金属熔焊原理复习题(答案1)

复习题：

1、焊接时氮的控制措施?

（1）加强保护：防止空气与液体金属作用

气体保护、气一渣联合保护、渣保护

（2）保持焊接工艺参数的稳定，制定合理的焊接规范

a、↓弧长的波动—↓电压波动、短弧作业

b、↑Ih—过渡频率f↑--气相与金属的作用时间↓

（3）采用固氮的方法形成稳定的氮化物—不溶于液态而进入溶池

Zr Ti Ce A1 Nb Ta V B Cr Fe

强→弱

MeN熔质以细小颗粒弥散分布-↑δ及ak

（4）适当↑焊丝及药皮中C%→↓[N] WM

a、C能↓N在铁中的溶解度

b、形成CO、CO2→↓气相中氮的分解

c、C氧化引起熔池沸腾—有利于N的逸出

从目前的经验来看，加强保护是控制N的最有效的措施，其它办法均有局限性

2、熔渣在焊接过程中的作用?

（1）机械保护作用

（2）改善焊接工艺性能

加入适量物质可以使电弧引燃容易、燃烧稳定、飞溅减少，并保证有良好的操作性、脱渣性、焊缝成形。

（3）冶金处理作用

在一定的条件下，熔渣可以去除焊缝中的有害杂质。

脱氧（CaO）；脱S（MgO、CaO、MnO）；

脱P（CaO）；去氢

CaO脱氧（SiO2）+[Fe] →[Si]+[FeO]

3、焊接时金属的氧化的途径？

1、氧化性气体对金属的氧化

（1）自由氧对金属的氧化

（2）CO2对金属的氧化

（3）H2O对金属的氧化

（4）混和气体对金属的氧化CO2、H2O、CO、H2、O2

2、氧化性熔渣的氧化

（1）扩散氧化：发生于熔滴阶段和熔池高温区

（2）置换氧化：熔滴阶段和熔池头部的高温区

3、焊件表面上的氧化物对金属的氧化

（1）铁锈对金属的氧化

（2）氧化皮对金属的氧化

4、焊接热循环的主要参数？

1、加热速度ω

：影响到HAZ的组织和性能。

2、加热的最高温度Tm－决定HAZ组织的因素之一

3、相变温度上的停留时间t

4、冷却速度ωc和冷却时间（t

8/5、t

8/3

、t

100

）－决定HAZ组织和性能的因素之一。

5、防止焊缝中夹杂物的措施？

（1）正确选择焊条、焊剂，使之更好的脱S脱O。

（2）选择合适的焊接规范，焊条要适当摆动，以便溶渣浮出。（3）多层焊时，要清理前层熔渣。

（4）操作时，保护熔池以防止空气侵入。（O、N）

6、从冶金方面探讨低合金高强钢焊接HAZ韧性时，影响低合金高强钢焊接HAZ韧性的因素有哪些？

1、母材的原始状态

（1）母材合金强化方式

钢中添加微量强化元素（Ti、Nb、V、Al、稀土元素）生成C、N化物弥散分布，细化晶粒－↑↑强度。

（2）组织状态

2、析出相的尺寸及形态

析出相尺寸较小时：细化晶粒，韧性↑↑

析出相尺寸较大时，以粗大的层状或块状析出，脆化↑，韧性↓

3、夹杂物及晶界偏析

（1）钢中的硫化物、磷化物及硅酸盐夹杂↑－NDT↑韧性↓

（2）S、P、Sn、O、锑等晶界偏析严重时，韧性↓↓

7、根据被焊钢种和结构的不同，冷裂纹分类方式？

焊缝表面裂纹、内部裂纹、HAZ横向、纵向裂纹、焊缝和焊道下的深埋裂纹弧坑裂纹（火口）。

8、焊接时影响CCT图的因素有那些？

1母材化学成分的影响

除CO之外，所有固溶于A体的合金元素（B、Mo、V、W、Cr、Mn、Si等）都使得S曲线右移，淬硬倾向↑并且↓Ms，其中C的影响最大。

2冷却速度的影响

①Wc↑－Ar1、Ar3、A rcm↓共析成份也由C 0.83％转为C 0.4～0.8％，

②Wc↑－Ms↑，M由条状－片状

③焊接加热时，碳化物及氮化物的形成元素未完全固溶于A，在焊接快速冷却时，A体的

稳定性↓-使A提前转变

3峰值温度的影响

(1)Tm↑－A稳定性↑－淬硬倾向↑（曲线右移）

投影：图5-21最高温度对CCT图的影响

(2)Tm↑－晶粒粗化

4.晶粒粗化的影响

晶粒粗化－晶界面积↓－成核机会↓－不利于A的转变（冷却）A稳定性↑－S曲线右移－淬硬倾向↑

5.应力、应变的影响

（1）应力应变↑－A内能↑－加速扩散过程，有利于扩散型相变的进行。

（2）拉应力可促使M体转变，Ms上升，M转变量↑

（3）切应力促使M转变，正压应力阻碍M转变

9、Q235钢采用埋弧自动焊焊接时，常采用的焊丝和焊剂？

焊剂 HJ431 焊丝 HO8A

10、手工电弧焊时，熔滴过渡的作用力？并分析对熔滴过度的作用？

重力、表面张力、电磁收缩力、斑点压力（等离子流力）

（一）重力：在大滴过渡时起重要作用.因此,现实生活中,立、

横、仰施焊d＜5(尤其是立、仰)焊条端头上保持熔滴的主要作用力

（二）表面张力：熔滴上有少量表面活化物质，表面张力系数σ↓；液体钢中最大的表

面活性物质是氧和硫（O、S）,因此，金属的脱氧程度、渣的成份将会影响过渡特性。

说明： T

熔滴↑→σ↓，d

熔滴

↓--改善熔滴的过渡特性熔滴上表面活性物质可d

熔滴

↓――

↓σ；熔滴太大或太小时,表面张力依为保持促进过渡..

(三) 电磁收缩力和等离子流力

大电流施焊时,短路过渡时,电磁力起重要作用;

电流通过熔滴时,导体的表面是变化的,将产生电磁力的轴向分力，即等离子流力，

1、如斑点尺寸小于焊丝直径（弧根吊在熔滴下边），则轴向力阻碍熔滴过渡;

2、如斑点尺寸大于焊丝直径（弧根包围熔滴）则轴向力有利于熔滴过渡.

过渡形式以喷射和射流过流时,等离子流力起重要作用

(四) 斑点压力

正离子和电子对熔滴的撞击力；电极材料蒸发时产生的反作用力；弧根面积很小时产生的指向熔滴的电磁收缩力

11、碱性低氢型和钛钙型焊条施焊碳钢时冷至室温气相的主要成分？

钛钙型：CO 50.7% CO2 5.9% H2 37.7% H2O 5.7%

低氢型：CO 79.8% CO2 16.9% H2 1.8% H2O 1.5%

12、碱性焊条手工电弧焊时，为了达到最好的脱氧效果，保证焊接接头的力学性能，一般在药皮中加入什么样的铁合金？

锰铁硅铁钛铁

13、15MnV钢在正常的焊接规范下施焊时，焊接热影响区不同区域的组织？

14、各类焊接裂纹的的敏感温度区间？

一，热裂纹1，结晶裂纹：固相线温度以上稍高的固液状态

2，高温液化裂纹：固相线以下稍低温度

3，多边化裂纹：固相线以下再结晶温度

二，再裂纹550~650

三，冷裂纹1，延迟裂纹ms点以下

2，淬火裂纹ms点附近

3，低塑性裂纹t<400℃

15、焊接热影响区层状撕裂常用的评定方法？

常用的评定方法：

Z向拉伸断面收缩率——无H条件下母材

插销Z向临界应力法——有H条件下HAZ

16、手工电弧焊时，用于熔化和加热焊条的热能？

电阻热电弧热化学反应热

17、由于焊接熔池的凝固条件不同，与一般钢锭的结晶相比有哪些特点？

1，熔池的体积小，冷却速度大

2，熔池的液态金属处于过热状态

3，熔池在运动状态下结晶

18、焊缝金属的合金化的方式？

（1）应用合金焊丝或带极。

（2）应用药芯焊丝或药芯焊条

（3）应用合金药皮和粘接焊剂（配用普通焊丝）

（4）应用合金粉末

19、焊接熔渣分哪三大类？

一类：盐型熔渣：由金属的氟酸盐、氯酸盐和不含氧的化合物组

成一氧化性很小。

适用范围:用于焊A1、Ti和其他化学活性金属及其合金。

二类：盐一氧化物型熔渣，由氟化物和强金属氧化物组成—氧化

性较小

适用范围：焊合金钢及合金

三类：氧化物型熔渣，由金属氧化物组成一氧化性较强。

适用范围：焊低碳钢和低合金钢。

20、调整焊接工艺改善焊缝的性能的措施？

1、固溶处理和变质处理（有效方法之一）

2、振动结晶

3、多层多道焊

4、焊后热处理：回火、正火、调质。

5、跟踪回火：每焊完一道立即用气焊火焰加热焊道表面

6、锺击焊道表面：细化晶粒↓残余应力，↑焊缝金属的韧性

21、焊缝的脱氧方式有哪些？酸性焊条和碱性焊条的脱氧方式有什么不同？

先期脱氧、沉淀脱氧、扩散脱氧

1、沉淀脱氧中

Mn的脱氧

①MnO属于碱性氧化物，用于酸性渣脱氧

②在碱性焊条药皮中不单独加入Mn作脱氧剂，而采用Mn-Si联合脱氧。

原因：碱性焊条药皮中SiO

2、TiO

酸性氧化物的含量少，MnO易造成夹杂。

Si的脱氧

由于SiO

是酸性氧化物，故用于碱性焊条脱氧

2、扩散脱氧只存在于酸性焊条（酸性渣）中，而

在碱性焊条中几乎不存在——由于碱性渣中存在

大量的碱性氧化物CaO扩散脱氧难以进行。

22、焊缝中的夹杂物有氧化物、氮化物、硫化物。

23、一般来讲，如何研究热影响区力学性能？

焊接HAZ力学性能研究的方向

（1）HAZ的不同部位

1、熔合区（半熔化区）

2、过热区

3、相变重结晶区（正火区）

4、不完全重结晶区

5、母材区：组织无明显变化（和母材一致）

（2）熔合线附近

24、目前，对再热裂纹的形成机理存在不同的看法，可归纳为哪三个理论？

三个学说：晶界杂质析集弱化学说

晶内二次强化学说

蠕变开裂学说

25、E5015和E4303焊条施焊时的渣系？

碱性渣钛钙型酸性渣

26、能真实反映焊接生产率高低的是？

27、焊接时增大冷裂纹倾向的应力有？

1，不均匀加热及冷却过程中产生的热应力

2，金属相变时产生的组织运动

3，结构自身拘束条件所造成的应力

28、防止冷裂纹和防止再热裂纹的温度有什么关系？

答：都是通过选择合理的预热温度及后热温度来防止两种裂纹的产生，但是防止再裂纹的预热温度大于防止冷裂纹的预热温度

29、专业术语解释：焊接线能量；结晶裂纹；应力腐蚀裂纹；区域偏析；熔化焊；焊接；焊缝金属的合金化；焊接热影响区；层状撕裂；延迟裂纹。

答：焊接线能量：熔化时由焊接能量源输入给单位长度焊缝上的热量

结晶裂纹：焊缝结晶过程中，在固相线附近，由于凝固金属的收缩，残余液体金属不足而不能及时填充，在用力作用下发生沿晶开裂，故称结晶裂纹。

应力腐蚀裂纹：金属或合金在应力，特别是拉伸应力的作用下，又处在特定的腐蚀环境中，材料虽然在外观上没有多大变化，如未产生全面腐蚀或明显变形，但却产生了裂纹

区域偏析：焊缝结晶时，由于柱状晶的不断长大和推移，把杂质推向熔池中心。这时熔池中心的杂质的浓度逐渐升高，使最后凝固的部位杂质的浓度高于其他部位的现象。

熔化焊：将待焊处的母材金属熔化以形成焊缝的焊接方法

焊接：被焊工件的材质（同种或异种），通过加热或加压或二者并用，并且用或不用填充材料，使工件的材质达到原子间的结合而形成永久性连接的工艺过程成为焊接。

焊缝金属的合金化：把所需的合金元素通过焊接材料过渡到堆焊金属或焊缝金属中去的过程。

焊接热影响区：熔焊时在集中热源的作用下，焊缝两侧发生组织和性能变化的区域。

层状撕裂：在钢板厚度方向承受较大的拉伸应力，于是沿钢板轧制方向出现一台阶状裂纹，一般称层状撕裂。

延迟裂纹：不是在焊后立即出现的冷裂纹。〃

30、某厂采用带锈低碳钢板，采用“J423”（E4301）焊条时一般不出现气孔，但采用“J427”（E4315）焊条焊接时总是出现气孔，试分析原因?（12分）

因为J423和J422焊条一样属于酸性焊条。而E4315属于碱性焊条。众所周知，碱性焊条对铁锈敏感，焊接时会出现大量的气孔。而酸性焊条对铁锈不敏感，出现气孔的几率比较小。要想用E4315焊接，必须要将焊缝周围20MM打磨干净才行。

31、氢以何种形式熔入焊缝金属的? 氢对焊接质量的影响及控制氢的措施?（10分）

扩散氢和剩余氢

结构钢焊接时，氢的有害作用分二类：

一类：暂态现象：氢脆和白点

特点：经过时效及热处理之后可消除之

二类：永久现象：气孔、冷裂纹

控制氢的措施

（1）限制焊接材料中的含H量

a、选择含少量或不含H的材料

b、↑T焊材烘焙—↓含水量—↓含H量

c、↓大气中的放置时间（烘干后，立即使用）

d、↓保护气体中的含水量（CO2焊、Ar弧焊）

（2）消除焊件和焊丝表面上的杂质、铁锈、油污

（3）冶金处理

a、药皮和焊剂中加入氟化物CaF2（常用）

b、控制焊接材料中的氧化还原势（↑氧化势）↑溶池中含O量或气相中的氧化性-↓熔池

中H的浓度

c、药皮和焊芯中加入微量稀土元素(钇)或稀（碲）散元素：↓↓[H]W

（4）控制焊接规范（有局限性）

（5）焊后脱氢处理：焊后加热焊件，促使氢扩散外逸，从而↓含H量，对于易产生冷裂纹的焊件

32、结晶裂纹的影响因素及防止措施?（10分）

（一）冶金因素：

1、合金状态图的类型及结晶温度区间

（1）结晶温度区↑—脆性温度区Tb↑—裂纹倾向↑

（2）合金元素Me↑—脆性温度区Tb↑—裂纹倾向↑，当Me%进一步↑，结晶裂纹倾向↓

2、Me对产生结晶裂纹的影响

以低碳钢、低合金钢中Me对其影响为例。

（1）S、P Fe+FeS FeO+FeS Fe+Fe3P 形成液态薄膜，S、P%↑裂纹倾向↑

（2）C 国际上利用C当量来评价钢种焊接性。C%↑S、P偏析↑，S、P富集在晶界，裂纹倾向↑。

（3）Mn

脱S作用 Mn+Fes→Fe+MnS 使FeS—MnS

改变硫化物的分布状态FeS由薄膜状→球状

①C<0.16% Mn↑结晶裂纹的倾向↓

②C≥0.16% r相出现 P偏析↑ Mn/S不起作用控制含P量

（4）Si δ相形成元素，↓焊缝裂纹倾向（主要↓S、P偏析），但Si>0.4%形成低熔硅酸盐夹杂，裂纹倾向↑。

（5）Ti、Zn（锆）及稀土元素镧、铈（La、Ce）能形成高熔点的硫化物、裂纹倾向↓（比Mn 更好）

（6）Ni 在低合金钢中，Ni+Ni3S2 645℃裂纹倾向↑

（7）O O能↓S的有害作用形成Fe-FeS-FeO三元共晶，使FeS由薄膜状变成球状。

3、凝固结晶组织形态对结晶裂纹的影响

（1）晶粒越粗大，柱状晶方向越明显，结晶裂纹的倾向↑，加入细化晶粒的元素Ti、Mo、V、Nb、Al等。

（2）希望得到r+δ(A+F)焊缝中含少量的δ相可以细化晶粒，打乱A粗大柱状晶方向性↑抗裂能力（18-8钢）。

（二）力学因素对产生结晶裂纹的影响

焊接时脆性温度区内金属的强度（σM）小于脆性温度区金属的承受的拉伸应力σ，即σM <

σ产生裂纹。

防止结晶裂纹的措施

（一）冶金方面的措施

1、控制S、P含量：控制母材、焊材中S、P含量

一些重要的焊接结构采用碱性焊条及焊剂，有效地控制S、P的含量↓裂纹倾向。

2、改善凝固结晶、细化晶粒。

（1）加入细化晶粒元素：Mo、V、Ti、Nb、Zr、Al

（2）不锈钢施焊时，希望得到δ+r（δ相控制5%）

（二）工艺方面的措施

1、焊接工艺及规范：

适当E↑，To↑——可以↓应变率↓裂纹倾向

2、接头型式及坡口形式：影响到接头额受力状态和结晶条件及热的分布。

（1）尽量采用对接。

（2）采用多层焊，控制各层的熔深。

（3）接头处避免应力集中（错边、咬边、未焊透）。

3、焊接次序

尽量使大多数焊缝能在较小的刚度下施焊

（1）对称施焊：分散应力

（2）管板与管束焊接采用放射交叉式焊接顺序

33、阐述焊缝中硫、磷的危害及防止措施？（8分）

S:危害：S与液态钢可以无限互溶，而在室温下在固态铁的溶解度仅为0.015-0.020%，因此在熔池结晶时易产生偏析，形成低熔共晶体。

（1）Fe+FeS , FeS+FeO 呈片状或链状，分布于晶界－－↑焊缝结晶裂纹倾向，↓冲击韧性和抗腐蚀性。

（2）NiS+Ni焊合金钢，尤其高Ni合金钢时产生结晶裂纹倾向↑↑

（3）钢C%↑--S偏析↑--S的危害↑

措施：

（1）限制焊材中的含S量

母材：过渡到焊缝金属中S接近100%，但母材

中含S量很少。

焊丝：70-80%S过渡到焊缝中。

药皮或焊剂：50%S过渡到焊缝中

(2)用冶金方法脱S

①合金元素脱S 与S的亲和力Fe

但A1、Ca、Mg与O的亲和力大于与S 的亲和力，故A1、Ca、Mg脱S受到限制，一般用Mn。

夹杂物呈点状弥散分布，故危害较小。

②熔渣脱S

MnO脱S CaO脱S MgO脱S

↑Mn%既减少了FeO又增加了MnO，但由于冶金反应时间短脱，S不充分。

P危害：P以Fe2P或Fe3P的形式存在分布于晶界，↓晶粒间的结合力，而它本身又硬脆，↑焊缝的冷脆性，↓脆性转变温度，↑冷裂纹

Fe3P+Fe 熔点 1050℃； Ni3P+Ni 熔点 880℃，↑结晶裂纹

措施：

(1)限制焊接材料中的含磷量：主要是焊剂和药皮中的锰矿（含0.22%P）

(2)冶金脱P

①P→P2O5

2[Fe3P]+5(FeO)=P2O5+11[Fe]

2[Fe2P]+5(FeO)=P2O5+9[Fe]

②形成稳定的磷酸盐

与P2O5的接合能力：

3(CaO)+P2O5=[(CaO)3. P2O5]

4(CaO)+P2O5=[（(CaO)4. P2O5）

说明：↑碱度会↓[P]w但熔渣的碱度受到工艺的限制。

碱性渣：不允许含较多FeO，否则会使[O]w↑，易产生气孔，因此碱

性脱P较差。

酸性渣：含较多FeO，有利于P的氧化但碱度小，脱P能力更差。

34、简述防止层状撕裂的措施？（6分）

<1> 选用具有抗层状撕裂的钢材：

1、精炼钢先期脱S

2、控制硫化物夹杂的形态 MnS转化为其他元素的S化物如CaS等

<2> 设计和施工工艺的措施

1、尽量免单侧焊缝：改用双侧焊缝可缓和焊缝根部区应力状态↓应力集中。

2、采用焊接量少的对称角焊缝代替焊接量大的全焊透焊缝，避免过大应力。

3、在承受Z向应力的一侧开坡口。

4、对于T型接头可在横板上预先焊一层低强焊材防止焊根裂纹，同时亦可缓和焊接应变。

5、为防上由冷裂引起的层状撕裂，应尽量采用一些防止冷裂的措施：如减少含H量；适当↑预

热温度，控制层温等。

35、试综合分析碱性焊条和酸性焊条的冶金特点? （14分）（分别从冶金脱硫、脱磷、脱氢、脱氧及焊缝金属的合金化等方面阐述）

1、酸性焊条：工艺性能好,焊缝表面成形美观、波纹细密、可药皮中有较多的FeO、TiO

2、SiO2等，

交直流两用。

2、碱性焊条：[H]wM低,焊缝具有较高的韧性和塑性，适用于承受动载的焊件和刚性较大的重要

结构。

36、阐述冷裂纹的影响因素及防止措施? （12分）

分类：延迟裂纹：

影响因素：钢种的淬硬倾向，焊接接头的应力状态；熔敷金属的扩散氢量。

预防措施：

淬火裂纹：钢淬硬倾向，拘束应力（无H的诱发也可产生）。

影响因素：

预防措施：预热、焊后热处理、高韧性焊条施焊。

低塑性脆化裂纹：

影响因素：

预防措施：

37、氮以何种形式熔入焊缝金属的?氮对焊接质量的影响及控制氮的措施?（8分）

既能溶解氮，又能与氮形成氮化物，

氮在金属中溶解的反应可表示为：N2=2[N]

影响：

（1）N气孔高温时溶解度大，温度降低时，溶解度小，这时饱和的N以气泡的形式向外逸出，V结晶〉V逸出，出现于收弧和弧坑处。

（2）低C钢、低合金钢焊接时[N]WM↑—焊缝金属的强度、硬度↑塑性、韧性↓。

措施：

（1）加强保护：防止空气与液体金属作用：气体保护、气一渣联合保护、渣保护

（2）保持焊接工艺参数的稳定，制定合理的焊接规范

a、↓弧长的波动—↓电压波动、短弧作业

b、↑Ih—过渡频率f↑--气相与金属的作用时间↓

（3）采用固氮的方法形成稳定的氮化物—不溶于液态而进入溶池

（4）适当↑焊丝及药皮中C%→↓[N] WM

a、C能↓N在铁中的溶解度

b、形成CO、CO2→↓气相中氮的分解

c、C氧化引起熔池沸腾—有利于N的逸出

从目前的经验来看，加强保护是控制N的最有效的措施，其它办法均有局限性

金属材料学基础试题及答案

金属材料的基本知识综合测试一、判断题（正确的填√，错误的填×） 1、导热性好的金属散热也好，可用来制造散热器等零件。（） 2、一般，金属材料导热性比非金属材料差。（） 3、精密测量工具要选用膨胀系数较大的金属材料来制造。（） 4、易熔金属广泛用于火箭、导弹、飞机等。（） 5、铁磁性材料可用于变压器、测量仪表等。（） 6、δ、ψ值越大，表示材料的塑性越好。（） 7、维氏硬度测试手续较繁，不宜用于成批生产的常规检验。（） 8、布氏硬度不能测试很硬的工件。（） 9、布氏硬度与洛氏硬度实验条件不同，两种硬度没有换算关系。（） 10、布氏硬度试验常用于成品件和较薄工件的硬度。 11、在F、D一定时，布氏硬度值仅与压痕直径的大小有关，直径愈小，硬度值愈大。（） 12、材料硬度越高，耐磨性越好，抵抗局部变形的能力也越强。（） 13、疲劳强度是考虑交变载荷作用下材料表现出来的性能。（） 14、20钢比T12钢的含碳量高。（） 15、金属材料的工艺性能有铸造性、锻压性，焊接性、热处理性能、切削加工性能、硬度、强度等。（） 16、金属材料愈硬愈好切削加工。（） 17、含碳量大于0.60%的钢为高碳钢，合金元素总含量大于10%的钢为高合金钢。（） 18、T10钢的平均含碳量比60Si2Mn的高。（） 19、一般来说低碳钢的锻压性最好，中碳钢次之，高碳钢最差。（） 20、布氏硬度的代号为HV，而洛氏硬度的代号为HR。（） 21、疲劳强度是考虑交变载荷作用下材料表现出来的性能。（） 22、某工人加工时，测量金属工件合格，交检验员后发现尺寸变动，其原因可能是金属材料有弹性变形。（）二、选择题 1、下列性能不属于金属材料物理性能的是（）。 A、熔点 B、热膨胀性 C、耐腐蚀性 D、磁性 2、下列材料导电性最好的是（）。 A、铜 B、铝 C、铁烙合金 D、银 3、下列材料导热性最好的是（）。 A、银 B、塑料 C、铜 D、铝 4、铸造性能最好的是（）。 A、铸铁 B、灰口铸铁 C、铸造铝合金 D、铸造铝合金 5、锻压性最好的是（）。

2008级金属材料学习题

金属材料学习题集 ※<习题一> 第一章复习思考题-1 1．描述下列元素在普通碳素钢的作用：(a)锰、(b)硫、(c)磷、(d)硅。 2．为什么钢中的硫化锰夹杂要比硫化亚铁夹杂好? 3．为什么要向普通碳素钢中添加合金元素以制造合金钢? ※<习题二> 复习思考题-2 8．合金元素V、Cr、W、Mo、Mn、Co、Ni、Cu、Ti、Al中哪些是铁素体形成元素？哪些是奥氏体形成元素？哪些能在α-Fe中形成无限固溶体？哪些能在 γ-Fe 中形成无限固溶体？ 9．钢中常见的碳化物类型主要有几种？哪一种碳化物最不稳定？ 10．分析合金元素对Fe-Fe3C相图影响规律对热处理工艺实施有哪些指导意义? 11．钢在加热转变时，为什么含有强碳化物形成元素的钢奥氏体晶粒不易长大？12．简述合金元素对钢过冷奥氏体等温分解C曲线的影响规律？ 13．合金元素提高钢的回火稳定性的原因何在? 15．叙述低合金钢的第二类回火脆性？ ※<习题三> 复习思考题-3 16．防止钢铁材料腐蚀途径有哪些? 17．钢材的强度随温度的变化将发生变化,从合金化的角度考虑如何提高钢的热强性? 18略述沉淀强化Al-4％Cu合金所必需的三个主要步骤。 ※<习题四> Ch2 复习思考题 1.对工程应用来说，普通碳素钢的主要局限性是哪些?工程构件用合金结构钢的成分和性能要求是什么? 2. 合金元素在低合金高强度结构钢中的作用是什么？为什么考虑低C？具体分析Mn、Si，Al、Nb、V、Ti，Cu、P、Cr、Ni对低合金高强钢性能的影响？ 3.什么是微合金化钢？什么是生产微合金化钢的主要添加元素？微合金化元素在微合金化钢中的作用是什么？ 4.根据合金元素在钢中的作用规律，结合低合金高强度结构钢的性能要求，分析讨论低合金高强度结构钢中合金元素的作用复习思考题-1 1．结合渗碳钢20CrMnTi和20Cr2Ni4A的热处理工艺规范，分析其热处理特点。2．合金元素在机器零件用钢中的作用是什么？就下列合金元素（Cr、Mn、Si、Ni、Mo、Al、Ti、W、V、B）各举一例钢种指出其作用是什么？

(完整版)金属材料与热处理题库及答案

金属材料与热处理习题及答案第一章金属的结构与结晶一、判断题 1、非晶体具有各同性的特点。( √) 2、金属结晶时，过冷度越大，结晶后晶粒越粗。(×) 3、一般情况下，金属的晶粒越细，其力学性能越差。( ×) 4、多晶体中，各晶粒的位向是完全相同的。( ×) 5、单晶体具有各向异性的特点。( √) 6、金属的同素异构转变是在恒温下进行的。( √) 7、组成元素相同而结构不同的各金属晶体，就是同素异构体。( √) 8、同素异构转变也遵循晶核形成与晶核长大的规律。( √) 10、非晶体具有各异性的特点。( ×) 11、晶体的原子是呈有序、有规则排列的物质。( √) 12、非晶体的原子是呈无序、无规则堆积的物质。( √) 13、金属材料与热处理是一门研究金属材料的成分、组织、热处理与金属材料性能之间的关系和变化规律的学科。( √)

14、金属是指单一元素构成的具有特殊的光泽延展性导电性导热性的物质。( √) 15、金银铜铁锌铝等都属于金属而不是合金。( √) 16、金属材料是金属及其合金的总称。( √) 17、材料的成分和热处理决定组织，组织决定其性能，性能又决定其用途。( √) 18、金是属于面心立方晶格。( √) 19、银是属于面心立方晶格。( √) 20、铜是属于面心立方晶格。( √) 21、单晶体是只有一个晶粒组成的晶体。( √) 22、晶粒间交接的地方称为晶界。( √) 23、晶界越多，金属材料的性能越好。( √) 24、结晶是指金属从高温液体状态冷却凝固为固体状态的过程。 ( √) 25、纯金属的结晶过程是在恒温下进行的。( √) 26、金属的结晶过程由晶核的产生和长大两个基本过程组成。( √) 27、只有一个晶粒组成的晶体成为单晶体。( √) 28、晶体缺陷有点、线、面缺陷。( √) 29、面缺陷分为晶界和亚晶界两种。( √) 30、纯铁是有许多不规则的晶粒组成。( √) 31、晶体有规则的几何图形。( √) 32、非晶体没有规则的几何图形。( √)

金属材料作业习题和答案

1．根据 Fe-Fe C 相图，说明产生下列现象的原因： 3 1）含碳量为 1.0% 的钢比含碳量为 0.5% 的钢硬度高；答：钢中随着含碳量的增加，渗碳体的含量增加，渗碳体是硬脆相，因此含碳量为 1.0% 的钢比含碳量为 0.5% 的钢硬度高。 2）在室温下，含碳 0.8% 的钢其强度比含碳 1.2% 的钢高；答：因为在钢中当含碳量超过1.0%时，所析出的二次渗碳体在晶界形成连续的网络状，使钢的脆性增加，导致强度下降。因此含碳 0.8% 的钢其强度比含碳 1.2% 的钢高。 3）在 1100℃，含碳 0.4% 的钢能进行锻造，含碳 4.0% 的生铁不能锻造；答：在 1100℃时，含碳 0.4% 的钢的组织为奥氏体，奥氏体的塑性很好，因此适合于锻造；含碳 4.0% 的生铁的组织中含有大量的渗碳体，渗碳体的硬度很高，不适合于锻造。 4）绑轧物件一般用铁丝（镀锌低碳钢丝），而起重机吊重物却用钢丝绳（用 60 、 65 、 70 、75 等钢制成）；答：绑轧物件的性能要求有很好的韧性，因此选用低碳钢有很好的塑韧性，镀锌低碳钢丝；而起重机吊重物用钢丝绳除要求有一定的强度，还要有很高的弹性极限，而60 、 65 、 70 、 75钢有高的强度和高的弹性极限。这样在吊重物时不会断裂。 5）钳工锯 T8 ， T10,T12 等钢料时比锯 10,20 钢费力，锯条容易磨钝；答：T8 ， T10,T12属于碳素工具钢，含碳量为0.8%，1.0%，1.2%，因而钢中渗碳体含量高，钢的硬度较高；而10,20钢为优质碳素结构钢，属于低碳钢，钢的硬度较低，因此钳工锯 T8 ， T10,T12 等钢料时比锯 10,20 钢费力，锯条容易磨钝。 6）钢适宜于通过压力加工成形，而铸铁适宜于通过铸造成形。答：因为钢的含碳量范围在0.02%~2.14%之间，渗碳体含量较少，铁素体含量较多，而铁素体有较好的塑韧性，因而钢适宜于压力加工；而铸铁组织中含有大量以渗碳体为基体的莱氏体，渗碳体是硬脆相，因而铸铁适宜于通过铸造成形。 2.钢中常存杂质有哪些？对钢的性能有何影响？答：钢中常存杂质有Si、Mn、S、P等。 Mn：大部分溶于铁素体中，形成置换固溶体，并使铁素体强化：另一部分Mn溶于Fe3C中，形成合金渗碳体，这都使钢的强度提高，Mn与S化合成MnS，能减轻S的有害作用。当Mn含量不多，在碳钢中仅作为少量杂质存在时，它对钢的性能影响并不明显。 Si：Si与Mn一样能溶于铁素体中，使铁素体强化，从而使钢的强度、硬度、弹性提高，而塑性、韧性降低。当Si含量不多，在碳钢中仅作为少量夹杂存在时，它对钢的性能影响并不显著。 S：硫不溶于铁，而以FeS形成存在，FeS会与Fe形成共晶，并分布于奥氏体的晶界上，当钢材在1000℃~1200℃压力加工时，由于FeS-Fe共晶（熔点只有989℃）已经熔化，并使晶粒脱开，钢材将变得极脆。 P：磷在钢中全部溶于铁素体中，虽可使铁素体的强度、硬度有所提高，但却使室温下的钢的塑性、韧性急剧降低，并使钢的脆性转化温度有所升高，使钢变脆。 3．下列零件或工具用何种碳钢制造：手锯锯条、普通螺钉、车床主轴。答：手锯锯条：它要求有较高的硬度和耐磨性，因此用碳素工具钢制造，如T9、T9A、T10、T10A、T11、T11A。普通螺钉：它要保证有一定的机械性能，用普通碳素结构钢制造，如Q195、Q215、Q235。车床主轴：它要求有较高的综合机械性能，用优质碳素结构钢，如30、35、40、45、50。 4.指出下列各种钢的类别、符号、数字的含义、主要特点及用途： Q235-AF、Q235-C、Q195-B、Q255-D、40、45、08、20、T8、T10A、T12A 答：Q235-AF：普通碳素结构钢，屈服强度为235MPa的A级沸腾钢。 Q235-C:屈服强度为235MPa的C级普通碳素结构钢， Q195-B: 屈服强度为195MPa的B级普通碳素结构钢， Q255-D: 屈服强度为255MPa的D级普通碳素结构钢， Q195、Q235含碳量低，有一定强度，常扎制成薄板、钢筋、焊接钢管等，用于桥梁、建筑等钢结构，也可制造普通的铆钉、螺钉、螺母、垫圈、地脚螺栓、轴套、销轴等等，Q255钢强度较高，塑性、韧性较好，可进行焊接。

金属和金属材料测试题及答案(word)

金属和金属材料测试题及答案（word）一、金属和金属材料选择题 1．垃圾分类从我做起。金属饮料罐属于（） A．可回收物 B．有害垃圾C．厨余垃圾D．其他垃圾【答案】A 【解析】【详解】 A、可回收物是指各种废弃金属、金属制品、塑料等可回收的垃圾，金属饮料罐属于可回收垃圾，故选项正确。 B、有害垃圾是指造成环境污染或危害人体健康的物质，金属饮料罐属于可回收垃圾，故选项错误。 C、厨余垃圾用于回收各种厨房垃圾，金属饮料罐属于可回收垃圾，故选项错误。 D、其它垃圾是指可回收垃圾、厨余垃圾、有害垃圾之外的其它垃圾，金属饮料罐属于可回收垃圾，故选项错误。故选：A。【点睛】本题难度不大，了解垃圾物质的分类、各个标志所代表的含义是正确解答本题的关键。 2．有X、Y、Z三种金属，X在常温下就能与氧气反应，Y、Z在常温下几乎不与氧气反应；如果把Y与Z分别放入硝酸银溶液中，过一会儿，在Z表面有银析出，而Y没有变化，根据以上事实，判断X、Y、Z三种金属的活动性由弱到强的顺序正确的是 A．X Y Z B．X Z Y C．Z Y X D．Y Z X 【答案】B 【解析】有X、Y、Z三种金属，X在常温下就能与氧气反应，Y、Z在常温下几乎不与氧气反应，说明X的金属活动性最强。把Y和Z分别放入硝酸银溶液中，过一会儿，在Z表面有银析出，而Y没有变化，说明Z的金属活动性比银强，Y的金属活动性比银弱，即Z>Ag>Y；则X、Y、Z三种金属的活动性由强至弱的顺序为X>Z>Y。故选B。点睛：在金属活动性顺序中，位于前面的金属能把排在它后面的金属从其盐溶液中置换出来，据此判断能否发生反应，进而可确定三种金属活动性由强到弱的顺序。 3．下列图像分别与选项中的操作相对应，其中合理的是（）

金属材料学考试题库

第一章钢中的合金元素 1、合金元素对纯铁γ相区的影响可分为哪几种答：开启γ相区的元素：镍、锰、钴属于此类合金元素扩展γ相区元素：碳、氮、铜属于此类合金元素封闭γ相区的元素：钒、鈦、钨、钼、铝、磷、铬、硅属于此类合金元素缩小γ相区的元素：硼、锆、铌、钽、硫属于此类合金元素 2、合金元素对钢γ相区和共析点会产生很大影响，请举例说明这种影响的作用答：合金元素对α-Fe、γ-Fe、和δ-Fe的相对稳定性以及同素异晶转变温度A3和A4均有很大影响 A、奥氏体（γ）稳定化元素这些合金元素使A3温度下降，A4温度上升，即扩大了γ相区，它包括了以下两种情况：（1）开启γ相区的元素：镍、锰、钴属于此类合金元素（2）扩展γ相区元素：碳、氮、铜属于此类合金元素 B、铁素体（α）稳定化元素（1）封闭γ相区的元素：钒、鈦、钨、钼、铝、磷、铬、硅（2）缩小γ相区的元素：硼、锆、铌、钽、硫属于此类合金元素 3、请举例说明合金元素对Fe-C相图中共析温度和共析点有哪些影响答： 1、改变了奥氏体相区的位置和共析温度扩大γ相区元素：降低了A3，降低了A1 缩小γ相区元素：升高了A3，升高了A1 2、改变了共析体的含量所有的元素都降低共析体含量第二章合金的相组成 1、什么元素可与γ-Fe形成固溶体，为什么

答：镍可与γ-Fe形成无限固溶体决定组元在置换固溶体中的溶解条件是： 1、溶质与溶剂的点阵相同 2、原子尺寸因素（形成无限固溶体时，两者之差不大于8%） 3、组元的电子结构（即组元在周期表中的相对位置） 2、间隙固溶体的溶解度取决于什么举例说明答：组元在间隙固溶体中的溶解度取决于： 1、溶剂金属的晶体结构 2、间隙元素的尺寸结构例如：碳、氮在钢中的溶解度，由于氮原子小，所以在α-Fe中溶解度大。 3、请举例说明几种强、中等强、弱碳化物形成元素答：铪、锆、鈦、铌、钒是强碳化物形成元素；形成最稳定的MC型碳化物钨、钼、铬是中等强碳化物形成元素锰、铁、铬是弱碳化物形成元素第四章合金元素和强韧化 1、请简述钢的强化途径和措施答：固溶强化细化晶粒强化位错密度和缺陷密度引起的强化析出碳化物弥散强化 2、请简述钢的韧化途径和措施答：细化晶粒降低有害元素含量调整合金元素含量

初中化学金属和金属材料单元测试题及标准答案

初中化学金属和金属材料单元测试题及答案

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人教版初中化学第八单元金属和金属材料单元测试题(一) 可能用到的相对原子质量：H：1 O：16 C: 12 S：32 Cu: 64 Fe: 56 Ca: 40 Mg：24 Zn：65 Al：27 第Ⅰ卷（选择题共45分）一.选择题：（每小题3分，15小题，共45分） 1. 下列说法不正确的是：( ) A．回收一个铝饮料罐比制造一个新饮料罐要贵 B．回收铝饮料罐可以节约金属资源 C．回收铝饮料罐可以节约能源 D．回收铝饮料罐可以减少对环境的污染 2. 下列物质中，铁元素化合价最低的是 ( ) A．Fe B．Fe 2O 3 C．FeO D．FeS 3. 铁钉放入稀盐酸中，一段时间后可能观察到 ( ) A．溶液由蓝色变成浅绿色 B．铁钉表面有气泡逸出 C．溶液由无色变成蓝色 D．溶液的质量增大 4. 下列物品或装饰品，不易受酸雨腐蚀的是：( ) A. 大理石华表 B. 铝合金窗框 C. 铁栏杆 D. 塑料制品 5. 芜湖铁画是中国工艺美术百花园中的一朵奇葩，至今已有三百多年的历史。下列关于铁画生锈与防护的描述中不正确的是：( ) A．悬挂在干燥的环境中 B. 经常清扫表面的灰尘可以防止生锈 C. 表面涂漆防止生锈 D. 生锈时主要生成四氧化三铁 6. 如图所示是X 、Y、Z三种金属在容器中的反应现象，下列说法正确的是 ( ) A.X 、Y、Z三种金属均发生了置换反应 B.三种金属的活动性顺序是X＞Y＞Z C.若Z能从金属Y的盐溶液里置换出Y，则三种金属的活动性顺序是X＞Z＞Y D.若X为金属镁，则Z可能是铁 7. (2008年南通市)若金属锰(Mn)在金属活动性顺序中位于铝和锌之间，则下列反应不正确的是 A.Mn + H 2SO 4 = MnSO 4 + H 2 ↑ B.Mg + MnSO 4 = MgSO 4 + Mn C.Fe + MnSO 4 = FeSO 4 + Mn D.Mn + CuSO 4 = MnSO 4 + Cu 8. 国家建设部、化工部等有关部门规定，新建小区户外给水管必须使用塑料管，新建建筑不得再使用传统铸铁排水管。国家推广使用塑料建材的主要目的是( ) A．保护金属资源 B．金属易腐蚀，而塑料使用时间长C．塑料密度小，减少房屋的自身重量 D．降低成本

金属材料试题

一、填空题（共20分，每空1分） 1.金属材料与热处理是一门研究金属材料的成分、、热处理与金属材料性能之间的关系和变化规律的课程。 2.学习金属材料与热处理应注意按照材料的成分和热处理决定其组织，组织决定，性能又决定其用途这一内在关系进行学习和记忆。 3.金属材料的性能一般分为两类，一类是，包括物理性能、化学性能和力学性能；另一类是。 4.强度的常用衡量指标有和屈服强度，分别用符号和R eL表示。 5.碳在奥氏体中的溶解度随温度的不同而变化，在1148℃时碳的溶解度可达，在727℃时碳的溶解度可达0.77％. 6.碳素钢中除铁、碳外，还常含有硫、磷、、锰等元素。其中硅、是有益元素，S、P是有害元素。 7.45钢按用途分类属于结构钢，按含碳量分类属于钢，按质量等级分类属于钢。 8.钢在加热时的组织转变，主要包括奥氏体的和两个过程。 9.3Cr2W8V钢按用途分类属于，按合金元素总含分类属于高合金钢。 10. 钢热处理后变形小，又称微变形钢，主要用来制造较精密的低速刀具，如长铰刀、拉刀等。 11.常用的不锈钢按化学成分可分为铬不锈钢、铬镍不锈钢和铬锰不锈钢等。按金相组织特点又可分为、马氏体不锈钢和铁素体不锈钢等。 12.根据灰口铸铁中石墨形态的不同，还可将灰口铸铁分为灰铸铁，其石墨呈曲片状；铸铁，其石墨呈团絮状；球墨铸铁，其石墨呈球状；蠕墨铸铁，其石墨呈蠕虫状。 13.铝及铝合金的极低，属于非铁金属。 14.常用的钛合金可分为α型的钛合金、β型的钛合金、三类，其中应用最广。二、选择题（共20分，每题1分） 1.（）是指由单一元素构成的具有特殊的光泽、延展性、导电性、导热性的物质。 A、金属 B、合金 C、金属材料 2.（）是金属及其合金的总成。 A、金属 B、合金 C、金属材料 3. γ—Fe转变为α—Fe时的温度为（）。 A、727℃ B、770℃ C、912℃ D、1394℃ 4.拉伸试验可测定材料的（）指标。 A、韧性 B、硬度 C、疲劳 D、强度 5.铁碳合金共晶转变的温度是（）℃。 A、727 B、912 C、1227 D、1148 6.共晶白口铸铁的含碳量为（）。 A、0.77% B、2.11% C、4.3% D、6.69%

《金属材料学》考试真题及答案

一、选择题 1、细化晶粒对钢性能的贡献是强化同时韧化；提高钢淬透性的主要作用是使零件整个断面性能趋于一致，能采用比较缓和的方式冷却。 2、滚动轴承钢GCr15的Cr质量分数含量为 1.5% 。滚动轴承钢中碳化物不均匀性主要是指碳化物液析、带状碳化物、网状碳化物。 3、选择零件材料的一般原则是使用性能要求、工艺性要求和经济性要求等。 4、凡是扩大丫区的元素均使Fe-C相图中S、E点向左下方移动，例Ni、Mn等元素；凡封闭Y区的元素使S、E点向左上方移动，例Cr、Si、Mo等元素。S点左移意味着共析碳含量减少，E点左移意味着出现莱氏体的碳含量减少。 5、铝合金可分铸造铝合金和变形铝，变形铝又可分硬铝、超硬铝、锻铝和防锈铝。 6、H62是表示压力加工黄铜的一个牌号，主要成份及名义含量是Cu62% Zn38% 。 7、在非调质钢中常用微合金化元素有Ti、V Nb N等，这些元素的主要作用是____________ 细化组织和相间沉淀析出强化。 8、球铁的力学性能高于灰铁是因为球铁中石墨的断面切割效应、石墨应力集中效应要比灰铁小得多。 9、铝合金热处理包括固溶处理和时效硬化两过程,和钢的热处理最大区别是铝合金没有同素异构相变。 1、钢的合金化基本原则是多元适量、复合加入。在钢中细化晶粒作用较大的合金元素有Ti、V Nb 等，细化晶粒对钢性能的作用是既强化又韧化。 2、在钢中，常见碳化物形成元素有Ti、Nb V Mo W Cr、（按强弱顺序排列，列举5个以上）。钢中二元碳化物分为两类：r c/r M < 0.59为简单点阵结构，有MC和M2C 型；r°/r M > 0.59为复杂点阵结构，有M23C6 、 M7C和M3C型。 3、选择零件材料的一般原则是使用性能要求、工艺性要求和经济性要求等。汽车变速箱齿轮常用20CrMnTi 钢制造，经渗碳和淬回火热处理。 4、奥氏体不锈钢1Cr18Ni9晶界腐蚀倾向比较大，产生晶界腐蚀的主要原因是晶界析出Cr 23C6，导致晶界区贫Cr ，为防止或减轻晶界腐蚀，在合金化方面主要措施有降低碳量、加入Ti、V Nb强碳化物元素。 5、影响铸铁石墨化的主要因素有碳当量、冷却速度。球墨铸铁在浇注时要经过孕育处理和球化处理。 6、铁基固溶体的形成有一定规律，影响组元在置换固溶体中溶解情况的因素有：溶剂与溶质原子的点阵结构、原子尺寸因素、电子结构。 7、对耐热钢最基本的性能要求是良好的高温强度和塑性、良好的化学稳定性。常用的抗氧化合金元素是Cr 、Al 、Si 。 1、钢中二元碳化物分为二类：r c/ r M< 0.59，为简单点阵结构，有MC和 ______________ 型；r c/ 5> 0.59，为复杂点阵结构,有MC M7C3和M23C6 型。两者相比，前者的性能特点是硬度高、熔点高和稳定性好。 2、凡能扩大丫区的元素使铁碳相图中S、E点向左下方移动，例Mn Ni_等元素（列岀2个）；使丫区缩小的元素使S、E点向左上方移动, 例Cr 、Mo W 等元素（列出3个）。 3、提高钢淬透性的作用是获得均匀的组织，满足力学性能要求_________ 、能采取比较缓慢的冷却方式以减少变形、开裂倾向_______ 。 4、高锰耐磨钢（如ZGMn13经水韧处理后得到奥氏体组织。在高应力磨损条件下，硬度提高而耐磨，其原因是加工硬化___________ 及________ 。

金属材料试题库解读

1．金属在外力作用下产生的变形都不能恢复。（） 2．所有金属在拉伸试验过程中都会产生“屈服”现象和“颈缩”现象。（）3．一般低碳钢的塑性优于高碳钢，而硬度低于高碳钢。（） 4．低碳钢、变形铝合金等塑性良好的金属适合于各种塑性加工。（） 5．布氏硬度试验法适合于成品的硬度测量。（） 6．硬度试验测量简便，属非破坏性试验，且能反映其他力学性能，因此是生产中最常用的力学性能测量法。（） 7．材料韧性的主要判据是冲击吸收功。（） 8．一般金属材料在低温时比高温时的脆性大。（） 9．机械零件所受的应力小于屈服点时，是不可能发生断裂的。（） 10．1kg铜和1kg铝的体积是相同的。（） 11．钢具有良好的力学性能，适宜制造飞机机身、航天飞机机身等结构件。（）12．钨、钼等高熔点金属可用于制作耐高温元件，铅、锡、铋等低熔点金属可制作熔断丝和焊接钎料等。（） 13．电阻率ρ高的材料导电性能良好。（） 14．导热性能良好的金属可以制作散热器。（） 15．一般金属材料都有热胀冷缩的现象。（） 16．金属都具有铁磁性，都能被磁铁所吸引。（） 17．金属的工艺性能好，表明加工容易，加工质量容易保证，加工成本也较低。 18．低碳钢的焊接性能优于高碳钢。（） 19．低碳钢和低合金钢的锻造性能差，而中、高碳钢和高合金钢的锻造性能好。 20．晶体中的原子在空间是有序排列的。（） 21．一般金属在固态下是晶体。（） 22．金属在固态下都有同素异构转变。（） 23．凡由液体转变为固体的过程都叫结晶。（） 24．金属结晶时冷却速度越大，结晶晶粒越细。（） 25．一般金属件结晶后，表面晶粒比心部晶粒细小。（） 26．固溶体的强度一般比构成它的纯金属高。（） 27．金属都能用热处理的方法来强化。（） 28．纯金属是导电的，而合金则是不能导电的。（）

金属和金属材料专题(含答案)

金属和金属材料专题(含答案) 一、金属和金属材料选择题 1．在氯化铜和氯化亚铁的混合溶液中加入一定的镁粉，充分反应后过滤，向滤出的固体中滴加稀盐酸，没有气泡产生。下列判断正确的是（） A．滤出的固体中一定含有铜，可能含有铁和镁 B．滤出的固体中一定含有铜，一定不含有铁和镁 C．滤液中一定含有氯化镁和氯化亚铁，一定没有氯化铜 D．滤液中一定含有氯化镁、氯化亚铁、氯化铜【答案】B 【解析】【分析】【详解】 A、加入一定量的镁粉时，镁首先和氯化铜反应生成铜和氯化镁，因此滤出的固体中一定含有铜，但是不可能含有铁和镁，因为向滤出的固体中滴加稀盐酸，没有气泡产生，故A 错误； B、滤出的固体一定含有铜，一定不含铁和镁，故B正确； C、滤液中一定含有氯化镁和氯化亚铁，如果不含有氯化亚铁，则氯化亚铁和镁反应能生成铁，加入稀盐酸时就会产生气泡了，这与没有气泡产生相矛盾，也可能含有氯化铜，如果镁很少，不足以和氯化铜完全反应，则滤液中含有氯化铜，故C错误； D、滤液中一定含有氯化镁、氯化亚铁，不一定含有氯化铜，如果镁和氯化铜恰好完全反应，则滤液中不含有氯化铜，故D错误。故选B。【点睛】氢前边的金属会与稀硫酸、盐酸反应，但氢后边的金属不会与稀硫酸、盐酸反应，前边的金属会把后边的金属从其盐溶液中置换出来。 2．防止自行车钢圈锈蚀的方法中，错误的是（） A．保持钢圈的洁净干燥 B．钢圈外涂一层机油 C．被雨淋湿后立即用布擦干再涂上机油 D．被雨淋湿后立即涂上机油【答案】D 【解析】【分析】金属在与氧气和水同时接触时容易生锈【详解】 A、保持钢圈的洁净干燥，可以防止金属锈蚀，故A正确； B、钢圈外涂一层机油可以防止氧化，故B正确；

金属材料学第二版戴起勋课后题答案

第一章1.为什么说钢中的S、P杂质元素在一般情况下总是有害的？答：S、P会导致钢的热脆和冷脆，并且容易在晶界偏聚，导致合金钢的第二类高温回火脆性，高温蠕变时的晶界脆断。 S能形成FeS，其熔点为989℃，钢件在大于1000℃的热加工温度时FeS会熔化，所以易产生热脆； P能形成Fe3P，性质硬而脆，在冷加工时产生应力集中，易产生裂纹而形成冷脆。 2.钢中的碳化物按点阵结构分为哪两大类？各有什么特点？答：简单点阵结构和复杂点阵结构简单点阵结构的特点：硬度较高、熔点较高、稳定性较好；复杂点阵结构的特点：硬度较低、熔点较低、稳定性较差。 3.简述合金钢中碳化物形成规律。答：①当r C/r M>0.59时，形成复杂点阵结构；当r C/r M<0.59时，形成简单点阵结构； ②相似者相溶：完全互溶：原子尺寸、电化学因素均相似；有限溶解：一般K 都能溶解其它元素，形成复合碳化物。 ③N M/N C比值决定了碳化物类型④碳化物稳定性越好，溶解越难，析出难越，聚集长大也越难；⑤强碳化物形成元素优先与碳结合形成碳化物。 4.合金元素对Fe-C相图的S、E点有什么影响？这种影响意味着什么？答：A形成元素均使S、E点向_____移动，F形成元素使S、E点向_____移动。S点左移意味着_____减小，E点左移意味着出现_______降低。

（左下方；左上方）（共析碳量；莱氏体的C量） 5.试述钢在退火态、淬火态及淬火-回火态下，不同合金元素的分布状况。答：退火态：非碳化物形成元素绝大多数固溶于基体中，而碳化物形成元素视C 和本身量多少而定。优先形成碳化物，余量溶入基体。淬火态：合金元素的分布与淬火工艺有关。溶入A体的因素淬火后存在于M、B 中或残余A中，未溶者仍在K中。回火态：低温回火，置换式合金元素基本上不发生重新分布；>400℃，Me开始重新分布。非K形成元素仍在基体中，K形成元素逐步进入析出的K中，其程度取决于回火温度和时间。 6.有哪些合金元素强烈阻止奥氏体晶粒的长大？阻止奥氏体晶粒长大有什么好处？答：Ti、Nb、V等强碳化物形成元素（好处）：能够细化晶粒，从而使钢具有良好的强韧度配合，提高了钢的综合力学性能。 7.哪些合金元素能显著提高钢的淬透性？提高钢的淬透性有何作用？答：在结构钢中，提高马氏体淬透性作用显著的元素从大到小排列：Mn、Mo、Cr、Si、Ni等。作用：一方面可以使工件得到均匀而良好的力学性能，满足技术要求；另一方面，在淬火时，可选用比较缓和的冷却介质，以减小工件的变形与开裂倾向。 8.能明显提高回火稳定性的合金元素有哪些？提高钢的回火稳定性有什么作用？答：提高回火稳定性的合金元素：Cr、Mn 、Ni、Mo、W、V、Si 作用：提高钢的回火稳定性，可以使得合金钢在相同的温度下回火时，比同样

金属和金属材料练习题(含答案)(word)

金属和金属材料练习题(含答案)（word）一、金属和金属材料选择题 1．人体内含量最高的金属元素是（） A．铁 B．锌 C．钾 D．钙【答案】D 【解析】人体内含量最高的金属元素是钙，故选D。 2．往AgNO3和Cu（NO3）2的混合溶液中加入一定量的铁粉，充分反应后过滤，向滤渣中加入稀盐酸，有气泡产生．根据上述现象分析，你认为下面结论错误的是 A．滤渣一定有Fe粉B．滤渣一定有Cu粉 C．滤液中一定有Fe2+D．滤液中一定有Ag+、Cu2+ 【答案】D 【解析】【分析】【详解】根据金属活动性顺序的应用：位于前面的金属能把位于后面的金属从化合物的溶液中置换出来。由于铁位于银和铜的前面，故铁能与硝酸银、硝酸铜发生置换反应，由于银的活动性比铜弱，故铁先与硝酸银反应，把硝酸银中的银完全置换出来以后再与硝酸铜发生置换反应。向反应的滤渣中加入稀盐酸，产生了大量的气泡，说明铁过量，即铁已经把硝酸银中的银和硝酸铜中的铜完全置换出来了，故滤渣的成分是银、铜、铁，滤液的成分是硝酸亚铁。故选D。 3．以下实验能比较出铜和银的金属活动性强弱的是（） A．测定两金属的密度 B．铜片放入硝酸银溶液中 C．将两种金属相互刻画 D．铜片、银片分别放入稀硫酸中【答案】B 【解析】试题分析：比较金属活动性强弱要通过化学变化且出明显现象才能表现出来，A．测定两金属的密度，不能比较出铜和银的金属活动性强弱；B．铜片放入硝酸银溶液中能比较出铜和银的金属活动性强弱，因为金属铜能置换出金属银；C．将两种金属相互刻画不能比较出铜和银的金属活动性强弱；D．铜片、银片分别放入稀硫酸中，二者多无明显现象，不能比较出铜和银的金属活动性强弱；故答案选择B 考点：金属活动性顺序

金属材料学复习题(整理版)

第一章合金化合金元素: 特别添加到钢中为了保证获得所要求的组织结构从而得到一定的物理、化学或机械性能的化学元素。微合金元素: 有些合金元素如V，Nb，Ti, Zr和B等，当其含量只在0.1%左右（如B 0.001%，V 0.2 %）时，会显著地影响钢的组织与性能，将这种化学元素称为微合金元素。奥氏体形成元素:在γ-Fe中有较大的溶解度,且能稳定γ相；如 Mn, Ni, Co, C, N, Cu；铁素体形成元素:在α-Fe中有较大的溶解度，且能稳定α相。如：V，Nb, Ti 等。原位析出: 元素向渗碳体富集，当其浓度超过在合金渗碳体中的溶解度时, 合金渗碳体就在原位转变成特殊碳化物如Cr钢中的Cr：离位析出: 在回火过程中直接从α相中析出特殊碳化物，同时伴随着渗碳体的溶解，可使HRC和强度提高（二次硬化效应）。如 V，Nb, Ti等都属于此类型。2．合金元素V、Cr、W、Mo、Mn、Co、Ni、Cu、Ti、Al中哪些是铁素体形成元素？哪些是奥氏体形成元素？哪些能在α-Fe中形成无限固溶体？哪些能在γ-Fe 中形成无限固溶体？答：铁素体形成元素：V、Cr、W、Mo、Ti、Al；奥氏体形成元素：Mn、Co、Ni、Cu能在α-Fe中形成无限固溶体：V、Cr；能在γ-Fe 中形成无限固溶体：Mn、Co、Ni 3．简述合金元素对扩大或缩小γ相区的影响，并说明利用此原理在生产中有何意义？扩大γ相区：使A3降低，A4升高一般为奥氏体形成元素分为两类：a.开启γ相区：Mn, Ni, Co 与γ-Fe无限互溶. b.扩大γ相区：有C，N，Cu等。如Fe-C相图，形成的扩大的γ相区，构成了钢的热处理的基础。（2）缩小γ相区：使A3升高，A4降低。一般为铁素体形成元素分为两类:a.封闭γ相区：使相图中γ区缩小到一个很小的面积形成γ圈,其结果使δ相区与α相区连成一片。如V, Cr, Si, A1, Ti, Mo, W, P, Sn, As, Sb。 b.缩小γ相区：Zr, Nb, Ta, B, S, Ce 等（3）生产中的意义：可以利用M扩大和缩小γ相区作用，获得单相组织，具有特殊性能，在耐蚀钢和耐热钢中应用广泛。 4．简述合金元素对铁碳相图（如共析碳量、相变温度等）的影响。答：1）改变了奥氏体区的位置 2）改变了共晶温度：（l）扩大γ相区的元素使A1，A3下降； (2)缩小γ相区的元素使A1，A3升高。当Mo>8.2%, W>12%,Ti>1.0%,V>4.5%,Si>8.5%，γ相区消失。

(完整版)金属和金属材料练习题(含参考答案)

金属和金属材料练习题(含参考答案) 重庆市凤鸣山中学2011-2012学年化学第八单元金属和金属材料试卷（测试时间50分钟，满分70分）班级姓名成绩可能用到的相对原子质量：g：24 Zn： 65 Fe： 56 S： 32 ：16 H：1 u：64 一、选择题（本题包括15小题，每小题1.5分，共22.5分，每小题只有一个正确答案） 1．鞍钢集团全力支持上海世博会，为上海虹桥交通枢纽建设提供4．7万吨精品钢材。关于钢的说法不正确的是（） A．钢是纯净物 B．钢是铁合金．钢的含碳量低于生铁 D．钢的性能优于生铁 2.将金属锰(n)投入稀盐酸中，有气泡产生。将镁条插入硫酸锰溶液中，如果有锰析出，则n、g、u的金属活泼性由强到弱的顺序是（） A．n、g、u B．g、n、u ．u、g、n D．u、n、g 3．铁制品在通常情况下很易生锈，制造时往往在铁制品表面电镀一层铜起防锈作用。下列说法正确的是（）A．镀铜铁制品不可以在弱酸性条件下使用 B．镀铜铁

制容器可盛硝酸银溶液．镀铜铁制品不易生锈的原因之一是使铁隔绝了空气D．镀铜铁制品是一种合金 4.芯片是电脑、“智能”加点的核心部件，它是用高纯度硅制成的。下面是生产单质硅过程中的一个重要反应：Si2 + 2 高温 Si +2↑，该反应的基本类型是（） A．化合反应 B．分解反应．置换反应 D．复分解反应 5．“金银铜铁锡”俗称五金。在这五种金属中，有一种金属与其他四种金属的盐溶液都能发生反应，这种金属是（） A．金 B．铜．铁 D．锡 6.光亮的铁钉在下列几种情况下，最不容易生锈的是（） 7．下列四个实验中只需要完成三个就可以证明Fe、u、Ag三种金属的活动性顺序。其中不必进行的是（）A．将铁片放入稀盐酸 B．将铜片放入稀盐酸．将铁片放入硝酸银溶液 D．将铜片放入硝酸银溶液 8.铝在一百多年里产量得到大幅度的提高，并被广泛地使用，原因之一就是铝的抗腐蚀性能好。铝具有良好抗腐蚀性能的原因是（） A.铝的化学性质不活泼 B.铝不与酸、碱反应 .铝常温下不与氧气反应 D.铝表面生成一层致密的氧化铝保护膜

金属材料考试题

江苏大学考试试题—参考答卷第1页共3页课程名称：金属材料学考试日期：2005 专业学号：姓名：题号一二三四总计核查人签名得分阅卷人签名一、填空题（30分） 1、钢的合金化基本原则是多元适量、复合加入。在钢中细化晶粒作用较大的合金元素有Ti、V、Nb等，细化晶粒对钢性能的作用是既强化又韧化。 2、在钢中，常见碳化物形成元素有Ti、Nb、V、Mo、W、Cr、（按强弱顺序排列，列举5个以上）。钢中二元碳化物分为两类：r c/r M≤0.59为简单点阵结构，有MC 和M2C型；r c/r M > 0.59为复杂点阵结构，有M23C6、M7C3和M3C 型。 3、选择零件材料的一般原则是使用性能要求、工艺性要求和经济性要求等。汽车变速箱齿轮常用20CrMnTi钢制造，经渗碳和淬回火热处理。 4、奥氏体不锈钢1Cr18Ni9晶界腐蚀倾向比较大，产生晶界腐蚀的主要原因是晶界析出Cr23C6，导致晶界区贫Cr ，为防止或减轻晶界腐蚀，在合金化方面主要措施有降低碳量、加入Ti、V、Nb强碳化物元素。 5、影响铸铁石墨化的主要因素有碳当量、冷却速度。球墨铸铁在浇注时要经过孕育处理和球化处理。 6、铁基固溶体的形成有一定规律，影响组元在置换固溶体中溶解情况的因素有：溶剂与溶质原子的点阵结构、原子尺寸因素、电子结构。 7、对耐热钢最基本的性能要求是良好的高温强度和塑性、良好的化学稳定性。常用的抗氧化合金元素是Cr 、Al 、Si 。

金属材料学课后习题答案

金属材料学习题与思考题第七章铸铁 1、铸铁与碳钢相比，在成分、组织和性能上有什么区别？（1）白口铸铁：含碳量约2.5%,硅在1%以下白口铸铁中的碳全部以渗透碳体（Fe3c）形式存在，因断口呈亮白色。故称白口铸铁，由于有大量硬而脆的Fe3c，白口铸铁硬度高、脆性大、很难加工。因此，在工业应用方面很少直接使用，只用于少数要求耐磨而不受冲击的制件，如拔丝模、球磨机铁球等。大多用作炼钢和可锻铸铁的坯料（2）灰口铸铁；含碳量大于4.3％，铸铁中的碳大部或全部以自由状态片状石墨存在。断口呈灰色。它具有良好铸造性能、切削加工性好，减磨性，耐磨性好、加上它熔化配料简单，成本低、广泛用于制造结构复杂铸件和耐磨件。（3）钢的成分要复杂的多，而且性能也是各不相同钢是含碳量在0.04%-2.3%之间的铁碳合金。我们通常将其与铁合称为钢铁，为了保证其韧性和塑性，含碳量一般不超过1.7%。钢的主要元素除铁、碳外，还有硅、锰、硫、磷等，而且钢还根据品质分类为①普通钢（P≤0.045%，S≤0.050%）②优质钢（P、S均≤0.035%）③高级优质钢（P≤0.035%，S≤0.030%）按照化学成分又分①碳素钢：.低碳钢（C≤0.25%）.中碳钢（C≤0.25~0.60%）.高碳钢（C≤0.60%）。 ②合金钢：低合金钢（合金元素总含量≤5%）.中合金钢（合金元素总含量＞5~10%）.高合金钢（合金元素总含量＞10%）。 2、C、Si、Mn、P、S元素对铸铁石墨化有什么影响？为什么三低（C、Si、Mn低）一高（S高）的铸铁易出现白口？（1）合金元素可以分为促进石墨化元素和阻碍石墨化元素，顺序为： Al、C、Si、Ti、Ni、P、Co、Zr、Nb、W、Mn、S、Cr、V、Fe、Mg、Ce、B等。其中，Nb为中性元素，向左促进程度加强，向右阻碍程度加强。C和Si是铸铁中主要的强烈促进石墨化元素，为综合考虑它们的影响，引入碳当量CE = C% + 1/3Si%，一般CE≈4%，接近共晶点。S是强烈阻碍石墨化元素，降低铸铁的铸造和力学性能，控制其含量。（2）铸铁的含碳量高，脆性大，焊接性很差，在焊接过程中易产生白口组织和裂纹。白口组织是由于在铸铁补焊时，碳、硅等促进石墨化元素大量烧损，且补焊区冷速快，在焊缝区石墨化过程来不及进行而产生的。白口铸铁硬而脆，切削加工性能很差。采用含碳、硅量高的铸铁焊接材料或镍基合金、铜镍合金、高钒钢等非铸铁焊接材料，或补焊时进行预热缓冷使石墨充分析出，或采用钎焊，可避免出现白口组织，。 3、铸铁壁厚对石墨化有什么影响？冷速越快，不利于铸铁的石墨化，这主要取决于浇注温度、铸型材料的导热能力及铸件壁厚等因素。冷速过快，第二阶段石墨化难以充分进行。 4、石墨形态是铸铁性能特点的主要矛盾因素，试分别比较说明石墨形态对灰铸铁和球墨铸铁力学性能及热处理工艺的影响。墨的数量、大小和分布对铸铁的性能有显著影响。如片状石墨，数量越多对基体的削弱作用和应力集中程度越大。石墨形状影响铸铁性能：片状、团絮状、球状。对于灰铸铁，热处理仅能改变基体组织，改变不了石墨形态，热处理不能明显改善灰铸铁的力学性能。球墨铸铁是石墨呈球体的灰铸铁，简称球铁。由于球墨铸铁中的石墨呈球状，对基体的割裂作用大为减少，球铁比灰铸铁及可锻铸铁具有高得多的强度、塑性和韧性。 5、球墨铸铁的性能特点及用途是什么？球墨铸铁。将灰口铸铁铁水经球化处理后获得，析出的石墨呈球状，简称球铁。比普通灰口铸铁有较高强度、较好韧性和塑性。用于制造内燃机、汽车零部件及农机具等.。珠光体型球墨铸铁——柴油机的曲轴、连杆、齿轮；机床主轴、蜗轮、蜗杆；轧钢机的轧辊；水压机的工作缸、缸套、活塞等。铁素体型球墨铸铁——受压阀门、机器底座、汽车后桥壳等。 6、和刚相比，球墨铸铁的热处理原理有什么异同？球墨铸铁的热处理主要有退火、正火、淬火加回火、等温淬火等。 7、HT200、HT350、KTH300-06、QT400、QT600各是什么铸铁？数字代表什么意义？各具有什么样的基体和石墨形态？说明他们的力学性能特点及用途。（1）灰铸铁常用型号为HT100/HT150/HT200/HT250/HT300/HT350 球墨铸铁常用型号为QT400-18/QT400-15/QT450-10/QT500-7/QT600-3/QT700-2/QT800-2/QT900-2 黑心可锻铸铁常用牌号为KTH300-06/KTH350-10/KTZ450-06/KTZ550-04/KTZ650-02/KTZ700-02,其中KTH300-06适用于气密性零件,KTH380-08适用于水暖件，KTH350-10适用于阀门、汽车底盘。