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1、工程材料试题 机械(本科)标准答案 一、名词解释：(10 分)、调质处理：淬火高温回火 、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 、马氏体：碳在 Fe 中的过饱和固溶体 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性质的新金属材料 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 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）、（S）。2 20 钢属（低碳）钢，其含碳量为（0.2）；钢属（中碳）钢，其含碳量为（0.45）；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
2、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（B）。8调质钢碳含量范围是（0.3%0.5%），加入r、Mn 等元素是为了提高（淬透性），加入、o 是为了（细化晶粒）。9r 钢属（调质）钢，其碳含量为（0.4），铬含量为（1），可制造（齿轮）零件。10工具钢按用途可分（刃
3、具钢）、（模具钢）和（量具钢）。11高速钢需要进行反复锻造的目的是（击碎碳化物），18r4钢采用高温淬火（）的目的是（溶入合金元素），淬火后在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 ）。1220CrMnTi 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（0.70.8），的主要作用是（提高红硬性），Cr 的主要作用是（提高淬透性），的主要作用是（提高耐磨性），可制造（铣刀，钻头等）。14Q235 是（碳素结构）钢，可制造（吊钩）15
4、.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）；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（2067HRC）。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)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)3.所有的合金元素
5、都能提高钢的淬透性。（错误）4.在钢中加入多种合金元素比加入单一元素的效果好些，因而合金钢将向合金元素多元少量方向发展。（正确）5.调质钢加入合金元素主要是考虑提高其红硬性。(错误)6高速钢需要反复锻造是因为硬度高不易成型。（错误）7奥氏体型不锈钢不能进行淬火强化。(错误)8T8 与 20MnVB 相比，淬硬性和淬透性都较低。(错误)9所有的合金元素均使 Ms、Mf 下降。(错误)10滚动轴承钢 GCr15 的含铬量为 15%。(错误)11调质处理的主要目的是提高钢的综合力学性能。(正确)12有高温回火脆性的钢，回火后采用油冷或水冷。(正确)13对于受弯曲或扭转变形的轴类调质零件，也必须淬透。
6、(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)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（c）无影响 （d）上述说法都不全面 适合制造渗碳零件的钢有（c）。（a）16Mn、15、20Cr、1Cr13、12Cr2Ni4A（b）45、40Cr、65Mn、T12（c）15、20Cr、18Cr2Ni4WA、20CrMn
7、Ti 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性能，应选用（c）（a）45 钢经正火处理 （b）60Si2Mn 经淬火和中温回火 （c）40Cr 钢经调质处理 4制造手用锯条应当选用（a）（a）T12 钢经淬火和低温回火 （b）Cr12Mo 钢经淬火和低温回火 （c）65 钢淬火后中温回火 5高速钢的红硬性取决于（b）（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
8、回火 765、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.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）W18
9、Cr4V 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 最终组织 机床床身 T10A,KTZ450-06,HT200 HT200 正火 GPF 汽车后桥齿轮 40Cr,20CrMnTi,60Si2Mn 20CrMnTi 渗碳淬火低温回火 表面：Cm+M+A 心：MF 滚动轴承 GCr15,Cr12,QT600-2 GCr15 球化 淬火低温回火 粒状 Cm+M+A 锉刀 9SiCr,T12,W18Cr4V T12 淬火低温回火 Cm+M+A 汽车板簧 45,60Si2Mn,T10 60Si2Mn 淬火中温回火 S 回 钻头 W18Cr4V，65Mn,20 W18Cr4V 淬火三次低温回火 MACm 桥梁 1Cr13,16Mn,Q195 16Mn 不处理 F+P