（ ）9. 在机械制造中应用最广泛、成本最低的铸铁是 。
A.白口铸铁 B.灰口铸铁 C.可锻铸铁 D.球墨铸铁 （ ）10.材料抵抗局部塑性变形的能力是 。
A．强度 B．硬度 C．塑性 D．韧性 三、判断题（每题1分，共10分） 得分| |阅卷人| （ ）1. 根据结构特点不同，可将合金中相分为固溶体和金属化合物两类。 （ ）2. 工业上常用的金属，其中原子排列是完整的、规则的，晶格位向也是完全一致的。
（ ）3. 形成固溶体合金的结晶过程是在一定温度范围进行的，结晶温度范围愈大，铸造性能愈好。
（ ）4. 珠光体是铁碳合金中的一个常见相。
（ ）5. 退火与正火在工艺上的主要区别是正火的冷却速度大于退火。 （ ）6. 碳钢的淬透性低，因此常在水中淬火，以提高其淬透性。 （ ）7. 铸铁中的可锻铸铁是可以在高温下进行锻造的。 （ ）8. 调质处理是指淬火和随后的高温回火。
（ ）9. 在相同含碳量情况下，合金钢的热处理加热温度都比碳钢高。 （ ）10. 不论含碳量高低，马氏体的硬度都很高，脆性都很大。
四、名词解释题（每题3分，共15分） 得分| |阅卷人| 1．致密度
2．滑移
3.相
4．残余奥氏体
5．钢的淬透性
五、简答题（共16分） 得分| |阅卷人| 1、指出冷塑性变形金属在加热过程中各阶段的组织和性能变化。（7分）
2、20钢制造的活塞销，经渗碳淬火后应该采用什么温度回火？经回火后活塞销表层
是什么组织和性能（硬度）？（4分）
3、说明下列牌号所属的种类、数字及字符的意义：Q235、GCr15、T8A、W18Cr4V 、HT250。（5分）
六、综述题（共19分） 得分| |阅卷人| 1．直径为5mm的45钢（ Ac1=730℃, Ac3=780℃）三个试样，加热至830℃后分别进行水冷、空冷和随炉冷却，试说明这三个试样所进行的热处理工艺名称及室温组织。（6分）
2、如图是铁碳平衡相图。（13分） ①写出ECF线、PSK线发生的相变相
变反应名称及反应式
②碳在γ-Fe中的固溶线是__________线，碳在α-Fe的固溶线是________线；热处理工艺中的A1线是指________线，A3线是指___________线。 ③计算含碳为1.5%的铁碳合金室温组织组成物和相的相对质量。
工程材料B 试卷6答案及评分标准
一、填空题（每空1分，共20分） 1．点缺陷、线缺陷、面缺陷。（位置可以互换） 2．体心立方晶格、面心立方晶格。 3．快速冷却、扩散退火。 4．滑移、孪生。（位置可以互换）
5．A的形核、A的长大、残余渗碳体的溶解、A成分均匀化。（位置可以互换） 6．低于250、350－500、高于500、低。 7．普通、优质、高级优质。
二、单项选择题（每题2分，共20分）
1. B 2. A 3. D 4. C 5. A 6. B 7. B 8. C 9. B 10. B 三、判断题（每题1分，共10分）
1. √ 2. χ 3.χ 4. χ 5. χ 6. √ 7. χ 8. √ 9. χ 10. χ 四、名词解释题（每个关键词1分，每题3分，共15分） 1、致密度： 晶胞中原子体积与晶胞体积的比值。
2、滑移：在切应力的作用下，晶体的相邻两部分沿着一定的晶面、晶向发生相对的
滑动。
3、相： 在合金中，具有同一化学成分、同一晶体结构，且有界面与其它部分分开
的均匀组成部分。
4、残余奥氏体 过冷奥氏体向马氏体转变时，冷至室温或Mf点，尚未转变的奥氏体。 5、钢的淬透性：在规定条件下，钢在淬火时获得淬硬层（淬透层）深度的能力。 五、简答题（共16分）
1．答：① 回复阶段，晶体缺陷减少，内应力降低。 （2分）
② 再结晶阶段，畸变的晶粒变成无畸变的等轴晶粒，亚晶粒数目减少、尺
寸增大，位错密度下降；加工硬化消除。 （3分）
③ 晶粒长大阶段，机械性能下降。 （2分）
2．答：低温回火150－200℃。 （1分）
表层为回火马氏体＋粒状渗碳体＋少量残余奥氏体， （2分）
HRC60左右。 （1分）
3. 答：① Q235：最低的屈服强度为235MPa的碳素结构钢。 （1分）
②GCr15：为含碳量为1.5%左右、含Cr量为1.5%左右的滚动轴承。（1分） ③ T8A：为含碳量为0.8 %左右的高级优质碳素工具钢。 （1分） ④W18Cr4V: 含W约18%、含Cr约4%、含V小于1.5%的高速钢。 （1分） ⑤ HT250:为最低抗拉强度为250MPa的灰铁。 （1分）
六、综述题（共19分）
1．答：① 水冷称淬火，室温组织为M。 （2分）
② 空冷称正火，室温组织为S＋F。 （2分） ③ 炉冷称退火，室温组织为P＋F。 （2分）
2、答：① ECF线：共晶反应：LC 1148℃
AE+Fe3C(Ld或Le) （1.5分）
PSK线：共析反应：A727℃ S FP+Fe3C (P) （1.5分） ② 碳在γ-Fe中的固溶线—→ES线 （1分） 碳在α-Fe的固溶线—→PQ线 （1分） A1线—→PSK线 （1分） A3线—→GS线 （1分） ③ 室温下组织组成为：P+Fe3CⅡ （1分）
P的质量百分比：QP=(6.69-1.5)/(6.69-0.77) ≈87.67% （1分） Fe3CⅡ的质量百分比 QFe3CII=1-87.67%=12.33% （1分）
室温下相的组成：F+ Fe3C （1分）
F的质量百分比：QF=(6.69-1.5)/6.69≈77.57% （1分）
Fe3C的质量百分比：QFe3C=1- QF=22.43% （1分）
A.冲击力 B.交变应力 C.压力 D.内应力 题号 一 二 三 四 五 六 总分 统分人 题分 20 20 10 15 15 20 100
得分
一、填空题（每空1分，共20分） 得分| |阅卷人| 1、在纯金属中，最常见的晶体结构有______________、_________________和密排六方。
2、间隙原子属于___________缺陷，晶界和亚晶界属于_______________ 缺陷，位错属于_______________缺陷。
3、纯金属的结晶是由 和 两个过程组成的。 4、Fe-Fe3C相图中，ES线是碳在____________中的固溶线。
5、晶体滑移的实质是______________，是在___________应力下产生的。 6、在再结晶温度以下进行的压力加工称为 加工。
7、钢的热处理工艺是由_______________、_______________和_______________三个步骤组成的。
8、中碳钢淬火后，再经低温回火后的组织为___________，经中温回火后的组织为
_______________，经高温回火后的组织为_______________；淬火高温回火后具有_______________性能。
9、碳钢的质量通常以杂质元素___________和__________的含量来划分。
二、单项选择题（每题2分，共20分） 得分| |阅卷人| （ ）1. 疲劳强度是表示材料抵抗 破坏的能力。
（ ）2. 组成晶格的最基本的几何单元是 。
A.原子 B.晶胞 C.晶粒 D.亚晶粒 （ ）3. 经塑性变形后金属的强度、硬度升高，这主要是由于 造成的。
A.位错密度提高 B.晶体结构改变 C.晶粒细化 D.出现纤维组织
（ ）4. 碳溶入γ－Fe中形成的固溶体，其晶格形式是 。
A.简单立方晶格 B.体心立方晶格 C.面心立方晶格 D.密排六方晶格 （ ）5．珠光体是 。
A.固溶体 B.化合物 C.机械混合物 D.金属化合物 （ ）6．T8A钢属于 。
A.普通钢 B.优质钢 C.高级优质钢 D.特级优质钢 （ ）7. 用金属板冲压杯状零件，出现明显的‘制耳’现象，这说明金属板中存 在着 。
A.形变织构 B.位错密度太高 C.过多的亚晶粒 D.流线（纤维组织） （ ）8. 白口铸铁与灰口铸铁在组织上的主要区别是 。
A.无珠光体 B.无渗碳体 C.无铁素体 D.无石墨
（ ）9. 对于亚共折钢，适宜的淬火加热温度一般为 ，淬火后组织为均匀
的马氏体。
A.Ac1+30～50℃ B. Acm+30～50℃ C.Ac3+30～50℃ D. A0+30～50℃
（ ）10. 推土机铲和坦克履带板受到严重的磨损及强烈冲击，应选择用 。
A.20Cr渗碳淬火后低温回火 B.ZGMn13经水韧处理
C.W18Cr4V淬火后低温回火 D.45钢调质处理
三、判断题（每题1分，共10分） 得分| |阅卷人| （ ）1. 工业金属大多为单晶体。
（ ）2. 与固溶体相比，金属化合物具有高硬度、低塑性。 （ ）3. 25钢、45钢、65钢的室温平衡态的相组成物相同。
（ ）4. 经塑性变形后，金属的晶粒变细，故金属的强度、硬度升高。 （ ）5. 马氏体的含碳量越高，其正方度ａ／ｃ也越大。 （ ）6. 黄铜是以锌为主加元素的铜合金。
（ ）7. 可锻铸铁由于具有较好的塑性，故可以进行锻造。
（ ）8. 同一牌号的普通灰口铸铁铸件，薄壁和厚壁处的抗拉强度值是相等的。 （ ）9. 本质细晶粒钢的晶粒总是比本质粗晶粒钢的晶粒细。
（ ）10. 同种钢材在同样的加热条件下，总是水冷的比油冷的淬透性好，小件的比大件的淬透性好。
四、名词解释题（每题3分，共15分） 得分| |阅卷人| 1．晶胞
2、过冷度
3．加工硬化
4. 淬火
5．铸铁的孕育处理
五、简答题（共15分） 得分| |阅卷人| 1、用一根冷拉钢丝绳吊装一大型工件进入热处理炉，并随工件一起加热到1000℃保温，当出炉后再次吊装工件时，钢丝绳发生断裂，试分析其原因。（4分）
2、试分析在正常淬火条件下20、40Cr、T8、65等钢的淬透性和淬硬性高低。（6分）
3、说明下列牌号所属的种类、数字及字符的意义：（5分） ①Q235F ②GCr15 ③T10A ④QT500-07 ⑤45
六、综述题（共20分） 得分| |阅卷人| 1、共析钢小试样加热到相变点A1以上30℃进行奥氏体化，按如图所示的曲线abcdef
工一 二 三 四 五 六 总分 统分人
题分 20 20 10 15 15 20 100 得分
一、填空题（每空1分，共20分） 得分| |阅卷人| 1．常见的金属晶格类型有 、______________和______________。 2．空位属于__________缺陷，晶界和亚晶界分别__________ 缺陷，位错属于_______________缺陷。
3．金属的实际结晶温度总是低于理论结晶温度，这种现象称为_______________。 4．原子在溶剂晶格中的分布不同，可将固溶体分为_______________固溶体和_______________ 固溶体。
5．室温下Fe－Fe3C合金中的4种基本组织是______________、_______________、_______________和_______________。
6．常见的金属的塑性变形方式有_______________和_______________两种类型。
7．钢的热处理工艺是由_______________、_______________和_______________三个步骤组成的。
8．铁碳合金为双重相图，即_______________相图和_______________相图。
二、单项选择题（每题2分，共20分） 得分| |阅卷人| （ ）1.两种元素组成固溶体，则固溶体的晶体结构 。
A．与溶质的相同 B．与溶剂的相同
C．与溶剂、溶质的都不相同 D．是两种元素各自结构的混合体
（ ）2.铸造条件下，冷却速度越大，则 。
A．过冷度越小，晶粒越细 B．过冷度越小，晶粒越粗
C．过冷度越大，晶粒越粗 D．过冷度越大，晶粒越细 （ ）3.金属多晶体的晶粒越细，则其 。
A．强度越高，塑性越好 B．强度越高，塑性越差 C．强度越低，塑性越好 D．强度越低，塑性越差 （ ）4. 钢的淬透性主要取决于 。
A．冷却介质 B．碳含量 C．钢的临界冷却速度 D.其它合金元素 （ ）5.汽车、拖拉机的齿轮要求表面具有高耐磨性，心部具有良好的强韧性，
应选用 。
A．45钢表面淬火+低温回火 B．45Cr调质
C．20钢渗碳、淬火+低温回火 D．20CrMnTi渗碳、淬火+低温回火 （ ）6.完全退火主要适用于 。
A．亚共析钢 B．共析钢 C．过共析钢 D．白口铸铁
（ ）7.铸铁如果第一、第二阶段石墨化都完全进行，其组织为 。 A． F＋G B． F＋P＋G C． P＋G D.Le＋P＋G （ ）8.对于可热处理强化的铝合金，其热处理方法为 。
A．淬火 + 低温回火 B．正火 C．水韧处理 D. 固溶处理 + 时效 （ ）9. 马氏体的硬度主要取决于 。
A．过冷奥氏体的冷却速度 B．过冷奥氏体的转变温度 C．马氏体的含碳量 D．马氏体的亚结构 （ ）10.在下列方法中，可使晶粒细化的方法是 。
A．扩散退火 B．切削加工 C．喷丸处理 D．变质处理 三、判断题（每题1分，共10分） 得分| |阅卷人| （ ）1.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。
（ ）2.在实际金属和合金中，自发生核常常起着优先和主导的作用。 （ ）3.由于再结晶过程是一个形核和长大的过程，因而是相变过程。
（ ）4.位错是晶体中常见的缺陷，在常见的工业金属中位错密度愈多，其强度愈高。
（ ）5. 回火屈氏体、回火索氏体和过冷奥氏体分解时形成的屈氏体、索氏体，只是形成过程不同，但组织形态和性能则是相同的。 （ ）6.球墨铸铁可通过热处理来提高其综合力学性能。 （ ）7.所有铝合金都可以通过热处理进行强化。
（ ）8.钢的铸造性能比铸铁好，故常用来铸造形状复杂的工件。 （ ）9. 滑移变形所需要的切应力要比孪生变形时所需的小得多。 （ ）10.奥氏体冷却时，只要温度达到Ms以下，马氏体的转变就能完成。 四、名词解释题（每题3分，共15分） 得分| |阅卷人| 1、晶胞
2、同素异构转变
3、固溶强化
4、钢的淬透性
5、调质处理
五、简答题（共15分） 得分| |阅卷人| 1、在铸造生产中，采用哪些措施控制晶粒大小？（6分）
2、金属经冷塑性变形后，组织和性能发生什么变化？（4分）
3. 说明下列牌号所属的种类、数字及字符的意义：（5分）
①Q235 ②45 ③T8A ④GCr15 ⑤HT200
六、综述题（共20分） 得分| |阅卷人| 1、直径为5mm的45钢三个试样，加热至830℃后水冷，然后再分别加热至200℃、400℃、600℃空冷，试说明这三个试样所经历的各热处理工艺名称、获得的室温组织及大致硬度。（8分）
2、如图是铁碳平衡相图。（12分）
① 写出ECF线、PSK线发生的相变反应名称及反应式。
② A1线是指________线，A3线是指___________线，Acm线是指_______________线。 ③ 计算含碳为0.45%的铁碳合金室温组织组成物和相的相对质量。
工程材料B 试卷1答案及评分标准
一、填空题（每空1分，共20分）
1．体心立方晶格、面心立方晶格、密排六方晶格。（位置可以互换） 2．点、面、线。 3. 过冷。
4．间隙、置换。（位置可以互换）
5．铁素体、珠光体、渗碳体、莱氏体。（位置可以互换） 6．滑移、孪生。（位置可以互换） 7．加热、保温、冷却。（位置可以互换） 8. 铁－渗碳体、铁－石墨。（位置可以互换） 二、单项选择题（每题2分，共20分）
1. B 2. D 3. A 4. B 5. D 6. A 7. A 8. D 9. C 10. D 三、判断题（每题1分，共10分）
1. √ 2.χ 3.χ 4.√ 5.χ 6.√ 7.χ 8. χ 9. √ 10. χ
四、名词解释题（每个关键词1分，每题3分，共15分） 1、晶胞： 晶胞是能代表晶格中原子排列规律的最小几何单元。 2、同素异构转变： 固态金属的晶格结构随温度改变而改变的现象。
3、固溶强化： 通过溶入溶质元素形成固溶体，使材料的强度、硬度提高的现象。 4、钢的淬透性：在规定条件下，钢在淬火时获得淬硬层（淬透层）深度的能力。 5、调质处理： 把淬火和高温回火相结合的热处理方法称为调质处理。 五、简答题（共15分）
1．答：① 增加过冷度：钢模铸造以及在砂模中加冷铁以加快冷却速度的方法来控
制晶粒大小。（2分）
② 变质处理：在液态金属结晶前，特意加入某些难熔固态颗粒，造成大量可以成为非自发晶核的固态质点，使结晶时的晶核数目大大增加，从而提高了形核率，细化晶粒。（3分）
题号 一 二 三 四 五 六 总分 统分人 ③ 机
题分 20 20 10 15 15 20 100 械振动、搅拌。 得分 （1分）
2．答：① 晶粒沿变形方向拉长，性能趋于各向异性。（1分）
② 晶粒破碎，位错密度增加，产生加工硬化。（1分） ③织构现象的产生。（1分）
④金属内部会形成残余的内应力。（1分）
3. 答：① Q235：最低的屈服强度为235MPa的碳素结构钢。（1分）
② 45：为含碳量为0.45%的优质碳素结构钢。（1分） ③ T8A：含碳量为0.8%左右的高级优质碳素工具钢。（1分） ④ GCr15：含Cr量为1.5%左右的滚动轴承。（1分） ⑤ HT200:为最低抗拉强度为200MPa的灰铁。（1分）
六、综述题（共20分）
1、答：45钢加热830℃后水冷称淬火。（1分）
①再经200℃加热后空冷称低温回火，室温组织为回M，硬度约HRC55。（2分）
②再经400℃加热后空冷称中温回火，室温组织为回T，硬度约HRC40（2分） ③再经600℃加热后空冷称高温回火，即调质处理，室温组织为回S，硬度约HRC25。（3分）
2、答：① ECF线：共晶反应：L1148℃
C AE+Fe3C(Ld或Le) （1.5分）
PSK线：共析反应：A727℃ S FP+Fe3C (P) （1.5分） ② A1线—→PSK线 （1分） A3线—→GS线 （1分） Acm线—→ES线 （1分） ③ 室温下组织组成为：F+P （1分）
F的质量百分比：QF=(0.77-0.45)/(0.77-0.0218) ≈42.77% （1分） P的质量百分比 QP=1-42.77%=57.23% （1分）
室温下相的组成：F+ Fe3C （1分）
F的质量百分比：QF=(6.69-0.45)/6.69≈93.27% （1分） Fe3C的质量百分比：QFe3C=1- 93.27% =6.73% （1分）
一、填空题（每空1分，共20分） 得分| |阅卷人| 1．按照材料的组成、结合键的特点，可将工程材料分为金属材料、陶瓷材料、_____________材料和_____________材料。
2．晶体缺陷，按几何特征可分为______________、______________和______________三种类型。
3．金属结晶的必要条件是_______________，其结晶过程要进行_______________和_______________两个过程。
4．在平衡状态下，低温莱氏体及珠光体的含碳量依次为__________、____________。 C．形成柱状晶，强度升高 D．形成等轴晶，塑性升高 （ ）6． 马氏体的硬度主要取决于 。
A．过冷奥氏体的冷却速度 B．过冷奥氏体的转变温度 5．完全退火适用于_______________钢，其加热温度为_______________，冷却速度缓慢，得到_______________织。
6．按合金元素总含量分，合金钢可分为_______________钢、_______________ 钢、_______________钢。
7．根据石墨形态划分，铸铁可分为______________、______________、
______________和______________。
二、单项选择题（每题2分，共20分） 得分| |阅卷人| （ ）1.二元合金中，铸造性能最好的是 。
A．固溶体合金 B．共晶合金 C．共析合金 D．包晶成分合金 （ ）2.在立方晶系中指数相同的晶面和晶向 。
A．互相平行 B．互相垂直 C．相互重叠 D．毫无关联 （ ）3. 实际金属结晶时，可通过控制形核率N和长大速度G的比值来控制晶粒 大小，要获得细晶粒，应采用 。
A．增大N/G值 B．减小N/G值
C．使N/G值保持不变 D．使N/G值先增大后减小 （ ）4. 在作疲劳试验时，试样承受的载荷为 。
A．静载荷 B．冲击载荷 C．交变载荷 D.动载荷 （ ）5.变形金属再结晶后 。
A．形成等轴晶，强度增大 B．形成柱状晶，塑性下降
C．马氏体的含碳量 D．马氏体的亚结构 （ ）7. 淬硬性好的钢 。
A．具有高的碳含量 B．具有高的合金元素含量 C． 具有低的碳含量 D.具有低的合金元素含量
（ ）8. 制造手锯条应选用 。
A．Cr12MoV经淬火+低温回火 B．65钢经淬火+中温回火 C．45钢经淬火+高温回火 D．T12钢经淬火+低温回火 （ ）9. 若钢中加入的合金元素能使C曲线左移，则将使钢的淬透性
A．提高 B．降低 C．不改变 D．对小试样堤高，对大试样则降低
（ ）10.铸造机床床身、机器底座应选用 。
A．白口铸铁 B．麻口铸铁 C．灰铸铁 D.铸钢
三、判断题（每题1分，共10分） 得分| |阅卷人| （ ）1.所有金属材料均有明显的屈服现象。
（ ）2.间隙相不是一种固溶体，而是一种金属间化合物。
（ ）3.室温下，金属晶粒越细，则强度越高，塑性越低。
（ ）4.在铁碳合金中，只有共析钢结晶时，才发生共析转变，形成共析组织。 （ ）5.再结晶后金属的强度硬度下降，塑性、韧性提高。
（ ）6.本质细晶粒钢是指在任何加热条件下晶粒均不发生粗化的钢。 （ ）7.表面淬火既能改变钢的表面组织，也能改善心部的组织和性能。。 （ ）8.高速钢反复锻造的目的是为了打碎鱼骨状共晶莱氏体，使其均匀分布于基体中。
（ ）9.可锻铸铁可在高温下进行锻造加工。。 （ ）10.铁素体是碳在α-Fe中 的间隙相。
四、名词解释题（每题3分，共15分） 得分| |阅卷人| 1、单晶体
2、共晶反应 3、相
4、回火脆性
5、马氏体
五、简答题（共15分） 得分| |阅卷人| 1．何谓加工硬化，产生的原因是什么？（5分）
2、有形状、尺寸相同的两个 Cu-Ni 合金铸件，一个含 90% Ni ，另一个含 50% Ni,铸后自然冷却，问哪个铸件的偏析较严重？（5分）
3、说明下列牌号所属的种类、数字及字符的意义：（5分） ①20 ②T8 ③GCr15 ④60Si2Mn ⑤HT300
六、综述题（共20分） 得分| |阅卷人| 1、某汽车发动机中的活塞销选用20CrMnMo材料制作。其工艺路线如下：下料—→冷拔—→正火①—→粗磨外园—→渗碳②—→淬火③—→低温回火④—→精磨。请分别说明上述①、②、③和④项热处理工艺的目的及组织。（8分）
2、如右图是铁碳平衡相图。（12分）
①写出ECF线、PSK线发生的相变相变反应名称及反应式
②A1线是指________线，A3线是指___________线，Acm线是指_______________线。③计算含碳为1.2%的铁碳合金室温组织组成物和相的相对质量。
工程材料B 试卷2答案及评分标准
一、填空题（每空1分，共20分） 1．高分子、复合。 （位置可以互换） 2 点缺陷、线缺陷、面缺陷。（位置可以互换） 3. 过冷、形核、长大。（后两个位置可以互换） 4．4.3%、0.77%。
5．亚共析成分的碳钢和合金钢、Ac3+30～50 ℃、铁素体＋珠光体。 6．低合金、中合金、高合金。（位置可以互换）
7．灰口铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁、蠕墨铸铁。（位置可以互换） 二、单项选择题（每题2分，共20分）
1. B 2. B 3. A 4. C 5. D 6. C 7. A 8. D 9. B 10. C
三、判断题（每题1分，共10分）
1. χ 2. √ 3.χ 4. χ 5. √ 6. χ 7. χ 8. √ 9. χ 10. χ 四、名词解释题（每个关键词1分，每题3分，共15分）
1、单晶体：如果一块晶体，其内部的晶格位向完全一致，则称这块晶体为单晶体。 2、共晶反应：指一定成分的液体合金，在一定温度下，同时结晶出成分和晶格均不
相同的两种晶体的反应。
3、相： 在合金中，具有同一化学成分、同一晶体结构，且有界面与其它部分分开
的均匀组成部分。
4、回火脆性：在某温度范围内回火时，冲击韧性会出现下降的现象，称为回火脆性。 5、马氏体：碳在α－Fe中的过饱和固溶体。 五、简答题（共15分）
1．答：① 随着塑性变形的增加，金属的强度、硬度迅速增加；塑性、韧性迅速下
降的现象。 称为加工硬化。 （2分） ② 随着变形的增加，晶粒逐渐被拉长，直至破碎，这样使各晶粒都破碎成细碎的亚晶粒，变形愈大，晶粒破碎的程度愈大，这样使位错密度显著增加；同时细碎的亚晶粒也随着晶粒的拉长而被拉长。导致金属的塑性变形抗力将迅速增大，即产生强度和硬度显著提高，而塑性和韧性下降的现象。（3分）
2. 答：、含 50% Ni的Cu-Ni合金铸件偏析较严重。在实际冷却过程中，由于冷速较
快，使得先结晶部分含高熔点组元多，后结晶部分含低熔点组元多，因为含 50% Ni的合金铸件固相线与液相线范围比含 90% Ni铸件宽，因此它所造成的化学成分不均匀现象要比含 90% Ni的合金铸件严重。 （5分）
3. 答：① 20：为含碳量为0.2%的优质碳素结构钢。 （1分）
② T8：含碳量为0.8%左右的碳素工具钢。 （1分） ③ GCr15：含Cr量为1.5%左右的滚动轴承。（1分）
④ 60Si2Mn：含C约0.6%、含Si约2%、含Mn小于 1.5%的弹簧钢。（1分） ⑤ HT300:为最低搞拉强度为300MPa的灰铁。 （1分）
六、综述题（共20分）
1、答：① 正火： F+S。目的是细化晶粒，改善加工性能。 （2分）
② 渗碳：表层为S+Fe3CII，心部F+S。目的是提高工件表面硬度、为淬火作
准备。 （2分） ③ 淬火：M+残余A，目的是表面获得高硬度，心部获得好的韧性。 （2分） ④ 低温回火：回火M，目的是减少或消除淬火内应力，提高韧性。 （2分）
2、答：① ECF线：共晶反应：LC AE+Fe3C(Ld或Le) （1.5分）
PSK线：共析反应：AS FP+Fe3C (P) （1.5分） 727℃ 1148℃
_______________，这种现象称为_______________强化。
6．按含碳量分，20、50Mn、T9钢分别属于_______________碳钢、_______________碳钢、_______________碳钢、。
7．完全退火适用于_______________钢，其加热温度为_______________，冷却速度缓慢，得到_______________织。
② A1线—→PSK线 （1分） A3线—→GS线 （1分） Acm线—→ES线 1分）
③ 室温下组织组成为：P+Fe3CⅡ （1分）
P的质量百分比：QP=(6.69-1.2)/(6.69-0.77) ≈92.74% （1分） Fe3CⅡ的质量百分比 QFe3CII=1-92.74%=7.26% （1分）
室温下相的组成：F+ Fe3C （1分）
F的质量百分比：QF=(6.69-1.2)/6.69≈82.06% （1分） Fe3C的质量百分比：QFe3C=1-82.06%=17.94% （1分）
题号 一 二 三 四 五 六 总分 统分人 题分 20 20 10 15 15 20 100
得分
一、填空题（每空1分，共20分） 得分| |阅卷人| 1、按照材料的组成、结合键的特点，可将工程材料分为金属材料、 材料、_____________材料和复合材料。
2．常见的金属晶格类型有 、______________和______________。 3．按合金的相结构分，铁碳合金中的铁素体属于_______________，渗碳体属于_______________。
4．马氏体有两种形态分别是 和 。
5．金属的晶粒愈细小，则金属的强度、硬度愈_______________、塑性韧性愈
8．球墨铸铁的生产过程是首先熔化铁水，然后在浇注以前进行_______________和
_______________处理，才能获得球墨铸铁。 二、单项选择题（每题2分，共20分） 得分| |阅卷人| （ ）1.洛氏硬度 C 标尺使用的压头是 。
A．淬硬钢球 B．金刚石圆锥体 C．硬质合金球、 （ ）2.晶体中的位错属于 。
A．体缺陷 B．面缺陷 C．线缺陷 D．点缺陷 （ ）3.金属在结晶时，冷却速度越快 ，其实际结晶温度 。 A．越高 B．越低 C．与冷却速度无关 D．越趋于恒定 （ ）4.随冷塑性变形量增加，金属的 。
A．强度下降，塑性提高 B．强度和塑性都下降
C．强度和塑性都提高 D．强度提高，塑性下降
（ ）5.除Co外，所有溶入A的合金元素都使C曲线右移，使钢的淬透性 。
A．降低 B．提高 C．不变 D．出现极大值 （ ）6．为了改善高速钢铸态组织中的碳化物不均匀性，应进行 。 A．完全退火 B．正火 C．球化退火 D．锻造加工 （ ）7. T10钢的含碳量为 。
A．0.01% B．0.1% C．1.0% D．10% （ ）8. 为提高灰铸铁的表面耐磨性，应进行 。
A．整体淬火处理 B．表面淬火处理 C．变质处理 D.球化处理
（ ）9. 塑料的使用状态为 。
A．玻璃态 B．晶态 C．高弹态 D. 黏流态 （ ）10. 过共析钢的正常淬火加热温度为 。
A．Ac1+30～50℃ B．A1+30～50℃ C．Ac3+30～50℃ D．Accm+30～50℃
三、判断题（每题1分，共10分） 得分| |阅卷人| （ ）1.材料的强度高，其硬度就高，所以刚度大。
（ ）2.单晶体具有各向异性，因此实际使用的所有晶体材料在各方向上的性能是不同的。
（ ）3.凡是液体凝固为固体的过程都是结晶过程。 （ ）4.滑移变形不会引起金属晶体结构的变化。
（ ）5.为了提高硬度，便于切削加工，低碳钢和低碳合金钢在锻造后应 采用正火处理。
（ ）6.灰铸铁的减振性能比碳钢好。
（ ）7.钢中的杂质元素“硫”会引起钢的“冷脆”。
（ ）8.所谓的本质细晶粒钢，是说它在任何条件下晶粒均不粗化。
（ ）9.高频表面淬火只改变工件表面组织，而不改变工件表面的化学成份。 （ ）10.纯金属的冷却速度越大，其实际结晶温度越低。
四、名词解释题（每题3分，共15分） 得分| |阅卷人| 1、抗拉强度
2、固溶体
3、热加工
4、钢的淬透性
5、表面淬火
五、简答题（共15分） 得分| |阅卷人| 1、选择下列零件的退火方法：（1）用弹簧钢丝（强化的）经冷卷成弹簧后。（2）消除60钢锻件的过热组织。（3）低碳钢钢丝多次冷拉之间。（4）T10钢车床顶尖锻造以后。（5）降低低碳冷轧钢板的硬度。（6）高速钢锻造以后，机加工前。（6分）
2、45（Ac1=730℃,Ac3=780℃）钢制造的连杆，要求具有良好的综合机械性能，试确定淬火、回火加热温度及淬火、回火后的组织。（4分）
3、说出下列钢号的种类及各元素的含量。（5分）
①Q235 ②20 ③W18Cr4V ④ZG25 ⑤HT200
六、综述题（共20分） 得分| |阅卷人| 1、某汽车齿轮用20CrMnTi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。请分别说明上述①、②、③和④项热处理工艺的目的及组织。（8分）
2、如图是铁碳平衡相图。（12分）
①写出ECF线、PSK线发生的相变相变反应名称及反应式
②热处理工艺中的A1线是指________线，A3线是指___________线。Acm线是指_________线。
③计算含碳为0.45%的铁碳合金室温组织组成物和相的相对质量。
工
程材料B
试卷3答案及评分标准
一、填空题（每空1分，共20分） 1．陶瓷、高分子。 （位置可以互换）
2．体心立方晶格、面心立方晶格、密排六方晶格。（位置可以互换） 3. 固溶体、金属化合物。 4．板条状、针状（片状）。 5．高、好、细晶。 6．低、中、高。
7．亚共析成分的碳钢和合金钢、Ac3+30～50℃、铁素体＋珠光体。 8. 球化、墨化（孕育）。（位置可以互换） 二、单项选择题（每题2分，共20分）
1. B 2. C 3. B 4. D 5. B 6. D 7. B 8. B 9. A 10. A
三、判断题（每题1分，共10分）
1. χ 2.χ 3.χ 4.√ 5. √ 6. √ 7. χ 8. χ 9. χ 10. √ 四、名词解释题（每个关键词1分，每题3分，共15分） 1、抗拉强度：材料在拉伸载荷下抵抗最大均匀塑性变形的能力。
2、固溶体：合金的组元之间以不同的比例混合，形成一种与某一组元晶格相同，并
包含其它组元的合金固相，这种相称为固溶体。 3、热加工：金属在再结晶温度以上进行的加工。
4、钢的淬透性：在规定条件下，钢在淬火时获得淬硬层（淬透层）深度的能力。 5、表面淬火：仅将钢件表层快速加热至奥氏体化，然后迅速冷却，不改变心部组织
的淬火方法。
五、简答题（共15分）
1．答：① 去应力退火 （1分） ② 扩散退火 （1分） ③ 再结晶退火（1分） ④ 球化退火（1分） ⑤ 再结晶退火（1分） ⑥等温退火（1分）
2. 答：淬火温度为820－840℃，淬火后组织为马氏体。 （2分）
回火温度为550－600℃，回火后组织为回火索氏体。 （2分）
3. 答：① Q235：最低的屈服强度为235MPa的碳素结构钢。 （1分）
② 20：为含碳量为0.2%的优质碳素结构钢。 （1分） ③ W18Cr4V: 含W约18%、含Cr约4%、含V小于1.5%的高速钢。（1分） ④ ZG25：含碳量为0.25%的铸钢。 （1分） ⑤ HT200:为最低抗拉强度为200MPa的灰铁。 （1分）
六、综述题（共20分）
1、答：① 正火： F+S。目的是细化晶粒，改善加工性能。 （2分）
② 渗碳：表层为S+Fe3CII，心部F+S。目的是提高工件表面硬度、为淬火作
准备。 （2分） ③ 淬火：M+残余A，目的是表面获得高硬度，心部获得好的韧性。 （2分） ④ 低温回火：回火M，目的是减少或消除淬火内应力，提高韧性。 （2分）
2、答：① ECF线：共晶反应：LC AE+Fe3C(Ld或Le) （1.5分）
PSK线：共析反应：AS FP+Fe3C (P) （1.5分） ② A1线—→PSK线 （1分） A3线—→GS线 （1分） Acm线—→ES线 （1分） 727℃ 1148℃
5、铸铁的基体有 、 和 三种。
6、马氏体形态主要有 和 两种，其中 马氏体硬度高、塑性差。 7、除 元素外，其他所有的合金元素都使C曲线向 移动，使钢
的临界冷却速度 、淬透性 。
③ 室温下组织组成为：F+P （1分）
F的质量百分比：QF=(0.77-0.45)/(0.77-0.0218) ≈42.77% （1分） P的质量百分比 QP=1-42.77%=57.23% （1分）
室温下相的组成：F+ Fe3C （1分）
F的质量百分比：QF=(6.69-0.45)/6.69≈93.27% （1分） Fe3C的质量百分比：QFe3C=1- 93.27% =6.73% （1分）
题号 一 二 三 四 五 六 总分 统分人 题分 20 20 10 15 15 20 100
得分
一、填空题（每空1分，共20分） 得分| |阅卷人| 1、工程材料中使用最广泛的是金属材料，其可分为___________金属和______金属。 2、实际金属的晶体缺陷有 、 、 。 3、纯金属的结晶是由 和 两个过程组成的。
4、冷变形金属在加热时随加热温度的升高,其组织和性能的依次变化分为三个阶段, 即 、 、 。
二、单项选择题（每题2分，共20分） 得分| |阅卷人| （ ）1. 铜和镍两个元素可以形成 固溶体。
A．无限溶解度的间隙 B．有限溶解度的间隙 C．无限溶解度的置换 D．有限溶解度的置换
（ ）2.消除晶内偏析的工艺方法是 。
A．正火 B．完全退火 C．扩散退火 D．再结晶退火 （ ）3.组成晶格的最基本的几何单元是 。
A．原子 B．晶胞 C．晶粒 D．亚晶粒
（ ）4.欲使冷变形金属的硬度降低、塑性提高，应进行 。
A．去应力退火 B．再结晶退火 C．完全退火 D．重结晶退火 （ ）5．渗碳体是 。
A．间隙相 B．间隙化合物 C．间隙固溶体 D．电子化合物 （ ）6．Fe-Fe３C相图中，GS线是平衡结晶时 的开始线。
A．奥氏体向珠光体转变 B．奥氏体向二次渗碳体转变
C．奥氏体向铁素体转变 D．奥氏体向δ固溶体转变 （ ）7. 在铁碳合金平衡组织中，强度最高的是 。
A．铁素体 B．渗碳体 C．低温莱氏体或变态莱氏体 D．珠光体 （ ）8.可用作弹簧的钢是 。
A．20 B．9SiCr C． 20CrMnMo D．60Si2Mn （ ）9.铸铁中的大部分碳以片状石墨存在，这种铸铁称为 。
A．白口铸铁 B．麻口铸铁 C．普通灰口铸铁 D．可锻铸铁 （ ）10.材料在外力作用下抵抗变形和破坏的能力称为 。
A．强度 B．刚度 C．硬度 D．塑性
三、判断题（每题1分，共10分） 得分| |阅卷人| （ ）1.金属具有良好的导电性、导热性等，是由于金属键造成的。
（ ）2.与面心立方晶格的｛111｝晶面相比，体心立方晶格的｛110｝晶面上的原
子排列比较紧密。
（ ）3. 不论在什么条件下，金属晶体缺陷总是使金属强度降低。 （ ）4. 铁碳合金中的铁素体组织是碳溶解于α-Fe中形成的间隙相。 （ ）5. 金属的晶粒愈细小，则其强度、硬度愈高，塑性、韧性愈低。 （ ）6. 临界淬火冷却速度（Vk或Vc）越大，钢的淬透性越高。
（ ）7. 球化退火可使过共析钢中严重连续网状二次渗碳体及片状共析渗碳体得以
球状化。
（ ）8. 金属晶体的滑移是在正应力作用下产生的。
（ ）9. 同一牌号的普通灰口铸铁铸件，薄壁和厚壁处的抗拉强度值是相等的。
（ ）10. 变形铝合金都可以通过热处理得到强化。
四、名词解释题（每题3分，共15分） 得分| |阅卷人| 1、热处理
2、再结晶 3、合金
4、弥散强化
5、回火稳定性
五、简答题（共15分） 得分| |阅卷人| 1、根据四条冷却曲线在C曲线的位置判断，它们分别代表哪种淬火方法？（4分）
2、在铸造生产中，采用哪些措施控制晶粒大小？（6分）
3、说明下列牌号所属的种类、数字及字符的意义：（5分） ①Q235 ②45 ③60Si2Mn ④20CrMnTi ⑤W18Cr4V
六、综述题（共20分） 得分| |阅卷人| 1．说明45钢（Ac1=730℃,Ac3=780℃）试样（φ10mm）经下列温度加热、保温并在水中冷却得到的室温组织：700℃，760℃，840℃，1100℃。（8分）
2、如图是铁碳平衡相图。（12分）
①写出ECF线、PSK线发生的相变相变反应名称及反应式
②热处理工艺中的A1线是指________线，A3线是指___________线。Acm线是指_________线。
③计算含碳为0.5%的铁碳合金室温组织组成物和相的相对质量。
工程材料B 试卷4答案及评分标准
一、填空题（每空1分，共20分） 1．黑色、有色。 （位置可以互换）
2 点缺陷、线缺陷、面缺陷。（位置可以互换） 3. 形核、长大。（位置可以互换） 4．回复、再结晶、晶粒长大。
5．铁素体、珠光体、铁素体＋珠光体。（位置可以互换） 6．针状、板条、针状。（前两个位置可以互换） 7．Co（钴）、右、降低、提高。
二、单项选择题（每题2分，共20分）
1. C 2. C 3. B 4. B 5. B 6. C 7. B 8. D 9. C 10. A 三、判断题（每题1分，共10分）
1. √ 2. χ 3.χ 4. χ 5. χ 6. χ 7. √ 8. χ 9. χ 10. χ 四、名词解释题（每个关键词1分，每题3分，共15分）
1、热处理：指钢在固态下，进行加热、保温和冷却，以改变钢的内部组织结构，从
而获得所需性能的一种工艺方法。
2、再结晶：冷变形的金属被加热到较高的温度时，破碎拉长的晶粒变成新的等轴晶
粒，内应力、强度和硬度显著下降，塑性显著增加这样的过程。
3、合金：将一种金属同一种或几种其他元素结合在一起所组成的有金属特性的物质。
4、弥散强化：当金属化合物以极小的粒子均匀分布在固溶体基体上时，能提高合金
的强度、硬度和耐磨性，而其塑性、韧性降低不多的现象。
5、回火稳定性：又叫耐回火性，即淬火钢在回火过程中抵抗硬度下降的能力。
五、简答题（共15分）
1．答：①单液淬火 （1分） ②双液淬火（1分）
③马氏体分级淬火（1分） ④贝氏体等温淬火（1分）
2. 答：①增加过冷度：钢模铸造以及在砂模中加冷铁以加快冷却速度的方法来控制
晶粒大小。（2分）
②变质处理：在液态金属结晶前，特意加入某些难熔固态颗粒，造成大量可 以成为非自发晶核的固态质点，使结晶时的晶核数目大大增加，从而提高了形核率，细化晶粒。（3分） ③机械振动、搅拌。（1分）
3. 答：① Q235：最低的屈服强度为235MPa的碳素结构钢。 （1分）
② 45：为含碳量为0.45%的优质碳素结构钢。 （1分） ③ 60Si2Mn：含C约0.6%、、含Si约 2%、含Mn小于1.5%的弹簧钢。（1分） ④ 20CrMnTi：含C约0.2%、含Cr、Mn、Ti均小于 1.5%的渗碳钢。 （1分） ⑤ W18Cr4V: 含W约18%、含Cr约4%、含V小于1.5%的高速钢。 （1分）
六、综述题（共20分）
1．答：① 700℃：没有达到相变温度，因此没有发生相变，组织为F+P。 （2分）
② 760℃：在Ac1～Ac3之间，部分转变为A，室温组织为F+M+残余A。（2分） ③ 840℃：在Ac3以上，全部转变为A，室温组织为M+残余A。 （2分） ④ 1100℃：温度过高， A晶粒粗化，室温组织为粗片状M+残余A。 （2分）
2、答：① ECF线：共晶反应：LC 1148℃
AE+Fe3C(Ld或Le) （1.5分）
PSK线：共析反应：A727℃ S FP+Fe3C (P) （1.5分）
② A1线—→PSK线 （1分） A3线—→GS线 （1分） Acm线—→ES线 （1分）
③ 室温下组织组成为：F+P （1分）
F的质量百分比：QF=(0.77-0.5)/(0.77-0.0218) ≈36.09% （1分） P的质量百分比 QP=1-36.09%=63.91% （1分）
室温下相的组成：F+ Fe3C （1分）
________状。
8、球化退火的主要目的是_______________，它主要适用于________________钢。
二、单项选择题（每题2分，共20分） 得分| |阅卷人| F的质量百分比：QF=(6.69-0.5)/6.69≈92.53% （1分） Fe3C的质量百分比：QFe3C=1- 92.53% =7.47% （1分）
题号 一 二 三 四 五 六 总分 统分人 题分 20 20 10 15 15 20 100
得分
一、填空题（每空1分，共20分） 得分| |阅卷人| 1、根据石墨化程度的高低，铸铁可分为__________、__________、__________。
2、γ-Fe的一个晶胞内的原子数为___________。
3、当对金属液体进行变质处理时，变质剂的作用是____________。
4、典型的铸锭结构的三个晶区分别是_______________、______________和_____________。
5、按照用途，合金钢可分为 ______________ 、___________ 和 _____________ 。6．在平衡状态下，45、T8及T12钢中，塑性最好的是_______________钢，硬度最高的是_______________钢，强度最高的是_______________；制造锉刀常用_______________钢，制造调质零件常用_______________钢。
7、用光学显微镜观察，上贝氏体的组织特征呈________________状，下贝氏体呈
（ ）1. 具有体心立方晶格的金属有 。
A.Cu B. Al C.α－Fe D.γ－Fe （ ）2. 合金铁素体比铁素体的强度高，这是由于 造成的。
A.弥散强化 B.加工硬化 C.细晶强化 D.固溶强化 （ ）3. 珠光体是 。
A.固溶体 B.化合物 C.机械混合物 D.金属化合物
（ ）4. 用4%硝酸酒精溶液浸蚀的T12钢的平衡组织，在光学显微镜下，其中的二次渗碳体呈 。
A.白色网状 B.黑色网状 C.白色球状 D.黑色球状 （ ）5．在铁碳合金平衡组织中，硬度最高的是 。
A.奥氏体 B.渗碳体 C.铁素体 D.珠光体
（ ）6．普通钢、优质钢及高级优质钢在化学成分上主要区别是含 量不同。A.碳 B.硫、磷 C.硅、锰 D.铬、镍 （ ）7. 冷变形是在 进行的塑性变形。
A.室温 B.再结晶温度以上 C.再结晶温度以下 D.零度以下
（ ）8. 适宜制造机床床身的材料是 。
A.可锻铸铁 B.灰口铸铁 C.白口铸铁 D.球墨铸铁 （ ）9.钢的淬透性主要取决于 。
A．碳含量 B．冷却介质 C．合金元素 D．冷却速度 （ ）10.高分子材料是以 结合主的材料。
A．金属键 B．共价键 C．离子键 D．B和C.
三、判断题（每题1分，共10分） 得分| |阅卷人| （ ）1. 体心立方晶格中原子排列最密的晶面是{110}，原子排列最密的晶向是<111>。
（ ）2. 只要是晶体（单晶体或多晶体），其性能必然呈现各向异性。 （ ）3. 金属化合物都遵守原子价规律，其成分固定并可用化学式表示。 （ ）4. 一块纯铁在912℃发生α- Fe 向γ- Fe 转变时，体积将减小。 （ ）5. 冷变形金属在再结晶过程中会改变其晶体结构。 （ ）6. 为了保证淬硬，碳钢和合金钢都应该在水中淬火。
（ ）7. 溶入奥氏体中的所有合金元素，都能降低钢的淬火临界冷却速度。 （ ）8. 金属晶体的滑移是在切应力作用下产生的。
（ ）9. 当共析成分的奥氏体在冷却发生珠光体转变时，温度越低，其转变产生组织越粗。
（ ）10. 可以通过球化退火使普通灰口铸铁变成球墨铸铁。
四、名词解释题（每题3分，共15分） 得分| |阅卷人| 1、晶体各向异性
2、晶内偏析（枝晶偏析）
3．退火
4．珠光体
5．钢的淬硬性
五、简答题（共15分） 得分| |阅卷人| 1、铜只能通过冷加工及随后加热来细化晶粒，而铁则不需要冷加工，只需要加热到一定温度便可使晶粒细化，为什么? （6分）
2、判断T10钢（Ac1=730℃,Accm=800℃ ）分别加热至760℃,830℃时的组织和经水冷后的组织。（4分）
2、如图是铁碳平衡相图。（12分）
①写出ECF线、PSK线发生的相变相变反应名称及反应式
②热处理工艺中的A1线是指________线，A3线是指___________线。Acm线是指_________线。
③计算含碳为1.5%的铁碳合金室温组织组成物和相组成物的相对质量。
3、说明下列牌号所属的种类、数字及字符的意义：（5分） ① T8 ②16Mn ③40Cr ④GCrl5 ⑤60Si2Mn
六、综述题（共20分） 得分| |阅卷人| 1、直径为5mm的共析钢小试样加热到相变点A1以上30℃，按如图所示的曲线进行热处理，分析其室温下所得到的组织，说明各属于什么热处理方法。（8分）
工程材料B 试卷5答案及评分标准
一、填空题（每空1分，共20分）
1．白口铸铁、灰口铸铁、麻口铸铁。（位置可以互换）
2．4。
3．细化晶粒。
4．表层细晶区、柱状晶区、中心等轴晶区。（位置可以互换）
5．合金结构钢、合金工具钢、特殊性能钢。（位置可以互换）
6．45、T12、T8、T12、45。
7．羽毛、针。
8．使Fe3C球化、过共析。（位置可以互换）
二、单项选择题（每题2分，共20分）
1. C 2. D 3. C 4. A 5. B 6. B 7. C 8. B 9. A 10.
B
三、判断题（每题1分，共10分）
1. √ 2. χ 3.χ 4. √ 5. χ 6. χ 7. χ 8. √ 9. χ
10. χ
四、名词解释题（每个关键词1分，每题3分，共15分）
1．晶体各向异性：晶体中不同晶面或晶向上的原子密度不同，造成晶体
不同方向上的性能不同的现象。
2．晶内偏析（枝晶偏析）：固溶体合金冷速较快时，形成在一个晶粒内
化学成分不均匀的现象。
3．退火：将钢加热至适当温度、保温后，缓慢冷（炉冷）至室温，以获
得接近平衡状态组织的热处理工艺。
4．珠光体：由铁素体与渗碳体两相组成的片层状机械混合物。
5．钢的淬硬性：钢在淬火后（马氏体组织）所能达到的最高硬度。
五、简答题（共15分）
1．答：铜没有同素异构现象，冷加工使晶粒变形、破碎，通过再结晶使
晶粒细化。铁加热到一定温度可进行奥氏化（晶格类型发生转
变），通过形核和长大得到珠光体组织，晶粒细化。
（6分）
2. 答：T10钢加热至760℃、830℃时的组织依次为A＋Fe3CⅡ 、A；
（2分）
分别在水冷后的组织依次为M＋Fe3CⅡ ＋少量残余A、M＋较多残
余A。（2分）
3. 答：① T8：为含碳量为0.8 %左右的碳素工具钢。
（1分）
② 16Mn：含C约0.16%、含Mn小于1.5%的低合金高强度结构钢。 （1分） ③ 40Cr：含碳量为0.4%左右、含Cr小于1.5%的调质钢。 （1分） ④ GCr15：为含碳量为1.5%左右、含Cr量为1.5%左右的滚动轴承。（1分） ⑤ 60Si2Mn：含C约0.6%、、含Si约 2%、含Mn小于1.5%的弹簧钢。（1分） 六、综述题（共20分） 1、答：① a：淬火（水冷），得到马氏体+残余奥氏体。 （1.5分） ② a+b：淬火+低温回火，得到回火马氏体+残余奥氏体。 （1.5分） ③ a+c：淬火+中温回火，得到回火托（屈）氏体。 （1.5分） ④ a+d：淬火+高温回火，即调质处理得到回火索氏体。 （1.5分） ⑤ e：等温淬火，得到下贝氏体。 （1分） ⑥ f：退火，得到珠光体。 （1分） 2、答：① ECF线：共晶反应：LC AE+Fe3C(Ld或Le) （1.5分） PSK线：共析反应：AS FP+Fe3C (P) （1.5分） ② A1线—→PSK线 （1分） A3线—→GS线 （1分） Acm线—→ES线 （1分） ③ 室温下组织组成为：P+Fe3CⅡ （1分） P的质量百分比：QP=(6.69-1.5)/(6.69-0.77) ≈87.67% （1分） Fe3CⅡ的质量百分比 QFe3CII=1-87.67%=12.33% （1分）
室（1分） （1分）
温下相的组成：F+
Fe3C 二、单项选择题（每题2分，共20分） 得分| |阅卷人| （ ）1. 具有面心立方晶格的金属有 。 F的质量百分比：QF=(6.69-1.5)/6.69≈77.57%
A.α－Fe B.γ－Fe C.δ－Fe D.Zn Fe3C的质量百分比：QFe3C=1- QF=22.43%
（1分） 题号 一 二 三 四 五 六 总分 统分人 题分 20 20 10 15 16 19 100
得分
一、填空题（每空1分，共20分） 得分| |阅卷人| 1．晶体缺陷，按几何特征可分为______________、______________和______________三种类型。
2．纯铁从液态冷却至室温的结晶过程中，在1394℃其晶体结构将由_______________向_______________转变，这种转变称为同素异构转变。
3．晶内偏析又称为枝晶偏析，其形成的原因是_______________ ，消除方法是_______________。
4．常温下，金属单晶体的塑性变形方式为______________和_______________两种。
5.奥氏体的形成包括四个过程，分别是 、____________、_______________、_______________。
6．淬火钢件回火，其温度范围是：低温回火为_______________℃，中温回火为
_______________℃，高温回火为_______________℃；其中以_______________ 温回火后组织的硬度最高。
7、指出下列钢的质量级别：16Mn为_______________钢，35SiMn为_______________
钢，20Cr2Ni4A为_______________钢。
（ ）2. 在工业生产条件下，金属结晶时冷速愈快，N/G值 ，晶粒愈细。
A.愈大 B.愈小 C.不变 D.等于零 （ ）3. 一定温度下由一定成分固相同时生成另两个固相的过程，称为 。
A.共晶反应 B. 匀晶反应 C.包晶反应 D.共析反应 （ ）4. 低温（变态）莱氏体是由 两相组成的。
A.液体和渗碳体 B.奥氏体和渗碳体
C.铁素体和渗碳体 D.铁素体和奥氏体 （ ）5．在室温平衡组织中，45钢中的 比25钢多。
A.珠光体的相对量 B.先共析铁素体的相对量 C.二次渗碳体的相对量 D.铁素体相的相对量 （ ）6．65钢适宜制造 零件。
A.冲压 B.弹性 C.耐磨 D.调质
（ ）7. 实测的晶体滑移需要的临界分切应力值比理论计算的小，这说明晶体滑移机制是 。
A.滑移面的刚性移动 B.位错在滑移面上运动 C.空位、间隙原子迁移 D.晶界迁移
（ ）8. 用40Cr钢制造的连杆，为获得良好的综合机械性能，应进行 A.淬火+低温回火 B.淬火+中温回火 C.调质 D.正火
进行热处理，分析其室温下所得到的组织，说明热处理方法。（8分） ②写出室温下PS,SE，EC，CF区间的组织组成物。
2、如图是铁碳平衡相图。（12分） ①写出ECF线、PSK线发生的相变反应名称及反应式。
③计算含碳为C点处的铁碳合金室温组织组成物和相组成物的相对质量。
工程材料B 试卷7答案及评分标准
一、填空题（每空1分，共20分） 1．体心立方晶格、面心立方晶格。（位置可以互换） 2 点、面、线。
3. 形核、核长大。（位置可以互换） 4．奥氏体。 5．位错运动,切。 6．冷。
7．加热、保温、冷却。（位置可以互换）
8. 回火马氏体、回火屈（托）氏体、回火索氏体、良好的综合机械。 9. 硫、磷。（位置可以互换）
二、单项选择题（每题2分，共20分）
1. B 2. B 3. A 4. C 5. C 6. C 7. A 8. D 9. C 10. B
三、判断题（每题1分，共10分）
1. χ 2. √ 3. √ 4. χ 5. χ 6. √ 7. χ 8. χ 9. χ 10. χ 四、名词解释题（每个关键词1分，每题3分，共15分） 1、晶胞： 晶胞是能代表晶格中原子排列规律的最小几何单元。 2、过冷度： 理论结晶温度与实际结晶温度之差。
3、加工硬化： 金属经冷塑性变形后，强度、硬度升高，塑性、韧性降低的现象。 4、淬火：将钢加热至Ac3或Ac1以上,保温后以>Vk的速度快冷，使过冷Ａ转变成Ｍ的
热处理工艺。
5、铸铁的孕育处理：浇注前往铁水中加入孕育剂，促进石墨化，细化石墨，以提高
铸铁的机械性能。
五、简答题（共15分）
1．答：冷拉钢丝绳发生塑性变形，产生加工硬化现象。强度、硬度提高，所以可吊
装大型工件。 （2分）
当加热到
题号 一 二 三 四 五 六 总分 统分人 1000℃保温，题分 20 20 10 15 15 20 100 钢丝发生回复得分 再结晶现象，
塑性、韧性升高，强度、硬度下降，所以出炉后再次吊装工件时，钢丝绳发生断裂。 （2分）
2. 答：淬透性由高到低的顺序为：40Cr、T8、65、20。 （1分）
因为铬提高淬透性；在亚共析碳钢中，随含碳量的提高，淬透性提高。（2分） 淬硬性由高到低的顺序为：T8、65、40Cr、20。 （1分） 因为淬硬性主要取决于钢中的含碳量。 （2分）
3. 答：① Q235F：最低的屈服强度为235MPa的碳素结构钢，F表示沸腾钢。（1分）
② GCr15：为含碳量为1.5%左右、含Cr量为1.5%左右的滚动轴承。（1分） ③ T10A：为含碳量为1 %左右的高级优质碳素工具钢。 （1分） ④ QT500-07：最低抗拉强度≥500MPa, 最小伸长率≥7%，球墨铸铁。（1分） ⑤ 45：为含碳量为0.45%的优质碳素结构钢。 （1分）
六、综述题（共20分）
1、答：① a：淬火（水冷），得到马氏体+残余奥氏体。 （1.5分）
② a+b：淬火+高温回火，即调质处理得到回火索氏体。 （1.5分） ③ c：淬火（油冷），得到托（屈）氏体+马氏体+残余奥氏体。 （1.5分） ④ d：正火，得到索氏体。 （1.5分） ⑤ e：等温淬火，得到下贝氏体。 （1分） ⑥ f：退火，得到珠光体。 （1分）
2、答：① ECF线：共晶反应：LC 1148℃
AE+Fe3C(Ld或Le) （1.5分）
PSK线：共析反应：A727℃ S FP+Fe3C (P) （1.5分） ② PS区： F + P （1分） SE区： P + Fe3CⅡ （1分） EC区：Le′(Ld′)+P+ Fe3CⅡ （1分） CF区：Le′(Ld′)+ Fe3CⅠ （1分） ③ 室温下组织组成为：Le′(Ld′) （1分）
Le′(Ld′) 的质量百分比：QLd′=100% （1分）
室温下相的组成：F+ Fe3C （1分）
F的质量百分比：QF=(6.69-4.3.)/6.69≈35.72% （1分） Fe3C的质量百分比：QFe3C=1-35.72%=64.28% （1分）
一、填空题（每空1分，共20分） 得分| |阅卷人| 1、强度是材料在外力作用下抵抗变形和破坏的能力，拉伸试验中两个重要强度指标是_________强度和____________强度。
2、在纯金属中，最常见的三晶体结构分别是____________、_____________和___________。
3、金属结晶的晶核形成有两种方式，即_____________和____________。
4、金属化合物细小均匀分布在固溶体基体上，显著提高合金强度、硬度和耐腐性的现象称___________强化。
5、a－Fe发生塑性变形时，其滑移面和滑移方向分别为________和________，滑移系为________个。
6、铁碳合金相变过程产生的Fe3CⅠ、Fe3CⅡ、Fe3CⅡI中，A体中析出的是________，液态金属结晶形成的是________。
7、钢的热处理必须经过___________、___________、___________三个过程。 8、根据石墨形态的不同，灰口铸铁可分为____________铸铁、_____________铸铁、_____________铸铁和____________铸铁。
二、单项选择题（每题2分，共20分） 得分| |阅卷人| （ ）1、铁碳合金的下列三种组织中，属于机械混合物组织的是 。
A.P B.A C.Fe3c D.F （ ）2、冷变形金属再结晶后，则 。
A.形成等轴晶，强度增大 B.形成柱状晶，塑性下降 C.形成柱状晶，强度升高 D.形成等轴晶，塑性升高 （ ）3、与粗晶粒金属相比，细晶粒金属的 。
A.强度、韧性均好 B.强度高、韧性差 C.强度高、韧性相等 D.强度、韧性均差
（ ）4、纯铁在不同温度，有不同的晶格类型，具有面心立方晶格的组织称 。
A.δ-Fe B.γ-Fe C.α-Fe D.工业纯铁
（ ）5、能使单晶体产生塑性变形的应力为 。
A.正应力 B.切应力 C.复合应力 D.其他力
（ ）6、如果珠光体的形成温度较低，在光学显微镜下，很难辨别其铁素体片与 渗碳体片的形态，由电子显微镜测定其片层间距，大约在800~1500?之间，这种细 片状珠光体。工业上叫做 。
A.超细珠光体 B.索氏体 C. 屈氏体 D.马氏体
（ ）7、对于亚共折钢，适宜的淬火加热温度一般为 。
A.Ac1+30～50℃ B. Acm+30～50℃ C. Ac3+30～50℃ D. A0+30～50℃ （ ）8、机床床身选用 。
A.Q235 B.T10A C..HT150 D.T8 （ ）9、铸铁石墨化的几个阶段完全进行，其显微组织为 。
A.F+G B.F+P+G C.P+G D.F+P （ ）10、黄铜是以 为主加元素的铜合金。
A.镁 B.镍 C.锡 D.锌
三、判断题（每题1分，共10分） 得分| |阅卷人| （ ）1、实际金属多数是多晶体，具有各向同性。
（ ）2、由于再结晶的过程是一个形核长大的过程，因而再结晶前后金属的晶格结构发生变化。
（ ）3、金属的预变形度越大，其开始再结晶的温度越高。
（ ）4、常见的三种金属晶格类型中，体心立方晶格原子间隙最大，致密度最小。 （ ）5、M体和回火M体组织相同。
（ ）6、共晶成份的铸铁铸造性能最好。 （ ）7、可锻铸铁可以在高温下进行锻造。
（ ）8、冷变形金属加热时，随温度的升高会产生回复、再结晶和晶粒长大过程。 （ ）9、由液体凝固成固体的过程叫结晶。 （ ）10、簿壁铸件宜用可锻铸铁生产。
四、名词解释题（每题3分，共15分） 得分| |阅卷人| 1、热加工 2、相
3、固溶体
4、马氏体
5、表面淬火
五、简答题（共15分） 得分| |阅卷人| 1、指出固溶体和金属化合物在晶体结构和机械性能方面的区别。（4分）
2、现有20钢直轴和45钢凸轮轴各一根，为使轴具有高硬度和耐磨性，各应进行何种热处理，最终获得何种组织。（6分）
3、说明下列牌号所属的种类、数字及字符的意义：（5分） ①Q235 ②GCr15 ③T8A ④QT500-07 ⑤45
六、综述题（共20分） 得分| |阅卷人| 1、指出下列工件的淬火及回火温度，并说明其退火炉回火后获得的组织和大致的硬度： （1）45钢小轴（要求综合机械性能）； （2）T12钢锉刀。（8分）
2、如图是铁碳平衡相图。（12分）
①写出ECF线、PSK线发生的相变相变反应名称及反应式。 ②写出室温下PS,SE，EC，CF区间的组织组成物。
③计算含碳为S点处的铁碳合金室温组织组成物和相的相对质量。
工程材料B 试卷8答案及评分标准
一、填空题（每空1分，共20分） 1．抗拉、屈服。 （位置可以互换）
2．体心立方晶格、面心立方晶格、密排六方晶格。（位置可以互换） 3．自发形核、非自发形核。（位置可以互换） 4．弥散。
5．{110}、<111>、12。 6．Fe3CⅡ、Fe3CⅠ。
7．加热、保温、冷却。（位置可以互换） 8．灰、球墨、蠕墨、可锻。（位置可以互换） 二、单项选择题（每题2分，共20分）
1. A 2. D 3. A 4. B 5. B 6. C 7. C 8. C 9. A 10. D
三、判断题（每题1分，共10分）
1. √ 2.χ 3.χ 4.√ 5. χ 6. √ 7. χ 8. √ 9. χ 10. √ 四、名词解释题（每个关键词1分，每题3分，共15分） 1、热加工：金属在再结晶温度以上进行的加工。
2、相： 在合金中，具有同一化学成分、同一晶体结构，且有界面与其它部分分开
的均匀组成部分。
3、固溶体：合金的组元之间以不同的比例混合，形成一种与某一组元晶格相同，并
包含其它组元的合金固相，这种相称为固溶体。 4、马氏体：碳在α－Fe中的过饱和固溶体。
5、表面淬火：仅将钢件表层快速加热至奥氏体化，然后迅速冷却，不改变心部组织
的淬火方法。
五、简答题（共15分）
1．答：固溶体仍保持溶剂的晶格类型。而金属化合物为新的晶格，它与任一组元均
不相同。固溶体一般是塑性、韧性好，强度、硬度低；金属化合物是硬度高，
题号 一 二 三 四 五 六 总分 统分人 塑性、韧性差。题分 20 20 10 15 15 20 100 （4分） 得分 2. 答：① 20
钢直轴先渗碳然后低温回火，使工件表面为含碳较高的回火M体而心部仍为原组织（F+P）；（4分）
② 45钢凸轮轴应经调质处理，获得回火S体组织。（2分）
3. 答：① Q235：最低的屈服强度为235MPa的碳素结构钢。 （1分）
② GCr15：为含碳量为1.5%左右、含Cr量为1.5%左右的滚动轴承。（1分） ③ T8A：为含碳量为0.8 %左右的高级优质碳素工具钢。 （1分） ④ QT500-07：最低抗拉强度≥500MPa, 最小伸长率≥7%，球墨铸铁。（1分） ⑤ 45：为含碳量为0.45%的优质碳素结构钢。 （1分）
六、综述题（共20分）
1、答：① 45钢小轴（要求综合机械性能），工件的淬火温度为850℃左右，回火温
度为500℃～650℃左右，其回火后获得的组织为回火索氏体 ，大致的硬度25～35HRC。 （4分） ② T12钢锉刀，工件的淬火温度为780℃左右，回火温度为150℃～250℃，
其回火后获得的组织为回火马氏体 ，大致的硬度60 HRC。 （4分）
2、答：① ECF线：共晶反应：LC 1148℃
AE+Fe3C(Ld或Le) （1.5分）
PSK线：共析反应：A727℃ S FP+Fe3C (P) （1.5分） ② PS区： F + P （1分） SE区： P + Fe3CⅡ （1分） EC区：Le′(Ld′)+P+ Fe3CⅡ （1分） CF区：Le′(Ld′)+ Fe3CⅠ （1分）
③ 室温下组织组成为：P （1分）
P的质量百分比：QP=100% （1分）
室温下相的组成：F+ Fe3C （1分）
F的质量百分比：QF=(6.69-0.77)/6.69≈88.49% （1分） Fe3C的质量百分比：QFe3C=1-88.49%=11.51% （1分）
一、填空题（每空1分，共20分） 得分| |阅卷人| 1、所有的固态物质就其原子（或分子）排列的规则性来分类，可分为两大类，其中把内部原子（或分子）呈周期性规则排列的物质称为
，
否
则
称
为 。 2
、
常
见
的
金
属
晶
体
结
构
有 、
和 。 3
、
细
化
晶
粒
的
方
法
主
要
有 、 和机械方法。
4、 一般金属铸锭的宏观组织由三个晶区组成，由外至里分别为 、
、 。
5、金属材料热加工和冷加工的界限是以再结晶温度为界限的。已知铁的T再=600℃，（ ）4、下列非金属材料中，属于高分子工程塑料的是 。
A.有机玻璃 B.水玻璃 C.玻璃钢 D.玻璃 （ ）5、黄铜是以 为主加元素的铜合金。
铅的T再=-33℃，那么在室温下，铁的变形加工称为 加工，铅的变形加工称为 加工。
6、钢的淬透性越高，则其C曲线的位置越向 （填“左或右”）。 7、冷变形后的金属在加热的过程中，随着温度的升高和加热时间的延长，其组织和性能一般要经历三个阶段的变化，它们依次是 、 、 。
8、按钢中合金元素含量高低，可将合金钢分为 、 、 。
9、灰铸铁是指石墨呈_______状分布的灰口铸铁。 二、单项选择题（每题2分，共20分） 得分| |阅卷人| （ ）1．体心立方晶格金属的塑性比面心立方晶格金属差，主要由于两者的 。
A．滑移面数不同 B．每个滑移面上的滑移方向数不同 C．滑移系数不同 D．滑移面和滑移方向的指数不同 （ ）2．随冷塑性变形量增加，金属的 。
A.强度下降，塑性提高 B. 强度和塑性都下降 C.强度和塑性都提高 D.强度提高，塑性下降
（ ）3、铸铁石墨化的第一、二阶段完全进行，第三阶段未进行，其组织为 。
A.F+P+G B.P+G C.F+G D.F+P
A.镁 B.镍 C.锡 D.锌 （ ）6、下列三种情况，发生相变的应是 。
A.晶粒由细变粗 B.冷变形金属加热时产生再结晶 C.由A体变为P体 （ ）7、钢中有害杂质元素主要是 。
A.合金元素Me B.Si、Mn C.S、P D.C （ ）8、下列铸件，晶粒细小的应选择 。
A.金属模薄片 B.砂模厚片 C.不加变质剂结晶的 D.以上都不可以。 （ ）9、碳以团絮状石墨形态存在的铸铁称 。
A.蠕墨铸铁 B.灰铸铁 C.球墨铸铁 D.可锻铸铁
（ ）10、制造需要整个截面有良好的综合机械性能的螺栓，应选用 。 A.45钢经正火处理 B.60Si2Mn经淬火和中温回火 C.40Cr钢经调质处理 D.Q235退火处理
三、判断题（每题1分，共10分） 得分| |阅卷人| （ ）1、实际金属多数是多晶体，具有各向同性。
（ ）2、由于再结晶的过程是一个形核长大的过程，因而再结晶前后金属的晶格结构发生变化。
（ ）3、金属的预变形度越大，其开始再结晶的温度越高。
（ ）4、常见的三种金属晶格类型中，体心立方晶格原子间隙最大，致密度最小。
（ ）5、M体和回火M体组织性能基本相同。 （ ）6、共晶成份的铸铁铸造性能最好。 （ ）7、可锻铸铁可以在高温下进行锻造。
（ ）8、位错是晶体中常见的缺陷，在常见的金属中位错密度愈多，其强度愈高。 （ ）9、由液体凝固成固体的过程叫结晶。 （ ）10、簿壁铸件宜用可锻铸铁生产。
四、名词解释题（每题3分，共15分） 得分| |阅卷人| 1．致密度
2．固溶强化
3．滑移
4．退火
5．钢的淬透性
五、简答题（共15分） 得分| |阅卷人| 1、选择下列零件的退火方法：（1）用弹簧钢丝（强化的）经冷卷成弹簧后。（2）消除60钢锻件的过热组织。（3）低碳钢钢丝多次冷拉之间。（4）T10钢车床顶尖锻造以后。（5）高速钢锻造以后，机加工前。（5分）
2、制造齿轮、连杆、弹簧、滚动轴承、锉刀等零件，试从下列牌号中分别选出合适的材料。GCr15Mo、T10、40Cr、65Mn、20CrMnTi（5分）
3、说明下列牌号所属的种类、数字及字符的意义：（5分）
①Q235 ②45 ③60Si2Mn ④QT500-07 ⑤W18Cr4V
六、综述题（共20分） 得分| |阅卷人| 1．将Φ5mm的T8钢加热至760℃并保温，后经不同冷却方式得到①P ②S ③B下 ④T＋M＋残余A ⑤M＋残余A这五种不同的组织，
各应采用何种冷却工艺（指出工艺名称及冷却剂），并将各工艺的冷却曲线画在该钢的ＴＴＴ图上。（7分）
2、如图是铁碳平衡相图。（13分）
①写出ECF线、PSK线发生的相变相变反应名称及反应式 ②写出室温下PS，SE，EC，CF区间的组织组成物。
③计算含碳为2%的铁碳合金室温组织组成物和相的相对质量。
工程材料B 试卷9答案及评分标准
一、填空题（每空1分，共20分） 1．晶体、非晶体。
2．体心立方晶格、面心立方晶格、密排六方晶格。（位置可以互换） 3. 增加过冷度、变质处理。（位置可以互换） 4．表层细晶区、柱状晶区、中心等轴晶区。 5．冷、热。 6．右。
7．回复、再结晶、晶粒长大。
8．低合金钢、中合金钢、高合金钢。（位置可以互换） 9．片。
二、单项选择题（每题2分，共20分）
1. B 2. D 3. B 4. A 5. D 6. C 7. C 8. A 9. D 10. C 三、判断题（每题1分，共10分）
1. √ 2.χ 3.χ 4.√ 5. χ 6. √ 7. χ 8. √ 9. χ 10. √ 四、名词解释题（每个关键词1分，每题3分，共15分） 1、致密度： 晶胞中原子体积与晶胞体积的比值。
2、固溶强化： 通过溶入溶质元素形成固溶体，使材料的强度、硬度提高的现象。 3、滑移：在切应力的作用下，晶体的相邻两部分沿着一定的晶面、晶向发生相对的
滑动。
4、退火：将钢加热至适当温度、保温后，缓慢冷（炉冷）至室温，以获得接近平衡
状态组织的热处理工艺。
5、钢的淬透性：在规定条件下，钢在淬火时获得淬硬层（淬透层）深度的能力。 五、简答题（共15分）
1．答：① 去应力退火 （1分） ② 扩散退火 （1分）
③ 再结晶退火（1分） ④ 球化退火（1分） ⑤ 等温退火（1分）
2．答：① 齿轮：20CrMnTi渗碳钢（1分） ② 连杆：40Cr调质钢（1分）
③ 弹簧：65Mn弹簧钢（1分） ④ 滚动轴承：GCr15Mo轴承钢（1分） ⑤ 锉刀：T10碳素工具钢（1分）
3．答：① Q235：最低的屈服强度为235MPa的碳素结构钢。 （1分）
② 45：为含碳量为0.45%的优质碳素结构钢。 （1分） ③ 60Si2Mn：含C约0.6%、、含Si约 2%、含Mn小于1.5%的弹簧钢。（1分） ④ QT500-07：最低抗拉强度≥500MPa, 最小伸长率≥7%，球墨铸铁。（1分） ⑤ W18Cr4V: 含W约18%、含Cr约4%、含V小于1.5%的高速钢。 （1分）
六、综述题（共20分）
1．答：① P —退火（炉冷）V1或等温退火T1
② S —正火（空冷）V2或在T2等温； ③ B下—等温淬火T3（硝盐浴或碱浴）； ④ T + M +A’ —淬火（油冷）V3； ⑤ M +A’ —淬火（水冷）V4
每条冷却曲线和相应的工艺得1分，共7分
2、答：① ECF线：共晶反应：LC 1148℃
AE+Fe3C(Ld或Le) （1.5分）
PSK线：共析反应：A727℃ S FP+Fe3C (P) （1.5分） ② PS区： F + P （1分） SE区： P + Fe3CⅡ （1分） EC区：Le′(Ld′)+P+ Fe3CⅡ （1分） CF区：Le′(Ld′)+ Fe3CⅠ （1分） ③ 室温下组织组成为：P+Fe3CⅡ （1分）
P的质量百分比：QP=(6.69-2)/(6.69-0.77) ≈79.22% （1分） Fe3CⅡ的质量百分比 QFe3CII=1-79.22%=20.78% （1分） 室温下相的组成：F+ Fe3C （1分）
F的质量百分比：QF=(6.69-2)/6.69≈70.10% （1分） Fe3C的质量百分比：QFe3C=1- 70.10% =29.90% （1分）
题号 一 二 三 四 五 六 总分 统分人 题分 20 20 10 15 16 19 100
得分
一、填空题（每空1分，共20分） 得分| |阅卷人| 1、机械工程材料按化学组成分为四大类，分别是___________、______________、______________和_____________。
2、常见的金属晶格类型有 、______________和______________。 3、根据结构特点不同，合金中的相可分为___________和____________。 4、钢材加热时奥氏体的形成包括四个过程，依次为___________、___________、___________及A的均匀化。
5、钢的淬透性越好，其临界冷却速度(vk)越 （大或小），其C曲线的位置离纵坐标轴（温度坐标轴）越 （远或近）。
6、铁碳合金中，随着碳质量百分数的增加，硬度 ，塑性 。（填“增大”、“减小”或“不变”）
7、铸铁是根据石墨的形态进行分类的，铸铁可分为灰铸铁，可锻铸铁，球墨铸铁和蠕墨铸铁，其对应的石墨形态为______________，____________，_____________和_________________。
二、单项选择题（每题2分，共20分） 得分| |阅卷人| （ ）1．体心立方晶格的晶胞中的原子数是 。
A．2 B．4 C．6 D．8 （ ）2．晶体中的晶界属于 。
A．体缺陷 B．面缺陷 C．线缺陷 D．点缺陷 （ ）3、材料的使用温度 。
A.应在其韧脆转变温度以上 B. 应在其韧脆转变温度以下
C.应与其韧脆转变温度相等 D. 与其韧脆转变温度无关 （ ）4、二元合金在发生共晶转变时，其相组成是 。
A．单一液相 B．单一固相 C．两相共存 D．三相共存 （ ） 5、体心立方晶格金属的塑性比面心立方晶格金属差，主要由于两者 。
（ ）5、不论碳含量高低，马氏体都是硬而脆的。 （ ）6、塑料是在室温下处于玻璃态的高聚物材料。 （ ）7、所有的合金元素都能提高钢的淬透性。 （ ）8、热处理可以改变铸铁的基体组织和石墨形态。 A．滑移面数不同 B．每个滑移面上的滑移方向数不同 C．滑移系数不同 D．滑移面和滑移方向的指数不同 （ ）6、钢的淬硬性主要取决于 。
A．合金元素含量 B．工件大小 C．含碳量 D．淬火介质 （ ）7、奥氏体向马氏体的转变是 。
A．扩散型转变 B．非扩散型转变 C．半扩散型转变 D.以上都不是 （ ）8、下列钢中，以球化退火作为预备热处理的是 。
A．40Cr B．20Cr C．65Mn D．GCr15 （ ）9、黄铜是以 为主要合金元素的铜合金。
A．铝 B．锌 C．铅 D．锰 （ ）10、珠光体是一种 。
A．固溶体 B．金属化合物 C．单相组织金属 D．机械混合物 三、判断题（每题1分，共10分） 得分| |阅卷人| （ ）1、钢的铸造性能比铸铁好，故常用来铸造形状复杂的工件。 （ ）2、间隙固溶体和置换固溶体均可形成无限固溶体。 （ ）3、晶粒度级数数值越大，晶粒越细。
（ ）4、根据片间距的大小，可将珠光体分为三类。片间距最小的组织为屈氏体。
（ ）9、所有铝合金都可以通过热处理进行强化。 （ ）10、簿壁铸件宜用可锻铸铁生产。
四、名词解释题（每题3分，共15分） 得分| |阅卷人| 1．细晶强化
2．再结晶
3．过冷奥氏体
4．调质处理
5．回火稳定性
五、简答题（共16分） 得分| |阅卷人| 1、用手来回弯折一根铁丝时，开始感觉省劲，后来逐渐感到有些费劲，最后铁丝被弯断。试解释过程演变的原因? （5分）
六、综述题（共19分） 得分| |阅卷人| 1、说明45钢（Ac1=730℃,Ac3=780℃）试样（φ10mm）经下列温度加热、保温并在
2、试比较在下列铸造条件下铸件晶粒的大小，并说明理由。（6分）（1）金属模浇注与砂模浇注 （2）变质处理与不变质处理 （3）浇注时采用震动与不采用震动
3说明下列牌号所属的种类、数字及字符的意义：（5分） ① Q235-F ② GCr15 ③ W18Cr4V ④ HT250 ⑤ 45
水中冷却得到的室温组织：700℃，760℃，840℃，1100℃。（8分） 2、如图是铁碳平衡相图。（11分）
①写出ECF线、PSK线发生的相变相变反应名称及反应式 ②写出点P，S，E，C处碳的含量。
③计算含碳为0.5%的铁碳合金室温组织组成物和相组成物的相对质量。
工程材料B 试卷10答案及评分标准
一、填空题（每空1分，共20分）
1．金属材料、陶瓷材料、高分子材料、复合材料。（位置可以互换） 2．体心立方晶格、面心立方晶格、密排六方晶格。（位置可以互换） 3．固溶体、金属间化合物。（位置可以互换）
4．A的形核、A的长大、残余渗碳体的溶解。（位置可以互换） 5．小、远。 6．增加、减少。
7．片状、团絮状、球状、蠕虫状。
二、单项选择题（每题2分，共20分）
1. A 2. B 3. A 4. D 5. B 6. C 7. B 8. A 9. B 10. D 三、判断题（每题1分，共10分）
1. χ 2.χ 3. √ 4.√ 5. χ 6. √ 7. χ 8. χ 9. χ 10. √ 四、名词解释题（每个关键词1分，每题3分，共15分）
1、细晶强化：金属的晶粒愈细小，其强度、硬度愈高，塑性、韧性愈好的现象。 2、再结晶：冷变形的金属被加热到较高的温度时，破碎拉长的晶粒变成新的等轴晶
粒，内应力、强度和硬度显著下降，塑性显著增加这样的过程。
3、过冷奥氏体：当奥氏体冷至临界点以下，尚未开始转变的不稳定的奥氏体。 4、调质处理： 把淬火和高温回火相结合的热处理方法称为调质处理。 5、回火稳定性：又叫耐回火性，即淬火钢在回火过程中抵抗硬度下降的能力。
五、简答题（共16分）
1．答：弯折一根铁丝时，由于在外力的作用下，铁丝的内部组织发生变化，晶粒破
碎和位错密度增加，使金属的强度和硬度提高，塑性和韧性下降，产生加工硬化现象，金属的加工硬化，给进一步加工带来困难，所以后来逐渐感到有
些费劲。再进一步变形时，由于金属的强度和硬度提高，塑性和韧性下降，很快铁丝就因为疲劳而发生断裂。 （5分）
2. 答：①金属模散热快，冷却速度大，过冷度大，获得的晶粒比用砂模小。 （2分）
② 变质处理是通过增加晶核数量，可获得比不变质处理更细的晶粒。（2分） ③ 震动可破碎正在生长中的树枝状晶体，形成更多结晶核心，可获得更细
晶粒。 （2分）
3. 答：① Q235F：最低的屈服强度为235MPa的碳素结构钢，F表示沸腾钢。（1分）
② GCr15：为含碳量为1.5%左右、含Cr量为1.5%左右的滚动轴承。（1分） ③ W18Cr4V: 含W约18%、含Cr约4%、含V小于1.5%的高速钢。 （1分） ④ HT250:为最低抗拉强度为250MPa的灰铁。 （1分） ⑤ 45：为含碳量为0.45%的优质碳素结构钢。 （1分）
六、综述题（共19分）
1、答：① 700℃：没有达到相变温度，因此没有发生相变，组织为F+P。 （2分）
② 760℃：在Ac1～Ac3之间，部分转变为A，室温组织为F+M+残余A。（2分） ③ 840℃：在Ac3以上，全部转变为A，室温组织为M+残余A。 （2分） ④ 1100℃：温度过高， A晶粒粗化，室温组织为粗片状M+残余A。 （2分）
2、答：① ECF线：共晶反应：LC AE+Fe3C(Ld或Le) （1.5分）
PSK线：共析反应：AS FP+Fe3C (P) （1.5分） ② P点：WC % = 0.0218 % （0.5分） S点：WC % = 0.77 % （0.5分） E点：WC % = 2.11 % （0.5分） C点：WC % = 4.3 % （0.5分） ③ 室温下组织组成为：F+P （1分）
727℃ 1148℃
F的质量百分比：QF=(0.77-0.5)/(0.77-0.0218) ≈36.09% P的质量百分比 QP=1-36.09%=63.91% 室温下相的组成：F+ Fe3C F的质量百分比：QF=(6.69-0.5)/6.69≈92.53% Fe3C的质量百分比：QFe3C=1- 92.53% =7.47% 1分） 1分）
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