机械工程材料考试复习题与答案一、填空题（）1.机械零件在工作条件下可能受到力学负荷、热负荷和环境介质三种负荷的作用。
2.金属塑性的指标主要有延伸率和断面收缩率两种。
3.金属材料的机械性能是指在载荷作用下其抵抗变形或断裂的能力。
4.刚度是指材料在外力作用下抵抗弹性变形的能力。
5.强度是指材料在外力作用下抵抗变形和断裂的能力。
6.常用测定硬度的方法有布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度测试法。
7.材料按化学成分分为金属材料、高分子材料、陶瓷材料和复合材料四大类。
8.金属材料的加工工艺性能包括铸造性、可锻性、可焊性、切削加工性和热处理工艺性。
9.常见的晶体结构有体心立方晶格、面心立方晶格和密排六方晶格三种。
10.晶体缺陷按其几何特征可分为点缺陷、线缺陷和面缺陷三种。
11.固溶体的晶体结构与溶剂晶体结构相同。
12.当合金溶液凝固后，由于组元间的相互作用不同，可形成固溶体和金属化合物两种形式。
13.铁从高温液态向室温冷却时发生的变化：。
14.珠光体是铁素体相与渗碳体混合在一起形成的机械混合物。
15. 碳溶解在α-Fe中所形成的间隙固溶体称为铁素体。
16. 在Fe-Fe3C相图中，共晶点的含碳量为 4.3% ，共析点的含碳量为 0.77%17.低温莱氏体是珠光体和渗碳体组成的机械混合物。
18.金属结晶的过程包括晶核形成和晶粒长大两个过程。
19.晶核的形成包括自发形核和非自发形核两种形式。
20.晶核的长大包括枝晶长大和平面长大两种形式。
21.金属铸锭的宏观组织是由三个晶区组成，由外向内分别是细等轴晶离区、柱状晶粒区和中心等轴晶粒区。
22..铸锭的缺陷包括缩孔与缩松、气孔、非金属夹杂物和成分偏析。
23.焊缝的组织是金属组织。
24.焊接接头是由焊缝和热影响区构成。
25.冷变形后金属在加热中，随温度的升高或加热时间的延长，其组织和性能一般经历回复、再结晶和晶粒长大三个阶段的变化。
26..细化晶粒的方法包括增大过冷度、加入形核剂和机械方法。
二、名词解释）1.弹性变形：随载荷增加试样的变形增加，若除去外力，变形可以恢复原状的现象。
2.塑性变形：随载荷增加试样的变形增加，若除去外力，变形不能恢复原状的现象。
3.比刚度：材料的弹性模量E与其密度ρ的比值。
4.冲击韧性：在一定温度下，材料在冲击载荷作用下抵抗破坏的能力。
5.疲劳极限：试样可以经受无限周期循环而不破坏的应力值。
6.晶体：内部的原子在三维空间呈周期性规则排列的物质。
7.合金：在一种金属元素基础上加入适量的另一种或几种其他元素，通过熔化或其他方法结合在一起所形成的具有金属特性的物质。
8.固溶体：溶质原子溶入固态金属溶剂中形成的合金相。
9.过冷度：熔融金属平衡状态下的相变温度与实际相变温度的差值。
10.加工硬化：金属在塑性变形过程中，随着变形程度的增加，强度、硬度上升，塑性、韧性下降。
11.再结晶：新晶粒不断长大，直至原来的变形组织完全消失,金属或合金的性能也发生显著变化。
12.回复：冷变形加工的金属在低温加热时，在组织发生变化前所产生的某些结构和性能的变化。
三、选择题（）1.表示金属材料屈服强度的符号是（ B）A.σB.σsC.σbD.σ-12.表示金属材料弹性极限的符号是（ A）A.σeB.σsC.σbD.σ-13.在测量薄片工件的硬度时，常用的硬度测试方法的表示符号是（ C）A.HBB.HRCC.HVD.HS4.金属材料在载荷作用下抵抗变形和断裂的能力叫（A ）A.强度B.硬度C.塑性D.弹性5.每个体心立方晶胞中包含有（B）个原子A.1B.2C.3D.46. 每个面心立方晶胞中包含有（D）个原子A.1B.2C.3D.47. 属于面心立方晶格的金属有（C）A.α-Fe,铜B.α-Fe,钒C.γ-Fe,铜D.δ-Fe,钒8. 在晶体缺陷中，属于点缺陷的有（A）A. 间隙原子B.位错C.晶界D.缩孔9. 铁素体是碳溶解在（A）中所形成的间隙固溶体。
A．α-Fe B．γ-Fe C．δ-Fe D．β-Fe10.奥氏体是碳溶解在（B ）中所形成的间隙固溶体。
A．α-Fe B．γ-Fe C．δ-Fe D．β-Fe11.在Fe-Fe3C相图中，钢与铁的分界点的含碳量为（C）。
A．2％ B．2.06％ C．2.11％ D．2.2％12.莱氏体是一种（C）。
A．固溶体B．金属化合物 C．机械混合物 D．单相组织金属13.在Fe-Fe3C相图中，ES线也称为（D）。
A．共晶线 B．共析线 C．A3线 D．Acm线14.在Fe-Fe3C相图中，GS线也称为（C）。
A．共晶线 B．共析线 C．A3线 D．Acm线15. 在Fe-Fe3C相图中，共析线也称为（D）。
A．A1线 B．ECF线 C．Acm线 D．PSK线16.珠光体是一种（C）。
A．固溶体 B．金属化合物 C．机械混合物 D．单相组织金属17.在铁－碳合金中，当含碳量超过（A）以后，钢的硬度虽然在继续增加，但强度却在明显下降。
A．0.8％ B．0.9％ C．1.0％ D．1.1％18.通常铸锭可由三个不同外形的晶粒区所组成，其晶粒区从表面到中心的排列顺序为（A)A．细晶粒区－柱状晶粒区－等轴晶粒区 B．细晶粒区－等轴晶粒区－柱状晶粒区C．等轴晶粒区－细晶粒区－柱状晶粒区 D．等轴晶粒区－柱状晶粒区－细晶粒区19.在Fe-Fe3C相图中，PSK线也称为（B）。
A．共晶线 B．共析线 C．A3线 D．Acm线20.Fe-Fe3C相图中，共析线的温度为（D）。
A．724℃ B．725℃ C．726℃ D．727℃21.在铁碳合金中，共析钢的含碳量为（B）。
A．0.67％ B．0.77％ C．0.8％ D．0.87％四、判断题（）1.用布氏硬度测量硬度时，压头为钢球，用符号HBS表示。
√2.用布氏硬度测量硬度时，压头为硬质合金球，用符号HBW表示。
√3.沙发垫子的刚度比钻杆的刚度大。
×4.图纸上标注的硬度值为：240-280HRC。
√5.图纸上标注的硬度值为：HBS250-280。
×6.图纸上标注的硬度值为：250-280HBW。
×7.渗碳件经淬火处理后用HB硬度计测量表层硬度。
×8.受冲击载荷作用的工件，考虑机械性能的指标主要是疲劳强度。
×9.衡量材料的塑性的指标主要有伸长率和冲击韧性。
×10.金属或合金中,凡成分相同、结构相同，并与其他部分有界面分开的均匀组成部分称为相。
11. 晶体的配位数越大，其致密度也越高。
√12.金属结晶后晶体结构不再发生变化。
√13.在金属的结晶中，随着过冷度的增大，晶核的形核率N和长大率G都增大，在N/G增大的情况下晶粒细化。
√14.液态金属结晶时的冷却速度越快，过冷度就越大，形核率和长大率都增大，故晶粒就粗大。
×15.液态金属冷却到结晶温度时，液态金属中立即就有固态金属结晶出来。
×16.在一般情况下，金属结晶后晶粒越细小，则其强度越好，而塑性和韧性越差。
×17.在铁碳合金相图中，PSK线是一条水平线（727℃），该线叫共晶线。
×18. 过共析钢缓冷到室温时，其平衡组织由铁素体和二次渗碳体组成。
×19. 珠光体是由奥氏体和渗碳体所形成的机械混合物，其平均含碳量为0.77%。
×20. 亚共晶白口铁缓冷到室温时，其平衡组织由铁素体，二次渗碳体和莱氏体组成。
×21. 在亚共析钢平衡组织中，随含碳量的增加，则珠光体量增加，而二次渗碳体量在减少×。
22. 过共晶白口铁缓冷到室温时，其平衡组织由珠光体和莱氏体组成。
×23. 在铁碳合金相图中，钢的部分随含碳量的增加，内部组织发生变化，则其塑性和韧性指标随之提高。
×24. 在铁碳合金相图中，奥氏体在1148℃时，溶碳能力可达4.3%。
√25.碳溶解在α-Fe中可形成的间隙固溶体称为奥氏体，其溶碳能力在727℃时为0.0218%√26.在铁碳合金相图中，铁素体在727℃时，溶碳能力可达2.11%。
×27.在过共析钢中含碳量越多，则其组织中的珠光体量减少，而铁素体量在增多。
×28.碳溶解在γ-Fe中所形成间隙固溶体称为铁素体，其溶碳能力在727℃时为0.77%。
×29.亚共析钢缓冷到室温时，其平衡组织由铁素体和二次渗碳体组成。
×30.奥氏体化的共析钢缓慢冷却到室温时，其平衡组织为莱氏体。
×31.在铁碳合金相图中，ES线是碳在奥氏体中的溶解度变化曲线。
√五、32 完全退火是将工件加热到Acm以上30～50℃，保温一定的时间后，随炉缓慢冷却的一种热处理工艺。
√33合金元素溶于奥氏体后，均能增加过冷奥氏体的稳定性。
×分析说明题（）1.下列几种工件应该采用何种硬度试验法测定其硬度？A、钢淬火、低温回火后的成品件；洛氏硬度B、退火件；布氏硬度C、渗碳件；催化硬度2.从Fe-Fe3C的分析中回答以下问题，并说明其原因：A、随碳质量百分数的增加，硬度、塑性是增加还是减小？答：随着含碳量的增加，硬度增加，塑韧性降低；因为随含碳量增加Fe3C数量越来越多。
B、过共析钢中网状渗碳体对强度、塑性的影响怎样？答：对基体产生严重的脆化，使强度和塑性下降。
C、钢有塑性而白口铁几乎无塑性吗？答：钢是以塑韧的F为基体，而白口铁是以硬脆的 Fe3C为基体，所以钢有塑性，而白口铁几乎无塑性。
D、哪个区域熔点最低？哪个区域塑性最好？答：共晶白口铸铁熔点最低。
A 区塑性最好。
3.根据Fe-Fe3C相图，说明产生下列现象的原因：A、含碳量为1.0%的钢比含碳量为0.5%的钢硬度高；答：因为钢的硬度随含碳量的增加而增加。
B、在室温下，含碳0.8%的钢其强度比含碳1.2%的钢高；答：含碳量超过0.9%后，Fe3C以网状分布在晶界上，从而使钢的强度大大下降。
C、低温莱氏体的塑性比珠光体的塑性差；答：因为低温莱氏体是由共晶Fe3C、Fe3CII和珠光体组成，因此比起但纯的珠光体来说，其塑性要差。
D、在11000C，含碳0.4%的钢能进行锻造，含碳4.0的生铁不能锻造；答：因为在1100℃，含碳量0.4%的钢处于A单相区，而含碳量4.0%的生铁处于A+ Fe3CII+Ld’E、钢适宜于通过压力加工成形，而铸造适宜于通过铸造成形。
答：铸铁的熔点低，合金易熔化、铸造过程易于实施；钢的含碳量比铸铁低，通过加热可进入单相固溶体区，从而具有较好的塑性、较低的变形抗力，不易开裂，因此适宜于压力加工成形。
4.钢的渗碳工艺是将钢件加热至完全奥氏体区，让活性的碳原子进入表面并向内扩散，形成一定深度的渗层，然后进行淬火、回火工艺。
试根据晶体结构知识分析：为什么钢的渗碳选择在A区进行？答：在A区对面的立方晶体格的γ-Fe可溶解较多的碳。