2014年華南理工大學(xué)金屬學(xué)及熱處理考研真題與答案

1、 PAGE PAGE 9/172014 華南理工大學(xué)金屬學(xué)及熱處理考研復(fù)習(xí)精編編寫說(shuō)明編寫說(shuō)明復(fù)習(xí)精編是文思華工精品考研專業(yè)課系列輔導(dǎo)材料中的核心產(chǎn)品。本書嚴(yán)格依據(jù)學(xué)校識(shí)體系的重點(diǎn)難點(diǎn)，解題技巧的要點(diǎn)運(yùn)用，從而高效復(fù)習(xí)、奪取高分。主要內(nèi)容主要內(nèi)容考試分析解析考題難度復(fù)習(xí)之初即可對(duì)專業(yè)課有深度把握和宏觀了解。與方法。提綱挈領(lǐng)的作用。開解析、以星級(jí)多寡標(biāo)注知識(shí)點(diǎn)重次要程度便于高效復(fù)習(xí)。與重次要章節(jié)，有效指明復(fù)習(xí)方向。主要特色主要特色復(fù)習(xí)精編具有以下特點(diǎn)：立足教材，夯實(shí)基礎(chǔ)。以指定教材為依據(jù)，全面梳理知識(shí)，注意知識(shí)結(jié)構(gòu)的重組 注重聯(lián)系，強(qiáng)化記憶。復(fù)習(xí)指南分析各章節(jié)在考試中的地位和作用，并將各章節(jié) 提

2、取和應(yīng)用。撥答題技巧。使用說(shuō)明使用說(shuō)明1、全面了解，宏觀把握。列出的院校介紹、師資力量、就業(yè)情 選擇適合自己的研究方向，為考研增加勝算。2、穩(wěn)扎穩(wěn)打，夯實(shí)基礎(chǔ)。3、強(qiáng)化復(fù)習(xí)，抓住重點(diǎn)。（復(fù)習(xí)提示和知識(shí)框架圖）核心考點(diǎn)解析4、查缺補(bǔ)漏，以防萬(wàn)一。核心考點(diǎn)解析有效把 試技巧。5、臨考前夕，加深記憶。臨考前夕，應(yīng)重點(diǎn)記憶核心考點(diǎn)解析中的五星級(jí)考點(diǎn)、瀏覽知識(shí)框架圖，避免考試時(shí)因緊張等心理問(wèn)題而出現(xiàn)遺忘的現(xiàn)象，做到胸有成竹走向考場(chǎng)。考生體悟考生體悟考生 A考生B考生有對(duì)教材的講解，更有對(duì)真題的詳細(xì)解析，以及對(duì)出題規(guī)律的把握，相信我一定能考好！目錄 序言考前必知八、住宿條件九、其他常見問(wèn)題 考試分析一、考

3、試難度二、考試題型三、考點(diǎn)分布四、試題分析五、考試展望 復(fù)習(xí)指南金屬學(xué)與熱處理機(jī)械工程材料金屬材料及熱處理 核心考點(diǎn)解析金屬學(xué)與熱處理第一章金屬的晶體結(jié)第二章純金屬的結(jié)晶第三章二元合金的相結(jié)構(gòu)與結(jié)第四章鐵碳合金第五章三元合金相圖（考綱不要求第六章金屬及合金的塑性變形與斷第七章金屬及合金的回復(fù)與再結(jié)晶 第八章擴(kuò)散第九章 鋼的熱處理原理第十章 鋼的熱處理工藝第十一章 工業(yè)用鋼第十二章 鑄鐵第十三章 有色金屬及合金機(jī)械工程材料第十四章機(jī)械零件選材及加工路線分析金屬材料及熱處理 第十五章固態(tài)相變導(dǎo) 歷年真題與答案解析歷年考研真題試卷2007 2008 2009 2010 2011 年招收碩士學(xué)位研究生

4、入學(xué)考試試卷2012 歷年考研真題試卷答案解析2007 年招收碩士學(xué)位研究生入學(xué)考試試卷答案解析2008 2009 2010 2011 年招收碩士學(xué)位研究生入學(xué)考試試卷答案解析2012 備考方略一、高分備考方略（一）考研英語(yǔ)（二）考研政治（三）考研數(shù)學(xué)（四）二、輔導(dǎo)班推介（一）公共課（二）專業(yè)課三、教材與輔導(dǎo)書推介（一）公共課（二）專業(yè)課四、考研必備網(wǎng)站推薦 資料推介碩考網(wǎng)祝2014華南理工大學(xué)考研金榜題名，加油！ 復(fù)習(xí)指南第九章鋼的熱處理原理一、本章復(fù)習(xí)提示轉(zhuǎn)變進(jìn)行了詳細(xì)闡述。鋼的熱處理方面是一直是考試的重點(diǎn)內(nèi)容考查范圍比較廣，要求也較高，應(yīng)該熟練掌握。熟悉淬火鋼的回火轉(zhuǎn)變過(guò)程、回火對(duì)組織和

5、性能的影響，以及回火脆性等。二、本章知識(shí)框架圖熱處理的作用概述2熱處理與相圖固態(tài)相變的特點(diǎn)和類型共析鋼奧氏體的形成過(guò)程 鋼在加熱時(shí)的轉(zhuǎn)變2影響奧氏體形成速度的因3奧氏體晶粒大小及其影響因素概述共析鋼過(guò)冷奧氏體的等溫轉(zhuǎn)變圖鋼的熱處理原理3影響過(guò)冷奧氏體等溫轉(zhuǎn)變的因鋼在冷卻時(shí)的轉(zhuǎn)變4珠光體轉(zhuǎn)變馬氏體轉(zhuǎn)變貝氏體轉(zhuǎn)變過(guò)冷奧氏體連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變圖及其應(yīng)用1淬火鋼的回火轉(zhuǎn)變及其組鋼在回火時(shí)的轉(zhuǎn)變2淬火鋼在回火時(shí)性能的變回火脆性淬火后的回火產(chǎn)物與奧氏體直接分解產(chǎn)物比較 核心考點(diǎn)解析第九章鋼的熱處理原理一、概述熱處理的作用熱處理與相圖原則上只有在加熱或冷卻時(shí)發(fā)生溶解度顯著變化或者有固態(tài)相變發(fā)生的合金才能迸行 所以

6、能進(jìn)行熱處理。以字如c c c而把冷卻時(shí)的實(shí)際臨界溫度標(biāo)以字如r r r。13cm13cm所以，對(duì)鋼進(jìn)行熱處理時(shí)不僅要考慮溫度因素，還要考慮時(shí)間和速度的影響。例如，鋼從奧氏體狀態(tài)冷卻時(shí)，由于冷卻速度不同將分別轉(zhuǎn)變?yōu)橹楣怏w、貝氏體和馬氏體等組織。固態(tài)相變的特點(diǎn)和類型固態(tài)相變的特點(diǎn)相，新相和母相都是晶體，因此又與結(jié)晶有著顯著不同的特點(diǎn)。相變阻力大新相晶核和母相之間存在一定的晶體學(xué)位向關(guān)系母相晶體缺陷對(duì)相變起促進(jìn)作用易于出現(xiàn)過(guò)渡相固態(tài)相變的類型擴(kuò)散型相變，如珠光體轉(zhuǎn)變和奧氏體轉(zhuǎn)變。非擴(kuò)散型相變或切變型相變，如馬氏體轉(zhuǎn)變。過(guò)渡型相變或半擴(kuò)散型相變，如貝氏體轉(zhuǎn)變。二、鋼在加熱時(shí)的轉(zhuǎn)變粒大小以及加熱后未溶

7、于奧氏體中的碳化物等過(guò)剩相的數(shù)量和分布狀況共析鋼奧氏體的形成過(guò)程若共析鋼的原始組織為片狀珠光體，當(dāng)加熱至 Ac1 共析鋼中奧氏體的形成由下列四個(gè)基本過(guò)程組成：奧氏體形核通常 A A 的形核提供了成分、結(jié)構(gòu)和能量等有利條件。奧氏體長(zhǎng)大便不斷長(zhǎng)大。剩余滲碳體溶解鐵素體向奧氏體的轉(zhuǎn)變速度比滲碳體的溶解速度快得多奧氏體成分均勻化影響奧氏體形成速度的因素加熱溫度和保溫時(shí)間在 Ac1 原始組織的影響奧氏體化最快的是淬火狀態(tài)的鋼，其次是正火狀態(tài)的鋼，最慢的是球化退火狀態(tài)的鋼?；瘜W(xué)成分的影響碳鐵素體與滲碳體相界面總量增多，碳的擴(kuò)散能力也隨之增強(qiáng)，奧氏體形成速度越快。合金元素合金元素主要從以下幾個(gè)方面影響奧氏體

8、的形成速度。合金元素影響碳在奧氏體中的擴(kuò)散速度。Co Ni Al、Mn Cr、W、V 等碳化物形成元素顯著降低碳在奧氏體中的擴(kuò)散速度，故大大減慢奧氏體的形成速度。在奧氏體中的擴(kuò)散速度，從而影響奧氏體的形成過(guò)程（一般，除 、Ni 等外的合金元素都升高鋼的臨界點(diǎn)，即提高奧氏體的形成溫度）鋼中合金元素在鐵素體和碳化物中的分布是不均勻的，在奧氏體化過(guò)程中，合金鋼 奧氏體晶粒大小及其影響因素奧氏體的晶粒度晶粒度是晶粒大小的度量。實(shí)際生產(chǎn)中通常用晶粒度級(jí)別數(shù) G 來(lái)表示金屬材料的平均晶粒度，晶粒度級(jí)別數(shù) G N 2G1，式中N 100 倍下每平方英寸面積內(nèi)觀察到得晶粒個(gè)數(shù)。晶粒度級(jí)別數(shù)G 1-4 粒；5-

9、8 級(jí)以上稱超細(xì)晶粒。奧氏體晶粒度分為起始晶粒度、本質(zhì)晶粒度和實(shí)際晶粒度三種。起始晶粒度起始晶粒度指加熱過(guò)程中，奧氏體化剛完成時(shí)的晶粒大小。本質(zhì)晶粒度920-940，保溫3-8h 后測(cè)定其奧氏體晶粒大小，晶粒度為1-4 級(jí)的鋼稱為本質(zhì)粗晶5 ）奧氏體晶粒長(zhǎng)大的傾向性。圍，如即使在930嚴(yán)格控制加熱溫度，以免引起晶粒粗化而使性能變壞。上應(yīng)用的優(yōu)質(zhì)碳素鋼和合金鋼大都是本質(zhì)細(xì)晶粒鋼。這是由于彌散的AlN 及 TiMo 等合金元素形成的碳化物質(zhì)點(diǎn)可阻礙奧氏體晶粒長(zhǎng)大的緣故。實(shí)際晶粒度實(shí)際晶粒度指在具體加熱條件下得到的奧氏體晶粒大小和性能。影響奧氏體晶粒大小的因素加熱溫度和保溫時(shí)間的影響大而趨于一個(gè)穩(wěn)定

10、尺寸。加熱速度的影響鋼的化學(xué)成分的影響TiVNb 彌散碳化物和氮化物，可以得到細(xì)小的奧氏體晶粒。而、P、N 等元素溶入奧氏體后削弱了鐵原子結(jié)合力，加速鐵原子的擴(kuò)散，因而促進(jìn)奧氏體晶粒的長(zhǎng)大。鋼的原始組織的影響2014 華南理工大學(xué)金屬學(xué)及熱處理考研復(fù)習(xí)精編 PAGE PAGE 10/17 歷年真題試卷與答案解析歷年考研真題試卷華南理工大學(xué)2007年招收碩士學(xué)位研究生入學(xué)考試試卷（試卷上做答無(wú)效，請(qǐng)?jiān)诖痤}紙上做答，試后本卷必須與答題紙一同交回）科目名稱：802 金屬學(xué)及熱處理適用專業(yè)：材料加工工程 02 再生方向）一、填空題（0.5 30 分）常見的金屬晶體結(jié)構(gòu)類型是、和。Al 的晶體結(jié)構(gòu)是它的

11、致密度為該晶格原子密度最大的晶面是，在晶格中有個(gè)，在該晶面上原子密度最大的晶向是，有個(gè)因此其滑移系數(shù)為。右圖為一立方晶胞BC 為頂點(diǎn)為棱邊中點(diǎn) 的晶向指數(shù)為 OCD 的晶面指數(shù)為（。晶體缺陷按幾何形態(tài)，可分為三大類：、和面缺陷，其中缺陷主要有、和。金屬結(jié)晶時(shí)，是必要條件；而是晶核的形成長(zhǎng)大的驅(qū)動(dòng)力。二元合金相圖中最多可有個(gè)相平衡共存，在相圖中表現(xiàn)為線二元合金相圖中常見的恒溫轉(zhuǎn)變包括轉(zhuǎn)變、轉(zhuǎn)變和轉(zhuǎn)變。合金的基本強(qiáng)化方式包括、等。合金中的基本相結(jié)構(gòu)，有和兩類，后者如。金屬塑性變形大多數(shù)情況下是以的方式進(jìn)行的，這種方式的實(shí)質(zhì)是 PAGE PAGE 17/17的運(yùn)動(dòng)而造成的。鐵碳合金按其碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)及

12、室溫平衡組織分為三大類，即、和。其中室溫平衡組織為鐵素體加少量三次滲碳體。除 Co 外，大多數(shù)合金元素溶入奧氏體后，總是不同程度地使曲線向移動(dòng)，使鋼臨界冷卻速度VK，淬透性。11共析鋼奧氏體的形成是由、和四個(gè)基本過(guò)程組成的。12純鐵的同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變表達(dá)式填空：-Fe39C-Fe1C-Fe晶格類型 13高速鋼淬火后需 次回火， 回火后其組織由構(gòu)成其性能具和高的紅硬性。合金元素Ti 在1Cr18Ni9Ti 鋼中的主要作用是在20CrMnTi 中的主要作用是。HT200RuT400KTZ400-03 四種鑄鐵的石墨形態(tài)分別、 其中熱處理對(duì)于型號(hào)的鑄鐵性能提高作用最大。硬鋁合金的熱處理強(qiáng)化是先進(jìn)行處理得

13、到組織時(shí)強(qiáng)度仍較低，接著經(jīng)處理， 強(qiáng)度、硬度才明顯提高。二、選擇題（每小題 1 分，共 20 分）根據(jù)滑移系的數(shù)目，具有三種典型晶體結(jié)構(gòu)金屬的塑性好壞順序一般是 。A體心立方面心立方密排六方B面心立方體心立方密排六方C密排六方體心立方面心立方h k 表 示 。晶面族B. 晶面C. 晶向族D. 晶向變形金屬加熱時(shí)發(fā)生的再結(jié)晶過(guò)程是一個(gè)新晶粒代替舊晶粒的過(guò)程，這種新晶粒晶體結(jié)構(gòu)。A與變形前的金屬相同B與變形后的金屬相C形成新的晶體結(jié)構(gòu)一根彎曲的位錯(cuò)線，。具有唯一的位錯(cuò)類型B. 具有唯一的柏氏矢量C. 位錯(cuò)類型和柏氏矢量處處相同金屬結(jié)晶后晶粒大小取決于結(jié)晶時(shí)的形核率N 和長(zhǎng)大速度要細(xì)化晶粒必 。A增

14、大N 和GB增大、降低GC降低N、增大6間隙固溶體中原子擴(kuò)散機(jī)制為。A換位擴(kuò)散機(jī)制B. 空位擴(kuò)散機(jī)制C.間隙擴(kuò)散機(jī)制 7為了保證精密工件尺寸的長(zhǎng)期穩(wěn)定性，通常進(jìn)行冷處理，其目的是為了消除A應(yīng)力B成分偏析C殘余奧氏體以60Si2Mn 鋼制造的彈簧，淬火后經(jīng)450 C 回火獲得組織，從而具有高性極限。A. 回火馬氏體B. 回火托氏體C. 回火索氏體1有兩件T12 鋼制冷沖模具，第一件以Ac +40加熱后水冷淬火，第二件以Accm+ 40加熱后水冷淬火，硬度較高的是。1A. 第一件B. 第二件C. 兩件都一樣馬氏體片的粗細(xì)，主要取決于。A淬火冷卻速度B母相奧氏體的晶粒度CMs 點(diǎn)的高低下貝氏體比上貝

15、氏體強(qiáng)韌性好，主要是由于不同。AFe C 形態(tài)與分布BFe C 與F 的片層間距C亞結(jié)構(gòu)33鋼感應(yīng)加熱表面淬火的淬硬層深度，主要取決于。A. 鋼的含碳量B. 冷卻介質(zhì)的冷卻能力C. 感應(yīng)電流頻率D. 感應(yīng)電流電壓有一過(guò)共析鋼工件，淬火后組織為粗針馬氏大量殘余奧氏體，硬度、韌性、磨性偏低，其最可能的原因。A. 淬火冷卻速度過(guò)慢B. 加熱溫度過(guò)高，超過(guò)了AccmC. 加熱時(shí)間不足，奧氏體未均勻化碳素工具鋼和低合金刃具鋼的預(yù)先熱處理宜采。A. 球化退火B(yǎng). 完全退火C. 調(diào)質(zhì)關(guān)于離異共晶，錯(cuò)誤的說(shuō)法是。D. 正火略小于極限溶解度的合金，在快冷條件下，將會(huì)出現(xiàn)離異共晶離共晶點(diǎn)很遠(yuǎn)的亞共晶合金，在慢冷條

16、件下，將會(huì)出現(xiàn)離異共晶在先共晶相數(shù)量甚少而共晶組織較多的情況下，容易出現(xiàn)離異共晶大多數(shù)機(jī)械零件的熱處理技術(shù)要求只標(biāo)注。A. 硬度指標(biāo)B. 強(qiáng)度指標(biāo)C. 塑性指標(biāo)鋼的晶粒大小，主要取決于。A. 奧氏體化的溫度B. 奧氏體化后的冷卻速度C.奧氏體成分的均勻程度有一V 鋼制的模具，淬火后發(fā)現(xiàn)硬度較低0左右，但經(jīng)回火后，硬度升至HRC61，可能的原因是。A. 淬火時(shí)冷卻速度小于V 臨B. 淬火溫度較高，產(chǎn)生二次硬化C. 淬火溫度偏低19在室溫平衡狀態(tài)下，鋼的力學(xué)性能主要受的數(shù)量、形態(tài)和分布所影響。A. 滲碳體B. 鐵素體C.奧氏20T12 與20CrMnTi 鋼相比：A. 淬透性低而淬硬性高些B. 淬

17、透性高而淬硬性低些C淬透性高，淬硬性也高D. 淬透性低，淬硬性也低些三、判斷題 （1分，共15分）（）1. 在立方晶系中，晶向123與晶面（123）互相垂直。（）2. Cr12 鋼和 1Cr13 鋼成分及性能相近，因此可以互相代用。（）3. 為了避免焊接構(gòu)件的變形和開裂，焊接用鋼不應(yīng)選用淬透性高的鋼。（）4. 金屬結(jié)晶時(shí)過(guò)冷度越大，結(jié)晶后晶粒越粗。（）5. Co Al 外，大多數(shù)合金元素總是不同程度地升高鋼的Ms 點(diǎn)，從而可降低鋼淬火后的殘余奧氏體量。（）6. 間隙原子的擴(kuò)散激活能比置換原子的小，所以擴(kuò)散速度比較快。（）7. 沖壓杯狀零件時(shí)出現(xiàn)“制耳”現(xiàn)象是由于用了有“織構(gòu)”的板材。（）8.

18、平衡狀態(tài)的鐵碳二元合金在室溫下都是由 F+Fe3C 兩個(gè)基本相組成，含碳量不同，只是這兩個(gè)相的數(shù)量、形態(tài)和分布不同而已。（）9. 鋼的品質(zhì)，主要依據(jù)雜質(zhì)含量來(lái)評(píng)價(jià)。（）10. 兩元素形成間隙固溶體時(shí), 只要晶格類型相同, 原子直徑相近，就可以形成無(wú)限固溶體。（）11. 用合金化加以消除。（）12. 要求有較好塑性的銅導(dǎo)線，冷拔之后應(yīng)進(jìn)行回復(fù)退火。（）13. Cu-Zn Cu-Sn 合金一般稱為青銅。（） 14. 因?yàn)?Fe 的致密度比 -Fe 的晶格內(nèi)總間隙比 的大， 所以當(dāng)C Fe 的溶碳能力肯定比 大。（）15. 行就是螺型位錯(cuò)。四、簡(jiǎn)答題（每小題 6 分，共 30 分）試簡(jiǎn)述馬氏體轉(zhuǎn)變和

19、珠光體轉(zhuǎn)變之間的主要不同之處。變形時(shí)不存在應(yīng)變硬化現(xiàn)象（錫鉛、鋅的熔點(diǎn)分別為。在陶瓷材料中會(huì)發(fā)生再結(jié)晶過(guò)程嗎？為什么？簡(jiǎn)述為什么鐵素體不銹鋼和奧氏體不銹鋼無(wú)法進(jìn)行熱處理強(qiáng)化。在鐵碳相圖中有四條重要線，請(qǐng)說(shuō)明這些線上所發(fā)生的轉(zhuǎn)變并指出生成物（如 HJB水平線，冷卻時(shí)發(fā)生包晶轉(zhuǎn)變，LB H49CJ，生成J 相。ECF 水平線，；PSK 水平線，；ES 線，；GS 線，。五、分析、論述題（55 分）Fe-C 合金（鋼）（主要冷卻工藝以獲得上述不同的典型 組織，并總結(jié)出相應(yīng)的規(guī)律（15 分）0.65%2.5 Fe-C 回（）先共析相為何種結(jié)構(gòu)的組織？）鐵素體和滲碳體各自的總析出量是示意畫出最終的顯微組

20、織圖（ 計(jì)算結(jié)果只保留小數(shù)點(diǎn)后兩位8 分）下圖為某共析鋼 表示共析溫度馬氏體，P 表示珠光體。試在圖中示意畫出從共析溫度冷卻以獲得近似100體組織的冷卻曲線，并說(shuō)明原因（8 分）共析溫度某小工件由共析鋼制造，該鋼的等溫轉(zhuǎn)變圖如上（題 3 圖）所示；假定該工件已充分保溫而完全奧氏體化并從理后的顯微組織特征（室溫下為何種組織9 分）35010000 秒，然后淬火至室溫；250100 秒，然后淬火至室溫；65020 4001000 秒，最后淬火至室溫。（注意：上面等溫轉(zhuǎn)變圖的時(shí)間坐標(biāo)為對(duì)數(shù)）某制造商生產(chǎn)摩擦壓力機(jī)大型主軸，尺寸（mm ，4 4.75 40Cr20CrMnTi20CrMo42CrMo 35CrNi。請(qǐng)根據(jù)