《機(jī)械工程材料》

期末考試復(fù)習(xí)題

☆注意事項(xiàng)：本復(fù)習(xí)題滿分共：405分。

一、單項(xiàng)選擇題（本大題共25小題，每小題2分，共50分）

1、長(zhǎng)軸類零件在熱處理后進(jìn)行冷校直，可能會(huì)造成力學(xué)性能指標(biāo)（B）的降低。

A.B.(7C.6I),HB

2、在零件圖樣上出現(xiàn)如下幾種硬度的標(biāo)注,其中正確的是（B）。

A.HB159B.180-210HBC.800HVD.10-17HRC

3、馬氏體的硬度取決于（C

A.奧氏體的冷卻速度B.奧氏體的轉(zhuǎn)變溫度

C.奧氏體的碳含量I).奧氏體的晶粒

4、鋼的淬透性主要取決于（C

A.含碳量B.冷卻介質(zhì)C.合金元素D.加熱溫度

5、用來(lái)合成高聚物的低分子化合物稱為(B)o

A.鏈節(jié)B.單體C.鏈段D.單分子

6、下列過(guò)冷奧氏體的轉(zhuǎn)變屬于無(wú)擴(kuò)散性轉(zhuǎn)變的是（D

A.上貝氏體轉(zhuǎn)變B.珠光體轉(zhuǎn)變C.下貝氏體轉(zhuǎn)變D.馬氏體轉(zhuǎn)變

7、一個(gè)合金的組織為a+B1+（a+B）,其組織組成物為（C

A.a,BB.Bi，(a+B)C.a，Bi，(a+B)D.a,fJ),3

8、灰口鑄鐵磨床床身薄壁處出現(xiàn)白口組織，造成切削加工困難，解決的辦法是（C)o

A.改用球墨鑄鐵B.正火處理C.軟化退火D.等溫淬火

9、共析碳鋼加熱為奧氏體后，冷卻時(shí)所形成的組織主要決定于（C）。

A.奧氏體加熱時(shí)的溫度B.奧氏體在加熱時(shí)的均勻化程度

C.奧氏體冷卻時(shí)的轉(zhuǎn)變溫度D.奧氏體化后的晶粒度

1（）、下列各項(xiàng)中，相對(duì)耐蝕性最差的一種不銹鋼是（C

A.!Crl3B.!Crl8Nil9C.4Crl3D.lCrl7

11、灰鑄鐵抗拉強(qiáng)度最高的是下列的（D),>

A.HT200B.HT250C.HT300D.HT350

12、含碳量小于或等于0.25%的鋼是（A）o

A.低碳鋼B.中碳鋼C.高碳鋼D.合金鋼

13、鑄鐵是一種應(yīng)用較廣泛的金屬材料，但是其缺點(diǎn)是（C）o

A.力學(xué)性能差B.耐蝕性差

C.沖擊韌性較低D.熱導(dǎo)率低

14、高速鋼刀具切削溫度超過(guò)550?600℃時(shí)，刀具材料會(huì)發(fā)生金相變化，使刀具迅速磨損，這種現(xiàn)象稱為

（B）（）

A.擴(kuò)散B.相變C.氧化D.過(guò)燒

15、表面熱處理的主要方法包括表面淬火和（B）熱處理。

A.物理B.化學(xué)C.電子D.力學(xué)

16、布氏硬度的符號(hào)是（D）。

A.HRB.HVC.HRCD.HBC

17、45鋼的含碳量為（C）%o

A.0.0045B.0.045C.0.45D.4.5

18、結(jié)晶只有在溫度（C）理論結(jié)晶溫度，才能發(fā)生。

A.高于B.等于C.低于D.不低于

19、恒溫下由一個(gè)固相同時(shí)析出兩個(gè)成分和結(jié)構(gòu)都不同的固相的反應(yīng)是（C）＜.

A.共晶反應(yīng)B.結(jié)晶過(guò)程C.共析反應(yīng)D.包品反應(yīng)

20、為了除去塑性變形、焊接等造成的鑄件內(nèi)殘余應(yīng)力而進(jìn)行的熱處理稱為（C）。

A.完全退火B(yǎng).球化退火C.去應(yīng)力退火D.正火

21、（A）是指材料在高溫下能保持其硬度的性能。

A.紅硬性B.硬度C.耐熱性I）.耐磨性

22、鋁鉆類硬質(zhì)合金的剛性、可磨削性和導(dǎo)熱性較好，一般用于切削（D）和有色金屬及其合金。

A.碳鋼B.工具鋼C.合金鋼D.鑄鐵

23、低碳鋼經(jīng)滲碳淬火、低溫回火后，可提高（B）的硬度。

A.表面層B.心部C.全部D.端面

24、金屬材料的力學(xué)性能是指金屬材料在（B）作用下所表現(xiàn)出來(lái)的性能。

A.內(nèi)力B.外力C.向心力【）.萬(wàn)有引力

25、含碳量為0.85%的鋼屬于（C）。

A.亞共析鋼B.共析鋼C.過(guò)共析鋼D.鑄鐵

二、多項(xiàng)選擇題（本大題共10小題，每小題2分，共20分）

1、陶瓷材料通常是山（ACD）組成的。

A.晶相B.液相C.氣相D.玻璃相

2、氧化錯(cuò)的晶型轉(zhuǎn)變包括（ABD）。

A.四方相B.立方相C.二方相D.單斜相

3、復(fù)合材料是一種多相材料，主要包括(AD)o

A.基體相B.減弱相C.覆蓋相D.增強(qiáng)相

4、按基體材料分類，復(fù)合材料分為（ABC）。

A.聚合物基復(fù)合材料B.陶瓷基復(fù)合材料C.金屬基復(fù)合材料1）.纖維增強(qiáng)復(fù)合材料

5、粒子增強(qiáng)復(fù)合材料主要有（BCD）。

A.硬質(zhì)合金B(yǎng).聚合物基粒子復(fù)合材料C.陶瓷基粒子復(fù)合材料D.金屬基粒子復(fù)合材料

6、纖維的種類包含下列的（ABCD）。

A.玻璃纖維B.碳纖維C.硼纖維D.金屬纖維

7、已發(fā)現(xiàn)的形狀記憶合金種類很多，主要可以分為（ACD）O

A.Ti-Ni系B.銀系C.銅系D.鐵系

8、納米材料特性的三個(gè)效應(yīng)包括（ABC

A.小尺寸效應(yīng)B.表面與界面效應(yīng)C.量子尺寸效應(yīng)D.纖維效應(yīng)

9、按結(jié)合鍵類型分類，納米材料分為(ABCD)o

A.納米金屬材料B.納米離子晶材料C.納米半導(dǎo)體材料D.納米陶瓷材料

10、零部件的失效形式包括（ABCD）。

A.變形失效B.斷裂失效C.表面損傷失效D.材料老化失效

三、判斷題（本大題共20小題，每小題2分，共40分）

1、對(duì)于未經(jīng)淬火的鋼，回火是沒(méi)有意義的。)

2、鋼的質(zhì)量是以磷、硫的含量來(lái)劃分的。)

3、淬硬層深度是指由一L件表面到馬氏體區(qū)的深度。(X)

4、合金的基本相包括固溶體、金屬化合物和這兩者的機(jī)械混合物。X

5、40Cr鋼的淬透性與淬硬性都匕門（）鋼要高。(X

6、發(fā)生過(guò)燒的工件可以通過(guò)重新加熱后緩慢冷卻使晶粒細(xì)化，而發(fā)生過(guò)熱的工件只能報(bào)廢。：X)

7、含Mo、W等合金元素的合金鋼，其回火脆性傾向較小。)

8、鑄鋼的鑄造性能比鑄鐵差，但常用于制造形狀復(fù)雜、鍛造有困難、要求有較高強(qiáng)度和塑性并受沖擊載

荷、鑄鐵不易達(dá)到的零件。)

11、鋼的熱處理工藝是山加熱、保溫和冷卻三個(gè)步驟組成的;熱處理基本不改變鋼件的形

狀和尺寸，只能一改變鋼件的結(jié)構(gòu)組織和力學(xué)性能。

12、完全退火適用于亞共析鋼，其加熱溫度為八c3+（30?50）C,冷卻速度緩慢，得到的

組織為鐵素體+珠光體。

13、球化退火又稱為均勻化退火：其加熱溫度在Acl+（10?20）℃,保溫后隨爐緩慢冷卻,獲

得球狀珠光體組織;這種退火常用于高碳工具鋼■>

14、中碳鋼淬火后，再經(jīng)低溫問(wèn)火后的組織為回火馬氏體，經(jīng)中溫回火后的組織為【回火托氏體，

經(jīng)昌溫網(wǎng)火后的組織為何火索氏體；淬火高溫回火后具有綜合力學(xué)性能。

15、按化學(xué)成分分類，就含碳量而言，滲碳鋼屬于低碳鋼，調(diào)質(zhì)鋼屬于中碳鋼，滾動(dòng)軸承鋼屬于

高碳鋼。

16、可鍛鑄鐵的生產(chǎn)過(guò)程是首先鑄成白口鑄鐵，然后經(jīng)過(guò)一石墨化退火,使其組織中的滲碳體轉(zhuǎn)變

為團(tuán)絮狀的石墨。

17、化學(xué)成分和冷卻速度是影響鑄鐵石墨化的主要因素。

五、名詞解釋（本大題共4小題，每小題5分，共20分）

I、粒子增強(qiáng)復(fù)合材料：將粒子高度彌散地分布在基體中，使其阻礙導(dǎo)致塑性變形的位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)（金屬基體）

和分子鏈運(yùn)動(dòng)（聚合物基體）。

2、層狀復(fù)合材料：在基體中含有多重層片狀高強(qiáng)高模量增強(qiáng)物的更合材料。

3、晶須：直徑小于30微米，長(zhǎng)度只有幾亳米的針狀單晶體，斷面呈多角形，是一種高強(qiáng)度材料。

4、分子復(fù)合材料：增強(qiáng)劑在基體中分散程度接近分子水平的復(fù)合材料。

六、簡(jiǎn)答題（本大題共22小題，每小題10分，共220分）

1、什么是固溶強(qiáng)化？造成固溶強(qiáng)化的原因是什么？

通過(guò)在溶劑組元中溶入某種（些）溶質(zhì)元素形成固溶體而使合金強(qiáng)度、硬度提高的效應(yīng)，稱為固溶強(qiáng)化。

其原因是溶入溶質(zhì)元素后，溶劑組元晶格產(chǎn)生畸變，使位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)的阻力增大。

2、為什么一般機(jī)器的支架、機(jī)床的床身常用灰口鑄鐵制造？

鑄帙的鑄造性能良好，具有良好的切削加工性能，具有優(yōu)良的減磨性，具有優(yōu)良的消震性；具有低的缺口

敏感性。所以一般機(jī)器的支架、機(jī)床的床身常用灰口鑄鐵制造。

3、簡(jiǎn)述相和組織的概念并總結(jié)成分、組織對(duì)鋼力學(xué)性能的影響規(guī)律。

材料中具有同一化學(xué)成分、同一結(jié)構(gòu)和聚集狀態(tài)，并具有界面分隔的各個(gè)均勻組成部分稱為相。

在金相顯微鏡下看到的材料各相數(shù)量、形態(tài)、大小、分布的微觀體貌及其他現(xiàn)象稱為微觀組織，簡(jiǎn)稱組織。

鋼是以鐵和碳為主要成分的合金，隨著鋼中含碳量的增加，其組織中滲碳體相（FesC）的量增加，鐵素體相

（F）吊:減少，鋼的強(qiáng)硬度增加、塑韌性下降，但鋼的強(qiáng)度在含碳審超過(guò)1%后迅速下降。

4、陶瓷性能的土要缺點(diǎn)是什么？分析其原因，并指出改進(jìn)措施。

陶瓷材料最突出的缺點(diǎn)是塑性和韌性很低，這是因?yàn)榇蠖鄶?shù)陶瓷材料晶體結(jié)構(gòu)復(fù)雜，滑移系少，位錯(cuò)生成

能高，而且位錯(cuò)的可動(dòng)性差。

提高陶瓷材料強(qiáng)度和韌性的措施芍：

（1）制造微晶、高密度、高純度的陶瓷，消除缺陷，提高晶體的完整性；

（2）在陶亮表面引入壓應(yīng)力，可提高材料的強(qiáng)度；

（3）消除表面缺陷；

（4）復(fù)合強(qiáng)化，如采用碳纖維制成纖維/陶瓷復(fù)合材料，可有效提高材料的強(qiáng)韌性；

（5）二氧化錯(cuò)增韌。

5、在設(shè)計(jì)機(jī)械時(shí)哪兩種強(qiáng)度指標(biāo)用得最多？為什么？

在設(shè)計(jì)機(jī)械時(shí)多用小和6兩種強(qiáng)度指標(biāo)。因?yàn)榻^大多數(shù)機(jī)器零件，如緊固螺栓、連桿、銷軸等，在工作

時(shí)都不允許產(chǎn)生明顯塑性變形，常用G或?.2作為設(shè)計(jì)依據(jù)。但從保證零件不產(chǎn)生斷裂的安全角度出發(fā)，

同時(shí)考慮到仇的測(cè)量方便，也往往將小作為零件設(shè)計(jì)的依據(jù)，但要采用更大的安全系數(shù)。

6、請(qǐng)指出影響奧氏體形成速度和實(shí)際晶粒度的因素。

影響奧氏體形成速度的因素有：溫度、含碳量、原始組織、合金元素和加熱速度等。

影響奧氏體實(shí)際晶粒度的因素有：加熱溫度和保溫時(shí)間、鋼的原始組織、合金元素等。

7、零件設(shè)計(jì)時(shí)圖紙上為什么常以其硬度值來(lái)表示材料力學(xué)性能的要求？

硬潼是指材料抵抗局部塑性變形的能力。

硬度試驗(yàn)操作簡(jiǎn)便，迅速，不會(huì)破壞零件，可用于成品件的檢測(cè)。

硬發(fā)是一個(gè)綜合力學(xué)性能指數(shù)，根據(jù)測(cè)量的硬度值還可以估計(jì)近似的強(qiáng)度值等。

8、同樣形狀的兩塊鐵碳合金，其中一塊是15鋼，一塊是白口鑄鐵，用什么簡(jiǎn)便方法可迅速區(qū)分它們？

區(qū)分的方法有：

（I）測(cè)量硬度的方法，硬度高的是白口鑄鐵。

（2）觀察金相組織，平衡組織為F+P的是15號(hào)鋼，組織中含有萊氏體的是白口鑄鐵。

（3）采用測(cè)定含碳量的方法，含碳量為0.15%的是15號(hào)鋼，含碳量超過(guò)2.11%的是白II鑄鐵。

9、簡(jiǎn)述布氏硬度和洛氏硬度各自的優(yōu)缺點(diǎn)。

布氏硬度的優(yōu)點(diǎn)是測(cè)量誤差小，數(shù)據(jù)穩(wěn)定；缺點(diǎn)是壓痕大，不能用于太薄件、成品件及硬度大于650HBW

的材料。可用于硬度較低的退火鋼、正火鋼、調(diào)質(zhì)鋼、鑄鐵及有色金屬的原料和半成品的硬度測(cè)量。

洛氏硬度的優(yōu)點(diǎn)是操作簡(jiǎn)便、壓痕小、適用范圍廣，可用于成品件的檢驗(yàn)；缺點(diǎn)是測(cè)量結(jié)果分散度大，重

復(fù)性差，各標(biāo)尺的洛氏硬度值不能互相比較。

10、如何從合金化的角度采取措施，防止電化學(xué)腐蝕現(xiàn)象的發(fā)生？

（I）使合金呈均勺的單相組織，避免形成原電池。

（2）提高合金的電極電位。

（3）使合金表面形成致密穩(wěn)定的保護(hù)膜，切斷原電池的電流。

11、用45鋼制造機(jī)床齒輪，其工藝路線為：鍛造一正火一粗加工一調(diào)質(zhì)一精加工一高頻感應(yīng)加熱表面淬

火f低溫回火f磨加工。說(shuō)明各熱處理工序中材料使用狀態(tài)下的組織。

（1）正火使用組織：鐵素體加索氏體。

（2）調(diào)質(zhì)使用組織：網(wǎng)火索氏體。

（3）高頻感應(yīng)加熱表面淬火使壓組織：表面為回火馬氏體，心部為鐵素體加索氏體。

（4）低溫回火使用組織：回火馬氏體。

12、簡(jiǎn)述鑄鐵的石墨形態(tài)對(duì)性能的影響。

當(dāng)鑄鐵中的石墨形態(tài)呈片狀時(shí)，相當(dāng)于在鋼的基體上嵌入了大量的石墨，即相當(dāng)于鋼的基體上存在很多裂

紋，由于石墨的強(qiáng)度、塑性和韌性極低，因而鑄鐵的力學(xué)性能較差；

當(dāng)鑄鐵中的石墨呈球狀時(shí)，球狀石墨對(duì)鋼基體的割裂作用和應(yīng)力集中大大減少，力學(xué)性能有較大的提高；

當(dāng)鑄鐵中的石墨呈團(tuán)絮狀時(shí)，團(tuán)絮狀石墨對(duì)基體的割裂作用減小，力學(xué)性能比灰口鑄鐵好。

13、說(shuō)出下列鋼號(hào)的含義，并舉例說(shuō)明每一鋼號(hào)的典型用途。

（1）Q235；

（2）45：

（3）GCrl5；

（4）W18Cr4V0

（1）Q235為含碳量低的屈服強(qiáng)度為235的碳素結(jié)構(gòu)鋼，主要用于結(jié)構(gòu)件、鋼板、螺栓、螺母、鉀釘?shù)取?/p>

（2）45為含碳量為（）.45%的優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼，綜合力學(xué)性能好。主要用于制造齒輪軸件，如曲軸，傳動(dòng)

軸，連桿、拉桿、絲桿等。

（3）GCrl5為含碳量為1%左右、含Cr量為1.5%左右的滾動(dòng)軸承鋼,主要用于各種滾動(dòng)體，壁厚W12nim,

外徑W25mm的軸承套，模具、精密量具及耐磨件。

（4）W18Cr4V：含W量為18%左右、含Cr豉為4%左右含V量小于1.5%的高速工具鋼。主要用于高速切削

車刀、鉆頭、銃刀、板牙、絲錐等。

14、下列零件應(yīng)采用何種材料和最終熱處理方法比較適合？將答案填入下表中。

零件名稱神刀