机械工程材料历年试题题库汇总答案.pdf

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机械工程材料题库

目录

机械工程材料题库 .................................................................... 1
一、 填空题 .............................................................................. 1
二、 判断题 .............................................................................. 4
三、 选择题 .............................................................................. 7
四、 名词解释 ......................................................................... 10
五、 简述题 ............................................................................ 12
六、 综述题 ............................................................................ 14

一、填空题

( 一 ) 材料的性能

  • 1、材料的性能通常可分为( 使用性能 )和( 工艺性能 )。

  • 2、衡量材料塑性的性能指标用( δ )和( Ψ ),其值越( 大 ),说明材料的( 塑性 ) 变形能力越高。

  • 3、低碳钢拉伸试验的过程可以分为( 弹性变形 )、( 塑性变形 )和( 断裂 )三个阶段。

  • 4、σb 是( 抗拉强度 ),金属材料承受的应力超过其值会产生( 颈缩 )现象。

  • 5、σs 是( 屈服强度 ),金属材料承受的应力超过其值会产生( 明显的塑性变形 )现象。

  • 6、洛氏硬度试验压头用 (金刚石圆锥) ,其值高低以 (压痕深度) 度量。

  • 7、常用测定硬度的方法有( 布氏硬度测试法 )、( 洛氏硬度测试法 )和( 维氏硬度测试 法 )。

  • 8、机械零件选材的基本原则是( 考虑材料的使用性 )、( 工艺性 )和( 经济性 )。

  • 9、测锉刀硬度采用( 洛氏 )硬度,其硬度值约为( HRC60 );测锉刀毛坯的硬度采用( 布 氏 )硬度,其硬度值约为( 200HBS )。

( 二 ) 材料结构

  • 10、一切固态物质可以分为( 晶体 )与( 非晶体 )两大类。

  • 11、常见的金属晶格类型有( 体心立方晶格 )、( 面心立方晶格 )和( 密排六方晶格 )。

  • 12、金属单晶体具有( 各向异 )性,这是由于在不同晶面、不同晶向上的( 原子密度 )不 同造成的。

  • 13、晶体缺陷,按几何特征可分为( 点缺陷 )、( 线缺陷 )、( 面缺陷 )三种,其中亚晶界是 ( 面 )缺陷。

  • 14、晶体缺陷中的点缺陷除了置换原子还有( 间隙原子 )和( 空位 )。

  • 15、面缺陷主要指的是( 晶界 )和( 亚晶界 );最常见的线缺陷有( 刃型位错 )和( 螺型位 错 )。

  • 16、晶界和亚晶界属于( 面 )缺陷,位错属于( 线 )缺陷。

  • 17、常见的金属化合物有( 正常价化合物 )、( 电子化合物 )和( 间隙化合物和间隙相 )三 种类型。

( 三 ) 材料的凝固与结晶

  • 18、金属结晶的必要条件是( 过冷 ),其结晶时要进行( 形核 )和( 长大 )两个过程。

  • 19、金属结晶后的晶粒大小主要与 (过冷度) 和 (金属液体中的难熔杂质) 有关

  • 20、细化晶粒的主要方法有( 增大过冷度 )、( 变质处理 )、( 振动 )与( 搅拌 ).

  • 21、晶内偏析又称为( 枝晶偏析 ),其形成条件是( 快速冷却 ),消除方法是( 扩散退火 )。

  • 22、铸锭可由三个不同外形的晶粒区所组成,即( 表层细晶区 ),( 柱状晶区 )和( 心部 等轴晶粒区 )。

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  • 23、一定化学成分的金属结晶时,过冷度大小主要受( 冷却速度 )的影响,获得的晶粒大 小主要与结晶过程中的( 形核率 )和( 成长率 )有关。

  • 24、金属结晶时,晶体一般以( 树枝状 )方式长大,结晶后得到的晶粒通常是( 等轴 )状 的。

( 四 ) 金属的塑性变形与再结晶

  • 25、常见的金属的塑性变形方式有( 滑移 )和( 孪生 )两种类型。

  • 26、滑移是在( 切 )应力作用下,晶体中一部分沿着( 原子排列最密的 )晶面、( 原子排列 最密的 )晶向与晶体的另一部分产生滑动。

  • 27、金属晶体的滑移是通过( 位错 )运动来实现的,而不是晶体一部分相对另一部分的刚 性滑动,因此实际临界( 分切 )应力值很小。

  • 28、金属的晶粒愈细小,则金属的强度、硬度愈( 大 )、塑性韧性愈( 好 ),这种现象 称为( 细晶 )强化。

  • 29、纯金属结晶后进一步强化的唯一方法是依靠( 加工硬化 )来实现的,降低纯金属强度 的工艺方法通常采用( 再结晶退火 )。

  • 30、金属经塑性变形以后,金属的晶粒 (形状改变) ,亚晶粒 ( 尺寸变小、数目增加 ) , 位错 ( 密度增加 ) 。

( 五 ) 铁碳合金

  • 31、碳原子溶入γ-Fe形成 (间隙或奥氏体) 固溶体,是 (面心立方) 晶格。

  • 32、纯铁从液态冷却至室温的结晶过程中,在( 1394 )℃其晶体结构将由 (体心立方 晶格) 向 (面心立方晶格) 转变,这种转变称为 (同素异构转变) 。

  • 33、纯铁在 1200℃时晶体结构为( γ-Fe ),在 800℃时晶体结构为( α-Fe )。

  • 34、Fe3C 属于( 间隙化合物 ),其晶体结构为( 复杂正交晶格 )晶格。

  • 35、高温莱氏体是( 共晶奥氏体 )和( 共晶渗碳体 )组成的机械混合物。

  • 36、珠光体是( 铁素体 )和( 渗碳体 )混合在一起形成的机械混合物。

  • 37、在 912℃,α-Fe 转变成为γ-Fe 过程中,其体积将产生( 收缩 ),这是由于其晶体结构 由( 体心立方晶格 )转变成为( 面心立方晶格 )造成的。

  • 38、从 Fe-Fe3C 相图中看出,纯铁结晶冷至G点,发生( 同素异构 )转变,由( γ - Fe ) 转变为( α- Fe )。

( 六 ) 钢的热处理

  • 39、碳钢淬火后回火,其温度范围是:低温回火为( 150-250 )℃,中温回火为( 350500 )℃,高温回火为( 500-650 )℃,其中以( 低温 )回火后组织硬度最高。

  • 40、共析钢淬火后回火,低温回火室温组织为( 回火 M ),中温回火室温组织为( 回火 T ),高温回火室温组织为( 回火 S )。

  • 41、钢的低温回火的温度范围在( 150 ~ 250 ℃ ),回火后的组织为( 回火马氏体 )。

  • 42、奥氏体的形成过程包括( 奥氏体晶核形成 )、( 奥氏体长大 )、( 残余渗碳体的溶解 )和

    • ( 奥氏体均匀化 )。

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  • 43、钢的热处理工艺由( 加热 )、( 保温 )、( 冷却 )三个步骤组成;热处理基本不改变钢件 的( 形状 ),只改变钢件的( 组织 )和( 性能 )。

  • 44、影响奥氏体晶粒长大的因素有( 加热条件 ), ( 钢的化学成分及组织 ).

  • 45、常见钢的退火种类有: ( 完全退火 ), ( 等温退火 )和( 球化退火 )。

  • 46、球化退火主要用于( 过共析 )钢,退火温度为( AC 1 以上 20-30 )℃。

  • 47、金属材料由韧性状态转变成为脆性状态的温度(范围)称为( 冷脆转变温度或韧脆转 变温度 ),其值越( 低 ),材料的韧性越( 好 )。

  • 48、马氏体是碳在( α-Fe )中的( 过饱和固溶体 )组织。

  • 49、共析钢过冷奥氏体向珠光体类型组织转变的温度范围在( Ac1~ 550 ℃ ),此种转变是 通过( 碳 )和( 铁 )原子扩散完成的。

  • 50、亚共析钢的TTT曲线与共析钢的TTT曲线的区别在于 ( 多一条奥氏体向铁素体的 析出线) 、 (曲线靠左些) 及 ( Ms点较高) 。

( 七 ) 合金钢

  • 51、按用途分,合金钢可分为( 合金结构 )钢、( 合金工具 )钢和( 特殊性能 )钢。

  • 52、按合金元素总含量分,合金钢可分为( 低合金 )钢、( 中合金 )钢、( 高合金 )钢。

  • 53、指出下列钢的名称:16Mn 为( 低合金结构 )钢,Y12 为( 易切 )钢,60Si2Mn 为( 弹簧 )钢。

  • 54、指出下列钢的名称:1Cr13 为( M 型不锈钢 )钢,60Si2Mn 为( 弹簧 )钢, 9Mn2V 为( 冷作模具 )钢。

  • 55、指出下列钢的质量级别:16Mn为 (低合金结构) 钢,1Cr13 为 ( M 型不锈钢 ) 钢,20CrMnTi 为 ( 渗碳 ) 钢,9Mn2V 为 ( 冷作模具) 钢。

  • 56、指出下列钢的名称: 20CrMnTi 为( 渗碳 )钢,Cr12MoV 为( 冷作模具 )钢。

  • 57、写出下列合金钢的名称, 35CrMnMo 为( 热锻模 )钢, GCr15 为( 滚动轴承 )钢, 60Si2Mn 为( 弹簧 )钢。

  • 58、写出下列各类钢的一个常用钢号:普通低合金结构钢( 16Mn ),合金调质钢

    • ( 40Cr ),滚动轴承钢( GCr15 ),耐磨钢( ZGMn13 )。
  • 59、60Si2Mn 钢制载重汽车板簧,其常规热处理为( 淬火 + 中温回火 ),最终组织为( 回火 屈氏体 ),硬度大致为( 39-52HRC )。

  • 60、普通低合金结构钢的使用状态为( 热轧或正火的 ),锰的作用是( 固溶强化 )。

  • 61、高速工具钢经( 高温淬火 )加多次( 回火 )后,具有很高的强度、硬度和较好的( 塑 性、韧性 )。

  • 62、热锻模的常见失效形式有( 热疲劳 )、( 磨损 )和( 开裂或塌陷 )等。

  • 63、刀具的使用性能要求主要是:( 高硬度 )、( 高耐磨 )、( 高热硬性 )和( 一定的强度、 塑性和韧性 )。

  • 64、刀具的使用性能要求主要是:( 高硬度 )、( 高耐磨性 )和( 高热硬性 )。制造刀具的 钢,其含碳量大体在( 0.6~1.5% )范围。

  • 65、金属和合金的腐蚀一般有( 化学 )腐蚀和( 电化学 )腐蚀两种,其中以( 电化学 ) 腐蚀较为普遍。

  • 66、40Cr 钢中铬的平均含量约为 (小于 1.5% ) ,GCr9 钢中铬的平均含量约为 ( 0.9% ) 。

  • 67、耐热钢的耐热性是指钢的( 高温抗氧化或热稳定性 )和( 高温强度 ),写出耐热钢的 一个牌号( 15CrMo )。

  • 68、提高钢的耐蚀性的途径有( 获得单相组织 )、( 提高基体的电极电位 )和( 钝化 )。

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( 八 ) 铸铁

  • 69、常见的石墨形态有( 片状 )、( 蠕虫状 )、( 球状 )、( 团絮状 )。

  • 70、球墨铸铁零件一般经过( 退火 )处理,可获得高塑性;经过( 正火 )处理,可提 高强度;为了提高零件表面耐磨性,可进行( 表面淬火 )热处理。

  • 71、影响石墨化的因素主要有( 化学成分 )和( 结晶时的冷却速度 )。

  • 72、尺寸精度要求比较高的灰口铸铁件,在切削加工以前应进行的热处理是( 去应力退 火 )。

  • 73、根据( 碳的存在形式 )划分,铸铁可分为白口铸铁、灰口铸铁、麻口铸铁;根据( 石 墨形态 )划分,铸铁可分为灰口铸铁、可锻铸铁和球墨铸铁

  • 74、ZQPb30(ZCuPb30)属于( 铸造铅青铜 )合金, ZQ 表示( 铸造、青铜 ),30 表示

    • ( 含铅量为 30% ),适宜制造( 滑动轴承 )类零件。

二、判断题

( 一 ) 材料的性能

  • 1、同一牌号的普通灰口铸铁铸件,薄壁和厚壁处的抗拉强度值是相等的。( × )

  • 2、用布氏硬度测量硬度时,压头为硬质合金球,用符号 HBW 表示。(√)

  • 3、用布氏硬度测量硬度时,压头为钢球,用符号 HBS 表示。(√)

( 二 ) 材料结构

  • 4、工业金属大多为单晶体。( × )

  • 5、间隙固溶体的机械性能和间隙化合物的机械性能是相似的。(×)

  • 6、同一种固相,它的初生相和次生相在化学成分、晶体结构上是不同的。(×)

  • 7、金属或合金中,凡成分相同、结构相同,并与其他部分有界面分开的均匀组成部分称为 相。(√)

  • 8、α-Fe 比γ-Fe 的致密度小,故其溶碳量较大。(×)

  • 9、晶体的配位数越大,其致密度也越高。(√)

  • 10、面心立方晶格中原子排列最密的晶面是{110},原子排列最密的晶向是<111 >。(√)

  • 11、由固溶体(基体)和金属化合物(第二相)构成的合金,适量的金属化合物在合金中 起强化相作用。(√)

  • 12、金属具有良好的导电性、导热性、塑性等,是由于金属键造成的。( √)

  • 13、在溶质溶入量相同的情况下,间隙固溶体比置换固溶体的强化效果大。( √)

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( 三 ) 材料的凝固与结晶

  • 14、金属结晶时的冷却速度愈慢,过冷度愈小,金属的实际结晶温度愈接近理论结晶温 度。(∨)

  • 15、物质从液体状态转变为固体状态的过程称为结晶。(×)

  • 16、金属结晶后晶体结构不再发生变化。(×)

  • 17、在金属结晶过程中,晶体成长常以树枝状方式进行的,但结晶以后一般情况下看不到 树枝状晶体。(√)

  • 18、对于金属来说,冷却曲线上的水平台就是该金属的理论结晶温度。( × )

( 四 ) 金属的塑性变形与再结晶

  • 19、按照在塑性变形中是否产生组织转变来区分冷加工与热加工。( × )

  • 20、冷变形金属在再结晶过程中会改变其晶体结构。(×)

( 五 ) 铁碳合金

  • 21、在铁碳合金中,包晶、共析、共晶转变产物的塑性依次降低,硬度依次升高。( √ )

  • 22、对同类合金来说,其共析体比共晶体组织要细,所以莱氏体比珠光体细。( × )

  • 23、25 钢、45 钢、65 钢的室温平衡态组织组成物和相组成物均相同。( √ )

  • 24、珠光体是铁碳合金中的一个常见相。( × )

  • 25、钢中的含硫量增加,其钢的热脆性增加。(√)

  • 26、钢中的含磷量增加,其钢的热脆性增加。(×)

  • 27、化学成分为E点的铁碳合金,其室温平衡组织为珠光体+二次渗碳体+低温(变态) 莱氏体。(√)

  • 28、莱氏体是白口铸铁的基本组织,因此凡平衡组织中无莱氏体的铁碳合金均为碳钢。 (×)

  • 29、纯铁发生同素异构转变时必然伴随着体积和尺寸的变化。(√)

  • 30、铁碳合金在共析转变过程中,奥氏体、铁素体及渗碳体三相的化学成分和相对量保持 恒定不变。(×)

  • 31、铁碳合金在共晶转变过程中,液体、奥氏体及渗碳体三相的化学成分恒定不变。(∨)

( 六 ) 钢的热处理

  • 32、碳钢的淬透性低,因此常在水中淬火,以提高其淬透性。( × )

  • 33、为了保证淬硬,碳钢和合金钢都应该在水中淬火。( √ )

  • 34、退火与正火在工艺上的主要区别在于退火的冷却速度大于正火。( × )

  • 35、钢的渗碳既能改变钢表面的化学成分,又能改善表面的组织和性能。( √ )

  • 36、各种渗碳钢制造的零件都可以在渗碳后直接进行淬火。(×)

  • 37、临界淬火冷却速度越大,钢的淬透性越高。( × )

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  • 38、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。 ( × )

  • 39、溶入奥氏体中的所有合金元素,都能降低钢的淬火临界冷却速度。(×)

  • 40、钢的表面淬火既能改变钢表面的化学成分,又能改善心部的组织和性能。(×)

  • 41、马氏体转变温度区的位置主要与钢的化学成分有关,而与冷却速度无关。(×)

  • 42、渗氮处理是将活性氮原子渗入工件表层,然后再进行淬火和低温回火的一种热处理方 法。(×)

  • 43、亚共析钢、过共析钢,正常淬火后所得马氏体的含碳量均等于钢的含碳量。(×)

  • 44、对调质钢来说,淬透性是主要的热处理工艺性能。 (√)

  • 45、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。(×)

  • 46、金属材料在 500℃以上使用时,均会发生蠕变。( ×)

  • 47、Ak值是零件设计计算依据的重要机械性能指标。(×)

  • 48、热加工纤维组织(流线)可以通过热处理方法给予消除。( ×)

( 七 ) 合金钢

  • 49、渗碳工艺多用于低碳结构钢。(√)

  • 50、退火状态的 45、T8、T12A 钢的机械性能相比较,45钢塑性最高,T12钢强度 最高,T8钢硬度最高。(×)

  • 51、在室温平衡状态下, 20、45、T8 及 T12 钢,其含碳量依次增加,故其硬度、强度依 次升高,而塑性、韧性依次降低。(× )

  • 52、在调质钢中,少量的钒的主要作用是防止高温回火脆性。( × )

  • 53、合金调质钢中加入钼,主要是防止、减轻第二类回火脆性。( √ )

  • 54、量具在使用和保存过程中的尺寸变化主要是因为:残余奥氏体转变,马氏体分解和残 余应力松弛而引起的。(√)

  • 55、铸铁可铸造成形;钢可锻压成形,但不可铸造成形。(×)

  • 56、45 钢是调质钢,不管用它做何种零件,都要进行调质处理。(× )

  • 57、9SiCr 钢适宜制造要求热处理变形小、形状复杂的低速薄刃刀具,如板牙、铰刀。 (√)

  • 58、为保持量具的高精度,除正确选用材料外,还必须进行淬火、冷处理、低温回火和人 工时效处理。(√)

  • 59、不锈钢中的含碳量越多,则抗蚀性越好。(×)

  • 60、高速钢刀具,为满足热硬性的要求,常用最终热处理方法为淬火+低温回火。( ×)

( 八 ) 铸铁

  • 61、高强度灰口铸铁变质(孕育)处理的目的仅仅是为了细化晶粒。(×)

  • 62、普通灰口铸铁中的碳、硅含量愈高,则强度愈低,铸造性能愈差。(×)

  • 63、珠光体基的球墨铸铁都具有较高的塑性、较低的强度。(×)

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三、选择题

( 一 ) 材料的性能

  • 1、 连杆螺栓在工作时承受交变拉应力,可能产生的最常见失效形式是( D ). A,磨损 B,过量弯曲变形 C,过量弹性变形 D,疲劳断裂

  • 2、疲劳强度是表示材料抵抗( B )破坏的能力。

    • A,冲击力 B,交变应力 C,压力 D,内应力

( 二 ) 材料结构

  • 3、单相固溶体适合(B)加工。

    • A,铸造 B,锻压 C,切削 D,热处理
  • 4、组成晶格的最基本的几何单元是( B)。 A,原子 B,晶胞 C,晶粒 D,亚晶粒

  • 5、α-Fe晶格中原子排列最密的晶向是( C )。 A,<100> B,<110>

    • C,<111> D,<120>
  • 6、固溶体的机械性能特点是( C )。 A,高硬度 B,高强度 C,高塑性 D,高刚度

( 三 ) 材料的凝固与结晶

  • 7、消除晶内偏析的工艺方法是( A )。

A,扩散退火 B,完全退火 C,正火 D,完全退火

  • 8、一定温度下由一定成分的固相同时生成两个成分固定的固相过程,称为( A )。 A,共析反应 B,共晶反应 C,包晶反应 D,匀晶反应

  • 9、平衡结晶时,共析钢冷至共析温度,共析转变已经开始,但尚未结束,此时存在的相数 为( C )。

    • A,单相 B,双相 C,三相 D,四相
  • 10、与粗晶粒金属相比,细晶粒金属的( A )。

    • A,强度、韧性均好 B,强度高、韧性差

    • C,强度高、韧性相等 D,强度、韧性均差

  • 11、在工业生产条件下,金属结晶时冷速愈快,N/G值( A ),晶粒愈细。 A,愈大 B,愈小 C,不变 D,等于零

( 四 ) 金属的塑性变形与再结晶

  • 12、 欲使冷变形金属的硬度降低、塑性提高,应进行( C )。

    • A,去应力退火 B,完全退火 C,再结晶退火 D,重结晶退火

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13、实测的晶体滑移需要的临界分切应力值比理论计算的小,这说明晶体滑移机制是 ( B )。 A,滑移面的刚性移动 B,位错在滑移面上运动 C,空位、间隙原子迁移 D,晶界迁移 14、冷变形是在( C )进行的塑性变形。 A、室温 B、再结晶温度以上 C、再结晶温度以下 D、零度以下

  • 15、用金属板冲压杯状零件,出现明显的‘制耳’现象,这说明金属板中存在着( A )。 A,形变织构 B,位错密度太高 C,过多的亚晶粒 D,流线(纤维组织)

( 五 ) 铁碳合金

16、珠光体是( D )。

  • A,化合物 B,固溶体 C,金属化合物 D,机械混合物

  • 17、渗碳体是( B )。

    • A,间隙相 B,间隙化合物 C,间隙固溶体 D,电子化合物
  • 18、铁素体是碳溶解在( A )中所形成的间隙固溶体。 A,α-Fe B.γ-Fe C.δ-Fe D. β-Fe

  • 19、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
  • 20、低温(变态)莱氏体是由(C)两相组成的。

    • A,液体和渗碳体 B,奥氏体和渗碳体

    • C,铁素体和渗碳体 D,铁素体和奥氏体

  • 21、平衡结晶时共晶白口铁冷至共晶温度,共晶转变已经开始,但尚未结束,此时存在的 相为( D )。

    • A,液相 B,液相+奥氏体 C,奥氏体+渗碳体 D,液相+奥氏体+渗碳体
  • 22、用4%硝酸酒精溶液浸蚀的T12钢的平衡组织,在光学显微镜下,其中的二次渗碳 体呈( A )。

    • A,白色网状 B,黑色网状 C,白色球状 D,黑色球状
  • 23、在铁碳合金平衡组织中,硬度最高的是( B )。 A,铁素体 B,渗碳体 C,低温莱氏体或变态莱氏体 D,珠光体

  • 24、在铁碳合金平衡组织中,强度最高的是( D ). A,铁素体 B,渗碳体 C,变态莱氏体 D,珠光体

  • 25、在铁碳合金中,共析钢的含碳量为( B ), А. 0. 67% В. 0.77% C. 0.8% D. 0.87%

  • 26、在 Fe-Fe3C 相图中,PSK 线也称为( B )。 A,共晶线 B.共析线 C.A3 线 D.Accm 线

  • 27、Fe-Fe3C 相图中,GS 线是平衡结晶时( C )的开始线。 A,奥氏体向珠光体转变 B.奥氏体向二次渗碳体转变 C.奥氏体向铁素体转变 D.奥氏体向δ固溶体转变

  • 28、使钢产生热脆性的元素是( C )。 A,氧 B,碳 C,硫 D,磷

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