工程材料考試真題及答案

機械工程材料A卷標準答案一、名詞解釋：（１０分）固溶強化：固溶體溶入溶質后強度、硬度提高，塑性韌性下降現象。加工硬化：金屬塑性變形后，強度硬度提高的現象。２、合金強化：在鋼液中有選擇地加入合金元素，提高材料強度和硬度熱處理：鋼在固態(tài)下通過加熱、保溫、冷卻改變鋼的組織結構從而獲得所需性能的一種工藝。細晶強化：晶粒尺寸通過細化處理，使得金屬強度提高的方法。選擇適宜材料并說明常用的熱處理方法（30分）名稱名稱候選材料選用材料熱處理方法最終組織機床床身T10A,KTZ450-06,HT200HT200時效P＋F＋G片汽車后橋齒輪40Cr,20CrMnTi,60Si2Mn20CrMnTi滲碳＋淬火＋低溫回火表面Cm＋M＋A’心部F＋M滾動軸承GCr15,Cr12,QT600-2GCr15球化退火＋淬火＋低溫回火Cm＋M＋A’銼刀9SiCr,T12,W18Cr4VT12球化退火＋淬火＋低溫回火Cm＋M＋A’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Cm＋M＋A’橋梁1Cr13,16Mn,Q19516Mn,不熱處理F＋P滑動軸承H70,ZSnSb11Cu6,T8ZSnSb11Cu6不熱處理a+SnSb耐酸容器Q235,1Cr18Ni9Ti,ZGMn131Cr18Ni9Ti固溶處理A發(fā)動機曲軸QT600-3,45,ZL101QT600-3等溫淬火＋高溫回火S回＋G球（20分）車床主軸要求軸頸部位硬度為HRC54—58，其余地方為HRC20—25，其加工路線為：下料鍛造正火機加工調質機加工（精）軸頸表面淬火低溫回火磨加工指出：1、主軸應用的材料：45鋼2、正火的目的和大致熱處理工藝細化晶粒，消除應力；加熱到Ac＋50℃保溫一3段時間空冷調質目的和大致熱處理工藝強度硬度塑性韌性達到良好配合淬火＋高溫回火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。去除表面淬火熱應力，表面M＋A’心部S回選擇填空（20分）１．合金元素對奧氏體晶粒長大的影響是（d）（a）均強烈阻止奧氏體晶粒長大（b）均強烈促進奧氏體晶粒長大（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械性能，應選用（c）（a）45鋼經正火處理（b）60Si2Mn經淬火和中溫回火（c）40Cr鋼經調質處理4．制造手用鋸條應當選用（a）（a）T12鋼經淬火和低溫回火（b）Cr12Mo鋼經淬火和低溫回火（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、拖拉機的齒輪要求表面高耐磨性，中心有良好的強韌性，應選用（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+中溫回火二次硬化屬于（d）固溶強化（b）細晶強化（c）位錯強化（d）第二相強化1Cr18Ni9Ti奧氏體型不銹鋼，進行固溶處理的目的是（b）獲得單一的馬氏體組織，提高硬度和耐磨性獲得單一的奧氏體組織，提高抗腐蝕性，防止晶間腐蝕（c）降低硬度，便于切削加工１０.推土機鏟和坦克履帶板受到嚴重的磨損及強烈沖擊，應選擇用（b）（a）20Cr滲碳淬火后低溫回火（b）ZGMn13—3經水韌處理（c）W18Cr4V淬火后低溫回火五、填空題(20分)馬氏體是碳在a-相中的過飽和固溶體，其形態(tài)主要有板條馬氏體、片狀馬氏體。其中，片狀馬氏體硬度高、塑性差W18Cr4V鋼的淬火加熱溫度為1270－1280℃，回火加熱溫度為560℃，回火次數3次。材料選擇的三原則一般原則，工藝性原則，經濟性原則。合金結構鋼與碳素結構鋼相比，其突出優(yōu)點是強度高，淬透性好。共析鋼過冷奧氏體等溫轉變曲線三個轉變區(qū)的轉變產物是PBM。共析鋼淬火形成M+A'后，在低溫、中溫、高溫回火后的產物分別為M回＋A’T回S回。45鋼正火后滲碳體呈片狀，調質處理后滲碳體呈球狀。機械工程材料A卷評分標準一、名詞解釋：（１０分）３、固溶強化：固溶體溶入溶質后強度、硬度提高，塑性韌性下降現象。（2分）２、加工硬化：金屬塑性變形后，強度硬度提高的現象。（2分）４、合金強化：在鋼液中有選擇地加入合金元素，提高材料強度和硬度（2分）熱處理：鋼在固態(tài)下通過加熱、保溫、冷卻改變鋼的組織結構從而獲得所需性能的一種工藝。（2分）細晶強化：通過細化晶粒處理，使得金屬強度提高的方法。（2分）選擇適宜材料并說明常用的熱處理方法（30分）（每空1分）名稱名稱候選材料選用材料熱處理方法最終組織機床床身T10A,KTZ450-06,HT200HT200時效P＋F＋G片汽車后橋齒輪40Cr,20CrMnTi,60Si2Mn20CrMnTi滲碳＋淬火＋低溫回火表面Cm＋M＋A’心部F＋M滾動軸承GCr15,Cr12,QT600-2GCr15球化退火＋淬火＋低溫回火Cm＋M＋A’銼刀9SiCr,T12,W18Cr4VT12球化退火＋淬火＋低溫回火Cm＋M＋A’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Cm＋M＋A’橋梁1Cr13,16Mn,Q19516Mn,不熱處理F＋P滑動軸承H70,ZSnSb11Cu6,T8ZSnSb11Cu6不熱處理a+SnSb耐酸容器Q235,1Cr18Ni9Ti,ZGMn131Cr18Ni9Ti固溶處理A發(fā)動機曲軸QT600-3,45,ZL101QT600-3等溫淬火＋高溫回火S回＋G球（20分）車床主軸要求軸頸部位硬度為HRC54—58，其余地方為HRC20—25，其加工路線為：下料鍛造正火機加工調質機加工（精）軸頸表面淬火低溫回火磨加工指出：1、主軸應用的材料：45鋼（4分）2、正火的目的和大致熱處理工藝細化晶粒，消除應力；加熱到Ac＋50℃保溫一3段時間空冷（4分）調質目的和大致熱處理工藝強度硬度塑性韌性達到良好配合淬火＋高溫回火（4分）表面淬火目的提高軸頸表面硬度（4分）４．低溫回火目的和軸頸表面和心部組織。去除表面淬火熱應力，表面M＋A’心部S回。（4分）選擇填空（20分）（每空2分）1．合金元素對奧氏體晶粒長大的影響是（d）（a）均強烈阻止奧氏體晶粒長大（b）均強烈促進奧氏體晶粒長大（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械性能，應選用（c）（a）45鋼經正火處理（b）60Si2Mn經淬火和中溫回火（c）40Cr鋼經調質處理4．制造手用鋸條應當選用（a）（a）T12鋼經淬火和低溫回火（b）Cr12Mo鋼經淬火和低溫回火（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、拖拉機的齒輪要求表面高耐磨性，中心有良好的強韌性，應選用（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+中溫回火二次硬化屬于（d）固溶強化（b）細晶強化（c）位錯強化（d）第二相強化1Cr18Ni9Ti奧氏體型不銹鋼，進行固溶處理的目的是（b）獲得單一的馬氏體組織，提高硬度和耐磨性獲得單一的奧氏體組織，提高抗腐蝕性，防止晶間腐蝕（c）降低硬度，便于切削加工１０.推土機鏟和坦克履帶板受到嚴重的磨損及強烈沖擊，應選擇用（b）20Cr滲碳淬火后低溫回火（b）ZGMn13—3經水韌處理（c）W18Cr4V淬火后低溫回火五、填空題(20分)（每空1分）馬氏體是碳在a-相中的過飽和固溶體，其形態(tài)主要有板條馬氏體、片狀馬氏體。其中，片狀馬氏體硬度高、塑性差W18Cr4V鋼的淬火加熱溫度為1270－1280℃，回火加熱溫度為560℃，回火次數3次。材料選擇的三原則一般原則，工藝性原則，經濟性原則。合金結構鋼與碳素結構鋼相比，其突出優(yōu)點是強度高，淬透性好。共析鋼過冷奧氏體等溫轉變曲線三個轉變區(qū)的轉變產物是PBM。共析鋼淬火形成M+A'后，在低溫、中溫、高溫回火后的產物分別為M回＋A’T回S回。45鋼正火后滲碳體呈片狀，調質處理后滲碳體呈球狀。作業(yè)練習一一、判斷題：對的打√，錯的打×1．因為單晶體是各向異性的，所以實際應用的金屬材料在各個方向上的性能也是不相同的。（）2．金屬多晶體是由許多結晶方向相同的單晶體組成的。（）晶體缺陷的共同之處是它們都能引起晶格畸變。（）位錯是實際金屬晶體的一種面缺陷。（）標識為100HBS的材料硬度大于標識為60HRC的材料硬度。（）金屬理想晶體的強度比實際晶體的強度稍強一些。（）體心立方晶格的致密度為74%。（）珠光體是鐵碳合金中的一種典型相。（）塑性變形指的是外載荷撤銷后變形不能恢復的變形。（）10.鑄鐵的鍛造性能優(yōu)于鋼材。（）二、選擇題：在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的，請把所選項前的字母填在題后的括號內。1.晶體中的位錯屬于：[]a．體缺陷；b．面缺陷；c．線缺陷；d．點缺陷。2．亞晶界是由：[]a．點缺陷堆積而成；b．位錯垂直排列成位錯墻而構成；c．晶界間的相互作用構成。α-Fe和γ-Fe分別屬于什么晶格類型：[]a．面心立方和體心立方；b．體心立方和面心立方；c．均為面心立方；d．均為體心立方。延伸率是用來表示金屬材料的哪種性能？[]a．強度；b．塑性；c．硬度；d．剛度彈性模量的大小是用來衡量金屬材料的哪種性能？[]a．強度；b．塑性；c．硬度；d．剛度固溶體的晶體結構與哪個相同？[]a．溶質；b．溶劑；c．與兩者都不同。三、填空題：1．同非金屬相比，金屬的主要特征是。2．晶體與非金屬最根本的區(qū)別是。3．金屬晶體中最主要的面缺陷是和。4．位錯分兩種，它們是和，多余半原子面是位錯所特有的。5.點缺陷有和兩種；面缺陷中存在大量的。6．γ-Fe、α-Fe的一個晶胞內的原子數分別為和。7．當原子在金屬晶體中擴散時，它們在內、外表面上的擴散速度較在體內的擴散速度。8.在金屬或合金中，凡、并有界面與其他部分分開的均勻組成部分叫做相。9.常見金屬的晶體結構有、、三種。10.按照幾何特征，晶體缺陷可分為、、三類。11.金屬材料的工藝性能包括、、、、五個方面。四、名詞解釋題：1.晶格-------2．晶胞-------3．各向異性-------晶界-------合金-------6.固溶強化-------7.組織-------8.刃型位錯-------五、簡答題：1.試計算面心立方（FCC）晶體的晶格致密度。2.實際晶體中的點缺陷，線缺陷和面缺陷對金屬性能有何影響？3.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？4.為什么γ-Fe和α-Fe的比容不同？一塊質量一定的鐵發(fā)生（γ-Fe→α-Fe）轉變時，其體積如何變化？作業(yè)練習二一、判斷題：對的打√，錯的打×1．室溫下，金屬晶粒越細，則強度越高，塑性越低。（）2．在實際金屬和合金中，自發(fā)生核常常起著優(yōu)先和主導的作用。（）3．純金屬結晶時，生核率隨過冷度的增加而不斷增加。（）4．當晶核長大時，隨過冷度增大，晶核的長大速度增大。但當過冷度很大時，晶核長大的速 度 很 快 減 小 。（）5．當過冷度較大時，純金屬晶體主要以平面狀方式長大。（）6．過冷度的大小取決于冷卻速度和金屬的本性。（）7．平衡結晶獲得的20%Ni的Cu-Ni合金比40%Ni的Cu-Ni合金的硬度和強度要高。（）8．在共晶相圖中，從L中結晶出來的β晶粒與從α中析出的βⅡ晶粒具有相同的晶體結構。（）9．一個合金的室溫組織為α+βⅡ+（α+β），它由三相組成。（）10.鐵素體的本質是碳在α-Fe中的間隙相。（）11．20鋼比T12鋼的碳含量要高。（）12．在退火狀態(tài)（接近平衡組織），45鋼比20鋼的硬度和強度都高。（）13．在鐵碳合金平衡結晶過程中，只有成分為4.3%C的鐵碳合金才能發(fā)生共晶反應.（）14.枝晶偏析可以通過淬火的熱處理方法消除。（）15.在金屬結晶時采用振動處理是細化晶粒的一種方式。（）二、選擇題：在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的，請把所選項前的字母填在題后的括號內。1．金屬結晶時，冷卻速度越快，其實際結晶溫度將：[]a．越高；b．越低；c．越接近理論結晶溫度。2．為細化晶粒，可采用：[]a．快速澆注；b．加變質劑；c．以砂型代金屬型。3．實際金屬結晶時，通過控制生核速率N和長大速度G的比值來控制晶粒大小，在下列情況下獲得粗大晶粒：[]a．N/G很大時；b．N/G很小時；c．N/G居中時。4.間隙相的性能特點是：[]a．熔點高，硬度低；b．硬度高，熔點低；c．硬度高，熔點高。5．在發(fā)生L→α+β共晶反應時，三相的成分：[]a．相同；b．確定；c．不定。6．共析成分的合金在共析反應γ→α+β剛結束時，其組成相為：[]a．γ+α+β；b．α+β；c．（α+β）7.一個合金的組織為α+βⅡ+（α+β），其組織組成物為:[]a．α、β；b．α、βⅡ、（α+β）；c．α、β、βⅡ。8．奧氏體是：[]a．碳在γ-Fe中的間隙固溶體；b．碳在α-Fe中的間隙固溶體；c．碳在α-Fe中的有限固溶體。9．珠光體是一種：[]a．單相固溶體；b．兩相混合物；c．Fe與C的混合物。10．鐵素體的機械性能特點是：[]a．強度高、塑性好、硬度低；b．強度低、塑性差、硬度低；c．強度低、塑性好、硬度低。三、填空題：1.結晶過程是依靠兩個密切聯系的基本過程來實現的，這兩個過程是和。2．在金屬學中，通常把金屬從液態(tài)過渡為固體晶態(tài)的轉變稱為；而把金屬從一種固態(tài)過渡為另一種固體晶態(tài)的轉變稱為。3．當對金屬液體進行變質處理時，變質劑的作用是。4.過冷度是指，其表示符號為。5.細化晶?？梢酝ㄟ^和兩種途徑實現。6．典型鑄錠結構的三個晶區(qū)分別為：、、7.珠光體的本質是。8．Fe3C的本質是。9．一塊純鐵在912℃發(fā)生α-Fe→γ-Fe轉變時，體積將。10．F的晶體結構為；A的晶體結構為。11．共析成分的鐵碳合金室溫平衡組織是，其組成相是。12．用顯微鏡觀察某亞共析鋼，若估算其中的珠光體含量為80%，則此鋼的碳含量為。四、名詞解釋題：1.變質處理-------2．枝晶偏析-------3.同素異構轉變-------4.共晶反應-------5.共析反應-------五、簡答題：1．如果其它條件相同，試比較在下列鑄造條件下鑄件晶粒的大?。航饘倌沧⑴c砂型澆注；變質處理與不變質處理；鑄成薄件與鑄成厚件；澆注時采用震動與不采用震動。對某一碳鋼（平衡狀態(tài)）進行相分析，得知其組成相為80%F和20%Fe3C，求此鋼的成分及其硬度。同樣狀態(tài)的兩塊鐵碳合金，其中一塊是15鋼，一塊是白口鑄鐵，用什么簡便方法可迅速區(qū)分它們？4某合金相圖如圖所示。試標注①—④空白區(qū)域中存在相的名稱；指出此相圖包括哪幾種轉變類型；說明合金Ⅰ的平衡結晶過程及室溫下的顯微組織。5.1、在坐標圖上填寫狀態(tài)左下角的全部內容；分析T10A碳鋼自1000℃緩冷至常溫的組織轉變過程；繪出該鋼常溫下平衡顯微組織示意圖；計算該鋼平衡組織中滲碳體與珠光體的相對量。T10A鋼平衡顯微組織示意圖作業(yè)練習三一、判斷題：對的打√，錯的打×1.滑移變形不會引起金屬晶體結構的變化。（）2.孿生變形所需要的切應力要比滑移變形時所需的小得多。（）3.金屬的預先變形度越大，其開始再結晶的溫度越高。（）4.變形金屬的再結晶退火溫度越高，退火后得到的晶粒越粗大。（）5.金屬鑄件可以通過再結晶退火來細化晶粒。（）6.熱加工是指在室溫以上的塑性變形加工。（）7.再結晶能夠消除加工硬化效果，是一種軟化過程。（）8.再結晶過程是有晶格類型變化的結晶過程。（）9.鋼經加熱奧氏體化后，在任何情況下，奧氏體中碳的含量均與鋼中碳的含量相等。（）10.所謂本質細晶粒鋼就是一種在任何加熱條件下晶粒均不發(fā)生粗化的鋼。（）11.馬氏體是碳在α-Fe中的過飽和固溶體，當奧氏體向馬氏體轉變時，體積要收縮。（）12.當把亞共析鋼加熱到727度以上時，將獲得由鐵素體和奧氏體構成的兩相組織，在平衡條件下，其中奧氏體的碳含量總是大于鋼的碳含量。（）13．當亞共析成分的奧氏體在冷卻發(fā)生珠光體轉變時，溫度越低，其轉變產物組織越粗。（）14．貝氏體是過冷奧氏體中溫轉變產物，在轉變過程中，碳原子能進行擴散，而鐵原子不能進行擴散。(）15．不論碳含量高低，馬氏體的硬度都很高，脆性都很大。（）16.高合金鋼既具有良好的淬透性，也具有良好的淬硬性。（）17．經退火后再高溫回火的鋼，能得到回火馬氏體組織，具有良好的綜合機械性能。（）18．鋼的淬透性高，則其淬透層的深度也越大。（）19．在正常加熱淬火條件下，亞共析鋼的淬透性隨碳的增高而增大，過共析鋼的淬透性隨碳的增高而減小（）20．表面淬火既能改變鋼的表面化學成分，也能改善心部的組織和性能。（）二、選擇題：在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的，請把所選項前的字母填在題后的括號內。1.能使單晶體產生塑性變形的應力為：[]a．正應力；b．切應力；c．復合應力。3．變形金屬再加熱時發(fā)生的再結晶過程是一個新晶粒代替舊晶粒的過程，這種新晶粒的晶型是：[]a．與變形前的金屬相同；b．與變形后的金屬相同；c．形成新的晶型。． 加 工 硬 化 使 ：[]a．強度增大，塑性降低；b．強度增大，塑性增大；c．強度減小，塑性增大；d．強度減小，塑性減小。． 再 結 晶 后 ：[]a．形成等軸晶，強度增大；b．形成柱狀晶，塑性下降；c．形成柱狀晶，強度升高；d．形成等軸晶，塑性升高。奧 氏 體 向 珠 光 體 的 轉 變 是 ：[]a．擴散型轉變；b．非擴散型轉變；c．半擴散型轉變。鋼 經 調 質 處 理 后 獲 得 的 組 織 是 ：[]a．回火馬氏體；b．回火屈氏體；c．回火索氏體。共析鋼過冷奧氏體在550-350℃的溫度區(qū)間等溫轉變時，所形成的組織是：[]9.若合金元素能使C曲線右移，鋼的淬透性將：[]a．降低；b．提高；c．不改變。10. 馬 氏 體 的 硬 度 取 決[]a．冷卻速度；b．轉變溫度；c．碳含量。于：11. 淬 硬 性 好 的[]a．具有高的合金元素含量；b．具有高的碳含量；c．具有低的碳含量。鋼：12. 完 全 退 火 主 要 適 用[]a．亞共析鋼；b．共析鋼；c．過共析鋼。與：13. 擴 散 退 火 的 目 的是：a．索氏體；b．下貝氏體；c．上貝氏體；d．珠光體。[]a．消除和改善晶內偏析；b．消除冷塑性變形后產生的加工硬化；c．降低硬度以便于加工。鋼 的 回 火 處 理 是 在 ：[]a．退火后進行；b．正火后進行；c．淬火后進行。對形狀復雜，截面變化大的零件進行淬火時，應選用：[]a．高淬透性鋼；b．中淬透性鋼；c．低淬透性鋼。三、填空題：1．金屬塑性變形的基本方式是和?；频膶嵸|是。鋼在常溫下的變形加工稱為加工，而鉛在常溫下的變形加工稱為加工。再結晶后晶粒的大小主要取決于和。影 響 再 結 晶 開 始 溫 度 的 因 素有、、、。5．鋼加熱時奧氏體形成是由、、、等四個基本過程所組成。6．用光學顯微鏡觀察，上貝氏體的組織特征呈狀，而下貝氏體則呈狀。7．與共析鋼相比，非共析鋼 C 曲線的特征是。8．馬氏體的顯微組織形態(tài)主要有和兩種。中的韌性較好。9．鋼的淬透性越高，則其C曲線的位置越，說明臨界冷卻速度越。10.鋼的熱處理工藝由、、三個階段所組成。11.鋼的正常淬火溫度范圍，對亞共析鋼是，對過共析鋼是。12．當鋼中發(fā)生奧氏體向馬氏體的轉變時，原奧氏體中碳含量越高，則點越，轉變后的殘余奧氏體量就越。13．在正常淬火溫度下，碳素鋼中共析鋼的臨界冷卻速度比亞析鋼和過共析鋼的臨界冷卻速度都。14．鋼的臨界冷卻速度與奧氏體化溫度的關系是。15．淬火鋼進行回火的目的是，回火溫度越高，鋼的強度與硬度越。16．化學熱處理的基本過程包括介質、、等三個階段。四、名詞解釋題：1.加工硬化-------2．熱加工-------3．本質晶粒度-------4.調質處理-------馬氏體-------淬透性-------淬硬性-------五、簡答題：1．指出下列名詞的主要區(qū)別：彈性變形與塑性變形；韌性斷裂與脆性斷裂；3）加工硬化與變質處理；4）熱脆與冷脆。為什么細晶粒鋼強度高，塑性、韌性也好？比較奧氏體、過冷奧氏體、殘余奧氏體的異同？指出下列零件的鍛造毛坯進行正火的主要目的及正火后的顯微組織：（1）20鋼齒輪（2）45鋼小軸（3）T12鋼銼刀5.指出下列工件的淬火及回火溫度，并說明其回火后獲得的組織和大致的硬度：45鋼小軸（要求綜合機械性能）；60鋼彈簧；T12鋼銼刀。6.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；指出最終熱處理后的顯微組織及大致硬度；制定最終熱處理工藝規(guī)定（溫度、冷卻介質）

作業(yè)練習四一、判斷題：對的打√，錯的打×1．T8鋼比T12和40鋼具有更好的淬透性與淬硬性。（）2．奧氏體不銹鋼可采用加工硬化提高強度。（）高速鋼需要反復鍛造是因為硬度高不易成形。（）奧氏體不銹鋼的熱處理工藝是淬火后低溫回火處理。（）鑄鐵可以經過熱處理改變基體組織和石墨形態(tài)。（）可以通過球化退火使普通灰口鑄鐵變成球墨鑄鐵。（）球墨鑄鐵的綜合機械性能接近于鋼。（）45鋼主要用來制造彈簧類零件。（）40Cr鋼的強度高于40號鋼。（）10.變形鋁合金的塑性優(yōu)于鑄造鋁合金。（）二、選擇題：在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的，請把所選項前的字母填在題后的括號內。1.生產球墨鑄鐵可用的球化劑為：[]a．銅；b．鋅；c．鎂；d．鋁。2．制造彈簧應選用：[]a.T12鋼經淬火和低溫回火；b.Cr12MoV鋼經淬火和低溫回火；c.65鋼經淬火后中溫回火。3．為消除T12鋼中的網狀碳化物,選用的熱處理為______[]a.球化退火b.正火c.調質處理d.回火4．GCr15鋼中的Cr的平均含量為：[]a.15%b.1.5%c.0.15%d.沒有表示出來5.制造減速機主軸可選用下面哪種合金鋼[]a.45b.40Crc.16Mnd.ZGMn13三、填空題：1．按碳的質量分數對碳鋼進行分類，可分為、、三類。2．按用途對合金鋼進行分類可分為、、三類。3．Cr12MoV是一種，常用來制作各種。4．GCr15是一種，常用來制作。5．灰口鑄鐵中碳主要以的形式存在，可用來制造。6．影響石墨化的主要因素為和。7．HT200牌號中“HT”表示，數字”200”表示。鋼與鑄鐵在成分上的主要差別是_________，組織上的主要差別是C原子的形態(tài)在鋼中_________，在鑄鐵中_______________。60Si2Mn是鋼。四、名詞解釋題：1.紅硬性------2．水韌處理-------3．時效-------4.石墨化-------五、材料判別：已知下列十種金屬材料的牌號（或鋼號、代號）請?zhí)顚懙綄氖畟€名稱空格中（可填序號）：1、40Cr2、Cr12MoV3、16Mn4、1Cr18Ni9Ti5、5CrNiMo6、YG87、W18Cr4V8、T8A9、HT20010、Q235Aa、普通碳素結構鋼b、低合金結構鋼c、灰口鑄鐵d、硬質合金e、高速鋼f、碳素工具鋼g、冷模具鋼h、熱模具鋼i、調質鋼j、不銹鋼六、簡答題：1.下列零件或工具用何種碳鋼制造：手鋸鋸條、普通螺釘、車床主軸。2.為什么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.指出下列各種鋼的類別、符號、數字的含義、主要特點及用途：Q235-AF、Q235-C、Q195-B、Q255-D、40、45、08、20、20R、20G、T8、T10A、T12A4為什么鋼適宜于通過壓力加工成形，而鑄鐵適宜于通過鑄造成形？

復習題一、判斷：（對的打√，錯的打×）１、奧氏體與滲碳體均為面心立方晶格。()２、Ｆ與Ｐ是亞共析鋼中室溫時的主要組成相。()３、金屬的加工硬化是指金屬在塑性變形后強度、硬度提高，塑性、韌性下降的現象。()４、鋼淬火時的冷卻速度越快，馬氏體的硬度越高。()５、合金中，一個晶粒內的成分不均勻現象稱枝晶偏析。()6、一種合金的室溫組織為α+βⅡ+（α+β），它由三相組成。（）7、當把亞共析鋼加熱到Ac1和Ac3之間的溫度時，將獲得由鐵素體和奧氏體構成的兩相組織，在平衡條件下，其中奧氏體的碳含量總是大于鋼的碳含量。（）8、在鐵碳合金平衡結晶過程中只有成分為4.3%C的鐵碳合金才能發(fā)生共晶反應。（）20鋼比T12鋼的碳含量要高。（）再結晶能夠消除加工硬化效果，是一種軟化過程。（）過共析鋼中，網狀滲碳體的存在使鋼的硬度和塑性均上升。（）正火是將鋼件加熱至完全奧氏體化后空冷的熱處理工藝。（）65Mn是合金調質結構鋼。（）回火索氏體的性能明顯優(yōu)于奧氏體等溫冷卻直接所得到的片層狀索氏體的性能。（）15、T10A和60號鋼均屬于高碳鋼。（）晶體缺陷的共同之處是它們都能引起晶格畸變。（）位錯是實際金屬晶體的一種面缺陷。（）體心立方晶格的致密度為74%。（）塑性變形指的是外載荷撤銷后變形不能恢復的變形。（）當過冷度較大時，純金屬晶體主要以平面狀方式長大。（）21、室溫下，金屬晶粒越細，則強度越高、塑性越好。（）一般來說，鋼的強度高于鑄鐵的強度。（）65Mn的淬透性比65號鋼的淬透性差。（）從C曲線中分析可知，共析鋼的過冷奧氏體在A1-550℃的范圍內發(fā)生貝氏體轉變。（）共析反應就是在某一溫度時，從一種固相中同時結晶析出兩種不同的固相。（）26、包晶偏析可以通過回火的熱處理方法消除。（）27、所謂本質細晶粒鋼就是一種在任何加熱條件下晶粒均不發(fā)生粗化的鋼。（）28、一個合金的室溫組織為α+βⅡ+（α+β），它由兩相組成。（）過冷奧氏體轉變?yōu)轳R氏體是一種擴散型轉變。（）60鋼比T12鋼的碳含量要高。（）標識為100HBS的材料硬度大于標識為60HRC的材料硬度。（）馬氏體是碳在α-Fe中的過飽和固溶體，當奧氏體向馬氏體轉變時，體積要收縮。（）再結晶過程是有晶格類型變化的結晶過程。（）當亞共析成分的奧氏體在冷卻發(fā)生珠光體轉變時，溫度越低，其轉變產物組織越粗。（）貝氏體是過冷奧氏體中溫轉變產物，在轉變過程中，碳原子能進行擴散，而鐵原子不能進行擴散。（）36、不論碳含量高低，馬氏體的硬度都很高，脆性都很大。（）高合金鋼既具有良好的淬透性，也具有良好的淬硬性。（）經退火后再高溫回火的鋼，能得到回火馬氏體組織，具有良好的綜合機械性能。（）熱加工是指在室溫以上的塑性變形加工。（）在正常加熱淬火條件下，亞共析鋼的淬透性隨碳的增高而增大，過共析鋼的淬透性隨碳的增高而減小。（）二、填空題：請把答案填在題中橫線上。鐵素體的晶體結構為；奧氏體的晶體結構為。細化晶?？梢酝ㄟ^_和______________________兩種途徑實現。在金屬學中，通常把金屬從液態(tài)過渡為固體晶態(tài)的轉變稱為；而把金屬從一種固態(tài)晶體結構過渡為另一種固態(tài)晶體結構的轉變稱為____。共析成分的鐵碳合金室溫平衡組織是，其組成相是________和。典型鑄錠結構的三個晶區(qū)分別為：、、。金屬晶體中最主要的面缺陷是和。用顯微鏡觀察某亞共析鋼，若估算其中的珠光體含量為80%，則此鋼的碳含量為。金屬材料熱加工和冷加工劃分是以再結晶溫度為界限的。已知鐵的T再=600℃，鉛的T再=-33℃，那么在室溫下，鐵的變形加工稱為加工，鉛的變形加工稱為加工。鋼的淬透性越高，則其C曲線的位置越向（填“左或右”）。HT200牌號中“HT”表示，數字”200”表示。用光學顯微鏡觀察，上貝氏體的組織特征呈狀，而下貝氏體則呈狀。12、金屬凝固時，與之間的差值稱為過冷度，冷卻速度愈大，凝固時過冷度就愈。13、奧氏體是___________的間隙固溶體，馬氏體是________的過飽和固溶體。14、合金鋼的______________比碳鋼大，其原因是大部分合金元素都使鋼的臨界冷卻速度__________。按碳的質量分數對碳鋼進行分類，可分為、、三類。QT600--3牌號中“QT”表示，數字”600”表示,”3”表示。用光學顯微鏡觀察，根據含碳量的多少，馬氏體的組織特征有狀，和狀其中的力學性能要好。衡量金屬材料的塑性好壞有和兩個參數。滲碳體是___________的間隙化合物，珠光體的本質是_______。鑄鐵中的石墨有球狀、團絮狀和______________、__________等四種。21、共晶成分的鐵碳合金室溫平衡組織是，其組成相是和。三、單項選擇：1、制造彈簧應選用：（）a.T12鋼經淬火和低溫回火；b.Cr12MoV鋼經淬火和低溫回火；c.65鋼經淬火后中溫回火。2、為消除T12鋼中的網狀碳化物,選用的熱處理為。（）a.球化退火b.正火c.調質處理d.回火3、奧氏體向珠光體的轉變是（）a．非擴散型轉變b．擴散型轉變c．半擴散型轉變鋼經調質處理后獲得的組織是（）a．回火馬氏體；b．回火屈氏體；c．回火索氏體。淬硬性好的鋼（）a．具有高的合金元素含量；b．具有高的碳含量；c．具有低的碳含量。制造手用鋸條應選用（）a.T12鋼經淬火和低溫回火；b.Cr12MoV鋼經淬火和低溫回火；c.65鋼經淬火后中溫回火。固溶體的晶體結構與相同。（）a、溶質b、溶劑c、不同于溶劑和溶質的其它晶型d、a、b、c都有可能T10鋼的含碳量為（）a、0.10%b、10.0%c、1.0%d、0.01%鋼的回火處理是在：（）a．退火后進行；b．正火后進行；c．淬火后進行。若合金元素能使C曲線右移，鋼的淬透性將：（）a．降低；b．提高；c．不改變。挖掘機的挖斗要求表面具有高耐磨性和高的疲勞強度，最好應選用：（）a、20CrMnMob、65Mnc、ZGMn13d、T8鐵碳合金中，隨著碳質量百分數的增加，硬度增加，強度。（）a、增加b、減小c、不變d、不確定鐵素體的機械性能特點是：（）a、低塑性、高強度b、高塑性、高強度c、高塑性、低強度d、低塑性、低強度鋼經低溫回火處理后獲得的組織是：（）a．回火馬氏體；b．回火屈氏體；c．回火索氏體。0Cr18Ni9Ti不銹鋼中的含Cr量為：（）a．0.18%；b．1.8%；c．18%。共析鋼過冷奧氏體在350℃-Ms的溫度區(qū)間等溫轉變時，所形成的組織是：（）a．索氏體；b．下貝氏體；c．上貝氏體；d．珠光體。四、名詞解釋題1、固溶強化：熱硬性（紅硬性）：調質處理：加工硬化：馬氏體：變質處理：冷加工：相：殘余奧氏體：本質晶粒度：固溶體：淬硬性：奧氏體：鐵素體：15、同素異構轉變：五、材料判別已知下列十種金屬材料的牌號（或鋼號、代號）請?zhí)顚懙綄氖畟€名稱空格中（可填序號）：1、40Cr2、Cr12MoV3、16Mn4、1Cr18Ni9Ti5、5CrNiMo6、ZG457、658、H629、HT20010、ZL107a、低合金結構鋼b、鑄造鋁合金c、灰口鑄鐵d、碳素鑄鋼e、彈簧鋼f、黃銅g、冷模具鋼h、熱模具鋼i、調質鋼j、不銹鋼六、鐵碳合金狀態(tài)圖第1題(1)在坐標圖上填寫狀態(tài)左下角的全部內容；(2)分析T10A碳鋼自1000℃緩冷至常溫的組織轉變過程；(3)繪出該鋼常溫下平衡顯微組織示意圖；(4)計算該鋼平衡組織中滲碳體與珠光體的相對量。T10A鋼平衡顯微組織示意圖第2.題(1)在坐標圖上填寫狀態(tài)左下角的全部內容；(2)分析含碳0.45%的碳鋼自1000℃緩冷至常溫的組織轉變過程；(3)繪出該鋼常溫下平衡顯微組織示意圖；(4)計算該鋼平衡組織中鐵素體與珠光體的相對量。(5)試比較45鋼和T12鋼的機械性能差別并說明原因。七、簡答題：某汽車重負荷齒輪選用合金滲碳鋼20CrMnMo材料制作，其工藝路線如下：下料→鍛造→熱處理①→切削加工→熱處理②→熱處理③→熱處理④→噴丸→磨削加工。試分別說明上述①②③④四項熱處理工藝的名稱、目的及熱處理后的組織。試各舉出一類鋼材，說明通過熱處理方法，可在室溫下得到下列組織：①粒狀珠光體②針狀馬氏體③回火索氏體④回火馬氏體奧氏體、過冷奧氏體、殘余奧氏體有何異同？下列零件或工具用何種碳鋼制造，說出其名稱、至少一個鋼號以及其熱處理方法：手鋸鋸條、普通螺釘、車床主軸、彈簧鋼。用一根冷拉鋼絲繩吊裝一大型工件進入熱處理爐，并隨工件一起加熱到1000℃保溫，當出爐后再次吊裝工件時，鋼絲繩發(fā)生斷裂，試分析其原因。如果其它條件相同，試比較在下列鑄造條件下鑄件晶粒的大?。航饘倌沧⑴c砂型澆注；變質處理與不變質處理；鑄成薄件與鑄成厚件；澆注時采用震動與不采用震動。何謂共晶反應、包晶反應和共析反應?試比較這三種反應的異同點。以共析鋼為例，說明過冷奧氏體在高溫（A1—550℃）、中溫（550℃—Ms）、低溫(Ms以下)三個溫度階段等溫轉變時，轉變的組織及性能特點。對某退火碳素鋼進行金相分析，其組織為珠光體+滲碳體（網狀），其中珠光體占93%，問此碳鋼的含碳量大約為多少？在鑄造生產中，采用哪些措施控制晶粒大??？珠光體類型組織有哪幾種？它們在形成條件、組織形態(tài)和性能方面有何特點？指出下列名詞的主要區(qū)別：彈性變形與塑性變形；韌性斷裂與脆性斷裂；加工硬化與變質處理；熱脆與冷脆。13、為什么細晶粒鋼強度高，塑性、韌性也好？

復習題參考答案一、判斷：（對的打√，錯的打×）1-10、××√×√×√××√11-20、×√×√×√××√×21-30、√√××√××√××31-40、××××√××××√二、填空題：請把答案填在題中橫線上。1、體心立方，面心立方；2、增大過冷度、加入變質劑；3、結晶、同素異構轉變；4、珠光體、鐵素體、滲碳體；5、表面細晶粒區(qū)、中間柱狀晶區(qū)、內部粗大等軸晶；6、晶界和亞晶界；7、62%；8、冷、熱；9、右；10、灰口鑄鐵、最低抗拉強度；11、羽毛狀、針狀；12、理論結晶溫度、實際結晶溫度、大；13、C在γ-Fe、C在α-Fe；14、淬透性、降低；15、低碳鋼、中碳鋼、高碳鋼；16、球墨鑄鐵、最低抗拉強度、延伸率；17、板條狀、針狀、板條狀；18、伸長率、斷面收縮率；19、Fe和C具有復雜結構、鐵素體和滲碳體的機械混合物；20、片狀、蠕蟲狀；21、萊氏體、奧氏體、滲碳體。三、單項選擇：1-10、cabcb,abccb,11-16、cdcacb。四、名詞解釋題固溶強化：在合金中，隨溶質原子的加入發(fā)生晶格畸變，形成固溶體使金屬強度和硬度提高的現象。熱硬性（紅硬性）：鋼在高溫下保持高硬度的能力。調質處理：淬火加高溫回火。加工硬化：金屬塑性變形時，隨變形度的增加，強度和硬度升高，塑性和韌性下降的現象。馬氏體：碳原子在α-Fe中的過飽和固溶體。變質處理：在液體金屬中加入孕育劑或變質劑，以細化晶粒和改善組織的處理方法。冷加工：在再結晶溫度以下的塑性變形加工方式。相：化學成分相同，晶體結構相同并有界面與其他部分分開的均勻組成部分。殘余奧氏體：過冷奧氏體向馬氏體轉變時，馬氏體轉變結束后剩余的奧氏體。本質晶粒度：根據標準試驗方法，在930±10℃保溫足夠時間（3-8小時）后測定的鋼中晶粒的大小。固溶體：合金的組元之間以不同的比例混合，混合后形成的固相的晶格結構與組成合金的某一組元的相同，這種相稱為固溶體。淬硬性：鋼在淬火后獲得馬氏體的最高硬度。奧氏體：奧氏體是碳在 中形成的間隙固溶體，面心立方晶格。鐵素體：鐵素體是碳在 中形成的間隙固溶體，為體心立方晶格。同素異構轉變：由于條件（溫度或壓力）變化引起金屬晶體結構的轉變，稱同素異構轉變。材料判別a-3；b-10；c-9；d-6；e-7；f-8；g-2；h-5；i-1j-4。鐵碳合金狀態(tài)圖第1題解2：T10A為過共析鋼，在1000℃時其組織為A，冷卻下來遇到Acm線時開始析出Fe3CⅡ，繼續(xù)冷卻到共析線時，開