题目

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 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; C.扩大Fe-Fe3C相图中的γ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.KTH300-06 6.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.1Cr17; B.1Cr18Ni9Ti; C.聚四氟乙烯; D.SiO2 9.下列材料中,最适合制造汽车板弹簧的是( ) A.60Si2Mn; B.5CrNiMo; C.r12MoV; D.GCr15 10.下列材料中,最适合制造汽车火花塞绝缘体的是( ) A.l2O3; 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.1.5%; C.0. 15%; D.0.015% 22.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 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、判断题(共10 分,每小题 1 分) 1.回火托氏体和托氏体皆由铁素体和渗碳体两个相构成,因而其性能相同。( ) 2.冷却速度越快,钢的淬透性越高。( ) 3.钢的淬透性越高,产生焊接裂纹的倾向越大。( ) 4.铝合金也可以象钢那样通过淬火明显提高其硬度。( ) 5.所有强化金属的手段,都在提高强度的同时降低了韧性。( ) 6.可锻铸铁中的团絮状石墨是浇注球墨铸铁时石墨球化不良的结果。( ) 7.一定加热温度下,奥氏体晶粒长大倾向小的钢称为本质细晶粒钢。( ) 8.所谓过量弹性变形,是指零件发生了塑性变形。( ) 9.铝极易氧化,故铝制品的抗氧化失效能力极差。( ) 10.弹簧钢淬火后采用中温回火是想提高钢的弹性模量。( ) 五、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?

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        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;   C.扩大Fe-Fe3C相图中的γ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.KTH300-06 6.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.1Cr17;    B.1Cr18Ni9Ti; C.聚四氟乙烯;  D.SiO2 9.下列材料中,最适合制造汽车板弹簧的是(   ) A.60Si2Mn;   B.5CrNiMo;     C.r12MoV;     D.GCr15 10.下列材料中,最适合制造汽车火花塞绝缘体的是(   ) A.l2O3;   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.1.5%;     C.0. 15%;     D.0.015% 22.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 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、判断题(共10 分,每小题 1 分) 1.回火托氏体和托氏体皆由铁素体和渗碳体两个相构成,因而其性能相同。(   ) 2.冷却速度越快,钢的淬透性越高。(   ) 3.钢的淬透性越高,产生焊接裂纹的倾向越大。(   ) 4.铝合金也可以象钢那样通过淬火明显提高其硬度。(   ) 5.所有强化金属的手段,都在提高强度的同时降低了韧性。(   ) 6.可锻铸铁中的团絮状石墨是浇注球墨铸铁时石墨球化不良的结果。(   ) 7.一定加热温度下,奥氏体晶粒长大倾向小的钢称为本质细晶粒钢。(   ) 8.所谓过量弹性变形,是指零件发生了塑性变形。(   ) 9.铝极易氧化,故铝制品的抗氧化失效能力极差。(   ) 10.弹簧钢淬火后采用中温回火是想提高钢的弹性模量。(   ) 五、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?

题目解答

答案

参考答案 一、名词解释 1.奥氏体(A):C在γ-Fe中的间隙固溶体,常用A或γ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; 24.C 四、判断题 1.×; 2.×; 3.√; 4.×; 5.×;6.×; 7.√; 9.×; 10.×。 五、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α-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。

解析

本套试题涵盖了材料科学与工程领域的多个重要知识点，包括金属材料（如铸铁、钢、铝合金等）、陶瓷材料的组织与性能、热处理工艺、相图及晶体结构等内容，重点考察对基础概念的理解、材料性能与应用的匹配，以及热处理原理的掌握。

二、填空题解析

  1. 铸铁分类及性能：灰口铸铁石墨为片状，可锻铸铁石墨为团絮状（韧性较高），球墨铸铁石墨为球状（韧性最高，可锻造）。
  2. 陶瓷材料的气相：陶瓷中的气孔由烧结过程形成，会降低强度。
  3. 渗碳分类：常见渗碳方法包括固体渗碳、气体渗碳、液体渗碳（答案中漏写液体渗碳，但根据常见考点补充）。
  4. 特殊性能钢：不锈钢、耐热钢、耐磨钢是工程中常用的特殊性能钢。
  5. 金属断裂形式：延性断裂（塑性变形后断裂）和脆性断裂（无明显塑性变形）。
  6. 钢中碳化物分类：合金渗碳体（如Fe₃C型）和特殊碳化物（如WC、TiC等）。
  7. 常见金属晶体结构：体心立方（BCC）、面心立方（FCC）、密排六方（HCP）。

三、选择题解析

  1. 40钢轧制开裂原因：硫易形成低熔点共晶（Fe-FeS），热轧时易开裂，选D。
  2. 碳钢淬透性：含碳量越高，淬透性越高，T12钢含碳量最高（1.2%），但题目选项中T8（0.8%）高于40钢（0.4%）、20钢（0.2%），选C。
  3. Ni在1Cr18Ni9Ti中的作用：扩大γ相区，使钢在室温保持奥氏体，选C。
  4. W18Cr4V锻造后的热处理：球化退火降低硬度，便于机械加工，选B。
  5. 机床床身材料：HT300灰口铸铁抗压、减震，适合床身，选C。
  6. 气轮机叶片材料：1Cr13马氏体不锈钢，强度、耐腐蚀性好，选A。
  7. 飞机蒙皮材料：2A12（LY12）铝合金，强度高、轻量化，选D。
  8. 氢氟酸容器材料：聚四氟乙烯（塑料王）耐氢氟酸腐蚀，选C。
  9. 汽车板弹簧材料：60Si2Mn弹簧钢，淬透性好，弹性高，选A。
  10. 火花塞绝缘体材料：Al₂O₃（氧化铝）陶瓷，绝缘性好，耐高温，选A。
  11. 铜与铁晶粒细化差异：铁有同素异构转变（α-Fe→γ-Fe），加热可细化晶粒；铜无，需冷加工+退火，选C。
  12. 不锈钢分类：铁素体、奥氏体、马氏体、铁素体-奥氏体（双相钢），选A。
  13. 断口灰黑色铸铁：灰铸铁石墨片状，断口呈灰黑色，选D。
  14. 渗碳零件用钢：渗碳钢（如20Cr、20CrMnTi），选C。
  15. 马氏体形态：板条马氏体（低碳）和针状（片状）马氏体（高碳），选B。
  16. 实际结晶温度：实际结晶温度低于理论结晶温度（过冷现象），选C。
  17. 渗碳后热处理：淬火+低温回火（获得回火马氏体，硬度高、耐磨），选A。
  18. C曲线右移的影响：临界冷却速度减小，淬透性增大，选A。
  19. T10钢的应用：高碳工具钢，适合制造刀具，选B。
  20. 表面淬火后的组织：表面一定深度获得马氏体，心部保持韧性，选A。
  21. GCr15SiMn的含铬量：GCr15表示含Cr≈1.5%，选B。
  22. 铅的常温变形：铅再结晶温度极低（室温以下），常温变形属于热变形，选C。
  23. 黄铜的主加元素：锌（Cu-Zn合金），选D。
  24. ES线析出相：ES线（碳在奥氏体中的溶解度线），析出二次渗碳体（Fe₃CⅡ），选C。
  25. 冷/热加工界限：以再结晶温度为界，选B。

四、判断题解析

  1. 回火托氏体与托氏体性能：回火托氏体是回火产物（铁素体+细渗碳体），韧性高于托氏体（珠光体分解产物），错误。
  2. 淬透性与冷却速度：淬透性是材料固有属性，与冷却速度无关，错误。
  3. 淬透性与焊接裂纹：淬透性高易形成马氏体，焊接应力大，易开裂，正确。
  4. 铝合金淬火强化：铝合金淬火后需时效强化，仅淬火不强化，错误。
  5. 强化与韧性关系：细晶强化可同时提高强度和韧性，错误。
  6. 可锻铸铁石墨来源：可锻铸铁由白口铸铁退火得到，非球墨铸铁球化不良，错误。
  7. 本质细晶粒钢：加热时奥氏体晶粒长大倾向小，正确。
  8. 过量弹性变形：弹性变形可逆，塑性变形不可逆，过量弹性变形仍为弹性，错误。
  9. 铝的抗氧化性：铝表面形成致密Al₂O₃膜，抗氧化性好，错误。
  10. 弹簧钢中温回火目的：中温回火获得回火托氏体，提高弹性极限，非弹性模量，错误。

五、简答题解析

  1. 奥氏体晶粒对性能的影响：奥氏体晶粒细小→冷却后组织细小→强度、塑性、韧性高，冷脆转变温度低；晶粒粗大→性能下降，易淬火变形开裂。
  2. 回火目的：降低脆性、消除内应力；获得所需力学性能；稳定尺寸；改善加工性。
  3. 铁素体、渗碳体、珠光体：
    • 铁素体：C在α-Fe中的间隙固溶体，软韧；
    • 渗碳体：Fe₃C，硬脆；
    • 珠光体：铁素体+渗碳体层片状混合物，综合力学性能好。