金属学与热处理复习题带答案
金属材料与热处理试题(含答案)精选全文完整版

可编辑修改精选全文完整版金属材料与热处理试题(含答案)金属材料与热处理(答案直观方便)一.填空(每空0.5分共15分)1.纯铁在室温下具有体心立方晶体结构,马氏体是碳在α-Fe 中的过饱和固溶体2.钢的基本组织(相)包括铁素体、渗碳体、奥氏体。
3.通常钢按化学成分碳素钢、合金钢。
4.铁碳合金中的共析线指PSK ,A3线指GS 。
5.一种物质均匀地分布(溶解)于另一种固体物质中所形成的溶合体叫做固溶体。
可分为间隙固溶体和置换固溶体两种基本类型。
6.金属晶体中最常见的晶格类型有面心立方、体心立方、密排六方。
7.一般钢中硫(S)元素的有害作用是使钢产生热脆性,而磷(P)元素的有害作用为使钢产生冷脆性。
8.40Cr钢中碳的平均质量分数为0.40% 。
9.金属的性能一般分为使用性能和工艺性能。
10.表征钢试样淬硬层深度和硬度分布的特性就钢的淬透性。
11.湘钢常用的检验钢的宏观组织的检验方法有酸浸试验、硫印试验、塔形发纹试验三种。
12.典型的铸锭结晶的宏观组织由表面细晶区,次表面柱状晶区和中心等轴晶区三部分组成。
13.硫印试样受检面的表面粗糙度要求为0.8μ。
14.在物质内部,凡原子作有序、有规则排列的称为晶体,凡原子呈无序堆积状况的,称为非晶体。
二.选择(每题1分共20分)1.下列哪种组织不属于铁碳合金的基本组成相(C)A.铁素体B.奥氏体C.珠光体D.渗碳体2.马氏体的硬度主要取决于(B)A.淬火加热温度B.碳含量C.淬火冷却速度3.下列几种钢中,(B)是合金结构钢A.Q235 A.FB.40CrC.T10D.W18Cr4V4.调质处理就是(A)的热处理工艺。
A.淬火+高温回火B.淬火+中温回火C.淬火+低温回火5.下列性能中属于金属使用性能的是(B)A.热处理性能B.物理性能C.锻造性能6.下列各纯铁的素异构体中,具有相同晶体结构的一组为(C)A.δ-Fe γ-FeB.γ-Fe α-FeC.δ-Fe α-Fe7.晶粒细化对强度和塑韧性的影响分别是(B)A.晶粒越细,强度越高,塑韧性越差B.晶粒越细,强度越高,塑韧性越好C.晶粒越细,强度越低,塑韧性越差D.晶粒越细,强度越低,塑韧性越好8.下列属于钢的常存元素的为(A)A.Si Mn P SB.Si Mn Cr NbC.Si Cr P SD.Si P C S9.钢的热处理过程中,临界温度的关系为(A)A.A c1﹥A1﹥A r1B.A r1﹥A1﹥A c1C.A c1﹥A r1﹥A1D.A r1﹥A c1﹥A110.影响钢的淬透性的主要因素(C)A.淬火加热温度B.淬火冷却速度C.钢的化学成分D.加热保温时间11.理化检测人员必须按照有关(D)进行检验A.手册B.经验C.教科书D.国家标准/行业标准12.下列缺陷均属于连铸方坯低倍缺陷的是(C)A.一般疏松边部裂纹中心裂纹B.中间裂纹轴心晶间裂纹角部裂纹C.边部裂纹中心裂纹中间裂纹D.皮下气泡白点缩孔13.酸蚀试样的受检面应距烧割面至少(D)A.5mm以上B.10mm以上C.20mm以上D.40mm以上14.热酸蚀试验采用的酸液一般是(D)A.1:2的工业浓盐酸水溶液B.2:1的工业浓盐酸水溶液C.3:1的工业浓盐酸水溶液D.1:1的工业浓盐酸水溶液15.45钢在室温的平衡组织为:(A)A.铁素体+珠光体B.铁素体+奥氏体C.珠光体D.珠光体+渗碳体16.下列哪两种低倍缺陷还需要观察试样的纵截面后才能确定(D)A.一般疏松中心疏松B.皮下气泡白点C.残余缩孔轴心晶间裂纹D.白点轴心晶间裂纹17.下列材料中(A)适宜做冲压件A.08FB.Q345BC.40CrD.37Mn518.实际金属晶体结构中的晶界属于晶体缺陷中的(B)A.点缺陷B.面缺陷C.线缺陷19.维氏硬度试验采用的压头(B)A.120o的金刚石圆锥体B.136o的金刚石正四棱锥体C.硬质合金球20.一般情况下,高温回火后获得的组织为(A)A.回火索氏体B.回火马氏体C.回火托氏体D.回火贝氏体三.判断(每题1分共20分)1.晶体中的原子是排列有序的(√)2.纯金属是导电的,而合金则不导电(ⅹ)3.任何情况下,Q345钢在室温下的组织都为铁素体+珠光体(ⅹ)4.去应力退火过程中不发生组织转变(√)5.钢的淬火温度都应加热到单相奥氏体(ⅹ)6.随过冷度增加,珠光体相变产物越来越细,强度越来越高(√)7.除了碳元素以外,还含有其他元素的钢称为合金钢(ⅹ)8.钢的含碳量越高,其强度硬度越高,塑性韧性越好(ⅹ)9.珠光体是奥氏体和渗碳体的机械混合物(ⅹ)10.快速冷却时不可以用Fe-C相图判断组织转变(√)11.硫印试验所用的硫酸水溶液的浓度一般为3%左右(√)12.可采用完全退火来消除过共析钢中的网状渗碳体(ⅹ)13.淬火后的钢一般需要及时进行回火(√)14.优质碳素结构钢一般用于制作机械零件(√)15.GCr15钢中铬的质量分数w(Cr)为15% (ⅹ)16.所有的酸蚀试验,不管是热酸蚀试验,还是冷酸蚀试验或电解酸蚀,对试样检验面的表面粗糙度的要求均一样(ⅹ)17.硫印试验中,在试面清洗干净的前提下,同一个试面可重复做第二次、第三次硫印试验,但硫印时间要加倍(ⅹ)18.低倍检验中,中心疏松和一般疏松在本质上是没有区别的(√)19.酸蚀时,试样腐蚀不足时可以继续入槽腐蚀,但若腐蚀过重则需要重新加工0.5mm 以上(ⅹ)20.皮下气泡的特征一般是在试面的皮下呈分散或簇分布的细长裂缝和椭圆形气孔,并且裂缝一般垂直于钢坯表面(√)四.名词解释(每题3分,共15 分)1.相合金中具有相同的结构,相同的物理和化学性能,并以界面形式与系统中其余部分分开的均匀部分2.共析转变含碳为0.77%的奥氏体,在727℃(或A1线),同时析出铁素体与渗碳体,这种转变为共析转变(含C在0.77%的钢,在A1线附近发生P ≒A的反应就共析转变)3.亚共析钢含碳0.0218%~0.77%之间的钢。
金属材料与热处理题库及答案

金属材料与热处理题库及答案金属材料与热处理题及答案第一章金属的结构与结晶1.判断题1.非晶体具有各向同性的特点。
(√)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,其力学性能越好。
(×)4.多晶体中,各晶粒的位向是不完全相同的。
(√)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。
(√)9.非晶体具有各向异性的特点。
(×)10.晶体的原子是呈有序、有规则排列的物质。
(√)11.非晶体的原子是呈无序、无规则堆积的物质。
(√)12.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。
(√)13.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。
(√)14.金、银、铜、铁、锌、铝等都属于金属而不是合金。
(×)15.金属材料是金属及其合金的总称。
(√)16.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。
(√)17.金是属于面心立方晶格。
(√)18.银是属于面心立方晶格。
(√)19.铜是属于面心立方晶格。
(√)20.单晶体是只有一个晶粒组成的晶体。
(√)21.晶粒间交接的地方称为晶界。
(√)22.晶界越少,金属材料的性能越好。
(×)23.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。
(√)24.纯金属的结晶过程是在恒温下进行的。
(√)25.金属的结晶过程由晶核的产生和长大两个基本过程组成。
(√)26.只有一个晶粒组成的晶体成为单晶体。
(√)27.晶体缺陷有点、线、面缺陷。
(√)28.面缺陷分为晶界和亚晶界两种。
(√)29.纯铁是由许多规则的晶粒组成。
(×)30.晶体有规则的几何图形。
(√)31.非晶体没有规则的几何图形。
(完整版)《金属学与热处理》复习题参考答案

《金属学与热处理》复习题绪论基本概念:1.工艺性能:金属材料适应实际加工工艺的能力。
(分类)2.使用性能:金属材料在使用时抵抗外界作用的能力。
(分类)3.组织:用肉眼,或不同放大倍数的放大镜和显微镜所观察到的金属材料内部的情景。
宏观组织:用肉眼或用放大几十倍的放大镜所观察到的组织。
(金属内部的各种宏观缺陷)显微组织:用100-2000倍的显微镜所观察到的组织。
(各个组成相的种类、形状、尺寸、相对数量和分布,是决定性能的主要因素)4:结构:晶体中原子的排列方式。
第一章基本概念:1.金属:具有正的电阻温度系数的物质,其电阻随温度升高而增加。
2.金属键;金属正离子和自由电子之间相互作用而形成的键。
3.晶体:原子(离子)按一定规律周期性地重复排列的物质。
4.晶体特性:(原子)规则排列;确定的熔点;各向异性;规则几何外形。
5.晶胞:组成晶格的最基本的几何单元。
6.配位数:晶格中任一原子周围与其最近邻且等距的原子数目。
7.晶面族:原子排列相同但空间位向不同的所有晶面称为晶面族。
8.晶向族:原子排列相同但空间位向不同的所有晶向称为晶向族。
9.多晶型性:当外部条件(如温度和压强)改变时,有些金属会由一种晶体结构向另一种晶体结构转变。
又称为同素异构转变。
10.晶体缺陷:实际晶体中原子排列偏离理想结构的现象。
11.空位:晶格结点上的原子由于热振动脱离了结点位置,在原来的位置上形成的空结点。
12.位错:晶体中有一列或若干列原子发生了有规则的错排现象,使长度达几百至几万个原子间距、宽约几个原子间距范围内的原子离开其平衡位置,发生了有规律的错动。
13.柏氏矢量:在实际晶体中沿逆时针方向环绕位错线作一个闭合回路。
在完整晶体中以同样的方向和步数作相同的回路,由回路的终点向起点引一矢量,该矢量即为这条位错线的柏氏矢量。
14.晶粒:晶体中存在的内部晶格位向完全一致,而相互之间位向不相同的小晶体。
15.各向异性:由于晶体中不同晶面和晶向上的原子密度不同,因而晶体在不同方向上的性能有所差异。
金属材料与热处理练习题库与参考答案

金属材料与热处理练习题库与参考答案一、单选题(共30题,每题1分,共30分)1、根据石墨形态不同,铸铁的分类错误的是( )。
A、麻口铸铁B、球墨铸铁C、蠕墨铸铁D、灰铸铁正确答案:A2、GCrl5SiMn钢属于:( )。
A、滚动轴承钢B、刃具钢C、量具钢D、模具钢正确答案:A3、马氏体组织有两种形态( )。
A、树状、针状B、板条、针状C、板条、树状D、索状、树状正确答案:B4、淬火后铝合金的强度和硬度随时间而发生显著提高的现象称为( )。
A、淬火处理B、正火处理C、时效或沉淀强化D、退火处理正确答案:C5、加工硬化现象的最主要原因是( )。
A、晶粒破碎细化B、位错密度增加C、形成纤维组织正确答案:B6、a-Fe转变为y-Fe时的温度为( )摄氏度。
A、912B、770C、1538正确答案:A7、作为碳素工具钢,含碳量一般应为( )。
A、<0.25%B、>0.7%C、<0.55&D、>2.1%正确答案:B8、铜的熔点为( )。
A、1023℃B、2032℃C、1083℃D、3245℃正确答案:C9、钢的()是指钢淬火时获得一定淬透层深度的能力。
A、淬透性B、淬硬性C、时效D、冷处理正确答案:A10、ZG25表示含碳量为( )的铸造碳钢。
A、0.0025B、0.0037C、0.0028D、0.0035正确答案:A11、根据拉伸实验过程中拉伸实验力和伸长量关系,画出的--伸长曲线(拉伸图)可以确定出金属的()。
A、强度和韧性B、强度和塑性C、塑性和韧性D、强度和硬度正确答案:B12、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、弹性极限B、屈服强度C、抗拉强度正确答案:C13、()是硬而脆的相。
A、奥氏体B、贝氏体C、马氏体正确答案:C14、金属材料的组织不同,其性能()。
A、与组织无关B、不确定C、不同D、相同正确答案:C15、共晶白口铸铁的室温组织是( )。
金属学及热处理练习题答案

第一章金属的晶体结构马氏体沉淀硬化不锈钢,它是美国 ARMCO 钢公司在1949年发表的,其特点是强度高,耐蚀性好,易焊接,热处理工艺简单,缺点是延韧性和切削性能差,这种马氏体不锈钢与靠间隙元素碳强化的马氏体钢不同,它除靠马氏体相变外并在它的基体上通过时效处理析出金属间化合物来强化。
正因为如此而获得了强度高的优点,但延韧性却差。
1、试用金属键的结合方式,解释金属具有良好的导电性、正的电阻温度系数、导热性、塑性和金属光泽等基本特性.答:(1)导电性:在外电场的作用下,自由电子沿电场方向作定向运动。
(2)正的电阻温度系数:随着温度升高,正离子振动的振幅要加大,对自由电子通过的阻碍作用也加大,即金属的电阻是随温度的升高而增加的。
(3)导热性:自由电子的运动和正离子的振动可以传递热能。
(4) 延展性:金属键没有饱和性和方向性,经变形不断裂。
(5)金属光泽:自由电子易吸收可见光能量,被激发到较高能量级,当跳回到原位时辐射所吸收能量,从而使金属不透明具有金属光泽。
2、填空:1)金属常见的晶格类型是面心立方、体心立方、密排六方。
2)金属具有良好的导电性、导热性、塑性和金属光泽主要是因为金属原子具有金属键的结合方式。
3)物质的原子间结合键主要包括金属键、离子键和共价键三种。
4)大部分陶瓷材料的结合键为共价键。
5)高分子材料的结合键是范德瓦尔键。
6)在立方晶系中,某晶面在x轴上的截距为2,在y轴上的截距为1/2;与z轴平行,则该晶面指数为(( 140 )) .7)在立方晶格中,各点坐标为:A (1,0,1),B (0,1,1),C (1,1,1/2),D(1/2,1,1/2),那么AB 晶向指数为(-110),OC晶向指数为(221),OD晶向指数为(121)。
8)铜是(面心)结构的金属,它的最密排面是(111 )。
9) α-Fe、γ-Fe、Al、Cu、Ni、Cr、V、Mg、Zn中属于体心立方晶格的有(α-Fe 、 Cr、V ),属于面心立方晶格的有(γ-Fe、Al、Cu、Ni ),属于密排六方晶格的有( Mg、Zn )。
《金属学与热处理》复习题参考答案

《金属学与热处理》复习题绪论基本概念:1.工艺性能:金属材料适应实际加工工艺的能力。
(分类)2.使用性能:金属材料在使用时抵抗外界作用的能力。
(分类)3.组织:用肉眼,或不同放大倍数的放大镜和显微镜所观察到的金属材料内部的情景。
宏观组织:用肉眼或用放大几十倍的放大镜所观察到的组织。
(金属内部的各种宏观缺陷)显微组织:用100-2000倍的显微镜所观察到的组织。
(各个组成相的种类、形状、尺寸、相对数量和分布,是决定性能的主要因素)4:结构:晶体中原子的排列方式。
第一章基本概念:1.金属:具有正的电阻温度系数的物质,其电阻随温度升高而增加。
2.金属键;金属正离子和自由电子之间相互作用而形成的键。
3.晶体:原子(离子)按一定规律周期性地重复排列的物质。
4.晶体特性:(原子)规则排列;确定的熔点;各向异性;规则几何外形。
5.晶胞:组成晶格的最基本的几何单元。
6.配位数:晶格中任一原子周围与其最近邻且等距的原子数目。
7.晶面族:原子排列相同但空间位向不同的所有晶面称为晶面族。
8.晶向族:原子排列相同但空间位向不同的所有晶向称为晶向族。
9.多晶型性:当外部条件(如温度和压强)改变时,有些金属会由一种晶体结构向另一种晶体结构转变。
又称为同素异构转变。
10.晶体缺陷:实际晶体中原子排列偏离理想结构的现象。
11.空位:晶格结点上的原子由于热振动脱离了结点位置,在原来的位置上形成的空结点。
12.位错:晶体中有一列或若干列原子发生了有规则的错排现象,使长度达几百至几万个原子间距、宽约几个原子间距范围内的原子离开其平衡位置,发生了有规律的错动。
13.柏氏矢量:在实际晶体中沿逆时针方向环绕位错线作一个闭合回路。
在完整晶体中以同样的方向和步数作相同的回路,由回路的终点向起点引一矢量,该矢量即为这条位错线的柏氏矢量。
14.晶粒:晶体中存在的内部晶格位向完全一致,而相互之间位向不相同的小晶体。
15.各向异性:由于晶体中不同晶面和晶向上的原子密度不同,因而晶体在不同方向上的性能有所差异。
(完整版)《金属学及热处理》复习习题及答案

(完整版)《金属学及热处理》复习习题及答案1第一章金属及合金的晶体结构复习题一、名词解释1. 晶体:原子(分子、离子或原子集团)在三维空间做有规则的周期性重复排列的物质。
2. 非晶体:指原子呈不规则排列的固态物质。
3. 空间点阵:描述晶体中原子(离子、分子或原子集团)规律排列的空间格架称为空间点阵。
4. 晶格:一个能反映原子排列规律的空间格架。
5. 晶胞:构成晶格的最基本单元。
6. 晶界:晶粒和晶粒之间的界面。
7. 单晶体:只有一个晶粒组成的晶体。
8 多晶体:由许多取向不同,形状和大小甚至成分不同的单晶体(晶粒)通过晶界结合在一起的聚合体。
9. 晶粒:组成多晶体的各个小单晶体的外形一般为不规则的颗粒状,故通常称之为晶粒。
10. 合金:是以一种金属为基础,加入其他金属或非金属,经过熔合而获得的具有金属特性的材料。
11. 组元:组成合金最基本的、独立的物质称为组元。
12. 相:金属中具有同一化学成分、同一晶格形式并以界面分开的各个均匀组成部分称为相。
13. 组织:用肉眼观察到或借助于放大镜、显微镜观察到的相的形态及分布的图象统称为组织。
14. 固熔体:合金组元通过溶解形成成分和性能均匀的、结构上与组元之一相同的固相。
二、填空题I .晶体与非晶体的根本区别在于原子的排列是否规则。
2. 常见金属的晶体结构有体心立方晶格、面心立方晶格、密排六方晶格三种。
3. 实际金属的晶体缺陷有点缺陷、线缺陷、面缺陷、体缺陷。
4. 根据溶质原子在溶剂晶格中占据的位置不同,固溶体可分为置换固溶体和间隙固溶体两种。
5. 置换固溶体按照溶解度不同,又分为无限固溶体和有限固溶体。
6. 合金相的种类繁多,根据相的晶体结构特点可将其分为固溶体和金属化合物两种。
7. 同非金属相比,金属的主要特征是良好的导电性、导热性,良好的塑性,不透明,有光泽,正的电阻温度系数。
8. 晶体与非晶体最根本的区别是原子(分子、离子或原子集团)在三维空间做有规则的周期性重复排列的物质,而非晶体则不是。
(完整版)金属材料与热处理试题及答案

(完整版)金属材料与热处理试题及答案金属材料与热处理一、填空题(30分,每空1分)1、常见的金属晶体类型有_体心立方_晶格、__面心立方__晶格和密排六方晶格三种。
2、金属的整个结晶过程包括形核_____、___长大_______两个基本过程组成。
3、根据溶质原子在溶剂晶格中所处的位置不同,固溶体分为_间隙固溶体_与_置换固溶体_两种。
4、工程中常用的特殊性能钢有_不锈钢__、_耐热钢_、耐磨钢。
5、常用的常规热处理方法有___回火___、正火和淬火、__退火__。
6、随着回火加热温度的升高,钢的__强度__和硬度下降,而_塑性___和韧性提高。
7、根据工作条件不同,磨具钢又可分为_冷作模具钢_、__热作模具钢__和塑料磨具用钢等。
8、合金按照用途可分为_合金渗碳体_、_特殊碳化物_和特殊性能钢三类。
9、合金常见的相图有__匀晶相图__、_共晶相图__、包晶相图和具有稳定化合物的二元相图。
10、硬质合金是指将一种或多种难熔金属_碳化物__和金属粘结剂,通过_粉末冶金__工艺生产的一类合金材料。
11、铸铁的力学挺能主要取决于_基体的组织_的组织和石墨的基体、形态、_数量_以及分布状态。
12、根据铸铁在结晶过程中的石墨化程度不同,铸铁可分为_灰口铸铁__、_白口铸铁_和麻口铸铁三类。
13、常用铜合金中,_青铜_是以锌为主加合金元素,_白铜_是以镍为主加合金元素。
14、铁碳合金的基本组织中属于固溶体的有_铁素体_和_奥氏体_,属于金属化合物的有_渗碳体_,属于混合物的有_珠光体_和莱氏体。
二、选择题(30分,每题2分)1、铜只有通过冷加工并经随后加热才能使晶粒细化,而铁则不需冷加工,只需加热到一定温度即使晶粒细化,其原因是( C )A 铁总是存在加工硬化,而铜没有B 铜有加工硬化现象,而铁没有C 铁在固态下有同素异构转变,而铜没有D 铁和铜的再结晶温度不同α-是具有( A )晶格的铁。
2、FeA 体心立方B 面心立方C密排六方 D 无规则几何形状3、以下哪种铸铁的断口呈灰黑色?( D )A 马口铁B 白口铸铁C 麻口铸铁 D灰铸铁4、用于制造渗碳零件的钢称为(C )。
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一、名词解释(每小题2分,共14分)
1. 结构起伏:短程有序的原子集团就是这样处于瞬间出现,瞬间消失,此起彼伏,变化不定的状态之中仿佛在液态金属中不断涌现出一些极微小的固态结构一样,这种不断变化着的短程有序的原子集团称为结构起伏。
2. 非自发形核:在液态金属中总是存在一些微小的固相杂质质点,并且液态金属在凝固时还要和型壁相接触,于是晶核就可以优先依附于这些现成的固体表面上形成,这种形核方式就是非自发形核。
3. 相:相是指合金中结构相同、成份和性能均一并以界面相互分开的组成部分。
4. 柯氏气团:金属内部存在的大量位错线,在刃型位错线附近偏聚的溶质原子好像形成一个溶质原子“气团”,成为“柯氏气团”
5. 选择结晶:固溶体合金结晶时所结晶出的固相成分与液相的成分不同,这种结晶出的晶体与母相的化学成分不同的结晶称为选择结晶。
6. 形变强化:在塑形变形过程中,随着金属内部组织的变化,金属的力学性能也将产生明显的变化,随着变形过程的增加,金属的强度、硬度增加,而塑形、韧性下降,这一现象称为形变强化。
7. 晶胞:晶格中能够完全反应晶格特征的最小几何单元。
二、选择题
1.下列元素中能够扩大奥氏体相区的是( d )。
A W
B Mo
C Cr
D Ni
2.属于强碳化物形成元素的是( c )。
A W,Mo, Cr
B Mn, Fe, Ni
C Zr, Ti, Nb
D Si, Be, Co
3.不能提高钢的淬透性的合金元素是( a )。
A Co
B Cr
C Mo
D Mn
4.调质钢中通常加入( c )元素来抑制第二类回火脆性。
A Cr
B Ni
C Mo
D V
5. 下列钢种属于高合金钢的是( d )
A 40Cr
B 20CrMnTi
C GCr15
D W18Cr4V
6. 选出全是促进石墨化的元素的一组( b )
A V、Cr、S
B Al、Ni、Si
C W、Mn、P
D Mg、B、Cu
7. 选出适合制作热作模具的材质( d )
A 20CrMnTi
B Cr12
C 2Cr13
D 5CrNiMo
三、填空
1. 铸锭组织的三个典型区域是(表层细晶粒区)、(内部柱状晶区)和(中心等轴晶区)。
2.金属热加工与冷加工的界限是再结晶温度)。
3.滚动轴承钢GCr15的最终热处理工艺是(淬火加低温回火)使用状态下的组织是(M+A’+颗粒状碳化物)。
4.45钢加热到( Ac3 )以上30~50℃,经保温后快速冷却的操作是淬火,T10钢加热到( Ac1 )以上30~50℃,经保温后快速冷却的操作是淬火。
5.弹簧钢淬火后应采用(中)温回火,渗碳钢淬火后应采用(低)温回火。
6. ZGMn13属于(耐磨)钢,其中Mn的含量约为(13%),Mn在钢中的作用
是(室温下形成奥氏体组织),该种钢的热处理采用(水韧处理)。
7. 若要减少高碳钢淬火后过多的残余奥氏体可采用(深冷处理)和(多次回火)的方法。
8. 扩散的驱动力是(化学位梯度)
9. 回复和再结晶的驱动力是(冷加工过程中储存的变形能);晶粒长大的驱动力是(表面能的降低)。
10. 马氏体高强度高硬度的原因主要包括碳原子的(固溶)强化和相变过程产生的(组织细化)。
11. 为防止不锈钢的晶间腐蚀可在钢中添加(Nb、Ti、V)元素。
12. 面心立方晶格的滑移系是({111} ×<110> ),体心立方晶格的滑移系是({110}×
<111>)。
四、判断题
1.没有经过冷加工变形的金属,不会发生回复与再结晶。
(对)
2.金属中的位错密度越大,金属的强度越高;反之金属强度越低。
(错)
3.钢中含碳量越高,加热时奥氏体的形成越快。
(对)
4. 过共析钢的淬火加热温度一般为Accm+30~50℃,淬火组织为马氏体和粒状二次渗碳体
(错)
5.在碳钢中,共析钢的淬透性高于亚共析钢和过共析钢。
(对)
6.马氏体的含碳量和相应奥氏体的含碳量相同。
(对)
7.金属铸件可以通过冷塑性变形和再结晶退火来细化晶粒。
(错)
8.渗碳零件表面为过共析组织,心部为亚共析组织。
(对)
9.板条状马氏体主要存在于高碳钢的淬火组织中。
(错)
10.合金元素Ti、V、W、Ni、Mn、P均能抑制高温奥氏体晶粒长大。
(错)
五、简答题
1. 为什么细晶粒钢强度高,塑性、韧性也好?
金属的晶粒越细,晶界总面积越大,位错运动的障碍越多;需要协调的具有不同位向的晶粒越多,使得金属塑性变形的抗力越高,因而强度高;
晶粒越细,单位体积内同时参与变形的晶粒数目越多,变形越均匀,在断裂前将发生较大塑性变形。
在断裂前消耗的功大,因而韧性也好。
2. 分析金属强度与位错密度之间有何关系?
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金属的塑性变形主要由位错运动引起,因此阻碍位错运动是强化金属的主要途径。
减少或增加位错密度都可以提高金属的强度
3.室温下如果将一钎焊焊丝反复弯曲数次,会发现它仍旧很软。
而对一铜丝也作同样弯曲就会明显变硬,以至经过几次之后就不能用手弯曲了。
为什么?
室温下钎焊焊丝的变形属于热加工,铜丝的变形属于冷加工。
冷加工过程中随变形量增加, 金属的晶格中的位错密度增加,由于位错之间的交互作用(交割、缠结),位错运动受阻,金属变形抗力增加,产生加工硬化,因而越来越硬。
热加工时产生的加工硬化很快被再结晶产生的软化所抵消,因而热加工不会带来加工硬化效果。
4.分别写出下图中1、2晶面的晶面指数以及3、4晶向的晶向指数。
5. 什么是高速钢的二次硬化现象?高速钢多次回火的目的是什么?
室温下钎焊焊丝的变形属于热加工,铜丝的变形属于冷加工。
冷加工过程中随变形量增加, 金属的晶格中的位错密度增加,由于位错之间的交互作用(交割、缠结),位错运动受阻,金属变形抗力增加,产生加工硬化,因而越来越硬。
热加工时产生的加工硬化很快被再结晶产生的软化所抵消,因而热加工不会带来加工硬化效果。
六、分析题
1. 什么是过冷度,试从热力学条件和结构条件两方面分析在结晶时为什么会出现过冷现象?Page32
热力学第二定律指出:在等温等压条件下,物质系统总是自发的从自由能较高的状态向自由能较低的状态转变。
对于结晶过程而言,结晶能否发生取决于固相的自由能是否低于液相的自由能。
在交点温度(Tm )两相自由能相等,即GL=GS平衡共存;当T<Tm时:液、固两相的自由能差值就是液相转变为固相(L→S)的驱动力。
过冷度越大,液态和固态的自由能差值越大,相变驱动力越大,凝固过程加快。
因此,从热力学的角度分析:金属的结晶需要一定的过冷度。
2.已知金属A(熔点600℃)与金属B(熔点500℃)在液态无限互溶,在固态300℃时A溶于B形成固溶体β的最大溶解度30%,室温时溶解度为10%,300℃时B溶于A中形成固溶体α的最大溶解度是15%,室温时溶解度为5%;在300℃时,含60%B的液态合金发生共晶反应,要求:(1)作出A-B合金相图
(2)求含50%B的合金共晶反应结束时,初晶α与共晶(α+β)的质量百分数;室温时,α相和β相的质量百分数。
3. 将共析钢加热至780℃,经保温后,请回答:若以图示的V1、V2、V3、V4、V5、V6和V7的
速度冷却,各得到什么组织?
V1: M+A’
V2: M+A’
V3: T+M+A’
V4: S
V5: B下
V6:P
V7: P
4. 用40Cr制造一机器零件,要求其具有良好的耐磨性,试制定其加工工艺路线,并说明每步热处理工艺的作用。
下料→锻造→退火→粗加工→调质→精加工→表面淬火→低温回火→装配
心部:S回
表层:M+A’+颗粒状碳化物。