工程材料及成形技术基础课程复习

知知识识点点复复习习

(0）绪论 材料的分类及在机械工程技术中的应用、材料科学的发展、本课程的目的、任务和学习方法。 （一）金属材料的力学性能

1、了解相关力学性能；

２、理解强度、刚度、弹性、塑性、硬度、冲击韧性、疲劳强度的概念； ３、理解σb、σs、σ

0.2

、HBS（W）、HRC、HRA、HV、δ、δ5、ψ、σ-1等的含义。

（二）金属及合金的晶体结构与结晶 1、晶体与非晶体，及其特点；掌握晶格、晶胞、晶格常数、晶面和晶向。 ２、掌握晶体的３种类型：体心、面心、密排六方；及其相关知识，如原子个数、致密度、属于此类型的金属。

３、理解单晶体与多晶体；掌握晶体缺陷的３种类型：点缺陷、线缺陷、面缺陷；并能举例；位错(密

度)。

４、金属结晶、过冷(度)现象、晶粒大小、金属结晶过程（形核与长大）、晶粒大小、细化晶粒的方法、铸锭组织（３个晶区）、同素异晶转变。

５、合金、组元、组织、相的基本概念、合金的相结构、固溶体（概念、种类（置换与间隙固溶体、有限与无限固溶体）、固溶强化）、金属化合物（概念、特点）、机械混合物。 6、冷、热变形加工的划分标志；实例。 (三）铁碳合金相图

１、纯铁的同素异构转变、二元合金相图基本知识、匀晶相图、共晶相图分析；合金的组成与组织。 ２、铁碳合金的基本组织：铁素体、奥氏体、渗碳体、珠光体、莱氏体；铁碳合金的基本相：铁素体、奥氏体、渗碳体。

３、铁碳合金相图（默画）分析：共晶反应、共析反应、相图中点、线的含义，特别是重要的点、线；铁碳合金的分类及室温组织。

４、典型合金结晶过程：共析钢、亚共析钢、过共析钢的结晶过程；共晶白口铁、亚共晶白口铁、过共晶白口铁的结晶过程。

５、铁碳合金成分、组织和性能之间的关系，相图的应用。 （四）钢的热处理

１、热处理的概念、目的、种类。

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２、钢加热时组织的转变：奥氏体化（以共析钢为例，其4个阶段）、晶粒的长大及控制（快速加热、短时间保温）。

３、钢冷却组织转变：过冷奥氏体的等温转变、C曲线及分析；过冷奥氏体连续冷却转变、马氏体转变。

４、钢的退火：概念、目的、方法、应用；正火的概念、目的、与退火的区别、应用。

５、钢的淬火：淬火工艺、淬火方法（介质）、淬透性（概念、影响因素及应用）、淬硬性（概念、影响因素及应用）；回火目的、回火的组织转变、种类及应用、调质。 6、钢的表面淬火：基本原理、应用。 ７、钢的化学热处理：概念、渗碳、氮化。 （五）钢

1、钢的分类（按用途、品质（S、P）、含碳量、合金元素分）

2、常用元素和杂质对钢性能的影响：Si、Mn、S、P非金属类杂物的影响。

３、合金元素在钢中的作用：合金元素在钢中存在形式；合金元素对相图影响；合金元素对钢热处理的影响。

４、非合金钢（碳素钢）的分类（碳素结构钢：Q235、优质碳素结构钢：45、碳素工具钢：T10）、牌号、性能特点及应用。

５、合金结构钢的分类、牌号、性能特点及应用。重点：低合金结构钢（Q460奥运“鸟巢”）、合金渗碳钢（热处理工艺）、合金调质钢（热处理工艺）、合金弹簧钢（60Si2Mn）（热处理工艺）、滚动轴承钢GCr15（热处理工艺）。

６、合金工具钢（9SiCr）的分类、牌号、性能特点及应用。重点：量具刃具钢、合金模具钢（冷作模具钢、热作模具钢）

７、高速工具钢的分类、牌号、性能特点及应用（W18Cr4V热处理工艺）。 ８、特殊性能钢。重点：（不锈钢3Cr13、耐磨钢ZGMn13） （六）铸铁

１、铸铁石墨化过程及影响因素。

２、灰口铸铁成分、组织、性能、牌号H250及应用；孕育处理与灰铁热处理。白口铸铁。 ３、球墨铸铁成分、组织、性能、牌号、应用及热处理。 ４、可锻铸铁（并不能进行锻造）、蠕墨铸铁。 （七）有色金属

１、铝及铝合金牌号（ZAlSi12）、分类、时效强化。 ２、铜及铜合金牌号、分类（黄铜 H68、青铜、白铜）。 仅供参考 绝非法宝！！！切记！！！

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（八）铸造生产

１、铸造生产概述：实质、特点、砂型铸造工艺过程、手工造型方法。

２、合金铸造性能：流动性概念及对铸件质量影响、收缩的三个阶段、收缩对铸件质量的影响、缩孔及缩松、常用合金铸造性能。

３、砂型铸造工艺设计基础：浇注位置与分型面的选择、铸造工艺参数的确定、*浇注系统（冒口的

作用）确定、绘制铸造工艺图；铸件结构工艺性。 （九）锻压生产

１、锻压生产的实质、特点、应用、生产方法；可锻性的概念及其影响因素，锻造比，常用材料的可锻性。

2、锻压生产原理：塑变实质；冷塑变对组织性能影响、冷塑变金属加热时的回复和再结晶、热变形对组织和性能影响；常用材料的锻造性能。

3、自由锻造基本工序：镦粗、拔长、冲孔、扩孔、弯曲、错移等。

4、自由锻概念工艺规程制定：锻件图绘制、毛坯尺寸确定、选择工序等及其结构工艺性。 5、模锻概念、锻模结构、模膛分类及作用、模锻工序。

6、板料冲压基本工序（分离工序与变形工序）：落料、冲孔、弯曲、拉深。 （十）焊接生产

１、焊接概述：实质、特点、应用、分类。

２、手工电弧焊：电弧、焊条组成（药皮、焊心）、牌号与型号、焊接头组织与性能。

３、金属材料焊接性能：可焊性概念，评定方法（C当量），常用材料的可焊性（钢、铸铁、铜、铝及其合金）。

４、手工电弧焊件工艺设计：焊缝合理布置、接头设计、坡口设计、焊条选用，焊件热处理。

５、焊件变形及焊件结构工艺性。

复习题 第1章 工程材料

一、判断题

1． 冲击韧性就是试样断口处单位面积所消耗的功。（√） 2． 一般来说，金属材料的强度越高，则其冲击韧性越低。（√） 3． 一般来说，材料的硬度越高，耐磨性越好。（√） 4． HBW是洛氏硬度的硬度代号。（×）

5． 金属材料的使用性能包括力学性能、铸造性能。（×）

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6． 硬度试验中，布氏硬度测量压痕的深度。（×）

7． 硬度试验中，洛氏硬度测量试样表面压痕直径大小。（×） 8． 断后伸长率和断面收缩率越大，表示材料的塑性越好。（√） 9． 布氏硬度用于测量淬火后零件的硬度。（×） 10． 洛氏硬度用于测量退火后零件的硬度。（×）

11． 晶体缺陷的共同之处是它们都能引起晶格畸变。（√） 12． 理想晶体的内部都或多或少地存在有各种晶体缺陷。（×） 13． 室温下，金属晶粒越细，则强度越高，塑性越低。（×） 14． 纯金属结晶时形核率随过冷度的增大而不断增加。（×） 15． 金属型浇注比砂型浇注得到的铸件晶粒粗大。（×） 16． 铸成薄壁件与铸成厚壁件晶粒粗大。（×） 17． 厚大铸件的表面部分与中心部分晶粒粗大。（×） 18． α-Fe属于面心立方晶格晶格类型。（×） 19． 金属Cu、Al都是面心立方晶格。（√） 20． 金属实际结晶温度小于理论结晶温度。（√）

21． 在铁碳合金平衡结晶过程中，只有成分为0.77%C的合金才能发生共析反应。（×） 22． 一般来说，金属中的固溶体塑性较好，而金属间化合物的硬度较高。（√） 23． 铁素体和奥氏体都是碳在α-Fe中的间隙固溶体。（×）

24． 奥氏体是硬度较低、塑性较高的组织，适用于压力加工成形。（√） 25． 渗碳体是硬而脆的相。（√）

26． 铁和碳以化合物形式组成的组织称为莱氏体。（×）

27． 铁素体是固溶体，有固溶强化现象，所以性能为硬而脆。（×） 28． 钢铆钉一般用高碳钢制作。（×）

29． 金属在固态下由于温度的改变而发生晶格类型转变的现象，称为同素异构转变。（√） 30． 纯铁在770℃时发生同素异构转变。（×）

31． 表面淬火既能改变钢的表面化学成分，也能改善心部的组织与性能。（×） 32． 共析钢加热奥氏体后，冷却时所形成的组织主要取决于钢的加热温度。（×） 33． 低碳钢或高碳钢件为便于进行机械加工，可预先进行球化退火。（×） 34． 在退火状态，45钢比20钢的强度和硬度都高。（√）

35． 正火的冷却速度比退火快，得到的组织细、强度、硬度高。（√） 36． 球化退火主要用于过共析成分的碳钢和合金钢。（√）

37． 淬火钢重新加热到Ac1点以上某一温度，保温、空冷称为回火。（×） 38． 表面淬火和化学热处理都能改变钢的表面成分和组织。（×）

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39． 渗碳钢渗碳后不需要进行淬火处理。（×） 40． 淬火+低温回火称调质。（×） 41． Q275与Q295均是碳素结构钢。（×） 42． c＜0.45%为中碳钢。（×） 43． 45Mn钢是合金结构钢。（×）

44． 钢中合金元素越多，则淬火后硬度越高。（×） 45． 08F是优质碳素结构钢。（√）

46． 所有合金元素都能提高钢的淬透性。（×） 47． 制造手用锯条应选用T12钢淬火+低温回火。（√） 48． T8与20MnVB相比，淬硬性和淬透性都较低。（×） 49． Cr12钢是一种不锈钢。（×）

50． 在不锈钢中，随着钢的碳的的质量分数增加，耐腐蚀性能增加。（×） 51． 可锻铸铁在高温时可以进行锻造加工。（×） 52． 普通灰铸铁通过球化退火可变成球墨铸铁。（×） 53．铸铁的减震性比钢好。（√）

54．灰铸铁中的碳，主要以渗碳体形式存在。（×） 55．蠕墨铸铁牌号以RuT表示。（√）

56．当铝合金加热到α相区，保温后在水中快速冷却，其强度和硬度并没有明显升高，而塑性却得到改善，这种热处理称为固溶热处理。（√）

57．固溶处理后铝合金的强度和硬度随时间而发生显著提高的现象，称为时效强化或沉淀硬化。（√） 58．铝合金在不同温度下进行人工时效时，其效果也不同。（√） 59．普通黄铜是由铜与锌组成的二元合金。（√） 60．普通黄铜有单相黄铜和双相黄铜之分。（√） 二、 单项选择题

1． 布氏硬度值用＿ A 表示。

A. HBW B. HBS C. HRA D. HRC

2． 最合适用HRC来表示其硬度值的材料是＿C 。

A.铝合金 B.铜合金 C.淬火钢 D.调质钢

3． 在图纸上出现以下几种硬度技术条件的标注，其中＿ B 是正确的。

A．

500HBS B.230HBW C.12～15HRC D.799HV

4．耐蚀性是金属材料的 C 。

A.力学性能 B.物理性能 C.化学性能 5．布氏硬度测量压痕的 A 。

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A.直径 B.深度 C.对角线长度

6. 强度、塑性测量 A 在特制的标准试样上进行。

A.需要 B.不需要 7.强度是金属材料的 A 。

A.力学性能 B.物理性能 C.化学性能

8．塑性是指金属材料在静载荷作用于下，产生 B 而不破坏的能力。

A.弹性变形 B.塑性变形 9.HV是 D 的硬度代号。

A.布氏硬度 B.洛氏硬度 C.肖氏硬度 D.维氏硬度 10．洛氏硬度值用＿D 表示。 A. HBW B. HBS C. HV D. HRC 11． 晶体中的位错属于＿C 。

A．

体缺陷 B.面缺陷 C.线缺陷 D.点缺陷

12．金属随温度的改变，由一种晶格类型转变为另一种晶格类型的过程，称为＿C 转变。 A．物理 B．化学 C．同素异构

13．α-Fe和γ-Fe分别属于＿B 晶格类型。

A.面心立方晶格和体心立方晶格 B.体心立方晶格和面心立方晶格 C.均为面心立方晶格 D.体心立方晶格

14．金属结晶时，冷却速度越快，其实际结晶温度将 A 。

A．越低 B.越高 C.越接近理论结晶温度 D.不受影响

15．为细化晶粒，可采用 C 。

A．快速浇注 B.低温浇注 C.加变质剂 D.以砂型代金属型

16．金属实际结晶温度 C 理论结晶温度。

A.高于 B.等于 C. 小于

17．金属Cu的晶体结构是 B 。

A.体心立方晶体结构 B. 面心立方晶体结构 C.密排立方晶体结构 18．在体心立方晶体结构中，晶胞中的原子数为 A 个。 A.2 B. 4 C.6 19．铁素体的晶体结构为 A 。

A.体心立方晶体结构 B. 面心立方晶体结构 C.密排立方晶体结构 20．奥氏体的晶体结构为 B 。

A.体心立方晶体结构 B. 面心立方晶体结构 C.密排立方晶体结构

21． 金属间化合物的特点是＿D 。

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A． 溶点高，硬度低 B.熔点低，硬度高 B． 熔点低，硬度低 D.熔点高，硬度高

22． 在铁碳合金相图中，发生共析转变后组织为 A 。 A．珠光体 B. 奥氏体 C.莱氏体 D. 铁素体 23．奥氏体是碳在＿A 固溶体。

A．Y-Fe中的间隙 B. α-Fe中的间隙 C.α-Fe中的有限 D．Y-Fe中的无限

24．铁素体的力学性能特点是＿C 。

A.强度高，塑性好，硬度低 B.强度低，塑性差，硬度低 C.强度低，塑性好，硬度低 D.强度高，塑性好，硬度高 25．渗碳体的力学性能特点是＿ B 。

A．硬而韧 B.硬而脆 C.软而韧 D.软而脆

26．具有共晶反应的二元合金，其晶成分的＿ A 性能好。 A．铸造 B.锻造 C.焊接 D.热处理 27．钢铆钉一般用 C 制作。

A．高碳钢 B.中碳钢 C.低碳钢 D.铸钢 28．碳钢中的Fe3C是 A 。

A．金属化合物 B.间隙固溶体 C.置换固溶体 D. 纯金属 29．铁素体和渗碳体组成的机械混合物称为 A 。 A．珠光体 B. 奥氏体 C.莱氏体 D. 铁素体 30．在简化铁碳平衡图中，ECF线是 A 线。

A.共晶线 B. 共析线 C.溶解度曲线 D.液相线

31．为使低碳钢便于机械加工，常预先进行＿ B 。 A.淬火 B.正火 C.球化退火 D.回火

32．为使高碳钢便于机械加工，常预先进行＿C 。

A.淬火 B.表面处理 C.球化退火 D.回火

33．完全退火适用于＿ A 。

A.亚共析钢 B.共析钢 C.过共析钢 34．为使65钢具有高的弹性，应进行＿B 。

A.淬火+低温回火 B. 淬火+中温回火 C. 淬火+高温回火 D.直接油冷 35．为使T8钢得到回火马氏体，应进行＿ A 。

A.淬火+低温回火 B. 淬火+中温回火 C. 淬火+高温回火 D.直接油冷

36．用低碳钢制造在工作中受较大冲击载荷和表面磨损较大零件，应采用＿B 表面热处理。

A.表面淬火 B.渗碳 C.氮化 D.氮化离子

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37．为提高切削加工性能，45钢应采用 A 热处理工艺。 A.完全退火 B.球化退火 C.回火 D.淬火＋低温回火 38．为提高切削加工性能，T10钢应采用 B 热处理工艺。 A.完全退火 B.球化退火 C.回火 D.淬火＋低温回火

39．为提高钢的强度和硬度GCr15钢应采用 D 热处理工艺。 A.完全退火 B.球化退火 C.正火 D.淬火＋低温回火

40．低碳钢和低碳合金钢，经过表面渗碳后，再进行 A 。 A.淬火+低温回火 B.回火 C.淬火+中温回火 D. 调质 41．制造手用锯条应选用＿ A 。

A．T12钢淬火+低温回火 B．Cr12MoV钢淬火+低温回火 C．65钢淬火+低温回火

42．汽车、拖拉机齿轮要求表面高耐磨性，心部有良好的强韧性，应选用＿A 。

A． 20CrMnTi钢渗碳淬火+低温回火 B.40Cr钢淬火+高温回火 C.55钢渗碳+淬火 43．60Si2Mn板簧的热处理工艺是＿B 。

A．淬火+低温回火 B.淬火+中温回火 C.淬火+高温回火 D.再结晶退火 44．一般机床主轴宜采用以下那种材料 D 。 A.W18Cr4V B.HT300 C.YG3 D. 40

45．在下列刀具材料中，硬质合金材料牌号是 C 。 A.W18Cr4V B.T8 C.YG3

46．在下列刀具材料中，滚齿刀材料牌号是 A 。 A.W18Cr4V B.T8 C.YG3 47．滚动轴承钢的牌号为 C ； A.T12 B. T8A C.GCr15 D.20CrMnTi

48．现需制造一汽车传动齿轮，要求表面具有高的硬度、耐磨性和高的接触疲劳强度，心部具有良好韧性，应采用以下哪种材料及工艺： C 。

A.T10钢经淬火+低温回火； B.45钢经调质处理； C.20钢经渗碳+淬火+低温回火。 49．要制造直接25mm的螺栓，要求整个截面上具有良好的综合力学性能，应选用＿B 。 A．45钢正火处理 B.40钢调质处理 C.60Si2Mn钢淬火和中温回火 50．汽轮机叶片的材料应选用＿ A 。 A．1Cr13 B.40Cr C.65Mn D.W18Cr4V

51．固溶处理后铝合金的强度和硬度随时间而 B 。

A．不变 B．增大 C．减小

52．普通黄铜由 A 组成的二元合金。

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A．铜与锌 B．铁与碳 C．铜与镍 D． 铜与锡

53．固溶处理后铝合金的强度和硬度随时间而发生显著提高的现象，称为 A 。 A．时效强化 B．固溶强化 C．淬火强化 D．水韧处理 54．机床导轨用灰铸铁制造,为了提高其耐磨性可采用＿ 。 A．渗氮处理 B.整体淬火 C.渗碳处理 D.表面淬火 55．．机架应选用＿ B 。

A．白口铸铁 B.灰口铸铁 C．麻口铸铁 D.可锻铸铁 56．蠕墨铸铁牌号以＿D 表示。

A．HT B．QT C．KT D．RuT 57．普通车床床身一般采用＿ B 作为毛坯件。 A．锻件 B．铸件 C．焊接件 D．型材 58．灰口铸铁中，石墨的形态是＿A 。

A.片状 B.球状 C.团絮状

59．可锻铸铁中，石墨的形态是＿C 。

A.片状 B.球状 C.团絮状

60．为了提高灰铸铁的力学性能，生产上常采用 C 处理。 A．表面淬火 B．高温回火 C．孕育 D．固溶

第2 章 铸造

一、判断题

1． 合金的结晶温度范围越大，液相线和固相线距离越宽，流动性也越差。（√） 2． 3．

不同合金的流动性差别较大，铸钢的流动性最好，铸铁的流动性最差。（×） 减小和消除铸造内应力的主要方法是对铸件进行时效处理。（√）

4．常用金属材料在铸造时，灰口铸铁收缩率最大，有色金属次之，铸钢最小。（×） 5．共晶成分的合金流动性比非共晶合金好。（√） 6.铸造圆角的主要作用是美观。（×） 7. 金属型铸型能一型多次使用适用于有色金属的大批量生产。（√）

8．为了保证良好的铸造性能，铸造合金，如铸造铝合金和铸铁等，往往选用接近共晶成分的合金。（√）

9．在过热度等条件都相同的情况下，共晶成分的铁碳合金流动性最好，收缩也小。（√） 10．铸型材料的导热性越大，则合金的流动性越差。（√） 二、单项选择题

1. 不同合金的流动性差别较大，___C___的流动性最差。 A.铸铁； B.硅黄铜； C.铸钢。

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2. 常用金属材料在铸造时，___C____ 收缩最小。 A.有色金属； B.铸钢； C.灰口铸铁。

3. 分模造型时，如果上、下砂箱未对准，或者上、下半模有错移，会造成__A____铸造缺陷。 A.错型； B.偏型； C.变形； D.冷隔。 4．合金的流动性差，可能使铸件产生的缺陷是 C 。 A．粘砂 B．偏析 C．冷隔 D．裂纹 5. 手工砂型铸造时，___A___用于造型，以形成铸型型腔。

A.木模； B.零件； C. 芯盒； D.型芯。 6. ___C___是生产管、套类铸件的主要方法。

A.熔模铸造； B.压力铸造； C.离心铸造； D.砂型铸造。 7. 在铸造生产的各种方法中最基本的方法是 D 。

A．金属型铸造 B．熔模铸造 C．压力铸造 D．砂型铸造 8.砂型铸造时，造型方法可分为： C

A. 整模造型和分模造型 B. 挖砂造型和刮板造型 C. 手工造型和机器造型 9．砂型铸造时，铸件的尺寸___C ___。

A.等于模样的尺寸； B.大于模样的尺寸； C.小于模样的尺寸。 10．铸铁的铸造工艺性比铸钢的要好，其主要原因是： B 。 A．铸铁的浇注温度高，凝固温度范围小，收缩率大 B．铸铁的浇注温度低，凝固温度范围小，收缩率小 C．铸铁的浇注温度低，凝固温度范围大，收缩率小 D．铸铁的浇注温度高，凝固温度范围大，收缩率大

第3章 锻造

一、判断题

1. 碳钢中碳的质量分数愈低，可锻性就愈差。（×） 2. 冲孔和落料都是属于变形基本工序。（×）

3. 自由锻的精整（修整）工序是使金属产生一定程度的塑性变形以达到所需形状和尺寸的工艺过程，如镦粗、延伸（拨长）、切割和冲孔等。（×）

4. 金属在其再结晶温度以下进行的变形称为热变形。（×） 5．再结晶能够消除冷变形时产生的加工硬化现象。（√） 6. 金属铸件可以通过再结晶退火来细化晶粒。（×） 7．冲压件材料应具有良好的塑性。（√）

8．锻造时始锻温度太高会出现过热、过烧现象，故应使始锻温度越低越好。（×） 9．细晶粒组织的可锻性优于粗晶粒组织。（√）

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10. 金属在室温或室温以下的塑性变形称为冷塑性变形。（√） 二、单项选择题

1. 钢丝在室温下反复弯折，会越弯越硬，直接断裂，而铅丝在室温下反复弯折，则始终处于软态，起原因是＿ A 。

A． B． C．

Pb不发生冷变形强化，不发生再结晶，Fe发生冷变形强化，不发生再结晶 Fe不发生冷变形强化，不发生再结晶，Pb发生冷变形强化，不发生再结晶 Pb发生冷变形强化，发生再结晶，Fe发生冷变形强化，不发生再结晶

D．Fe发生冷变形强化，发生再结晶，Pb发生冷变形强化，不发生再结晶 2. 冷变形金属进行低温退火的目的是＿B 。 A.软化金属 B.消除内应力 C.使金属发生再结晶 D.细化晶粒 3. 冷变形强化使金属＿C 。

A.强度增大，塑性增大 B.强度减小，塑性减小 C.强度增大，塑性减小 D.强度减小，塑性增大 4. 金属在其再结晶温度以下进行的变形称为_ B____。 A.热变形； B.冷变形； C.冲压； D.锻造。 5. 下列材料中锻造性能较好的是_ B____。 A.有色金属； B.低碳钢； C.灰口铸铁

6. 为改善冷变形金属塑性变形的能力，可采用＿B 。 A.低温退火 B.再结晶退火 C.二次再结晶退火 D.变质处理 7．墩粗、拔长、冲孔、弯曲、错移均属于 C 。

A．精整工序 B．辅助工序 C．基本工序 D．无法分类 8. 下列材料中锻造性最好的是 A 。

A．20钢 B．45钢 C．QT600-03 D．HT150 9. 以下冲压工序中，属于冲裁工序的是 A 。 A. 落料 B. 拉深 C. 冲挤 D. 弯曲

10. 大量生产2mm厚低碳钢垫圈，适于采用___C___生产。

A. 自由锻造 B. 胎模锻造 C. 板料冲压

第4章 焊接

一、判断题

1． 电焊条由焊芯和药皮组成。药皮主要起填充焊缝金属和传导电流的作用。（×） 2．中碳钢的可焊性比低合金高强度钢的好。（×）

3．焊接是通过加热或者加压使分离的母材成为不可折卸的整体的一种加工方法。（√）

4.直流反接时，电弧热量主要集中在焊件（阳极）上，有利于加快焊件熔化，保证足够的熔池深度，

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适用于焊接厚钢板。（√）

5.整个热影响区内最脆弱的部分是正火区。焊接接头受力破坏时往往从这个区域开始。（×） 6.铸铁是一种焊接性最好的金属材料。（×）

7.焊缝应该尽量处于平焊位置，以使焊接操作方便，焊缝质量有保证。（√） 8．熔化焊时由于焊接熔池体积小，结晶速度极快，故焊缝的化学成分很均匀。（×） 9.氩弧焊和二氧化碳保护焊是明弧焊接。（√） 10.铝镁及其合金焊接常采用氩弧焊。（√） 二、单项选择题

1．CO2气体保护焊电弧热量集中，热影响区较小，且CO2价格便宜，主要适用于焊接 A 。 A.低碳钢与低合金结构钢 B.高强钢 C.有色金属及其合金 D.非金属材料 2．电焊条由焊芯和药皮组成。___B____主要起填充焊缝金属和传导电流的作用。 A.电焊条 B.焊芯 C.药皮 D.焊芯和药皮 3．氩弧焊和二氧化碳保护焊是___B____。

A.埋弧焊接 B.明弧焊接 C.埋弧焊接和明弧焊接

4. 直流____A___时，电弧热量主要集中在焊件（阳极）上，有利于加快焊件熔化，保证足够的熔池深度，适用于焊接厚钢板。

A.正接 B.反接 C.极性接法

5. 整个热影响区内最脆弱的部分是___B____。焊接接头受力破坏时往往从这个区域开始。 A.焊缝 B.熔合区（半熔化区）和过热区 C. 正火区 D.部分相变区 6. 属于熔化焊的焊接方法是 B ： A. 点焊 B. 气焊 C. 烙铁钎焊

7. 埋弧自动焊与手工点弧焊相比，其不足是 C 。

A.生产率低 B.焊缝质量不好 C.灵活性差 D.劳动条件差 8. 焊缝应该尽量处于___A____位置，以使焊接操作方便，焊缝质量有保证。 A.平焊 B.立焊 C.仰焊 D.横焊 9. 大批量生产汽车油箱的焊接方法是 D 。 A. 手工电孤焊 B. 气焊 C. 点焊 D. 缝焊

10. 焊接热影响区中，晶粒得到细化、机械性能也得到改善的区域是 A A正火区 B熔合区 C过热区 D部分相变区

一 名词解释（共20分，每小题2分）

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强度: 材料在外力的作用下抵抗变形和断裂的能力。 冲击韧性：金属材料在冲击载荷下抵抗破坏的能力。 晶体：原子呈周期性规则排列的物质。

固溶体：溶质原子溶入固态金属溶剂中形成的合金相。 马氏体：碳在α-Fe中的过饱和固溶体。

加工硬化：金属在塑性变形的过程中，随着变形程度的增加，强度硬度上升，塑性韧性下降的现象。 热加工：再结晶温度以上进行的加工。

淬火：将钢加热到高温奥氏体状态后急冷，使奥时体过冷到Ms点一下，获得高硬度马氏体的工艺。 低应力脆断：构件所受应力低于屈服强度，在无明显塑性变形的情况下发生的断裂 。 二 填空题（共22分，每空1分）

2 绝大多数金属的晶体结构都属于体心立方、面心立方和密排六方 三种典型的紧密结构。 3 钢材加热时奥氏体的形成包括四个过程，依次为A形核、A的长大、残余Fe3C的溶解及A的均匀化。

5 一般情况下，金属铸锭的宏观组织有三个晶区组成，由外至里分别为细等轴晶粒区、柱状晶粒区、中心等轴晶粒区 。

6 常用的表面改性有表面淬火、表面化学热处理 、表面形变强化和表面涂敷层。 7 根据钢的性能和用途可将钢分为结构钢、工具钢、轴承钢、不锈钢、耐蚀钢和耐热钢。 8 常见的失效形式可分为过量变形失效、断裂失效 和表面损伤失效三大类。 三 简答题（共38分）

1 晶粒大小对金属材料的机械性能有何影响？结晶时哪些因素影响晶粒度的大小？如何影响？采取哪些方法可以细化晶粒？（8分）

答：晶粒越细小，综合力学性能越好。（2分）

晶粒度的大小与结晶时的形核率和长大速度有关，形核率越大，在单位体积中形成的晶核数就越多，每个晶粒长大的空间就越小，晶粒就越细小；长大速度越小，在晶体长大的过程中可能形成的晶粒数目就越多，晶粒也越细小。（2分）

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细化晶粒的方法有：增大过冷度，加入形核剂，机械方法。（2分） 2 金属材料在发生冷塑性变形后，其组织结构有何变化？（6分）

答：1）形成纤维组织。金属内部的晶粒形状由原来的等轴晶粒变为沿变形方向延伸的畸变晶粒，当变形程度很大时晶粒显著伸长为纤维形。这种组织成为冷加工纤维组织。（2分）

2）亚结构细化。变形使晶粒碎化，内部亚结构出现细化，亚晶界增加。晶体内部原子排列的规则性被破坏，晶体缺陷密度增加。（2分）

3）出现择优取向。晶体按一定趋向发生转动，当变形量达到70%以上时原来取向各不相同的晶粒会转动到接近一致的位向。这种现象称为择优取向。（2分）

3 以共析钢为例，说明过冷奥氏体在高温、中温、低温三个温度阶段等温时，转变的组织及性能特点。（8分）

答：高温转变组织为珠光体类组织，珠光体为铁素体和渗碳体相间的片层状组织，随转变温度的降低片层间距减小，分别生成P、S、T,这三种组织的片层粗细不同，片层越细，强度硬度越高；（3分）

中温转变产物为B,B是含碳过饱和的铁素体与渗碳体的非片层状混合物，按组织形态的不同分为上贝氏体和下贝氏体，下贝氏体的强度硬度高于上贝氏体，塑韧性也较上贝氏体要好。（2.5分）

低温转变产物为马氏体，马氏体是含有大量过饱和碳的α固溶体，马氏体分为板条马氏体和片状马氏体，片状马氏体强度硬度很高但很脆，板条马氏体强度硬度高而塑韧性也较好。（2.5分） 4 淬火钢在不同温度（即低温、中温、高温）回火时得到何种组织？性能如何？常用于哪些方面？（6分）

答：高温：回火索氏体，具有良好的综合力学性能，用于连杆、轴类；（2分）

中温：回火屈氏体，具有高的屈服强度和弹性极限，用于弹簧等；（2分） 低温：回火马氏体，具有高硬度和高耐磨性，用于工模具、轴承等。（2分） 5 指出下列牌号所代表材料的类别，并分别指出各符号及数字所代表的含义。（10分） Q235——碳素结构钢，Q代表屈服强度；235代表最低屈服强度为235MPa。

40Cr——合金结构钢，40代表含碳量为0.4%;Cr代表含合金元素Cr，含量小于1.5%。 T8——碳素工具钢，含碳量为0.8% 。

9SiCr ——合金工具钢，名义含碳量为0.9% ；Cr、Si含量小于1.5%。

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HT250——灰口铸铁，最低抗拉强度为250 Mpa。 四 分析题（共20分）

1 某汽车齿轮选用20CrMnMo材料制作，其工艺路线如下：

下料→锻造→正火① →切削加工 →渗碳②，→淬火③，→低温回火④ → 喷丸 →磨削加工 试分别说明上述①②③④四项热处理工艺的目的，并说明为何要选用该材料。（10分）

2 根据所给出的铁碳合金相图，请写出图中所标1 2 3 4 5 6 7 8各相区的相，并写出水平线上所发生的相变反应。（10分）

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9 10 11三条