金属材料及热处理课后习题参考答案

金属材料与热处理习题册答案绪论一、填空题 1成分组织热处理性能 2．光泽延展性导电性导热性合金 3．成分热处理性能性能二、思考题 答：机械工人所使用的工具、刀、夹、量具以及加工的零件大都是金属材料，所以了解金属材料与热处理的相关知识。

对我们工作中正确合理地使用这些工具；根据材料特点正确合理地选择和刃磨刀具几何参数；选择适当的切削用量；正确选择改善零件工艺性能的方法等都具有非常重要的指导意义。

第一章金属的结构与结晶一、填空题 1．非晶体晶体晶体 2．体心立方面心立方密排六方体心立方面心立方密排六方 3．晶体缺陷间隙空位置代刃位错晶界亚晶界 4．无序液态有序固态 5．过冷度 6．冷却速度冷却速度低 7．形核长大 8．强度硬度塑性 9．固一种晶格另一种晶格 10．静冲击交变 11．弹性塑性塑性 12．材料内部与外力相对抗 13．内力不同 14．外部形状内部的结构二、判断题 1．√ 2．× 3．× 4．× 5．× 6．√ 7．√ 8．√ 9．√ 10．√ 11．× 12．√ 13．√ 14．× 15．√三、选择题 1．A 2．C B A 3．B四、名词解释 1．答：晶格是假想的反映原子排列规律的空间格架；晶胞是能够完整地反映晶体晶格特征的最小几何单元。

2．答：只由一个晶粒组成的晶体称为单晶体；由很多的小晶体组成的晶体称为多晶体。

3．答：弹性变形是指外力消除后，能够恢复的变形；塑性变形是指外力消除后，无法恢复的永久性的变形。

4．答：材料在受到外部载荷作用时，为保持其不变形，在材料内部产生的一种与外力相对抗的力，称为内力；单位面积上所受的内力就称为应力。

五、思考与练习 1．冷却曲线上有一段水平线，是说明在这一时间段中温度是恒定的。

结晶实际上是原子由一个高能量级向一个较低的能量级转化的过程，所以在结晶时会放出一定的结晶潜热，结晶潜热使正在结晶的金属处于一种动态的热平衡，所以纯金属结晶是在恒温下进行的。

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。

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（）。

A、α—FeB、γ—FeC、δ—Fe4、γ—Fe转变为α—Fe时，纯铁体积会（）。

金属材料与热处理习题册答案绪论一、填空题1、成分、组织、热处理、性能之间。

2、石器时代、青铜器时代、铁器时代、钢铁时代、人工合成材料时代。

3、成分、热处理、性能、性能。

二、选择题：1、A2、B3、C三、简答题1、掌握金属材料与热处理的相关知识对机械加工有什么现实意义？答：机械工人所使用的工具、刀夹、量具以及加工的零件大都是金属材料，所以了解金属材料与热处理后相关知识，对我们工作中正确合理地使用这些工具，根据材料特点正确合理地选择和刃磨刀具几何参数；选择适当的切削用量；正确选择改善零件工艺必能的方法都具有非常的现实意义。

2、如何学好《金属材料与热热处理》这门课程？答：在学习过程中，只要认真掌握重要的概念和基本理论，按照材料的成分和热处理决定组织，组织决定其性能，性能又决定其用途这一内在关系进行学习和记忆；注意理论联系实际，认真完成作业和实验等教学环节，是完全可以学好这门课程的。

第一章金属的结构和结晶1-1金属的晶体结构一、填空题1、非晶体晶体晶体2、体心立方面心立方密排立方体心立方面心立方密排立方3、晶体缺陷点缺陷面缺陷二、判断题1、√2、√3、×4、√三、选择题1、A2、C3、C四、名词解释1、晶格与晶胞：P5答：将原子简化为一个质点，再用假想的线将它们连接起来，这样就形成了一个能反映原子排列规律的空间格架，称为晶格；晶胞是能够完整地反映晶体晶格特征的最小几何单元。

3、单晶体与多晶体答：只由一个晶粒组成称为单晶格，多晶格是由很多大小，外形和晶格排列方向均不相同的小晶格组成的。

五、简答题书P6□1-2纯金属的结晶一、填空题1、液体状态固体状态2、过冷度3、冷却速度冷却速度4、晶核的产生长大5、强度硬度塑性二、判断题1、×2、×3、×4、×5、√6、√三、选择题1、C、B、A2、B3、A4、A四、名词解释1、结晶与结晶潜热 (P8)答：（1）结晶：是金属从高温液体状态，冷却凝固为原子有序排列的固体状态的过程。

金属材料与热处理练习题库与参考答案一、单选题（共30题，每题1分，共30分）1、根据石墨形态不同,铸铁的分类错误的是( )。

A、麻口铸铁B、球墨铸铁C、蠕墨铸铁D、灰铸铁正确答案：A2、GCrl5SiMn钢属于:( )。

A、滚动轴承钢B、刃具钢C、量具钢D、模具钢正确答案：A3、马氏体组织有两种形态( )。

A、树状、针状B、板条、针状C、板条、树状D、索状、树状正确答案：B4、淬火后铝合金的强度和硬度随时间而发生显著提高的现象称为( )。

A、淬火处理B、正火处理C、时效或沉淀强化D、退火处理正确答案：C5、加工硬化现象的最主要原因是( )。

A、晶粒破碎细化B、位错密度增加C、形成纤维组织正确答案：B6、a-Fe转变为y-Fe时的温度为( )摄氏度。

A、912B、770C、1538正确答案：A7、作为碳素工具钢,含碳量一般应为( )。

A、<0.25%B、>0.7%C、<0.55&D、>2.1%正确答案：B8、铜的熔点为( )。

A、1023℃B、2032℃C、1083℃D、3245℃正确答案：C9、钢的（）是指钢淬火时获得一定淬透层深度的能力。

A、淬透性B、淬硬性C、时效D、冷处理正确答案：A10、ZG25表示含碳量为( )的铸造碳钢。

A、0.0025B、0.0037C、0.0028D、0.0035正确答案：A11、根据拉伸实验过程中拉伸实验力和伸长量关系，画出的--伸长曲线（拉伸图）可以确定出金属的（）。

A、强度和韧性B、强度和塑性C、塑性和韧性D、强度和硬度正确答案：B12、拉伸实验时，试样拉断前所能承受的最大应力称为材料的 ( )。

A、弹性极限B、屈服强度C、抗拉强度正确答案：C13、（）是硬而脆的相。

A、奥氏体B、贝氏体C、马氏体正确答案：C14、金属材料的组织不同，其性能（）。

A、与组织无关B、不确定C、不同D、相同正确答案：C15、共晶白口铸铁的室温组织是( )。

第一章金属的晶体结构1-1作图表示出立方晶系（ 1 2 3[-2 1 1]、[3 4 6]等晶向。

）、（0 -1 -2）、（4 2 1）等晶面和[-1 0 2]、答：1-2 立方晶系的 {1 1 1}晶面构成一个八面体，试作图画出该八面体，并注明各晶面的晶面指数。

答：{1 1 1} 晶面共包括（ 1 1 1 ）、（-1 1 1 ）、（1 -1 1 ）、（1 1 -1 ）四个晶面，在一个立方晶系中画出上述四个晶面。

1-3某晶体的原子位于正方晶格的节点上，其晶格常数为a=b≠ c,c=2/3a 。

今有一晶面在 X、Y、Z 坐标轴上的结局分别为 5 个原子间距、 2 个原子间距和 3个原子间距，求该晶面的晶面指数。

答：由题述可得： X 方向的截距为×2a/3=2a 。

取截距的倒数，分别为1/5a ，1/2a ，1/2a5a， Y 方向的截距为2a，Z 方向截距为3c=3化为最小简单整数分别为故该晶面的晶面指数为（2，5，5 255 ）1-4 体心立方晶格的晶格常数为a，试求出（ 1 0 0 ）、（ 1 1 0 ）、（1 1 1 ）晶面的面间距大小，并指出面间距最大的晶面。

答：H（ 1 0 0） ==a/2 H（ 1 1 0） ==√2a/2H）==√3a/6（111面间距最大的晶面为（ 1 1 0 ）1-5 面心立方晶格的晶格常数为a，试求出（ 1 0 0 ）、（ 1 1 0 ）、（1 1 1 ）晶面的面间距大小，并指出面间距最大的晶面。

答：H（ 1 0 0） ==a/2H（ 1 1 0） ==√2a/4H（ 1 1 1） ==√3a/3面间距最大的晶面为（ 1 1 1 ）注意：体心立方晶格和面心立方晶格晶面间距的计算方法是：1、体心立方晶格晶面间距：当指数和为奇数是H=，当指数和为偶数时 H=2、面心立方晶格晶面间距：当指数不全为奇数是H=，当指数全为奇数是H=。

1-6 试从面心立方晶格中绘出体心正方晶胞，并求出它的晶格常数。

《金属材料与热处理》教材习题答案第五章合金钢1.什么是合金钢?答：所谓合金钢就是在碳钢的基础上，为了改善钢的性能，在冶炼时有目的地加入一种或数种合金元素的钢。

2.合金元素在钢中有哪些主要作用?这些作用对钢的性能会产生哪些影响?答：合金元素在钢中的作用是非常复杂，其中主要作用包括：一是形成合金铁素体。

由于合金元素与铁的晶格类型和原子半径的差异，引起铁素体的晶格畸变，产生固溶强化作用。

二是与碳能形成碳化物，当这些碳化物呈细小颗粒并均匀分布在钢中时，能显著提高钢的强度和硬度。

三是抑制钢在加热时奥氏体晶粒长大的作用，达到细化晶粒的目的使合金钢在热处理后获得比碳钢更细的晶粒，从而提高其综合力学性能。

四是可增加过冷奥氏体的稳定性，推迟其向珠光体的转变，减小钢的临界冷却速度，提高钢的淬透性。

五是提高回火稳定性，在相同的回火温度下，合金钢比相同含碳量的碳素钢具有更高的硬度和强度。

在强度要求相同的条件下，合金钢可在更高的温度下回火，以充分消除内应力，而使韧性更好。

3.合金钢是如何分类的?答：合金钢最常用下面两种分类方法。

一是按用途分类：分为合金结构钢、合金工具钢和特殊性能钢。

其中合金结构钢又可以分为低合金高强度钢，渗碳钢，调质钢、弹簧钢、滚动轴承钢等。

合金工具钢可分为刃具钢、模具钢和量具钢等。

特殊性能钢则有不锈钢、耐热钢、耐磨钢等。

二是按合金元素总含量分类：分为低合金钢（合金元素总含量＜5％）、中合金钢（合金元素总含量5％一10％）和高合金钢（合金元素总含量＞10％）。

4.合金钢的牌号编制有何特点？答：我国合金钢牌号采用碳含量、合金元素的种类及含量、质量级别来编号，简单明了，比较实用。

其中合金结构钢的牌号采用两位数字（碳含量）＋元素符号（或汉字）＋数字表示，前面两位数字表示钢的平均含碳量的万分数；合金工具钢的牌号和合金结构钢的区别仅在于碳含量的表示方法，它用一位数字表示平均含碳量的千分数，当碳含量大于等于1.0％时，则不予标出。

金属材料及热处理王英杰教材习题答案机工中职道《金属材料及热处理》习题集答案主编王英杰 1 1 原版教学配套课件内容简介本习题集及其标准答案是根据机械工业出版社出版的中等职业教育“十一五”规划教材《金属材料及热处理》(王英杰主编)编写的。

全书共9章，习题集内容涉及:金属材料与机械产品制造过程简介、金属材料的性能、金属材料的晶体结构与结晶、铁碳合金相图、非合金钢、钢材热处理、低合金钢与合金钢、铸铁、非铁金属及其合金、金属材料的选择与分析等。

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2 2 原版教学配套课件第一单元金属材料与机械产品制造过程简介综合训练一、名词解释 1.金属材料金属材料是由金属元素或以金属元素为主要材料构成的，并具有金属特性的工程材料。

2.合金合金是指两种或两种以上的金属元素或金属与非金属元素组成的金属材料。

3.钢铁材料以铁或以它为主而非铁金属除钢铁材料以外的其它金属，都称形成的金属材料，称为钢铁材料。

4.为非铁金属。

5.钢铁。

钢铁是铁和碳的合金。

二、填空题 1.金属材料一般可分为钢铁材料材料和非铁金属材料两类。

2.钢铁材料是由 Fe 、 C 及Si、Mn 、S、P等杂质元素组成的金属材料。

3.生铁是由铁矿石原料经高炉冶炼而获得的。

高炉生铁一般分为炼钢生铁和铸造生铁两种。

4.现代炼钢方法主要有氧气转炉电弧炉炼钢法。

5.根据钢水的脱氧程度不同，钢可分为沸腾钢、半炼钢法和镇静钢、镇静钢和特殊镇静钢。

6.机械产品的制造过程一般分为设计、制造和使用三个阶段。

7.钢锭经过轧制最终会形成板材、管材、型材、线材和其他材料等产品。

三、判断题 1.钢和生铁都是以铁碳为主的合金。

《金属材料与热处理》教材习题答案第七章有色金属及硬质合金1.纯铜的性能有何特点？纯铜的牌号如何表示？答：铜的密度为8.96 ×103 kg/m3，熔点为1083℃，其导电性和导热性仅次于金和银，是最常用的导电、导热材料。

它的塑性非常好，易于冷、热压力加工，在大气及淡水中有良好的抗蚀性能，但纯铜在含有二氧化碳的潮湿空气中表面会产生绿色铜膜，称为铜绿。

纯铜强度低，虽然冷加工变形可提高其强度，但塑性显著降低，不能制作受力的结构件。

按化学成分不同可分为工业纯铜和无氧铜两类，我国工业纯铜有三个牌号：即一号铜（99.95%Cu）、二号铜（99.90%Cu），三号铜（99.7%Cu），其代号分另为T1、T2、T3；无氧铜，其含氧量极低，不大于0.003%，其代号有TU1、TU2，“U”是“无”字汉语拼音字首。

2.铜合金有哪几类？它们是根据什么来区分的？答：常用的铜合金有黄铜、青铜、白铜三大类。

黄铜是以锌为主加合金元素的铜合金，白铜是以镍为主加合金元素的铜合金，除了黄铜和白铜外，所有的铜基合金都称为青铜。

按主加元素种类的不同，青铜又可分为锡青铜、铝青铜、硅青铜和铍青铜等。

3.锌的含量对黄铜的性能有何影响？答：锌含量在32％以下时，随锌含量的增加，黄铜的强度和塑性不断提高，当锌含量达到30％一32％时，黄铜的塑性最好。

当锌含量超过39％以后，强度继续升高，但塑性迅速下降。

当锌含量大于45％以后，强度也开始急剧下降，所以工业上所用的黄铜Zn含量一般不超过47％。

4.青铜按生产方式分为哪两类？它们的牌号如何表示？答：按生产方式也可分为压力加工青铜和铸造青铜两类。

压力加工青铜的代号由“Q”＋主加元素的元素符号及含量＋其他加人元素的含量组成，如QSn4一3。

铸造青铜的牌号表示方法由“ZCu”+主加元素符号+主加元素含量+其他加入元素的元素符号及含量组成。

如ZCuSn5Pb5Zn5等。

5.含锡量对锡青铜的性能有何影响？答：锡含量较小时，随着锡含量的增加，青铜的强度和塑性增加，当锡含量超过5%~6%时，其塑性急剧下降，强度仍然高。

金属材料及热处理部分习题及答案11．根据Fe-Fe3C 相图，计算：1）室温下，含碳0.6% 的钢中珠光体和铁素体各占多少；2）室温下，含碳1.2% 的钢中珠光体和二次渗碳体各占多少；3）铁碳合金中，二次渗碳体和三次渗碳体的最大百分含量。

答：1）W p=(0.6-0.02)/(0.8-0.02)*100%=74% Wα=1-74%=26%2）W p=(2.14-1.2)/(2.14-0.8)*100%=70% W Fe3CⅡ=1-70%=30%3）W Fe3CⅡ=(2.14-0.8)/(6.69-0.8)*100%=23%W Fe3CⅢ=0.02/6.69*100%=33%12．某工厂仓库积压了许多碳钢（退火状态），由于钢材混杂，不知道钢的化学成分，现找出其中一根，经金相分析后，发现其组织为珠光体+铁素体，其中铁素体占80% ，问此钢材的含碳量大约是多少？答：由于组织为珠光体+铁素体，说明此钢为亚共析钢。

Wα=80%=(0.8-W C)/(0.8-0.02)*100% W C=0.18%13．对某退火碳素钢进行金相分析，其组织的相组成物为铁素体+渗碳体（粒状），其中渗碳体占18% ，问此碳钢的含碳量大约是多少？答：W Fe3CⅡ=18% =( W C-0.02)/(6.69-0.02)*100% W C=1.22%14．对某退火碳素钢进行金相分析，其组织为珠光体+渗碳体（网状），其中珠光体占93% ，问此碳钢的含碳量大约为多少？答：W p=93% =(2.14- W C)/(2.14-0.8)*100%=70% W C=0.89%15.计算Fe-1.4%C合金在700℃下各个相及其组分数量和成分。

答：含1.4%C合金属于过共析钢，其组织为珠光体+二次渗碳体，相为铁素体和渗碳体。

W p=(2.14-1.4)/(2.14-0.8)*100%=55% W Fe3CⅡ=1-55%=45%Wα=（6.69-1.4）/（6.69-0.02）*100%=79% W Fe3C=1-79%=21%16．根据Fe-Fe3C 相图，说明产生下列现象的原因：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。

金属学与热处理课后习题答案Standardization of sany group #QS8QHH-HHGX8Q8-GNHHJ8-HHMHGN#第七章金属及合金的回复和再结晶7-1 用冷拔铜丝线制作导线，冷拔之后应如何如理，为什么答：应采取回复退火（去应力退火）处理：即将冷变形金属加热到再结晶温度以下某一温度，并保温足够时间，然后缓慢冷却到室温的热处理工艺。

原因：铜丝冷拔属于再结晶温度以下的冷变形加工，冷塑性变形会使铜丝产生加工硬化和残留内应力，该残留内应力的存在容易导致铜丝在使用过程中断裂。

因此，应当采用去应力退火使冷拔铜丝在基本上保持加工硬化的条件下降低其内应力（主要是第一类内应力），改善其塑性和韧性，提高其在使用过程的安全性。

7-2 一块厚纯金属板经冷弯并再结晶退火后，试画出截面上的显微组织示意图。

答：解答此题就是画出金属冷变形后晶粒回复、再结晶和晶粒长大过程示意图（可参考教材P195，图7-1）7-3 已知W、Fe、Cu的熔点分别为3399℃、1538℃和1083℃，试估算其再结晶温度。

答：再结晶温度：通常把经过严重冷变形（变形度在70%以上）的金属，在约1h的保温时间内能够完成超过95%再结晶转变量的温度作为再结晶温度。

≈δTm，对于工业纯1、金属的最低再结晶温度与其熔点之间存在一经验关系式：T再金属来说：δ值为，取计算。

2、应当指出，为了消除冷塑性变形加工硬化现象，再结晶退火温度通常要比其最低再结晶温度高出100-200℃。

=，可得：如上所述取T再W=3399×=℃再=1538×=℃Fe再Cu=1083×=℃再7-4 说明以下概念的本质区别：1、一次再结晶和二次在结晶。

2、再结晶时晶核长大和再结晶后的晶粒长大。

答：1、一次再结晶和二次在结晶。

定义一次再结晶：冷变形后的金属加热到一定温度，保温足够时间后，在原来的变形组织中产生了无畸变的新的等轴晶粒，位错密度显着下降，性能发生显着变化恢复到冷变形前的水平，称为（一次）再结晶。

第十一章参考答案11-1试述影响材料强度的因素及提高强度的方法答：（1）影响材料强度的因素：化学成分、组织织构、加工工艺、形变温度、应变速率等。

以钢为例，合金元素的加入可能产生固溶强化、沉淀强化、细品强化，对提高钢材的强度有利。

对于同一化学成分的合金而言，组织结构不同，其力学性能也不相同。

为了提高其强度，可通过改变热处理工艺或加工工艺来实现。

一般情况下，降低形变温度或提高应变速率，合金的强度会增大。

（2）提高材料强度的途径：加工硬化/形变强化、固溶强化、第二相强化（沉淀强化和弥散强化）、细晶强化/晶界强度（较低温度）。

11-2试述影响材料塑性的因素及提高塑性的方法答：（1）影响材料塑性的因素：化学成分、组织织构、加工工艺、形变温度、应变速率等。

杂质元素通常对塑性不利，合金元素的加入一般对提高材料的强度有贡献，在等强温度下，只有晶界强化可以提高强度的同时，提高其韧性，使材料获得细品组织结构可提高其塑性。

一般而言，形变温度的降低或应变速率的提高对强度有利，而对提高塑性不利。

（2）提高材料塑性的途径：降低材料中杂质的含量、细化晶粒、加入韧化元素、加入细化晶粒元素、提高变形温度、降低应变速率。

11-4试就合金元素与碳的相互作用进行分类，指出1）哪些元素不形成碳化物？2）哪些元素为弱碳化物形成元素，性能特点如何？3）哪些元素为强碳化物形成元素，性能特点如何？4）何谓合金渗碳体，与渗碳体相比，其性能如何？答：1）非碳化物形成元素：Ni、Si、Co、Al、Cu等。

2）Mn为弱碳化物形成元素，除少量可溶于渗碳体中形成合金渗碳体外，几乎都溶于铁素体和奥氏体中。

3）Zr、Nb、V、Ti为强碳化物形成元素，与碳具有极强的亲和力，只要有足够的碳，就形成碳化物，仅在缺少碳的情况下，才以原子状态融入固溶体中。

4）合金元素溶入渗碳体中即为合金渗碳体，它是合金元素溶入渗碳体中并置换部分铁原子而形成的碳化物，合金渗碳体比一般渗碳体稳定，硬度高，可以提高耐磨性。

金属材料与热处理(第七版)答案书科目：金属材料与热处理题型1：选择题1.以下属于合金元素的是（）A.钠B.铁C.锂D.锆2.金属断裂属于（）A.塑性断裂B.疲劳断裂C.脆性断裂D.可逆性断裂3.以下哪种铸造方式组织均匀度最佳（）A.手工铸造B.压力铸造C.浇注铸造D.重力铸造4.淬火是金属加工过程中的一部分,其冷却介质有（）A.食用油B.水C.煤油D.空气5.化学元素周期表上属于金属的元素约占到（）A.60%B.70%C.80%D.90%答案：1.B 2.C 3.B 4.B 5.C题型2：填空题1.纯铜中，最大的晶粒尺寸能够与____相当（一个元素）。

2._____是使合金金相组织均匀的常用方法。

3.金属材料空的程度与其密度_____。

4.热处理中加热的目的是_____金属材料中的组织。

答案：1.铜 2.扩散 3.有关 4.改善题型3：判断题1.金属脆性是由于金属的冷加工所引起的（）。

2.对铝合金进行热处理能够使其硬度降低（）。

3.大量添加碳元素能够提高钢的淬火硬度（）。

4.淬火是通过将合金材料加热到很高温度后迅速冷却，使材料达到淬火硬度的金属材料处理过程（）。

答案：1.错误 2.正确 3.错误 4.正确题型4：简答题1.简述金属材料的热处理过程以及其作用。

2.简述合金元素对于金属材料性质的影响。

3.简述金属材料的五种重要性能指标。

答案：1.热处理强调在于改变金属或者材料的物理性质，以达到所期望的机械性能、物理性能和化学性能。

热处理流程包括加热，保温和冷却三个阶段。

不同的热处理过程可以改变金属的组织、防腐特性、硬度、延展性和强度等特性。

2.合金元素会影响合金的特性，元素的种类、含量和分布会对特性造成影响。

主要影响包括机械性能、硬度、耐腐蚀性、热稳定性以及可加工性等。

3.金属材料的五种重要性能指标是力学性能、物理性能、化学性能、尺寸稳定性以及加工性。

其中，力学性能包括拉伸强度、屈服强度、韧性、硬度等。

第1章钢的热处理一、填空题1．热处理根据目的和工序位置不同可分为预备热处理和最终热处理.2．热处理工艺过程由加热、保温和冷却三个阶段组成。

3．珠光体根据层片的厚薄可细分为珠光体、索氏体和屈氏体。

4．珠光体转变是典型的扩散型相变,其转变温度越低,组织越细，强度、硬度越高。

5．贝氏体分上贝氏体和下贝氏体两种.6．感应加热表面淬火,按电流频率的不同，可分为高频感应加热淬火、中频感应加热淬火和工频感应加热淬火三种.而且感应加热电流频率越高，淬硬层越薄。

7．钢的回火脆性分为第一类回火脆性和第二类回火脆性,采用回火后快冷不易发生的是第二类回火脆性 . 8．化学热处理是有分解、吸收和扩散三个基本过程组成.9．根据渗碳时介质的物理状态不同，渗碳方法可分为固体渗碳、液体渗碳和气体渗碳三种.10．除Co外，其它的合金元素溶入奥氏体中均使C曲线向右移动，即使钢的临界冷却速度变小，淬透性提高。

11．淬火钢在回火时的组织转变大致包括马氏体的分解,残余奥氏体的分解,碳化物的转变，碳化物的集聚长大和a相的再结晶等四个阶段。

12．碳钢马氏体形态主要有板条和片状两种，其中以板条强韧性较好。

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点越低，转变后的残余奥氏体量就越多二、选择题1．过冷奥氏体是C温度下存在，尚未转变的奥氏体。

A．Ms B．M f C．A12．过共析钢的淬火加热温度应该选择在A,亚共析钢则应该选择在C。

A．Ac1+30~50C B．Ac cm以上 C．Ac3+30~50C3．调质处理就是C。

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C.A．加热温度 B．组织变化 C．改变表面化学成分5．渗氮零件在渗氮后应采取（ A ）工艺。

A.淬火+低温回火B.淬火+中温回火 C。

淬火+高温回火 D.不需热处理6．马氏体的硬度主要取决于马氏体的（C ）A.组织形态B.合金成分 C。

金属材料与热处理课后习题参考答案《金属材料与热处理》部分习题参考答案模块一金属的力学性能综合训练——课题1 强度与塑性1.解释下列名词（略）2.说明下列力学性能指标的意义（略）3.低碳钢拉伸试验的基本过程：低碳钢在拉伸力作用下的表现过程可分为弹性变形阶段、屈服阶段、均匀塑性变形阶段、缩颈（集中塑性变形阶段）和断裂阶段。

1）完全弹性变形阶段：拉伸力在Fp 以下阶段（Op段），试样在受力时发生变形，在此阶段中拉伸力和伸长量成正比例关系，卸除拉伸力后变形能完全恢复，该阶段为完全弹性变形阶段。

2）屈服阶段当所加的拉伸力F超过Fe后，拉伸力不增大或变化不大，试样仍继续伸长，开始出现明显的塑性变形。

曲线上出现平台或锯齿（曲线ess′段），3）均匀塑性变形阶段在曲线的s′b段，拉伸力增大，伸长沿整个试样长度均匀进行，继而进入均匀塑性变形阶段。

同时随着塑性变形的不断增加，试样的变形抗力也逐渐增加，产生形变强化，这个阶段是材料的强化阶段。

4）颈缩和断裂阶段在曲线的最高点（b点），达到最大拉伸力Fb 时，试样再次产生不均匀的塑性变形，变形主要集中于试样的某一局部区域，该处横截面积急剧减小，结果就形成了所谓“缩颈”现象。

随着缩颈处截面不断减小，承载能力不断下降，到k点时，试样发生断裂。

4.弹性极限在工程上的实际意义：材料受到外力时，几乎所有的弹性元件在工作时都不允许产生微小的塑性变形，只允许在弹性范围内工作。

制造这类工件的材料应以能保持弹性变形按正比例变化的最大抗力作为失效抗力指标。

屈服强度工程意义：屈服强度可以理解为金属材料开始产生明显塑性变形的最小应力值，其实质是金属材料对初始塑性变形的抗力。

屈服强度是工程技术上重要的力学性能指标之一，也是大多数工程构件和机器零件选材和设计的依据。

传统的设计方法，对于韧性材料以屈服强度为标准。

抗拉强度工程意义：抗拉强度的物理意义是韧性材料抵抗大量均匀塑性变形的能力。

铸铁等脆性材料拉伸过程中一般不出现缩颈现象，抗拉强度就是材料的断裂强度。

金属材料及热处理王英杰教材习题答案机工中职道《金属材料及热处理》习题集答案主编王英杰 1 1 原版教学配套课件内容简介本习题集及其标准答案是根据机械工业出版社出版的中等职业教育“十一五”规划教材《金属材料及热处理》(王英杰主编)编写的。

全书共9章，习题集内容涉及:金属材料与机械产品制造过程简介、金属材料的性能、金属材料的晶体结构与结晶、铁碳合金相图、非合金钢、钢材热处理、低合金钢与合金钢、铸铁、非铁金属及其合金、金属材料的选择与分析等。

本习题集及其标准答案覆盖各章主要的知识点和基本的教学要求，题型种类多，习题数量合理，没有难题和怪题，便于学生复习和自学考核，也便于教师根据教学要求进行组卷。

本习题集及其标准答案主要面向中等职业学校近机类各专业学生。

此外，还可适合机械类专业的职工培训考核。

2 2 原版教学配套课件第一单元金属材料与机械产品制造过程简介综合训练一、名词解释 1.金属材料金属材料是由金属元素或以金属元素为主要材料构成的，并具有金属特性的工程材料。

2.合金合金是指两种或两种以上的金属元素或金属与非金属元素组成的金属材料。

3.钢铁材料以铁或以它为主而非铁金属除钢铁材料以外的其它金属，都称形成的金属材料，称为钢铁材料。

4.为非铁金属。

5.钢铁。

钢铁是铁和碳的合金。

二、填空题 1.金属材料一般可分为钢铁材料材料和非铁金属材料两类。

2.钢铁材料是由 Fe 、 C 及Si、Mn 、S、P等杂质元素组成的金属材料。

3.生铁是由铁矿石原料经高炉冶炼而获得的。

高炉生铁一般分为炼钢生铁和铸造生铁两种。

4.现代炼钢方法主要有氧气转炉电弧炉炼钢法。

5.根据钢水的脱氧程度不同，钢可分为沸腾钢、半炼钢法和镇静钢、镇静钢和特殊镇静钢。

6.机械产品的制造过程一般分为设计、制造和使用三个阶段。

7.钢锭经过轧制最终会形成板材、管材、型材、线材和其他材料等产品。

三、判断题 1.钢和生铁都是以铁碳为主的合金。

金属学与热处理第一章习题1.作图表示出立方晶系（1 2 3）、（0 -1 -2）、（4 2 1）等晶面和[-1 0 2]、[-2 1 1]、[3 4 6] 等晶向3.某晶体的原子位于正方晶格的节点上，其晶格常数a=b≠c，c=2/3a。

今有一晶面在X、Y、Z坐标轴上的截距分别是5个原子间距，2个原子间距和3个原子间距，求该晶面的晶面参数。

解：设X方向的截距为5a，Y方向的截距为2a，则Z方向截距为3c=3X2a/3=2a，取截距的倒数，分别为1/5a，1/2a，1/2a化为最小简单整数分别为2,5,5故该晶面的晶面指数为（2 5 5）4.体心立方晶格的晶格常数为a，试求出（1 0 0）、（1 1 0）、（1 1 1）晶面的晶面间距，并指出面间距最大的晶面解：（1 0 0）面间距为a/2，（1 1 0）面间距为√2a/2，（1 1 1）面间距为√3a/3三个晶面晶面中面间距最大的晶面为（1 1 0）7.证明理想密排六方晶胞中的轴比c/a=1.633证明：理想密排六方晶格配位数为12，即晶胞上底面中心原子与其下面的3个位于晶胞内的原子相切，成正四面体，如图所示则OD=c/2，AB=BC=CA=CD=a因△ABC是等边三角形，所以有OC=2/3CE由于(BC)2=(CE)2+(BE)2则有(CD)2=(OC)2+(1/2c)2，即因此c/a=√8/3=1.6338.试证明面心立方晶格的八面体间隙半径为r=0.414R解：面心立方八面体间隙半径r=a/2-√2a/4=0.146a面心立方原子半径R=√2a/4，则a=4R/√2，代入上式有R=0.146X4R/√2=0.414R9.a）设有一刚球模型，球的直径不变，当由面心立方晶格转变为体心立方晶格时，试计算其体积膨胀。

b）经X射线测定，在912℃时γ-Fe的晶格常数为0.3633nm，α-Fe的晶格常数为0.2892nm，当由γ-Fe转化为α-Fe时，求其体积膨胀，并与a）比较，说明其差别的原因。