工程材料期中试卷
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工程材料期中试卷
一、填空题（15分）
1．生铁的主要化学成分是以铁和碳为主，同时还含有 等杂质元素
；钢的化
学成分中
元素的含量比生铁低；一般钢坯或钢锭要加工成钢材才能使
用，常用的钢材有：板材、
、 、 四大类。
2．金属材料的冲击吸收功随温度的降低而
，这种韧性随温度急剧变化的温度范围称
韧脆转变温度，韧脆转变温度越低，表明材料在低温下的冲击性
能越 。
3．金属的晶粒越细，强度、硬度越 ，塑性、韧性越
。实际生产中可通
过 、 和
来细化晶粒。
4．常用金属中，γ-Fe、Al、Cu 等金属具有
晶格,α-Fe具有 晶格。
5．金属的结晶是在过冷的情况下结晶的,冷却速度越快,过冷度
，金属结晶后的晶粒
越 ,力学性能越 。
6．钢的普通热处理方法有退火、 、 、 。
7．钢的调质处理是指
、中碳钢调质处理后得到的组织
是 ，其性能特点是
。
8．低碳钢的碳质量分数范围是： 、中碳钢：
、高碳
钢： 。
9．为改善T10A钢的切削加工性能，可采用 热处理工艺。
10．渗碳用钢的含碳量一般为 范围，渗碳后表面含碳量应达到
%，渗碳
钢经过渗碳、淬火低温回火后，表面硬度可达
，心部具有良好的强韧性。
二、判断题（15分）
1．机械零件承受的应力远小于材料的屈服点时，是不可能发生突然断裂的。-------（
）
2．α-Fe和γ-Fe都是铁的同素异构体。-----------------------
---------------（ ）
3．镇静钢的性能一般优于沸腾钢，但成本较高。-
------------------------------（ ）
4．钢中的杂质元
素硅、锰、磷、硫等都是有害元素。----------------------------------
-----（ ）
5．T10A钢的质量比T12钢的质量好。-------------
---------------------------------------------（
）
6．淬火钢的回火温度一般在A
1
线以下，所以回火后钢的组织和性能都不发生改
变。（ ）
7．等温淬火可获得下贝氏体的组织，使钢具有良好的综合力学性能。-----
----------（ ）
8．球化退火可获得球状珠光体组织。-----------
---------------------------------（ ）
9．钢淬火后
的硬度值主要决定于钢中碳的质量分数。-----------------------（ ）
1
10．一般钢淬火冷却速度越快，零件越容易产生变形和开裂。
---------------------（ ）
三、选择题（15分）
1．下列硬度值最高的是（ ），最低的是（ ）。
A．350HBS
B．60HRC C．445HBW
2．奥氏体中碳的质量分数是（ ）。
A．<0.77% B.<2.11% C. <4.3%
3．铁碳合金从高温缓冷至A1线时，将发生（ ）转变。
A．A→F
B.A→P C.L→Ld
4. A3线是指Fe-Fe
3
C相图中的（
）线。
A． GS
5．整体硬度要求为230~250HBS的轴，在精加工过程中抽查时，应采用（ ）。
A．HRA B．HRC C．HBS
6．下列热处理工艺中，冷却速度最快的为（ ）。
A．退火
B．正火 C．淬火
7．为保证过冷奥氏体全部转变为马氏体，冷却速度应（ ）淬火临界冷速。
A．大于 B． 小于 C．任意
8．为消除过共析钢中二次渗碳体网状组织，可采用（ ）。
A．正火
B．完全退火 C．球化退火
9．为减小热处理变形，小尺寸、形状复杂的合金钢工模具宜采用（ ）淬火法。
A．单介质 B．马氏体分级 C．贝氏体等温 D．深冷处理
10．45钢在（ ）加热保温，投入水中淬火后的硬度最高。
A．700℃
B．750℃ C．840℃
四、有一低碳钢拉伸试样，原直径为10mm、长为1
00mm，拉伸时在载荷为21000N时发生屈服，
试样断裂前的最大载荷为30000N，断裂后长
度为133mm，断裂处最小直径为6mm,试计算
s
、
b
、
、。（10分）
五、填写出下列力学性能名称（5分）
2
符号
σ
σ
b
力学性能
符号
A
kv
σ
-1
HBS
HRC
力学性能
s
δ
ψ
六、画出Fe-Fe
3
C相图，要求在图上标出各特性点的符号、成分、温
度、以及钢的部分各区
的组织，并根据相图填写下表。（10分）
钢号 温度（℃）
显微组织
930
20
780
850
45
650
750
T8
200
750
T12
20
Fe
Fe
3
C
W
c
×100
Fe-Fe
3
C相图
七、说出下列钢号属于哪一类钢，并说出牌号中各符号和数字的含义（10分）
钢号
Q235-A.F
08F
T10A
45
ZG200-400
Q390A
八、分别用低碳钢和中碳钢制作的两种齿轮，要求齿面具有高的硬度和耐磨性，心部具的较
类型
牌号中各符号和数字含义
3
高的强度和韧性，请回答：（1）两种齿轮
分别
应进行怎样的最终热处理工艺？（2）热处
理后两种齿轮在
性能
上、
成本
上有何差异？（10分）
九、为什么淬火钢一般要进行回火后才能使用？（
4
10分）