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一、 填空题（）
1. 机械零件在工作条件下可能受到 2. 金属塑性的指标主要有
力学负荷、热负荷 和 环境介质 三种负荷的作用。
外力变形 或 断裂
的能力。 和
断裂 的能力。 和维氏硬度测试法。 和复合材料四大类。 的能力。
延伸率和断面收缩率两种。
弹性变形
变形
3. 金属材料的机械性能是指在载荷作用下其抵抗 4. 刚度是指材料在外力作用下抵抗 5. 强度度是指材料在外力作用下抵抗 6?常用测定硬度的方法有
7. 材料按化学成分分为
布氏硬度 、 洛氏硬度
金属材料、高分子材料、陶瓷材料 8. 金属材料的加工工艺性能包括 铸造性、可锻性、可焊性、切削性加工性和热处理工
、面心立方
和 密排六方 _______ 三种。
艺性。
9. 常见的晶体结构有
体心立方
10. 晶体缺陷按其几何特征可分为 11. 固溶体的晶体结构与 溶剂
点缺陷 、 线缺陷 和 面缺陷 ___________________ 三种。 晶体结构相同。
固溶体 、金属化合富 和
12. 当合金溶液凝固后，由于组元间的相互作用不同，可形成
机械混合物 三种形式。
13.
铁从高温液态向室温冷却时发生的变化： P43。
14. 珠光体是铁素体和渗碳体混合在一起形成的机械混合物。 15. 碳溶解在 奥氏体 中所形成的 固溶体 称为铁素体。 16. 在Fe-Fe3C相图中，共晶点的含碳量为
4.3%，共析点的含碳量为 0.77%。
17. 低温莱氏体是 珠光体 和 渗碳体_组成的机械混合物。 18. 金属结晶的过程包括 形核和长大两个过程。
19. 晶核的形成包括 自发形和 和 非自发形核 两种形式。 20. 晶核的长大包括枝晶长大和平面长大两种形式。
21. 金属铸锭的宏观组织是由三个晶区组成，由外向内分别是
细等轴晶区、柱状晶区 和中
心等轴区。
22.. 铸锭的缺陷包括 缩孔与缩松、气孔、非金属夹杂物、成分偏析 23. 焊缝的组织是 单一柱状区。 24. 焊接接头是由 焊缝和热影响区构成。
25. 冷变形后金属在加热中，随温度的升高或加热时间的延长，其组织和性能一般经历 复、再结晶 和 晶粒长大 三个阶段的变化。
26.. 细化晶粒的方法包括 增大过冷度 、加入形核剂 和机械方法 。 27改善和提高工程材料性能的主要途径有 28.
热处理、合金化、材料改性 和表面改性处理 。
预先热处理常用的工艺方法有 正火、退火、调质。
回
29. 根据钢中的高低分为 （写出含碳量）：低碳钢（Wc〈0.25% ）、中碳钢（0.25%〈 Wc〈 0.6%〉 和高碳钢（Wc〉0.6）。 二、 名词解释）
1. 弹性变形：外力去除后能够恢复的变形称为弹性变形 2. 塑性变形：外力去除后不能恢复的变形成为塑形变形 3.
称为比刚度
4. 冲击韧性：在一定温度下，材料在冲击载荷作用下抵抗破坏的能力称为冲击韧性 5. 疲劳极限：材料在规定次数应力循环后仍不发生断裂时的最大应力称为疲劳极限 6. 晶体：原子在三维空间做有规则的周期性重复排列的物质
比刚度：材料的弹性模量与其密度的比值（ E/p）
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7. 合金：一种金属元素同另一种或几种其它元素，通过熔化或其它方法结合在一起所形成的 具有金属特性的物质
8?固溶体：组元之间相互溶解，溶质原子溶入固态溶剂
9?过冷度：金属的实际结晶温度（Tn）与理论结晶温度厶T之差称为过冷度（用△ T'表示） 10?加工硬化：金属材料经过冷塑性变形后，出现强度、硬度提高而塑形、韧性下降的现象
11.再结晶：冷塑性变形的金属在较高温度下加热，通过新的晶核的形核和长大，由纤维状 晶粒转变为等轴晶粒（晶格类型不变） ，加工硬化和残余应力完全消除 12?回复：冷塑性变形的金属在加热温度不太高时，组织和性能无明显变化，但残余应力明 显下降，这一阶段的变化称为回复
13?退火：将处于非平衡状态的金属或合金加热到适当温度后在保温一定时间，然后缓慢冷 却以获得平衡状态组织的热处理工艺
14?完全退火：将钢件加热到 Ac3以上20— 50度，保温一定时间完全奥氏体化后， 缓慢冷却，以获得接近平衡状态组织的热处理
15?球化退火：是使 Fe3C及珠光体中的Fe3C由片状转化为球状的一种工艺，主要用于过共 析钢 16?正火：是将钢加热到 Ac3或Accm以上30—50度，完全奥氏体化后从炉中取出空冷的热 处理工艺
17?调质：就是“淬火+高温回火”，先通过淬火得到马氏体，然后在低于 加热（回火工艺）获得回火索氏体
18?淬火：将钢铁加热至高温奥氏体状态后急冷， 氏体的工艺称为淬火
19?回火：将淬火后的钢加热到 A1以下的某一温度，保温后冷却到室温的热处理工艺方法 20. 淬透性：是经过奥氏体化的材料接受淬火时形成马氏体多少的能力（或在相同条件下材 料获得较大深度淬火马氏体的能力）
21. 表面淬火：仅对工件表层进行淬火的热处理工艺称为表面淬火
22. 表面形变强化将冷变形强化用于提高金属材料的表面性能，成为提高工件疲劳强度，延 长使用寿命的重要工艺措施
23. 表面涂覆：将材料的表面用其他金属或非金属涂覆后，可赋予零件表面强烈的光和热的 反射性、表面着色装饰性、耐磨、耐蚀及其它电磁功能之效果
使奥氏体过冷到 Ms点以下，获得高硬度马
A1的500—650度
随之连续
27?枝晶偏析：在结晶的过程中，先结晶的枝干含高熔点组元较多，而后结晶的枝干含高熔 点的组元较少的现象
28?热处理：是将固态金属或合金在一定介质中加热、保温和冷却以改变其整体或表面组织, 从而获得所需性能的一种工艺 三、选择题（）
1?表示金属材料屈服强度的符号是（B ） A. d
B. d s
C. d b C. d b
D. d -1 D. d -1
C ）
2?表示金属材料弹性极限的符号是（A ） A. de B. ds
3. 在测量薄片工件的硬度时，常用的硬度测试方法的表示符号是（ A.HB B.HRC C.HV D.HS
4. 金属材料在载荷作用下抵抗变形和断裂的能力叫（ A ） A.强度B.硬度C.塑性D.弹性
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5. 每个体心立方晶胞中包含有（B）个原子 A.1 B.2 C.3 D.4
6. 每个面心立方晶胞中包含有（ D）个原子 A.1 B.2 C.3 D.4
7. 属于面心立方晶格的金属有（ C）
A. a -Fe，铜 B. a -Fe,钒 C. 丫 -Fe,铜 D. S -Fe,钒 8. 在晶体缺陷中，属于点缺陷的有（ A） A. 间隙原子 B. 位错 C. 晶界 D. 缩孔
9. 铁素体是碳溶解在（A）中所形成的间隙固溶体。
A . a -Fe B . Y -Fe C . S -Fe D . 3 -Fe
10. 奥氏体是碳溶解在（ B ）中所形成的间隙固溶体。
A a -Fe B y -Fe C S -Fe D
3 -Fe
11. 在 Fe-Fe3C 相图中，钢与铁的分界点的含碳量为（ C）。
A 2％ B 2.06 ％ C 2.11 ％ D 2.2 ％ 12. 莱氏体是一种（ C）。
A 固溶体 B 金属化合物 C 机械混合物 D 单相组织金属 13. 在Fe-Fe3C相图中，ES线也称为（D）。
A .共晶线B .共析线C . A3线D . Acm线 14. 在Fe-Fe3C相图中，GS线也称为（C）。
A .共晶线B .共析线C . A3线D . Acm线 15. 在 Fe-Fe3C 相图中，共析线也称为（ A.D）。
A. A1 线 B . ECF线 C . Acm线 D . PSK线 16. 珠光体是一种（ C）。
A 固溶体 B 金属化合物 C 机械混合物 D 单相组织金属 17. 在铁-碳合金中，当含碳量超过（ B）以后，钢的硬度虽然在继续增加，但强度却在明显下降。
A 0.8 ％ B 0.9 ％ C 1.0 ％ D 1.1 ％
18. 通常铸锭可由三个不同外形的晶粒区所组成，其晶粒区从表面到中心的排列顺序为（
A 细晶粒区－柱状晶粒区－等轴晶粒区 B
细晶粒区－等轴晶粒区－柱状晶粒区
C 等轴晶粒区－细晶粒区－柱状晶粒区 D 等轴晶粒区－柱状晶粒区－细晶粒区
19. 在Fe-Fe3C相图中，PSK线也称为（B）。
A .共晶线B .共析线C . A3线D . Acm线 20. Fe-Fe3C 相图中，共析线的温度为（ D）。
A. 724C B . 725C C . 726C D . 727C 21. 在铁碳合金中，共析钢的含碳量为（ B）。
A 0.67 ％ B 0.77 ％ C 0.8 ％ D 0.87 ％
22. 加热是钢进行热处理的第一步，其目的是使钢获得（ B ）。
A.均匀的基体组织 B.均匀的A体组织 C .均匀的P体组织D.均匀的M体组织 23. 下列温度属于钢的高、中、低温回火温度范围的分别为（
A）（C）（ B）。
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A)
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A . 500C B . 200C C . 400 C D . 350 C 24. 碳钢的淬火工艺是将其工件加热到一定温度， A .随炉冷却 B .在风中冷却 C .在空气中冷却
保温一段时间，然后采用的冷却方式是（D）。
D .在水中冷却
C）。
25. 正火是将工件加热到一定温度，保温一段时间，然后采用的冷却方式是（ A .随炉冷却 B .在油中冷却 C .在空气中冷却 26. 完全退火主要用于（A）。 A ?亚共析钢 B ?共析钢
C ?过共析钢
D ?所有钢种
C）。
D .在水中冷却
27. 共析钢在奥氏体的连续冷却转变产物中，不可能出现的组织是（ A . P B . S C . B D . M
28. 退火是将工件加热到一定温度，保温一段时间，然后采用的冷却方式是（ A .随炉冷却 B .在油中冷却 C .在空气中冷却 D .在水中冷却 29. 欲要提高18 — 8型铬镍不锈钢的强度，主要是通过（ B）。 A）。
A .时效强化方法 B .固溶强化方法 C .冷加工硬化方法 D .马氏体强化方法 30.20CrMnTi钢根据其组织和机械性能，在工业上主要作为一种（ A .合金渗碳钢
B .合金弹簧钢 C .合金调质钢
A）使用。
D .滚动轴承钢
31. 大多数合金元素均在不同程度上有细化晶粒的作用，其中细化晶粒作用最为显著的有 （C）。 A . Mn,P
B . Mn,Ti C . Ti,V D
. V,P
32. 除（A）元素外，其它合金元素溶于奥氏体后，均能增加过冷奥氏体的稳定性。 A . Co B . Cr C . Mn D . Ti 33. 优质钢的含硫量应控制在下列（
C）范围内。
A . 0.06 %?0.05 % B . 0.05 %?0.035 % C . 0.035 %?0.02 % D . 0.02 %?0.015 % 34. 优质钢的含磷量应控制在下列（
C）范围内。
A . 0.055 %?0.045 % B . 0.045 %?0.035 % C . 0.035 %?0.03 % D . 0.03 %?0.02 % 四、判断题（）
Y1.用布氏硬度测量硬度时，压头为钢球，用符号 X3.沙发垫子的刚度比钻杆的刚度大。 X4.图纸上标注的硬度值为： X5.图纸上标注的硬度值为： X6.图纸上标注的硬度值为： X7.渗碳件经淬火处理后用
240-280HRG HBS250-280。 250-280HBW 硬度计测量表层硬度
。
HBS表示。
HBW表示。
Y2.用布氏硬度测量硬度时，压头为硬质合金球，用符号
X8.受冲击载荷作用的工件，考虑机械性能的指标主要是疲劳强度。 X9.衡量材料的塑性的指标主要有伸长率和冲击韧性。
Y10.金属或合金中，凡成分相同、结构相同，并与其他部分有界面分开的均匀组成部分称为 相。 Y11.晶体的配位数越大，其致密度也越高。 X12.金属结晶后晶体结构不再发生变化。 Y13.在金属的结晶中，随着过冷度的增大， 的情况下晶粒细化。
X14. 液态金属结晶时的冷却速度越快， 过冷度就越大， 形核率和长大率都增大， 故晶粒就粗 大。
晶核的形核率 N和长大率G都增大，在N/G增大
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X15. 液态金属冷却到结晶温度时，液态金属中立即就有固态金属结晶出来。 X16.在一般情况下，金属结晶后晶粒越细小，则其强度越好，而塑性和韧性越差。 X17.在铁碳合金相图中，PSK线是一条水平线（727 C）,该线叫共晶线。 X18. 过共析钢缓冷到室温时，其平衡组织由铁素体和二次渗碳体组成。 X19. 珠光体是由奥氏体和渗碳体所形成的机械混合物，其平均含碳量为
0.77%。
X20. 亚共晶白口铁缓冷到室温时，其平衡组织由铁素体，二次渗碳体和莱氏体组成。
Y21. 在亚共析钢平衡组织中， 随含碳量的增加， 则珠光体量增加， 而二次渗碳体量在减少。 X22. 过共晶白口铁缓冷到室温时，其平衡组织由珠光体和莱氏体组成。
X23. 在铁碳合金相图中，钢的部分随含碳量的增加，内部组织发生变化，则其塑性和韧性 指标随之提高。
Y24.在铁碳合金相图中，奥氏体在 X26.在铁碳合金相图中，铁素体在
1148C时，溶碳能力可达 4.3%。
其溶碳能力在727C时为0.0218%。
727 C时，溶碳能力可达 2.11%。。
727 C时为0.77%。
X25.碳溶解在a -Fe中可形成的间隙固溶体称为奥氏体，
X27. 在过共析钢中含碳量越多，则其组织中的珠光体量减少，而铁素体量在增多。 X28.碳溶解在丫 -Fe中所形成间隙固溶体称为铁素体，其溶碳能力在 X29. 亚共析钢缓冷到室温时，其平衡组织由铁素体和二次渗碳体组成。 X30. 奥氏体化的共析钢缓慢冷却到室温时，其平衡组织为莱氏体。 Y31.在铁碳合金相图中，ES线是碳在奥氏体中的溶解度变化曲线。 X32完全退火是将工件加热到 种热处理工艺。
X33合金元素溶于奥氏体后，均能增加过冷奥氏体的稳定性。
X34 渗氮处理是将活性氮原子渗入工件表层，然后再进行淬火和低温回火的一种热处理方 法。 Y35 马氏体转变温度区的位置主要与钢的化学成分有关，而与冷却速度无关。 X36合金元素均在不同程度上有细化晶粒的作用。 X37优质碳素结构钢的牌号用两位数字来表示，如 度值。
X38碳素工具钢的牌号，如 T8, T12，该数字表示钢的最低冲击韧性值。 Y39钢中的含硫量增加，其钢的热脆性增加。 X40. 钢中的含磷量增加，其钢的热脆性增加。 X41 1Cr18Ni9 钢是一种马氏体不锈钢。 X42.5CrNiMo 钢是合金结构钢。 X43. 40Cr 钢是合金渗碳钢。 X44. 20CrMnTi 钢是合金调质钢。 X45 GCr15 是专用的合金工具钢。 X46 1Cr13 钢是奥氏体不锈钢。 X47.W18Cr4V钢是不锈钢。 五、分析说明题（）
1.下列几种工件应该采用何种硬度试验法测定其硬度？ A、 钢淬火、低温回火后的成品件； B、 退火件（布氏硬度 HB）
C、 渗碳件（维氏硬度或洛氏硬度 HRA ）
2?从Fe-Fe3C的分析中回答以下问题，并说明其原因：
A、 随碳质量百分数的增加，硬度、塑性是增加还是减小？（答：硬度增加塑性减小，因为 渗碳体增
45钢，该数字表示钢的1/10最低抗拉强
Acm以上30?50C,保温一定的时间后，随炉缓慢冷却的一
（洛氏硬度HV）
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机械工程材料复习及答案
