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01⾦属⼯艺与热处理练习题解析机械制造基础复习题⼀、判断题（对的在题前的括号中打“√”，错的打“×”）1.在其他条件相同时，砂型铸造⽐⾦属型铸造的铸件晶粒更细。
（×）2.固溶强化是指因形成固溶体⽽引起的合⾦强度、硬度升⾼的现象。
（√）3.珠光体、索⽒体、屈⽒体都是铁素体和渗碳体组成的机械混合物。
（√）4.碳的质量分数对碳钢⼒学性能的影响是：随着钢中碳的质量分数的增加。
（×）5.硬度、强度增加，塑性、韧性也随着增加。
（×）6.点焊、缝焊时，焊件的厚度基本不受限制。
（×）7.切削钢件时，因其塑性较⼤，故切屑成碎粒状。
（×）8.回转体外圆表⾯加⼯常采⽤车削、铣削、刨削、磨削及钻削等加⼯⽅法。
（×）9.车削槽时的背吃⼑量(切削深度)等于所切槽的宽度。
（√）10.珩磨机床上⼀般珩磨头与机床主轴采⽤浮动联接来珩磨孔，保证珩磨孔不会应加⼯孔的中⼼与机床主轴不同⼼⽽产⽣圆度误差，这种⽅式符合⾃为基准定位原则。
（√）11.冲压加⼯只能⽤于加⼯⾦属板材。
（×）12.冲压产品的尺度精度主要是由模具保证的。
（√）13.⾦属的晶粒越细，其强度越⾼，塑性越好。
（√）σσ。
（×）14.材料强度极限bσ与屈服极限sσ之⽐值称为屈强⽐/b s15.⼑具的标注⾓度随着⼑具的安装条件和进给量的⼤⼩变化⽽变化。
（×）16.通常切削脆性材料，最容易出现后⼑⾯磨损。
（√）17.在选择车⼑的刃倾⾓λs时，粗加⼯取正值，以保证⼑尖强度；精加⼯取负值或零，使切屑流向待加⼯表⾯⼀侧，以免划伤⼯件已加⼯表⾯。
（×）18.当有⾊⾦属（如铜、铝等）的轴类零件要求尺⼨精度较⾼、表⾯粗糙度值较低时，不能采⽤磨削加⼯的⽅法，⽽只能采⽤超精车的⼯艺⽅法。
（√）19.在车削细长轴时，为了减⼩⼯件的变形和振动，故采⽤主偏⾓较⼤的车⼑进⾏切削，以减⼩径向切削分⼒。
热处理原理与工艺课后答案1. 热处理的原理是通过对金属材料进行加热和冷却来改变其微观结构和性能的一种工艺。
热处理可以使金属材料达到期望的力学性能，提高材料的硬度、强度和耐腐蚀性能。
2. 热处理的工艺包括加热、保温和冷却三个步骤。
加热过程中，金属材料被加热到高温，使其达到晶体内部的活动化能，使原子间的结构发生改变。
保温是维持金属材料在一定温度下的时间，以使金属内部的结构达到均匀和稳定。
冷却过程中，金属材料被迅速冷却，使其内部结构固定，从而实现所需的性能改变。
3. 热处理的主要目的包括回火、退火、淬火、时效等。
回火是为了去除淬火产生的应力并增加材料的韧性。
退火是为了通过加热和缓慢冷却来改善材料的塑性和延展性。
淬火是通过迅速冷却使材料产生高硬度和高强度。
时效是通过特定的温度和时间来调控金属材料的组织和性能。
4. 不同的金属材料和应用要求需要采用不同的热处理工艺。
例如，碳钢通过回火可以提高韧性，淬火可以提高硬度和强度。
铝合金可以通过时效使其硬度和强度提高。
还有一些特殊的热处理工艺，如表面处理和脱氢处理，可以改善金属材料的表面性能和纯净度。
5. 热处理过程中需要控制温度、时间和冷却速度等参数，以确保得到理想的组织和性能。
温度控制可以使用炉温计或红外测温仪来实现。
时间控制可以通过保温时间和加热速率来控制。
冷却过程中可以采用不同的冷却介质和速率来调控材料的性能。
6. 在热处理过程中，还需要注意材料的选择和预处理。
材料的选择应考虑其化学成分、热处理敏感性和应用要求。
预处理可以包括去除表面污染物、退火去应力、调平等工艺，以减少热处理过程中的变形和应力。
7. 热处理的质量控制可以通过金相显微镜、拉伸试验机、硬度计等测试仪器来进行。
通过观察组织结构、测量机械性能和硬度值，可以评估热处理效果和判断材料的性能是否符合要求。
8. 当进行热处理时，还需要注意安全和环保。
热处理过程中会产生高温和有害气体，需要采取相应的防护和排放措施。
金属热处理习题及参考答案一、判断题（共100题，每题1分，共100分）1.严格控制铸钢、铸铁中的硫含量可使铸件产生热裂纹的倾向大大降低。
（）A、正确B、错误正确答案：A2.普通金属都是多晶体。
（）A、正确B、错误正确答案：A3.当晶核长大时，随过冷度增大，晶核的长大速度增大。
但当过冷度很大时，晶核长大的速度很快减小。
（）A、正确B、错误正确答案：A4.耐磨钢ZGMn13,经""水刨处理""后即可获得高耐磨性,而心部仍保持高的塑性和韧性。
（）A、正确B、错误正确答案：B5.合金元素加入钢中,会降低钢的回火稳定性。
（）A、正确B、错误正确答案：B6.共析转变时温度不变，且三相的成分也是确定的。
（）A、正确B、错误正确答案：A7.在连续式热处理炉中,钢带是成卷进行处理的。
（）A、正确B、错误正确答案：B8.铸铁可以经过热处理改变基体组织和石墨形态。
（）A、正确B、错误正确答案：B9.光线照射物体能够使物体变热。
（）A、正确B、错误正确答案：A10.火焰淬火最常用的燃料是氧-乙炔火焰混合气体。
（）A、正确B、错误正确答案：A11.在轧制过程中,原料的体积和成品的体积是不变的,只是形状和尺寸发生了变化。
（）A、正确B、错误正确答案：A12.对流板可提高罩式退火炉的传热效率。
（）A、正确B、错误正确答案：A13.正火与退火在冷却方法上的区别是:正火冷却较快,在空气中冷却,退火则是缓冷。
（）A、正确B、错误正确答案：A14.疲劳破坏是机械零件失效的主要原因之一。
（）A、正确B、错误正确答案：A15.等温转变可以获得马氏体，连续冷却可以获得贝氏体。
（）A、正确B、错误正确答案：A16.硬度是衡量材料软硬程度的指标。
（）A、正确B、错误正确答案：A17.热加工是指在室温以上的塑性变形加工。
（）A、正确B、错误正确答案：B18.正火工艺是将钢加热到AC3+(30～50℃)或Accm+(30～50℃),保温一定时间后出炉空冷。
金属热处理习题及答案金属热处理习题及答案热处理是金属加工中非常重要的一环，它可以改变金属的结构和性能，提高其机械性能和耐腐蚀性。
在金属热处理的学习过程中，习题是必不可少的一部分，通过解答习题可以加深对热处理原理和技术的理解。
下面将介绍一些常见的金属热处理习题及其答案。
1. 什么是金属的退火处理？请简要描述其作用和过程。
答：金属的退火处理是将金属加热至一定温度，然后缓慢冷却的过程。
其作用是消除金属中的应力和晶界堆积缺陷，提高金属的塑性和韧性。
退火过程包括加热、保温和冷却三个阶段。
2. 金属的淬火处理是什么意思？请简要描述其作用和过程。
答：金属的淬火处理是将金属加热至一定温度，然后迅速冷却的过程。
其作用是使金属产生马氏体组织，提高金属的硬度和强度。
淬火过程包括加热、保温、迅速冷却和回火四个阶段。
3. 金属的回火处理是什么意思？请简要描述其作用和过程。
答：金属的回火处理是将淬火后的金属再次加热至一定温度，然后缓慢冷却的过程。
其作用是减轻淬火时产生的内应力，提高金属的韧性和可加工性。
回火过程包括加热、保温和冷却三个阶段。
4. 金属的时效处理是什么意思？请简要描述其作用和过程。
答：金属的时效处理是将金属在较低温度下长时间保温的过程。
其作用是使金属产生细小的析出相，提高金属的强度和耐腐蚀性。
时效处理过程包括加热、保温和冷却三个阶段。
5. 请简述固溶处理和时效处理的异同点。
答：固溶处理和时效处理都是金属热处理的方法，但其作用和过程有所不同。
固溶处理是将金属加热至固溶温度，然后快速冷却的过程，其作用是溶解金属中的析出相，提高金属的塑性和可加工性。
时效处理是将金属在较低温度下长时间保温的过程，其作用是使金属产生细小的析出相，提高金属的强度和耐腐蚀性。
6. 请简述金属的冷处理是什么意思？它与热处理有何不同？答：金属的冷处理是在室温下对金属进行塑性变形和加工的过程。
与热处理相比，冷处理不涉及金属的加热和冷却过程，主要通过机械力的作用来改变金属的形状和性能。
1.热处理工艺：通过加热，保温和冷却的方法使金属和合金内部组织结构发生变化，以获得工件使用性能所要求的组织结构，这种技术称为热处理工艺。
2.热处理工艺的分类：（1）普通热处理（退火、正火、回火、淬火）(2)化学热处理（3）表面热处理（3）复合热处理3.由炉内热源把热量传给工件表面的过程，可以借辐射，对流，传导等方式实现，工件表面获得热量以后向内部的传递过程，则靠热传导方式。
4.影响热处理工件加热的因素：（1）加热方式的影响，加热速度按随炉加热、预热加热、到温入炉加热、高温入炉加热的方向依次增大；（2）加热介质及工件放置方式的影响：①加热介质的影响；②工件在炉内排布方式的影响直接影响热量传递的通道；③工件本身的影响：工件的几何形状、表面积与体积之比以及工件材料的物理性质等直接影响工件内部的热量传递及温度场。
5.金属和合金在不同介质中加热时常见的化学反应有氧化，脱碳；物理作用有脱气，合金元素的蒸发等。
6.脱碳：钢在加热时不仅表面发生氧化，形成氧化铁，而且钢中的碳也会和气氛作用，使钢的表面失去一部分碳，含碳量降低，这种现象称为脱碳钢脱碳的过程和脱碳层的组织特点：①钢件表面的碳与炉气发生化学反应（脱碳反应），形成含碳气体逸出表面，使表面碳浓度降低②由于表面碳浓度的降低，工件表面与内部发生浓度差，从而发生内部的碳向表面扩散的过程。
半脱碳层组织特点;自表面到中心组织依次为珠光体加铁素体逐渐过渡到珠光体，再至相当于该钢件未脱碳时的退火组织。
(F+P—P+C—退火组织)全脱碳层组织特点：表面为单一的铁素体区，向里为铁素体加珠光体逐渐过渡到相当于钢原始含碳量缓冷组织在强氧化性气体中加热时，表面脱碳与表面氧化往往同时发生。
在一般情况下，表面脱碳现象比氧化现象更易发生，特别是含碳量高的钢。
7.碳势：即纯铁在一定温度下于加热炉气中加热时达到既不增碳也不脱碳并与炉气保持平衡时表面的含碳量。
8.退火：将组织偏离平衡状态的金属或合金加热到适当的温度，保持一定时间，然后缓慢冷却以达到接近平衡状态组织的热处理工艺称为退火。
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。
《金属热处理原理及工艺》习题一（参考答案）1.金属固态相变有哪些主要特征？哪些因素构成了相变阻力？主要特征：①界面能－惯习面②界面能－位向关系③弹性应变能④缺陷的影响⑤原子迁移率低⑥有亚稳过渡相形成相变阻力：界面能＋弹性应变能。
2.固态相变的形核位置有哪些？为什么非均匀形核成为固态相变的主要形核方式？均匀形核、晶界形核（界面、界棱、界隅）、位错、空位等。
原因：1)固态下原子激活能大，均匀形核率低；2)非均匀形核降低了临界形核功，提供补充能量。
3.试计算奥氏体含2.11％的碳（wt％）时，平均几个γ－Fe晶胞才有一个碳原子？设n个晶胞有一个碳原子：=n.2484.以共析钢为例，说明奥氏体是怎样形成的。
并讨论为什么在铁素体消失的瞬间，还有部分渗碳体未溶解？奥氏体形成驱动力：奥氏体与珠光体自由能差值，转变通过扩散进行，分以下4个阶段：1）奥氏体核在铁素体和渗碳体交界处通过C原子扩散形成；2）奥氏体核通过渗碳体溶解、C在奥氏体中扩散以及在奥氏体两侧边界向铁素体、渗碳体推移进行；3）渗碳体溶解；4）奥氏体均匀化。
铁素体消失的瞬间，还有部分渗碳体未溶解的原因：奥氏体/渗碳体界面处的碳浓度差远远大于奥氏体/铁素体界面处的浓度差，所以只需溶解一小部分渗碳体就可以使其相界面处的奥氏体达到饱和，而必须溶解大量的铁素体才能使其相界面处奥氏体的碳浓度趋于平衡。
故在共析钢中总是铁素体先消失，有剩余渗碳体残留下来。
5.快速加热时奥氏体的形成与恒温下的奥氏体形成对比，有哪些不同？为什么？①快速加热A形成是在一定温度范围内形成。
②加热速度越快，A晶粒越细小，但易长大。
③随加热速度加快，A成分不均匀性增大。
6.什么叫组织遗传？如果淬火过热，应如何返修？组织遗传：相变后，新相仍保持旧相晶粒的大小和形状。
返修：1）中速加热；2）采用快速或慢速加热到高于临界点150~200℃，使粗晶粒通过再结晶细化；3）先进行一次退火以获得平衡组织，然后再进行加热。
金属热处理原理及工艺复习题一、金属固态相变有哪些主要特征？哪些因素构成相变阻力？哪些构成相变驱动力？1．相变特征：（1）新相和母相间存在不同的界面（相界面特殊），按结构特点可分为三种：共格界面、半共格界面、非共格界面。
（2）新相晶核与母相间有一定的位向关系、存在惯习面（3）产生应变能，相变阻力大（4）易出现过渡相：在有些情况下，固态相变不能直接形成自由能最低的稳定相，而是经过一系列的中间阶段，先形成一系列自由能较低的过渡相（又称中间亚稳相），然后在条件允许时才形成自由能最低的稳定相．相变过程可以写成：母相―→较不稳定过渡相―→较稳定过渡相―→稳定（5）母相晶体缺陷的促进作用：固态相变时，母相中晶体缺陷起促进作用。
新相优先在晶体缺陷处形核。
（6）原子的扩散速度对固态相变有显著的影响。
固态相变必须通过某些组元的扩散才能进行，扩散成为相变的主要控制因素。
2．相变阻力：相界面的存在，产生应变能，原子的扩散3．相变驱动力：存在位相关系和惯习面，过渡相的形成，晶体缺陷二、奥氏体晶核优先在什么地方形成？为什么？奥氏体晶核优先在铁素体和渗碳体的两相界面上形成，原因是：(1)两相界面处碳原子的浓度差较大，有利于获得奥氏体晶核形成所需的碳浓度；(2)两相界面处原子排列不规则，铁原子可通过短程扩散由母相点阵向新相点阵转移，形核所需结构起伏小(3)两相界面处杂质和晶体缺陷多，畸变能高，新相形核可能消除部分缺陷使系统自由能降低，新相形成的应变能也容易释放；三、简述珠光体转变为奥氏体的基本过程。
奥氏体转变（由α到γ的点阵重构、渗碳体的溶解、以及C在奥氏体中的扩散重新分布的过程）：奥氏体形核→奥氏体晶核向α和Fe3C两个方向长大→剩余碳化物溶解→奥氏体均匀化四、什么是奥氏体的本质晶粒度、起始晶粒度和实际晶粒度，说明晶粒大小对钢的性能的影响。
本质晶粒度：根据标准试验方法，在930＋ 10℃保温足够时间（3～8小时）后测得的奥氏体晶粒大小。
第七章⾦属热处理原理复习题（已做完）第七章《⾦属热处理原理》部分复习题⼀、名词解释：1.实际晶粒度：某⼀具体热处理或热加⼯条件下的奥⽒体的晶粒度叫实际晶粒度2.马⽒体、贝⽒体（上贝⽒体和下贝⽒体）：过冷奥⽒体的等温转变中温转变时渗碳体分布在碳过饱和的铁素体基体上的两相混合物称为贝⽒体，上贝⽒体(B上)：550℃～350℃，呈⽻⽑状，⼩⽚状的渗碳体分布在成排的铁素体⽚之间，下贝⽒体(B 下)：350℃～Ms：在光学显微镜下为⿊⾊针状，在电⼦显微镜下可看到在铁素体针内沿⼀定⽅向分布着细⼩的碳化物(Fe2.4C)颗粒。
贝⽒体：过冷奥⽒体的连续冷却转变时碳在α-Fe 中的过饱和间隙固溶体。
⼆、填空题：1．钢加热时奥⽒体形成是由奥⽒体形核；晶核的长⼤；未溶碳化物（Fe3C）溶解；奥⽒体成分均匀化等四个基本过程所组成。
2．在过冷奥⽒体等温转变产物中，珠光体与屈⽒体的主要相同点是都是它们都是珠光体类型的组织，不同点是层间距不同，且珠光体层间距较⼤，屈似体层间距最⼩。
3．⽤光学显微镜观察，上贝⽒体的组织特征呈⽻⽑状状，⽽下贝⽒体则呈⿊⾊针状。
4．与共析钢相⽐，⾮共析钢C曲线的特征是多⼀条过冷A→F或(Fe3CⅡ)的转变开始线，亚共析钢左上部多⼀条过冷A转变为铁素体（F）的转变开始线，过共析钢多⼀条过冷A中析出⼆次渗碳体(Fe3CII) 开始线。
5．马⽒体的显微组织形态主要有板条状、针状两种。
其中板条状马⽒体的韧性较好。
6．⾼碳淬⽕马⽒体和回⽕马⽒体在形成条件上的区别是前者是在淬⽕中形成，后者在低温回⽕时形成，在⾦相显微镜下观察⼆者的区别是前者为⽵叶形，后者为⿊⾊针装。
7．⽬前较普遍采⽤的测定钢的淬透性的⽅法是“末端淬⽕法”即端淬试验。
三、判断题：1．所谓本质细晶粒钢就是⼀种在任何加热条件下晶粒均不发⽣粗化的钢。
（×）2．当把亚共析钢加热到A c1和A c3之间的温度时，将获得由铁素体和奥⽒体构成的两相组织，在平衡条件下，其中奥⽒体的碳含量总是⼤于钢的碳含量。
《金属热处理原理及工艺》习题二参考答案1.真空加热的特点有哪些?答:1)加热速度缓慢2)氧化作用被抑制3)表面净化4)脱气作用5)蒸发现象2.有一批马氏体不锈钢工件（1Cr13、2Cr13、3Cr13）在真空中加热淬火后发现表面抗蚀性显著下降，试分析可能的原因。
答:由于真空加热过程中的金属蒸发，表面Cr含量降低，不再满足1/8定律，从而导致抗蚀性显著下降。
3.试比较退火和正火的异同点。
答：相同点：均为中间热处理工艺；均获得接近平衡态珠光体类组织。
不同点：冷却速度不同；过冷度不同；正火会发生伪共析转变，对于高碳钢，无先共析相；正火可以作为性能要求不高零件的最终热处理。
4.简述正火和退火工艺的选用原则。
答：1)Wc＜0.25%低碳钢：正火代替退火（从切削加工性角度考虑）2)0.25%＜Wc＜0.5%：正火代替退火（从经济性考虑（此时硬度尚可加工））3)0.5%＜Wc＜0.7%：完全退火（改善加工性）4)Wc＞0.7%：球化退火（如果有网状渗碳体，先用正火消除）5)正火可作为性能要求不高零件的最终热处理6)在满足性能的前提下，尽可能用正火代替退火（经济性角度考虑）5.根据球化退火的工艺原理，球化退火可分为哪四大类？各自的适用范围是什么？答：球化退火工艺适用范围低温球化（接近Ac1长时间保温球化）Ac1－（10～30℃）高合金结构钢及过共析钢降低硬度、改善加工性，以及冷变形钢的球化退火。
球化效果差，原始组织粗大者更不适用。
细珠光体在低温球化后仍保留大量细片状碳化物。
缓慢冷却球化退火Ac1+（10～20℃）共析及过共析碳钢的球化退火；球化较充分，周期长。
等温球化退火Ac1+（20～30℃）Ar1－（20～30℃）过共析碳钢、合金工具钢的球化退火；球化充分，易控制，周期较短，适宜大件。
周期（循环）球化退火Ac1+（10～20℃）Ar1－（20～30℃）过共析碳钢及合金工具钢的球化退火；周期较短，球化较充分，但控制较繁，不宜大件退火。
