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第一章习题与思考题
1、常见的金属晶格类型有哪些?试绘图说明其特征。
2、实际金屈屮冇哪些晶体缺陷？晶体缺陷对金屈的性能冇何影响？
3、为什么单晶体具有乞向异性，而多晶体在一般情况下不显示各向异性？
4、试计算面心立方晶格的致密度。
5、什么是位错？位错密度的大小对金属强度有何影响？
6、晶体在结晶时，晶核形成种类有几种？什么是变质处理？
7、置换固溶体屮，被置换的溶剂原子哪里去了？
8、间隙固溶体和间隙化合物在晶体结构与性能上区别何在？举例说明Z。
9、解释下列名词：晶格、晶胞、晶体、晶面、晶向、晶粒、点缺陷、面缺陷、线缺陷、相、固溶强化、金属化合物、固溶体
第二章习题与思考题
1、什么叫结晶、过冷现象、过冷度?过冷度与冷却速度有何关系？
2、金属的晶粒大小对力学性能有何影响?控制金属晶粒大小的方法有哪些?
3、如果其它条件相同，试比较下列铸造条件下，铸件晶粒的大小：
（1）金属型浇注与砂型浇注；
（2）浇注温度高与浇注温度低；
（3）铸成薄壁件与铸成厚壁件；
（4）厚大铸件的表面部分与中心部分；
（5）浇注时采用振动与不采用振动。
4、金属铸锭通常由哪儿个晶区组成？它们的组织和性能有何特点？
第三章习题与思考题
1、现有人〃两元素纟R成如图3.1所示的二元匀晶相图，试分析以下几种说法是否正确？为什么？
（1）形成二元匀晶相图的月与〃两个相元的晶格类型可以不同，但是原子大小一定相等。
（2）K合金结晶过稈中，由于固相成分随固相线变化，故己结晶出来的固溶体中含〃量总是高于原液相屮含〃量。
（3） M溶体合金按匀晶相图进行结晶时，由于不同温度下结晶出来的【古I溶体成分和剩余液相成分都不相同，故在平衡状态下固溶体的成分是不均匀的。
图3. 1题1图
2、共晶部分的Mg-Cu相图如图3. 2所示：
(1)填入各区域的纽织组成物和相组成物。在备区域屮是否会冇纯Mg相存在？为什么？
(2)求出20%Cu合金冷却到50(TC、400°C时各和的成分和重量百分比。
(3)画出20%Cu合金自液相冷到室温的却曲线,并注明各阶段的相与相变过程。
图3. 2题2图
3、试分析比较纯金属、固溶体、共晶体三者在结晶过稈和显微组织上的异同Z处。
4、为什么亚共晶合金的共晶转变温度与共晶合金共晶转变温度相同？
5、根据下表所列要求，归纳比较固溶体、金屈化合物及机械混合物的特点
名称种类举例晶格特点相数性能特点
固溶体
金属化合物
机械混合物
6、今有两个开关相同的铜線合金铸件，一个含3沪90%, —个含3沪50%,铸后自然冷却，问凝固后哪个铸件的偏析较为严重？
7、解释以下名词：合金、组元、组织、相图、枝晶(品内)偏析、共晶反应、匀晶相图、共晶相图
第四章习题与思考题
1、何谓金属的同素异晶转变?试以纯铁为例说明金屈的同素界晶转变。
2、何谓共晶转变和共析转变？以铁碳合金为例写出转变表达式。
3、H tB Fe-Fc3C相图钢的部分，试分析璇二0.45%钢、璇二0.77%钢、咛1.2%钢在极缓慢的冷却条件下的组织转变过稈，并绘出室温显微组织示意图。
4、为什么铸造合金常选用靠近共晶成分的合金？而压力加工合金则选用单相固溶体成分的合金?
5、根据Fe-FesC相图，确定下表屮三种钢在指定温度下的显微组织名称。
6、某厂仓库屮积压了许多碳钢（退火状态），由于钢材混杂不知其化学成分，现找出一根，经金相分析后发现组织为珠光体和铁索体，其屮铁索体量占80%。问此钢材碳的含量大约是多少?是哪个钢号？
7、有形状和大小一样的两块铁碳合金，一块是低碳钢，一块是白口铁。问用什么简便的方法可迅速将它们区分开来？
8、现有两种铁碳合金，在显微镜上观察其纟R织，并以面积分数评定各纟H.织的相对量。一种合金的珠光体占75%,铁素体占一25%；另一种合金的显微组织中珠光体占一92%,二次渗碳体占一8%。这两种铁碳合金各属于哪一类合金？其碳的质量分数各为多少？
9、现有形状尺寸完全相同的四块平衡状态的铁碳合金，它们碳的质量分数分别为0. 20%. 0. 40%、1. 2%、3.5%。根据你所学过的知识，可有哪些方法来区别它们？
10、根据Fe-FesC相图解释下列现象：
（1）在进行热轧和锻造时，通常将钢材加热到1000?1200°C；
（2）钢钏钉一般用低碳钢制作；
（3）绑扎物件一般用铁丝（镀锌低碳钢丝），而起重机巾重物时却用钢丝绳（60钢、65钢、70钢等高碳钢制成）;
（4）在110CTC时，％二0.4%的碳钢能进行锻造，而wc=4. 0%的铸铁不能进行锻造；
（5）在室温下JK=0. 8%的碳钢比此二1.2%的碳钢强度高；
（6）钳工锯割T8钢、T10钢等高碳钢料比锯割10钢、20钢等低碳钢费力，锯条易磨钝;
11、试以钢的显微组织说明肌二0.2%钢、％二0.45%钢和rK=0. 8%钢的力学性能有何不同。
12、下列说法是否正确？为什么？
（1）钢的含碳量越高，质量越好；
（2）共析钢在727°C发生共析转变形成单相珠光体；
（3）JK=4.3%的钢在1148°C发生共晶转变形成莱氏体；
（4）钢的含碳量越高，其强度和舉性也越高。
13、写出碳质量分数为5%的过共晶白口铸铁在共晶反应（1148C）刚刚完毕吋的相组成物
和组织组成物，并计算其相组成物和组织组成物的和对含量；。
14、解释下列名词：铁素体、奥氏体、渗碳体、珠光体、莱氏体
第五章习题与思考题
1、举出两个实际金属零件说明教性变形行为的重要性。
2、金属经冷和热册性变形爪的组织和性能有什么变化？能占根据它们的显微组织区别这两种变形？
3、低碳钢板冲零件前硬度100HBS,而冲零件后硬度不均匀，有的部位为100HBS,有的部位为150HBS, 说
明其原因。
4、如何选择再结晶退火温度？什么是热变形和冷变形？钢的再结晶退火温度是多少？
5、名词解释：滑移、加工硬化、再结品、临界变形量
6、在制造长的精密丝杆时或轴时，常在半精加工之后将其巾挂起来，并用木锤沿全长轻击几遍，再M挂5?7天，然后再精加工，试解释这样做的目的和其原因。
7、锡在室温下变形，钙在1 0 0 UC变形，它们属于热加工还是冷加工，纟R织和性能会有何变化？
8、想一想低碳钢的拉伸试验屮，拉伸至e点、s点、b点时组织发生和变化。
9、由厚板机械加工成齿轮；（2）由粗钢棒机械加工成齿轮' ；（3 ）由圆棒热锻成齿轮坯，再加T成
齿轮。哪种方法较为理想？为什么？
10、说明下列现象产生的原因？
（1）滑移面是原了密度最大的晶面，滑移方向是原了密度最大的方向；
（2）实际测得的晶体滑移所需的临界切应力比理论计算的数值小得多;
（3）晶界处滑移的阻力最大；
（4）Z n、ci-Fe、Cu的塑性不同。
11、影响再结晶后晶粒大小的主要因素有哪些？
第六章习题与思考j
1、奥氏体晶粒大小与哪些因素有关?为什么说奥氏体晶粒大小頁接影响冷却后钢的组织和性能?
2、过冷奥氏体在不同的温度等温转变时，可得到哪些转变产物?试列表比较它们的纽?织和性能。
3、共析钢过冷奥氏体在不同温度的等温过程屮，为什么550°C的孕冇期最短?转变速度最快？
4、判断下列说法是否正确？为什么？
（1）钢在奥氏体化冷却，所形成的组织主要取决于钢的加热速度。
（2）低碳钢和高碳钢零件为了切削方便，可预先进行球化退火处理。
（3）过冷奥氏体的冷却速度越快，钢件冷却示的硬度越高。
（4）钢经淬火后处于硬脆状态。
（5）马氏体屮的碳含量等于钢屮的碳含量。
5、什么是K?其主要影响因素有哪些？
6、什么是马氏体?其纟R织形态和性能取决于什么因素？
7、马氏体转变有何特点？为什么说马氏体转变是一个不完全的转变？
27、解释下列名词：淬透性、淬硬性、临界冷却速度
第七章习题与思考题
1退火的主要目的是什么?生产屮常川的退火方法有哪几种？
2正火与退火相比有何异同?什么条件下正火可代替退火？
3、为什么过共析钢锻件采用球化退化而不用完全退火？
4、为什么说淬火I叫火处理是钢铁材料最经济和最有效的强化手段？
5、将二个同尺寸的T12钢试样,分别加热到780^和860°C,并保温相同时间,然后以大于Vk的同一冷速冷至室温，试问：
（1）哪个试样中马氏体的“f较高？
（2）哪个试样屮残余奥氏体量较多？
（3）哪个试样中未溶碳化物较多？
（4）哪个淬火加热温度较合适?为什么？
6、一根直径为6mm的45钢棒料,经860°C淬火、160°C低温回火后,硬度为55HRC,然后从一端加热, 使钢棒上各点达到图5-1所示的温度。试问：
（1）此时各点的组织是什么？
（2）从图示温度缓冷至室温示各点的组织是什么？
（3）从图示温度水冷至室温麻备点的组织是什么？
950 U 840 750
图5-1题6图
7、现有20钢和40钢制造的齿轮备一个，为了提高轮齿齿血的硬度和耐磨性，宜采用何种热处理工艺？热处理后的组织和性能有何不同？
8、什么是钢的淬透性和淬硬性?它们对于钢材的使用备有何意义？
9、冋火的目的是什么？为什么淬火工件务必要及时冋火？
10、为什么生产屮对刃具、冷作模具、量具、滚动轴承等热处理常采用淬火+低温|叫火，对弹性零件则采用淬火+屮温回火，而对轴、连杆等零件却采用淬火+高温冋火？
11在换度相同的条件下，为什么经调质处理的工件比正火后的工件具有较好的力学性能？
12、?用T12钢制造的丝锥，其成品ii更度要求为〉60HRC,加工工艺过程为：轧制一-热处理1—-机
加工一-热处理2—-机加工。
（1）写出各热处理工序的名称及作用：
（2）制订最终热处理的工艺规范（加热温度、冷却介质）。
13、什么是表面淬火?为什么机床主轴、齿轮等屮碳钢零件常采用感应加热表面淬火？
14、.什么是化学热处理?化学热处理包括哪几个基本过稈？常用的化学热处理方法有哪几种？
15、渗碳的目的是什么？为什么渗碳零件均采用低碳钢或低碳合金钢钢制造？
16、为什么钢经渗碳后还需进行淬火+低温冋火处理？
17、经调质处理后,45钢的硬度为240HBS,若再进行200°C的回火,能否使其硬度升高?为什么？经淬火、低温回火后，45钢的硬度为57HRC,若再进行560°C的回火,能否使其硬度降低?为什么?
18、常用碳氮共渗的方法有哪几种?其主要目的和应用范围如何？
19、确定下列钢件的退火方法，并指出退火的目的及退火后的组织：
（1）经冷轧后的15钢板要求降低硬度；
（2） ZG270-500 铸造齿轮；
（3）锻造过热的60钢锻坯。
20、解聲下列名词：退火、正火、淬火、完全退火、球化退火、回火
第八章习题与思考题
1、从力学性能、热处理变形、耐磨性和热硬性几方面比较合金钢和碳钢的芳异，并简单说明原因。
2、下列工件，由于管理的差错，造成钢材错用，问使用过程屮会出现哪些问题？
（1）扌巴Q235—A当作45钢制造齿轮？
（2）把30钢当作T13钢制成锂刀；
（3）把20钢当作60钢制成弹簧。
3、根据括号内提供的钢号（08F； 20； T8； T12； 65Mn； 45）选择下列工件所采用的材料: 冷冲压
件；螺钉；齿轮；小弹簧；锂刀。
4、解释下列钢的牌号含义、类别及热处理方法:20CrMnTi, 40Cr, 4Crl3, 16Mn, T10A, lCrl8Ni9Ti, Crl2MoV, W6Mo5Cr4V2, 38CrMoAlA, 5CrMnMo, GCrlo, 55Si2Mn
5、比较9SiCr, Crl2MoV, 5CrMnMo, W18Cr4V等四种合金工具钢的成分、性能和用途差异。
6、今有W18Cr4V钢制铳刀，试制定其加工工艺路线，说明热加工工序的目的，淬火温度为什么要高达1280°C?淬火后为什么要进行三次高温冋火？能不能用一次长时问冋火代替？
7、I耐磨钢（ZGMnl3）和奥氏体不锈钢的淬火目的与一般钢的淬火忖的有何不同？耐磨钢的耐磨原理
与工具钢有什么差异？
8、为什么有些合金钢能在室温下获得稳定的单相奥氏体组织（奥氏体钢）或单相铁索体组织（铁索体钢）？
9、什么是钢的耐冋火性和“二次硬化”？它们在实际应用屮有何意义？
10、9SiCr钢和W18Cr4V钢在性能方面有何区别?生产中能否将它们相互代用?
11、为什么小型热锻模选用SCrMnMo钢制造而大型热锻模宜选用5CrNiMo钢制造？
12、试列表总结渗碳钢、调质钢、弹簧钢、轴承钢、量具刃具用钢、冷作模具钢、热作模具钢和高速
钢的工作条件、性能要求、成分特点、热处理特点、典型钢种及其用途。
13、硬质合金有什么特点？
14、与工具钢相比，硬质合金材料的优点有哪些？
15、制作刃具的材料有哪些类别？列表比较它们的化学成分、热处理方法、性能特点（ii更度、红硬性、耐磨性、韧性等）、主要用途及常用代号。
16、为什么在砂轮上磨削经热处理的W18Cr4V或9CrSi、T12A等制成的工具时，要经常用水冷却，而磨硬质合金制成的刃具时，却不能用水冷却。
17、解释下列名词：合金铁索体、合金奥氏体、合金渗碳体、热H更性、
18、铸铁分为哪几类？其最基本的区别是什么？
19、在生产屮，有些铸件表面棱角和凸缘处常常硬度很高，难以进行机械加工，试问其原因是什么？消除办法是什么？
20、在铸铁的石墨化过程中，如果第一、第二阶段完全石墨化，第三阶段完全石墨化、或部分石墨化、或未石墨化时，问它们各获得哪种组织的铸铁？
21、什么是孕育铸铁？如何进行孕育处理？
22、为什么说球墨铸铁是“以铁代钢”的好材料？其生产工艺如何？
23、可锻铸铁是怎样生产的？可锻铸铁可以锻造吗？
24、为什么可锻铸铁适宜制造壁厚较薄的零件？而球墨铸铁却不宜制造壁厚较薄的零件？
25、HT200、KTH300-06、KTZ550-04、QT400-15、QT700-2、QT900-2 等铸铁牌号屮数字分别表示什么性能？具有什么显微组织？这些性能是铸态性能，还是热处理后性能？若是热处理后性能，请指出其热处理方法。
26、解释下列名词：石墨化、白口铸铁、可锻铸铁、普通灰铸铁、球墨铸铁
27、变形铝合金与铸造铝合金在成分选择上及其组织上有何差别？
28、何谓硅铝明？它属于哪一类铝合金？为什么硅铝明具有良好的铸造性能？
29、怎样的有色金属合金才能讲行时效强化？
30、铝合金的|'|然时效与人工时效有什么区别？选用f l然时效或人工时效的原则是什么？
3K简述时效温度和时效时间对合金强度有何影响？
：32、变质处理前后其组织和性能有何变化？这类铝合金主要用处何在？
33、解释下列名词：
（1）时效强化（2）紫铜（3）黄铜（4）青铜
34、为什么H62黄铜的强度高而槊性较低？而H68黄铜的册性却比H62黄铜好？
12、滑动轴承合金必须具有什么特性？其组织有什么要求？举例说明常用巴氏合金的化学成分、性能和用途。
35、滑动轴承合金丿垃具有怎样的性能和理想的显微组织？