金属热处理原理期末考试复习题
金属材料与热处理期末考卷
专业课原理概述部分一、选择题（每题1分，共5分）1. 下列哪种材料属于有色金属？A. 铁B. 铝C. 钢D. 铅2. 金属的晶体结构中，下列哪种属于面心立方晶格？A. 铁素体B. 渗碳体C. 钼D. 铜锌合金A. 回火B. 正火C. 渗碳D. 淬火4. 金属的疲劳断裂通常发生在什么部位？A. 表面B. 内部C. 晶界D. 相界面5. 下列哪种现象是金属的蠕变现象？A. 脆性断裂B. 塑性变形C. 疲劳断裂D. 长时间承受恒定载荷下的缓慢变形二、判断题（每题1分，共5分）1. 金属材料的强度和硬度成正比关系。
（×）2. 冷加工可以提高金属的塑性和韧性。
（×）3. 热处理工艺可以改变金属的晶体结构。
（√）4. 金属的疲劳寿命与应力集中无关。
（×）5. 金属材料在高温下的力学性能主要取决于其蠕变性能。
（√）三、填空题（每题1分，共5分）1. 金属的晶体结构主要有体心立方、面心立方和______三种。
2. 金属材料的力学性能主要包括强度、塑性、韧性、硬度和______。
3. 常用的热处理工艺有退火、正火、淬火和______。
4. 金属的疲劳断裂过程通常经历裂纹萌生、裂纹______和断裂三个阶段。
5. 评价金属高温性能的指标有高温强度、高温______和高温抗氧化性。
四、简答题（每题2分，共10分）1. 简述金属材料的物理性能和化学性能。
2. 什么是金属的冷加工硬化？它对金属材料有什么影响？3. 简述淬火工艺的基本原理及其目的。
4. 什么是金属的疲劳极限？如何测定？5. 简述金属材料在高温环境下的主要失效形式。
五、应用题（每题2分，共10分）1. 给定一种碳钢材料，如何通过热处理工艺提高其硬度？2. 如何通过调整热处理工艺参数来改善金属的疲劳性能？3. 某一金属零件在工作过程中出现断裂，试分析可能的原因。
4. 如何选择合适的金属材料和热处理工艺以满足特定的工作条件？5. 设计一种热处理工艺，以改善金属材料的蠕变性能。
金属材料与热处理期末试卷及答案
金属材料与热处理期末试卷及答案文档编制序号：[KKIDT-LLE0828-LLETD298-POI08]09高数模1金属材料与热处理期末试卷一、填空题（每空1分共20分）1、常见的金属晶格类型有___________、___________和___________。
2、常用的回火方法有低温回火、___________ 和 ___________ 。
3、工程中常用的特殊性能钢有_________、_________、_________。
4、按冶炼浇注时脱氧剂与脱氧程度分，碳钢分为_________、_________、_________和_________。
5、冷塑性变形的内应力，按作用范围，可分为____________、____________、____________ 。
6、影响石墨化的主要因素有___________ 和 ___________。
7、根据共析钢的“C”曲线，过冷奥氏体在A1温度以下等温转变的组织产物可分为三大类，即___________型组织、___________型组织和___________型组织等。
二、选择题（每题2分共20分）1、拉伸试验时．试样拉断前能承受的最大拉应力称为材料的（）。
A 屈服点B 抗拉强度C 弹性极限D 刚度2、根据金属铝的密度，它属于（）。
A 贵金属B 重金属C 轻金属D 稀有金属3、位错是一种（）。
A 线缺陷B 点缺陷C 面缺陷D 不确定4、晶体中原子一定规则排列的空间几何图形称（）。
A 晶粒B 晶格C 晶界D 晶相5、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度D 实际结晶温度和理论结晶温度没有关系6、从灰铸铁的牌号可以看出它的（）指标。
A 硬度B 韧性C 塑性D 强度7、机械制造中，T10钢常用来制造（）A 容器B 刀具C 轴承D 齿轮8、钢经表面淬火后将获得：（）A 一定深度的马氏体 B全部马氏体 C 下贝氏体 D上贝氏体9、GCrl5SiMn钢的含铬量是：（）A 15％B ％C 0. 15％D ％10、从金属学的观点来看，冷加工和热加工是以（）温度为界限区分的。
金属热处理考试
金属热处理考试一、判断题（共100题，每题1分，共100分）1.轧制周期是指某一坯料进入轧机轧制所需时间。
（）A、正确B、错误正确答案：B2.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。
（）A、正确B、错误正确答案：A3.一般情况下,合金钢淬火后的残留奥氏体量比碳素钢的多。
（）A、正确B、错误正确答案：A4.铁素体的本质是碳在α-Fe中的间隙相。
（）A、正确B、错误正确答案：B5.在选用电热元件材料时,必须考虑炉子的形状和工作状态,以免造成烧坏或使其耐热性降低。
（）A、正确B、错误正确答案：B6.高合金钢及形状复杂的零件可以随炉升温、不用控制加热速度。
（）A、正确B、错误正确答案：B7.除含铁(Fe)和碳(C)外,还含有其它元素的钢就是合金钢。
（）A、正确B、错误8.材料的屈服点越低,则允许的工作应力越高。
（）A、正确B、错误正确答案：B9.去应力退火的温度一般是在A1点以下(500～650℃),退火过程不发生组织转变。
（）A、正确B、错误正确答案：A10.对于淬火温度过高而造成淬火硬度不足的工件，可在较低温度下重新淬火进行补救。
（）A、正确B、错误正确答案：A11.高碳钢的力学性能优于中碳钢，中碳钢的力学性能优于低碳钢。
（）A、正确B、错误正确答案：A12.孪生变形所需要的切应力要比滑移变形时所需的小得多。
（）A、正确B、错误正确答案：B13.钢的锻造属于热加工，锻件没有加工硬化，所以锻件的力学性能和原钢材一样。
（）A、正确B、错误正确答案：B14.经过高温加热的工件进入冷却介质中，冷速最快的发生在沸腾阶段。
（）A、正确B、错误15.因为面心立方晶格的配位数大于体心立方晶格的配位数，所以面心立方晶格比体心立方晶格更致密。
（）A、正确B、错误正确答案：A16.奥氏体和铁素体都是碳溶于铁的固溶体。
（）A、正确B、错误正确答案：B17.变形抗力是金属和合金抵抗其产生弹性变形的能力。
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《金属材料与热处理》期末复习题库一、填空1．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。
9．金属晶体中最主要的面缺陷是晶界和亚晶界。
10．位错两种基本类型是刃型位错和螺型位错，多余半原子面是刃型位错所特有的。
11．点缺陷有空位、间隙原子和置换原子等三种；属于面缺陷的小角度晶界可以用位错来描述。
12.人类认识材料和使用材料的分为石器时代、青铜器时代、铁器时代、钢铁时代四个历史阶段。
13.金属材料与热处理是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课程。
14.金属是由单一元素构成的具有特殊光泽、延展性、导电性、导热性的物质。
15.合金是由一种金属元素与其他金属元素或非金属元素通过熔炼或其他方法合成的具有金属特性的物质。
16.金属材料是金属及其合金的总称。
17.金属材料的基本知识主要介绍金属的晶体结构及变形的相关知识。
18.金属的性能只要介绍金属的力学性能和工艺性能。
19.热处理的工艺包括退火、正火、淬火、回火、表面处理等。
20。
物质是由原子和分子构成的。
21.物质的存在状态有气态、液态和固态。
22.物质的存在状态有气态、液态和固态，固态物质根据其结构可分为晶体和非晶体。
23自然界的绝大多数物质在固态下为晶体。
所有金属都是晶体。
金属材料热处理复习题及参考答案
金属材料热处理复习题及参考答案一、单选题（共10题，每题1分，共10分）1、可用于制造医用手术器具、量具及轴承等耐磨工件的钢是A、马氏体不锈钢B、铁素体不锈钢C、奥氏体不锈钢正确答案：A2、用做铝合金的原料、特殊化学器械的是哪种铝？A、工业高纯铝B、高纯铝C、工业纯铝正确答案：A3、以下属于晶体的是A、橡胶B、食盐C、玻璃正确答案：B4、用于制作模具的钢称为A、合金量具钢B、合金模具钢C、合金刃具钢正确答案：B5、复合材料是一种A、混合物B、化合物C、单质正确答案：A6、随着不锈钢中碳量的增加，其强度、硬度和耐磨性提高，耐蚀性( )A、提高B、下降C、不变正确答案：B7、38CrMoAl钢是属于合金( )。
A、调质钢B、渗碳钢C、弹簧钢正确答案：A8、下列三种材料中具有良好焊接性能的是（）。
A、高碳钢B、低碳钢C、铸铁正确答案：B9、广泛用于制造桥梁、车辆、压力容器等的钢是A、合金结构钢B、低合金高强度结构钢C、合金工具钢正确答案：B10、B30属于什么铜合金？A、黄铜B、白铜C、青铜正确答案：B二、多选题（共20题，每题1分，共20分）1、根据合金中各组元之间结合的方式，不同合金的组织分为A、混合物B、金属化合物C、固溶体正确答案：ABC2、哪些是碳素钢中常存的有益杂质元素？A、硫B、硅C、磷D、锰正确答案：BD3、碳钢的不足表现在A、综合力学性能低B、回火稳定性差C、淬透性差正确答案：ABC4、最终热处理包括A、表面热处理和化学热处理B、淬火C、回火正确答案：ABC5、下列选项属于常规热处理的是A、退火与正火B、钢的表面热处理C、脆火与回火正确答案：AC6、预备热处理包括A、退火B、正火C、调质正确答案：ABC7、下面属于金属材料化学性能的是A、耐腐蚀性B、热膨胀性C、高温抗氧化性正确答案：AC8、下面属于金属材料物理性能的是A、熔点B、耐腐蚀性C、导电性D、密度正确答案：ACD9、合金模具钢的种类A、冷作模具钢B、热作模具钢C、塑料模具钢正确答案：ABC10、下面属于金属材料力学性能常用指标的是A、塑性C、强度D、硬度正确答案：ACD11、影响铸铁石墨化的因素主要是A、铸铁的成分B、冷却速度C、冷却速度正确答案：AB12、最常用的强度指标包括A、抗拉强度B、屈服强度C、抗弯强度D、抗扭强度正确答案：AB13、下列属于金属材料工艺性能的是A、切削加工性能B、焊接性能C、铸造性能D、锻压性能正确答案：ABCD14、以下属于细化晶粒的方法有A、振动处理B、增加过冷度C、变质处理正确答案：ABC15、最常用的硬度是A、洛氏硬度B、维氏硬度C、布氏硬度正确答案：AC16、目前应用最多的滚动轴承钢有A、GCr15B、GCr15SiMn正确答案：AB17、下面属于金属化合物特点的是A、高硬度B、高脆性C、良好的化学稳定性D、高熔点正确答案：ABCD18、化学热处理的基本过程包括A、吸收B、扩散C、分解正确答案：ABC19、塑性的两个指标分别是A、断后伸长率B、断面收缩率C、冲击性正确答案：AB20、绝大多数金属的晶格类型有A、面心立方晶格B、体心立方晶格C、密排立方晶格正确答案：ABC三、判断题（共50题，每题1分，共50分）1、金属材料与热处理这门课程，是一门研究金属材料的成分热处理与金属材料性能间关系和变化规律的学科。
金属材料与热处理期末考试试题和答案.doc
金属材料及热处理期末试卷一.填空题（每空1分共20）1.塑性通常用________ 和 _________ 来表示2.金属结晶的必要条件是__________3.单晶体的塑性变形方式是_______ 和_________4.固溶体合金在结晶过程中，产生晶粒内部化学成分不均匀的现象为_________ ,由于这种偏析呈树枝状分布，故又称__________5.工业纯铁的室温平衡组织为__________6.淬火钢在250〜350°C温度范围内冋火吋要发生冋火脆性，称为____________7.滚动轴承钢主要用于制造滚动轴承的________________8.灰铸铁的热处理方法有_________ 、_________ 、____________9.变形铝合金按其性能特点可分为__________ 、__________ 、__________ 和锻铝10・青铜是指除_______ 、 _________ 以外的铜合金11・金属材料、________ 和________ 统称三大固体工程材料二.选择题（每题2分共20分）1•灰铸铁的硬度测定方法是（）A.布氏硬度B.洛氏硕度C.维氏硕度2.下列物质属于晶体的是（）A.松香B.水晶C.石蜡3.冷塑性变形的金属晶粒重新结晶为均匀的等轴晶粒需进行的热处理是（）A.去应力退火B.完全退火C.再结晶退火4 .下列情况属于相变过程的是（）A.液态金屈的结晶B.晶粒长大C.冷变形金屈的再结晶5•在铁碳合金的基本组成相屮，属于金属化合物是（）A.铁素体B.渗碳体C.奥氏体6.调质是（）A.淬火+低温回火B.淬火+中温回火C.淬火+高温回火7.下列关于合金元素在钢屮的作用论述错误的是（）A.合金元素的加入使铁素体产生固溶强化B.合金元素的加入使奥氏体相区的大小发牛改变C.除钻外，合金元素的加入使C曲线左移8.阻止石墨化的元素有（）A.硅B.磷C.硫9.属于软基体上分布硬质点的轴承合金有（）A.锡基巴氏合金B.铝基轴承合金C.珠光体灰铸铁10.碳以片状石墨形式存在的铸铁是（）A.灰铸铁B.白口铸铁C.球墨铸铁三.判断题（对的打"，错的打X。
(完整word版)金属学与热处理期末试卷及答案
一、填空题（每空1分, 共20分）1. 常见的金属的塑性变形方式有和孪生两种类型。
2. 滑移实际上是在切应力下运动的结果。
当滑移面与外力平行或垂直时, 晶体不可能滑移, 这种位向称为。
3. 钢的热处理是指把钢在固态下加热到一定温度, 进行必要的, 并以适当的速度, 以改变钢的内部组织, 从而得到所需性能的工艺方法。
4. 淬火前, 若钢中存在网状渗碳体, 应采用的方法予以消除, 否则会影响钢的淬透性。
5. 是指加热温度偏高而使奥氏体晶粒粗大, 淬火后得到粗大的马氏体, 导致零件性能变脆。
6．合金元素能够抑制马氏体分解, 阻碍碳化物的聚集和长大, 使钢在很高的回火温度下保持高硬度和高强度, 这种性质称为。
7. 强碳化物形成元素, 在含量较高及在一定回火温度下, 还将沉淀析出各自细小、弥散的特殊碳化物, 其使钢的硬度不降低反而再次提高, 这种现象称为。
8. 把两个45钢退火状态小试样分别加热到Ac3+30 ~50℃和Ac1~ Ac3之间, 保温后迅速水冷, 所得到的组织是, 前者为马氏体和残余奥氏体, 后者为、残余奥氏体和, 前者的硬度较后者（高或低）。
9. 钢的淬透性主要指钢在淬火时形成组织深度的能力, 是一种重要的热处理工艺性能, 其高低可在相同的淬火条件下钢所获得的淬硬层来评定的。
10. 量具用钢的主要性能要求是具有及良好的耐磨性, 并在长期使用和存放期间有良好的。
11．可锻铸铁中, 石墨呈状存在。
在各类铸铁中, 铸铁的力学性能介于优质灰铸铁和球墨铸铁之间。
12. 淬火铝合金随着时间的延长而发生强化的现象称为。
已时效硬化的铝合金再重新加热后在室温下放置, 仍能进行正常时效的现象称为。
二、单项选择题（每一小题的备选答案中, 只有一个答案是正确的, 请把你认为正确答案的题号填入括号内。
错选、多选、不选均不给分, 每小题2分, 共30分）1．锻造的曲轴要比由切削制成的曲轴有更高的力学性能, 主要是由于工件内部有（）。
金属热处理复习题含答案
金属热处理复习题含答案一、判断题（共100题，每题1分，共100分）1.在半环状工件淬火冷却时，为使圆弧不增大，可使内圆弧向上冷却或用夹具固定工件冷却。
（）A、正确B、错误正确答案：B2.镍铬-镍铝热电偶中,镍铝是正极,镍铬是负极。
（）A、正确B、错误正确答案：B3.塑性好的材料易变形加工。
（）A、正确B、错误正确答案：A4.热处理是改善钢切削加工性能的重要途径。
（）A、正确B、错误正确答案：A5.带状组织是一种缺陷，会引号起钢材力学性能的各向异性。
一般很难用热处理的方法消除带状组织。
（）A、正确B、错误正确答案：B6.奥氏体不锈钢的耐蚀性高于马氏体不锈钢。
（）A、正确B、错误正确答案：A7.非晶体的原子是呈无序、无规则堆积的物质。
（）A、正确B、错误正确答案：A8.由于感应淬火时加热速度极快、仅改变工件表面组织而保持心部的原始组织，因此心部冷态金属的高强度会制约表层淬火时所产生的裂纹，使工件开裂倾向小。
另外、由于感应加热时间短、因此工件表面氧化、脱碳也少。
（）A、正确B、错误正确答案：B9.通过同素异构转变可使金属在固态下重组晶粒获得所需性能。
（）A、正确B、错误正确答案：A10.合金钢在碎火加热时易过热。
（）A、正确B、错误正确答案：B11.煤油的产气量高,但易产生碳黑,由于价格便宜是目前采用的主要气体渗碳剂。
（）A、正确B、错误正确答案：A12.评价计算机最常用的指标有计算速度、字长、存贮容量、指令系统、输入、输出设备、系统软件和可靠性。
（）A、正确B、错误正确答案：A13.固溶体具有与溶剂金属相同的晶体结构。
（）A、正确B、错误正确答案：A14.箱式电阻炉钢制门框中部温度过高，致使焊接门框变形量超过膨胀切口而发生变形。
此种故障是不可修复的，只能进行更换。
（）A、正确B、错误正确答案：B15.小能量多次冲击抗力大小主要取决于材料的强度和塑性。
（）A、正确B、错误正确答案：A16.一般来说，硬度高的材料其强度也较高。
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《金属热处理原理》复习题1一、选择题（每空分，共分）1.钢的低温回火的温度为（）。
A．400℃B．350℃C．300℃D．250℃2.可逆回火脆性的温度范围是（）。
A．150℃～200℃B．250℃～400℃C．400℃～550℃D．550℃～650℃3.不可逆回火脆性的温度范围是（）。
A．150℃～200℃B．250℃～400℃C．400℃～550℃D．550℃～650℃4.加热是钢进行热处理的第一步，其目的是使钢获得（）。
A．均匀的基体组织B．均匀的A体组织C．均匀的P体组织D．均匀的M体组织5.钢的高温回火的温度为（）。
A．500℃B．450℃C．400℃D．350℃6.钢的中温回火的温度为（）。
A．350℃B．300℃C．250℃D．200℃7.碳钢的淬火工艺是将其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．在风中冷却C．在空气中冷却D．在水中冷却8.正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．在水中冷却9.完全退火主要用于（）。
A．亚共析钢B．共析钢C．过共析钢D．所有钢种10.共析钢在奥氏体的连续冷却转变产物中，不可能出现的组织是（）。
A．PB．SC．BD．M11.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．在水中冷却二、是非题1. 完全退火是将工件加热到Acm以上30～50℃，保温一定的时间后，随炉缓慢冷却的一种热处理工艺。
2. 合金元素溶于奥氏体后，均能增加过冷奥氏体的稳定性。
3. 渗氮处理是将活性氮原子渗入工件表层，然后再进行淬火和低温回火的一种热处理方法。
4. 马氏体转变温度区的位置主要与钢的化学成分有关，而与冷却速度无关。
三、填空题1. 共析钢中奥氏体的形成过程是：（），（），残余Fe3C溶解，奥氏体均匀化。
2. 氰化处理是将（），（）同时渗入工件表面的一种化学热处理方法。
3. 化学热处理的基本过程，均由以下三个阶段组成，即（），（），活性原子继续向工件内部扩散。
4. 马氏体是碳在（）中的（）组织。
5. 在钢的热处理中，奥氏体的形成过程是由（）和（）两个基本过程来完成的。
6. 钢的中温回火的温度范围在（），回火后的组织为（）。
7. 共析钢中奥氏体的形成过程是：奥氏体形核，奥氏体长大，（），（）。
8. 钢的低温回火的温度范围在（），回火后的组织为（）。
9. 在钢的回火时，随着回火温度的升高，淬火钢的组织转变可以归纳为以下四个阶段：马氏体的分解，残余奥氏体的转变，（），（）。
10. 钢的高温回火的温度范围在（），回火后的组织为（）。
11. 根据共析钢的C曲线，过冷奥氏体在A1线以下等温转变所获得的组织产物是（）和贝氏体型组织。
12. 常见钢的退火种类有：完全退火，（）和（）。
13. 根据共析钢的C曲线，过冷奥氏体在A1线以下转变的产物类型有（），（）和马氏体型组织。
14. 材料在一定的淬火剂中能被淬透的（）越大，表示（）越好。
15. 化学热处理的基本过程，均有以下三个阶段组成，即（），活性原子被工件表面吸收，（）。
四、改正题1. 临界冷却速度是指过冷奥氏体向马氏体转变的最快的冷却速度。
2. 弹簧经淬火和中温回火后的组织是回火索氏体。
3. 低碳钢和某些低碳合金钢，经球化退火后能适当提高硬度，改善切削加工。
4. 完全退火主要应用于过共析钢。
5. 去应力退火是将工件加热到Ac3线以上，保温后缓慢地冷却下来地热处理工艺。
6. 减低硬度的球化退火主要适用于亚共析钢。
7. 在生产中，习惯把淬火和高温回火相结合的热处理方法称为预备热处理。
8. 除钴之外，其它合金元素溶于奥氏体后，均能增加过冷奥氏体的稳定性，使C 曲线左移。
9. 马氏体硬度主要取决于马氏体中的合金含量。
10.晶粒度是用来表示晶粒可承受最高温度的一种尺度。
11.钢的热处理后的最终性能，主要取决于该钢的化学成分。
12.钢的热处理是通过加热，保温和冷却，以改变钢的形状，尺寸，从而改善钢的性能的一种工艺方法。
13.热处理的加热，其目的是使钢件获得表层和心部温度均匀一致。
14.过共析钢完全退火后能消除网状渗碳体。
15.淬火钢随着回火温度的升高，钢的硬度值显著降低，这种现象称为回火脆性。
16.调质钢经淬火和高温回火后的组织是回火马氏体。
17.马氏体转变的Ms和Mf温度线，随奥氏体含碳量增加而上升。
五、简答题1.指出下列工件正火的主要作用及正火后的组织。
（1）20CrMnTi制造传动齿轮（2）T12钢制造铣刀2.用45钢制造主轴，其加工工艺路线为：下料——锻造——退火——粗加工——调质处理试问：（1）调质处理的作用。
（2）调质处理加热温度范围。
3.热处理的目是什么？有哪些基本类型？4.简述过冷奥氏体等温转变组织的名称及其性能。
5.氮化处理与渗碳处理相比有哪些特点。
6.什么叫退火？其主要目的是什么？7.什么叫回火？淬火钢为什么要进行回火处理？8.什么叫淬火？其主要目的是什么？9.淬火钢采用低温或高温回火各获得什么组织？其主要应用在什么场合？10.指出过共析钢淬火加热温度的范围，并说明其理由。
11.球化退火的目的是什么？主要应用在什么场合？12.共析钢的奥氏体形成过程可归纳为几个阶段？《金属热处理原理》复习题2复习思考题一1．从热力学出发，合金相可能存在哪几种状态？举例说明。
答：按照热力学第二定律，隔离体系中，过程自发的方向为自由能降低的方向。
可以判断，体系处于自由能最低的状态为稳定状态。
照此规律，合金相可以分下述三种状态：1）稳定相：在体系中处于自由能最低的相。
例如，在室温存在的铁素体，在910～1394℃存在的奥氏体等；2）亚稳相：在体系中处于自由能较低且与最低自由能位的相由能垒相分隔的相。
如在室温存在的渗碳体，马氏体等；3）不稳定相：在体系中处于自由能较低且与稳定相和亚稳相之间无能垒相分隔的相。
如过冷奥氏体等。
2．综述奥氏体的主要性能。
（200字以内）答：奥氏体是碳溶于r-Fe中的间隙固溶体，碳的溶入，使点阵发生畸变，从而点阵常数增大；虽然，大多合金元素为置换型的，但由于二者的原子半径不等，从而亦引起点阵畸变，上述因素均使奥氏体得到强化。
在钢的各种组织中，A的比容最小，而线膨胀系数最大，且为顺磁性，根据这些性能不仅可以定量分析奥氏体量，测定相对开始点，而且可以用来控制热处理变形及制作功能元器件。
A的导热系数较小，仅比渗碳体大，为避免工件的变形，故不宜采用过大的加热速度。
由于奥氏体塑性好，σS较低，易于塑性变形，故工件的塑性变形常常加热到奥氏体单相区中进行。
3．画出Fe-Fe3C亚稳平衡图，说明加热时奥氏体形成机理。
答：加热时，奥氏体的形成，是在固态下实现的相变，它属于形核长大型，是受扩散控制的。
1）奥氏体的形核（1）形核的成分、结构条件由Fe—Fe3C 相图知，在A1温度C% 0.0218 6.69 0.77结构体心立方复杂斜方面心立方可见，转变前的二相与转变产物不仅在成分上，而且在结构上都很大差异。
所以，奥氏体的形核需同时满足成分、结构及能量上的要求。
（2）形核的自由能判据珠光体转变为奥氏体时，体系总的自由能变化为其中为Ａ与Ｐ的自由能差为晶体缺陷处形核时引起的自由能降低为弹性应变能为产生新相后引入的界面能由热力学知，在Ａ１温度，＝０，而、、均为正植，并且仅仅依靠缺陷以及能量起伏提供的能量，并不能使，所以相变必须在一定的过热度下，使得，才能得。
由此可见，相变必须在高于A1的某一温度下才能发生，奥氏体才能开始形核。
（3）形核位置鉴于相变对成分、结构以及能量的要求，奥氏体晶核将在F—Fe3C相界面上优先形成，这是由于：①如所前所述，晶界形核，可以消除部分晶体缺陷而使体系的自由能降低，有利于相变对能量的要求。
②相界面两边的碳浓度差大，较易获得与新相奥氏体相适配的碳浓度，况且碳原子沿晶界扩散也较晶内为快，从而加速了奥氏体的形核。
③晶界处，原子排列较不规则，易于产生结构起伏，从而由bcc改组成fcc。
一旦在相界面处形成奥氏体核心，则产生三相平衡，且晶核的生长随之开始。
２）奥氏体晶核的生长由于P→A的转变是扩散型相变，且相变是在较高温度下进行的，二相的自由能差较小，故奥氏体的生长主要受控于C、Fe原子的扩散，根据Fick第一定律，扩散通量与浓度梯度成正比，且向着浓度降低的方向进行，所以我们只要分析相界面处与奥氏体晶核内部的浓度梯度，就可预测晶核长大的趋势。
由Fe-Fe3C相图知（相图略），P→A时，将产生两个相界面α＋γ、γ+Fe3C，而α＋Fe3C相界面消失，各界面处的浓度为：（最大）（最小）（中等）从而在γ相内产生碳浓度差（虽然在α相内亦存在浓度梯度，但比起γ相内的要小的多，故予以忽略），从而产生浓度梯度，引起碳的扩散；扩散的结果，↘，↗，这就破坏了该温度下、相界面处Ｃ原子的平衡，为了得到这种平衡，在相界面处，必须通过溶入奥氏体，使↗，则奥氏体向推进了一段距离；与此同时，在相界面处，必须通过，使↘，则奥氏体又向推进一段距离，从而实现了奥氏体晶核的生长。
由于相界面处的浓度差远大于相界面处的浓度差，奥氏体向铁素体推进的速度远大于向推进的速度，所以在奥氏体生长过程中，往往是铁素体优先消失，而有剩余。
３）残留Fe3C的溶解由于残留Fe3C中的C通过扩散进入奥氏体，而A中的Fe则通过扩散，进入Fe3C 阵点，随之Fe3C中的C浓度降低，使得复杂斜方结构变得不稳定，逐渐改组为面心立方点阵，实现了残留奥氏体的溶解。
４）奥氏体成分的均匀化综上所述，珠光体转变为奥氏体的过程是一个形核长大的过程，是受扩散控制的。
由于相变对成分、结构、能量的要求，A首先在α/Fe3C相界面上形核，从而产生α/γ，γ/Fe3C二个相界面。
奥氏体晶核借助于相界面上的浓度差而产生的浓度梯度，通过扩散生长。
在A生长过程中，铁素体优先消失，残留渗碳体则借助于Fe、C原子的扩散进一步溶解，最后经过Fe、C原子在A内部的进一步扩散，而得到成分均匀的奥氏体。
4．综述奥氏体晶粒度的概念，说明如何加热可得到细晶奥氏体。
答：晶粒度-晶粒大小的尺度，共分8级，1～4级为粗晶粒；5～8级为细晶粒。
超过8级的为超细晶粒。
可分为下述三种：①起始晶粒度。
奥氏体转变刚刚完成，其晶粒边界刚刚接触时的晶粒大小。
一般地讲，这时的奥氏体由一批晶粒大小不一，晶粒易弯曲的晶粒组成。
②实际晶粒度：在某一加热条件下最终获得的奥氏体晶格大小。
它基本决定了热处理后的晶粒大小及该加热条件下奥氏体的性能。
③本质晶粒度：在一定热条件下，奥氏体晶粒长大的倾向，它基本上由钢材冶炼时的脱氧方法所决定。
条件：930 ± 10℃，保温3～8小时，晶粒度为1～4级，本质细晶结构，而5～8级则为本质细晶粒钢。