第23章 习题测验
23.1 综合测验一
一、填空
1.碳溶入α-Fe中形成的间隙固溶体称为_________ 。
2.当钢中含碳量大于__________ 时，二次渗碳体沿晶界析出严重，使钢的脆性___________ 。
3.在生产中使用最多的刀具材料是________ 和_________ ，而用于一些手工或切削速度较低的刀具材料是___________ 。
4.马氏体的塑性和韧性与其含碳量有关，_________ 状马氏体有良好的塑性和韧性。 5.生产中把淬火加_________的热处理工艺称为调质，调质后的组织为________________ 。
6.合金工具钢与碳素工具钢相比，具有淬透性好， _________ 变形小， _________ 高等优点。
7.合金渗碳钢的含碳量属__________碳范围，可保证钢的心部具有良好的__________。 二、判断题（在题号前作记号“√”或“×”）
（ ）1.珠光体、索氏体、托氏体都是由铁素体和渗碳体组成的机械混合物。
（ ）2.用65钢制成的沙发弹簧，使用不久就失去弹性，是因为没有进行淬火、高温回火。
（ ）3. 淬透性好的钢淬火后硬度一定高，淬硬性高的钢淬透性一定好。 （ ）4.由于T13钢中的含碳量比T8钢高，故前者的强度比后者高。 （ ）5.60Si2Mn的淬硬性与60钢相同，故两者的淬透性也相同。 （ ） 6.硫、磷是碳钢中的有害杂质，前者使钢产生“热脆”，后者使钢产生“冷脆”，所以两者的含量在钢中应严格控制。 三、选择题
1.粗车锻造钢坯应采用的刀具材料是（ ）
A.YG3 B.YG8 C.YT15 D.YT30
2.下列钢号中，（ ）是合金渗碳钢，（ ）是合金调质钢。
A.20 B.65Mn C.20CrMnTi D.45 E.40Cr
3.在下列四种钢中（ ）钢的弹性最好，（ ）钢的硬度最高，（ ）钢的塑性最好。
A.T12 B.T8 C.20 D.65Mn 4.选择下列工具材料.
板牙（ ），铣刀（ ），冷冲模（ ）， 车床主轴（ ），医疗手术刀（ ）。
A.W18Cr4V B.Cr12 C.9SiCr D.40Cr E.4Cr13
5.为了获得使用要求的力学性能，T10钢制手工锯条采用（ ）处理。
A.调质 B.正火 C.淬火+低温回火 D.完全退火
262
四、填表题
在下列表格中填出各钢号的类别（按用途归类）、最终热处理方法、主要性能特点和用途举例 。
钢 号 Q420 40MnB 20CrMnTi GCr15SiMn 3Cr2W8V T12 1Cr17 QT400-18
类别（按用途归类） 最终热处理方法 主要性能特点 用途举例 五、问答题
1.有一批45钢工件的硬度为55HRC，现要求把它们的硬度降低到200HBS（≈20HRC），问有哪几种方法？
2.下列零件和工具由于管理不善造成材料错用，问使用过程中会出现哪些问题？ a.把20钢当成60钢制成弹簧。 b.把30钢当成T7钢制成大锤。
六、应用题
一车床主轴（φ 15mm ）承受中等载荷，要求轴颈部位的硬度为 50~55HRC，其余地方要求具有良好的综合力学性能，硬度为20~24HRC。回答下列问题：
1.该轴选用下列材料中的哪种材料制作较为合适，为什么？ （20Cr、20CrMnTi、40CrNiMo、45、60Si2Mn）
2.初步拟定零件轴的热处理工艺路线并指出每步热处理的作用。
263
23.2 综合测验二
一、填空
1.硬度是衡量材料力学性能的一个指标，常见的试验方法有 ___________、___________ 、___________ 。
2.各种热处理工艺过程都是由__________、_________、__________三个阶段组成.。 3.马氏体是碳在 α- fe 中形成的________ ，其硬度主要取决于_________。
4.当钢中含碳量大于 __________时，网状二次渗碳体沿奥氏体晶界析出严重，导致钢的脆性__________、抗拉强度__________。
5.45钢的淬火加热温度是__________，T10钢的淬火加热温度是_______。 6.在钢的普通热处理里，其中_________和_________属于预先热处理。 二、判断题（在题号前作记号“√”或“×”）
（ ) 1.回火温度是决定淬火钢件回火后硬度的主要因素，与冷却速度无关。 （ ）2.可段铸铁比灰铸铁有高得多的塑性，因而可以进行锻打。
（ ）3.热处理不但可以改变零件的内部组织和性能，还可以改变零件的外形，因而淬火后的零件都会发生变形。
（ ）4.GCr15是滚动轴承钢，钢中含Cr15%，主要是制造滚动轴承的内外圈。 （ ）5.钨钛钴类硬质合金刀具适合加工脆性材料。 （ ）6.钢的含碳量越高，选择淬火加热温度就越高。
（ ）7.淬透性好的钢淬火后硬度一定高，淬硬性高的钢淬透性一定好。 三、选择题
1.一般说来，淬火时形状简单的碳钢工件应选择（ ）作冷却介质，形状简单的合金钢工件应选择（ ）作冷却介质。
a.机油 b.盐浴 c. 水 d.空气
2.T12钢制造的工具其最终热处理应选用（ ）
a.淬火+低温回火 b.淬火+中温回火 c.调质 d.球化退火
3.在下列四种钢中（ ）钢的弹性最好，（ ）钢的硬度最高，（ ）钢的塑性最好。
a.T12 b.T 8 c .20 d.65Mn 4.选择下列工具、零件的材料.
铣刀（ ），冷冲模（ ），汽车变速箱中的齿轮（ ），滚动轴承的内外套圈（ ）。
a.W18Cr4V b.Cr 12 c .20CrMnTi d.GCr15
5.铁碳合金含碳量小于0.0218%是（ ），等于0.77%是( )，大于4.3%是（ ）
a．工业纯铁 b.过共晶白口铁 c.共析钢 四、填表题
在下列表格中填出各钢号的类别（按用途归类）、最终热处理方法、主要性能特点和用途举例 。 钢 号 20C rMnTi 60Si2Mn 264
类别（按用途归类） 最终热处理方法 主要性能特点 用途举例
40Cr GCr15 0Cr19Ni9 T12 16Mn 45
五、问答题
1.有一批45钢工件的硬度为55HRC，现要求把它们的硬度降低到200HBS（≈20HRC），问有哪几种方法？
2．如果错把10钢当成35钢制成螺钉，在使用时会有什么问题？ 六、应用题
有一传动齿轮承受较大冲击载荷，要求心部有很好韧性，表面硬度要求达到 58～63HRC。回答下列问题：（共15分）
1.该齿轮选用下列材料中的哪种材料制作较为合适，为什么？ （ 20Cr、20CrMnTi、40Cr、T12、9SiCr）
2.初步拟定该齿轮的热处理工艺路线，.指出每步热处理的作用。
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23.3 综合测验三
一、填空
1.强度是指金属材料在静态载荷作用下，抵抗 _________ 和__________的能力。 2.常见金属的晶格类型有_________晶格、__________ 晶格和____________晶格。 3.合金中具有相同_________、相同___________ 的均匀部分称为相。
4.钢的热处理是指钢在固态下采用适当方式进行 _________ 、________和 _______以获得所需组织结构和性能的工艺。
5.钢的淬透性越高，则其C曲线的位置越 _______，说明临界冷却速度越______ 。 6.当钢中含碳量大于________ 时，二次渗碳体沿晶界析出严重，使钢的脆性 ______ ，强度 _______ 。
二、判断题（在题号前作记号“√”或“×”）
（ ） 1.一般地说，材料的硬度越高，耐磨性越好，则强度也越高。
（ ） 2.液态金属结晶时的冷却速度愈快，过冷度就愈大，行核率核长大率都增大，故晶粒就粗大。
（ ） 3.固溶强化是指因形成固溶体而引起合金强度、硬度升高的现象。
（ ） 4.碳的质量分数对碳钢力学性能的影响是：随着钢中碳的质量分数的增加，钢的硬度、强度增加，塑性、韧性下降。
（ ） 5.钢的表面淬火和化学热处理，本质上都是为了改变表面的成份和组织，从而提高其表面性能。 三、选择题
1.室温下金属的晶粒越细小，则（ ）。
A.强度高、塑性差 B.强度高、塑性好 C.强度低、塑性好 D.强度低、塑性好 2.在铁碳合金相图中，碳在奥氏体中的最大溶解度点为（ ）。
A.A点 B.C点 C.E点 D.S点 3.珠光体是一种（ ）。
A.单相固溶体 B.两相固溶体 C.铁与碳的化合物 D.都不对 4.在下列几种碳素钢中硬度最高的是（ ）。
A.20 B.Q235－A C.45 D.T12 5.马氏体的硬度主要取决于（ ）。
A.碳的质量分数 B.转变温度 C.临界冷却速度 D.转变时间
6.碳钢的正火工艺是将其加热到一定温度，保温一段时间，然后采用（ ）冷却形式。
A.随炉冷却 B.在油中冷却 C.在空气中冷却 D.在水中冷却
7.要提高15钢零件的表面硬度和耐磨性，可采用的热处理方法是（ ）。
A.正火 B.整体淬火 C.表面淬火 D.渗碳后淬火＋低温回火 8.在制造45钢轴类零件的工艺路线中，调质处理应安排在（ ）。
A.机械加工之前 B.粗精加工之间 C.精加工之后 D.难以确定 四、填表题
请将下列牌号进行归类：
40MnB,Q295-A,RuT420,T2,ZSnSb11Cu6,2A11,1Cr13,ZCuA110Fe3Mn2, Q235-A,KTZ450-05,
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3Cr2W8V,0Cr18Ni9,55Si2Mn,W6Mo5Cr4V2,7A04,Cr12,QT600-03,HT150,5CrMnMo,CrW5,H70, GCr9SiMn,ZCuZn16MnSi4,ZAlSi9Mg,ZPbSb15Sn10, 65Mn,38CrMoAlA 合金种类 碳素钢 牌号归类 合金结构钢 合金工具钢 特殊性能钢 铝及铝合金 铜及铜合金 轴承钢及合金 铸铁 五、问答题
1.确定下列钢件退火方式，并指出退火目的及退火后的组织。 1)经冷轧后的15钢钢板，要求降低硬度
2）锻造过热的60钢锻坯
2.根据下列部分铁碳平衡相图回答问题
1）各点（ G,S,E,P，Q ）、各条线（ GS,ES,PQ ）的名称；
2）填写各个区域内的组织
六、应用题
机床变速箱齿轮，模数 M＝4，要求齿面耐磨，表面硬度达到58～63HRC，心部强度和韧性要求不高。回答下列问题：
1.该齿轮选用下列材料中的哪种材料制作较为合适，为什么？ （ 20Cr、20CrMnTi、45、40Cr、T12、9SiCr）
2.初步拟定齿轮的热处理工艺路线，指出在工艺路线中每步热处理的作用。
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23.4 综合测验四
一、填空
1.衡量金属材料塑性好坏的指标有 _________ 和_________ 两个。
2.生产中控制晶粒大小的方法有 ____________ 、__________、________ 等三种。 3.根据溶质原子在溶剂晶格中分布情况的不同，可将固溶体分为 ______ 固溶体和 ________ 固溶体。
4.共析钢在室温下的平衡组织是 _______ ，其组成相是 ________ 和 _______ 。 5.钢的淬透性是指钢经过淬火后所能达到的 ________ ，它取决于 __________________ 。
6.各种化学热处理都是将工件加热到一定温度后，并经过 ______ 、______ 、 ______ 三个基本过程。
二、判断题（在题号前作记号“√”或“×”）
（ ）1.机器零件或构件工作时，通常不允许发生塑性变形，因此多以 σ s 作为强度设计的依据。
（ ）2.在其它条件相同时，铸成薄件的晶粒比铸成厚件的晶粒更细。 （ ）3.一般地说合金中的固溶体塑性较好，而合金中的化合物硬度较高。 （ ）4.钢中碳的质量分数越高，则其淬火加热的温度便越高。
（ ）5.奥氏体向马氏体开始转变温度线 M s 与转变终止温度线 M f 的位置，主要取决于钢的冷却速度。 三、选择题
1.锉刀的硬度测定，应用（ ）。
A.HBS硬度测定法 B.HBW硬度测定法 C.HRB硬度测定法 D.HRC硬度测定法 2.纯金属结晶时，冷却速度越快，则实际结晶温度将（ ）。
A.越高 B.越低 C.接近于理论结晶温度 D.没有变化 3.固溶体的晶体结构特点是（ ）。
A.与溶剂相同 B.与溶质相同 C.形成新的晶型 D.各自保持各自的晶型 4.下列各钢种中，C曲线最靠右的是（ ）。
A.20钢 B.T8 C.45钢 D.T12钢
5.高碳钢最佳切削性能的热处理工艺方法应是（ ）。
A.完全退火 B.球化退火 C.正火 D.淬火
6.对于形状简单的碳钢件进行淬火时，应采用（ ）。
A.水中淬火 B.油中淬火 C.盐水中淬火 D.碱溶液中淬火 7.在W18Cr4V高速钢中，W元素的作用是（ ）。
A.提高淬透性 B.细化晶粒 C.提高红硬性 D.固溶强化
8.力学性能要求较高，耐蚀性要求较低的工件，如医疗工具等应选用（ ）。
A.1Cr13油淬＋空冷 B.1Cr17空冷
C.1Cr18Ni9Ti固溶处理 D.T12淬火＋低温回火 9. 牌号 YT15中的“15”表示（ ）。
A.WC的百分含量 B.TiC的百分含量 C.Co的百分含量 D.顺序号
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四、填表题
请为下列零件选择合适的牌号，并解释所选牌号的含义，说明其热处理特点（供选材： Q235-A,45,T8,T12,20CrMnTi,40Cr,60Si2Mn,9SiCr,W18Cr4V,5CrMnMo,Cr12MoV,1Cr13,1Cr18Ni9Ti,HT200,QT600-02,2A11,38CrMoAlA）
零件名称 机床床身 钻头 所选牌号 牌号含义 热处理特点 高精度丝杠 汽车变速箱齿轮 五、问答题
1.确定下列钢件退火方式，并指出退火目的及退火后的组织。 1)ZG270-500铸造齿轮
2）改善T12钢的切削加工性能。
2.下图为纯铁的同素异晶转变曲线，试填出方框中的内容，并回答A，G两点各发生什么转变？两者有何异同？
六、应用题
有一φ 10mm的杆类零件，受中等交变载荷作用，要求零件沿截面性能均匀一致。回答下列问题：
1.该杆类零件选用下列材料中的哪种材料制作较为合适，为什么？ （ Q345、45、65Mn、T12、9SiCr）
2.初步拟定该杆类零件的热处理工艺路线，说明各热处理工序的主要作用。
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23.5 综合测验五
一、填空题
1）硬度是衡量材料力学性能的一个指标，常见的试验方法有 、 、 。 2）碳溶入α-Fe中形成的间隙固溶体称为 。
3) 衡量金属锻造性能的指标是____________，______________。
4）在生产中使用最多的刀具材料是 和 ，而用于一些手工或切削速度较低的刀具材料是 。
5) 焊接熔池的冶金特点是___________，___________。
6）强度是指金属材料在静态载荷作用下，抵抗 和 的能力。
7）合金工具钢与碳素工具钢相比，具有淬透性好， 变形小， 高等优点。 8) 直流反接指焊条接___________极，工件接___________极。
9）常见金属的晶格类型有 晶格、 晶格和 晶格。
10) 20钢、40钢、T8钢三种材料中，焊接性能最好的是__________，最差的是_________。 11）根据溶质原子在溶剂晶格中分布情况的不同，可将固溶体分为 固溶体和 固溶体。 12) 酸性焊条的稳弧性比碱性焊条___________、焊接工艺性比碱性焊条___________、焊缝的塑韧性比碱性焊条焊缝的塑韧性___________。
13）衡量金属材料塑性好坏的指标有 和 两个。
14) 铸造应力是____________,____________,____________的总和。防止铸造应力的措施是采用__________原则。
15) 为有利于铸件各部分冷却速度一致，内壁厚度要比外壁厚度____________。
16) 钢的淬透性是指钢经过淬火后所能达到的 ，它取决于 。 17) 画自由锻件图，应考虑 、 及 三因素。 18) 按药皮类型可将电焊条分为 、 两类。 19) 常用的电阻焊方法除 外，还有 ， 。
20) 改善合金结构钢的焊接性能可用 、 等工艺措施。 21) 在确定浇注位置时，具有大平面的铸件，应将铸件的大平面朝 。 22) 铸件上垂直于分型面的不加工表面，应设计出 。 23) 生产滑动轴承时，采用的铸造方法是 。 二、判断题
（ ）1.硫、磷是碳钢中的有害杂质，前者使钢产生“热脆”，后者使钢产生“冷脆”，所以两者的含量在钢中应严格控制。
（ ）2.可段铸铁比灰铸铁有高得多的塑性，因而可以进行锻打。
（ ）3.珠光体、索氏体、托氏体都是由铁素体和渗碳体组成的机械混合物。 （ ）4.固溶强化是指因形成固溶体而引起合金强度、硬度升高的现象。
（ ）5.液态金属结晶时的冷却速度愈快，过冷度就愈大，行核率核长大率都增大，故晶粒就粗大。
（ ）6.GCr15是滚动轴承钢，钢中含Cr15%，主要是制造滚动轴承的内外圈。
（ ）7.用65钢制成的沙发弹簧，使用不久就失去弹性，是因为没有进行淬火、高温回火。
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三、选择题
1）在铁碳合金相图中，碳在奥氏体中的最大溶解度点为（ ）。
A.A点 B.C点 C.E点 D.S点
2）在制造45钢轴类零件的工艺路线中，调质处理应安排在（ ）。
A.机械加工之前 B.粗精加工之间 C.精加工之后 D.难以确定 3）在W18Cr4V高速钢中，W元素的作用是（ ）。
A.提高淬透性 B.细化晶粒 C.提高红硬性 D.固溶强化
4）碳钢的正火工艺是将其加热到一定温度，保温一段时间，然后采用（ ）冷却形式。
A.随炉冷却 B.在油中冷却 C.在空气中冷却 D.在水中冷却 5）室温下金属的晶粒越细小，则（ ）。
A.强度高、塑性差 B.强度高、塑性好 C.强度低、塑性好 D.强度低、塑性好 6）马氏体的硬度主要取决于（ ）。
A.碳的质量分数 B.转变温度 C.临界冷却速度 D.转变时间
7）碳钢的正火工艺是将其加热到一定温度，保温一段时间，然后采用（ ）冷却形式。
A.随炉冷却 B.在油中冷却 C.在空气中冷却 D.在水中冷却 8）要提高15钢零件的表面硬度和耐磨性，可采用的热处理方法是（ ）。
A.正火 B.整体淬火 C.表面淬火 D.渗碳后淬火＋低温回火 9）在制造45钢轴类零件的工艺路线中，调质处理应安排在（ ）。
A.机械加工之前 B.粗精加工之间 C.精加工之后 D.难以确定 10）在下列几种碳素钢中硬度最高的是（ ）。
A.20 B.Q235-A C.45 D.T12
11）在铁碳合金相图中，碳在奥氏体中的最大溶解度点为（ ）。
A.A点 B.C点 C.E点 D.S点 12）珠光体是一种（ ）。
A.单相固溶体 B.两相固溶体 C.铁与碳的化合物 D.都不对 13) 材料的锻造比总是( )。
A. 介于0与1之间 B. >1 C. =1 D.<0 14) 工件的所受最大切应力方向应与其纤维组织的方向呈( )。
A. 0°； B. 45°； C. 90°； D. 180° 15) 提高锻件锻造性能，可以通过( )。
A.长时间锻打； B. 长时间加热； C. 使用大锻锤； D. 使用高速锤 16) 铝合金板最佳焊接方法是( )。
A. 手工电弧焊； B. 氩弧焊 ； C. 埋弧焊； D. 钎焊 17) ( )的合金，铸造时合金得流动性较好，充型能力强。
A．糊状凝固； B．逐层凝固； C．中间凝固 18) 缩孔一般发生在以( )的合金中。
A．糊状凝固； B．逐层凝固； C．中间凝固 19) 自由锻件的加工余量比模锻件( )。
A.稍小； B.小很多； C. 大； D.相等 20) 汽车油箱生产时常采用的焊接方法是( )。
A. CO2保护焊； B. 手工电弧焊； C. 缝焊 ； D. 埋弧焊 21) 车刀刀头一般采用的焊接方法是( )。
A. 手工电弧焊； B. 埋弧焊 ； C. 氩弧焊； D. 铜钎焊
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22) 结构钢焊条的选择原则是( )。
A. 焊缝强度不低于母材强度； B. 焊缝塑性不低于母材塑性 C. 焊缝耐腐蚀性不低于母材； D. 焊缝刚度不低于母材 23) 防止和消除铸造应力的措施是采用( )。
A．同时凝固原则 B．顺序凝固原则 C．中间凝固 D．糊状凝固 24) 合金液体的浇注温度越高，合金的流动性( )，收缩率( )。
A愈好 B．愈差 C愈小 D愈大 四、名词解释 （1）分型面
（2）拔模斜度
（3）碳当量
（4）锻造纤维组织
（5）充型能力
（6）流动性
（7）缩孔
（8）焊接性能
（9）锻造性能；
（10）酸性焊条；
(11) 缩松
（12）收缩率
（13）结构斜度
（14）锻造比
（15）模锻斜度
（16）碱性焊条
五、简答题
（1）简述铸造中常用的手工造型方法有哪些?
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（2）简述手工电弧焊焊条药皮的主要作用？
（4）常见的焊接缺陷有哪些？
（5）简述离心铸造的优缺点？
（7）为什么铸件要有结构圆角?
（8）电焊条的组织成分及其作用是什么？
（9）什么是纤维组织？ 模锻件为何要有冲孔连皮？ 电焊条的组织成分及其作用是什么？
（10）重要的轴类锻件在锻造过程中常安排有墩粗工序，为什么?
六、作图题
在下面图中标出液相线、固相线、包晶线、共晶线、共析线、固容体的同素异构转变线、溶解度曲线，并逐个解释其含义。在下面图中标出纯铁的熔点、共晶点、包晶点、共析点。
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七、改错题
(1) 改正下列有工艺性错误的铸件结构，并说明理由。
(2) 改正下列有工艺性错误的自由锻锻件结构，并说明理由。
(3) 改正下列有工艺性错误的模锻锻件结构，并说明理由。
(4) 改正下列焊接工艺性错误，并说明理由。
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