考前必看轮机工程材料经典试题

一、选择题（共10题，每题1分，共10分）请将正确答案写在题目后面的括号内。

1. 一般地，较重要的轴类零件，最终热处理后，其硬度指标用（ C ）。 A.HBW B.HRB C.HRC D.A或B

2．零件氮化处理后，其表面硬度指标一般用（ D ）。

A.HBW B.HRB C.HRC D.HV

3. 最常用的力学性能指标有：弹性、强度、刚度、（ A ）、韧性、硬度、疲劳强度和高温强度等。

A．塑性 B. 低温脆性 C. 脆性 D. 热硬性

4. 一般情况下，材料经强化处理，其强度、硬度会提高，而其（ A ）、韧性将下降。

A．塑性 B. 低温脆性 C. 脆性 D. 热硬性

5. 机械设计与加工过程中，常需考虑所选材料能否用某种加工方法顺利地制造成零件。即需考虑材料的（ C ）性能。

A．力学 B. 低温 C. 工艺 D. 高温

6.上题中，材料的这种性能包括：(B)性能、焊接性能、压力加工性能、切削加工

性能等等。

A．力学 B.铸造 C.抗疲劳 D.蠕变

7. 零件渗氮是为了提高零件表面的(D )性能。

A、硬度 B、耐磨、耐蚀 C、疲劳强度 D、A+B+C

8. 要提高导线等纯金属的屈服极限，可用（ B ）的方法得到。 A．固溶强化 B. 加工硬化 C. 热处理 D. A+B+C

9.钢的退火是将钢加热到高于或低于钢的临界点，保温一定时间，随后（ B ）冷却，以获得接近平衡状态组织的一种热处理工艺。

A．快速 B．缓慢 C．在水中 D．在油中

10.上题中，这种热处理工艺是为了：（ B ），提高塑性；细化晶粒，改善组织，提高机械性能；消除偏析和内应力，为成品的热处理作准备。 A．提高硬度 B．降低硬度 C．提高弹性 D．降低弹性

11.上题的工艺，一般安排在（ A ）。

A．切削加工之前 B．切削加工之后 C．磨削加工之后

12 . 表面化学热处理是通过改变表面（A ）来提高和改善表面性能。 A、化学成分 B、显微组织 C、温度 D、应力状态

13 . 钢件淬火后再高温回火，即调质作最终热处理，主要用于：以下零件（ C ）。

A．刃具、量具、模具 B．各种弹簧 C．连杆、轴、齿轮 D．滚动轴承

14. 等温淬火可使钢获得（ D ）组织。 A.M B.M+A′ C.B上 D.B下 15．钢淬火的目的一般是为了获得（A ）。 A.M B.M+A′ C.B上 D.B下

16. 完全退火不能用于（ B ），否则会有网状渗碳体出现。

A.亚共析钢 B.过共析钢 C.锻件 D.铸钢件 E.焊接件 17．铸铁件中的碳，应该以（D ）形式存在。

A.网状渗碳体 B. 片层状渗碳体 C.球状渗碳体 D.石墨 18． 气缸套因其主要损伤为磨损，要求其有足够的强度、硬度和耐磨性，故应对其内表面进行( D) 。

A.退火 B.正火 C. 调质 D.表面强化

19．与钢相比，铸铁的优点是：（C）

A.强度高 B. 刚度好 C.耐磨性好 D.塑性好 20．白口铸铁因其（ B ）， 故（ D ）。

A.强度很高 B.硬度很高 C.可用来制造各种刀具 D.很少用于制造零件

二．多选题 （共10 题，每题 2分，共20分）。 在下面罗列的材料牌号中，

选择合适的材料制作下列各题的零件或物件。

1． 绑扎物件用的钢丝。 Q195

2. 船上吊机吊起重物用的钢丝绳。 60 3. 船用锅炉的炉筒。 20g

4. 弹簧 60Si2Mn 5． 滚动轴承 GCr15 6． 柴油机缸套 QT800-2

7． 滑动轴承的轴瓦的瓦衬 ZChSnSb11Cu6 8． 活塞销 20 9． 船用柴油机的重要螺栓 45 10．柴油机燃油系统的精密偶件。 GCr15

Q195 、 QT800-2 、 20 、 45 、 60 、 20g 、 60Si2Mn 、 GCr15、 ZChSnSb11Cu6 、

三．计算题（共２题，每题５分，共10分） 1．根据Fe-Fe3C相图计算在室温下含0.60%Ｃ的钢中，珠光体和铁素体各占多少

百分比？

2．根据Fe-Fe3C相图计算在室温下含0.77%Ｃ的共析钢的钢珠光体组织中，铁素体和渗碳体各占多少百分比？

四．作图题（10分）

试绘出三种常见的金属晶格类型，并写几个具有该种结构的金属。

（一） 体心立方晶格 α－Ｆe、Ｗ、Ｍo、Cr、V和Nb等

(二) 面心立方晶格 Ｃu、Ａl、γ-Ｆe、Ｎi、Ａg和Ａu等

（三） 密排六方结构 Ｍg、Ｚn、Ｂe、Ｃd等

五．简述题（共4 题，每题5分，共20分）

1．一批45钢棒料，落料后即车削，发现车刀易磨损且易崩刃。在确定刀具无异常的前提下，试分析其可能的原因,并给出解决方案。

答：正常车削时，根据被加工材料选择刀具材料。即两者是匹配的。不考虑

刀具的异常，若刀具易磨损，属非正常情况：不是被加工材料太硬，就是刀具硬度太低。但刀具又易崩刃，说明刀具硬度并不低。则被加工材料太硬。（可测试一下材料的硬度）。可能是冷拔过，可能材料中有硬质点。 解决方案：1）跟换刀具，使能切削的硬度更高的材料；（但一般不建议

这样）。

2）对被加工材料退火以降低硬度。

2. 一批碳钢拉伸试样,力学性能实验时，却没有屈服现象。试简述其原因,并给出解决方案。

答：希望拉伸时出现屈服现象，拉伸试样一般用低碳钢。拉伸时没出现屈服

现象，只能是被拉伸过超过了屈服点，即有加工硬化。 解决方案：再结晶退火。（之后车削）

3. 拟制作一批焊接教具。选用15钢薄钢板。成功地制成了“正常焊缝”、“焊接变形”、“焊接烧穿”等焊接教具。但想焊制“焊接开裂”教具时，却没有出现想要的裂纹。

试简述其原因,并给出解决方案。

答：15钢属低碳钢，塑性韧性很好，导热性也好。焊接时可不用特别处理而

直接焊接，不会出现开裂。而焊接开裂一般出现在高碳钢等塑性韧性较差的材料焊接时。故

要焊接开裂，不应选用低碳钢。

解决方案：更换钢板材料。

4．T12锻坯，锻造后发现，坯件中有片状渗碳体．这不仅会使后续的切削加工困难，还会引起之后的淬火易开裂、变形、过热，也使零件的脆性增大。试给出解决方案。

答：应退火。过共析钢不采用完全退火，应球化退火，以消除片状渗碳体。

六．问答题（共2题 每题10分 共20分）

1． 某柴油机的凸轮轴，要求表面有高的硬度(>50HRC),而心部具有良好的

韧性(AKU>40J )。

拟用45钢，热处理工艺安排如下：退火、调质、在凸轮表面进行高频

淬火、低温回火。

试分析各热处理工序的作用。

答：退火：降低硬度，利于后面的切削加工；

调质：获得良好的综合力学性能，即要求的良好的韧性。

表面进行高频淬火、低温回火：使表面具有高硬度，再低温回火，促使

残余奥氏体转变为马氏体以保持组织和尺寸稳定性、降低脆性和应力，同时，仍有高硬度。

2．某船船员，用船上的60Si2Mn废钢板，制作了一批日用手工刀具。工艺如下：落料后，用砂轮将刀刃磨锋利。请你结合下列铁碳相图及所学的有关知识，分析一下：

1）这批手工刀具的使用性能如何？ 2）为何会如此？

3）给出你的改进方案。

答：1）不耐磨，用不久就会钝。

2）从材料牌号及相图可知，60Si2Mn，属高碳合金钢。淬火后能有高硬度。但，60Si2Mn为弹簧钢，做板簧时，为有高弹性，最终热处理为淬火+中温回火。而刀具，要高硬度，最终热处理为淬火+低温回火。故硬度不够，易磨钝。

3）刃口磨锋利之前，最终热处理：淬火+低温回火。刃磨锋利。（在船上，可用气焊火焰将刃口部分加热至黄白颜色，水淬后，在刀背部分加热片刻，待热传到刀刃部分即可。