金属学热处理4

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1、第四章 铁碳合金(一)填空题1. Cr、V在y -Fe中将形成 置换固溶体。C、N则形成一间隙固溶体。2. 渗碳体的晶体结构是复杂正交晶系,按其化学式铁与碳原子的个数比为313当一块质量一定的纯铁加热到912 C温度时，将发生a-Fe向Y -Fe的转变,此时体积将发生缩小。4共析成分的铁碳合金平衡结晶至室温时，其相组成物为a + Fe3C一，组织成 物为一P。5在生产中，若要将钢进行轧制或锻压时，必须加热至相区。6当铁碳合金冷却时发生共晶反应的反应式为，其反应产物在室温下被称为 。7在退火状态的碳素工具钢中，T8钢比T12钢的硬度 ，强度 。8当W(C) = O. 77% 2. 11%间的铁碳

2、合金从高温缓冷至ES线以下时，将从奥 氏体中析出，其分布特征是。9. 在铁碳合金中，含三次渗碳体最多的合金成分点为，含二次渗碳体最多的合金成分点为。10. 对某亚共析碳钢进行显微组织观察时，若估计其中铁素体约占10%，其W(C)=，大致硬度为-11. 奥氏体是在的固溶体，它的晶体结构是。12. 铁素体是在的固溶体，它的晶体结构是。13. 渗碳体是和的金属间化合物。14. 珠光体是和的机械混合物。15. 莱氏体是和的机械混合物，而变态莱氏体是和 的机械混合物。16. 在FeFe3C相图中，有五种渗碳体，它们各自的形态特征是、 、。17钢中常存杂质元素有 等，其中是有害元素，它们分别使钢产生、，。

3、18.纯铁在不同温度区间的同素异晶体有(写出温度区间) 、。19 碳钢按相图分为、；按W(C)分为(标出W(C)范围)、。10. 在铁渗碳体相图中，存在着四条重要的线，请说明冷却通过这些线时所发生 的转变并指出生成物。ECF水平线 、；PSK水平线、；ES线 、.；GS 线.、.。21标出FeFe3C相图(图43)中指定相区的相组成物： ， ， ， 。 ；22. 铁碳合金的室温显微组织由和.两种基本相组成。23. 若退火碳钢试样中先共析铁素体面积为41. 6%，珠光体的面积为58. 4%，则其 W(C)=。24. 若退火碳钢试样中二次渗碳体面积为 7. 3%，珠光体的面积为 92. 7%，则其

4、W(C)=。25平衡条件下，W(C)=0. 5%的铁碳合金，100%A相的最低温度为；730CA相的百分含量为，A相的W(C)=;这时先共析铁素体的百分含量为。(二) 问答题1 根据铁碳相图，解释下列现象：(1) T8钢比40钢的强度、硬度高、塑性、韧性差。(2) T12钢比T8钢的硬度 高，但强度反而低；(3)所有碳钢均可加热至(10001100)C区间热锻成型， 而任何白口铸铁在该温度区间，仍然塑性、韧性差，不能热锻成型；(4)制造汽 车外壳多用低碳钢，W(C)0 .6%,而W(C) = 1.32.1%之间的碳钢则基本不用； (5)绑扎物件一般采用低碳钢丝，而起重机吊 重物时则采用W(C)

5、 = o. 60%0. 75%的钢丝绳；(6)含碳量高的白口铸铁可做 耐磨零部件。2.指出 Q235、 45、 T12A 钢的类别、主要特点及用途。3分析w(C) = 0. 6%、w(C)=0.77%的铁碳合金从液态缓冷至室温时的结晶过程和 室温组织，分别计算w(C)=0. 2%的铁碳合金在室温下相的相对量和组织相对量。4. 计算在共析反应温度时，珠光体中铁素体与渗碳体的相对量。5. 分别计算共晶莱氏体在共晶反应温度、共析反应温度和室温时，其组成相的相对 量。6若已知珠光体的HB200, 6 20%；铁素体的HB80, 6 50%，试计算 W(C)=0. 45%钢的硬度与延伸率。7.某工厂仓库

6、里积压了一批退火碳钢钢材，如果取出其中的一根经制样后在金相显 微镜下观察，其组织为珠光体十铁素体，若其中铁素体约占视场面积的 80%时，问 此钢材的W(C)大约是多少？8有一块厚度为10mm的T8钢试样，置于强烈的脱碳性气氛中于930C长时间(如 46h)加热，然后缓冷至室温。请绘出该试样从表面至心部的显微组织示意图， 并解释之。9有一块厚度为10mm的10钢试样，置于渗碳气氛中于930C长时间(如46h)保 温，然后缓冷至室温。请绘出该试样从表面至心部的显微组织示意图，并解释之。10现有A、B两种铁碳合金。A的显微组织为珠光体量占75%，铁素体量占25%； B 的显微组织为珠光体量占 92%

7、，二次渗碳体量占 8%。请计算和说明： 这两种铁碳合金按显微组织的不同而分属于哪一类钢？ 这两种铁碳合金的含碳量各为多少？ 画出这两种材料在室温下平衡状态时的显微组织示意图，并标出各组织组成物 的名称。11说明W(C)=2. 11%的铁碳合金自液态缓慢冷却至室温的结晶过程，并计算室温 时各组织组成物所占的百分含量。12.画出铁碳相图： 写出主要点(P、Q、S、E、C)、线(PK、EF、PQ、ES)的意义； 亚共析钢、共析钢、过共析钢、共晶白口铸铁、亚共晶白口铸铁、过共晶白 口铸铁的成分范围、室温下的平衡组织； 说明C%对退火钢机械性能的影响，解释原因； 运用杠杆定律计算0.4%C、1.0%C的

8、钢中组织构成与相构成的相对重量； 有一碳素钢退火后在室温下测得先共析相占 10%，求该钢的成分。13 以下三图是三种碳含量不同的碳素钢退火后的金相组织，(1)判断三种钢的类别； (2)现测得图 3 中白亮色组织的面积约占总面积的 60%，计算该钢的成分。(3)已 知图 2中沿晶网状分布的白亮色组织的面积约占所有组织面积的 6%，计算该钢中铁 素体与渗碳体的量。第五章 金属及合金的塑性变形（一）填空题I. 硬位向是指 取向因子为0的方向，其含义是 外力与滑移面平行或垂直2由于实际金属内部存在线缺陷，金属才能产生滑移变形，滑移的实质是_位错线的逐步运动，所以使金属实际强度值大大低于理论强度值。3滑

9、移系是指一个滑移面和该面上的一个滑移方向,面心立方晶格的滑移面为 111,滑移系方向为，构个滑移系。4. 加工硬化现象是指一随变形程度增大，金属强硬度显著增高而塑韧性明显下降的现象，加工硬化的结果使金属对塑性变形的抗力-增强，造成加工硬化的根本原因是一位错增殖一5. 影响多晶体塑性变形的两个主要因素是晶界晶粒位向差6. 金属塑性变形的基本方式是 滑移和一孪生，冷变形后金属的强度增加，塑性降低。7. 常温下使用的金属材料以细晶粒为好，而高温下使用的金属材料以粗晶粒为好。8面心立方结构的金属有12 滑移系，它们是111 。9体心立方结构的金属有.12 滑移系，它们是110 。II. 单晶体金属的塑

10、性变形都是切应力作用下发生的，常沿着晶体中最密晶面和最密晶向发生。12金属经冷塑性变形后，其组织和性能会发生变化，如一形变织构 、一加工硬化、物理化学性质变化等等。13位错密度的定义是单位体积位错线的长度，单位为一；m2。14晶体的理论屈服强度约为实际屈服强度的_1500倍。15内应力是指 材料受外力作用时内部产牛的抗力，它分为 宏观内应力、,微观内应力点阵畸变三种。（二）问答题1 面心立方、体心立方、密排六方金属的主要塑性变形方式是什么？温度、变形速 度对其有何影响？铝、铁、鎂中哪种金属的塑性最好？哪种最差？2 fcc、 bcc 结构金属的晶体结构的密排面、密排方向是哪些？与滑移系之间有何关

11、 系？3 何谓弥散强化？为提高弥散强化效果，对于第二相质点有何要求？4 何谓加工硬化？产生的原因及消除的方法是什么？加工硬化有何意义？5 简述金属材料经冷塑性变形后，对组织、性能的影响。什么叫织构？对材料性能有 何影响？6画出a Fe和y Fe的晶胞，在晶胞中指出发生滑移的一个晶面，在这个晶面上发 生滑移的一列晶向。7两根长20m，直径1. 4mm的铝棒，其中一根通过申1 2mm的模具拉拔。问拉拔后的铝棒尺寸是多少?哪一根的延伸率高? 哪一根的屈服强度高?第六章 回复与再结晶（一）填空题1. 金属再结晶概念的前提是金属经过冷变形，它与重结晶的主要区别是结晶前后晶格类型无变化2. 金属的最低再结

12、晶温度是指_经大量冷变形后的金属在保温时间1小时内完成再结晶的温度，它与熔点的大致关系是_匸再=04矿3钢在常温下的变形加工称冷加工，铅在常温下的变形加工称热加工。4. 回复是_冷变形后的金属在加热温度不高时，其光学组织未发牛明显改变时所产牛 的某些亚结构和性能的变化讨稈，再结晶是冷变形金属在低干Ac厂较高温度下，通过新晶核的形成于长大，由畸变晶粒变为相同晶格类型等轴晶粒的过 稈一5临界变形量的定义是，通常临界变形量约在10%90% 范围内。6金属板材深冲压时形成制耳是由于一形变织构造成的。7根据经验公式得知，纯铁的最低再结晶温度为*04一（二）问答题1 钨（Tm=3 410C）在l 100C

13、、锡（Tm=232C）在室温时进行的冷变形加工分别属于 冷加工或热加工?2用一根冷拉钢丝绳吊装一大型工件入炉，并随工件一起加热至1 000C，当出炉 后再次吊装工件时，钢丝绳发牛断裂，试分析其原因。3当把铅铸锭在室温下经多次轧制成薄铅板时，需不需要进行中间退火?为什么？4三个低碳钢试样变形度为5%，15%，30%，如果将它们加热至800C，指出哪 个产牛粗晶粒?为什么?5解释产生下列现象的原因：室温下，铝的塑性优于铁；铁的塑性优于锌。6 回复与再结晶在工艺、组织、性能变化上有何不同？冷变形金属分别在回复、再 结晶温度保温处理，各对应于哪种热处理工艺？7 什么是多边形化讨稈，对性能有何影响？8

14、影响再结晶后晶粒大小的因素有哪些？牛产中如何控制再结晶晶粒大小？何谓临 界变形度，在工业牛产中有何实际意义？9 什么是热加工？冷加工？怎样区分？10拉制半成品铜丝的过程如图所示，试绘出不同阶段的组织与性能变化示意图， 并加以解释。mi a團题 5 - 15第七章扩散习题与思考题（一）填空题1.菲克第一定律描述了稳态态扩散的特征，稳态扩散指的是浓度不随时间变 化的扩散A 距离B 时间C 温度2原子扩散的驱动力是化学位梯度。（二）问答题1 何谓扩散，固态扩散有哪些种类?2 何谓上坡扩散和下坡扩散?试举几个实例说明之。3 扩散系数的物理意义是什么?影响因素有哪些？4 固态金属中要发生扩散必须满足哪些条件。5 铸造合金均匀化退火前的冷塑性变形对均匀化过程有何影响 ?是加速还是减缓 ? 为 什么。第八、九章 热处理原理、热处理工艺(一)填空题1通常用铝脱氧的钢或加入少量一V、Ti、Nb、Zr 等元素的钢是本质细晶粒钢，本质细晶粒钢的奥氏体实际晶粒细小。2在钢的各种组织中，马氏体的比容 大，而且随着w(C)的增加而 增大；奥氏体的比容小。3热处理后零件的力学性能决定于奥氏体在不同过冷度下的加热温度及其保温