1、安徽机电职业技术学院 20062007 学年第一学期 工程材料与热加工 期终考试试卷 第 1 页 共 22 页 （ 1） 一、 区别下列名词（每题 4 分， 4 分 6= 24 分） 1、强度与塑性： 强度：材料在力的作用下抵抗永久变形和断裂的能力 塑性：材料在力的作用下发生永久变形而不致引起破坏的性能 2、 固溶体与化合物： 固溶体：合金在固态下由组元间相互溶解而形成的均匀相 化合物：合金间发生相互作用而形成的晶格类型和特性完全不同于任一组元且具 有金属特性的新相 3、 淬透性与淬硬性： 淬透性：钢在淬火时所得到的淬硬层（马氏体组 织占 50%处）的深度 淬硬性：钢在淬火时所能达到的最高硬度
2、，主要取决于 M的含碳量 4、过冷 A与 A残 ： 过冷 A：在临界点 A1线（ 727度）以下尚未发生转变的不稳定奥氏体 A残：过冷 A在连续冷却过程中向 M转变，由于某些原因一般不能进行到底，总有一部分 A残留下来，称其为 A残 5、 白口铸铁与灰口铸铁： 白口铸铁：除少量碳固溶于铁素体中，绝大部分碳以渗碳体形态存在的铸铁 灰口铸铁：碳全部或大部分以游离石墨形式存在断口为 暗灰色 6、落料与冲孔： 落料与冲孔都是冲压的基本工序 落料：落料时，冲的部分为成品，而余料为废料 冲孔：冲孔是为了获得带孔的冲裁件，而冲落部分是废料， 二、选择题（每题 1 分， 1 分 15= 15 分） 1、 洛氏
3、硬度与布氏硬度相比的优点是（ C ）。 A、不标单位 B、数值较准确 C、压痕小 D、不宜测太薄、太硬的材料 2、 面心立方晶格的晶胞中独立原子数为（ D ）。 A、 1 B、 2 C、 3 D、 4 3、 合金固溶强化的原因是（ C ）。 A、晶格类型的改变 B、晶粒细化 C、晶格发生畸变 D、发生了化学反应 4、 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 5、在平衡状态下， 45 钢的室温组织是（ C ）。 A、 F B、 P C、 P+F D、 P+ Fe3C 6、钢的质量等级的分类是按钢的（ C ）区分的。 安徽机电职业技术学院 2
4、0062007 学年第一学期 工程材料与热加工 期终考试试卷 第 2 页 共 22 页 A、力学性能 B、含碳量 C、杂质 S、 P 含量 D、有益的 Mn、 Si 7、 加热是钢进行热处理的第一步，其目的是使钢获得（ B）。 A、 均匀的基体组织 B、 均匀的 A 体组织 C、 均匀的 P 体组织 D、 均匀的 M 体组织 8、 完全退火主要用于（ A ）。 A、 亚共析钢 B、 共析钢 C、 过共析钢 D、 所有钢种 9、 碳钢的淬火工艺是将其工件加热到一 定温度，保温一段时间，然后采用的冷却方式是（ D）。 A、 随炉冷却 B、 在风中冷却 C、 在空气中冷却 D、 在水中冷却 10、
5、铸铁中碳以石墨形态析出的过程称为 （ B ）。 A、变质处理 B、石墨化 C、球化过程 D、孕育处理 11、 形状较复杂的毛坯，尤其是具有复杂内腔的毛坯，最合适的生产方法是（ C ） 。 A、自由 锻 B、 焊接 C、 铸造 D、 热挤压 12、 铸铁的铸造工艺性比铸钢的要好，其主要原因是（ B ） 。 A、 铸铁的浇注温度高 ，凝固温度范围小，收缩率大 B、 铸铁的浇注温度低，凝固温度范围小，收缩率小 C、 铸铁的浇注温度低，凝固温度范围大，收缩率小 D、 铸铁的浇注温度高，凝固温度范围大，收缩率大 13、 镦粗、拔长、冲孔、弯曲、错移均属于（ C ）。 A、 精整工序 B、 辅助工序 C、
6、 基本工序 D、 无法分类 14、 焊接与其他连接方法的本质区别是（ B ）。 A、 所采用的热源不同 B、 使被连接件之间形成原子间的结合 C、 所用压力不同 D、 只能连接金属材料 15、下列不属于药皮的作用的是（ C ）。 A、 冶金处理 B、机械保护作用 C、作填充金属 D、改善焊接工艺性 四、填空题（每空 1 分， 1 分 15= 15 分） 1、 低碳钢拉伸试验的过程可以分为弹性变形、 屈服 和 断裂 三个阶段 。 2、常见的晶体结构有 _体心立方 _、面心立方和 密排六方，属于面心立方晶格的金属有 Al 与 Cu。 3、液态金属的结晶过程主要为 晶核的形成 及 晶核的长大 的过程
7、。 4、 工业用钢按用途分为 合金结构钢 、 合金工具钢 及特殊性能钢。 5、铜合金按照化学成分，可分为 黄铜 、 青铜 和白铜三大类。 6、马氏体的形态与 碳含量 有关，低碳钢淬火后 马氏体的形态为 板条状 。 7、铸造组织中发现有大而集中的孔洞，称其为 _缩孔 _。 8、铸造生产的方法很多，最常用的是 砂型铸造 。 9、压力加工的种类有很多，其中 自由锻 很灵活，获得的锻件的尺寸精度低，适于小批量生产。 10、 手工电弧焊的焊条由 药心 和药皮构成。 11、目前应用最多的焊接能源是 电弧 。 五、综合题（ 36 分） 1、根据 Fe-Fe3C 相图：（ 8 分） 安徽机电职业技术学院 20
8、062007 学年第一学期 工程材料与热加工 期终考试试卷 第 3 页 共 22 页 （ 1）指出图中特性点 E 点， S 点的温度，成分及物理意义； E 点： 1148 度 Wc=2.11% 碳在 y-Fe 中的最大溶解量 钢铁分界线 S 点： 727 度 Wc=0.77% 共析点 A=F+Fe3c （ 2）指出图中下列特性线的名称； ACD 线： 液相线 ， ES 线： 碳在奥氏体中的溶解度线 ECF 线 ：共晶线 PSK 线： 共析线 2、共析钢 C 曲线和冷却曲线为图示，请写出（ 1）、（ 2）、（ 3）处组织名称。（ 6分） （ 1）： 珠光体 （ 2）： 贝氏体 （ 3）： 马氏体
9、 3、今用 T10 钢制造形状简单的车刀，其工艺路线为：锻造 热处理 1 机加工 热处理 2 热处理 3 磨削。 请说出三处热处理的名称及其作用，指出热处理后最终显微组织。（ 10 分） 解：（ 1)热处理 1：球化 退火 ，目的是为了消除锻造应力，改善切削加工性，并为淬火做好组织准备 （ 2） 热处理 2：淬火，淬火是为了获得马氏体从而获得高硬度， (3)热处理 3：低温回火，低温回火是为了稳定组织，降低脆性，消除淬火应力 最终组织： M 回 +Fe3C+A 残， 4、选材连线（ 12 分） (1) (2) (3) 安徽机电职业技术学院 20062007 学年第一学期 工程材料与热加工 期终
10、考试试卷 第 4 页 共 22 页 2） 一、 区别下列名词（每题 4 分， 4 分 6= 24 分） 1、强度与硬度： 强度：材料在力的作用下抵抗永久变形和断裂的能力 硬度：材料抵抗局部变形，特别 是塑形变形，是反映材料软硬程度的指标 2、相与组织： 相：合金中具有同一化学成分，同一结构和原子聚集状态。并以界面相互分开的均匀的组成部分 3、 淬透性与淬硬性： 淬透性：钢在淬火时所得到的淬硬层（马氏体组织占 50%处）的深度 淬硬性：钢在淬火时所能达到的最高硬度，主要取决于 M 的含碳量 4 .A 与过冷 A： 过冷 A：在临界点 A1线（ 727度）以下尚未发生转变的不稳定奥氏体 A 残：过
11、冷 A 在连续冷却过程中向 M 转变，由于某些原因一般不能进行 到底，总有一部分 A 残留下来，称其为 A 残 5、回复与再结晶： 回复 ;加工硬化是一种不稳定现象 ,一旦材料加热使原子获得足够的能量 ,它便于工作会自发的回复到稳定现象 ,消除晶格扭曲 ,使加工硬化得到部分消除 ,这一过程称为回复 再结晶 :是当温度继续升高时 ,金属原子获得跟多的热量 ,开始以某些碎晶或杂志为核心结晶成新的晶核 ,从而消除加工硬化的现象 6、黄铜与青铜： 黄铜 :铜与锌组成的合金 青铜：铜与锡组成的合金 二、选择题（每题 1 分， 1 分 15= 15 分） 1、 选 择和评定塑性材料的主要依据是（ B ）。
12、 A、抗拉强度 B、屈服强度 C、抗弯强度 D、疲劳强度 2、 体心立方晶格的晶胞中独立原子数为（ B ）。 A、 1 B、 2 C、 3 D、 4 3、 合金固溶强化的原因是（ C ）。 A、晶格类型的改变 B、晶粒细化 C、晶格发生畸变 D、发生了化学反应 4、 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 粒区柱状晶粒区等轴晶粒区 安徽机电职业技术学院 20062007 学年第一学期 工程材料与热加工 期终考试试卷 第 5 页 共 22 页 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
13、区细晶粒区 5、在平衡状态下， T12 钢的室温组织是（ D ）。 A、 F B、 P C、 P+F D、 P+ Fe3C 6、钢的质量等级的分类是按钢的（ C ）区分的。 A、力学性能 B、含碳量 C、杂质 S、 P 含量 D、有益的 Mn、 Si 7、 加热是钢进行热处理的第一步，其目的是使钢获得 （ B ）。 A、 均匀的基体组织 B、 均匀的 A 体组织 C、 均匀的 P 体组织 D、 均匀的 M 体组织 8、球化 退火主要用于（ c ）。 A、 亚共析钢 B、 共析钢 C、 过共析钢 D、 所有钢种 9、 正火是将工件加热到一定温度，保温一段时间，然后采用的冷却方式是（ D ） 。
14、A、 随炉冷却 B、 在油中冷却 C、 在空气中冷却 D、 在水中冷却 10、 铸铁中碳以石墨形态析出的过程称为（ B ）。 A、变质处理 B、 石墨化 C、球化过程 D、孕育处理 11、在铸型中 ,主要起补缩作用的是（ A）。 A、冒口 B、直浇道 C、浇口杯 (外浇口 ) D、内浇道 12、下列几种铁碳合金中，其流动性最好的是（ D ）。 A、亚共晶生铁 B、过共晶生铁 C、共析钢 D、共晶生铁 13、 镦粗、拔长、冲孔、弯曲、错移均属于（ A ）。 A、 基本工序 B、 辅助工序 C、 精整工序 D、 无法分类 14、 下列 4 种焊接位置中最容易操作的是（ A ）。 A、平焊 B、立
15、焊 C、横焊 D、仰焊 15、下列不属于药皮的作用的是（ C ）。 A、 冶金处理 B、机械保护作用 C、作填充金属 D、改善焊接工艺性 四、填空题（每空 1 分， 1 分 15= 15 分） 1、衡量材料塑性的指标有 断后 伸长率 和断面收缩率。 2、常见的晶体结构有 体心立方、 面心立方 和 密排六方，属于体心立方晶格的金属有 铬 。 3、常见的面缺陷类型为 位错 。 4、 工业用钢按质量分为 普通质量钢 、 优质钢 及高级优质钢。 5、热处理工艺中，钢加热以后，冷却方式通常 有 连续冷却 和等温冷却两种。 6、铸造组织中发现有大而集中的孔洞，称其为 缩松 。 7、对合金铸造性影响最大的是
16、合金的流动性和 收缩性 。 8、压力加工的种类有很多，其中 自由锻 很灵活，获得的锻件的尺寸精度低，适于小批量生产。 9、衡量金属材料的可锻性常用金属塑性和 变形抗力 来综合衡量。 10、 手工电弧焊的焊条的主要作用是 作电极 和填充焊缝 。 11、 碳当量 是衡量金属材料焊接性常用的方法。 12、手工电弧焊常用的焊接接头形式有 对接接头 、 搭接接头 、角接接头和 T 形接头。 安徽机电职业技术学院 20062007 学年第一学期 工程材料与热加工 期终考试试卷 第 6 页 共 22 页 五、综 合题（ 36 分） 1、在 Fe-Fe3C 相图中有四条重要转变线。请说明这四条转变线冷却时发生
17、的转变。并指出转变产物（如有转变式，请写出转变式）（ 8 分） （ 1） ECF 线： 共晶线 1148 度 L 到（ A+Fe3C)称为莱氏体 （ 2） PSK 线： 共析线 727 度 A 到（ F+Fe3C）称为珠光体 （ 3） ES 线： 碳在奥氏体中的溶解度线，冷却时从奥氏体中析出二次渗碳体 （ 4） GS 线： 固溶体的同素异构转变线也是从奥氏体中结晶铁素体的开始线 2、下图为共析钢 C 曲线，请填写下列内容：（ 6 分） （ 1）线的含义： 直线 Ms： 马氏体转变开始线 曲线 (1)： 等温转变开始线 曲线 (2)： 等温转变终了线 （ 2）转变区域名称： a(曲线 2 左方
18、)区域： 过冷奥氏体区 b(两曲线之间 )区域： 转变区 c(曲线 3 右方 )区域： 转变产物区 3、 C618 机床变速箱齿轮（该齿轮尺寸不大，其厚度为 15mm）工作时转速较高，性能要求如下：齿的表面硬度 5056HRC，齿心部硬度 2225HRC，整体强度 b=760800MPa，整体韧性 ak=4060J/cm2。 请从材料： T12、 20CrMnTi、 38CrMoAl、 45、 0Cr18Ni9Ti、 W18Cr4V中进行合理选用，并制订其加工路线。（ 10 分） 答：选用 45 号钢， 加工路线： 下料 锻造 正火（ 840 度至 860 度空冷） 机加工 调质（ 840 度
19、至 860 度水淬， 500 度至 550 度回火） 精加工 高频表面淬火（ 880 度 至 900 度水冷） 低温回火（ 200 度回火） 精磨 4、选材连线（ 12 分） 时间lg/s 温度 a b c (2) (1) Ms A1 安徽机电职业技术学院 20062007 学年第一学期 工程材料与热加工 期终考试试卷 第 7 页 共 22 页 （三） 一、 区别下列名词（每题 4 分， 4 分 6= 24 分） 1、强度与硬度： 强度：材料在力的作用下抵抗永久变形和断裂的能力 硬度：材料抵抗局部变形，特别是塑形变形，是反映材料软硬程度的指标 2、相与组织： 相：合金中具有同一化学成分 ，同一
20、结构和原子聚集状态。并以界面相互分开的均匀的组成部分 组织：是相的综合体，相是组织的基本单元 3、淬透性与淬硬性： 淬透性：淬透性是指钢淬火时获得马氏体的能力，是钢本身的固有属性，取决于 Vk 或 C 曲线位置 淬硬性：指钢淬火石能达到的最高硬度能力，主要取决于 M 的含碳量 4、 M 与 M 回 ： M： M 是 C 在 a-Fe 中过饱和固溶体 M 回： 是过饱和 5、白口铸铁与灰口铸铁： 白口铸铁：除少量碳固溶于铁素体中，绝大部分碳以渗碳体形态存在的铸铁 灰口铸 铁：碳全部或大部分以游离石墨形式存在断口为暗灰色 6、黄铜与紫铜： 黄铜 ;是铜与锌组成的合金 紫铜：是纯铜 二、选择题（每题
21、 1 分， 1 分 15= 15 分） 1、 在对金属材料进行压力加工时，必须充分考虑材料的（ C ）。 A、强度 B、硬度 C、塑性 D、韧性 2、 下列属于面缺陷的是 （ C ）。 A、空位 B、间隙原子 C、亚晶界 D、位错 3、 Fe3C 是（ C）。 A、间隙固溶体 B、置换固溶体 C、金属化合物 D、机械混合物 4、 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（ B ）。 A、 细晶粒区等轴晶粒区柱状晶粒区 B、 细晶粒区柱状晶粒区等轴晶粒区 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 5、在平衡状态下， T12 钢的室温组
22、织是（ D）。 A、 F B、 P C、 P+F D、 P+ Fe3C 6、 除（ A ）元素外，其它合金元 素溶于奥氏体后，均能增加过冷奥氏体的稳定性。 安徽机电职业技术学院 20062007 学年第一学期 工程材料与热加工 期终考试试卷 第 8 页 共 22 页 A、 Co B、 Cr C、 Mn D、 Ti 7、 加热是钢进行热处理的第一步，其目的是使钢获得（ B ）。 A、 均匀的基体组织 B、 均匀的 A 体组织 C、 均匀的 P 体组织 D、 均匀的 M 体组织 8、球化 退火主要用于（ C ）。 A、 亚共析钢 B、 共析钢 C、 过共析钢 D、 所有钢种 9、 退 火是将工件加
23、热到一定温度，保 温一段时间，然后采用的冷却方式是（ A ） 。 A、 随炉冷却 B、 在油中冷却 C、 在空气中冷却 D、 在水中冷却 10、下列 铸铁中碳以团絮状石墨出现的是（ B ）。 A、灰铸铁 B、可锻铸铁 C、球墨铸铁 D、蠕墨铸铁 11、在铸型中 ,主要起补缩作用的是（ A ）。 A、冒口 B、直浇道 C、浇口杯 (外浇口 ) D、内浇道 12、下列几种铁碳合金中，其流动性最好的是（ D ）。 A、亚共晶生铁 B、过共晶生铁 C、共析钢 D、共晶生铁 13、 使平板坯料变形成开口空心零件的冲压工序是（ B ）。 A、弯曲 B、拉深 C、翻边 D、剪切 14、 下列 4 种焊接位置
24、中最难操作的是（ D ）。 A、平焊 B、立焊 C、横焊 D、仰焊 15、下列不属于药皮的作用的是（ C ）。 A、 冶金处理 B、机械保护作用 C、作填充金属 D、改善焊接工艺性 四、填空题（每空 1 分， 1 分 15= 15 分） 1、衡量材料塑性的指标有伸长率和 断面收缩率 。 2、结晶时 ,细化晶粒的途径有 增大过冷度 、变质处理和附加振动等。 3、金属在 固态 下随温度的改变，由一种晶格转变为另一种晶格的现象称为 同素异构转变 。 4、工业用钢按质量分为 普通质量钢 、 优质钢 及高级优质钢。 5、热处理工艺中，钢加热以后，冷却方式通常有 连续冷却 和等温冷却两种。 6、铸造组织中
25、发现有大而集中的孔洞，称其为 缩松 。 7、对合金铸造性影响最大的是合金的流动性和 收缩性 。 8、自由锻造的基本工序主要有 拔长 、 扩孔 、冲孔、弯曲和错移等。 9、衡量金属材料的可锻性常用金属 塑性和 变形抗力 来综合衡量。 10、手工电弧焊的焊条的主要作用是 作电极 和填充焊缝。 11、 碳当量 是衡量金属材料焊接性常用的方法。 12、焊接方法有 100 多种，但是根据焊接的过程特点不同，可分为 熔化焊 、压力焊和钎焊三大类。 五、综合题（ 36 分） 1、在 Fe-Fe3C 相图中有四条重要转变线。请说明这四条转变线冷却时发生的转变。并指出转变产物（如有转变式，请写出转变式）（ 8
26、分） （ 1） ECF 线： 安徽机电职业技术学院 20062007 学年第一学期 工程材料与热加工 期终考试试卷 第 9 页 共 22 页 （ 2） PSK 线： （ 3） ES 线： （ 4） GS 线： 2、将两块 T8 钢试样加热到 760保温，然后以不同方式冷却。冷却曲线为图示，指出（ 1）（ 2）（ 3）（ 4）（ 5）（ 6）点处组织名称。（ 6 分 （ 1） 过冷奥氏体 （ 2） 过冷奥氏体 +珠光体 （ 3） 珠光体 （ 4） 珠光体 （ 5） 过冷奥氏体 （ 6） 马氏体 +残余奥氏体 3、有一载重汽车变速箱齿轮，使用中受一定 冲击，负载较重，齿表面要求耐磨，硬度为 5863HRC，齿心部硬度 3345HRC，其余力学性能要求为： b 1000MPa， -1 440MPa， ak 95J/cm2。 试从下列材料： 45、 T12、 20CrMnTi、 38CrMoAl、 0Cr18Ni9Ti、 W18Cr4V中选择制造该齿轮的合适钢种，制订工艺流程。（ 10 分） 4、选材连线（ 12 分） 时间lg/s 温度 (1) (2) (3) (5) (4) (6) Ms 安徽机电职业技术学院 20062007 学年第一学期 工程材料与热加工 期终考试试卷 第 10 页 共 22 页
