新编南华大学机械工程材料考试真题习题集答案

新编南华大学机械工程材料考试真题习题集答案内容摘要：

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。 （ ③ ） ① Mn,P ② Mn,Ti ③ Ti,V 分级淬火的目的是。 （②） ①使工件在介质停留期间完成组织转变 ②使工件内外温差较为均匀并减小工件与介质间的温差 ③使奥氏体成分趋于均匀 一个合金的室温组织为 α +二次 β +(α +β )，它由 组成。 （ ① ) ①二相 ②三相 ③四相 制造普通螺母的钢应选用。 （①） ① Q235 ② 65Mn ③ T12 1渗碳体的性能特点是。 （②） ①强度和硬度不高，塑性良好 ②硬度高，极脆，塑性几乎等于零 ③强度较高，硬度适中，有一定的塑性 1一个理想的淬火冷却介质应具有的冷却特性是。 （②） ①在约 550℃以上高温区冷速应尽可能缓慢，在低于约 250℃的低温区应具有足够快的冷速 ②在约 550℃以上高温区冷速应具有足够快的冷速，在低于约 250℃的低温区应尽可能缓慢 ③从高温至低温一直保持足够快的冷却速度 1将变形金属加热发生再结晶转变时。 （②） ①只有晶格类型发生变化 ②只有晶粒大小、形状发生变化 ③晶格类 型、晶粒大小、形状都发生变化 1 挖掘机铲齿、坦克和拖拉机履带宜采用。 （ ③） ①可锻铸铁 ②球墨铸铁 ③高锰钢 ZGMn13 1 除 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。 （①） ① Co ② Cr ③ Mn 1 属于体心立方晶格的金属有。 （ ② ） ① αFe、 铝 ② αFe、 铬 ③ γFe、 铝 1 每个体心立方晶胞中包含有 个原子。 （ ② ） ① 1 ② 2 ③ 3 1 在以下晶体中，滑移系数目最多的晶格类型是。 (② ) ①密排六方 ②体心立方 ③简单立方 1 欲要提高 18－ 8型铬镍不锈钢的强度，主要是通过。 （ ③ ） 12 ① 时效强化方法 ② 固溶强化方法 ③ 冷加工硬化方法 在 FeFe3C 相图中，共析线也称为。 （ ① ） ① A1 线 ② ECF 线 ③ Acm 线 四、简答题（共 25 分） 奥氏体形成的四个步骤是什么。 （ 4 分） 答：（ 1）奥氏体晶核的形成；（ 1 分） （ 2）奥氏体晶核的长大；（ 1 分） （ 3）残余渗碳体的溶解；（ 1 分） （ 4）奥氏体成分的均匀化。 （ 1 分） 按回火温度高低，回火可分为哪几类。 主要的温度区间、回火后的得到的组织、性能和用途是什么。 （ 6 分） 答：⑴、低温回火 (150～ 250℃ )回火后的组织为回火马氏体。 这种回火主要保持钢在淬后所得到的高强度 、硬度和耐磨性（ 1 分）。 在生产中低温回火被广泛应用于工具、量具、滚动轴承、渗碳工件以及表面淬火工件等。 （ 1 分） ⑵、中温回火 (350～ 500℃ )回火后的组织为回火屈氏体。 经中温回火后，工件的内应力基本消除，其力学性能特点是具有极高的弹性极限和良好的韧性（ 1 分）。 中温回火主要用于各种弹簧零件及热锻模具的处理。 （ 1 分） ⑶、高温回火 (500～ 650℃ )高温回火后的组织是回火索氏体。 钢的强度、塑性和韧性具有良好的配合，即具有较高的综合机械性能（ 1 分）。 因而，调质处理被广泛应用于中碳结构钢和低合金经构钢制造的各种重 要的结构零件，特别是在交变载荷下工作的连杆、螺栓以及轴类等。 （ 1 分） 高分子材料的主要性能特点是什么。 （ 6 分） 答： 高分子材料性能特点：具有高弹性和粘弹性； （ 1 分） 强度低，比强度高； （ 1 分） 耐磨、减磨性能好； （ 1 分） 绝缘、绝热、绝声； （ 1 分） 耐热性不高，耐蚀性能好； （ 1分） 存在老化问题。 （ 1 分） 提高金属耐蚀性的途径是什么。 不锈钢中最主要的合金元素是哪一个元素。 （ 4 分） 答： （ 1）提高金属的电极电位； （ 1分） （ 2）使金属易于钝化，形成致密、完整、稳定的与钢基体结合牢固的钝化膜；（ 1分） （ 3）形成单相组织。 （ 1分） 不锈钢中最主要的合金元素是 Cr。 （ 1分） 说明下列符号各是什么指标。 各代表什么意思。 （ 5 分） (1) E （ 2） σ s （ 3） ψ （ 4） α k (5)HRC 答：（ 1） E：弹性模量；刚度指标 （ 1 分） （ 2）σ s：屈服点（强度） ；强度指标 （ 1 分） （ 3） ψ：断面收缩率； 塑性指标 （ 1 分） （ 4）α k ：冲击韧度；韧性指标 （ 1 分） （ 5） HRC：洛氏硬度；硬度指标 （ 1 分） 五、选材题（ 本大题 10分，每空 1分 ） 从下列钢号中选取合适的钢号填入表中，并说明其热处理工艺。 65Mn、 20CrMnTi、 GCr 4 Q345 零件名称 钢号 热处理 汽车变速齿轮 20CrMnTi 渗碳 +淬火 +低温回火 弹簧 65Mn 淬火 +中温回火 13 滚动轴承 GCr9 球化退火 +淬火 +低温回火 压力容器 Q345 热轧状态或正火状态 机床主轴 45 淬火 +高温回火 六、作图题 (本大题共 15 分 ) 试画出 FeFe3C 相图中钢的部分 (包晶部分可省略 )(4 分 )，并完成下列各题： 标明各特征点的成分、温度，按相组成填充各相区； (4 分 ) 写出共析反应式，分析含碳量为 %的钢的平衡结晶过程； (4 分 ) 一种合金的显微组织为珠光体占 94% ，二次渗碳体占 6% ，这种合金属于那一类合金 ? 其含碳量为多少 ? (3 分 ) 答： 如下图 （ 8 分）  ＋ Fe3C （ 2 分） L L＋ δ L＋ δ→ A L＋ A A A＋ F A→ P F＋ P (2 分 ) 过共析钢 （ 1 分） w（ C） = 6％（ ％－ ％）＋ ％＝ ％ (2 分 ) 14 第 1 章 材料的性能 一、选择题 （ B） 1 （ A） 1 ，常用的硬度测试方 法的表示符号是（ B） （ A ） 二、填空 （ 变形 ）或（ 破坏 ）的能力。 （ 伸长率 ）和（ 断面收缩率 ）两种。 、（ 塑性变形 ）和（ 断裂 ）三个阶段。 （ 布氏硬度测试法 ）、（ 洛氏硬度测试法 ）和维氏硬度测试法。 （ 无数次应力 循环 ）作用而（ 不发生断裂时 ）的最大应力值。 三、是非题 ，压头为钢球，用符号 HBS 表示。 是 ，压头为硬质合金球，用符号 HBW 表示。 是。 四、改正题 1. 疲劳强度是表示在 冲击载荷 作用下而不致引起断裂的最大应力。 将冲击载荷改成交变载荷 2. 渗碳件经淬火处理后用 HB 硬度计测量表层硬度。 将 HB 改成 HR 3. 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。 将疲劳强度改成冲击韧性 4. 衡量材料的塑性的指标主要有伸长率和冲击韧性。 将 冲击韧性改成断面收缩率 5. 冲击韧性是指金属材料在载荷作用下抵抗破坏的能力。 将载荷改成冲击载荷 五、简答题 ： σ s、 、 HRC、 σ σb 、 δ5 、 HBS。 σ s: 屈服强度 σ ： 条件屈服强度 HRC：洛氏硬度（压头为 金刚石圆锥） σ 1: 疲劳极限 σ b: 抗拉强度 σ 5： l0=5d0时的伸长率（ l0=） HBS:布氏硬度（压头为钢球） 第 2 章 材料 的结构 一、选择题 1. 每个体心立方晶胞中包含有（ B）个原子 2. 每个面心立方晶胞中包含有（ C）个原子 3. 属于面心立方晶格的金属有（ C） Fe,铜 Fe,钒 Fe,铜 Fe,钒 4. 属于体心立方晶格的金属有（ B） Fe,铝 Fe,铬 Fe,铝 Fe,铬 5. 在晶体缺陷中，属于点缺陷的有（ A） A. 间隙原子 6. 在立方晶系中 ,指数相同的晶面和晶向 (B) 7. 在面心立方晶格中 ,原子密度最大的晶面是 (C) 15 A.(100) B.(110) C.(111) D.(122) 二、是非题 1. 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。 是 2. 在体心立方晶格中，原子排列最密的方向 [111]垂直于原子排列最密的晶面（ 110）。 非 （指数相同才会相互垂直） 3. 单晶体具有各向 同 性，多晶体具有各向 异 性。 非（晶体具有 各向 异 性 ，非晶体具有 各向 同 性 ） 4．晶体的配位数越大，其致密度也越高。 是 三、填空题 1. 一切固态物质可以分为（ 晶体 ）与（ 非晶体 ）两大类。 2. 晶体缺陷主要可分为（ 点缺陷 ） ,（ 线缺陷 ）和面缺陷三类。 3. 晶体缺陷中的点缺陷除 了置换原子还有（ 间隙原子 ）和（ 空位 ）。 4. 面缺陷主要指的是（ 晶界 ）和（ 亚晶界 ） ； 最常见的线缺陷有（ 刃型位错 ）和（ 螺型位错 ）。 5. 每个面心立方晶胞在晶核中实际含有（ 4）原子，致密度为（ ） ，原子半径为（ 2189。 a/4）。 6. 每个体心立方晶胞在晶核中实际含有（ 2）原子，致密度为（ ） ，原子半径为（ 3189。 a/4）。 7. 每个 密排六 方晶胞在晶核中实际含有（ 6）原子，致密度为（ ） ，原子半径为（ a/2 ）。 四 、 解释下列现象 1. 金属一般都是良导体，而非金属一般为绝缘。