工程材料习题集

一、名词解释。

淬火、马氏体、调质处理、二次淬火、珠光体、ｃ曲线。

二、填空。1．本质晶粒度是根据标准实验方法，在（）保温（）小时后测定的奥氏体晶粒大小。

2．共析钢加热到均匀的奥氏体化状态后缓慢冷却，稍低于温度将形成（）为（）与（）的机械混合物，其典型形态为（）或（）

3．中马氏体是碳在α—fe中的过饱和（）具有（）点阵。

4．于过冷奥氏体等温转变图通常呈（）所以又称（）亦称为（）

5．把钢加热到临界点ac1；或ac3以上保温并随之以大于临界冷却速度冷却，用以得到介稳状态的马氏体或下贝氏体组织的热处理工艺方法称为（）

6．中温回火主要用于处理（）因火后得到（）

7．根据渗碳剂在渗碳过程中聚集状态的不同，渗碳方法可以分为（）和（）三种。

8．在钢的表面同时渗入碳和氮的化学热处理工艺称为（）其中低温（）的硬度提高不多，故又称为（）

三、选择填空。

1．根据ｆe一c相图，温度在a1以下时，碳钢的平衡组织为（）或（）加（）或（）加（）

a)珠光体 (b)渗碳体（c）铁素体（d）马氏体。

2．如果珠光体的形成温度较低，在光学显微镜下，很难辨别其铁素体片与渗碳体片的形态，由电子显微镜测定其片层间距，大约在800~1500之间，这种细片状珠光体。工业上叫做（）

a）超细珠光体 (b)索氏体（c）屈氏体（d）马氏体。

3．实际生产中退火的种类很多，按其物理本质的不同可分为（）和（）三大类。

a）重结晶、再结晶、去应力退火（b）扩散、球化法应力退火。

c）再结晶、完全、去应力退火（d）去氢、扩散、重结晶退火。

4．对于亚共折钢，适宜的淬火加热温度一般为（）淬火后的组织为均匀的马氏体。

a)ac1+30~50℃ (b) acm+30~50℃ (c) ac3+30~50℃ (d) a0+30~50℃

5．当残余奥氏体比较稳定．在较高温度回大加热保温时来发生分解：而在随后冷却时转变为马氏体。这种在回火冷却时残余奥氏体转变为马氏体的现象称为（）

a)二次硬化（b）回火抗性（c）二次淬火（d）孪晶马氏体反稳定化。

6．真空热处理、可控气氛热处理、辉光离子热处理和（）等热处理技术是当代发展起来的具有广泛应用前景的新技术。

a）表面淬火（b）复合热处理（c）化学热处理（d）表面热处理和。

四、判断正误并改正。

1．铁素体相为面心立方点阵，渗碳体为复杂斜方点阵，奥氏体为体心立方点阵，三者点阵结构相差很大。

2．珠光体的片层间距主要取决于其形成温度。在连续冷却条件下，冷却速度越大，珠光体形成温度越低，即过冷度越大，则片层间距越小。

3．珠光体的形成过程，包含着两个同时进行的过程：一个是通过碳的扩散生成低碳的渗碳体和高碳的铁素体；另一个是晶体点阵重构，由面心立方贝氏体的转变为体心立方的马氏体复杂单斜点阵的回火组织。

4．低碳钢中的马氏体组织，因其显微组织是由许多成群的板条组成，故又称为板条马氏体。对某些钢因板条不易侵蚀显现出来，而往往呈现为块状，所以有时也称之为块状马氏体，又因为这种马氏体的亚结构主要为位错，通常也称它为位错型马氏体。

5．马氏体的等温转变一般不能进行到底，完成一定的转变量后就停止了。

．大量的实验结果都证明，在屈服强度相同的条件下，位错型马氏体具有较高的硬度且比孪晶马氏体的韧性差的多。

7．为了减小工件与淬火介质之间的温差，减小内应力，可以把欲淬火的工件，在淬入淬火介质之前，先水冷一段时间。这种方法叫“预冷淬火法”

8．使钢中的碳化物球状化。或获得“球状珠光体”的退火工艺称为球化退火。因其也能够消除或减少化学成分偏析及显微组织的不均匀性，所以也称扩散退火。

五、简答。1．什么是热处理？常见的热处理方法有几种，其目的是什么？

从相图上看，怎样的合金才能进行热处理？提示：只有从高温到低温发生相变或由固溶体溶度变化的合金才有可能进行热处理。

2．什么是回火？回火的分类、因火的目的是什么？回火的四个阶段具有怎样的特点？如何避免回火脆性，相应回答回火冷却时应注意什么？

提示：回火后工件一般在空气中冷却，对于具有第二类回火脆性的钢件，回火后进行油。

冷。对于性能要求较高的工件在防止开裂条件下，可进行油冷或水冷，然后进行一次低温补充回火，以消除快冷产生的内应力。

3．何谓冷处理？为何冷处理之后还要进行回火或时效？冷处理与二次淬火及二次硬化是不是一样的？以高速钢刃具生产工艺为例说明上述问题。

提示：冷处理之后仍存在淬火应力；二次硬化是高速钢重要的强化手段。

4．试说明下述组织结构及力学性能特点，并回答它们之间有何区别与联系？珠光体和球化组织；马氏体和回火马氏体；索氏体和回火索氏体；屈氏体和回火屈氏体。

5．t12钢加热到770℃后用图2-11所示各种方法冷却，分析其所得组织。

6．用20crmnti为材料制造汽车变速箱齿轮，试制定其热处理生产工艺。请采用调质和渗碳两种方法，并比较两者区别。

提示：主要比较经两种工艺处理之后材料由表层到心部的组织，进而比较其性能差异。

1. 纯金属常见的晶体结构有面心（1）结构，体心（2）结构和密排（3）结构。金属中常见的点缺陷为（4），线缺陷为（5），面缺陷为（6）；工程实践中，通常采用（7）晶体缺陷数量的方法强化金属。

2. 铁素体的强度高于纯铁，是由于发生了（8）强化；孕育铸铁的强度高于普通灰口铸铁，是由于发生了 (9) 强化；冷变形钢丝的强度高于退火态钢丝，是由于发生了（10）强化；珠光体的强度高于铁素体，是由于发生了（11）强化。

3. 石墨为片状的灰口铸铁称为（12）铸铁，石墨为团絮状的灰口铸铁称为（13）铸铁，石墨为球状的灰口铸铁称为（14）铸铁。其中，（15）铸铁的韧性最（16），因而可以锻造。

4. 高分子材料中分子链的形状有三种，其中的 (17) 型具有热固性，而 (18) 具有热 (19) 性。按照物理状态，室温下处于（20）态的高分子材料称为塑料，处于（21）态的称为橡胶。

高分子材料的加工成型是在其（22）态下进行的。

5. 滑动轴承材料的显微组织特征是：（23）粒子分布在软（24）中，或（25）粒子分布在硬（26）中，前者的承载能力（27）于后者。

6. 陶瓷材料中的气相是指（28），它是在（29）过程中形成的，它（30）了陶瓷的强度。

1. 回火托氏体和托氏体都是由铁素体和渗碳体两个相构成的组织，因而他们的性能相同。

2. 冷却速度越快，钢的淬透性越高。

3. 钢的淬透性越高，产生焊接裂纹的倾向越大。

4. 铝合金也可以象钢那样通过淬火明显提高其硬度。

5. 所有强化金属的手段，都在提高强度的同时降低了韧性。

6. 可锻铸铁中的团絮状石墨是浇注球墨铸铁时石墨球化不良的结果。

7. 一定加热温度下，奥氏体晶粒长大倾向小的钢称为本质细晶粒钢。

8. 所谓过量弹性变形，是指零件发生了塑性变形。

9. 铝极易氧化，故铝制品的抗氧化失效能力极差。

10. 弹簧钢淬火后采用中温回火是想提高钢的弹性模量。

1. 40钢钢锭在1000℃左右轧制，有时会发生开裂，最可能的原因是。

(a) 温度过低；(b) 温度过高；(c) 钢锭含磷量过高；(d) 钢锭含硫量过高。

2. 下列碳钢中，淬透性最高的是。

a) 20钢； (b) 40钢； (c) t8钢； (d) t12钢。

3. ni在1cr18ni9ti钢中的主要作用是。

a) 提高淬透性； (b) 固溶强化；(c) 扩大fe-fe3c相图中的γ相区；(d) 细化晶粒。

4. w18cr4v钢锻造后，在机械加工之前应进行。

a) 完全退火； (b) 球化退火； (c) 去应力退火； (d) 再结晶退火。

5. 下列材料中，最适合制造机床床身的是。

a) 40钢； (b) t12钢； (c) ht300； (d) kth300-06

6. 下列材料中，最适合制造气轮机叶片的是。

a) 1cr13钢； (b) 1cr17钢； (c) 3cr13钢； (d) 4cr13钢。

7. 下列材料中，最适合制造飞机蒙皮的是。

a) zalsi12； (b) 2a50(旧牌号ld5)； c) zalmg10； (d) 2a12(旧牌号ly12)

8. 下列材料中，最适合制造盛放氢氟酸容器的是。

a) 1cr17； (b) 1cr18ni9ti； (c) 聚四氟乙烯； (d) sio2

9. 下列材料中，最适合制造汽车板弹簧的是。

a) 60si2mn； (b) 5crnimo； (c) cr12mov； (d) gcr15

10. 下列材料中，最适合制造汽车火花塞绝缘体的是。

a) al2o3； (b) 聚苯乙烯； (c) 聚丙烯； (d) 饱和聚酯。

1. （6分）何谓碳钢中的铁素体、渗碳体、珠光体？他们的力学性能各有何特点？

2. （6分）写出碳质量分数为1.2%的碳钢室温时的相组成物和组织组成物，并计算各相组成物和组织组成物的质量分数。

3. （8分）示意画出平衡态碳钢的强度随钢的碳质量分数变化曲线，并定性解释该曲线。

欲用20crmnti钢制造汽车变速齿轮。

1. （5分）定性分析该齿轮的受力情况及常见失效方式。

2. （3分）该齿轮应当具有怎样的力学性能特点？

3. （12分）写出该齿轮的制造工艺路线，并说明工艺路线中各热处理工序的作用及热处理加热温度和冷却方式。

工程材料习题集

《工程材料》习题集

工程材料习题集

工程材料习题集

其他用户还读了