金属材料习题集
第二章金属材料的性能
一、填空题(请将正确答案填在空白处)
1．金属材料的性能一般分为两类，一类是使用性能，它包括（）、（）和（）等，另一类是工艺性能，它包括（）、（）和（）等。
2．强度是指金属材料在（）载荷的作用下，抵抗（）或（）的能力。
3 .强度的常用衡量指标有（）和（），分别用符号（）和（）表示。
4．如果零件工作时所受的应力低于材料的（）或（），则不会产生过量的塑性变形。
5．有一钢试样，其横截面积为100 cm2，已知钢试样的R el=314 MPa，Rm=530 MPa。拉伸实验时，当受到拉力为( )时，试样出现屈服现象，当受到拉力为( )时，试样出现缩颈。
6．断裂前金属材料产生( )的能力称为塑性。金属材料的( )和( )数值越大，表示材料的塑性越好。
7．一拉伸试样的原标距长度为50 mm，直径为10 mm，拉断后试样的标距长度为79 mm，缩颈处的最小直径为4．9 rm，属材料的性能此材料的伸长率为( )，断面收缩率为( )。
8 .500HBw5／750表示用直径为( )mm，材料为( )球形压头，在( )N压力下，保持( )s，测得的( )硬度值为( )。
9．金属材料抵抗( )载荷作用而( )的能力，称为冲击韧性。
10.填出下列力学性能指标的符号：
屈服强度( )，抗拉强度( )，洛氏硬度c标尺( ) ，伸长率( )，断面收缩率( )，冲击韧度( ) ，疲劳极限( )。
11.大小不变或变化很慢的载荷称为( )载荷，在短时间内以较高的速度作用于零件上的载荷称为( )载荷，大小和方向随时间发生周期性变化的载荷称为( )载荷。 12. 变形一般分为( )变形和( )变形两种。不能随载荷的去除而消失的变形称为( )变形。
13 .金属受外力作用时，为保持其不变形，在( )作用着( )的力，称为内力。
14．金属材料在外力作用下，单位面积上产生的( )称为应力，不同材料所能承受的最大应力值( )。
15．金属经压力加工后，不仅改变了——，而且改变了
二、判断题(判断正误并在括号内填√或×)
1．( ) 常用的塑性材料在使用时，一般不允许有塑性变形。
2. ( ) 所有金属材料在拉伸实验时都会出现艟著的屈服现
象。
3．( ) 材料的屈服强度越低，则允许的工作应力越高。
4．( ) 做布氏硬度试验时，在相同试验条件下，压痕直径越小，说明材料的硬度越低。
5．( ) 洛氏硬度值无单位。
6．( ) 在实际应用中，维氏硬度值是根据测定压痕对角线长度，再查表得到的。
7．( ) 布氏硬度测量法不宜用于测量成品及较薄零件。
8. ( ) 洛氏硬度值是根据压头压人被测定材料的压痕深度得出的。
9. ( ) 铸铁的铸造性能较好，故常用来铸造形状复杂的工件。
10．( ) 通常说钢比铸铁抗拉强度高，是指单位截面积的承力能力前者高，后者低。
11．( ) 一般用洛氏硬度机而不用布氏硬度机来检测淬火钢成品工件的硬度。
12．( ) 一般来说，硬度高的材料其强度也较高。
13．( ) 选材时，只要满足工件使用要求即可，并非各项性能指标越高越好。
14．( ) 弹性变形不能随载荷的去除而消失。
15. ( ) 金属在外力作用下的变形可分为弹性变形、弹塑性变形和断裂三个阶段。
16．( ) 单晶体的塑性变形主要是以滑移的方式进行的。
17．( ) 多晶体的塑性变形受晶界的影响，晶界越多，变形越容易。
18. ( ) 形变强化可以提高金属的强度。
三、选择题(请在下列选项中选择正确答案填在括号内)
1、拉伸实验时，试样拉断前所能承受的最大应力称为材料的( )。
A．屈服强度 B.抗拉强度 c . 弹性极限
2．疲劳试验时，试样承受的载荷为( )。
A 静载荷
B 冲击载荷 c交变载荷
3．洛氏硬度c标尺所用的压头是( )。
A 淬硬钢球
B 金钢石圆锥体 c硬质合金球
4．金属材料抵抗塑性变形或断裂的能力称为( )。
A塑性 B 硬度 c强度
5用拉伸试验可测定材料的( )性能指标。
A．强度 B硬度 c．韧性
四、思考与练习
1、画出低碳钢力—伸长曲线，并简述拉伸变形的几个阶段。
2、在表格中填写下列材料常用的硬度测量法及硬度值符号。
3、试分析自行车的中轴和链盒所用材料，哪种需要较高的硬度和强度，哪种需要较好的塑性和韧性为什么
4、试一试，将一截铁丝反复弯折，看看会发生什么现象为什么
第三章铁碳合金
一、填空题{请将正确答案填在空白处)
l.合金是一种金属为基础，加入其他( )或( )，经过熔合而得的具有( )的材料。
2．合金中成分、结构及性能相同的组成部分称为( )。
3根据合金中各组元之间的相互作用不同，台金的组织可分为( )、( )和( )三种类型。
4．根据溶质原子在溶剂晶格中所处的位置不同，固溶体可分为( )与( )两种。
5．合金组元之间发生( )而形成的一种具有( )的物质称为金属化合物。其性能特点是( )高、 ( )高、( )大。
6．铁碳合金的基本组织有五种，它们是( )、( )、( ) 、（ )和( )。
7铁碳合金的基本相(单相组织)是( )、( )和( )。
8．铁素体的性能特点是具有良好的( )和( )，而( )和( )很低。
9．铁碳台金的基本组织中属于固溶体的有( )和( )，属于金属化合物的有( )，属于混合物的有( )和( )。
10．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( )。
11．铁碳台金相图是表示在缓慢冷却或加热的条件下，不同( ) 的铁碳合金的( )或( )随( )变化的图形。
12．分别写出下列铁碳合金组织的符号：
铁索体( )，奥氏体( )，渗碳体( )，珠光体( )，高温莱氏体( )，低温莱氏体( )。
13．含碳量为( )的铁碳台金称为钢。根据室温组织的不同，钢又分为三类： ( ) 钢，其室温组织为( )和( )；( ) 钢，其室温组织为( )；( )钢，其室温组织为( ) 和( )。
14．共析钢冷却到s点时，会发生共析转变，从奥氏体中同时析出( )和( )的混合物，称为( )。
15莱氏体是( )和( )的混合物，当温度低于 727℃时，莱氏体中的( )转变为( )，所以室温下的莱氏体是由( )和( )组成，又称为
( )。
16碳素钢是含碳量小于( )，而且不含有( )合金元素的铁碳合金。
17．碳素钢中除铁、碳外，还常含有( )、( )、( )、( )等元素。其中( )、( )是有益元素( )、( )是有害元素。
18．含碳量小于( )的钢为低碳钢，含碳量为( )的钢为中碳钢，含碳量大于( )的钢为高碳钢。
19．45钢按用途分类属于( )钢，按含碳量分类属于( )钢，按质量分类属于( )钢。
20．T12A钢按用途分类属于( )钢，按含碳量分类属于( )钢，按质量分类属于( )钢。
二、判断题{判断正误并在括号内填√或×)
1( )固溶体的晶格类型与其溶剂的晶格类型相同。
2．( )金属化合物晶格类型完全不同于任一组元的晶格类型。
3( )金属化合物一般具有复杂的晶体结构。
4．( )碳在γ—Fe的溶解度比在α—Fe中的溶解度低。
5( )奥氏体的强度、硬度不高，但具有良好的塑性。
6．( )渗碳体是铁与碳的混合物。
7．( )过共晶白口铸铁的室温组织是低温莱氏体加一次渗碳体。
8．( )碳在奥氏体中的溶解度随温度的提高而减小。
9．( )渗碳体的性能特点是硬度高、脆性大。
10．( )奥氏体向铁素体的转变是铁发生同素异构转变的结果。
11．( )含碳量为0．15%和0．35％的钢属于亚共析钢，在室温下的组织由珠光体和铁素体组成，所以它们的力学性能相同。
12．( )莱氏体的平均含碳量为2．11％。
13．( )T10钢的平均含碳量为10％。
14( )由于锰、硅都是有益元素，适当增加其含量，能提高钢的强度。
15．( )硫是钢中的有益元素，它能使钢的脆性降低。
16．( )碳素工具钢都是优质或高级优质钢，其含碳量一般大于％。
17．( )Q215钢适用于制造桥梁、船舶等。
18．( )6 5Mn等含碳量大于 0．6％的碳素钢适用于制造弹簧。
19( )铸钢可用于铸造形状复杂、力学性能较高的零件。
20．( )低碳钢的强度、硬度较低，但塑性、韧性及焊接性能较好。
三、选择题（请在下列选项中选择正确答案填在括号内)
1．组成合金的最基本的独立物质嚣为( )。
A．相 B组元 C组织
2金属发生结构改变的温度称为( )。
A．临界点 B凝固点 C 过冷度
3．合金发生同溶强化的主要原因是( )。
A．品格类型发生了变化 B．晶粒细化
Ｃ．晶格发生了畸变
4．铁索体为( )晶格，奥氏体为( )晶格。
A．面心立方Ｂ．体心立方
Ｃ．密排六方
5．渗碳体的含碳量为( )％。
A．0．77 Ｂ．2．11 C． 6．69
6．珠光体的含碳量为( )％。
A．0．77 Ｂ． 2．11
C 6．69
7．共晶白口铸铁的含碳量为( )％。
A．2．11 Ｂ．4．3
Ｃ． 6．69
8．铁碳合金共晶转变的温度是( )℃。
Ａ．727 Ｂ．1148 C．１227
9．含碳量为1．2％的铁碳合金，在室温下的组织为( )-
A．珠光体B．珠光体+铁素体
Ｃ．珠光体+二次渗碳体
10．铁碳合金相图上的ES线，其代号用( )表示， PSK线用代号( )表示，GS线用代号( )表示。
A．Ａ１ B．Ａ３C．A cm
11．铁碳合金相图上的共析线是( )。
A ．ACD B．ECF
C．PSK
12．将含碳量为1．5％的铁碳合金加热到650℃，其组织为( )，加热到850℃时其组织为( )，加热到1 100℃时其组织为( )。
A．珠光体 B．奥氏体
Ｃ．珠光体+渗碳体Ｄ．奥氏体+渗碳体
13．亚共析钢冷却到GS线时，要从奥氏体中析出( )。
A．铁素体Ｂ．渗碳体Ｃ．珠光体
14．亚共析钢冷却到PSK线时，要发生共析转变，奥氏体转变成( )。
A．珠光体+铁索体Ｂ．珠光体Ｃ．铁素体
15．08F钢的平均含碳量为( )％。
A．0．08 Ｂ． 0．8 C．8
16．下列牌号中，属于优质碳素结构钢的有( )．
A ．T８A Ｂ．08F C．Q235 A·F
17．下列牌号中，属于工具钢的有( )。
A．20 Ｂ．65Mn C．Tl0A
18．选择制造下列零件的材料：冷冲压件( )；齿轮
( ){小弹簧( )。
A．08F Ｂ． 65Mn C． 45
19．选择制造下列工具的材料：錾子( )；锉刀( )；
手工锯条( )。
A．T8 Ｂ．T１０C．Tl2
20．下列牌号中，最适合制造车床主轴的是( )。
A．T8 Ｂ．Q195 C． 45
四、名词解释
1．共晶转变与共析转变
2．固溶强化与加工硬化
五、思考与练习
1、绘出简化后的铁碳合金相图。
2、根据铁碳合金相图，说明下列现象产生的原因：
（1）含碳量1%的铁碳合金比含碳量%的铁碳合金硬度高。
（2）一般要把钢材加热到1000～1250℃高温下进行锻轧加工。
（3）靠近共晶成分的铁碳合金的铸造性能好。
2、家用电器上用于连接的螺钉、螺母和汽车轮子上用的螺钉、螺母可以选用相同的材料吗为什么
第四章钢的热处理
一、填空题(请将正确答案填在空白处)
1．所谓热处理，就是将（）的金属或合金采用适当的方式进行（）和（）以获得所需要的（）与性能的工艺。钢能通过热处理改变组织结构和性能的根本原因是由于（）的特性。
2．常用的常规热处理方法有（）、（）、（）和（）。而表面热处理又可分为（）和（）。
3．钢在加热时的组织转变，主要包括奥氏体的（）、（）两个过程。 4．为了得到细小而均匀的奥氏体晶粒，必须严格控制（）和（），以
避免发生晶粒粗大的现象。
5．过冷奥氏体的转变包括（）、（）和（）等几种类型的转变。 6．珠光体型转变时（），则形成的珠光体片层越细；其塑性变形（）越大，（）和（）越高。
7．贝氏体可分为（）和（），其中（）是一种较理想的组织。 8．通常金属材料最适合切削加工的硬度约在（）范围内，为了使钢在切削时的硬度在这一范围内，低碳钢和中碳钢多采用（），而对于高碳钢通常要先进行正火再进行（）。
9．奥氏体转变为马氏体需要很大的过冷度，其冷却速度应大于（），而且必须过冷到（）温度以下；马氏体转变不能完全进行到底，转变停止后仍未能转变的奥氏体称为（）。
10．马氏体的组织形态有针状和板条状两种。（）马氏体的含碳量高，性能特点是（）。（）马氏体的含碳量低，性能特点是具有良好的（）和较好的（）。马氏体的硬度主要取决于马氏体中的（）。马氏体的（）越高，其硬度也越高。
11．传统的淬火冷却介质有（）、（）和（）等，它们的冷却能力依次（）。其中（）和（）是目前生产中应用最广的冷却介质。 12．工厂中常用的淬火方法有（）、（）、（）和（）等四种。
13．过冷奥氏体转变为马氏体，仅仅是（）改变，而不发生（），所以马氏体是（）在（）中的（）固溶体。
14．淬火时常会产生（）、（）、（）和（）等缺陷。
15．钢淬火后必须马上进行（），以（）、（）防止工件变形、开裂和获得所需要的力学性能。
16．随着回火加热温度的升高，钢的（）和（）下降，而（）
（）和（）和（）提高。根据回火温度的不同，通常将回火分为（）、
三类。
17．生产中把（）热的处理工艺称为“调质”，由于调质处理后工件可获得良好的（），因此，重要的、受力复杂的结构零件一般均采用调质处理。
1 8．表面淬火的方法有（）、（）、（）和（）等。
19．化学热处理都通过（）、（）和（）三个基本过程；常用的表面热处理工艺有（）、（）和（）。
20．根据热处理的目的和工序位置的不同，热处理可分为（）和（）两大类。
二、判断题(判断正误并在括号内填√或×)
1．（）实际加热时的临界点总是低于相图上的临界点。
2．（）珠光体向奥氏体转变也是通过形核及晶核长大的过程进行的。
3．（）淬透性好的钢，淬火后硬度一定高。
4．（）淬火后的钢，回火时随温度的变化组织会发生不同的转变。
5．（）上贝氏体是热处理后一种比较理想的组织。
6．（）马氏体组织是一种非稳定的组织。
7．（）A1线以下仍未转变的奥氏体称为残余奥氏体。
8．（）珠光体、索氏体、屈氏体都是片层状的铁素体和渗碳体混合物，所以它们的力学性能相同。
9．（）下贝氏体具有较高的强度、硬度和较好的塑性，韧性。
10．（）午钢在实际加热条件下的临界点分别用A r1、A r3、A rcm表示。
11．（）钢的晶粒因过热而粗化时，就有变脆倾向。
12．（）索氏体和回火索氏体的性能没有多大的区别。
13（）完全退火不适用于高碳钢。
14．（）在去应力退火过程中，钢的组织不发生变化。
15．（）由于正火较退火冷却速度快，过冷度大，转变温度较低，获得组织较细，因此同一种钢，正火要比退火的强度和硬度高。
16．（）钢的最高淬火硬度，主要取决于钢中奥氏体的含碳量。
17．（）淬透性好的钢，淬火后硬度一定很高。
18．（）淬火后的钢其回火温度越高，回火后的强度和硬度也越高。
19．（）钢回火的加热温度在A c1以下，因此在回火过程中无组织变化。
20．（）感应加热表面淬火，淬硬层深度取决于电流频率；频率越低，淬硬层越浅；反之，频率越高，硬层越深。
21．（）钢渗氮后无需淬火即有很高的硬度及耐磨性。
三、选择照(请在下列选项中选择一个正确答案并填在括号内)
1、过冷奥氏体是指冷却到( )温度以下，仍未转变的奥氏体。
AM。 B呱
C虬
2．冷却转变停止后仍未转变的奥氏体称为( )。
A．过冷奥氏体 R残余奥氏体
C低温奥氏体
3．45钢的正常淬火组织应为( )。
A．马氏体 B马氏体+铁素体
C．马氏体+渗碳体
4．一般来说，碳素钢淬火应选择( )作冷却介质，合金钢应选择( )作冷却介质。
A．矿物油
B． 20℃自来水
C． 20℃10％的食盐水溶液
5．确定碳钢淬火温度的主要依据是( )。
A．Ms线 B. C曲线
C．Fe— FesC相图
6．钢在一定条件下淬火后，获得淬硬层深度的能力称为( )。
A．淬硬性 B．淬透性
Ｃ．耐磨性
7．调质处理就是( )的热处理。
A．淬火+高温火
B．淬火+中温回火
Ｃ．淬火+低温回火
8．化学热处理与其他热处理的主要区别是( )。
A．组织变化 B．加热温度Ｃ．改变表面化学成分
9．球化退火一般适用于( )。
A．高碳钢Ｂ．低碳钢Ｃ．中碳钢
10．钢在调质处理后的组织是( )。．
A．回火马氏体 B．回火索氏体
Ｃ．回火屈氏体
11．钢在加热时，判断过烧现象的依据是( )。
A．表面氧化
B．奥氏体晶界发生氧化或熔化
Ｃ．奥氏体晶粒粗大
12．化学热处理与其他热处理方法的主要区别是( )。
A．加热温度 B．组织变化
Ｃ．改变表面化学成分
13．零件渗碳后一般须经( )处理，才能达到表面硬而耐磨的目的( )。
A．淬火+低温回火Ｂ．淬火+中温回火
Ｃ．调质
14．用15钢制造的齿轮，要求齿轮表面硬度高而心部具有良好的韧性，应采用( )热处理。若改用45钢制造这一齿轮，则采用( )热处理。
A．淬火+低温回火
Ｂ．表面淬火+低温回火
Ｃ．渗碳+淬火+低温回火
15．为改善20钢的切削加工性能，通常采用( )热处理；而改善10钢的切削加工性能则通常采用( )热处理。
A．完全退火 B．球化退火
Ｃ．去应力退火D．正火
16．用65Mn钢做弹簧，淬火后应进行( )。
A．高温回火 B．低温回火
Ｃ．中温回火
17．下面钢中不适合表面淬火的是( )。
A．45 Ｂ． 08F C． 65
18．火焰加热表面淬火和感应加热表面淬火相比( )。
A．效率更高Ｂ．淬硬层深度更易控制
Ｃ．设备简单
19．渗氨零件与渗碳零件相比( )。
Ａ．渗层硬度更高 B．渗层更厚
Ｃ．有更好的综合力学性能
20．渗氨用钢必须是含有( )等合金元素的合金钢。
A ．W、MＯ、V Ｂ． A1、Cr、MＯ
C． Si、Mn、S
四、名词解释
1．马氏体
2．过冷奥氏体与残余奥氏体
五、思考题
1、钳工师傅在刃磨麻花钻时为什么经常在水槽里进行冷却
2、现要求对一批20钢的钢板进行弯折成形，但未弯到规定的角度，钢板就出现了裂纹，试想一想该怎么办
3、现有一批T12钢制造的丝锥，成品刃部硬度要求60HRC以上，柄部硬度35～40HRC，加工工艺为：轧制——热处理——机加——热处理——机加。试问上述热处理工序的具体内容和作用。
第五章合金钢
一、填空题(请将正确答案填在空白处)
1．合金元素在钢中主要有（）、（）、（）、（）和（）等五大作用。
2．除（）元素外，所有的合金元素溶解于奥氏体后，均可增加过冷奥氏体的稳定性（），使C曲线（）移，减小钢的（），提高钢的（）。 3．合金钢按用途可分为（）、（）和（）三类，其中，合金结构钢按用途及热处理特点不同，又可分为低合金结构钢、（）、（）及（）等几类。
4-低合金结构钢大多数是在（）或（）状态下使用，一般不再进行热处理，它们被广泛用来制造工程用（）。
5．合金渗碳钢在经（）处理后，便具有了外硬内韧的性能，用来制造既要有优良的耐磨性和（）、又能承受（）作用的零件。
6．合金调质钢用来制造一些（）的、要求具有（）的重要零件。
7．滚动轴承钢除用来制造各种滚动轴承外也可用来制造各种（）和（）零件。
8．滚动轴承钢的预先热处理采用（），最终热处理为（）。
9．合金工具钢按用途可分为（）、（）和（）。
10．（）钢热处理后变形小，又称钢微变形，主要用来制造较精密的（），如长铰刀、拉刀等。
11．高速钢是一种具有高（）、高（）的高合金工具钢；常用于制造——的刀具和（）、载荷较大的成形刀具。
12．根据工作条件不同，模具钢又可分为（）、和塑料模具用钢三类。
13．随着不锈钢中含碳量的增加，其强度、（）和（）提高，但（）下降。（）
14．常用的不锈钢按化学成分主要分为（）不锈钢、（）不锈钢和不锈钢等。按金相组织特点又可分为（）不锈钢、（）不锈钢和（）不锈钢等。
15．耐磨钢是指在强烈（）载荷作用下能发生强烈的高锰钢。
二、判断题(判断正误并在括号内填√或×)
1．（）所有的合金元素都能提高钢的淬透性。
2．（）在相同强度条件下合金钢要比碳钢的回火温度高。
3．（）合金钢的牌号中一定包含有至少一个合金元素符号。
4．（）在相同的回火温度下，合金钢比同样含碳量的碳素钢具有更高的硬度。
5．（）低合金钢是指含碳量低于0．25％的合金钢。
6 （）3Cr2W8V钢的平均含碳量为0. 3％，所以它是合金结构钢。
7．（）合金渗碳钢都是低碳钢。
8．（）合金工具钢都是高碳钢。
9．（）合金钢只有经过热处理，才能显著提高其力学性能。
10．（）Gcrl5钢是滚动轴承钢，但又可制造量具、刀具和冷冲模具等。
11．（）热硬性高的钢必定有较高的回火稳定性。
12．（）Crl2W8V是不锈钢。
13．（）不锈钢中含碳量越高，其耐腐蚀性越好。
14．（）滚动轴承钢是高碳钢。
15．（）38CrMoAIA的最后一个字母A代表该钢在室温下的组织为奥氏体。
三、选择题(请在下列选项中选择正确答案填在括号内)
1．GCr15钢的平均含铬量为( )％。
A．0．15 B．1．5 C．1 5
2．40MnVB中硼元素的主要作用是( )。
A．强化铁素体 B．提高回火稳定性
Ｃ．提高淬透性
3．20CrMnTi钢中Ti元素的主要作用是( )。
A．细化晶粒 B．提高淬透性
Ｃ．强化铁素体
4．合金渗碳钢渗碳后必须进行( )热处理才能使用。
Ａ．淬火+低温回火 B．淬火+中温回火
Ｃ．淬火+高温回火
5．38CrMOAＩ钢是属于合金( )。
A．调质钢Ｂ．渗碳钢
Ｃ．弹簧钢
6．钢的热硬性是指钢在高温下保持( )的能力。
A．高强度Ｂ．高硬度和高耐磨性
Ｃ．高抗氧化性
7．将下列合金钢牌号归类：合金结构钢有( )；合金工具钢有( )；特殊性能钢有( )；合金调质钢有( )；金弹簧钢有( )；合金模具钢有( )；不锈钢有( )．
A． 40Cr B．60Si2Mn
C． 50CrVA Ｄ． Crl2MOV
E． 3Cr2W8V F．1Crl3
G． Q420 H．CrWMn
I． OCrl8N19 J．ZGMnl3
Ｋ．30CrMnsi
8．正确选用下列零件材料：车床主轴( )；不锈钢餐具( )；板弹簧( )；坦克履带( )；滚动轴承( )；储酸槽( )；汽车变速齿轮( )。
A．1Cr18Ni9 B. 40Cr
C .GCrl5 D. 20CrMnTi
E. 60Si2Mn F．ZGMnl3
G．1Crl7
9．请正确选用下列工具材料：高精度长丝锥( )；热锻模( )；冷冲模( )；医疗手术器械( )；立铣刀( ) 。
A. CrWMn
C. 4Crl3
D. W18Cr4V
E. 5CrNiMo
10．合金调质钢的含碳量一般是( )。
A．＜O .25％ B. 0．25％～0．5％
C.＞O. 5％
四、思考题
1、车间里有两种分别用2Cr13和1Cr18Ni9Ti生产的同规格的零件，搬运工在搬运过程中不小心将两种零件混在一起，请你用一种简单的方法将这两种不同的材料分开。
第六章铸铁
一、填空题(请将正确答案填在空白处)
1.铸铁是含碳量的（）铁碳合金，但铸铁中的碳大部分不再以（）的形式存在，而是以游离的（）状态存在。
2.铸铁中的碳以石墨的形式析出的过程称为（）。铸铁中的石墨可以从液态中直接结晶出或从（）中直接析出，也可以先结晶出（），再由（）在一定条件下分解而得到。
（）、（）
3.铸铁的力学性能主要取决于（）的组织和石墨的（）、
以及分布状态。
4．铸铁中的（）一方面割裂了钢的基体，破坏了基体的（），而另一方面又使铸铁获得了良好的（）、（）及（）、（）、（）、（）缺口敏感性低等诸多优良的性能。
5．根据铸铁在结晶过程中的石墨化程度不同，铸铁可分为（）、（）和（）三类；另外根据铸铁中石墨形态的不同，还可将铸铁分为（）铸铁，其石墨呈曲片状；（）铸铁，其石墨呈（）状；（）铸铁，其石墨呈（）状；（）铸铁，其石墨呈（）状。
6．可锻铸铁的生产过程包括两个步骤：首先（），然后进行长时间的（）。
7．对于已形成的铸铁组织，通过热处理只能改变其（），而不能改变（）的大小（）、（）和（）。
8．（）中的石墨对基体的（）小，因此，可通过（）改变其基体的组织来提高和改善其力学性能。
二、判断题(判断正误并在括号内填√或×)
1. （）通过热处理可以改变灰铸铁的基体组织，故可显著地提高其力学性能。
2．（）可锻铸铁比灰铸铁的塑性好，因此可以进行锻压加工。
3．（）厚铸铁件的表面硬度总比内部高。
4．（）可锻铸铁只适用于制造薄壁铸件。
5．（）灰铸铁的强度、塑性和韧性远不如钢。
6. （）球墨铸铁可以通过热处理改变其基体组织，从而改善其性能。
7．（）可锻铸铁的碳和硅的含量要适当低一些。
8．（）灰铸铁是目前应用最广泛的铸铁。
9.（）白口铸铁的硬度适中，易于切削加工。
10．（）铸铁中的石墨数量越多，尺寸越大，铸件的强度就越高，塑性、韧性就越好。
三、选择题(请在下列选项中选择一个正确答案并填在括号内)
1．为提高灰铸铁的表面硬度和耐磨性，采用( )热处理效果较好。
A．渗碳后淬火+低温回火
B．电加热表面淬火
C．等温淬火
2．球墨铸铁经( )可获得铁素体基体组织，经( )可获得珠光体基体组织，经( )可获得下贝氏体基体组织。
A．正火
B．退火
C．等温淬火
3．选择下列零件的材料：机床床身( )；汽车后桥外壳( )；柴油机曲轴( )。
A. HT200
B. KTH350—10
C. QT500—05
4.铸铁中的碳以石墨形态析出的过程称为( )。
A．石墨化
B.变质处理
C.球化处理
人教版九年级化学第8单元 金属和金属材料 单元测试题及答案
第八单元《金属和金属材料》单元测试题 一、选择题 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 C．钢的含碳量低于生铁D．钢的性能优于生铁 2. 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：SiO2 + 2C高温Si +2CO↑，该反应的基本类型是 A．化合反应B．分解反应C．置换反应D．复分解反应3．“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C．铁D．锡4. 光亮的铁钉在下列几种情况下，最不容易生锈的是（） 5．下列四个实验中只需要完成三个就可以证明Fe、Cu、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 C．将铁片放入硝酸银溶液D．将铜片放入硝酸银溶液 6. 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 C.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7．电子工业制作电路板的过程中，用FeCl3溶液来溶解电路板中多余的铜，反应如下：2FeCl3+Cu==2FeCl2+CuCl2。FeCl3溶液也可跟铁发生反应：2FeCl3+Fe==3FeCl2。现向FeCl3溶液中加入一定量的铁粉和铜粉，充分反应
氢 质 量 后，发现有固体剩余。下面有关说法正确的是 A ．向剩余的固体加入稀盐酸，若无气体放出，说明反应后的溶液中没有Cu 2+ B ．若剩余固体是铜与铁的混合物，则说明两种金属都有部分溶解 C ．剩余固体只含有铜 D ．剩余固体中如果有铁，一定也有铜 8.小明同学用6.5 g 不纯的锌粉与足量盐酸完全反应，收集到H 2的质量0.205 g 。 已知其中只含有另一种金属杂质。这种金属杂质不可能是下列物质中的 A.铁 B.铝 C.铜 D.镁 9. 通过置换反应可判断金属活动性顺序，某同学通过实验来比较铜、铝、汞的 金属活动性顺序，现有铜、铝、汞的三种单质，如果另外只用一种试剂达到 实验目的，则应选用下列试剂中的 A .稀硫酸 B .氯化铝溶液 C .硝酸汞溶液 D .硫酸铜溶液 10．在一定条件下，下列转化不能．． 由一步反应实现的是 A ．Fe 2O 3→FeCl 2 B ．H 2CO 3→CO 2 C ．CuCl 2→Cu D ．Mg→MgO 11．有X 、Y 、Z 三种金属，如果把X 和Y 分别放入稀硫酸中，X 溶解并产生氢 气，Y 不反应；如果把Y 和Z 分别放人硝酸银溶液中，过一会儿，在Y 表 面有银析出，而Z 没有变化。根据以上实验事实，判断这三种金属的活动性 由强到弱的顺序为 A ．Z 、Y 、X B ．X 、Y 、Z C ．Y 、X 、Z D ．X 、Z 、Y 12．往AgNO 3和Cu(NO 3)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，无气泡产生。根据上述现象，你能得出的结论是 A ．滤渣中一定有Fe 粉 B ．滤渣中一定有Cu 粉 C ．滤液中一定有Fe 2+ D ．滤液中一定有Ag +、Cu 2+ 13．废旧手机的某些部件中含有Mg 、Al 、Cu 、Ag 等金属，为了回收重金属， 将旧手机的部件粉碎并浸入足量稀硫酸中充分反应过滤，所得固体中含有的 金属是 A.Mg 、Al B.Cu 、Ag C.Al 、Cu D.Mg 、Ag 14．相同质量的M 、N 两种活泼金属，分别与足量质量分数
吉林大学,考研,材料科学 金属材料的强化方法
1 固溶强化 纯金属由于强度低, 很少用作结构材料, 在工业上合金的应用远比纯金属广泛。合金组元溶入基体金属的晶格形成的均匀相称为固溶体。形成固溶体后基体金属的晶格将发生程度不等的畸变, 但晶体结构的基本类型不变。固溶体按合金组元原子的位置可分为替代固溶体和间隙固溶体; 按溶解度可分为有限固溶体和无限固溶体; 按合金组元和基体金属的原子分布方式可分为有序固溶体和无序固溶体。绝大多数固溶体都属于替代固溶体、有限固溶体和无序固溶体。替代固溶体的溶解度取决于合金组元和基体金属的晶体结构差异、原子大小差异、电化学性差异和电子浓度因素。间隙固溶体的溶解度则取决于基体金属的晶体结构类型、晶体间隙的大小和形状以及合金组元的原子尺寸。纯金属一旦加入合金组元变为固溶体,其强度、硬度将升高而塑性将降低, 这个现象称为固溶强化。固溶强化的机制是: 金属材料的变形主要是依靠位错滑移完成的, 故凡是可以增大位错滑移阻力的因素都将使变形抗力增大, 从而使材料强化。合金组元溶入基体金属的晶格形成固溶体后, 不仅使晶格发生畸变, 同时使位错密度增加。畸变产生的应力场与位错周围的弹性应力场交互作用, 使合金组元的原子聚集在位错线周围形成“气团”。位错滑移时必须克服气团的钉扎作用, 带着气团一起滑移或从气团里挣脱出来, 使位错滑移所需的切应力增大。此外, 合金组元的溶入还将改变基体金属的弹性模量、扩散系数、内聚力和晶体缺陷, 使位错线弯曲, 从而使位错滑移的阻力增大。在合金组元的原子和位错之间还会产生电交互作用和化学交互作用, 也是固溶强化的原因之一。固溶强化遵循下列规律: 第一, 对同一合金系, 固溶体浓度越大, 则强化效果越好。表1 列出了几种普通黄铜的强度值, 它们的显微组织都是单相固溶体, 但含锌量不同, 强度有很大差异。在以固溶强化作为主要强化方法时, 应选择在基体金属中溶解度较大的组元作为合金元素, 例如在铝合金中加入铜、镁; 在镁合金中加入铝、锌; 在铜合金中加入锌、铝、锡、镍; 在钛合金中加入铝、钒等。第二, 合金组元与基体金属的 表1 几种普通黄铜的强度(退火状态)
金属材料与热处理A期末试卷
金属材料（主要是钢铁材料）的工艺路线大体可分成三类2009年度第二学期期中《金属材料与热处理》 试卷 一、名词解释。（每题2分，共20分） 1、内力 2、塑性 3、同素异构转变 4、冲击韧性 5、铁碳合金相图 6、机械混合物 7、非合金钢8、载荷 9、奥氏体 10、合金 二、填空。（每空1分，共22分） 1、硬度测试方法很多，最常用的有试验法， 试验法和试验法三种。 2、合金的组织可分为，和三类。 3、常见的金属的晶体结构有，和 三种。 4、非合金钢按钢中含碳量可分为，和 三类。 5、当合金冷却到此线时（727℃）将发生，从奥氏体中同时析出和的，即。 6、在铁碳合金基本组织中属于固溶体的有和，属于金属化合物的是，属于机械混合物的有 和。
金属材料（主要是钢铁材料）的工艺路线大体可分成三类 三、选择填空。（填写正确答案的序号，每题1分，共5分） 1、在短时间内以较高速度作用于零件上的载荷是。 A 静载荷 B 冲击载荷 C 交变载荷 2、表示维氏硬度值的符号是。 A HR B HV C HBS（HBW） 3、晶胞是一个立方体，原子位于立方体的八个顶角上和立方体六个面的中心是。 A 体心立方晶格 B 密排六方晶格 C 面心立方晶格 4、65钢的平均含碳量为。 A 0.65 % B 6.5% C 65% 5、珠光体是由组成的机械混合物。 A铁素体和渗碳体B奥氏体和渗碳体 C 铁素体和奥氏体 四、判断题。（正确的打“√”，错误的打“×”，每题1分，共5分） 1、塑性变形能随拉伸力的去除而消失。（） 2、含碳量越高，钢的硬度越高。（） 3、锰是钢中的有益元素。（） 4、T7碳素工具钢的含碳量为7%。（） 5、珠光体是由铁素体和渗碳体组成的金属化合物。（） 五、计算题：（8分） 有一个直径d0 = 10mm的碳钢试样，被拉断断裂处直径为7.3mm，求试样的断面收缩率φ。 六、问答题。（每题10分，共40分） 1、试述细晶粒金属具有较高的强度、塑性和韧性的原因。 2、金属结晶的必要条件是什么？过冷度与冷却速度有何关系？ 3、何谓钢？根据含碳量和室温组织的不同，钢分为哪几类，说明它们的含碳量和室温组织。 4、说明下列钢号属于哪一类钢？钢号的具体含义？举例说明其主要用途。 Q235-A·F 20 65Mn T10A ZG310-570
金属材料的强化方法
第五章金属材料的强化方法 一、金属材料的基本强化途径 许多离子晶体和共价晶体受力后直到断裂，其变形都属于弹性变形。 而金属材料的应力与应变关系如图5-1所示。 它在断裂前通常有大量塑性变形。它是晶体的一部分相对于另一部分沿一定晶面晶向的相对滑动。但是，晶体的实际滑移过程并不是晶体的一部分相对于另一部分的刚性滑移。 如果是刚性的滑移，则滑移所需的切应力极大，其数值远高于实际测定值。如，使铜单晶刚性滑移的最小切应力（计算值）为1540MPa, 而实际测定值仅为1MPa。各种金属的这种理论强度与实际测定值均相差3～4个数量级。这样的结果，迫使人们去探求滑移的机理问题，即金属晶体滑移的机理是什么？20世纪20年代，泰勒等人提出的位错理论解释了这种差异。 位错是实际晶体中存在的真实缺陷。现已可以直接观察到位错。 图5-2 位错结构
图5-3 位错参与的滑移过程 位错在力τ的作用下向右的滑移，最终移出表面而消失。由于只需沿滑移面A —A 改变近邻原子的位置即可实现滑移，因此，所需的力很小，上述过程很易进行。 由上述的分析可知，金属晶体中的位错数量愈少，则其强度愈高。现已能制造出位错数量极少的金属晶体，其实测强度值接近理论强度值。这种晶体的直径在1μm 数量级，称之为晶须。 由位错参与的塑性变形过程似乎可得到另一结论，即金属中位错愈多，滑移过程愈易于进行，其强度也愈低。事实并不是这样。如图5-4所示。 图5-4 强度和位错与其它畸变 可见，仅仅是在位错密度增加的初期，金属的实际强度下降；位错密度继续增大，则金属晶体的强度又上升。这是因为位错密度继续增加时，位错之间会产生相互作用：1）应力场引起的阻力，如位错塞积，当大量位错从一个位错源中产生并且在某个强障碍面前停止的时候就构成了位错的塞积；2）位错交截所产生的阻力；3）形成割阶引起的阻力（两个不平行柏氏矢量的位错在交截过程中在一位错上产生短位错）；4）割阶运动引起的阻力。 金属受力变形达到断裂之前，其最大强度由两部分构成：一是未变形金属的流变应力σl ，即宏观上为产生微量塑性变形所需要的应力。流变应力的大小决定于位错的易动性：晶体内部滑移面上的位错源越容易动作，运动位错在扫过晶体滑移面时所受的阻力越小，则流变应力越低；其二是因应变硬化产生的附加强度，它由塑性变形过程中应变硬化速率 εσd d 和塑性变形量l f εε-来决定。所以，在断裂前的最大强度大致可按下式计算： ?+=f l d d d l εεεε σσσ)(max 工程结构材料主要是在弹性范围内使用的，因此，在构件的设计和使用中，流变应力的重要性更为突出。 对流变应力有贡献的阻力主要是两类：
常用金属材料选用规范
常用金属材料选用规范 p ICS Q/SY31 Q/SY31 06001—2008 代替Q/SY31 06001—2007 上海三一科技有限公司企业标准常用金属材料选用规范2008-06-05发布2008-06-10实施上海三一科技有限公司发布Q/SY31 06001—2008 前言本标准代替Q/SY31 06001-2007《常用金属材料选用规范》。本标准与Q/SY31 06001-2007的主要变化如下：——增加矿用自卸车产品用低合金高强度结构钢牌号Q345B、Q345D，增加矿用自卸车产品用德国耐磨钢板牌号DILLIDUR400V、DILLIDUR 450V和瑞典耐磨钢板牌号HARDOX400；——删去钢板规格14、18、22、28，删去牌号HG70及其规格；——根据起重机臂架结构和液压系统油压的情况，对钢管进行了优化压缩，把它们用钢管牌号
及规格单独列出，并在起重机臂架用钢管牌号及规格的表中列出了理论重量。本标准代替并废止Q/SY31 06001-2007。本标准代替历次版本发布情况为：Q/SY31 06001-2004、Q/SY31 06001-2005、Q/SY31 06001-2006、Q/SY31 06001-2007 本标准的附录A、附录B为资料性附录。本标准上海三一科技有限公司提出。本标准起草单位上海三一科技有限公司技术中心。本标准主要起草人：刘雪梅、金德修、陈卫、吴景芳、唐双佳。 I Q/SY31 06001—2008 引言对企业产品所涉及的金属材料进行优化和压缩是企业工作中的一项重要课题。如果对金属材料的选用不加以限制，企业将会在金属材料的管理上遇到很大困难。制定《常用金属材料选用规范》，对常用金属材料品种及规格进行压缩，将使采购工作得以简化，降低采购成本；使相应的进厂检验工作量减少，降低进厂检验成本；使有关的库存工作
金属材料与热处理期末试卷2017
金属材料与热处理期末试卷 姓名 _________________ 汾阳监狱 ______________ 监区 一、填空题（10X 2= 20分） 1、金属材料与热处理是一门研究金属材料的____________ 、_____________ 、和_______________ 等，与金属材料的 ______________ 间的关系和变化规律的学科。 2、金属在____ 态下，随温度的改变，由 ___________ 转变为___________ 现象称为同素异构转变。 3、金属材料的性能一般分为两类，一类是使用性能，它包括、_________ 和 ____________ 等；另一类是工艺性能，它包括__________________________ 、 和__________________ 、______________ 。 4、合金是一种以金属为基础，加入其他________________ 或_____________ 经过熔合而成的具有__________________ 的混合物。 5、铁碳合金的基本组织中属于固溶体的有____________ 和_____________ ，属于金属化合物的有_________ ，属于混合物的有___________ 和____________ 。 6、45钢按用途分类属于_______ 钢，按含碳量分类属于 _____________ 钢，按 质量分类属于________ 钢。 7、常用的热处理方法有____________ 、 ___________ 、____________ 和 ___________ 而表面热处理又可分为______________ 和___________________ 。8、通常金属材料最适合的切削加工硬度约在____________________________ 范围内，为了使钢在切削时的硬度在这一范围内，低碳钢和中碳钢多采 用_____________________ ，而对于高碳钢先进行____________________ 再进行 。 9、合金元素在钢中的主要作用有、____________________ 、_________________ 、__________________ 、_________________ 和___________________ 五大作用。10、铸铁中的 ______ 一方面割裂了钢的基体，破坏了基体的____________ 而 另一方面又使铸铁获得良好的_________________________ 、_________________ 和 _________ 、缺口敏感性低等诸多优良 的性能 1
金属材料学基础试题及答案.doc
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， 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。直径愈小，硬度值愈大。（ （） （） ） 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（）。
金属材料的强化机理讲解
材料结构与性能读书报告--金属材料的强化机理
摘要 综合论述金属材料强化原理，基本途径，文章从宏观性能—微观组织结构—材料强化三者的相互依存关系，叙述了材料强化的本质、原理与基本途径作了论述。金属的强化可以改善零件的使用性能，提高产品的质量，充分发挥材料的性能潜力，延长工件的使用寿命，在实际应用中，有着非常重要的意义。对工程材料来说，一般是通过综合的强化效应以达到较好的综合性能。具体方法有固溶强化、形变强化、沉淀强化和弥散强化、晶界强化、位错强化、复相强化、纤维强化和相变强化等。 关键词：强化；细晶；形变；固溶；弥散；相变
Abstract In this paper a summary is made on the principle of material strengthening,basis way and new technology of heat treatment.The essence,principle and basis ways of strengthening various materials were expounded in terms of their microscope properties,microstructure and material strengthening technology.：Metal strengthening can improve the performance of parts, improve the quality of products, give full play to the properties of materials, extend the use of workpiece potential life, in practical applications, has a very important significance. A systematic discussion was made about the explantation of the potential of materials.For engineering materials, it is usually by the strengthening effect comprehensive to achieve good comprehensive performance. Specific methods have solid-solution strengthening,distortion and deposition strengthening ,he complex phase strengthening,fiber reinforced and phase change aggrandizement, etc. Keywords：strengthen; fine grain; deformation; solution; dispersion; phase transition
常用金属材料选用规范
p 代替Q/SY31 06001—2007 ICS 上海三一科技有限公司企业标准 Q/SY31 Q/SY31 06001—2008 代替 代替 常用金属材料选用规范
前言 本标准代替Q/SY31 06001-2007《常用金属材料选用规范》。 本标准与Q/SY31 06001-2007的主要变化如下： ——增加矿用自卸车产品用低合金高强度结构钢牌号Q345B、Q345D，增加矿用自卸车产品用德国耐磨钢板牌号DILLIDUR400V、DILLIDUR 450V和瑞典耐磨钢板牌号HARDOX400； ——删去钢板规格14、18、22、28，删去牌号HG70及其规格； ——根据起重机臂架结构和液压系统油压的情况，对钢管进行了优化压缩，把它们用钢管牌号及规格单独列出，并在起重机臂架用钢管牌号及规格的表中列出了理论重量。 本标准代替并废止Q/SY31 06001-2007。 本标准代替历次版本发布情况为： Q/SY31 06001-2004、Q/SY31 06001-2005、Q/SY31 06001-2006、Q/SY31 06001-2007 本标准的附录A、附录B为资料性附录。 本标准由上海三一科技有限公司提出。 本标准起草单位上海三一科技有限公司技术中心。 本标准主要起草人：刘雪梅、金德修、陈卫、吴景芳、唐双佳。
引言 对企业产品所涉及的金属材料进行优化和压缩是企业工作中的一项重要课题。如果对金属材料的选用不加以限制，企业将会在金属材料的管理上遇到很大困难。制定《常用金属材料选用规范》，对常用金属材料品种及规格进行压缩，将使采购工作得以简化，降低采购成本；使相应的进厂检验工作量减少，降低进厂检验成本；使有关的库存工作得以简化，降低库存成本，为企业带来直接的经济效益。 《常用金属材料选用规范》只适用于上海三一科技有限公司。
2011金属材料与热处理期末考试试卷
2011金属材料与热处理期末考试试卷徐州星天科技中等专业学校 2010—2011学年度第一学期期末考试金属材料与热处理试卷班级:__________姓名:_______________得分:_______________ 一、填空题 1、金属材料的力学性能主要指有、、、冲击韧性和疲劳强度等。 2、置换固溶体按照溶解度的不同，又分为固溶体与固溶体。 3、原子呈无序堆积状态的物体叫，原子呈有序、有规则排列的物体称为。一般固态金属都属于。 4、常见的金属晶格类型有晶格、晶格和晶格三种。 5、过冷度的大小与有关，越快，金属的实际结晶温度越，过冷度越大。 6、硬度测试方法很多，最常用的有试验法，试验法和 _________试验法三种。 7、调质处理是和的复合热处理工艺。 8、热处理三大步骤__________ 、 _____________ 、 _____________。 9、实际金属晶体的缺陷有__________、__________、__________。 10、珠光体 _________是_________和的混合物。 二、判断题。(正确的打“?”，错误的打“×”) 1、塑性变形能随拉伸力的去除而消失。 ( ) 2、含碳量越高，钢的硬度越高。 ( ) 3、锰是钢中的有益元素。 ( ) 4、T7碳素工具钢的含碳量为7%。 ( ) 5、金属晶粒越细，则力学性能越好。( ) 6、按含碳量及室温组织不同，钢可分为共析钢、过共析钢、亚共析钢。( ) 7、强度是指断裂前发生不可逆永久变形能力。 ( )
) 8、渗碳体是铁和碳的混合物。 (9、物质从液体状态转变为固体状态的过程称为结晶。 ( ) ) 9、物质从液体状态转变为固体状态的过程称为结晶。 (10、用布氏硬度测量硬度时，压头为金属钢球，用符号HBW表示。 ( ) 三、选择题( )1、下列情况中________________发生相变。 A(液态金属结晶 B.同本异构转变 C.晶粒由粗变细 D.磁性转变 ( )2、下列不是铁碳合金基本相的是________。 A .FeC B. A C. F D.FeS 33 ( )3、下列不属于钢按含量分类的是_______。 A(低碳钢 B.中碳钢 C.优质碳钢 D.高碳钢 ( )4、不是钢的奥化体的步骤________。 A(形成结晶核 B.奥化体长大 C.奥化体均匀化 D.奥化体分解 ( )5、不是回火的分类_______。 A.低温回火 B.加强回火 C.中温回火 D.高温回火 ( )6、渗碳体的含碳量为 % ( ) A、0.77 B、2.11 C、4.3 D、6.69 ( )7、退火是将工件加热到一定温度，保温一段时间，然后采用的冷却方式是。( ) A、随炉冷却 B、在油中冷却 C、在空气中冷却 D、在盐水中 ( )8、实际生产中，金属冷却时( )。 A、理论结晶温度总是低于实际结晶温度 B、理论结晶温度总是等于实际结晶温度 C、理论结晶温度总是大于实际结晶温 D、实际结晶温度和理论结晶温度没有关系
金属材料的强化方法和位错的关系
陶瓷材料和聚合物材料虽然比较脆，但也有滑移面的存在。金属材料的变形主要是通过滑移实现的，位错对于理解金属材料的一些力学行为特别有用。而位错理论可以解释材料的各种性能和行为，特别是变形、损伤和断裂机制，相应的学科为塑性力学、损伤力学和断裂力学。另外，位错对晶体的扩散和相变等过程也有较大影响。 首先，滑移解释了金属的实际强度与根据金属键理论预测的理论强度低得多的原因。此外，金属材料拉伸断裂时，一般沿450截面方向断裂而不会沿垂直截面的方向断裂，原因在于材料在变形过程中发生了滑移。 其次，滑移赋予了金属材料的延性。如果材料中没有位错，铁棒就是脆性的，也就不可能采用各种加工工艺，如锻造等将金属加工成有用的形状。 第三，通过干预位错的运动，进行合金的固溶强化，控制金属或合金的力学性能。把障碍物引入晶体就可以阻止位错的运动，造成固溶强化。如板条状马氏体钢( F12钢)等。 第四，晶体成型加工过程中出现硬化，这是因为晶体在塑性变形过程中位错密度不断增加，使弹性应力场不断增大，位错间的交互作用不断增强，因而位错运动变得越来越困难。 第五，含裂纹材料的疲劳开裂和断裂、材料的损伤机理以及金属材料的各种强化机制都是以位错理论为基础。 金属的强化 strengthening of metals 通过合金化、塑性变形和热处理等手段提高金属材料的强度，称为金属的强化。所谓强度是指材料对塑性变形和断裂的抗力，用给定条件下材料所能承受的应力来表示。随试验条件不同，强度有不同的表示方法，如室温准静态拉伸试验所测定的屈服强度、流变强度、抗拉强度、断裂强度等（见金属力学性能的表征）；压缩试验中的抗压强度；弯曲试验中的抗弯强度；疲劳试验中的疲劳强度（见疲劳）；高温条件静态拉伸所测的持久强度（见蠕变）。每一种强度都有其特殊的物理本质，所以金属的强化不是笼统的概念，而是具体反映到某个强度指标上。一种手段对提高某一强度指标可能是有效的，而对另一强度指标
金属材料的分类及牌号
金属材料的分类及牌号 焊接基础、热处理 葛兆祥1 2 江苏省电力试验研究院有限公司 江苏省电机工程学会金属材料与焊接专委会 金属材料分类及牌号 金属材料的种类很多，常用的有钢、铁，铝及其合金，铜及其合金，钛及其合金，镁及其合金，锆及其合金，镍及其合金等。在我们电力系统，应用最多的还是钢和铁。所以，今天我们主要讨论钢和铁的有关内容。 一、铸铁 1、特点 铸铁与钢相比强度较低，塑性、韧性较差。但是具有良好的： ▇耐磨性 ▇吸震性 ▇铸造性、 ▇可切削性 铸铁的焊接性差，因此，影响了它的发展。但是随着焊接技术的发展，铸铁（设备）的焊接也取得了很大的成功，获得了很大的经济效益。 2、铸铁的分类 铸铁是含碳量为2％～4.5％的铁碳合金。在铸铁的化学成分中还有Si、Mn及S、P等杂质。为了改善铸铁的性能，常在铸铁中加入Ni、Cr、Mn、Si、V、Ti、Mg等元素，成为合金铸铁。 按照C在铸铁中存在的状态和形式的不同，可将铸铁分为五类： ▇白口铸铁 C在铁中绝大部分以渗碳体（Fe3C）的形式存在，断口呈白色而得名。渗碳体硬而脆，无法加工，故应用不广。主要用于轧辊、不需要加工的耐磨件等。 ▇灰口铸铁C以片状石墨存在，其断口呈暗灰色而得名。普通灰铁石墨较粗，如在浇注之前的铁水中加入少量的硅铁或硅钙等孕育剂，进行孕育处理，促使石墨自发形核，可使粗片状石墨细化，形成孕育铸铁。
▇可锻铸铁 C团絮状石墨存在，是将白口铁经长时间石墨化退火，使渗碳体分解形成石墨并呈团絮状分布于基体内，因其韧性较好故称可锻铸铁。可锻铸铁是由炼钢生铁在900～1000℃的温度下经过2～9天长时间的退火形成。 ▇球墨铸铁 C以球状石墨存在，故称球墨铸铁。这是铁水中加入纯镁或稀土镁合金等球化剂而获得，具有较高的强度和韧性，可通过热处理改善力学性能，可制造强度高，形状复杂的铸件。 ▇蠕墨铸铁 C以蠕虫状石墨存在，浇注前在铁水中加入稀土硅铁、稀土镁钛等蠕化剂，促使C形成蠕虫状。 ▇铁合金 铁合金是Fe和其它一定量的合金元素组成的合金。它是炼钢原料之一，也是焊接冶金必不缺少原材料。炼钢和焊接时作为脱氧剂或渗合金剂加入，起到脱氧、渗合金等作用，改善钢材和焊缝的性能。 ○常用铁合金 ――SiFe 硅铁分别有含硅95％、75％、45％的几种，也有12％的贫硅铁、硅铝合金、硅钙合金，硅锰合金。 ――MnFe 按含碳量分为碳素锰铁（含碳量7％），中碳锰铁（C1.5～1.0％），低碳锰铁（C0.50％）。 ――CrFe 按含碳量分为碳素铬铁（C8～4％），中碳铬铁（C4～0.5％），低碳铬铁（0.5～0.15），微碳铬铁（C0.06），超微碳铬铁（C＜0.03），金属铬、硅铬合金。 3、铸铁组织 铸铁组织与化学成分和冷却速度有关 ――化学成分影响 ▇有些元素能促使石墨化，如C、Ni、Si、Al、Cu等； ▇有些是阻止石墨化元素，如S、V、Cr等。 在铸铁中，C以石墨形式析出的过程称为石墨化。 ――冷却速度的影响 ▇冷却速度很快时，便形成以珠光体和渗碳体（为基体），构成白口铁； ▇冷却速度足够慢时，便形成以铁素体为基体的片状石墨分布的灰口铸 ▇介于两者之间，形成以珠光体为基体和石墨组成灰口铁或珠光体和铁素体为基体灰口铁。 4、铸铁的牌号和力学性能 铸铁的牌号在GB/T5612-1985中作了相应的规定。规程对化学成分不做明确规定，仅规
工程材料期末试题及解答
第一章 一、填空题 1．工程材料按成分特点可分为金属材料、非金属材料、复合材料；金属材料又可分为有色金属和黑色金属两类；非金属材料主要有无机非金属、有机非金属；复合材料是指。 2．金属材料的力学性能主要包括强度、硬度、塑性、韧性等；强度的主要判据有屈服点和抗拉强度，强度和塑性可以用拉伸试验来测定；洛氏硬度测量方法简便、不破坏试样，并且能综合反映其它性能，在生产中最常用。 3．理解静拉伸试验过程和应力-应变曲线图。 二、判断题材料所受的应力小于屈服点σs时，是不可能发生断裂的。（×） 第二章 1 名词解释 晶体：指其原子（原子团或离子）按一定的几何形状作有规律的重复排列的物体 过冷度：实际结晶温度与理论结晶温度之差称为过冷度 变质处理：有意地向液态金属中加入某些变质剂以细化晶粒和改善组织达到提高材料性能的目的。 各向异性：在晶体中，由于各晶面和各晶向上的原子排列密度不同，因而导致在同一晶体的不同晶面和晶向上的各种性能的不同形核率：在单位时间内，单位体积中所产生的晶核 2 填空 三种常见的金属晶格体心立方，面心立方，密排六方。 晶体缺陷的形式包括点缺陷，线缺陷，面缺陷。 3 问答 1 简述形过冷度和难熔杂质对晶体的影响。
答：过冷度影响：金属结晶石，形核率和长大速度决定于过冷度。在一般的液态金属的过冷范围内，过冷度愈大，形核率愈高，则长大速度相对较小，金属凝固后得到的晶粒就愈细；当缓慢冷却时，过冷度小，晶粒就粗大。 难熔杂质的影响：金属结晶过程中非自发形核的作用王伟是主要的。所以某些高熔点的杂质，特别是当杂质的晶体结构与经书的晶体结构有某些相似时将强烈的促使非自发形核，大大提高形核率。 2 简述铸锭的组织结构特点。 答：铸锭是由柱状晶粒和等轴晶粒组成的，组织部均匀，不同形状的晶粒对性能由不同的影响。3．凝固过程中晶粒度大小的控制。 答：主要有两种方法：1增大过冷度，2变质处理 第三章 1.金属塑性变形是在什么应力作用下产生的？金属的塑性变形有哪几种基本方式？它们之间有何区别金属的塑性形变是在切应力的作用下产生的。金属的塑性形变有滑移和孪生两种形式。它们之间的区别是：1滑移是金属键一个个断裂，而孪生是孪生面上的键同时发生断裂；2孪生之后，虽然晶体结构为改变，但孪生的晶体的晶格位向已经发生改变。 2.塑性变形对金属的组织、结构和性能有哪些影响？ 组织结构影响：当工件的外形被拉长或者压扁时其内部的晶粒的形状也被拉长或压扁。 性能影响：强硬度提高，塑韧性降低，电阻增加，耐腐蚀性降低 3.什么叫再结晶？再结晶前、后组织和性能有何变化？ 当变形金属加热至较高温度，原子具有较大扩散能力时，会在变形最激烈的区域自发的形成新的细小等轴晶粒称为再结晶。再结晶前后组织上的变化是，在形变激烈能量高的地方形核。性能上的变化是：1加工应力消失，2强度、硬度下降，3塑性、韧性提高 4.何谓临界变形度？为什么生产上应尽量避免在临界变形度这一范围内加工变形？ 当变形度稍有增加时，增至大约2%~10%范围内，经再结晶退火后，晶粒急剧长大的形变度叫做临界
金属材料的强化与韧化
金属材料的强化与韧化 机械工程学院机械工程1班刘文龙2011201120 对于金属材料来讲，最重要的性能指标包括了材料的强度和韧性等。简单的说，强度是指材料抵抗变形和断裂的能力，而韧性指的是材料变形和断裂过程中吸收能量的能力。 随着制造业及材料工业的快速发展，人们对高性能材料的需求已经越来越迫切，从目前角度来看，在不更改加工方式与行业整体现状的情况下，高性能材料主要由制备新型高性能材料与对原有材料进行改性以提高其性能两种方法，显然的，第二种方法更易实现，也更接近工程实际。在现有的研究中，提高材料的强度主要有以下两种途径： 1、完全消除材料内部的位错以及其他的缺陷，使它的强度接近于理论强度，例如金属晶须等，但实际应用难度较大； 2、在金属中引入大量缺陷，以此阻碍位错的运动，如加工硬化、固溶强化、细晶强化、沉淀强化等。 其中金属材料的强化主要有以下几种放法： 1、固溶强化此方法是利用点缺陷对位错运动的阻力使金属基体获得强化的一种方法，一般通过在金属基体中溶入一种或数种溶质元素形成固溶体而使其强度和硬度升高。 2、细晶强化此方法通过细化晶粒以增加晶界对位错的阻滞效应来提高金属强度。 3、第二相粒子强化此法按获得粒子的工艺可分为析出强化与弥散强化。 4、形变强化金属在塑性变形过程中，位错密度会逐渐增加，使得弹性应力场不断变大，位错间交互作用增强，使得位错困难增强金属强度。 这里以金属的细晶强化方式举例，在王艳林[1]等人关于热轧钢材晶粒细化的文章中指出，在保证相同变形量、变形温度以及化学成分的前提下，对22mm棒材进行热轧制后通过强制冷去的方式进行细化晶粒组织，将晶粒度的等级由7.5级提高到8.0级，见图1。通过试验发现，轧后强制冷却的热轧钢材延伸率为22.68%，与空冷状态下的24.30%基本相等，但是其屈服强度由空冷状态下的358.03MPa提高到了498.37MPa，提高了大约39.20%，抗拉强度由空冷状态下的508.33MPa提高到了626.44Mpa，提高了23.23%，可见通过此种方法对热轧钢材进行细晶强化对提高其综合性能效果十分明显，适宜推广；而目前首钢、水城钢铁公司等单位都进行了细晶钢螺纹钢的研究开发，均实现了细晶钢棒线材的工业化生产，并进行了推广应用。
金属材料的选择
为更合理使用金属材料，充分发挥其作用，必须掌握各种金属材料制成的零、构件在正常工作情况下应具备的性能（使用性能）及其在冷热加工过程中材料应具备的性能（工艺性能）。 材料的使用性能包括物理性能（如比重、熔点、导电性、导热性、热膨胀性、磁性等）、化学性能（耐用腐蚀性、抗氧化性），力学性能也叫机械性能。 机械性能机械性能是指金属材料在外力作用下所表现出来的特性。 1.强度：材料在外力（载荷）作用下，抵抗变形和断裂的能力。材料单位面积受载荷称应力。 2.屈服点（бs）：称屈服强度，指材料在拉抻过程中，材料所受应力达到某一临界值时，载荷不再增加变形却继续增加或产生0.2%L。时应力值，单位用牛顿/毫米2（N/mm2）表示。 3.抗拉强度（бb）也叫强度极限指材料在拉断前承受最大应力值。单位用牛顿/毫米2（N/mm2）表示。 4.延伸率（δ）：材料在拉伸断裂后，总伸长与原始标距长度的百分比。 5.断面收缩率（Ψ）材料在拉伸断裂后、断面最大缩小面积与原断面积百分比。 6.硬度：指材料抵抗其它更硬物压力其表面的能力，常用硬度按其范围测定分布氏硬度（HBS、HBW）和洛氏硬度（HKA、HKB、HRC） 7.冲击韧性（Ak）：材料抵抗冲击载荷的能力，单位为焦耳/厘米2（J/cm2）. 工艺性能 指材料承受各种加工、处理的能力的那些性能。 8.铸造性能：指金属或合金是否适合铸造的一些工艺性能，主要包括流性能、充满铸模能力；收缩性、铸件凝固时体积收缩的能力；偏析指化学成分不均性。 9.焊接性能：指金属材料通过加热或加热和加压焊接方法，把两个或两个以上金属材料焊接到一起，接口处能满足使用目的的特性。 10.顶气段性能：指金属材料能承授予顶锻而不破裂的性能。 11.冷弯性能：指金属材料在常温下能承受弯曲而不破裂性能。弯曲程度一般用弯曲角度α（外角）或弯心直径 d 对材料厚度 a 的比值表示， a 愈大或d/a 愈小，则材料的冷弯性愈好。 12.冲压性能：金属材料承受冲压变形加工而不破裂的能力。在常温进行冲压叫冷冲压。检验方法用杯突试验进行检验。 13.锻造性能：金属材料在锻压加工中能承受塑性变形而不破裂的能力。 化学性能 指金属材料与周围介质扫触时抵抗发生化学或电化学反应的性能。 14.耐腐蚀性：指金属材料抵抗各种介质侵蚀的能力。 15.抗氧化性：指金属材料在高温下，抵抗产生氧化皮能力。 剪刀材料是决定修剪性能的根本因素，对于修剪效率、修剪质量以及剪的耐用度影响很大。 性能优良的剪刀材料，是保证剪刀高效工作的基本条件。剪刀刀片部分在强烈摩擦、修剪的工作下，为了能使剪刀获得良好的机械性能、工艺性能、化学性能，剪刀材料应具备的条件： 1.硬度和高耐磨性 剪刀材料必须具有一定的硬度，这是剪刀材料必备的基本要求，现有剪刀材料硬度一般在60HRC以上。剪刀材料越硬，其耐磨性越好，但由于工作条件较复杂，材料的耐磨性还决定于它的化学成分合金相组织的稳定性。
金属材料期末试卷及答案
金属材料期末试卷及答案The final revision was on November 23, 2020
《金属材料与热处理》期末试卷 班级姓名学号成绩 一、填空题 1′*20=20′ 1、常见的金属晶格类型有、_______ ____和___________. 2、金属在态下，随温度的改变，由转变为另一种晶格类型的现象称为同素异构转变。 3、原子呈无序堆积状况的物体叫，一般固态金属都属于。 4、45钢的平均含碳量为。 5、大小不变或变化很慢的载荷称为载荷。 6、热处理四把火为、、、。 7、调质是火加上。 8、常用的回火方法有低温回火、______ __ 和 ______ _ 。 9、奥氏体的符号是，莱氏体的符号是，珠光体的符号 是。 二、选择题（将答案填入下方格内′*10=15′） 1、在短时间内以较高速度作用于零件上的载荷是（）。 A .静载荷 B .冲击载荷 C .交变载荷 2、表示布氏硬度值的符号是（）。 A .HR B .HV C .HBS（HBW） 3、从液体中析出的渗碳体称为（）渗碳体。 A 一次 B 二次 C 三次 D四次 4、渗碳体的含碳量为（）%
A B C D 5、合金固溶强化的主要原因是（）。 A、晶格类型发生了变化 B、晶粒细化 C、晶格发生了畸变 6、珠光体是由组成的机械混合物。 A铁素体和渗碳体 B奥氏体和渗碳体 C 铁素体和奥氏体 7、金属的（）越好，其锻造性能就越好。 A 硬度 B 塑性 C 弹性 D 强度 8、GCrl5SiMn钢的含铬量是：（） A 15％ B 1．5％ C 0. 15％ D ％ 9、Q235—A·F中的235表示（）。 A、屈服强度235MPa B、碳含量% C、抗拉强度235Mpa 10、机床床身应选择（）。 A .20 B. 45 C. HT200 三、判断题（正确打“T”，错误打“F” ，答案填在下方格内′*10=15′） 1、金属弹性变形后，其组织和性能发生变化。 2、含碳量越高，钢的硬度越高。 3、GCr15是目前应用最多的滚动轴承钢，其中Cr的含量为15%。 4、纯铁的熔点为1127摄氏度。 5、弹性变形在外力撤除后可以完全恢复。 6、T7碳素工具钢的含碳量为7%。 7、锰是钢中的有益元素。 8、塑性变形能随载荷的去除而消失。
金属材料的强化方法
金属材料的强化方法 金属材料的强化途径，主要有以下几个方面； (1)结晶强化。结晶强化就是通过控制结晶条件，在凝固结晶以后获得良好的宏观组织和显微组织，从而提高金属材料的性能。它包括： 1)细化晶粒。细化晶粒可以使金属组织中包含较多的晶界，由于晶界具有阻碍滑移变形作用，因而可使金属料得到强化。同时也改善了韧性，这是其它强化机制不可能做到的。 2)提纯强化。在浇注过程中，把液态金属充分地提纯，尽量减少夹杂物，能显著提高固态金属的性能。夹杂物对金属材料的性能有很大的影响。在损坏的构件中，常可发现有大量的夹杂物。采用真空冶炼等方法，可以获得高纯度的金属材料。 (2)形变强化。金属材料经冷加工塑性变形可以提高其强度。这是由于材料在塑性变形后位错运动的阻力增加所致。 (3)固溶强化．通过合金化（加入合金元素）组成固溶体，使金属材料得到强化称为固溶强化。 (4)相变强化。含金化的金属材料，通过热处理等手段发生固态相变，获得需要的组织结构．使金属材料得到强化，称为相变强化。相变强化可以分为两类： 1)沉淀强化（或称弥散强化）。在金属材料中能形成稳定化合物的合金元素，在一定条件下，使之生成的第二相化合物从固溶体中沉淀析出，弥散地分布在组织中，从而有效地提高材料的强度，通常析出的合金化合物是碳化物相。在低合金钢（低合金结构钢和低合金热强钢）中，沉淀相主要是各种碳化物，大致可分为三类。一是立方晶系，如TiC、V4C3．NbC 等，二是六方晶系，如M02、W2C、wc等，三是正菱形，如Fe3C。对低合金热强钢高温强化最有效的是体心立方晶系的碳化物。 2）马氏体强化。金属材料经过淬火和随后同火的热处理工艺后，可获得马氏体组织，使材料强化。但是，马氏体强化只能适用于在不太高的温度下工作的元件，工作于高温条件下的元件不能采用这种强化方法。 (5)晶界强化。晶界部位的自由能较高，而且存在着大量的缺陷和空穴，在低温时，晶界阻碍了位错的运动，因而晶界强度高于晶粒本身：世在高温时，沿晶界的扩散速度比晶内扩敞速度大得多，晶界强度显著降低。因此强化品界对提高钢的热强性是很有效的。硼对晶界的强化作用，足由于硼偏集于晶界上，使晶界区域的品格缺位和空穴减少，晶界自由能降低；B还减缓了合金元素沿晶界的扩放过程；硼能使沿晶界的析出物降低，改善了晶界状态，加入微量硼、锆或硼+锆能延迟晶界上的裂纹形成过程；此外，它们还有利于碳化物相的稳定。 (6)综合强化。在实际生产上，强化金属材料大都是同时采用几种强化方法的综合强化，以充分发挥强化能力。例如： 1)固溶强化十形变强化，常用于固溶体系合金的强化。 2)结晶强化+沉淀强化，用于铸件强化。 3)马氏体强化+表面形变强化。对一些承受疲劳裁荷的构件，常存调质处理后再进行喷丸或滚压处理。 4)固溶强化+沉淀强化。对于高温承压元件常采用这种方法，以提高材料的高温性能。有时还采用硼的强化晶界作用．进一步提高材料的高温强度。