发布时间 : 星期六 文章工程材料及应用考试题（含答案）更新完毕开始阅读a706b7d384254b35eefd340e
一、名词解释
1．致密度：致密度就是晶胞中原子所占体积与晶胞体积之比；它表示晶体的原子排列密集程度。
2．疲劳强度：在交变应力作用下，材料可经受无数次循环而不发生断裂的最大应力就是疲劳强度。
3．加工硬化：金属材料经塑性变形后，强度以及硬度显著提高，而塑性韧性则很快下降的这种现象就是加工硬化。
4．调质处理：将钢淬火后再高温回火的热处理工艺。
5．再结晶：指经冷塑性变形的金属在加热时，通过再结晶晶核的形成及其随后的长大、最终形成无畸变的新的晶粒的过程。
6．石墨化：是指铸铁中析出碳原子形成石墨的过程。 7．时效：淬火后的铝合金随时间延长而发生的强化现象。
8．淬硬性：钢在淬火时的硬化能力，用淬火后马氏体所能达到的最高硬度来表示。 二、填空题
1．γ-Fe的一个晶胞内的原子数为（ 4 ）。
2．过冷度是指（ 实际结晶温度与理论结晶温度之差 ），其表示符号为（ △T ）。 3．马氏体的显微组织形态主要有（ 板条马氏体 ）、（ 片状马氏体 ）两种；其中（ 板条马氏体 ）的韧性较好。
4．按钢中合金元素含量，可将合金钢分为（ 合金结构钢 ）、 ( 合金工具钢 )、 ( 特殊性能钢 )。
5．在图示的铁碳合金相图中： （a） 标出各点的符号。
（b） 填上各区域的组织组成物。
（c） 指出下列各点的含碳量：E（ 2.11% ）、C（ 4.30% ）、P
（ 0.0218% ）、S（ 0.77% ）、K（ 6.69% ）。
（d） 在下表中填出Fe-Fe3C合金相图中各水平线的温度、反应式、反应产物的名称
6．在金属学中，冷加工与热加工的界限是以（ 再结晶温度 ）来划分的，因此Cu（熔点为1084℃）在室温下变形加工称为（ 冷 ）加工，Sn（熔点为232℃）在室温下变形加工称为（ 热 ）加工。
7．共析钢加热时，奥氏体的形成是由（奥氏体晶核的形成 ）、（ 奥氏体晶核的长大 ）、（ 残余渗碳体的溶解 ）和（ 奥氏体成分的均匀化 ）等四个过程所组成。 8．齿轮材料主要是（ 塑料 ）、（ 渗碳钢 ）和（ 调质钢 ）。
9．淬火钢进行回火的目的是（ 消除残余内应力，改善和调整钢的性能 ），回火温度越高，钢的强度与硬度越（ 低 ）。
10．球化退火的主要目的是（ 使钢中的碳化物呈球状或颗粒状均匀分布，改善钢的强度和硬度，便于后续机械加工和最终热处理 ），它主要适用于（ 共析钢、过共析钢和合金工具钢等 ）钢。
11.手工钢锯锯条用（ T12 ）钢制造，其热处理工艺是（ 球化退火后淬火加低温回火 ）。 12．机械零件的使用性能指零件在使用状态下材料应该具有的（ 强度 ）和（ 韧性 ）。
三、选择题
1.晶体中的位错属于： （ C ）
A．体缺陷 B．面缺陷 C．线缺陷 D．点缺陷 2.高分子材料中结合键的主要形式是： （ C ）
A．分子键与离子键 B．分子键与金属键 C．分子键与共价键 D．离子键与共价键
3.能使单晶体产生塑性变形的应力为：（ B ） A．正应力 B．切应力 C．复合应力 4.二元合金中，铸造性能最好的合金是：（ B ）
A．固溶体合金 B．共晶合金 C．共析合金 D．包晶成分合金 5.多晶体的晶粒越细，则其：（ A ）
A． 强度越高，塑性越好
B． 强度越高，塑性越差
C． 强度越低，塑性越好 D． 强度越低，塑性越差
6.完全退火主要适用于：（ A ）
A．亚共析钢 B．共析钢 C．过共析钢 D．白口铸铁
7.马氏体的硬度主要取决于：（ C ）
A． 过冷奥氏体的冷却速度 B．过冷奥氏体的转变温度 C．马氏体的含碳量 D．马氏体的亚结构
8.钢经调质处理后获得的组织是：（ B ）
A．回火马氏体 B．回火索氏体 C．回火屈氏体
9.汽车、拖拉机的齿轮要求表面具有高耐磨性、中心有良好的强韧性，应选用：（ D ）
A． 20钢渗碳淬火+低温回火 B．40Cr淬火+高温回火
C．45钢表面淬火+低温回火 D．20CrMnTi渗碳淬火+低温回火 10.T12钢的平均含碳量为：（ B ）
A．12% B．1.2% C．0.12% D．没有表示出来
四、应用题
1． 现有下列钢号：Q235、W18Cr4V、5CrNiMo、60Si2Mn、ZGMn13、16Mn、1Cr13、20CrMnTi、
9CrSi、1Cr18Ni9Ti、T12、40Cr、GCr15、Cr12MoV、12Cr1MoV。
试为下列机械零件或用品选择适用的钢号：
普通螺栓、机床主轴、汽车钢板弹簧、热锻模、滚动轴承、高速车刀、桥梁构件、冷挤压模、耐酸容器和锉刀。 答：普通螺栓：Q235
机床主轴：40Cr
汽车钢板弹簧：60Si2Mn
热锻模：5CrNiMo 滚动轴承：GCr15 高速车刀：W18Cr4V 桥梁构件：16Mn 冷挤压模：Cr12MoV 耐酸容器：1Cr18Ni9Ti 锉刀：9CrSi
2． 试计算含碳为3.0%的铁碳合金在共晶反应结束时奥氏体和莱氏体的相对含量。
答：含碳为3.0%的铁碳合金为亚共晶白口铸铁，它在共晶反应结束时的组织组成物为奥氏体A和莱氏体Ld，其中奥氏体A和莱氏体Ld的相对含量可以利用杠杆定律进行计算：
对于奥氏体A，其相对含量为：
A%=(4.3-3.0)/(4.3-2.11)=0.594=59.4%
Ld%=1-0.594=0.406=40.6%
3． 共析钢的C曲线和冷却曲线如下图所示，试指出图中各点所处的组织，并说明各属于什
么热处理方法。
答：A点：M+Ar（即马氏体+残余奥氏体） 单液淬火
B点：M+Ar（即马氏体+残余奥氏体） 分级淬火
C点：S+ M+Ar（即索氏体+马氏体+残余奥氏体） 双液淬火
D点：B下+ M+Ar（即下贝氏体+马氏体+残余奥氏体） 等温淬火（等温转变不完全） E点：P（即珠光体） 正火
F点：B下（即下贝氏体） 等温淬火（等温转变完全） G点：P（即珠光体） 等温退火
H点：P（即珠光体） 完全退火
4． 用15钢制作一要求耐磨的小轴（直径20mm），其工艺路线为：下料→锻造→正火→机
加工→渗碳→淬火→低温回火→磨加工。说明各热处理工序的目的及使用状态下的组织和大致硬度。
答：正火的目的是：消除锻造缺陷和内应力，使组织均匀，调整硬度，便于后续机械加工，并为后续的淬火做好组织准备。
渗碳的目的是：使15钢小轴的表面达到共析钢或过共析钢的含碳量。
淬火的目的是：提高小轴表面的硬度和耐磨性，心部为原来正火状态的组织；以获得表面为细小片状的马氏体及少量渗碳体。
低温回火的目的是：消除残余内应力，减少钢的脆性并保持钢的高硬度和耐磨性。 小轴的使用状态下的组织为：表层为回火马氏体+少量渗碳体+少量残余奥氏体； 心部为铁素体+珠光体。
大致硬度为：表层为HRC58-64，心部为HRC10-15。
5．用W18Cr4V高速钢制造的车刀，其工艺路线为：下料→锻造→热处理→机加工→热处理→磨加工。
（1） 写出其中热处理工序的名称及作用。
（2） 制定最终热处理（磨加工前的热处理）的工艺规范，并指出车刀在使用状态下的显