金属材料学复习题
金属材料学复习来自08师兄

沸腾钢在数字后面标“F”(08F、10F、15F),半镇静钢 标“b”,镇静钢一般不标符号。
高级优质碳素结构钢在牌号后加符号“A”,特级碳素结 构钢加符号“E”。 专用优质碳素结构钢还要在牌号的头部(或尾部)加上 代表产品用途的符号.如45钢,20g,45Mn,15F。
Chapter 1 钢铁中的合金元素
1.1 碳钢概论 一、碳钢中的常存杂质
S、P、Si、Mn、N、H、O。 S、P对钢性能的影响:
S:和Fe能形成FeS,并易与γ-Fe形成低熔点(989℃)共晶。 当钢凝固结晶时低熔共晶易于沿晶界分布;钢件在大于 1000℃的热加工温度时低熔共晶会熔化,所以易产生热脆;
(3)碳素工具钢:
一般用标志性符号“T” 加上碳的质量分数的千倍表示。 高级优质碳素工具钢在其数字后面再加上“A”字。含 锰碳素工具钢中锰的质量分数可扩大到0.6%,这时,在 牌号的尾部标以Mn。如T8A,T8MnA。 (4)一般工程用铸造碳素钢
用标志性符号“ZG”加上最低屈服点值-最低抗拉强度 值表示。如ZG340-640。
第四阶段:奥氏体成分的均匀化。 Fe3C全部溶解完毕时,A的成分是不均匀的,只有延 长保温时间,通过碳原子的扩散才能获得均匀化的A。
合金元素对A形成的影响 ➢Me加入后改变了临界点温度、S点位置和C在A中的溶 解度,使A形成的温度条件和C浓度条件发生了变化;
➢A的形成是一个扩散过程,Me原子不仅本身扩散困难, 还将影响Fe和C原子的扩散,从而影响A化过程。
A形成过程:A的形核,A的长大,Fe3C的溶解,A成分均 匀化。 第一阶段:奥氏体晶核的形成
高中化学必修一第三章《铁金属材料》复习题(3)

一、选择题1.铝具有较强的抗腐蚀性能,主要是因为A .与氧气在加热时才反应B .铝性质不活泼,不与任何物质反应C .铝表面能形成一层氧化膜,氧化膜对其起保护作用D .铝和酸不反应2.在给定条件下,下列选项所示物质间转化均能实现的是A .Al NaOH 溶液−−−−−−→H 2B .CuO 2H O −−−→Cu(OH)2C .Cl 2−−−−−→Fe 点燃FeCl 2 D .NaCl 溶液电解−−−−→单质Na3.下列叙述不正确的是 A .NaHCO 3、Fe(OH)3、FeCl 2 均可通过化合反应生成B .电解、电离、电镀均需要通电才可进行C .CO 2、N 2O 5、SO 2 均为酸性氧化物D .从铝土矿中获得氧化铝,电解熔融的氧化铝得到铝4.下列离子方程式书写正确的是A .氯气溶于水生成具有漂白性的物质:Cl 2+H 2O=HClO +Cl -+H +B .向沸水中滴入饱和FeCl 3溶液,继续煮沸至溶液显红褐色:Fe 3++3H 2O=Fe(OH)3↓+3H +C .用KSCN 溶液检测FeCl 3溶液中的Fe 3+:Fe 3++3SCN -=Fe(SCN)3↓D .向FeCl 3溶液中滴加氨水出现红褐色沉淀:Fe 3++3OH -=Fe(OH)3↓5.将一定物质的量的Na 2CO 3、NaHCO 3组成的混合物溶于水,配成1L 溶液,取出50mL 溶液然后滴加一定物质的量浓度的盐酸得到的图像如图所示,下列说法正确的是A .标注NaCl 的直线代表产生的CO 2的物质的量B .原混合物中Na 2CO 3与NaHCO 3的物质的量之比为1:2C .盐酸的浓度是0.05mol ·L -1D .盐酸加到150mL 时,放出CO 2气体2.24L(标准状况下)6.将0.01molNaOH 和1.06gNa 2CO 3混合并配成溶液,向溶液中滴加0.1mol ·L -1稀盐酸。
金属材料学期末复习题

1、材料选用的基本原则有哪些?
①材料的使用性能要求②材料的公共性能③经济性④其他因素:考虑外形和尺寸特点、合金化基本原则、多元适量复合加入。
2、提高钢耐腐蚀性能的途径有哪些?
①使钢的表面形成稳定的保护膜,合金元素Cr、Al、Si是比较有效的
8、合金工具钢中,合金元素的主要作用是( 提高淬透性 )、( 细化碳化物 )、( 提高钢的强韧性 )。
9、第一类回火脆性温度范围(200~350℃),第二类回火脆性温度范围(450~650℃)。
10、耐热钢中常用的合金元素中,(Mo )、(W)是提高耐热钢热强性的重要元素。
11、现在一般提倡高速钢中不加或少加(钴)、锰)、(硅)是低合金高强度钢中最常用且较经济的元素。
第二类回火脆性产生的原因:钢在450~650℃回火时,杂质元素Sb、S、As偏聚与晶界,或N、P、O等杂志元素偏聚于晶界,形成网状或片状化合物,降低了晶界强度。
防止措施:①降低钢中的杂质元素②加入能细化A晶粒的元素③加入适量的Mo、W元素④避免在第二类回火脆性温度回火。
3.合金元素提高钢的韧度主要有哪些途径?
⑶这类钢常用于承受大冲击载荷、强烈磨损的工况下工作的工件。
课后作业题
1.为什么说钢中的S、P杂志元素在一般的情况下总是有害的?
2.合金元素对Fe-Fe3C相图的S、E点有什么影响?这种影响意味着什么?
凡是扩大r相区的元素均使S、E点向左下方移动。如Mn、Ni等;凡是封闭r相区的元素均使S、E点向左上方移动。如Cr、Si、Mo等;S点左移意味着共析碳量减小,E点左移意味着莱氏体的含碳量减小。
1细化奥氏体晶粒②提高钢的回火稳定性③改善基体韧度④细化碳化物⑤降低或消除钢的回火脆性⑥在保证强度水平下适当降低碳含量⑦提高冶金质量⑧通过合金化形成一定量残余奥氏体,利用稳定的残余奥氏体来提高材料韧度。
金属学及材料科学基础总结题

总结题2一、判断:(对的打√,错的打×)一、钢淬火时的冷却速度越快,马氏体的硬度越高。
( x )2、当把亚共析钢加热到Ac1和Ac3之间的温度时,将获得由铁素体和奥氏体构成的两相组织,在平衡条件下,其中奥氏体的碳含量总是大于钢的碳含量。
()3、20钢比T12钢的碳含量要高。
( X )4、正火是将钢件加热至完全奥氏体化后空冷的热处理工艺。
()5、65Mn是合金调质结构钢。
弹簧钢( X )6、回火索氏体的性能明显优于奥氏体等温冷却直接所得到的片层状索氏体的性能。
()7、T10A和60号钢均属于高碳钢。
( X )8、室温下,金属晶粒越细,则强度越高、塑性越好。
()9、一般来说,钢的强度高于铸铁的强度。
()10、65Mn的淬透性比65号钢的淬透性差。
()11、从C曲线中分析可知,共析钢的过冷奥氏体在A1-550℃的范围内发生贝氏体转变。
()12、所谓本质细晶粒钢就是一种在任何加热条件下晶粒均不发生粗化的钢。
()13、过冷奥氏体转变为马氏体是一种扩散型转变。
()14、60钢比T12钢的碳含量要高。
()15、马氏体是碳在α-Fe中的过饱和固溶体,当奥氏体向马氏体转变时,体积要收缩。
()16、当亚共析成分的奥氏体在冷却发生珠光体转变时,温度越低,其转变产物组织越粗。
()17、贝氏体是过冷奥氏体中温转变产物,在转变过程中,碳原子能进行扩散,而铁原子不能进行扩散。
()1八、不论碳含量高低,马氏体的硬度都很高,脆性都很大。
()19、高合金钢既具有良好的淬透性,也具有良好的淬硬性。
()20、经退火后再高温回火的钢,能得到回火马氏体组织,具有良好的综合机械性能。
()21、热加工是指在室温以上的塑性变形加工。
()22、在正常加热淬火条件下,亚共析钢的淬透性随碳的增高而增大,过共析钢的淬透性随碳的增高而减小。
()二、填空题:请把答案填在题中横线上。
1、钢的淬透性越高,则其C曲线的位置越向(填“左或右”)。
2.、HT200牌号中“HT”表示,数字”200”表示。
金属材料学(复习题及答案)

金属材料学复习题及答案〔1-32 题〕1. 解释以下名词合金元素:特别添加到金属中为了保证获得所要求的组织构造、物理、化学和机械性能的化学元素。
合金钢:为了增加某些性能而添加合金元素的钢马氏体:碳溶于α-Fe 的过饱和的固溶体,是奥氏体通过无集中型相变转变成的亚稳定相奥氏体:碳溶于 -Fe 中形成的固溶体淬透性:钢在淬火时能获得马氏体的力量,是钢本身固有的一个属性淬硬性:在抱负淬火条件下,以超过临界冷却速度所形成的马氏体组织能够到达的最高硬度淬火临界冷却速度:为了获得马氏体所需的最低的冷却速度二次硬化 :某些铁碳合金〔如高速钢〕须经屡次回火后,才进一步提高其硬度。
这种 硬化现象,称为二次硬化,它是由于特别碳化物析出和〔或〕由于与奥氏体转变为马氏体或贝氏体所致不锈钢 :在空气、水、盐、酸、碱等腐蚀介质中具有高的化学稳定性的钢耐热钢:通常将在高温条件下工作的钢称耐热钢2. 合金元素在钢中以什么形式存在?对钢的性能有哪些影响?答:存在形式:溶于固溶体、形成碳化物和氮化物、存在于金属化合物、各类夹杂物、自由态固溶体:随溶质元素含量的增多,产生固溶强化作用3. 指出Fe-C 相图中Ac1、Ac3、ACcm 、Ar1、Ar3、Arcm 各相变点的意义。
答:Ac1:加热时,P 向A 转变的开头温度;Ac3:加热时,先共析F 全部转为A 的终了温度ACcm :加热时,Fe 3C Ⅱ全部融入A 的终了温度Ar1:冷却时,A 向P 转变的开头温度Ar3:冷却时,A 开头析出先共析F 的温度Arcm :冷却时,A 开头析出Fe 3C Ⅱ的温度5. 指出以下铁碳合金工件的淬火及回火温度,并说明回火后得到的组织和大致硬度。
〔1〕wc=0.45%钢制小轴〔要求综合力学性能好〕;〔2〕wc=0.60%钢制弹簧;〔3〕wc=1.2% 钢制锉刀。
答:(1). 45 钢小轴,840 度淬火,回火温度调质 500-600,布氏 250 左右,回火索氏体(2)60 弹簧钢,820 度淬火,回火温度 380-420,硬度 40-45HRC ,回火托氏体(3)T12 钢锉刀 ,780-800 度淬火,回火温度 160-180,硬度 60-60HRC ,回火马氏体 6. 现有低碳钢和中碳钢齿轮各一个,为了使齿面具有高硬度和高耐磨性,应进展何种热处理? 并比较经热处理后组织和性能上有何不同?答:低碳钢进展的热处理工艺:渗碳直接淬火+低温回火 外表组织为:回火M+碳化物中碳钢进展的热处理工艺:调质处理+外表淬火+低温回火组织为:回火M7.试说明外表淬火、渗碳、氮化热处理工艺在用钢、性能、应用范围等方面的差异。
金属材料学(复习题及答案)

金属材料学复习题及答案(1-32题)1.解释下列名词合金元素:特别添加到金属中为了保证获得所要求的组织结构、物理、化学和机械性能的化学元素。
合金钢:为了增加某些性能而添加合金元素的钢马氏体:碳溶于α-Fe的过饱和的固溶体,是奥氏体通过无扩散型相变转变成的亚稳定相奥氏体:碳溶于ɣ-Fe中形成的固溶体淬透性:钢在淬火时能获得马氏体的能力,是钢本身固有的一个属性淬硬性:在理想淬火条件下,以超过临界冷却速度所形成的马氏体组织能够达到的最高硬度淬火临界冷却速度:为了获得马氏体所需的最低的冷却速度二次硬化:某些铁碳合金(如高速钢)须经多次回火后,才进一步提高其硬度。
这种硬化现象,称为二次硬化,它是由于特殊碳化物析出和(或)由于与奥氏体转变为马氏体或贝氏体所致不锈钢:在空气、水、盐、酸、碱等腐蚀介质中具有高的化学稳定性的钢耐热钢:通常将在高温条件下工作的钢称耐热钢2.合金元素在钢中以什么形式存在?对钢的性能有哪些影响?答:存在形式:溶于固溶体、形成碳化物和氮化物、存在于金属化合物、各类夹杂物、自由态固溶体:随溶质元素含量的增多,产生固溶强化作用3.指出Fe-C相图中Ac1、Ac3、ACcm、Ar1、Ar3、Arcm各相变点的意义。
答:Ac1:加热时,P向A转变的开始温度;Ac3:加热时,先共析F全部转为A的终了温度ACcm:加热时,Fe3CⅡ全部融入A的终了温度Ar1:冷却时,A向P转变的开始温度Ar3:冷却时,A开始析出先共析F的温度Arcm:冷却时,A开始析出Fe3CⅡ的温度5.指出下列铁碳合金工件的淬火及回火温度,并说明回火后得到的组织和大致硬度。
(1)wc=0.45%钢制小轴(要求综合力学性能好);(2)wc=0.60%钢制弹簧;(3)wc=1.2%钢制锉刀。
答:(1).45钢小轴,840度淬火,回火温度调质 500-600,布氏250左右,回火索氏体(2)60弹簧钢,820度淬火,回火温度380-420,硬度40-45HRC,回火托氏体(3)T12钢锉刀,780-800度淬火,回火温度160-180,硬度60-60HRC,回火马氏体6.现有低碳钢和中碳钢齿轮各一个,为了使齿面具有高硬度和高耐磨性,应进行何种热处理?并比较经热处理后组织和性能上有何不同?答:低碳钢进行的热处理工艺:渗碳直接淬火+低温回火表面组织为:回火M+碳化物中碳钢进行的热处理工艺:调质处理+表面淬火+低温回火组织为:回火M7.试说明表面淬火、渗碳、氮化热处理工艺在用钢、性能、应用范围等方面的差别。
金属材料学复习题整理(戴起勋)

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。
4、凡是扩大γ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γ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。
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。
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。
高考化学金属材料一轮复习小题训练(原卷版)

金属材料1.下列物质中,属于纯净物的是( )A.明矾B.生铁C.不锈钢D.赤铁矿2.某种钢铁材料含碳为2.4%,这种材料是()A.生铁B.特种钢C.碳素钢D.高碳钢3.不能由单质直接化合制得的是( )A.NaCl B.AlCl3C.FeCl2D.CuCl24.常温下,将铝片投入浓H2SO4中,下列说法正确的是( )A.铝被钝化B.不发生反应C.产生大量SO2D.产生大量H25.金属一般具有的特点是( )A.有金属光泽,能导电,有延展性B.熔点和沸点较低C.能在空气中稳定存在,不易被氧化D.在反应中作氧化剂6.合金在生产和生活中具有广泛的应用,下列用品中所用的材料不属于...合金的是() A.铁锅(生铁) B.刀具(不锈钢) C.体温计(水银) D.高压锅(硬铝)7.下列说法不正确的是()A.不锈钢是含铁、铬、镍的合金B.合金中可能含有非金属元素C.合金一定只含有两种元素D.合金的熔点一般比各组分金属的低8.下列有关金属冶炼方法的叙述,不正确的是()A.湿法炼铜的原理属于置换反应B.1 000年前中国就能炼锌,现代炼锌主要利用热还原法C.铝热法应用很普遍,可冶炼Mn、Mg、W等金属D.钠、镁、铝等活泼金属的冶炼采用电解法9.在Mg、Al、Cu、Fe四种元素中,每种元素都有某些方面不同于其他三种元素。
若从中选出铁元素,则选择的理由正确的是()A.在冷的浓硫酸、浓硝酸中发生钝化B.在不同化合物中能显示不同的化合价C.能与盐酸反应产生氢气,不能与氢氧化钠溶液反应产生氢气D.能被磁铁吸引10.铝是地壳中含量最高的金属元素,下列关于铝及其化合物的说法错误的是( ) A.可用NaOH溶液除去Fe2O3粉末中少量的Al2O3B.纯铝的硬度和强度较小,不适合用于制造机器零件C.铝制品廉价易得,适用于厨房蒸煮和长期存放碱性食物D.铝在冷的浓硝酸中发生钝化,因此可用铝槽车运输浓硝酸11.下列离子方程式书写正确的是( )A.向FeI2溶液中滴加少量新制氯水:2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-B.向CuCl2溶液中加入少量钠:2Na+Cu2+=Cu+2Na+C.向NaOH溶液中加入足量的铝粉:2Al+6OH-=2AlO2-+3H2↑D.Fe2O3溶于稀硫酸中:Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O12.合金是一类用途广泛的金属材料,下列关于合金的说法不正确的是( )A.人类历史上使用最早的合金是青铜B.目前世界上用途最广泛的合金是钢C.合金是两种金属熔合而成的具有金属特性的物质D.合金的熔点比它的各成分金属的熔点都低13.下列物质的性质与用途具有对应关系的是( )A.Al2O3的两性,铝制餐具不宜用来蒸煮或长时间存放酸性或碱性食物B.NaHCO3受热易分解,可用NaHCO3治疗胃酸过多C.Fe2O3是碱性氧化物,Fe2O3可作红色油漆和涂料D.抗坏血酸(维生素C)具有氧化性,可用作水果罐头中的抗氧化剂14.下列说法正确的是A.Al2O3难溶于水,不跟水反应,所以它不是Al(OH)3对应的氧化物B.因为Al2O3是金属氧化物,所以它是碱性氧化物C.Al2O3能跟所有的酸、碱溶液反应D.Al2O3和Na2O按物质的量之比1:1投入水中可得到澄清溶液1.1825年丹麦化学家用无水AlCl3与钾作用第一次获得金属铝,当时由于价格非常昂贵,被称为“银色的金子”。
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第一章钢铁中的合金元素
1.试述合金元素在钢中的存在形式。
2.在合金钢中,常加入的合金元素有哪些?非碳化物形成合金元素有哪些?碳化物形成合
金元素有哪些?扩大γ相的合金元素有哪些?缩小γ相区的合金元素有哪些?
3.为什么碳钢在室温下不存在单一奥氏体或单一铁素体组织,而合金钢中有可能存在这
类组织?
4.分析Me(Ni、Co、Mn、Cr、V、Cu;C、N)在Fe中的溶解度。
5.从电子结构和生成热两方面分析碳化物和氮化物在钢中的稳定性。
6.分析合金元素对Fe--C相图的影响
7.分析合金元素对钢加热时转变的影响。
8.分析合金元素对C曲线的影响。
9.分析合金元素对珠光体转变、贝氏体及马氏体转变的影响。
10.合金元素对淬火钢回火组织转变有何影响?
11.什么是二次淬火?产生二次淬火的原因是什么?
12.什么是二次硬化?产生二次硬化的原因是什么?
13.解释下列现象;
(1)在相同含碳量情况下,除了含Ni和Mn的合金钢外,大多数合金钢的热处理加热温度都比碳钢高;
(2)在相同含碳量情况下,含碳化物形成元素的合金钢具有较高的回火抗力;
(3)含碳≥0.40%,含Cr12%的钢属于过共析钢,而含碳1.5%、含Cr12%的钢属于莱氏体钢;
(4)高速钢在热锻或热轧后,经空冷获得马氏体组织。
第二章工程结构钢
1.工程结构钢的工作条件和性能要求是什么?
2.试述低合金高强度结构钢的成分特点?
3.影响钢的冲击韧性和韧-脆转化温度的因素有哪些?
4.合金元素恶化工程结构钢焊接性的因素有哪些?
5.分析微合金元素钛、铌、钒等的作用。
第三章机械制造结构钢
1.机械制造结构钢按热处理状态如何分类?
2.合金调质钢的成分有何特点?各合金元素的主要作用是什么?
3.说明渗碳钢的热处理工艺及最终组织。
4.轴承钢的合金化与性能持点是什么?
5.根据轴承钢中的碳化物缺陷产生条件可以将碳化物如何分类?
6.滚动轴承钢中Cr起什么作用?为什么含量限制在一定范围?
7.合金弹簧钢成分特点、性能要求、典型牌号和用途?
第四章工具钢
1.工具钢的化学成分和热处理特点是什么?
2.何谓红硬性?为什么W18Cr4V钢在回火时会出现“二次硬化”现象?
3.W18Cr4V高速钢的性能特点是什么?合金元素在钢中的主要作用是什么?其热处理
工艺包括哪些?每一项热处理工艺的目的是什么?
4.试述W18Cr4V 钢铸造、退火、淬火及回火的金相组织。
5.高碳高铬冷变形模具钢的热处理特点是什么?
6.热变形模具钢的合金化原则及热处理工艺特点如何?
第五章不锈钢
1.提高钢的耐蚀性途径有哪些?
2.不锈钢的成分特点是什么?
3.常见的不锈钢有哪几种?为什么不锈钢中含Cr量都超过12%?
4.什么是晶间腐蚀?引起晶间腐蚀的原因是什么?如何消除晶间腐蚀?
5.简述奥氏体不锈钢常用的热处理工艺。
第六章耐热钢
1.什么是钢的抗氧化性?如何提高?
2.什么是钢的热强性?如何提高?
3.简述常用耐热钢的牌号、成分、热处理及用途
耐磨钢
1.何谓高锰钢的水韧处理?
2.试述耐磨钢的耐磨原理。
3.耐磨钢性能特点;典型牌号和用途?。