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工程材料学（钢）试卷及答案

考试时间：______分钟总分：______分姓名：______

一、选择题（每题2分，共20分。请将正确选项的字母填入括号内）

1.下列元素中，哪个是钢中主要的合金元素，能显著提高钢的强度和硬度，但过量的话容易导致钢变脆？

A.Mn

B.Si

C.Cr

D.Ni

2.碳在铁中的存在形式中，哪一种对钢的强度和硬度贡献最大？

A.游离碳（石墨）

B.珠光体中的铁素体和渗碳体

C.渗碳体（Fe?C）

D.奥氏体中的碳

3.根据铁碳合金相图，含碳量为0.77%的铁碳合金属于哪一类？

A.亚共析钢

B.共析钢

C.过共析钢

D.白口铁

4.下列哪种热处理工艺能使钢的强度和硬度显著提高，但塑性和韧性会明显下降？

A.退火

B.正火

C.淬火

D.回火

5.钢进行淬火处理后，为了消除淬火应力，降低硬度，改善切削加工性能，通常需要进行的后续处理是？

A.退火

B.正火

C.回火

D.调质

6.下列哪种组织是铁素体和渗碳体的混合物，具有较好的综合力学性能？

A.铁素体

B.渗碳体

C.珠光体

D.奥氏体

7.退火的主要目的是什么？

A.提高钢的硬度和强度

B.降低钢的硬度和强度，消除内应力，均匀组织，降低硬度以便于切削加工

C.使钢获得特定的表面硬度

D.使钢获得特定的韧性

8.在连续冷却过程中，亚共析钢首先转变的组织是？

A.渗碳体

B.铁素体

C.珠光体

D.藻状体

9.常用的结构钢通常选用哪种类型的钢？

A.工程塑料

B.铝合金

C.碳素结构钢

D.高速钢

10.下列哪种缺陷通常是由于钢冷却过快或内部组织应力过大造成的？

A.裂纹

B.坑洼

C.麻点

D.氧化皮

二、填空题（每空1分，共15分。请将正确答案填入横线上）

1.钢是含碳量在________%至________%之间的铁碳合金。

2.铁碳合金相图中的GS线表示奥氏体与________相的相界线。

3.热处理是通过改变钢的________和________来改善其性能的一种工艺。

4.珠光体是由________和________以片层状交替排列组成的混合组织。

5.淬火冷却速度必须________钢的临界冷却速度，才能获得马氏体组织。

6.奥氏体是钢加热到________以上时获得的具有面心立方晶格的铁素体基体。

7.Cr和Mo等元素能显著提高钢的________和________等性能。

8.钢中常见的缺陷有裂纹、缩孔、气孔、夹杂和________等。

9.普通碳素结构钢按照含碳量不同分为低碳钢（C0.25%）、中碳钢（0.25%≤C≤0.60%）和________钢。

10.回火是为了消除淬火应力和脆性，同时保持一定强度和韧性的工艺，根据加热温度不同可分为低温回火、中温回火和________回火。

三、判断题（每题1分，共10分。请将“正确”或“错误”填入括号内）

1.共析钢在缓慢冷却时，其组织为纯铁素体。（）

2.合金元素全部溶于奥氏体中，会降低钢的淬透性。（）

3.正火与退火相比，正火得到的组织更细，强度和硬度也更高。（）

4.马氏体是一种非常软而脆的铁素体基体上弥散分布着碳化物的组织。（）

5.过热是指钢加热温度超过A?点，奥氏体晶粒显著粗大的现象。（）

6.珠光体组织中的铁素体和渗碳体片层越厚，钢的强度和韧性就越好。（）

7.钢的淬透性是指钢在淬火时获得淬硬层深度的能力。（）

8.渗碳体是钢中硬度最高的相。（）

9.碳素工具钢通常选用高碳钢。（）

10.钢的回火脆性是指回火后钢的塑性和韧性显著下降的现象。（）

四、简答题（每题5分，共25分。请简明扼要地回答下列问题）

1.简述铁素体和渗碳体的主要区别。

2.简述淬火和回火这两个热处理工艺的主要目的和区别。

3.简述提高钢淬透性的方法。

4.简述钢中常见的杂质元素有哪些？它们对钢的性能有何影响？

5.简述渗碳处理的目的是什么？它适用于哪些类型的钢？

五、计算题（每题10分，共20分。请列出计算步骤，得出最终结果）

1.某亚共析钢的含碳量为0.40%，其室温组织由