全部金屬材料各章節(jié)習題與思考題全部

1、第一篇 鋼鐵材料第1章 鋼的合金化概念1-1 什么是工程材料？工程材料分為哪些類別？1-2 鋼的分類方法很多，通常有哪些分類？1-3 合金元素在鋼中的分布或存在的形式有哪幾種？1-4 按化學(xué)成分如何區(qū)別低、中、高碳鋼？低、中、高合金鋼？1-5 為什么說鋼中的S、P雜質(zhì)元素在一般情況下總是有害的？1-6 通常鋼中的P、S控制鋼的質(zhì)量，按質(zhì)量等級碳素鋼、合金鋼的鋼材質(zhì)量可分為哪些等級？ 1-7 鋼中常見的合金元素有：C、N、Mn、Ni、Cu、Co、Hf、Zr、Ti、Ta、Nb、V、W、Mo、Cr、Al、Si等，回答下列問題：（1）上述元素哪些是奧氏體形成元素？哪些是鐵素體形成元素？（2）哪些元素能

2、與Fe形成無限固溶體？哪些元素能與Fe形成無限固溶體？為什么Mn、Ni、Co能與Fe形成無限固溶體？（3）上述元素哪些是碳化物形成元素？哪些是非碳化物形成元素？如何鑒別它們與碳的親和力大小或強弱？請按由強至弱將他們排列。（4）分析上述元素對FeC相圖臨界點A1、A3及S點影響。1-8 鋼中的碳化物按點陣結(jié)構(gòu)分為哪兩大類？各有什么特點？1-9 合金鋼中常見的碳化物由哪幾種類型？并按其穩(wěn)定性強弱排序。1-10 簡述合金鋼中碳化物形成規(guī)律。1-11 合金元素對Fe-Fe3C相圖中的S、E點有什么影響？這種影響意味著什么？1-12 試述40CrV鋼在退火態(tài)、淬火態(tài)及淬火一回火態(tài)下合金元素的分布狀況。1

3、-13 合金元素中碳化物形成元素，非碳化物形成元素以及Si元素是如何影響鋼中碳在奧氏體中擴散的？1-14 通過合金化使鋼強化的基本方法有哪些？1-15 加熱時合金元素對鋼奧氏體晶粒長大有什么影響？并簡要說明影響原因。1-16 簡要說明合金元素對過冷奧氏體等溫分解C曲線的影響？1-17 為什么W18Cr4V鋼中會出現(xiàn)萊氏體？1-18 簡述合金元素對珠光體轉(zhuǎn)變速度，轉(zhuǎn)變溫度及轉(zhuǎn)變產(chǎn)物中碳化物類型的影響。1-19 簡述合金元素對馬氏體分解的影響。1-20 高碳高合金鋼淬火后，鋼中含有大量的殘余奧氏體，采用什么熱處理工藝消除？1-21 常用提高鋼馬氏體淬透性的元素有哪些？提高鋼淬透性有何作用？1-22

4、 為了使大截面鋼正火得到貝氏體組織，為什么硼元素是不可缺少的？1-23 微量元素在鋼中的有益效應(yīng)主要有哪幾方面？1-24 微量B、Re等元素是如何使鋼凈化的？1-25 有哪些合金元素強烈阻止奧氏體晶粒長大？阻止奧氏體晶粒長大有什么好處？1-26 能明顯提高回火穩(wěn)定性的合金元素有哪些？提高鋼的回火穩(wěn)定性有什么作用？1-27 第一類回火脆性和第二類回火脆性是在什么條件下產(chǎn)生的？如何減輕或消除？1-28 就合金元素對鐵素體力學(xué)性能、碳化物形成傾向、奧氏體晶粒長大傾向、淬透性、回火穩(wěn)定性和回火脆性等幾個方面總結(jié)下列元素的作用：Si、Mn、Cr、Mo、W、V、Ni。1-29 根據(jù)合金元素在鋼中的作用，從

5、淬透性、回火穩(wěn)定性、奧氏體晶粒長大傾向、韌性和回火脆性等幾個方面比較下列鋼號的性能：40Cr、40CrNi、40CrMn、40CrNiMo。1-30 為什么W、Mo、V等元素對珠光體轉(zhuǎn)變阻止作用大，而對貝氏體轉(zhuǎn)變影響不大？1-31 為什么鋼的合金化基本原則是“復(fù)合加入”？ 1-32 合金元素V在某些情況下能起到降低淬透性的作用，為什么？對于40Mn2和42Mn2V，后者的淬透性稍大，為什么？1-33 怎樣理解“合金鋼與碳鋼的強度性能差異，主要不在于合金元素本身的強化作用，而在于合金元素對鋼相變過程的影響。并且合金元素的良好作用，只有在進行適當?shù)臒崽幚項l件下才能表現(xiàn)出來”？1-34 合金元素提高

6、鋼的韌度主要有哪些途徑？1-35 40Cr、40CrNi、40CrNiMo鋼，其油淬臨界淬透直徑DC分別為25-30mm、40-60mm、60-100mm。試解釋淬透性成倍增大的現(xiàn)象。 1-36 鋼的強化機制有哪些？為什么一般鋼的強化工藝都采用淬火-回火？1-37 試解釋40Cr13已屬于過共析鋼，而Cr12鋼中已經(jīng)出現(xiàn)共晶組織，屬于萊氏體鋼。1-38 試解釋含M n稍高的鋼易過熱；而含Si的鋼淬火加熱溫度應(yīng)稍高，且冷作硬化率較高，不利于冷變形加工。1-39 什么叫鋼的內(nèi)吸附現(xiàn)象？其機理和主要影響因素是什么？用其理論解釋鋼的第二類回火脆性以及硼鋼的淬透性問題？1-40 試述鋼中置換固溶體和間隙

7、固溶體形成的規(guī)律。1-41 在相同成分的粗晶粒和細晶粒鋼中，偏聚元素的偏聚程度有什么不同？1-42 什么叫簡單合金、通用合金？論述其合金化設(shè)計思想及意義。1-43 與碳素鋼相比，一般情況下合金鋼有哪些主要優(yōu)缺點？第2章 工程結(jié)構(gòu)鋼2-1 敘述構(gòu)件用一般的服役條件、加工特點和性能要求。2-2 普碳鋼和普低鋼性能上主要有什么差別？2-3 下列是普碳鋼，指出數(shù)字字母意義:(1) Q235-A.F ; (2) Q235-D.TZ ; (3) Q235-B.b2-4 下列是普低鋼，指出各鋼號中合金元素主要作用？使用狀態(tài)組織？(1) 16Mn; (2) 09MnCuPTi; ( 3) 10MnPNiRE;

8、 (4) 15MnV; (5) 14MnMoVBRE; (6) 18MnMoNb2-5 低碳鋼中淬火時效和應(yīng)變時效的機理是什么？對構(gòu)件有何危害？2-6 簡述我國普低鋼（低合金高強度鋼）的合金化特點（或化學(xué)成分特點）。2-7 為什么貝氏體型普低鋼多采用0.5(Mo)和微量B作為基本合金化元素？2-8 什么是微合金化鋼？微合金化元素的主要作用是什么？2-9 簡述微合金化低碳高強度鋼強韌化特點？2-10 在汽車工業(yè)上廣泛應(yīng)用的雙相鋼，其成分、組織和性能特點是什么？為什么能在汽車工業(yè)上得到大量應(yīng)用，發(fā)展很快？2-11 在低合金高強度工程結(jié)構(gòu)鋼中大多采用微合金元素(Nb、V、Ti等），它們的主要作用是什

9、么？2-12 什么是熱機械控制處理（控軋控冷）工藝？為什么這種工藝比相同的成分普通熱軋鋼有更高的力學(xué)綜合性能？第3章 機械制造結(jié)構(gòu)鋼3-1 在結(jié)構(gòu)鋼的部頒標準中，每個鋼號的力學(xué)性能都注明熱處理狀態(tài)和式樣直徑或鋼材厚度。為什么？有什么意義？3-2 下列是什么鋼？鋼中合金元素的主要作用？使用狀態(tài)組織？(1) 45 (2) 40Cr (3) 40CrMo (4) 40MnVB (5)20MnV (6) 20CrMnTi (7) 65Mn (8) 60Si2Mn (9) GCr15 (10) GCr15SiMn3-3 為什么說淬透性是評定結(jié)構(gòu)鋼性能的重要指標？3-4 調(diào)質(zhì)鋼中常用哪些合金元素？這些合金

10、元素各起什么作用？3-5 機械制造結(jié)構(gòu)鋼和工程結(jié)構(gòu)鋼對使用性能和工藝性能上的要求有什么不同？3-6 低碳馬氏體鋼在力學(xué)性能和工藝性上有哪些優(yōu)點？在應(yīng)用上應(yīng)注意些什么問題？3-7 為什么低碳馬氏體鋼（例如15MnVB, 25MnTiB）經(jīng)淬火加低溫回火具有最佳的強度, 塑性及韌性配合？用于代替中碳合金調(diào)質(zhì)鋼的優(yōu)越性主要有哪些？3-8 某工廠原來使用45MnSiV生產(chǎn)8mm高強度調(diào)質(zhì)鋼筋。要求Rm1450MPa，ReL1200MPa，A6%。熱處理工藝是(9202 0)油淬，(47 01 0)回火。因該鋼缺貨，庫存有25MnSi鋼。請考慮是否可以代用，熱處理工藝如何調(diào)整？3-9 試述彈簧的服役條件

11、和對彈簧鋼的主要性能要求。為什么低合金彈簧鋼中碳含量一般在 0.5%-0.75%（質(zhì)量分數(shù)）之間？3-10 彈簧鋼為什么要求淬火后進行中溫回火？為什么有的彈簧要在熱處理后進行表面噴丸處理？3-11 彈簧為什么要求較高的冶金質(zhì)量和表面質(zhì)量？彈簧鋼的強度極限高，是否就意味著彈簧的疲勞極限高？為什么？3-12 有些普通彈簧冷卷成型后為什么要進行去應(yīng)力退火？車輛用板簧淬火后，為什么要用中溫回火？3-13 直徑25mm的40CrNiMo鋼棒料，經(jīng)過正火后難以切削，為什么？3-14 鋼的切削加工性與材料的組織和硬度之間有什么關(guān)系？為獲得良好的切削性，中C鋼和高C各自應(yīng)經(jīng)過什么樣的熱處理，得到什么樣的金相組

12、織？3-15 用低淬鋼做中、小模數(shù)的中、高頻感應(yīng)加熱淬火齒輪有什么優(yōu)點？3-16 滾動軸承鋼常含哪些合金元素？為什么含Cr量限制在一定范圍？3-17 滾動軸承鋼對冶金質(zhì)量、表面質(zhì)量和原始組織有哪些要求？為什么？3-18 滾動軸承鋼原始組織中碳化物的不均勻性有哪幾種情況？應(yīng)如何改善和消除？3-19 在使用狀態(tài)下，滾動軸承鋼的最佳組織是什么？在工藝上應(yīng)如何保證？3-20 高錳耐磨鋼有什么優(yōu)點？如何獲得這些優(yōu)點？在什么情況下適合使用這類鋼？3-21 為什么ZGMn13型高錳耐磨鋼在淬火時能得到全部奧氏體組織，而緩冷卻得到了大量的馬氏體？3-22 20Mn2鋼滲碳后是否適合于直接淬火？為什么？3-23

13、 分析下列工藝曲線，指出各道熱處理工序的主要作用？熱處理后室溫下表面組織？930滲碳600620滲碳600620滲碳780800滲碳200空冷空冷空冷油冷空冷（2）930滲碳850870760830空冷油冷200油冷空冷（1）3-24 某精密鏜床主軸用38CrMoAl鋼制造，某重型齒輪銑床主軸選擇了20CrMoTi制造，某普通車床主軸材料為40Cr鋼。試分析說明它們應(yīng)采用什么樣的熱處理工藝及最終的組織和性能特點（不必寫出熱處理工藝具體參數(shù)）。3-25 試述微合金非調(diào)質(zhì)鋼的成分、組織、性能特點。第4章 工模具鋼4-1 在使用性能和工藝性能的要求上，工具鋼和機器零件用鋼有什么不同？4-2 簡述工程

14、結(jié)構(gòu)用鋼、調(diào)質(zhì)鋼、彈簧鋼與刃具用鋼在化學(xué)成分、熱處理工藝、性能以及使用狀態(tài)的組織有什么差別？4-3 為什么工具鋼在淬火前要進行鍛造和球化退火？4-4 為什么工具鋼淬火加熱溫度選擇在兩相區(qū)？4-5 試用合金化原理分析說明9SiCr、9Mn2V、CrWMn鋼的優(yōu)缺點。4-6 9SiCr和60Si2Mn都有不同程度的脫C傾向，為什么？4-7 分析比較T9和9SiCr：（1）為什么9SiCr鋼的熱處理加熱溫度比T9鋼高？（2）直徑為30-90mm的9SiCr鋼在油中能淬透，相同尺寸的T9鋼能否淬透？為什么？（3）T9鋼制造的刀具刃部受熱到200-250，其硬度和耐磨性已迅速下降而失效；9SiCr鋼制造

15、的刀具，其刃部受熱至200-250，硬度仍不低于60HRC，耐磨性良好，還可正常工作。為什么？（4）為什么9SiCr鋼適宜制作要求變形小、硬度高和耐磨性較高的圓扳牙等薄刀刃工具？4-8 T10鋼制造的刀具在工作時刃部受熱到250，請問還能否繼續(xù)工作，為什么？若是換做9SiCr呢？4-9 高速鋼的鑄態(tài)組織是什么？正常淬火回火后的組織是什么？4-10 在高速鋼中，合金元素W（Mo）、Cr、V的主要作用是什么？4-11 高速鋼在淬火加熱時，如產(chǎn)生欠熱、過熱和過燒現(xiàn)象，在金相組織上各有什么特征？4-12 高速鋼（如W18Cr4V）在淬火后，一般常采用在560左右回火三次的工藝，為什么？4-13 高速鋼

16、每次回火為什么一定要冷到室溫再進行下一步回火？為什么不能用較長時間的一次回火來代替多次回火？4-14 高速鋼在退火態(tài)、淬火態(tài)和回火態(tài)各有什么類型的碳化物？這些不同類型的碳化物對鋼的性能起什么作用？4-15 高速鋼W6Mo5Cr4V2的A1溫度在800左右，為什么常用的淬火加熱溫度卻高達1200以上？4-16 高速鋼作為刃具使用時為什么要盡量提高淬火加熱溫度？4-17 如果想選擇W18Cr4V鋼作為冷作模具鋼使用，熱處理工藝應(yīng)該如何選擇？為什么？4-18 高速鋼在淬火加熱時，常需要進行一次或二次預(yù)熱，為什么？預(yù)熱有什么作用？4-19 高速鋼在分級淬火時，為什么不宜在950-675溫度范圍停留過長

17、的時間？4-20 Cr12MoV鋼的主要優(yōu)缺點是什么？4-21 Cr12MoV是冷作模具鋼，如要求具有較高的強度和韌性采用什么樣的熱處理工藝？如要求具有高的紅硬性及二次硬化效果應(yīng)采取什么樣的熱處理工藝？4-22 簡述冷作模具、熱作模具的服役條件及對鋼性能的要求？4-23 高速鋼和經(jīng)過二次硬化的Cr12型鋼都有很高的熱硬性，能否作為熱作模具使用？為什么？4-24 形狀復(fù)雜的熱錘鍛模常用5Cr06NiMo（5Cr08NiMo）鋼制造，為減少變形、防止開裂，在淬火工藝操作上應(yīng)該采取哪些措施？4-25 常用哪些熱處理措施來保證量具的尺寸穩(wěn)定性？4-26 什么是基體鋼？與高速鋼相比主要的性能特點是什么？

18、4-27 下列是什么鋼？鋼中合金元素主要作用？使用狀態(tài)組織？(1) T10A (2) 9SiCr (3) 9Mn2V (4) CrWMn (5) 3Cr2W8V (6) Cr12MoV (7) 5CrNiMo (8) W6Mo5Cr4V2 (9) 4Cr5MoSiV (10) 6Cr4W3Mo2WNb(65Nb)第5章 不銹鋼5-1 從合金化角度提高鋼耐腐蝕性的方法有哪些？5-2 Cr、Ni、Mo、Ti元素在提高不銹鋼抗蝕性方面有什么作用？5-3 什么叫n/8規(guī)律或Tammann定律？5-4 鐵素體不銹鋼主要缺點是脆性問題，主要有哪幾種脆性？是怎樣產(chǎn)生的？5-5 Cr13型馬氏體不銹鋼淬火后為

19、什么一般不采用中溫回火狀態(tài)下使用？5-6 分析12Cr13、20Cr13、30Cr13和40Cr13鋼在熱處理工藝、性能和用途上的區(qū)別。5-7 為什么Cr12型冷作模具鋼不是不銹鋼，而95Cr18為不銹鋼？5-8 比較F,M,A不銹鋼的各自性能特點及用途？5-9 為什么10Cr17鋼多在退火態(tài)下使用，而14Cr17Ni2鋼可進行淬火強化？5-10 奧氏體不銹鋼的主要優(yōu)缺點是什么？5-11 奧氏體不銹鋼在使用中經(jīng)常發(fā)生的腐蝕破壞形式有哪幾種？5-12 什么是奧氏體不銹鋼的晶間腐蝕？防止方法有哪些？5-13 什么是奧氏體不銹鋼的穩(wěn)定化處理？5-14 下圖是不含Ti、Nb的非穩(wěn)定化奧氏體不銹鋼產(chǎn)生晶

20、界腐蝕的TTS曲線，陰影線區(qū)為產(chǎn)生晶界腐蝕區(qū)。曲線1表示剛開始產(chǎn)生晶界腐蝕傾向，曲線2表示晶界腐蝕傾向已消除。試解釋該現(xiàn)象：在產(chǎn)生晶界腐蝕溫度范圍內(nèi)，保溫一定時間后產(chǎn)生晶界腐蝕，但繼續(xù)保溫足夠時間后，晶界腐蝕傾向又消失了。5-15 簡述普低、滲C鋼、低C馬氏體鋼、不銹鋼等鋼類的含C量都比較低的原因。5-16 A-M沉淀硬化不銹鋼的性能特點？5-17 下列是什么鋼種？鋼中合金元素的主要作用？使用狀態(tài)組織？(1) 10Cr17Ti (2) 20Cr13 (3) 40Cr13 (4) 95Cr18 (5) 14Cr17Ni2 (6) 12Cr18Ni9Ti (7) 12Cr18Mn9Ni5N第6章

21、耐熱鋼6-1 在耐熱鋼的常用合金元素中，哪些是抗氧化元素？哪些是強化元素？哪些是奧氏體形成元素？說明其作用機理。6-2 提高鋼熱強性的途徑有哪些？6-3 為什么-Fe基熱強鋼比-Fe基熱強鋼的熱強性要高？6-4 什么叫抗氧化鋼？常用在什么地方？6-5 為什么低合金鋼熱強鋼都用Cr、Mo、V合金化？6-6 金屬的強度是由晶界和晶內(nèi)強度組成，如何提高耐熱鋼的晶界強度？6-7 為什么隨著溫度的提高及時間延長,鋼的強度要下降？6-8 低碳珠光體熱強鋼在使用中組織不穩(wěn)定性（使用中出現(xiàn)的主要問題）有哪些？6-9 下列是什么鋼？合金元素主要作用？ 15CrMo 35Cr2MoV 15Cr12WMoV 42C

22、r9Si2 45Cr14Ni14W2Mo第7章 超高強度結(jié)構(gòu)鋼7-1 低合金超高強度鋼是在哪些鋼的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的？有什么優(yōu)缺點？7-2 試述二次硬化型超高強度鋼的優(yōu)缺點及應(yīng)用。7-3 設(shè)計創(chuàng)制馬氏體時效鋼的基本依據(jù)是什么？7-4 試述馬氏體時效鋼的中Ni、Co、Mo等元素的作用。第8章 鑄鐵8-1 鑄鐵中碳的存在或分布形式有哪幾種？8-2 按照碳在鑄鐵中存在及分布形式和石墨形態(tài)，鑄鐵可分成哪幾類？8-3 灰口鑄鐵、球墨鑄鐵等基體金屬的組織與第一階段、第二階段石墨化進行程度有關(guān)，分析F、P、FP三種基體灰口鑄鐵按石墨化進行程度是如何得到的？8-4 鑄鐵與碳鋼相比，在成分、組織和性能上有什么主要

23、區(qū)別？8-5 C、Si、Mn、P、S元素對鑄鐵石墨化有什么影響？為什么二低（ C、Si低）一高（S高）的鑄鐵易出現(xiàn)白口？8-6 什么叫鑄件壁厚敏感性？鑄鐵壁厚對石墨化有什么影響？8-7 石墨形態(tài)是鑄鐵性能特點的主要矛盾因素，試分別比較說明石墨形態(tài)對灰鑄鐵和球墨鑄鐵力學(xué)性能的影響。8-8 球墨鑄鐵的性能特點及用途是什么？8-9 和鋼相比，球墨鑄鐵的熱處理原理有什么異同？8-10 HT200、QT350-22、QT700-2各是什么鑄鐵，數(shù)字代表什么意義？各具有什么樣的基體和石墨形態(tài)？8-11 如何理解：鑄鐵在一般處理過程中，石墨參與相變，但是熱處理并不能改變石墨的形狀和分布？8-12 解釋機床底

24、座常用灰鑄鐵制造的原因。8-13 某廠生產(chǎn)球墨鑄鐵曲拐，經(jīng)澆注后，表面常出現(xiàn)“白口”，為什么？為消除白口，并希望得到珠光體組織，應(yīng)采用什么熱處理工藝？8-14 為什么灰鑄鐵的切屑是碎片狀的，而鋼的切屑是連續(xù)狀的？8-15 比較灰口鑄鐵、球墨鑄鐵的組織性能特點。8-16 可鍛鑄鐵中的團絮狀石墨是如何得到的？8-17 簡要說明提高鑄鐵性能的途徑。8-18 下列是什么材料？牌號中的數(shù)字與字母含義什么？HT250； KTH300-08； QT400-15；KTZ400-05； RuT3808-19 在白口鑄鐵中，碳主要以Fe3C形式存在，而在其它鑄鐵中碳主要以石墨形式存在，請分析白口鐵中Fe3C主要有哪幾種類型，其它鑄鐵中石墨有哪幾種類型？第二篇 有色金屬材料第9