复习思考题
第一章复习思考题
1．描述下列元素在普通碳素钢的作用：(a)锰、(b)硫、(c)磷、(d)硅。
2．为什么钢中的硫化锰夹杂要比硫化亚铁夹杂好?
3．当轧制时，硫化锰在轧制方向上被拉长。在轧制板材时，这种夹杂的缺点是什么?
4．对工程应用来说，普通碳素钢的主要局限性是哪些?
5．列举五个原因说明为什么要向普通碳素钢中添加合金元素以制造合金钢? 6．哪些合金元素溶解于合金钢的铁素体?哪些合金元素分布在合金钢的铁素体和碳化物相之间?按照形成碳化物的倾向递增的顺序将它们列出。
7．叙述1.0~1.8％锰添加剂强化普通碳素钢的机理。
8．合金元素V、Cr、W、Mo、Mn、Co、Ni、Cu、Ti、Al中哪些是铁素体形成元素？哪些是奥氏体形成元素？哪些能在α-Fe中形成无限固溶体？哪些能在
γ-Fe 中形成无限固溶体？
9．钢中常见的碳化物类型主要有六种，例如M6C就是其中的一种，另外还有其它哪五种？哪一种碳化物最不稳定？
10．分析合金元素对Fe-Fe3C相图影响规律对热处理工艺实施有哪些指导意义? 11．钢在加热转变时，为什么含有强碳化物形成元素的钢奥氏体晶粒不易长大？ 12．为什么说得到马氏体随后回火处理是钢中最经济而又最有效的强韧化方法? 13．简述合金元素对钢过冷奥氏体等温分解C曲线的影响规律？
14．合金元素提高钢的回火稳定性的原因何在?
15．叙述低合金钢的第二类回火脆性。
第二章复习思考题
1.对工程应用来说，普通碳素钢的主要局限性是哪些?工程构件用合金结构钢的成分和性能要求是什么?
2. 合金元素在低合金高强度结构钢中的作用是什么？为什么考虑低C？具体分析Mn、Si，Al、Nb、V、Ti，Cu、P、Cr、Ni对低合金高强钢性能的影响？
3.什么是微合金化钢？什么是生产微合金化钢的主要添加元素？微合金化元素
在微合金化钢中的作用是什么？
4.根据合金元素在钢中的作用规律，结合低合金高强度结构钢的性能要求，分析讨论低合金高强度结构钢中合金元素的作用。
第三章复习思考题
1．结合渗碳钢20CrMnTi和20Cr2Ni4A的热处理工艺规范，分析其热处理特点。2．航空发动机轴常选用40CrNiMoA钢制造较为理想。（12分）
（1）试在其制造工艺路线中填入合适的热处理方法。
备料→锻造→→粗加工→→精加工→局部表面淬火（850℃油淬，如键槽）→粗磨→低温200℃回火→精磨、研磨。
（2）从成分角度和力学性能说明选择此钢材的优越性和粗加工前后热处理工序的作用。
3．合金元素在机器零件用钢中的作用是什么？就下列合金元素（Cr、Mn、Si、Ni、Mo、Al、Ti、W、V、B）各举一例钢种指出其作用是什么？
4．叙述低合金钢的第二类回火脆性。一般认为低合金钢中第二类回火脆性的主要原因是什么？一般认为钼在减小低合金钢中第二类回火脆性方面的有效作用的机理是什么？
5．热成形弹簧与滚动轴承钢都属于高碳钢，它们在合金化和热处理上有什么不同？
6．（1）GCr15钢是什么类型的钢？
（2）若GCr15钢的显微组织为片状珠光体和网状碳化物，试画出其组织示意图。（3）问该组织（片状珠光体和网状碳化物）是如何获得的？
（4）这种钢中碳和铬的含量约为多少？
（5）说明这些碳和铬分别以什么形式存在于钢的哪些相结构中？
（6）碳和铬的主要作用分别是什么？
（7）为什么这类钢的铬含量不宜过高？
（8）这种钢的基本用途是什么？其预先热处理和最终热处理分别是什么？7．合金元素在渗碳钢和氮化钢中的作用有何异同点？
8．将含11~14％Mn和1.0~1.2％C的合金钢淬火，生产出一种具有高冲击韧性的有用的合金钢(Hadfield锰钢)。试从冶金学角度解释钢含有这样高的碳，为什么它的冲击韧性却很高?
9．从奥氏体化温度淬火到室温的Hadfield锰钢具有奥氏体组织和很高的加工硬化速率。在加工硬化过程中形成奥氏体组织（而没有马氏体，即使有也很少）并析出ε碳化物。观察到的反常的高加工硬化速率是哪些显微组织变化引起的? 10．分析低碳马氏体型结构钢的优越性及适用范围。
11．为使马氏体时效钢硬化，一般对其进行什么热处理？试述马氏体时效钢的强化机理。
12．机器零件用钢矛盾普遍性在那里？机器制造中不同结构的零件，由于各有其矛盾的特殊性，往往在锻造、机加工以后整体淬火，而后分别在低、中、高温回火状态下使用。试举例分析合金元素和热处理工艺在上述不同使用状态下是如何实现的？
第四章复习思考题
1．采用普通碳素工具钢的优点是什么？局限性是什么？
2．低合金量具刃具用钢中的合金元素是哪些？各有什么用途？
3．为改善耐震性、提高淬透性，耐震工具钢的化学成分是如何改进的？
4．什么是红硬性?为什么它是高速钢的一种重要性能？哪些元素在高速钢中提供红硬性?
5．钨型高速钢的优、缺点是什么？钨-钼型工具钢的优、缺点是什么?
6．根据高速钢的物理冶金原理，分析讨论碳和合金元素在高速钢中的作用规律。7．叙述18-4-1高速钢从液态冷凝至室温时发生的反应和铸态显微组织特征。为什么高速钢在热处理之前一定要大量地热加工？
8．高速钢18-4-1的最终热处理的加热温度为什么高达1280℃？在加热过程中为什么要在600~650℃和800~850℃进行二次预热保温？
9．叙述生产最终淬火及回火的6-5-4-2高速钢需要进行的热处理。三次回火的目的是什么?这种回火在组织上引起什么样的变化？
10．冷加工高碳、高铬工具钢的主要用途是什么？
11．高碳、高铬工具钢耐磨性极好的原因何在？抗氧化的原因为什么？
12．高碳-高铬工具钢的淬火回火处理通常有两种工艺方法，即一次硬化处理：如对Cr12MoV钢，通常选用980℃~1030℃淬火+200℃回火；二次硬化处理：如对Cr12MoV钢，通常选用1050℃~1080℃淬火+490℃~520℃多次回火。试分析这两种工艺方法对Cr12MoV钢的组织和性能的影响。
13．为什么尽管高碳-高铬工具钢（如Cr12、Cr12MoV）含铬量很高，但它不是不锈钢，也不能通过热处理的方法使它变为不锈钢？
14．热加工工具钢的典型用途是什么？其三种主要类型是什么？
15．要得到热加工工具钢要求的特殊性能应添加什么样的合金化元素？它们的作用是什么？
16．合金调质钢与工具钢在化学成分、热处理工艺、使用状态下的组织及淬火、回火后的性能上有什么不同？
第五章复习思考题
1．为使“不锈钢”不锈，铁中大约需要多少重量百分数的铬? 铬是铁素体稳定剂还是奥氏体稳定剂?试加解释。
2．在Fe-Cr-C合金中，碳是铁素体稳定剂还是奥氏体稳定剂?试加解释。 3．在Fe-Ni合金中，镍是铁素体稳定剂还是奥氏体稳定剂？试加解释。 4．Fe-Cr合金中的σ相是什么?为什么在工程合金中它被认为是有害的?
5．为什么铁素体不锈钢对设计工程师具有价值？
6．为什么在所有正常的热处理温度下，铁素体不锈钢的组织基本上保持为铁素体?
7．为什么铁素体不锈钢在退火状态下使用？为什么它们不经过热处理以得到马氏体?
8．举出铁素体不锈钢中所发现的三种脆性，并对其中每一种试加叙述。
9．一般认为引起铁素体不锈钢产生475℃脆性的机理是什么？
10．不锈钢中产生高温脆性问题的原因是什么？怎样才能防止铁素体不锈钢中产生高温脆性问题?
11．什么使Fe-18％Cr-8％Ni合金如此特殊?
12．除镍外，什么其他元素有助于不锈钢保持奥氏体组织？
13．采用什么术语来形容对晶间腐蚀敏感的奥氏体不锈钢？引起奥氏体不锈钢产生晶间腐蚀的机理是什么?
14．在奥氏体不锈钢中加钛和铌怎样能防止晶间腐蚀?
15．为什么含碳0.08％的奥氏体不锈钢在1050~1120℃退火后必须迅速冷却? 16．在什么温度范围内，奥氏体不锈钢最易遭受晶间腐蚀？为什么在这温度范围？对奥氏体不锈钢而言，何谓稳定处理?
17．为什么与奥氏体或者铁素体不锈钢相比，马氏体不锈钢的耐腐蚀性较差? 18．为什么碳是马氏体不锈钢中的主要合金添加剂？
19．在含0.6~1.1%较高碳量的马氏体不锈钢中，含16~18％铬怎样会得到马氏体组织?
20．为什么δ铁素体的存在对马氏体沉淀硬化不锈钢的强度性能是有害的？ 21．沉淀硬化不锈钢作为工程材料的优点是什么？
22．叙述淬硬17-7PH型不锈钢所需的热处理顺序。一般认为，什么是17-4PH
合金中的硬化沉淀相？ 17-7PH型不锈钢的沉淀硬化机理是什么？
第六章复习思考题
1．低碳珠光体耐热钢（锅炉蒸汽管道用钢）在使用过程中经常出现哪几个问题而影响使用寿命的？
2．珠光体热强钢中稳定组织、提高热强性的合金化原则是什么？试分析锅炉管用典型钢种的成分、热处理、性能及其应用范围。
3．奥氏体耐热钢及合金按主要强化相的不同可分成哪三种类型？
4．分析讨论奥氏体耐热钢中稳定组织、提高热强性的合金化原则，结合锅炉、燃气轮机制造业的要求分析固溶处理型、沉淀强化型奥氏体耐热钢的典型钢号在成分、热处理、性能方面的特点。
5．综合比较不锈钢与耐热钢在失效环境与失效机制、合金化、热处理上的异同。6．分析合金元素对提高钢的热强性和热稳定性方面的特殊作用规律，比较高温和常温用结构钢的合金化方向。
第七章复习思考题
1．铸铁作为工程材料，有什么优点？
2．叙述四种主要铸铁的显微组织。
3．什么元素在灰口铸铁中是最重要的促进石墨化的元素?什么元素是碳化铁稳定剂?
4．一般认为产生片状石墨而不是球状石墨的机理是什么?
5．利用石墨的晶体-结构模型，说明在铸铁凝固过程中球状石墨是怎样形成的？为什么在延性铸铁中硫和磷的含量要保持很低？
6．可锻铸铁工程上的优点是什么?它们的主要缺点是什么？
7．试述高铬耐磨白口铸铁的组织?
8．三种主要的耐蚀铸铁是什么?决定这些合金的耐蚀性的主要因素是什么? 9．为制得耐热铸铁，使用什么合金添加剂?
10．孕育处理、球化处理及蠕化处理的区别是什么?
11．试述铸铁的石墨化过程。可锻铸铁的石墨化退火应该属于哪个阶段？
第八章复习思考题
1．变形铝合金如何表示？铸造铝合金如何表示？
2．铝合金基木状态的代号是什么？应变硬化状态进一步划分的代号是什么？热处理状态进一步划分的代号又是什么？
3．锰怎样强化3003合金？一般认为，锰通过什么机理来提高3003合金的再结晶温度？
4．镁怎样强化铝?为什么Al-Mg合金晶界上出现连续网状的Mg2Al3是不希望的? 5．为什么Al-Mn、 Al-Mg系合金的腐蚀性能较好？
6．铜通过两种什么方法能强化铝？一般认为GP1区、GP2区和相的结构是什么?略述沉淀强化Al-4％Cu合金所必需的三个主要步骤。
7．Al-4％Cu合金沉淀硬化时，可以鉴定出的五种顺序组织是什么？Al-4％Cu
合金时效时，为什么在较低温度下形成的是介稳相，而不是CuAl2平衡相? Al-4
％Cu合金的硬度数据是怎样与Al-4％Cu合金在130℃和190℃的时效时间相关连的?
8．Al-Cu-Mg合金中一般析出顺序是什么?试述在时效的Al-Cu-Mg合金中所发现的GP区、S′相和S相?
9．为什么在固溶热处理和淬火后、但在时效前冷加工2024合金，会提高这种合金时效后的强度?
10．Al-Zn-Mg合金中的一般时效顺序是什么？试解释两次时效对经固溶热处理和淬火的Al-Zn-Mg合金中所形成的GP区和中间析出物的影响?
11．Al-Zn-Mg-Cu合金中的最高强度是怎样通过(a)成分和 (b)热处理来产生的？为什么在固溶热处理和淬火后与时效前冷加工，不会导致Al-Zn-Mg-Cu合金的强度提高?
12．Al-Zn-Mg和Al-Zn-Mg-Cu合金在工程上的优缺点是什么?
13．如何区别铸造铝合金与变形铝合金的化学成分。
14．为什么硅对铸造铝合金是极其重要的合金元素？为什么Al-Si合金中要添加少量镁?
15．什么是钠对铝硅合金的变质处理？砂型铸造的Al-Si合金的共晶组织是怎样受这一处理的影响的？
16．简述铝合金无沉淀带产生的原因和防止的方法。
第九章 复习思考题
1．镁的晶体结构是什么?和钛、锌相比有什么特点？
2．镁合金合金化的常用合金元素有哪些？
3．锆在镁合金中的主要作用是什么？
4．钍在镁合金中的主要作用是什么？
5．稀土元素在镁合金中的主要作用是什么？
6．为什么镁合金在航空工业中有重要的应用前景？
第十章 复习思考题
1．什么性能使黄铜成为有吸引力的工程材料?
2．叙述(a)黄铜、(b)无序黄铜相和(c)有序黄铜相单位晶胞的晶体结构。
3．为什么含有相的铜锌合金不适于工程用途?
4．当把58％Cu-42％Zn合金加热到大约830℃，然后淬火到600~250℃范围进行等温转变时，发生什么类型的相变?
5．为什么要在黄铜中加入大约0.5~3％铅?铅在黄铜中如何分布?
6．哪些合金元素用来制造复杂黄铜?
7．在什么条件下具有高锌含量的黄铜对应力腐蚀破裂是敏感的?
8．怎样才能降低应力腐蚀破裂的倾向?
9．什么是黄铜的脱锌?一般认为这种腐蚀行为的机理是什么？
10．为什么往锡青铜中加磷?锡青铜有什么样的理想的工程性能？与黄铜相比，锡青铜的主要缺点是什么？
11．什么性能使铝青铜成为有用的工程合金?铝给予铝青铜什么特殊的性能? 12．什么性能使硅青铜成为有用的工程合金?为什么Si青铜在某些用途上可以代替Sn青铜?
13．硅青铜是沉淀硬化型的吗?如何解释？
14．什么性能使铜铍合金成为有用的工程合金？其主要缺点是什么？
15．为什么含0~2.5％Be的铜铍合金是沉淀硬化型的?
16．Cu-2％Be-0.2％Co合金怎样得到大约200千磅/英寸2的强度?36．什么是白铜?白铜有哪些用途?
第十一章复习思考题
1．钛合金有什么引人注目的工程性能？它们的主要缺点是什么?
2．什么是纯钛的两种同素异构为结晶形态？在什么温度发生α→β转变? 3．什么是钛的α稳定元素?什么元素最重要?为什么?
4．什么是β同晶型稳定元素？哪一种是最重要的?什么是β共析体稳定化元素？ 5．钛合金如何分类?各类合金的一些重要工程性能是什么?
6．什么是最重要的使钛合金中α稳定的置换元素？添加这种元素如何改善钛的工程性能?
7．Ti-5%Al-2.5%Sn的什么性能使它成为一种重要的工程合金?它的主要性能缺点是什么？
8．为什么用作使钛合金化的铝含量一定要限制在大约8％以内？
9．最重要的钛合金是什么？什么重要的性能使这种合金如此重要？它的一个主要的不利性能是什么?
10．影响Ti-6％Al-4％V合金显微组织的主要变量是什么?
11．试述Ti-6Al-4V合金中的钛马氏体的显微组织。在其中是如何产生的？ 12．为什么从高温淬火时，钛马氏体的硬度不高？当钛马氏体在500℃回火时，显微组织发生什么变化？
13．在Ti-6Al-4V中，针状是如何产生的？它是根据什么机理形成的？
金属材料的基本知识综合测试 一、判断题（正确的填√，错误的填×） 1、导热性好的金属散热也好，可用来制造散热器等零件。（） 2、一般，金属材料导热性比非金属材料差。（） 3、精密测量工具要选用膨胀系数较大的金属材料来制造。（） 4、易熔金属广泛用于火箭、导弹、飞机等。（） 5、铁磁性材料可用于变压器、测量仪表等。（） 6、δ、ψ值越大，表示材料的塑性越好。（） 7、维氏硬度测试手续较繁，不宜用于成批生产的常规检验。（） 8、布氏硬度不能测试很硬的工件。（） 9、布氏硬度与洛氏硬度实验条件不同，两种硬度没有换算关系。（） 10、布氏硬度试验常用于成品件和较薄工件的硬度。 11、在F、D一定时，布氏硬度值仅与压痕直径的大小有关，直径愈小，硬度值愈大。（） 12、材料硬度越高，耐磨性越好，抵抗局部变形的能力也越强。（） 13、疲劳强度是考虑交变载荷作用下材料表现出来的性能。（） 14、20钢比T12钢的含碳量高。（） 15、金属材料的工艺性能有铸造性、锻压性，焊接性、热处理性能、切削加工性能、硬度、强度等。（） 16、金属材料愈硬愈好切削加工。（） 17、含碳量大于0.60%的钢为高碳钢，合金元素总含量大于10%的钢为高合金钢。（） 18、T10钢的平均含碳量比60Si2Mn的高。（） 19、一般来说低碳钢的锻压性最好，中碳钢次之，高碳钢最差。（） 20、布氏硬度的代号为HV，而洛氏硬度的代号为HR。（） 21、疲劳强度是考虑交变载荷作用下材料表现出来的性能。（） 22、某工人加工时，测量金属工件合格，交检验员后发现尺寸变动，其原因可能是金属材料有弹性变形。（） 二、选择题 1、下列性能不属于金属材料物理性能的是（）。 A、熔点 B、热膨胀性 C、耐腐蚀性 D、磁性 2、下列材料导电性最好的是（）。 A、铜 B、铝 C、铁烙合金 D、银 3、下列材料导热性最好的是（）。 A、银 B、塑料 C、铜 D、铝 4、铸造性能最好的是（）。 A、铸铁 B、灰口铸铁 C、铸造铝合金 D、铸造铝合金 5、锻压性最好的是（）。
金属材料学复习思考题 第一章钢的合金化原理 1-1 什么是铁素体（奥氏体）形成元素？合金元素中哪些是铁素体（奥氏体）形成元素？哪些能在α-Fe（γ-Fe）中形成无限固溶体？【P8】 1-2 简述合金元素对Fe-C相图的影响，并说明利用此原理在生产中有何意义？【9】 1-3 合金元素在钢中的存在状态有哪些形式？【15】 1-4 合金钢中碳化物形成元素（V，Cr，Mo，Mn等）所形成的碳化物基本类型及其相对稳定性。【12】 1-5 什么是合金元素的偏聚（内吸附）？偏聚机理是什么？举例说明它的影响。【16】 1-6 说明主要合金元素（V/Nb/Ti、Mo/W、Cr、Ni、Mn、Si、Al、B等）对过冷奥氏体冷却转变（主要P转变）影响的作用机制。【20】 1-7 合金元素对马氏体转变有何影响？【21】 1-8 如何利用合金元素来消除或预防第一次、第二次回火脆性？【22】 1-9 如何理解二次硬化与二次淬火两个概念的异同之处？【22－23】 1-10 钢有哪些强化机制？如何提高钢的韧性？【24－28】 1-11钢良好的淬透性的目的为何？【30】 第二章工程结构钢 2-1 对工程结构钢的基本性能要求是什么？【47】 2-2 合金元素在HSLA中的主要作用是什么？为什么考虑采用低碳？【48-】 2-3 什么是微合金钢？微合金元素在微合金钢中的主要作用有哪些？V、Nb、Ti这三种典型微合金元素在钢中作用有何差异？【55-56】 2-4针状铁素体钢的成分与合金化、组织和性能特点？【56】 2-5低碳贝氏体钢的合金化有何特点？【57】 2-6 汽车工业用的高强度低合金双相钢，其主要成分、组织和性能特点是什么？【58】 2-7 了解低合金高强度钢的发展趋势。【59】
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。( √)
1．根据 Fe-Fe C 相图，说明产生下列现象的原因： 3 1）含碳量为 1.0% 的钢比含碳量为 0.5% 的钢硬度高； 答：钢中随着含碳量的增加，渗碳体的含量增加，渗碳体是硬脆相，因此含碳量为 1.0% 的钢比含碳量为 0.5% 的钢硬度高。 2）在室温下，含碳 0.8% 的钢其强度比含碳 1.2% 的钢高； 答：因为在钢中当含碳量超过1.0%时，所析出的二次渗碳体在晶界形成连续的网络状，使钢的脆性增加，导致强度下降。因此含碳 0.8% 的钢其强度比含碳 1.2% 的钢高。 3）在 1100℃，含碳 0.4% 的钢能进行锻造，含碳 4.0% 的生铁不能锻造； 答：在 1100℃时，含碳 0.4% 的钢的组织为奥氏体，奥氏体的塑性很好，因此适合于锻造；含碳 4.0% 的生铁的组织中含有大量的渗碳体，渗碳体的硬度很高，不适合于锻造。 4）绑轧物件一般用铁丝（镀锌低碳钢丝），而起重机吊重物却用钢丝绳（用 60 、 65 、 70 、75 等钢制成）； 答：绑轧物件的性能要求有很好的韧性，因此选用低碳钢有很好的塑韧性，镀锌低碳钢丝；而起重机吊重物用钢丝绳除要求有一定的强度，还要有很高的弹性极限，而60 、 65 、 70 、 75钢有高的强度和高的弹性极限。 这样在吊重物时不会断裂。 5）钳工锯 T8 ， T10,T12 等钢料时比锯 10,20 钢费力，锯条容易磨钝； 答：T8 ， T10,T12属于碳素工具钢，含碳量为0.8%，1.0%，1.2%，因而钢中渗碳体含量高，钢的硬度较高；而10,20钢为优质碳素结构钢，属于低碳钢，钢的硬度较低，因此钳工锯 T8 ， T10,T12 等钢料时比锯 10,20 钢费力，锯条容易磨钝。 6）钢适宜于通过压力加工成形，而铸铁适宜于通过铸造成形。 答：因为钢的含碳量范围在0.02%~2.14%之间，渗碳体含量较少，铁素体含量较多，而铁素体有较好的塑韧性，因而钢适宜于压力加工；而铸铁组织中含有大量以渗碳体为基体的莱氏体，渗碳体是硬脆相，因而铸铁适宜于通过铸造成形。 2.钢中常存杂质有哪些？对钢的性能有何影响？ 答：钢中常存杂质有Si、Mn、S、P等。 Mn：大部分溶于铁素体中，形成置换固溶体，并使铁素体强化：另一部分Mn溶于Fe3C中，形成合金渗碳体，这都使钢的强度提高，Mn与S化合成MnS，能减轻S的有害作用。当Mn含量不多，在碳钢中仅作为少量杂质存在时，它对钢的性能影响并不明显。 Si：Si与Mn一样能溶于铁素体中，使铁素体强化，从而使钢的强度、硬度、弹性提高，而塑性、韧性降低。当Si含量不多，在碳钢中仅作为少量夹杂存在时，它对钢的性能影响并不显著。 S：硫不溶于铁，而以FeS形成存在，FeS会与Fe形成共晶，并分布于奥氏体的晶界上，当钢材在1000℃~1200℃压力加工时，由于FeS-Fe共晶（熔点只有989℃）已经熔化，并使晶粒脱开，钢材将变得极脆。 P：磷在钢中全部溶于铁素体中，虽可使铁素体的强度、硬度有所提高，但却使室温下的钢的塑性、韧性急剧降低，并使钢的脆性转化温度有所升高，使钢变脆。 3．下列零件或工具用何种碳钢制造：手锯锯条、普通螺钉、车床主轴。 答：手锯锯条：它要求有较高的硬度和耐磨性，因此用碳素工具钢制造，如T9、T9A、T10、T10A、T11、T11A。普通螺钉：它要保证有一定的机械性能，用普通碳素结构钢制造，如Q195、Q215、Q235。 车床主轴：它要求有较高的综合机械性能，用优质碳素结构钢，如30、35、40、45、50。 4.指出下列各种钢的类别、符号、数字的含义、主要特点及用途： Q235-AF、Q235-C、Q195-B、Q255-D、40、45、08、20、T8、T10A、T12A 答：Q235-AF：普通碳素结构钢，屈服强度为235MPa的A级沸腾钢。 Q235-C:屈服强度为235MPa的C级普通碳素结构钢， Q195-B: 屈服强度为195MPa的B级普通碳素结构钢， Q255-D: 屈服强度为255MPa的D级普通碳素结构钢， Q195、Q235含碳量低，有一定强度，常扎制成薄板、钢筋、焊接钢管等，用于桥梁、建筑等钢结构，也可制造普通的铆钉、螺钉、螺母、垫圈、地脚螺栓、轴套、销轴等等，Q255钢强度较高，塑性、韧性较好，可进行焊接。
第一章钢的合金化原理 1．名词解释 1）合金元素: 特别添加到钢中为了保证获得所要求的组织结构从而得到一定的物理、化学或机械性能的化学元素。(常用M来表示) 2）微合金元素: 有些合金元素如V，Nb，Ti, Zr和B等，当其含量只在0.1%左右（如B 0.001%，V 0.2 %）时，会显著地影响钢的组织与性能，将这种化学元素称为微合金元素。 3）奥氏体形成元素:在γ-Fe中有较大的溶解度,且能稳定γ相；如 Mn, Ni, Co, C, N, Cu； 4）铁素体形成元素: 在α-Fe中有较大的溶解度，且能稳定α相。如：V，Nb, Ti 等。 5）原位析出: 元素向渗碳体富集，当其浓度超过在合金渗碳体中的溶解度时, 合金渗碳体就在原位转变成特殊碳化物如Cr钢中的Cr： ε-Fe x C→Fe3C→（Fe, Cr）3C→（Cr, Fe）7C3→（Cr, Fe）23C6 6）离位析出:在回火过程中直接从α相中析出特殊碳化物，同时伴随着渗碳体的溶解，可使HRC和强度提高（二次硬化效应）。如 V，Nb, Ti等都属于此类型。 2．合金元素V、Cr、W、Mo、Mn、Co、Ni、Cu、Ti、Al中哪些是铁素体形成元素？哪些是奥氏体形成元素？哪些能在α-Fe中形成无限固溶体？哪些能在γ-Fe 中形成无限固溶体？ 答：铁素体形成元素：V、Cr、W、Mo、Ti、Al； 奥氏体形成元素：Mn、Co、Ni、Cu能在α-Fe中形成无限固溶体：V、Cr； 能在γ-Fe 中形成无限固溶体：Mn、Co、Ni 3．简述合金元素对扩大或缩小γ相区的影响，并说明利用此原理在生产中有何意义？ 扩大γ相区：使A3降低，A4升高一般为奥氏体形成元素 分为两类：a.开启γ相区：Mn, Ni, Co 与γ-Fe无限互溶. b.扩大γ相区：有C，N，Cu等。如Fe-C相图，形成的扩大的γ相区，构成了钢的热处理的基础。 （2）缩小γ相区：使A3升高，A4降低。一般为铁素体形成元素 分为两类:a.封闭γ相区：使相图中γ区缩小到一个很小的面积形成γ圈,其结果使δ相区与α相区连成一片。如V, Cr, Si, A1, Ti, Mo, W, P, Sn, As, Sb。 b.缩小γ相区：Zr, Nb, Ta, B, S, Ce 等 （3）生产中的意义：可以利用M扩大和缩小γ相区作用，获得单相组织，具有特殊性能，在耐蚀钢和耐热钢中应用广泛。 4．简述合金元素对铁碳相图（如共析碳量、相变温度等）的影响。 答：1）改变了奥氏体区的位置 2）改变了共晶温度：（l）扩大γ相区的元素使A1，A3下降； (2)缩小γ相区的元素使A1，A3升高。当Mo>8.2%, W>12%,Ti>1.0%,V>4.5%,Si>8.5%，γ相 区消失。 3.）改变了共析含碳量：所有合金元素均使S点左移。（提问：对组织与性能有何影响呢？）
第一章钢中的合金元素 1、合金元素对纯铁γ相区的影响可分为哪几种 答：开启γ相区的元素：镍、锰、钴属于此类合金元素 扩展γ相区元素：碳、氮、铜属于此类合金元素 封闭γ相区的元素：钒、鈦、钨、钼、铝、磷、铬、硅属于此类合金元素 缩小γ相区的元素：硼、锆、铌、钽、硫属于此类合金元素 2、合金元素对钢γ相区和共析点会产生很大影响，请举例说明这种影响的作用 答：合金元素对α-Fe、γ-Fe、和δ-Fe的相对稳定性以及同素异晶转变温度A3和A4均有很大影响 A、奥氏体（γ）稳定化元素 这些合金元素使A3温度下降，A4温度上升，即扩大了γ相区，它包括了以下两种情况：（1）开启γ相区的元素：镍、锰、钴属于此类合金元素 （2）扩展γ相区元素：碳、氮、铜属于此类合金元素 B、铁素体（α）稳定化元素 （1）封闭γ相区的元素：钒、鈦、钨、钼、铝、磷、铬、硅 （2）缩小γ相区的元素：硼、锆、铌、钽、硫属于此类合金元素 3、请举例说明合金元素对Fe-C相图中共析温度和共析点有哪些影响 答： 1、改变了奥氏体相区的位置和共析温度 扩大γ相区元素：降低了A3，降低了A1 缩小γ相区元素：升高了A3，升高了A1 2、改变了共析体的含量 所有的元素都降低共析体含量 第二章合金的相组成 1、什么元素可与γ-Fe形成固溶体，为什么
答：镍可与γ-Fe形成无限固溶体 决定组元在置换固溶体中的溶解条件是： 1、溶质与溶剂的点阵相同 2、原子尺寸因素（形成无限固溶体时，两者之差不大于8%） 3、组元的电子结构（即组元在周期表中的相对位置） 2、间隙固溶体的溶解度取决于什么举例说明 答：组元在间隙固溶体中的溶解度取决于： 1、溶剂金属的晶体结构 2、间隙元素的尺寸结构 例如：碳、氮在钢中的溶解度，由于氮原子小，所以在α-Fe中溶解度大。 3、请举例说明几种强、中等强、弱碳化物形成元素 答：铪、锆、鈦、铌、钒是强碳化物形成元素；形成最稳定的MC型碳化物钨、钼、铬是中等强碳化物形成元素 锰、铁、铬是弱碳化物形成元素 第四章合金元素和强韧化 1、请简述钢的强化途径和措施 答：固溶强化 细化晶粒强化 位错密度和缺陷密度引起的强化 析出碳化物弥散强化 2、请简述钢的韧化途径和措施 答：细化晶粒 降低有害元素含量 调整合金元素含量
金属和金属材料测试题及答案（word） 一、金属和金属材料选择题 1．垃圾分类从我做起。金属饮料罐属于（） A．可回收物 B．有害垃圾C．厨余垃圾D．其他垃圾 【答案】A 【解析】 【详解】 A、可回收物是指各种废弃金属、金属制品、塑料等可回收的垃圾，金属饮料罐属于可回收垃圾，故选项正确。 B、有害垃圾是指造成环境污染或危害人体健康的物质，金属饮料罐属于可回收垃圾，故选项错误。 C、厨余垃圾用于回收各种厨房垃圾，金属饮料罐属于可回收垃圾，故选项错误。 D、其它垃圾是指可回收垃圾、厨余垃圾、有害垃圾之外的其它垃圾，金属饮料罐属于可回收垃圾，故选项错误。 故选：A。 【点睛】 本题难度不大，了解垃圾物质的分类、各个标志所代表的含义是正确解答本题的关键。 2．有X、Y、Z三种金属，X在常温下就能与氧气反应，Y、Z在常温下几乎不与氧气反应；如果把Y与Z分别放入硝酸银溶液中，过一会儿，在Z表面有银析出，而Y没有变化，根据以上事实，判断X、Y、Z三种金属的活动性由弱到强的顺序正确的是 A．X Y Z B．X Z Y C．Z Y X D．Y Z X 【答案】B 【解析】 有X、Y、Z三种金属，X在常温下就能与氧气反应，Y、Z在常温下几乎不与氧气反应，说明X的金属活动性最强。把Y和Z分别放入硝酸银溶液中，过一会儿，在Z表面有银析出，而Y没有变化，说明Z的金属活动性比银强，Y的金属活动性比银弱，即Z>Ag>Y；则X、Y、Z三种金属的活动性由强至弱的顺序为X>Z>Y。故选B。 点睛：在金属活动性顺序中，位于前面的金属能把排在它后面的金属从其盐溶液中置换出来，据此判断能否发生反应，进而可确定三种金属活动性由强到弱的顺序。 3．下列图像分别与选项中的操作相对应，其中合理的是（）
习题 第一章 1、何时不能直接淬火呢？本质粗晶粒钢为什么渗碳后不直接淬火？重结晶为什么可以细化晶粒？那么渗碳时为什么不选择重结晶温度进行A化？ 答：本质粗晶粒钢，必须缓冷后再加热进行重结晶，细化晶粒后再淬火。晶粒粗大。A 形核、长大过程。影响渗碳效果。 2、C是扩大还是缩小奥氏体相区元素？ 答：扩大。 3、Me对S、E点的影响？ 答：A形成元素均使S、E点向左下方移动。F形成元素使S、E点向左上方移动。 S点左移—共析C量减小；E点左移—出现莱氏体的C量降低。 4、合金钢加热均匀化与碳钢相比有什么区别? 答：由于合金元素阻碍碳原子扩散以及碳化物的分解，因此奥氏体化温度高、保温时间长。 5、对一般结构钢的成分设计时，要考虑其M S点不能太低，为什么? 答：M量少，Ar量多，影响强度。 6、W、Mo等元素对贝氏体转变影响不大，而对珠光体转变的推迟作用大，如何理解? 答：对于珠光体转变：Ti, V：主要是通过推迟（P转变时）K形核与长大来提高过冷γ的稳定性。 W，Mo： 1）推迟K形核与长大。 2）增加固溶体原子间的结合力，降低Fe的自扩散系数，增加Fe的扩散激活能。 3）减缓C的扩散。 对于贝氏体转变：W，Mo，V，Ti：增加C在γ相中的扩散激活能，降低扩散系数，推迟贝氏体转变，但作用比Cr，Mn，Ni小。 7、淬硬性和淬透性 答：淬硬性：指钢在淬火时硬化能力，用淬成马氏体可能得到的最高硬度表示。 淬透性：指由钢的表面量到钢的半马氏体区组织处的深度。 8、C在γ-Fe与α-Fe中溶解度不同，那个大？ 答：γ-Fe中，为八面体空隙，比α-Fe的四面体空隙大。 9、C、N原子在α-Fe中溶解度不同，那个大？ 答：N大，因为N的半径比C小。 10、合金钢中碳化物形成元素（V，Cr，Mo，Mn等）所形成的碳化物基本类型及其相对稳定性。 答：V：MC型；Cr：M7C3、M23C6型；Mo：M6C、M2C、M7C3型；Mn：M3C型。 复杂点阵：M23C6、M7C3、M3C、稳定性较差；简单点阵：M2C、MC、M6C稳定性好。 11、如何理解二次硬化与二次淬火？ 答：二次硬化：含高W、Mo、Cr、V钢淬火后回火时，由于析出细小弥散的特殊碳化物及回火冷却时A’转变为M回,使硬度不仅不下降，反而升高的现象称二次硬化。 二次淬火：在高合金钢中回火冷却时残余奥氏体转变为马氏体的现象称为二次淬火。
初中化学金属和金属材料单元测试题及答案
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人教版初中化学 第八单元金属和金属材料单元测试题(一) 可能用到的相对原子质量：H：1 O：16 C: 12 S：32 Cu: 64 Fe: 56 Ca: 40 Mg：24 Zn：65 Al：27 第Ⅰ卷（选择题共45分） 一.选择题：（每小题3分，15小题，共45分） 1. 下列说法不正确的是：( ) A．回收一个铝饮料罐比制造一个新饮料罐要贵 B．回收铝饮料罐可以节约金属资源 C．回收铝饮料罐可以节约能源 D．回收铝饮料罐可以减少对环境的污染 2. 下列物质中，铁元素化合价最低的是 ( ) A．Fe B．Fe 2O 3 C．FeO D．FeS 3. 铁钉放入稀盐酸中，一段时间后可能观察到 ( ) A．溶液由蓝色变成浅绿色 B．铁钉表面有气泡逸出 C．溶液由无色变成蓝色 D．溶液的质量增大 4. 下列物品或装饰品，不易受酸雨腐蚀的是：( ) A. 大理石华表 B. 铝合金窗框 C. 铁栏杆 D. 塑料制品 5. 芜湖铁画是中国工艺美术百花园中的一朵奇葩，至今已有三百多年的历史。 下列关于铁画生锈与防护的描述中不正确的是：( ) A．悬挂在干燥的环境中 B. 经常清扫表面的灰尘可以防 止生锈 C. 表面涂漆防止生锈 D. 生锈时主要生成四氧化三 铁 6. 如图所示是X 、Y、Z三种金属在容器中的反应现象，下列说法正确的是 ( ) A.X 、Y、Z三种金属均发生了置换反应 B.三种金属的活动性顺序是X＞Y＞Z C.若Z能从金属Y的盐溶液里置换出Y， 则三种金属的活动性顺序是X＞Z＞Y D.若X为金属镁，则Z可能是铁 7. (2008年南通市)若金属锰(Mn)在金属活动性顺序中位于铝和锌之间，则下列 反应不正确的是 A.Mn + H 2SO 4 = MnSO 4 + H 2 ↑ B.Mg + MnSO 4 = MgSO 4 + Mn C.Fe + MnSO 4 = FeSO 4 + Mn D.Mn + CuSO 4 = MnSO 4 + Cu 8. 国家建设部、化工部等有关部门规定，新建小区户外给水管必须使用塑料管，新建建筑不得再使用传统铸铁排水管。国家推广使用塑料建材的主要目的是( ) A．保护金属资源 B．金属易腐蚀，而塑料使用时间长C．塑料密度小，减少房屋的自身重量 D．降低成本
金属材料学复习思考题 （2009） 第一章钢的合金化原理 1．名词解释 1）合金元素；2）微合金元素；3）奥氏体形成元素；4）铁素体形成元素； 5）原位析出； 6）离位析出 2．合金元素V、Cr、W、Mo、Mn、Co、Ni、Cu、Ti、Al中哪些是铁素体形成元素？哪些是奥氏体形成元素？ 哪些能在α-Fe中形成无限固溶体？哪些能在γ-Fe 中形成无限固溶体？ 3．简述合金元素对扩大或缩小γ相区的影响，并说明利用此原理在生产中有何意义？ 4．简述合金元素对铁碳相图（如共析碳量、相变温度等）的影响。 5．合金钢中碳化物形成元素（V，Cr，Mo，Mn等）所形成的碳化物基本类型及其相对稳定性。 6．主要合金元素（V，Cr，Ni，Mn，Si，B等）对过冷奥氏体冷却转变影响的作用机制。 7．合金元素对马氏体转变有何影响？ 8．如何利用合金元素来消除或预防第一次、第二次回火脆性？ 9．如何理解二次硬化与二次淬火两个概念的相关性与不同特点。 10．一般地，钢有哪些强化与韧化途径？ 第二章工程结构钢 1．对工程结构钢的基本性能要求是什么？ 2．合金元素在低合金高强度结构钢中的主要作用是什么？为什么考虑采用低C？ 3．什么是微合金钢？微合金化元素在微合金化钢中的主要作用有哪些？试举例说明。 4．低碳贝氏体钢的合金化有何特点？ 第三章机械制造结构钢 1．名词解释 1）液析碳化物；2）网状碳化物；3）水韧处理4）超高强度钢 2．对调质钢、弹簧钢进行成分、热处理、常用组织及主要性能的比较，并熟悉各自主要钢种。 3．液析碳化物和带状碳化物的形成、危害及消除方法。 4．说明易切削钢提高切削性能的合金化原理。 5．马氏体时效钢与低合金超强钢相比，在合金化、热处理、强化机制、主要性能等方面有何不同？6．高锰钢在平衡态、铸态、热处理态、使用态四种状态下各是什么组织？为何具有抗磨特性？ 7．GCr15钢是什么类型的钢？这种钢中碳和铬的含量约为多少？碳和铬的主要作用分别是什么？其预先热处理和最终热处理分别是什么？ 8．氮化钢的合金化有何特点？合金元素有何作用？
南京航空航天大学 2013年硕士研究生入学考试初试试题（A卷）科目代码: 830 满分: 150 分 科目名称: 金属材料学 注意: ①认真阅读答题纸上的注意事项；②所有答案必须写在答题纸上，写在本试题纸或草稿纸上均无效；③本试题纸须随答题纸一起装入试题袋中交回！ 一、名词解释（20分，每个5分） 1. 碳钢与合金钢 2. 渗碳体与合金渗碳体 3. 二次硬化与二次淬火 4. 淬火硬化与时效硬化 二、填空题（20分，每空1分） 1. 根据钢中含碳量的多少通常把碳钢分为、和三类。 2. 钢中常加入的与γ-Fe形成无限固溶体且开启γ相区(无限扩大γ相区) 的金属元素是和；与α-Fe形成无限固溶体，使A3升高，A4下降，以致达到某一含量时，封闭γ相区(无限扩大α相区) 的非碳化物形成元素是、。强碳化物形成元素是、、和。 3. 钢中合金元素的强化作用主要有以下四种方式：、、及。 4. 对于珠光体型转变来说，向钢中加入合金元素可使C曲线移。 5. 铸铁是是以铁、、为主要组成元素，并比碳钢含有较多的、等杂质元素的多元合金。 三、选择题（20分，每个1分） 1.引起钢轧制或锻造时的晶界碎裂（热脆）的合金元素是 （a）P （b）H （c）N （d）S 2.普通碳素结构钢Q235中的“235”表示 （a）屈服强度（b）抗拉强度（c）弹性极限（d）疲劳强度 3. 在低合金钢中，一般随钢中合金元素增加，M s和M f点继续下降，室温下将保留更多的（a）奥氏体（b）贝氏体（c）马氏体（d）铁素体 4.显著提高铁基固溶体电极电位的常用合金元素 （a）Mn （b）Ni （c）Si （d）Cr 5. 低碳珠光体型热强钢的合金化的主加合金元素是 （a）Cr、Mo （b）Mn （c）Ni （d）N 6. 抗腐蚀性能最好的不锈钢钢种是
最新金属和金属材料中考经典题型带答案经典 一、金属和金属材料选择题 1．由两种金属组成的混合物共40g ，与足量稀盐酸充分反应后，共放出2g 氢气。则原混合物的组成不可能是（ ） A ．Zn 和Fe B ．Fe 和Mg C ．Zn 和Mg D ．Al 和Cu 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】 根据与硫酸反应时铁、锌、镁、铝分别呈+2、+2、+2、+3价，与足量稀盐酸反应后生成了2g 氢气，所需要消耗金属的质量分别为：需要金属铁的质量=22g 56g 56÷ =；需要金属锌的质量=22g 65g 65÷ =；需要金属镁的质量=22g 24g 24÷=；需要金属铝的质量=32g 18g 27 ÷=；铜不与稀硫酸反应。根据金属混合物与酸反应产生气体质量为两种金属反应产生氢气质量和，由实际实验中两种金属混合物40g 与足量稀盐酸反应后生成了2 g 氢气，可判断混合物中两种金属可能为金属铁、锌两种金属其中之一与金属镁、铝两种金属其中之一所组成的混合物，如Zn 和Mg 、Fe 和Mg 、Al 和Cu 等的组合，而Zn 和Fe 、所组成的混合物不能满足条件，原混合物的组成不可能是这两个组合。 故选A 【点睛】 利用一定质量金属完全反应放出=?金属化合价氢气质量金属质量金属的相对原子质量 ，计算生成2g 氢气消耗选项所涉及金属铁、锌、镁、铝的质量；然后根据题设的条件：两种金属混合物40g ，与足量稀盐酸反应后生成了l2g 氢气，推断出两种金属混合物的可能组成。 2．为防止家中菜刀生锈，小风设计了如下方案： ①每天用汽油擦拭一遍 ②用完后保存在盐水中 ③擦干后用植物油涂抹 ④用干布把它擦干，悬挂 ⑤用食醋涂抹 ⑥用酱油涂抹。请选出你认为合理的方案（） A ．①②③④⑥⑦ B ．②③④ C ．③④ D ．⑤⑥⑦ 【答案】C 【解析】 【详解】 ①菜刀擦汽油，会导致菜刀无法使用，故①错误；
金属材料学复习思考题 （2016.05） 第一章钢的合金化原理 1-1名词解释 （1）合金元素；（2）微合金化元素；（3）奥氏体稳定化元素；（4）铁素体稳定化元素；（5）杂质元素；（6）原位析出；（7）异位析出；（8）晶界偏聚（内吸附）；（9）二次硬化；（10）二次淬火；（11）回火脆性；（12）回火稳定性 1-2 合金元素中哪些是铁素体形成元素？哪些是奥氏体形成元素？哪些能在α-Fe中形成无限固溶体？哪些能在γ-Fe 中形成无限固溶体？ 1-3简述合金元素对Fe-Fe3C相图的S、E点有什么影响？这种影响意味着什么？ 1-4 为何需要提高钢的淬透性？哪些元素能显著提高钢的淬透性？（作业） 1-5 能明显提高钢回火稳定性的合金元素有哪些？提高钢的回火稳定性有什么作用？（作业） 1-6合金钢中V，Cr，Mo，Mn等所形成的碳化物基本类型及其相对稳定性。 1-7试解释含Mn和碳稍高的钢容易过热，而含Si的钢淬火温度应稍高，且冷作硬化率较高，不利于冷加工变形加工？（作业） 1-8V/Nb/Ti、Mo/W、Cr、Ni、Mn、Si、B等对过冷奥氏体P转变影响的作用机制。1-9合金元素对马氏体转变有何影响？ 1-10如何利用合金元素来消除或预防第一次、第二次回火脆性？ 1-11如何理解二次硬化与二次淬火两个概念的异同之处？ 1-12钢有哪些强化机制？如何提高钢的韧性？（作业）
1-13 为什么合金化基本原则是“复合加入”？试举两例说明复合加入的作用机理？（作业） 1-14 合金元素V在某些情况下能起到降低淬透性的作用，为什么？而对于40Mn2和42Mn2V，后者的淬透性稍大，为什么？（作业） 1-1540Cr、40CrNi、40CrNiMo钢，其油淬临界淬透性直径分别为25~30 mm、40~60mm和60~100mm，试解释淬透性成倍增大的现象。（作业） 1-16在相同成分的粗晶粒和细晶粒钢中，偏聚元素的偏聚程度有什么不同？（作业）
一、选择题 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。 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。 4、凡是扩大丫区的元素均使Fe-C相图中S、E点向左下方移动，例Ni、Mn等元素；凡封闭Y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。 5、铝合金可分铸造铝合金和变形铝，变形铝又可分硬铝、超硬铝、锻铝和 防锈铝。 6、H62是表示压力加工黄铜的一个牌号，主要成份及名义含量是Cu62% Zn38% 。 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。 9、铝合金热处理包括固溶处理和时效硬化两过程,和钢的热处理最大区别是铝合金没有同 素异构相变。 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°/r M > 0.59为复杂点阵结构，有M23C6 、 M7C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Cr 23C6，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。常用的抗氧化合金 元素是Cr 、Al 、Si 。 1、钢中二元碳化物分为二类：r c/ r M< 0.59，为简单点阵结构，有MC和 ______________ 型；r c/ 5> 0.59，为复杂点阵结构,有MC M7C3和M23C6 型。两者相比，前者的性能特点是硬度高、熔点高和 稳定性好。 2、凡能扩大丫区的元素使铁碳相图中S、E点向左下方移动，例Mn Ni_等元素（列岀2个）；使丫区缩小的元素使S、E点向左上方移动, 例Cr 、Mo W 等元素（列出3个）。 3、提高钢淬透性的作用是获得均匀的组织，满足力学性能要求_________ 、 能采取比较缓慢的冷却方式以减少变形、开裂倾向_______ 。 4、高锰耐磨钢（如ZGMn13经水韧处理后得到奥氏体组织。在高应力磨损条件下，硬度提高而耐 磨，其原因是加工硬化___________ 及________ 。
1．金属在外力作用下产生的变形都不能恢复。（） 2．所有金属在拉伸试验过程中都会产生“屈服”现象和“颈缩”现象。（）3．一般低碳钢的塑性优于高碳钢，而硬度低于高碳钢。（） 4．低碳钢、变形铝合金等塑性良好的金属适合于各种塑性加工。（） 5．布氏硬度试验法适合于成品的硬度测量。（） 6．硬度试验测量简便，属非破坏性试验，且能反映其他力学性能，因此是生产中最常用的力学性能测量法。（） 7．材料韧性的主要判据是冲击吸收功。（） 8．一般金属材料在低温时比高温时的脆性大。（） 9．机械零件所受的应力小于屈服点时，是不可能发生断裂的。（） 10．1kg铜和1kg铝的体积是相同的。（） 11．钢具有良好的力学性能，适宜制造飞机机身、航天飞机机身等结构件。（）12．钨、钼等高熔点金属可用于制作耐高温元件，铅、锡、铋等低熔点金属可制作熔断丝和焊接钎料等。（） 13．电阻率ρ高的材料导电性能良好。（） 14．导热性能良好的金属可以制作散热器。（） 15．一般金属材料都有热胀冷缩的现象。（） 16．金属都具有铁磁性，都能被磁铁所吸引。（） 17．金属的工艺性能好，表明加工容易，加工质量容易保证，加工成本也较低。 18．低碳钢的焊接性能优于高碳钢。（） 19．低碳钢和低合金钢的锻造性能差，而中、高碳钢和高合金钢的锻造性能好。 20．晶体中的原子在空间是有序排列的。（） 21．一般金属在固态下是晶体。（） 22．金属在固态下都有同素异构转变。（） 23．凡由液体转变为固体的过程都叫结晶。（） 24．金属结晶时冷却速度越大，结晶晶粒越细。（） 25．一般金属件结晶后，表面晶粒比心部晶粒细小。（） 26．固溶体的强度一般比构成它的纯金属高。（） 27．金属都能用热处理的方法来强化。（） 28．纯金属是导电的，而合金则是不能导电的。（）
金属和金属材料专题(含答案) 一、金属和金属材料选择题 1．在氯化铜和氯化亚铁的混合溶液中加入一定的镁粉，充分反应后过滤，向滤出的固体中滴加稀盐酸，没有气泡产生。下列判断正确的是（） A．滤出的固体中一定含有铜，可能含有铁和镁 B．滤出的固体中一定含有铜，一定不含有铁和镁 C．滤液中一定含有氯化镁和氯化亚铁，一定没有氯化铜 D．滤液中一定含有氯化镁、氯化亚铁、氯化铜 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】 A、加入一定量的镁粉时，镁首先和氯化铜反应生成铜和氯化镁，因此滤出的固体中一定含有铜，但是不可能含有铁和镁，因为向滤出的固体中滴加稀盐酸，没有气泡产生，故A 错误； B、滤出的固体一定含有铜，一定不含铁和镁，故B正确； C、滤液中一定含有氯化镁和氯化亚铁，如果不含有氯化亚铁，则氯化亚铁和镁反应能生成铁，加入稀盐酸时就会产生气泡了，这与没有气泡产生相矛盾，也可能含有氯化铜，如果镁很少，不足以和氯化铜完全反应，则滤液中含有氯化铜，故C错误； D、滤液中一定含有氯化镁、氯化亚铁，不一定含有氯化铜，如果镁和氯化铜恰好完全反应，则滤液中不含有氯化铜，故D错误。 故选B。 【点睛】 氢前边的金属会与稀硫酸、盐酸反应，但氢后边的金属不会与稀硫酸、盐酸反应，前边的金属会把后边的金属从其盐溶液中置换出来。 2．防止自行车钢圈锈蚀的方法中，错误的是（） A．保持钢圈的洁净干燥 B．钢圈外涂一层机油 C．被雨淋湿后立即用布擦干再涂上机油 D．被雨淋湿后立即涂上机油 【答案】D 【解析】 【分析】 金属在与氧气和水同时接触时容易生锈 【详解】 A、保持钢圈的洁净干燥，可以防止金属锈蚀，故A正确； B、钢圈外涂一层机油可以防止氧化，故B正确；
金属和金属材料练习题(含答案)（word） 一、金属和金属材料选择题 1．人体内含量最高的金属元素是（） A．铁 B．锌 C．钾 D．钙 【答案】D 【解析】 人体内含量最高的金属元素是钙，故选D。 2．往AgNO3和Cu（NO3）2的混合溶液中加入一定量的铁粉，充分反应后过滤，向滤渣中加入稀盐酸，有气泡产生．根据上述现象分析，你认为下面结论错误的是 A．滤渣一定有Fe粉B．滤渣一定有Cu粉 C．滤液中一定有Fe2+D．滤液中一定有Ag+、Cu2+ 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】 根据金属活动性顺序的应用：位于前面的金属能把位于后面的金属从化合物的溶液中置换出来。由于铁位于银和铜的前面，故铁能与硝酸银、硝酸铜发生置换反应，由于银的活动性比铜弱，故铁先与硝酸银反应，把硝酸银中的银完全置换出来以后再与硝酸铜发生置换反应。向反应的滤渣中加入稀盐酸，产生了大量的气泡，说明铁过量，即铁已经把硝酸银中的银和硝酸铜中的铜完全置换出来了，故滤渣的成分是银、铜、铁，滤液的成分是硝酸亚铁。故选D。 3．以下实验能比较出铜和银的金属活动性强弱的是（） A．测定两金属的密度 B．铜片放入硝酸银溶液中 C．将两种金属相互刻画 D．铜片、银片分别放入稀硫酸中 【答案】B 【解析】 试题分析：比较金属活动性强弱要通过化学变化且出明显现象才能表现出来，A．测定两金属的密度，不能比较出铜和银的金属活动性强弱；B．铜片放入硝酸银溶液中能比较出铜和银的金属活动性强弱，因为金属铜能置换出金属银；C．将两种金属相互刻画不能比较出铜和银的金属活动性强弱；D．铜片、银片分别放入稀硫酸中，二者多无明显现象，不能比较出铜和银的金属活动性强弱；故答案选择B 考点：金属活动性顺序
第一章1.为什么说钢中的S、P杂质元素在一般情况下总是有害的？ 答：S、P会导致钢的热脆和冷脆，并且容易在晶界偏聚，导致合金钢的第二类高温回火脆性，高温蠕变时的晶界脆断。 S能形成FeS，其熔点为989℃，钢件在大于1000℃的热加工温度时FeS会熔化，所以易产生热脆； P能形成Fe3P，性质硬而脆，在冷加工时产生应力集中，易产生裂纹而形成冷脆。 2.钢中的碳化物按点阵结构分为哪两大类？各有什么特点？ 答：简单点阵结构和复杂点阵结构 简单点阵结构的特点：硬度较高、熔点较高、稳定性较好； 复杂点阵结构的特点：硬度较低、熔点较低、稳定性较差。 3.简述合金钢中碳化物形成规律。 答：①当r C/r M>0.59时，形成复杂点阵结构；当r C/r M<0.59时，形成简单点阵结构； ②相似者相溶：完全互溶：原子尺寸、电化学因素均相似；有限溶解：一般K 都能溶解其它元素，形成复合碳化物。 ③N M/N C比值决定了碳化物类型④碳化物稳定性越好，溶解越难，析出难越，聚集长大也越难；⑤强碳化物形成元素优先与碳结合形成碳化物。 4.合金元素对Fe-C相图的S、E点有什么影响？这种影响意味着什么？ 答：A形成元素均使S、E点向_____移动，F形成元素使S、E点向_____移动。S点左移意味着_____减小，E点左移意味着出现_______降低。
（左下方；左上方）（共析碳量；莱氏体的C量） 5.试述钢在退火态、淬火态及淬火-回火态下，不同合金元素的分布状况。答：退火态：非碳化物形成元素绝大多数固溶于基体中，而碳化物形成元素视C 和本身量多少而定。优先形成碳化物，余量溶入基体。 淬火态：合金元素的分布与淬火工艺有关。溶入A体的因素淬火后存在于M、B 中或残余A中，未溶者仍在K中。 回火态：低温回火，置换式合金元素基本上不发生重新分布；>400℃，Me开始重新分布。非K形成元素仍在基体中，K形成元素逐步进入析出的K中，其程度取决于回火温度和时间。 6.有哪些合金元素强烈阻止奥氏体晶粒的长大？阻止奥氏体晶粒长大有什么好处？ 答：Ti、Nb、V等强碳化物形成元素（好处）：能够细化晶粒，从而使钢具有良好的强韧度配合，提高了钢的综合力学性能。 7.哪些合金元素能显著提高钢的淬透性？提高钢的淬透性有何作用？ 答：在结构钢中，提高马氏体淬透性作用显著的元素从大到小排列：Mn、Mo、Cr、Si、Ni等。 作用：一方面可以使工件得到均匀而良好的力学性能，满足技术要求；另一方面，在淬火时，可选用比较缓和的冷却介质，以减小工件的变形与开裂倾向。 8.能明显提高回火稳定性的合金元素有哪些？提高钢的回火稳定性有什么作用？ 答：提高回火稳定性的合金元素：Cr、Mn 、Ni、Mo、W、V、Si 作用：提高钢的回火稳定性，可以使得合金钢在相同的温度下回火时，比同样
金属和金属材料练习题(含参考答案) 重庆市凤鸣山中学2011-2012学年化学 第八单元金属和金属材料试卷 （测试时间50分钟，满分70分） 班级姓名成绩 可能用到的相对原子质量：g：24 Zn： 65 Fe： 56 S： 32 ：16 H：1 u：64 一、选择题（本题包括15小题，每小题1.5分，共22.5分，每小题只有一个正确答案） 1．鞍钢集团全力支持上海世博会，为上海虹桥交通枢纽建设提供4．7万吨精品钢材。关于钢的说法不正确的是（） A．钢是纯净物 B．钢是铁合金 ．钢的含碳量低于生铁 D．钢的性能优于生铁 2.将金属锰(n)投入稀盐酸中，有气泡产生。将镁条插入硫酸锰溶液中，如果有锰析出，则n、g、u的金属活泼性由强到弱的顺序是（） A．n、g、u B．g、n、u ．u、g、n D．u、n、g 3．铁制品在通常情况下很易生锈，制造时往往在铁制品表面电镀一层铜起防锈作用。下列说法正确的是（）A．镀铜铁制品不可以在弱酸性条件下使用 B．镀铜铁
制容器可盛硝酸银溶液 ．镀铜铁制品不易生锈的原因之一是使铁隔绝了空气D．镀铜铁制品是一种合金 4.芯片是电脑、“智能”加点的核心部件，它是用高纯度硅制成的。下面是生产单质硅过程中的一个重要反应：Si2 + 2 高温 Si +2↑，该反应的基本类型是（） A．化合反应 B．分解反应．置换反应 D．复分解反应 5．“金银铜铁锡”俗称五金。在这五种金属中，有一种金属与其他四种金属的盐溶液都能发生反应，这种金属是（） A．金 B．铜．铁 D．锡 6.光亮的铁钉在下列几种情况下，最不容易生锈的是（） 7．下列四个实验中只需要完成三个就可以证明Fe、u、Ag三种金属的活动性顺序。其中不必进行的是（）A．将铁片放入稀盐酸 B．将铜片放入稀盐酸 ．将铁片放入硝酸银溶液 D．将铜片放入硝酸银溶液 8.铝在一百多年里产量得到大幅度的提高，并被广泛地使用，原因之一就是铝的抗腐蚀性能好。铝具有良好抗腐蚀性能的原因是（） A.铝的化学性质不活泼 B.铝不与酸、碱反应 .铝常温下不与氧气反应 D.铝表面生成一层致密的氧化铝保护膜