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课程组材料成型使用专业材料成型及控制工程年级07班级学号考生姓名考试地点aa装订线aa北华大学 机械工程学院20092010学年第二学期工程材料与成形技术课程期末考试试卷（ B）题号一二三四五六七八总分得分评卷人核分：填空题（每空0.5分，共5分）1 .典型金属的晶格形式主要有 、和 三种。2 .金属的塑性变形在大多数情况下是以滑移方式进行的，而滑移是 在滑；移面上运动造成的。，3.根据成分不同，铁碳合金可分为三大类，分别为 、；和。44.当变形的金属进行加热时，随着温度的升高，其组织会发生 、:和 的变化过程。I本题得分| ：二、判断题（每题1分，共6分） I I：1. T8钢属于碳素工具钢，它也是高碳钢。（）I:2. P会引起钢的冷脆性，即使钢在室温下的塑性急剧下降。（）II：3.面心立方晶格和体心立方晶格具有相同的滑移系数。（）：4.铁素体和奥氏体的根本区别就是在于固溶度不同，前者小而后者大。（）5 .无论何种成分的铁碳合金，随着含碳量的增加，组织中铁素体相对量减少，渗碳体相对量增加本题得分6 .凡是碳钢的平衡结晶过程都具有共析转变，而没有共晶转变三、选择（每题1分，共7分）1 .以下生产齿轮的方法，（）方法最为理想。A、由原钢板机械加工成齿轮B、由粗钢棒机械加工成齿轮 C、由圆棒热锻成齿轮毛坯，再加工成齿轮2 .为了改善T12钢的切削性能，一般都采用（）热处理方法。A、淬火+高温回火 B、完全退火C、正火D、球化退火3 .除了（）外，大多数溶入到奥氏体的合金元素均使 C曲线右移。，A、Mn B、Co C、Cr4 .如果要使某种碳钢具有高硬度和耐磨性，应该采用（）热处理A、淬火+高温回火 B、淬火+中温回火 C、淬火+低温回火5 .体心立方晶胞原子数为（）个？A. 1B. 2C. 3 D.46 .碳在铁素体中的最大溶解度为（）？A.、0.0218%B、0.008% C、2.11% D、0.53%7 .铸铁与碳钢的区别在于有无（）。、A、莱氏体B、珠光体 C、铁素体本题得分四、确定下列各金属材料的名称、碳含量、合金元素含量。（每空0.5分，共10分）1. Q235 名称 。2. 45钢名称,含碳量为%C。3. T8钢名称,含碳量为%C。4. 60Si2Mn名称,含碳量为%C,含Si量小于%Si,含 Mn 量小于%Mn。5. CrWMn名称,含碳量为%C,含Cr量小于%Cr,含 W 量小于%W。含Mn量小于%Mn。6. 4Cr13名称,含碳量为%C,含Cr量约为%Cr。7. GCH5名称,含碳量为%C,含Cr量约为%Cr。本题得分五、简答题（每题6分，共24分）1 .将三块碳钢进行冷变形，第一块变形度为 5%,第二块为15%,第三块为30%,然后再 加热至700 C。试指出哪块试样的晶粒最粗大？对性能有何影响？2 .变速箱齿轮，用20CrMnTi钢制作，要求齿面硬度58 64HRC,采用什么热处理工艺才能达到要求？3 .用45钢制作齿轮，加工工艺路线如下：下料一锻造一热处理 1一机械加工1热处理2 一机械加工2,说明各热处理和机械加工的名称。4 .碳钢中的P , S对钢的性能有何影响?本题得分六、画出铁碳平衡状态图（6分）（标明各重要点，线，面的相应温度，碳的质量分数，组织）并回答如下问题（共10分）1 .在理想的冷却条件下，碳的质量分数为 0.35%合金的室温组织是什么？ （ 2分）2 .在理想的冷却条件下，碳的质量分数为 1%合金的组织是什么？ （ 2分）北华大学 机械工程学院20092010学年第二学期材料科学基础课程期末考试试卷（ C）题号一二三四五六七八总分得分评卷人核分：本题得分四、填空题（每空0.5分，共5分）15.钢的马氏体的本质是 间隙固溶体，它具有 的晶格结构6 .金属铸锭的组织由三层形状和大小不同的晶粒组成的，分别是 、 和。7 .在实际的金属结构中，晶界属于 缺陷，置换原子属于 缺陷。8 .在炼钢中，Si是作为 加入钢中的。9 .铅在室温下的塑性变形属于 加工，金属冷加工和热加工是以该材料的 温度区分的本题得分五、 判断题（每题1分，共6分） 1. S、P都是碳钢中的有益元素。（）2. T8钢属于碳素工具钢，它也是高碳钢。（）3. P会引起钢的冷脆性，即使钢在室温下的塑性急剧下降。（）4. 面心立方晶格和体心立方晶格具有相同的滑移系数，因此可以说铁在高温和低温的时候塑性都是一致的。（）5. 727c是铁素体和奥氏体的同素异构转变温度。（）6. 凡是碳钢的平衡结晶过程都具有共析转变，而没有共晶转变。（）本题得分六、 选择（每题1分，共7分）1 .热处理工艺中，调质是指（）。A.淬火+中温回火B.淬火+低温回火C.淬火+高温回火D.退火2 .在二元系合金相图中，计算两相相对量的杠杆法则只能用于（）。A.单相区中B.两相区中C.三相平衡水平线上3 .除了（）外，大多数溶入到奥氏体的合金元素均使C曲线右移。A Mn B、Co C、Cr4 . QT40015 是（）。A.可锻铸铁 B.灰铸铁 C.球墨铸铁 D.蠕墨铸铁5 .亚共析钢含碳量范围是（）？A. 2.11 C. 0.008% 0.77% D. 0.53% 2.11%6 .在切应力的作用下，晶体的滑移发生在特定的晶面和晶向上，这些晶面和晶向一般 都是原子排列密度（）晶面和晶向。A、最大 B、最小 C、最大和最小都可能7 .以下淬火介质中，（）的冷却能力最大。A、盐水 B、水 C、矿物油本题得分本题得分四、确定下列各金属材料的名称、碳含量、合金元素含量。（每空0.5分，共10分）8 . 4Cr13名称,含碳量为%C,含Cr量约为%Cr。9 . 5CrNiMo名称，含碳量约为 %C，含Cr量小于 %Cr, 含Ni量小于 %C,含Mo量小于 %C10 .60Si2Mn名称,含碳量为%C,含Si量小于%Si,含 Mn 量小于%Mn。11 .CrWMn名称,含碳量为%C,含Cr量小于%Cr,含 W 量小于%W。含Mn量小于%Mn。12 .GCH5名称,含碳量为%C,含Cr量约为%Cr。五、简答题（每题6分，共24分）13 变速箱齿轮，用20CrMnTi钢制作，要求齿面硬度58 64HRC,采用什么热处理工艺才能达到要求?14 用45钢制作齿轮，加工工艺路线如下：下料一锻造一热处理1一机械加工1热处理2一机械加工2,说明各热处理和机械加工的名称。4.碳钢中的P , S对钢的性能有何影响?15 T12钢加热到770c后用图示各种方法冷却，分析其所得的组织。本题得分计算应用题（第一小题10分，第二小题8分，共18分）1. 一把有T12钢制成的锂刀，厚5mms 780c加热?？火和160c回火后，硬度为HRC65 左右。现将另一端用火焰加热至 950C, Je续15分钟后各点温度如图所示，立即将 其投入水中，指出各点在冷却后的组织，并表明粗细。以知T12的Accm为850Co2. T12钢加热到770c后用图示各种方法冷却，分析其所得的组织北华大学 机械工程学院20092010学年第2期材料科学基础课程期末考试试卷（ A）；题号一二三四得分；评卷人五六七八T 总分 ;核分人：七、填空题（每空0.5分，共5分）本题得分10 .铁素体是指碳在 中的间隙固溶体，钢的马氏体具有 的晶格结构11 .典型金属的晶格形式主要有 、和 三种12 .塑性变形的基本形式有 和13 .根据成分不同，铁碳合金可分为三大类，分别为 和。八、判断题（每题1分，共6）|本题得分1 . 一般来说，多晶体金属显示各向异性。（ ） 2 .上贝氏体的机械性能比下贝氏体的好。（）3 .T8钢属于碳素工具钢，它也是高碳钢。（）4 .钢中的杂质P会引起钢的冷脆性，而S会引起钢的热脆性。（）5 .面心立方晶格和体心立方晶格具有相同的滑移系数，因此可以说铁在高温和低温的时候塑性都是一致的。（）6 .凡是碳钢的平衡结晶过程都有共析转变，而没有共晶转变九、选择（每题1分，共7）1 .热处理工艺中，调质是指（）。A.淬火+中温回火B.淬火+低温回火C.淬火+高温回火D.退火2 .铸铁与碳钢的区别在于有无（）A、莱氏体 B、珠光体 C、铁素体3以下生产高载荷高转速齿轮的方法，（）方法最为理想。A、由圆钢板机械加工成齿轮B 、由粗钢棒机械加工成齿轮G由圆棒热锻成毛坯后机加成形D.铸造成型4过共析钢含碳量范围是（）？5在切应力的作用下，晶体的滑移发生在特定的晶面和晶向上， 这些晶面和晶向一般都 是原子排列密度（）晶面和晶向。A、最大B、最小 C、最大和最小都可能6以下淬火介质中，（）的冷却能力最大。A、盐水B、水 C、矿物油7为了改善T12钢的切削性能，一般都采用（）热处理方法。A、淬火+高温回火B、完全退火 C、正火D、球化退火四、确定下列各金属材料的名称、 碳含量、合金元素含量。（每空0.5分，共10分）|本题得分1. T12钢名称（），含碳量约为（）%C。I2. 45钢名称（），含碳量约为（）C。3. GCr15 名称（4. 5CrNiMo 名称（）,含碳量约为（）,含碳量约为（）%C,含Cr量约为（）Cr。）%C,含Cr量小于（）Cr,含Ni量小于（）C,含Mn量小于（）%C5. Cr12MoV 名称（）,含碳量约为（）%C,含Cr量约为（）Cr,含Mo量小于（）Mo ,含V量小于（）V。6. 2a13名称（），含碳量约为（）%C,含Cr量约为（）%Cr。五、简答题（每题6分，共24分）本题得分1 .T12钢加热到770c后用图示各种方法冷却，分析其所得的组织。2 .大螺丝刀，要求杆部为细珠光体而顶端为回火马氏体， 只有一种外部热源，应如何处理?3 .铁与碳钢的主要区别是什么？力学性能方面各有何特点?4 .强化金属的方法有哪几种？说明原理。本题得分六问答题（每题9,共18） 2. 一把有T12钢制成的锂刀，厚5mms 780c加热淬火和160c回火后，硬度为HRC65 左右。现将另一端用火焰加热至 950C, Je续15分钟后各点温度如图所示，立即将 其投入水中，指出各点在冷却后的组织，并表明粗细。已知T12的Accm为850Co7.不锈钢、0.4、138.合金工具钢、0.5、1.5、1.5、1.59.合金结构钢、0.6、2.5、1.510.合金工具钢、1、 1.5、 1.5、 1.511.滚动轴承钢、1、1.52.某工厂用Cr12MoV钢制作冲孔模，工艺路线为：下料一锻造一热处理1一机械加工一热处理2热处理3电火花加工。回答问题:A锻造的作用:B 写出热处理（1-2-3）的名称及室温组织北华大学机械工程学院2009 -2010学年第二学期工程材料与成形技术课程期末考试试卷（C）参考答案与评分标准一、填空题（每空0.5分，共5分）14 .碳在a -Fe中的过饱和、体心正方15 .激冷区、柱状晶区、等轴晶区16 .面、点17 .脱氧剂18 .热加工、再结晶二、判断题（每题1分，共6分）1.F 2. T 3.T 4.F 5.F 6.T三、选择（每题1分，共10分）1、c； 2、b; 3、b; 4、c； 5、c； 6、a； 7、a（每空0.5分，共10分）四、确定下列各金属材料的名称、碳含量、合金元素含量。五、简答题（每题6分，共36分）1.表面渗碳后淬火加低温回火2正火；粗加工；淬火加低温回火；精加工3. （1）淬火M+残余A（2）回火M+残余A （3）淬火M+残余A+B （下）（4） B（下）4. S和铁形成低熔点（985C）共晶体产生热脆；P在室温下使钢变脆，产生冷脆。六、计算应用题（第一小题 10分，第二小题和第三小题每题 7分，共 24分）3. 解：950c点：粗大的淬火M组织和一部分残余奥氏体。760 c点：组织均匀细小的淬火 M组织和粒状渗碳体以及一部分残余奥氏体。600点：回火索氏体组织和粒状渗碳体。430点：回火屈体组织和粒状渗碳体。200c点：回火M组织和和粒状渗碳体。25c点：回火M组织和粒状渗碳体以及一部分残余奥氏体。2. 解：（1）组织成分为淬火马氏体M +残余奥氏体A。（2）组织成分为下贝氏体+淬火马氏体M +残余奥氏体A。（3）组织成分为下贝氏体+残余奥氏体A。北华大学机械工程学院 2009 2010学年第二学期工程材料与成形技术课程期末考试试卷（A）参考答案与评分标准一、填空题（每空0.5分，共 5分）19. a -Fe、体心正方20. 体心立方、面心立方、密排六方21. 滑移、孪生22. 工业纯铁、钢、铸铁。二、判断题（每题 1 分，共 6 分）1 .T 2. F 3.T 4.T 5.F 6.T三、选择（每题 1 分，共 7 分）1、 c； 2、 a； 3、 c； 4、 b； 5、 a； 6、 a； 7、 d.四、确定下列各金属材料的名称、碳含量、合金元素含量。 （每空 0.5分，共 10分）12. 碳素工具钢、1.213. 优质碳素结构钢、 0.4514. 滚动轴承钢、1、 1.515. 合金工具钢、0.5、 1.5、 1.5、 1.516. 合金工具钢、1、 12、1、 117. 不锈钢、0.2、 13五、简答题（每题 6 分，共 24 分）1 . （1）淬火M+残余A （2）回火M+残余A （3）淬火M+残余A+B （下）（4） B（下）2 .整体正火，顶端淬火+低温回火3 .含碳量和碳存在的形式不同；铸铁：大于 2.11%,碳钢：0.0218% 2.11%。碳钢中的碳除一部分溶于F,都以渗碳体形式存在，铸铁少量溶于 F,大部分以石墨（灰口铁）或渗碳体（白口铁）形式存在。组织不同， 性能不同。铸铁的抗拉强度低，塑性和韧性差；碳钢强度高，塑韧性高。5.形变强化；固溶强化；相变强化。形变强化原理：晶粒细化，晶格严重畸变，增大滑移阻力，强度和硬度提高。固溶强化原理：溶质溶入固溶体，造成晶格畸变曾大，硬度和强度升高。相变强化原理：通过相变生成强度和硬度高的相，如 M,B 等。六、问答题 （每题 10分，共 30分）1. 950 C点：粗大的淬火 M组织和一部分残余奥氏体760c点：组织均匀细小的淬火 M组织和粒状渗碳体以及一部分残余奥氏体600 C点：回火索氏体组织和粒状渗碳体 430 点：回火屈体组织和粒状渗碳体200c点：回火M组织和和粒状渗碳体25c点：回火M组织和粒状渗碳体以及一部分残余奥氏体2. A ：细化晶粒；打碎碳化物B ： 1 为退火，组织为索氏体+细粒状碳化物2为淬火，组织为淬火M+残余A3为低温回火，组织为回火M+残余A北华大学机械工程学院 2009 2010 学年第二学期工程材料与成形技术课程期末考试试卷（B）参考答案与评分标准一、填空题（每空0.5分，共 5分）23. 体心立方、面心立方、密排六方24. 位错25. 工业纯铁、钢、铸铁。26. 回复、再结晶、晶粒长大二、判断题（每题 1 分，共 6 分）1 .T 2. T 3.T 4.F 5.T 6.T三、选择（每题 1 分，共 7 分）1、 c； 2、 d； 3、 b； 4、 c； 5、 b； 6、 a； 7、 a；四、确定下列各金属材料的名称、碳含量、合金元素含量。 （每空 0.5分，共 10分）18. 普通碳素结构钢19. 优质碳素结构钢， 0.4520. 碳素工具钢， 0.821. 合金结构钢， 0.6， 2.5， 1.522. 合金工具钢， 1， 1.5， 1.5， 1.523. 不锈钢、0.4、 1324. 滚动轴承钢、 1、 1.5五、简答题（每题 6 分，共24 分）1变形度为 5%的晶粒度最大；晶粒度大，机械性能差2表面渗碳后淬火加低温回火3正火；粗加工；淬火加低温回火；精加工4. S和铁形成低熔点（985 C）共晶体产生热脆；P在室温下使钢变脆，产生冷脆，6、 画出铁碳平衡状态图（ 6 分） （标明各重要点，线，面的相应温度，碳的质量分数，组织）并回答如下问题 （共 10 分）铁碳平衡图1. F+P; 2. P+渗碳体（2 次）；7、 T12 钢加热到770后用图示各种方法冷却，分析其所得的组织。 （共 8 分）1 .组织成分为淬火马氏体M +残余奥氏体A。2 .组织成分为下贝氏体+淬火马氏体M +残余奥氏体A。3 .组织成分为下贝氏体+残余奥氏体A。
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