工程材料及熱處理復習資料

1、NO.*工程材料及熱處理復習資料一、名詞解釋過冷度、臨界變形量、淬透性、晶格、固溶體、鐵素體、合金滲碳體、晶胞、巴氏合金、組元、相圖、球化退火、晶面、滑移、同素異構（晶）轉(zhuǎn)變、勻晶相圖、相、正火、金屬化合物、細晶強化、固溶強化、熱處理 、淬硬性、再結(jié)晶、晶內(nèi)偏析、過冷現(xiàn)象、熱硬性、石墨化、點缺陷、退火、變質(zhì)（孕育）鑄鐵、奧氏體、面缺陷、回火、結(jié)晶、熱加工、加工硬化、軸承合金、冷加工、變質(zhì)劑、面缺陷二、問答題1、擬用 T10 制造形狀簡單的車刀，工藝路線為：鍛造熱處理機加工熱處理磨加工，試寫出各熱處理工序的名稱并指出各熱處理工序的作用。2、與冷加工比較，熱加工給金屬件帶來的益處有哪些？3、元素

2、Si 、C、N、Ni 、Mn在-Fe 中形成哪幾種固溶體 ?4、根據(jù) Fe-Fe 3C 相圖，說明產(chǎn)生下列現(xiàn)象的原因：（1）在室溫下，含碳0.8% 的鋼其強度比含碳1.2% 的鋼高；（2）綁軋物件一般用鐵絲 （鍍鋅低碳鋼絲），而起重機吊重物卻用鋼絲繩 （用 60 、 65 、 70 、 75 等鋼制成）；（3）鋼適宜于通過壓力加工成形，而鑄鐵適宜于通過鑄造成形。4）含碳量為 1.0% 的鋼比含碳量為 0.5% 的鋼硬度高；5）在 1100 ，含碳 0.4% 的鋼能進行鍛造，含碳 4.0% 的生鐵不能鍛造；（ 6）鉗工鋸 T8 ， T10,T12等鋼料時比鋸 10,20鋼費力，鋸條容易磨鈍。5、

3、為什么細晶粒鋼強度高，塑性，韌性也好？6、W18Cr4V鋼的 Ac1 約為 820，若以一般工具鋼Ac1+30-50常規(guī)方法來確定淬火加熱溫度，在最終熱處理后能否達到高速切削刃具所要求的性能？為什么？ W18Cr4V鋼刀具在正常淬火后都要進行560三次回火，又是為什么？7、為何單晶體具有各向異性，而多晶體在一般情況下不顯示出各向異性？8、滑動軸承合金的性能和組織有何要求？9、確定下列鋼件的退火方法，并指出退火目的及退火后的組織：1） ZG310-570鑄造齒輪1N0.*NO.*2）鍛造過熱的 60 鋼鍛坯；3）經(jīng)冷軋后的 15 鋼鋼板，要求降低硬度；4）具有片狀滲碳體的 T12 鋼坯；10、已

4、知 A（熔點 600 ）與 B(500 ) 在液態(tài)無限互溶；在固態(tài) 300 時 A 溶于 B 的最大溶解度為 30% ，室溫時為 10%，但 B 不溶于 A；在 300 時，含 40% B 的液態(tài)合金發(fā)生共晶反應?，F(xiàn)要求：1）作出 A-B 合金相圖；2）確定 80%A合金室溫下的相組成物的相對量。3）確定 20%A合金室溫下的相組成物的相對量11、常見的金屬晶體結(jié)構有哪幾種？-Fe 、 - Fe 、Al 、Cu 、Ni 、 Pb 、Cr 、 V 、Mg 、Zn 各屬何種晶體結(jié)構？12、在制造齒輪時，有時采用噴丸法（即將金屬丸噴射到零件表面上）使齒面得以強化。試分析強化原因。13、將5mm的 T

5、8 鋼加熱至 760并保溫足夠時間，問采用什么樣的冷卻工藝可得到如下組織：珠光體，索氏體，屈氏體，上貝氏體，下貝氏體，屈氏體+馬氏體，馬氏體 +少量殘余奧氏體；在C 曲線上描出工藝曲線示意圖。14、已知金屬鎢、鐵、鉛、錫的熔點分別為 3380、1538、327、232，試計算這些金屬的最低再結(jié)晶溫度，并分析鎢和鐵在 1100下的加工、鉛和錫在室溫（ 20）下的加工各為何種加工？15、在鑄造生產(chǎn)中，采用哪些措施控制晶粒大??？在生產(chǎn)中如何應用變質(zhì)處理？16、示意畫出平衡態(tài)碳鋼的強度隨鋼的碳質(zhì)量分數(shù)變化曲線，并定性解釋該曲線。17、固溶體和金屬間化合物在結(jié)構和性能上有什么主要差別？18、何謂調(diào)質(zhì)鋼？

6、為什么調(diào)質(zhì)鋼的含碳量均為中碳？19、寫出碳質(zhì)量分數(shù)為1.2%的碳鋼室溫時的相組成物和組織組成物，并計算各相組成物和組織組成物的質(zhì)量分數(shù)。20、何謂碳鋼中的鐵素體、 滲碳體、珠光體？他們的力學性能各有何特點？21、某型號柴油機的凸輪軸，要求凸輪表面有高的硬度（硬度50 HRC），而心部具有良好的韌性 （Ak40J），原采用 45 鋼調(diào)質(zhì)處理再在凸輪表面進行高頻淬火，最后低溫回火，現(xiàn)因工廠庫存的45 鋼已用完，只剩 15 鋼，擬用 15 鋼代替。2N0.*NO.*試說明：（1）原 45 鋼各熱處理工序的作用；（2）改用 15 鋼后，應按原熱處理工序進行能否滿足性能要求？（3）改用 15 鋼后，為達

7、到所要求的性能， 在心部強度足夠的前提下采用何種熱處理工藝？22、為什么比較重要的大截面的結(jié)構零件如重型運輸機械和礦山機器的軸類，大型發(fā)電機轉(zhuǎn)子等都必須用合金鋼制造？與碳鋼比較，合金鋼有何優(yōu)點？23、硬質(zhì)合金有何主要特性？24、灰口鑄鐵為什么不進行淬火和回火， 而球墨鑄鐵可以進行這類熱處理？25、普通灰鑄鐵薄壁處常有一高硬度層，機加工困難，說明原因及消除辦法。26、選擇下列零件的熱處理方法，并編寫簡明的工藝路線（各零件均選用鍛造毛坯，并且鋼材具有足夠的淬透性）：（1）某汽車變速箱齒輪，要求齒面耐磨，心部強度和韌性要求較高，材料選用 20CrMnTi 鋼；（ 2）某機床主軸，要求有良好的綜合機械

8、性能，軸徑部分要求耐磨（HRC50-55 ），材料選用 45 鋼；（3）鏜床鏜桿，在重載荷下工作，精度要求極高，并在滑動軸承中運轉(zhuǎn)，。要求鏜桿表面有極高的硬度，心部有較高的綜合機械性能，材料選用38CrMoALA。27、回火的目的是什么？常用的回火操作有哪幾種？指出各種回火操作得到的組織、性能。28、簡述 Fe-Fe 3C 相圖中二個基本反應：共晶反應及共析反應，寫出反應式，標出含碳量及溫度。29、為了改善碳素工具鋼的切削加工性，應采用下面哪種預備熱處理？為什么？（ 1）完全退火（ 2）球化退火（ 3）再結(jié)晶退火30、與冷加工比較，熱加工給金屬件帶來的益處有哪些？31、馬氏體組織形態(tài)分哪兩種？

9、馬氏體的本質(zhì)是什么？這兩種馬氏體的性能特點如何？為什么高碳馬氏體硬而脆？3N0.*NO.*32、晶體在結(jié)晶時，晶核形成種類有哪幾種？什么是變質(zhì)處理？33、機床主軸選用 45 鋼制造，其工藝路線一般為：備料 鍛造 正火機械粗加工 調(diào)質(zhì) 機械半精加工局部淬火 （軸頸、錐體） +低溫回火粗磨花鍵高頻淬火 +低溫回火 精磨。請寫出其中每一種熱處理 （四種）后材料的組織及熱處理的作用或目的。34、寫出碳質(zhì)量分數(shù)為5.5%的白口鑄鐵在室溫時的相組成物和組織組成物，并計算其相組成物和組織組成物的相對含量。35、合金結(jié)構鋼與碳素結(jié)構鋼相比為什么力學性能較好？熱處理變形小？36、鎢在室溫下變形是屬于熱變形還是冷

10、變形？其組織和性能會有何種變化？37、馬氏體組織形態(tài)分哪兩種？馬氏體的本質(zhì)是什么？這兩種馬氏體的性能特點如何？為什么高碳馬氏體硬而脆？38、某一小齒輪選用 20CrMnTi 鋼制造，其工藝路線一般為：備料 鍛造 正火 機械粗加工 滲碳 淬火低溫回火噴丸 磨削加工。請寫出其中每一種熱處理后的組織 （滲碳后的組織不需寫， 只需寫出其它三種） 及作用。39、寫出碳質(zhì)量分數(shù)為0.4%的碳鋼在室溫時的相組成物和組織組成物，并計算其相組成物和組織組成物的相對含量。40、與工具鋼相比，硬質(zhì)合金的優(yōu)點有哪些？41、在制造長的精密絲桿時， 常在半精加工后將其吊掛起來，并用木錘沿全長輕擊幾遍，再吊掛天，然后再精加

11、工，試解釋這樣做的目的和原因。42、寫出碳質(zhì)量分數(shù)為4.3%的白口鑄鐵在共晶反應（1148）剛剛完畢時的相組成物，并計算其相組成物的相對含量。三、填空1、三種典型的金屬晶體結(jié)構形式有。2、常見的金屬鑄錠組織呈現(xiàn)三層不同外形的晶粒，分別為。3、金屬冷塑性變形時的殘余內(nèi)應力按作用范圍可分為三類。4、鋼中常存的雜質(zhì)元素有。5、按含碳量的不同，碳鋼分為三類。6、鋼的淬火方法有等幾種。4N0.*NO.*7、金屬材料表面的腐蝕可分為兩類。8、按碳存在的形式，鑄鐵可分為等幾類。9、經(jīng)冷軋后的 15 鋼板要求降低硬度， 應采用退火，退火后的組織是。10、按石墨存在的形態(tài)，鑄鐵可分為等幾類。11、共析碳鋼的奧氏

12、體形成過程包括四個連續(xù)的階段。12、鋼的退火方法有等幾種。13、除鈷外，所有合金元素都不同程度鋼的淬透性，使C 曲線移。14、珠光體類型的組織，根據(jù)片間距大小不同，可分為、。15、合金中相結(jié)構（晶體結(jié)構）的基本類型有二種。16、室溫時，鐵碳合金中的相結(jié)構有二種。17、金屬的晶體缺陷按幾何形態(tài)特征分為以下三類。18、金屬晶體的結(jié)晶過程是不斷形成和長大。19、冷塑性變形金屬在加熱時，其組織變化可分為三個階段。20、鐵碳合金相圖中的共析反應式是。21、按含碳量的不同，碳鋼分為三類。22、共析鋼奧氏體化后 ,進行等溫轉(zhuǎn)變時 ,可得到三種等溫轉(zhuǎn)變產(chǎn)物。23、按碳鋼的質(zhì)量等級，碳鋼分為三類。24、淬火缺陷

13、有等幾種。25、感應加熱表面淬火根據(jù)選用的頻率不同分為等幾種。26、銅合金分為三類。27、符號 J HRC 表示。d28、回火種類有等三種。29、鋁合金的強化手段主要是。30、金屬鑄造時 ,細化晶粒的主要途徑有、。31、從金屬學觀點看，熱加工與冷加工的區(qū)別是以為界。31、根據(jù) FeFe3C 相圖，鐵碳二元合金可分為三大類材料。32、純金屬常見的晶體結(jié)構有面心結(jié)構，體心結(jié)構和密排結(jié)構。金屬中常見的點缺陷為，線缺陷為，面缺陷為；工程實踐中，通常采用晶體缺陷數(shù)量的方法強化金屬33、石墨為片狀的灰口鑄鐵稱為鑄鐵，石墨為團絮狀的灰口鑄鐵稱為5N0.*NO.*（鑄鐵，石墨為球狀的灰口鑄鐵稱為鑄鐵。其中，鑄

14、鐵的韌性最，因而可以鍛造。34、鋁合金可分為二大類。35、鐵素體的強度高于純鐵，是由于發(fā)生了強化；孕育鑄鐵的強度高于普通灰口鑄鐵，是由于發(fā)生了強化；冷變形鋼絲的強度高于退火態(tài)鋼絲，是由于發(fā)生了強化。36、滑動軸承材料的顯微組織特征是：粒子分布在軟中，或粒子分布在硬中，前者的承載能力于后者。37、 Fe、Cr、 V 屬于晶格； Fe 、 Al 、Cu、Ni 、 Pb 屬于晶格； Mg、 Zn 屬于晶格。38、變形鋁合金按照其主要性能特點分為等。四、選擇題1、 Ni 在 1Cr18Ni9Ti 鋼中的主要作用是A 、 提高淬透性； B、 固溶強化； C、擴大 Fe-Fe3 C 相圖中的 相區(qū)； D、

15、細化晶粒2、W18Cr4V 鋼鍛造后，在機械加工之前應進行A 、完全退火；B、球化退火；C、 去應力退火；D、再結(jié)晶退火3、下列材料中，最適合制造機床床身的是A 、40 鋼；B、T12 鋼；C、 HT300；D、KTH300-064、只能使晶體產(chǎn)生彈性變形和斷裂。A、正應變B、切應力C、正應力D、切應變5、影響馬氏體硬度的主要因素是。A、合金元素的含量B、冷卻速度C、冷卻方法D、奧氏體中的含碳量1、40 鋼鋼錠在 1000左右軋制，有時會發(fā)生開裂，最可能的原因是A 、 溫度過低； B、 溫度過高； C、 鋼錠含磷量過高； D、 鋼錠含硫量過高6、下列碳鋼中，淬透性最高的是A、20鋼；B、40鋼

16、；C、T8鋼；D、T12鋼7、下列材料中，最適合制造汽車板彈簧的是A、 60Si 2 Mn；B、 5CrNiMo；C、 Cr12MoV；D、 GCr156N0.*NO.*8、Zn、-Fe、Cu 的塑性不同的主要原因是。A、原子量不同B、晶格類型不同C、強度不同D、顏色不同9、平衡結(jié)晶時，液相的成分沿著變化。A 、固相線B、液相線C、固溶線D、共晶線10、同素異構（晶）轉(zhuǎn)變是相變。A 、液態(tài)B、固態(tài)C、液態(tài)或固態(tài)D、氣相11、室溫時，鐵碳二元合金中的相結(jié)構有。A 、奧氏體和滲碳體B、鐵素體和滲碳體C、珠光體和鐵素體D、萊氏體和滲碳體12、鐵碳二元相圖中，碳在-Fe 中的溶解度曲線是。A 、A 1

17、B、A 3C、A cmD、A c113、鋼在某一具體加熱條件下實際獲得的奧氏體晶粒的大小稱為奧氏體。A 、起始晶粒度B、本質(zhì)細晶粒度C、本質(zhì)粗晶粒度D、實際晶粒度14、過冷奧氏體在珠光體轉(zhuǎn)變區(qū)域轉(zhuǎn)變時，可得到組織。A 、P、B上、B下、 、M針、M板、C、P、S、TD、P、S、B PB 上15、在連續(xù)冷卻曲線中，獲得全部馬氏體組織的最小冷卻速度稱為。A 、淬透性B、臨界冷卻速度C、臨界變形量D、下臨界冷卻速度16、影響鋼的淬透性的因素是。A 、工件尺寸的大小B、鋼的臨界冷卻速度C、冷卻介質(zhì)的冷卻能力、從金屬學觀點來說，冷熱加工的分界線是。A、再結(jié)晶溫度B、實際加熱溫度C、室溫D、A C17N0

18、.*NO.*17、高速鋼經(jīng)淬火后需進行三次回火的主要原因是。A、消除內(nèi)應力B、降低硬度C、升高硬度D、消除大量殘余奧氏體18、為改善碳素工具鋼的切削加工性，應選用。A、完全退火B(yǎng)、球化退火C、再結(jié)晶退火D、淬火五、判斷下列說法是否正確1、奧氏體不銹鋼和耐磨鋼淬火的目的與一般鋼淬火目的是相同的。（）2、實際金屬是多晶體，具有亞結(jié)構和晶體缺陷。（）3、其它條件相同，金屬在澆注時采用振動的鑄件晶粒比不采用振動的鑄件晶粒細。（）4、鎢在 1000的變形， 是熱加工，不會產(chǎn)生加工硬化現(xiàn)象。（）5、所有馬氏體都硬而脆。（）6、純金屬的結(jié)晶過程總是在一個恒定溫度下進行。（）7、共晶成分的合晶結(jié)晶時溫度不是恒

19、定的。（）8、淬硬性越高的鋼，淬透性一定越好。（）9、球化退火適用的材料是亞共析鋼。（）10、錫板在常溫時受壓變形，會產(chǎn)生加工硬化現(xiàn)象。（）11、金屬的實際結(jié)晶溫度必定低于理論結(jié)晶溫度。()12、晶體塑性變形的主要方式是滑移，滑移的實質(zhì)是位錯沿滑移面的運動。()13、鐵在 200的變形，是熱加工。()14、過冷奧氏體的冷卻速度越快， 鋼冷卻后的硬度越高。()15、本質(zhì)細晶粒鋼加熱后實際晶粒一定比本質(zhì)粗晶粒鋼細。()16、淬硬性越高的鋼， 淬透性一定越好。()17、共晶體是一個相。()18、晶體塑性變形的主要方式是滑移，滑移的實質(zhì)是位錯沿滑移面的運動。（）19、常溫下金屬晶體變形時，晶界處滑移的

20、阻力比晶內(nèi)小。（）20、鉛板在室溫時受壓變形， 會產(chǎn)生加工硬化現(xiàn)象。（）21、金屬鑄造時，高溫澆注比低溫澆注鑄件的晶粒粗。（）8N0.*NO.*22、實際金屬是單晶體， 沒有亞結(jié)構和晶體缺陷。（）23、晶體塑性變形的主要方式是滑移， 滑移的實質(zhì)是剛性移動。（）24、所有鑄鐵都可以鍛造。（）25、常溫下金屬的晶粒越細小， 機械性能越好。（）26、鎢在 500的變形， 是熱加工。（）27、共晶成分的合晶結(jié)晶時溫度是恒定的。（）28、回火托氏體和托氏體都是由鐵素體和滲碳體兩個相構成的組織，因而他們的性能相同。（ ）29、鋁合金也可以象鋼那樣通過淬火明顯提高其硬度。（ ）30、所有強化金屬的手段， 都在提高強度的同時降低了韌性。（ ）31、可鍛鑄鐵中的團絮狀石墨是澆注球墨鑄鐵時石