第三阶段测试卷
考试科目: 《工程材料》第五章至第七章 （总分100分）
时间：90分钟
学习中心（教学点） 批次： 层次： 专业： 学号： 身份证号： 姓名： 得分：
一、单项选择题（本题共10小题，每小题1分，共10分。）
1．应选择_____钢制造冲压件。
A．08F B．45 C．65Mn D．T8 2．调质钢回火后快冷的原因是_____。
A．提高钢的强度 B．提高钢的塑性 C．防止产生回火脆性 D．提高钢的韧性 3．滚动轴承零件要求硬度≥60HRC，最终热处理应选用_____。
A．调质 B．淬火+中温回火 C．淬火+低温回火 D．正火+高温回火 4. 普通机床变速箱中的齿轮最适宜选用（ ）。
A．20Cr锻件 B．45钢锻件 C．Q235焊接件 D．HT150铸件 5．钢的热硬性主要取决于（ ）。
A．钢的碳质量分数 B．马氏体的碳质量分数 C．残留奥氏体量 D．马氏体的回火稳定性 6．铸铁石墨化过程的各个阶段完全进行，其显微组织为（ ）。
A．铁素体+石墨 B．铁素体+珠光体+石墨 C．珠光体+石墨 D．铁素体或珠光体+石墨 7．提高灰铸铁的耐磨性可采用（ ）。
A．整体淬火 B．渗碳处理 C．表面淬火 D．低温退火
8. 金属材料、陶瓷材料和高分子材料的本质区别在于它们的( )不同。
A．性能 B．结构
C．结合键 D．熔点 9．以铜、锌为主的合金称为（ ）。
A．黄铜 B．青铜 C．白铜 D．紫铜 10．合成橡胶的使用状态为（ ）。
A．晶态 B．玻璃态
C．高弹态 D．粘流态
二、多项选择题(本题共5小题，每小题2分，共10分。在每小题列出的五个选项中有2至
5个选项是符合题目要求的。多选、少选、错选均无分。)
1．对刃具钢的主要性能要求有（ ）（ ）（ ）（ ）（ ）。
A．高塑性 B．高硬度 C．高耐磨性 D．高韧性 E．高热硬性
2．适合制造耐蚀零件的钢是（ ）（ ）（ ）（ ）（ ）。
A．1Cr18Ni9 B．1Cr17 C．2Cr13 D．Cr12MoV E．1Cr13
3．影响铸铁石墨化的主要因素有（ ）（ ）（ ）（ ）（ ）。
A．加热温度 B．保温时间 C．冷却速度 D．加热速度 E．化学成分
4．陶瓷材料是多相多晶材料，一般由（ ）（ ）（ ）（ ）（ ）、和组成。
A．强化相 B．晶相 C．玻璃相 D．塑性相 E．气相
5．机械零件失效常见的主要形式有（ ）（ ）（ ）（ ）（ ）。
A．设计不当 B．断裂 C．选材不当 D．过量变形 E．表面损伤
三、是非题（本题共10小题，每小题1分，共10分。你认为对的打 “√”，错的打“×”，不需
要改错。）
1．钢和铸铁都是以铁碳为主的合金。（ ）
2．合金调质钢与相同含碳量的碳素钢相比强度、塑性、冲击韧度都高。（ ） 3．淬火温度过高或热成形温度过高，均会造成弹簧组织中晶粒粗大现象。（ ）
4．对于精密轴承零件，为减少淬火后组织中的奥氏体含量，稳定尺寸，淬火后应立即进行-60℃左右的冷处理。（ ）
5．高速钢需要反复锻造是因为硬度高不易成形。（ ）
6．合金元素在不锈钢中的主要作用是提高基体的电极电位；在钢的表面形成一层氧化膜；使钢在常温下获得单相状态。（ ）
7．奥氏体不锈钢进行固溶处理的目的是提高其硬度。（ ） 8．不锈钢中含碳量越高，其耐腐蚀性就越好。（ ） 9．铸铁可以通过热处理改变基体组织和石墨形态。（ ） 10．所有的铝合金都可以通过热处理予以强化。（ ）
四、填空题（本题共5小题，每空1分，共10分）
1．按照用途不同可以把钢分为 、 和 三大类。 2．钢冷处理的目的是 ，此时发生的残留奥氏体的转变产物为 。 3．QT600-2的材料类别是 。
4．铝合金按其成分和工艺特点可分为 铝合金和 铝合金二类。 5．塑料的主要成分是__________,它决定了塑料的基本属性并起到 的作用。
五、简答题(本题共5小题，每小题6分，共30分)
1．低合金高强度钢有何性能特点?
2．分析GCr15中合金元素Cr的作用，并说明其热处理特点及作用。 3．试分析石墨形态对铸铁性能的影响。 4．合理选材的一般原则是什么？
5．某厂采用9Mn2V钢制造模具，设计硬度为53～58HRC，采用790℃油淬+200～220℃回火，但该模具在使用时经常发生脆断现象，后将热处理工艺改为加热至790℃后在260～280℃的硝盐浴槽中等温4h后空冷处理，硬度降至50HRC，但寿命大为提高，不再发生脆断现象。试分析其原因。
六、材料设计题（本题共2小题，每小题10分，共20分）
1．用40Cr钢制造模数为3的齿轮，其工艺路线为:下料→锻造→正火→粗加工→调质→精加工→表面淬火→低温回火→粗磨，请说明：各热处理工艺的目的及处理后的组织。
2．拟用T10钢制造形状简单的车刀，工艺路线为：锻造→热处理①→机械加工→热处理②→磨削。要求：
(1) 试写出各热处理工序的名称并指出各热处理工序的作用。 (2) 制订最终热处理工艺规范（温度、冷却介质）
七、填表题（本题共1小题，共10分）
1．料库中的原材料或毛坯件的材料牌号为：Q255、Q345、45、40CrNi、65Mn、QT600-02 5CrNiMo、Cr12MoV、W18Cr4V、1Cr18Ni9Ti、20CrMnTi、ZGMn13、60Si2Mn、T12。试填下表： 零件 机床传动齿轮 汽车动力齿轮 耐酸容器 汽车板弹簧 手工锯条
性能要求 齿部表面较高有硬度和耐磨性，心部有较好的强韧性 齿部表面高硬度和疲劳强度， 心部高的强韧性 耐酸性腐蚀介质浸蚀 高的屈服强度高的疲劳强度 较高的硬度和耐磨性 选材 最终热处理 使用状态的组织 附：参考答案：
一、单项选择题：（本题共10小题，每小题1分，共10分）
1．A 2．C 3．C 4．B 5．D 6．A 7．C 8．C 9．A 10．C
二、多项选择题：(本题共10小题，每小题2分，共20分。)
1．B、C、E 2．A、B、C、E 3． C、E 4．B、C、E 5．B、D、E
三、是非题：（本题共10小题，每小题1分，共10分。） 1．√ 2．√ 3．√ 4．√ 5．× 6．√ 7．× 8．× 9．× 10．×
四、填空题：（本题共5小题，每空1分，共10分）
1．结构钢，工具钢，特殊性能钢 2．减少AR(或减少残留奥氏体)，M(或马氏体) 3．球墨铸铁 4．形变，铸造 5．树脂，粘结剂
五、简答题：(本题共5小题，每小题6分，共30分)
1．答：较高的强度、屈强比和足够的塑性、韧性及低温韧性；良好的焊接性和冷、热塑性加工性能；具有一定的耐蚀性能。
2．答：GCr15钢是滚动轴承钢，合金元素Cr的作用有二：一是提高淬透性、强化铁素体，以保证钢具有一定的强度，二是有效地提高耐磨性、细化晶粒。
GCr15钢的热处理工艺为球化退火－淬火+低温回火。对于GCr15钢而言，淬火温度要求比较严格，应在840℃左右，温度过高易引起残留奥氏体的增多，并由于过热使组织粗大，而过低则硬度不足，耐磨性难以保证。此外对于精密轴承而言，淬火后应立即进行低于－60℃的冰冷处理，以减少残留奥氏体，同时为消除磨削应力，进一步稳定组织，常在磨削后进行稳定化处理，即采用低温长时间回火。
3．答：铸铁的组织特征为钢基体加不同形态的石墨，石墨的形态不同，对铸铁中钢基体的割裂作用亦不同。片状石墨对钢基体的割裂作用最严重，钢基体强度的利用率最低；团絮状石墨对钢基体的割裂作用次之；当石墨呈球状分布时，对钢基体的割裂作用最小，使钢基体强度利用率最高。
4．答：使用性能原则、工艺性能原则、经济性原则、资源、能源和环保原则。
5．答：原工艺组织为高碳片状马氏体，硬度较高、脆性较大，改进后的组织为下贝氏体，具有较高的塑性和韧性。
六、材料设计题：（本题共2小题，每小题10分，共20分。）
1．解：①正火：改善锻造组织，改善切削性能，消除锻造应力，组织为珠光体；②调质：使齿轮具有较高的综合力学性能，提高齿轮心部的强度、韧性，组织为回火索氏体；③表面淬火：提高齿轮表面的硬度和耐磨性，增强抗疲劳破坏能力，表面组织为马氏体、心部为回火索氏体；④低温回火：消除淬火应力，表面组织为回火马氏体、心部为回火索氏体
2．解：(1) ①球化退火：降低硬度便于切削加工、并为淬火作组织准备 ②淬火：获得M，提高硬度和耐磨性 低温回火：消除淬火应力
(2)760～780℃水冷，180～200℃回火
七、填表题：（本题共1小题，共10分）
1. 答： 选 材 45 20CrMnTi 1Cr18Ni9Ti
最终热处理 调质、表面淬火＋低温回火 渗碳、淬火＋低温回火 固溶处理 使用状态的组织 表面：M回，心部：S回 表面：M回＋粒状碳化物＋少量AR 心部：M回＋F 单相A 60Si2Mn 65Mn
淬火＋中温回火 淬火＋低温回火 T回 M回
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