山东省（春季高考）机电技术类 《机械基础》项目十七任务三 45分钟专题训练卷

山东省（春季高考）机电技术类《机械基础》45分钟专题训练卷专辑，共208份试卷。试卷命题与高考紧密相关，精选具有代表性和典型性的高考常考题。旨在帮助学生系统地复习和巩固机电技术类理论知识，熟悉高考题型和命题规律，提高解题能力和应试技巧，为高考取得优异成绩打下坚实的基础，本训练卷适用于即将参加机电技术类高考的学生。 与本专辑配套的还有山东省春季高考考试《机械制图》《液压与气压传动》《金属加工基础》45分钟专题训练卷专辑，欢迎同学和老师们下载使用。 山东省（春季高考）机电技术类 《机械基础》 项目十七：工程材料 任务三：黑色金属材料 时间：45分钟 总分：90分 班级＿＿＿＿　姓名＿＿＿＿　学号＿＿＿＿　成绩＿＿＿＿ 一、单项选择题（本大题共20小题，每题2分，共40分） 1. 能用来制造形状复杂，对力学性能要求较高的零件采用的材料是（ ） A. HT250 B. ZGMn13-5 C. Q235 D. QT450-10 【答案】D 【解析】球墨铸铁综合力学性能高 2. 白口铸铁中，石墨主要以______形式存在，因而硬度高，脆性大，不能用来直接生产机械零件（ ） A. 片状石墨 B. 团絮状石墨 C. 球状石墨 D. 渗碳体（Fe3C） 【答案】D 【解析】白口铸铁中，碳主要以渗碳体形式存在；灰口铸铁中，碳主要以片状石墨形式存在；可锻铸铁中，碳主要以团絮状石墨形式存在；球墨铸铁中，碳主要以球状石墨形式存在。 3. 下面关于金属材料的描述，错误的是（ ） A. 零件1可以选用45钢，具有良好的综合力学性能 B. 零件2用在一般场合，可以选用ZG200400 C. 零件10用在一般场合，可选用锻件、轧制钢材 D. 零件8是变速箱体，可以选用RuT300 【答案】B 4. 下列关于材料的表述，错误的是______。（ ） A. 灰铸铁的熔点较低，流动性好，铸造性能优于铸钢，常用于制造机床床身、气缸、箱体等结构件 B. 普通黄铜是铜和锌的合金，加入其他合金元素所形成的铜合金为特殊黄铜，如HPb59-1 C. 滑动轴承合金要求具有良好的减磨性、磨合性和镶嵌性，因此轴承合金中应含有适量的高熔点元素 D. 钛合金广泛用于航空航天领域，是典型的难加工材料，可选用YG3X进行高速精加工 【答案】C 【解析】滑动轴承合金中应含有适量的低熔点元素。 5. 对可锻铸铁描述正确的是（ ） A. 可铸造 B. 石墨呈片状 C. 强度比灰铁低 D. 退火时间短 【答案】A 【解析】可锻铸铁是将白口铸铁经石墨化退火处理获得的铸铁，属于铸造合金，可以铸造，因此选项A正确（注意“可锻铸铁”并不能锻造）。可锻铸铁中的石墨呈团絮状，而不是片状；其强度和塑性通常高于灰铸铁，且退火时间较长。因此，选项B、C、D均不正确，正确答案为A。 6. 碳素工具钢T12的平均含碳量约为（ ） A. 0.012% B. 0.12% C. 1.2% D. 12% 【答案】C 【解析】素工具钢T12的平均含碳量约为1.2%。碳素工具钢T12是一种高碳钢，主要用于制造各种工具和模具，因其高碳含量而具有较高的硬度和耐磨性。这种钢材常用于需要高硬度和高耐磨性的应用场景，如刀具、模具等‌。 7. 如图所示是含碳量对钢力学性能的影响，下列有关叙述中，错误的是（ ） A. 利用拉伸试验得到的数据可以确定材料的屈服强度、抗拉强度和断后伸长率、断面收缩率等力学性能指标 B. 在金属材料性能指标中，随着碳含量的增加，钢的塑性、韧性降低，硬度提高。当碳含量小于0.9%时，随着碳含量的增加，碳钢的强度提高，但当钢的碳含量大于或等于0.9%时，碳钢的强度有所降低 C. 在Q195钢、45钢、T8A钢和T13钢这四种钢中，塑性、韧性最差的是Q195钢，硬度最大的是T8A钢，强度最大的是T13钢 D. 因为钢的含碳量超过1.4%后，钢的强度、硬度较低，塑性、韧性较差，表现出很大的硬脆性并且加工困难，失去生产和使用价值，所以工业上使用的钢的含碳量一般不超过1.4% 【答案】C 【解析】四种材料中，Q195塑性、韧性最好，硬度最大的是T13钢，强度最大的是T8钢。 8. 机床床身及机架利用灰铸铁制造，是利用了灰铸铁的（ ） A. 减振性 B. 切削加工性 C. 减磨性 D. 铸造性 【答案】A 【解析】灰铸铁组织中含有片状石墨，能够吸收和减弱振动，具有良好的减振性，因此机床床身及机架常采用灰铸铁制造。正确答案为A。 9. 球墨铸铁相比灰铸铁，具有更高的（ ） A. 韧性和延展性 B. 硬度和耐磨性 C. 密度和导热性 D. 成本和重量 【答案】A 【解析】球墨铸铁具有更高的韧性和延展性，适用于高强度和耐磨要求的应用。 10. 下表为常用的灰铸铁的牌号与最小抗拉强度，下列适用于齿轮箱、轴承座的是（ ） A. HT100 B. HT150 C. HT200 D. HT250 【答案】B 【解析】HT150牌号的灰铸铁适用于承受中等负荷的零件，如机床支柱、底座、刀架、齿轮箱、轴承座等。 11. ZG270-500中的270、500表示正确的是（ ） A. 最高抗拉强度为500Mpa B. 最低抗拉强度500Mpa C. 最高屈服强度为270Mpa D. 最低极限强度270Mpa 【答案】B 【解析】在牌号中“ZG”后面的两组数字表示力学性能,第一组数字表示该牌号铸钢的屈服强度最低值,第二组数字表示其抗拉强度最低值,单位均为MPa。两组数字间用“-”隔开。 12. 下列钢号中______钢的塑性、焊接性最好（ ） A. T10 B. 20 C. 45 D. 65 【答案】B 【解析】塑性、焊接性与含碳量有关，含碳量低塑性、焊接性好。 13. 某铸造车间生产灰铸铁带轮，检验发现其抗压强度远高于抗拉强度，产生这一现象的主要原因是该材料中（ ） A. 片状石墨使基体承受拉伸时产生严重应力集中 B. 球状石墨使基体承受压缩时发生明显加工硬化 C. 团絮状石墨使基体承受拉伸时形成连续强化相 D. 渗碳体使基体承受拉伸时形成连续硬质骨架 【答案】A 【解析】灰铸铁中的石墨以片状形式存在，片状石墨尖端在拉伸时会造成明显应力集中，相当于内部裂纹，因此抗拉强度较低；受压时石墨对基体的割裂作用较小，所以抗压强度较高。球状石墨和团絮状石墨分别对应球墨铸铁和可锻铸铁，渗碳体是白口铸铁中的主要组织，均不能解释灰铸铁抗压强度远高于抗拉强度的现象。 14. 从成本方面考虑,下图人力打稻机中开式传动齿轮选用______材料制造最合适。（ ） A. 40Cr B. 20CrMnTi C. 65Mn D. HT250 【答案】D 【解析】灰铸铁是一种价格低廉的结构材料。 15. 下列关于碳钢的性能，叙述正确的是（ ） A. 金属材料产生塑性变形而不被破坏的能力称为强度，主要有屈服强度和抗拉强度两个指标 B. 材料韧性的测试常常采用静载荷 C. 中碳钢的切削加工性能好于低碳钢和高碳钢，高碳钢的切削加工性能好于铸铁 D. 流动性好、收缩小、偏析倾向小的碳钢铸造性能好 【答案】D 【解析】塑性是金属材料产生塑性变形而不被破坏的能力；强度是金属材料在静载荷作用下抵抗塑性变形和断裂的能力，常用屈服强度和抗拉强度表示。韧性通常通过冲击试验评价，采用冲击载荷。中碳钢的切削加工性能通常优于低碳钢和高碳钢，但铸铁的切削加工性能通常优于碳钢。铸造性能好的碳钢应具有流动性好、收缩小、偏析倾向小等特点。因此正确答案为D。 16. GCr15的铬含量为（ ） A. 15% B. 1.5% C. 0.15% D. 1% 【答案】B 【解析】GCr15是滚动轴承钢，其牌号中的“15”表示铬的质量分数约为1.5%，因此正确答案为B。 17. 如图所示，下列关于铸铁和有色金属的表述，正确的是( )。 A. 发动机箱体可用灰铸铁 HT150 制造，其抗拉强度为150 MPa， 碳主要以片状石墨形态存在 B. 风机叶轮工作要求强度较高、塑性、韧性较好，选用蠕墨铸铁 RuT260制造 C. 飞机的螺旋桨可采用铸造铝合金 ZL301 制造，属于铝镁系合金，具有良好的综合力学性能 D. 散热器外壳可选用 制造，表示含铜量为68%，含锌量为32%的特殊黄铜 【答案】C 18. 以下材料中，适合制造汽车减振弹簧的材料是（ ） A. 1Cr13 B. ZGMn13 C. 5CrNiNb D. 60SiMn 【答案】D 【解析】汽车减振弹簧要求材料具有较高的强度、疲劳强度，以及足够的塑性和韧性。60SiMn属于合金弹簧钢，含碳量约为0.60%，并含有硅、锰等合金元素，具有良好的综合力学性能，适合制造汽车减振弹簧。因此正确答案为D。 19. 9SiCr是合金______钢，含碳量为0．9%（ ） A. 结构 B. 工具 C. 渗碳 D. 调质 【答案】B 【解析】9SiCr的含碳量约为0.9%，并含有硅、铬等合金元素，属于合金工具钢，常用于制造低速切削刀具和量具。因此正确答案为B。 20. 铁素体为______晶格（ ） A. 面心立方晶格 B. 密排六方晶格 C. 复杂晶格 D. 体心立方晶格 【答案】D 【解析】铁素体是碳在α-铁中的固溶体，α-铁具有体心立方晶格，因此正确答案为D。 二、计算题（本大题共5小题，每题4分，共20分） 21. 某车间需配制 250 kg 的45钢，按其名义碳质量分数为 0.45% 计算。（1）计算钢料中碳元素的质量。（2）计算其余铁元素及少量合金元素的总质量。 【答案】（1）碳元素质量为 kg。（2）其余元素总质量为 kg。 【解析】（1）碳元素质量等于钢料总质量乘以碳的质量分数：m(C)=250 kg×0.45%=250×0.0045=1.125 kg。 （2）其余铁元素及少量合金元素的总质量等于钢料总质量减去碳元素质量：m(其余元素)=250 kg−1.125 kg=248.875 kg。 22. 在 Fe-Fe3C 状态图中，共析温度为 727℃。某 400 kg、含碳量为 0.40% 的亚共析钢缓冷至 727℃时，已知铁素体含碳量为 0.0218%，珠光体平均含碳量为 0.77%。（1）计算该钢中先共析铁素体的质量分数。（2）计算先共析铁素体和珠光体的质量。 【答案】（1）先共析铁素体质量分数为 。（2）先共析铁素体质量为 kg；珠光体质量为 kg。 【解析】727℃时该亚共析钢由先共析铁素体和珠光体组成。按杠杆定律，先共析铁素体质量分数=(0.77-0.40)/(0.77-0.0218)=49.45%。其质量为400×49.45%=197.8 kg，珠光体质量为400-197.8=202.2 kg。 23. 某铸件采用含碳量为 3.20% 的白口铸铁，浇注质量为 600 kg。已知共晶成分为 4.30%，1147℃时奥氏体含碳量为 2.11%，渗碳体含碳量为 6.69%。（1）计算刚通过 1147℃共晶温度后，初生奥氏体和莱氏体的质量分数。（2）计算莱氏体中奥氏体和渗碳体的质量。（3）计算该铸件中初生奥氏体的质量。 【答案】（1）初生奥氏体质量分数为 ；莱氏体质量分数为 。（2）莱氏体质量为 kg。莱氏体中奥氏体质量为 kg；渗碳体质量为 kg。（3）初生奥氏体质量为 kg。 【解析】1147℃后组织为初生奥氏体和莱氏体。初生奥氏体质量分数=(4.30-3.20)/(4.30-2.11)=50.23%，莱氏体为49.77%。莱氏体质量298.63 kg，其中奥氏体为298.63×(6.69-4.30)/(6.69-2.11)=155.84 kg，渗碳体为142.79 kg；初生奥氏体为301.37 kg。 24. 某零件采用含碳量为 1.20% 的过共析钢，质量为 500 kg。在 727℃时，已知珠光体平均含碳量为 0.77%，渗碳体含碳量为 6.69%，铁素体含碳量为 0.0218%。（1）计算先共析渗碳体的质量分数和质量。（2）计算珠光体的质量。（3）计算冷却后钢中渗碳体的总质量，结果保留两位小数。 【答案】（1）先共析渗碳体质量分数为；质量为 kg。 （2）珠光体质量分数为；质量为 kg。 （3）珠光体中渗碳体质量分数为。渗碳体总质量为 kg。 【解析】727℃时，含碳量为1.20%的过共析钢由先共析渗碳体和珠光体组成。 先共析渗碳体质量分数为，其质量为 kg。 珠光体质量分数为，其质量为 kg。 珠光体中渗碳体质量分数为。因此，冷却后钢中渗碳体总质量为 kg。 25. 某铸造厂熔炼一炉 1000 kg 的灰铸铁，目标含碳量为 3.60%。现有含碳量为 1.80% 的回炉钢和含碳量为 4.20% 的生铁，忽略烧损。（1）计算需加入回炉钢和生铁各多少千克。（2）计算配料后炉料中碳元素的总质量。（3）依据含碳量判断，该炉料属于钢还是铸铁；说明能否仅凭含碳量确定其牌号为 HT200。 【答案】（1）设回炉钢质量为 kg，则生铁质量为 kg。由 ，得 kg。回炉钢为 250 kg，生铁为 750 kg。（2）碳元素总质量为 kg。（3）该炉料属于铸铁。不能仅凭含碳量确定为 HT200，HT200还要求抗拉强度不低于 200 MPa。 【解析】设回炉钢为x kg，生铁为1000-x kg。按碳守恒：1.80%x+4.20%(1000-x)=3.60%×1000，得x=250 kg，生铁为750 kg。碳总质量为1000×3.60%=36.0 kg。含碳3.60%属铸铁；HT200还须满足抗拉强度不低于200 MPa，不能仅由含碳量判定。 三、综合应用题（本大题共6篇、30小题，每篇5分，共30分） 26. 选择下列零件的热处理方法，并编写简明的工艺路线（各零件均选用锻造毛坯，并且钢材具有足够的淬透性）： 【解析】题干中应先明确3个零件的名称、材料牌号、工作条件及性能要求。一般工艺选择原则如下：锻造后通常先进行正火或退火，以细化晶粒、均匀组织并改善切削加工性能；需要表面高硬度和耐磨性、心部保持较好韧性的零件，可采用局部表面淬火并低温回火，随后精磨；需要较高综合力学性能的零件，可采用调质处理，即淬火加高温回火；要求表面高硬度、耐磨性和抗疲劳性能，且变形要求较严的零件，可在调质后进行氮化，最后研磨。根据上述原则，答案中的第1条适用于需要局部表面硬化且心部保持韧性的零件，第2条适用于要求较高综合力学性能并需局部表面硬化的零件，第3条适用于要求较高综合力学性能且表面耐磨、变形较小的零件。但由于题干缺少具体零件条件，不能确认三条路线的对应关系。 （1）（1）某机床变速箱齿轮（模数m=4），要求齿面耐磨，心部强度和韧性要求不高，材料选用45钢； 【答案】下料→锻造→正火→粗加工→精加工→局部表面淬火+低温回火→精磨→成品 （2）（2）某机床主轴，要求有良好的综合机械性能，轴径部分要求耐磨（HRC 50-55），材料选用45钢； 【答案】下料→锻造→正火→粗加工→调质→精加工→局部表面淬火+低温回火→精磨→成品 （3）（3）镗床镗杆，在重载荷下工作，精度要求极高，并在滑动轴承中运转，要求镗杆表面有极高的硬度，心部有较高的综合机械性能，材料选用38CrMoALA。 【答案】下料→锻造→退火→粗加工→调质→精加工→氮化→研磨→成品 27. 根据已给出的铁碳合金相图回答下列问题。 （1）（1）铁碳合金相图中1区和2区的室温组织是什么？ 【答案】1区：铁素体和珠光体（或者写F+P） 2区：珠光体和二次渗碳体（或者写P+F） （2）（2）写出共晶反应的反应式； 【答案】L(0.77%) ⇌A+ FC （3）（3）铁碳合金相图中C点的含碳量是多少？ 【答案】4.3% 28. 根据要求，选择合适的热处理工艺（A.淬火十低温回火；B.正火；C.完全退火；D.正火十球化退火；E.淬火十中温回火；F.调质；G.淬火十低温回火；H.去应力退火）。 【解析】题干应补充5项具体材料、零件性能要求或工艺目的后，才能确定答案。各工艺的适用原则为：A（或重复的G）淬火＋低温回火，适用于要求高硬度和耐磨性、回火温度较低的工具钢或表面硬化层；B正火，适用于改善低碳钢或中碳钢锻件组织、细化晶粒和改善切削加工性能；C完全退火，适用于亚共析钢铸、锻件，以降低硬度、消除内应力并改善切削加工性能；D正火＋球化退火，适用于过共析钢，以获得球状珠光体、降低硬度并改善切削加工性能；E淬火＋中温回火，适用于要求较高弹性极限和屈服强度的弹簧类零件；F调质，即淬火＋高温回火，适用于要求较高综合力学性能的中碳钢及合金结构钢；H去应力退火，适用于消除焊接、铸造、机械加工等产生的残余应力。原题缺少5项具体要求，因此无法确认“1.B、2.D、3.A、4.F、5.G”的配对是否正确。 （1）（1）低碳钢需改善切削加工性能。（ ） 【答案】B.正火 【解析】(1)小问详解： 低碳钢需改善切削加工性能。用正火 （2）（2）含碳量大于0.77%，并有网状渗碳体的钢件要降低硬度。（ ） 【答案】D.正火十球化退火 【解析】(2)小问详解： 含碳量大于0.77%，并有网状渗碳体的钢件要降低硬度。用正火十球化退火 （3）（3）高硬度的刃具。（ ） 【答案】A.淬火十低温回火 【解析】(3)小问详解： 高硬度的刃具。用淬火十低温回火 （4）（4）重要结构零件，如丝杠。（ ） 【答案】F.调质 【解析】(4)小问详解： 重要结构零件，如丝杠。用调质 （5）（5）提高表层硬度和耐磨性。（ ） 【答案】G.淬火十低温回火 【解析】(5)小问详解： 提高表层硬度和耐磨性。用淬火十低温回火 【点睛】 29. 要加工成如图所示的轴类零件，试选择合理的项目。 （1）（1）应用在不是很重要的场合，应选择轴的材料为______（填“45”或“40Cr”）。 【答案】45 （2）（2）选择上述材料经过调质后，该轴具有______力学性能。 【答案】良好的综合 （3）（3）切削加工性的判断标准是材料______和______，选择上述材料，该轴的切削加工性______（填“差”或“良好”）。 【答案】① 硬度 ② 韧性 ③ 良好 （4）（4）由于装配的需要，轴颈处的耐磨性要求较______，其表面可通过______强化。 【答案】① 高 ② 表面淬火 （5）（5）如果需要利用车削加工此轴，选用______（填“YG”或“YT”）刀具材料较为合适。 【答案】YT （6）（6）如果选择涂层刀具，那么涂层常用的方法有______和______两种。 【答案】① 物理气相沉积PVD ② 化学气相沉积CVD 30. 判断下列牌号属于哪一类工程材料，并解释牌号含义？ 【解析】题干应补充5个具体钢号或铸铁牌号后再进行判断。牌号解释的一般规则如下：碳素结构钢通常以屈服强度数值表示牌号，如Q235中的235表示规定的屈服强度下限为235 MPa；碳素工具钢以“T”加碳含量千分数表示，如T12表示平均碳质量分数约为1.20%，牌号末尾的“A”表示高级优质；焊接用钢的牌号和含碳量应依据相应标准确定，不能仅凭“焊接用钢”类别推定；合金弹簧钢通常以碳含量和主要合金元素符号表示，如60Si2Mn表示平均碳质量分数约为0.60%，并含硅、锰合金元素；蠕墨铸铁的牌号通常以抗拉强度下限表示，如RuT380中的380表示抗拉强度下限为380 MPa。由于原题缺少具体牌号，无法确认答案1至5的配对和数值是否准确。 （1）（1）Q235 【答案】碳素结构钢，最低屈服强度235MPa （2）（2）T12A 【答案】碳素工具钢，含碳量为1.2%，高级优质 （3）（3） 【答案】焊接用钢，含碳量为0.08% （4）（4）60Si2Mn 【答案】合金弹簧钢，含碳量为0.60%，含硅量为2%，含锰量为1% （5）（5）RuT380 【答案】蠕墨铸铁，最低抗拉强度为380MPa 31. 说出下列材料的类别,并解释其牌号的含义。 【解析】各牌号的含义依据钢铁和铸铁牌号的命名规则确定。20中的“20”表示平均碳质量分数约为0.20%，属于优质碳素结构钢；65Mn中“65”表示平均碳质量分数约为0.65%，Mn表示锰含量较高，属于优质碳素结构钢；T12A中“T”表示碳素工具钢，“12”表示平均碳质量分数约为1.20%，“A”表示高级优质。ZG200-400中“ZG”表示铸钢，200表示屈服强度下限为200 MPa，400表示抗拉强度下限为400 MPa，抗拉强度应使用符号Rm表示。40MnVB中“40”表示平均碳质量分数约为0.40%，Mn、V、B分别表示锰、钒、硼等合金元素，不能将这些元素的含量都解释为小于1.5%。20Cr13中“20”表示平均碳质量分数约为0.20%，“Cr13”表示铬质量分数约为13%，属于铬不锈钢。HT300中“HT”表示灰铸铁，“300”表示抗拉强度下限为300 MPa。球墨铸铁牌号应写作QT700-2，其中“QT”表示球墨铸铁，“700”表示抗拉强度下限为700 MPa，“2”表示断后伸长率下限为2%。 （1）（1）20 【答案】20表示平均=0.20%的优质碳素结构钢； （2）（2）65Mn 【答案】65Mn 表示平均 ,锰的质量分数较高的优质碳素结构钢，简称 65 锰钢； （3）（3）T12A 【答案】T12A 表示平均 的高级优质碳素工具钢； （4）（4）ZG200-400 【答案】ZG200-400 表示 MPa MPa 的铸钢； （5）（5）40MnVB 【答案】40MnVB 表示平均 、、、的合金结构钢； （6）（6）20Cr13 【答案】20Cr13 表示平均、的不锈钢( 铬不锈钢); （7）（7）HT300 【答案】HT300 表示最低抗拉强度为 300 MPa 的灰铸铁； （8）（8）0T700-2 【答案】OT700-2 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。 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 $ 山东省（春季高考）机电技术类《机械基础》45分钟专题训练卷专辑，共208份试卷。试卷命题与高考紧密相关，精选具有代表性和典型性的高考常考题。旨在帮助学生系统地复习和巩固机电技术类理论知识，熟悉高考题型和命题规律，提高解题能力和应试技巧，为高考取得优异成绩打下坚实的基础，本训练卷适用于即将参加机电技术类高考的学生。 与本专辑配套的还有山东省春季高考考试《机械制图》《液压与气压传动》《金属加工基础》45分钟专题训练卷专辑，欢迎同学和老师们下载使用。 山东省（春季高考）机电技术类 《机械基础》 项目十七：工程材料 任务三：黑色金属材料 时间：45分钟 总分：90分 班级＿＿＿＿　姓名＿＿＿＿　学号＿＿＿＿　成绩＿＿＿＿ 一、单项选择题（本大题共20小题，每题2分，共40分） 1. 能用来制造形状复杂，对力学性能要求较高的零件采用的材料是（ ） A. HT250 B. ZGMn13-5 C. Q235 D. QT450-10 2. 白口铸铁中，石墨主要以______形式存在，因而硬度高，脆性大，不能用来直接生产机械零件（ ） A. 片状石墨 B. 团絮状石墨 C. 球状石墨 D. 渗碳体（Fe3C） 3. 下面关于金属材料的描述，错误的是（ ） A. 零件1可以选用45钢，具有良好的综合力学性能 B. 零件2用在一般场合，可以选用ZG200400 C. 零件10用在一般场合，可选用锻件、轧制钢材 D. 零件8是变速箱体，可以选用RuT300 4. 下列关于材料的表述，错误的是______。（ ） A. 灰铸铁的熔点较低，流动性好，铸造性能优于铸钢，常用于制造机床床身、气缸、箱体等结构件 B. 普通黄铜是铜和锌的合金，加入其他合金元素所形成的铜合金为特殊黄铜，如HPb59-1 C. 滑动轴承合金要求具有良好的减磨性、磨合性和镶嵌性，因此轴承合金中应含有适量的高熔点元素 D. 钛合金广泛用于航空航天领域，是典型的难加工材料，可选用YG3X进行高速精加工 5. 对可锻铸铁描述正确的是（ ） A. 可铸造 B. 石墨呈片状 C. 强度比灰铁低 D. 退火时间短 6. 碳素工具钢T12的平均含碳量约为（ ） A. 0.012% B. 0.12% C. 1.2% D. 12% 7. 如图所示是含碳量对钢力学性能的影响，下列有关叙述中，错误的是（ ） A. 利用拉伸试验得到的数据可以确定材料的屈服强度、抗拉强度和断后伸长率、断面收缩率等力学性能指标 B. 在金属材料性能指标中，随着碳含量的增加，钢的塑性、韧性降低，硬度提高。当碳含量小于0.9%时，随着碳含量的增加，碳钢的强度提高，但当钢的碳含量大于或等于0.9%时，碳钢的强度有所降低 C. 在Q195钢、45钢、T8A钢和T13钢这四种钢中，塑性、韧性最差的是Q195钢，硬度最大的是T8A钢，强度最大的是T13钢 D. 因为钢的含碳量超过1.4%后，钢的强度、硬度较低，塑性、韧性较差，表现出很大的硬脆性并且加工困难，失去生产和使用价值，所以工业上使用的钢的含碳量一般不超过1.4% 8. 机床床身及机架利用灰铸铁制造，是利用了灰铸铁的（ ） A. 减振性 B. 切削加工性 C. 减磨性 D. 铸造性 9. 球墨铸铁相比灰铸铁，具有更高的（ ） A. 韧性和延展性 B. 硬度和耐磨性 C. 密度和导热性 D. 成本和重量 10. 下表为常用的灰铸铁的牌号与最小抗拉强度，下列适用于齿轮箱、轴承座的是（ ） A. HT100 B. HT150 C. HT200 D. HT250 11. ZG270-500中的270、500表示正确的是（ ） A. 最高抗拉强度为500Mpa B. 最低抗拉强度500Mpa C. 最高屈服强度为270Mpa D. 最低极限强度270Mpa 12. 下列钢号中______钢的塑性、焊接性最好（ ） A. T10 B. 20 C. 45 D. 65 13. 某铸造车间生产灰铸铁带轮，检验发现其抗压强度远高于抗拉强度，产生这一现象的主要原因是该材料中（ ） A. 片状石墨使基体承受拉伸时产生严重应力集中 B. 球状石墨使基体承受压缩时发生明显加工硬化 C. 团絮状石墨使基体承受拉伸时形成连续强化相 D. 渗碳体使基体承受拉伸时形成连续硬质骨架 14. 从成本方面考虑,下图人力打稻机中开式传动齿轮选用______材料制造最合适。（ ） A. 40Cr B. 20CrMnTi C. 65Mn D. HT250 15. 下列关于碳钢的性能，叙述正确的是（ ） A. 金属材料产生塑性变形而不被破坏的能力称为强度，主要有屈服强度和抗拉强度两个指标 B. 材料韧性的测试常常采用静载荷 C. 中碳钢的切削加工性能好于低碳钢和高碳钢，高碳钢的切削加工性能好于铸铁 D. 流动性好、收缩小、偏析倾向小的碳钢铸造性能好 16. GCr15的铬含量为（ ） A. 15% B. 1.5% C. 0.15% D. 1% 17. 如图所示，下列关于铸铁和有色金属的表述，正确的是( )。 A. 发动机箱体可用灰铸铁 HT150 制造，其抗拉强度为150 MPa， 碳主要以片状石墨形态存在 B. 风机叶轮工作要求强度较高、塑性、韧性较好，选用蠕墨铸铁 RuT260制造 C. 飞机的螺旋桨可采用铸造铝合金 ZL301 制造，属于铝镁系合金，具有良好的综合力学性能 D. 散热器外壳可选用 制造，表示含铜量为68%，含锌量为32%的特殊黄铜 18. 以下材料中，适合制造汽车减振弹簧的材料是（ ） A. 1Cr13 B. ZGMn13 C. 5CrNiNb D. 60SiMn 19. 9SiCr是合金______钢，含碳量为0．9%（ ） A. 结构 B. 工具 C. 渗碳 D. 调质 20. 铁素体为______晶格（ ） A. 面心立方晶格 B. 密排六方晶格 C. 复杂晶格 D. 体心立方晶格 二、计算题（本大题共5小题，每题4分，共20分） 21. 某车间需配制 250 kg 的45钢，按其名义碳质量分数为 0.45% 计算。（1）计算钢料中碳元素的质量。（2）计算其余铁元素及少量合金元素的总质量。 22. 在 Fe-Fe3C 状态图中，共析温度为 727℃。某 400 kg、含碳量为 0.40% 的亚共析钢缓冷至 727℃时，已知铁素体含碳量为 0.0218%，珠光体平均含碳量为 0.77%。（1）计算该钢中先共析铁素体的质量分数。（2）计算先共析铁素体和珠光体的质量。 23. 某铸件采用含碳量为 3.20% 的白口铸铁，浇注质量为 600 kg。已知共晶成分为 4.30%，1147℃时奥氏体含碳量为 2.11%，渗碳体含碳量为 6.69%。（1）计算刚通过 1147℃共晶温度后，初生奥氏体和莱氏体的质量分数。（2）计算莱氏体中奥氏体和渗碳体的质量。（3）计算该铸件中初生奥氏体的质量。 24. 某零件采用含碳量为 1.20% 的过共析钢，质量为 500 kg。在 727℃时，已知珠光体平均含碳量为 0.77%，渗碳体含碳量为 6.69%，铁素体含碳量为 0.0218%。（1）计算先共析渗碳体的质量分数和质量。（2）计算珠光体的质量。（3）计算冷却后钢中渗碳体的总质量，结果保留两位小数。 25. 某铸造厂熔炼一炉 1000 kg 的灰铸铁，目标含碳量为 3.60%。现有含碳量为 1.80% 的回炉钢和含碳量为 4.20% 的生铁，忽略烧损。（1）计算需加入回炉钢和生铁各多少千克。（2）计算配料后炉料中碳元素的总质量。（3）依据含碳量判断，该炉料属于钢还是铸铁；说明能否仅凭含碳量确定其牌号为 HT200。 三、综合应用题（本大题共6篇、30小题，每篇5分，共30分） 26. 选择下列零件的热处理方法，并编写简明的工艺路线（各零件均选用锻造毛坯，并且钢材具有足够的淬透性）： （1）（1）某机床变速箱齿轮（模数m=4），要求齿面耐磨，心部强度和韧性要求不高，材料选用45钢； （2）（2）某机床主轴，要求有良好的综合机械性能，轴径部分要求耐磨（HRC 50-55），材料选用45钢； （3）（3）镗床镗杆，在重载荷下工作，精度要求极高，并在滑动轴承中运转，要求镗杆表面有极高的硬度，心部有较高的综合机械性能，材料选用38CrMoALA。 27. 根据已给出的铁碳合金相图回答下列问题。 （1）（1）铁碳合金相图中1区和2区的室温组织是什么？ （2）（2）写出共晶反应的反应式； （3）（3）铁碳合金相图中C点的含碳量是多少？ 28. 根据要求，选择合适的热处理工艺（A.淬火十低温回火；B.正火；C.完全退火；D.正火十球化退火；E.淬火十中温回火；F.调质；G.淬火十低温回火；H.去应力退火）。 （1）（1）低碳钢需改善切削加工性能。（ ） （2）（2）含碳量大于0.77%，并有网状渗碳体的钢件要降低硬度。（ ） （3）（3）高硬度的刃具。（ ） （4）（4）重要结构零件，如丝杠。（ ） （5）（5）提高表层硬度和耐磨性。（ ） 29. 要加工成如图所示的轴类零件，试选择合理的项目。 （1）（1）应用在不是很重要的场合，应选择轴的材料为______（填“45”或“40Cr”）。 （2）（2）选择上述材料经过调质后，该轴具有______力学性能。 （3）（3）切削加工性的判断标准是材料______和______，选择上述材料，该轴的切削加工性______（填“差”或“良好”）。 （4）（4）由于装配的需要，轴颈处的耐磨性要求较______，其表面可通过______强化。 （5）（5）如果需要利用车削加工此轴，选用______（填“YG”或“YT”）刀具材料较为合适。 （6）（6）如果选择涂层刀具，那么涂层常用的方法有______和______两种。 30. 判断下列牌号属于哪一类工程材料，并解释牌号含义？ （1）（1）Q235 （2）（2）T12A （3）（3） （4）（4）60Si2Mn （5）（5）RuT380 31. 说出下列材料的类别,并解释其牌号的含义。 （1）（1）20 （2）（2）65Mn （3）（3）T12A （4）（4）ZG200-400 （5）（5）40MnVB （6）（6）20Cr13 （7）（7）HT300 （8）（8）0T700-2 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 $