金属材料及热处理之习题

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1、测试题（一）一、 填 空1 金属塑性的指标主要有（ ）和（ ）两种。2 常用测定硬度的方法有（ ）、（ ）和维氏硬度测试法。3 晶体缺陷主要可分为（ ）,（ ）和面缺陷三类。4 相是指合金中（ ）与（ ）均匀一致的组成部分。5 珠光体是（ ）和（ ）混合在一起形成的机械混合物。6 在 Fe-Fe3C 相图中，共晶转变温度是（ ），共析转变温度是（ ）。7 共析钢中奥氏体的形成过程是：（ ），（ ），残余 Fe3C 溶解，奥氏体均匀化。8 钢的低温回火的温度范围在（ ），回火后的组织为（ ）。9 根据共析钢的 C 曲线，过 冷奥氏体在 A1 线以下转变的产物类型有（ ），（ ）和马氏体型组织。1

2、0 在钢的回火时，随着回火温度的升高，淬火钢的组织转变可以归纳为以下四个阶段：马 氏体的分解，残 余奥氏体的转变，（ ），（ ）。二、 名词解释1 固溶体：2 金属化合物：3 Fe3C：4 相图：5 过共析钢:三、 判断题：1 单晶体具有各向异性，多晶体具没有各向异性。（ ）2 实际晶体中存在的刃型位错和螺型位错的缺陷叫做面缺陷。（ ）3 材料的强度、硬度越高,其塑性、韧性越差。（ ）4 铸铁不能进行热处理。（ ）5 金属结晶后晶体结构不再发生变化。（ ）6 钢中的含硫量增加，其钢的热脆性增加。（ ）7 在铁碳合金相图中，PSK 线是一条水平线（ ），该线叫共晶线，通称 A1 线。（ ）8 合

3、金元素溶于奥氏体后，均能增加过冷奥氏体的稳定性。（ ）9 钢加热到 800时，其组织将转变为奥氏体。（ ）10 钢在淬火后出现屈氏体组织是由于加热温度不够高造成的。（ ）四、 简答题：1合金钢比碳素钢有哪些优点？在满足使用要求的前提下优先选用碳素钢还是合金钢？为什么？2为什么相同含碳量的合金钢比碳素钢热处理的加热温度要高、保温时间要长？3影响铸铁石墨化的因素有哪些？4球墨铸铁有哪些性能特点？5下列钢件应采用什么退火方法，并说明退火的目的。(1)亚共析钢 (Wc=0.35) 铸造齿轮(2)锻造后产生过热组织(晶粒粗大)的亚共析钢(Wc=0.6)锻造毛坯(3)具有片状渗碳体的钢坯(Wc=1.2)测

4、试题（二）一、 填 空1消除枝晶偏析的热处理方法是（ ），而消除加工硬化的热处理方法（ ）。2奥氏体的最大溶解度是（ ），高温铁素体的最大溶解度是（ ）。3钢 中存在杂质元素，对 性能有较大影响，其 中硫使钢产生（ ）、磷使钢产生（ ）。4金属材料的强化机制有（ ）、（ ）、（ ）、和（ ）。5钢在淬火时可能产生的缺陷有（ ）等四种。6钢在热处理时控制奥氏体晶粒度所控制的主要参数是（ ）和（ ）。7钢中的（ ）元素引起热脆，（ ）元素引起冷脆。8铸铁的三个石墨化阶段进行完全得到的基体组织是（ ）， 石墨化第三阶段没有进行而其它两个阶段部分进行所得到的基体组织是（ ）。9冷处理的目的是（ ）。1

5、0W18Cr4V 钢中的 W 元素的主要作用是（ ）； GCr15 钢中的 Cr元素的主要作用是（ ）。二、名词解释1化学热处理：2淬透性：3石墨化：4过冷奥氏体：5上临界冷却速度：三、判断题1钢的淬透性主要取决于冷却速度。2马氏体与回火马氏体的一个重要区别在于：马氏体是含碳的过饱和固溶体，回火马氏体是机械混合物。3材料的强度、硬度越高,其塑性、韧性越差。4低温回火脆性是一种不可逆的回火脆性，其主要原因是 Sb、Sn、P 等杂质元素在原奥氏体晶界上的偏聚。54 5钢在淬火后出现屈氏体组织是由于加热温度不够高造成的。6紫铜是一种耐蚀性极好的铜合金结构材料。7调质和正火两种热处理工艺所获得的组织分

6、别为回火索氏体和索氏体，它们的区别在于碳化物的形态差异。8铝合金人工时效比自然时效所获得的硬度高，且效率也高，因此多数情况下采用人工时效。9钢加热到 800时，其组织将转变为奥氏体。10钢的淬火温度均为 Ac1 以上 3050。四、简答题1什么叫热脆?分析其产生原因和防止热脆的方法。2马氏体的转变是哪种类型？为什么？有何特点？3低 、中 、高 碳钢要获得板条状马氏体，应 采用何种热处理方法？4说说合金元素锰（Mn）在碳钢、灰口铸铁及铝合金中的作用。5钢的理想冷却方式是什么？为什么？请画出图线。测 试 题（三）一、 填空1面缺陷主要指的是（ ）和（ ）。2最常见的线缺陷有（ ）和（ ）。3纯铁在

7、 912时晶体结构为（ ），在 1394时晶体结构为（ ）。4在铁碳合金中，当含碳量超过（ ）以后，钢的硬度虽然在继续增加，但强度却在明显下降。5二元合金中的恒温结晶过程有（ ）和（ ）转变。6-Fe 是（ ）晶体结构，其晶胞原子数为（ ） 、配位数（ ）。7固溶体主要分为（ ）和（ ）。8铸锭可由三个不同外形的晶粒区所组成，其晶粒区中心从到表面的排列顺序为（ ）9在 Fe-Fe3C 相图中，PSK 线也称为（ ）。10碳溶解在（ ）中所形成的（ ）称为铁素体。二、 名词解释：1莱氏体：2Fe3C：3Fe3C：4Fe3C：5亚共析钢:三、 判断题：1物质从液体状态转变为固体状态的过程称为凝固。

8、2金属材料在载荷作用下抵抗变形和破坏的能力叫强度。3受冲击载荷作用的工件，考虑机械性能的指标主要是疲劳强度。4金属材料的塑性指标主要有伸长率和断面收缩率。5把在实际晶体中出现的空位和间隙原子的缺陷叫做线缺陷。6在 Fe-Fe3C 相图中，PSK 线也称为共晶线。7钢中的含硫量增加，其钢的热脆性减少。8渗碳体是一种不稳定化合物，容易分解成铁和石墨。9在 Fe-Fe3C 相图中,GS 斜线表示由奥氏体析出二次渗碳体的开始线。10完全退火主要应用于过共析钢。四、 简答题1晶体和非晶体的根本区别？2-Fe 在 912转变为-Fe 时体积膨胀约 1%，而已知-Fe的品格常数(a=0.363nm)大于-F

9、e 的晶格常数(a=0.293nm)，为 什么体积反而增大?3位错密度对金属强度有什么影响？4用杠杆定律求出 wc=0.45%碳钢在略低于 727时：1)相组成物(F+F3C)相对量；2)组织组成物(F+P)相对量；3)由上已知珠光体量(P%)，利用杠杆定律求出钢的含碳量。5什么是共晶转变？什么是共析转变？ 区别是什么？测 试 题（四）一、 填空1.钢的含碳量为（ ）。2.金属变形的基本方式是（ ）和（ ）。3.根据共析钢的 C 曲线，过冷奥氏体在 A1 线以下转变的产物类型有：珠光体型，（ ）（ ）组织。4.理论结晶温度与实际结晶温度之差，称为（ ）。5.同素异构转变：金属在（ ）下晶格随（

10、 ）发生改变的现象。6.固溶体晶格的畸变，使合金强度和硬度升高，而塑性下降，这种现象称为（ ）。7.低碳钢含碳量：（ ）。8.钢的热处理工艺有两种冷却方式（ ）和（ ）。9.根据工件的不同性能要求，按其回火温度的范围，可将回火大致分为（ ）三种。10.通常，碳素钢用（ ）淬火，合金钢用（ ）淬火。二、 判断题：1.临界冷却速度是指过冷奥氏体向马氏体转变的最快的冷却速度。2.非晶体同样具有各向异性。3.马氏体与回火马氏体的一个重要区别在于：马 氏体是含碳的过饱和固溶体，回火马氏体是机械混合物。4.45 钢在淬火后出现屈氏体组织是由于加热温度不够高造成的。5.调质和正火两种热处理工艺所获得的组织分

11、别为回火索氏体和索氏体，它们的区别在于碳化物的形态差异。6.在 Fe-Fe3C 相图中，ES 线也称为 A3 线。7.钢的淬火温度均为 Ac1 以上 30-50。8.过共析钢结晶的过程是：LL+AAA+Fe3CP+ Fe3C。9.钢中的含磷量增加，其钢的冷脆性增加。10.弹簧经淬火和中温回火后的组织是回火索氏体。三、 名词解释：1.同素异构：2.再结晶：3.淬透性：4.调质：5.上临界冷却速度：四、 简答题：1.试画出最容易发生原子相对滑移的晶面。2.位错密度对金属强度有什么影响？3.什么是共晶转变？什么是共析转变？ 区别是什么？4.T8 钢经淬火后得到什么组织？经退火后得到什么组织？5.钢的

12、理想冷却方式是什么？为什么？请画出图线。测试题（一）答案一、 填 空1 、；2 布氏硬度、洛氏硬度；3 点缺陷, 线缺陷；4 成分与结构；5 铁素体和渗碳体；6 1148 ， 727C ；7 形核，长大 ；8 150-250 ，回火马氏体 ；9 珠光体型，贝氏体型；10 渗碳体的形成，碳化物聚集长大。二、 名词解释1 固溶体：组成合金的组元，在固态时相互溶解，所形成的单一均匀的物质。2 金属化合物：合金组元之间发生相互作用而生成的晶格类型和性能不同于任一组元的物质。3 Fe3C：从奥氏体中析出的渗碳体称为二此渗碳体.4 相图：是指在平衡条件下，合金的成分、温度和组织之间关系的图形。5 过共析钢

13、:含碳量大于 0.77 、室温组织为 P+ Fe3C的钢。三、 判断题：1 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10.四、 简答题：1.合金钢比碳素钢有哪些优点？在满足使用要求的前提下优先选用碳素钢还是合金钢？为什么？答：淬透性高，回火稳定性强，综合机械性能高，具有特殊的物理化学性能；应优先选用碳素钢，因为合金钢：加工难、成本高。2.为什么相同含碳量的合金钢比碳素钢热处理的加热温度要高、保 温时间要长？答：合金元素，特别是强碳化物形成元素，如 Mo、W、V、Cr 等形成的碳化物，与碳的亲和力大，稳定性高，很难溶解，会显著阻碍碳的扩散，减慢奥氏体形成的速度，这种碳化物难分解，使奥氏体

14、的均匀化过程变得困难。因此，热处理时，为了加速奥氏体形成和均匀化，就需要更高的加热温度和较长的保温时间。3.影响铸铁石墨化的因素有哪些？答：(1)化学成分:碳和硅是强烈促进石墨化的元素。硫是强烈阻碍石墨化的元素。锰本身是阻碍石墨化的元素，但它能与 S 结合，形成 MnS 浮集到渣中，从而削弱了 S 阻碍石墨化作用。磷对石墨化稍起促进作用，但 P 具有冷脆性，是有害元素，要控制使用。（2）冷却速度：冷却速度对铸铁石墨化的影响很大。冷却越慢，原子扩散越充分，越有利于石墨化进行。而快冷则阻止石墨化越容易得到白口组织。4.球墨铸铁有哪些性能特点？答：球墨铸铁不仅具有远远超过灰铁的机械性能，而且同样也具

15、有灰铁的一系列优点。如良好的铸造性能、减摩性、切削加工性及低的缺口敏感性等。甚至在某些性能方面可与锻钢相媲美，如疲劳强度大致与中碳钢相似，耐磨性优于表面淬火钢等。此外，球铁还可适应各种热处理，使其机械性能提高到更高的水平。5.下列钢件应采用什么退火方法，并说明退火的目的。(1)亚共析钢 (Wc=0.35) 铸造齿轮：去 应力退火；消 除应力。(2)锻造后产生过热组织(晶粒粗大)的亚共析钢(Wc=0.6)锻造毛坯：完全退火；细化晶粒。(3)具有片状渗碳体的钢坯(Wc=1.2)：球化退火；使 Fe3C 球化，降低 HBS，提高切削加工性。_测试题（二）答案一、 填 空1扩散退火，完全退火；22.11%， 0.0218%；3热脆，冷脆；4固溶强化、二次硬化、淬火、和渗碳；5、变形与开裂、氧化和脱碳、过热和过烧和硬度不足和软点；6加热温度和保温时间；7S， P；8F， P；9消除残余奥氏体；10阻止奥氏体晶粒长大，提高耐磨性；提高淬透性。二、名词解释1化学热处理：是在一定温度下，在含有某种（或几种）化学元素的活性介质中，向钢件表面渗入某种化学元素，从而改变钢件表面化学成分以获得预期的组织和性能为目的的一种热处理方法。2淬透性：指在标准大气压下，钢在淬火冷却时获得马氏体组织深度的能力，深度越大，钢的淬透性就越大。3石墨化：铸铁中的碳以石墨的形式析出的过程。4过冷奥氏体：奥氏体在临界温度