金属材料与热处理试题 1一、填空题〔30分,每空1分〕1、根据采用的渗碳剂的不同,将渗碳分为__________、__________和__________三种.2、普通灰铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁与蠕墨铸铁中石墨的形态分别为__________、__________、__________和__________.3、实际金属晶体的缺陷有__________、__________、__________.4、工程中常用的特殊性能钢有_________、_________、_________.5、金属的断裂形式有__________和__________两种.6、按冶炼浇注时脱氧剂与脱氧程度分,碳钢分为_________、_________、_________和_________.7、金属元素在钢中形成的碳化物可分为_________、_________两类.8、常见的金属晶体结构有____________、____________和____________三种.9、合金常见的相图有__________、__________、__________和具有稳定化合物的二元相图.10、感应表面淬火的技术条件主要包括__________、__________与__________.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〔〕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、常用不锈钢有铁素体不锈钢、奥氏体不锈钢、马氏体不锈钢和〔〕A 铁素体-奥氏体不锈钢B 马氏体-奥氏体不锈钢C 莱氏体不锈钢D 贝氏体不锈钢3、以下哪种铸铁的断口呈灰黑色？〔〕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〔〕.A 结构钢B 合金钢C 渗碳钢D 工具钢5、马氏体组织有两种形态〔〕.A 板条、树状B 板条、针状C 树状、针状D 索状、树状6、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度D 实际结晶温度和理论结晶温度没有关系7、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 淬火+低温回火B 正火C 调质D 淬火+高温回火8、C曲线右移使淬火临界冷却速度〔〕,淬透性〔〕.A 减小、增大B 减小、减小C 增大、减小 D、增大、增大9、机械制造中,T10钢常用来制造〔〕A 容器B 刀具C 轴承D 齿轮10、钢经表面淬火后将获得：〔〕A 一定深度的马氏体 B全部马氏体 C 下贝氏体 D上贝氏体11、GCrl5SiMn钢的含铬量是：〔〕A 15％B 1．5％C 0. 15％D 0.015％12、铅在常温下的变形属：< >A 冷变形B 弹性变形C 热变形D 既有冷变形也有热变形13、黄铜是以〔〕为主加元素的铜合金.A 铅B 铁C 锡D 锌14、在Fe-Fe3C和图中,奥氏体冷却到ES线时开始析出〔〕.A 铁素体B 珠光体C 二次渗碳体D 莱氏体15、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D 25℃三、名词解释〔12分,每题3分〕1、加工硬化2、结晶3、稀有金属4、自然时效四、简答题〔20分,每题4分〕1、简述奥氏体晶粒对钢在室温下组织和性能的影响.2、写出下列牌号数字与文字的含意,Q235-F、KTZ450-06、H68、LF5.例如：HT100：表示灰铸铁,其最低抗拉强度为100MPa.3、轴承钢应满足哪些性能要求？4、试述耐磨钢的耐磨原理.5、简述回火的目的.五综述题〔8分〕用20CrMnTi制造汽车变速箱齿轮,要求齿面硬度HRC58-60,中心硬度HRC30-45,试写出加工工艺路线,并说明各热处理的作用目的.参考答案：一填空1、固体渗碳液体渗碳气体渗碳2、片状棉絮状球状蠕虫状3、空位间隙原子位错4、不锈钢耐热钢耐磨刚5、脆性断裂延性断裂6、沸腾钢镇静钢连铸坯半镇静钢7、合金渗碳体特殊碳化物8、体心立方晶格面心立方晶格密排六方晶格9、匀晶相图共晶相图包晶相图10、表面硬度有效淬硬深度淬硬区的分布二选择题1 C2 A3 D4 C5 B6 C7 A8 A9 B 10 A 11 B 12 C 13 D 14 C15 C三名词解释1、答：金属材料随着冷塑变形程度的增大,强度和硬度逐渐升高,塑性和韧性逐渐降低的现象称为加工硬化或冷作硬化.2、答：结晶就是原子由不规则排列状态〔液态〕过渡到规则排列状态〔固态〕的过程.3、答：一般是指那些在地壳中含量少、分布稀散、冶炼方法较复杂或研制使用较晚的一大类有色金属.4、答：自然时效是指经过冷、热加工或热处理的金属材料,于室温下发生性能随时间而变化的现象.四简答题〔16分,每题4分〕1、答：奥氏体晶粒细小时,冷却后转变产物的组织也细小,其强度与塑性韧性都较高,冷脆转变温度也较低；反之,粗大的奥氏体晶粒,冷却转变后仍获得粗晶粒组织,使钢的力学性能〔特别是冲击韧性〕降低,甚至在淬火时发生变形、开裂.2、答：Q235-F：表示普通碳素结构钢,其屈服强度为235MPa,F表示是沸腾钢.KTZ450-06：表示珠光体基体的可锻铸铁,其表示最低抗拉强度为450MPa,最小伸长率为6%. H68：表示含铜68%的黄铜.LF5：表示防锈铝,其序数号为5.3、答：轴承钢应满足以下性能要求：〔1〕高的接触疲劳强度和抗压强度；〔2〕高的硬度和耐磨性；〔3〕高的弹性极限和一定的冲击韧度；〔4〕有一定的抗蚀性.4、答：耐磨钢工作时,如受到强烈的冲击、压力和摩擦,则表面因塑性变形会产生强烈的加工硬化,而使表面硬度提高到500€€550HBS,因而获得高的耐磨性,而心部仍保持原来奥氏体所具有的高的塑性与韧性.当旧表面磨损后,新露出的表面又可在冲击与摩擦作用下,获得新的耐磨层.故这种钢具有很高的抗冲击能力与耐磨性,但在一般机器工作条件下,它并不耐磨.5、答：回火的目的是：〔1〕降低零件脆性,消除或降低内应力；〔2〕获得所要求的力学性能；〔3〕稳定尺寸；〔4〕改善加工性.五综述题〔8分〕答：加工工艺路线为：下料®锻造®正火®机械粗加工®渗碳+淬火+低温回火®喷丸®磨齿正火处理可使同批毛坯具有相同的硬度〔便于切削加工〕,并使组织细化,均匀；渗碳后表面含碳量提高,保证淬火后得到高的硬度,提高耐磨性和接触疲劳强度；喷丸处理是提高齿轮表层的压力使表层材料强化,提高抗疲劳能力.思考题1、为什么材料的失效分析与预防越来越受到重视？简述防止零部件失效的主要措施.2、在选材时应考虑哪些原则？3、JN-150载重汽车〔载重量为8吨〕变速箱中的第二轴二、三挡齿轮,要求心部抗拉强度为b σ≥1100MPa,270cm /J a k =,齿轮表面硬度≥58~60HRC,心部硬度≥33~35HRC.试合理选择材料,制定生产工艺流程与各热处理工序的工艺规X.4、某柴油机曲轴技术要求如下：b σ≥650MPa,215cm /J a k =,轴体硬度为240~300HB,轴颈硬度≥55HRC.试合理选择材料,制定生产工艺路线与各热处理工序的工艺规X.5、 某厂采用T10钢制造一机用钻头对铸件钻Φ10深孔,在正常工作条件下仅钻几个孔,钻头便很快磨损.据检验,钻头的材料、加工工艺、组织和硬度均符合规X.试分析磨损原因,并提出解决办法.6、 "在满足零部件使用性能和工艺性能的前提下,材料价格越低越好.〞这句话是否一定正确？为什么？应该怎样全面理解？7、 选择下列零部件的材料,并简要说明理由：⑴机床主轴；⑵成型车刀；⑶医疗手术刀；⑷内燃机火花塞；⑸电站蒸汽轮机用冷凝管；⑹赛艇艇身；⑺燃气轮机主轴；⑻发动机活塞环.工程材料试题一、名词解释滑移、孪生、加工硬化、滑移系、形变织构、回复、再结晶、二次再结晶、热加工二、填空题1．常温下,金属单晶体的塑性变形方式为〔 〕和〔 〕两种.2．与单晶体比较,影响多晶体塑性变形的两个主要因素是〔 〕和〔 〕.3．在金属学中,冷加工和热加工的界限是以〔 〕来划分的．因此Cu 〔熔点为1084℃〕在室温下变形加工称为〔 〕加工,Sn 〔熔点为232℃〕在室温的变形加工称为〔 〕加工.4．再结晶温度是指〔 〕,其数值与熔点间的大致关系为〔 〕.5．再结晶后晶粒度的大小取决于〔 〕、〔 〕、和〔 〕.6．a －Fe 发生塑性变形时,其滑移面和滑移方向分别为〔 〕和〔 〕,滑够系为〔 〕个.7．强化金属材料的基本方法有〔 〕、〔 〕、〔 〕和〔 〕.8．冷变形后的金属进行加热,当温度不太高时,金属内部的晶格畸变程度〔 〕,内应力〔 〕,这个阶段称为〔〕.当加热到较高温度,晶粒内部晶格畸变〔 〕,金属的位错密度〔 〕,使变形的晶粒逐步变成〔等轴晶粒〕,这一过程称为〔 〕.三、简答题1.为什么细晶粒的金属材料其强度、塑性均比粗晶粒金属好？2．什么是加工硬化？试举例说明加工硬化现象在生产中的利弊.3．用冷拔紫铜管进行冷弯,加工成输油管,为避免冷弯时开裂,应采用什么措施？为什么？4．已知W、Fe、Cu的熔点〔见教材〕,说明钨在 1000℃、铁在800℃、铜在600℃时的加工变形是处于什么加工状态.5．用下述三种方法制成齿轮,哪种方法较为理想？为什么？〔1〕用厚钢板切出圆饼再加工成齿轮.〔2〕用粗钢棒切下圆饼再加工成齿轮.〔3〕由圆棒锻成圆饼再加工成齿轮.6．说明下列现象产生的原因.〔1〕滑移面是原子密度最大的晶面,滑移方向是原子密度最大的方向.〔2〕晶界处滑落的阻力最大.〔3〕Zn〔密排六方〕、a一Fe、Cu的塑性不同.7．简述加热温度对低碳钢的冷塑性变形的组织和性能的影响.8．在图2－10中的晶面、晶向中,哪些是滑移面,哪单是滑移方向？就图中情况能否构成滑移系？四、判断题1．由于再结晶的过程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变化.〔〕2．因为体心立方晶格与面心立方晶格具有相同数量的滑移系,所以两种晶体的塑性变形能力完全相同.〔〕3．金属的预变形度越大,其开始再结晶的温度越高.〔〕4．滑移变形不会引起金属晶体结构的变化.〔〕5．热加工是指在室温以上的塑性变形加工.〔〕6．为了保持冷变形金属的强度和硬度,应采用再结晶退火.〔〕7．热加工过程,实行上是加工硬化和再结晶这两个重叠的过程.〔〕8．孪生变形所需的切应力要比滑移变形时所需的小得多.〔〕五、选择填空1．体心立方晶格金属与面心立方晶格金属在塑性上的差别,主要是由于两者的〔〕〔a〕滑移系数不同 <b>滑移方向数不同〔c〕滑移面数不同〔d〕滑移面和滑移方向的指数不同2．随冷塑性变形量增加,金属的〔〕.〔a〕强度下降,塑性提高 <b> 强度和塑性都下降〔c〕强度和塑性都提高〔d〕强度提高,塑性下降3．冷变形金属再结晶后,则〔〕.,〔a〕形成等轴晶,强度增大 <b>形成柱状晶,塑性下降〔c〕形成柱状晶,强度升高 <d>形成等轴晶,塑性升高4．能使单晶体产生塑性变形的应力为〔〕.〔a〕正应力〔b〕切应力〔c〕复合应力5．变形金属加热时发生的再结晶过程是一个新晶粒代替旧晶粒的过程,这种新晶粒的晶型是〔〕.〔a〕与变形前的金属相同〔b〕与变形后的金属相同〔c〕形成新的晶型6．再结晶和重结晶都有形核与长大两个过程,主要区别在于有没有〔〕改变.〔a〕温度〔b〕晶体结构〔c〕应力状态.7．冷热加工的区别在于加工后是否留下〔〕.〔a〕加工硬化〔b〕晶格改变性〔c〕纤维组织8．钢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〔〕〔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〕铁在固态下有同索异构转变,而钢没有〔d〕铁和铜的再结晶温度不同试题1．写出下列力学性能符号所代表的力学性能指标的名称和含义.5δb 、σ0.2 、σs 、σe、σ500 1×103、KIc、HRC、HVσ700 2/1×105、σ600 1×10-5、σ-1、σ、akv 、ψ、δ、、HBS、E.2．低碳钢试样在受到静拉力作用直至拉断时经过怎样的变形过程?b.σ0.2、σ3．某金属材料的拉伸试样l0=100mm,d0=10mm.拉伸到产生0.2％塑性变形时作用力<载荷>F0.2=6.5×103N；Fb=8．5×103N.拉断后标距长为ll=120mm,断口处最小直径为dl=6.4mm,试求该材料的4．钢的刚度为20.7×104MPa,铝的刚度为6.9×104MPa.问直径为2.5mm,长12cm 的钢丝在承受450N的拉力作用时产生的弹性变形量<Δl>是多少?若是将钢丝改成同样长度的铝丝,在承受作用力不变、产生的弹性变形量<Δl>也不变的情况下,铝丝的直径应是多少?5．某钢棒需承受14000N的轴向拉力,加上安全系数允许承受的最大应力为140MPa.问钢棒最小直径应是多少?若钢棒长度为60mm、E=210000MPa,则钢棒的弹性变形量<Δl>是多少?6．试比较布氏、洛氏、维氏硬度的特点,指出各自最适用的X围.下列几种工件的硬度适宜哪种硬度法测量：淬硬的钢件、灰铸铁毛坯件、硬质合金刀片、渗氮处理后的钢件表面渗氮层的硬度.7．若工件刚度太低易出现什么问题?若是刚度可以而弹性极限太低易出现什么问题?8．指出下列硬度值表示方法上的错误.12HRC～15HRC、800HBS、58HRC～62HRC、550N／mm2HBW、70HRC～75HRC、200N／mm2HBS.9．根据GB700—88《碳素结构钢》的规定牌号为Q235的钢σb≥235MPa、δ5≥26％.现对进厂的一批Q235钢材采用d0=10mm的标准短试样进行拉伸试验,测得的试验数据是Fs=20KN,断后标距长lk=65mm.．试问这批钢材合格否?10．在图样上,为什么只用硬度来表示对机件的力学性能要求?11．判断下列说法是否正确,并说出理由.<1>材料塑性、韧性愈差则材料脆性愈大.<2>屈强比大的材料作零件安全可靠性高.<3>材料愈易产生弹性变形其刚度愈小.<4>伸长率的测值与试样长短有关,5δ>10δ<5>冲击韧度与试验温度无关.<6>同一材料的σ-1,一般都小于σ s.<7>较低表面粗糙度值,会使材料的材料的σ-1值降低.<8>材料综合性能好,是指各力学性能指标都是最大的.<9>材料的强度与塑性只要化学成分一定,就不变了.试题1一、名词解释〔15分〕1.过冷度2.正火3.奥氏体4.热加工5.调质处理二、碳相图回答下列问题〔15分〕1. 写出Fe-FeC相图上①-⑥区的组织组成物,标明A,E,C,S,P,K各点的含碳量：3①区：____ __②区：_ ____③区：______④区：_____ _ ⑤区：_______ ⑥区：______A点：_____ E点：_____ C点：______S点：_______ P点：_______ K点：_____2. 计算室温下含碳0.6%的钢中珠光体和铁素体各占多少？<共析点含碳量为0.8%>3. 说明含碳量 1.0%的钢比含碳量为0.5%的钢的硬度高的原因.三、简答〔24分〕1.在铸造生产中,采用哪些措施获得细晶粒组织？2.说明实际金属晶体缺陷种类与特征.3.石墨的形态对铸铁都有哪些影响？4.常见的热处理方法都有哪些？5.什么是铝合金的固溶处理和强化处理？6.回火的目的是什么,常用的回火操作有哪几种？四、把下列工程材料的类别填在表格里〔12分〕<1>H68 <2>W18Cr4V <3>Q235-A.F<4>1Cr18Ni9Ti <5>GCr15 <6>QT600-02<7>45 <8>HT200 <9>55Si2Mn<10>KTH350-06 <11>T10A <12>40Cr<13>20 <14>ChSnSb11-6 <15>Q235C<16>QSn4-3 <17>QAl7 <17>08<19>T12 <20>Y30 <21>HT150<22>35 <23>16Mn <24>20Cr五、综合应用题〔14分〕<1> 某机床主轴选用45钢锻造毛坯,要求有良好的综合机械性能且轴径部分要耐磨<HRC 50-55>,试为其编写简明的工艺路线,并说明各热处理工序的作用.<2> 一批45钢小轴因组织不均匀,需采用退火处理.拟采用以下几种退火工艺：①缓慢加热至700℃,经长时间保温后随炉冷至室温；②缓慢加热至840℃,经长时间保温后随炉冷至室温；③缓慢加热至1100℃,经长时间保温后随炉冷至室温；试说明上述三种工艺会导致小轴组织发生何变化？若要得到大小均匀的细小晶粒,选何种工艺最合适？试题答案一、名词解释题〔每题3分,共30分〕1、金属化合物；与组成元素晶体结构均不相同的固相2、固溶强化；随溶质含量增加,固溶体的强度、硬度提高,塑性、韧性下降的现象.3、铁素体；碳在 -Fe中的固溶体4、加工硬化；随冷塑性变形量增加,金属的强度、硬度提高,塑性、韧性下降的现象.5、球化退火；将工件加热到Ac1以上30——50摄氏度保温一定时间后随炉缓慢冷却至600摄氏度后出炉空冷.6、金属键；金属离子与自由电子之间的较强作用就叫做金属键.7、再结晶；冷变形组织在加热时重新彻底改组的过程.8、枝晶偏析；在一个枝晶X围内或一个晶粒X围内成分不均匀的现象.9、正火；是将工件加热至Ac3或Accm以上30~50℃,保温一段时间后,从炉中取出在空气中冷却的金属热处理工艺. 10、固溶体.合金在固态时组元间会相互溶解,形成一种在某一组元晶格中包含有其他组元的新相,这种新相称为固溶体二、简答题〔每题8分,共48分〕1、金属结晶的基本规律是什么？晶核的形成率和成长率受到哪些因素的影响？《P16》l结晶的基本过程——晶核形成与晶核长大结晶时的冷却速度〔即过冷度〕随着过冷度的增大,晶核的形成率和成长率都增大,但形成率的增长比成长率的增长快,同时液体金属中难熔杂质以与振动和搅拌的方法也会增大形核率2、手锯锯条、普通螺钉、车床主轴分别用何种碳钢制造？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30,35,40,45,503、金属经冷塑性变形后,组织和性能发生什么变化？《1》晶粒沿变形方向拉长,性能趋于各向异性,如纵向的强度和塑性远大于横向等.《2》晶粒破碎,位错密度增加,产生加工硬化,即随着变形量的增加,强度和硬度显著提高,而塑性和韧性下降,《3》织构现象的产生,即随着变形的发生不仅金属中晶粒会被破碎拉长,而且各晶粒的晶格位向也会沿着变形的方向同时发生转动,转动结果金属中每个晶粒的晶格位向趋于大体一致,产生织构现象,《4》冷压力加工过程中由于材料各部分的变形不均匀或晶粒内各部分和各晶粒间的变形不均匀,金属内部会形成残余的内应力,这在一般情况下都是不利的,会引起零件尺寸不稳定.4、固溶体和金属间化合物在结构和性能上有什么主要差别？在结构上：固溶体的晶体结构与溶剂的结构相同,而金属间化合物的晶体结构不同于组成它的任一组元,它是以分子式来表示其组成.在性能上：形成固溶体和金属件化合物都能强化合金,但固溶体的强度,硬度比金属间化合物低,塑性,韧性比金属间化合物好,也就是固溶体有更好的综合机械性能.5、实际晶体中的点缺陷,线缺陷和面缺陷对金属性能有何影响？如果金属中无晶体缺陷时,通过理论计算具有极高的强度,随着晶体中缺陷的增加,金属的强度迅速下降,当缺陷增加到一定值后,金属的强度又随晶体缺陷的增加而增加.因此,无论点缺陷,线缺陷和面缺陷都会造成晶格畸变,从而使晶体强度增加.同时晶体缺陷的存在还会增加金属的电阻,降低金属的抗腐蚀性能.6、比较退火的状态下的45钢、T8钢、T12钢的硬度、强度和塑性的高低,简述原因.三、综合分析题〔共22分〕1、〔12分〕有两个含碳量为1.2%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VK的冷却速度至室温.试问：〔1〕哪个温度加热淬火后马氏体晶粒较粗大？因为860摄氏度加热温度高,加热时形成的奥氏体晶粒粗大,冷却后得到的马氏体晶粒叫粗大〔2〕哪个温度加热淬火后马氏体含碳量较多？因为加热温度860已经超过了Accm,此时碳化物全部溶于奥氏体中,奥氏体中含碳量增加,而奥氏体向马氏体转变是非扩散型转变,所以冷却后马氏体含碳量较多.〔3〕哪个温度加热淬火后残余奥氏体较多？因为加热温度860已经超过了Accm,此时碳化物全部溶于奥氏体中,使奥氏体中含碳量增加,降低钢的Ms和Mf点,卒火后残余奥氏体增多.〔4〕哪个温度加热淬火后未溶碳化物较少？因为加热温度860已经超过了Accm,此时碳化物全部溶于奥氏体中,因为加热卒火后未溶碳化物较少〔5〕你认为哪个温度加热淬火后合适？为什么？780加热卒火后合适.因为含碳量为1.2%的碳钢属于过共析钢,过共析碳钢卒火加热温度Ac1+<30_50摄氏度>,而780在这个温度X围内,这时卒火后的组织为均匀而细小的马氏体和颗粒状渗碳体与残余奥氏体的混合组织,使钢具有高的强度,硬度和耐磨性,而且也具有较高的韧性.2、〔10分〕说明45钢试样〔Φ10mm〕经下列温度加热、保温并在水中冷却得到的室温组织：700℃,760℃,840℃,1100℃.700：因为它没有达到相变温度,因此没有发生相变,组织为铁素体和珠光体. 760：它的加热温度在Ac1_Ac3之间,因此组织为铁素体,马氏体和少量残余奥氏体.840：它的加热温度在Ac3以上,加热时全部转变为奥氏体,冷却后的组织为马氏体和少量残余奥氏体.1100：因为它的加热温度过高,加热时奥氏体晶粒粗化,卒火后得到粗片状马氏体和少量残余奥氏体试题11一、名词解释：〔20分〕合金同素异晶转变铁素体再结晶淬透性二、试计算面心立方〔FCC〕晶体的晶格致密度.〔5分〕三、铁碳相图知识测验：〔25分〕1．默画出铁碳相图,并标注出所有温度和成分点；2．40、60、T12钢的室温平衡组织是什么？它们从高温液态平衡冷却到室温要经过哪些转变？3．画出纯铁、40钢、T12钢的室温平衡组织,并标注其中的组织.四、钢的热处理知识测验：〔10分〕1．T8钢经淬火后得到什么组织？经退火后得到什么组织？2．T8钢淬火后分别在200℃、400℃、600℃回火又得到什么组织？五、要制造齿轮、连杆、热锻模具、弹簧、冷冲压模具、滚动轴承、车刀、锉刀、机床床身等零件,试从下列牌号中分别选出合适的材料并叙述所选材料的名称、成分、热处理工艺和零件制成后的最终组织.〔20分〕T10 65Mn HT300 W6Mo5Cr4V2 GCr15Mo 40Cr 20CrMnTi Cr12MoV 5CrMnMo六、叙述铸铁不同阶段石墨化程度与其最终组织的关系.〔10分〕七、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.〔10分〕习题2一、名词解释淬火、马氏体、调质处理、二次淬火、珠光体、Ｃ曲线二、填空1．本质晶粒度是根据标准实验方法,在〔〕℃保温〔〕小时后测定的奥氏体晶粒大小.2．共析钢加热到均匀的奥氏体化状态后缓慢冷却,稍低于温度将形成〔〕,为〔〕与〔〕的机械混合物,其典型形态为〔〕或〔〕.3．中马氏体是碳在α—Fe中的过饱和〔〕,具有〔〕点阵.4．于过冷奥氏体等温转变图通常呈〔〕,所以又称〔〕,亦称为〔〕.5．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〔〕.6．中温回火主要用于处理〔〕..因火后得到〔〕.7．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.8．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〔〕.三、简答1．什么是热处理？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？提示：只有从高温到低温发生相变或由固溶体溶度变化的合金才有可能进行热处理.2．什么是回火？回火的分类、因火的目的是什么？回火的四个阶段具有怎样的特点？如何避免回火脆性,相应回答回火冷却时应注意什么？提示：回火后工件一般在空气中冷却,对于具有第二类回火脆性的钢件,回火后进行油冷.对于性能要求较高的工件在防止开裂条件下,可进行油冷或水冷,然后进行一次低温补充回火,以消除快冷产生的内应力3．何谓冷处理？为何冷处理之后还要进行回火或时效？冷处理与二次淬火与二次硬化是不是一样的？以高速钢刃具生产工艺为例说明上述问题.提示：冷处理之后仍存在淬火应力；二次硬化是高速钢重要的强化手段.4．试说明下述组织结构与力学性能特点,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.5．T12钢加热到770℃后用图2-11所示各种方法冷却,分析其所得组织.6．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.提示：主要比较经两种工艺处理之后材料由表层到心部的组织,进而比较其性能差异.四、判断正误并改正1．铁素体相为面心立方点阵,渗碳体为复杂斜方点阵,奥氏体为体心立方点阵,三者点阵结构相差很大. 2．珠光体的片层间距主要取决于其形成温度.在连续冷却条件下,冷却速度越大,珠光体形成温度越低,即过冷度越大,则片层间距越小.3．珠光体的形成过程,包含着两个同时进行的过程：一个是通过碳的扩散生成低碳的渗碳体和高碳的铁素体；另一个是晶体点阵重构,由面心立方贝氏体的转变为体心立方的马氏体和复杂单斜点阵的回火组织. 4．低碳钢中的马氏体组织,因其显微组织是由许多成群的板条组成,故又称为板条马氏体.对某些钢因板条不易侵蚀显现出来,而往往呈现为块状,所以有时也称之为块状马氏体,又因为这种马氏体的亚结构主要为位错,通常也称它为位错型马氏体.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.６．大量的实验结果都证明,在屈服强度相同的条件下,位错型马氏体具有较高的硬度且比孪晶马氏体的韧性差的多.7．为了减小工件与淬火介质之间的温差,减小内应力,可以把欲淬火的工件,在淬入淬火介质之前,先水冷一段时间.这种方法叫"预冷淬火法〞8．使钢中的碳化物球状化.或获得"球状珠光体〞的退火工艺称为球化退火.因其也能够消除或减少化学成分偏析与显微组织的不均匀性,所以也称扩散退火.。
