《钢的热处理》习题与思考题参考答案
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.第四章钢的热处理复习与思考一、名词解释1.热处理热处理是采用适当的方式对金属材料或工件进行加热、保温和冷却以获得预期的组织结构与性能的工艺。
2.等温转变等温转变是指工件奥氏体化后,冷却到临界点以下的某一温度区间内等温保持时,过冷奥氏体发生的相变。
3.连续冷却转变连续冷却转变是指工件奥氏体化后以不同冷速连续冷却时过冷奥氏体发生的相变。
4.马氏体马氏体是碳或合金元素在α-Fe 中的过饱和固溶体。
5.退火钢的退火是将工件加热到适当温度,保持一定时间,然后缓慢冷却的热处理工艺。
6.正火正火是指工件加热奥氏体化后在空气中冷却的热处理工艺。
7.淬火钢的淬火是指工件加热奥氏体化后以适当方式冷却获得马氏体或 ( 和) 贝氏体组织的热处理工艺。
8.回火回火是指工件淬硬后,加热到 Ac1以下的某一温度,保温一定时间,然后冷却到室温的热处理工艺。
9.表面热处理表面热处理是为改变工件表面的组织和性能,仅对其表面进行热处理的工艺。
10.渗碳为提高工件表层碳的质量分数并在其中形成一定的碳含量梯度,将工件在渗碳介质中加热、保温,使碳原子渗入的化学热处理工艺称为渗碳。
.在一定温度下于一定介质中, 使氮原子渗入工件表层的化学热处理工艺称为渗氮,又称氮化。
二、填空题1. 整体热处理分为退火 、 正火 、 淬火 和 回火 等。
2. 根据加热方法的不同,表面淬火方法主要有:感应加热 表面淬火、火焰加热 表面淬火、电接触加热表面淬火、电解液加热表面淬火等。
3. 化学热处理方法很多,通常以渗入元素命名,如 渗碳、渗氮、碳氮共渗 和渗硼等。
4. 热处理工艺过程由加热 、 保温 和冷却三个阶段组成。
5. 共析钢在等温转变过程中,其高温转变产物有:P、 S和T 。
6.贝氏体分 上贝氏体和下贝氏体两种。
7. 淬火方法有: 单介质 淬火、 双介质 淬火、 马氏体分级 淬火和贝氏体等温 淬火等。
8.常用的退火方法有: 完全退火 、 球化退火 和 去应力退火 等。
钢的热处理习题解答第二章钢的加热转变2.奥氏体晶核优先在什么地方形成?为什么?答:奥氏体晶核优先在α/Fe3C界面上形成原因:①能量起伏条件易满足(相界面能的增加减少,也是应变能的增加减少)②结构起伏条件易满足③成分起伏条件易满足6.钢的等温及连续加热TTA图是怎样测定的,图中的各条曲线代表什么?答:等温TTA图将小试样迅速加热到Ac1以上的不同温度,并在各温度下保持不同时间后迅速淬冷,然后通过金相法测定奥氏体的转变量与时间的关系,将不同温度下奥氏体等温形成的进程综合表示在一个图中,即为钢的等温TTA图。
四条曲线由左向右依次表示:奥氏体转化开始线,奥氏体转变完成线,碳化物完全溶解线,奥氏体中碳浓度梯度消失线。
连续加热TTA图将小试样采用不同加热速度加热到不同温度后迅速淬冷,然后观察其显微组织,配合膨胀试验结果确定奥氏体形成的进程并综合表示在一个图中,即为钢的连续加热TTA图。
Acc 加热时Fe3CⅡ→A 终了温度Ac3 加热时α→A 终了温度Ac1 加热时P→A 开始温度13.怎样表示温度、时间、加热速度对奥氏体晶粒大小的影响?答:奥氏体晶粒度级别随加热温度和保温时间变化的情况可以表示在等温TTA图中加热速度对奥氏体晶粒度的影响可以表示在连续加热时的TTA图中随加热温度和保温时间的增加晶粒度越大加热速度越快I↑由于时间短,A晶粒来不及长大可获得细小的起始晶粒度补充2.阐述加热转变A的形成机理,并能画出A等温形成动力学图(共析钢)答:形成条件ΔG=Ga-Gp<0形成过程形核:对于球化体,A优先在与晶界相连的α/Fe3C界面形核对于片状P, A优先在P团的界面上形核长大:1 )Fe原子自扩散完成晶格改组2 )C原子扩散促使A晶格向α、Fe3C相两侧推移并长大Fe3C残留与溶解:A/F界面的迁移速度> A/Fe3C界面的迁移速度,当P中F完全消失,Fe3C残留Fe3C→AA均匀化:刚形成A中,C浓度不均匀。
《钢的热处理》习题与思考题参考答案(一)填空题1.板条状马氏体具有高的强度、硬度及一定的塑性与韧性。
2.淬火钢低温回火后的组织是 M回(+碳化物+Ar),其目的是使钢具有高的强度和硬度;中温回火后的组织是 T回,一般用于高σe 的结构件;高温回火后的组织是S回,用于要求足够高的强度、硬度及高的塑性、韧性的零件。
3.马氏体按其组织形态主要分为板条状马氏体和片状马氏体两种。
4.珠光体按层片间距的大小又可分为珠光体、索氏体和托氏体。
5.钢的淬透性越高,则临界冷却却速度越低;其C曲线的位置越右移。
6.钢球化退火的主要目的是降低硬度,改善切削性能和为淬火做组织准备;它主要适用于过共析(高碳钢)钢。
7.淬火钢进行回火的目的是消除内应力,稳定尺寸;改善塑性与韧性;使强度、硬度与塑性和韧性合理配合。
8.T8钢低温回火温度一般不超过 250℃,回火组织为 M回+碳化物+Ar ,其硬度大致不低于 58HRC 。
(二)判断题1.随奥氏体中碳含量的增高,马氏体转变后,其中片状马氏体减小,板条状马氏增多。
(×)2.马氏体是碳在a-Fe中所形成的过饱和间隙固溶体。
当发生奥氏体向马氏体的转变时,体积发生收缩。
(×)3.高合金钢既具有良好的淬透性,又具有良好的淬硬性。
(×)4.低碳钢为了改善切削加工性,常用正火代替退火工艺。
(√)5.淬火、低温回火后能保证钢件有高的弹性极限和屈服强度、并有很好韧性,它常应用于处理各类弹簧。
(×)6.经加工硬化了的金属材料,为了基本恢复材料的原有性能,常进行再结晶退火处理。
(√)(三)选择题1.钢经调质处理后所获得的组织的是 B 。
A.淬火马氏体 B.回火索氏体 C.回火屈氏体 D.索氏体2.若钢中加入合金元素能使C曲线右移,则将使淬透性 A 。
A.提高 B.降低 C.不改变 D.对小试样提高,对大试样则降代3.为消除碳素工具钢中的网状渗碳体而进行正火,其加热温度是 A 。
第四章 钢的热处理?复习与思考一、名词解释 1.热处理 热处理是采用适当的方式对金属材料或工件进行加热、保温和冷却以获得预 期的组织结构与性能的工艺。
2.等温转变 等温转变是指工件奥氏体化后,冷却到临界点以下的某一温度区间内等温保 持时,过冷奥氏体发生的相变。
3.连续冷却转变 连续冷却转变是指工件奥氏体化后以不同冷速连续冷却时过冷奥氏体发生 的相变。
4.马氏体 马氏体是碳或合金元素在α-Fe 中的过饱和固溶体。
5.退火 钢的退火是将工件加热到适当温度,保持一定时间,然后缓慢冷却的热处理 工艺。
6.正火 正火是指工件加热奥氏体化后在空气中冷却的热处理工艺。
7.淬火 钢的淬火是指工件加热奥氏体化后以适当方式冷却获得马氏体或(和)贝氏体 组织的热处理工艺。
8.回火 回火是指工件淬硬后,加热到 Ac1 以下的某一温度,保温一定时间,然后冷 却到室温的热处理工艺。
9.表面热处理 表面热处理是为改变工件表面的组织和性能,仅对其表面进行热处理的工 艺。
10.渗碳 为提高工件表层碳的质量分数并在其中形成一定的碳含量梯度,将工件在渗 碳介质中加热、保温,使碳原子渗入的化学热处理工艺称为渗碳。
11.渗氮在一定温度下于一定介质中,使氮原子渗入工件表层的化学热处理工艺称为 渗氮,又称氮化。
二、填空题 1.整体热处理分为 退火 、 正火 、 淬火 和 回火 等。
2.根据加热方法的不同,表面淬火方法主要有: 感应加热 表面淬火、 火焰加热 表面淬火、 电接触加热 表面淬火、 电解液加热 表面淬火 等。
3.化学热处理方法很多,通常以渗入元素命名,如 渗碳 、 渗氮 、 碳氮 共渗 和 渗硼 等。
4.热处理工艺过程由 加热 、 保温 和 冷却 三个阶段组成。
5.共析钢在等温转变过程中,其高温转变产物有: P 、 S 和 T。
6.贝氏体分 上贝氏体 和 下贝氏体 两种。
7.淬火方法有: 单介质 淬火、 双介质 淬火、 马氏体分级 淬火 和 贝氏体等温 淬火等。
《钢的热处理》习题与思考题参考答案(一)填空题1.板条状马氏体具有高的强度、硬度及一定的塑性与韧性。
2.淬火钢低温回火后的组织是 M回(+碳化物+Ar),其目的是使钢具有高的强度和硬度;中温回火后的组织是 T回,一般用于高σe 的结构件;高温回火后的组织是S回,用于要求足够高的强度、硬度及高的塑性、韧性的零件。
3.马氏体按其组织形态主要分为板条状马氏体和片状马氏体两种。
4.珠光体按层片间距的大小又可分为珠光体、索氏体和托氏体。
5.钢的淬透性越高,则临界冷却却速度越低;其C曲线的位置越右移。
6.钢球化退火的主要目的是降低硬度,改善切削性能和为淬火做组织准备;它主要适用于过共析(高碳钢)钢。
7.淬火钢进行回火的目的是消除内应力,稳定尺寸;改善塑性与韧性;使强度、硬度与塑性和韧性合理配合。
8.T8钢低温回火温度一般不超过 250℃,回火组织为 M回+碳化物+Ar ,其硬度大致不低于 58HRC 。
(二)判断题1.随奥氏体中碳含量的增高,马氏体转变后,其中片状马氏体减小,板条状马氏增多。
(×)2.马氏体是碳在a-Fe中所形成的过饱和间隙固溶体。
当发生奥氏体向马氏体的转变时,体积发生收缩。
(×)3.高合金钢既具有良好的淬透性,又具有良好的淬硬性。
(×)4.低碳钢为了改善切削加工性,常用正火代替退火工艺。
(√)5.淬火、低温回火后能保证钢件有高的弹性极限和屈服强度、并有很好韧性,它常应用于处理各类弹簧。
(×)6.经加工硬化了的金属材料,为了基本恢复材料的原有性能,常进行再结晶退火处理。
(√)(三)选择题1.钢经调质处理后所获得的组织的是 B 。
A.淬火马氏体 B.回火索氏体 C.回火屈氏体 D.索氏体2.若钢中加入合金元素能使C曲线右移,则将使淬透性 A 。
A.提高 B.降低 C.不改变 D.对小试样提高,对大试样则降代3.为消除碳素工具钢中的网状渗碳体而进行正火,其加热温度是 A 。
《钢的热处理》习题与思考题参考答案(一)填空题1.板条状马氏体具有高的强度、硬度及一定的塑性与韧性。
2.淬火钢低温回火后的组织是 M回(+碳化物+Ar),其目的是使钢具有高的强度和硬度;中温回火后的组织是 T回,一般用于高σe 的结构件;高温回火后的组织是S回,用于要求足够高的强度、硬度及高的塑性、韧性的零件。
3.马氏体按其组织形态主要分为板条状马氏体和片状马氏体两种。
4.珠光体按层片间距的大小又可分为珠光体、索氏体和托氏体。
5.钢的淬透性越高,则临界冷却却速度越低;其C曲线的位置越右移。
6.钢球化退火的主要目的是降低硬度,改善切削性能和为淬火做组织准备;它主要适用于过共析(高碳钢)钢。
7.淬火钢进行回火的目的是消除内应力,稳定尺寸;改善塑性与韧性;使强度、硬度与塑性和韧性合理配合。
8.T8钢低温回火温度一般不超过 250℃,回火组织为 M回+碳化物+Ar ,其硬度大致不低于 58HRC 。
(二)判断题1.随奥氏体中碳含量的增高,马氏体转变后,其中片状马氏体减小,板条状马氏增多。
(×)2.马氏体是碳在a-Fe中所形成的过饱和间隙固溶体。
当发生奥氏体向马氏体的转变时,体积发生收缩。
(×)3.高合金钢既具有良好的淬透性,又具有良好的淬硬性。
(×)4.低碳钢为了改善切削加工性,常用正火代替退火工艺。
(√)5.淬火、低温回火后能保证钢件有高的弹性极限和屈服强度、并有很好韧性,它常应用于处理各类弹簧。
(×)6.经加工硬化了的金属材料,为了基本恢复材料的原有性能,常进行再结晶退火处理。
(√)(三)选择题1.钢经调质处理后所获得的组织的是 B 。
A.淬火马氏体 B.回火索氏体 C.回火屈氏体 D.索氏体2.若钢中加入合金元素能使C曲线右移,则将使淬透性 A 。
A.提高 B.降低 C.不改变 D.对小试样提高,对大试样则降代3.为消除碳素工具钢中的网状渗碳体而进行正火,其加热温度是 A 。
第六章钢的热处理习题参考答案一、解释下列名词答:1、奥氏体:碳在γ-Fe中形成的间隙固溶体。
过冷奥氏体:处于临界点A1以下的不稳定的将要发生分解的奥氏体称为过冷奥氏体。
残余奥氏体:M转变结束后剩余的奥氏体。
2、珠光体:铁素体和渗碳体的机械混合物。
索氏体:在650~600℃温度范围内形成层片较细的珠光体。
屈氏体:在600~550℃温度范围内形成片层极细的珠光体。
贝氏体:过饱和的铁素体和渗碳体组成的混合物。
马氏体:碳在α-Fe中的过饱和固溶体。
3、临界冷却速度V K:淬火时获得全部马氏体组织的最小冷却速度。
4、退火:将工件加热到临界点以上或在临界点以下某一温度保温一定时间后,以十分缓慢的冷却速度(炉冷、坑冷、灰冷)进行冷却的一种操作。
正火:将工件加热到A c3或A ccm以上30~80℃,保温后从炉中取出在空气中冷却。
淬火:将钢件加热到Ac3或Ac1以上30~50℃,保温一定时间,然后快速冷却(一般为油冷或水冷),从而得马氏体的一种操作。
回火:将淬火钢重新加热到A1点以下的某一温度,保温一定时间后,冷却到室温的一种操作。
冷处理:把冷到室温的淬火钢继续放到深冷剂中冷却,以减少残余奥氏体的操作。
时效处理:为使二次淬火层的组织稳定,在110~150℃经过6~36小时的人工时效处理,以使组织稳定。
5、调质处理:淬火后再进行的高温回火或淬火加高温回火6、淬透性:钢在淬火后获得淬硬层深度大小的能力。
淬硬性:钢在淬火后获得马氏体的最高硬度。
7、回火马氏体:过饱和的α固溶体(铁素体)和与其晶格相联系的ε碳化物组成的混合物。
回火索氏体:在F基体上有粒状均匀分布的渗碳体。
回火屈氏体:F和细小的碳化物所组成的混合物。
8、第一类回火脆性:淬火钢在250℃~400℃间回火时出现的回火脆性。
第二类回火脆性:淬火钢在450℃~650℃间回火时出现的回火脆性。
10、表面淬火:采用快速加热的方法,将工件表层A化后,淬硬到一定深度,而心部仍保持未淬火状态的一种局部淬火法。
第五章钢的热处理〔含答案〕一、填空题〔在空白处填上正确的内容〕1、将钢加热到,保温肯定时间,随后在中冷却下来的热处理工艺叫正火。
答案:Ac 或Ac 以上50℃、空气3 cm2、钢的热处理是通过钢在固态下、和的操作来转变其内部,从而获得所需性能的一种工艺。
答案:加热、保温、冷却、组织3、钢淬火时获得淬硬层深度的力量叫,钢淬火时获得淬硬层硬度的力量叫。
答案:淬透性、淬硬性4、将后的钢加热到以下某一温度,保温肯定时间,然后冷却到室温,这种热处理方法叫回火。
答案:淬火、Ac15、钢在肯定条件下淬火时形成的力量称为钢的淬透性。
淬透层深度通常以工件到的距离来表示。
淬透层越深,表示钢的越好。
答案:马氏体〔M〕、外表、半马氏体区、淬透性6、热处理之所以能使钢的性能发生变化,其根本缘由是由于铁具有转变,从而使钢在加热和冷却过程中,其内部发生变化的结果。
答案:同素异构、组织7、将钢加热到,保温肯定时间,随后在中冷却下来的热处理工艺叫正火。
答案:Ac 或Ac 以上30℃~50℃、空气3 cm8、钢的渗碳是将零件置于介质中加热和保温,使活性渗入钢的外表,以提高钢的外表的化学热处理工艺。
答案:渗碳、碳原子、碳含量9、共析钢加热到Ac 以上时,珠光体开头向转变,通常产生于铁素体和1渗碳体的。
答案:奥氏体〔A〕、奥氏体晶核、相界面处10、将工件放在肯定的活性介质中,使某些元素渗入工件外表,以转变化学成分和,从而改善外表性能的热处理工艺叫化学热处理。
答案:加热和保温、组织11、退火是将组织偏离平衡状态的钢加热到适当温度,保温肯定时间,然后冷却,以获得接近组织的热处理工艺。
答案:缓慢〔随炉〕、平衡状态12、将钢加热到温度,保温肯定时间,然后冷却到室温,这一热处理工艺叫退火。
答案:适当、缓慢〔随炉〕13、V 是获得的最小冷却速度,影响临界冷却速度的主要因素是。
临答案:全部马氏体〔全部M〕、钢的化学成分14、钢的热处理是将钢在肯定介质中、和,使它的整体或外表发生变化,从而获得所需性能的一种工艺。
钢的热处理章节习题
1、热处理的分类:并用下划线标出热处理的基本方法是哪几种?热处理的本质是什
么?
2、退火和正火的各自应用范围?
3、淬火的目的、常用淬火试剂及常用淬火方法:淬火过程中,工件出现的两种现象。
4、为什么要对工件进行表面热处理?
5、简单安排一下齿轮轴的生产工艺过程。
金属材料的性能章节习题
1、工件使用过程中受那些外加载荷作用?会造成那些影响?
2、材料在受到外加载荷作用过程中,会表现出那些力学性能特征?他们各自的计算公式和记录方式分别是什么?
3、材料制成零件的过程中,所用到的工艺方法有哪些?各自受那些因素影响?。
《钢的热处理》习题与思考题参考答案(一)填空题1.板条马氏体具有较高的强度、硬度和一定的塑性和韧性。
2.淬火钢经低温回火后的组织为m硬度、高塑性和韧性零件。
3.马氏体按其组织形态主要分为板条状马氏体和片状马氏体两种。
4.珠光体按层片间距的大小又可分为珠光体、索氏体和托氏体。
5.钢的淬透性越高,则临界冷却却速度越低;其c曲线的位置越右移。
6.钢球化退火的主要目的是降低硬度,改善切削性能,为淬火准备显微组织;主要适用于过共析(高碳钢)钢。
7.淬火钢进行回火的目的是消除内应力,稳定尺寸;改善塑性与韧性;使强度、硬度与塑性和韧性合理配合。
8.T8钢的低温回火温度一般不超过250℃,回火组织为M循环+碳化物+Ar,硬度不低于58hrc。
(2)判断问题1.随奥氏体中碳含量的增高,马氏体转变后,其中片状马氏体减小,板条状马氏增多。
(×)(×)3.高合金钢具有良好的淬透性和淬透性。
(×)4. 为了提高低碳钢的可加工性,常采用正火工艺代替退火工艺。
(√)(×)6.经加工硬化了的金属材料,为了基本恢复材料的原有性能,常进行再结晶退火处理。
(√)(三)选择题1.淬火和回火处理后的钢组织为B。
a.淬火马氏体b.回火索氏体c.回火屈氏体d.索氏体2.若钢中加入合金元素能使c曲线右移,则将使淬透性a。
a、增加B.减少C.不改变D.小样本增加,大样本减少3。
正火以消除碳素工具钢中的网状渗碳体,其加热温度为a。
a.accm+(30~50)℃b.accm-(30~50)℃c.ac1+(30~50)℃d.ac1-(30~50)℃4.钢丝在冷拉过程中必须经b退火。
a、扩散退火B.消除应力退火C.再结晶退火D.再结晶退火5.工件焊接后应进行b。
a.重结晶退火b.去应力退火c.再结晶退火d.扩散退火回来(+碳化物+ar),其目的是使钢具有高的强度和硬度;中温回火后的结构为T型背,一般用于高温σE)结构构件;高温回火后的组织为s循环,用于要求足够高的强度2.马氏体是碳在a-fe中所形成的过饱和间隙固溶体。
当发生奥氏体向马氏体的转变时,体积发生收缩。
5.钢制零件经淬火和低温回火后,能保证较高的弹性极限、屈服强度和良好的韧性。
它通常用于处理各种弹簧。
6.某钢的淬透性为j,其含义是c。
a、 15钢的硬度为40hrcb。
40钢的硬度为15hrcc.该钢离试样末端15mm处硬度为40hrcd.该钢离试样末端40mm处硬度为15hrc (四)指出下列钢件的热处理工艺,说明获得的组织和大致的硬度:①45钢的小轴(要求综合机械性能好);答:淬火和回火处理(淬火+高温回火);回火索氏体;25~35hrc② 60钢弹簧;答:淬火+中温回火;回火托氏体;35~45hrc。
③ T12钢锉。
答:淬火+低温回火;回火马氏体+渗碳体+残余奥氏体;58~62hrc(五)车床主轴要求轴颈部位的硬度为50~52hrc,其余地方为25~30hrc,其加工路线为:锻造→正火→机械加工→调质→轴颈表面淬火→低温回火→磨加工。
请指出:① 从20、45、60和T10钢中,选择用于制造主轴的钢:② 正火、淬火和回火、表面淬火和低温回火的目的;③ 期刊表面的组织和其他组织。
答:45钢;②正火改善切削性能;调质获得较好的综合机械性能;表面淬火使表面获得马氏体,提高表面的耐磨性能;低温回火消除残余应力,稳定尺寸,改善塑性与韧性。
③ 轴颈表面组织为回火马氏体;其他地方的微观结构为回火索氏体。
(六)现需制造一汽车传动齿轮,要求表面具有高的硬度、耐磨性和高的接触疲劳强度,心部具有良好韧性,应采用如下哪种材料及工艺,为什么?① T10钢在低温下淬火和回火;45钢经过淬火和回火;③ 低碳合金结构钢20CrMnTi 在低温下渗碳、淬火和回火。
答:T10钢淬火+低温回火后的组织为回火马氏体+渗碳体+残余奥氏体,硬度58~62Hrc。
表面硬度高,耐磨性好,但芯部韧性差。
因此① 这不合适。
45钢经调质处理后的组织为回火索氏体,硬度为25~35hrc,综合机械性能较好,但表面不耐磨,因此,②不合适。
低碳合金结构钢20CrMnTi经渗碳、淬火和低温回火后,其表面组织为回火马氏体+合金碳化+少量残余奥氏体,硬度为60~67hrc,表面具有较高的硬度和耐磨性,铁心组织为回火马氏体+少量铁素体,硬度50~55HRC,具有较高的强度和一定的韧性。
因此③ 这很合适。
第一次测练试题参考答案材料的性质一、填空题1.机械设计时常用两个强度指标。
2.设计刚度好的零件,应根据弹性模量指标来选择材料。
3.屈强比是与之相比。
4.材料主要的工艺性能有铸造性能、可锻性、焊接性和热处理性能(或切削性能)。
和二、判断题1.材料的硬度越低,其切削性能越好。
(×)2. 材料的E值越大,其塑性越差。
(×)3. 材料的抗拉强度和布氏硬度大致呈直线。
(√)4.各种硬值可以互换。
(×)3、选择题1.低碳钢拉伸应力一应变图中,曲线上相应的最大应用值称为C。
a、弹性极限b、屈服强度c、抗拉强度d、断裂强度2.材料开始发生塑性变形的应力值叫做材料的b。
a、弹性极限B、屈服强度C、抗拉强度D和条件屈服强度3。
在测量淬火钢和一些表面硬化零件的硬度时,通常使用C。
a、 Hrab,HRBC,HRCD,hb4。
有利于机械加工的材料的硬度范围为C。
a、<160hbb、>230hbc、(150~250)hbd、(60~70)hrc四、问答题2.常用的硬度测量方法有多少种?它的适用范围是什么?答:1)布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度;2)布氏硬度主要用于软材料的测量,如退火钢、调质钢和有色金属等;洛氏硬度主要用于测量淬火钢、调质钢和表面硬质层等中硬材料;维氏硬度主要用于测量显微组织中的第二相。
《材料的结构》一、填空题1.晶体和非晶体的根本区别在于原子在三维空间中的排列规律不同。
前者有序,后者无序。
2.金属晶体中常见的点缺陷有空位、填隙原子和置换原子。
线缺陷是位错,平面缺陷是晶界。
3.在普通金属晶格中,原子排列最密集的晶体方向在体心立方晶格中<111>面心立方晶格中<110>。
4.不同晶体方向的晶体性质不同,这是单晶的各向异性。
一般的结构金属是多晶的,其性质在各个方向上大致相同,这是实际金属的伪各向同性。
5.同素异构转变是指当外部的温度和压强改变时,金属由一种晶体结构向另一种晶体结构转变的现象。
二、判断题1.由于单晶的各向异性,实际金属晶体在各个方向上的性能都是不同的。
(×)2. 金属理想晶体的强度远高于实际晶体。
(√)3.金属面心立方晶格的密度高于体心立方晶格。
(√)4.在室温下,金属的晶粒越细,其强度越高,塑性越低。
(×)5. 实际金属中存在点、线和表面缺陷,这会降低金属的强度和硬度。
(×)3、选择题1.晶体中的位错属于d。
a、体缺陷B、点缺陷C、表面缺陷D和线缺陷1。
多晶具有AC。
a、各向同性b、各向异性c、伪各向同性d、伪各向异性3.金属原子的结合方式是c。
a、离子键B、共价键C、金属键D和分子键4。
固体金属的结构特征是B。
a、短程有序排列b、长程有序排列c、完全无序排列d、部分有序排列5.室温下,金属的晶粒越细小,则d。
a、高强度,低塑性B,低强度,低塑性C,低强度,高塑性D,高强度,高塑性4。
问答实际金属晶体中存在哪几种晶体缺陷?它们对金属的机械性能的影响有什么?答:1)点缺陷、线缺陷(位错)、面缺陷(晶界);2)随着点缺陷密度的增加,材料的强度和硬度增加(固溶强化),塑性和韧性降低;随着位错密度的增加,材料的强度和硬度增加(位错强化或加工强化),塑性和韧性降低;晶粒越细,晶界面积越大,材料的强度和硬度越高(细晶强化),塑性和韧性越好。
《纯金属的凝固》一、填空题1.在金属学中,金属从液态到固态的转变通常被称为结晶,而金属从一种结构的固态到另一种结构的固态的转变被称为异构体转变(或多晶型转变)。
2.当对金属液体进行变质处理时,变质剂的作用是增加非自发形核(或非均匀形核)。
3.液态金属结晶时,获得细晶粒组织的主要方法是增加过冷度和变质处理(或孕育处理)。
4.过冷度是理论结晶温度与实际结晶温度之差。
一般金属结晶时,过冷度越大,则晶粒越细。
二、判断题1.从液体到固体的凝固过程是一个结晶过程。
(×)2. 当金属结晶时,冷却速度越快,结晶晶粒越细。
(√) 3.在其他条件相同的情况下,金属型浇注的铸件比砂型浇注的铸件晶粒更细。
(√)4.在其它条件相同时,铸成薄件的晶粒比铸成厚件的晶粒更细。
(√)5.在实际生产条件下,金属凝固时的过冷度都很小(<30℃),其主要原因是由于非均匀形核的结果。
(√)三、选择题1.液态金属结晶时,C越大,结晶后金属的晶粒越细。
a、成核速率Nb,生长速率GC,n/Gd比,g/N2比。
当纯金属结晶时,冷却速度越快,实际结晶温度将为B.a。
B越高,C越低,接近理论结晶温度D,没有变化4。
问答晶粒大小对金属性能有何影响?金属在结晶过程中如何细化晶粒?答:1)晶粒越细,材料的强度和硬度越高(细晶粒强化),塑性和韧性越好。
2)增加过冷度,提高均匀形核率;变质处理增加非自发形核率;增加振动与搅拌,破碎晶粒。
合金的相结构1。
填空1.cr、v在γ-fe中将形成置换固溶体,c、n在γ-fe中则形成间隙固溶体。
2.合金的相结构包括固溶体和金属间化合物。
前者具有较高的塑性和韧性,适用于合金基体相;后者硬度高,适用于强化相。
3.组织的定义是在显微镜下,合金中各相的形状、大小和分布所构成的综合体。
二、判断题1.置换固溶体可以形成无限固溶体,填隙固溶体只能是有限固溶体。
(√)2.一般来说,合金中的固溶体具有良好的塑性,而金属化合物的硬度较高。
(√)3.合金中所有成分相同、晶体结构相同、界面与其他部分分离的均匀成分称为相。
(×)3、选择题1.渗碳体属于b。
a、间隙固溶体B,间隙化合物C,间隙相D,正常化合物2.固溶体的晶体结构是a。
a、溶剂的晶型b、溶质的晶型c、复杂晶型d、其他晶型3.金属化合物的特征是C。
a、高塑性b、高韧性c、高硬度d、高强度四、问答题1.试着描述固溶强化、位错强化、细晶强化和弥散强化的强化原理,并解释它们的主要区别。
答:1)固溶强化是随着溶质浓度的增加,晶格畸变增大,阻碍位错运动的能力增加,因此,材料的强度和硬度提高;位错强化是随着位错密度的增加,由于位错之间的交互作用增强,导致位错缠结和钉轧,对滑移的阻力增加,使塑性变形抗力显著升高,因此,材料的强度和硬度提高;细晶强化是晶粒越细小,晶界面积越多,阻碍位错运动的能力超强,因此,材料的强度和硬度越高;弥散强化属于第二相强化,原理是位错经过(绕过或切过)第二相时,受到较大的阻力作用,因此,材料的强度和硬度提高。