第1章钢的热处理
一、填空题
1．整体热处理分为、、和等。2．热处理工艺过程由、和三个阶段组成。3．共析钢在等温转变过程中，其高温转变产物有：、和。4．贝氏体分和两种。
5．淬火方法有：淬火、淬火、淬火和淬火等。6．感应加热表面淬火，按电流频率的不同，可分为
、和三种。而且感应加热电流频率越高，淬硬层越。
7．按回火温度范围可将回火分为：回火、回火和回火三种。8．化学热处理是有、和三个基本过程组成。9．根据渗碳时介质的物理状态不同，渗碳方法可分为渗碳、渗碳和渗碳三种。
10．除外，其它的合金元素溶入奥氏体中均使C曲线向移动，即使钢的临界冷却速度，淬透性。
11．淬火钢在回火时的组织转变大致包括，，
，等四个阶段。
12．碳钢马氏体形态主要有和两种，其中以强韧性较好。13、当钢中发生奥氏体向马氏体转变时，原奥氏体中碳含量越高，则Ms点越，转变后的残余奥氏体量就越。
二、选择题
1．过冷奥氏体是温度下存在，尚未转变的奥氏体。
A．Ms B．M f C．A1
2．过共析钢的淬火加热温度应该选择在，亚共析钢则应该选择在。
A．Ac1+30~50C B．Ac cm以上C．Ac3+30~50C
3．调质处理就是。
A．淬火＋低温回火B．淬火＋中温回火C．淬火＋高温回火
4．化学热处理与其他热处理方法的基本区别是。
A．加热温度B．组织变化C．改变表面化学成分
5．零件渗碳后，一般需经处理，才能达到表面高硬度和耐磨的目的。
A．淬火＋低温回火B．正火C．调质
6．马氏体的硬度主要取决于马氏体的（）
A.组织形态
B.合金成分
C.含碳量
7．直径为10mm的40钢其整体淬火温度大约为（）
A．750℃ B.850℃ C.920℃
8．钢在具体的热处理或热加工条件下实际获得的奥氏体晶粒大小称为（）
A.起始晶粒度
B.实际晶粒度
C.理论晶粒度
D.本质晶粒度
9．钢渗碳的温度通常是（）。
A.600~650℃
B.700~750℃
C.800~850℃
D.900~950℃
10．贝氏体转变属于（）。
A扩散型相变 B.无扩散型相变 C.半扩散型相变 D.其它
11．T12钢消除网状渗碳体应采用（）。
A. 正火
B. 球化退火
C. 去应力退火
D. 完全退火
三、判断题
1．淬火后的钢，随回火温度的增高，其强度和硬度也增高。（）
2．本质细晶钢是指在任何加热条件下均不会粗化的钢。（）
3．钢中碳的质量分数越高，其淬火加热温度越高。（）
4．高碳钢中用正火代替退火，以改善其可加工性。（）
5．过冷奥氏体发生马氏体转变时，若将温度降到M f点以下则可全部转变。（）
6．45钢在水和油中冷却时，其相应临界淬透直径D0水和D0油的关系是D0水 8．为使表面获得高硬度和耐磨性，钢渗氮后还需进行淬火加低温回火处理。（） 9．分级淬火方法只适合较小尺寸工件的淬火。（） 10．含铬锰的合金钢在低温区回火时若出现脆性增大现象可采用回火后快冷来消除。（）四、简答题 1．简述共析钢过冷奥氏体在A1~M f温度之间不同温度等温时的转变产物及性能。 2．今有经退火后的45号钢，在700C 、760C 、840C 加热，保温一段时间后水冷，所得到的 组织各是什么？ 3．共析碳钢加热到奥氏体后，以各种速度连续冷却，能否得到贝氏体组织，采取什么办法才能获得贝氏体组织？ 4．马氏体转变有哪些特点？ 5．钢的淬透性是指什么？分析“某钢件加热条件相同时，小件的淬透性比大件的好”这句话正确与否。 五、综合题 1．将ф5mm的T8钢加热到760℃并保温足够的时间，问采用什么热处理方法可以得到下列组织：珠光体，索氏体，下贝氏体，屈氏体+马氏体，马氏体+少量残余奥氏体。 2．某型号柴油机的凸轮轴,要求凸轮表面有高的硬度（HRC>50），而心部具有良好的韧性(A k>40J)，原采用45钢调质处理再在凸轮表面进行高频淬火，最后低温回火，现因工厂库存的45钢已用完,只剩15钢，拟用15钢代替.试说明： (1)原45钢各热处理工序的作用； (2)改用15钢后，应按原热处理工序进行能否满足性能要求，为什么？ (3)改用15钢后，为达到所要求的性能，在心部强度足够的前提下采用何种热处理工艺？3．有两个碳含量为ωc1.2%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v k的冷却速度冷至室温。试问： 1）哪个温度加热淬火后马氏体晶粒较粗大? ( ) 2）哪个温度加热淬火后马氏体碳含量较多? （） 3）哪个温度加热淬火后残留奥氏体较多? （） 4）哪个温度加热淬火后未溶碳化物较少? ( ) 5）你认为哪个温度淬火合适? ( ) 4．确定下列钢件的退火方法： （1）经冷轧后的15钢钢板，要求降低硬度；（） （2）ZG270－500钢的铸造齿轮；（） （3）铸造过热的60钢锻坯；（） （4）改善T12钢的切削加工性能；（） （5）20钢焊接后。（） 第2章工业用钢 一、填空题 1．钢中所含有害杂质元素主要是、。 2．T12A钢按用途分类属于钢，按碳的质量分数分类属于钢，按质量分类属于钢。 3．45钢按用途分类属于钢，按碳的质量分数分类属于钢，按质量分类属于钢。 4．60Si2Mn是钢，它的最终热处理方法是，为提高表面质量常进行处理。 5．高速钢刀具在切削温度高达600C 时，仍能保持和。 6．ZGMn13-3制造坦克履带板需经过处理，目的是为得到组织。 二、选择题 1．08F牌号中，08表示其平均碳的质量分数为。 A．0.08% B．0.8％C．8% 2．在下列三种钢中，钢的弹性最好，钢的硬度最高，钢的塑性最好。 A．T10 B．20 C．65 3．选择制造下列零件的材料：冷冲压件，齿轮，小弹簧。 A．08F B．70 C．45 4．选择制造下列工具所用的材料：木工工具，锉刀，手锯锯条。 A．T9A B．T10 C．T12 5．合金渗碳钢渗碳后必须进行后才能使用。 A．淬火加低温回火B．淬火加中温回火C．淬火加高温回火 6．将下列合金钢牌号归类。 耐磨钢；合金弹簧钢；合金模具钢； 不锈钢。 A．60Si2MnA B．ZGMn13-1 C．Cr12MoV D．2Cr13 7．为下列零件正确选材： 机床主轴；汽车、拖拉机变速齿轮；板弹簧； 滚动轴承；贮酸槽；坦克履带。 A．1Cr18Ni9 B．GCr15 C．40Cr D．20CrMnTi E．60Si2MnA F．ZGMn13-3 8．为下列工具正确选材： 高精度丝锥；热锻模；冷冲模；医用手术刀片；麻花钻头。 A．Cr12MoV A B．CrWMn C．7Cr17 D．W18Cr4V E．5CrNiMo 三、判断题 1．T10钢中碳的质量分数是10％。（） 2．碳素工具钢都是优质或高级优质钢。（） 3．碳素工具钢中碳的质量分数一般都大于0.7％。（） 4．工程用铸钢可用于铸造生产形状复杂而力学性能要求较高的零件。（） 5．用Q345钢制造的自行车车架，比用Q235钢制造的轻。（） 6．3Cr2W8V钢一般用来制造冷作模具。（） 7．GCr15钢是滚动轴承钢，其Cr的质量分数是15％。（） 8．Cr12MoV钢是不锈钢。（） 9．1Cr18Ni9Ti钢不仅可作不锈钢，还可用作耐热钢制造内燃机排气阀。（） 10．3Cr13钢的耐蚀性不如1Cr13钢。（） 四、简答题 1．与非合金钢相比，合金钢有哪些优点？ 2．说明在一般情况下非合金钢用水淬火，而合金钢用油淬火的道理？ 3．高速钢有何性能特点？回火后为什么硬度会增加？ 4．耐磨钢常用牌号有哪些？它们为什么具有良好的耐磨性和韧性？ 五、综合题 1、现有几个钢种：40Cr、5CrNiMo、65Mn、Cr12MoV、Q345 问：（1）要制造冲孔落料模，应选用何种钢材？ （2）锻造后能否直接空冷，为什么？ （3）简单说明最终热处理工艺及获得的组织。 2、W18Cr4V制造盘形齿轮铣刀工艺路线如下： 下料→锻造→①→机械加工→②+③→喷砂→磨加工→成品 问：（1）该钢含碳量范围及各合金元素的主要作用； （2）其锻造有何特点? （3）①为何种热处理工序，其目的及所得组织？ （4）分析②和③所采用的热处理工艺，最终组织及大致硬度。 3．20CrMnTi制造某汽车变速齿轮工艺路线如下： 下料→锻造→①→加工齿形→②→③+④→喷丸→磨齿（精加工）问：（1）①、②、③及④各为何种热处理方法； （2）各热处理的工艺及目的； （3）最终热处理后表层组织及大致硬度。 4、现有几种材料，牌号如下： 5CrMnMo 40CrNi 20CrMnTi LY1 CrWMn 60Si2Mn 4Cr13 Q390 T12 ZGMn13 W18Cr4V HT200 3Cr18Mn12Si2N H70 请从上选出相应用途的材料： 汽车板簧（）床身、机座（） 连杆（）压力容器（） 坦克履带板（）手术刀（） 小型热锻模（）锉刀（） 弹壳（）铆钉（） 第3章铸铁 一、填空题 1．生产球墨铸铁需进行和处理。 二、选择题 1．为提高灰铸铁的表面硬度和耐磨性，采用方法效果较好。 A．电接触加热表面淬火B．等温淬火C．渗碳后淬火加低温回火 2．下列哪种铸铁的减震性最好。（） A. 灰口铸铁 B.可锻铸铁 C.球墨铸铁 D.白口铸铁 3．为下列零件正确选材： 机床床身；汽车后桥外壳；柴油机曲轴；排气管。 A．RuT300 B．QT700-2 C．KTH350-10 D．HT300 二、判断题 1．热处理可以改变灰铸铁的基体组织，但不能改变石墨的形状、大小和分布情况。（）2．可锻铸铁比灰铸铁的塑性好，因此，可以进行锻压加工。（） 3．可锻铸铁一般只适用于薄壁小型铸件。（） 4．铸铁不应考虑用于焊接件。（） 三、简答题 1．什么是铸铁？它与钢相比有什么优点？ 2．影响铸铁石墨化的因素有哪些？ 3．用金属模浇铸灰口铸铁件时，发现表层及薄壁处硬度很高，难以切削加工，说明其原因及消除办法。 4．下列牌号各表示什么铸铁？牌号中的数字表示什么意义？ ①HT250 ②QT700-2 ③KTH330-08 ④KTZ450-06 ⑤RuT420 第4章有色金属 一、填空题 1．钛也有现象，882C 以下为晶格，称为钛；882C 以上为晶格，称为钛。 2．铸造铝合金有：系、系、系和系合金等。3．H80是合金，80代表。 二、选择题 1．LF2按工艺特点分，是铝合金，属于热处理的铝合金。 A．铸造B．变形C．能强化D．不能强化 2．某一材料的牌号为T3，它是。 A．碳的质量分数为4％的碳素工具钢B．3号工业纯钢C．3号纯铁 3．某一材料牌号为QTi3.5,它是。 A．钛青铜B．球墨铸铁C．钛合金 4．将相应牌号填入空格内： 普通黄铜，特殊黄铜，锡青铜，硅青铜。 A．H70 B．QSn4-3 C．QSi3-1 D．HA177-2 三、判断题 1．特殊黄铜是不含锌元素的黄铜。（） 2．变形铝合金都不能热处理强化。（） 3．H80属双相黄铜。（） 4．β钛合金可通过淬火时效处理强化，其高低温强度均高于α钛合金。（） 5．ZL102具有优良的铸造性能、抗蚀性，并可通过时效提高其强度。（） 四、简答题 1．铝合金热处理强化的原理与钢热处理强化原理有何不同？ 2．何谓简单硅铝明？为什么它具有良好铸造性能?在变质处理前后其组织及性能有何变化? 金属材料与热处理（第五版）练习题及答案第一章金属的结构与结晶 一、判断题 1、非晶体具有各同性的特点。( √) 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，其力学性能越差。( ×) 4、多晶体中，各晶粒的位向是完全相同的。( ×) 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、钢水浇铸前加入钛、硼、铝等会增加金属结晶核，从而可细化晶粒。( ×) 10、非晶体具有各异性的特点。( ×) 11、晶体的原子是呈有序、有规则排列的物质。( √) 12、非晶体的原子是呈无序、无规则堆积的物质。( √) 13、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。( √) 14、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。( √) 15、金银铜铁锌铝等都属于金属而不是合金。( √) 16、金属材料是金属及其合金的总称。( √) 17、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。( √) 18、金是属于面心立方晶格。( √) 19、银是属于面心立方晶格。( √) 20、铜是属于面心立方晶格。( √) 21、单晶体是只有一个晶粒组成的晶体。( √) 22、晶粒间交接的地方称为晶界。( √) 23、晶界越多，金属材料的性能越好。( √) 24、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。 ( √) 25、纯金属的结晶过程是在恒温下进行的。( √) 26、金属的结晶过程由晶核的产生和长大两个基本过程组成。( √) 27、只有一个晶粒组成的晶体成为单晶体。( √) 28、晶体缺陷有点、线、面缺陷。( √) 29、面缺陷分为晶界和亚晶界两种。( √) 30、纯铁是有许多不规则的晶粒组成。( √) 金属材料与热处理习题及答案 第一章金属的结构与结晶 一、判断题 1、非晶体具有各同性的特点。( √) 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，其力学性能越差。( ×) 4、多晶体中，各晶粒的位向是完全相同的。( ×) 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。( √) 10、非晶体具有各异性的特点。( ×) 11、晶体的原子是呈有序、有规则排列的物质。( √) 12、非晶体的原子是呈无序、无规则堆积的物质。( √) 13、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。( √) 14、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。( √) 15、金银铜铁锌铝等都属于金属而不是合金。( √) 16、金属材料是金属及其合金的总称。( √) 17、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。( √) 18、金是属于面心立方晶格。( √) 19、银是属于面心立方晶格。( √) 20、铜是属于面心立方晶格。( √) 21、单晶体是只有一个晶粒组成的晶体。( √) 22、晶粒间交接的地方称为晶界。( √) 23、晶界越多，金属材料的性能越好。( √) 24、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。 ( √) 25、纯金属的结晶过程是在恒温下进行的。( √) 26、金属的结晶过程由晶核的产生和长大两个基本过程组成。( √) 27、只有一个晶粒组成的晶体成为单晶体。( √) 28、晶体缺陷有点、线、面缺陷。( √) 29、面缺陷分为晶界和亚晶界两种。( √) 30、纯铁是有许多不规则的晶粒组成。( √) 31、晶体有规则的几何图形。( √) 32、非晶体没有规则的几何图形。( √) 《金属材料及热处理》期终考试试卷（A卷） （二0一0至二0一一学年第二学期） （考试时间：100分钟） 班级：姓名：学号： 一、填空题（每空2分，共30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、硬度测试方法常用的有布氏硬度试验法、洛氏硬度试验法、维氏硬度试验法， 相应的符号是、、。 4、常用预备热处理有和；最终热处理有和 等。 5、铸铁是含碳量大于的铁碳合金，碳素钢是含碳量小于， 而且不含有合金元素的铁碳合金。 二、选择题（每题2分，共30分） （）1、拉伸试验时．试样拉断前能承受的最大应力称为材料的（）。 A 屈服点 B 抗拉强度 C 弹性极限 D 刚度 （）2、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 （）3、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 （）4、以下哪种不是晶体 A 金属 B 钢铁 C 玻璃 （）5、机械制造中，T10钢常用来制造（） A容器 B 刀具 C 轴承 D 齿轮 （）6、GCrl5SiMn钢的含铬量是：（） A 15％ B 1．5％ C 0. 15％ D 0.015％ （）7、黄铜、青铜和白铜的分类是根据：（） A合金元素B密度C颜色D、加入元素 （）8、调质处理就是（）的热处理。 A、淬火+低温回火; B、淬火+中温回火; C 、淬火+高温回火; （）9、下列牌号中属于工具钢的有（）。 A、T10A； B、65Mn； C、20。 （）10、属于中碳钢的是（）。 A、08F钢； B、45钢； C、65Mn。 《金属材料与热处理》复习思考题参考答案 将共析钢加热至780℃，经保温后，请回答： 1、若以图示的V1、V 2、V 3、V 4、V5和V6的速度进行冷却，各得到什么组织？ 2、如将V1冷却后的钢重新加热至530℃，经保温后冷却又将得到什么组织？力学性能有何变化？ 1、V1：M+A残余、V2：T+M、V3：S+T+M+A残余、V4：S+T、V5：S，V6：S。 第一章金属的力学性能 1．解释下列名词金属的力学性能，弹性极限，载荷，应力，强度，硬度，塑性。 答：金属的力学性能：是指金属在外力作用下所表现出来的性能。 弹性极限：是指金属材料在外力作用下，只发生弹性变形而不发生塑性变时所能承受的最大应力。 1 / 32 载荷：是指金属材料在加工及使用过程中所受到的各种外力。其符号用F表示。 应力：指单位面积上的内应力。 强度：是指金属材料抵抗塑性变形或断裂的能力，是工程技术上重要的力学性能指标。 硬度：材料抵抗局部变形特别是塑性变性压痕或划痕的能力。 塑性：是金属材料断裂前产生塑性变形的能力。 2、什么是金属的疲劳？简述疲劳断裂的特点。 答：金属材料在受到交变应力或重复循环应力时往往在工作应力小于屈服强度的情况下突然断裂，这种现象称为疲劳。 疲劳断裂的特点：由于疲劳的应力比屈服强度低，所以不论是韧性材料还是脆性材料，在疲劳断裂前，均没有明显的塑性变形，它是在长期累积损伤过程中，经裂纹萌生和缓慢扩展到临界尺寸时突然发生的。由于断裂前没有明显的预兆，故疲劳断裂危险性极大。宏观断口一般可明显地分为三个区域，即疲劳源，疲劳裂纹扩展区和瞬间断裂区。疲劳源多在机件的表面处。 第二章金属的晶体结构 1.常见的金属晶体结构有哪几种？α-Fe 、γ- Fe 、Al 、Cu 、Ni 、Pb 、Cr 、V 、Mg、Zn 各属何种晶体结构？ 答：常见金属晶体结构：体心立方晶格、面心立方晶格、密排六方晶格； α－Fe、Cr、V属于体心立方晶格； γ－Fe 、Al、Cu、Ni、Pb属于面心立方晶格； 2 / 32 本次作业是本门课程本学期的第3次作业，注释如下： 一、单项选择题(只有一个选项正确，共15道小题) 1. 将钢加热到临界温度以上或其它一定温度，保温一定时问，然后缓慢地冷却到室温，这一热处理工艺称为（）。 ??(D)?退火 2. 对形状复杂，截面变化大的零件进行淬火时，应选用（）。 ??(A)?高淬透性钢 3. 贝氏体是钢经（）处理后获得的组织。 ??(A)?等温淬火 4. 钢的回火处理是在（）。 ??(C)?淬火后进行 5. 零件渗碳后，一般需经过（）才能达到表面硬度高而且耐磨的目的。 ??(A)?低温回火 6. 钢经表面淬火后，将获得（）。 ??(D)?一定深度的马氏体 7. 淬硬性好的钢必须具备（）。 ??(B)?高的含碳量 8. 完全退火主要适用于（）。 ??(A)?亚共析钢 9. （）主要用于各种弹簧淬火后的处理。 ??(B)?中温回火 10. T10在锻后缓冷，随即又采用正火处理的目的是（）。 ??(B)?碎化网状的二次渗碳体，为球化退火作组织准备 11. 扩散退火的主要目的是（）。 ??(A)?消除和改善晶内偏析 12. 若合金元素能使过冷奥氏体冷却C曲线右移，钢的淬透性将（）。 ??(B)?提高 13. 机械制造中，T10钢常用来制造（）。 ??(B)?刀具 14. 合金渗碳钢中的（）合金元素可起到细化晶粒的作用。 ??(B)?Ti 15. （）热轧空冷即可使用。 ??(D)?低合金高强度钢 二、判断题(判断正误，共10道小题) 16.?珠光体是由铁素体和渗碳体组成的。（） 正确答案：说法正确 17.?亚共析钢室温下的平衡组织是铁素体和珠光体。（） 正确答案：说法正确 18.?亚共析钢室温下的平衡组织是铁素体和珠光体。（） 正确答案：说法正确 19.?过共析钢室温下的平衡组织是奥氏体和一次渗碳体。（） 正确答案：说法错误 20.?白口铸铁很硬但几乎无塑性。（） 正确答案：说法正确 21.?室温平衡状态的铁碳二元合金都是由F、Fe3C 两个基本相组成，含碳量不同，只是这两个相的数量、形态和分布不同而已。（） 第1章金属的结构与结晶 一、填空： 1、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。 2、在晶体中由一系列原子组成的平面，称为。通过两个或两个以上原子中心的直线，可代表晶格空间排列的的直线，称为。 3、常见的金属晶格类型有、和三种。铬属于晶格，铜属于晶格，锌属于晶格。 4、金属晶体结构的缺陷主要有、、、、、和 等。晶体缺陷的存在都会造成，使增大，从而使金属的提高。 5、金属的结晶是指由原子排列的转变为原子排列的过程。 6、纯金属的冷却曲线是用法测定的。冷却曲线的纵坐标表示，横坐标表示。 7、与之差称为过冷度。过冷度的大小与有关， 越快，金属的实际结晶温度越，过冷度也就越大。 8、金属的结晶过程是由和两个基本过程组成的。 9、细化晶粒的根本途径是控制结晶时的及。 10、金属在下，随温度的改变，由转变为的现象称为 同素异构转变。 二、判断： 1、金属材料的力学性能差异是由其内部组织结构所决定的。（） 2、非晶体具有各向同性的特点。（） 3、体心立方晶格的原子位于立方体的八个顶角及立方体六个平面的中心。（） 4、金属的实际结晶温度均低于理论结晶温度。（） 5、金属结晶时过冷度越大，结晶后晶粒越粗。（） 6、一般说，晶粒越细小，金属材料的力学性能越好。（） 7、多晶体中各晶粒的位向是完全相同的。（） 8、单晶体具有各向异性的特点。（） 9、在任何情况下，铁及其合金都是体心立方晶格。（） 10、同素异构转变过程也遵循晶核形成与晶核长大的规律。（） 11、金属发生同素异构转变时要放出热量，转变是在恒温下进行的。（） 三、选择 1、α—Fe是具有（）晶格的铁。 A、体心立方 B、面心立方 C、密排六方 2、纯铁在1450℃时为（）晶格，在1000℃时为（）晶格，在600℃时为 （）晶格。A、体心立方 B、面心立方 C、密排六方 3、纯铁在700℃时称为（），在1000℃时称为（），在1500℃时称为（）。 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、Fe A 体心立方 B 面心立方 C密排六方 D 无规则几何形状 第六章金属材料及热 处理 第六章答案 1．用 45 钢制造机床齿轮，其工艺路线为：锻造—正火—粗加工一调 质一精加工—高频感应加热表面淬火一低温回火—磨加工。说明各热处理 工序的目的及使用状态下的组织。 答：锻造后的 45 钢硬度较高，不利于切削加工，正火后将其硬度控制 在 160-230HBS 范围内，提高切削加工性能。组织状态是索氏体。粗加工后， 调质处理整个提高了 45 钢强度、硬度、塑性和韧性，组织状态是回火索氏 体。高频感应加热表面淬火是要提高 45 钢表面硬度的同时，保持心部良好 的塑性和韧性。低温回火的组织状态是回火马氏体，回火马氏体既保持了 45 钢的高硬度、高强度和良好的耐磨性，又适当提高了韧性。2．常用的合金元素有哪些？其中非碳化物形成元素有一一一：碳化物 形成元素有一一一；扩大 A 区元素有——；缩小 A 区元素在一一。 答：常用的合金元素有：锰、铬、钼、钨、钒、铌、锆、钛、镍、硅、 铝、钴、镍、氮等。其中非碳化物形成元素有：镍、硅、铝、钴等；化物 形成元素有：锰、铬、钼、钨、钒、铌、锆、钛等；扩大 A 区元素有：镍、 锰、碳、氮等；小 A 区元素有：铬、铝、硅、钨等。 3．用 W18Cr4V 钢制作盘形铣刀，试安排其加工工艺路线，说明各热 加工工序的目的，使用状态下的显微组织是什么？为什么淬火温度高达 1280℃？淬火后为什么要经过三次 560℃回火？能否用一次长时间回火代 替？ 答：工艺路线: 锻造十球化退火→切削加工→淬火+多次 560℃回火→喷砂→磨削加工→成品 热处理工艺： 球化退火:高速钢在锻后进行球化退火，以降低硬度，消除锻造应力， 便于切削加工，并为淬火做好组织准备。球化退火后的组织为球状珠光体。 金属材料与热处理试题 及答案 TTA standardization office【TTA 5AB- TTAK 08- TTA 2C】 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、Fe A 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 ）。 A 结构钢 B 合金钢 C 渗碳钢 D 工具钢 5、合金发生固溶强化的主要原因（ C ）。 A晶格类型发生了变化 B 晶粒细化 C 晶格发生畸形 D 晶界面积发生变化 6、调质处理就是（ A ）的热处理。 A 淬火+高温火 B 淬火+中温回火 C 淬火+低温回火 D 淬火+低温退火 7、零件渗碳后，一般需经过（A ）才能达到表面硬度高而且耐磨的目的。 A 淬火+低温回火 B 正火 C 调质 D 淬火+高温回火 金属材料与热处理（低倍） 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.F B．40Cr C．T10 D．W18Cr4V 4.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-Fe B．γ-Fe α-Fe C．δ-Fe α-Fe 7.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 S B．Si Mn Cr Nb C．Si Cr P S D．Si P C S 9.钢的热处理过程中，临界温度的关系为（A） A．A c1﹥A1﹥A r1 B．A r1﹥A1﹥A c1 C．A c1﹥A r1﹥A1 D．A r1﹥A c1﹥A1 《金属材料及热处理》复习题 一.填空： ⒈金属晶格的基本类型有、与三种。 ⒉金属结晶的过程是一个和的过程。 ⒊珠光体是由和组成的机械混合物。 ⒋碳的质量分数为的铁碳合金称为共析钢，当其从高温冷却到S点( 727℃)时会发生 转变，从奥氏体中同时析出和的混合物，称为。 ⒌随回火温度升高，淬火钢回火后的强度、硬度； ⒍填出下列力学性能指标的符号：屈服强度、洛氏硬度C标尺、短拉伸试样的断后伸长率、断面收缩率。 ⒎铁碳合金的相分为、两种。 ⒏对冷变形金属进行加热时，金属将相继发生、和三个阶段的变化。 ⒑碳的质量分数为的铁碳合金称为共析钢，当其从高温冷却到S点( 727℃)时会发生转变， 从奥氏体中同时析出和的混合物，称为。 ⒒20、45、T12钢正常淬火后，硬度由大到小排列顺序-------------------------- ⒓45钢按用途分类，属于钢；按主要质量等级分类，属于钢。 ⒔T10A是碳钢中的（）钢，其中“10”表示（），“A”表示（）。 ⒕中温回火主要用于处理，回火后得到。 ⒖金属的晶粒愈细小，其强度、硬度，塑性、韧性 ⒗钢中马氏体是碳在α—Fe 中的过饱和 ⒘钢铁材料是和的合金 ⒙钢中所含有害杂质元素主要是、。 ⒚T12钢的正常淬火温度是-----------------℃,淬火后的组织是--------------------------------； 20. Q235A是碳钢中的钢，其中“235”表示，“A”表示。 21.珠光体、索氏体和托氏体的力学性能从大到小排列为--------------------------------------; 三.判断题．(正确的打o．错误的打×) ⒈再结晶退火可以消除冷变形强化或加工硬化，提高金属的塑性与韧性，便于金属继续进行压力加工。（√） ⒉淬火的主要目的是为了提高钢的硬度，故淬火钢可不经回火而直接用.( ) ⒊高碳钢的质量优于中碳钢，中碳钢的质量优于低碳钢。( ) ⒋钢中合金元素的含量越高，淬火后的硬度也越高。（） ⒌T10钢碳的质量分数是10%。( ) ⒍钢中合金元素的含量越高，淬火后的硬度也越高。 ⒎通常布氏硬度评定退火钢、正火钢的硬度，而洛氏硬度则评定淬火钢的硬度.（） ⒏再结晶是一个形核长大的过程，因而再结晶前后金属的晶格结构发生了变化( ) ⒐Wc=0.45%的碳素钢其室温平衡组织是珠光体。（） ⒑实际金属的晶体结构不仅是多晶体，而且还存在着多种缺陷。（） ⒒碳溶于α-Fe中所形成的间隙固溶体，称为奥氏体。( ) ⒓40Cr钢比40钢的淬透性好。( ) 一、填空（每空0.5 分，共 23 分） 1 、200HBW10/3000表示以毫米压头，加载牛顿的试验力，保持秒测得的 硬度值，其值为。 1、洛氏硬度 C 标尺所用压头为，所加总试验力为牛顿，主要用于测的硬度。 2 、金属常见的晶格类型有、、。α -Fe 是晶格，γ -Fe 是 晶格。 2 、与之差称为过冷度，过冷度与有关，越大，过冷度也越大，实际结晶温 度越。 3 、钢中常存元素有、、、，其中、是有益元素，、是有害 元素。 3、表示材料在冲击载荷作用下的力学性能指标有和，它除了可以检验材料的冶炼和热加工质 量外，还可以测材料的温度。 3 、拉伸试验可以测材料的和指标，标准试样分为种，它们的长度分别是和。 4 、疲劳强度是表示材料在载荷作用下的力学性能指标，用表示，对钢铁材料，它是试验循环数达时的应力值。 4 、填出下列力学性能指标的符号： 上屈服强度，下屈服强度，非比例延伸强度，抗拉强度，洛氏硬度 C 标尺，伸长率，断面收缩率，冲击韧度，疲劳强度，断裂韧度。 5 、在金属结晶时，形核方式有和两种，长大方式有和两种。 5 、单晶体的塑性变形方式有和两种，塑性较好的金属在应力的作用下，主要以方式进行变形。 5 、铁碳合金的基本组织有五种，它们分别是，，，，。 ６、调质是和的热处理。 6 、强化金属的基本方法有、、三种。 6 、形变热处理是将与相结合的方法。 ７、根据工艺不同，钢的热处理方法有、、、、。 ９、镇静钢的主要缺陷有、、、、等。 10、大多数合金元素（除Co 外），在钢中均能过冷奥氏体的稳定性，使 C 曲线的位置，提 高了钢的。 11、按化学成分，碳素钢分为、、，它们的含碳量围分别为、、 。 12、合金钢按用途主要分为、、三大类。 13、金属材料抵抗冲击载荷而的能力称为冲击韧性。 14、变质处理是在浇注前向金属液体中加入促进或抑制的物质。 15、冷塑性变形后的金属在加热过程中，结构和将发生变化，其变化过程分为、、三个 阶段。 10、在机械零件中，要求表面具有和性，而心部要求足够和时，应进行表面热处理。 16、经冷变形后的金属再结晶后可获得晶粒，使消除。 17、生产中以划分塑性变形的冷加工和。 18、亚共析钢随含碳量升高，其力学性能变化规律是：、升高，而、降低。 19、常用退火方法有、、、、等。 20、08 钢含碳量， Si 和 Mn 含量，良好，常轧成薄钢板或带钢供应。 《金属材料与热处理》期末试题A (全卷共五大题，总分100分) 成绩:_____________ 一、填空题（每空1分，共20分） 1、金属材料与热处理是一门研究金属材料的、、与金属材料的间的关系和变化规律的学科。 2、常见的金属晶格类型有晶格、晶格和晶格三种。 3、原子呈无序堆积状态的物体叫；原子呈有序、有规则排列的物体叫。一般固态金属都属于。 4、金属的整个结晶过程包括和两个基本过程组成。 5、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。 6、按化学成分和退火目的的不同，退火可分为：、、 、、等。 二、判断题(每题2分，共20分) 1、同一材料式样长短不同，测得的伸长率数值相同。（） 2、布氏硬度测量法不宜用于测量成品及较薄零件。（） 3、在常温下，细晶粒金属的力学性能比粗晶粒金属高。（） 4、弹性变形不能随载荷的去除而消失。（） 5、冷形变强化降低了金属的塑性、韧性，因此不能作为强化金属材料的方法。（） 6、工业纯铁中碳的质量分数为小于0.0218%。（） 7、低温回火的目的是使工件获得高的弹性极、限屈服强度和韧性。（） 8、合金元素的有益作用只有通过适当的热处理才能发挥出来。（） 9、磷是一种有害杂质，是由于它能使钢的强度和硬度显著降低。（） 10、亚共析钢的平衡组织为珠光体。（）三、选择题(每题2分，共20分) 1、转变为－时的温度为（）℃ A、770 B、912 C、1394 2、洛氏硬度C标尺所用的压头是（）。 A、淬硬钢球 B、金刚石圆锥体 C、硬质合金球 3、用拉伸试验可测定材料的（）性能指标。 A、强度 B、硬度 C、韧性 4、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 5、珠光体的含碳量为（）％ A、0.77 B、2.11 C、6.99 6、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。 A、结晶 B、再结晶 C、相变 7、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 8、铁碳合金相图上的共析线是（）。 A、ACD B、ECF C、PSK 9、VC属于（）化合物。 A、正常价 B、电子 C、间隙 10、生产上通常用来消除枝晶偏析的热处理是（）。 A、火焰淬火 B、均匀化退火 C、调质处理 四、名词解释(1-5题各3分，6题10分，共25分) 1、弹性变形 2、共析转变 热处理复习重点 第一章金属材料基础知识 1. 材料力学性能 （1）材料在外力作用下抵抗变形和破坏的能力称为强度。强度有多种指标，如屈服强度（σs）、抗拉强度（σb）、抗压强度、抗弯强度、抗剪强度等。 （2）塑性是指材料受力破坏前承受最大塑性变形的能力，指标为伸长率（δ）和断面收缩率（φ），δ和φ越大，材料的塑性越好。 （3）材料受力时抵抗弹性变形的能力称为刚度，其指标是弹性模量（弹性变形范围内，应力与应变的比值）。 （4）硬度（材料表面局部区域抵抗更硬物体压入的能力） a. 布氏硬度（测较低硬度材料） 用一定直径的钢球或硬质合金球，在一定载荷的作用下，压入试样表面，保持一定时间后卸除载荷，所施加的载荷与压痕表面积的比值。HBS（钢球，<450）、HBW（硬质合金球，>650）。 b. 洛氏硬度（测较高硬度材料） 利用一定载荷将交角为120°的金刚石圆锥体或直径为的淬火钢球压入试样表面，保持一定时间后卸除载荷，根据压痕深度确定的硬度值。HRA（金刚石圆锥，20~80）、HRB（钢球，20~100）、HRC（金刚石圆锥，20~70） c. 维氏硬度（适用范围较广） 维氏硬度其测定原理基本与布氏硬度相同，但使用的压头是锥面夹角为136°的金刚石正四棱锥体。 （5）冲击韧性 材料抵抗冲击载荷作用而不被破坏的能力。通常用冲击功A k来度量，A k是冲击试样在摆锤冲击试样机上一次冲击试验所消耗的冲击功。 （6）疲劳强度 材料在规定次数（钢铁材料为107次，有色金属为108次）的交换载荷作用下，不发生断裂时的最大应力，用σ-1表示。 2. 铁碳相图 第二章钢的热处理原理 1. 钢的临界温度 A c1——加热时珠光体向奥氏体转变的开始温度 A c3——加热时先共析铁素体全部溶入奥氏体的终了温度 A ccm——加热时二次渗碳体全部溶入奥氏体的终了温度 A r1——冷却时奥氏体向珠光体转变的开始温度 A r3——冷却时奥氏体开始析出先共析铁素体的温度 A rcm——冷却时奥氏体开始析出二次渗碳体的温度 2. 钢在加热时的转变 （1）共析钢由珠光体向奥氏体的转变包括以下四个阶段：奥氏体形核（相界面处）、奥氏体晶核长大、剩余渗碳体溶解、奥氏体成分均匀化。 （2）铁素体向奥氏体的转变的速度远比渗碳体溶解速度快的多。所以转变过程中珠光体中总是铁素体首先消失，铁素体全部转化为奥氏体时，可以认为奥氏体长大完成。 （3）影响奥氏体形成速度的因素：加热温度、加热速度、化学成分、原始组织。 （4）加热速度越快，奥氏体形成的开始温度和终了温度越高，而孕育期和转变时间越短，奥氏体形成速度越快。 热处理试卷1 中南大学考试试卷 一、填空题（本题26分，每空1分） 1 试写出下列材料的类别。（按用途分）与应用（举一例）。 20CrMnTi 属——————钢（类别）；可制作——————； T10 属——————钢；可制作——————； 45 属——————钢；可制作——————； W18Cr4V 属——————钢；可制作——————； 2 化学热处理的基本过程是————————————、、————————————、————————————。 3 钢的淬透性主要取决于————————————，马氏体的硬度主要取决于——————— —————，钢的表层淬火，只能改变表层的————————————，而化学热处理既 能改变表层的————————————，又能改变表层的————————————。 4 低碳钢为了便于切削，常预先进行————————————处理；高碳钢为了便于切 削，常预先进行————————————处理； 5 索氏体中的渗碳体是———————————形貌。回火索氏体中的渗碳体是—————— —————形貌。 6 纯Al的主要强化方法是———————————，Al-Cu合金的主要强化方法是———— ———————。 7 再结晶形核的主要机理有———————————，———————————。 8 欲消除过共析钢中大量的网状渗碳体应采用—————————，欲消除铸件中枝 晶偏析应采用—————————。 二、简答题（本题24分，每小题6分） 1简述冷却介质的选择原则。 2 简述低温形变热处理对时效型合金性能的影响，并分析其原因。 3 简述固溶、时效处理时的脱溶序列并分析原因。 4 简述无沉淀析出带产生的原因及这一观点对合金性能的影响。 三、论述题（本题10分） 试述Al-Zn-Mg-Cu合金经峰时效处理后的性能特点，如果存在性能缺陷，能采用何种措施进行改善，并简要分析原因。 四、问答题（本题14分，每小题2分） 将Φ5mm的T8钢试样,加热至760℃,保温足够时间,用下列冷却工艺,将获得何种 常用金属材料及热处理 以下是为大家整理的常用金属材料及热处理的相关范文，本文关键词为常用,金属,材料及,热处理,模块,常用,金属,材料及,热处理，您可以从右上方搜索框检索更多相关文章，如果您觉得有用，请继续关注我们并推荐给您的好友，您可以在教师教学中查看更多范文。 模块一常用金属材料及热处理项目二钢的热处理任务一：钢的普通热处理一、实验目的1、了解碳钢的基本热处理（退火、正火、淬火及回火）工艺方法。2、研究冷却条件对碳钢性能的影响。3、分析淬火及回火温度对碳钢性能的影响。二、实验原理1、钢的淬火所谓淬火就是将钢加热到Ac3（亚共析钢）或Ac1(过共析钢)以上30～50℃，保温后放入各种不同的冷却介质中（V冷应大于V临），以获得马氏体组织。碳钢经淬火后的组织由马氏体及一定数量的残余奥氏体所组成。为了正确地进行钢的淬火，必须考虑下列三个重要因素：淬火加热的温度、保温时间和冷却速度。（1）淬火温度的选择选定正确的加热温度是保证淬火质量的重要环节。淬火时的具体加热温度主要取决于钢的含碳量，可根据相图确定（如图4所示）。对亚共析钢，其加热温度为＋30～50℃，若加热温度不足（低于），则淬火组织中将出现 铁素体而造成强度及硬度的降低。对过共析钢，加热温度为＋30～50℃，淬火后可得到细小的马氏体与粒状渗碳体。后者的存在可提高钢的硬度和耐磨性。（2）保温时间的确定淬火加热时间是将试样加热到淬火温度所需的时间及在淬火温度停留保温所需时间的总和。加热时间与钢的成分、工件的形状尺寸、所需的加热介质及加热方法等因素有关，一般可按照经验公式来估算，碳钢在电炉中加热时间的计算如表1所示。表1碳钢在箱式电炉中加热时间的确定加热圆柱形工件形状方形板形温度(℃)分钟/每毫米直径70080090010001.51.00.80.4保温时间分钟/每毫米厚度2.21.51.20.6分钟/每毫米厚度321.60.8（3）冷却速度的影响冷却是淬火的关键工序，它直接影响到钢淬火后的组织和性能。冷却时应使冷却速度大于临界冷却速度，以保证获得马氏体组织；在这个前提下又应尽量缓慢冷却，以减少钢中的内应力，防止变形和开裂。为此，可根据c曲线图（如图2所示），使淬火工作在过冷奥氏体最不稳定的温度范围（650～550℃）进行快冷（即与c曲线的“鼻尖”相切），而在较低温度（300～100℃）时冷却速度则尽可能小些。为了保证淬火效果,应选用合适的冷却方法（如双液淬火、分级淬火等).不同的冷却介质在不同的温度范围内的冷却速度有所差别。各种冷却介质的特性见表2.表2几种常用淬火介质的冷却能力在下列温度范围内的冷却速度（℃/秒）冷却介质650～550℃18℃的水50℃的水10％nacl 水溶液（18℃）10％naoh水溶液（18℃）10％naoh水溶液（18℃）蒸馏水（50℃）硝酸盐（200℃）菜籽油（50℃）矿务机油（50℃）6001001100120XX0025035020XX50300～ 金属材料及热处理第1次作业 、单项选择题(只有一个选项正确，共15道小题) 1. 高分子材料中，大分子链之间的结合键是( ) (A) 金属键 (B) 离子键 (C) 共价键 (D) 分子键 你选择的答案：C ［正确］ 正确答案：C 解答参考： 2. 结构材料要求的主要性能为() (A) 物理性能 (B) 化学性能 (C) 力学性能 (D) 物理和化学性能 你选择的答案：［前面作业中已经做正确］［正确］ 正确答案：C 解答参考： 3. 材料的使用温度() (A) 与其韧脆转变温度无关 (B) 应在其韧脆转变温度以下 (C) 应与其韧脆转变温度相等 (D) 应在其韧脆转变温度以上 你选择的答案：［前面作业中已经做正确］［正确］正确答案：D 解答参考: 4?低碳钢拉伸应力-应变曲线上对应的最大应力值称为( ) (A) 弹性极限 (B) 屈服点 (C) 抗拉强度 (D) 断裂韧度 你选择的答案：［前面作业中已经做正确］［正确］正确答案：C 解答参考： (A) b (B) s (C) (C) P 解答参考： 6. ()是金属的韧性指标。 (A) HB (B) S (C) K ic (D) E 正确答案：C 解答参考： 7. 金属材料在载荷作用下抵抗变形和破坏的能力叫( ) (A) 弹性 (B) 硬度 (C) 塑性 (D) 强度 正确答案：D 解答参考： 8. ()属于密排六方结构。 (A) Fe (B) Al (C) Cu (D) Zn 正确答案：D 解答参考： 9. 金属多晶体的晶粒越细，则其( ) (A) 强度越高，塑性越差 (B) 强度越高，塑性越好 读书破万卷下笔如有神 09高机、10钣焊《金属材料与热处理》期中试卷题库 20XX年11月 姓名班级成绩 一、填空题（1分*60） 1.学习金属材料与热处理时应注意按照材料的______和______决定其组织，组织决定其______，______又决定其用途这一内在关系进行学习和记忆。 2.常见的金属晶格类型有______晶格、______晶格和_________晶格三种。铬属于___________晶格，铜属于___________晶格，锌属于___________晶格。 3.晶体中的某些原子偏离正常位置，造成原子排列的不完全性称为___________。常见的类型有______，______和______。 4.金属结晶时，理论结晶温度与实际结晶温度之差称为______。 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.金属在______态下，随温度的改变，由____________转变为____________的现象称为同素异构转变。 7.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. 8.有一钢试样，其横截面积为100cm* cm，已知钢试样的R=314MPa，R=530MPa。MEL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。 9.一拉伸试样的原标距长度50mm，直径为10mm，拉断后试样的标距长度为79mm，缩颈处的最小直径为4.9mm，此材料的伸长率为______，断面收缩率为______。 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.根据合金中各组元之间的相互作用不同,合金的组织可分为___________， ___________和___________三种类型. 。______和______、______铁碳合金的基本相〔单相组织〕是12. 读书破万卷下笔如有神 13.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℃时碳的溶解度可达到______. ⒕含碳量为___________的铁碳合金称为钢。根据室温组织的不同，钢又分为三类：______钢，其室内温组织为______和______；______钢，其室温组织为______；______钢，其室温组织为______和______。 15.45钢按用途分类属于__________钢，按含碳量分类属于__________钢，按质量分数分类属于__________钢。 二、判断题（2分*20） 1．γ-Fe与α-Fe均属纯铁，因此其性能毫无差异。（） （）2．金属结晶时，过冷度越大，结晶后晶粒越粗。）3．多晶体中，各晶粒的位向是完全相同的。（ 1.置换固溶体中，被置换的溶剂原子哪里去了？ 答：溶质把溶剂原子置换后，溶剂原子重新加入晶体排列中，处于晶格的格点位置。 2.间隙固溶体和间隙化合物在晶体结构与性能上的区别何在？举例说明之。 答：间隙固溶体是溶质原子进入溶剂晶格的间隙中而形成的固溶体，间隙固溶体的晶体结构与溶剂组元的结构相同，形成间隙固溶体可以提高金属的强度和硬度，起到固溶强化的作用。如：铁素体F是碳在α-Fe中的间隙固溶体，晶体结构与α-Fe相同，为体心立方，碳的溶入使铁素体F强度高于纯铁。 间隙化合物的晶体结构与组元的结构不同，间隙化合物是由H、B、C、N等原子半径较小的非金属元素（以X表示）与过渡族金属元素（以M表示）结合， 且半径比r X /r M ＞0.59时形成的晶体结构很复杂的化合物，如Fe3C间隙化合物 硬而脆，塑性差。 3.现有A、B两元素组成如图所示的二元匀晶相图，试分析以下几种说法是否正 确？为什么？ （1）形成二元匀晶相图的A与B两个相元的晶格类型可以不同，但是原子大小一定相等。 （2）K合金结晶过程中，由于固相成分随固相线变化，故已结晶出来的固溶体中含B量总是高于原液相中含B量. （3）固溶体合金按匀晶相图进行结晶时，由于不同温度下结晶出来的固溶体成分和剩余液相成分不相同，故在平衡态下固溶体的成分是不均匀的。 答：（1）错：Cu-Ni合金形成匀晶相图，但两者的原子大小相差不大。 （2）对：在同一温度下做温度线，分别与固相和液相线相交，过交点，做垂直线与成分线AB相交，可以看出与固相线交点处B含量高于另一点。 (3)错：虽然结晶出来成分不同，由于原子的扩散，平衡状态下固溶体的成分是均匀的。 4.共析部分的Mg-Cu相图如图所示： (1)填入各区域的组织组成物和相组成物。在各区域中是否会有纯Mg相存在？ 为什么？ 答: Mg-Mg2Cu系的相组成物如下图：（α为Cu在Mg中的固溶体） Mg-Mg2Cu系的组织组成物如下图：（α为Cu在Mg中的固溶体，） 在各区域中不会有纯Mg相存在，此时Mg以固溶体形式存在。 (2)求出20%Cu合金冷却到500℃、400℃时各相的成分和重量百分比。 答: 20%Cu合金冷却到500℃时,如右图所示: α相的成分为a wt%, 液相里含Cu 为b wt%,根据杠杆原理可知: Wα=O 1b/ab*100%, W L = O 1 a/ab*100% 同理: 冷却到400℃时，α相的成分为m wt%, Mg2Cu相里含Cu 为n wt%, Wα=O 2n/mn*100%, W mg2Cu = O 2 m/mn*100% (3)画出20%Cu合金自液相冷却到室温的曲线，并注明各阶段的相与相变过程。 答:各相变过程如下(如右图所示): xp: 液相冷却,至p点开始析出Mg的固熔体α相 py: Mg的固熔体α相从p点开始到y点结束 yy,: 剩余的液相y开始发生共晶反应,L?α+Mg 2 Cu y,q:随着T的降低, Cu在Mg的固熔体α相的固溶度降低. 5.试分析比较纯金属、固溶体、共晶体三者在结晶过程和显微组织上的异同之处。 答：相同的是,三者都是由原子无序的液态转变成原子有序排列的固态晶体。 不同的是， 纯金属和共晶体是恒温结晶，固溶体是变温结晶，纯金属和固溶体的结晶是由金属材料与热处理题库及复习资料
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