机械工程材料试题及答案.doc

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1、机械工程材料 A卷标准答案一、名词解释：（分）、 固溶强化： 固溶体溶入溶质后强度、硬度提高，塑性韧性下降现象。、加工硬化： 金属塑性变形后，强度硬度提高的现象。、 合金强化： 在钢液中有选择地加入合金元素，提高材料强度和硬度、热处理：钢在固态下通过加热、保温、冷却改变钢的组织结构从而获得所需性能的一种工艺。 、细晶强化：晶粒尺寸通过细化处理，使得金属强度提高的方法。二、选择适宜材料并说明常用的热处理方法（30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, HT200HT200时效PFG片汽车后桥齿轮40Cr, 20CrMnTi, 60Si2Mn20CrMn

2、Ti渗碳淬火低温回火表面CmMA心部 FM滚动轴承GCr15, Cr12, QT600-2GCr15球化退火淬火低温回火CmMA锉刀9SiCr, T12, W18Cr4VT12球化退火淬火低温回火CmMA汽车板簧45, 60Si2Mn, T1060Si2Mn淬火中温回火T回钻头W18Cr4V，65Mn, 20W18Cr4V 淬火低温回火CmMA桥梁1Cr13, 16Mn, Q19516Mn,不热处理FP滑动轴承H70, ZSnSb11Cu6, T8ZSnSb11Cu6不热处理a+SnSb耐酸容器Q235, 1Cr18Ni9Ti, ZGMn131Cr18Ni9Ti固溶处理A发动机曲轴QT600-

3、3, 45, ZL101QT600-3等温淬火高温回火S回G球三、（20分）车床主轴要求轴颈部位硬度为HRC5458，其余地方为HRC2025，其加工路线为： 下料 锻造 正火 机加工 调质 机加工（精） 轴颈表面淬火 低温回火 磨加工指出：1、主轴应用的材料：45钢 2、正火的目的和大致热处理工艺 细化晶粒，消除应力；加热到Ac350保温一段时间空冷 3、调质目的和大致热处理工艺 强度硬度塑性韧性达到良好配合 淬火高温回火 4、表面淬火目的 提高轴颈表面硬度5低温回火目的和轴颈表面和心部组织。去除表面淬火热应力，表面MA心部S回四、选择填空（20分） 合金元素对奥氏体晶粒长大的影响是（ d）

4、（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、20CrMnTi 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

5、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）60钢渗碳淬火后低温回火 （b）40Cr淬火后高温回火 （c）20CrMnTi渗碳淬火后低温回火765、65Mn、50CrV等属于哪类钢，其热处理特点是（c ） （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）

6、（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）ZGMn133经水韧处理 （c）W18Cr4V淬火后低温回火五、填空题(20分)1、马氏体是 碳在a-相中的过饱和固溶体，其形态主要有板条马氏体 、 片状马氏体。其中， 片状马氏体硬度高、塑性差2、W18Cr4V钢的淬火加热温度为12701280，回火加热温度为 560 ，回火次数 3次。3、材料选择的三原则 一般原则，工艺性原则， 经济性原则。4、合金结构钢与

7、碳素结构钢相比，其突出优点是 强度高，淬透性好 。5. 共析钢过冷奥氏体等温转变曲线三个转变区的转变产物是 P B M。6. 共析钢淬火形成M+A后，在低温、中温、高温回火后的产物分别为 M回A T回 S回 。7. 45钢正火后渗碳体呈 片 状，调质处理后渗碳体呈 球 状。机械工程材料 A卷评分标准一、名词解释：（分）、 固溶强化： 固溶体溶入溶质后强度、硬度提高，塑性韧性下降现象。（2分）、加工硬化： 金属塑性变形后，强度硬度提高的现象。（2分）、 合金强化： 在钢液中有选择地加入合金元素，提高材料强度和硬度（2分）、热处理：钢在固态下通过加热、保温、冷却改变钢的组织结构从而获得所需性能的一

8、种工艺。 （2分）、细晶强化：通过细化晶粒处理，使得金属强度提高的方法。（2分）二、选择适宜材料并说明常用的热处理方法（30分）（每空1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, HT200HT200时效PFG片汽车后桥齿轮40Cr, 20CrMnTi, 60Si2Mn20CrMnTi渗碳淬火低温回火表面CmMA心部 FM滚动轴承GCr15, Cr12, QT600-2GCr15球化退火淬火低温回火CmMA锉刀9SiCr, T12, W18Cr4VT12球化退火淬火低温回火CmMA汽车板簧45, 60Si2Mn, T1060Si2Mn淬火中温回火T回钻头

9、W18Cr4V，65Mn, 20W18Cr4V 淬火低温回火CmMA桥梁1Cr13, 16Mn, Q19516Mn,不热处理FP滑动轴承H70, ZSnSb11Cu6, T8ZSnSb11Cu6不热处理a+SnSb耐酸容器Q235, 1Cr18Ni9Ti, ZGMn131Cr18Ni9Ti固溶处理A发动机曲轴QT600-3, 45, ZL101QT600-3等温淬火高温回火S回G球三、（20分）车床主轴要求轴颈部位硬度为HRC5458，其余地方为HRC2025，其加工路线为： 下料 锻造 正火 机加工 调质 机加工（精） 轴颈表面淬火 低温回火 磨加工指出：1、主轴应用的材料：45钢 （4分）

10、 2、正火的目的和大致热处理工艺 细化晶粒，消除应力；加热到Ac350保温一段时间空冷（4分） 3、调质目的和大致热处理工艺 强度硬度塑性韧性达到良好配合 淬火高温回火（4分） 4、表面淬火目的 提高轴颈表面硬度（4分） 低温回火目的和轴颈表面和心部组织。去除表面淬火热应力，表面MA心部S回。（4分）四、选择填空（20分）（每空2分）1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2适合制造渗碳零件的钢有（ c）。（a）16Mn、15、20Cr、1Cr13、12Cr2Ni4A （b）45、40Cr、6

11、5Mn、T12（c）15、20Cr、18Cr2Ni4WA、20CrMnTi3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）60钢渗碳淬火后低温回火 （b）40

12、Cr淬火后高温回火 （c）20CrMnTi渗碳淬火后低温回火765、65Mn、50CrV等属于哪类钢，其热处理特点是（c ） （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）（c） 获得单一的马氏体组织，提高硬度和耐磨性（d） 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

13、低温回火 （b）ZGMn133经水韧处理 （c）W18Cr4V淬火后低温回火五、填空题(20分) （每空1分）1、马氏体是 碳在a-相中的过饱和固溶体，其形态主要有板条马氏体 、 片状马氏体。其中， 片状马氏体硬度高、塑性差2、W18Cr4V钢的淬火加热温度为12701280，回火加热温度为 560 ，回火次数 3次。3、材料选择的三原则 一般原则，工艺性原则， 经济性原则。4、合金结构钢与碳素结构钢相比，其突出优点是 强度高，淬透性好 。5. 共析钢过冷奥氏体等温转变曲线三个转变区的转变产物是 P B M。6. 共析钢淬火形成M+A后，在低温、中温、高温回火后的产物分别为 M回A T回 S回

14、 。7. 45钢正火后渗碳体呈 片 状，调质处理后渗碳体呈 球 状。一、名词解释：（分）、 固溶强化： 固溶体溶入溶质后强度、硬度提高，塑性韧性下降现象。、加工硬化： 金属塑性变形后，强度硬度提高的现象。、 合金强化： 在钢液中有选择地加入合金元素，提高材料强度和硬度、热处理：钢在固态下通过加热、保温、冷却改变钢的组织结构从而获得所需性能的一种工艺。 、细晶强化：晶粒尺寸通过细化处理，使得金属强度提高的方法。二、选择适宜材料并说明常用的热处理方法（30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, HT200HT200时效PFG片汽车后桥齿轮40Cr, 20

15、CrMnTi, 60Si2Mn20CrMnTi渗碳淬火低温回火表面CmMA心部 FM滚动轴承GCr15, Cr12, QT600-2GCr15球化退火淬火低温回火CmMA锉刀9SiCr, T12, W18Cr4VT12球化退火淬火低温回火CmMA汽车板簧45, 60Si2Mn, T1060Si2Mn淬火中温回火T回钻头W18Cr4V，65Mn, 20W18Cr4V 淬火低温回火CmMA桥梁1Cr13, 16Mn, Q19516Mn,不热处理FP滑动轴承H70, ZSnSb11Cu6, T8ZSnSb11Cu6不热处理a+SnSb耐酸容器Q235, 1Cr18Ni9Ti, ZGMn131Cr18

16、Ni9Ti固溶处理A发动机曲轴QT600-3, 45, ZL101QT600-3等温淬火高温回火S回G球三、（20分）车床主轴要求轴颈部位硬度为HRC5458，其余地方为HRC2025，其加工路线： 下料 锻造 正火 机加工 调质 机加工（精） 轴颈表面淬火 低温回火 磨加工指出：1、主轴应用的材料：45钢 2、正火的目的和大致热处理工艺 细化晶粒，消除应力；加热到Ac350保温一段时间空冷 3、调质目的和大致热处理工艺 强度硬度塑性韧性达到良好配合 淬火高温回火4、表面淬火目的 提高轴颈表面硬度5低温回火目的和轴颈表面和心部组织。去除表面淬火热应力，表面MA心部S回四、选择填空（20分） 合

17、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、20CrMnTi 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 （

18、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）60钢渗碳淬火后低温回火（b）40Cr淬火后高温回火（c）20CrMnTi渗碳淬火后低温回火765、65Mn、50CrV等属于哪类钢，其热处理特点是（c ）（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

19、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）ZGMn133经水韧处理 （c）W18Cr4V淬火后低温回火五、填空题(20分)1、马氏体是 碳在a-相中的过饱和固溶体，其形态主要有板条马氏体 、 片状马氏体。其中， 片状马氏体硬度高、塑性差2、W18Cr4V钢的淬火加热温度为12701280，回火加热温度为 560 ，回火次数 3次。3、材料选择的三原则 一般原则，工艺性原则， 经济性原

20、则。4、合金结构钢与碳素结构钢相比，其突出优点是 强度高，淬透性好 。5. 共析钢过冷奥氏体等温转变曲线三个转变区的转变产物是 P B M。6. 共析钢淬火形成M+A后，在低温、中温、高温回火后的产物分别为 M回A T回 S回 。7. 45钢正火后渗碳体呈 片 状，调质处理后渗碳体呈 球 状。一、名词解释（共15分，每小题 3分）1. 奥氏体（A） 2.回复 3.固溶体4.自然时效5.加工硬化二、填空题（共20分，每空1 分）1.石墨为片状的灰口铸铁称为铸铁，石墨为团絮状的灰口铸铁称为 _ 铸铁，石墨为球状的灰口铸铁称为铸铁。其中铸铁的韧性最高，因而可以锻造。2. 陶瓷材料中的气相是指 ，在

21、程中形成的，它 了陶瓷的强度。3.根据采用的渗碳剂的不同，将渗碳分为_、_和_三种。4.工程中常用的特殊性能钢有_、_、_等。5.金属的断裂形式有_和_两种。6.金属元素在钢中形成的碳化物可分为_、_两类。7.常见的金属晶体结构有_、_和_三种。三、选择题（共 25分，每小题1分）1.40钢钢锭在1000左右轧制，有时会发生开裂，最可能的原因是( ) A.温度过低； B.温度过高； C.钢锭含磷量过高； D.钢锭含硫量过高2.下列碳钢中，淬透性最高的是( )A.20钢； B.40钢； C.T8钢；D.T12钢3.Ni在1Cr18Ni9Ti钢中的主要作用是( )A.提高淬透性； B.固溶强化；

22、C.扩大Fe-Fe3C相图中的相区； D.细化晶粒；4.W18Cr4V钢锻造后，在机械加工之前应进行( )A.完全退火；B.球化退火；C.去应力退火；D.再结晶退火5.下列材料中，最适合制造机床床身的是( )A.40钢； B.T12钢；C.HT300；D.KTH300-066.下列材料中，最适合制造气轮机叶片的是A.1Cr13钢； B.1Cr17钢； C.3Cr13钢；D.4Cr13钢7.下列材料中，最适合制造飞机蒙皮的是( )A.ZAlSi12； B.2A50(旧牌号LD5)； C.ZAlMg10； D.2A12(旧牌号LY12)8.下列材料中，最适合制造盛放氢氟酸容器的是( )A.1Cr1

23、7；B.1Cr18Ni9Ti； C.聚四氟乙烯；D.SiO29.下列材料中，最适合制造汽车板弹簧的是( )A.60Si2Mn； B.5CrNiMo； C.Cr12MoV； D.GCr1510.下列材料中，最适合制造汽车火花塞绝缘体的是( )A.Al2O3； B.聚苯乙烯；C.聚丙烯；D.饱和聚酯11.铜只有通过冷加工并经随后加热才能使晶粒细化，而铁则不需冷加工，只需加热到一定温度即使晶粒细化，其原因是( )A.铁总是存在加工硬化，而铜没有；B.铜有加工硬化现象，而铁没有；C.铁在固态下有同素异构转变；而铜没有 D.铁和铜的再结晶温度不同12.常用不锈钢有铁素体不锈钢、奥氏体不锈钢、马氏体不锈钢

24、和( )A.铁素体-奥氏体不锈钢B.马氏体-奥氏体不锈钢C.莱氏体不锈钢D.贝氏体不锈钢13.以下哪种铸铁的断口呈灰黑色？( )A.马口铁；B.白口铸铁；C.麻口铸铁；D.灰铸铁14.用于制造渗碳零件的钢称为( )。 A.结构钢；B.合金钢； C.渗碳钢；D.工具钢15.马氏体组织有两种形态( )。 A.板条、树状；B.板条、针状；C.树状、针状； D.索状、树状16.实际生产中，金属冷却时( )。A.理论结晶温度总是低于实际结晶温度；B.理论结晶温度总是等于实际结晶温度；C.理论结晶温度总是大于实际结晶温度； D.实际结晶温度和理论结晶温度没有关系17.零件渗碳后，一般需经过( )才能达到表

25、面硬度高而且耐磨的目的。A.淬火+低温回火； B.正火； C.调质； D.淬火+高温回火18.C曲线右移使淬火临界冷却速度( )，淬透性( )。 A.减小、增大； B.减小、减小； C.增大、减小；D.增大、增大19.机械制造中，T10钢常用来制造( )。 A.容器； B.刀具；C.轴承；D.齿轮20.钢经表面淬火后将获得( )。 A.一定深度的马氏体； B.全部马氏体； C.下贝氏体； D.上贝氏体21.GCrl5SiMn钢的含铬量是：( )A.15；B.15； C.0. 15； D.0.01522.铅在常温下的变形属：( )A.冷变形； B.弹性变形；C.热变形； D.既有冷变形也有热变形

26、23、黄铜是以（ ）为主加元素的铜合金。A.铅 B.铁C.锡D.锌24、在Fe-Fe3C和图中，奥氏体冷却到ES线时开始析出（）。A.铁素体 B.珠光体C.二次渗碳体D.莱氏体25、从金属学的观点来看，冷加工和热加工是以（）温度为界限区分的。A.结晶B.再结晶C.相变D.25四、简答题（共 30分，每题10分）1.简述奥氏体晶粒对钢在室温下组织和性能的影响。2.简述回火的目的。3.何谓碳钢中的铁素体、渗碳体、珠光体？他们的力学性能各有何特点？参考答案一、名词解释1奥氏体（A）：C在Fe中的间隙固溶体，常用A或表示，是一种硬度较低而塑性较高的固溶体。3固溶体：组成合金的组元，在固态时相互溶解，所

27、形成的单一均匀的物质。4自然时效：自然时效是指经过冷、热加工或热处理的金属材料，于室温下发生性能随时间而变化的现象。5加工硬化：金属材料随着冷塑变形程度的增大，强度和硬度逐渐升高，塑性和韧性逐渐降低的现象称为加工硬化或冷作硬化。二、填空题1、普通灰口；可锻；球墨；2、气孔；烧结；降低。3、固体渗碳气体渗碳4、不锈钢耐热钢耐磨刚5、延性断裂6、合金渗碳体特殊碳化物7、体心立方晶格密排六方晶格三、选择题1.D; 2.C; 3.C; ; 5.C; 6.A; 7.D; 8.C; 10.A; 11.C; 13.D;14.C; 15.B; 17.A; 18.A; 19.B; 20.A; 21.B 23.D

28、; 24.C四、简答题1、答：奥氏体晶粒细小时，冷却后转变产物的组织也细小，其强度与塑性韧性都较高，冷脆转变温度也较低；反之，粗大的奥氏体晶粒，冷却转变后仍获得粗晶粒组织，使钢的力学性能（特别是冲击韧性）降低，甚至在淬火时发生变形、开裂。2、答：回火的目的是：（1）降低零件脆性，消除或降低内应力；（2）获得所要求的力学性能；（3）稳定尺寸；（4）改善加工性。3、答：铁素体碳在-Fe中的间隙固溶体，软而韧。渗碳体碳与铁形成的间隙化合物，硬而脆。珠光体铁素体与渗碳体形成的层片状交替排列的机械混合物，良好的综合力学性能。第1章 材料的性能一、选择题1.表示金属材料屈服强度的符号是（ B） A. B.

29、s C.b D.-12.表示金属材料弹性极限的符号是（ A） A.e B.s C.b D.-13.在测量薄片工件的硬度时，常用的硬度测试方法的表示符号是（ B）A.HB B.HRC C.HV D.HS4金属材料在载荷作用下抵抗变形和破坏的能力叫（A）A.强度B.硬度C.塑性D.弹性二、填空1.金属材料的机械性能是指在载荷作用下其抵抗（变形 ）或（破坏 ）的能力。2.金属塑性的指标主要有（伸长率）和（断面收缩率）两种。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.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。5.疲劳强度是表示材料经（

30、无数次应力循环）作用而（不发生断裂时）的最大应力值。三、是非题1.用布氏硬度测量硬度时，压头为钢球，用符号HBS表示。 是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。 是3.金属材料的机械性能可以理解为金属材料的失效抗力。四、简答题1.说明下列机械性能指标符合所表示的意思：s、0.2、HRC、-1、b、5、HBS。s: 屈服强度 0.2：条件屈服强度HRC：洛氏硬度（压头为金刚石圆锥） -1: 疲劳极限b: 抗拉强度 5：l0=5d0时的伸长率（l0=5.65s01/2）HBS:布氏硬度（压头为钢球）第2章 材料的结构一、选择题1. 每个体心立方晶胞中包含有（B）个原子 A.

31、1 B.2 C.3 D.4 2. 每个面心立方晶胞中包含有（C）个原子 A.1 B.2 C.3 D.4 3.属于面心立方晶格的金属有（C）A.-Fe,铜B.-Fe,钒 C.-Fe,铜 D.-Fe,钒4.属于体心立方晶格的金属有（B）A.-Fe,铝B.-Fe,铬 C.-Fe,铝 D.-Fe,铬5. 在晶体缺陷中，属于点缺陷的有（A） A. 间隙原子 B.位错 C.晶界 D.缩孔6. 在立方晶系中,指数相同的晶面和晶向(B)A.相互平行 B.相互垂直 C.相互重叠 D.毫无关联7. 在面心立方晶格中,原子密度最大的晶面是(C)A.(100) B.(110) C.(111) D.(122)二、是非题

32、1. 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。 是 2.在体心立方晶格中，原子排列最密的方向111垂直于原子排列最密的晶面（110）。 非（指数相同才会相互垂直）3. 单晶体具有各向同性，多晶体具有各向异性。 非（晶体具有各向异性，非晶体具有各向同性）4晶体的配位数越大，其致密度也越高。 是三、填空题1. 一切固态物质可以分为（晶体 ）与（非晶体）两大类。2. 晶体缺陷主要可分为（点缺陷）,（线缺陷）和面缺陷三类。3. 晶体缺陷中的点缺陷除了置换原子还有（间隙原子）和（空位）。4. 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

33、型位错）。5. 每个面心立方晶胞在晶核中实际含有（ 4）原子，致密度为（ 0.74），原子半径为（2a/4）。6. 每个体心立方晶胞在晶核中实际含有（ 2）原子，致密度为（ 0.68），原子半径为（3a/4）。7. 每个密排六方晶胞在晶核中实际含有（ 6）原子，致密度为（ 0.74），原子半径为（ a/2 ）。四、解释下列现象1. 金属一般都是良导体，而非金属一般为绝缘体。2实际金属都是多晶体结构。第3章 材料的凝固A 纯金属的结晶二、 填空题1.随着过冷度的增大，晶核形核率N（增大），长大率G（增大）。2.细化晶粒的主要方法有（a、控制过冷度 b、变质处理 c、振动、搅拌）。3.纯铁在120

34、0时晶体结构为（-Fe），在800时晶体结构为（-Fe）。四、简答题 1.影响金属结晶过程的主要因素是什么？答：晶核形核率和长大率2.何谓金属的同素异构转变？并以纯铁来说明。答：有些物质在固态下其晶格类型会随温度变化而发生变化，这种现象称为同素异构转变。纯铁在固态下的冷却过程中有两次晶体结构变化：d-Fe g-Fe a-Fed-Fe、-Fe、-Fe是铁在不同温度下的同素异构体，其中d-Fe和-Fe都是体心立方晶格，分别存在于熔点到1394之间及912以下，-Fe是面心立方晶格，存在于1394到912之间。3.试述晶粒大小对其机械性能有何影响？答：常温下，晶粒越细，晶界面积越大，因而金属强度、硬

35、度越高，同时塑性、韧性越好。高温下，晶界呈黏滞状态，在外力作用下易产生滑动和迁移，因而细晶粒无益，但晶粒太粗，易产生应力集中。因而高温下晶粒过粗、过细都不好。B 合金的结晶一、 填空题1. 根据溶质原子在溶剂晶格中分布情况的不同，可将固溶体分为（置换固溶体）和（间隙固溶体）。2. 相是指合金中（成分相同）与（结构相同）均匀一致的组成部分。3. 合金的晶体结构大致可以有三种类型：（固溶体），金属化合物和（ ）。4. 组成合金的（最简单），（最基本），（能够独立存在）的物质称为组元。5两种元素组成固溶体，则固溶体的晶体结构（与组成元素之一的晶体结构相同）。三 、简答题 1.试述金属中固溶体与金属化

36、合物的机械性能有何特点。答：固溶体的强度、硬度高，塑性、韧性低；金属化合物具有较高的熔点、硬度和较大的脆性。2.合金中固溶体和金属化合物的晶体结构有何不同C 铁碳合金相图 一、选择题1. 铁素体是碳溶解在（A ）中所形成的间隙固溶体。 A-Fe B-Fe C-Fe D-Fe2.奥氏体是碳溶解在（ B）中所形成的间隙固溶体。 A-Fe B-Fe C-Fe D-Fe3.渗碳体是一种（C）。 A稳定化合物 B不稳定化合物 C介稳定化合物 D易转变化合物4.在Fe-Fe3C相图中，钢与铁的分界点的含碳量为（C）。 A2 B2.06 C2.11 D2.25.莱氏体是一种（C）。 A固溶体B金属化合物 C

37、机械混合物 D单相组织金属6.在Fe-Fe3C相图中，ES线也称为（D）。 A共晶线 B共析线 CA3线 DAcm线7.在Fe-Fe3C相图中，GS线也称为（C）。 A共晶线 B共析线 CA3线 DAcm线8. 在Fe-Fe3C相图中，共析线也称为（A）。 AA1线 BECF线 CAcm线 DPSK线9.珠光体是一种（C）。 A固溶体 B金属化合物 C机械混合物 D单相组织金属10.在铁碳合金中，当含碳量超过（B）以后，钢的硬度虽然在继续增加，但强度却在明显下降。 A0.8 B0.9 C1.0 D1.111.通常铸锭可由三个不同外形的晶粒区所组成，其晶粒区从表面到中心的排列顺序为（A）。A细晶

38、粒区柱状晶粒区等轴晶粒区 B细晶粒区等轴晶粒区柱状晶粒区C等轴晶粒区细晶粒区柱状晶粒区 D等轴晶粒区柱状晶粒区细晶粒区12.在Fe-Fe3C相图中，PSK线也称为（B）。 A共晶线 B共析线 CA3线 DAcm线13.Fe-Fe3C相图中，共析线的温度为（D）。 A724 B725 C726 D72714.在铁碳合金中，共析钢的含碳量为（B）。 A0.67 B0.77 C0.8 D0.87 二、填空题1. 珠光体是（铁素体）和（渗碳体）混合在一起形成的机械混合物。2. 碳溶解在（-Fe）中所形成的（固溶体）称为铁素体。3. 在Fe-Fe3C相图中，共晶点的含碳量为（4.3% ），共析点的含碳量

39、为（ 0.77% ）。4. 低温莱氏体是（ 珠光体 ）和（共晶渗碳体 ）组成的机械混合物。5. 高温莱氏体是（共晶奥氏体 ）和（工晶渗碳体 ）组成的机械混合物。6. 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。7. 在Fe-Fe3C相图中，共晶转变温度是（ 1148），共析转变温度是（ 727 ）。四、简答题1.铁碳合金中基本相有哪几相？室温下的基本相是什么？答：基本相有液相L高温铁素体相、铁素体相、奥氏体相和渗碳体相Fe3C室温下的基本相是 2.试分析含碳量为0.6%。铁碳含金从液态冷却到室温时的结晶过程。答： 3.试分析含碳量为1.2%铁碳合金

40、从液体冷却到室温时的结晶过程。答：合金在12点转变为 g , 到 3 点, 开始析出Fe3C。从奥氏体中析出的Fe3C称二次渗碳体, 用Fe3C表示,其沿晶界呈网状分布。温度下降, Fe3C量增加。到4点， g 成分沿ES线变化到S点，余下的g 转变为P。P534.结合Fe-Fe3C相图指出A1、A3和Acm代表哪个线段，并说明该线段表示的意思。答：A1为PSK水平线，即共析线，在该线温度（727）下发生共析转变A3为GS线，即固溶体转变线Acm为ES线，即碳在-Fe中的固溶线5.简述碳钢中碳含量变化对机械性能的影响。答：亚共析钢随含碳量增加，P 量增加，钢的强度、硬度升高, 塑性、韧性下降.0.77%C时, 组织为100% P, 钢的性能即P的性能。 0.9%C，Fe3C为晶界连续网状，强度下降, 但硬度仍上升。 2.11%C，组织中有以Fe3C为基的Le,合金太脆6.写出铁碳相图上共晶和共析反应式及反应产物的名称。答：共晶:L4.32.11Fe3C,产物为奥氏体和渗碳体的机械混合物，即莱氏体。共析：0.770.0218+Fe3C,产物为铁素体和渗碳体的机械混合物，即珠光体。7.在FeFe3C相图上空白处填写上组织。 8.简述FeFe3C相图应用是在哪些方面？答：铁碳合金相图是研究铁碳合金最基本的工具，是研究碳钢和铸铁成分、温度、组织及性能之间关