1、 一、填空题（每空 1分，共 20分） 得分 | |阅卷人 | 1常见的金属晶格类型有 、 _和 _。 2空位属于 _缺陷，晶界和亚晶界分别 _ 缺陷，位错属于_缺陷。 3金属的实际结晶温度总是低于理论结晶温度，这种现象称为 _。 4原子在溶剂晶格中的分布不同，可将固溶体分为 _固溶体和_ 固溶体。 5室温下 Fe Fe3C 合金中的 4 种基本组织是 _、 _、_和 _。 6常见的金属的塑性变形方式有 _和 _两种类型。 7钢的热处理工艺是由 _、 _和 _三个步骤组成的。 8铁碳合金为双重相图，即 _相图和 _相图。 二、单项选择题（每题 2分，共 20分） 得分 | |阅卷人 | （ ）
2、 1.两种元素组成固溶体，则固溶体的晶体结构 。 A与溶质的相同 B与溶剂的相同 C与溶剂、溶质的都不相同 D是两种元素各自结构的混合体 （ ） 2.铸造条件下，冷却速度越大，则 。 A过冷度越小 ，晶粒越细 B过冷度越小，晶粒越粗 C过冷度越大，晶粒越粗 D过冷度越大，晶粒越细 （ ） 3.金属多晶体的晶粒越细，则其 。 A强度越高，塑性越好 B强度越高，塑性越差 C强度越低，塑性越好 D强度越低，塑性越差 （ ） 4. 钢的淬透性主要取决于 。 A冷却介质 B碳含量 C钢的临界冷却速度 D.其它合金元素 （ ） 5.汽车、拖拉机的齿轮要求表面具有 高耐磨性，心部具有良好的强韧性，应选用 。
3、 A 45钢表面淬火 +低温回火 B 45Cr 调质 C 20钢渗碳、淬火 +低温回火 D 20CrMnTi 渗碳、淬火 +低温回火 （ ） 6.完全退火主要适用于 。 A亚共析钢 B共析钢 C过共析钢 D白口铸铁 （ ） 7.铸铁如果第一、第二阶段石墨化都完全进行，其组织为 。 A F G B F P G C P G D.Le P G （ ） 8.对于可热处理强化的铝合金，其热处理方法为 。 A淬火 + 低温回火 B正火 C水韧处理 D. 固溶处理 + 时效 （ ） 9. 马氏体的硬度主要取决于 。 工程材料 B 试卷1 答案及评分标准 一、填空题（每空1分，共20分） 1 体心立方晶格、面
4、心立方晶格、密排六一 二 三 四 五 六 总分 统分人 题分 20 20 10 15 15 20 100 得分A过冷奥氏体的冷却速度 B过冷奥氏体的转变温度 C马氏体的含碳量 D马氏体的亚结构 （ ） 10.在下列方法中，可使晶粒细化的方法是 。 A扩散退火 B切削加工 C喷丸处理 D变质处理 三 、 判断题 （每题 1 分，共 10分） 得分 | |阅卷人 | （ ） 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。 （ ） 2.在实际金属和合金中，自发生核常常起着优先和主导的作用。 （ ） 3.由于再结晶过程是一个形核和长大的过程，因而是相变过程。 （
5、 ） 4.位错是晶体中常见的缺陷，在常见的工业金属中位错密度愈多，其强度愈高。 （ ） 5. 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。 （ ） 6.球墨铸铁可通过热处理来提高其综合力学性能。 （ ） 7.所有铝合金都可以通过热处理进行强化。 （ ） 8.钢的铸造性能比铸铁好，故常用来铸造形状复杂的工件。 （ ） 9. 滑移变形所需要的切应力要比孪生变形时所需的小得多。 （ ） 10.奥氏体冷却时，只要温度达到 Ms以下，马氏体的转变就能完成 。 四、名词解释题 （每题 3分，共 15分） 得分 | |阅卷人 | 1、 晶胞
6、2、 同素异构转变 3、 固溶强化 4、钢的淬透性 5、 调质处理 五 、 简答题（ 共 15 分） 得分 | |阅卷人 | 1、 在铸造生产中，采用哪些措施控制晶粒大小？（ 6分） 2、 金属经冷塑性变形后，组织和性能发生什么变化？ （ 4分） 3. 说明下列牌号所属的种类、数字及字符的意义：（ 5分） Q235 45 T8A GCr15 HT200 六 、 综述题 （共 20 分） 得分 | |阅卷人 | 1、 直径为 5mm 的 45 钢三个试样，加热至 830后水冷，然后再分别加热至 200、400、 600空冷，试说明这三个试样所经历的各热处理工艺名称、获得的室温组织及大致硬度。 （
7、 8分） 2、如图是铁碳平衡相图。（ 12分） 写出 ECF线、 PSK线发生的相变反应名称及反应式。 A1线是指 _线， A3线是指 _线， Acm线是指 _线。 计算含碳 为 0.45%的铁碳合金室温组织组成物和相的相对质量。 工程材料 B 试卷 1答案及评分标准 一、填空题（每空 1分，共 20分） 1 体心立方晶格、面心立方晶格、密排六方晶格。（位置可以互换） 2 点、面、线。 3. 过冷。 4 间隙、置换。（位置可以互换） 5 铁素体、珠光体、渗碳体、莱氏体。（位置可以互换） 6 滑移、孪生。（位置可以互换） 7 加热、保温、冷却。（位置可以互换） 8. 铁渗碳体、铁石墨。（位置可以
8、互换） 二、单项选择题（每题 2分，共 20分） 1. B 2. D 3. A 4. B 5. D 6. A 7. A 8. D 9. C 10. D 三 、 判断题 （每题 1分，共 10分） 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 四、名词解释题 （ 每个关键词 1分 ， 每题 3分，共 15分） 1、 晶胞： 晶胞是能 代表晶格 中原子排列规律的 最小 几何 单元 。 2、同素异构转变： 固态金属 的 晶格结构 随 温度改变而改变 的现象。 3、 固溶强 化： 通过 溶入溶质元素 形成 固溶体 ，使材料的 强度、硬度提高 的现象。 4、 钢的淬透性：在规定条件下，钢
9、在 淬火 时获得 淬硬层（淬透层）深度 的 能力 。 5、调质处理： 把 淬火 和 高温回火 相结合的 热处理方法 称为调质处理。 五 、 简答题（ 共 15 分） 1答： 增加过冷度： 钢模铸造 以及在 砂模中加冷铁 以加快冷却速度的方法来控制晶粒大小。 （ 2分） 变质处理 ：在液态金属结晶前， 特意加入某些难熔固态颗粒 ，造成大量可以成为非自发晶核的固态质点， 使结晶时的晶核数目大大增加， 从而提高了形核率，细化晶粒。 （ 3分） 机械振动、搅拌。（ 1分） 2答： 晶粒沿变形方向拉长，性能趋于各向异性。 （ 1 分） 晶粒破碎，位错密度增加，产生加工硬化。 （ 1 分） 织构现象的产生
10、。 （ 1分） 金属内部会形成残余的内应力。 （ 1分） 3. 答： Q235：最低的屈服强度为 235MPa 的碳素结构钢。 （ 1分） 45：为含碳量为 0.45%的优质碳素结构钢。 （ 1 分） T8A：含碳量为 0.8%左右的高级优质碳素工具钢。 （ 1 分） GCr15：含 Cr量为 1.5%左右的滚动轴承。 （ 1分） HT200:为最低抗拉强度为 200MPa 的灰 铁。 （ 1 分） 六 、 综述题 （共 20 分） 1、答： 45钢加热 830后水冷称淬火。 （ 1 分 ） 再 经 200加热后空冷称低温回火，室温组织为回 M，硬度约 HRC55。 （ 2分 ） 再 经 40
11、0加热后空冷称中温回火，室温组织为回 T，硬度约 HRC40（ 2分 ） 再 经 600加热后空冷称高温回火，即调质处理，室温组织为回 S，硬度约HRC25。 （ 3 分 ） 2、答 ： ECF线：共晶反应： LC AE+Fe3C(Ld或 Le) （ 1.5分 ） PSK线：共析反应： AS FP+Fe3C (P) （ 1.5分 ） A1线 PSK线 （ 1分 ） A3线 GS线 （ 1分 ） Acm线 ES线 （ 1分 ） 室温下组织组成为： F+P （ 1分 ） F的质量百分比： QF=(0.77-0.45)/(0.77-0.0218) 42.77% （ 1分 ） P的质量百分比 QP=1
12、-42.77%=57.23% （ 1分 ） 室温下相的组成： F+ Fe3C （ 1分 ） F的质量百分比： QF=(6.69-0.45)/6.69 93.27% （ 1分） Fe3C的质量百分比： QFe3C=1- 93.27% =6.73% （ 1分） 一、填空题（每空 1分，共 20分） 得分 | |阅卷人 | 1按照材料的组成、结合键的特点，可将工程材料分为金属材料、陶瓷材料、_材料和 _材料。 2晶体缺陷，按几何特征可分为 _、 _和 _三种类型。 题号 题号 一 二 三 四 五 六 总分 统分人 题分 20 20 10 15 15 20 100 得分1148 727 3金属结晶的必
13、要条件是 _，其结晶过程要进行 _和_两个过程。 4在平衡状态下，低温莱氏体及珠光体的含碳量依次为 _、 _。 5完全退火适用于 _钢，其加热温度为 _，冷却速度缓慢，得到 _织。 6按合金元素总含量分，合金钢可分为 _钢、 _ 钢、_钢。 7根据石墨形态划分，铸铁可分为 _ 、 _ 、_和 _。 二、单项选择题（每题 2分，共 20分） 得分 | |阅卷人 | （ ） 1.二元合金中，铸造性能最好的是 。 A固溶体合金 B共晶合金 C共析合金 D包晶成分合金 （ ） 2.在立方晶系中指数相同的晶面和晶向 。 A互相平行 B互相垂直 C相互重叠 D毫无关联 （ ） 3. 实际金属结晶时，可通过
14、控制形核率 N和长大速度 G 的比值来控制晶粒 大小，要获得细晶粒，应采用 。 A增大 N/G值 B减小 N/G值 C使 N/G 值保持不变 D使 N/G 值先增大后减小 （ ） 4. 在作疲劳试验时，试样承受的载荷为 。 A静载荷 B冲击载荷 C交变载荷 D.动载荷 （ ） 5.变形金属再结晶后 。 A形成等轴晶，强度增大 B形 成柱状晶，塑性下降 C形成柱状晶，强度升高 D形成等轴晶，塑性升高 （ ） 6 马氏体的硬度主要取决于 。 A过冷奥氏体的冷却速度 B过冷奥氏体的转变温度 C马氏体的含碳量 D马氏体的亚结构 （ ） 7. 淬硬性好的钢 。 A具有高的碳含量 B具有高的合金元素含量
15、C 具有低的碳含量 D.具有低的合金元素含量 （ ） 8. 制造手锯条应选用 。 A Cr12MoV 经淬火 +低温回火 B 65 钢经淬火 +中温回火 C 45钢经淬火 +高温回火 D T12 钢经淬火 +低温回火 （ ） 9. 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 A提高 B降低 C不改变 D对小试样堤高，对大试样则降低 （ ） 10.铸造机床床身、机器底座应选用 。 A白口铸铁 B麻口铸铁 C灰铸铁 D.铸钢 三 、 判断题 （每题 1分，共 10分） 得分 | |阅卷人 | （ ） 1.所有金属材料均有明显的屈服现象。 （ ） 2.间隙相不是一种固溶体，而是一种金属间
16、化合物。 （ ） 3.室温下，金属晶粒越细，则强度越高，塑性越低。 （ ） 4.在铁碳合金中，只有共析钢结晶时，才发生共析转变，形成共析组织。 （ ） 5.再结晶后金属的强度硬度下降，塑性、韧性提高。 （ ） 6.本质细晶粒钢是指在任何加热条件下晶粒均不发生粗化的钢。 （ ） 7.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。 （ ） 8.高速钢反复锻造的目的是为了打碎鱼骨状共晶莱氏体，使其均匀分布于基体中。 （ ） 9.可锻铸铁可在高温下进行锻造加工。 （ ） 10.铁素体是碳在 -Fe中 的间隙相。 四、名词解释题 （每题 3分，共 15分） 得分 | |阅卷人 | 1、 单晶
17、体 2、 共晶反应 3、 相 4、回火脆性 5、 马氏体 五 、 简答题（ 共 15 分） 得分 | |阅卷人 | 1何谓加工硬化， 产生的原因是什么？ （ 5分） 2、 有形状、尺寸相同的两个 Cu-Ni 合金铸件，一个含 90% Ni ，另一个含 50% Ni,铸后自然冷却，问哪个铸件的偏析较严重？ （ 5分） 3、 说明下列牌号所属的种类、数字及字符的意义：（ 5分） 20 T8 GCr15 60Si2Mn HT300 六 、 综述题 （共 20 分） 得分 | |阅卷人 | 1、 某汽车发动机中的活塞销选用 20CrMnMo 材料制作。其工艺路线如下：下料 冷拔 正火 粗磨外园 渗碳
18、淬火 低温回火 精磨。请分别说明上述、和项热处理工艺的目的及组织。 （ 8 分） 2、如右图是铁碳平衡相图。（ 12分） 写出 ECF线、 PSK线发生的相变相变反应名称及反应式 A1线是指 _线， A3线是指 _线， Acm线是指 _线。 计算含碳为 1.2%的铁碳合金室温组织组成物和相的相对质量。 工程材料 B 试卷 2答案及评分 标准 一、填空题（每空 1分，共 20分） 1高分子、复合。 （位置可以互换） 2 点缺陷、线缺陷、面缺陷。（位置可以互换） 3. 过冷、形核、长大。（后两个位置可以互换） 4 4.3%、 0.77%。 5亚共析成分的碳钢和合金钢、 Ac3+30 50 、铁素体
19、珠光体。 6低合金、中合金、高合金。（位置可以互换） 7灰口铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁、蠕墨铸铁。（位置可以互换） 二、单项选择题（每题 2分，共 20分） 1. B 2. B 3. A 4. C 5. D 6. C 7. A 8. D 9. B 10. C 三 、 判断题 （每题 1 分，共 10分） 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 四、名词解释题 （ 每个关键词 1分 ， 每题 3分，共 15分） 1、单晶体：如果一块晶体，其 内部 的 晶格位 向完全 一致 ，则称这块晶体为单晶体。 2、共晶反应：指一定成分的 液体合金 ，在 一定温度下 ，同时结晶出成分和晶格
20、均不相同的 两种晶体 的反应。 3、 相 ： 在合金中，具有 同一化学成分 、 同一晶体结构 ，且 有界面与其它部分分开的均匀组成部分。 4、回火脆性：在 某温度范围 内回火时， 冲击韧性 会出现 下降 的现象，称为回火脆性。 5、马氏体： 碳 在 Fe中的 过饱和固溶体 。 五 、 简答题（ 共 15 分） 1答： 随着塑性变形的增加，金属的 强度、硬度迅速增加 ； 塑性、韧性迅速下降的现象 。 称为加工硬化。 （ 2 分） 随着变形的增加，晶粒逐渐被拉长，直至破碎，这样使各晶粒都破碎成细碎的亚晶粒 ，变形愈大，晶粒破碎的程度愈大，这样使 位错 密度显著增加 ；同时细碎的亚晶粒也随着晶粒的拉
21、长而被拉长。导致 金属的塑性变形抗力将迅速增大 ，即产生强度和硬度显著提高，而塑性和韧性下降的现象。（ 3分） 2. 答：、 含 50% Ni 的 Cu-Ni 合金铸件偏析较严重。 在实际冷却过程中，由于 冷速较快 ，使得 先结晶部分含高熔点组元多 ， 后结晶部分含低熔点组元多 ，因为含 50% Ni 的合金铸件固相线与液相线范围比含 90% Ni 铸件宽 ，因此它所造成的化学成分不均匀现象要比含 90% Ni 的合金铸件严重。 （ 5分） 3. 答： 20：为含碳量为 0.2%的优质碳素 结构钢。 （ 1分） T8：含碳量为 0.8%左右的碳素工具钢。 （ 1分） GCr15：含 Cr量为
22、1.5%左右的滚动轴承。 （ 1 分） 60Si2Mn：含 C 约 0.6%、含 Si 约 2%、含 Mn小于 1.5%的弹簧钢。 （ 1分 ） HT300:为最低搞拉强度为 300MPa 的灰铁。 （ 1分） 六 、 综述题 （共 20 分） 1、 答： 正火： F+S。 目的是细化晶粒，改善加工性能。 （ 2分） 渗碳：表层为 S+Fe3CII，心部 F+S。目的是提高工件表面硬度、为淬火作准备。 （ 2分） 淬火： M+残余 A，目的是 表面获得高硬度，心部获得好的韧性。 （ 2分） 低温回火：回火 M，目的是减少或消除淬火内应力， 提高韧性。 （ 2分 ） 2、答 ： ECF线：共晶反
23、应： LC AE+Fe3C(Ld或 Le) （ 1.5分 ） PSK线：共析反应： AS FP+Fe3C (P) （ 1.5分 ） A1线 PSK线 （ 1分 ） A3线 GS线 （ 1分 ） Acm线 ES线 1分 ） 室温下组织组成为： P+Fe3C （ 1分 ） P的质量百分比： QP=(6.69-1.2)/(6.69-0.77) 92.74% （ 1分 ） Fe3C 的质量百分比 QFe3CII=1-92.74%=7.26% （ 1分 ） 室温下相的组成： F+ Fe3C （ 1分 ） F的质量百分比： QF=(6.69-1.2)/6.69 82.06% （ 1分 ） Fe3C的质量百
24、分比： QFe3C=1-82.06%=17.94% （ 1分） 一、填空题（每空 1分，共 20分） 得分 | |阅卷人 | 1、按照材料的组成、结合键的特点，可将工程材料分为金属材料、 材料、_材料和复合材料。 2常见的金属晶格类型有 、 _和 _。 3按合金的相结构分，铁碳合金中的铁素体属于 _，渗碳体属于_。 4 马氏体有两种形态分别是 和 。 5金属的晶粒愈细小，则金属的强度、硬度愈 _、塑性 韧性愈_，这种现象称为 _强化。 6按含碳量分， 20、 50Mn、 T9钢分别属于 _碳钢、 _碳钢、 _碳钢、。 7完全退火适用于 _钢，其加热温度为 _，冷却速度缓慢，得到 _织。 8球墨
25、铸铁的生产过程是首先熔化铁水，然后在浇注以前进行 _和_处理，才能获得球墨铸铁。 二、单项选择题（每题 2分，共 20分） 得分 | |阅卷人 | （ ） 1.洛氏硬度 C 标尺使用的压头是 。 A淬硬钢球 B金刚石圆锥体 C硬质合金球 、 （ ） 2.晶体中的 位错属于 。 A体缺陷 B面缺陷 C线缺陷 D点缺陷 （ ） 3.金属在结晶时，冷却速度越快 ，其实际结晶温度 。 A越高 B越低 C与冷却速度无关 D越趋于恒定 （ ） 4.随冷塑性变形量增加，金属的 。 A强度下降，塑性提高 B强度和塑性都下降 C强度和塑性都提高 D强度提高，塑性下降 （ ） 5.除 Co外，所有溶入 A的合金元
26、素都使 C曲 线右移，使钢的淬透性 。 A降低 B提高 C不变 D出现极大值 （ ） 6为了改善高速钢铸态组织中的碳化物不均匀性，应进行 。 A完全退火 B正火 C球化退火 D锻造加工 （ ） 7. T10钢的含碳量为 。 题号 题号 一 二 三 四 五 六 总分 统分人 题分 20 20 10 15 15 20 100 得分1148 727 A 0.01% B 0.1% C 1.0% D 10% （ ） 8. 为提高灰铸铁的表面耐磨性，应进行 。 A整体淬火处理 B表面淬火处理 C变质处理 D.球化处理 （ ） 9. 塑料的使用状态为 。 A玻璃态 B晶态 C高弹态 D. 黏流态 （ ） 1
27、0. 过共析钢的正常淬火加热温度为 。 A Ac1+30 50 B A1+30 50 C Ac3+30 50 D Accm+30 50 三 、 判断题 （每题 1 分，共 10分） 得分 | |阅卷人 | （ ） 1.材料的强度高，其 硬度就高，所以刚度大。 （ ） 2.单晶体具有各向异性，因此实际使用的所有晶体材料在各方向上的性能是不同的。 （ ） 3.凡是液体凝固为固体的过程都是结晶过程。 （ ） 4.滑移变形不会引起金属晶体结构的变化。 （ ） 5.为了提高硬度，便于切削加工，低碳钢和低碳合金钢在锻造后应 采用正火处理。 （ ） 6.灰铸铁的减振性能比碳钢好。 （ ） 7.钢中的杂质元素
28、“硫”会引起钢的“冷脆”。 （ ） 8.所谓的本质细晶粒钢，是说它在任何条件下晶粒均不粗化。 （ ） 9.高频表面淬火只改变工件表面组织，而不改变工 件表面的化学成份。 （ ） 10.纯金属的冷却速度 越大，其 实际结晶温度 越低。 四、名词解释题 （每题 3分，共 15分） 得分 | |阅卷人 | 1、抗拉强度 2、固溶体 3、热加工 4、钢的淬透性 5、表面淬火 五 、 简答题（ 共 15 分） 得分 | |阅卷人 | 1、 选择下列零件的退火方法：（ 1）用弹簧钢丝（强化的）经冷卷成弹簧后。（ 2）消除 60 钢锻件的过热组织。（ 3）低碳钢钢丝多次 冷拉之间。（ 4） T10 钢车床顶
29、尖锻造以后。（ 5） 降低低碳冷轧钢板的硬度。 （ 6）高速钢锻造以后，机加工前。（ 6分） 2、 45（ Ac1=730 ,Ac3=780）钢制造的连杆，要求具有良好的综合机械性能，试确定淬火、回火加热温度及淬火、回火后的组织。（ 4分） 3、 说出下列钢号的种类及各元素的含量。（ 5分） Q235 20 W18Cr4V ZG25 HT200 六 、 综述题 （共 20 分） 得分 | |阅卷人 | 1、某汽车齿轮用 20CrMnTi 材料制作，其工艺路线如下：下料 锻造 正火 切削加工 渗碳 淬火 低温回火 喷丸 磨削加工。请分别说明上述、和项热处理工艺的目的及组织。（ 8分） 2、如图是铁碳平衡相图。（ 12分） 写出 ECF线、 PSK线发生的相变相变反应名称及反应式 热处理工艺中的 A1线是指 _线， A3线是指 _线。 Acm线是指_线。 计算含碳为 0.45%的铁碳合金室温组织组成物和相的相对质量。
