1 试 题 2011 年~ 2012 年第 2学期 课程名称： 工程材料学 专业年级：专业 考生学号： 考生姓名： 试卷类型： A卷 ■ B卷 □ 考试方式: 开卷 闭卷 ………………………………………………………………………………………… 一、填空题（1'×15 = 15'） 1 晶体的缺陷类型可以分为 、 和 。 2 体心立方晶格的密排面是 ，密排方向是 。 3 面心立方晶格的致密度为 ，配位数为 。 4 马氏体的显微组织形态主要有 和 两种。 5 造成加工硬化的根本原因是 。 6 灰口铸铁中碳主要以 的形式存在。 7 结晶过程是依靠两个密切联系的基本过程来实现的，它们是 和 。 8 单晶体金属塑性变形的基本方式为 和 。 二、选择题（2'×5 = 10'） 1 钢经调质处理后获得的组织为（ ） （A）回火索氏体 （B）回火屈氏体 （C）回火马氏体 2 共析钢的过冷奥氏体在350-550 oC的温度区间等温转变时，所形成的组织是（ ） （A）索氏体 （B）上贝氏体 （C）下贝氏体 （D）珠光体 3 为细化晶粒，可采用（ ） （A）快速浇注 （B）加变质剂 （C）以砂型代金属型 4 完全退火主要适用于（ ） （A）亚共析钢 （B）共析钢 （C）过共析钢 5 20钢的渗碳温度范围是（ ） （A）600-650oC （B）800-820oC （C）900-950oC （D）1000-1050oC 三、判断是非题（2'×5 = 10'） 1 石墨化的第三阶段不易进行（ ） 2 20钢比T12钢的碳质量分数要高。（ ） 3 再结晶过程是有晶格类型变化的结晶过程。（ ） 4 间隙固溶体一定是无限固溶体。（ ） 5 晶粒度级数数值越大，晶粒越细。（ ） 注：1、教师命题时题目之间不留空白； 2、考生不得在试题纸上答题，教师只批阅答题册正面部分。 2 四、画图题（12'×2 = 24'） 1 在立方晶胞中画出（111）、（111）晶面和[210]、[120]晶向。（12'） 2 画出铁碳相图，并做出碳质量分数为0.77%的共析钢结晶过程组织转变示意图。（12'） 五、问答题（29'） 1 何谓固溶强化？金属材料固溶强化的目的是什么？（6'） 2 分别指出下列钢种的含碳量、分别属于何类钢种以及主要用途。（8'） Q235A 45 40Cr T8 3 何谓马氏体，阐述马氏体的转变的特点。（6'） 4 机床变速箱齿轮常用中碳钢和中碳合金钢制造，它的工艺路线是： 下料——锻造——正火——粗加工——调质——精加工——齿轮高频淬火及回火——精磨 （1）正火处理的目的是什么？（3'） （2）调质处理目的是什么？（3'） （3）高频淬火及回火目的是什么？（3'） 六、综合题（12'） 60钢主要用于制造什么机械零件？最常用的热处理工艺是什么？从液态平衡冷却到室温时组织组成是什么？并估算10Kg的60钢在室温条件下各种相的重量各是多少？ 注：1、教师命题时题目之间不留空白； 2、考生不得在试题纸上答题，教师只批阅答题册正面部分。 3 A卷试 题 参 考 答 案 _2011_年~_2012_年第 2学期 课程名称： 工程材料 专业年级：机工?机电?工业?车辆专业 ……………………………………………………………………………………………………… 一、填空题（1'×15 = 15'） 1. 点缺陷、线缺陷、面缺陷 2. {110}， <111> 3. 74%，12 4. 板条状、针状 5. 位错密度增加 6. 片状石墨 7.晶核形成、晶粒长大 8. 滑移、孪生 二、选择题（2'×5 = 10'） A B B A C 三、判断是非题（2'×5 = 10'） √ × × × √ 四、画图题（12'×2 = 24'） 1. 在立方晶胞中画出（111）、（111）晶面和[210]、[120]晶向。（12'） 2. 画出铁碳相图，并做出碳质量分数为0.77%的共析钢结晶过程组织转变示意图。（12'） 五、问答题（29'） 1.（6'）[参考答案]固溶体随着溶质原子的溶入晶格发生畸变。晶格畸变增大位错运动的阻力，使金属的滑移变形变得更加困难，从而提高合金的强度和硬度。这种通过形成固溶体使金属强度和硬度提高的现象称为固溶强化。（4分）固溶强化是金属强化的一种重要形式。在溶质含量适当时，可显著提高材料的强度和硬度， 注：1、教师命题时题目之间不留空白； 2、考生不得在试题纸上答题，教师只批阅答题册正面部分。 4 而塑性和韧性没有明显降低。（2分） 2.（8'）[参考答案]Q235A----屈服强度为235MPa，为A级碳素结构钢，通常轧制成钢筋、钢板、钢管等，可用于做桥梁、建筑物等构件，也可用做普通螺钉、螺帽、铆钉等。（2分） 45----碳含量为0.45%，为优质碳素结构钢，用来制造齿轮、轴类、套筒等零件。（2分） 40Cr----碳含量为0.40%，为合金结构钢，用来制造齿轮、轴类、套筒等零件。（2分） T8----碳含量为0.8%，为碳素工具钢，可制造冲头、凿子、锤子等工具。（2分） 3.（6'）[参考答案]过冷奥氏体的低温转变产物是马氏体，马氏体是碳在α-Fe中的过饱和固溶体。（3'）马氏体转变的特点：是一种非扩散型转变，马氏体的形成速度很快，马氏体的转变是不彻底的，总要残留少量奥氏体。马氏体形成时体积膨胀，在钢中造成很大的内应力，严重时将使被处理零件开裂。（3'） 4.（9'）[参考答案] （1）正火的目的是消除应力，均匀组织，降低硬度，以便于机加工。（3'） （2）调质的目的是获得回火索氏体，获得较好的综合力学性能。（3'） （3）回火降低应力，高频淬火及回火得到回火马氏体，提高齿轮表面的硬度和耐磨性能。（3'） 六、综合题（12'） [参考答案]1）制造弹簧（3分） 2）淬火、中温回火（3分） 3）回火屈氏体（3分） 4）10Kg的60钢在室温条件下， F：10Kg ×F%=10Kg ×（6.69-0.60）/（6.69-0.0218）%=10Kg ×6.09/6.6682=9.13 Kg Fe3C：10Kg ×Fe3C%=10Kg ×(1-F%)=10Kg ×8.7%=0.87Kg（3分） 注：1、教师命题时题目之间不留空白； 2、考生不得在试题纸上答题，教师只批阅答题册正面部分。