2025年大學(xué)大一（機(jī)械工程）工程材料基礎(chǔ)階段測試題

（考試時間：90分鐘滿分100分）班級______姓名______第I卷（選擇題共40分）答題要求：本卷共20小題，每小題2分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。請將正確答案的序號填在題后的括號內(nèi)。1.下列哪種材料不屬于金屬材料？（）A.鋁合金B(yǎng).銅合金C.陶瓷D.不銹鋼2.金屬材料的力學(xué)性能不包括以下哪一項？（）A.強(qiáng)度B.硬度C.導(dǎo)電性D.韌性3.晶體與非晶體的根本區(qū)別在于（）A.外形是否規(guī)則B.原子是否規(guī)則排列C.硬度是否相同D.導(dǎo)熱性是否良好4.面心立方晶格的晶胞原子數(shù)是（）A.2B.4C.6D.85.實際金屬晶體中存在的缺陷不包括（）A.點缺陷B.線缺陷C.面缺陷D.體缺陷6.金屬的結(jié)晶過程是（）A.液態(tài)到固態(tài)B.氣態(tài)到液態(tài)C.氣態(tài)到固態(tài)D.固態(tài)到液態(tài)7.細(xì)化晶?？梢蕴岣呓饘俨牧系模ǎ〢.強(qiáng)度B.硬度C.韌性D.以上都是8.下列哪種熱處理工藝能消除殘余應(yīng)力？（）A.退火B(yǎng).正火C.淬火D.回火9.完全退火主要適用于（）A.亞共析鋼B.共析鋼C.過共析鋼D.合金鋼10.正火與退火相比，其主要區(qū)別在于（）A.加熱溫度不同B.冷卻速度不同C.保溫時間不同D.適用鋼材不同11.淬火的目的是（）A.提高硬度和耐磨性B.降低硬度便于加工C.消除殘余應(yīng)力D.改善切削性能12.為了減少淬火應(yīng)力和降低脆性，淬火后應(yīng)及時進(jìn)行（）A.退火B(yǎng).正火C.回火D.調(diào)質(zhì)處理13.調(diào)質(zhì)處理是指（）A.淬火+高溫回火B(yǎng).淬火+中溫回火C.淬火+低溫回火D.正火+回火14.合金鋼中合金元素的主要作用不包括（）A.提高強(qiáng)度B.提高硬度C.提高導(dǎo)電性D.提高耐磨性15.合金結(jié)構(gòu)鋼按用途可分為（）A.合金滲碳鋼、合金調(diào)質(zhì)鋼、合金彈簧鋼、滾動軸承鋼B.不銹鋼、耐熱鋼、耐磨鋼C.碳素結(jié)構(gòu)鋼、優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼、高級優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼D.建筑用鋼、機(jī)械制造用鋼、工具鋼16.制造汽車變速箱齒輪應(yīng)選用（）A.合金滲碳鋼B.合金調(diào)質(zhì)鋼C.合金彈簧鋼D.滾動軸承鋼17.量具鋼的最終熱處理一般是（）A.淬火+低溫回火B(yǎng).淬火+中溫回火C.淬火+高溫回火D.調(diào)質(zhì)處理18.不銹鋼按組織可分為（）A.馬氏體不銹鋼、鐵素體不銹鋼、奧氏體不銹鋼B.鉻不銹鋼、鉻鎳不銹鋼C.耐酸不銹鋼、耐熱不銹鋼D.高強(qiáng)度不銹鋼、高韌性不銹鋼19.鋁合金中主要的合金元素是（）A.銅B.鎂C.硅D.鋁20.下列哪種材料常用于制造刀具？（）A.高速鋼B.硬質(zhì)合金C.陶瓷D.以上都是第II卷（非選擇題共60分）（一）填空題（共10分）答題要求：請在每題的空格中填上正確答案。錯填、不填均無分。1.金屬材料的性能一般分為________和________兩大類。2.常見的金屬晶格類型有________、________和________。3.金屬結(jié)晶的基本規(guī)律是________和________。4.退火的種類有________、________、________、________等。5.合金元素在鋼中的主要作用有________、________、________、________等。（二）簡答題（共20分）答題要求：簡要回答問題，條理清晰，語言簡潔。1.簡述金屬材料強(qiáng)度和硬度的關(guān)系。2.說明細(xì)化晶粒的方法有哪些。3.淬火時常用的冷卻介質(zhì)有哪些？它們的冷卻特性如何？4.簡述合金結(jié)構(gòu)鋼的分類及用途。（三）分析題（共15分）答題要求：結(jié)合所學(xué)知識，分析以下問題。有一根45鋼制造的軸，經(jīng)調(diào)質(zhì)處理后使用。使用一段時間后發(fā)現(xiàn)軸的表面硬度下降，耐磨性降低。試分析可能的原因，并提出改進(jìn)措施。（四）材料分析題（共10分）答題要求：閱讀材料，回答問題。材料：某工廠生產(chǎn)的一批40Cr鋼調(diào)質(zhì)處理后的零件，硬度要求為HRC35-40。在實際生產(chǎn)中，發(fā)現(xiàn)部分零件硬度低于要求值。通過金相分析發(fā)現(xiàn)，這些零件的組織中有較多的鐵素體。問題：1.請分析零件硬度低于要求值的原因。2.提出提高零件硬度的改進(jìn)措施。（五）綜合應(yīng)用題（共5分）答題要求：根據(jù)題目要求，綜合運(yùn)用所學(xué)知識進(jìn)行解答。現(xiàn)有一零件，要求具有較高的強(qiáng)度、硬度和耐磨性，同時要有良好的韌性。請選擇合適的材料，并說明應(yīng)采用的熱處理工藝。答案：1.C2.C3.B4.B5.D6.A7.D8.A9.A10.B11.A12.C13.A14.C15.A16.A17.A18.A19.D20.D填空題答案：1.力學(xué)性能；物理化學(xué)性能2.體心立方晶格；面心立方晶格；密排六方晶格3.形核；長大4.完全退火；不完全退火；球化退火；去應(yīng)力退火5.強(qiáng)化鐵素體；形成合金碳化物；提高淬透性；提高回火穩(wěn)定性簡答題答案：1.強(qiáng)度和硬度之間存在一定的關(guān)聯(lián)。一般來說，材料的強(qiáng)度越高，其硬度也越高。因為硬度是材料抵抗局部變形，特別是塑性變形、壓痕或劃痕的能力，而強(qiáng)度是材料在外力作用下抵抗破壞的能力。材料內(nèi)部結(jié)構(gòu)的緊密程度等因素會同時影響強(qiáng)度和硬度，所以二者常呈現(xiàn)正相關(guān)關(guān)系。2.細(xì)化晶粒的方法有：增加過冷度；變質(zhì)處理；振動和攪拌。增加過冷度可使晶核生成速率大于長大速率，從而細(xì)化晶粒；變質(zhì)處理是在液態(tài)金屬中加入變質(zhì)劑，促進(jìn)非自發(fā)形核或抑制晶核長大來細(xì)化晶粒；振動和攪拌能使正在生長的晶粒破碎，增加晶核數(shù)量，細(xì)化晶粒。3.淬火時常用的冷卻介質(zhì)有水、油等。水的冷卻能力強(qiáng)，能使工件快速冷卻，獲得較高的硬度，但容易產(chǎn)生較大的淬火應(yīng)力，導(dǎo)致工件變形甚至開裂。油的冷卻能力比水弱，能減小淬火應(yīng)力，但冷卻速度較慢，適用于一些形狀復(fù)雜、要求變形小的工件。4.合金結(jié)構(gòu)鋼按用途可分為合金滲碳鋼，用于制造表面承受磨損、心部承受較大沖擊載荷的零件，如汽車齒輪；合金調(diào)質(zhì)鋼，用于制造綜合力學(xué)性能要求較高的零件，如機(jī)床主軸；合金彈簧鋼，用于制造各種彈簧；滾動軸承鋼，用于制造滾動軸承的內(nèi)外圈、滾動體等。分析題答案：軸表面硬度下降、耐磨性降低可能是因為長期在交變載荷作用下發(fā)生了疲勞磨損，導(dǎo)致表面材料脫落。也可能是在使用過程中與其他部件發(fā)生摩擦，表面產(chǎn)生了磨損。改進(jìn)措施可以是提高軸的表面硬度，如采用表面淬火等工藝；或者對軸的表面進(jìn)行強(qiáng)化處理，如鍍鉻、鍍鎳等；同時，改善潤滑條件，減少摩擦磨損。材料分析題答案：1.零件硬度低于要求值的原因是組織中有較多鐵素體。40Cr鋼調(diào)質(zhì)處理后正常組織應(yīng)為回火索氏體，鐵素體過多說明淬火加熱時未達(dá)到足夠的溫度，奧氏體化不充分，導(dǎo)致冷卻后有較多鐵素體殘留，從而使硬度降低。2.改進(jìn)措施：重新進(jìn)行淬火處理，適當(dāng)