第一章固态相变原理
一．基本概念
相变：物质从一种相转变为另一种相的过程
固态相变：固态金属在一定压力温度下，内部组织结构发生改变的现象
一级相变：在发生相变时，有体积的变化同时有热量的吸收或释放的相变
二级相变：在发生相变时，体积不变化的情况下，也不伴随热量的吸收和释放，只是热容量、热膨胀系数和等温压缩系数等的物理量发生变化的相变共析相变：由一个固相分解为两个固相的转变
沉淀析出：在金属的过饱和固溶体中形成溶质原子偏聚区和(或)由之脱溶出微粒的过程调幅分解：过饱和固溶体在一定温度下分解成结构相同、成分不同的两个相的过程
扩散型相变：温度足够高、原子活动能力足够强、时间足够长情况下发生的相变
非扩散型相变：相变过程中原子不发生扩散，参与转变的所有原子运动是协调一致的过程。
相变驱动力：指母相在一定条件下通过相变转变为新相时的自由能降低量ΔG
相变势垒：相变时改组晶格所必须克服的原子间引力而产生的附加能量ΔG
二．基本原理
1.材料的强化手段
1.固溶强化
2.细晶强化
3.位错强化
4.第二相强化
5.位错强化
6.弥散强化
2.固态相变的过程
1.固态相变的形核
2.固态相变时晶核的长大
3.固态相变时所受的相变动力学
3.固态相变的热力学
1.在固态相变过程中，无论形核与否，相变需要驱动力，同时又遇到阻力。
2.相变驱动
力是使系统自由能下降的因素，相变阻力是相变导致系统自由能升高的因素
4.固态相变的动力学
具体描述相变微观机制、转变途径、转变速率以及一些物理学参量对相变的影响，从而得到相变与时间的关系
三．考试题型
一级相变：凡新旧两相化学位相等，化学位的一次偏导不相等的相变
二级相变：凡新旧两相化学位相等，化学位的一次偏导也相等，但化学位的二次偏导不相等的相变
四．简答
1.简述固态相变的特点：1.相变阻力大
2.新相晶核与母相之间存在一定的晶体学位向关系
3.惯习现象
4.母相晶体缺陷促进相变
5.易出现过渡相
2.金属固态相变中的形核特征：1.均匀形核2.不均匀形核
3.晶界形核
4.位错形核
5.空位及
空位集团
第二章热处理基础
一基本概念
热处理：是将材料通过特定的加热和冷却方法获得所需的组织和性能的工艺过程
奥氏体：碳在γ-Fe（面心立方结构的铁）中的间隙固溶体
珠光体：铁素体和渗碳体组成的机械混合物（Fe+Fe3C 含碳0.77%）。
马氏体：碳溶于α-Fe的过饱和的固溶体
贝氏体：铁素体、碳化物组成的复相组织
晶粒度：用来表示奥氏体的晶粒大小
奥氏体化：在临界点以上加热，以获得均匀的奥氏体组织
均匀形核：在均匀母相中由晶胚发展为新相晶核的过程
非均匀形核：若新相优先在母相中的不均匀结构处形核的过程
能量起伏：指体系中每个微小体积所实际具有的能量，会偏离体系平均能量水平而瞬时涨落的现象
结构起伏：液态金属从宏观上看是原子作无规则排列的非晶体，但其中包含着许多类似晶体结构的、时大时小、时长时消的原子有序集团，这种现象称为“结构起伏”。
成分起伏：在熔融状态的合金中,在某一微区某一瞬时内浓度呈现不同于平均浓度的周期性变化的现象
组织遗传：在一定加热条件下所形成的奥氏体晶粒继承或恢复原始粗大晶粒的现象
二基本原理
1.适合热处理强化的材料要求：固相转变、第二相强化（只有固态相变的合金才能进行热处理）
2.奥氏体化的原理：奥氏体化可通过扩散和非扩散两种方式。高速加热时奥氏体化是通过非扩散方式形成的，在较低速加热时是通过扩散方式形成的，其还受到碳原子的扩散控制，因为铁原子自扩散影响很小
3.奥氏体化的晶粒控制：1.两相区或临界区加热2.“零”保温3.快速加热
4.细化原始组织
5.循环加热
6.形变热处理
4.奥氏体化的影响因素：1.加热温度2.加热速度3.保温时间4．合金元素
5.原始组织
5.亚共析、共析、过共析钢奥氏体化的差异
三考试题型
1.奥氏体晶核是在缺陷（位置）通过扩散机制（原理）形成。
2.奥氏体晶粒的长大是通过互相吞并、晶界推移、扩散来进行的。
3.共析钢等温转变动力学图的特点包括：（1）有孕育期（2）随温度升高，孕育期缩短，
速度加快
4.细小的奥氏体晶粒能使奥氏体等温转变图右移，降低了钢的临界冷却速度，所以细晶
粒的钢具有较高的淬透性。（对）
四名称解释
1.奥氏体：碳溶于γ-Fe所形成的固溶体，存在于共析温度以上，最大碳含量为
2.11%，
面心立方结构，具有良好的塑性
2.晶粒度：表示晶粒大小的尺度叫晶粒度，可用晶粒的平均面积或平均直径表示，
又分成起始晶粒度、实际晶粒度、本质晶粒度三种
3.组织遗传：合金钢构件在热处理时，常出现由于锻压、轧制、铸造、焊接等工艺而形
成的原始有序粗晶组织。这些非平衡的粗晶有序组织（马氏体、贝氏体、魏氏组织等）在一定加热条件下所形成的奥氏体晶粒继承或恢复原始粗大晶粒的现象五简答题
1.奥氏体化对钢热处理的意义是什么？奥氏体的晶粒大小对热处理后的组织和性能有何影响？
意义：加热温度高于相变温度，钢在加热和保温阶段（保温的目的是使钢件里外加热到同一温度），将发生室温组织向均匀的奥氏体组织的转变，称奥氏体化，奥氏体化过程也是形核与长大过程，是依靠铁原子和碳原子的扩散来实现的，属于扩散型相变影响：奥氏体晶粒大小对钢冷却后的组织和性能有很大影响，奥氏体的晶粒细小，则冷却后转变产物的晶粒也细小，其强度，塑性，韧性较好。反之，晶粒粗大，转变后产物晶粒粗大，强度，塑性较差，特别是冲击韧性显著降低。
2.试述奥氏体的形成过程及控制奥氏体晶粒的方法。
过程：1.奥氏体晶核的形成2.奥氏体晶核长大3.残留渗碳体的溶解4.奥氏体成分均匀化
方法：1.两相区或临界区加热2.“零”保温3.快速加热4.细化原始组织5.循环加热6.形变热处理
3.画出共析钢的“Ｃ”线，并标明淬火临界冷却速度
第三章冷却转变
一．基本概念
过冷奥氏体：在共析温度以下存在的奥氏体。即冷至临界点以下的不稳定组织
C曲线：过冷奥氏体等温转变动力学曲线（表示不同温度下过冷奥氏体转变量与转变时间关系的曲线）
CCT曲线：过冷奥氏体连续冷却转变曲线（CCT曲线）
珠光体转变：钢中过冷奥氏体在接近平衡态，即过冷度不大的条件下发生的共析转变贝氏体转变：钢中奥氏体分解反应时所确认的不同于珠光体转变的一种相变
马氏体转变：非平衡条件下，金属和合金中发生的非扩散的晶型转变
板条马氏体：含碳量低的奥氏体形成的马氏体
针状马氏体：常见于高，中碳钢，每个马氏体晶体的厚度与径向尺寸相比很小其断面形状呈针片状
临界冷却速度：Rc合金冷却凝固过程中发生非晶转变所要求的最小冷速
二．基本原理
1.C曲线、CCT曲线的建立过程
2.C曲线、CCT曲线的具体含义及应用
含义：C曲线是表示不同温度下过冷奥氏体转变量与转变时间关系的曲线、CCT 曲线表示过冷奥氏体连续冷却转变曲线
应用：C曲线通常应用于了解某时刻过冷奥氏体转变量的多少，注重转变的开始和结束时间，常常用于绘制成温度—时间曲线，也可用于表示过冷奥氏体等温转变的规律；CCT曲线用于表示连续冷却转变的规律，反映了在连续冷却条件下过冷奥氏体的转变规律，是分析转变产物组织与性能的依据
3.根据C曲线、CCT曲线判断生成物
4.
5.共析、亚共析、过共析钢C 曲线的特征及其转变特点
亚共析钢先共析铁素体的析出，过共析钢先共析渗碳体的形成
由图可见，它们都具有过冷奥氏体转变开始线与转变终了线，但在亚共析碳钢的C曲线上，多出一条先析铁素体析出线；在过共析碳钢C曲线上，多出一条先析渗碳体（二次渗碳体）析出线。在正常的热处理加热条件下，亚共析碳钢的C曲线随着含碳量的增加向右移，过共析碳钢的C曲线随着含碳量的增加向左移。故在碳钢中，以共析碳钢C曲线的鼻尖离纵坐标最远，其过冷奥氏体也最稳定。
三、例题
1.分析以下几种说法是否正确：
(1)马氏体硬而脆。（错）
(2)过冷奥氏体的冷却速度越快，冷却后钢的硬度越高。（对）
(3)钢中合金元素的含量越高，淬火后的硬度也越高。（错）
(4) 同一钢材在相同加热条件下，总是水淬比油淬的淬透性好；小件比大件淬透性好（错）
2.珠光体、索氏体、托氏体组织有什么区别?
1.珠光体是奥氏体(奥氏体是碳溶解在γ－Fe中的间隙固溶体)发生共析转变所形成的
铁素体与渗碳体的共析体。得名自其珍珠般（pearl-like）的光泽。其形态为铁素体薄层和渗碳体薄层交替重叠的层状复相物，也称片状珠光体。用符号P表示，含碳量为ωc＝0.77％。在珠光体中铁素体占88%,渗碳体占12%,由于铁素体的数量大大多于渗碳体,所以铁素体层片要比渗碳体厚得多.在球化退火条件下,珠光体中的渗碳休也可呈粒状,这样的珠光体称为粒状珠光体。
2.奥氏体是碳溶解在γ铁中形成的一种间隙固溶体，呈面心立方结构，无磁性。奥氏
体是一般钢在高温下的组织，其存在有一定的温度和成分范围。有些淬火钢能使部分奥氏体保留到室温，这种奥氏体称残留奥氏体。在合金钢中除碳之外，其他合金元素也可溶于奥氏体中，并扩大或缩小奥氏体稳定区的温度和成分范围。例如，加入锰和镍能将奥氏体临界转变温度降至室温以下，使钢在室温下保持奥氏体组织，即所谓奥氏体钢。
3.托氏体是马氏体在回火时形成的，实际上是铁素体基体内分布着极其细小的碳化
物(或渗碳体)球状颗粒，在光学显微镜下高倍放大也分辨不出其内部构造，只看到其总体是一片黑的复相组织。
3.影响奥氏体晶粒大小的因素有哪些?
1.加热温度和保温时间
2. 加热速度
3. 钢的化学成分
4. 钢的原始组织
4.共析钢的等温转变曲线与连续转变曲线有什么差别?
5.为什么合金钢的淬透性比碳素钢高?
合金元素使钢的c曲线右移，也就是降低了钢的临界冷却速度，这样，在相同的冷却速度下，合金钢具有更高的相对转变驱动力，（墒、焓）从而使合金钢的具有更高的淬透性
6.金属结晶时冷却速度越大，结晶晶粒越细。（错）
7.珠光体是奥氏体和渗碳体组成的机械混合物。（错）
第4、5、6章珠光体、贝氏体、马氏体转变
一、基本概念
共析相变：由一个固相分解为两个固相的转变
片状珠光体：形态为铁素体薄层和渗碳体薄层交替重叠的层状复相物
粒状珠光体：由铁素体和粒状碳化物组成.它由过共析钢经球化退火或马氏体在650℃~A1温度范围内回火形成
魏氏组织：焊接热影响区中的过热区，由于奥氏体晶粒长得非常粗大，这种粗大的奥氏体在较快的冷却速度下会形成一种特殊的过组织，其组织特征为在一个粗大的奥氏体晶粒内会形成许多平行的铁素体(渗碳体)针片，在铁素体针片之间的剩余奥氏体最后转变为珠光体，这种过热组织称为铁素体(渗碳体)魏氏组织
伪共析转变：共析钢或过共析钢从奥氏体状态快速冷却到Ar1温度以下，先共析相来不及析出，奥氏体直接转变伪铁素体和渗碳体
板条马氏体：含碳量低的奥氏体形成的马氏体
针状马氏体：常见于高，中碳钢，每个马氏体晶体的厚度与径向尺寸相比很小其断面形状呈针片状
上贝氏体：550～350℃范围内形成的贝氏体
下贝氏体：过冷奥氏体的温度下降到350至230℃范围时，所形成的产物
浮凸效应：表面浮凸是奥氏体向珠光体转变时比容增加，体积膨胀的结果．
二、基本原理
1.珠光体的形成机制：1.自由能降低
2.缺陷位置开始形核
3.形核长大
4.共析成分的奥
氏体碳的扩散过程5. 铁原子的自扩散
2.影响珠光体转变的主要因素：1.合金元素2.加热温度，保温时间
3.原始组织
4.应力
5.塑性变形
3.珠光体转变的三个产物：共析产物按分散度之大小又分为三种：珠光体、索氏体
和屈氏体。S=(1500～4500)×10 μm，用光学显微镜可分辨出片层的，称为珠光体这一名词又是上述三种共忻产物的统称)；S=(800～1500)×10 μm，称为索氏体(又称淬火索氏体)；S=(300～800)×10 μm，称为屈氏体(又称淬火屈氏体，还译为托氏体、淬火托氏体)。
4.马氏体的转变特征：1.非恒温性2.切面共格和表面浮凸现象3.无扩散性4.具有特定的
位向关系和惯习面5.转变的可逆性
5.贝氏体的转变特征：1.转变温度2.转变产物3.转变动力学4.转变不完全性5.扩散性：
Fe原子不能扩散，C原子能扩散6.有浮凸有严格的相关系和惯习面
6.影响贝氏体、马氏体转变的因素
贝氏体：1.含碳百分比2.合金因素3.材料的晶粒大小和奥氏体化温度4.应力大小5.
塑性变形状况6.冷却时在不同温度下停留
马氏体：1.化学成分2.奥氏体化的条件3.冷却速度4.所受的应力大小5.奥氏体的层错能和强度
三、例题
1.板条马氏体和片状马氏体在组织与力学性能方面有什么不同?
2.共析钢加热到奥氏体状态后，以不同的速度连续冷却，都得不到下贝氏体，试用c曲线说明，怎样才可得到下贝氏体。
3.共析钢加热到均匀的奥氏体化状态后缓慢冷却，稍低于（A1线）温度将形成（珠光体），为（铁素体）与（渗碳体）的机械混合物，其典型形态为（片状）或（粒状）。
4.试说明下述组织结构及力学性能特点，并回答它们之间有何区别与联系？珠光体和球化组织；马氏体和回火马氏体；索氏体和回火索氏体；屈氏体和回火屈氏体。
200℃回火后为回火马氏体400℃回火后为回火托氏体600℃回火后为回火索氏体
5.马氏体的等温转变一般不能进行到底，完成一定的转变量后就停止了。（对）
6.比较下贝氏体与高碳马氏体的主要不同点
高碳马氏体：是碳在阿尔法铁（铁素体）中的过饱和固溶体，有向稳定的组织(铁素体和渗碳体两相混合物)转变的倾向，所以高碳马氏体是不稳定组织下贝氏体：200-300℃残余奥氏体开始分解,同时高碳马氏体继续分解。残余奥氏体转变为下贝氏体或回火马氏体,到300℃时,残余奥氏体的分解基本结束。下贝氏体是
由奥氏体转变而来，其组织是片状铁素体加碳化物
7.把钢加热到临界点Ac1；或Ac3以上保温并随之以大于临界冷却速度冷却，用以得到
介稳状态的马氏体或下贝氏体组织的热处理工艺方法称为（淬火）。
第七章脱溶沉淀
一、基本概念
脱溶：指在过饱和固溶体中，呈溶质原子发生偏聚，并沉淀析出新相的现象
时效：指在一定时期内能够发生的效用；金属或合金在大气温度下经过一段时间后，
由于过饱和固溶体脱溶和晶格沉淀而使强度逐渐升高的现象
固溶处理：指将合金加热到高温单相区恒温保持，使过剩相充分溶解到固溶体中后快
速冷却，以得到过饱和固溶体的热处理工艺
时效强化：合金元素经固溶处理后，获得过饱和固溶体。在随后的室温放置或低温加
热保温时，第二相从过饱和固溶体中析出，引起强度，硬度一己物理和化学性能的
显著变化现象
G.P区：原子发生偏聚的地方。即脱溶区
亚稳相：一定温度和压强下，系统中热力学意义上不是最稳定但动力学意义上可以稳定存在一段时间的相
自然时效：将铸件置于露天场地半年以上，使其缓缓地发生形变，从而使残余应力消除或减少
人工时效：将铸件加热到550～650℃进行去应力退火从而使残余应力消除或减少连续析出：以孤立小颗粒或薄片在母相中形成，析出物附近基体的浓度变化是连续的，析出物的分布是较为均匀的，或者说是较为全面的，因而连续析出又称全面析出
不连续析出：在晶界形核逐步向晶内发展、长大.,<不连续析出的主要特征是沿晶界不均匀形核，然后逐步向晶内扩展，同时伴有应变诱发再结晶
回火马氏体：淬火马氏体回火时，碳已经部分地从固溶体中析出并形成了过渡碳化物的基体组织
回火索氏体：马氏体于高温回火（500℃—600℃）时形成，为铁素体基体内分布着碳化物（包括渗碳体）球粒的复合组织
回火脆性：指淬火钢回火后出现韧性下降的现象
二、例题
1.共析钢淬火形成M+A…后，在低温、中温、高温回火后的产物分别为：回火马氏体加
奥氏体，托氏体，索氏体
2.回火脆性：指淬火钢回火后出现韧性下降的现象
3.对钢回火脆性敏感的元素是（铬和锰），为了消除回火脆性可采用（选材）和（快冷）。
4.简述铝合金强化的热处理方法。（时效强化）
5.如何避免回火脆性：(1)在高温回火后用油冷或水快速冷却以抑制杂质元素在晶界偏
聚；(2)采用含钼钢种，当钢中钼含量增加到0．7％时，则高温回火脆化倾向大大
降低，超过此限钢中形成富钼的特殊碳化物，基体中钼含量降低，钢的脆化倾向
反而增加；(3)降低钢中杂质元素的含量；(4)长期在高温回火脆化区工作的部件，
单加钼也难以防止脆化，只有降低钢中杂质元素含量，提高钢的纯净度，并辅之
以铝和稀土元素的复合合金化，才能有效地防止高温回火脆性
6. 解释下列现象
（１）含碳量相同时，含炭化物形成元素的合金钢比碳钢具有较高的回火稳定性；
由于合金钢中含有较多的碳化物形成元素如，铬、钨、钼、钛、钒等，它们与碳有较强的亲和力，使碳化物向奥氏体溶解时，合金元素扩散困难，加之合金碳
化物的稳定性高，使碳化物的溶解比较困难，因此，合金钢在加热时需要较高的
温度和较长的时间。由此原因，合金钢也具有较高的挥霍稳定性。
（2）高速钢经热锻或热轧后，经空冷获得马氏体组织；
由于高速钢的合金元素含量高，C曲线右移，一般合金元素越高临界冷却速V 越小，淬透性越好，当空冷的冷却速度V1大于临界冷却速度V时，空冷即可获
得马氏体。另外，不论什么钢，轧或锻都需要在奥氏体区进行变形，因此锻（轧）
后仍然是奥氏体，从奥氏体冷却下来冷却速度够即可转变成马氏体（3）在相同含碳量下，合金钢的淬火变形和开裂现象不易产生；
（4）调质钢在回火后需快冷至室温；
为了避免出现第二类回火脆性
7.第一类回火脆性是可逆回火脆性，即已经消除了这类回火脆性的钢，再在此温度区间回火并慢冷，其脆性又会重复出现。（错）
8.第二类回火脆性的特点是只要在此温度范围内回火，其韧性的降低是无法避免的，所以又称其为不可逆回火脆性。（错）
第八章整体热处理工艺
一基本概念
完全退火：将铁碳合金完全奥氏体化，随之缓慢冷却，获得接近平衡状态组织的退火工艺
不完全退火：将金属构件加热到高于或低于临界点，保持一定时间，随后缓慢冷却，从而获得接近平衡状态的组织与性能的金属热处理工艺
扩散退火：扩散退火又称均匀化退火，它是将钢锭、铸件或锻坯加热至略低于固相线的温度下长时间保温，然后缓慢冷却以消除化学成分不均匀现象的热处理工艺
球化退火：球化退火是使钢中碳化物球化而进行的退火工艺
再结晶退火：经冷形变后的金属加热到再结晶温度以上，保持适当时间，使形变晶粒重新结晶为均匀的等轴晶粒，以消除形变强化和残余应力的退火工艺。
去应力退火：将工件加热至较低温度，保温一定时间后冷却，使工件发生回复，从而消除残余内应力的工艺
等温退火：等温退火是以较快的速度冷却到A1以下某一温度，保温一定时间是奥氏体转变为珠光体组织，然后空冷
正火：将钢件加热到上临界点(AC3或Acm)以上40~60℃或更高的温度，保温达到完全奥氏体化后，在空气中冷却的简便、经济的热处理工艺
双重正火：有些锻件的过热组织或铸件粗大铸造组织，一次正火不能达到细化组织的目的，采用两次正火的反方式
淬火：将钢或合金加热到一定温度，保温适当的时间获得相应的高温相，然后快速度冷却，以获得远离平衡状态的不稳定组织的热处理工艺
完全淬火：贝氏体与马氏体共存的混合组织称完全淬火区
不完全淬火：马氏体-铁素体的组织称不完全淬火区
单液淬火：将加热工件淬入一种介质中一直冷却到室温
双液淬火：双液淬火法是将淬火工件自淬火温度中取出，先在快速冷却剂中冷却，使其奥氏体急速过冷至接近于马氏体转变区域，然后再在缓慢的冷却剂中冷却分级淬火：将钢加热保温后快速冷却到Ms稍上的温度保温一段时间（发生贝氏体转变之前）以空冷的速度进入马氏体转变区，进行马氏体转变的方法
等温淬火：工件淬火加热后，若长期保持在下贝氏体转变区的温度，使之完成奥氏体的等温转变，获得下贝氏体组织
淬透性：在规定条件下，决定钢材淬硬深度和硬度分布的特性
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
二基本原理
1.各种退火的工艺特征、主要参数及应用
扩散退火（均匀化退火）
实用范围：合金钢铸锭和铸件。
目的：消除和金结晶是产生的枝晶偏析，使成分均匀，故而又称均匀化退火。
工艺：把铸锭或铸件加热到Ac1以上，大约1000~2000oC，保温10~15小时，再随炉冷却。
特点：高温长时间加热。
钢中合金元素含量越高，加热温度也越高，高温长时间加热又是造成组织过热又一原因，
因此扩散退火后需要进行一次完全退火或正火来消除过热。
球化退火
使用范围：多用于共析或过共析成分的碳钢和合金钢。
目的：球化渗碳体，硬度下降，改善切削加工性能，为淬火做好准备。
工艺：将过共析钢加热到AC1以上约20~40°C保温一定时间，然后缓慢冷却到600°C以下出炉空冷。工艺特点：低温段时加热和缓慢冷却。
当加热温度超过AC1线后，渗碳体开始溶解，但又未完全溶解，此时片状渗碳体逐渐断开为许多细小的链状或点状渗碳体，弥散发布在奥氏体基体上，同时由于低温短时加热，奥氏体成分也极不均匀，因此在以后缓冷或等温冷却的过程中，以原有的确细小深碳体质点为核心，在奥氏体富集的地方产生新核心，均匀形成颗粒状渗碳体。
去应力退火（低温退火）
目的：用于消除铸件，锻件，焊接件，冷冲压件以及机加工件中的残余应力，这些残余应力在以后机加工或使用中潜在地会产生变形或开裂。工艺：将工件缓慢加热到600~650°C,保温一定的时间，然后随炉缓慢冷却到200°C再出炉空冷。
2.正火的工艺特征
正火也叫常化或正常化，其目的在于使上一道工序中产生的非正常组织(如铁素体晶粒粗大、魏氏组织、带状组织、非铁素体+珠光体组织产物等亚共析钢组织缺陷)通过重结晶、均匀化组织予以改善(对低碳钢为细小等轴铁素体+均匀分布的块状珠光体组织)，从而改善其力学性能和工艺性能。
正火可以作为预备热处理，也可以作为最终热处理。对机加工零件的结构钢来说，正火多半作为预备热处理，为随后的切削加工和最终热处理做组织准备；对低碳低合金钢板来说，正火都是作为最终热处理，使钢板具有所要求的组织，从而使其具有所要求的力学性能和工艺性能。
钢板正火处理后晶粒细、碳化物分布均匀，力学性能良好。正火工艺可使目前普遍应用的以Nb、V、Ti等强碳氮化物形成元素的低(微)合金高强度钢板12的延伸、低温冲击韧性和冷弯性能大幅改善。但值得注意的是，正火在提高热轧低碳低合金钢板的工艺性能的同时，往往降低钢的强度，屈服强度和抗拉强度一般降低20～50MPa，对于控轧控冷钢板严重的可降低80～120MPa。因此，为保证钢板的交货性能，在正火钢板成分设计时，应不同于一般控轧控冷钢板，可适当增加C、Mn等固溶强化元素以提高强度(注意碳当量指标不要过高)，虽然热轧后钢板的延伸率或冲击功有所降低，但这两项指标在正火处理后会有大幅提高。
3.球化珠光体的形成：片状珠光体是一种不稳定的组织，当温度较高时，原子活动
力增强，扩散速度增加，片状渗碳体便逐渐转变为珠状，再积聚成大球团，从而使材料的屈服点、抗拉强度、冲击韧性、蠕变极限和持久极限下降，这种现象称作珠光体球化
4.退火、正火缺陷：1.过烧2.黑脆3.粗大魏氏组织4.反常组织
5.网状组织
6.球化不均匀
7.硬度过高
5.淬火、回火的工艺特征、主要参数及应用
特征：淬火特点：1.得到马氏体、贝氏体、残余奥氏体等不稳定组织2.存在较大内应力 3.力学性能不能满足要求回火特征：1.提高组织稳定性 2.消除内应力
3.调整钢铁的力学性能以满足使用要求
应用：淬火工艺在现代机械制造工业得到广泛的应用。机械中重要零件，尤其在汽车、飞机、火箭中应用的钢件几乎都经过淬火处理。为满足各种零件干差万别的技术要求，发展了各种淬火工艺；根据工件性能要求的不同，按其回火温度的不同，可将回火分为以下几种：（一）低温回火（150－250度）主要用于各种
高碳的切削刃具，量具，冷冲模具，转动轴承以及渗碳件等（二）中温回火（350
－500度）主要用于各种弹簧和热作模具的处理（三）高温回火（500－650度）
广泛用于汽车，拖拉机，机床等的重要结构零件，如连杆，螺栓，齿轮及轴类
6.淬火介质的选择：淬火介质的选择，首先应按工件所采用的材料及其淬透层深度的要
求，根据该种材料的端淬曲线，通过一定的图表来进行选择。若仅从淬透层深度角度考虑，凡是淬火烈度大于按淬透层深度所要求的淬火烈度的淬火介质都可采用。
但是从淬火应力变形开裂的角度考虑，淬火介质的淬火烈度愈低愈好。综合这两方面的要求，选择淬火介质的第一个原则应是在满足工件淬透层深度要求的前提下，选择淬火烈度最低的淬火介质。
7.淬火、回火的缺陷：1）、淬火变形2）、氧化与脱碳3）、淬火裂纹4）、硬度不足5）、
组织缺陷
三、习题
1.常用的热处理工艺有哪些?简述热处理在机械制造中的作用。
2. 20、45、65、T8、T10、T12钢的淬火加热温度怎样确定?
3.用热处理基本工艺曲线形式表示均匀化退火、完全退火、球化退火、淬火、回火等工艺。
4.再结晶温度是指（临界温度），其数值与熔点间的大致关系为（0.4）。
5.什么是热处理？常见的热处理方法有几种，其目的是什么？从相图上看，怎样的合金才能进行热处理？
6.试说明下述组织结构及力学性能特点，并回答它们之间有何区别与联系？珠光体和球化组织；马氏体和回火马氏体；索氏体和回火索氏体；屈氏体和回火屈氏体。
7.过共析钢的正常淬火加热温度是(C )。
A．Acm＋(30—50℃) B．Ac3＋(30—50℃)
C．Ac1＋(30—50℃) D．Ac1－(30—50℃)
8.一般清况下碳钢淬火用油，合金钢淬火用水。（错）
八表面强化
一、基本概念
表面淬火：将钢件的表面层淬透到一定的深度，而心部分仍保持未淬火状态的一种局部淬火的方法
感应淬火：利用电磁感应在工件内产生涡流而将工件进行加热淬火
火焰淬火：应用氧-乙炔(或其他可燃气)火焰对零件表面进行加热随之淬火冷却的工艺集肤效应：对于导体中的交流电流，靠近导体表面处的电流密度大于导体内部电流密度的现象。随着电流频率的提高，集肤效应使导体的电阻增大，电感减小化学热处理：利用化学反应、有时兼用物理方法改变钢件表层化学成分及组织结构，以便得到比均质材料更好的技术经济效益的金属热处理工艺
固体渗碳：将工件放在填充粒状渗碳剂的密封箱中进行渗碳的工艺
气体渗碳：工件在气体渗碳剂中进行渗碳的工艺
碳氮共渗：在一定温度下同时将碳、氮渗入工件表层奥氏体中并以渗碳为主的化学热处理工艺
软氮化：氮碳共渗，不是单一的渗碳或者氮化，而是渗N为主，并兼有渗C的一个表面处理工艺
形变热处理：将塑性变形同热处理有机结合在一起，获得形变强化和相变强化综合效
果的工艺方法
二、基本原理
1.感应淬火、火焰淬火、高能束表面淬火的工艺特征及应用
2.化学热处理基本过程及其应用
过程：①化学渗剂分解为活性原子或离子的分解过程；②活性原子或离子被钢件表面吸收和固溶的吸收过程；③被渗元素原子不断向内部扩散的扩散过程
应用：化学热处理的发展将着重于扩大低温化学热处理的应用；提高渗层质量和加速化学热处理过程；研制适应常用化学热处理工艺的专用钢；发展无污染化学热处理工艺和复合渗工艺；用计算机控制多种化学热处理过程，建立相应的数学模型，研制各种介质中适用的传感器和外接仪表、设备等
3.渗碳处理的工艺要求及渗后组织特征
要求：1.材料一般为低碳钢或低碳合金钢2.温度标准淬火温度800-850℃ 3.防
止渗碳过程中奥氏体晶粒的粗化4.避免碳浓度过高或过低5.磨加工是避免回
火和裂痕的产生
特征：工件的表面层具有高硬度和耐磨性，而工件的中心部分仍然保持着低碳
钢的韧性和塑性
4.氮化处理的工艺要求及渗后组织特征
要求：1.渗氮前的零件表面清洗2.渗氮炉的排除空气3.的分解率4.却时间及温
度的标准5.适合要求的渗碳钢
特征：经氮化处理的制品具有优异的耐磨性、耐疲劳性、耐蚀性及耐高温的特性
5.高能束氮化处理的工艺特征
三、例题
1.根据渗碳剂在渗碳过程中聚集状态的不同，渗碳方法可以分为（）、（）和（）三种。
2.在钢的表面同时渗入碳和氮的化学热处理工艺称为（），其中低温（）的硬度提高不多，故又称为（）。
3.化学热处理的目的是什么？常用的化学热处理方法有哪些？
4.比较表面淬火、渗碳、渗氮工艺所适用的材料，最终能达到的表面性能、工艺成本。
综合分析题
1、有一根φ30mm的轴，受中等的交变载荷作用，要求零件表面耐磨，心部具有较高的强度和韧性，供选择的材料有16Mn、20Cr、45钢、T8钢和Crl2钢。要求：1)选择合适的材料；2)编制简明的热处理工艺路线；3)指出最终组织。
2、说明下列零件的淬火及回火温度，并说明回火后获得的组织和硬度：
(1)45钢小轴(要求有较好的综合力学性能)。
(2)60钢弹簧。
(3)T12钢锉刀。
3、用20CrMnTi为材料制造汽车变速箱齿轮，试制定其热处理生产工艺。请采用调质和渗碳两种方法，并比较两者区别。
4、车床主轴要求轴颈部位硬度为HRC54—58，其余地方为HRC20—25，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、本轴应用的材料：
2、正火和调质的目的和大致热处理工艺
3、表面淬火目的
4、低温回火目的及工艺
5、轴颈表面组织和其余地方组织
5、直径为25mm的40CrNiMo棒料毛坯，经正火处理后硬度高很难切削加工，这是什么原因？设计一个最简单的热处理方法以提高其机械加工性能。
6、某柴油机曲轴技术要求如下；σb≥650MPa，ak=１５J/c㎡，轴体硬度ＨＢ＝240～300，轴颈硬度HRC55。试合理选择材料，制定生产工艺路线和各热处理工艺的工艺规范。
7、确定下列钢件的退火方法，并指出退火目的。
1）经冷轧后的15钢钢板；
2）ZG35的铸造齿轮；
3）锻造过热后的60钢锻坯；
4）具有片状渗碳体的T12钢坯；
8、用一根冷拉钢丝绳吊装一大型工件进入热处理炉，并随工件一起加热到1000℃保温，当出炉后再次吊装工件时，钢丝绳发生断裂，试分析其原因。
金属材料与热处理含答 案 集团标准化工作小组 [Q8QX9QT-X8QQB8Q8-NQ8QJ8-M8QMN]
《金属材料与热处理》期末考试试卷(含答案) 班级数控班姓名学号分数 一、填空题：每空1分，满分30分。 1.金属材料与热处理是一门研究金属材料的、、热处理与金属材料性能之间的关系和变化规律的学科。 2.本课程的主要内容包括金属材料的、金属的、金属学基础知识和热处理的基本知识。 3.金属材料的基本知识主要介绍金属的及的相关知识。 4.金属的性能主要介绍金属的和。 5.金属学基础知识讲述了铁碳合金的和。 6.热处理的基本知识包括热处理的和。 7.物质是由原子和分子构成的，其存在状态可分为气 态、、。 8.固态物质根据其结构特点不同可分为和。 9.常见的三种金属晶格类型有、、密排六方晶格。 10.常见的晶体缺陷有点缺陷、、。 11.常见的点缺陷有间隙原子、、。 12.常见的面缺陷有金属晶体中的、。 13.晶粒的大小与和有关。 14.机械零件在使用中常见的损坏形式有变形、及。 15.因摩擦而使零件尺寸、和发生变化的现象称为磨损。 二、判断题：每题1分，满分10分。
1.金属性能的差异是由其内部结构决定的。（） 2.玻璃是晶体。（） 3.石英是晶体。（） 4.食盐是非晶体。（） 5.晶体有一定的熔点，性能呈各向异性。（） 6.非晶体没有固定熔点。（） 7.一般取晶胞来研究金属的晶体结构。（） 8.晶体缺陷在金属的塑性变形及热处理过程中起着重要作用。（） 9.金属结晶时，过冷度的大小与冷却速度有关。（） 10.冷却速度越快，过冷度就越小。（） 三、选择题：每题2分，满分20分。 1.下列材料中不属于晶体的是（） A.石英 B.食盐 C.玻璃 D.水晶 2.机械零件常见的损坏形式有（） A.变形 B.断裂 C.磨损 D.以上答案都对 3.常见的载荷形式有（） A.静载荷 B.冲击载荷 C.交变载荷 D.以上答案都对 4.拉伸试样的形状有（） A.圆形 B.矩形 C.六方 D.以上答案都对 5.通常以（）代表材料的强度指标。 A.抗拉强度 B.抗剪强度 C.抗扭强度 D.抗弯强度 6.拉伸试验时，试样拉断前所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.以上答案都对 7.做疲劳试验时，试样承受的载荷为（）。
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。( √)
《金属学与热处理》试题库 一、名词解释 1、铁素体、奥氏体、珠光体、马氏体、贝氏体、莱氏体 2、共晶转变、共析转变、包晶转变、包析转变 3、晶面族、晶向族 4、有限固溶体、无限固溶体 5、晶胞 6、二次渗碳体 7、回复、再结晶、二次再结晶 8、晶体结构、空间点阵 9、相、组织 10、伪共晶、离异共晶 11、临界变形度 12、淬透性、淬硬性 13、固溶体 14、均匀形核、非均匀形核 15、成分过冷 16、间隙固溶体 17、临界晶核 18、枝晶偏析 19、钢的退火，正火，淬火，回火 20、反应扩散 21、临界分切应力 22、调幅分解 23、二次硬化 24、上坡扩散 25、负温度梯度 26、正常价化合物 27、加聚反应 28、缩聚反应 四、简答 1、简述工程结构钢的强韧化方法。（20分）
2、简述Al-Cu二元合金的沉淀强化机制（20分） 3、为什么奥氏体不锈钢（18-8型不锈钢）在450℃～850℃保温时会产生晶间腐蚀？如何防止或减轻奥氏体不锈钢的晶间腐蚀？ 4、为什么大多数铸造合金的成分都选择在共晶合金附近？ 5、什么是交滑移?为什么只有螺位错可以发生交滑移而刃位错却不能？ 6、根据溶质原子在点阵中的位置，举例说明固溶体相可分为几类？固溶体在材料中有何意义？ 7、固溶体合金非平衡凝固时，有时会形成微观偏析，有时会形成宏观偏析，原因何在？ 8、应变硬化在生产中有何意义？作为一种强化方法，它有什么局限性？ 9、一种合金能够产生析出硬化的必要条件是什么？ 10、比较说明不平衡共晶和离异共晶的特点。 11、枝晶偏析是怎么产生的？如何消除？ 12、请简述影响扩散的主要因素有哪些。 13、请简述间隙固溶体、间隙相、间隙化合物的异同点？ 14、临界晶核的物理意义是什么？形成临界晶核的充分条件是什么？ 15、请简述二元合金结晶的基本条件有哪些。 16、为什么钢的渗碳温度一般要选择在γ-Fe相区中进行？若不在γ-Fe相区进行会有什么结果？ 17、一个楔形板坯经冷轧后得到相同厚度的板材，再结晶退火后发现板材两端的抗拉强度不同，请解释这个现象。 18、冷轧纯铜板，如果要求保持较高强度，应进行何种热处理？若需要继续冷轧变薄时，又应进行何种热处理？ 19、位错密度有哪几种表征方式？ 20、淬透性与淬硬性的差别。 21、铁碳相图为例说明什么是包晶反应、共晶反应、共析反应。 22、马氏体相变的基本特征？（12分） 23、加工硬化的原因？（6分） 24、柏氏矢量的意义？（6分） 25、如何解释低碳钢中有上下屈服点和屈服平台这种不连续的现象？（8分） 26、已知916℃时，γ-Fe的点阵常数0.365nm，（011）晶面间距是多少？（5分） 27、画示意图说明包晶反应种类，写出转变反应式？（4分） 28、影响成分过冷的因素是什么？（9分） 29、单滑移、多滑移和交滑移的意义是什么？（9分） 30、简要说明纯金属中晶粒细度和材料强度的关系，并解释原因。（6分）
模具材料及热处理试题库 一、判断 1、60钢以上的优质碳素结构钢属高碳钢，经适当的热处理后具有高的强度、韧性和弹性，主要用于制作弹性零件和耐磨零件。（×） 2、40Cr钢是最常用的合金调质钢。（√） 3、60Si2Mn钢的最终热处理方法是淬火后进行高温回火。（×） 4、高合金钢的完全退火的冷却速度是每小时100～150℃。（×） 5、等温淬火与普通淬火比较，可以获得相同情况下的高硬度和更好的韧度。（√） 6、一些形状复杂、截面不大、变形要求严的工件，用分级淬火比双液淬火能更有效的减少工件的变形开裂。（√） 7、渗碳时采用低碳合金钢，主要是为提高工件的表面淬火硬度。（×） 8、均匀化退火主要应用于消除大型铸钢、合金钢锭在铸造过程中所产生的化学成分不均及材料偏析，并使其均匀化。（√） 9、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。（×） 10、铬钼钢是本质粗晶粒钢、其淬透性和回火稳定性高，高温强度也高。（×） 11、铬锰硅钢可以代替镍铬钢用于制造高速、高负荷、高强度的零件。（√） 12、铬轴承钢加热温度高，保温时间略长，主要使奥氏体中溶入足够的合金碳化物。（√）13、低合金渗碳钢二次重新加热淬火，对于本质细晶粒钢的零件，主要使心部、表层都达到高性能要求。（×） 14、铸铁的等温淬火将获得贝氏体和马氏体组织。（√） 15、高速钢是制造多种工具的主要材料，它除含碳量高外，还有大量的多种合金元素（W、Cr、Mo、V、Co），属高碳高合金钢。（×）16、钢在相同成分和组织条件下，细晶粒不仅强度高，更重要的是韧性好，因此严格控制奥氏体的晶粒大小，在热处理生产中是一个重要环节。（√）17、有些中碳钢，为了适应冷挤压成型，要求钢材具有较高的塑性和较低的硬度，也常进行球化退火。（√）18、低碳钢正火，为了提高硬度易于切削，提高正火温度，增大冷却速度，以获得较细的珠光体和比较分散的自由铁素体。（√）19、过共析钢正火加热时必须保证网状碳化物完全融入奥氏体中，为了抑制自由碳化物的析出，使其获得伪共析组织，必须采用较大的冷却速度冷却。（√）20、含碳量相同的碳钢与合金钢淬火后，硬度相差很小，但碳钢的强度显著高于合金钢。（×）21、中高碳钢的等温淬火效果很好，不仅减少了变形，而且还获得了高的综合力学性能。（√）22、淬火钢组织中，马氏体处于碳的过饱和状态，残余奥氏体处于过热状态，所以组织不稳定，需要回火处理。（×）23、低碳钢淬火时的比容变化较小，特别是淬透性较差，故要急冷淬火，因此常是以组织应力为主引起的变形。（×）24、工件淬火后不要在室温下放置，要立即进行回火，会显著提高马氏体的强度和塑性，防止开裂。（√）
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。( √)
姓名: 班级: 学号: 遵 守 考 试 纪 律 注 意 行 为 规 范 哈尔滨工业大学（威海） 2012/2013 学年秋季学期 金属学及热处理A 试题卷（A ）参考答案 考试形式（开、闭卷）： 闭卷 答题时间： 120 （分钟） 本卷面成绩占课程成绩 80 % 一、名词解释（每题2分，共40分） 1. 固溶体：一种或多种溶质原子溶入主组元(溶剂组元)的晶格中且仍保持溶剂组元晶格类型的一类固态物质。 2. 晶胞：晶格最小的空间单位。一般为晶格中对称性最高、体积最小的某种平行六面体。 3. 结构起伏：熔体中原子的热运动和相互作用力导致的原子团分布不均匀现象。 4. 枝晶偏析：合金以树枝状凝固时，枝晶干中心部位与枝晶间的溶质浓度明显不同的成分不均匀现象。 5. 珠光体：奥氏体发生共析转变所形成的铁素体与渗碳体的共析体。 6. 滑移：晶体相邻部分在切应力作用下沿一定晶体学平面和方向的相对移动。是金属晶体塑性变形的主要方式。 7. 细晶强化：通过细化晶粒而使金属材料力学性能提高的方法称为细晶强化，工业上将通过细化晶粒以提高材料强度。 8. 回复：经冷塑性变形的金属在加热时，在光学显微组织发生改变之前所发生的某些亚结构和性能的变化过程。
9. 惯析面：固态相变时新相往往沿母相的一定晶面优先形成，该晶面被称为惯析面。 10. 球化退火：将钢加热到Ac1以上20～30℃，保温一段时间，然后缓慢冷却到略低于Ar1的温度，并停留一段时间，使组织转变完成，得到在铁素体基体上均匀分布的球状或颗粒状碳化物的组织。 11. 时效强化：合金元素经固溶处理后，获得过饱和固溶体。在随后的室温放置或低温加热保温时，第二相从过饱和固溶体中析出，引起强度，硬度以及物理和化学性能的显著变化，这一过程被称为时效强化。 12. 离异共晶：有共晶反应的合金中，如果成分离共晶点较远，由于初晶相数量较多，共晶相数量很少，共晶中与初晶相同的那一相会依附初晶长大，另外一个相单独分布于晶界处，使得共晶组织的特征消失，这种两相分离的共晶称为离异共晶。 13. 三次渗碳体：从铁素体F中析出的渗碳体叫三次渗碳体 14. 超塑性：超塑性是指材料在一定的内部条件和外部条件下，呈现出异常低的流变抗力、异常高的流变性能的现象。 15. 淬透性：表示钢在一定条件下淬火时获得淬硬层（马氏体层）深度。它是衡量各个不同钢种接受淬火能力的重要指标之一。 16. 中温回火：回火温度范围为350-500摄氏度，回火后的组织为回火屈氏体 17. 刚度：机械零件或构件抵抗弹性变形的能力。 18. 调质：淬火加高温回火的综合热处理工艺。 19. 软位向：滑移时临界分切应力中取向因子取极大值对应的屈服强度最低叫软位向。 20. 下贝氏体：当过冷奥氏体的温度下降到350至230℃范围时，所形成的产物叫下贝氏体，是由含碳过饱和的片状铁素体和其内部沉淀的碳化物组成的机械混合物。
热处理工试题带答案集团文件版本号：（M928-T898-M248-WU2669-I2896-DQ586-M1988）
热处理工试卷（出自热处理工考工题解） 一、填空题： 1、认真贯彻执行“安全第一，预防为主”的方针，做到先安全后生产，不安全不生产。工作前必须穿戴好劳动保护品。 2、工件出炉后，油冷件必须观察油温是否上升，以便确定工件是否搬出。 3、机组程序进出炉过程中，必须要有操作人员在操作室内，同时手要放在急停按钮附近，如有紧急情况可以迅速急停。 4、热处理“四把火”是指正火、淬火、退火、回火。 5、热处理回火根据温度不同分为低温回火、中温回火、高温回火。 6、热处理操作人员应注意防火、防爆、防毒、防烫、防触电，并了解有关的救护知识。工作场地应配备消防器材。 7、液氨瓶、丙烷瓶、甲醇桶必须放在阴暗处，不得靠近热源，经常检查钢瓶阀门是否泄漏现象，气温高时要注意冷却。使用完毕必须妥善保管，防止碰撞，存放时严禁混放。 8、高频操作人员应具备一定的电气知识，并穿戴好绝缘靴、绝缘手套合其它防护用品。操作台及地面必须铺设绝缘橡胶板。屏蔽合防护罩栏应完好。 9、高频操作须两人以上方可操作设备，并指定一人负责。更换感应器时，必须切断高压电。 10、高频操作结束，首先切断高压电，再切断灯丝电源。设备停止工作后，应继续供水5～10分钟，待电子管充分冷却后，再停水泵。
11、箱式电炉送电时，先合总开关，后合控制开关；停电时，先切断控制开关。高温箱式炉换挡时，应切断电源，禁止带电换挡。 12、热处理机组加热过程中，当温度超过700℃时，将防危险温度计下限指针指在700℃；机组停炉时，确认炉温不大于850℃，油温小于80℃。 13、热处理工艺规程中，必须包括三个主要工艺参数，分别是加热温度、加热时间、冷却速度。 14、按照钢的含碳量不同，可分为：低碳钢、中碳钢、高碳钢。 15、厚薄不均匀的工件淬火时，先将厚的部分淬入介质中，以防止开裂。有凹形孔的工件，凹面向上淬入冷却介质，不能凹面向下。 16、我厂工件常用冷却方式有空冷、水冷、油冷。其中空冷冷却方式最慢。 17、减速机齿轮材质一般采用20CrMnTi，由于该材质含碳量低，为了提高其耐磨性及强度，经常采用渗碳工艺进行热处理。回火则采用低温回火。 18、材质45#的齿轮，为了提高齿面硬度，我厂经常采用高频热处理工艺，该工件冷却方式采用水冷。 19、我厂机组渗碳采用甲醇作为滴注剂，采用丙烷作为富化气。 20、我厂机组加热炉最高温度为950℃，回火炉最高温度为650℃。 二、选择题：单选题 1、以下四种钢的结构组织中哪种硬度最高？（ B ） A、铁素体 B、渗碳体 C、奥氏体 D、珠光体 2、为改善低碳钢加工性能应采用(??C??)。 A、淬火或回火? B、退火或调质?? C、正火?? D、调质或回火 3、钢材淬火后获得的组织大部分为(??D??)。 A、洛氏体? B、奥氏体 C、肖氏体和索氏体? D、马氏体
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 2、Fe α-是具有（ A ）晶格的铁。
《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。 24、金属的晶格类型是指金属中原子排列的规律。 25、一个能反映原子排列规律的空间架格，成为晶格。 26、晶格是由许多形状、大小相同的小几何单元重复堆积而成的。 27、能够反映晶体晶格特称的最小几何单元成为晶胞。 28、绝大多数金属属于体心立方晶格、面心立方晶格、密排六方晶格三种简单晶格。 29、只由一个晶粒组成的晶体成为单晶体。 30、单晶体的晶格排列方位完全一致。单晶体必须人工制作。 31、多晶体是由很多大小、外形和晶格排列方向均不相同的小晶体组成的。 32、小晶体成为晶粒，晶粒间交界的地方称为晶界。 33、普通金属材料都是多晶体。 34、晶体的缺陷有点缺陷、线缺陷和面缺陷。 35、金属的结晶必须在低于其理论结晶温度条件下才能进行。 36、理论结晶温度和实际结晶温度之间存在的温度差成为过冷度。 37、过冷度的大小与冷却速度有关。 38、纯金属的结晶是在恒温下进行的。 39、一种固态金属，在不同温度区间具有不同的晶格类型的性质，称为同素异构性。 40、在固态下，金属随温度的改变由一种晶格转变为另一种晶格的现象，称为金属的同素异构性。 41、纯铁是具有同素异构性的金属。
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。
1. 在生产中，用来消除过共析钢中的网状渗碳体最常用的热处理工艺是B □ A）完全退火□ B）正火 □ C）不完全退火□ D）回火 2. 对于T8钢的预备热处理应采用C 口A)完全退火口B)扩散退火口C)球化退火口D)正火3、45钢经下列处理后所得组织中，最接近于平衡组织的是：（D） A．750℃保温10h后空冷 B．750℃保温10h后炉冷 C．800℃保温10h后炉冷 D．800℃保温10h后空冷 4、45钢正火组织中最有可能的是B A．铁素体＋珠光体 B．珠光体 C．珠光体＋少量渗碳体 D．铁素体＋少量渗碳体 为780℃，如在820℃保温并随炉冷却。此工艺最有可能属于A 5、某钢的A C3 A．完全退火 B．不完全退火 C．扩散退火 D．球化退火 6、亚共析钢的正火温度一般为（C） A．Acl+30-50°C B．Accm+30-50°C
C．Ac3+30-50°C D．Ar3+30-50℃ 7、如果过共析钢中存在严重的网状渗碳体，球化退火前进行（A）预先热处理 A．正火 B．完全退火 C．调质处理 D．淬火 8、低碳钢为便于削切加工，常进行（A） A．完全退火 B．正火 C．球化退火 D．不完全退火 9、某钢的A 为780℃，如在950℃保温并随炉冷却。此工艺最有可能属于（A）C3 A．完全退火 B．不完全退火 C．扩散退火 D．球化退火 10、某碳素钢的AC3为780℃，如在750℃保温并随炉冷却。此工艺最有可能属于 （ D ） A．完全退火 C．扩散退火 D．球化退火
11、为了改善60钢的切削加工性能，一般应采用（A ）。 A．完全退火 B．球化退火 C．正火 D.回火 12．下列碳钢的退火工艺中加热温度最高的退火工艺是A A. 扩散退火 B. 完全退火 C. 不完全退火 D. 再结晶退火 13．下列碳钢的退火工艺中加热温度最低的工艺是D A. 扩散退火 B. 完全退火 C. 不完全退火 D. 再结晶退火 14．亚共析钢很多时候采用不完全退火工艺，下列对不完全退火的描述中不正确的是： A. 不完全退火温度选取在为Ac1和Ac3之间； B. 基本上不改变先共析铁素体原来的形态及分布； C. 珠光体的片间距有所减小； D. 内应力有所降低 15．下列球化退火的目的中不正确的是：D A. 降低硬度，改善切削性能； B. 获得均匀组织，改善热处理工艺性能； C. 经淬火，回火后获得良好综合力学性能；
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
金属学与热处理 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___型核_______、___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__冷作磨具钢________、__热作磨具钢________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__机体组织________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 ）
精心整理 热处理试题 一、选择题 1．拉伸试验可测定（）。 A.强度 B.硬度 C.冲击韧性 D.疲劳强度 2．材料在断裂前所承受的最大应力称为（）。 A.强度 B.屈服点 C.抗拉强度 D.疲劳强度 3．HRC表示（）。 A.布氏硬度 B.洛氏硬度 C.维氏硬度 D. 4．αk表示（）。 A.屈服点 B.冲击吸收功 C.冲击韧度 D. 5 A 6．α-Fe A D．复杂斜方7．γ-Fe A D．复杂斜方 8 A．晶格类型变化B．晶粒细化C．晶格畸变D．温度升高9．奥氏体是（）晶格。 A．体心立方B．面心立方C．密排六方D．复杂斜方10．铁素体与渗碳体的机械混合物是（）。 A.珠光体 B.莱氏体 C.共晶渗碳体 D.索氏体
11．纯铁在600℃是（）晶格。 A．体心立方B．面心立方C．密排六方D．复杂斜方 12．铁碳合金相图中的A1线是（）。 A.共析线 B.共晶线 C.碳在奥氏体中的溶解度线 D.缓慢冷却时从奥氏体中析出铁素体 开始线 13．某机械零件要求有较高的强度和韧性，一般选用（）制造。 A.低碳钢 B.中碳钢 C.高碳钢 D.中高碳钢 14．含碳量为1.0%的钢加热到750 A.P+F B.A+F C.P+Fe3C D.A 15 A.完全退火 B.球化退火 C.去应力退火 16．T 10 A. D.正火 17。 18 A.淬透性 19 A.低温回火 B.中温回火 C.高温回火 D.正火 20．生产中所说的水淬油冷属于（）。 A.单液淬火 B.双液淬火 C.分级淬火 D.等温淬火 21．钢的淬透性由（）决定。 A.淬火冷却速度 B.钢的临界冷却速度 C.工件的形状 D.工件的尺寸 22．油、水、盐水、碱水等冷却介质中冷却能力最强的是（）。
金属学与热处理期末练习题（含答案） 1、金属的机械性能主要包括强度、硬度、塑性、韧性、疲劳强度等指标，其中衡量金属材料在静载荷下机械性能的指标有____强度_______、_____硬度______、_________塑性__。衡量金属材料在交变载荷和冲击载荷作用下的指标有_______韧性____和____疲劳强度_______。 2、常见的金属晶格类型有___面心立方晶格____ 、___体心立方晶格___ ____和__密棑六方晶格_ ________。 3、常用的回火方法有低温回火、_中温回火__________ 和____高温回火_______ 。 4、工程中常用的特殊性能钢有___不锈钢______、耐热钢_________和耐磨刚。 5、根据铝合金成分和工艺特点，可将铝合金分为__变形铝合金_________和铸造铝合金两大类。 6、按冶炼浇注时脱氧剂与脱氧程度分，碳钢分为_镇静钢________、半镇静钢_________、特殊镇静钢_________和__沸腾钢_______。 7、铸铁中_________碳以石墨形式析出___________________的过程称为石墨化，影响石墨化的主要因素有_化学成分__________ 和冷却速度。 8、分别填写下列铁碳合金组织符号： 奥氏体A、铁素体F、渗碳体fe3c 、 珠光体P 、高温莱氏体ld 、低温莱氏体ld’。 9、含碳量小于0.25%的钢为低碳钢，含碳量为0.25-0.6%的钢为中碳钢，含碳量大于0.6% 的钢为高碳钢。 10、三大固体工程材料是指高分子材料、复合材料和陶瓷材料。 二、选择题（每小题1分，共15分） （ b ）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 （b）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 （ c ）3、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 （ d ）4、位错是一种（）。 A 线缺陷 B 点缺陷 C 面缺陷 D 不确定
热处理习题汇总 ----料113 朱敏 第一章（金属固态相变基础）： 本章重点： 1、各种固态相变的归类。 2、固态相变的特点。 3、固态相变驱动力和阻力。 4、固态相变的形核与长大（理解其基本过程和方式，公式不做要求） 5. C曲线、TTT曲线 习题一： 1、金属固态相变有哪些主要特征？ 2、哪些因素构成固态相变阻力？哪些构成相变驱动力？ 3、金属固态相变主要有哪些变化？ 4、固态相变的过程中形核和长大的方式是什么？ 5、固态相变的长大速度受什么控制？ 6、C曲线为何呈“C”型？影响C曲线的因素有哪些？ 第二章（奥氏体）： 小结： 1. 介绍了一些重要的术语和基本概念：奥氏体，Ac1,Accm,Ac3,TTA图，残余碳化物， 2. 共析钢平衡态组织（P）的加热时奥氏体的形成过程，非共析钢和共析钢奥氏体形成异同。奥氏体的形成是受扩散控制的。 3. 奥氏体长大机制（应用扩散观点说明） 4. 共析碳钢奥氏体等温形成动力学图分析、特点，非共析钢和共析钢奥氏体等温形成动力学图异同。奥氏体等温形成动力学（形核与长大）的经验公式及意义，影响奥氏体转变速度的因素。 5. 连续加热时奥氏体的形成特点 6. 奥氏体晶粒度的概念，晶粒度级别与晶粒大小的关系式。影响A晶粒长大的因素，A晶粒长大的控制。 思考题： 1.热处理的条件？为什么钢可以进行热处理？ 2.钢在加热和冷却时临界温度的意义？ 3. 以共析钢为例，说明奥氏体的形成过程及碳的扩散？ 4. 解释钢的本质晶粒度、起始晶粒度和实际晶粒度？ 5. 影响奥氏体形成速度的因素有那些？有何影响？ 第三章（珠光体）： 小结： 1.珠光体(P)的形态：片状珠光体和粒状珠光体；珠光体片间距及其与过冷度的关系。 2.珠光体形成的两个基本过程、形成机制－碳的扩散过程（片状珠光体的长大机制）、片状珠光体转为粒状珠光体机制 3.亚(过)共析钢的珠光体转变、先共析相的析出条件、形态
2011金属材料与热处理期末考试试卷徐州星天科技中等专业学校 2010—2011学年度第一学期期末考试金属材料与热处理试卷班级:__________姓名:_______________得分:_______________ 一、填空题 1、金属材料的力学性能主要指有、、、冲击韧性和疲劳强度等。 2、置换固溶体按照溶解度的不同，又分为固溶体与固溶体。 3、原子呈无序堆积状态的物体叫，原子呈有序、有规则排列的物体称为。一般固态金属都属于。 4、常见的金属晶格类型有晶格、晶格和晶格三种。 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、硬度测试方法很多，最常用的有试验法，试验法和 _________试验法三种。 7、调质处理是和的复合热处理工艺。 8、热处理三大步骤__________ 、 _____________ 、 _____________。 9、实际金属晶体的缺陷有__________、__________、__________。 10、珠光体 _________是_________和的混合物。 二、判断题。(正确的打“?”，错误的打“×”) 1、塑性变形能随拉伸力的去除而消失。 ( ) 2、含碳量越高，钢的硬度越高。 ( ) 3、锰是钢中的有益元素。 ( ) 4、T7碳素工具钢的含碳量为7%。 ( ) 5、金属晶粒越细，则力学性能越好。( ) 6、按含碳量及室温组织不同，钢可分为共析钢、过共析钢、亚共析钢。( ) 7、强度是指断裂前发生不可逆永久变形能力。 ( )
) 8、渗碳体是铁和碳的混合物。 (9、物质从液体状态转变为固体状态的过程称为结晶。 ( ) ) 9、物质从液体状态转变为固体状态的过程称为结晶。 (10、用布氏硬度测量硬度时，压头为金属钢球，用符号HBW表示。 ( ) 三、选择题( )1、下列情况中________________发生相变。 A(液态金属结晶 B.同本异构转变 C.晶粒由粗变细 D.磁性转变 ( )2、下列不是铁碳合金基本相的是________。 A .FeC B. A C. F D.FeS 33 ( )3、下列不属于钢按含量分类的是_______。 A(低碳钢 B.中碳钢 C.优质碳钢 D.高碳钢 ( )4、不是钢的奥化体的步骤________。 A(形成结晶核 B.奥化体长大 C.奥化体均匀化 D.奥化体分解 ( )5、不是回火的分类_______。 A.低温回火 B.加强回火 C.中温回火 D.高温回火 ( )6、渗碳体的含碳量为 % ( ) A、0.77 B、2.11 C、4.3 D、6.69 ( )7、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、在盐水中 ( )8、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 D、实际结晶温度和理论结晶温度没有关系
金属学及热处理试题 1 A、Ms B、Mr C、A 1 2、确定碳钢淬火加热温度的主要依据是（）。 A、C曲线 B、铁碳相图 C、钢的Ms线 3、淬火介质的冷却速度必须（）临界冷却速度。 A、大于 B、小于 C、等于 4、T12钢的淬火加热温度为（）。 A、Ac cm +30-50°C B、Ac 3 +30-50°C C、Ac 1 +30-50°C 5、钢的淬透性主要取决于钢的（）。 A、含硫量 B、临界冷却速度 C、含碳量 D、含硅量 6、钢的热硬性是指钢在高温下保持（ ）的能力。 A、高抗氧化性 B、高强度 C、高硬度和高耐磨性 7、钢的淬硬性主要取决于钢的（）。 A、含硫量 B、含锰量 C、含碳量 D、含硅量 8、一般来说，碳素钢淬火应选择（）作为冷却介质。 A、矿物油 B、20°C自来水 C、20°C的10%食盐水溶液 9、钢在一定条件下淬火后，获得淬硬层深度的能力，称为( ). A、淬硬性 B、淬透性 C、耐磨性 10、钢的回火处理在（）后进行。 A、正火 B、退火 C、淬火 11、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 12、化学热处理与其热处理方法的主要区别是（）。 A、加热温度 B、组织变化 C、改变表面化学成分 13、零件渗碳后一般须经（）处理，才能使表面硬而耐磨。 A、淬火+低温回火 B、正火 C、调质 14、用15钢制造的齿轮，要求齿轮表面硬度高而心部具有良好的韧性，应采用 （）热处理 A、淬火+低温回火 B、表面淬火+低温回火 C、渗碳+淬火+低温回火 15、用65Mn钢做弹簧，淬火后应进行（）； A、低温回火 B、中温回火 C、高温回火 1 2、（）珠光体向奥氏体的转变也是通过形核及晶核长大的过程进行的。 3、（）珠光体、索氏体、托氏体都是片层状的铁素体和渗碳体的混合物， 所以它们的力学性能相同。 4、（）钢在实际加热条件下的临界点分别用Ar 1、Ar 3 、Ar cm 表示。 5、（）在去应力退火过程中，钢的组织不发生变化。 6、（）钢渗碳后无需淬火即有很高的硬度和耐磨性。 7、（）由于正火较退火冷却速度快，过冷度大，转变温度较低， 获得组织细，因此同一种钢，正火要比退火的强度和硬度高。 8、（）含碳量低于0 、 25%的碳钢，可用正火代替退火，以改善切削加工性能。 9、（）钢的含碳量越高，选择淬火加热温度也越高。 10、（）表面淬火的零件常用低碳结构钢制造，经淬火表面获得高硬度。 11、（）淬透性好的钢，淬火后硬度一定很高。 12、（）完全退火不适用于高碳钢。 13、（）淬火钢在回火时，其基本趋势是随着回火温度的升高，钢的强度、 硬度下降，而塑性、韧性提高。 14、（）钢回火的加热温度在A 1 以下，回火过程中无组织变化。 15、（）感应加热表面淬火，淬硬层深度取决于电流频率：频率 越低，淬硬层越低，淬硬层越浅；反之，频率越高，淬硬层越深。三填空 1、钢的热处理是通过钢在固态下的_________、_________和_________三个阶段，使其获得所需组织结构与性能的一种工艺。 2、根据钢含碳量的不同，分为低碳钢含碳量 <_________、中碳钢及高碳钢含碳量 >_________三类。 3、根据铸铁中碳存在的形态，铸铁可分为_____________、_____________、