《金属学与热处理》试卷(B卷)
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《金属学与热处理》复习题绪论基本概念:1.工艺性能:金属材料适应实际加工工艺的能力。
(分类)2.使用性能:金属材料在使用时抵抗外界作用的能力。
(分类)3.组织:用肉眼,或不同放大倍数的放大镜和显微镜所观察到的金属材料内部的情景。
宏观组织:用肉眼或用放大几十倍的放大镜所观察到的组织。
(金属内部的各种宏观缺陷)显微组织:用100-2000倍的显微镜所观察到的组织。
(各个组成相的种类、形状、尺寸、相对数量和分布,是决定性能的主要因素)4:结构:晶体中原子的排列方式。
第一章基本概念:1.金属:具有正的电阻温度系数的物质,其电阻随温度升高而增加。
2.金属键;金属正离子和自由电子之间相互作用而形成的键。
3.晶体:原子(离子)按一定规律周期性地重复排列的物质。
4.晶体特性:(原子)规则排列;确定的熔点;各向异性;规则几何外形。
5.晶胞:组成晶格的最基本的几何单元。
6.配位数:晶格中任一原子周围与其最近邻且等距的原子数目。
7.晶面族:原子排列相同但空间位向不同的所有晶面称为晶面族。
8.晶向族:原子排列相同但空间位向不同的所有晶向称为晶向族。
9.多晶型性:当外部条件(如温度和压强)改变时,有些金属会由一种晶体结构向另一种晶体结构转变。
又称为同素异构转变。
10.晶体缺陷:实际晶体中原子排列偏离理想结构的现象。
11.空位:晶格结点上的原子由于热振动脱离了结点位置,在原来的位置上形成的空结点。
12.位错:晶体中有一列或若干列原子发生了有规则的错排现象,使长度达几百至几万个原子间距、宽约几个原子间距范围内的原子离开其平衡位置,发生了有规律的错动。
13.柏氏矢量:在实际晶体中沿逆时针方向环绕位错线作一个闭合回路。
在完整晶体中以同样的方向和步数作相同的回路,由回路的终点向起点引一矢量,该矢量即为这条位错线的柏氏矢量。
14.晶粒:晶体中存在的内部晶格位向完全一致,而相互之间位向不相同的小晶体。
15.各向异性:由于晶体中不同晶面和晶向上的原子密度不同,因而晶体在不同方向上的性能有所差异。
(完整版)《金属学及热处理》复习习题及答案1第一章金属及合金的晶体结构复习题一、名词解释1. 晶体: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。
2. 非晶体:指原子呈不规则排列的固态物质。
3. 空间点阵:描述晶体中原子(离子、分子或原子集团)规律排列的空间格架称为空间点阵。
4. 晶格:一个能反映原子排列规律的空间格架。
5. 晶胞:构成晶格的最基本单元。
6. 晶界:晶粒和晶粒之间的界面。
7. 单晶体:只有一个晶粒组成的晶体。
8 多晶体:由许多取向不同,形状和大小甚至成分不同的单晶体(晶粒)通过晶界结合在一起的聚合体。
9. 晶粒:组成多晶体的各个小单晶体的外形一般为不规则的颗粒状,故通常称之为晶粒。
10. 合金:是以一种金属为基础,加入其他金属或非金属,经过熔合而获得的具有金属特性的材料。
11. 组元:组成合金最基本的、独立的物质称为组元。
12. 相:金属中具有同一化学成分、同一晶格形式并以界面分开的各个均匀组成部分称为相。
13. 组织:用肉眼观察到或借助于放大镜、显微镜观察到的相的形态及分布的图象统称为组织。
14. 固熔体:合金组元通过溶解形成成分和性能均匀的、结构上与组元之一相同的固相。
二、填空题I .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。
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、球墨铸铁及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__________、__________及__________。
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()。
金属热处理试题库+答案一、判断题(共100题,每题1分,共100分)1.大多数金属材料没有明显的屈服现象。
()A、正确B、错误正确答案:A2.变形抗力是金属和合金抵抗其产生弹性变形的能力。
()A、正确B、错误正确答案:B3.被加热后的钢坯最外层氧化铁皮为Fe203。
()A、正确B、错误正确答案:B4.奥氏体的强度、硬度不高、但具有良好的塑性。
()A、正确B、错误正确答案:A5.感应加热淬火的温度,与钢的化学成份及原始组织状态有关,而与加热速度无关。
()A、正确B、错误正确答案:B6.在用叩击法检查较薄或细长的小型工件裂纹时,应将其平放在平坦的水平面上,然后再进行敲击,以便能进行准确地判断。
()A、正确B、错误正确答案:B7.碳是不利于调质钢冲击韧度的元素,故在保证硬度的前提下,应该把钢中的碳含量限制在较低的范围内。
()A、正确B、错误正确答案:A8.碳素钢的塑性随其温度升高,塑性越好。
()A、正确B、错误正确答案:B9.载重汽车变速箱齿轮选用20CrMnTi钢制造,其加工工艺路线是:下料→锻造→渗碳预冷淬火→低温回火→机加工→正火→喷丸→磨齿。
()A、正确B、错误正确答案:B10.炼铁最常用的熔剂主要成分是石灰石(CaCO3),其作用是与矿石中的脉石及燃料中的灰分互相作用,生成熔点低,流动性好和密度小的熔渣,以便将铁从其中分离出来。
()A、正确B、错误正确答案:A11.因在马氏体转变区冷却过快而引起的淬火裂纹,往往是穿晶分布。
()A、正确B、错误正确答案:A12.去应力退火的温度一般是在A1点以下(500~650℃),退火过程不发生组织转变。
()A、正确B、错误正确答案:A13.Q235-A·F表示碳素结构钢的屈服强度为235MPa的A级沸腾钢。
()A、正确B、错误正确答案:A14.一般规定自工件表面至半马氏体区的深度作为淬硬层深度。
()B、错误正确答案:B15.红外线二氧化碳分析仪的优点是灵敏度高、反应快、误差小,可以在较宽的环境温度下工作,也可进行多点断续测量和控制。
一、填空题(每空1分, 共20分)1. 常见的金属的塑性变形方式有和孪生两种类型。
2. 滑移实际上是在切应力下运动的结果。
当滑移面与外力平行或垂直时, 晶体不可能滑移, 这种位向称为。
3. 钢的热处理是指把钢在固态下加热到一定温度, 进行必要的, 并以适当的速度, 以改变钢的内部组织, 从而得到所需性能的工艺方法。
4. 淬火前, 若钢中存在网状渗碳体, 应采用的方法予以消除, 否则会影响钢的淬透性。
5. 是指加热温度偏高而使奥氏体晶粒粗大, 淬火后得到粗大的马氏体, 导致零件性能变脆。
6.合金元素能够抑制马氏体分解, 阻碍碳化物的聚集和长大, 使钢在很高的回火温度下保持高硬度和高强度, 这种性质称为。
7. 强碳化物形成元素, 在含量较高及在一定回火温度下, 还将沉淀析出各自细小、弥散的特殊碳化物, 其使钢的硬度不降低反而再次提高, 这种现象称为。
8. 把两个45钢退火状态小试样分别加热到Ac3+30 ~50℃和Ac1~ Ac3之间, 保温后迅速水冷, 所得到的组织是, 前者为马氏体和残余奥氏体, 后者为、残余奥氏体和, 前者的硬度较后者(高或低)。
9. 钢的淬透性主要指钢在淬火时形成组织深度的能力, 是一种重要的热处理工艺性能, 其高低可在相同的淬火条件下钢所获得的淬硬层来评定的。
10. 量具用钢的主要性能要求是具有及良好的耐磨性, 并在长期使用和存放期间有良好的。
11.可锻铸铁中, 石墨呈状存在。
在各类铸铁中, 铸铁的力学性能介于优质灰铸铁和球墨铸铁之间。
12. 淬火铝合金随着时间的延长而发生强化的现象称为。
已时效硬化的铝合金再重新加热后在室温下放置, 仍能进行正常时效的现象称为。
二、单项选择题(每一小题的备选答案中, 只有一个答案是正确的, 请把你认为正确答案的题号填入括号内。
错选、多选、不选均不给分, 每小题2分, 共30分)1.锻造的曲轴要比由切削制成的曲轴有更高的力学性能, 主要是由于工件内部有()。
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()。
金属热处理考试题与参考答案一、判断题(共100题,每题1分,共100分)1.平衡结晶获得的20%Ni的Cu-Ni合金比40%的Cu-Ni合金的硬度和强度要高。
()A、正确B、错误正确答案:B2.固溶体具有与溶剂金属相同的晶体结构。
()A、正确B、错误正确答案:A3.渗氮工件出炉时应避免碰撞,对细长及精密工件应吊挂冷却。
()A、正确B、错误正确答案:A4.碳氮共渗温度一般低于渗碳温度,面且氮能强烈地稳定奥氏体,所以不可以直接淬火。
()A、正确B、错误正确答案:B5.耐火材料的导热性是指材料的隔热性。
()A、正确B、错误正确答案:B6.2Cr13为马氏体不锈钢。
()A、正确B、错误正确答案:A7.镍铬-镍铝热电偶中,镍铝是正极,镍铬是负极。
()A、正确B、错误正确答案:B8.滑移变形不会引起金属晶体结构的变化。
()A、正确B、错误正确答案:A9.再结晶是无相变的结晶过程。
()A、正确B、错误正确答案:A10.高碳钢的淬硬性差。
()A、正确B、错误正确答案:B11.被加热后的钢坯最外层氧化铁皮为Fe203。
()A、正确B、错误正确答案:B12.因在马氏体转变区冷却过快而引起的淬火裂纹,往往是穿晶分布。
()A、正确B、错误正确答案:A13.轧制节奏反映了轧制线生产速度的快慢。
()A、正确B、错误正确答案:A14.除Fe和C外还含有其他元素的钢就是合金钢。
()A、正确B、错误正确答案:B15.正火时加热温度越高越好,回火时温度越低越好。
()A、正确B、错误正确答案:B16.对过烧的工件可以用正火或退火的返修办法来消除。
()A、正确B、错误正确答案:A17.因为面心立方晶格的配位数大于体心立方晶格的配位数,所以面心立方晶格比体心立方晶格更致密。
()A、正确B、错误正确答案:A18.亚共析钢的性能是随着含碳量的增加,其硬度、强度增加而塑性降低。
()A、正确B、错误正确答案:A19.共晶转变虽然是液态金属在恒温下转变成另外两种固相的过程,但是和结晶有本质的不同,因此不是一个结晶过程。
试题一学年第学期课程名称:金属材料与热处理拟题教师:考试班级:考试时间:教研室主任审核:系主任审核:教务处长审批:核印份数:《金属材料与热处理》课程期末试卷成绩______ 考试班级月日一、填空题(每空1分,共20分)1、原子呈无序堆积状况的物质叫,原子呈有序、有规则排列的物质称为。
2、位错有各种类型,最简单的有两种:一种是,另一种是。
3、从金属学观点来说,凡在再结晶温度以下进行的加工称为;在再结晶温度以上进行的加工称为。
4、铁碳合金的基本相有铁素体、和。
5、钢的冷却形式主要有两种:一种是冷却,另一种是冷却。
6、亚共析钢的淬火加热温度一般为,共析钢、过共析钢加热温度一般为。
7、白口铸铁中的碳主要以形式存在,而灰口铸铁中的碳主要以形式存在。
8、KTH300-06是可锻铸铁牌号,其中H表示,300表示。
9、普通黄铜是由、组成的二元合金。
10、金属的缺陷可分为点缺陷、和三类。
二、判断题(每题2分,共20分对者打“△”,错者打“×”)()1、金属的实际结晶温度均低于理论结晶温度。
()2、非晶体具有各向异性的特点。
()3、一般来说,晶体内滑移面和滑移方向越多,则金属的塑性越好。
()4、渗碳体是铁与碳的混合物。
()5、碳钢加热到Ac1以上即实现了完全奥氏体化。
()6、马氏体是碳过量地溶解在α-Fe内形成的固溶体,是一种平衡组织。
()7、由于回火时加热温度在A1以下,所以淬火钢回火时没有组织变化。
()8、淬透性好的钢,淬火后硬度不一定高。
()9、除Fe、C外还含有其他元素的钢就是合金钢。
()10、纯铝与纯铜均无同素异构转变。
三、选择题(每题2分,共20分)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、γ-Fe转变为α-Fe时,纯铁的体积会()。
A、收缩B、膨胀C、不变3、晶体中某处的一列或若干列原子有规律的错排现象称为()。
A、同素异构转变B、位错C、晶格畸变4、晶体与非晶体的主要区别是()。
1.对钢的硬度进行标注时,一般来说,退火状态标注,淬火状态标注。
A﹑布氏硬度(HBS) B﹑洛氏硬度(HRC)2.在铁碳相图中,共析点对应的含碳量为 A ,温度为 C 。
共晶点对应的含碳量为 4.30% ,温度为 D 。
A﹑0.77% B﹑2.11% C﹑727℃D﹑1148℃3.要求耐磨的零件,应选择的材料。
A﹑塑性好B﹑韧性好C﹑强度高D﹑硬度高4.纯金属在结晶,合金在结晶。
A﹑一定温度范围内B﹑恒温下5.α-Fe具有晶格,γ-Fe具有晶格。
A﹑面心立方B﹑体心立方C﹑密排六方6.对金属材料来说,晶粒越细小,则力学性能。
A﹑越低B﹑越高C﹑没有多大变化7.所谓调质处理就是。
A﹑淬火+高温回火 B﹑淬火+中温回火 C﹑淬火+低温回火8.对共析钢来说,通常炉冷得到,空冷得到,水冷得到。
A﹑珠光体B﹑马氏体C﹑托氏体D﹑索氏体9.白口铸铁中的碳主要以形式存在,灰口铸铁中的碳主要以形式存在。
A﹑固溶体B﹑渗碳体C﹑石墨10.冷冲模具工作零件的最终热处理为。
A﹑调质 B﹑退火 C﹑淬火+低温回火二﹑名词解释(4分×5)1.晶体:2.珠光体:3.弥散强化:4.共晶转变:5.淬透性:1、热处理:将钢在固态下进行加热、保温,冷却,以改变其组织而得到所需性能的工艺方法。
2、马氏体:C在α-Fe中的过饱和固溶体。
3、实际晶粒度:在某一加热条件下(实际热处理)所得到的实际奥氏体晶粒大小。
三﹑判断题(对的在后面括弧内打√,错的打×)(2分×5)1.材料的伸长率反映了材料韧性的大小。
()2.金属都具有同素异晶转变的特性。
()3.铸铁不能进行热处理。
()4.大多数合金元素都有助于提高钢的热处理性能。
()5.零件渗碳后必须淬火,而渗氮后不再淬火()图示并说明什么是热过冷。
(4分)ΔT=T0 - T1过冷是由液固界面前沿实际温度分布与平衡凝固温度之差,称热过冷。
何谓加工硬化?产生原因是什么?有何利弊?冷加工变形后,金属材料强度、硬度升高而塑性下降的现象叫加工硬化。
2009 ~2010 学年度第一学期
《金属学与热处理》试卷(B 卷)
考 试 形式:( )开卷、(√)闭卷
一、[教师答题时间: 5 分钟][三基类]填空题(每空1分,共15 分) 1、4, 12, 0.74或74%
2、存在相起伏或结构起伏
3、有限固溶体, 无限固溶体。
4、铁素体,渗碳体。
5、位错马氏体,孪晶马氏体。
6、切应力, 密排面,密排方向。
7、网状二次渗碳体和珠光体中片层状的渗碳体球化,过共析钢
.。
二、[教师答题时间: 10 分钟][三基类]名词解释题(每题 2 分,共 10 分)
1、空间点阵:几何点(原子)在空间排列的阵列。
2、上坡扩散:沿浓度升高的方向扩散,即原子由低浓度区向高浓度区扩散,是浓度发生两极分化。
3、回火:是将淬火钢加热到低于临界点A1的某一温度保温一定时间,使淬火组织转变为稳定的回火组织,然后以适当方式冷却到室温的一种热处理工艺。
4、回复:冷变形后的金属在加热温度不高时,其光学组织未发生明显改变时所产生的某些亚结构和性能的变化过程。
5、等温淬火:是将奥氏体化后的工件淬入Ms 点以上某温度盐浴中,等温保持足够长时间,使之转变为下贝氏体组织,热按后去除空冷的淬火方法
[教师答题时间: 3分钟][一般综合类]判断题(每题1分,共10 分)
、√2、√3、×4、×5、× 6、√7、×8、×9、√
10、×
[教师答题时间:20分钟][三基类]简答题(共30分)
1.螺型位错的重要特征(4分)
①螺型位错没有额外半原子面(0.5分)
②位错线是一个具有一定宽度的细长晶格畸变管道(0.5分),其中只有切应变,没有正应力(1分)
③位错线与晶体的滑移方向相平行(0.5分)。
位错线运动的方向垂直于位错线(0.5分)。
④螺型位错的柏氏矢量与其位错线相平行(1分)
2、马氏体转变的六个特点?(12分)
①无扩散性(1分)
马氏体转变是在很大过冷度下进行的,无论是铁原子还是碳原子还是合金元素活动能力很低,因此是在无扩散的情况下进行的(1分)。
点阵的重构是有原子的集体的、有规律的、进程的迁动完成的(1分),马氏体转变可以在很低温度下很快的速度进行(1分)。
②切变共格(1分)马氏体转变时新相在母相特定的晶面上形成,并以母相的切变来保持共格关系。
③ 不完全性: (1分)
转变在一定温度范围内进行,存在残余奥氏体(1分)。
马氏体也有等温条件下形成的,无论降温还是等温转变,马氏体转变具有不彻底性,有残余奥氏体剩余,需冷处理使残余奥氏转变为马氏体。
④ 转变快速性:(1分)
M形成速度极快,10-5~10-7S(1分)
⑤马氏体转变的可逆性(1分)
在某些非Fe合金中,奥氏体冷却转变为马氏体,重新加热,已形成的马氏体通过逆转变机制转变为奥氏体(1分),称为马氏体的可逆转变。
⑥马氏体转变具有一定的位向关系和惯习面(1分)
3、共析钢奥氏体的形成过程中为什么有部分渗碳体残余?(6分)
解:由于铁素体与奥氏体相界面上的浓度差远小于渗碳体与奥氏体相界面上的浓度差(2分),使铁素体向奥氏体转变速度比渗碳体溶解的速度快得多(2分),因此,珠光体中的铁素体总是首先消失,有部分渗碳体残留(2分)。
4、指出φ10mm的45钢(含碳量为0.45%的钢)经760C、840C加热并水冷后所获得的组织(提示:对于45好钢从相图中可知AC1为727℃ Ac3为810℃左右)(8分)
解:1)因AC1<760℃<810℃(1分)
所以加热时有部分铁素体没有完全转变成为奥氏体(1分),在随后的水冷过程中保留下来(1分),水冷速度快(1分),因此得到的组织为M+A`+F(1分)
2)810℃<840C(1分)在AC3温度以上加热会使得铁素体全部转变为奥氏体(1分),在随后的冷却过程中为奥氏体转变为马氏体过程,因此组织为M+A`(1分)
[教师答题时间:10 分钟][综合类]计算题(15 分)
1、分析w(C)=0.45%的铁碳合金从液态缓冷至室温时的结晶过程(冷却曲线)和室温组织,分别计算在室温下相的相对量和组织相对量。
解:图示给分点:在铁碳相图中正确画出成分线1分冷却曲线各个阶段标记正确,每个阶段1分
室温组织是F先共析+ P。
1分
组织相对量
W
(0.5分) = [ (0.77-0.45) / (0.77-0.0218) ]×100% (0.5分)= 42.8%(0.5分)F先
(0.5分)= 1-42.8% = 57.2%(0.5分)
W
P
相组成物相对量
W
相对量(0.5分) = [ (6.69-0.45) / (6.69-0.0218) ]×100%(0.5分) =93.6%(0.5分)F
相对量(0.5分)= 1-93.6% = 6.4%(0.5分)
W
Fe3C
α→FeC3Ⅲ。