机械工程材料试题及答案（内蒙古科技大学）

氏体的热处理工艺。

其目的就是为了获得马氏体，提高钢的力学性能。

9.淬火钢采用低温或高温回火各获得什么组织？其主要应用在什么场合？

答：获得回火马氏体或回火索氏体。低温回火主要用于处理各种工具、模具、轴承及经渗碳和表面淬火的工件；高温回火可用于各种重要结构件如连杆、轴、齿轮等的处理，也可作为某些要求较高的精密零件、量具等的预备热处理。 10.指出过共析钢淬火加热温度的范围，并说明其理由。

答：温度范围是Ac1＋(30～60）℃。过共析钢由于退火前经过球化退火，因此淬火后组织为细马氏体加颗粒状渗碳体和少量残余奥氏体。分散分布的颗粒状渗碳体对提高钢的硬度和耐磨性有利。如果将过共析钢加热到Ａｃｍ以上，则由于奥氏体晶粒粗大、含碳量提高，使淬火后马氏体晶粒也粗大，且残余奥氏体量增多，这使钢的硬度、耐磨性下降，脆性和变形开裂倾向增加。

11.球化退火的目的是什么？主要应用在什么场合？ 答：球化退火的目的在于降低硬度，改善切削加工性能，并为后续热处理作组织准备。 主要用于共析钢和过共析钢。

12.用10钢制作一要求耐磨的小轴(直径为20 mm),其工艺路线为:下料---锻造---正火---机加工---渗碳---淬火---低温回火---磨加工。说明各热处理工序的目的及使用状态下的组织。

答：正火是为了调整工件硬度，便于切削加工，同时可以细化晶粒，为淬火作准备，还可以消除残余内应力；

渗碳可以提高工件表面硬度、耐磨性及疲劳强度，同时可以保持心部良好的韧性和塑性；

淬火是为了提高钢的力学性能；

低温回火则可以保持淬火后高硬度、高耐磨性的同时，降低内应力，提高韧性。

第6章 工业用钢 一、选择题

1. 欲要提高18－8型铬镍不锈钢的强度，主要是通过（B ）。

A．时效强化方法 B．固溶强化方法 C．冷加工硬化方法 D．马氏体强化方法 2.20CrMnTi钢根据其组织和机械性能，在工业上主要作为一种（ A）使用。 A．合金渗碳钢 B．合金弹簧钢 C．合金调质钢 D．滚动轴承钢 3.大多数合金元素均在不同程度上有细化晶粒的作用，其中细化晶粒作用最为显著的有（C ）。 A．Mn,P B．Mn,Ti C．Ti,V D．V,P

4.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。

A．Co B．Cr C．Mn D．Ti

5.优质钢的含硫量应控制在下列（ C）范围内。

A．0.06％～0.05％ B．0.05％～0.035％C．0.035％～0.02％ D．0.02％～0.015％ 6.优质钢的含磷量应控制在下列（ C）范围内。 A．0.055％～0.045％ B．0.045％～0.035％ C．0.035％～0.03％ D．0.03％～0.02％ 三、填空题

1.高速工具钢经高温淬火加多次回火后，具有很高的（强度、硬度）和较好的（ 塑性、韧性）。 2.不锈钢按其金相显微组织不同，常用的有以下三类：（ 马氏体不锈钢），（铁素体不锈钢），奥氏体型不锈钢。 五、简答题

1.指出下列牌号是哪种钢？其含碳量约多少？ 20、9siCr、40Cr、5CrMnMo 牌号 20 9siCr 40Cr 5CrMnMo 类型 碳素结构钢 合金工具钢 低淬性调质钢 模具钢 含碳量 0.2% 0.9% 0.4% 0.5% 2.试说明下列合金钢的名称及其主要用途。 W18Cr4V、5CrNiMo 牌号 W18Cr4V 5CrNiMo

3.指出下列牌号是哪类钢？其含碳量约多少？ T9A、GCr15、30、20Cr 牌号 T9A GCr15 30 20Cr 4.合金元素在钢中主要作用有哪些？ 1、对钢中基本相的影响：

类型 高级优质碳素工具钢 滚动轴承钢 碳素结构钢 渗碳钢 含碳量 0.9% 0.95～1.05% 0.3% 0.2% 名称 高速工具钢 热锻模钢 用途 用于制造高速切削工具 用于大型热锻模 A、溶于铁素体，起固化作用（Si、Mn的固溶强化效果最明显）

B、形成碳化物（合金元素与碳的亲和力从小到大的顺序为：Zr、Ti、Nb、V、W、Mo、Cr、Mn、Fe）。 2、对铁碳相图的影响：

A、对奥氏体相区的影响（扩大奥氏体相区的元素：Ni、Co、Mn、N等，缩小奥氏体相区的元素:Cr、Mo、Si、Ti、W、Al等）

B、对S点和E点位置的影响（几乎所有合金元素都使S点和E点左移，使这两点的含碳量下降）。

3、对钢中相变过程的影响：

A、对钢加热时奥氏体化过程的影响：对形成速度的影响（除Ni、Co外的大多数合金元素都减缓钢的奥氏体化过程）；对晶粒长大倾向的影响（Mn、P促进奥氏体长大）

B、对钢冷却时过冷奥氏体转变过程的影响：对C曲线和淬透性德尔影响（除Co外凡溶于奥氏体的合金元素均使C曲线右移，淬透性提高）；对Ms、Mf点的影响（除Co、Al外所有溶于奥氏体的合金元素都使这两点下降，使钢在淬火后的残余奥氏体量增加）

C、对淬火钢回火转变过程的影响：提高耐火性;产生二次硬化；防止第二类回火脆性（W、Mo）。

5.试说明下列牌号的名称。

1Cr18Ni9、2Cr13、ZGMn13-1、4Cr9si12 牌号 1Cr18Ni9 2Cr13 ZGMn13-1 4Cr9si12 名称 奥氏体不锈钢 马氏体不锈钢 高锰钢 马氏体耐热钢

第13章 零部件的失效与选材 填空题

1 零部件失效的主要方式有（ ）（ ）（ ）（ ）等。 2 造成零部件失效的原因主要有（ ）（ ）（ ）（ ）等。 3 零部件选材的基本原则是（ ）（ ）（ ）。 二、选择题

1 现有下列材料：Q235、42CrMo、T8、W18Cr4V、HT200、60Si2Mn、20CrMnTi、ZG45 请按用途选材： 机床床身（ ）、汽车板弹簧（ ）、承受重载、大冲击载荷的机动车传动齿轮

（ ）、高速切削刀具（ ）大功率柴油机曲轴（大截面、传动大扭矩、大冲击、轴颈处要耐磨）（ ）。

2 机械零部件约80%以上的断裂失效是由（ ）。 A. 疲劳引起B. 磨损引起C. 超载引起D. 蠕变引起

一、名词解释（共15 分，每小题 3 分） 1、加工硬化： 2、淬透性 3、热硬性 4、变质处理 5、同素异构转变

二、填空题（共 20 分，每空格0.5 分）

1、材料常用的塑性指标有 和 两种，其中用 表示塑性更接近材料的真实变形，在拉伸曲线上可以确定的塑性指标是 。

2、金属的结晶过程主要由 和 两个基本过程组成。

3、常温下，金属单晶体的塑性变形方式为 和 两种。其中主要的变形方式是 。

4、二元合金的杠杆定律中，杠杆的端点是所求的 的成分，杠杆的支点是 的成分。

5、F的晶体结构是 ，A的晶体结构是 。 6、工业用钢按质量分为 钢、 钢、 钢。

7、钢的热处理工艺由____ 、___ __ 、____ _ 三个阶段所组成。

8、除 元素外，其它所有的合金元素都使C曲线向 移动，使钢的临界冷却速度 、淬透性 。

9、60Si2Mn是 钢，可制造 ；GCr15是 钢，可制造 ；9SiCr是 钢，可制造 。

10、铸造状态下，灰口铸铁的基体有 、 和 三种。 11、玻璃钢是________和________组成的复合材料。

12、铜合金按其合金化系列可分为 、 和 三类