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1、程材料基础- 学习指南一是非题（请在正确的题后标出“” ，在错误的题后标出“” ）1.金属面心立方晶格的致密度比体心立方晶格的致密度高。 （t）2.实际金属在不同的方向上性能是不一样的。 （F）3.金属的理想晶体的强度比实际晶体的强度高得多。 （T）4.金属结晶时，冷却速度越大，则晶粒越细。 （T）6.在室温下，金属的晶粒越细，则强度越高和塑性越低。 （F）7.金属中的固溶体一般说塑性比较好，而金属化合物的硬度比较高。 （T）8.白口铸铁在高温时可以进行锻造加工。 （ F）9.不论含碳量高低，马氏体的硬度都很高和脆性都很大。 （F）10.合金元素能提高 固溶体的再结晶温度，使钢的回火稳定性增大
2、。 （T）12.合金的基本相包括固溶体、金属化合物和这两者的机械混合物三大类。 （F）14.淬火加热高温回火处理称为调质处理。处理后获得回火索氏体组织，具有综合机械性能好的特点。 （T）15.固溶时效处理是铝合金的主要强化手段之。 （T）17.马氏体是碳在 中的过饱和固溶体，由奥氏体直接转变而来，因此，马Fe氏体与转变前的奥氏体的含碳量相同。 （T）18.钢中合金元素含量越多，则淬火后钢的硬度越高。 （F）19.某钢材加热条件相同时，小件比大件的淬透性好。 （F）20.铸铁中的可锻铸铁是可以进行锻造的。 （F）二、填空题1、纯金属常见的晶体结构有（体心立方 ） 、 （面心立方 ）和（密排六方
3、） 。金属中常见的点缺陷为（间隙原子。置换原子。空位 ） ，线缺陷为（错位 ） ，面缺陷为（晶界 亚晶界 ） ；工程实践中，通常采用（增加 ）晶体缺陷数量的方法强化金属。2、铁素体的强度高于纯铁，是由于发生了（ 固溶）强化；孕育铸铁的强度高于普通灰口铸铁，是由于发生了（细晶 ）强化；冷变形钢丝的强度高于退火态钢丝，是由于发生了（ 变形）强化；珠光体的强度高于铁素体，是由于发生了（ 第二相）强化。3、球化退火是使钢中（渗碳体 ）球状化的退火工艺,主要用于（共析 ）和（ 过共析）钢,其目的在于降低硬度,改善（ 切削加工）性能,并可为后面的（淬火 ）工序作准备。7、绝大多数金属的晶体结构都属于（体心
4、立方 ） 、 （面心立方 ）和（密排六方 ）三种典型的紧密结构。8、液态金属结晶时，过冷度的大小与其冷却速度有关，冷却速度越大，金属的实际结晶温度越（低 ） ，此时，过冷度越（大 ） 。9、 （滑移 ）和（孪生 ）是金属塑性变形的两种基本方式。10、形变强化是一种非常重要的强化手段，特别是对那些不能用（ 热处理）方法来进行强化的材料。通过金属的（塑性变形 ）可使其（ 强度 ） 、 （ 硬度）显著提高。12、共析碳钢奥氏体化过程包括（奥氏体形核 ） 、 （ 奥氏体长大） 、 （残余渗碳体溶解 ）和（奥氏体成分均匀化 ） 。14、 W18Cr4V 钢的含碳量是（ ） ；W 的主要作用是（ ） ；C
5、r 的主要作用是（提高钢的淬透性 ） ；V 的主要作用是（ 细化晶粒） 。15、 指出下列牌号的钢是哪种类型钢(填空)并举出应用实例：(1)16Mn 是（普通低合金钢）钢，可制造（ ）(2)20CrMnTi 是（合金渗碳钢 ） 钢，可制造（ ）(3)40Cr 是（合金调质钢 ）钢，可制造（ ）(4)60Si2Mn 是（合金弹簧钢 ）钢，可制造（ ）三、名词解释2 陶瓷中的晶相和气相3 马氏体和铁素体 4 冲击韧度和断裂韧度5 晶体与多晶体 7 共晶反应和共析反应 8 形变强化和固溶强化9 点缺陷和线缺陷 10 韧性断裂和脆性断裂3.马氏体：将钢加热到一定温度（形成奥氏体）后经迅速冷却（淬火）
6、，得到的能使钢变硬、增强的一种淬火组织。铁素体：碳溶于 -Fe 中的间隙固溶体称为铁素体，以符号 F 表示。4.冲击韧度：表示材料在冲击载荷作用下抵抗变形和断裂的能力。冲击韧度 ak值的大小表示材料的韧性好坏。断裂韧度：指材料阻止宏观裂纹失稳扩展能力的度量，也是材料抵抗脆性破坏的韧性参数。5. 晶体是原子、离子或分子按照一定的周期性，在结晶过程中，在空间排列形成具有一定规则的几何外形的固体。多晶体：整个物体是由许多杂乱无章的排列着的小晶体组成的，这样的物体叫多晶体。7.共晶反应：共晶反应是指在一定的温度下，一定成分的液体同时结晶出两种一定成分的固相的反应。共析反应：在一定的温度下，一定成分的固
7、相同时结晶出两种一定成分的其他固相的反应。8. 形变强化，即加工硬化，属于典型的四种金属强化方式之一，即随着变形程度的增加，金属的强度，硬度增加，而塑性，韧性下降的现象。固溶强化：融入固溶体中的原子造成晶格畸变，晶格畸变增大了位错运动的阻力，使塑性变形更加困难，从而使合金固溶体的强度与硬度增加。这种通过形成固溶体使金属强化的现象称为。9. 点缺陷是发生在晶体中一个或几个晶格常数范围内，其特征是在三维方向上的尺寸都很小，例如空位、间隙原子、杂质原子等，也可称零维缺陷。线缺陷指二维尺度很小而第三维尺度很大的缺陷，其特征是两个个方向尺寸上很小另外两个方向延伸较长，也称一维缺陷，集中表现形式是位错。1
8、0韧性断裂：发生了明显的宏观塑性变形后发生的断裂。脆性断裂：未经明显的变形而发生的断裂。四、选择题（每题 2 分，共 36 分）1.钢的本质晶粒度：CA是指钢加热过程中刚完成奥氏体转变时的奥氏体的晶粒度，B是指钢在各种具体热加工后的奥氏体的晶粒度；C是指钢在规定的加热条件下奥氏体的晶粒度；它反映奥氏体晶粒长大的倾向性。2共析碳钢加热为奥氏体后，冷却时所形成的组织主要决定于：CA奥氏体加热时的温度；B奥氏体在加热时的均匀化程度；C奥氏体冷却时的转变温度。B3马氏体是：BA碳在 中的固溶体；B、碳在 中的过饱和固溶体；FeFeC碳在 中的固溶体；D碳在 中的过饱和固溶体。4马氏体的硬度决定于；CA
9、冷却速度； B转变温度； C 含碳量。5回火马氏体与马氏体相比，其综合力学性能：AA好些； B差不多； C 差些。6回火索氏体与索氏体相比，其综合力学性能：AA好些； B差不多； C 差些。B7为使低碳钢便于机械加工，常预先进行：BA淬火； E正火； C球化退火； D 回火8为使高碳钢便于机械加工，可预先进行：CA淬火； B正火； C 球化退火； D 回火9为使 45 钢得到回火索氏体，应进行：BA淬火十中温回火；B淬火十高温回火；C等温淬火。10为使 65 钢得到回火托氏体，应进行：AA淬火十中温回火；B.淬火十高温回火；C淬火十低温回火 D.直接油冷B11直径为 10mm 的 40 钢其常
10、规整体淬火温度大约为：A750； B850C； C920。A12上述正确淬火后的组织为：AA马氏体； B马氏体十残余奥氏体；C马氏体十渗碳体；D铁素体十马氏体。A13直径为 10mm 的 T10 钢其常规整体淬火温度大约为：A760C； B850 C； C920，D14上述正确淬火后的组织为A马氏体；B马氏体十残余奥氏体；C马氏体十渗碳体；D马氏体十渗碳体十残余奥氏体，B15钢的淬透性主要取决于：B A含碳量； B合金元素含量；C.冷却速度A16钢的淬硬性主要取决于：A含碳量； B合金元素含量；C.冷却速度A17T12 钢与 18CrNiW 钢相比；A淬透性低而淬硬性高些； B淬透性高而淬硬性
11、低些；C淬透性高，淬硬性也高； D淬透性低，淬硬性也低些。B18用低碳钢制造在工作中受较大冲击截荷和表面磨损较大的零件，应该： A采用表面淬火处理； B采用渗碳处理； C.采用氮化处理。五、分析题1在铁碳相图中存在着三种重要的固相，请说明它们的本质和晶体结构(如， 相是碳在 中的固溶体，具有体心立方结构 )。Fe相是_a 相是碳在 _相是_ Fe3C 相是 _2在铁碳相图中：有四条重要线，请说明这些线上所发生的转变并指出生成物(如， HJB 水平线，冷却时发生包晶转变， ，形成 J 点成 CHBL01493分的 相) 。ECF 水平线_PSK 水平线_ES 线_GS 线_3在图 II-2 中画
12、出三种钢的显微组织示意图，并标出其中的组织组分：4车床主轴要求轴颈部位的硬度为 5658HRC，其余地方为 20 一24HRC，其加工工艺路线如下：锻造 正火 机加工 轴颈表面淬火 低温回火 磨加工。请说明：(1)主轴应采用何种材料；(2) 正火的目的和大致处理工艺；(3)表面淬火的目的和大致处理工艺；(4) 低温回火的目的和大致处理工艺(5)轴颈表面的组织和其余地方的组织。5 结合铁碳平衡图，回答下列问题： A. 亚共晶白口铁的含碳量范围是多少？B. 画出含碳量为 3.0%的铁碳合金的冷却曲线,指出冷却曲线上的特征点在铁碳相图中的位置？C. 计算含碳量为 3.0%的铁碳合金的室温组织分数？D
13、. 计算含碳量为 3.0%的铁碳合金的室温相分数？6.回火的目的是什么？试说明各种回火的加热温度、回火组织、性能及应用范围。7.何谓碳钢中的铁素体、渗碳体、珠光体？它们的力学性能各有何特点？（3）写出该齿轮的制造工艺路线，并说明工艺路线中各热处理工序的作用及热处理加热温度和冷却方式。9、现有 A、B 两种铁碳合金。A 的显微组织为珠光体的量占 75%，铁素体的量占 25%；B 的显微组织为珠光体的量占 92%，二次渗碳体的量占 8%。请计算并回答：（1） 这两种铁碳合金按显微组织的不同分属于哪一类钢？（2） 这两种钢铁合金的含碳量各为多少？（3） 画出这两种材料在室温下平衡状态时的显微组织示意
14、图并标出各组织组分的名称。10在拉拔铜材的过程中，需要进行中间退火时，其退火温度约为多少（即确定其再结晶退火的温度，铜的熔点为 1083）11某汽车齿轮选用 20CrMnTi 材料制作，其工艺路线如下：下料锻造正火切削加工渗碳、淬火、低温回火喷丸磨削加工。(1)请分别说明上述、和四项热处理工艺的目的及工艺。(2)简答零件选材的原则。(3)已知下列四种钢的成分，请按序号填出表格。 参考答案一1；2；3.；4；5；6；7；8；9；10。11；12. ; 13. ; 14; 15.；16；17; 18 19. 2 0二、1. （1）体心立方；（2）面心立方；（3）密排六方；（4）间隙原子或空位或杂质原子；（5）位错；（6）晶界或亚晶界；（7）增加；2. （8）固溶；（9）细晶；（10）形变；（11）第二相；3. （12）渗碳体；（13）共析；（14）过共析；（15）切削加工；（16）淬火；4. （17）交联；（18）线型和支化型；（19）塑；（20）玻璃；（21）高弹；（22）粘流；5. （23）硬；（24）基体；（25）软；（26）基体；（27）低；6. （28）气孔；（29）烧结；（30）降低。7体心立方，面心立方，密排六方8低，大9. 滑移，孪生。10热处理，塑性
