[金属材料与热处理]期中试卷题库(含答案)
09高机、10钣焊《金属材料与热处理》期中试卷题库
2011年11月
姓名 班级 成绩 一、 填空题(1分*60)
1.学习金属材料与热处理时应注意按照材料的______和______决定其组织,组织决定其______,______又决定其用途这一内在关系进行学习和记忆。 2.常见的金属晶格类型有______晶格、______晶格和_________晶格三种。铬属于___________晶格,铜属于___________晶格,锌属于___________晶格。 3.晶体中的某些原子偏离正常位置,造成原子排列的不完全性称为___________。常见的类型有______,______和______。
4.金属结晶时,理论结晶温度与实际结晶温度之差称为______。
5.过冷度的大小与____________有关,___________越快,金属的实际结晶温度越______,过冷度越大.。
6.金属在______态下,随温度的改变,由____________转变为____________的现象称为同素异构转变。
7.金属材料的性能一般分为两类,一类是使用性能,它包括____________,____________和____________等,另一类是工艺性能,它包括____________,___________,____________,___________和____________等.
8.有一钢试样,其横截面积为100cm* cm,已知钢试样的REL=314MPa,RM=530MPa。拉伸实验时,当受到拉力为______时,试样出现屈服现象,当受到拉力为______时,试样出现缩颈。
9.一拉伸试样的原标距长度50mm,直径为10mm,拉断后试样的标距长度为79mm, 缩颈处的最小直径为4.9mm,此材料的伸长率为______,断面收缩率为______。 10.填出下列力学性能指标的符号:
屈服强度______,抗拉强度______,洛氏硬度C标尺______,伸长率______,断面收缩率______,冲击韧度______,疲劳极限______。
11.根据合金中各组元之间的相互作用不同,合金的组织可分为___________,___________和___________三种类型.
12.铁碳合金的基本相〔单相组织〕是______、______和______。
13.碳在奥氏体中的溶解度随温度的不同而变化,在1148℃时碳的溶解度可达______,在727℃时碳的溶解度可达到______.
⒕含碳量为___________的铁碳合金称为钢。根据室温组织的不同,钢又分为三类:______钢,其室内温组织为______和______;______钢,其室温组织为______;______钢,其室温组织为______和______。
15.45钢按用途分类属于__________钢,按含碳量分类属于__________钢,按质量分数分类属于__________钢。 二、判断题(2分*20)
1.γ-Fe与α-Fe均属纯铁,因此其性能毫无差异。 (2.金属结晶时,过冷度越大,结晶后晶粒越粗。 (3.多晶体中,各晶粒的位向是完全相同的。 (4.单晶体具有各向异性的特点。 (5.同素异构转变也遵循晶核形成与晶核长大的规律。 (6.钢水浇铸前加入钛,硼,铝等会增加的金属结晶核,从而可细化晶粒。(7.常用的塑性材料在使用时,一般不允许有塑性变形。 ( ) 8.材料的屈服强度越低,则允许的工作应力越高。 ( ) 9.洛氏硬度值无单位。 ( ) 10.铸铁的铸造性能较好,故常用来铸造形状复杂的工件。 ( ) 11.一般来说,硬度高的材料起强度也较高。 ( ) 12.选材时,只要满足工件使用的要求即可,并非各项性能指标越高越好。 ( ) 13.多晶体的塑性变形受晶界的影响,晶界越多,变形越容易。 ( ) 14.固溶体的晶格类型与其溶剂的晶格类型相同。 (15.金属的化合物一般具有复杂的晶体结构。 (16.奥氏体的强度、硬度不高,但具有良好的塑性。 (17.渗碳体的性能特点是硬度高、脆性大。 (18.T10钢的平均含碳量为10% (19.硫是钢中的有益元素,它能使钢的脆性降低。 (20.奥氏体想铁素体的转变是铁发生同素异构转变的结果。 (
) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) )
三、选择题(2分*20) 1.a-Fe是具有( )晶格的铁。
A 体心立方 B 面心立方 C 密排六方 2.a-Fe转变为γ-Fe时的温度为( )℃。
A 770 B 912 C1394 D1538
3.拉伸实验时,试样拉断前所能承受的最大应力称为材料的 ( ).
A 屈服强度 B抗拉强度 C弹性极限 4.疲劳实验时,试样承受的载荷为 ( ).
A静载荷 B冲击载荷 C交变载荷 5.洛氏硬度C标尺所用的压头是 ( ). A淬硬钢球 B金刚石圆锥体 C硬质合金球 6.金属材料抵抗变形的或断裂的能力称为 ( )
A塑性 B硬度 C.强度
7.用拉伸试验可测定材料的( )性能指标.
A强度 B硬度 C韧性
8.组成合金的最基本的独立的物质称为( )。
A相 B组元 C组织
9.金属发生结构改变的温度称为 ( )。 A临界点 B凝固点 C过冷度 10.合金发生固溶强化的主要原因是() A晶格发生了变化 B 晶粒发生了细化 C晶格发生了畸变
11.共晶白口铸铁的含碳量为( )%
A 2.11 B 4.3 C 6.69
12.铁碳合金共晶转变的温度是( )℃。
A 727 B 1148 C 1227
13.含碳量为1.2%的铁碳合金,在室温下的组织为 ( )。 A珠光体 B珠光体+铁素体 C珠光体+二次渗碳体
14.铁碳合金相图上的共析线是 ( )。AB
A. ACD B.ECF C.PSK
15.亚共析钢冷却到GS线时,要从奥氏体中析出( )。
A 铁素体 B 渗碳体 C 珠光体
16.亚共析钢冷却到PSK线时,要发生共析转变,奥氏体转变成( )。
A珠光体+铁素体 BK光体 C铁素体 17.08F钢的平均含碳量为( )%。
A 0.08 B 0.8 C 8 18.下列牌号中,属于优质碳素结构钢的有( )。A T8A B 08F C Q235-A·F 19.下列牌号中,属于工具钢的有( )。
A 20 B 65Mn C T10A 20.下列牌号中。最适合制造车床主轴的是()。
A.T8 B.Q195 C.45 四、名词解释(20分 5分*4) 1. 单晶体与多晶体
2. 工艺性能
3固溶强化与加工硬化
4. 45
五、问答题(40分)
1.如果其他条件相同,试比较下列铸造条件下铸铁晶粒的大小 ( 3分 ) (1)金属模浇铸与砂型浇铸
(2)铸成薄件与铸成厚件
(3)浇铸时采用振动与不采用振动
2.在表格中填写下列材料常用的硬度测量法及硬度值符号。( 7分 )
3.有一根环形链条,用直径为2cm的刚条制造,已知此材料的Rm=300MPa,求该链条能承受的最大载荷是多少? ( 10分 )
4.齿轮和车床导轨比较,哪个容易发生疲劳破坏?为什么? ( 5分 )
5.家用电器上用于连接的螺钉、螺母和汽车轮子上用的螺钉、螺母可以选用相同的材料吗?为什么?( 5分 )
6.根据Fe-Fe3C相图,说明产生下列现象的原因: ( 10分 ) (1)含碳量1%的铁碳合金比含碳量0.5%的铁碳合金硬度高。
(2)一般要把钢材加热到1000~1250℃高温下进行锻扎加工。
(3)靠近共晶成分的铁碳合金的铸造性能好。
附加题:(50分) 一、名词解释(20分) 1、相和组织
2、力学性能
3、退火和正火
4、40Cr
二、绘出简化后的Fe—Fe3C相图。(30分)
金属材料与热处理》期中试卷参考答案
二、 填空题(1分*60) 1. 成分、热处理、性能、性能
2. 体心立方、面心立方、密排六方、体心立方、面心立方、密排六方、 3. 晶体缺陷、点缺陷、线缺陷、面缺陷 4. 过冷度
5. 冷却速度、冷速、低
6. 固、一种晶格、另一种晶格
7. 物理性能、化学性能、力学性能、铸造性能、锻造性能、焊接性能、切削加工性能、热
处理性能
6 6
8. 3.14*10N5.3*10 N 9. 58% 76%
10. ReL 、 Rm 、 HRC 、 A 、Z 、 αk 、 R-1 11. 固溶体、金属化合物、混合物 12. F 、A 、Fe3C 13. 2.11%、0.77%
14. 0.0218%~2.11% 、亚共析 、 F 、P、共析 、P、过共析、P、 Fe3C 15. 结构 、中碳、优质
二、判断题(2分*20)
1 × 2× 3× 4 √ 5 √ 6√ 7√ 8× 9 √ 10√11 √12 √13×14√ 15√ 16√ 17√ 18√ 19× 20×
三、选择题(2分*20)
1 A 2 B 3 B 4 C 5 B 6 C 7 A 8 B 9 A 10 C 11 B 12 B 13 C 14 C 5 A 16 B 17 A 18 B 19 C 20 C
四、名词解释(20分 5分*4) 3. 单晶体与多晶体
有且仅有一个晶粒构成的晶体成为单晶体
由两个或两个以上的晶粒构成,它们之间由晶界相连接的晶体称为多晶体 4. 工艺性能
指金属材料对不同加工工艺方法的适应能力,它包括铸造性能、锻造性能、焊接性能、切削加工性能、热处理性能 3固溶强化与加工硬化
固溶强化:通过溶入溶质元素形成固溶体而使金属材料强度、硬度提高的现象
加工硬化:金属材料在受外力作用时,随变形量增加,其强度、硬度不断提高而塑性、韧性不断下降的这种现象 4. 45
含碳质量分数为0.45%的碳素结构钢 五、问答题(40分 20 +20) 1. (1)金属模浇铸小于砂型浇铸 (2)铸成薄件小于铸成厚件
(3)浇铸时采用振动小于不采用振动
2.布氏 HB \ 洛氏 HRC \布氏 HB\ 维氏 HV 3.解:因为是环形链条,故链条的截面积
222
S=2*πd/4 =2*3.14*20/4=628 (mm) 所以 Fm=Rm* S=300*628=188400 (N) 4:解:齿轮更容易发生疲劳破坏
因为 齿轮在工作时受交变载荷,而车床导轨受静载荷。所以齿轮更容易发生疲劳破坏 5. 不能。因为它们的工作性质不同,受力情况有很大不同它们的加工工艺也不同。所以必
须选择性能不同的材料制造。
6(1)由相图可知,随含碳量增加钢中的硬质相渗碳体的比例随之增加,所以1%的铁碳合
金比含碳量0.5 %的铁碳合金硬度高。
(2)由相图可知,当把钢加热到1000~1250℃,其组织恰好处于单一的奥氏体状态,此时
钢材的塑性好,塑性抗力小,所以最适合进行锻轧加工。
(3)由相图可知,靠近共晶成分的铁碳合金的结晶温度区间较小,结晶温度最低。所以流
动性好,且结晶时不易出现偏析现象 附加题:(20分) 略