1．金屬在外力作用下產生的變形都不能恢復。（）2．所有金屬在拉伸試驗過程中都會產生“屈服”現象和“頸縮”現象。（）3．一般低碳鋼的塑性優于高碳鋼，而硬度低于高碳鋼。（）4．低碳鋼、變形鋁合金等塑性良好的金屬適合于多種塑性加工。（）5．布氏硬度試驗法適合于成品的硬度測量。（）6．硬度試驗測量簡便，屬非破壞性試驗，且能反應其他力學性能，因此是生產中最常用的力學性能測量法。（）7．材料韌性的重要判據是沖擊吸取功。（）8．一般金屬材料在低溫時比高溫時的脆性大。（）9．機械零件所受的應力不不小于屈服點時，是不也許發生斷裂的。（）10．1kg銅和1kg鋁的體積是相似的。（）11．鋼具有良好的力學性能，合適制造飛機機身、航天飛機機身等構造件。（）12．鎢、鉬等高熔點金屬可用于制作耐高溫元件，鉛、錫、鉍等低熔點金屬可制作熔斷絲和焊接釬料等。（）13．電阻率ρ高的材料導電性能良好。（）14．導熱性能良好的金屬可以制作散熱器。（）15．一般金屬材料均有熱脹冷縮的現象。（）16．金屬都具有鐵磁性，都能被磁鐵所吸引。（）17．金屬的工藝性能好，表明加工輕易，加工質量輕易保證，加工成本也較低。18．低碳鋼的焊接性能優于高碳鋼。（）19．低碳鋼和低合金鋼的鑄造性能差，而中、高碳鋼和高合金鋼的鑄造性能好。20．晶體中的原子在空間是有序排列的。（）21．一般金屬在固態下是晶體。（）22．金屬在固態下均有同素異構轉變。（）23．凡由液體轉變為固體的過程都叫結晶。（）24．金屬結晶時冷卻速度越大，結晶晶粒越細。（）25．一般金屬件結晶後，表面晶粒比心部晶粒細小。（）26．固溶體的強度一般比構成它的純金屬高。（）27．金屬都能用熱處理的措施來強化。（）28．純金屬是導電的，而合金則是不能導電的。（）29．純金屬和合金的結晶都是在恒溫下完畢的。（）30．一般狀況下，金屬的晶粒越細，力學性能越好。（）31．構成合金的組元必須是金屬元素。（）32．純鐵在912℃將發生α-Fe和γ33．Fe3C34．奧氏體和鐵素體都是碳溶于鐵的固溶體。（）35．珠光體是奧氏體和滲碳體構成的機械混合物。（）36．共析鋼中碳的質量分數為0.77%。（）37．碳的質量分數不不小于2.11%的鐵碳合金稱為鋼。（）38．由于白口鑄鐵中存在過多的Fe3C39．鋼的含碳量越高，其強度、硬度越高，塑性、韌性越好。（）40．綁扎物件一般用低碳鋼絲，而起重機吊重物用的鋼絲繩應采用中、高碳成分的鋼絲制造。（）41．靠近共晶成分的合金，一般鑄造性能很好。（）42．加熱能改善鋼的鑄造性能，因此鑄造加熱溫度越高越好。（）43．鋼的鑄造加熱溫度一般應選擇在單相奧氏體區間。（）44．伴隨過冷度的增長，過冷奧氏體的珠光體型轉變產物越來越細，其強度越來越高。45．粒狀珠光體和片狀珠光體同樣，都只能由過冷奧氏體經共析轉變獲得。（）46．下貝氏體組織具有良好的綜合力學性能。（）47．馬氏體都是硬而脆的相。（）48．等溫轉變可以獲得馬氏體，持續冷卻可以獲得貝氏體。（）49．消除過共析鋼中的網狀二次滲碳體可以用完全退火。（）50．去應力退火時不發生組織轉變。（）51．一般狀況下，進行退火可軟化鋼材，進行淬火可硬化鋼材。（）52．鋼的預備熱處理一般應安排在毛坯生產之後，其目的是滿足零件使用性能的規定。53．鋼的淬火加熱溫度都應在單相奧氏體區。（）54．淬火冷卻速度越大，鋼淬火後的硬度越高，因此，淬火的冷卻速度越快越好。55．鋼中合金元素越多，淬火後硬度越高。（）56．淬火後的鋼一般需要及時進行回火。（）57．高頻感應加熱表面淬火零件應選擇中碳成分的鋼為宜。（）58．滲碳零件一般應選擇低碳成分的鋼。（）59．滲氮工藝適合于規定表面耐磨的高精度零件。（）60．鋼的回火溫度越高，得到的硬度越高、韌性越差。（）61．一般合金鋼的淬透性優于與之相似成分含碳量的碳鋼。（）62．高碳鋼的力學性能優于中碳鋼，中碳鋼的力學性能優于低碳鋼。（）63．一般狀況下，鋼中的雜質Mn與Si是有益元素，P與S是有害元素。（）64．一般來說，碳素構造鋼重要用于制作機械零件。（）65．優質碳素構造鋼重要用于制作機械零件。（）66．鑄鋼比鑄鐵的力學性能好，但鑄造性能差。（）67．碳素工具鋼一般具有較高的碳的質量分數。（）68．純鐵、白口鑄鐵和常用灰鑄鐵的性能相差無幾，使用場所也相似。（）69．鉗工鋸削T10鋼比鋸削10鋼費力。（）70．Q235和Q345同屬碳素構造鋼。（）71．20CrMnTi為合金滲碳鋼。（）72．60Si2Mn為合金調質鋼。（）73．由于40Cr鋼為合金鋼，因此淬火後馬氏體的硬度比40鋼高得多。（）74．對于大截面中碳成分的碳素調質鋼，往往用正火替代調質處理。（）75．碳素工具鋼和合金刃具鋼之因此常用于手工刀具，是由于它們的熱硬性較差。76．在任何條件下，高錳鋼都是耐磨的。（）77．GCr15鋼中鉻的質量分數w（Cr）為15%。（）78．Cr12MoV是不銹鋼。（）79．高速工具鋼除具有一般工具鋼的高硬度、高耐磨性能以外，其特點是熱硬性高。80．由于灰鑄鐵中碳和雜質元素含量高，因此力學性能特點是硬而脆。（）81．石墨在鑄鐵中是有害無益的。（）82．白口鑄鐵具有高的硬度，因此可用于制作刀具。（）83．可鍛鑄鐵是一種可以鑄造的鑄鐵。（）84．灰鑄鐵的力學性能特點是抗壓不抗拉。（）85．通過熱處理可變化鑄鐵中石墨的形狀，從而變化性能。（）86．純鋁和純銅是不能用熱處理來強化的金屬。（）87．變形鋁合金中一般合金元素含量較低，并且具有良好的塑性，合適于塑性加工。88．變質處理可有效提高鑄造鋁合金的力學性能。（）89．固溶處理後的鋁合金在隨即的時效過程中，強度下降，塑性改善。（）90．黃銅呈黃色，白銅呈白色，青銅呈青色。（）91．滑動軸承由于與軸頸處有摩擦，因此滑動軸承合金應當具有不小于50HRC的高硬度。92．純鈦和鈦合金的性能特點是質輕、強韌性好，并且耐腐蝕。（）93．塑料的密度一般僅為鋼密度的1/3～1/2。（）94．玻璃鋼是由玻璃和鋼構成的復合材料。（）95．熱固性塑料成形後再加熱時可軟化熔化。（）96．工程材料中陶瓷的硬度最高，一般高于1500HV。（）97．用硬質合金制作刀具，其熱硬性比高速鋼刀具好。（）98．陶瓷刀具的硬度和熱硬性均比鋼高。（）99．超導材料在常溫下的電阻靠近于零。（）1．在設計機械零件進行強度計算時，一般用（）作為設計的重要根據。AσbBσsCAK2．金屬抵御塑性變形和斷裂的能力稱為（）。A硬度B強度C塑性3．按GB/T228—，拉伸試樣應優先選擇（）。A比例短試樣B比例長試樣C非比例試樣4．拉伸試驗可用于測定金屬的（）。A強度B硬度C塑性D韌性5．洛氏硬度HRC測量時，采用（）壓頭。A金剛石圓錐B淬火鋼球C正四棱錐6．測定淬火鋼的硬度，采用（）較合適。A布氏硬度HBSB洛氏硬度HRCC維氏硬度HV7．三種材料的硬度如下，其中硬度最高的為（），最低的為（）。A50HRCB350HBSC800HV8．一般工程圖樣上常標注材料的（），作為零件檢查和驗收的重要根據。A強度B硬度C塑性D沖擊吸取功9．小能量多次沖擊載荷下工作的零件，其使用壽命重要決定于材料的（）。A強度B硬度C塑性D沖擊吸取功10．承受（）作用的零件，使用時也許會出現疲勞斷裂。A靜拉力B靜壓力C大的沖擊力D交變應力11．下列材料中密度最小的是（），密度最大的是（）。A鋁B鐵C鉛D銅12．電阻絲等加熱元件，一般應選擇電阻率（）的材料。A高B低C任意13．導熱性差的材料，在熱處理加熱和冷卻時（）出現變形和開裂。A易B不易C關系不大14．根據材料的磁性能，Fe、Ni、Co屬于（），而Al、Cu屬于（）。A鐵磁性物質B非鐵磁性物質C輕金屬15．金屬的流動性（），收縮率（），表明材料的鑄造性能好。A大B好C小D差16．金屬的壓力加工性能重要決定于材料下列性能中的（）。A塑性與強度B耐腐蝕性C熱膨脹性17．一般碳鋼中碳的質量分數（）的鋼，焊接性能良好。A＜0.4%B0.4%～0.6%C＞0.6%18．一般材料的硬度在（）時，切削加工性能良好。A200～300HBSB170～230HBSC40～45HRC19．固態物質按內部微粒的排列方式，可分為（）。A金屬與非金屬B原子與分子C晶體與非晶體20．實際金屬晶體構造中的晶界屬于晶體缺陷中的（）。A面缺陷B點缺陷C線缺陷21．純鐵在常溫下具有（）的晶格。A面心立方B密排立方C體心立方22．黃銅是一種（）。A純金屬B合金C非金屬23．變質處理的目的是（）。A細化晶粒B變化晶體構造C改善冶煉質量，減少雜質24．加緊冷卻速度可（）過冷度。A增長B減小C不影響25．在無限緩慢冷卻條件下測得的金屬結晶溫度稱為（）。A實際結晶溫度B理論結晶溫度C過冷結晶溫度26．金屬化合物一般具有（）。A高的硬度B好的塑性C高的熔點D大的脆性27．下列組織中塑性最佳的是（），脆性最大的是（），強度最高的是（）。A鐵素體B珠光體C滲碳體28．鋼與鑄鐵分界點，碳的質量分數是（）。A0.77%B2.11%C4.3%29．鐵碳合金中的A1線是指（）。APSK線BGS線CES線30．過共析鋼平衡組織中二次滲碳體的形狀是（）。A網狀B片狀C塊狀31．碳的質量分數為0．40%的鐵碳合金，室溫下平衡組織為（）。APBP+FCP+Fe3C32．規定高硬度和耐磨性的工具，應選用（）的鋼。A低碳成分B高碳成分C中碳成分33．45鋼的鑄造加熱溫度約為（）。A1200℃B850℃34．合金元素可提高鋼的回火穩定性，意味著淬火鋼回火時（）。A硬度迅速下降B硬度不變C硬度降幅減緩35．馬氏體是碳在（）中的過飽和固溶體。Aα-FeBγ-FeCδ-Fe36．合金鋼在回火時，由于合金碳化物直接由馬氏體中析出，且呈高度彌散狀態，使鋼的硬度提高，這種現象叫做（）。A固溶強化B加工硬化C二次硬化37．共析鋼奧氏體過冷到350℃A馬氏體B珠光體C屈氏體D貝氏體38．過共析鋼合適的淬火加熱溫度在（）。AAc1以上30～50℃BAc3以上30～CAccm以上30～5039．為使低碳鋼便于切削加工，應采用（）熱處理。A完全退火B球化退火C正火40．高碳工具鋼預備熱處理一般采用（）。A完全退火B球化退火C正火41．馬氏體的硬度重要取決于（）。A淬火加熱溫度B馬氏體中含碳量C淬火冷卻速度42．45鋼合適的淬火溫度約為（）。A840℃B760℃43．淬火冷卻時先將工件浸入一種冷卻能力強的介質中，隨即取出放入另一種冷卻能力弱的介質中冷卻的淬火工藝稱為（）。A馬氏體分級淬火B雙介質淬火C貝氏體等溫淬火44．淬火鋼回火後的硬度值重要決定于（）。A回火加熱速度B回火冷卻速度C回火溫度45．調質處理是（）復合熱處理工藝。A淬火+高溫回火B淬火+中溫回火C淬火+低溫回火46．滲碳處理後的鋼應進行（）熱處理。A淬火+中溫回火B淬火+低溫回火C去應力退火47．中小模數的齒輪表面淬火應采用（）感應加熱表面淬火。A高頻B中頻C工頻48．建筑裝潢用古銅色的鋁合金型材，其表面是通過（）處理的。A涂涂料B磷化C氧化D電鍍49．用T12A鋼制作的銼刀，最終熱處理應采用（）。A淬火+中溫回火B調質處理C淬火+低溫回火50．中碳鋼碳的質量分數范圍是（）。A0.0218%～2.11%B0.0218%～0.77%C0.20%～0.60%51．鋼中含硫量過高會使鋼出現（）。A冷脆B熱脆C氫脆52．下列材料中（）鋼合適制作沖壓件。A45B65MnC08F53．合金元素的加入對鋼的焊接性能（）。A有利B有弊C影響不大54．一般合金元素的加入對鋼的強度起（）作用。A提高B減少C影響不大55．低碳鋼或合金滲碳鋼經滲碳、淬火、低溫回火後，表面的硬度值可達（）。A50～55HRCB170～230HBSC58～64HRC56．原用40Cr鋼制作的零件，若因材料短缺，可用（）鋼來替代。A40MnBB60Si2MnC20Cr57．淬火鋼絲經冷成形後可進行（）。A去應力退火B完全退火C調質處理58．滾動軸承鋼淬火+低溫回火後的硬度為（），重要用于制作滾動軸承，也可用于制作精密量具和精密耐磨零件等。A≥62HRCB≥50HRCC≥260HBS59．高速鋼（W18Cr4V）經1270～1280℃A250℃B650℃60．高錳鋼水韌處理後可獲得（）組織。A奧氏體B馬氏體C下貝氏體61．20Cr鋼的淬透性（）20CrMnTi。A優于B低于C相稱于62．大尺寸的彈簧通過熱成形後，需要進行余熱淬火和（）。A低溫回火B高溫回火C中溫回火63．對于規定綜合力學性能良好的軸、齒輪、連桿等重要零件，應選擇（）。A合金調質鋼B合金彈簧鋼C合金工具鋼64．為獲得良好的耐腐蝕性，不銹鋼一般含碳量應盡量（）。A高B低C中等65．對鑄鐵進行熱處理可以變化鑄鐵組織中的（）。A石墨形態B基體組織C石墨形態和基體組織66．灰鑄鐵中的碳重要以（）形式存在。A石墨B滲碳體C鐵素體67．灰鑄鐵的（）與鋼相稱。A塑性B抗壓強度C抗拉強度D韌性68．灰鑄鐵件表面和薄壁處出現白口組織，導致切削加工困難，可采用（）來改善。A石墨化退火B去應力退火C表面淬火69．蠕墨鑄鐵的（）優于灰鑄鐵，（）優于球墨鑄鐵。A鑄造性能B焊接性能C鑄造性能D力學性能70．灰鑄鐵牌號HT250中的數字250表達（）。A抗拉強度B屈服點C斷後伸長率D沖擊吸取功71．灰鑄鐵、可鍛鑄鐵、球墨鑄鐵、蠕墨鑄鐵中，力學性能最佳的是（）；鑄造工藝最簡便的是（）。A球墨鑄鐵B蠕墨鑄鐵C灰鑄鐵D可鍛鑄鐵72．下列三種鑄造合金中，（）合適于鑄造薄壁鑄件。A球墨鑄鐵B可鍛鑄鐵C鑄鋼73．機床床身、機座、機架、箱體等鑄件合適采用（）鑄造。A灰鑄鐵B可鍛鑄鐵C球墨鑄鐵D鑄鋼74．按性能來分類，變形鋁合金的（）優良，而鑄造鋁合金的（）良好。A工藝性能B塑性C鑄造性能D使用性能75．純鋁、防銹鋁可采用（）措施來強化。A形變強化B固溶熱處理加時效C變質處理76．下列牌號中，屬于一般黃銅的有（）、（），屬于特殊黃銅的有（）、（）。AH62BZCuZn32CHSn62-1DZCuZn40Pb277．硬質合金的熱硬性可達（）。A500～600℃B600～800℃78．切削淬火鋼和耐磨鑄鐵等高硬度材料時，宜選用（）材料制作刀具。A立方氮化硼陶瓷B合金工具鋼C高速鋼D金剛石79．加工玻璃、瑪瑙等材料以及超精加工的工具，宜選用（）。A立方氮化硼陶瓷B合金工具鋼C高速鋼D金剛石80．碳纖維-樹脂復合材料的比強度約為鋼的（）。A4倍B8倍C15倍三、簡答題1．什么叫材料的使用性能？什么叫工藝性能？2．什么叫強度？強度有哪些常用的判據？3．為何零件在強度設計時重要參照根據采用σS？4．常用的硬度測量措施有哪些？為何硬度試驗是最常用的力學性能試驗法？5．金屬的疲勞斷裂是怎樣產生的？6．某廠購進一批15鋼，按國標規定，力學性能應符合如下規定：σb≥375MPa、σS≥225MPa、δ5≥27%、ψ=55%，入廠檢查時采用d0=10mm的原則短試樣進行拉伸試驗，測得Fb=33.70kN、FS=20.50kN、L1=64.0mm、d1=7．下列材料各宜采用何種硬度試驗措施來測定其硬度值？供應態碳鋼淬火鋼鑄鐵鋁合金硬質合金8．金屬的晶粒大小對力學性能有何影響？生產中有哪些細化晶粒的措施？9．試分析厚大鑄件表面和心部晶粒大小的區別，為何鑄件加工余量過大會使加工後鑄件的強度減少？10．合金中的基本構成相有哪兩類？它們的性能各有何特點？11．默畫出Fe-Fe3C12．根據Fe-Fe3C碳的質量分數(%)溫度/℃顯微組織溫度/℃顯微組織0.27709500.45007700.776507901.075095013．簡述退火狀態下鋼中碳的質量分數、顯微組織與力學性能的關系。14．試比較碳的質量分數w(C)分別為0.10%、0.45%、1.2%的三種鋼，在退火狀態下的力學性能有何不一樣？為何？15．奧氏體化對鋼熱處理的意義是什么？奧氏體的晶粒大小對熱處理後的組織和性能有何影響？16．過冷奧氏體在不一樣溫度下等溫時會發生哪些組織轉變？其最終產物的性能怎樣？17．一般熱處理的四把“火”分別指的是哪幾種熱處理工藝？18．因熱處理工藝不妥會導致哪些缺陷？19．淬火的目的是什么？20．為何淬火後的鋼一般需要及時進行回火處理？21．常用的回火工藝有哪幾種？簡述各自的用途。22．感應加熱淬火的特點是什么？23．化學熱處理的目的是什么？常用的化學熱處理措施有哪些？24．去應力退火和回火都可消除內應力，試問兩者在生產中與否通用？為何？25．列表比較表面淬火、滲碳、滲氮工藝所合用的材料，最終能到達的表面性能、工藝成本。26．熱處理的發展方向有哪些？27．工程材料的表面防護和裝飾措施有哪些？28．為何要控制鋼中的硫與磷含量？29．試比較20、45、T8、T12鋼的力學性能有何區別？30．說出下列碳鋼牌號的類別、鋼號中符號和數字的含義。Q235-A.F0845T10A31．為何鋸斷T10鋼比鋸斷10鋼費力？32．碳素工具鋼與否可用于制作銑刀、麻花鉆等高速切削的刀具？為何？33．為何重要的或大截面的零件一般不適宜用碳鋼制作，而要用合金鋼制作？34．為何碳素滲碳鋼和合金滲碳鋼采用低碳成分？35．為何碳素調質鋼和合金調質鋼采用中碳成分？36．為何合金刃具鋼的使用壽命比碳素工具鋼的使用壽命長？37．對量具用鋼有何規定？量具一般應進行怎樣的熱處理？高精度量具常用什么鋼制作？38．熱作模具鋼和冷作模具鋼的使用條件和性能規定有何不一樣？它們分別常用哪些材料制作？39．高速鋼與否合適制作銼刀、絲錐、板牙等低速切削工具？40．闡明下列鋼號所屬的類別。20CrMnTi50CrVAGCr15W18Cr4V1Cr18Ni95CrNiMo38CrMoAlCr12ZGMn1340Mn2Q3459SiCr41．灰鑄鐵有哪些性能特點？為何？42．為何熱處理不能明顯改善灰鑄鐵的力學性能？43．說出下列鑄鐵牌號中數字符號的含義。HT300QT600—3KTH300—06RuT42044．為何球墨鑄鐵的力學性能明顯高于灰鑄鐵？45．根據成分和性能特點，鋁合金是怎樣分類的？46．根據化學成分，銅合金分為哪幾類？根據加工措施，銅合金是怎樣分類的？47．鈦及其合金有哪些性能特點？48．滑動軸承合金有哪些性能規定？常用的滑動軸承材料有哪些？49．硬質合金有何性能特點？50．說出下列材料牌號的類別。H68LY11ZL102ZCuZn16Si4ZCuSn10P1QBe2HSn62-151．什么是熱塑性塑料和熱固性塑料？試舉例闡明。52．什么叫復合材料？舉出三種復合材料的應用實例。53．超導材料有何性能特點？目前影響超導材料進入實際使用階段的障礙是什么？54．什么叫納米材料？納米材料有何性能特點？55．從下列材料中選擇合適的牌號填入表格中。Q235-A.FT10Q420CrWMnW18Cr4V4520CrMnTi50CrVAHT150QT800—2Cr12MoV3Cr13GCr15ZL108ZCuPb30PSLF2138CrMoAl零件名稱選用材料零件名稱選用材料機床主軸手用鋸條汽車變速箱齒輪柴油機曲軸大型冷沖模車床床身醫用手術刀車輛減振彈簧機用麻花鉆大型橋梁鋼構造建筑鋼構造件高精度量具滾動軸承汽油機活塞柴油機曲軸軸承汽車燈罩飲料罐精密磨床主軸56．某機床齒輪采用40Cr鋼制作，規定齒表面硬度50～55HRC，整體規定良好的綜合力學性能，硬度為34～38HRC。其加工工藝路線如下：下料→鑄造→熱處理1→機械粗加工→熱處理2→機械精加工→熱處理3→磨削加工。試寫出工序中各熱處理的措施及它們的作用。57．用T10鋼制作的簡樸刀具的加工工藝路線為：下料→鑄造→熱處理1→切削加工→熱處理2→磨削。試寫出工序中各熱處理工藝的名稱和作用。答案部分一、判斷題1．×2．×3．√4．√5．×6．√7．√8．√9．×10．×11．×12．√13．×14．√15．√16．×17．√18．√19．×20．√21．√22．×23．×24．√25．√26．√27．×28．×29．×30．√31．×32．√33．√34．√35．×36．√37．√38．√39．×40．√41．√42．×43．√44．√45．×46．√47．×48．×49．×50．√51．√52．×53．×54．×55．×56．√57．√58．√59．√60．×61．√62．×63．√64．×65．√66．√67．√68．×69．√70．×71．√72．×73．×74．√75．√76．×77．×78．×79．√80．×81．×82．×83．×84．√85．×86．√87．√88．√89．×90．×91．×92．√93．×94．×95．×96．√97．√98．√99．×二、選擇題1B2B3A4AC5A6B7C，B8B9A10D11A，C12A13A14A，B15B，C16A17A18B19C20A21C22B23A24A25B26A，C，D27A，C，B28B29A30A31B32B33A34C35A36C37D38A39C40B41B42A43B44C45A46B47A48C49C50C51B52C53B54A55C56A57A58A59C60A61B62C63A64B65B66A67B68A69D，C70A71A，C72B73A74B，C75A76A，B，C，D77C78A79D80B三、簡答題1．答：材料的使用性能是指保證工件正常工作應具有的性能，即在使用過程中體現出的性能，如力學性能、物理性能、化學性能等。工藝性能是指材料在被加工過程中適應多種冷熱加工的性能，如切削加工性能、熱處理性能、焊接性能、鑄造性能、鍛壓性能等。2．答：強度是指材料在力的作用下，抵御塑性變形和斷裂的能力。強度的重要判據有屈服點σS和抗拉強度σb等。3．答：σS是材料的屈服點，是材料產生塑性變形而力不增長的應力值，亦表達材料發生明顯塑性變形的最低應力值。一般機械零件為保障正常服役是不容許產生明顯塑性變形的，也就是說所受的應力不容許超過σS，故在強度設計時重要應以σS作為參照根據。4．答：金屬常采用壓入法測量硬度，壓入法測硬度的常用措施有布氏硬度法、洛氏硬度法和維氏硬度法。硬度測量具有簡便快捷，并能反應材料的其他性能（如強度），并且硬度試驗屬非破壞性試驗，不需尤其制成試樣，可以在原材料、半成品和成品上直接測量，因此硬度測量是最常用的力學性能試驗法。5．答：當金屬承受交變載荷時，雖然應力峰值遠不不小于材料的屈服點，也會在使用中出現疲勞斷裂。其原因是這種交變應力的作用使材料內部的疲勞源（小裂紋、夾雜、劃痕、應力集中等部位）處產生裂紋并不停擴展，使零件的有效承載面積減小，這種一處或多處產生的局部永久性積累損傷，最終導致零件的斷裂。6．解：這批鋼材的力學性能計算如下：試樣的原始標距長度：L0=5d0=5×10mm=50mm（由于試驗采用原則短試樣）試樣的原始截面積：試樣斷口截面積：抗拉強度：屈服點：斷後伸長率：斷面收縮率：答：對照15鋼國標，這批鋼材的各項力學性能指標均符合規定，為合格品。7．答：供應態碳鋼——布氏硬度HBS。淬火鋼——洛氏硬度HRC。鑄鐵——布氏硬度HBS。鋁合金——布氏硬度HBS。硬質合金——洛氏硬度HRA或維氏硬度HV。8．答：一般在常溫下使用的金屬，晶粒越細，其強度、塑性和韌性越好。生產中細化晶粒的重要措施是進行變質處理和增長過冷度，同步也可采用附加振動的措施。9．答：厚大鑄件表面與心部的冷卻速度不一致，表面冷卻速度較大，結晶過冷度大，結晶後的晶粒較細，而心部的冷卻速度較小，結晶過冷度小，結晶後的晶粒較粗。因此，一般鑄件表面的性能優于心部的性能。若鑄件的加工余量過大，則將表面細晶粒部分過多地切除，從而減少鑄件的強度。10．答：合金中的基本構成相有固溶體和金屬化合物。合金中的組元間形成固溶體後，產生固溶強化，固溶體的強度一般優于構成固溶體的純金屬，同步固溶體還具有良好的塑性和韌性，因此，合金組織中的基體一般應為這種強韌性兼備的固溶體；金屬化合物具有高的熔點和硬度，但脆性較大，一般作為合金中的強化相，當其量少、呈細小均勻分布時，可強化合金，提高硬度和耐磨性等，但當其量大、呈粗大分布時，會增長合金的脆性。11．答：默畫相圖（略）（見第三章圖3-3）。Fe-Fe3C1）在選材方面的應用相圖揭示了鐵碳合金含碳量與組織的關系，從而可判斷不一樣成分鐵碳合金的性能，可根據性能規定選擇不一樣含碳量的鋼材。例如，一般用于建筑構造的多種型鋼，需要具有良好的塑性、韌性，應選用w(C)＜0.25%的低碳成分的鋼材；機械工程中的多種軸、齒輪等受力較大的零件，需要兼有高的強度、塑性和韌性，應選用w(C)=0.30%～0.55%范圍內的中碳成分的鋼材；而多種工具卻規定具有高的硬度、耐磨性，則多選用w(C)=0.70%～1.2%范圍內的含碳量高的鋼材。2）在鑄造方面的應用可根據Fe-Fe3C相圖，合適鑄造的合金和確定鑄造溫度，一般共晶成分（w(C)=4.3%）附近的合金具有低的熔點和良好的流動性，合適鑄造，澆注溫度為液相線以上50～1003）在鑄造方面的應用根據Fe-Fe3C相圖，可確定鑄造加熱溫度，一般為液相線如下100～2004）在熱處理方面的應用熱處理加熱時為獲得所有奧氏體或部分奧氏體，需要在不一樣的溫度下加熱，根據Fe-Fe3C12．答：四種合金在不一樣溫度下的顯微組織如下表所示：碳的質量分數(%)溫度/℃顯微組織溫度/℃顯微組織0.2770F+A950A0.4500F+P770F+A0.77650P790A1.0750P+Fe3C950A13．答：退火後的鋼獲得靠近平衡狀態的組織，根據Fe-Fe3C相圖可知，碳的質量分數不不小于0.77%的亞共析鋼，平衡組織為F+P，隨含碳量的增長，組織中P的量增多，因此，其強度、硬度升高，而塑性、韌性下降；碳的質量分數為0.77%的共析鋼，平衡組織為P，其強度、硬度高于亞共析鋼，而塑性、韌性不及亞共析鋼；碳的質量分數為0.77%～2.11%的過共析鋼，平衡組織為P+Fe3CⅡ，其強度、硬度較高，塑性、韌性比共析和亞共析鋼差，但若碳的質量分數過高（＞0.9%），組織中的二次滲碳體呈持續網狀分布，使強度下降。綜上所述，鋼中含碳量增長，組織中Fe3C14．答：碳的質量分數為0.10%的碳鋼，退火後組織為F+P，且F的量較多，因此，塑性、韌性良好，而強度、硬度不高；碳的質量分數為0.45%的鋼，退火後組織同樣為F+P，但其中P和F的量相稱，因此，既有一定的強度、硬度，又有很好的塑性、韌性；碳的質量分數為1.2%的鋼，退火後的組織為P+Fe3CⅡ15．答：熱處理加熱的重要目的是獲得所有或部分奧氏體的組織，以便通過不一樣的冷卻方式使過冷奧氏體轉變為所需的組織和性能，亦即鋼在熱處理後所獲得的冷卻組織都是由過冷奧氏體轉變而成的。奧氏體的晶粒越細，冷卻後的轉變組織越細，強度、塑性和韌性也越好，尤其對淬火鋼回火的韌性具有很大的影響。16．答：過冷奧氏體的等溫轉變產物分為：高溫轉變的珠光體型組織，中溫轉變的貝氏體型組織。伴隨轉變過冷度下降（轉變溫度下降），組織越來越細，其強度、硬度也越高。各轉變產物的組織及性能見表4-2。17．答：一般熱處理的四把“火”是指退火、正火、淬火、回火。18．答：熱處理加熱、保溫和冷卻工藝不妥，都將導致熱處理缺陷。重要熱處理缺陷有氧化、脫碳、過熱、過燒、變形、裂紋、硬度局限性、軟點等。19．答：淬火的目的是獲得馬氏體或下貝氏體的組織，強化鋼材，以便通過隨即的回火工藝獲得所需要的使用性能。20．答：淬火後的鋼存在很大的淬火應力，如不及時消除，易導致變形和開裂；淬火後獲得的馬氏體是亞穩定組織，且具有一定的脆性。為消除淬火應力，防止變形、開裂和穩定組織，從而穩定淬火零件的尺寸，消除馬氏體的脆性和改善韌性，一般淬火後的鋼應及時進行回火處理。21．答：根據回火溫度的不一樣，分為低溫回火、中溫回火、高溫回火。各回火工藝的溫度、組織、性能及應用如下表所示：回火措施回火溫度/℃回火組織回火後硬度應用低溫回火＜250M回58～64HRC規定高硬度和耐磨的工具和零件，如切削刀具、冷沖模具、量具、滾動軸承、滲碳件等中溫回火250～500T回35～50HRC規定高屈服強度和一定韌性的彈性元件，熱作模具等高溫回火＞500S回200～350HBS規定綜合力學性能的重要受力零件，如軸、齒輪、連桿、螺栓等22．答：感應加熱淬火具有加熱速度快、效率高，熱處理後表面晶粒細、性能好，淬硬層深度易控制，生產過程易實現自動化等長處，但設備投資大，維修復雜，需要根據零件實際制作感應器，因此不適合單件生產，而重要用于成批、大量的生產。23．答：化學熱處理可以通過變化材料表面的化學成分、組織，從而獲得所需要的表面性能（表面高硬度或耐腐蝕）。常用的化學熱處理工藝有滲碳、滲氮、碳氮共滲和氮碳共滲等。24．答：去應力退火和回火兩者在生產工藝中所處的工序位置不一樣樣，一般去應力退火安排在毛坯生產之後或零件機械加工之後，是清除由于多種冷熱加工所產生的內應力，而材料的組織和性能不發生變化；回火是緊隨淬火之後的熱處理工藝，用于消除淬火內應力，獲得所需的穩定回火組織和性能。25．答：表面淬火、滲碳、滲氮三種工藝的比較見下表：措施加熱溫度/℃合用材料表面硬度工藝成本表面淬火Ac3+100～200中碳鋼與中碳合金鋼；工具鋼、鑄鐵50～55HRC大批量生產時成本低滲碳900～950低碳鋼和低碳合金鋼58～64HRC成本較低滲氮500～560滲氮鋼950～1200HV（相稱于65～72HRC）成本高26．答：現代熱處理的重要發展方向是清潔熱處理、精密熱處理、節能熱處理和少無氧化的熱處理等。27．答：常用的表面防護措施有電鍍、化學鍍及熱浸蝕；化學轉化膜技術（鋼鐵的發蘭、發黑和磷化，鋁及鋁合金的氧化處理）；涂料涂裝法。常用的表面裝飾法有表面拋光、表面著色、光亮裝飾鍍、美術裝飾漆。28．答：鋼中的硫與磷一般是有害元素。硫含量過高，使鋼出現“熱脆”，在高溫下鑄造或軋制時，因晶界處易熔化而出現鍛軋熱裂紋；磷含量過高，使鋼出現“冷脆”，在低溫下的韌性急劇下降，易出現脆性斷裂。29．答：由于上述四種鋼中碳的質量分數不一樣，因此力學性能不一樣。在相似狀態下，20鋼的塑性最佳，但強度較低；45鋼具有良好的綜合力學性能；T8鋼的強度和硬度高，具有一定的韌性；T12鋼的硬度高，耐磨性優良，但強度和韌性較差。30．答：Q235-A.F屬碳素構造鋼，其屈服點為235MPa、質量等級為A級、沸騰鋼。08屬優質碳素構造鋼，碳的平均質量分數為0.08%。45屬優質碳素構造鋼，碳的平均質量分數為0.45%。T10A屬碳素工具鋼，碳的平均質量分數為1.0%，質量為高級優質。31．答：T10鋼屬高碳鋼（碳的平均質量分數為1.0%），其強度和硬度高，因此鋸削時費力，鋸條也易磨損；而10鋼屬低碳鋼（碳的平均質量分數為0.1%），強度和硬度低，因此鋸削時省力。32．答：不合用。由于碳素工具鋼的熱硬性不高，溫度升高至300℃時，硬度即降至55HRC如下，而銑刀、麻花鉆等高速切削的刀具使用時溫度易升高（可升至50033．答：重要的零件一般承受較大或者較復雜的應力，規定材料具有高的強韌性，而大截面的零件在淬火時，為保證零件能獲得馬氏體組織或小的淬火變形，規定材料具有良好的淬透性。合金鋼與碳鋼相比，由于合金元素的作用，使鋼的強韌性和淬透性提高，因此這種零件應采用強度較高、淬透性良好的合金鋼制作。34．答：滲碳零件一般規定表面具有高的硬度和耐磨性，而心部應具有良好的韌性以承受沖擊力的作用。采用低碳成分的滲碳鋼進行滲碳處理後，可使表面含碳量增長而心部保持低碳成分，從而滿足零件“內韌外硬”的性能規定。35．答：調質鋼重要用于制造在多種載荷（如扭轉、彎曲、沖擊等）下工作、受力比較復雜的重要零件，這些零件規定具有良好綜合力學性能，因此應采用中碳成分的鋼。36．答：合金刃具鋼與碳素工具鋼同屬高碳成分，因此硬度相稱，但由于合金刃具鋼中加入的合金元素可以使其淬火回火後獲更多種類和數量的碳化物，使刃具更耐磨，因此其使用壽命更長。37．答：量具在使用過程中常常與被測量工件接觸而磨損，影響其測量精度，因此規定具有高的硬度和耐磨性，高精度的量具還規定熱處理變形小，尺寸穩定。因此，量具鋼一般采用高碳成分的鋼材并采用淬火、低溫回火工藝，高精度量具淬火後還應采用冷處理工藝。一般量具可采用碳素工具鋼（如T8、T12等），高精度量具可采用滾動軸承鋼（如GCr15）和合金工具鋼（如CrMn、9SiCr等）制作。38．答：熱作模具和冷作模具的使用溫度和性能規定不一樣。冷作模具是在較低溫度下使用的模具，經典的有冷沖模、冷擠壓模等，這些模具規定高的硬度（60～62HRC）、耐磨性和足夠的強韌性。小型或一般用途的冷作模具可采用T10、9SiCr等鋼制作，大型或重要用途的可采用Cr12型鋼制作。熱作模具是在較高溫度下使用，經典的有熱鍛模、熱擠壓模和壓鑄模等，熱作模具規定強韌性和硬度（40～50HRC），并且有良好的導熱性和抗熱疲勞性。一般熱鍛模常采用5CrNiMo5和5CrMnMo鋼制作，熱擠壓模和壓鑄模常采用3Cr2W8V和4Cr5WVSi鋼制作。39．答：不合適。高速鋼屬高合金鋼，其原材料成本和加工成本均較高，高速鋼的特點是熱硬性比一般工具鋼高，若用于低速切削的刀具，將導致用材的揮霍。對于上述低速切削的刀具，可選用價格相對廉價的碳素工具鋼或合金刃具鋼較合適。40．答：20CrMnTi——合金滲碳鋼；50CrVA——合金彈簧鋼；GCr15——滾動軸承鋼；W18Cr4V——高速工具鋼；1Cr18Ni9——不銹鋼；5CrNiMo——熱作模具鋼；38CrMoAl——氮化鋼；Cr12——冷作模具鋼；ZGMn13——高錳耐磨鋼；40Mn2——合金調質鋼；Q345——低合金高強度構造鋼；9SiCr——合金刃具鋼。41．答：由于灰鑄鐵中有石墨存在，使其具有如下性能特點：力學性能不如鋼（但抗壓強度與鋼相稱），具有良好的鑄造性能、良好的切削加工性能、良好的減振性和吸音性能、低的缺口敏感性。42．答：灰鑄鐵的組織為鋼的基體+片狀石墨，灰鑄鐵力學性能不高的重要原因是組織中有片狀石墨，石墨的力學性能幾乎為零，片狀石墨對基體的“割裂”作用很大，使基體性能的運用率只有30%左右。熱處理只變化基體的組織，不能變化片狀石墨的形狀、數量和分布，故灰鑄鐵熱處理後力學性能沒有明顯改善。43．答：HT300——抗拉強度不低于300MPa的灰鑄鐵；QT600—3——抗拉強度不低于600MPa，斷後伸長率不