华北理工大学工程材料题库.doc

华北理工大学工程材料复习题 一、名词解释（共 15 分，每小题 3 分）渗碳体（Fe3C）铁和碳相互作用形成的间隙化合物，高硬度，塑性差，延伸率接近于零。淬透性钢在淬火时获得马氏体的能力。过冷度 理论结晶温度与实际结晶温度之差正火 将钢件加热到Ac3或Accm以上30-50，保温适当时间后在空气中冷却的热处理工艺奥氏体 C在-Fe中的间隙固溶体，用或A表示。 残余奥氏体：指淬火后尚未转变，保留下来的奥氏体。过冷奥氏体：在孕育期暂时存在，处于不稳定状态的奥氏体。热加工 高于再结晶温度的塑性变形。铁素体碳在-Fe中的间隙固溶体加工硬化随冷塑性变形量增加，金属的强度、硬度提高，塑性、韧性下降的现象。球化退火将工件加热到Ac1以上30-50摄氏度保温一定时间后随炉缓慢冷却至600摄氏度后出炉空冷。 固溶体合金在固态时组元间会相互溶解，形成一种在某一组元晶格中包含有其他组元的新相，这种新相称为固溶体间隙固溶体溶质原子分布于溶剂的晶格间隙中所形成的固溶体。置换固溶体溶质原子溶入溶质晶格并占据溶质晶格位置所形成的固溶体。再结晶金属发生重新形核和长大而不改变其晶格类型的结晶过程。枝晶偏析金属结晶后晶粒内部的成分不均匀现象。时效强化固溶处理后铝合金的强度和硬度随时间变化而发生显著提高的现象。同素异构性同一金属在不同温度下具有不同晶格类型的现象。临界冷却速度钢淬火时获得完全马氏体的最低冷却速度。热硬性指金属材料在高温下保持高硬度的能力。二次硬化淬火钢在回火时硬度提高的现象。共晶转变指具有一定成分的液态合金,在一定温度下,同时结晶出两种不同的固相的转变。变质处理：在金属浇注前添加变质剂来改变晶粒的形状或大小的处理方法。晶体的各向异性：晶体在不同方向具有不同性能的现象。固溶强化：因溶质原子溶入而使固溶体的强度和硬度升高的现象。形变强化：随着塑性变形程度的增加，金属的强度、硬度提高，而塑性、韧性下降的现象。本质晶粒度：指奥氏体晶粒的长大倾向。C(TTT)曲线：过冷奥氏体的等温冷却转变曲线。CCT曲线：过冷奥氏体的连续冷却转变曲线。马氏体：含碳过饱和的固溶体。热塑性塑料：加热时软化融融，冷却又变硬，并可反复进行的塑料。热固性塑料：首次加热时软化并发生交连反应形成网状结构，再加热时不软化的塑料。回火稳定性：钢在回火时抵抗硬度下降的能力。不可逆回火脆性(第一类回火脆性):350可逆回火脆性(第二类回火脆性)500650二、判断正误并加以改正改正：细化晶粒提高金属的强度，降低了金属的脆性。3、普通低合金结构钢不能通过热化处理进行强化。5、单晶体必有各向异性。（ ）6、改正：普通钢和优质钢按钢中有害杂质硫、磷的含量划分7、改正：过热钢经正火后能显著细化晶粒。9、马氏体的晶体结构和铁素体的相同。（ ）10、面心立方金属的塑性比体心立方金属的好。（ ）11、改正：铁素体是碳溶于-Fe中形成的间隙固溶体。12、晶界是金属晶体的常见（面）缺陷。（ ）13、改正：渗碳体是钢中常见的金属化合物相。14、金属的塑性变形主要通过位错的滑移进行。（ ）15、金属在进行热加工时，不会产生加工硬化现象。 改正：上贝氏体的韧性比下贝氏体差。18、改正:对过共析钢工件进行正火可消除渗碳体网。19、对低碳低合金钢进行正火处理可提高其硬度。20、改正：淬火获得马氏体的必要条件之一是其淬火冷却速度必须大于Vk。21、氮化件的变形远比渗碳件的小。（ ）22、工件渗碳后直接淬火其开裂倾向比一次淬火的要小（）23改正：高锰钢只有在受到强烈的冲击和压力的条件下才能表现出良好的耐磨性。24、无限固溶体必是置换固溶体。（ ） 间隙固溶体必是有限固溶体26、 所谓临界冷却速度就是指钢能获得完全马氏体组织的最小冷却速度。（ ）27、改正：钢进行分级淬火的目的是为了减小淬火应力，防止工件变形和开裂。28、改正：对奥氏体不锈钢进行固溶处理的目的是为了提高其耐蚀性。29、改正：弹簧钢的最终热处理应是淬火+中温回火。30、凡单相固溶体均能进行形变强化。（ ）32、热塑性塑料一般具有链状或支链状分子结构。34、珠光体的片层间距越小，其强度越高，其塑性越好。35、改正：钢的临界冷却速度Vk越低，则其淬透性越好。亚共析钢的正常淬火一般为不完全淬火36、过共析钢的正常淬火一般均为不完全淬火。37、工件经渗碳处理后，随后应进行淬火及低温回火。（ ）38、金属是多晶体，因而绝对不可以产生各向异性。39、凡能使钢的C曲线右移的合金元素均能增加钢的淬透性。（ ）40、感应加热表面淬火的淬硬深度与该钢的淬透性没有关系。（ ）43、改正：钢的淬透性与其实际冷却速度有关45、碳钢淬火后回火时一般不会出现高温回火脆性。46、工件经氮化处理后不能再进行淬火。（ ）47、改正：对灰铸铁能进行强化热处理。48、过共析钢经正常淬火后，马氏体的含碳量小于钢的含碳量。（ ）49、凡能使钢的临界冷却速度增大的合金元素均能减小钢的淬透性。（ ）50、高速钢淬火后经回火可进一步提高其硬度。（ ）51、改正：马氏体的硬度是大于珠光体的，而强度比珠光体的差。52改正：纯铁在室温下的晶体结构为体心立方晶格。53、改正：马氏体的硬度主要取决于其含碳量。54、等温淬火的目的是为了获得下贝氏体组织。（ ）55、对普通低合金钢件进行淬火强化效果不显著。56、改正:高锰钢的性能特点是良好的韧性和耐磨性。57 马氏体是碳溶入-Fe中形成的过饱和固溶体。58、间隙固溶体的溶质原子直径小，其强化效果远比置换固溶体差。（ ）59、硬铝合金经固溶处理后，强度明显提高。（ ）61、纯金属都是在恒温下结晶的。（ ） 白口铸铁是指碳主要以渗碳体形式存在的铸铁。63、改正：白口铸铁铁水凝固时会发生共析转变。64、铸件可用再结晶退火细化晶粒。（ ）65、冷热加工所形成的纤维组织都能使金属出现各向异性。（ ）66、奥氏体的塑性比铁素体的高。（ ）67、改正：马氏体转变也是通过形核和长大来完成的，转变机制非常复杂。68、金属中的固态相变过程，都是晶粒的重新形核和长大过程。（ ）70、改正：对金属进行冷加工会产生加工硬化。71、改正：在共析温度下，奥氏体的最低含碳量是0。72、亚共析钢经正火后，组织中的珠光体含量高于其退火组织中的。（ ）73、合金的强度和硬度一般都比纯金属高。（ ）74、白口铸铁在室温下的相组成都为铁素体和渗碳体。（）75、改正：过共析钢的平衡组织中有铁素体相。76、过共析钢用球化处理的方法可消除其网状渗碳体。（ ）77、采用等温淬火可获得晶粒大小均匀的下贝氏体。78、形状复杂，机械性能要求不高的零件最好选用球铁制造。（ ）79、可锻铸铁的含碳量一定比灰口铸铁低。（ ）80、铝合金淬火后其晶格类型不会改变。（ ）81、同一钢材在相同加热条件下，水淬比油淬的淬透性好（）82、同一钢材在相同加热条件下，小件比大件的淬透性好。（ ）83、改正：工具钢淬火时，冷却速度越快，则所得组织中的马氏体越多。84、黄铜的耐蚀性比青铜差。（ ）85、对常见铝合金仅进行淬火，强化效果不显著。86、改正：可锻铸铁只能通过石墨化退火而得到。87、贝氏体转变是半扩散性转变。 贝氏体是含碳过饱和的F与碳化物的混合物88、马氏体转变是非扩散性转变。（ ） 马氏体是含碳过饱和的固溶体91、表面淬火主要用于中碳钢、中碳合金钢。二、填空题（共 15 分，每空格0.5分）1、HB、a k、0.2表示材料的力学性能是_布氏硬度；冲击韧性；条件屈服极限2、工程材料的结合键有 金属键；共价键；离子键；分子键3、金属的结晶过程主要由 形核；晶核成长 两个基本过程组成。5、固溶体出现枝晶偏析后，可用 热处理（扩散退火）加以消除。6、在缓慢冷却条件下，含碳0.8%的钢比含碳1.2%的钢硬度 高、强度 低 。7、共析成分的铁碳合金室温平衡组织是 珠光体 ，其组成相是 铁素体；渗碳体 。8、利用Fe-Fe3C相图确定钢完全退火的正常温度范围是_A3线+3050，它只适应于_亚共析钢。9、马氏体的显微组织中，高碳马氏体呈_针叶状，低碳马氏体呈_板条状。其中_低碳马氏体的韧性较好。10、调质钢中加入Cr、Mn等元素是为了提高 淬透性，加入W、Mo是为了 防止回火脆性。11、1Cr18Ni9Ti是 不锈钢， Cr、Ni的主要作用是 提高钢的抗腐蚀性能，Ti主要作用是 防止晶间腐蚀，使用状态下的组织是 奥氏体。12、铸铁中析出石墨的三个途径是 从液体中直接结晶得到；从奥氏体中析出；从渗碳体分解得到。13、QT500-05牌号中，QT表示 球墨铸铁，数字500表示 抗拉强度、数字05表示 延伸率。 三、判断题（共 10 分，每小题 1 分）8、在碳钢中具有共析成分的钢，较之于亚共析钢和过共析钢有更好的淬透性。（ ）9、球墨铸铁可通过热处理来提高其机械性能。（） 四、选择题（共 15 分，每小题 1 分） 1、拉伸试验时，试样断裂前所能承受的最大应力称为材料的（ c ）。 (c) 抗拉强度 2、晶体中的位错属于（ c ）。 (c) 线缺陷 3、铸造条件下，冷却速度越大，则（ a ）。 (a)过冷度越大，晶粒越细 5、合金固溶强化的原因是(c ) (c)晶格发生畸变 7、珠光体是一种（ d）。(d)机械混合物8、45钢为得到回火索氏体组织，应进行：c （c）淬火+高温回火。11、机架和机床床身应选用（ b）。(b) 灰口铸铁 ；12、高速切削刀具选用（c ） （C）W6Mo5Cr4V2；13、40Cr钢属于（b ）： （b）调质钢；14、适合制作变速箱齿轮的钢是c （c）20CrMnTi；15、桥梁构件选用（c ） （c） 16Mn 五、简答题（共 16分）3、（本题6分）试总结马氏体(含碳过饱和的固溶体)转变的特点。答：属于非扩散型转变。（1.5分）马氏体转变的速度极快。（1.5分）在不断降温的过程中形成。（1.5分）1.在铸造生产中，采用哪些措施获得细晶粒组织？答：(1) 增加过冷度（2）进行变质处理 (3) 附加振动 搅拌2.说明实际金属晶体缺陷种类及特征。答：根据晶体缺陷的几何尺寸大小可分为三类：点缺陷，线缺陷，面缺陷。点缺陷的主要类型有空位和置换,间隙原子。线缺陷就是位错。面缺陷包括晶界、亚晶界。1过冷度 2.正火 3.奥氏体 4.热加工 5.调质处理1. 过冷度 理论结晶温度与实际结晶温度之差2. 正火 将钢件加热到Ac3或Accm以上30-50，保温适当时间后在空气中冷却的热处理工艺3. C在-Fe中的间隙固溶体称为奥氏体，用或A表示。4. 热加工 高于再结晶温度的塑性变形。5. 调质处理 淬火加高温回火的热处理一、 利用铁碳相图回答下列问题（15分）（1） 写出Fe-Fe3C相图上-区的组织组成物，标明A，E，C，S，P，K各点的含碳量。区：_F+P_ 区：_P_区： P+Fe3C_区：P+ Fe3C+Ld 区：_ Ld_区：_Fe3C+LdA点：_0_ E点：_2.11%_ C点：_4.3%_S点：_0.77%_ P点：_0.02%_ K点：_6.69%_ 工程材料 试题及答案一、判断题5、感应加热表面淬火一般只改变钢件表面层的组织，而不改变心部组织（）7、将金属加热到再结晶温度以上时，金属将发生回复、再结晶及晶粒长大等变化。（）8、金属在塑性变形后产生的纤维组织能使金属具有各向异性（）10、金属的再结晶转变，也要经历形核与晶核长大的过程。 （）三、（20分）车床主轴要求轴颈部位硬度为HRC5458，其余地方为HRC2025，其加工路线为： 下料 锻造 正火 机加工 调质 机加工（精） 轴颈表面淬火 低温回火 磨加工指出：1、主轴应用的材料：45钢2、正火的目的和大致热处理工艺 细化晶粒，消除应力；加热到Ac350保温一段时间空冷3、调质目的和大致热处理工艺 强度硬度塑性韧性达到良好配合 淬火高温回火 4、表面淬火目的 提高轴颈表面硬度5低温回火目的和轴颈表面和心部组织。去除表面淬火热应力，表面MA 心部S回四、选择填空（20分）1、合金元素对奥氏体晶粒长大的影响是（ d）（a）均强烈阻止奥氏体晶粒长大 （b）均强烈促进奥氏体晶粒长大（c）无影响 （d）上述说法都不全面5、高速钢的红硬性取决于（b ）（b）淬火加热时溶入奥氏体中的合金元素的量7、65、65Mn、50CrV等属于哪类钢，其热处理特点是（c ）（c）弹簧钢，淬火+中温回火8、二次硬化属于（ d）（d）第二相强化9、1Cr18Ni9Ti奥氏体型不锈钢，进行固溶处理的目的是（ b） b获得单一的奥氏体组织，提高抗腐蚀性，防止晶间腐蚀 11、位错是一种 线缺陷。 12、纯铁在850时为 晶格。（）体心立方 13、有些金属在固态下会发生晶体结构的变化，这种变化可以称为 同素异构转变14、共析钢过冷奥氏体在连续冷却时，有如下转变 。 () 只有珠光体型和马氏体转变，而没有贝氏体转变 15、当晶格常数相同时，面心立方晶格比体心立方晶格的致密度 。 () 大 16、具有匀晶相图的合金在固态时的相结构属于 。 () 固溶体 17、密排六方晶胞的原子数为 。（ 6 18、弹簧及一些要求具有较高屈服极限的热作模具等，常采用热处理工艺是 。（） 淬火+中温回火19、亚共析钢中，随着含碳量的增加，C曲线的位置： () 右移 20、在室温平衡状态下，当钢的含碳量超过0.9%后，钢中渗碳体的形态主要是 。 () 网状21、属于体心立方晶格的金属有 。（） -Fe,铬 22、工程结构件中应用最多的钢种是 。 ()碳素结构钢 23、奥氏体是碳溶解在 中所形成的间隙固溶体。（）-Fe 24、可逆回火脆性的温度范围是 。（）500-65026、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 。（） 随炉冷却 28、珠光体是一种 。机械混合物，F+渗碳体 29、在测量工件的表面层硬度时，常用的硬度测试方法的表示符号是 。（） HV30、表示金属材料弹性极限的符号是 。（） e 32、建立相图时采用的冷却速应为 。 （ 极缓慢33、在发生共晶转变L+时，L、三相的成分为 。（） 确定不变 34、对板料进行多次拉伸时，为了消除形变强化，中途应进行 。（） 再结晶退火 35、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 。（） 在空气中冷却36、合金固溶强化的基本原因是 。（） 晶格发生畸变 37、大多数合金元素均在不同程度上有细化晶粒的作用，其中细化晶粒作用最为显著的有 。（） Ti,V38、分级淬火的目的是 。（）使工件内外温差较为均匀并减小工件与介质间的温差39、一个合金的室温组织为+二次+(+)，它由 组成。（) 二相 41、渗碳体的性能特点是 。（） 硬度高，极脆，塑性几乎等于零42、一个理想的淬火冷却介质应具有的冷却特性是 。（） 在约550以上高温区冷速应具有足够快的冷速，在低于约250的低温区应尽可能缓慢43、将变形金属加热发生再结晶转变时 。（） 只有晶粒大小、形状发生变化44、挖掘机铲齿、坦克和拖拉机履带宜采用 。（）高锰钢ZGMn1345、除 元素外，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。（） Co Cr Mn 46、属于体心立方晶格的金属有 。（）-Fe、铬 47、每个体心立方晶胞中包含有 个原子。（） 2 48、在以下晶体中，滑移系数目最多的晶格类型是 。 ( ) 体心立方 50、在Fe-Fe3C相图中，共析线也称为 。（） A1线 五、简答题（共20分） 1、晶体有那些特性？（4分）答：1）一般具有规则的外形。（1分）；2）有固定的熔点。（1分）；3）有各向异性。（1分）(4）解理性。（1分）3、简述珠光体、索氏体、屈氏体三者的异同点。(5分)答：珠光体、索氏体、屈氏体都是铁素体与渗碳体片层交替的机械混合物。（2分）不同的是片层间距由宽到细，强度、硬度由低变高。（3分）4、铁碳合金中基本相是那些？其机械性能如何？(6分)答：基本相有：铁素体、奥氏体、渗碳体 。铁素体强度和硬度不高，但具有良好的塑性和韧性；奥氏体的硬度较低而塑性较高，易于锻压成型；渗碳体硬度很高而塑性和韧性几乎为零，脆性大。5、金属结晶的基本规律是什么？晶核的形成率和成长率受到哪些因素的影响？P16答：结晶的基本过程晶核形成与晶核长大结晶时的冷却速度（即过冷度）随着过冷度的增大，晶核的形成率和成长率都增大，但形成率的增长比成长率的增长快，同时液体金属中难熔杂质以及振动和搅拌的方法也会增大形核率14、奥氏体形成的四个步骤是什么？（4分）答：（1）奥氏体晶核的形成；（1分）（2）奥氏体晶核的长大；（1分）（3）残余渗碳体的溶解；（1分）（4）奥氏体成分的均匀化。（1分）17、说明下列符号各是什么指标？各代表什么意思？（5分）(1) E （2） s （3） （4） k (5)HRC答：（1）E：弹性模量；刚度指标 （1分）（2）s：屈服点（强度） ；强度指标 （1分）（3）：断面收缩率； 塑性指标 （1分）（4）k ：冲击韧度；韧性指标 （1分）（5）HRC：洛氏硬度；硬度指标 （1分）六、综合分析题（共22分）1、（12分）有两个含碳量为1.2%的碳钢薄试样，分别加热到780和860并保温相同时间，使之达到平衡状态，然后以大于VK的冷却速度至室温。试问：（1）哪个温度加热淬火后马氏体晶粒较粗大？答：860加热温度高，加热时形成的奥氏体晶粒粗大，冷却后得到的马氏体晶粒粗大（2）哪个温度加热淬火后马氏体含碳量较多？答：860已经超过了Accm，此时碳化物全部溶于奥氏体中，奥氏体中含碳量增加，而奥氏体向马氏体转变是非扩散型转变，所以冷却后马氏体含碳量较多。（3）哪个温度加热淬火后残余奥氏体较多？答：860已经超过了Accm，此时碳化物全部溶于奥氏体中，使奥氏体中含碳量增加，降低钢的Ms和Mf点，卒火后残余奥氏体增多。（4）哪个温度加热淬火后未溶碳化物较少？答：860已经超过了Accm，此时碳化物全部溶于奥氏体中，因为加热卒火后未溶碳化物较少（5）你认为哪个温度加热淬火后合适？为什么？答：780加热卒火后合适。因为含碳量为1.2%的碳钢属于过共析钢，过共析碳钢卒火加热温度Ac1+(30-50)，而780在这个温度范围内，这时卒火后的组织为均匀而细小的马氏体和颗粒状渗碳体及残余奥氏体的混合组织，使钢具有高的强度，硬度和耐磨性，而且也具有较高的韧性。七、要制造齿轮、连杆、热锻模具、弹簧、冷冲压模具、滚动轴承、车刀、锉刀、机床床身等零件，试从下列牌号中分别选出合适的材料并叙述所选材料的名称、成分、热处理工艺和零件制成后的最终组织。答：齿轮：20CrMnTi渗碳钢；C%=0.2%,Cr,Mn,Ti1.5%； 渗碳淬火低温回火；组织为回火马氏体。（3分） 连杆：40Cr调质钢；C%=0.4%,Cr1.5%； 调质处理（淬火高温回火）；组织为回火索氏体。（2分） 弹簧：65Mn弹簧钢；C%=0.65%,Mn1%,Cr=12%,Mo,V1%,Cr=1.5%,Mo1.5%；球化退火淬火低温回火；组织为回火马氏体。（2分） 车刀：W6Mo5Cr4V2高速钢W%=6%,Mo%=5%,Cr%=4%,V%=2%；淬火560三次回火；组织为回火马氏体碳化物。（3分） 锉刀：T10碳素工具钢；C%1%；淬火低温回火；组织为回火马氏体碳化物。（2分） 热锻模具：5CrMnMo热变形模具钢；C%=0.5%,Cr,Mn,Mo1.5%；淬火高温回火；组织为回火索氏体。（2分） 机床床身：HT300灰口铁；无需热处理。（2分）三、选择正确答案1、 为改善低碳钢的切削加工性应进行哪种热处理（ D ） D、正火2、钢中加入除Co之外的其它合金元素一般均能使其C曲线右移，从而B、增加淬透性 3、金属的塑性变形主要是通过下列哪种方式进行的（C C、位错的滑移 5、过共析钢的正常淬火加热温度应该选择在（ A ）A、Acl+30-50C 6、常见的齿轮材料20CrMnTi的最终热处理工艺应该是（ D ） D、渗碳后淬火+低温回火7、常见的调质钢大都属于（B）B、中碳低合金钢 9、某工件采用单相黄铜制造，其强化工艺应该是（ C ） C、形变强化 10、在Fe-Fe3C合金中，其平衡组织中含有二次渗碳量最多的合金的含碳量为（ D ） D、2.11%11、在Fe-Fe3C合金的退火组织中，含珠光体量最多的合金的碳含量为（ B ） B、0.77%12、下列钢经完全退火后，哪种钢可能会析出网状渗碳体（D） D、T1213、下列材料中不宜淬火的是（ D ） D、YT1514、下列二元合金的恒温转变中，哪个是共析转变（ C ） C、+ 15、下列合金钢中，耐蚀性最好的是（ D ） D、1Cr18Ni9Ti16、下列合金中，哪种合金被称为巴氏合金（ B ） B、铅基轴承合金17、对球墨铸铁进行高温正火的目的是为了得到下列哪种组织（ C ）C、P+G 18、为降低低碳冷轧钢板的硬度，宜采用下列哪种工艺（D） D、等温退火21、过共析钢的退火组织是（ C ）C、P+Fe3CII 23、对奥氏体不锈钢进行固溶处理的目的是（ D ）D、消除碳化物24、滚动轴承钢GCr15的最终热处理应该是（ A ）A、淬火+低温回火 25、对工件进行分级淬火的目的是（ C ）C、减少工件变形 26、钢获得下列哪种组织时有最佳的综合机械性能 D、M+P28、为了提高45钢的综合机械性能，应进行(B) B、调质29等温退火相对于一般退火工艺而言，更能（ A ）A、减少工件变形 30、高速钢淬火后进行多次回火的主要目的是（ B ）B、消除残余奥氏体，使碳化物先分析出32、钢中的二次渗碳体是指从（ B ）中析出的渗碳体B、从奥氏体中析出的 33、碳钢的下列各组织中，哪个是复相组织（ A ）A、珠光体 34、能够无限互溶的两组元素所构成的二元合金相图必定是（ A ）A、匀晶相图 35、钢件出现下述哪种缺陷时，难以用热处理来消除（ B ）B、纤维组织 36、钢的下列组织中热稳定性最差的是（ C ）C、回火屈氏体 37、对片状马氏体而言，下列说法哪个是错误的（ A ）A、是位错马氏体 B 、是孪晶马氏体C、是过饱和的a固溶体 D、具有高的强度 39、下列诸因素中，哪个是造成45钢淬火硬度偏低的主要原因（ A ）A、加强温度低于Ac3 40、亚共晶白口铸铁的退火组织中，不可能有下列中的哪种组织（ C ） C、一次渗碳体 41、过共析钢进行下列哪种热处理可能会造成网状渗碳体析出（ A ）A、完全退火 42、下列指标中，哪个是只决定了钢的成份的性能（ D ）D、VK43、分级淬火的目的是为了（ D ）D、减少工件变形开裂44、过共析钢因过热而析出网状渗碳体组织时，可用下列哪种工艺消除（ C ） C、球化退火 47.为降低低碳冷轧钢板的硬度,宜采用下列哪种工艺（ C）C.再结晶退火 49.高速钢经最终热处理后的组织应该是（ C ）C.回M+A+K 50.白口铸铁件不具有下列哪个性能（ A ）A.高强度 51.对球墨铸铁件进行下列哪种热处理可得到铁素体基球铁（C） C.高温退火 53.下列各工程塑料中,进行注射成型比较困难的是（ D ） D.氨基塑料54.40Cr钢的碳含量范围是（ C ）C.约0.4% 55.冷加工金属经再结晶退火后,下列说法哪个是错误的?（ C ） C.其晶格类型会发生改变 56.对纯金属而言,下列说法哪个是错误的（ A ）A,不会在恒温下结晶 57.对过共析钢不能进行下列哪种退火处理（ A ）A.完全退火 B.再结晶退火C.等温退火 D.去应力退火58.普通灰口铸铁组织中,不应有下列哪种渗碳体出现?（C）A.一次渗碳体 B.二次渗碳体C.三次渗碳体 D.一次渗碳体和二次渗碳体59.对亚共析钢进行完全退火,其退火温度应为（ D ）D.Ac3+30至50度60.T8钢奥氏体化后进行油淬,其组织为（ C ） C.M+B下+A残 61.马氏体的硬度主要决定于其（ A ）A.碳含量 62.热锻模的最终热处理工艺应该是（C）C.调质 63.下列合金中,铬元素含量最少的是（ A ）A.GCr15 64下列合金中，含碳量最少的钢是（ D ） D.1Cr18Ni9Ti65.下列铝合金中，被称为硅铝明的是（ A ）A.ZL102 66.钢的淬透性主要决定于其（ C） C.冷却速度 四、填空题1.在Fe-Fe3C合金中,含有二次渗碳体最多的合金是含碳为 2.11 %的钢,其二次渗碳体的最大含量为 22.64 %.2.冷变形金属在加热时发生的三个过程依次为 回复， 再结晶 和 晶粒长大 。7.球墨铸铁件可通过热处理来调整其基本组织， 退火 热处理能得到F+G基, 调质 热处理能得到F+P+G基,而 正火 能获得P+G基10.金属结晶时晶粒的大小主要决定于其 形核率和晶核长大速度 ,一般可通过 增加过冷度 或 变质处理 来细化晶粒12.普通钢,优质钢的区分是以其中 S 和 P 元素的原子的含量来区分的, P 含量高易使钢产生热脆性,而 S 含量高易使钢产生冷脆性13.所谓本质细晶粒钢是指该钢正常淬火加热时 奥氏体晶粒长大 倾向小的钢14.钢淬火时马氏体转变的转变量主要决定于其 临界冷却速度 ,与其保温时间 无 关。15.钢的淬透性决定于其成份,一般随碳含量的增加,亚共析钢的淬透性 增大 ,当加入除Co之外的合金元素时均能使钢的淬透性 提高 。16.马氏体的形态在两种典型,即强度高而韧性差的 片 状马氏体和强度低而韧性高的 板条 状马氏体24.常见的合金弹簧钢有 60Si2Mn ,其最终热处理工艺为 去应力退火 ,其最终组织为 索氏体 。25.钢进行扩散退火的目的是为了 减少钢锭、铸件或锻坯的化学成分和组织的不均匀性 ,进行再结晶退火的目的是为了 消除加工硬化作用，便于继续冷加工 。26.影响铸铁石墨化的主要因素有 铸铁的成分和冷却速度 27.马氏体的硬度主要决定于其 含碳量 ,钢淬火时获得马氏体量的多少主要决定于其 临界冷却速度 。28.要降低低冷轧钢板的硬度应进行 完全退火,要消除合金铸件的枝晶偏析应进行 均匀化退火,要改善高碳钢的切加工性能应进行 等温退火。 29.常用弹簧的牌号有 65Mn、60Si2Mn ,其热处理工艺为 淬火和中温回火 ,热处理后的组织是 回火托氏体 。31.实际晶体中主要存在三类缺陷,其中点缺陷有 空位 和 间隙原子 等,线缺陷有 位错 ,面缺陷有 (亚)晶界 等。33. 正火 处理能改善低碳钢的切削加工性能, 等温退火 处理能消除高碳高合金钢中的残余奥氏体。35.合金钢按用途可分为三类,即 合金结构钢 ， 合金工具钢 ,和 特殊性能钢 。37.金属浇铸造时常采用的细化晶粒方法有两种,即 变质处理 和 振动搅拌 。38.铁有三种同素异构体,在912度以下时为 体心 立方结构,在912度以上,1394度以下时为 面心 立方结构,高于1394度而低于熔点时为 体心 立方结构40.金属晶体通过 滑移 和 孪生 两种方式来发生塑性变形。41.冷变形金属在加热时随加热温度的升高,其组织和性能的变化分为三个阶段,即 回复 ， 再结晶 ， 晶粒长大 。42.在合金钢的组织中,常见的间隙固溶体有 F 和 A ,常见的间隙相 P 和 Ld ,常见的间隙化合物 Fe3C 。43.在Fe-Fe3C合金组织中，一次渗碳体是指从 液体合金 中析出的，二次渗碳体是指从 A 中析出的，三次渗碳体是指从 F 中析出的44.在铁碳合金的平衡组织中,常见的三个单相组织为 F ， A 和 Fe3C ，,常见的两个两组织为 P ， Ld 。45.下列各材料的退火组织构成为:工业纯铁 F ,亚共析钢 F+P ,过共析钢 P+Fe3C ,亚共晶白口铸铁 P+Ld+Fe3C ，过共晶白口铸造铁为 Ld+Fe3C 。48.钢加热时奥氏体的形成分为三个阶段,依次为 奥氏体晶核的形成及长大 ， 残余渗碳体 ， 奥氏体的均匀化 。49.钢加热奥氏化后,先淬入水中,再淬入油中,该淬火工艺通常被称为 双介质 淬火。50.钢淬火时所得马氏体的形态主要决定于其 成分 ,马氏体的硬度主要决定于其 碳的含量 ,马氏体量的多少主要决定于其 临界冷却速度 。52.钢的Ac3温度是指 冷却时，不同含碳量的奥氏体中结晶出铁素体的开始线 。58.纯金属的晶格类型主要有 体心立方 晶格, 面心 晶格和 密排六方 晶格三种59.金属结晶的必要条件是一定的 过冷度 。60.金属的塑性变形是在 切 应力作用下,主要通过 滑移 来进行的61.金属中的位错密度越高,则其强度越 高 ,塑性越 差 。62.纯铁的熔点为1538度,则其再结晶温度为 997 度,而其再结晶退火温度为 1097 度。63.冷加工和热加工是以金属的 再结晶温度 区分的64.所谓相是指合金中的 晶体 结构和 化学成分 相同的组成部分65.合金中的基本相分为 固溶体 和 金属化合物 两类66.按照溶质原子在溶剂中位置的不同,固溶体分为 置换固溶体 和 间隙固溶体 。67.固溶体按溶解度大水不同分为 有限固溶体 和 无限固溶体69.钢中常见的化合物大多数属于 正常价 化合物,其共同的性能特点是熔点 较高 ,硬度 高 ,脆性 大 。70.铁碳合金的基本相中,塑性最好的是 A ,强度最高的是 P ,硬度最高的是 Cm 。71.珠光体是指 F 和 Cm 所形成的两相组织,其形态一般是 粗片 状。72.二次渗碳体只可能出现于碳含量大于 0.77 %的钢中,其形态是 网 状73.灰口铸造铁和白口铸铁的组织相比较,灰口铸造铁中不应有 渗碳体 组织,而白口铸铁中没有 片状石墨 组织74.将45钢加热至Ac1温度时,所得奥氏体的含碳量为 0.44 %,继续升高温度,奥氏体的含碳量会 增大 。77.亚共析钢的正火温度为 Ac3 以上,3050度,而过共析钢的正火温度为 Accm 以上3050度78.钢淬火后马氏体组织粗细主要取决于奥氏体的 晶粒大小 。79.工具钢一般都属于 优质 碳钢,其机加工前的预处理工艺为 退火 ,机加工后的最终热处理工艺为 淬火+低温回火 。82.合金元素大多数都 促进 奥氏体的形成,故合金钢的淬火 优 于碳钢。84.碳在铸铁中主要以 渗碳体 和 石墨 的形式存在85.提高铸铁中 碳 元素和 硅 元素的含量,有利于其石墨化91.常用的硬质合金主要有三类即 钨钴类硬质合金 ，钨钴钛类硬质合金 和 通用硬质合金 ,其中韧性最好的是 钨钴类硬质合金 。五、简答题1.某过共析钢工件因终锻温度过高,其组织中出现了网状渗碳体,对工件的机性有何影响?采用何种工艺可将之削除.答：工件的强度下降，力学性能变坏。可以采用正火的热处理方法来消除。2.某T12钢工件退火时,误当作45钢而进行了完全退火,其组织和性能会发生什么变化,因该工件切削加工困难,应采用什么热处理工艺来改善之.答：组织中出现网状渗碳体,将使工件的强度下降，力学性能变坏。可以采用正火的热处理方法来消除。3.试说明淬火钢中出现残余奥氏体的原因是什么,对其性能有何影响,采用什么工艺能将之消除.答：淬火钢中出现残余奥氏体的原因是：马氏体转变是在一定温度范围内（Ms-Mf），连续冷却的任何停顿和减慢，都增大奥氏体的稳定性和残余奥氏体的量；另外马氏体形成时体积膨胀，对未转变的奥氏体构成大的压应力，也使马氏体转变不能进行到底，而总要保留一部分不能转变的（残余）奥氏体。残余奥氏体存在马氏体之间可改善钢的韧性。采用回火工艺能将之消除。4.试说明为什么亚共析钢必须进行完全淬火,而过共析钢则只能进行不完全淬火.答：亚共析钢必须在Ac3+30-50加热，进行完全淬火，并使淬火组织中保留一定数量的细小弥散碳化物颗粒，以提高其耐磨性。而过共析钢加热到Ac1+30-50进行不完全淬火，其原因在于：若碳化物完全熔入奥氏体中，马氏体中将出现过多的残余奥氏体，从而会造成多方面的害处，例如：碳含量过高，淬火后全部形成片状马氏体，脆性增加，且奥氏体增加，硬度下降;组织中会失去硬而耐磨的碳化物颗粒，令耐磨性降低等;而且淬火后会得到粗针状马氏体，显微裂纹增多，令钢的脆性增大;同时会令淬火应力增大，加大工件变形开裂倾向。6.确定下列工件的退火工艺,并说明其原因：(1)冷轧15钢钢板要求降低硬度.(2)正火态的T12钢钢坯要求改善其切削加工性.(3)锻造过热的60钢锻坯要求细化晶粒.答：（1）完全退火；（2）球化退火；（3）等温退火。7.某40MnB钢主轴,要求整体有足够的韧性,表面要求有较高的硬度和耐磨性,采用何种热处理工艺可满足要求?简述理由.答：采用正火、调质（预备热处理），以及淬火+低温回火（最终热处理）。 （1）正火：主要为了消除毛坯的锻造应力，降低硬度以改善切削加工性，同时也均匀组织，细化晶粒，为以后的热处理做组织准备 （2）调质：主要使主轴具有高的综合力学性能。 （3）淬火+低温回火：提高表面的硬度和耐磨性，而心部具有足够的韧性，其中低温回火的作用是消除淬火应力及减少脆性。8.金属晶粒大小对金属的性能有何影响?说明铸造时细化晶粒的方法及其原理.答：金属晶粒越细，金属的强度越高，塑性和韧性也越好，反之力学性能越差。铸造时细化晶粒的方法有：（1）增加过冷度：当过冷度增大时，液态金属的结晶能力增强，形核率可大大增加，而长大速度增加较少，因而可使晶粒细化。（2）变质处理：在液态金属结晶前，加入一些细小的变质剂，使金属结晶时形核率N增加，因而可使晶粒细化。（3）振动处理：在金属结晶时，对液态金属附加机械振动、超声波振动或电磁振动等措施使已生长的晶粒因破碎而细化，同时破碎的晶粒尖端也起净核作用，增加了形核率，使晶粒细化。第一部分1、 判断：（每题1.5分，共30分）1、 Vk表示临界冷却速度。（）2、 b和S都是判定材料强度的性能指标。（）3、 铁素体（F）和奥氏体（A）都属于固溶体。（）4、 共析钢的Wc=2.11%。（）5、 高速钢不需要进行三次回火。（） 6、 灰铸铁中碳主要以片状石墨的形态存在。（）7、 大多数的合金元素加入钢中均使“C”曲线右移，淬透性提高。（）8、 HBS210-240为布氏硬度的正确标注方法（）9、 正火与退火的主要区别是加热温度的不同。（）10、淬火后的钢必须立即进行回火。（）11、20钢的碳含量低于40钢。（）12、钢的质量高低是按磷和硫的含量多少来分。（）13、渗碳用钢一般属于中碳钢。（）14、金属由液态变为固态的过程称为结晶。（）15、铁素体的塑性高于渗碳体。（）16、在Fe-Fe3C相图中，PSK线为共晶转变线。（）17、晶粒越细小，钢的力学性能能越好。（）18、合金钢的力学性能低于非合金钢，且价格也低于非合金钢。（ ）19、球墨铸铁可以用热处理来强化。（）20、铸造主要用于内腔较简单的零件。（）二、填空1、 热处理主要分_加热 保温 冷却_ 三个阶段。2、 珠光体是_铁素体（F）和渗碳体(Fe3C)_的机械混合物。3、 在相图中，AECF线是_固相线_、ES线是_溶解度曲线。4、 若按含碳量来分，碳钢可分为_低、中、高碳_钢。2、 五、论述题制订CA6140主轴的加工工艺路线，并说明各热处理工序的作用主轴制造工艺路线：锻造正火切削加工（粗）调质切削加工（半精）高频感应加热淬火低温回火磨削主轴热处理各工序的作用：正火：作为预备热处理，目的是消除锻件内应力，细化晶粒，改善切削加工性。调质：获得回火索氏体，使主轴整体具有较好的综合力学性能，为表面错货作好组织准备。高频感应加热淬火+低温回火：作为最终处理，高频感应加热淬火是为了使轴颈及锥孔表面得到高硬度、耐磨性和疲劳强度；低温回火是为了消除应力，防止磨销时产生裂纹，并保持高硬度和耐磨性。第二部分1、 判断题（25分） 1、灰铸铁的减震性能比钢好。（） 2、铸造生铁专供炼钢所用。（） 3、钢若按质量分类分为低碳钢、中碳钢、高碳钢。（） 4、“C”曲线越靠右，钢的淬透性越好。（） 5、淬火+高温回火为调质处理。（） 6、含碳量越低钢的塑性、韧性就越好。（） 7、Vk表示临界冷却速度。（） 8、灰铸铁中碳主要以片状石墨形态存在。（） 9、共析钢的碳质量分数WC=2.11%。（） 10、b和s都是判定材料强度的指标。（）二、选择（10分） 1、下列牌号中哪个属于沸腾钢(B)A.Q345BB.08FC.W6Mo5Cr4V2A 2、下列哪种钢的淬透性最好(B)A.ZGMn13B.W18Cr4VC.40Cr 3、制造汽车的后桥齿轮所选用的材料(A)A.20CrMnTi 4、制造一个内燃机曲轴，其毛坯成型方法应为(A)A.铸造 5、下列哪种组织的塑性最好(A)A.铁素体二、选择题:（每小题2分,共20分）零件在毛坯生产之后粗加工之前常进行的热处理是（）A、正火 D、退火 过共析钢的淬火加热温度（C）C、Ac1+(3050)哪一种淬火介质在淬火时造成的组织应力小,引起变形开裂的倾向小(C)C、油各种工具在淬火后进行的回火是（A）A、低温回火一批已加工的铸铁件,需测试硬度,常采用的方法是（A) A、布氏硬度可以发生同素异构转变的金属有（A）A、Fe 共析钢室温下的平衡组织为（B）B、珠光体影响钢淬透性的因素主要是（B）B、合金元素的影响影响灰铸铁力学性能的主要因素是（B）B、石墨三、判断题:（如正确打“”,错误打“”;每小题2分,共20分）1、布氏硬度用符号HRC表示.（）2、晶体是没有固定的熔点.（）3、一般情况下,晶粒越细小,力学性能越差.（）4、金属化合物具有较好的塑料和韧性.（）5、灰口铸铁的力学性能比球墨铸铁好.（）6、渗碳用钢一般用高碳钢.（）7、炼铁是一个氧化过程.（）8、利用合金元素扩大奥氏体相区的作用可生产出奥氏体钢.（）9、高速钢的主要特点是在高温（600）阶段仍可保持高的塑料.（ ）10、铸钢的流动性好,铸铁的流动性差.（）2、（10分）说明45钢试样（10mm）经下列温度加热、保温并在水中冷却得到的室温组织：700，760，840，1100。700：因为它没有达到相变温度，因此没有发生相变，组织为铁素体和珠光体。760：它的加热温度在Ac1_Ac3之间，因此组织为铁素体，马氏体和少量残余奥氏体。840：它的加热温度在Ac3以上，加热时全部转变为奥氏体，冷却后的组织为马氏体和少量残余奥氏体。1100：因为它的加热温度过高，加热时奥氏体晶粒粗化，卒火后得到粗片状马氏体和少量残余奥氏体说明含碳量1.0%的钢比含碳量为0.5%的钢的硬度高。 答：（3）含碳量1.0%的钢中含有硬度高的渗碳体，而含碳量为0.5%的含有较硬度较低的铁素体，故含碳量1.0%的钢比含碳量为0.5%的钢的硬度高。（4分第 20 页 共 20 页