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<习题一>
1-1 常用的机械工程材料按化学组成可分为哪几大类?什么是结构材料、功能材料和复合材料?
1-2 材料的弹性模量E的工程含义是什么?它和零件的刚度有何关系?
1-3 下列各种工件应该采用何种硬度实验方法来测定硬度?写出硬度符号。
(1)锉刀  (2) 黄铜轴套  (3)供应状态的各种碳钢钢材 
(4) 硬质合金的刀片  (5)耐磨工件的表面硬化层
1-4 现有标准圆柱形的长、短式样各一根,原始直径d0=10mm,经拉伸实验测得其伸长率δ5、δ10均为25%,求两试样拉断时标距长度。
1-5  δ与ψ两个性能指标,那个表征材料的塑性更准确?塑性指标在工程上有哪些实际意义?
1-6  有关零件图图纸上,出现以下几种硬度技术条件的标注方法,问这种标注是否正确?为什么?
  (1)600~650HBS  (2)230HBW   (3)12~15HRC
  (4)70~75HRC  (5)HRC 55~60kgf/mm2  (6)HBS220~250kgf/mm2

<习题二>

2-1.体心立方晶格、面心立方晶格、密排六方晶格的一个晶胞内实际包含的原子数分别为()和( )和( )。
a 2  b 4  c 6 d 9 e 12 f 15
2-2.α-Fe、γ-Fe、Zn的理想单晶体晶格中的配位数分别为( )和( )和( )。
a 6  b 7  c 8  d 9  e 10  f 12
2-3.晶体中的位错属于( )。
A 体缺陷。B 面缺陷。C 线缺陷。D 点缺陷。 
2-4.α-Fe和γ-Fe分别属于( )晶格类型。
A 面心立方和体心立方  b 体心立方和面心立方
C 均为面心立方  d 面心立方和密排六方
2-5.金属浇注结晶时,为细化晶粒,可采用( )。
A 以砂型代金属型 b 加变质剂
c 对将要结晶的金属液体进行振动或搅拌  d提高浇注温度,并将铸模加热。
2-6.当铁发生以下同素异构转变时:γ-Fe(fcc) 912℃
α-Fe (bcc),其体积将( )。
a膨胀  b不变   c缩小  d有些方向膨胀,有些方向收缩
2-7.常见金属金、银、铜、铝室温下的晶格类型( )。
a与α-Fe相同  b与γ-Fe相同  c与δ-Fe相同  d与Zn相同
2-8.通常,实际液态金属结晶时,过冷度越大,则( )。
a形核率N越大,生长速度G越小,所以晶粒越细小
b形核率N越小,生长速度G越大,所以晶粒越细小
c形核率N增长越快,但生长速度G增长较慢,所以晶粒越细小
d生长速度G增长越快,但形核率N增长较慢,所心晶粒越细小
2-9.为什么金属结晶一定要有过冷度? 过冷度与冷却速度有何关系? 它对结晶后的晶粒大小有何影响?
2-10.综合题
如果其它条件相同,下列各组铸造条件下,哪种铸锭晶粒细?为什么?
第一组:(        )金属模浇注;(b)砂模浇注。
第二组:(        )高温浇注;(b)低温浇注。
第三组:(        )铸成薄件;(b)铸成厚件。
第四组:(        )浇注时震动;(b)浇注时不震动。
第五组:(        )浇注时加变质剂;(b)浇注时不加变质剂。

<习题三>

3-1.C、N在α-Fe中形成( )固溶体。
a 置换  b 间隙  c 无限  d有序
3-2.Cu-Ni合金中( )成分的合金硬度最高。
a 10%Ni  b 50%Ni  c 70%Ni  d 90%Ni
3-3.铸造性能最佳的合金应该是( )成分的合金。
a 固溶体  b亚共晶  c共晶  d过共晶
3-4.一种金属元素与另外一种或几种金属或非金属元素相互( )而形成的具有金属特性的物质称为合金。
a 机械混合  b熔合  c各自保持原来特性
3-5.组成合金的最基本的( ),称为组元。
a 化学元素? ?b能够独立存在的物质  c稳定的化合物
3-6.在实际冷却速度( )的条件下,以树枝晶方式结晶的固溶体中,先后结晶的树枝状晶体内化学成分不均匀的现象,称为枝晶偏析。
a 较慢   b 较快   c 适中   d极为缓慢
3-7.通过向( )中溶入( )形成固溶体,而使固溶体合金强度,硬度升高的现象,称为固溶强化。
a 溶质金属中   b 溶剂金属中  c 固体金属 d溶剂元素  e 溶质元素
3-8.在二元合金相图中,三相平衡共存时,必定是一条水平线,每条水平线必定和( ?)相遇,也一定与( )以一点接触。
a 一个两相区  b两个两相区  c三个两相区 d一个单相区 
e共存三相之中的二个单相区  f 共存三相的三个单相区
3-9.产生枝晶偏析的原因是由于( )。
a 液固相线间距很小,冷却缓慢  b液固相线间距很小,冷却速度大
c 液固相线间距大,冷却缓慢    d液固相线间距大,冷却速度也大
3-10.什么是相?什么是组织?共晶体(α+β)、次生相αⅡ和βⅡ是相还是组织?
3-11.什么是固溶强化?引起固溶强化的原因是什么?
3-12.固溶体和金属化合物的晶体结构有何不同特点?两者的性能各有何特点?
3-13.什么叫合金相图?指出相图中液相线与固相线的金属学意义?
3-14.试指出间隙化合物与间隙固溶体在晶体结构与性能上有哪些区别?
3-15.为什么靠近共晶成分的合金具有优良的铸造性能?而单相固溶体成分合金当液8.相线与固相线间隔较大时,铸造性能不佳,却适宜于压力加工?
3-16.有形状、尺寸相同的两个Cu-Ni合金铸件,一个含90%Ni,另一个含50%Ni,铸后自然冷却,问哪个铸件的枝晶偏析较严重?对合金性能有何影响?如何才能消除枝晶偏析?

<习题四>
4-1.碳溶入α-Fe中使晶格( )畸变:
a不产生   b正   c负   d不定型
4-2.亚共析钢的含碳量是( )。
a<0.0218%  b0.0218%~0.77%  c 0.77%~2.11%  d 2.11%~4.3%
4-3.室温下平衡组织为F+P的铁碳合金是( )。
a 工业纯铁   b 共析钢   c 过共析铜  d亚共析钢
4-4.钢中的常存杂质元素( )会导致钢材在1000~1200℃进行热加工时,沿着奥氏体晶界开裂造成钢材的( )。
a 磷   b 热脆性   c 锰   d 硫   e 冷脆性  f 硅
4-5.画出Fe-Fe3C相图(左上角可略),指出图中S、C、E、P、N、G及ECF、PSK、SE、GS、PQ各点线的意义,并标出各区域的相组成物和组织组成物(相组成物加[]表示)。
4-6.何谓碳素钢?何谓白口铁?两者的成分,组织和力学性能有何差别?
4-7.试回答下列名词的主要区别:(1)莱氏体与低温莱氏体。(2)一次渗碳体、二次渗碳体、三次渗碳体、共晶渗碳体、共析渗碳体。(3)铁索体与α-Fe。(4)奥氏体与γ-Fe。
4-8.根据Fe—Fe3C相图,说明产生下列现象的原因:
(1)T10钢比10钢硬度高。
(2)在室温下,T8钢比T12钢的抗抗强度(σb)高。
(3)L′d比P的塑性差(通过计算组成相的重量比加以说明)。
(4)在1100℃,40钢能进行锻造,含碳4.0%的白口铁不能锻造。
(5)一般要把钢材加热到约1000~1250℃的高温下进行热轧或锻造。
(6)一般采用低碳钢来制造钢铆钉。
(7)绑扎物件一般采用铁丝(镀锌低碳钢丝),而起重机吊重物需采用60、65或70、75钢制成的钢丝绳。
(8)钢适宜于通过压力加工成形,但其铸造性能不佳;而铸铁适宜于通过铸造成形,但却不能通过压力加工成形。
4-9.指出下列各种钢的类别,含碳量(普通碳素结构钢;铸造碳钢不要求含碳量),性能及用途:
(1)Q195;(2)Q235-B·b;(3)Q275;(4)20;(5)45;(6)T8A;(7)T12;(8)ZG200-400;(9)Q215-A·F;(10)Q235—C。
4-10.画出Fe-Fe3C相图(左上角略)。
(1)分析含碳量为0.02%的铁碳合金从液态缓冷至室温时的平衡结晶过程,画出冷却曲线,标明各温度区间的相及其转变,并且(a)计算室温下该合金组织组成物各占百分之多少?相..成物各占百分之多少?(b)画出室温下平衡组织示意图。
(2)分析合碳量为0.10%的铁碳合金,从液态缓冷至室温时平衡结晶过程,画出冷却曲线,标明各温度区间的相及其转变,并且:(a)计算室温下该合金组织组成物各占百分之多少?  (Fe3CⅢ忽略)相组成物各占百分之多少?(b)画出室温下平衡组织示意图。

<习题五>

5-1.纯金属的最低再结晶温度可用下试计算()。
a T再(℃)=0.4T熔(℃)  b T再(K)=0.4T熔(K)  c T再(K)=0.4T熔(℃)+273
5-2.塑性变形后的金属再加热时发生的再结晶过程是一个新晶粒代替旧的晶粒的过程,这种新晶粒的晶格类型是( )。
a面心立方晶格  b体心立方晶格  c密排立方晶格d与变形前的金属相同  e形成新晶型
5-3.加工硬化使金属的( )。
a强度增大,塑性降低   b强度增大,塑性增大
c强度减小,塑性增大   d强度减小,塑性减小
5-4.塑性变形金属经再结晶后( )。
a形成柱状晶,强度增大   b形成柱状晶,塑性下降
c形成等轴晶,强度增大   d形成等轴晶,塑性升高
5-5.汽车变速箱齿轮,应由( )。
a 厚钢板切出圆饼,再加工成齿轮
b 由圆钢棒切下圆饼,再加工成齿轮
c 由圆钢棒锻打成齿轮毛胚,再加工成齿轮
d 铸造出圆饼,再加工成齿轮
5-6.对冷加工塑性变形金属进行再结晶退火前后的组织和性能有何变化?
5-7.己知金属钨,铁,铅,锡的熔点分别为3380℃,1538℃,327℃,232℃,试分析说明钨和铁在1100℃下的加工,铅和锡在室温下(20℃)的加工各为何种加工?
5-8.说明下列现象产生的原因:
1)晶界处滑移的阻力大。
2)实际测得的晶体滑移所需的临界切应力比按刚性滑移理论的计算值小很多。
3)热加工比冷加工塑性变形来得容易。
5-9.热加工对金属的组织和性能有何影响?金属在热加工(如锻造)时为什么变形阻力较小?
5-10.什么叫加工硬化硬化?它给生产带来那些好处和困难?

<习题六>
6-1.钢在淬火后获得马氏体组织的粗细主要取决于( )。
a奥氏体的本质晶粒度   b奥氏体的实际晶粒度
c奥氏体的起始晶粒度   d加热前的原始组织
6-2.过共析钢的正常淬火加热温度是( )。
A? Ac1+30℃~50℃   b Accm+30℃~50℃    c  Ac3+30℃~50℃
6-3.马氏体的硬度主要取决于( )。
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临界冷却速度(Vk)
6-4.淬透性好的钢,应具有( )。
a高的合金元素(Co除外)含量    b 大于共析成分的高的碳含量
c低的碳含量
6-5.T12钢正常淬火的组织是( )。
a马氏体+残余奥氏体
b马氏体+残余奥氏体+粒状碳化物
c屈氏体+马氏体+残余奥氏体
6-6.选用45钢制造机床变速箱齿轮,要求齿面耐磨,心部强度和韧性要求不高,则其预先热处理及最终热处理的最佳方案应分别为( )。
a球化退火;整体淬火+低温回火
b完全退火;整体淬火+低温回火
c正火;齿部表面淬火+低温回火
d调质处理;齿部表面淬火+中温回火
6-7.选用20CrMnTi制造汽车变速齿轮,其预先热处理及最终热处理的最佳方案应分别是( )。
a调质;渗碳
b正火;渗碳+淬火+低温回火
c完全退火;渗碳+淬火+中温回火
d球化退火;渗碳+淬火
6-8.钢进行奥氏体化的温度愈高,保温时间愈长则( )。
a过冷奥氏体愈稳定,C曲线愈靠左
b过冷奥氏体愈稳定,C曲线愈靠右
c过冷奥氏体愈不稳定,C曲线愈靠左
d过冷奥氏体愈不稳定,C曲线愈靠右
6-9.为消除钢锭的晶内偏析应进行( )退火。
a去应力  b再结晶   c 完全    d 扩散
6-10.碳素钢的马氏体点Ms和Mf与奥氏体的含碳量有关,随着含碳量增加,( )。
aMs升高,Mf降低     bMs降低,Mf升高
cMs、Mf都升高       dMs、Mf都降低
6-11.示意画出共析碳钢C曲线,并说明共析碳钢C曲线各个区、各条线的意义,进而指出影响C曲线形状和位置的主要因素。 2.何谓钢的临界冷却速度?它的大小受哪些因素影响?它与钢的淬透性有何关系?)
6-12.说明45钢(Ac1=725℃,Ac3=780℃)试样(直径为10mm)经下列温度加热,保温并在盐水中冷却后得到的室温组织:700℃、760℃、840℃、1100℃。6-13.两个碳含量为1.2%的碳钢薄试样(Ac1=730℃,Accm=820℃)分别加热到780℃和860℃并保温相同时间奥氏体化后,以大于临界冷却速度冷至室温。试分析:1)哪个温度加热淬火后马氏体晶粒较粗大?
2)哪个温度加热淬火后马氏体含碳量较高?
3)哪个温度加热淬火后残余奥氏体较多?
6-14.两根45钢制造的轴,直径分别为10mm和40mm,在水中淬火后,横截面上的组织和硬度是如何分布的?(45钢D0水=13~17mm)(2分)
6-15.确定下列钢件的退火方法,并指出退火目的及退火后的组织:(4分)
1)经冷轧后的15钢钢板,要求降低硬度;
2)锻造过热(晶粒粗大)的60钢锻坯;
3)具有片状渗碳体及较厚的渗碳体网的T12钢坯;
4)高速钢刀具的锻坯。
6-16.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→热处理→机加工→化学热处理→热处理→热处理→磨加工。
1)写出其中各热处理工序的名称及作用;2)说明小轴在使用状态下的显微组织及性能特点。
6-17.用T10钢制造形状简单的车刀,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(即磨加工前的热处理)的工艺规范,并指出车刀在使用状态下的显微组织和大致硬度。
6-18.甲、乙两厂生产同一种零件,均选用45钢,硬度要求HBs220-250,甲厂采用正火,乙厂采用调质处理,均能达到硬度要求,试分析甲、乙两厂产品的组织和性能差别。

<习题七>
7-1.钢的淬透性主要取决于( )。
a含碳量    b冷却介质    c 合金元素
7-2.制造手用锯条应当选用( )。
A T12钢经淬火和低温回火
b Crl2MoV钢经淬火和低温回火
c 65钢淬火后中温回火
7-3.制造弹簧的60Si2Mn的热处理工艺应该是( )。
a淬火和低温回火    b淬火和中温回火   c再结晶退火
7-4.适合制造渗碳零件的钢有( )。
A 9SiCr 9Mn2V Cr12   b 20Cr 20CrMnTi 12Cr2Ni4A
C 5CrMnMo 5CrNiMo 3Cr2W8V   d 65Mn 60Si2Mn 50CrVA
7-5.制造轴、齿轮等零件所用的调质钢,其含碳量范围是( ),为提高淬透性应加入的主要合金元素为( )。
A 0.25~0.50%C     b 0.60~0.90%C   c <0.25% C
D Cr、Ni、Si、Mn、B     e Mo W Ti V Nb    f Co Al P S
7-6.制造高速切削刀具应选用( )。
A T12A 3Cr2W8Vb    b Cr12MoV 9SiCr
C W18Cr4V W6 Mo5Cr4V2    d CrWMn GCr15
7-7.为了改善高速钢铸态组织中的碳化物不均匀性,应进行( )。
a完全退火 b正火? c球化退火  d锻造加工+等温球化退火
7-8.用GCr15制造轴承零件,若在热压成型后有粗大网状碳化物,应采用( )的预先热处理工艺消除之。
a完全退火  b球化退火    c正火+完全退火    d正火+球化退火
7-9.合金调质钢必须具备的热处理性能是( )。
a足够的淬硬性    b足够的淬透性
c足够的热硬性   d较低的第一类回火脆性
7-10.40Cr与40钢相比较,其热处理工艺参数特点是( )。
A C曲线左移,Ms点上升   b C曲线左移,Ms点下降
C C曲线右移,Ms点上升    d C曲线右移,Ms点下降
7-11.40CrNiMo与40钢,当调质后的硬度相同时( )。
A 40CrNiMo因回火温度较低,故冲击韧性较低
B 40钢因回火温度较高,故冲击韧性较高
C 40CrNiMo因回温度较高,故冲击韧性较高
D 40钢因淬透性较低,故冲击韧性较高
7-12.第二类回火脆性较低的钢是( )。
a  40Cr   b40CrNi    c 40Mn2    d40CrNiMo

<习题八>
8-1.铸铁石墨化过程的第一、二、三阶段完全进行,其显微组织为( )。
A F+G    b F+P+Gb   c P+G
8-2.铸铁石墨化过程的第一、二阶段完全进行,第三阶段部分进行,其显微组织为( )。
A F+G ?b P+G? c F+P+G
8-3.铸铁石墨化过程的第一、二阶段完全进行,第三阶段未进行,其显微组织为( )。
A F+P+G    b P+G c F+G
8-4.提高灰口铸铁的耐磨性应采用()。
a整体淬火  b渗碳处理    c表面淬火
8-5.机架和机床床身的制造应选用()。
a白口铸铁     b灰口铸铁    c麻口铸铁
d高合金结构钢
8-6.制造汽车上的螺旋伞齿轮、转向节、传动轴应选用( )。
aHT100??? b QT900-2 ??c KTH300-6
8-7.现有下列铸铁,请按用途选材:a HT200;b KTH350-10;c QT600-3:
①机床床身( ); ②汽车前后轮壳( ); ③柴油机曲轴( )。
8-8.在下列铸铁中采用调质、等温淬火工艺方法改善基体机械性能效果最佳的是(  )。
a灰口铸铁  b球墨铸铁   c可锻铸铁    d蠕墨铸铁
8-9.根据冷却速度对铸铁石墨化的影响()。
a金属模铸件易得到白口,砂模铸件易得到灰口
b金属模铸件易得到灰口,砂模铸件易得到灰口
c薄壁铸件易得到灰口,厚壁铸件易得到白口
d上述说法都不对
8-10.为促进铸件石墨化,可采用下述方法()。
a提高含碳量、含硅量,并提高冷却速度
b提高含碳量、含硅量,并降低冷却速度
c降低含碳量、含硅量,并降低冷却速度
d降低含碳量、含硅量,并提高冷却速度
8-11.碳、硅、硫三元素对铸铁石墨化的影响是()。
a碳促进石墨化,硅、硫阻止石墨化
b碳、硅、硫均促进石墨化
c碳、硅促进石墨化,硫阻止石墨化
d碳、硅、硫均阻止石墨化
8-12.铸铁的熔点,浇注时的流动性,收缩率分别比钢( )。
a高、好、小   b低、好、小    c高、差、大   d低、差、大
8-13.制造机床主轴应选用( )。
a可锻铸铁   b灰口铸铁   c球墨铸铁   d白口铸铁
8-14.可锻铸铁中团絮状石墨由下述方式获得( )。
a由白口铸铁经高温退火从渗碳本分解而来
b直接从液体中结晶而得
c由灰口铸铁经锻造而得
d上述都不对

<习题九>
9-1.对于可热处理强化的铝合金,其热处理方法为( )。
a淬火+中温回火   b再结晶退火   c固溶+时效   d变质处理
9-2.ZChSnSb11-6是( )。
a铸造铝合金   b铸造黄铜 c巴氏合金   d铸造锡青铜
9-3. LF5的( )。
a铸造性能好    b耐蚀性好   c时效强化效果好
9-4.含0.5~5.65%Cu的铝合金的时效过程为( )。
A Cu原子的偏聚区→θ→θ′→θ″
B Cu原子的偏聚区→θ″→θ′→θ
C θ→θ′→θ″→Cu原子的偏聚区
D θ″→θ′→θ→Cu原子的偏聚区
9-5.硬铝淬火+时效后的强度,硬度与刚淬火后的相比( )。
a强度、硬度提高    b强度提高,硬度降低
c强度、硬度降低    d硬度提高,强度降低
9-6.ZL102合金在浇注前向合金中加入占合金总重量2~3%的钠盐混合物(常用2/3NaF+1/3NaCl),结果( )。。
a使合金的强度和塑性提高   b使合金的强度提高,但塑性降低
c使合金的强度和塑性降低   d使合金的塑性提高,但强度降低
9-7.锡基轴承合金是一种( )基体( )质点的轴承合金。基体是锡和锑的( ),质点是锡和锑的( )。
a硬    b软    c混合物    d固溶体   e化合物
9-8.Al-Cu系合金可根据含铜量的不同分类,如含铜量为0.5 ~5.65%的铝合金属于( )。
a铸造铝合金?? b可热处理强化的形变铝合金
c不能热处理强化的形变铝合金
9-9.可热处理强化的形变铝合金,经过固溶处理+自然时效后,其机械性能会发生的变化是( )。
a强度和硬度显著下降,但塑性提高
b强度和硬度提高,但塑性下降
c强度、硬度和塑性都有明显提高
d强度提高,但硬度和塑性下降

<习题十>
10-1 什么是高分子材料?高分子材料有哪些性能特点?
10-2 与金属相比,工程塑料在结构、性能及应用上有何特点?
10-3复合材料是如何组成的?为什么说复合材料的出现,开辟了一条创造新材料的有效途径。
<习题十一>
11-1 零件常见的失效形式有哪几种?它们要求材料的主要性能指标分别是什么?
11-2 在选材时要考虑哪些原则?注意哪些问题
11-3 下列工件在选材及热处理技术要求上是否有不合理之处?如不合理请加以改正并说明理由。
(1)深孔钻头            T10,    淬火、回火62~65HRC
        (2)齿轮                    45钢,  渗碳淬火56~62HRC
        (3)小轴                    45钢,  调质45~50HRC
        (4)铣刀                    9SiCr ,淬火、回火52~57HRC
        (5)液压缸                45钢,  退火160~200HBS
11-4 车床主轴在轴颈部位的硬度为56~58HRC,其余地方为20~24HRC。其加工工艺路线为:锻造→正火→粗加工→调质→精加工→轴颈表面淬火→低温回火→磨削加工。试说明:
(1)       主轴应采用何种材料?
(2)指出以上四种不同热处理工序的目的和作用。
(3)轴颈表面组织和其余地方的组织是什么?

 

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