第14练 钢铁材料 山东省（春季高考）《机械基础知识》（高教版·第3版） 一课一练

编写说明：考虑到中职学生普遍基础知识相对薄弱的情况，我们依据支架式教学理念，精心编制了山东省（春季高考）《机械基础》（高教版·第3版）一课一练。专辑里的每一份练习，都与课堂所授知识点紧密相关，题目围绕课堂所学知识点呈现。目的在于激发学生的学习兴趣，培养他们的学习自觉性，帮助学生扎实掌握课程的基本概念与基本方法。 本卷是山东省（春季高考）《机械基础》（高教版·第3版）一课一练的第14练，内容为：钢铁材料。 山东省（春季高考）一课一练 《机械基础》（高教版·第3版） 第14练 第4章 材料与选用 第2节 钢铁材料 一、单项选择题 1. 在其他条件相同的情况下，下列钢中淬硬性最好的是______。（ ） A. 20钢 B. 40钢 C. 60钢 D. T12钢 【答案】D 【解析】钢的淬硬性与含碳量密切相关。在其他条件相同的情况下，含碳量越高，淬火后形成的马氏体硬度越高。20钢、40钢、60钢和T12钢中，T12钢的含碳量最高，因此淬硬性最好，选D。 2. 钢铁材料是以铁为主要成分，含碳量一般在___以下的一种合金。（ ） A. 2% B. 2.11% C. 4.5% D. 5% 【答案】B 【解析】按铁碳合金的成分范围，钢的含碳量一般低于2.11%；含碳量超过2.11%至约6.69%的铁碳合金通常属于铸铁。因此应选B。 3. 下列钢铁材料中，锻压性能最好的是（ ） A. 高合金钢 B. 低合金钢 C. 中碳钢 D. 低碳钢 【答案】D 【解析】低碳钢含碳量较低，塑性和韧性较好，变形抗力较小，因而具有较好的塑性成形和锻压性能。高合金钢、低合金钢以及中碳钢的变形抗力通常较大，锻压性能不如低碳钢，因此选D。 4. 下列材料中，铸造性能最好的是（ ） A. 低碳钢 B. 灰铸铁 C. 高碳钢 D. 合金钢 【答案】B 【解析】灰铸铁中碳以片状石墨形式存在，熔点较低、流动性好、收缩率小，具有优良的铸造性能，易于铸造形状复杂的零件。因此选B。 5. 下列钢的牌号中，不属于弹簧钢的是（ ） A. 45 B. 60 C. 75 D. 85 【答案】A 【解析】60、75和85均属于常用的碳素弹簧钢牌号，适合制造弹簧等零件。45是优质碳素结构钢，主要用于制造轴、齿轮等一般机械零件，不属于弹簧钢，因此选A。 二、填空题 6. 不锈钢按其使用时组织特征，分为______钢、______钢、______钢、______钢和______钢五类。 【答案】① 铁素体型 ② 奥氏体型 ③ 马氏体型 ④ 铁素体-奥氏体型 ⑤ 沉淀硬化型 【解析】不锈钢按使用状态下的组织特征，通常分为铁素体型、奥氏体型、马氏体型、铁素体-奥氏体型和沉淀硬化型五类。不同组织类型决定了不锈钢的耐蚀性、强度、塑性及热处理特性。 7. 耐热钢主要用于______领域。 【答案】高温 【解析】耐热钢主要用于高温领域，如航空航天和能源行业。 8. 钢是一种含有较高比例的______的合金。 【答案】碳 【解析】钢是以铁为主要成分、以碳为主要合金元素的铁碳合金，碳含量通常低于2.11%。因此空格应填“碳”。 三、综合应用题 9. 说出下列材料的类别,并解释其牌号的含义。（1）20（2）65Mn（3）T12A（4）ZG200-400（5）40MnVB（6）20Cr13（7）HT300（8）QT700-2 【答案】（1）20表示平均WC=0.20%的优质碳素结构钢；（2）65Mn表示平均WC=0.65%、含锰量较高的合金弹簧钢，简称65锰钢；（3）T12A表示平均WC=1.20%的高级优质碳素工具钢，其中A表示高级优质；（4）ZG200-400表示屈服强度ReL≥200 MPa、抗拉强度Rm≥400 MPa的铸钢；（5）40MnVB表示平均WC=0.40%，并以Mn、V、B为主要合金化元素的合金结构钢，Mn、V含量按牌号规定控制，B为微量合金元素；（6）20Cr13表示平均WC约为0.20%、Cr含量约为13%的马氏体型铬不锈钢；（7）HT300表示最低抗拉强度为300 MPa的灰铸铁；（8）QT700-2表示最低抗拉强度为700 MPa、最小断后伸长率为2%的球墨铸铁。 【解析】钢铁材料牌号中的数字和字母分别表示材料类别、主要化学成分或力学性能指标。20和65Mn前面的数字分别表示平均含碳量的万分数，20为0.20%，65为0.65%；Mn表示锰含量较高，65Mn属于合金弹簧钢。T12中的12表示平均含碳量约为1.20%，T表示碳素工具钢，A表示高级优质。ZG表示铸钢，后面的200和400分别表示屈服强度不低于200 MPa、抗拉强度不低于400 MPa。40MnVB中的40表示平均含碳量约为0.40%，Mn、V、B分别表示锰、钒、硼合金化，其中硼为微量添加元素。20Cr13表示平均含碳量约为0.20%、铬含量约为13%的马氏体型铬不锈钢。HT表示灰铸铁，300表示最低抗拉强度为300 MPa。QT表示球墨铸铁，700表示最低抗拉强度为700 MPa，2表示最小断后伸长率为2%。 10. 某机械设备需要制造一根承受交变弯曲和扭转载荷的传动轴，现有20钢和45钢两种材料可供选择。完成下列问题：（1）分别写出20钢和45钢中碳的质量分数约为多少。（2）从强度和综合力学性能方面考虑，传动轴应选用哪种材料，并说明理由。（3）为提高传动轴的综合力学性能，通常采用哪种热处理工艺。 【答案】（1）20钢中碳的质量分数约为0.20%，45钢中碳的质量分数约为0.45%。（2）应选用45钢。45钢的含碳量较高，经过适当热处理后具有较高的强度、硬度和较好的韧性，能够满足传动轴承受交变弯曲和扭转载荷的要求。（3）调质处理，即淬火后高温回火。 【解析】钢号中的数字通常表示碳的质量分数的万分数，因此20钢和45钢分别表示平均含碳量约为0.20%和0.45%。在相同条件下，45钢的强度和硬度通常高于20钢，适合制造传动轴等承受较大载荷的零件；调质处理能够使钢获得强度、硬度、塑性和韧性较好的综合性能。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 编写说明：考虑到中职学生普遍基础知识相对薄弱的情况，我们依据支架式教学理念，精心编制了山东省（春季高考）《机械基础》（高教版·第3版）一课一练。专辑里的每一份练习，都与课堂所授知识点紧密相关，题目围绕课堂所学知识点呈现。目的在于激发学生的学习兴趣，培养他们的学习自觉性，帮助学生扎实掌握课程的基本概念与基本方法。 本卷是山东省（春季高考）《机械基础》（高教版·第3版）一课一练的第14练，内容为：钢铁材料。 山东省（春季高考）一课一练 《机械基础》（高教版·第3版） 第14练 第4章 材料与选用 第2节 钢铁材料 一、单项选择题 1. 在其他条件相同的情况下，下列钢中淬硬性最好的是______。（ ） A. 20钢 B. 40钢 C. 60钢 D. T12钢 2. 钢铁材料是以铁为主要成分，含碳量一般在___以下的一种合金。（ ） A. 2% B. 2.11% C. 4.5% D. 5% 3. 下列钢铁材料中，锻压性能最好的是（ ） A. 高合金钢 B. 低合金钢 C. 中碳钢 D. 低碳钢 4. 下列材料中，铸造性能最好的是（ ） A. 低碳钢 B. 灰铸铁 C. 高碳钢 D. 合金钢 5. 下列钢的牌号中，不属于弹簧钢的是（ ） A. 45 B. 60 C. 75 D. 85 二、填空题 6. 不锈钢按其使用时组织特征，分为______钢、______钢、______钢、______钢和______钢五类。 7. 耐热钢主要用于______领域。 8. 钢是一种含有较高比例的______的合金。 三、综合应用题 9. 说出下列材料的类别,并解释其牌号的含义。（1）20（2）65Mn（3）T12A（4）ZG200-400（5）40MnVB（6）20Cr13（7）HT300（8）QT700-2 10. 某机械设备需要制造一根承受交变弯曲和扭转载荷的传动轴，现有20钢和45钢两种材料可供选择。完成下列问题：（1）分别写出20钢和45钢中碳的质量分数约为多少。（2）从强度和综合力学性能方面考虑，传动轴应选用哪种材料，并说明理由。（3）为提高传动轴的综合力学性能，通常采用哪种热处理工艺。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $