工程材料试题 机械 (本科) 标准答案
一、名词解释：(10分)
大，起到细化晶粒的作用。
7．合金钢中提高淬透性的常用合金元素为（Cr , Mn），其中作用最强烈的是
１、 调质处理： 淬火＋高温回火 （ B ） 。 ２、 相： 化学成分相同，晶体结构相同，并与其它有界面分开均匀的区域
8．调质钢碳含量范围是（0.3%~0.5%），加入Ｃr、Mn等元素是为了提高（淬透性），加入Ｗ、Ｍo是为了（细化晶粒）。
３、马氏体： 碳在α Fe中的过饱和固溶体 9 ．４０Ｃ r 钢属（调质）钢，其碳含量为（ 0.4％），铬含量为（1％），可制4、合金： 一种金属与另外金属或非金属材料通过熔炼或烧结构成具有金属造（齿轮）零件。
性质的新金属材料 10 ．工具钢按用途可分（刃具钢） 、（模具钢）和（量具钢）。
5、加工硬化： 零件塑性变形后强度硬度提高塑性下降的现象 11 ．高速钢需要进行反复锻造的目的是（击碎碳化物） ，Ｗ18Ｃr4Ｖ钢采用二、填空题(34分) 1．
碳钢中的有益元素是（ Mn）、（ Si），碳钢中的有害杂质是（ P ）、
高温淬火（１２６０℃～１２８０℃）的目的是（溶入合金元素），淬火后在５５０℃～５７０℃回火后出现硬度升高的原因是（二次淬火和沉淀硬化），经三次回火后的显微组织是（Cm+M+A’）。
12．20CrMnTi是（渗碳）钢，Cr、Mn的主要作用是（淬透性），Ti的主要作用是（细化晶粒），热处理工艺是（渗碳＋淬火＋低温回火）。
13． W18Cr4V是（工具）钢，含碳量是（0.7～0.8），Ｗ的主要作用是（提高红硬性），Cr的主要作用是（提高淬透性），Ｖ的主要作用是（提高耐磨性），可制造（铣刀，钻头等）。
14．Q235是（ 碳素结构）钢，可制造（ 吊钩） 15. 20Cr是（渗碳）钢，可制造（心轴）； 16. 60Si2Mn是（弹簧钢）钢，可制造（发条等）； 17. GCr15是（轴承）钢，可制造（珠粒）；
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（ S ）。 2．
20钢属（低碳）钢，其含碳量为（ 0.2％）；４５钢属（中碳）钢，
其含碳量为（0.45％）；Ｔ８钢属（高碳）钢，其含碳量为（0.8％）。 3．
按钢中合金元素含量，可将合金钢分为（低合金）钢、（中合金）钢
和（高合金）钢。 4．
合金钢按用途分类可分为（结构钢）、（工具钢）、和（特殊性能钢）
三类。 5．
除（ Co ）元素外，其他所有的合金元素都使C曲线向右移动，使
钢的临界冷却速度（减小）、淬透性提高。
6．除（ Mn）、（P）元素以外，几乎所有的合金元素都能阻止奥氏体晶粒长
18. 9SiCr是（工具）钢，可制造（丝锥）； 19. T12是（高碳工具）钢，可制造（铣刀）； 20. CrWMn是（工具）钢，可制造（板牙）；
21．常用的三种硬度表示为（HB）（HR）（HV），其中洛氏硬度的测量有效范围是（20～67HRC）。
三、判断题（对的画?、错的画×）(15分)
1．碳素工具钢经热处理后有良好的硬度和耐磨性，但红硬性不高，故只宜作手动工具等。( 正确 )
14．硬质合金具有很高的硬度和红硬性，作刀具是钨钴类合金适用于切削塑
性材料，钨钛钴类合金适用于切削脆性材料。（错误） 15．钢的铸造性能要比铸铁差，但常用于制造形状复杂、锻造有困难，要求
有较高强度和韧性，并要求受冲击载荷，铸铁不易达到的零件。（正确） 四、选择填空(20分) １．
合金元素对奥氏体晶粒长大的影响是（ d ）
（a）均强烈阻止奥氏体晶粒长大 （b）均强烈促进奥氏体晶粒长大
2. 在碳钢中具有共析成分的钢，较之于亚共析钢有更好的淬透性。(正确) （ c ）无影响 （d）上述说法都不全面 3. 所有的合金元素都能提高钢的淬透性。（错误） ２． 适合制造渗碳零件的钢有（ c ）。 4. 在钢中加入多种合金元素比加入单一元素的效果好些，因而合金钢将向
（a）16Mn、15、20Cr、1Cr13、12Cr2Ni4A （b）45、40Cr、65Mn、
合金元素多元少量方向发展。（正确） T12
5. 调质钢加入合金元素主要是考虑提高其红硬性。 (错误) （ c ） 15 、 20Cr 、 18Cr2Ni4W A、20CrMnTi
6．高速钢需要反复锻造是因为硬度高不易成型。（错误） ３． 要制造直径 16mm 的螺栓，要求整个截面上具有良好的综合机械 7．奥氏体型不锈钢不能进行淬火强化。(错误) 性能，应选用（ c ）
8．T8与20MnVB相比，淬硬性和淬透性都较低。(错误) （ a ） 45 钢经正火处理 （b）60Si2Mn经淬火和中温回火 9．所有的合金元素均使Ms、Mf下降。(错误) （ c） 40Cr 钢经调质处理 10．滚动轴承钢GCr15的含铬量为15%。(错误 ) 4 ．制造手用锯条应当选用（ a ）
11．调质处理的主要目的是提高钢的综合力学性能。(正确) （ a ） T12 钢经淬火和低温回火 （b）Cr12Mo钢经淬火和低温回火 12．有高温回火脆性的钢，回火后采用油冷或水冷。(正确) （ c） 65 钢淬火后中温回火 13．对于受弯曲或扭转变形的轴类调质零件，也必须淬透。(正确) 5 ．高速钢的红硬性取决于（ b ）
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（a）马氏体的多少 （b）淬火加热时溶入奥氏体中的合金元素的量 （c）钢中的碳含量
6．汽车、拖拉机的齿轮要求表面高耐磨性，中心有良好的强韧性，应选用（c ）
（a）20钢渗碳淬火后低温回火 （b）40Cr淬火后高温回火 （c）20CrMnTi渗碳淬火后低温回火
7．65、65Mn、50CrV等属于（ c ）类钢，其热处理特点是（ ） （a）工具钢，淬火+低温回火 （b）轴承钢，渗碳+淬火+低温回火 （c）弹簧钢，淬火+中温回火 8. 二次硬化属于（d ）
（a）固溶强化 （b）细晶强化 （c）位错强化 （d）第二相强化 9. 1Cr18Ni9Ti奥氏体型不锈钢，进行固溶处理的目的是（ b） （a） 获得单一的马氏体组织，提高硬度和耐磨性
（b） 获得单一的奥氏体组织，提高抗腐蚀性，防止晶间腐蚀 （c）
降低硬度，便于切削加工
１０.推土机铲和坦克履带板受到严重的磨损及强烈冲击，应选择用（b ） （a）20Cr渗碳淬火后低温回火 （b）ZGMn13—3经水韧处理 （c）W18Cr4V淬火后低温回火
五、选择适宜材料并说明常用的热处理方法（21分）
名称 候选材料 选用材料 热处理方法 正火 最终组织 G＋P＋F 机床床T10A, KTZ450-06, HT200 身 HT200 20CrMnTi, 20CrMnTi 汽车后40Cr, 桥齿轮 渗碳＋淬火＋低温回表火 面：60Si2Mn Cm+M+A’ 心：M＋F 滚动轴GCr15, 承 锉刀 QT600-2 9SiCr, W18Cr4V Cr12, GCr15 球化 ＋淬火＋低温粒回火 状Cm+M+A Cm+M+A T12, T12 淬火＋低温回火 汽车板45, 60Si2Mn, T10 簧 钻头 60Si2Mn 淬火＋中温回火 S回 W18Cr4V，65Mn, W18Cr4V 20 淬火＋三次低温回火 M＋A＋Cm 桥梁
1Cr13, 16Mn, Q195 16Mn 不处理 F+P
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