西安交通大学考试题标准答案

西安交通大学考试题标准答案

一、填空题（每空1分，共30分）

1. （1）立方；（2）立方；（3）六方；（4）间隙原子或空位或杂质原子；（5）位错；（6）晶

界或亚晶界；（7）增加；

2. （8）固溶；（9）细晶；（10）形变；（11）第二相；

3. （12）普通灰口；（13）可锻；（14）球墨；（15）球墨；（16）高；

4. （17）交联；（18）线型和支化型；（19）塑；（20）玻璃；（21）高弹；（22）粘流；

5. （23）硬；（24）基体；（25）软；（26）基体；（27）低；

6. （28）气孔；（29）烧结；（30）降低。

二、判断题（每小题1分，共10分）

1. 错误；

2. 错误；

3. 正确；

4. 错误；

5. 错误；

6. 错误；

7. 正确；

8. 错误；

9. 错误； 10. 错误。

三、单项选择题（每小题1分，共10分）

1.（d ）；

2.（c ）；

3.（c ）；

4.（b ）；

5.（c ）；

6.（a ）；

7.（d ）；

8.（c ）；

9.（a ）； 10.（a ）。

四、简答题（共20分）

1. （6分）

铁素体——碳在α-Fe 中的间隙固溶体，软而韧。 （2分） 渗碳体——碳与铁形成的间隙化合物，硬而脆。 （2分） 珠光体——铁素体与渗碳体形成的层片状交替排列的机械混合物，良好的综合力学性

能。 （2分）

2. （6分）

相组成物：3Fe C a +， （1分）

6.69 1.2%100%82.07%6.690.0008w a -=椿-， （1分）

3%1%17.93%Fe C w w a =- （1分）

组织组成物：3P Fe C +C ， （1分）

6.69 1.2%100%92.74%6.690.77P w -=椿-， （1分）

3%1%7.26%Fe C P w w =- C （1分）

3. （8分）

如图所示， （2分）

强度随碳含量增加先增高后下降，在碳含量约1.0%时为强度极大值。 （2分） 强度的这种变化与平衡态碳钢中的组织随碳含量变化有关：当0.77%C w ￡时，钢中的组织为铁素体+珠光体，且珠光体的分数随碳含量增高而增大，而珠光体在钢中起强化作用，故强度随碳含量增加而增高；当0.77%C w >后，钢中的组织为二次渗碳体+珠光体，二次渗碳体以网状分割珠光体，且二次渗碳体的分数随碳含量增高而增大。渗碳体硬而脆，少量的不连续分布的二次渗碳体起强化作用，故强度随碳含量增加继续增高；但当 1.0%C w 3后，二次渗碳体的分数增加到呈连续网状分布，则会在外力作用下首先断裂形成微裂纹，故强度下降。（4分）

（1分）

五、综合题（共20分）

1.（5分）

弯曲应力 （1分）

接触摩擦应力 （1分）

冲击力 （1分） 齿断裂 （1分）

齿面损伤

2.（3分）

高的弯曲疲劳强度 （1分）

足够高的齿心强度和韧性 （1分）

足够高的齿面接触疲劳强度和硬度 （1分）

3. （12分）

(%)C w 碳含量， 强度

第四题第3题解答图

下料→锻造→正火→机械加工→渗碳、淬火+ 低温回火→喷丸→磨加工→成品（6分）

正火：调整硬度，以利于机械加工；～930℃，空冷；（2分）

渗碳、淬火：提高齿面碳含量，获得一定马氏体淬硬层，以提高齿面硬度疲劳强度；

～930℃，油冷；（2分）

低温回火：消除淬火应力，降低脆性，以提高冲击抗力；～200℃，炉冷。（2分）六、论述题（10分）

略

重庆大学“工程材料”试卷参考答案

一、（20分）每小题4分

合金：由两种或两种以上金属元素；或金属与非金属元素熔炼、烧结或通过其方法由化学键组合而成的具有金属特性的物质。

同素异晶转变：在固态下，同一种元素由一种晶体结构转变为另一种晶体结构的转变。

铁素体：碳溶解在α－Fe中形成的间隙固溶体。

再结晶：冷变形金属在加热时其组织和性能都恢复到变形前的软化状态的过程。

淬透性：一种热处理工艺性能，表示材料在淬火时获得淬硬层深度的能力。

二、（5分）

三、（25分）

1．（7分

2．

3．（每个图2分）

四、（10分）

1．答：

淬火后组织为马氏体；（2分）

退火后组织为珠光体。（2分）

2．

200℃回火后为回火马氏体；（2分）

400℃回火后为回火托氏体；（2分）

600℃回火后为回火索氏体。（2分）

五、（20分）

答：

齿轮：20CrMnTi渗碳钢；C%=0.2%,Cr,Mn,Ti<1.5%；渗碳＋淬火＋低温回火；组织为回火马氏体。（3分）连杆：40Cr调质钢；C%=0.4%,Cr<1.5%；调质处理（淬火＋高温回火）；组织为回火索氏体。（2分）

弹簧：65Mn弹簧钢；C%=0.65%,Mn<1.5%；淬火＋中温回火；组织为回火托氏体。（2分）

冷冲压模具：Cr12MoV冷变形模具钢；C%>1%,Cr=12%,Mo,V<1.5%；淬火＋低温回火；组织为回火马氏体。（2分）

滚动轴承：GCr15Mo轴承钢；C%＝1%,Cr=1.5%,Mo<1.5%；球化退火＋淬火＋低温回火；组织为回火马氏体。（2分）

车刀：W6Mo5Cr4V2高速钢；W%=6%,Mo%=5%,Cr%=4%,V%=2%；淬火＋560℃三次回火；组织为回火马氏体＋碳化物。（3分）

锉刀：T10碳素工具钢；C%＝1%；淬火＋低温回火；组织为回火马氏体＋碳化物。（2分）

热锻模具：5CrMnMo热变形模具钢；C%=0.5%,Cr,Mn,Mo<1.5%；淬火＋高温回火；组织为回火索氏体。（2分）机床床身：HT300灰口铁；无需热处理。（2分）

六、（10分）

七、（10分）

答：冷拉钢丝绳是利用加工硬化效应提高其强度的，在这种状态下的钢丝中晶体缺陷密度增大，强度增加，处于加工硬化状态。在1000℃时保温，钢丝将发生回复、再结晶和晶粒长大过程，组织和结构恢复到软化状态。在这一系列变化中，冷拉钢丝的加工硬化效果将消失，强度下降，在再次起吊时，钢丝将被拉长，发生塑性变形，横截面积减小，强度将比保温前低，所以发生断裂。