第1章材料力学性能（习题）一、选取题1.表达金属材料屈服强度符号是（ B ）。

A、；B、；C、；D、；1.金属材料在静载荷作用下，抵抗变形和破坏能力称为( C )。

A、塑性；B、硬度；C、强度；D、弹性；2.在测量薄片工件硬度时，惯用硬度测试办法表达符号是( B )。

A、HBS；B、HRC；C、HV；D、HBW；3.做疲劳实验时，试样承受载荷为( B )。

A、静载荷；B、交变载荷；C、冲击载荷；D、动载荷；二、填空题1.材料力学性能普通是指在载荷作用下材料抵抗（变形）或（断裂）能力。

2.金属塑性指标重要有（断后伸长率）和（断面收缩率）两种。

3.金属性能涉及（物理）性能、（化学）性能、（力学）性能和（工艺）性能。

4.惯用测定硬度办法有（布氏硬度测试法）、（洛氏硬度测试法）和维氏硬度测试法。

5.疲劳强度是表达材料经（无限次循环应力）作用而（不发生断裂）最大应力值。

6.材料工艺性能涉及（锻造性能）、（锻造性能）、（焊接性能）、（切削加工性能）、（热解决性能）等。

7.零件疲劳失效过程可分为（疲劳裂纹产生）、（疲劳裂纹扩展）、（瞬时断裂）三个阶段。

三、判断题1.拉伸实验可以测定材料强度、塑性等性能指标，因而材料力学性能都可以通过拉伸实验测定。

（×）2.用布氏硬度测试法测量硬度时，压头为钢球，用符号HBS表达。

（×）3.金属材料力学性能可以理解为金属材料失效抗力。

（×）4.材料断裂韧度不不大于材料应力场强度因子，材料宏观裂纹就会扩展而导致材料断裂。

（×）四、练习与思考1.阐明下列符号意义和单位。

（1）σe；（2）σs或σ0.2；（3）σb；（4）δ；（5）ψ；（6）σ－1；（7）A K；2.在测定强度指标时，σ0.2和σs有什么不同？3.拉伸试样原标距长度为50 mm，直径为10 mm。

实验后，将已断裂试样对接起来测量，标距长度为73 mm，颈缩区最小直径为5.1 mm。

试求该材料延伸率和断面收缩率值。

4.材料弹性模量E工程含义是什么？它和零件刚度有何关系？5.将6500 N力施加于直径为10 mm、屈服强度为520 MPa钢棒上，试计算并阐明钢棒与否会产生塑性变形。

6.塑性指标在工程上有哪些实际意义？7.下列材料或零件采用什么硬度测试法较适当？（1）锉刀；（2）黄铜轴套；（3）硬质合金刀片；（4）普通淬火钢；8.工程材料有哪些物理性能和化学性能？第2章金属晶体构造与结晶（习题）一、名词解释晶体、单晶体、多晶体、晶格、晶胞、晶粒、晶界、合金、组元、相、组织、共晶转变二、如果其他条件相似，试比较下列锻造条件下铸件晶粒大小：1.金属型锻造与砂型锻造。

2.高温浇注与低温浇注。

3.浇注时采用振动与不采用振动。

4.厚大铸件表面与心部。

三、问答题1.金属中常用晶体构造有哪几种？2.实际晶体晶体缺陷有哪几种类型？它们对晶体力学性能有何影响？3.固溶体与化合物有何区别？固溶体类型有哪几种？4.何谓金属结晶?纯金属结晶是由哪两个基本过程构成？5.何谓过冷现象和过冷度?过冷度与冷却速度有何关系？6.晶粒大小对金属力学性能有何影响?细化晶粒惯用办法有哪几种？7.什么是共晶转变?共晶转变有何特点？8.什么是共析转变？共晶转变与共析转变有何异同？第3章铁碳合金相图（习题）一、名词解释1. 铁素体；2. 奥氏体；3. 渗碳体；4.珠光体；5. 莱氏体；6. 低温莱氏体；7. 同素异晶转变；8. 铁碳合金状态图；二、填空题1.珠光体是由（F）和（Fe3C）构成机械混合物(共析组织)。

2.莱氏体是由（A）和（Fe3C）构成机械混合物(共晶组织)。

3.奥氏体在1148℃时碳质量分数可达(2.11%)，在727℃时碳质量分数为（0.77%）。

4.依照室温组织不同，钢可分为（亚共析）钢、（共析）钢和（过共析）钢。

5.共析钢室温组织为（P）；亚共析钢室温组织为（F+P）；过共析钢室温组织为（P+Fe3CII ）。

6.碳质量分数为（0.77%）铁碳合金称为共析钢，其奥氏体冷却到S点(727℃)时会发生（共析）转变，从奥氏体中同步析出（F）和（Fe3C）混合物，称为（P）。

7.奥氏体和渗碳体构成共晶产物称为（Ld），其碳质量分数为(4.3%)。

8.亚共晶白口铸铁碳质量分数为(2.11%～4.3%)，其室温组织为（P+Fe3CII+Ld′）。

9.过晶白口铸铁碳质量分数为（4.3%～6.69%），其室温组织为（Ld′+Fe3CI ）。

10.过共析钢碳质量分数为（0.77%～2.11%），其室温组织为（P+Fe3CII ）。

11.亚共析钢碳质量分数为（0.0218%～0.77%），其室温组织为（F+P）。

三、选取题1.铁素体为( A )晶格，奥氏体为( B )晶格，渗碳体为( D )晶格。

A、体心立方；B、面心立方；C、密排六方；D、复杂；2.Fe-Fe3C状态图上ES线，用代号（ B ）表达，PSK线用代号（ A ）表达。

A、A1；B、A cm；C、A3；D、其他；3.Fe-Fe3C状态图上共析线是（ C ），共晶线是（ A ）。

A、ECF线；B、ACD线；C、PSK线；D、GSK线四、判断题1.金属化合物特性是硬而脆，莱氏体性能也是硬而脆，故莱氏体属于金属化合物。

（×）2.渗碳体碳质量分数为6.69%。

（√）3.Fe-Fe3C状态图中，A3温度是随碳质量分数增长而上升。

（×）4.碳溶于α-Fe中所形成间隙固溶体称为奥氏体。

（×）五、简答题1.何为金属同素异构转变？试画出纯铁结晶冷却曲线和晶体构造变化图。

2.简述碳质量分数为0.4%和1.2%铁碳合金从液态冷却至室温时结晶过程。

3.把碳质量分数为0.45%钢和白口铸铁都加热到高温(1000～1200℃)，能否进行锻造？为什么？第4章钢热解决（习题）1.何谓钢热解决？惯用热解决工艺有哪些？2.简述共析钢加热时奥氏体形成过程。

3.为什么要控制奥氏体晶粒大小？如何控制奥氏体晶粒大小？4.解释下列名词：(1) 珠光体、索氏体、托氏体、贝氏体、马氏体；(2) 奥氏体、过冷奥氏体、残存奥氏体；(3) 退火、正火、淬火、回火、表面淬火；(4) 临界淬火冷却速度(v c)、淬透性、淬硬性；(5) 单液淬火、双液淬火、分级淬火、等温淬火。

5.珠光体类型组织有哪几种？它们形成条件、组织形态和性能方面有何特点？6.影响C曲线重要因素有哪些？试比较共析纲、亚共析钢和过共析钢C曲线。

7.简述贝氏体组织特性和性能特点。

8.马氏体组织有哪两种？它们与钢化学成分有何关系？组织形态和性能方面有何特点？9.生产中惯用退火办法有哪几种？各合用于什么场合？10.甲、乙两厂生产同一批零件，材料均选用45钢，硬度规定为220～250HBS，其中甲厂采用正火，乙厂采用调质，都达到硬度规定。

试分析甲、乙两厂产品组织和性能差别。

11.某活塞用45钢制造，由于形状复杂，按正常淬火加热温度(840℃)加热后水冷，大概有40%浮现淬火裂纹。

请分析因素并改进该工件淬火工艺。

12.一块厚度为5 mm45钢钢板，先经840℃加热淬火，硬度为55HRC，随后从一端加热，依托热传导，使钢板上各点达到如图4-29所示温度。

试问：(1) 各点部位组织是什么？(2) 整个钢板自图示各温度缓冷到室温后各点部位组织是什么？(3) 整个钢板自图示各温度水淬快冷到室温后各点部位组织是什么？图4-29 题12图13.举例阐明钢淬透性、淬硬深度和淬硬性三者之间区别。

14.分析单液淬火、双液淬火、分级淬火、贝氏体等温淬火等办法对淬火应力带来影响。

15.试为如下钢件选取预先热解决工艺：(1) 20CrMnTi汽车变速箱齿轮锻造毛坯(晶粒粗大)；(2) T12锻造后有网状渗碳体；(3) T12钢锉刀毛坯改进切削加工性和热解决工艺性能。

16.回火目是什么？淬火钢在回火过程中显微组织发生哪些变化?17.什么叫回火脆性？生产中如何防止回火脆性?18.分析如下说法与否对的，并阐明理由。

(1) 钢淬火冷却速度愈快，所获得硬度愈高，淬透性也愈好。

(2) 钢合金元素越多，淬火后硬度越高。

(3) 淬火钢回火后性能重要取决于回火后冷却速度。

19.何谓表面热解决？表面淬火目是什么?惯用表面淬火有哪几种？20.感应加热表面淬火加热原理是什么？淬火后淬透层深度与什么关于?21.渗碳重要目是什么？试分析20钢渗碳缓慢冷却后表层和心部组织，以及渗碳缓慢冷却后，加热到780℃淬火、180℃回火后表层和心部组织。

22.渗氮后性能特点是什么？渗氮后为什么不进行淬火？23.比较钢经表面淬火、渗碳淬火、渗氮热解决后性能和应用范畴等方面有何不同。

24.某一用40Cr钢制造齿轮，其加工路线如下：备料→锻造→正火→机械粗加工→调质→机械精加工→高频感应加热表面淬火与低温回火→磨削。

请阐明各热解决工序目及热解决后显微组织。

第5章工业用钢（习题）一、选取题1.40MnB钢中，微量元素B作用是（ B ）。

A、强化铁素体；B、提高淬透性；C、提高淬硬性；D、提高回火稳定性；2.欲要提高铬镍不锈钢强度，重要采用（ B ）。

A、时效强化办法；B、固溶强化办法；C、冷加工硬化办法；D、马氏体强化办法；3.20CrMnTi钢依照其组织和力学性能，在工业上重要作为一种（ 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；4.大多数合金元素均在不同限度上有细化晶粒作用，其中细化晶粒作用最为明显有（ C ）。

A、Mn、P；B、Mn、Ti；C、Ti、V； D．V、P5.除（ A ）元素外，其他合金元素溶于奥氏体后，均能增长过冷奥氏体稳定性。

A、Co； B．Cr； C．Mn； D．Ti；6.用40Cr钢制造齿轮，锻造后典型热解决工艺应是（ A ）。

A、调质解决；B、高温回火；C、完全退火；D、正火解决；二、指出下列各钢牌号名称及各符号含义08 45 65Mn T12A ZG230-450 Q235A Q345 40Cr 20CrMnTi 60Si2Mn GCr9 CrWMn 9SiCr Cr12MoV W6Mo5Cr4V2 3Cr2Mo 1Cr13 0Cr19Ni9 4Cr9Si2 ZGMn13三、填空题1.高速工具钢经高温淬火加多次回火后，具备很高（硬度）和较好（耐磨性）。

2.不锈钢按其金相显微组织不同，惯用有如下三类：（马氏体型不锈钢）、（铁素体型不锈钢）和（奥氏体型不锈钢）。

3.含碳量对钢性能影响很大，低碳钢、中碳钢和高碳钢含碳量分别为（≤0.25%）、（0.25%～0.60%）、（≥0.60%）。

4.钢中常存杂质元素为（Mn）、（Si）、（S）、（P），钢质量级别重要以（S）和（P）多少划分。

5.合金钢按重要用途可分为（合金构造钢）、（合金工具钢）、（特殊性能钢）三大类。