工程材料及其应用测试题

工程材料及其应用测试题

一、填空题

1、机械零件选材的基本原则有 使用性能原则 、工艺性原则 、 经济性原则 2、现今意义上的陶瓷材料是指 各种无机非金属材料 统称。

3、高分子材料主要包括 工程塑料 、 合成纤维 、 橡胶 和 胶粘剂 。 4、腐蚀失效包括 应力腐蚀开裂 、 腐蚀疲劳 、 氢致开裂 等。

5、填出下列性能指标符号名称：σs屈服强度，σb 抗拉强度 ，ψ 断面收缩率 ， HRC 洛氏硬度 ，HBS 布氏硬度 ，HV 维氏硬度 。

6、碳基复合材料的增强相主要是纤维 ，该类材料除具有碳和石墨的特点外还有优越的 综合 性能，是很好的工程材料 ，耐温高达 2800 ℃ 。

7、根据石墨形态，铸铁可分为 灰铸铁 、 可锻铸铁 、 球墨铸铁 、 蠕墨铸铁。 其中， 球墨 铸铁有球状石墨。

8、按钢中合金元素含量，可将合金钢分为低合金钢 、中合金刚 、高合金钢几类。 9、HT250牌号中“HT”表示灰口铸铁，数字“250”表示最小抗拉强度值 。 10、高分子材料的聚集状态有玻璃态 、高弹态 、沾流态三种。

11、填出下列钢组织代号名称：F 铁素体 ，P 珠光体 ，S 索氏体 ，M 马氏体 ，A 奥氏体 。

12、纯铁在室温条件下的晶体结构是 体心立方晶格，在912 ℃ 以上转变为

面心立方 晶格。固态金属随温度的不同发生的晶体结构转变称为 同素异构转变 。 13、常见的热塑性塑料有 聚乙烯 、 聚丙烯 、 聚氯乙烯 、 尼龙 、 有机玻璃

14、HT200牌号中“HT”表示 灰口铸铁 ，数字“200”表示 最小抗拉强度值 。 15、滑移的本质是 位错运动的结果 。

16、高分子材料的老化，在结构上是发生了交联 和 降解 。 17、机械设计时常用抗拉强度,屈服强度两种强度指标。

18、一般工程结构用金属是多 晶体，在各个方向上的性能 相同 ，这就是实际金属的 各向同性 现象。

19、实际金属存在 点缺陷，线缺陷，面缺陷 三种缺陷。实际晶体的强度比理想晶体的强度 低 （高，低）得多。

20、把两个45钢的退火态小试样分别加热到Ac1～Ac3之间和Ac3以上温度水冷淬火，所得到的组织前者为马氏体+铁素体+残余奥氏体 ，后者为 马氏体＋残余奥氏体 。

二、单项选择题

1、T10钢的碳的质量分数为： （ B ）

A）0.1% B）1.0% C）10% 2、完全退火主要适用于： （ A ）

A）亚共析钢 B）共析钢 C）过共析钢 3、钢的回火处理是在： （ C ）

A）退火后进行 B）正火后进行 C）淬火后进行 4、聚氯乙烯是一种 ：（ B ）

A）热固性塑料，可制作化工用排污管道； B）热塑性塑料，可制作导线外皮等绝缘材料； C）合成橡胶，可制作轮胎； D）热固性塑料，可制作雨衣、台布等； 5、橡胶的弹性极高，其弹性变形量可达：（ D ）

A）30% B）50% C)100% D）100--1000% 6、钢的淬透性主要取决于： （ B ）

A）碳含量 B）冷却介质 C）合金元素 7、金属结晶时，冷却速度越快，其实际结晶温度将：（ B ） A）越高 B）越低 C）越接近理论结晶温度 8、PVC是： （ C ）

A）聚乙烯 B）聚丙烯 C）聚氯乙烯 D）聚苯乙烯 9、有机玻璃与无机玻璃相比，透光度： （ B ）

A）较低 B）较高 C）相同 D）难以比较 10、铁素体的机械性能特点是： （ C ）

A）强度高、塑性好、硬度低 B）强度低、塑性差、硬度低 C）强度低、塑性好、硬度低

11、针对下列工件，从已给材料中选择正确的材料： ①．坦克履带（ A ） ②．热锻模具（ H ）。 ③．钳工錾子（ G ）。 ④．滚动轴承（ E ） ⑤. 机床床身 （ F ）⑥. 减振弹簧（ B ） ⑦. 麻花钻头 （ C ） ⑧. 汽车齿轮 （ D ）

现有材料：A). ZGMn13 B). 60Si2Mn C). W18Cr4V D). 20CrMnTi E) .GCr15 F). HT200 G). T8 H) . 5CrMnMo 12、选择对应的材料牌号或代号：

①．尼龙 （ I ） ②．球墨铸铁（ C ） ③．有机玻璃（ G ） ④．超硬铝（ J ） ⑤. 聚氯乙烯（ E ） ⑥. 可锻铸铁（ D ） ⑦. 防锈铝（ B ） ⑧. 黄铜（ F ）

牌号代号： A). HT200 B). LF11 C). QT500－7 D). KTZ450－06

E). PVC F). H62 G). PMMA H). LY12 I).PA J). LC4 K).PE 13、选择适当的热处理方法：

①．提高40Cr机床主轴的综合力学性能。 （ F ） ②．满足20Cr钢变速齿轮表硬内韧的要求. （ G ） ③．改善T10钢的切削性能。（ D ） ④．65Mn弹簧获得弹性。（ A ） ⑤．9SiCr丝锥获得高硬度、高耐磨性。（ B ） ⑥．提高LY11的强度。 （ C ）

热处理方法：A). 淬火+中温回火 B). 淬火+低温回火 C). 固溶-时效强化 D). 球化退火 E). 氮化 F). 调质 G). 渗碳淬火 H）.正火 14、晶体中的位错属于：（ C ）

A）体缺陷 B）面缺陷 C）线缺陷 D）点缺陷

15、高聚物受力变形后所产生的应力随时间而逐渐衰减的现象被称为：（ C ） A）蠕变 B）柔顺性 C)应力松弛 D）内耗

16、钢的淬硬性主要取决于： （ A ）

A）碳含量 B）冷却介质 C）合金元素 1.钢在淬火后所得的组织是（ A ）

A.淬火马氏体 B.回火索氏体 C.回火屈氏体 D.索氏体

17、在淬火钢中，当含碳量增加到0.6％以后，随含碳量的增加，硬度增加缓慢，这是因为（ A ） A. 随含碳量的增加，残余奥氏体的量增多

B. 随含碳量的增加，片状马氏体的量增多

C. 随含碳量的增加，淬火内应力增大 D. 随含碳量的增加，非马氏体的量减少

18、若钢中加入的合金元素能使C曲线左移，则将使钢的淬透性（ B ）

A.提高 B.降低 C.不改变 D.对小试样堤高，对大试样则降低 19、下列钢铁材料中切削性能较好的是（ B ）

A.工业纯铁 B.45钢 C.白口铸铁 D.T12A钢 20、钢锭中的疏松可以能过下面哪种方法改善（ B ）

A.完全退火 B.足够变形量的锻轧 C.扩散退火 D.正火 21、退火亚共析钢，随含碳量的增加（ B ）

A.HBS、σb值减小，δ、aK值增加 B. HBS、σb值增加，δ、aK值减小 C. HBS、σb值增加，δ、aK值增加 D. HBS、σb值减小，δ、aK值减小 22、碳含量为Wc＝4.3％的铁碳合金具有良好的（ D. ）

A. 可锻性 B. 切削加工性能 C. 可焊性 D. 铸造性能 23、建筑用钢筋宜选用（ C ）

A. 高碳钢 B.中碳钢 C. 低碳钢 D.工具钢 24、下述退火态钢中强度最高的是（ D. ）

A.T13钢 B.45钢 C.65钢 D.T8钢 25、加热是钢进行热处理的第一步，其目的是使钢获得：(A )

A. A B. M C. P

26、在铁碳合金相图中，钢与铸铁分界点的含碳量为：(B ) A. S（0.77%） B.E（2.11%） C. C（4.3%） 27、金属铸造时，为细化晶粒，可采用：( C. )

A 快速浇注 B. 以砂型代替金属型 C. 采取机械振动 28、使钢产生热脆的元素是：(C. )

A. 锰 B.磷 c.硫

29、反复弯折铁丝，铁丝会越来越硬，最后会断裂，这是由于产生了：( A ) A.加工硬化现象 B.再结晶现象 c.去应力退火 30、消除加工硬化应采取的热处理工艺是：( B )

A.去应力退火 B.再结晶退火 c.球化退火

31、若钢中加入的合金元素能使C曲线左移，则将使钢的淬透性：(B ) A.提高 B.降低 c.不改变 32、制造机床床身应采用：( A )

A. HT150 B. Cr12MoV c. Q235C 33、检测退火钢件的硬度一般采用：( A )

A . HBS B. HRB c. HRC

34、钢在淬火后获得M组织的粗细主要取决于：( B )

A. A的本质晶粒度 B. A的实际晶粒度 c. A的起始晶粒度 35、可锻铸铁的石墨形态是( B )

A. 片状 B. 团絮状 c. 球状 36、下列说法不正确的是：( C )

A. 调质处理 = 淬火+高温回火。 B. 过共析钢淬火温度越高，淬火后马氏体的含碳量越高，残余奥氏体越多。 c. 可锻铸铁具有一定的塑性和韧性，因此可以通过锻造成形。 三、判断题

1．凡是由液体凝固成固体的过程都是结晶过程。 × 2.T12A钢在淬火加热保温时，必须达到完全奥氏体化。×

3．20钢比T12钢的碳质量分数要高。 × 4.钢的淬透性好，则淬透层的深度也越大。 √

5．所有的合金元素都能提高钢的淬透性。 × 6.不锈钢的Cr元素含量大于12.5% 。 √

7．可锻铸铁在高温时可以进行锻造加工。× 8．陶瓷的塑性很差，但强度都很高。 ×

9．表面淬火既能改变钢的表面组织，也能改善心部的组织和性能。 ×

10．可锻铸铁可以锻造，其强度高于球墨铸铁。 ×

14.淬透性好的钢其淬硬性也好。× 18．马氏体是碳在α—Fe中的间隙式固溶体。× 19．拉伸实验只能做出抗拉强度等强度指标。×

21.随奥氏体中碳含量的增高，马氏体转变后，其中片状马氏体减少，板条状马氏体增多。×，片状马氏体增多，板条马氏体减少

22.回火屈氏体、回火索氏体和过冷奥氏体分解时形成的屈氏体、索氏体，只是形成过程不同，但组织形态和性能则是相同的。×，组织形态和性能也不同

23.退火工件常用HRC标出其硬度，淬火工件常用HBS标出其硬度。×，退火工件硬度用

HBS标出，淬火工件硬度用HRC标出

24.马氏体是碳在α－Fe中所形成的过饱和固溶体；当发生奥氏体向马氏体的转变时，体积发生膨胀。√

25.表面淬火既能改变工件表面的化学成分，也能改善其心部组织与性能。×，表面淬火只能改变工件表面的组织与性能

26.化学热处理既能改变工件表面的化学成分，也能改善其心部组织与性能。√ 27.高碳钢淬火时，将获得高硬度的马氏体，但由于奥氏体向马氏体转变的终止温度在0℃以下，故钢淬火后的组织中保留有少量的残余奥氏体。√

28.为了消除加工硬化便于进一步加工，常对冷加工后的金属进行完全退火。×，进行再结

晶退火

29.片状珠光体的机械性能主要决定于珠光体的含碳量。×，取决于珠光体的片间距

30.由于钢回火的加热温度在A1以下，所以淬火钢在回火时没有组织变化。×，尽管钢回火的加热温度在A1以下，但是淬火钢在回火时仍有组织变化

31.在其他条件相同时，砂型铸造比金属型铸造的铸件晶粒更细。× 32.固溶强化是指因形成固溶体而引起的合金强度、硬度升高的现象。√ 33.珠光体、索氏体、屈氏体都是铁素体和渗碳体组成的机械混合物。√ 34.碳的质量分数对碳钢力学性能的影响是：随着钢中碳的质量分数的增加，

硬度、强度增加，塑性、韧性也随着增加。×

35.淬火临界冷却速度是钢获得马氏体的最小冷却速度。× 36.淬透性好的钢，其淬硬性也一定好。× 37.大部分合金钢的淬透性比碳钢好。×

38.正火的冷却速度比退火快，故同一钢种经正火处理后的组织较细，其强度、硬 度比退火高。√

40．可锻铸铁具有一定的塑性，可以进行锻造加工。× 四、简答题

1、金属材料、陶瓷材料和高分子材料的主要特征是什么 ？ 2、在铁碳合金中主要的相是哪几个？可能产生的组织有几种？它们的性能有什么特点？ 3、什么是结晶时的过冷现象和过冷度？

4、正火与退火的主要区别是什么？生产中应如何进行选择? 5、工程塑料的性能特点是什么？适宜制造哪些零件？

6、 随含碳量的提高铁碳合金的力学性能如何变化？为什么？

7、齿轮类零件的工作条件？性能要求？举出2种机床齿轮典型用钢。 8、碳钢与合金钢相比有哪些不足？ 9、化学腐蚀和电化学腐蚀有何本质区别？ 答：金属受到干燥气体和非电解质溶液的化学作用所引起的腐蚀称为化学腐蚀，其特点是在作用过程中无电流产生；金属与周围导电的电解质溶液产生电化学作用所引起的腐蚀称为电化学腐蚀，其特点是在作用过程中有腐蚀电流产生。 10、试述石墨形态对铸铁性能的影响。

答：常用铸铁的力学性能主要取决于基体组织类型和石墨的形状、数量、大小和分布。石墨本身的力学性能极差，铸铁中石墨的存在可视为孔洞或裂纹，割裂了基体，减小了铸件的有效承载面积，并引起应力集中，导致铸铁的抗拉强度、塑性、韧性通常较低。 11、指出下列工件的淬火及回火温度，并分析回火后获得的组织。

（1）45 钢小轴（要求综合机械性能好） （2）60 钢弹簧（3）T12 钢锉刀 答：（1）高温回火，500℃以上，25---35HRC （2）中温回火，250℃---500℃，35---45HRC (3）低温回火，250℃以下，58---62HRC 12.试为下列零件选材，并选择热处理工艺。

（1）汽车齿轮（2）机床主轴（3）滚动轴承（4）铣刀(5）锉刀（6）丝锥（7）自行车座簧 备选材料： 45、T8、65Mn、20CrMnTi、9SiCr、W18Cr4V、GCr15、Cr12MoV 。 （1）汽车齿轮：20CrMnTi，正火→渗碳→淬火+低温回火

（2）机床主轴：45，正火（或完全退火）→调质→表面淬火++低温回火 （3）滚动轴承：GCr15，球化退火→淬火++低温回火 （4）铣刀：W18Cr4V，退火→高温淬火+560℃三次回火 （5）锉刀：T12，球化退火→淬火+低温回火

（6）丝锥：9SiCr，球化退火→表面淬火++低温回火 （7）自行车座簧：65Mn，淬火+中温回火

13.指出下列牌号材料的类别和成分（或数字含义）（10分）

牌号 Q235A Q345 20Cr HT200 T10A 类别 A级碳素结构钢 低合金高强度结构钢 渗碳钢 灰铸铁 高级优质碳素工具钢 成分或数字含义 235表示钢的屈服点值为235MPa 345表示钢的屈服点值为345MPa Wc＝0.2％，Cr < 1.5% 200表示灰铸铁抗拉强度为200 MPa Wc＝1％ W=6%, Mo＝5％, Cr=4%, V=2% Cr=1.5%, Si、Mn<1.5％, Wc=0.5%, Cr、Mn、Mo<1.5% Wc>1.0%, Cr=12%, Mo、V<1.5% Wc=0.1%,Cr=18%, Ni=9%,Ti<1.5% W6Mo5Cr4V2 高速钢 GCr15SiMn 5CrMnMo Cr12MoV 1Cr18Ni9Ti

滚动轴承钢 热作模具钢 冷作模具钢 奥氏体不锈钢