、 钢。
7、钢的热处理工艺由____ 、___ __ 、____ _ 三个阶段所组成。
8、除 元素外，其它所有的合金元素都使C曲线向 移动，使钢的临界冷却速度 、淬透性 。 钢，可制造 。
10、铸造状态下，灰口铸铁的基体有 、 和 三种。 11、玻璃钢是________和________组成的复合材料。
12、铜合金按其合金化系列可分为 、 和 三类 13、零件失效的三种基本类型是 、 和 。
9、60Si2Mn是 钢，可制造 ；GCr15是 钢，可制造 ；9SiCr是
四、选择题（共 15 分，每小题 1 分）
1、在作疲劳试验时，试样承受的载荷为（ ）。
(a) 静载荷 (b) 冲击载荷 (c) 交变载荷 2、金属化合物的性能特点是（ ）。 （a）熔点低、硬度低 (b)硬度高、熔点低 (c) 硬度高、熔点高 (d)硬度低、熔点低 3、能使单晶体产生塑性变形的应力为（ ）。 （a）正应力； (b)切应力 ； (c)复合应力
4、在发生L→α+β共晶反应时，三相的成分（ ）。 （a）相同 (b)均确定 (c)均不确定 (d)L确定，其他不确定 5、45钢在室温下，铁素体组织物在整个合金中占的百分数为（ ）。
(a)(c)6.69?0.45?100%
6.69?0.02180.77?0.45?100%
0.77?0.0218(b)(d)0.45?0.0218?100%
6.69?0.02180.45?0.0218?100%
0.77?0.0218
6、钢的质量等级的分类是按钢的（ ）区分的。
（a） 力学性能 ；（b） 钢的含碳量 ； (c) 杂质S、P的含量； (d) 有益的Mn、Si的含量 7、奥氏体向珠光体的转变属于：（ ）
（a）．扩散型转变； （b）． 非扩散型转变； （c）．半扩散型转变。 8、过冷奥氏体是指冷却到 温度下，尚未转变的奥氏体。
（a）．Mf （b）． Ms （c）．A1 （d）．A3 9、制造钳工用手用锯条应当选用（ ）。
(a) T12钢经淬火和低温回火 (b)Cr12Mo钢经淬火和低温回火 (c)65钢淬火后中温回火 10、HMn58-2是（ ）的牌号，它表示含（ ）量为58%，而含（ ）量为2%。
(a) 普通黄铜 (b)特殊黄铜 (c)无锡青铜 (d)Mn （e）Cu (f)Zn
11、塑料的使用温度应为（A ）
（a）
12、电炉炉丝与电源线的接线座应用（ D ）材料最合适。
(a)
绝缘胶木； (b)有机玻璃； (c)20钢； (d)陶瓷
13、发动机气阀选用（ C ）。
(a) 40Cr； (b)1Cr18Ni9Ti； (c)4Cr9Si2； (d)Cr12MoV 14、适合制作变速箱齿轮的钢是（ C ）。
（a）．W18Cr4V；（b）Gr15；（c）20CrMnTi；（d）4Cr13 15、化学热处理与其他热处理方法的根本区别是（ C ）。
（a）加热温度 （b）组织变化 （c）钢成分变化 （d）性能变化 五、简答题（共 25 分）
1、有一碳钢制支架刚度不足，有人要用热处理方法；有人要另选合金钢；有人要改变零件载面形状解决。哪种方法合理？为什么？（5分）
1、（5分）答：改变零件载面形状的方法合理。用热处理方法和另选合金钢都不合理（2分），因为零件的刚度取
决于二个方面：一是材料的弹性模量，另一个是零件的载面形状，而材料的弹性模量是相对稳定的力学性能指标外（即这一指标对材料的组织状态不敏感），用热处理方法无法改变，对于同一合金系当成分改变时，
材料的弹性模量也不变化。（3分）
2、在制造齿轮时，有时采用喷丸法（即将金属丸喷射到零件表面上）使齿面得以强化。试分析强化原因。（5分） （5分）答：高速金属丸喷射到零件表面上，使工件表面层产生塑性变形（2分），形成一定厚度的加工硬化层，使齿面的强度、硬度升高。（3分）
3、分析钳工锯 T8 ， T10,T12 等钢料时比锯 10,20 钢费力，锯条容易磨钝的原因。（5分）
（5分）答：T8 ， T10,T12属于碳素工具钢，含碳量为0.8%，1.0%，1.2%，钢中渗碳体含量高，钢的硬度较高；（2.5分）而10,20钢为优质碳素结构钢，属于低碳钢，钢中渗碳体含量少，钢的硬度较低，因此钳工锯 T8 ， T10,T12 等钢料时比锯 10,20 钢费力，锯条容易磨钝。（2.5分）
4、化学成分和冷却速度对铸铁石墨化和基体组织有何影响？（10分） （10分）答：(1)化学成分
1)碳和硅。碳和硅是强烈促进石墨化元素,铸铁中碳和硅的含量越高,就越容易充分进行石墨化。由于共晶成分的铸铁具有最佳的铸造性能。因此,将灰铸铁的碳当量均配制到4%左右。（1.5分）
2)锰。锰是阻止石墨化的元素,但锰与硫化合成硫化锰,减弱了硫的有害作用,结果又间接促进石墨化的作用。故铸铁中有适量的锰是必要的。（1.5分）
3)硫。硫是强烈阻碍石墨化的元素,它不仅强烈地促使白口化,而且还会降低铸铁的流动性和力学性能,所以硫是有害元素,必须严格控制其含量。（1.5分）
4)磷。磷是弱促进石墨化的元素，同时能提高铁液的流动性，但磷的含量过高会增加铸铁的脆性,使铸铁在冷却过程中易开裂，所以也应严格控制其含量。（1.5分） (2)冷却速度
生产实践证明，在同一成分的铸铁件中，其表面和薄壁部分易出现白口组织，而内部和厚壁处则容易进行石墨化。由此可见,冷却速度对石墨化的影响很大。冷却速度越慢，原子扩散时间
充分，也就越有利于石墨化的进行。冷却速度主要决定于浇注温度、铸件壁厚和铸型材料。（4分） 六、分析题（共15 分）
拟用T10制造形状简单的车刀，工艺路线为：锻造—热处理—机加工—热处理—磨加工
（1） 试写出各热处理工序的名称并指出各热处理工序的作用； （2） 指出最终热处理后的显微组织及大致硬度；
（3） 制定最终热处理工艺规定（温度、冷却介质）（15分）
答：（1）工艺路线为：锻造—退火—机加工—淬火后低温回火—磨加工。（4分）
退火处理可细化组织，调整硬度，改善切削加工性（2分）；淬火及低温回火可获得高硬度和耐磨性以及去除内应
力。（2分）
（2）最终热处理后的显微组织为回火马氏体 ，大致的硬度60HRC。（2分）
（3）T10车刀的退火为球化退火，加热温度为A1线以上20℃～30℃，保温、缓冷；淬火温度为
780℃左右，冷却介质为水；回火温度为150℃～250℃。（5分）
绍兴文理学院2007学年01学期
机自 专业 06 级《机械工程材料》期末试卷
标准答案及评分标准
一、名词解释（共 15 分，每小题 3 分）
1、加工硬化：随着塑性变形的增加，金属的强度、硬度迅速增加；塑性、韧性迅速下降的现象。