金屬與熱處理試題及答案

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上一、填空題（每空1分，共20分）1.機(jī)械設(shè)計時常用 抗拉強(qiáng)度 和 屈服強(qiáng)度 兩種強(qiáng)度指標(biāo)。2.若退火亞共析鋼試樣中先共析鐵素體占41.6，珠光體58.4，則此鋼的含碳量為約0.46。3.屈強(qiáng)比是 屈服強(qiáng)度 與 ，抗拉強(qiáng)度 之比。4.一般工程結(jié)構(gòu)用金屬是 多晶體，在各個方向上的性能 相同，這就是實(shí)際金屬的各向同性現(xiàn)象。5.實(shí)際金屬存在點(diǎn)缺陷、線缺陷和面缺陷三種缺陷。實(shí)際晶體的強(qiáng)度比理想晶體的強(qiáng)度低（高，低）得多。6.根據(jù)組成合金的各組元之間的相互作用不同，合金的結(jié)構(gòu)可分為兩大類：固溶體和金屬化合物。固溶體的晶格結(jié)構(gòu)同溶劑，其強(qiáng)度硬度比純金屬的高。7.共析鋼加熱至Ac1時

2、將發(fā)生 珠光體向奧氏體的轉(zhuǎn)變，其形成過程包括四個階段。8.把兩個45鋼的退火態(tài)小試樣分別加熱到Ac1Ac3之間和Ac3以上溫度水冷淬火，所得到的組織前者為 馬氏體+鐵素體+殘余奧氏體 ，后者為 馬氏體殘余奧氏體 。二、判斷改錯題（對打，錯打“×”并改錯，每小題1分，共10分）（ ）1.隨奧氏體中碳含量的增高，馬氏體轉(zhuǎn)變后，其中片狀馬氏體減少，板條狀馬氏體增多。(×，片狀馬氏體增多，板條馬氏體減少)（ ）2.回火屈氏體、回火索氏體和過冷奧氏體分解時形成的屈氏體、索氏體，只是形成過程不同，但組織形態(tài)和性能則是相同的。(×，組織形態(tài)和性能也不同)（ ）3.退火工件常用H

3、RC標(biāo)出其硬度，淬火工件常用HBS標(biāo)出其硬度。(×，退火工件硬度用HBS標(biāo)出，淬火工件硬度用HRC標(biāo)出；)（ ）4.馬氏體是碳在Fe中所形成的過飽和固溶體；當(dāng)發(fā)生奧氏體向馬氏體的轉(zhuǎn)變時，體積發(fā)生膨脹。；（ ）5.表面淬火既能改變工件表面的化學(xué)成分，也能改善其心部組織與性能。(5.×，表面淬火只能改變工件表面的組織與性能。)（ ）6.化學(xué)熱處理既能改變工件表面的化學(xué)成分，也能改善其心部組織與性能。（ ）7.高碳鋼淬火時，將獲得高硬度的馬氏體，但由于奧氏體向馬氏體轉(zhuǎn)變的終止溫度在0以下，故鋼淬火后的組織中保留有少量的殘余奧氏體。（×）8.為了消除加工硬化便于進(jìn)一步加工

4、，常對冷加工后的金屬進(jìn)行完全退火。（進(jìn)行再結(jié)晶退火）（ ）9.片狀珠光體的機(jī)械性能主要決定于珠光體的含碳量。×，取決于珠光體的片間距；（ ）10.由于鋼回火的加熱溫度在A1以下，所以淬火鋼在回火時沒有組織變化。×，盡管鋼回火的加熱溫度在A1以下，但是淬火鋼在回火時仍有組織變化。三、選擇題（每小題1分，共10分）1.鋼在淬火后所得的組織是（ A ）A.淬火馬氏體 B.回火索氏體 C.回火屈氏體 D.索氏體2.在淬火鋼中，當(dāng)含碳量增加到0.6以后，隨含碳量的增加，硬度增加緩慢，這是因?yàn)椋?A ）A. 隨含碳量的增加，殘余奧氏體的量增多 B. 隨含碳量的增加，片狀馬氏體的量增多

5、C. 隨含碳量的增加，淬火內(nèi)應(yīng)力增大 D. 隨含碳量的增加，非馬氏體的量減少3.若鋼中加入的合金元素能使C曲線左移，則將使鋼的淬透性（ B ） A.提高 B.降低 C.不改變 D.對小試樣堤高，對大試樣則降低4.下列鋼鐵材料中切削性能較好的是（ B ）A.工業(yè)純鐵 B.45鋼 C.白口鑄鐵 D.T12A鋼5.鋼錠中的疏松可以能過下面哪種方法改善（ B ）A.完全退火 B.足夠變形量的鍛軋 C.擴(kuò)散退火 D.正火 6.正火T8鋼與完全退火T8鋼相比（ B ）A.前者珠光體更細(xì)密，故強(qiáng)度要低些 B. 前者珠光體更細(xì)密，故強(qiáng)度要高些C.前者珠光體更粗大，故強(qiáng)度要低些 D. 前者珠光體更粗大，故強(qiáng)度要

6、高些7.退火亞共析鋼，隨含碳量的增加（ B ）A.HBS、b值減小，、aK值增加 B. HBS、b值增加，、aK值減小 C. HBS、b值增加，、aK值增加 D. HBS、b值減小，、aK值減小8.碳含量為Wc4.3的鐵碳合金具有良好的（ D ）A. 可鍛性 B. 切削加工性能 C. 可焊性 D. 鑄造性能9.建筑用鋼筋宜選用（ C ） A. 高碳鋼 B.中碳鋼 C. 低碳鋼 D.工具鋼10.下述退火態(tài)鋼中強(qiáng)度最高的是（ D ） A.T13鋼 B.45鋼 C.65鋼 D.T8鋼四、簡答題（30分）1. 某廠倉庫有20鋼、45鋼、T12鋼和白口鑄鐵，大小和形狀都一樣，根據(jù)所學(xué)知識，可用哪些簡單方

7、法把它們迅速區(qū)分開？請說明理由。（5分）答：方法一：硬度測試。硬度值大小順序是：白口鑄鐵>T12鋼>45鋼>20鋼。 因?yàn)殍F碳合金的硬度隨含碳量的增加而升高；四種鐵碳合金的含碳量是：白口鑄鐵（大于2.11%C） > T12鋼（1.2%C）>45鋼（0.45%）>20鋼（0.2%C）。方法二：分別制備四種材料的金相試樣，在金相顯微鏡上進(jìn)行顯微組織觀察。亞共析鋼組織為（FP），且亞共析鋼中隨含碳量增加鐵素體減少，珠光體增多；過共析鋼組織為（PFe3C），且當(dāng)Wc>0.9時，F(xiàn)e3C沿晶界呈網(wǎng)狀分布；白口鑄鐵的組織中有萊氏體。所以，組織為（FP）而鐵素體少的

8、為20鋼、珠光體多的為45鋼；組織中有Fe3C沿晶界呈網(wǎng)狀分布的T12鋼，有萊氏體組織存在的是白口鑄鐵。2 60鋼經(jīng)正常淬火后得到什么組織？經(jīng)退火后得到什么組織？60鋼淬火后分別在200、400、600回火又得到什么組織？（5分）答：60鋼淬火后組織為馬氏體；（1分） 退火組織為珠光體鐵素體；（1分）200回火后組織為回火馬氏體；（1分） 400回火后為回火屈氏體；（1分）600回火后為回火索氏體。（1分）3. 簡述鑄鐵不同階段石墨化程度與其最終組織的關(guān)系。（10分）4. 指出下列牌號材料的類別和成分（或數(shù)字含義）（10分）牌號類別成分或數(shù)字含義Q235AQ34520CrHT200T10AW6

9、Mo5Cr4V2GCr15SiMn5CrMnMoCr12MoV1Cr18Ni9Ti牌號類別成分或數(shù)字含義Q235AA級碳素結(jié)構(gòu)鋼235表示鋼的屈服點(diǎn)值為235MPaQ345低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼345表示鋼的屈服點(diǎn)值為345MPa20Cr滲碳鋼Wc0.2，Cr < 1.5%HT200灰鑄鐵200表示灰鑄鐵抗拉強(qiáng)度為200 MPaT10A高級優(yōu)質(zhì)碳素工具鋼Wc0.1W6Mo5Cr4V2高速鋼W=6%, Mo5, Cr=4%, V=2%GCr15SiMn滾動軸承鋼Cr=1.5%, Si、Mn<1.5, 5CrMnMo熱作模具鋼Wc=0.5%, Cr、Mn、Mo<1.5%Cr12MoV

10、冷作模具鋼Wc>1.0%, Cr=12%, Mo、V<1.5%1Cr18Ni9Ti奧氏體不銹鋼Wc=0.1%,Cr=18%, Ni=8%,Ti<1.5%五、綜合分析題（10分）用一根冷拉鋼絲繩吊裝一大型工件進(jìn)入熱處理爐，并隨工件一起加熱到1000保溫，當(dāng)出爐后再次吊裝工件時，鋼絲繩發(fā)生斷裂，試分析其原因。答：冷拉鋼絲繩是利用加工硬化效應(yīng)提高其強(qiáng)度的，在這種狀態(tài)下的鋼絲中晶體缺陷密度增大，強(qiáng)度增加，處于加工硬化狀態(tài)。在1000時保溫，鋼絲將發(fā)生回復(fù)、再結(jié)晶和晶粒長大過程，組織和結(jié)構(gòu)恢復(fù)到軟化狀態(tài)。在這一系列變化中，冷拉鋼絲的加工硬化效果將消失，強(qiáng)度下降，在再次起吊時，鋼絲將被拉

11、長，發(fā)生塑性變形，橫截面積減小，強(qiáng)度將比保溫前低，所以發(fā)生斷裂。六、鐵碳相圖（20分）1默畫出鐵碳相圖，并標(biāo)注出共晶和共析成分點(diǎn)，以及A1、A3線和Acm線的位置；240鋼、60鋼、T12鋼的室溫平衡組織是什么？它們從高溫液態(tài)平衡冷卻到室溫要經(jīng)過哪些轉(zhuǎn)變？3畫出純鐵、40鋼、T12鋼的室溫平衡組織，并標(biāo)注其中的組織。工程材料 試題及答案一、判斷題1、合金滲碳鋼經(jīng)最終熱處理后的組織全部是回火馬氏體。 （×）2、熱加工與冷加工的主要區(qū)別在于是否有加工強(qiáng)化現(xiàn)象產(chǎn)生。（×）3、鑄鐵是含碳量小于2.11%的鐵碳合金。（×）4、二元共晶相圖是指合金兩組元在液態(tài)和固態(tài)均能無限互

12、溶所構(gòu)成的相圖。（×）5、感應(yīng)加熱表面淬火一般只改變鋼件表面層的組織，而不改變心部組織。（）6、一個合金的室溫組織為+11 +（+），則它由三相組成。 （×）7、將金屬加熱到再結(jié)晶溫度以上時，金屬將發(fā)生回復(fù)、再結(jié)晶及晶粒長大等變化。（）8、金屬在塑性變形后產(chǎn)生的纖維組織能使金屬具有各向異性。（）9、碳鋼的塑性和強(qiáng)度都隨著含碳量的增加而降低。 （×）10、金屬的再結(jié)晶轉(zhuǎn)變，也要經(jīng)歷形核與晶核長大的過程。 （）二、選擇適宜材料并說明常用的熱處理方法（30分）名稱候選材料選用材料熱處理方法最終組織機(jī)床床身T10A, KTZ450-06, HT200HT200時效PFG片

13、汽車后橋齒輪40Cr, 20CrMnTi, 60Si2Mn20CrMnTi滲碳淬火低溫回火表面CmMA心部 FM滾動軸承GCr15, Cr12, QT600-2GCr15球化退火淬火低溫回火CmMA銼刀9SiCr, T12, W18Cr4VT12球化退火淬火低溫回火CmMA汽車板簧45, 60Si2Mn, T1060Si2Mn淬火中溫回火T回鉆頭W18Cr4V，65Mn, 20W18Cr4V 淬火低溫回火CmMA橋梁1Cr13, 16Mn, Q19516Mn,不熱處理FP滑動軸承H70, ZSnSb11Cu6, T8ZSnSb11Cu6不熱處理a+SnSb耐酸容器Q235, 1Cr18Ni9T

14、i, ZGMn131Cr18Ni9Ti固溶處理A發(fā)動機(jī)曲軸QT600-3, 45, ZL101QT600-3等溫淬火高溫回火S回G球三、（20分）車床主軸要求軸頸部位硬度為HRC5458，其余地方為HRC2025，其加工路線為： 下料 鍛造 正火 機(jī)加工 調(diào)質(zhì) 機(jī)加工（精） 軸頸表面淬火 低溫回火 磨加工指出：1、主軸應(yīng)用的材料：45鋼2、正火的目的和大致熱處理工藝 細(xì)化晶粒，消除應(yīng)力；加熱到Ac350保溫一段時間空冷3、調(diào)質(zhì)目的和大致熱處理工藝 強(qiáng)度硬度塑性韌性達(dá)到良好配合 淬火高溫回火 4、表面淬火目的 提高軸頸表面硬度5低溫回火目的和軸頸表面和心部組織。去除表面淬火熱應(yīng)力，表面MA心部S

15、回四、選擇填空（20分）1、合金元素對奧氏體晶粒長大的影響是（ d）（a）均強(qiáng)烈阻止奧氏體晶粒長大 （b）均強(qiáng)烈促進(jìn)奧氏體晶粒長大（c）無影響 （d）上述說法都不全面2、適合制造滲碳零件的鋼有（ c）。（a）16Mn、15、20Cr、1Cr13、12Cr2Ni4A （b）45、40Cr、65Mn、T12（c）15、20Cr、18Cr2Ni4WA、20CrMnTi3、要制造直徑16mm的螺栓，要求整個截面上具有良好的綜合機(jī)械性能，應(yīng)選用（c ）（a）45鋼經(jīng)正火處理 （b）60Si2Mn經(jīng)淬火和中溫回火（c）40Cr鋼經(jīng)調(diào)質(zhì)處理4、制造手用鋸條應(yīng)當(dāng)選用（a ）（a）T12鋼經(jīng)淬火和低溫回火 （b

16、）Cr12Mo鋼經(jīng)淬火和低溫回火 （c）65鋼淬火后中溫回火5、高速鋼的紅硬性取決于（b ） （a）馬氏體的多少（b）淬火加熱時溶入奧氏體中的合金元素的量（c）鋼中的碳含量6、汽車、拖拉機(jī)的齒輪要求表面高耐磨性，中心有良好的強(qiáng)韌性，應(yīng)選用（c ）（a）60鋼滲碳淬火后低溫回火 （b）40Cr淬火后高溫回火 （c）20CrMnTi滲碳淬火后低溫回火7、65、65Mn、50CrV等屬于哪類鋼，其熱處理特點(diǎn)是（c ）（a）工具鋼，淬火+低溫回火 （b）軸承鋼，滲碳+淬火+低溫回火 （c）彈簧鋼，淬火+中溫回火8、二次硬化屬于（ d）（a）固溶強(qiáng)化 （b）細(xì)晶強(qiáng)化 （c）位錯強(qiáng)化 （d）第二相強(qiáng)化9、

17、1Cr18Ni9Ti奧氏體型不銹鋼，進(jìn)行固溶處理的目的是（ b）（a） 獲得單一的馬氏體組織，提高硬度和耐磨性（b） 獲得單一的奧氏體組織，提高抗腐蝕性，防止晶間腐蝕 （c） （c）降低硬度，便于切削加工10、推土機(jī)鏟和坦克履帶板受到嚴(yán)重的磨損及強(qiáng)烈沖擊，應(yīng)選擇用（b ）（a）20Cr滲碳淬火后低溫回火 （b）ZGMn133經(jīng)水韌處理 （c）W18Cr4V淬火后低溫回火11、位錯是一種 。（ ）線缺陷 點(diǎn)缺陷 面缺陷 12、純鐵在850時為 晶格。 （）體心立方 面心立方 密排六方13、有些金屬在固態(tài)下會發(fā)生晶體結(jié)構(gòu)的變化，這種變化可以稱為 。 () 等溫轉(zhuǎn)變 變溫轉(zhuǎn)變 同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變14、共析

18、鋼過冷奧氏體在連續(xù)冷卻時，有如下轉(zhuǎn)變 。 () 只有貝氏體和馬氏體轉(zhuǎn)變，而沒有珠光體型轉(zhuǎn)變 只有珠光體型和馬氏體轉(zhuǎn)變，而沒有貝氏體轉(zhuǎn)變 只有珠光體型和貝氏體轉(zhuǎn)變，而沒有馬氏體轉(zhuǎn)變15、當(dāng)晶格常數(shù)相同時，面心立方晶格比體心立方晶格的致密度 。 () 小 大 相等16、具有勻晶相圖的合金在固態(tài)時的相結(jié)構(gòu)屬于 。 () 化合物 固溶體 以上都不是17、密排六方晶胞的原子數(shù)為 。（）2 6 4 18、彈簧及一些要求具有較高屈服極限的熱作模具等，常采用熱處理工藝是 。（） 淬火+低溫回火    淬火+中溫回火   表面淬火19、亞共析鋼中，隨著含碳量的增加，C曲線

19、的位置： () 右移 左移 不變。20、在室溫平衡狀態(tài)下，當(dāng)鋼的含碳量超過0.9%后，鋼中滲碳體的形態(tài)主要是 。 () 粒狀 片狀 網(wǎng)狀21、屬于體心立方晶格的金屬有 。（）-Fe,鋁   -Fe,鉻   -Fe,鋁 22、工程結(jié)構(gòu)件中應(yīng)用最多的鋼種是 。 ()碳素結(jié)構(gòu)鋼 不銹鋼 碳素工具鋼23、奧氏體是碳溶解在 中所形成的間隙固溶體。（）  -Fe   -Fe   -Fe  24、可逆回火脆性的溫度范圍是 。（）150200 250400 40055025、完全退火主要用于 。（）亞共析鋼 共

20、析鋼 過共析鋼 26、退火是將工件加熱到一定溫度，保溫一段時間，然后采用的冷卻方式是 。（）  隨爐冷卻 在油中冷卻 在空氣中冷卻27、馬氏體轉(zhuǎn)變是在 以下進(jìn)行的。（） A1 Ms Mf 28、珠光體是一種 。 （）  固溶體 金屬化合物 機(jī)械混合物 29、在測量工件的表面層硬度時，常用的硬度測試方法的表示符號是 。（）HB HR HV30、表示金屬材料彈性極限的符號是 。（）  e s b 31、在晶體缺陷中，屬于面缺陷的有 。 （ ）   間隙原子   位錯   晶界   

21、;   32、建立相圖時采用的冷卻速應(yīng)為 。 （） 快速 中速 極緩慢33、在發(fā)生共晶轉(zhuǎn)變L+時，L、三相的成分為 。（） 相同 確定不變 不斷變化34、對板料進(jìn)行多次拉伸時，為了消除形變強(qiáng)化，中途應(yīng)進(jìn)行 。（） 完全退火 再結(jié)晶退火 正火 35、正火是將工件加熱到一定溫度，保溫一段時間，然后采用的冷卻方式是 。（） 隨爐冷卻  在油中冷卻 在空氣中冷卻 36、合金固溶強(qiáng)化的基本原因是 。（）晶粒變細(xì) 晶格發(fā)生畸變 晶格類型發(fā)生了改變37、大多數(shù)合金元素均在不同程度上有細(xì)化晶粒的作用，其中細(xì)化晶粒作用最為顯著的有 。（） Mn,P Mn,Ti

22、Ti,V38、分級淬火的目的是 。（） 使工件在介質(zhì)停留期間完成組織轉(zhuǎn)變 使工件內(nèi)外溫差較為均勻并減小工件與介質(zhì)間的溫差 使奧氏體成分趨于均勻39、一個合金的室溫組織為+二次+(+)，它由 組成。（)二相 三相 四相 40、制造普通螺母的鋼應(yīng)選用 。（） Q235 65Mn T1241、滲碳體的性能特點(diǎn)是 。（） 強(qiáng)度和硬度不高，塑性良好 硬度高，極脆，塑性幾乎等于零 強(qiáng)度較高，硬度適中，有一定的塑性42、一個理想的淬火冷卻介質(zhì)應(yīng)具有的冷卻特性是 。（） 在約550以上高溫區(qū)冷速應(yīng)盡可能緩慢，在低于約250的低溫區(qū)應(yīng)具有足夠快的冷速 在約550以上高溫區(qū)冷速應(yīng)具有足夠快的冷速，在低于

23、約250的低溫區(qū)應(yīng)盡可能緩慢 從高溫至低溫一直保持足夠快的冷卻速度43、將變形金屬加熱發(fā)生再結(jié)晶轉(zhuǎn)變時 。（） 只有晶格類型發(fā)生變化 只有晶粒大小、形狀發(fā)生變化晶格類型、晶粒大小、形狀都發(fā)生變化44、挖掘機(jī)鏟齒、坦克和拖拉機(jī)履帶宜采用 。（ ） 可鍛鑄鐵 球墨鑄鐵 高錳鋼ZGMn1345、除 元素外，其它合金元素溶于奧氏體后，均能增加過冷奧氏體的穩(wěn)定性。（） Co     Cr   Mn   46、屬于體心立方晶格的金屬有 。（） -Fe、鋁   -Fe、鉻   -Fe、鋁 47、每個體心立方晶胞中包含有

24、 個原子。（）1 2 3 48、在以下晶體中，滑移系數(shù)目最多的晶格類型是 。 ( ) 密排六方 體心立方 簡單立方49、欲要提高188型鉻鎳不銹鋼的強(qiáng)度，主要是通過 。（）時效強(qiáng)化方法 固溶強(qiáng)化方法 冷加工硬化方法50、在Fe-Fe3C相圖中，共析線也稱為 。（） A1線    ECF線    Acm線    五、簡答題（共20分） 1、晶體有那些特性？（4分）答：1）一般具有規(guī)則的外形；2）有固定的熔點(diǎn)；3）有各向異性；4）解理性。2、陶瓷材料的主要性能特點(diǎn)是什么？（5分）答：陶瓷材料性能特點(diǎn)：具有不可燃燒性；（1分）、高耐熱性、高

25、化學(xué)穩(wěn)定性；（1分）不老化性；（1分）、高的硬度和良好的抗壓能力；（1分），但脆性很高，溫度急變抗力很低。3、簡述珠光體、索氏體、屈氏體三者的異同點(diǎn)。(5分)答：珠光體、索氏體、屈氏體都是鐵素體與滲碳體片層交替的機(jī)械混合物。（2分）不同的是片層間距由寬到細(xì)，強(qiáng)度、硬度由低變高。（3分）4、鐵碳合金中基本相是那些？其機(jī)械性能如何？(6分)答：基本相有：鐵素體、奧氏體、滲碳體 。鐵素體強(qiáng)度和硬度不高，但具有良好的塑性和韌性；奧氏體的硬度較低而塑性較高，易于鍛壓成型；滲碳體硬度很高而塑性和韌性幾乎為零，脆性大。5、金屬結(jié)晶的基本規(guī)律是什么？晶核的形成率和成長率受到哪些因素的影響？P16答：結(jié)晶的基本

26、過程晶核形成與晶核長大結(jié)晶時的冷卻速度（即過冷度）隨著過冷度的增大，晶核的形成率和成長率都增大，但形成率的增長比成長率的增長快，同時液體金屬中難熔雜質(zhì)以及振動和攪拌的方法也會增大形核率6、手鋸鋸條、普通螺釘、車床主軸分別用何種碳鋼制造？答：手鋸鋸條：它要求有較高的硬度和耐磨性，因此用碳素工具鋼制造。如T9,T9A,T10,T10A,T11,T11A普通螺釘：它要保證有一定的機(jī)械性能，用普通碳素結(jié)構(gòu)鋼制造，如Q195,Q215,Q235車床主軸：它要求有較高的綜合機(jī)械性能，用優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼，如30，35，40，45，507、金屬經(jīng)冷塑性變形后，組織和性能發(fā)生什么變化？答：1晶粒沿變形方向拉長，性

27、能趨于各向異性，如縱向的強(qiáng)度和塑性遠(yuǎn)大于橫向等。2晶粒破碎，位錯密度增加，產(chǎn)生加工硬化，即隨著變形量的增加，強(qiáng)度和硬度顯著提高，而塑性和韌性下降，3織構(gòu)現(xiàn)象的產(chǎn)生，即隨著變形的發(fā)生不僅金屬中晶粒會被破碎拉長，而且各晶粒的晶格位向也會沿著變形的方向同時發(fā)生轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)動結(jié)果金屬中每個晶粒的晶格位向趨于大體一致，產(chǎn)生織構(gòu)現(xiàn)象，4冷壓力加工過程中由于材料各部分的變形不均勻或晶粒內(nèi)各部分和各晶粒間的變形不均勻，金屬內(nèi)部會形成殘余的內(nèi)應(yīng)力，這在一般情況下都是不利的，會引起零件尺寸不穩(wěn)定。8、固溶體和金屬間化合物在結(jié)構(gòu)和性能上有什么主要差別？答：在結(jié)構(gòu)上：固溶體的晶體結(jié)構(gòu)與溶劑的結(jié)構(gòu)相同，而金屬間化合物的晶體

28、結(jié)構(gòu)不同于組成它的任一組元，它是以分子式來表示其組成。在性能上：形成固溶體和金屬件化合物都能強(qiáng)化合金，但固溶體的強(qiáng)度，硬度比金屬間化合物低，塑性，韌性比金屬間化合物好，也就是固溶體有更好的綜合機(jī)械性能。9、實(shí)際晶體中的點(diǎn)缺陷，線缺陷和面缺陷對金屬性能有何影響？答：如果金屬中無晶體缺陷時，通過理論計算具有極高的強(qiáng)度，隨著晶體中缺陷的增加，金屬的強(qiáng)度迅速下降，當(dāng)缺陷增加到一定值后，金屬的強(qiáng)度又隨晶體缺陷的增加而增加。因此，無論點(diǎn)缺陷，線缺陷和面缺陷都會造成晶格畸變，從而使晶體強(qiáng)度增加。同時晶體缺陷的存在還會增加金屬的電阻，降低金屬的抗腐蝕性能。10、簡述鑄造過程中縮孔形成的原因。答：金屬液在鑄模中

29、冷卻和凝固時，由于液態(tài)收縮和凝固收縮所縮減的容積得不到補(bǔ)充，則會在鑄件的厚大部位及最后凝固部位形成尺寸較大而集中分布的孔洞。11、簡述消除沖壓制品表面出現(xiàn)呂德斯帶的措施。答：利用應(yīng)變時效理論解決這一問題。將薄板在沖壓之前進(jìn)行一道微量冷軋工序（12的壓下量），或向鋼中加入少量的Ti或Al，C，N等間隙原子形成化合物，以消除屈服點(diǎn)，隨后再進(jìn)行冷壓成形，便可保證工件表面平滑光潔。12、說明本體聚合與懸浮聚合的異同？答：相同點(diǎn)：聚合都在單體相中進(jìn)行不同點(diǎn)：懸浮聚合的單體分散為無數(shù)個小液滴，易散熱13、陶瓷表面施釉的作用有那些？燒鈾后釉面出現(xiàn)裂紋或陶瓷表面發(fā)生翹曲時，應(yīng)如何解決？答：作用：在陶瓷上形成玻

30、璃狀物質(zhì)使其表面具有光亮、美觀、致密絕緣、不吸水、不透水及化學(xué)穩(wěn)定性好等優(yōu)良性能改變鈾料成分，降低其熱膨脹系數(shù)14、奧氏體形成的四個步驟是什么？（4分）答：（1）奧氏體晶核的形成；（1分）（2）奧氏體晶核的長大；（1分）（3）殘余滲碳體的溶解；（1分）（4）奧氏體成分的均勻化。（1分）15、高分子材料的主要性能特點(diǎn)是什么？（6分）答：高分子材料性能特點(diǎn)：具有高彈性和粘彈性；（1分）強(qiáng)度低，比強(qiáng)度高；（1分）耐磨、減磨性能好；（1分）絕緣、絕熱、絕聲；（1分）耐熱性不高，耐蝕性能好；（1分）存在老化問題。（1分）16、提高金屬耐蝕性的途徑是什么？不銹鋼中最主要的合金元素是哪一個元素？ （4分）答

31、：（1）提高金屬的電極電位；（1分）（2）使金屬易于鈍化，形成致密、完整、穩(wěn)定的與鋼基體結(jié)合牢固的鈍化膜；（1分）（3）形成單相組織。（1分）不銹鋼中最主要的合金元素是Cr。（1分）17、說明下列符號各是什么指標(biāo)？各代表什么意思？（5分）(1) E （2） s （3） （4） k (5)HRC答：（1）E：彈性模量；剛度指標(biāo) （1分）（2）s：屈服點(diǎn)（強(qiáng)度） ；強(qiáng)度指標(biāo) （1分）（3）：斷面收縮率； 塑性指標(biāo) （1分）（4）k ：沖擊韌度；韌性指標(biāo) （1分）（5）HRC：洛氏硬度；硬度指標(biāo) （1分）六、綜合分析題（共22分）1、（12分）有兩個含碳量為1.2%的碳鋼薄試樣，分別加熱到780和8

32、60并保溫相同時間，使之達(dá)到平衡狀態(tài)，然后以大于VK的冷卻速度至室溫。試問：（1）哪個溫度加熱淬火后馬氏體晶粒較粗大？答：因?yàn)?60攝氏度加熱溫度高，加熱時形成的奧氏體晶粒粗大，冷卻后得到的馬氏體晶粒叫粗大（2）哪個溫度加熱淬火后馬氏體含碳量較多？答：因?yàn)榧訜釡囟?60已經(jīng)超過了Accm，此時碳化物全部溶于奧氏體中，奧氏體中含碳量增加，而奧氏體向馬氏體轉(zhuǎn)變是非擴(kuò)散型轉(zhuǎn)變，所以冷卻后馬氏體含碳量較多。（3）哪個溫度加熱淬火后殘余奧氏體較多？答：因?yàn)榧訜釡囟?60已經(jīng)超過了Accm，此時碳化物全部溶于奧氏體中，使奧氏體中含碳量增加，降低鋼的Ms和Mf點(diǎn)，卒火后殘余奧氏體增多。（4）哪個溫度加熱淬火

33、后未溶碳化物較少？答：因?yàn)榧訜釡囟?60已經(jīng)超過了Accm，此時碳化物全部溶于奧氏體中，因?yàn)榧訜嶙浠鸷笪慈芴蓟镙^少（5）你認(rèn)為哪個溫度加熱淬火后合適？為什么？答：780加熱卒火后合適。因?yàn)楹剂繛?.2%的碳鋼屬于過共析鋼，過共析碳鋼卒火加熱溫度Ac1+(30_50攝氏度)，而780在這個溫度范圍內(nèi)，這時卒火后的組織為均勻而細(xì)小的馬氏體和顆粒狀滲碳體及殘余奧氏體的混合組織，使鋼具有高的強(qiáng)度，硬度和耐磨性，而且也具有較高的韌性。七、要制造齒輪、連桿、熱鍛模具、彈簧、冷沖壓模具、滾動軸承、車刀、銼刀、機(jī)床床身等零件，試從下列牌號中分別選出合適的材料并敘述所選材料的名稱、成分、熱處理工藝和零件制成

34、后的最終組織。答：齒輪：20CrMnTi滲碳鋼；C%=0.2%,Cr,Mn,Ti<1.5%；滲碳淬火低溫回火；組織為回火馬氏體。（3分） 連桿：40Cr調(diào)質(zhì)鋼；C%=0.4%,Cr<1.5%；調(diào)質(zhì)處理（淬火高溫回火）；組織為回火索氏體。（2分） 彈簧：65Mn彈簧鋼；C%=0.65%,Mn<1.5%；淬火中溫回火；組織為回火托氏體。（2分） 冷沖壓模具：Cr12MoV冷變形模具鋼；C%>1%,Cr=12%,Mo,V<1.5%；淬火低溫回火；組織為回火馬氏體。（2分） 滾動軸承：GCr15Mo軸承鋼；C%1%,Cr=1.5%,Mo<1.5%；球化退火淬火低溫回

35、火；組織為回火馬氏體。（2分） 車刀：W6Mo5Cr4V2高速鋼；W%=6%,Mo%=5%,Cr%=4%,V%=2%；淬火560三次回火；組織為回火馬氏體碳化物。（3分） 銼刀：T10碳素工具鋼；C%1%；淬火低溫回火；組織為回火馬氏體碳化物。（2分） 熱鍛模具：5CrMnMo熱變形模具鋼；C%=0.5%,Cr,Mn,Mo<1.5%；淬火高溫回火；組織為回火索氏體。（2分） 機(jī)床床身：HT300灰口鐵；無需熱處理。（2分）八、用一根冷拉鋼絲繩吊裝一大型工件進(jìn)入熱處理爐，并隨工件一起加熱到1000保溫，當(dāng)出爐后再次吊裝工件時，鋼絲繩發(fā)生斷裂，試分析其原因。（10分）答：冷拉鋼絲繩是利用加工

36、硬化效應(yīng)提高其強(qiáng)度的，在這種狀態(tài)下的鋼絲中晶體缺陷密度增大，強(qiáng)度增加，處于加工硬化狀態(tài)。在1000時保溫，鋼絲將發(fā)生回復(fù)、再結(jié)晶和晶粒長大過程，組織和結(jié)構(gòu)恢復(fù)到軟化狀態(tài)。在這一系列變化中，冷拉鋼絲的加工硬化效果將消失，強(qiáng)度下降，在再次起吊時，鋼絲將被拉長，發(fā)生塑性變形，橫截面積減小，強(qiáng)度將比保溫前低，所以發(fā)生斷裂。名詞解釋：間隙固溶體：溶質(zhì)原子分布于溶劑的晶格間隙中所形成的固溶體。再結(jié)晶：金屬發(fā)生重新形核和長大而不改變其晶格類型的結(jié)晶過程。淬透性：鋼淬火時獲得馬氏體的能力。枝晶偏析：金屬結(jié)晶后晶粒內(nèi)部的成分不均勻現(xiàn)象。時效強(qiáng)化：固溶處理后鋁合金的強(qiáng)度和硬度隨時間變化而發(fā)生顯著提高的現(xiàn)象。同素異

37、構(gòu)性：同一金屬在不同溫度下具有不同晶格類型的現(xiàn)象。臨界冷卻速度：鋼淬火時獲得完全馬氏體的最低冷卻速度。熱硬性：指金屬材料在高溫下保持高硬度的能力。二次硬化：淬火鋼在回火時硬度提高的現(xiàn)象。共晶轉(zhuǎn)變：指具有一定成分的液態(tài)合金,在一定溫度下,同時結(jié)晶出兩種不同的固相的轉(zhuǎn)變。比重偏析：因初晶相與剩余液相比重不同而造成的成分偏析。置換固溶體：溶質(zhì)原子溶入溶質(zhì)晶格并占據(jù)溶質(zhì)晶格位置所形成的固溶體。變質(zhì)處理：在金屬澆注前添加變質(zhì)劑來改變晶粒的形狀或大小的處理方法。晶體的各向異性：晶體在不同方向具有不同性能的現(xiàn)象。固溶強(qiáng)化：因溶質(zhì)原子溶入而使固溶體的強(qiáng)度和硬度升高的現(xiàn)象。形變強(qiáng)化：隨著塑性變形程度的增加，金屬

38、的強(qiáng)度、硬度提高，而塑性、韌性下降的現(xiàn)象。殘余奧氏體：指淬火后尚未轉(zhuǎn)變，被迫保留下來的奧氏體。調(diào)質(zhì)處理：指淬火及高溫回火的熱處理工藝。淬硬性：鋼淬火時的硬化能力。過冷奧氏體：將鋼奧氏體化后冷卻至A1溫度之下尚未分解的奧氏體。本質(zhì)晶粒度：指奧氏體晶粒的長大傾向。C曲線：過冷奧氏體的等溫冷卻轉(zhuǎn)變曲線。CCT曲線：過冷奧氏體的連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變曲線。馬氏體：含碳過飽和的固溶體。熱塑性塑料：加熱時軟化融融，冷卻又變硬，并可反復(fù)進(jìn)行的塑料。熱固性塑料：首次加熱時軟化并發(fā)生交連反應(yīng)形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，再加熱時不軟化的塑料?；鼗鸱€(wěn)定性：鋼在回火時抵抗硬度下降的能力?？赡婊鼗鸫嘈裕河址Q第二類回火脆性，發(fā)生的溫度在4006

39、50，當(dāng)重新加熱脆性消失后，應(yīng)迅速冷卻，不能在400650區(qū)間長時間停留或緩冷，否則會再次發(fā)生催化現(xiàn)象。過冷度：金屬的理論結(jié)晶溫度與實(shí)際結(jié)晶溫度之差。二、判斷正誤并加以改正1、細(xì)化晶粒雖能提高金屬的強(qiáng)度，但增大了金屬的脆性。（ ）改正：細(xì)化晶粒不但能提高金屬的強(qiáng)度，也降低了金屬的脆性。2、結(jié)構(gòu)鋼的淬透性，隨鋼中碳含量的增大而增大。（ ）改正：結(jié)構(gòu)鋼的淬硬性，隨鋼中碳含量的增大而增大。3、普通低合金結(jié)構(gòu)鋼不能通過熱化處理進(jìn)行強(qiáng)化。（ ）4、置換固溶體必是無限固溶體。（ ）改正：置換固溶體有可能是無限固溶體。5、單晶體必有各向異性。（ ）6、普通鋼和優(yōu)質(zhì)鋼是按其強(qiáng)度等級來區(qū)分的。（ ）改正：普通鋼

40、和優(yōu)質(zhì)鋼是按鋼中有害雜質(zhì)硫、磷的含量來劃分的。7、過熱鋼經(jīng)再結(jié)晶退火后能顯著細(xì)化晶粒。（ ）改正：過熱鋼經(jīng)正火后能顯著細(xì)化晶粒。8、奧氏體耐熱鋼也就是奧氏體不銹鋼。（ ）改正：奧氏體耐熱鋼不是奧氏體不銹鋼。9、馬氏體的晶體結(jié)構(gòu)和鐵素體的相同。（ ）10、面心立方金屬的塑性比體心立方金屬的好。（ ）11、鐵素體是置換固溶體。（ ）改正：鐵素體是碳溶于-Fe中形成的間隙固溶體體。12、晶界是金屬晶體的常見缺陷。（ ）13、滲碳體是鋼中常見的固溶體相。（ ）改正：滲碳體是鋼中常見的金屬化合物相。14、金屬的塑性變形主要通過位錯的滑移進(jìn)行。（ ）15、金屬在進(jìn)行熱加工時，不會產(chǎn)生加工硬化現(xiàn)象。（ ）1

41、6、比重偏析不能通過熱處理來消除。17、上貝氏體的韌性比下貝氏體好。（ ）改正：上貝氏體的韌性比下貝氏體差。18、對過共析鋼工件進(jìn)行完全退火可消除滲碳體網(wǎng)。（ ）改正：對過共析鋼工件進(jìn)行正火可消除滲碳體網(wǎng)。19、對低碳低合金鋼進(jìn)行正火處理可提高其硬度。（ ）20、淬火獲得馬氏體的必要條件之一是其淬火冷卻速度必須小于Vk。（ ）改正：淬火獲得馬氏體的必要條件之一是其淬火冷卻速度必須大于Vk。21、氮化件的變形遠(yuǎn)比滲碳件的小。（ ）22、工件滲碳后直接淬火其開裂傾向比一次淬火的要小。（ ）23、高錳鋼在各種條件下均能表現(xiàn)出良好的耐磨性。（ ）改正：高錳鋼只有在受到強(qiáng)烈的沖擊和壓力的條件下才能表現(xiàn)出

42、良好的耐磨性。24、無限固溶體必是置換固溶體。（ ）25、金屬的晶粒越細(xì)小，其強(qiáng)度越高，但韌性變差。（ ）改正：一般地說，在室溫下，金屬的晶粒越細(xì)小，其強(qiáng)度和韌性越高。26、所謂臨界冷卻速度就是指鋼能獲得完全馬氏體組織的最小冷卻速度。（ ）27、鋼進(jìn)行分級淬火的目的是為了得到下貝氏體組織。（ ）改正：鋼進(jìn)行分級淬火的目的是為了減小淬火應(yīng)力，防止工件變形和開裂。28、對奧氏體不銹鋼進(jìn)行固溶處理的目的是為了提高其強(qiáng)度。（ ）改正：對奧氏體不銹鋼進(jìn)行固溶處理的目的是為了提高其耐蝕性。29、彈簧鋼的最終熱處理應(yīng)是淬火+低溫回火。（ ）改正：彈簧鋼的最終熱處理應(yīng)是淬火+中溫回火。30、凡單相固溶體均能進(jìn)

43、行形變強(qiáng)化。（ ）31、陶瓷組織中的氣相能起到一定的強(qiáng)化作用。（ ）改正：陶瓷組織中的氣相降低了陶瓷的強(qiáng)度，是造成裂紋的根源。32、熱塑性塑料一般具有鏈狀或支鏈狀分子結(jié)構(gòu)。（ ）33、凡間隙固溶體必是有限固溶體。（ ）34、珠光體的片層間距越小，其強(qiáng)度越高，其塑性越差。（ ）改正：珠光體的片層間距越小，其強(qiáng)度越高，其塑性越好。35、鋼的臨界冷卻速度Vk越大，則其淬透性越好。（ ）改正：鋼的臨界冷卻速度Vk越低，則其淬透性越好。36、過共析鋼的正常淬火一般均為不完全淬火。（ ）37、工件經(jīng)滲碳處理后，隨后應(yīng)進(jìn)行淬火及低溫回火。（ ）38、金屬是多晶體，因而絕對不可以產(chǎn)生各向異性。（ ）39、凡能

44、使鋼的C曲線右移的合金元素均能增加鋼的淬透性。（ ）40、感應(yīng)加熱表面淬火的淬硬深度與該鋼的淬透性沒有關(guān)系。（ ）41、陶瓷組織中的氣相完全是一種缺陷相。42、金屬凝固時，過冷度越大，晶體長大速度越大，因而其晶粒粗大。（ ）改正：金屬凝固時，過冷度越大，晶體長大速度越大，因而其晶粒細(xì)化。43、鋼的淬透性與其實(shí)際冷卻速度無關(guān)。（ ）改正：鋼的淬透性與其實(shí)際冷卻速度有關(guān)。44、亞共析鋼的正常淬火一般為不完全淬火。（ ）45、碳鋼淬火后回火時一般不會出現(xiàn)高溫回火脆性。（ ）46、工件經(jīng)氮化處理后不能再進(jìn)行淬火。（ ）47、對灰鑄鐵不能進(jìn)行強(qiáng)化熱處理。（ ）改正：對灰鑄鐵能進(jìn)行強(qiáng)化熱處理。48、過共析

45、鋼經(jīng)正常淬火后，馬氏體的含碳量小于鋼的含碳量。（ ）49、凡能使鋼的臨界冷卻速度增大的合金元素均能減小鋼的淬透性。（ ）50、高速鋼淬火后經(jīng)回火可進(jìn)一步提高其硬度。（ ）51、馬氏體的強(qiáng)度和硬度總是大于珠光體的。（ ）改正：馬氏體的硬度是大于珠光體的，而強(qiáng)度比珠光體的差。52、純鐵在室溫下的晶體結(jié)構(gòu)為面心立方晶格。（ ）改正：純鐵在室溫下的晶體結(jié)構(gòu)為體心立方晶格。53、馬氏體的硬度主要取決于淬火時的冷卻速度。（ ）改正：馬氏體的硬度主要取決于其含碳量。54、等溫淬火的目的是為了獲得下貝氏體組織。（ ）55、對普通低合金鋼件進(jìn)行淬火強(qiáng)化效果不顯著。（ ）56、高錳鋼的性能特點(diǎn)是硬度高，脆性大。（

46、 ）改正：高錳鋼的性能特點(diǎn)是良好的韌性和耐磨性。57、馬氏體是碳溶入-Fe中形成的過飽和固溶體。（ ）改正：馬氏體是碳溶入-Fe中形成的過飽和固溶體。58、間隙固溶體的溶質(zhì)原子直徑小，其強(qiáng)化效果遠(yuǎn)比置換固溶體差。（ ）59、硬鋁合金經(jīng)固溶處理后，強(qiáng)度明顯提高。（ ）60、鋼經(jīng)熱處理后，其組織和性能必然會改變。（ ）改正：鋼經(jīng)熱處理后，其組織和性能不一定會改變。61、純金屬都是在恒溫下結(jié)晶的。（ ）62、所謂白口鑄鐵是指碳全部以石墨形式存在的鑄鐵。（ ）改正：所謂白口鑄鐵是指碳主要以滲碳體形式存在的鑄鐵。63、白口鑄鐵鐵水凝固時不會發(fā)生共析轉(zhuǎn)變。（ ）改正：白口鑄鐵鐵水凝固時會發(fā)生共析轉(zhuǎn)變。64

47、、鑄件可用再結(jié)晶退火細(xì)化晶粒。（ ）65、冷熱加工所形成的纖維組織都能使金屬出現(xiàn)各向異性。（ ）66、奧氏體的塑性比鐵素體的高。（ ）67、馬氏體轉(zhuǎn)變是通過切變完成的，而不是通過形核和長大來完成的。（ ）改正：馬氏體轉(zhuǎn)變也是通過形核和長大來完成的，轉(zhuǎn)變機(jī)制非常復(fù)雜。68、金屬中的固態(tài)相變過程，都是晶粒的重新形核和長大過程。（ ）69、位錯的滑移可沿晶體中的任意面和任意方向進(jìn)行。（ ）改正：位錯的滑移可沿晶體中一定的晶面和方向進(jìn)行。70、對金屬進(jìn)行冷、熱加工都會產(chǎn)生加工硬化。（ ）改正：對金屬進(jìn)行冷加工會產(chǎn)生加工硬化。71、在共析溫度下，奧氏體的最低含碳量是0.77%。（ ）改正：在共析溫度下，

48、奧氏體的最低含碳量是0。72、亞共析鋼經(jīng)正火后，組織中的珠光體含量高于其退火組織中的。（ ）73、合金的強(qiáng)度和硬度一般都比純金屬高。（ ）74、白口鑄鐵在室溫下的相組成都為鐵素體和滲碳體。（ ）75、過共析鋼的平衡組織中沒有鐵素體相。（ ）改正：過共析鋼的平衡組織中有鐵素體相。76、過共析鋼用球化處理的方法可消除其網(wǎng)狀滲碳體。（ ）77、采用等溫淬火可獲得晶粒大小均勻的馬氏體。（ ）改正：采用等溫淬火可獲得晶粒大小均勻的貝氏體。78、形狀復(fù)雜，機(jī)械性能要求不高的零件最好選用球鐵制造。（ ）79、可鍛鑄鐵的碳當(dāng)量一定比灰口鑄鐵低。（ ）80、鋁合金淬火后其晶格類型不會改變。（ ）81、同一鋼材在

49、相同加熱條件下，水淬比油淬的淬透性好。（ ）82、同一鋼材在相同加熱條件下，小件比大件的淬透性好。（ ）83、工具鋼淬火時，冷卻速度越快，則所得組織中的殘余奧氏體越多。（ ）改正：工具鋼淬火時，冷卻速度越快，則所得組織中的馬氏體越多。84、黃銅的而蝕性比青銅差。（ ）85、對常見鋁合金僅進(jìn)行淬火，強(qiáng)化效果不顯著。（ ）86、可鍛鑄鐵只能通過可鍛化退火而得到。（ ）改正：可鍛鑄鐵只能通過石墨化退火而得到。87、貝氏體轉(zhuǎn)變是非擴(kuò)散性轉(zhuǎn)變。（ ）改正：貝氏體轉(zhuǎn)變是一半擴(kuò)散性轉(zhuǎn)變。88、馬氏體轉(zhuǎn)變是非擴(kuò)散性轉(zhuǎn)變。（ ）89、金屬的晶粒越細(xì)小，其強(qiáng)度越高，其塑性越好。（ ）90、位錯的滑移是金屬進(jìn)行塑性變形的唯一方式。（ ）改正：位錯的滑移是金屬進(jìn)行塑性變形的主要方式。91、表面淬火主要用于高碳鋼。（ ）改正：表面淬火主要用于中碳鋼、中碳合金鋼。三、選擇正確答案1、 為改善低碳鋼的切削加工性應(yīng)進(jìn)行哪種熱處理（ D ）A、等溫退火 B、完全退火 C、球化退火 D、正火2、鋼中加入除Co之外的其它合金元素一般均能使其C曲線右移，從而（ B ）A、增大VK B、增加淬透性 C、減小其淬透性 D、增大