金相中級試題

中級物理金相試驗工職業(yè)理論考核復(fù)習(xí)試題

一、填空題

1、鋼中加熱時形成奧氏體的過程可分為奧氏體形核、長大、剩余碳

化物溶解和奧氏體均勻化。

2、根據(jù)溶質(zhì)原子在溶劑晶格中的位置固溶體分為置換固溶體和

間隙固溶體兩大類。

3、鐵一碳合金雙重相圖是指Fe—Fe3c相圖和Fe—石墨相圖。

4、顯微鏡的放大倍數(shù)是指物鏡放大倍數(shù)和目鏡放大倍數(shù)的乘

積。

5、纖維狀斷口屬于塑性斷口，結(jié)晶狀斷口屬于脆性斷口。

6、相是合金中具有同一化學(xué)成分,同一結(jié)構(gòu)和原子聚集狀態(tài)，以

及同一性能的均勻組成部分。

7、面心立方和密排六方晶體的致密度均為0.74，體心立方為0.68o

8、C12MoV是冷作模具鋼，3Cr2W8V是熱作模具鋼。

9、高速鋼退火態(tài)的顯微組織為索氏體和碳化物o

10、顯微鏡照明系統(tǒng)中的兩個光欄分別稱為孔徑光欄和視場光欄o

11、鑄錠宏觀三個晶區(qū)是指從外層到中心分別為外層細晶區(qū)、柱狀晶

和中心粗等軸晶區(qū)。

12、SI制力的單位是上,應(yīng)力單位是旦-o

13、金屬腐蝕主要分為化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕兩大類。

14、現(xiàn)階段國內(nèi)外通用的金相試樣拋光材料是人造金剛石研磨膏,

其粒度宜用3.5umo

15、單相黃銅的顯微組織為a--Cu；雙向黃銅為a+B。

16、彈簧鋼的金相檢驗項目主要包括非金屬夾雜物、石墨、表面脫碳

和顯微組織等。

17、現(xiàn)階段國家要求企業(yè)采用國家標(biāo)準(zhǔn)，自愿采用推薦標(biāo)準(zhǔn)。

18、供貨狀態(tài)高速鋼的金相檢驗項目為碳化物均勻度和脫碳

層_。

19、在鋁合金的金相檢檢驗中，我們常以出現(xiàn)復(fù)熔球、三角晶界和

局部晶界熔化后變粗來判斷工件過熱或過燒。

20、合金鋼產(chǎn)生第二類回火脆性的主要原因是由于鋼中的微量業(yè)」

Sn、P等元素向晶界遷移及偏聚的結(jié)果。

21、從金相特征來看，大致可將貝氏體分為羽毛狀、針狀和粒狀

三類。

22、鋼材中的斑點狀偏折缺陷的評定原則：以斑點的數(shù)量、大小

和分布狀況而定。

23、纖維狀斷口的顯微形態(tài)為韌窩斷口，結(jié)晶狀斷口為解理斷

口。

24、高速鋼工件多次重復(fù)淬火、其間未經(jīng)退火時易產(chǎn)生荼狀斷口；而

在結(jié)構(gòu)鋼中這種斷口則是過熱的結(jié)果。

25、金屬或合金在熱加工過程中由于加熱溫度過高，發(fā)生晶粒粗大,

導(dǎo)致材料的力學(xué)性能顯著降低的現(xiàn)象，稱為過熱。

26、碳素結(jié)構(gòu)鋼的淬火溫度一般為臨界點以上（30?50）°C,碳素工具

鋼淬火加熱溫度應(yīng)高于臨界點Aci以上（30~50）℃的溫度范圍。

27、軟氮化是指(500-600)°C低溫條件下主要以氮元素滲入為主、

碳元素滲入極少的化學(xué)熱處理工藝。

28、滲碳件有效硬化層深度是指從表面到_典HV處的距離，檢測對

象是有效硬化層深度大于￡Lmm的零件。

29、滲氮層的金相檢驗項目有滲N層深度、脆性、疏松和脈狀

氮化物等。

30、零件滲氮前必須進行調(diào)質(zhì)處理以使其基體組織為細針狀回火

索氏體o

31、鋼經(jīng)感應(yīng)淬火后表層的金相組織依碳含量不同而異，對亞共析鋼來

說，組織為隱針馬氏體、未溶鐵素體和黑色托氏體O

32、根據(jù)GB/T228-2002《金屬材料室溫拉力試驗方法》，力學(xué)性能指

標(biāo)抗拉強度的符號應(yīng)采用Rm，單位為MPa(N/mm2)。

33、熔化焊焊接頭金相組織包括焊縫、熱影響區(qū)和母材三部分。

34、高速鋼淬火后需進行三次560C回火，這是因為淬火后的殘余奧

氏體過多，達到25?30%o

35、供理化檢測的試樣應(yīng)具有代表性、穩(wěn)定性和可溯源性。

36、質(zhì)量管理體系是建立質(zhì)量方針和質(zhì)量目標(biāo)并實現(xiàn)這一目標(biāo)

的體系。

37、在鋼的加熱過程中所有影響奧氏體形核_和長大_的因素，都會影響

奧氏體的形成速度。

38.鋼中白點缺陷是由于鋼中氫氣含量較高,經(jīng)熱加工變形后在冷卻

過程中析出的分子產(chǎn)生巨大的內(nèi)應(yīng)力而造成的裂縫。

39.景深又稱垂直分辨率，是指物鏡對高低不平的物體在垂直方向上能

清晰成像的能力。

40.在檢查鋁合金宏觀缺陷粗晶環(huán)時，要求試樣為淬火狀態(tài)，對取樣

后才淬火的試樣，其檢驗面在淬火后必須銃削，加工深度不得小于地皿。

41.在灰鑄鐵基體組織中珠光體數(shù)量越多，鑄鐵的—和

（強度及硬度耐磨性）性能越高。

二、判斷題

1.低碳鋼通常在正火狀態(tài)下切削性能最好。（V）

2.金屬在實際結(jié)晶時，主要依靠自發(fā)形核。（X）

3.機械拋光后的金相試樣進行化學(xué)浸蝕，是為了消除變形層并顯示其

組織。（V）

4.檢測鋼中非金屬夾雜物試樣的面積大小必須2200mm2。（V）

5.貝氏體是由鐵素體和碳化物所組成的非層片狀混合物組織。（J）

6.可鍛鑄鐵中的團絮狀石墨是從液體中直接析出而得到的。（X）

7.再結(jié)晶是一種引起晶格形式改變的生核及長大過程。（X）

8.過冷度大小與冷卻速度有關(guān)，冷卻速度越大，過冷度越大。（V）

9.影響鑄鐵石墨化的主要因素是化學(xué)成分和冷卻速度。（V）

10.科勒照明的特點是光源經(jīng)過照明系統(tǒng)成像于試樣表面。（X）

11.冷裂縫是在Ar3以下溫度內(nèi)形成的裂紋。（V）

12.滲碳層深度＞0.3mm時，測量有效硬化層的方法為金相顯微鏡法。

（X）

13.低碳鋼的焊接性能優(yōu)于中碳鋼。（V）

14.網(wǎng)狀鐵素體法只適用于亞共析鋼的奧氏體晶粒度顯示。（J）

15.萊氏體是由奧氏體滲碳體組成的共析體。（X）

16.產(chǎn)品存在有缺陷，主要是指產(chǎn)品的指示缺陷、設(shè)計缺陷和制造缺陷。

（V）

17.折射角的正弦與入射角的正弦之比，稱為折射率n。（x）

18.試樣浸蝕時，由于晶界處雜質(zhì)原子較多。因此，往往晶界先被浸蝕。

（V）

19.馬氏體相變是典型的非擴散型相變。（V）

20.標(biāo)準(zhǔn)是法規(guī)，標(biāo)準(zhǔn)化是制訂和實施標(biāo)準(zhǔn)的過程。（V）

21.高速鋼反復(fù)進行鍛粗-拔長主要是為了破碎其碳化物。（V）

22.金相顯微鏡的暗場是采用斜照射方式。（V）

23.焊接冷裂紋的金相特征是裂紋呈沿晶擴展。（J）

24.FeS的共晶溫度低于熱加工溫度時，鋼易變脆稱為熱脆。（V）

25.脫碳是鋼中基體元素Fe與介質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)引起的。（X）

26.軸承鋼絡(luò)含量較高，這主要是為了提高軸承鋼的淬透性。（V）

27.可以通過調(diào)質(zhì)處理來提高灰口鑄鐵的強韌性。（X）

28.要判斷某金屬顯微組織是否為各向異性，可以用偏光顯微鏡檢測。

（V）

29.圓形無缺口光滑試樣拉伸時，裂紋首先在試樣內(nèi)部形成。（V）

30.脆性斷口的主要宏觀特征是存在放射花樣與人字紋，斷口為結(jié)晶狀。

（V）

31、魏氏組織按切變機制在晶界、晶粒內(nèi)部亞晶界面上獨自析出。（V）

32、貝氏體是鐵素體和滲碳體兩相組織的機械化混合物。（V）

33、在光學(xué)顯微鏡下下貝氏體與回火馬氏體形貌相似，因而很難區(qū)分。

（V）

34、酸蝕試驗是一種工廠常用的鋼材宏觀試驗法，截取試樣時不必考慮

方向和部位。（X）

35、鋼材（坯）的縮孔殘余部位由于富集非金屬夾雜物、夾渣和氣孔等

雜質(zhì)，故這部分材料必須切除。（V）

36、鋼材中一旦出現(xiàn)石狀斷口，通常無法挽救。（V）

37、鋼中發(fā)紋缺陷俗稱“發(fā)裂”是一種輕微的裂紋。（X）

38、數(shù)值孔徑表征物鏡的集光能力，數(shù)值孔徑越大，顯微組織越清晰鮮

明。（J）

39、在顯微鏡光程中放置濾色片，可提高圖像的分辨率。（J）

40、鋼中非金屬夾雜物主要來自鋼的冶煉和澆注過程。（V）

41、在退火狀態(tài)下通常以珠光體的粗細來判別材料是碳素工具鋼或是合

金工具鋼。（J）

42、將高速鋼棒（坯）反復(fù)徽粗、拔長，主要為了改善碳化物的大小及

分布。（J）

43、GB/T228-2002規(guī)定，鋼的塑性指標(biāo)用斷后伸長率（A）和斷面收縮

率（Z）表示。（V）

44、焊縫金屬中的柱狀晶生長方向與散熱最快的方向垂直。（X）

45、魏氏組織極易在焊接熱影響區(qū)形成。（V）

46、焊接裂紋是在焊接應(yīng)力及其他致脆因素共同作用下在焊接接頭部位

產(chǎn)生的縫隙（J）

47.當(dāng)碳素鋼中含碳量質(zhì)量分數(shù)為0.6%（④c）時，淬火鋼的基體硬度

最高。（J）

48.鋼的原始晶粒度越細小，加熱時形成奧氏體的速度越快。（J）

49.鋼中加入不形成碳化物的合金元素越多，則加熱過程中奧氏體晶粒

越易長大。（V）

50.增加鋼中的合金元素含量，馬氏體開始轉(zhuǎn)變溫度降低。（

51.碳在鑄鐵中存在的形式有石墨和滲碳體兩種。（義）

52.晶粒度的測定一般采用兩種方法：一是比較法；二是截距法。（X）

53.物體在物鏡焦距之外，所以物鏡成的像是直立放大的實像，而這個

實像是落在目鏡焦點之內(nèi)，所以目鏡成的像是倒立放大的虛像。（X）

54.不良的機械拋光使硬度降低，磨面的表面氧化層會使硬度升高。（X）

55.制作縱向斷口試樣時，是在其縱截面上加工一個“V”形槽。（X）

56.W18Cr4V的熱處理工藝性能優(yōu)于W6Mo5Cr4V2o（V）

57.隨著鋼中含碳量從0.6%進一步增加，基體硬度將繼續(xù)升高。（X）

三、選擇題

1.為改變顯微鏡觀察視域的大小，可以調(diào)節(jié)（B.）o

A.孔徑光闌B.視場光闌C.濾光片D.照明方式

2.欲改善工具鋼的切削加工性和降低硬度，可以采用下述何種熱處理：（C）

A.回火B(yǎng).淬火+回火C.球化退火D.完全退火

3.高速鋼過燒組織的特征是（B）o

A.晶界上碳化物呈網(wǎng)狀析出B.晶界上分布著骨骼次生萊氏體

C.在晶上有氧化脫碳D.以上都不對

4.為了鑒別鋼中的硫化物夾雜和硅酸鹽夾雜，常用（C）照明。

A.明場B.暗場C.偏振光D.相襯

5.結(jié)構(gòu)鋼中的魏氏組織可以通過（D）工藝進行糾正。

A.退火B(yǎng).淬火C.調(diào)質(zhì)D.正火

6.以下哪一種石墨形態(tài)是球墨鑄鐵的形態(tài)之一。（C）

A.團球狀B.片狀C.團狀D.絮狀

7.高速鋼正?；鼗鸷蟮娘@微組織應(yīng)是（D）

A.回火馬氏體B.回火屈氏體C.回火索氏體D.回火馬氏

體+碳化物

8.實際金屬材料的變形以（D）為主。

A.滑移B.李生C.位錯攀移D.滑移+季生

9.由一種液相同時生成兩種不同成分固相的轉(zhuǎn)變是（A）o

A.共晶轉(zhuǎn)變B.包晶轉(zhuǎn)變C.共析轉(zhuǎn)變D.特殊結(jié)晶

10.同一鋼種由奧氏體冷卻發(fā)生相變時比體積（單位質(zhì)量占有的體積）增加

最多的（D）o

A.珠光體相變B.托氏體相變C.貝氏體相變D.馬氏體相

變

11.馬氏體轉(zhuǎn)變溫度Mf的含義是（B）

A.馬氏體轉(zhuǎn)變完成溫度B.馬氏體轉(zhuǎn)變終了溫度

C.馬氏體轉(zhuǎn)變中間溫度D.馬氏體轉(zhuǎn)變開始溫度

12.光學(xué)顯微鏡看不清斷口圖像，這是因為物鏡（B）

A.存在球面象差B.景深不夠C.存在色差D.有象域彎曲

13.滲碳淬火的有效硬化層深度指用9.8N的負荷測維氏硬度，由試件表面一

直到（D）處的垂直距離。

A.350HVB.450HVC.500HVD.550HV

14.ASTM標(biāo)準(zhǔn)是（D）標(biāo)準(zhǔn)。

A.日本國家B.英國國家C.美國國家D.美國材料試驗協(xié)會

15.下列幾個因素中，對再結(jié)晶沒有影響的是（B）。

A.變形量B.變形速度C.原始晶粒大小D.微量溶質(zhì)原子

16.力的非法定計量單位kgf與法定計量單位N間數(shù)值的關(guān)系是（C）o

A.lkgf=0.1NB.lkgf=0.98NC.lkgf=9.8ND.lkgf=98N

17.在鋼材的（D）階段，最有可能產(chǎn)生石狀斷口缺陷。

A.冶煉B.澆鑄C.退火D.鍛造

18.鋼加熱時促進奧氏體晶粒長大的元素為（C）0

A.鋁B.磷C.鎰D.硅

19.在物鏡的各種性能指標(biāo)中，最主要的是物鏡的（B）o

A.數(shù)值孔徑B.分辨率C.放大倍數(shù)D.景深

20.觀察（A）試樣時，不能選擇電解拋光。

A.裂紋B.鋁合金C.淬火D.銅合金

21.制備奧氏體不銹鋼試樣，采用（B）有很大優(yōu)越性。

A.機械拋光B.電解拋光

C.化學(xué)拋光D.浸蝕一機械拋光交替進行

22.高速鋼刀具淬火后出現(xiàn)的魚骨狀菜氏體和黑色組織屬于（B）缺陷。

A.過熱B.過燒C.蔡狀斷口D.熱腐蝕

23.由一種均勻的固溶體在特定相變溫度同時生成兩種成分不同的相稱

（C）o

A.包晶粒度B.共晶轉(zhuǎn)變C.共析轉(zhuǎn)變D.同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變

24.為消除結(jié)構(gòu)鋼的帶狀組織，我們通常采用（B）工藝。

A.退火B(yǎng).正火C.淬火D.回火

25.用圖像分析儀進行測量時，試樣最好進行（D）浸蝕。

A.化學(xué)B.電解C.化學(xué)一電解D.著色

26.作為金相顯微鏡附件，測微尺上每一小格實際長度為（C）。

A.1mmB.0.1mmC.0.01mmD.10mm

27.鋼中非金屬夾雜物試樣的熱處理狀態(tài)應(yīng)為（A）相。

A.淬火B(yǎng).調(diào)質(zhì)C.淬火+低溫回火.D.正火

28.結(jié)構(gòu)鋼進行以下哪種處理可以得到馬氏體（B）0

A.等溫淬火B(yǎng).分級淬火C.調(diào)質(zhì)處理D.ABC均不可能

29.滲碳層深度在0.30mm以上的零件，其滲碳層深度測量的仲裁方法是

（B）0

A.金相法B.顯微硬度法C.斷口法D.化學(xué)分析法

30.根據(jù)GB/T23L2—2002布氏硬度試驗結(jié)果表示方法規(guī)定，布氏硬度試驗

結(jié)果的表示方法規(guī)定，布氏硬度值為350應(yīng)標(biāo)為（C）。

A.HB35DB.HBS350C.350HBWD.350HBS

31.馬氏體相變從Fe、C原子是否擴散角度上說，屬于（A）。

A.Fe、C均不擴散B.Fe、C均擴散C.Fe擴散，C不擴散

D.C擴散，F(xiàn)e不擴散

32.鋼中碳元素含量對馬氏體開始轉(zhuǎn)變溫度（Ms）的影響是（B）。

A.C%f,MstB.C%t,Ms；

C.C%t,Ms不變D.在某一含量時，出現(xiàn)極值

33.變形鋼在退火后的晶粒度與變形量的關(guān)系是（D）。

A.變形量與晶粒度成正比B.變形量與晶粒度成正比

C.變形量與晶粒度關(guān)系不大D.存在一個導(dǎo)致晶粒粗大的臨界變形量

34.奧氏體不銹鋼的晶體結(jié)構(gòu)是（B)0

A.體心立方B.面心立方

C.簡單立方D.密排六方

35.影響鋼淬透性的主要因素是（C)o

A.淬火加熱溫度B.冷卻速度

C.化學(xué)成分D.冷卻介質(zhì)

36.馬氏體的硬度主要取決于（B）。

A.馬氏體中合金元素含量B.馬氏體中碳含量

C.冷卻速度D.加熱溫度

37.Ms表示馬氏體的（A）溫度。

A.開始B.轉(zhuǎn)變終了C.等溫轉(zhuǎn)變D.臨界轉(zhuǎn)變

38.經(jīng)冷塑性變形金屬需恢復(fù)原來的性能，以利繼續(xù)進行變形加工常采用

（B）處理。

A.重結(jié)晶退火B(yǎng).再結(jié)晶退火

C.正火D.回火

39.球墨鑄鐵熱處理的作用原理是（D）o

A.改變組織和石墨形態(tài)B.改變石墨形態(tài)，組織不變

C.兩者均不改變D.只改變組織，石墨形態(tài)不變

40.檢驗鋼中是否存在白點，最好在（B）狀態(tài)下折斷看斷口。

A.退火B(yǎng).淬火C.調(diào)質(zhì)D.淬火+低溫回火

41.鋁合金低倍檢驗常用堿蝕法，試樣侵蝕后可用（C）除去表面黑色

的腐蝕膜。

A.（20?30）%氫氧化鈉B.（20?30）%鹽酸

C.（20?30）%硝酸D.（20?30）%氯化鈉

42.鑄錠組織中由于工藝不當(dāng)，造成部分合金元素分布不均勻，這種成分不

均勻的組織缺陷稱為（A）。

A.偏析B.化合物C.白斑D.疏松

43.若在鑄錠邊部形成粗大的、彼此平行的柱狀晶，在外力作用下，由于柱

狀晶交界處結(jié)合不良，形成層狀開裂，這種缺陷稱為（D）。

A.羽毛狀晶B.成層C.壓折D.晶層分裂

44.,可用脫脂棉花蘸上30?50%的（C）水溶液，將電解拋光試樣上殘留

的污垢抹去。

A.鹽酸B.磷酸C.氫氧化鈉D.硝酸

四、問答題

1.簡述滲碳層中二次滲碳體的金相特征及產(chǎn)生原因。

答：滲碳層中二次滲碳體呈沿晶界析出的白色網(wǎng)狀分布。

成因：滲碳時在兩相區(qū)停留時間過長；滲碳后冷卻速度過慢；滲碳淬火

溫度過高或超過Acmo

2.什么是金屬結(jié)晶的過冷度？

答：金屬的實際結(jié)晶溫度與理論結(jié)晶溫度之差稱為過冷度。其大小與冷

卻速度、金屬的性質(zhì)及純度等因素有關(guān)。

3.發(fā)現(xiàn)顯微鏡鏡頭出現(xiàn)生霧和生霉后，應(yīng)如何處理？

答：卸下生霧的鏡頭，放在干燥通風(fēng)處或干燥箱中，讓霧滴蒸發(fā)后再使

用。對生霧的鏡頭，若外部零件可拆，在生霧不嚴重的情況下，用脫脂棉蘸

乙醇和乙醛組成的混合劑（比例為3:7）擦拭；如霉痕嚴重到了影響使用的程

度，應(yīng)送有關(guān)修理部門或制造廠修理。

4.簡述白點斷口的形成原因和斷口特征。

答：白點成因：鋼中氫含量高，經(jīng)熱加工變形后的冷卻過程中，鋼中氫

溶解度隨溫度下降而降低，因而（脫溶出來的）氫聚集應(yīng)力和組織應(yīng)力迭加，

導(dǎo)致開裂。

斷口上白點呈較多的圓形、橢園形灰白色斑點。

5.某45鋼鋼板在沖壓成型時發(fā)生開裂，經(jīng)查，該批鋼板入廠復(fù)驗時強

度和塑性指標(biāo)都是合格的，供貨態(tài)為正火狀態(tài)。試分析鋼板材料的組織與開

裂的原因，提出處理措施，并簡述理由。

答：45鋼板正火態(tài)的金相組織為片狀珠光體加鐵素體。這種組織在沖壓

成型時易開裂。為防治沖壓開裂，需在沖壓前進行球狀退火，工藝為在略高

于Aci~略低Aci間較長時間保溫后，緩冷至500℃左右出爐空冷。以改善組

織，達到各向同性的球狀珠光體加鐵素體。

6.軸承鋼淬火后為什么會出現(xiàn)亮區(qū)和暗區(qū)？

答：軸承鋼淬火后基體組織中出現(xiàn)明暗不均，主要與原始組織中碳元素

的偏析有關(guān)。貧碳區(qū)因Ms較高，淬火時先形成隱針馬氏體，先形成的隱針

馬氏體易發(fā)生回火，侵蝕后呈黑色；富碳區(qū)則因MS較低，較后形成針狀馬

氏體，這時溫度較低，不易被回火，侵蝕后呈灰白色。從而組織中出現(xiàn)亮區(qū)

（高碳）和暗區(qū)（貧碳）。

7.為什么經(jīng)高頻淬火的中碳鋼次表層常產(chǎn)生團狀托氏體組織？。

答：由于高頻感應(yīng)加熱的區(qū)域是；表層基體金屬，加熱和保溫時間極短,

只有表層能釋成細針狀馬氏體；次表層由于感應(yīng)電流低、溫度不高，加上冷

卻速度較慢，淬透性差得不到馬氏體，只能沿晶界形成，黑團絮狀的淬火托

氏體組織。

8.簡述鋼鐵材料硫印試驗基本原理（可不寫出反應(yīng)方程式）。

答：硫印試驗用來檢驗鋼中硫的分布。首先讓鋼與稀硫酸反應(yīng)，生成H2s

氣體，該氣體使印相紙上的AgBr發(fā)生化學(xué)作用，生成棕色的AgS沉淀。視

棕色痕的大小、多寡、定性反映鋼中S含量的高低分布。

9.何為過冷奧氏體？

答：在低于臨界溫度A1、處于自由能不穩(wěn)定狀態(tài)，且尚未進行組織轉(zhuǎn)變

之前的奧氏體，稱為過冷奧氏體。

10.簡述金相試樣機械拋光原理。

答：金相試樣在機械拋光過程中，主要是靠拋光劑中微粉硬質(zhì)點對試樣

表面磨削和滾壓作用，把金相試樣逐步拋成光滑的鏡面。拋光織物纖維間隙

起儲存和支承微粉的作用。

11.在操作金相顯微鏡時，要求將孔徑光闌的大小調(diào)到物鏡后透鏡孔徑

的80%~90%,請簡述其原因。

答：孔徑光闌作用是調(diào)節(jié)入射到物鏡光束孔徑角（2?。┐笮?，若孔徑光

闌過小，影響物鏡的數(shù)值孔徑（N?A=nSin（|））。若孔徑光闌過大，使物鏡邊緣

也有光線通過，物鏡像差加大；光程中的反射和炫光加劇，降低分辨率。故

孔徑光闌應(yīng)調(diào)節(jié)到光束不完全充滿物鏡后透鏡，80%~90%最適宜。

12.鋼中材酸蝕試樣中的一般疏松缺陷的評定原則是什么？

答：根據(jù)分散在整個截面上暗點和空隙的數(shù)量、大小以及它們的分布狀

態(tài)，并考慮樹技狀晶的粗細程度而定。

13.零件滲碳后直接淬火其金相組織有何特點？

答：零件的表面滲碳層為粗針狀的馬氏體和較多的殘留奧氏體，雖然沿

晶的網(wǎng)狀碳化物不多，但因內(nèi)應(yīng)力過大，容易產(chǎn)生裂紋。零件心部基體為板

條馬氏體。

14.滲碳層常見的缺陷有哪些？

答：滲碳層常見缺陷主要有：滲層貧碳、脫碳，粗大的網(wǎng)狀碳化物，內(nèi)

氧化，零件心部基體組織中鐵素體過多，以及表層出現(xiàn)非馬氏體組織。

15.何謂拉力試樣的規(guī)定非比例延伸強度，如何標(biāo)識？

答：拉力試樣標(biāo)距部分在外力作用下超出按比例伸長的彈性變形后，出

現(xiàn)非比例伸長達到規(guī)定的原始標(biāo)距（長度）百分比時的應(yīng)力。規(guī)定非比例延

伸強度用Rp表示，下角標(biāo)表示非比例伸長百分比，如RPO.2等。

16.如果其他鑄造條件相同，試比較金屬模與砂模澆鑄的晶粒大小，為

什么？

答：用金屬模澆鑄的鑄件晶粒比用砂模澆注的晶粒細，這是因為金屬比

砂導(dǎo)熱快，過冷度大而形核率與長大速率與過冷度成正比，故能獲得較細的

晶粒。

17.晶界與相界面有何不同？

答：晶界是指任何兩個晶體學(xué)位向不同的晶粒彼此隔開的那個內(nèi)界（曲）

面。相界面是指金屬基體中不同的兩個相分開的界面。

18.試述鋼的重結(jié)晶與再結(jié)晶的區(qū)別？

答：鋼的重結(jié)晶指加熱溫度在相變點以上，基體組織從一種晶體結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)

變?yōu)榱硪环N晶體結(jié)構(gòu)的過程，就是說晶體結(jié)構(gòu)要發(fā)生轉(zhuǎn)變。

鋼的再結(jié)晶是指經(jīng)塑性變形的金屬加熱到再結(jié)晶溫度與相變溫度之間某

一溫度，畸變晶粒通過重新形核和長大，形成無畸變的等軸晶粒的過程，就

是說晶體結(jié)構(gòu)不發(fā)生轉(zhuǎn)變。

19.金屬晶界具有哪些主要特性？

答：金屬晶界原子排列雜亂，原子所處的能位比晶內(nèi)高，處于不穩(wěn)定態(tài),

形核易，易被腐蝕，電阻大。晶界原子偏離了正常的平衡位置，處于畸變狀

態(tài)，常溫下強（硬）度高于晶內(nèi)，晶界處空位多，原子沿晶界擴散速度比晶

內(nèi)快。

20.何謂應(yīng)力集中？

答：零件的幾何形狀或材料性狀發(fā)生劇變部位產(chǎn)生了局部高應(yīng)力，也導(dǎo)

致鄰近區(qū)域的應(yīng)力狀態(tài)不均勻，這種零件局部應(yīng)力高于平均應(yīng)力的現(xiàn)象，稱

為應(yīng)力集中。

21.什么是金屬或合金的宏觀組織

答：金屬或合金的觀察面經(jīng)過適當(dāng)加工處理后用肉眼或借助放大鏡（一

般來說放大倍率＜10倍）觀察到的組織。

22.三種珠光體型組織的形成溫度與片層間距和硬度有何關(guān)系？

答：珠光體型組織包括片狀珠光體、索氏體和托氏體三種。它們的形成

溫度、片層間距與硬度關(guān)系見下表：

類別形成溫度（℃）片層間距（gm）硬度HRC

珠光體700?670>0.722-27

索氏體670~600-0.2525-33

托氏體600~550=0.133-43

23.何謂斷口形態(tài)三要素？影響斷口形態(tài)的因素有哪些?

答：拉伸、沖擊斷口上存在纖維區(qū)、放射區(qū)和剪切唇三種形貌稱為斷口

三要素。影響斷口形態(tài)的因素主要是材料化學(xué)成分、組織、試驗溫度、加載

速率和應(yīng)力集中程度等。

24.零件的疲勞斷口的宏觀特征是什么？

答：疲勞斷口通常由疲勞裂紋源區(qū)、疲勞裂紋擴展區(qū)和最終瞬斷區(qū)構(gòu)成。

疲勞源區(qū)無明顯的塑性變形；疲勞擴展區(qū)有表征裂紋擴展方向的貝紋線；瞬

斷區(qū)有塑性變形的剪切唇特征。

25.簡述不銹鋼產(chǎn)生晶間腐蝕的原因和防止措施。

答：C、Cr元素是不銹鋼的主要元素，C極易和Cr等元素形成合金碳

化物（Cr、Fe）7c3、Cr23c6等，在晶界析出，導(dǎo)致晶界貧銘（＜13%Cr）,晶界

抗蝕能力降低，形成晶間腐蝕。

為防止和減緩晶間腐蝕，不銹鋼在淬火（對馬氏體不銹鋼而言）或固溶

（對奧氏體不銹鋼而言）冷卻要快；材料中加入一些強烈形成碳化物的元素,

如Ti、Nb等元素，形成TiC、NbC化合物，以阻止晶界因形成Cr23c6型化合

物而貧倍。

26.影響過冷奧氏體向馬氏體轉(zhuǎn)變的Ms溫度因素有哪些？

答：第一，鋼的含碳量，鋼中含碳量增加，Ms降低。第二，合金元素

絕大部分（除AI、Co外）都使Ms降低。第三，鋼的晶粒度越細，Ms降低。

第四，奧氏體化溫度越高，Ms降低。

27.如何用金相法區(qū)分磷化鐵和碳化物？

答：可以從相的分布特征、微觀形態(tài)，以及受腐蝕劑浸蝕（染色法）

后所顯示的顏色差等來區(qū)分。磷化鐵相的分布有一定的選擇性，大部分分布

在晶界區(qū)，尤其是三角晶界區(qū)，分布在晶內(nèi)的極少。碳化物在基體內(nèi)無論在

晶內(nèi)或者是晶界區(qū)，基本上屬于均勻分布，不具有擇優(yōu)分布的特征。磷化鐵

相的微觀形態(tài)與所經(jīng)歷的（最高溫度）有關(guān)，如鑄鐵中的各類磷化鐵（即是

磷共晶組織中的基體面）沿晶界呈條塊狀分布，而含P、B元素的奧氏體耐

熱鋼中的磷化鐵呈較大的等軸形分布。

采用染色法可以區(qū)分磷化鐵和碳化物。常用染色劑有以下兩種：

一是25克氫氧化鈉+2克苦味酸+75毫升水。試樣放在腐蝕液中煮沸2-5

分鐘后，碳化物呈棕色，磷化鐵呈黑色。

二是5克高鈦酸鉀+5克氫氧化鈉+100毫升水，在40℃的腐蝕溶液中浸

2分鐘后，可以看到磷化鐵相呈棕色；而碳化物不染色。

28.提高鋼的奧氏體化溫度，為何也可以增加鋼的淬透性？

答：鋼在淬火加熱時若加熱溫度（即奧氏體化溫度）越高，則奧氏體

成分越均勻，晶粒度增大，冷卻時過冷奧氏體越穩(wěn)定，C-曲線往右移，奧氏

體發(fā)生組織轉(zhuǎn)變的孕育期越長，所以有更多的奧氏體變成馬氏體，即鋼的淬

透性提高了。

29.為什么合金鋼的淬火加熱保溫時間要比碳素鋼長得多？

答：鋼淬火加熱溫度保溫的目的是達到奧氏體化和均勻化。碳的擴散

是奧氏體化的主導(dǎo)因素，但是合金元素的存在，特別是與碳有強烈親和力的

Ti、V、Mo、W等元素的存在，強烈妨礙碳的擴散，因而急劇地減慢鋼的奧

氏體化過程。合金元素的原子在鋼中的擴散速度只有碳原子在鋼中的擴散速

度的千分之幾或萬分之幾，因而在同樣條件下，使合金鋼奧氏體化和均勻化

所需時間要比碳素鋼長得多。

30.擠壓裂紋在試片上有什么特點？.

答：擠壓裂紋一般出現(xiàn)在橫向試片的邊緣，呈小弧狀裂口，在縱向則

呈周期性開裂，在制品的表面容易發(fā)現(xiàn)，嚴重的呈鋸齒狀，輕者往往隱于皮

下，仔細檢查才能發(fā)現(xiàn)。

31.二元相圖有那幾種類型？

答：有以下六種類型：勻晶相圖、共晶相圖、包晶相圖、形成化合物

相圖、同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變相圖和熔晶轉(zhuǎn)變相圖。

五、計算題

1.有一批碳鋼材料發(fā)生混料，經(jīng)金相檢驗測得其中一個規(guī)格的材料珠光

體含量為57.3%,請判定該材料的鋼號。

解：該鋼的基體組織由珠光體和鐵素體組成，分別求出兩種組織中的碳

的質(zhì)量分數(shù)就：

①,=0.77x57.3%+0.0057(室溫鐵素體中的碳含量)x(1.57.3%)

=0.441+0.002=0.443-0.44%

答：該材料的鋼號為45鋼

2.試計算體心立方晶體的致密度。

解：設(shè)體心立方邊長為a,原子半徑為r。

因體心立方體空間對角線（）上剛?cè)菁{兩個原子直徑（4r）,則

原子半徑r6a/4,晶胞原子數(shù)為2,

兩個原子體積V=2XV=2X4/3Xnr3=（島?

體心立方致密度為［（瓜］）/8Xa3］/a