《工程材料学》习题
第一章 概论
一、解释名词
晶体、金属键、离子键、分子键、共价键 二、填空题
1、材料科学的任务是揭示材料的 之间的相互关系及变化规律。 2、材料的性能主要包括 两个方面。 3、晶体物质的基本特征是 。
4、固体中的结合键可分为 种，它们是 、 、 、 。 三、是非题
1、晶体是较复杂的聚合体。
2、结构材料是指工程上要求机械性能的材料。
3、物质的状态反映了原子或分子之间的相互作用和它们的热运动。 4、比重较大的金属是黑色金属，比重较小的金属是有色金属。 四、综合分析题
1、比较离子晶体与分子晶体的结构特征及性能特点。
2、比较金属材料、陶瓷材料、高分子材料和复合材料在结合键上的差别。
第二章 金属的结构
一、名词解释
固溶强化 弥散强化 相 金属化合物 固溶体 二、是非题
1、金属化合物相与固溶体相的本质区别在于前者的硬度高、脆性大。 2、由于溶质原子对位错运动具有阻碍作用，因此造成固溶体合金的强度、硬度提高。 3、固溶体的强度、硬度一定比溶剂金属的强度、硬度高。 三、选择题
1、 固溶体合金在结晶时
a)不发生共晶转变 b)要发生共晶转变 c)必然有二次相析出 d)多数要发生共析转变 2、 二元合金中，铸造性能最好的合金是：
a)固溶体合金 b)共晶合金 c)共析合金 d)包晶成分合金 3、 同素异构转变伴随着体积的变化，其主要原因是： a)晶粒尺寸发生变化 b)过冷度发生变化
c)致密度发生变化 d)晶粒长大速度发生变化 4、 二元合金中，压力加工性能最好的合金是
a)固溶体合金 b)共晶合金 c)共析合金 d)包晶成分合金 四、填空题
1、 强化金属材料的基本方法： 、 和 。 合金的两大基本相是 和 ，其本质区别是 。
第三章 金属的结晶
一、解释名词
疲劳强度、组织、过冷度、晶格、变质处理、晶体结构、晶体
二、是非题
1、 金属结晶的必要条件是快冷。 2、 细晶粒金属的强度高但塑性差。
3、 凡是由液体凝固成固体的过程都是结晶过程。
4、 金属的晶界是面缺陷。晶粒越细，晶界越多，金属的性能越差。 5、 纯金属的实际结晶温度与其冷却速度有关。
6、 晶界是一种面缺陷，所以晶界面积越大，金属的机械性能越差。 7、 实际金属在不同方向上的性能是不一样的。 8、 所有金属材料在拉伸时均有明显的屈服现象。 三、选择题
5、 决定金属结晶后晶粒大小的因素
a)液态金属的形核率 b)金属的实际结晶温度 c)结晶速率 d)晶核的长大速率 6、 工程上使用的金属材料一般都具有
a)各向异性 b)各向同性 c)伪各向异性 d)伪各向同性 7、 金属在结晶时，冷却速度越快，其实际结晶温度
a)越高 b)越低 c)越接近理论结晶温度 d)不能确定 8、 多晶体的晶粒越细，则其
a)强度越高，塑性越好 b)强度越高，塑性越差 c)强度越低，塑性越好 d)强度越低，塑性越差 9、 同素异构转变伴随着体积的变化，其主要原因是 a)晶粒尺寸发生变化 b)过冷度发生变化
c)致密度发生变化 d)晶粒长大速度发生变化
10、 铸造条件下，冷却速度越大，则
a)过冷度越大，晶粒越细 b)过冷度越大，晶粒越粗 c)过冷度越小，晶粒越细 d)过冷度越大，晶粒越粗 四、填空题
2、 金属在结晶过程中，冷却速度越大，则过冷度越 ，晶粒越 ，强度越 ，塑性越 。
3、 金属的结晶主要由 和 两个基本过程组成。
4、 金属结晶过程中，细化晶粒的方法有 、 和 。 5、 实际金属中存在 、 、 缺陷。其中，位错是 缺陷，晶界是 缺陷。
第四章 习题
一、 名词解释
珠光体 奥氏体
二、 判断题
1、 金属在高温条件下的加工称为热加工。
2、含碳6.69％的铁碳合金，其室温平衡相为铁素体加渗碳体。
3、所有含碳量大于0.77％的铁碳合金平衡结晶后，其室温组织中均存在二次渗碳体。 4、珠光体与低温莱氏体的性能差别大是因为它们的组成相不同。
5、铁碳合金中的一次渗碳体与二次渗碳体在晶粒形貌和晶体结构上均相同。
6、在铁碳合金中，只有共析成分的合金结晶时才发生共析转变，形成共析组织。
7、铁碳合金的强度随含碳量的增加而增加。
8、在铁碳合金中，只有过共析钢的平衡组织才有二次渗碳体存在。 三、 选择题
1、室温下冷拉纯Sn，使之变形70％，问能否产生加工硬化？（纯Sn的熔点为232℃）
a、能 b、不能 c、略有加工硬化 d、不能肯定 2、45钢的室温平衡相是
a、铁素体＋珠光体 b、铁素体＋珠光体＋渗碳体 c、铁素体＋渗碳体 d、珠光体＋渗碳体 3、退火状态下，T8钢的强度 T12钢的强度。 a、大于 b、等于 c、小于 d、略小于
4、退火状态下，T12钢的强度低于T8钢的强度是因为
a、T12的渗碳体量多 b、T8钢不含二次渗碳体
c、T8的组织是100％珠光体 d、T12钢的二次渗碳体沿珠光体晶界分布 5、45钢的室温平衡组织是
a、铁素体＋珠光体 b、铁素体＋珠光体＋渗碳体 c、铁素体＋渗碳体 d、珠光体＋渗碳体 四、 填空
1、纯铁的同素异构转变有 。
五、 正确画出铁—渗碳体相图，标出全部相组成物，并用示意图说明60钢的平衡结
晶过程，计算其珠光体与铁素体的相对量。
六、 正确画出铁—渗碳体相图，标出全部组织组成物，并用示意图说明T12钢的平
衡结晶过程，计算其铁素体与渗碳体的相对量。
七、 正确画出铁—渗碳体相图，标出各区域组织。试说明随含碳量的增加，铁碳合
金机械性能变化与平衡组织之间的关系。
八、 正确画出铁—渗碳体相图，标出各区域组织。指出图中ECF和PSK两条水平线
的含义，写出相应的转变方程式，并用图示说明含碳量0.77％的合金平衡结晶过程。 九、 正确画出铁—渗碳体相图，标出全部相组成物。用示意图分析45钢的平衡结晶
过程。说明含碳量0.02～2.11％的铁碳合金，其组织随含碳量变化的规律。
第五章 习题
一、 名称解释
加工硬化 再结晶 滑移 热加工
二、 判断题
1、金属在高温条件下的加工称为热加工。
2、变形金属再结晶过程中发生了晶体结构的转变。
3、热加工和冷加工的本质区别在于前者不产生加工硬化。 4、滑移变形不会引起金属的晶体结构发生变化。
5、金属铸件的粗大晶粒，可以通过再结晶退火细化。
6、变形金属再结晶后，其晶格类型和晶粒形状都改变了。 三、 选择题
1、室温下冷拉纯Sn，使之变形70％，问能否产生加工硬化？（纯Sn的熔点为232℃）
a)、能 b)不能 c)略有加工硬化 d)不能肯定
2、钢丝在室温下反复弯折，会越弯越硬，直至断裂，而铅丝在室温下反复弯折，则始终处于软态，其原因是：
a)、Fe有加工硬化，而Pb无加工硬化 b) 、Fe的加工硬化显著，而Pb的加工硬化较弱
c)、Fe的再结晶温度比Pb高 d) 、Pb的再结晶温度接近室温
3、某工厂用冷拉钢丝绳吊运出炉的热处理工件去淬火，钢丝绳承载能力远远超过工件的重量，但在工件吊运过程中，钢丝绳发生拉长断裂，其断裂原因是由于钢丝绳：
a)、超载 b)发生再结晶 c)形成带状组织 d)产生加工硬化 四、 填空题 1、纯金属经冷变形后，其强度 ，硬度 ，塑性 ，冲击韧性 ，由此可知，冷塑性变形会产生 。
2、滑移只能在 力的作用下发生，并在 晶面和 晶向上进行。 3、单晶体金属的冷塑性变形方式主要为 ，它是在 应力的作用下发生的。
4、为了保持冷塑性变形金属的强度和硬度，应采用 退火；为了降低冷塑性变形金属的强度和硬度，应采用 退火。
第六、七章 热处理习题
一、 名词解释
淬硬性 淬透性 马氏体 回火脆性 调质
二、 判断题
1、合金元素越多，马氏体的硬度越高。 2、未淬透钢的硬度总是低于淬透钢。
3、钢的淬透性只与其化学成分有关，而与冷却介质和零件尺寸无关。 4、低碳钢采用正火，目的是提高硬度，以便切削加工。 5、处于临界点A1温度以下的奥氏体称为过冷奥氏体。 6、钢的淬透性是指钢在淬火时所获淬硬层的深度。
7、同一钢材，在相同的加热条件下，水冷比油冷的淬透性好，小件比大件的淬透性
好。
8、无论含碳量高低，马氏体都硬而脆。
9、为了调整硬度，便于机械加工，低碳钢在锻造后应采用正火处理。 10、 马氏体的硬度取决于淬透性和合金元素含量。
11、 过冷奥氏体的热稳定性越好，则钢的淬透性越高。
三、 选择题
1、影响钢淬透性的因素主要是
a、工件尺寸 b、冷却速度 c、淬火方法 d、过冷奥氏体的稳定性 2、T8钢等温淬火的组织为
a、M＋A’ b、M+T c、B下 d、B下+M 3、马氏体的硬度主要取决于：
a、钢的淬透性 b、钢的含碳量 c、马氏体的含碳量 d、残余奥氏体的量
4、过共析钢球化退火之前通常要进行：
a、调质处理 b、去应力退火 c、再结晶退火 d、正火处理 5、直径为10mm的45钢钢棒，加热到850℃水淬，其显微组织应为： a、M b、M+F c、M＋A’ d、M ＋P 6、影响钢淬透性的因素主要是
a、工件尺寸 b、冷却速度 c、淬火方法 d、钢的化学成分 7、过共析钢正火的目的是：
a、调整硬度，改善切削加工性能 b、细化晶粒，为淬火组织准备
c、消除网状二次渗碳体 d、消除内应力，防止淬火变形和开裂 8、完全淬火主要用于：
a、亚共析钢 b、共析钢 c、过共析钢 d、白口铸铁 9、改善低碳钢切削加工性能常用的热处理方法是：
a、完全退火 b、不完全退火 c、正火 d、调质 10、 T12钢正常淬火后的硬度是：
a、HRC30～40 b、HRC40～50 c、HRC50～60 d HRC60～70 11、 T12钢正常淬火后的组织是：
a、M＋A’ b、M+A’+K c、M+K d、M+二次渗碳体 12、 钢的淬硬性主要取决于：
a、钢的含碳量b、奥氏体的含碳量c、钢的淬透性d、淬火介质与淬火方法 13、 完全退火主要用于：
a、亚共析钢 b、共析钢 c、过共析钢 d、白口铸铁
四、 填空题 1、共析钢的正火组织为 状S，而调质组织为 状S，其机械性能前者 后者。
2、其他条件相同，T8钢分别在77℃和800℃淬火，其淬火后的硬度为：前者 后者，硬度不同的原因是 。 3、球化退火是为了获得 组织，它适用于 钢的退火。
4、钢的热处理工艺是由 、 、 三个阶段组成。一般来说，热处理不改变工件的 ，但却改变其 。
5、钢的淬透性越高，其C－曲线的位置越 ，临界冷却速度越 。 6、碳钢的淬火必须用 冷，这是因为碳钢的淬透性 。
7、一般S和回火S组织上的不同在于 ，其中具有良好综合机械性能的是 。
8、20钢的正火组织是 ，淬火加热时组织是 ，淬火冷却后的组织是 。
9、钢的质量是按 和 的含量高低进行分类的。 10、马氏体的硬度主要取决于 。
11、钢中的含碳量和合金元素含量越高，则Ms温度越 ，淬火后残余奥氏体的量越 。
五、将三个直径为10mm的45钢试样分别加热到700℃、760℃和850℃，保温一定时间后在水中冷却。说明将得到什么样的室温组织，为什么会得到这样的组织？
六、110型柴油机曲轴用QT600－3球墨铸铁制造，其加工路线为：铸造成型－正火－去