《2008年华南理工大学802金属学及热处理考研试题》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2008年华南理工大学802金属学及热处理考研试题（10页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、802华南理工大学2008 年攻读硕士学位研究生入学考试试卷请在答题纸上做答，试卷上做答无效，试后本卷必须与答题纸一同交回） 科目名称：金属学及热处理适用专业：材料加工工程共9页一、填空题（每空0.5分，共30分）1纯铁在固态时有两种晶格类型，存在于912C以下以及高温139415381之间的具晶格，分别称为Fe和.Fe,其致密度为_Fe,其致密度.晶格，称为存在于9121394C温度范围内时，具有2.3.已知纯金属铝的原子半径为0.1434 nm,则其晶格常数为4.实际金属晶体中存在有线缺陷、三类缺陷。其中线缺陷为一维缺陷，它有两种基本类型。5.位错线是的边界线。6.金属结晶过程是的过程，而
2、是必要条件。7.塑性变形的方式主要有，而大多数情况下是8在工业生产中，为了细化铸态金属晶粒而提高性能，采用的方法主要有第 1 页和。9合金中的基本相结构有 和两大类，其中前者具有较高的性能，适宜做相；后者具有较高的，适宜做 相。10. 二元合金组元 完全相同是形成无限固溶体的必要条件。11碳在aFe中的间隙固溶体称为 ，它具有晶体结构，在C时碳的最大溶解度为 %。12变形金属在加热时，会发生、和三个阶段的变化。13锡的熔点为232C，其再结晶温度是 ，在室温下变形属于 口工。14随着塑性变形量的增大，金属的强度和硬度升高，塑性和韧性下降的现象称为现象，这种现象可通过 处理加以消除。15钢的淬硬
3、性主要决定于，而钢的淬透性主要决定于 和16共析钢加热时奥氏体化形成是由、及四个基本过程所组成。17采用45钢制造的机床传动齿轮，预先热处理应采用 处理，使其整体获得组织，最终热处理应采用 理，使其表面获得组织，以满足使用性能要求。18. HT200是的牌号，其中的碳主要以的形式存在，其形态呈状。19. 20CrMnTi钢是钢，Cr的主要作用是。二、选择题（每小题1分，共20分）1. 面心立方晶格中原子排列密度最大的晶面和晶向分别是 。A. 110、 B. Ill、 C. 100、 2. 在立方晶系中，点阵常数是指 。A. 最近邻原子间距B.晶胞棱边的长度C.最近邻原子中心间距之半3铁丝在室温
4、下反复弯折，会越变越硬，直到断裂；而铅丝在室温下反复弯折，则 始终处于软态，其原因是。A. Pb不发生加工硬化，不发生再结晶，Fe发生加工硬化，不发生再结晶B. Fe不发生加工硬化，不发生再结晶，Pb发生加工硬化，不发生再结晶C. Pb发生加工硬化，发生再结晶，Fe发生加工硬化，不发生再结晶D. Fe发生加工硬化，不发生再结晶，Pb发生加工硬化，不发生再结晶4. 一个位错环可以是 。A. 各部分都是螺位错B.各部分都是刃位错C. 一部分为螺位错，一部分为刃位错5原子越过能垒的激活能为Q,则扩散速率。A.随Q增加而减小B.随Q增加而增加 C.与Q无关6 置换固溶体中原子扩散机制为。A. 换位扩散
5、机制B.空位扩散机制C.间隙扩散机制7滑移面及滑移方向与外力 时，最易滑移。A. 平行B.成45夹角C.加工硬化8在过冷奥氏体等温转变图的“鼻子”处孕育期最短，故 。A. 过冷奥氏体稳定性最好，转变速度最快B. 过冷奥氏体稳定性最好，转变速度最慢C. 过冷奥氏体稳定性最差，转变速度最快D. 过冷奥氏体稳定性最差，转变速度最慢9采用65Mn钢制造的弹簧，淬火后经450oC回火获得组织，从而具有高的弹性极限。第 3 页A.回火马氏体B.回火托氏体C.回火索氏体10. 对于亚共析钢，适宜的淬火加热温度一般为 ，淬火后的组织为均匀的马氏体。A. Aci+3050CB. Acm+3050CC. Ac3+
6、3O50CD. A0+3O50C11. 一次渗碳体、二次渗碳体、三次渗碳体 。A. 晶体结构不同，组织形态相同B. 晶体结构相同，组织形态不同C. 晶体结构与组织形态都不同12对球墨铸铁进行热处理，是通过改变 来改善性能的。A.石墨形态B.石墨数量C.基体组织13.为改善有严重网状渗碳体的T12钢的切削加工性，宜采用 作预先热处理。A.球化退火B.完全退火C.正火+球化退火14有一过共析钢工件，淬火后组织为粗针马氏体+大量残余奥氏体，硬度、韧性、 耐磨性均偏低，其主要原因是 。A.淬火泠却速度过慢B.加热温度过高，超过了 AccmC.加热时间不足，奥氏体未均匀化15某零件调质处理以后其硬度偏高
7、，可采用的补救措施是。A. 重新淬火后，选用稍低一些的温度回火B. 再一次回火，回火温度降低一些C. 再一次回火，回火温度提高一些16淬火钢回火处理时，力学性能变化的一般趋势是随着回火温度升高， A. 强度、硬度降低，塑性、韧性升高B. 强度、硬度升高，塑性、韧性降低C. 强度、硬度、塑性、韧性都升高17高速钢淬火处理冷却时，常常在580600C停留1015分钟，然后在空气中冷第4页却，这种操作方法叫做。A.双介质淬火B.等温淬火C.分级淬火18下述材料中，的锻造性能最好。A.可锻铸铁B.优质高碳高合金钢C.低碳钢19马氏体片的粗细，主要取决于 。A.淬火冷却速度B.母相奥氏体的晶粒度C. M
8、s点的高低20对于可热处理强化的铝合金，其热处理方法为 。A.淬火+低温回火B.完全退火C.水韧处理D.固溶+时效三、判断题(正确用叫”，错误用“X”表示。每小题1分，共15分)()1空间点阵相同的晶体，它们的晶体结构不一定相同。()2在立方晶系中，晶向112与晶面(112)互相垂直。()3. Cu-Ni合金在室温下是单相固溶体，因单相固溶体的硬度随溶质原子的 溶入量的增加而提高，所以含Ni90%的合金的硬度比含Ni50%的高。()4碳原子通常位于a-Fe的八面体间隙中，这说明体心立方晶格的八面体间隙比四面体间隙大得多。()5滚动轴承钢GCr15由于含碳量高(0.951.05%)、含Cr也高达
9、15%,因而具有高的硬度、耐磨性和红硬性。()6在室温下，金属的晶粒越细，则强度越高、塑性越低。()7除Co以外的合金元素溶入奥氏体后都增大其稳定性，使C曲线右移，Vk减小。()8再结晶过程是有晶格类型变化的结晶过程。()9采用38CrMoAl钢制造的工件渗氮后经淬火和低温回火处理，可以显著提高工件表面的硬度和耐磨性。第5页()10含碳量为0.15%和0.35%的钢属于亚共析钢，在室温下的组织均由珠光体和铁素体组成，所以它们的力学性能相同。()11淬透性相同的钢在任何情况下所获得的淬硬层深度都是相同的。()12.淬火马氏体在回火时出现的第一类回火脆性，既不能用热处理，也不能用合金化加以消除。(
10、)13纯铜在熔点以下加热或冷却均无同素异构转变，故不能通过热处理方法加以强化。()14化学热处理既改变工件表面的化学成分，又改变其表面组织。()15加工硬化是由于位错密度增加以致缠结，使金属强度提高，所以当金属中无位错存在时，强度最低。四、简答题(每小题6分，共30分)1 试从亚稳态和平衡态的关系简述相变时过冷和过热现象的本质，为什么会发生这 两种现象？2简述晶界存在对材料变形机制的影响，以及晶粒尺寸对材料力学性能(屈服强度) 的影响，并写出定量关系式。3试从晶体学的角度解释为什么具有HCP结构的金属的脆性要比FCC和BCC结构的 金属大，并举例说明和分析。4试将下述四种铁-碳(Fe-C)合金
11、及其对应的显微组织按强度由高到低排列，并分析 和解释做出这种排序的原因。(a) 0.25wt%C合金I球状珠光体；(b) 0.25wt%C合金I粗片状珠光体；(c) 0.60wt%C合金I细片状珠光体；(d) 0.60wt%C合金I粗片状珠光体。5某一碳钢在平衡冷却条件下所得显微组织中含有50%的珠光体和50%的铁素体，问:(1) 该钢的含碳量是多少？是什么钢号？(2) 若该合金加热到730C时，在平衡条件下将获得什么组织？第6页（3）若加热到850C时，又将得到什么组织？五、分析、论述题（55分）1某种共析钢的等温转变曲线如下图示，其中A表示奥氏体，B表示贝氏体，M表 示马氏体，P表示珠光体
12、。现将该钢种的小工件加热至800C后进行热处理，请制 定冷却工艺以获得：（a）100%的马氏体组织；（b）100%的贝氏体组织；（c）50%的马氏体和50%的珠光体组织；并说明原因。（可在图中示意画出从共析温度冷却的 工艺曲线）（9分）7Q0600LUUio4Time雋】2下图所示为铪-钒（Hf-V）二元合金相图，图中只标出了单相区。请参考铁-碳（Fe-C相图的各相反应规律，写出共晶点反应和共析点反应的温度和合金成分，并给出冷却过程上述相转变过程的反应式。（提示：共三个反应点）（9分）3现用一块厚度为30mm的低碳钢板将一个密闭容器分隔成两部分，然后在容器的一部分通入渗碳气氛（富碳），而其另一
13、部分与脱碳气氛（贫碳）相通，在700r下达到稳定状态后：（1）试写出描述该过程物质传输的方程；（2）计算通过铁板厚度方向碳的传输量（设定在靠近铁板渗碳侧表面下5mm和10mm处的碳浓度分别为1.2 kg/m3和0.8 kg/m3,碳的扩散系数为3 10m2/s）；（3）讨论影响该工艺 过程的主要因素。（此题为选做题，可在此题及下面第4题中任选一题，9分）4含碳2.2%的铁碳合金试样，其室温组织为珠光体和厚网状的游离渗碳体，没有发现莱氏体，试分析其原因。（此题为选做题，可在此题及上面第3题中任选一题，9分）5用W18Cr4V钢制造的高速切削刀具（如铣刀），其加工工艺路线如下： 锻造一球化退火一机加工一1270C加热淬火一560C三次回火一精加工（1）简述钢中的碳（0.70.8%）及各合金元素的主要作用。（4分）（2）请分析工艺路线中各热处理工序的主要目的。（9分）6根据铁-碳合金（钢）典型的显微组织，如球状珠光体、粗片状珠光体、细片状珠 光体、贝氏体、马氏体、回火马氏体，试述其相组成、各相排列特点、力学性能 特点。（15分）
