机械工程材料模拟练习题
一、填空题（每空0.5分）
1. 常用测定硬度的方法有 布氏硬度 、 洛氏硬度 和维氏硬度测试法。
2. 金属材料的力学性能主要包括强度、 硬度 、 弹性 、 塑性 等；强度的主要判据有 屈服 和 抗拉 ，强度和 塑性 可以用拉伸试验来测定； 压入法 测量方法简便、不破坏试样，并且能综合反映其它性能，在生产中最常用。
3. 铁碳合金在室温下平衡组织组成物的基本相是 铁素体 和 渗碳体 ，随着碳的质量分数的增加， 渗碳体 相的相对量增多， 铁素体 相的相对量却减少。
4. 珠光体是一种复相组织，它由 铁素体 和 渗碳体 按一定比例组成。珠光体用符号 P 表示。
5. 铁碳合金中，共析钢的wc= 0.77 %,室温平衡组织为 珠光体 ；亚共析钢的wc= 0.0218 %-0.77%，室温平衡组织为 铁素体和珠光体 ；过共析钢的wc= 0.77～2.11 %,室温平衡组织为 珠光体和二次渗碳体 。
6. 铁碳合金结晶过程中，从液体中析出的渗碳体称为 一次 渗碳体；从奥氏体中析出的渗碳体称为 二次 渗碳体；从铁素体中析出的渗碳体称为 三次 渗碳体。
7. 低碳钢的碳质量分数范围是： Wc<=0.25% 、中碳钢： 0.25~0.6% 、高碳钢： >0.6% 。
8. 金属的晶粒越细，强度、硬度越 高 ，塑性、韧性越 好 。实际生产中可通过 增强过冷度 、 变质处理 和 附加振动 来细化晶粒。
9. 常用金属中，γ-Fe、Al、Cu 等金属具有 面心立主 晶格，α-Fe具有 体心立方 晶格。
10. 金属的结晶是在过冷的情况下结晶的,冷却速度越快,过冷度 越大 ，金属结晶后的晶粒越 细小 ,力学性能越 好 。 11. 钢的热处理工艺是由（加热 ）、（ 保温 ）和（ 冷却 ）三个步骤组成的；热处理基本不改变钢件的（ 形壮和尺寸 ），只能改变钢件的（结构组织）和（力学性能）。 12. 完全退火适用于（亚共析碳）钢，其加热温度为(Ac3以上30～50度），冷却速度（缓慢），得到（ 铁素体和珠光体 ）组织。
13. 球化退火又称为（ 均匀化 ）退火，其加热温度在（ Ac1 ）＋20-30℃，保温后（ 随炉缓慢 ）冷却，获得（ 球状珠光体 ）组织；这种退火常用于高碳工具钢等。
14. 中碳钢淬火后，再经低温回火后的组织为（ 回火马氏体 ），经中温回火后的组织为（ 回火托氏体 ），经高温回火后的组织为（ 回火索氏体 ）；淬火高温回火后具有（ 综合力学 ）性能。 15. 钢的高温回火的温度范围在（ 500～650度 ），回火后的组织为（ 回火索氏体 ）。 16. 按化学成份分类， 就含碳量而言， 渗碳钢属_低碳_______钢, 调质钢属____中碳___钢, 滚动轴承钢属_____高碳__钢。
17. 高速钢W18Cr4V 中合金元素W 的作用是_提高钢的红硬性和回火稳定性__； Cr 的作用是__提高淬透性________；V 的作用是_与C形成VC极大提高硬度和稳定性__。 高速钢的锻造不仅是为了成型, 而且是为了_将莱氏体中粗大的共晶合金碳化物击碎并均匀分布在基体上__。 高速钢淬火后需经_560_______℃__三____次回火， 回火后其组织由_____马氏体____、 ____粒状碳化物_____及少量____残余奥氏体_____构成， 其性能具有_______高硬度____ 、 ______高强度_____、_______高耐磨性____。
18. 按用途分，合金钢可分为（ 合金结构 ）钢、（ 合金工具 ）钢、（ 特殊性能 ）钢。
19. 40Cr钢中铬的平均含量约为（ Wcr <0.2% ），GCr9钢中铬的平均含量约为
（ 0.9% ）。
20. 与铸钢相比，普通灰口铸铁具有以下优异的使用性能：（ 铸造性能 ）、（ 减震性 ）和（ 切削加工性能 ），但是（ 塑性和韧性 ）差。
21. 可锻铸铁的生产过程是首先铸成（ 白口 ）铸件，然后再经过（ 石墨化退火或氧化脱碳 ），使其组织中的（ 渗碳体 ）转变成为（ 团絮状石墨 ）。
22. （ 化学成分 ）和（ 冷却速度 ）是影响铸铁石墨化的主要因素。 23. 球墨铸铁是通过浇铸前向铁水中加入一定量的（球化剂 ）进行球化处理，并加入少量的（ SI和C ）促使石墨化，在浇铸后直接获得球状石墨结晶的铸铁。
24. 填出下列力学性能指标的符号：屈服强度 σs ，洛氏硬度Ｃ标尺 HRC ，冲击韧性 αk 。
25. 碳素钢除铁、碳外，还常有 Mn 、 P 、 S 、 Si 等杂质元素，其中 Mn 、 Si 是有益元素， P 、 S 是有害元素。 26. 内部原子杂乱排列的物质叫做 非晶体 ，内部原子规则排列的物质叫 晶体 ，一般固态金属都属于 晶体 。
27. QT400-15表示名称为 铁素体球墨铸铁 的材料，其中两组数字分别表示 抗拉强度 和 断面伸长率 ，其石墨形态为 球状 。
28. 自由锻的基本工序有 冲孔 、 扩孔 、 弯曲 、 扭转 等。
29. 在亚共析碳钢中，钢的力学性能随含碳量的增加其强度提高而 塑性 下降，这是由于平衡组织中 珠光体 增多而 铁素体 减少的缘故。
二、选择题（每空1分）
1.表示金属材料屈服强度的符号是（ B）。 A.σe B.σs C.σb D.σ-1
2.表示金属材料弹性极限的符号是（A ）。 A.σe B.σs C.σb D.σ-1
3.金属材料在载荷作用下抵抗变形和破坏的能力叫（A ）。 A.强度 B.硬度 C.塑性D.弹性
4. 下面所的列组织中，脆性最大的是（ D ）；塑性最好的是（ C ）。 (a)F (b)P (c)A (d)Fe3C
5. 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％ 6. 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 7. 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 8. 在Fe-Fe3C相图中，共析线也称为（D）。 A．A1线 B．ECF线 C．Acm线 D．PSK线 9. 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 10. 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
11. 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
12. 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（C ）。 A．P B．S C．B D．M
13. 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（C）。 A．随炉冷却 B．在油中冷却 C．在空气中冷却 D．在水中冷却 14．经过热成形制成的弹簧，其使用状态的组织是（ C ）。 Ａ珠光体 Ｂ回火马氏体 Ｃ回火托氏体 Ｄ索氏体
15. 为了改善20钢的切削加工性能，一般应采用 B 。 A、退火 B、正火 C、淬火
16. 亚共析钢的淬火加热温度一般确定为 B 以上30℃~50℃。 A、Ac1 B、Ac3 C、AcCm 17. 可用作弹簧的钢是（ C ）。
Ａ，20 Ｂ，9SiCr Ｃ，60Si2Mn Ｄ，20 CrMnMo 18. 制造板牙常选用（ D ）钢。
Ａ，5 CrNiMo Ｂ，Cr12MoV Ｃ，W18 Cr4V Ｄ，9 SiCr
19. 20CrMnTi钢根据其组织和机械性能，在工业上主要作为一种（A ）使用。 A．合金渗碳钢 B．合金弹簧钢 C．合金调质钢 D．滚动轴承钢 20. 将相应的牌号填入括号内：硬铝（A ），黄铜（ B ）。 a、2A11（LY11）； b、H62； c、3A21（LF21）。 21. 塑性是指金属在静载荷作用下（ C ），强度是指金属在静载荷作用下（ D ）。
a、抵抗塑性变形的能力；b、抵抗破断的能力； c、产生残余变形而不被破坏的能力； d、抵抗塑性变形和断裂的能力。 22. 马氏体是（D ），奥氏体是（ B ）。 a、 铁和碳的金属化合物； b、碳在γ-Fe中的固溶体； c、碳在α-Fe中的固溶体； d、碳在α-Fe中的过饱和固溶体。 23. 当浇注具有圆柱形内腔的铸件时，用（ C ）可省去型芯。 ａ、压力铸造； ｂ、熔模铸造； ｃ、离心铸造 24. 区别冷变形和热变形的依据是（B ）。 a、变形时是否有加热； b、变形温度的高低； c、变形后是否有加工硬化组织。
25. 随温度下降从奥氏体中析出的渗碳体称为（ B ），从铁素体中析出的渗碳体称为（ C ）。
a、一次渗碳体； b、二次渗碳体； c、三次渗碳体。 26. 常温下金属的晶粒越细，则力学性能是（ A ）。
a、强度越高，塑性越好； b、强度越高，塑性越差； c、强度越低，塑性越差。 27. 马氏体、贝氏体、珠光体、渗碳体四者相比，（ C ）的硬度最高，（ D ）的硬度最低。
a、马氏体； b、贝氏体； c、渗碳体； d、珠光体。 28. 将相应的牌号填入括号内，灰铸铁（ B ），高速钢（ C ），不锈钢（ A ）。
a、0Cr19Ni9； b、HT200； c、W18Cr4V。 29. 金属型铸造适用于（ A ）生产。 ａ、大批、大量； ｂ、小批量；
ｃ、成批、大量、也可单件。
30. 随温度的下降从奥氏体中析出的渗碳体称为（ B ），从铁素体中析出的渗碳体称为（ C ）。
a、一次渗碳体； b、二次渗碳体； c、三次渗碳体。
三、名词解释（每题3分）
1. 第二类回火脆性 ：又称可逆回火脆性，是指淬火钢在500～600度范围内回火后缓慢冷却
时出现的脆性。
2. 二次硬化 ：合金淬火钢在500`600度范围回火时硬度搞高的现象。 3. 回火稳定性：淬火钢在回火时，抵抗强度硬度下降的能力。
4. 固溶强化 ：当溶质原子溶入溶剂晶格，使溶剂晶格发生畸变导致溶体强度硬度提高塑性
韧性略下降。
5. 时效处理 ：指合金工件经固溶处理冷塑性变形或铸造，铸造后在较高的温度放置或室温
保持其性能形状尺寸随时间而变化的热处理工艺。
6. 调质处理 ：淬火后高温回火热处理。
7. 淬透性 ：指钢淬火时获得马氏体的能力。 8. 淬火临界冷却速度（Vk）：指获得全马氏体组织实际还含有一小部分残余奥氏体的最小冷
却速度。
9. 石墨化退火 ：为使铸铁内的渗碳或游离渗碳体分解而进行的退火。 10.铁素体：碳溶解于体心立方晶格a-Fe形成的固溶体。
11. 退 火：将钢加热到适合的温度保温，然后随炉缓慢冷却的热处理工艺。 12. 同素异构转变：高温状态下的晶体，在冷却过程中晶格结构发生改变的
现象。
13. 铸造工艺图：用红蓝两铅笔将各种简明的工艺符号标注在产品零件上
的图样。
14. 焊接性：在一定条件下，是否容易获得优良焊接接失的能力。
15. 淬火：将钢加热到临界点以上，保温一定时间使其奥氏体化，以大于临
界点冷却速度Vk的速度冷却，使奥氏体变为马氏体的热处理。
16. 铸造：将金属熔炼成符合一定要求的液体并放进铸型里，经冷却凝固
清整处理后得到预定形状性能的铸件的工艺。
17. 奥氏体：碳溶解在面心立方体晶格r-Fe中形成的固溶体。
18. 加工硬化：金属材料在再结晶温度以下塑性变形时强度的硬度提高而塑
性下降。
四、判断题（每题1.5分）
1．Ac1表示奥氏体向珠光体平衡转变的临界点。（ 错 ） 2．临界淬火冷却速度（VK）越大，钢的淬透性越高。（ 错 ）
3. 钢氮化处理后必须经过淬火才能获得高硬度。 （ 错 ） 4．退火与正火在工艺上的主要区别是正火的冷却速度大于退火。（ 对 ） 5．球化退火可使过共析钢中严重连续网状二次渗碳体及片状共析渗碳体得以球状化。（ 对 ） 6． 40钢比40Cr钢的淬透性、淬硬性和回火稳定性均低。（ 错 ）
7. 接近共晶成分的合金，流动性最好。 （ 对 ） ８、1Cr13钢的含铬量比GCr15钢低。 （ 错 ） ９、钢的加热温度低于727℃时，其组织不发生变化。（ 错 ）
10．用同一钢料制造的截面不同的两个零件，在相同条件下进行淬火，小件比大件的淬硬层深，故钢的淬透性好。（ 错 ）
11．感应加热表面淬火时，电流频率越高，淬硬层越深。（ 错 ） 12. 可锻铸铁由于具有较好的塑性，故可以进行锻造。（ 错 ） 13．由于可锻铸铁的塑性比灰铸铁好，所以是可以锻造的铸铁。（ 错 ）
14. 砂型铸造、金属型铸造、熔模铸造、压力铸造相比，大批生产时压力铸造的生产率最高。
（对）
15．承受重载荷的重要零件，例如轴、齿轮、连杆等大多采用锻件毛坯。（ 错 ） 16. 淬火钢随着回火温度的升高，钢的硬度值显著降低，这种现象称为回火脆性。 （ 错 ）
17. 灰铸铁通过球化退火可以转变为球墨铸铁。 （ 错 ） 18. 在室温下进行金属变形加工，称为冷加工。 （ 错 ） 19. 淬透性好的钢，淬火后硬度一定很高。 （ 错 ） 20. 将钢件加热到A1以下某一温度，保温、冷却，称为回火。（ 错 21. 珠光体的含碳量是6.69%。 （ 错 ）
五、说出下列钢号属于哪一类钢，并说出牌号中各符号和数字的含义（每空1分）钢号 类型 牌号中各符号和数字含义 Q390 50CrVA T8A 35 GCr15SiMn 1Cr19Ni9Ti
六、填图及计算
1. 在下图中数字所标的七个区域内填上相应的组织组成物。（每空1分）
℃
（5）A Fe3C2+Ld+A fe3c1+Ld A+Fe3C2 Ld A+F（1） （2） （3） （4） F+Fe3c3 P+F P+Fe3C2 Fe3C2+Ld`+P Fe3C1+Ld` (6) (7) (8) (9) (10) Fe 0 0.0218 0.77 2.11 C% 4.3 6.69 Fe3C
）