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1、名词解释1.断裂韧性（度）&2.过冷度 3变质处理4.同素异构转变5.调质处理 6.屈服现象 7.相 8.枝晶偏析9.形 变（加工）硬化1 0.热处理1 1.组织 1 2.扩散13.工程材料17固溶强化1 4.晶体1 8.淬火1 5.合金1 9.热变形1 6.固溶体2 0.冷变形21.再结晶22、残余奥氏体 23、临 界（淬火）冷却速度 24、间隙固溶体25.马氏体26、细晶强化27、回火稳定性28、淬透性29、强度30、硬度31刚度 32、弹性模量33、塑性34、冲击韧性35、屈服极限 36、条件屈服强度37、疲劳极限38、晶体结构39、晶格 40、晶胞答案:1.断裂韧性（度）心：材料有裂纹
2、存在时抵抗脆性断裂的能力。2.过冷度：实际结晶温度与理论结晶温度之差。3.变质处理：在液态金属中加入高熔点或难熔的孕育剂或变质剂作为非自发晶核的形核核心，以细化晶粒和改善组织的方法。4.同素异构转变：金属在固态下随温度的改变，由一种晶格转变为另一种晶格的现象。5.调质处理：淬火后高温回火称为调质。6.屈服现象：金属发生明显塑性变形的现象。7.相：凡是化学成分相同、晶体结构相同并有界面与其它部分分开的均匀组成部分。元素不一定单一。8.枝晶偏析：当冷却速度较快时，原子扩散速度不均匀而造成的结晶后的成分不均匀的现象。9.形 变（加工）硬化：金属在冷态下进行塑性变形时，随着变形度的增加，其强度、硬度提
3、高，塑性、韧性下降。10.热处理：将固态金属或合金在一定的介质中加热、保温和冷却，以改变材料整体或表面组织，从而获得所需性能的工艺。11.组织：用肉眼或显微镜观察到的材料的微观形貌，它可以是单相的，也可以是由一定数量、形态、大小和分布方式的多种相组成。1 2 .扩散：原子在晶体中移动距离超过其平均原子间距的迁移现象。1 3 .工程材料：以强度、韧性、塑性等机械性能为主要要求，用于制作工程结构和零件、工具及模具的材料。1 4 .晶体：材料的原子（离子、分子）在三维空间呈规则、周期性的排列。1 5 .合金：一种元素同另一种元素或儿种其它元素，通过熔化或其它方法结合在一起所形成的具有金属特性的物质叫
4、做合金。1 6 .固溶体：组元通过溶解形成一种成分和性能均匀的，且结构与组元之一相同的固相称为固溶体A （B）o A：溶 剂 B：溶质1 7 .固溶强化：由于溶质原子溶入溶剂晶格产生晶格畸变而造成材料强度、硬度升高，而塑性和韧性没有明显降低的方法。1 8 .淬火：将钢加热到相变温度以上，保温一定时间，然后快速冷却以获得马氏体组织的热处理工艺。1 9 .热变形：在金属的再结晶温度以上的塑性变形。2 0 .冷变形：在金属的再结晶温度以下的塑性变形。2 1 .再结晶：变殂后的金属在较高温度加热时，由于原子的扩散能力增大，被拉 长（或压扁）、破碎的晶粒通过重新2 2 .残余奥氏体：马氏体转变不完全，残
5、留下的奥氏体为残余奥氏体。2 3 .临 界（淬火）冷却速度：即全部形成马氏体的最小温度。当冷却速度大于此温度时，将全部转变为马氏体。2 4 .间隙固溶体：溶质原子进入溶剂晶格的间隙之中形成的固溶体。2 5 .马氏体：碳在a-F e 中形成的过饱和固溶体。2 6 .细晶强化：晶粒细小，强度、硬度增大，塑性、韧性也增大。2 7：回火稳定性：指钢在回火时，抵抗回火造成软化的能力。2 8、淬透性：淬火条件下得到M 组织的能力，取决于V K （上临界冷却速度）2 9 .强度：材料在载荷作用下抵抗变形和破坏的能力。3 0 .硬度：抵抗外物压入的能力，是材料综合性能指标。3 1 .刚度：材料在受力时，抵抗弹
6、性变形的能力。3 2 .弹性模量：材料在受力时，抵抗弹性变形的能力。反映了材料内部原子种类及其结合力的大小，是组织不敏感的力学指标。3 3 .塑性：材料在断裂前产生永久变形的能力称为塑性。3 4 .冲击韧性：材料在冲击载荷作用下抵抗破坏的能力。3 5.屈服极限：代表材料开始明显塑性变形的抗力，是设计和选材的主要依据之一。3 6、条件屈服强度：以产生一定的微量塑性变形的抗力的极限应力值来表示。3 7、疲劳极限：材料经无数次应力循环而不发生疲劳断裂的最高应力值。3 8：晶体结构：晶体结构描述了晶体中原子(离子、分子)的排列方式3 9.晶格：空间规则排列的原子抽象为刚球模型，刚球抽象为晶格结点，构成
7、空间格架，称为晶格。4 0、晶胞：晶格中具有周期性最小组成单元。二、单项选择题1 .金属材料断裂前抵抗永久变形的能力叫(A )。A.强度 B.硬度 C.塑性 D.弹性2 .金属材料在载荷作用下抵抗变形和破坏的能力叫(A )。A.强度 B.硬度 C.塑性 D.弹性3、低碳钢拉伸应力-应变曲线上对应的最大应力值称为(C )。A弹 性 极 限 B屈服点 C抗拉强度 D断裂韧度4 .机械零件在正常工作条件下多数处于(A )0A弹性变形状态B塑性变形状态C弹塑性变形状态D不变形状态5 .在测量薄片工件的硬度时，常用的硬度测试方法的表示符号是(C )oA.H B B.H R C.H V D.H S6 .材
8、料的使用温度(B )。A.应在其韧脆转变温度以上B.应在其韧脆转变温度以下C.应与其韧脆转变温度相等D.与其韧脆转变温度无关7 .对黑色金属一般规定应力循环(C)周次而不断裂的最大应力称为疲劳极限。A.1 05B.1 06C.1 07D.1 088.在晶体缺陷中，属于点缺陷的有(A )oA.间隙原子 B.位错 C.晶界 D.缩孔9、实际晶体的线缺陷表现为(B )0A空位和间隙原子B位错 C晶界 D亚晶界1 0 .实际晶体的面缺陷表现为(C )A空位B位 错 C晶界和亚晶界D间隙原子1 1 .体心立方晶格原子密度最大的晶面和晶向分别是(B )A.I l l ,B.1 1 0 、C.1 0 0 ,
9、D.1 0 0 、1 2 .在立方晶系中，指数相同的晶面和晶向(B )A.相互平行B.相互垂直C.相互重叠D.毫无关联1 3 .B C C 金属与F C C 金属在塑性上的的差别，主要是由于两者的(B)A.滑移系数目不同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1 4 .间隙相的性能特点是：(C )A.熔点高.硬度低 B.熔点低.硬度高 C.熔点高.硬度高1 5 .金属间化合物相的性能特点是：(C)A.熔点高、硬度低 B.硬度高、熔点低 C.硬度高、熔点高1 6 .两相合金中，以下脆性相的分布形式中(B )的危害最大？A.颗粒分布 B.网状 C.薄片层状 D.球状1 7、
10、下列哪种金属材料强化机制中，既可以提高金属材料的强度，还可以增加其韧 度(C)oA形变强化B固溶强化C细晶强化D二相弥散强化1 8.当固溶体浓度较高时，随温度下降溶解度下降会从固溶体中析出第二相，为使金属强度、硬度有所提高，希望第二相呈(D )。A网状析出B针状析出C块状析出D弥散析出1 9、实际生产中，金属冷却时(C )0A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2 0 .金属结晶时，冷却速度越快，其实际结晶温度将（B ）0A.越高 B.越低C.越接近理论结晶温度 D.不变2 1 .液态金属结晶
11、的驱动力是（B ）。A.A F 0 B.FV 0C.T 0 D.A T A B：A n F+F e 3cC：L n A+F e 3c D：A n P59、平衡结晶时共晶白口铁冷至共晶温度，共晶转变已经开始，但尚未结束，此时存在的相为（D ）。A液相 B 液相+奥氏体 C奥氏体+渗碳体 D 液相+奥氏体+渗碳体60、用 4%硝酸酒精溶液浸蚀的T 7钢的平衡组织，在光学显微镜下，先共析铁素体呈（A ）oA白色块状 B黑色块状 C白色网状 D黑色网状61.室温下45钢中珠光体的相对重量百分比为（）(U U.2 18 0.77-0.0 21 80.45-0.001)8 32.11.0,()0()8*,
12、(MKf0.45-0.00081)本-他8 4.30-0.0008-“6.69-0.0008 63.在F e-F e 3c 相图中,P S K 线也称为（B）。A.共晶线 B.共析线 C.A 3线 D.A c m 线64、在 F e-F e 3c 和图中，奥氏体冷却到E S 线时开始析出（C）。A.铁素体 B.珠光体 C.二次渗碳体 D.莱氏体65.奥氏体向珠光体的转变是：（A ）A.扩散型转变 B.非扩散型转变 C.半扩散型转变66.马氏体的硬度决定于（C ）0A.冷却速度 B.转变温度 C.碳的质量分数67、马氏体组织有两种形态（B ）0A板条、树状 B板条、针状 C树状、针状 D索状、树
13、状68.过冷奥氏体冷却情况下获得马氏体的最小冷却速度是（C ）。A.V 冷丫临 B.V 冷VV临 C.V 冷=丫临69.碳钢的淬火冷却速度（B C ）。A.小于空冷B.大于空冷C.等于空冷D.小于油冷70 .热处理能使钢的性能发生变化，其根本原因是（A ）。A.铁有同素异构转变 B.钢在加热保温过程中成分达到均匀C.钢冷却时产生过冷度D.钢在热处理过程中发生的固液、液固转变71 .将钢加热到临界温度以上或其它一定温度，保温一定时问，然后缓慢地冷却到室温，这一热处理工艺称为（A ）。A.退火 B.正火 C.回火 D.淬火72、正火是将工件加热到一定温度，保温一段时间，然后采用的冷却方式是（C）。
14、A.随 炉 冷 却 B.在油中冷却C.在空气中冷却D.在水中冷却73.钢的回火处理是在（C）：A、退火后进行 B、正火后进行 C、淬火后进行D、直接进行74.加热是钢进行热处理的第一步，其目的是使钢获得（BA.均匀的基体组织B.均匀的A 体组织C.均匀的P 体 组 织 D.均匀的M 体组织75.要使亚共析钢中的铁素体全部转变为奥氏体，必须加热到（B）A.Acl以上 B.Ac3以上 C.Accm以上76.奥氏体的实际晶粒越细小，热处理后钢的组织也越细，其机械性能（C）A.强度、硬度较高，塑性、韧 性 较 差 B.强度、硬度较低，塑性、韧性较好C.强度、硬度较高，塑性、韧性较好D.强度、硬度较低，
15、塑性、韧性较差77、共析钢在奥氏体的连续冷却转变产物中，不可能出现的组织是（C）。A.P B.S C.B D.M78.钢经表面淬火后将获得：（A）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79.过共析钢球化退火加热温度为（B）。A.Accm 以上 20 30 B.AC1 以上 20-30C.AC1 以下 2030 D.AC3 以上 203080.过共析钢的淬火加热温度为（A）A.Ac,以上 3050 B.AC3 以上 30-50C.AC3 以上 2030 D.AC3 以上 203081.过共析钢正火加热温度为（C）oA.Ac3 以上 3050 B.Acl 以上 20 30C.A
16、ccm 以上 30 50 D.Ac3 以下 20 3082.完全退火主要适用于（A）。A.亚共析钢 B.共析钢C.过共析钢 D.以上三种钢都可以8 3 .去应力退火过程中，钢的组织（D ）。A.发生相变 B.不发生变化 C.发生重结晶 D.发生回复8 4 .冷处理的目的是为了消除（B）A.应 力 B.残余奥氏体C.成分 偏 析 D.贝氏体8 5 .淬火钢一般不直接使用，必须进行（B ）oA.退火 B.正火C.淬火 D.回火8 6 钢经调质处理后，得到的组织是（D ）A.大片状珠光体B.索氏体C.回火屈氏体D.回火索氏体8 7 .影响临界冷却速度的主要因素是（C ）oA.奥氏体晶粒的粗细 B.奥
17、氏体成分的均匀性C.钢的化学成分D.钢中的合金含量8 8 .下列碳钢中，淬透性最高的是（C ）A.2 0 钢；B.4 0 钢；C.T8 钢；D.T1 2 钢8 9 .若合金元素能使C曲线右移，钢的淬透性将（B ）。A.降低 B.提高 C.不变 D.未知9 0 .在 铁 碳 合 金 平 衡 组 织 中，硬 度 最 高 的 是（B ）oA,铁素体 B,渗碳体 C,低温莱氏体或变态莱氏体D,珠光体9 1、把零件需要耐磨的表面淬硬，而中心仍保持未淬火的高韧性状态的处理叫做（C ）A、正火 B、淬火 C、表面淬火 D、渗碳9 2、C曲线右移使淬火临界冷却速度（），淬透性（）0 AA减小、增 大 B减小、
18、减 小 C增大、减 小 D、增大、增大9 3 .除（A）元素外，其它合金元素溶于奥氏体后，均能增加过冷奥氏体的稳定性。A.C o B.C r C.M n D.Ti9 4 .对形状复杂，截面变化大的零件进行淬火时，应选用（A ）A.高淬透性钢 B中淬透性钢 C 低淬透性钢9 5、零件渗碳后，一般需经过（A ）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9 6.完全退火主要适用于.（A ）A.亚共析钢 B.共析钢C.过共析钢 D.以上三种钢都可以9 7、为了减少金属铸锭、铸件或锻坯的化学成分和组织的不均匀性，一般所采用的退火工艺是（C ）0A、再结晶退火
19、B、去应力退火 C、扩散退火 D、球化退火9 8.扩散退火的目的是（A ）.A.消除和改善晶内偏析 B.消除冷塑性变形后产生的加工硬化C.降低硬度以便于加工9 9、C曲线右移使淬火临界冷却速度（），淬透性（）0 AA减小、增 大 B减小、减 小 C增大、减 小 D、增大、增大1 0 0、6 5 钢适宜制造（B ）零件。A,冲压 B,弹性 C,耐磨 D,调质1 0 1 .T8 钢制造的冷冲模采用水淬，容易产生（B ）A.硬度不足 B.变形与开裂 C.软点1 0 2 .淬硬性好的钢必须具备（B ）0A高的合金元素含量B高的含碳量C低的含碳量D低的合金元素含量1 0 3、机械制造中,T1 0 钢常用
20、来制造（B ）A容 器 B刀 具 C轴 承 D齿轮1 0 4、20 C r M n T i钢中的钛在钢中的主要作用是（D ）。A,提高钢的淬透性 B,提高回火稳定性C,提高钢的强度 D,细化晶粒1 0 5、钢经表面淬火后将获得:（A）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1 0 6 .钢经调质处理后的机械性能与正火比较（C ）。A.前者强度较低、塑性和韧性较高B.前者强度、塑性和韧性均较低C.前者强度、塑性和韧性均较高.D.前者强度较高、塑性和韧性较低1 0 7.钢中主要有M n、S i、S、P、H、0 等杂质元素，下面哪种是有益的元素？(A )A.S i B.SC.0 D.P
21、1 0 8、G C r l 5 S iM n 钢的含倍量是：(B )A 1 5%B 1.5%C 0.1 5%D 0.0 1 5%1 0 9 .大多数合金元素均在不同程度上有细化晶粒的作用，其中细化晶粒作用最为显著的有(C )OA.M n,P B.M n,T i C.T i,V D.V,P1 1 0 .当4 5 钢调质处理后硬度偏低，补救的方法是(C )。A.适当提高温度，再一次回火 B.适当降低温度，再一次回火C.重新加热淬火后，选用低一点温度回火1 1 1 .零件渗碳后，一般需经过(A )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1 1 2.
22、一个存在严重网状二次渗碳体的T 1 2钢锻件，其正确的预先热处理工艺为(C )A.球 化 退 火 B.扩 散 退 火 C.正火+球化退火D.再结晶退火1 1 3 .W 1 8 C r 4 V 钢锻造后，在机械加工之前应进行(B )A.完全退火；B.球化退火；C.去应力退火；D.再结晶退火1 1 4 .机械制造中，T 1 0 钢常用来制造(B )oA.容器 B.刀具 C.轴承 D.齿轮1 1 5 .汽车、拖拉机的齿轮要求表面具有高耐磨性，心部具有良好的强韧性，应选 用(D)A.20 钢渗碳、淬 火+低温回火 B.4 0 C r 调质C.4 5 钢表面淬火+低温回火 D.20 C r M n T
23、i渗碳、淬 火+低温回火1 1 6、汽车、拖拉机的齿轮要求表面高耐磨性，中心有良好的强韧性，常常选用渗碳钢，下列可以作为生产该类零件的材料是（A ）。A、20 C r M n M o B、6 5 M n C、C r l 2M o V D、T 81 1 7 .0 C r l 8 N i9 T i钢进行固溶处理的目的是（C）A.提高强度 B.提高塑性 C.提高耐蚀性 D.提高切削加工性1 1 8 .能 够 扩 大 Fe-Fe 3 C 相 图 奥 氏 体 相 区 的 合 金 元 素 是（D ）。A,铭 B,铝 C,铝 D,锲1 1 9 .N i在 l C r l 8 N i9 T i钢中的主要作用是
24、（C ）A.提高淬透性；B.固溶强化；C.扩大Fe-Fe 3 c 相图中的Y 相区；D.细化晶粒;1 20 .对球墨铸铁进行热处理，是通过改变（C ）来改善性能的。A.石墨形态B,石墨数量C.基 体 组 织 D.基体组织以及石墨的形态和数量1 21 .灰铸铁的力学性能主要取决于（B）oA .基 体 组 织 B.石墨的大小与分布 C.热处理方法 D.石墨化程度三.判断对错题1 .材料断裂韧性（KI C）受到材料的成分和绑织结构以及构件的裂纹尺寸和儿何形状的影响。（F）2 .衡量材料的塑性的指标主要有伸长率和冲击韧性。（发）3、钢有塑性而白口铸铁几乎无塑性。（T ）4 .渗碳件经淬火处理后用H B
25、 硬度计测量表层硬度。（F）5 .金属材料的冲击韧性与测试温度无关。（F）6.受冲击载荷作用的工件，考虑机械性能的指标主要是疲劳强度。（F）7.所有金属材料均有明显的屈服现象。（F）8 .金属晶体中典型的空间点阵有体心立方、面心立方和密排六方三种。（T ）9 .单晶体具有各向同性，多晶体具有各向异性。（F）1 0 .在金属晶体中，原子排列最密的晶面间距最小，所以这些晶面间难以发生滑移。（F）1 1 .塑性变形时，滑移面总是晶体的密排面，滑移方向也总是密排方向。（T ）1 2、在金属晶体中原子密度最大的晶面称为滑移面，原子密度最大的晶向称为滑移方向。（T ）1 3 .晶体的配位数越大，其致密度也
26、越高。（F）1 4 .在立方晶系中，晶向 1 2 3 与晶面（1 2 3）互相垂直。（T ）1 5 .固溶体的强度和硬度，比组成固溶体的溶剂金属的强度和硬度高。（T ）1 6.在实际金属的结晶过程中，自发形核比非自发形核更重要，往往起优先的主导的作用。（F）1 7.由液体冷却凝固成固体的过程都是结晶过程。（F）1 8 .液态金属冷却到结晶温度时，液态金属中立即就有固态金属结晶出来。（F）1 9 .金属的同素异构转变同样是通过金属原子的重新排列来完成的，故称其为再结晶。（F）2 0 .液态金属结晶时的冷却速度越快，过冷度就越大，形核率和长大率都增大，故晶粒就粗大。（F）2 1 .在平衡结晶条件下
27、，由于匀晶转变在整个结晶过程中，固相的成分沿着固相线变化，因此，结晶完成后，得到固体的成分是不均匀的。（F）2 2、共晶反应就是在某一恒定温度时，从一定浓度（成分）的液相中同时结晶析出两种不同浓度（成分）的固相。（T）2 3 .相图中液相线和固相线之间的距离小，液体合金结晶的温度范围越窄，对浇注和铸造质量越不利。（F ）2 4 .临界冷却速度是指过冷奥氏体向马氏体转变的最快的冷却速度。（F ）2 5 .在 般情况下，金属结晶后晶粒越细小，则其强度越好，而塑性和韧性越差。（F ）2 6、钢有塑性而白口铸铁儿乎无塑性。（T ）2 7、间隙固溶体一定是无限固溶体。（F ）2 8 .间隙固溶体和置换固
28、溶体均可形成无限固溶体。（F）2 9.金属结晶后晶体结构不再发生变化。（F）3 0 .二次结晶是种不均匀的长大过程类似于再结晶的生核和长大的过程，它大大提高了金属的机械性能。（F ）3 1 .合金中凡成分相同、结构相同，并与其它部分有界面分开的均匀组成部分称为组织。（F ）3 2 .2 0 钢比T 1 2 钢的含碳量高。（F ）3 3、T 1 2 钢与4 5 钢均属于中碳钢。（F）3 4、铁碳合金中，含碳量在0.0 2 1 8 炉2.1 设范围内的合金称为钢。（T）3 5 .在铁碳合金相图中，奥氏体在1 1 4 8 c 时，溶碳能力可达4.3 虬（T）3 6 .F e 3 c l 与F e 3
29、 c l i 的形态和晶体结构均不相同。（T）3 7 .在铁碳合金相图中，P S K 线是一条水平线（7 2 7）,该线叫共晶线，通称A 1 线。（F）3 8 .亚共析钢室温下的平衡组织是铁素体和珠光体。过共析钢室温下的平衡组织是奥氏体和一次渗碳体。（F）3 9.奥氏体化的共析钢缓慢冷却到室温时，其平衡组织为莱氏体。（F）4 0 .共析钢缓冷到室温时，其平衡组织由铁素体和二次渗碳体组成。（F ）4 1 .过共析钢缓冷到室温时，其平衡组织由铁素体和二次渗碳体组成。（F ）4 2、过共析钢中，网状渗碳体的存在使钢的硬度和塑性均上升。（F ）4 3.过共析钢完全退火后能消除网状渗碳体。（)4 4.在
30、 F e-F e 3 C 相图中，含碳量大于2.1 遥的成分在结晶过程中均会发生共晶反应。（T ）4 5、铁碳相图中塑性最好的区域是莱氏体区。（F ）4 6 .平衡状态的铁碳二元合金在室温下都是由F e+F e 3 c 两个基本相组成，含碳量不同，只是这两个相的数量、形态和分布不同而已。（T ）4 7 .热处理之所以能够使金属的性能发生变化，其跟本原因是由于金属具有晶体结构。（F ）4 8 .钢的热处理是通过加热，保温和冷却，以改变钢的形状、尺寸，从而改善钢的性能的一种工艺方法。（F ）4 9.完全退火主要应用于过共析钢。（F ）5 0、过共析钢中，网状渗碳体的存在使钢的强度和塑性均上升。（F
31、 ）5 1 .钢的热处理后的最终性能，主要取决于该钢的化学成分。（F ）5 2、正火是将钢件加热至完全奥氏体化后空冷的热处理工艺。（T）5 3 .正火的冷却速度比退火稍快，故正火钢的组织比较细，它的强度、硬度比退火的高。（T ）5 4 .马氏体转变温度区的位置主要与钢的化学成分有关,而与冷却速度无关。（F）5 5、同种钢材在相同的加热条件下加热后保温、淬火，其中水淬比油淬的淬透性好，小件比大件的淬透性好。（F）5 6、回火索氏体的性能明显优于奥氏体等温冷却直接所得到的片层状索氏体的性能。（T）5 7 .合金元素均在不同程度上有细化晶粒的作用。（F）5 8 .弹簧经淬火和中温回火后的组织是回火索
32、氏体。（F ）5 9 .表面淬火既能改变钢的表面化学成分，也能改善心部的组织和性能。（F ）6 0 .除钻之外，其它合金元素溶于奥氏体后，均能增加过冷奥氏体的稳定性，使C曲线左移。（F）6 1、从 C曲线中分析可知，共析钢的过冷奥氏体在A 1-5 5 0 C 的范围内发生珠光体转变。（T ）6 2 .某齿轮采用1 5 钢制造并进行渗碳处理，其工艺路线应该是：备 料 一 锻 造 一正火一机械加工一渗碳一淬火及低温回火f 磨 削 一 检 验。（T ）6 3 .4 0 C r 钢是合金渗碳钢。（F ）6 4、6 5 M n 是合金调质结构钢。（F）6 5 .合金元素溶于奥氏体后，均能增加过冷奥氏体的
33、稳定性。（F ）6 6 .低温回火脆性是一种不可逆的回火脆性，其主要原因是S b、S n、P等杂质元素在原奥氏体晶界上的偏聚。（F）6 7 .钢中的含硫量增加，其钢的热脆性增加。（T）6 8 .l C r l 3 钢是奥氏体不锈钢。（F）6 9 .普通机床变速箱齿轮选用4 5 钢制造，其工艺路线为：下料锻造正火粗机加工调质精机加工高频表面淬火低温回火精磨。（T ）7 0 .用 4 5 钢制造力3 0 和“8 0 两根轴，都经调质处理后使用，轴的表面组织都是 S 回，因此这两根轴的许用设计应力相同。（F ）四.简答题1 .请简述低碳钢在受到静拉伸力作用直至拉断时经过了怎样的变形过程？答：弹性变形
34、阶段、屈服变形、均匀塑性变形阶段、局部集中塑性变形四个阶段。2 .什么是断裂韧性K I C?简述根据金属材料内部裂纹长度2 a,承受应力。及其材料断裂韧性K I C 对材料产生断裂失效的判据（假设金属材料为无限大平板）。答：它表明了材料有裂纹存在时抵抗脆性断裂的能力。断裂韧性K I C是强度和韧性的综合体现。断裂韧性K I C是材料本身的特性，由材料的成分、组织状态决定，与裂纹的尺寸、形状以及外加应力的大小无关。而应力场强度应子K I则与外力以及裂纹尺寸有关。(1)已知裂纹长度2 a、外应力。，选择一定K I C的材料或根据K I C,制定零件工作是否安全，当K I 2 K I C ,裂纹将失
35、稳扩展。(2)已知裂纹长度2 a、断 裂 韧 性K I C,当外应力。K I C/(Y石)时，裂纹将失稳扩展。(3)已知外应力。、断裂韧性K I C,当裂纹半长a (K I C/(Y o)2时，裂纹将失稳扩展。3、常用的硬度试验有哪三种？其表达的符号各有什么不同？答：布氏硬度H B ,适用于未经淬火的钢、铸铁、有色金属或质地轻软的轴承合金。洛氏硬度H R,可测低硬度和高硬度的材料，应用最广泛；维氏硬度H V,测量薄板类。4.何谓金属的同素异构转变？并以纯铁来说明。答：有些物质在固态下其晶格类型会随温度变化而发生变化，由一种晶格转变为另一种晶格，这种现象称为同素异构转变。纯铁在固态下的冷却过程中
36、有两次晶体结构变化：8-F e w y F e :a-F e 3-F e、Y-F e、a-F e是铁在不同温度下的同素异构体，其中8Fe和a -F e都是体心立方晶格，分别存在于熔点到1 3 9 4 c之间及9 1 2 C以下，Y -F e是面心立方晶格，存在于1 3 9 4 c到9 1 2 之间。5 .试分析含碳量为0.6%o铁碳含金从液态冷却到室温时的结晶过程。答：含 碳 量 为0.6%的铁碳含金从液态冷却到室温时，首先，从液相中结晶出奥氏体，并完全转变成为奥氏体，当温度再次降低时，奥氏体中结晶出铁素体，当温度降至共析温度时，其中的奥氏体发生共析转变，转变为珠光体，共析转变完毕，温度降至室
37、温时，不再发生任何相变过程，这时的组织为铁素体和珠光体6 .请简述金属材料韧性断裂与脆性断裂的区别，以及断裂韧性K I C的概念。答:材料断裂这前发生明显的宏观塑性变形的断裂称为韧性断裂。韧性断裂宏观表现为纤维状，色质灰暗，有明显的塑性变形；微观表现为有大小不等的韧窝。材料在断裂之前不发生或发生很小的宏观可见的塑性变形的断裂，断裂之前没有明显的预兆，裂纹长度一旦达到临界长度，即以声速扩展并发生瞬间断裂为脆性断裂。脆性断裂宏观表现为结晶状，平齐而光亮，有闪亮小刻面。无明显变形。微观表现为平坦的解理台阶与河流花样。断裂韧性KIC是强度和韧性的综合体现。它表明了材料有裂纹存在时抵抗脆性断裂的能力。7
38、.什么是过冷现象？金属结晶的条件和动力是什么？答：过冷现象是指金属或合金液体在冷却至理论结晶温度（熔点）时不结晶，要低于理论结晶温度，有一定的过冷度时才结晶的现象。条件是具有一定的过冷度；动力是固态的自由能小于液态的自由差。8.为什么室温下钢的晶粒越细，强度、硬度越高，塑性、韧性也越好？答：晶界是阻碍位错运动的，而各晶粒位向不同，互相约束，也阻碍晶粒的变形。因此，金属的晶粒愈细，其晶界总面积愈大，每个晶粒周围不同取向的晶粒数便愈多，对塑性变形的抗力也愈大。因此，金属的晶粒愈细强度愈高。同时晶粒愈细，金属单位体积中的晶粒数便越多，变形时同样的变形量便可分散在更多的晶粒中发生，产生较均匀的变形，而
39、不致造成局部的应力集中，引起裂纹的过早产生和发展。因此，塑性，韧性也越好。9.金属冷塑性变形后组织和性能有什么变化，并简述其原因？答：组织：晶粒形貌及结构变化：冷塑性变形后晶粒拉长，形成纤维组织，形成各同异性；纤 维 组 织（组织）亚 结 构 形 成（晶内结构变化）产生织构：择 优 取 向（组织）；形变增加，位错密度增加，位错缠结，形成胞壁，形成亚晶。性能：产生加工硬化，即金属在冷态下进行塑性变形时，随着变形度的增加,其强度、硬度提高，塑性、韧性下降。塑性变形，造成位错移动，位错大量增殖并相互作用，使得运动阻力加大，变形抗力，使得强度、硬度、增大，塑性、韧性减小。产生残余内应力（性能）去除外力
40、后残留于且平衡于金属内部的应力。9、用一冷拔钢丝绳吊装一大型工件入炉，并随工件一起加热到7 0 0 保温，保温后再次吊装工件时，钢丝绳发生断裂。请分析原因。答：由于冷拔钢丝在生产过程中受到挤压作用产生了加工硬化使钢丝本身具有一定的强度和硬度，那么再吊重物时才有足够的强度。当将钢丝绳和工件放置在7 0 0 炉内进行加热和保温后，对钢丝绳进行了回复和再结晶处理，导致钢丝绳的强度、硬度大大下降，所以再吊重物时发生断裂。1 0 .根 据F e-F e 3 c相图，按碳含量从0 2.1 1%的顺序排列出组织组成物及其主要力学性能比较（强度、塑性、韧性）。答：（1）当碳含量0.0 2 1 8/%时，组织为
41、铁素体；（2）当0.0 2 1 8/%碳含量 0.7 7/%,组织为铁素体+珠光体;（3）当0.7 7/*碳含量 2.1 1/%,组织为二次渗碳体+珠光体；强度：其 中（1）较小，（2）逐渐增大，在碳含量为0.9/%后，强度减小；（3）减小；塑性，韧性：从（1）到（3）逐渐减小。1 1.结合F e-F e 3 c相图指出A l、A 3和A cm代表哪个线段，并说明该线段表示的意思。答：A l：P S K线；共析线，此直线上的铁碳合金会发生共析反应;A 3：G S线；合金冷却时从A中开始析出F的临界温度线；A cm：E S线。碳 在A中的固溶线，亦 为从A中开始析出二次渗碳体的临界温度线。1 2
42、.简述碳钢中碳含量变化对强度、硬度升高，塑性、韧性的影响。答：（1）当碳含量 0.0 2 1 8/%时，组织为铁素体；（2）当0.0 2 1 8/%碳含量 0.7 7/%,组织为铁素体+珠光体;（3）当0.7 7/水碳含量 2.1 1/%,组织为二次渗碳体+珠光体；强度：其 中（1）较小，（2）逐渐增大，在碳含量为0.9/%后，强度减小；（3）减小；塑性，韧性：从（1）到（3）逐渐减小。1 3.写出铁碳相图上共晶和共析反应式及反应产物的名称。答：共晶反应式：L 4.3 A 2.1 1+F e 3 c（共晶渗碳体），产物为L e 4.3高温莱氏 体L e,L d共析反应式：A 0.7 7 （F
43、0.0 2 1 8+F e 3 C）P （珠光体），产物为珠光体P1 4 .铁碳合金中基本组织有哪些？并指出哪个是单相组织、哪个是双相混合组织。答：基本组织：铁素体、珠光体、二次渗碳体、低温莱氏体、一次渗碳体、奥氏体、高温莱氏体、单相组织：铁素体、二次渗碳体、一次渗碳体、奥氏体双相混合组织：珠光体、高温莱氏体、低温莱氏体1 5 .用P b-S b合金制造轴瓦，要求其组织在共晶体上分布有1 0%S b作硬质点，试求该合金的成分和硬度，（P b-S b合金相图如下所示，纯P b的硬度为H B=3,纯S b的硬度为H B=3 0）。S b,%-图1 P b-S b合金相图答：因为其组织在共晶体上分布
44、有1 0 烧b 作硬质点，故设其含S b量为x%;(x-1 1.1)/(1 0 0-1 1.D=1 0/5X=1 9.9 9,故其成分为1 9.9 9%硬度为：8 0.0 1%*3+1 9.9 9%*3 0=8.4故硬度为H B 8.41 6、图 2 是 F e F e 3 c相图的一部分，请画出2 0 钢冷却曲线，并写出其在室温平衡状态下组织组成物（F e 3 CH I 忽略）和相组成物各是什么？图2 F e F e 3 c相图答:室温下的平衡组织是：铁素体、珠光体室温下的相是：铁素体、渗碳体17、某厂仓库有20钢、45钢、T12钢和白口铸铁，大小和形状都一样，根据所学知识，可用哪些简单方法
45、把它们迅速区分开？请说明理由。答：方法一：硬度测试。硬度值大小顺序是：白口铸铁 T 12钢45钢20钢。因为铁碳合金的硬度随含碳量的增加而升高；四种铁碳合金的含碳量是：白口铸铁(大于2.11%C)T12 钢(1.2%C)45 钢(0.45%)20 钢(0.2%C).方法二：金相组织观察。分别制备四种材料的金相试样，在金相显微镜上进行显微组织观察。亚共析钢组织为(F+P),且亚共析钢中随含碳量增加铁素体减少，珠光体增多；过共析钢组织为(P+Fe3Cu),Fe3c“沿晶界呈网状分布；白口铸铁的组织中有莱氏体。所以，组 织 为(F+P)而铁素体少的为2 0 钢、珠光体多的为4 5 钢；组织中有Fe3
46、C“沿晶界呈网状分布的T12钢，有莱氏体组织存在的是白口铸铁。1 8.二块钢样，退火后经显微组织分析，其组织组成物的相对含量如下:第一块：珠光体占4 0%,铁素体6 0机第二块：珠光体占9 5%,二次渗碳体占5虬试问它们的含碳量约为多少？(铁素体含碳量可忽略不计)3.设它们的碳含量分别为x l,x 2.,则利用杠杆定律。(X 1-0.0 2 1 8)/(0.7 7-0.0 2 1 8)=4 0%(0.7 7-X 1)/(0.7 7-0.0 2 1 8)=6 0%得:X l=0.3 2同理：X 2=l.0 71 9 .共析钢正火和调质的组织各是什么？它们的组织和性能各有什么异同？答：正火：索氏体
47、调质：回火索氏体。两者都是铁素体和渗碳体两相组成。前者是层片状的铁素体与渗碳体组成，后者是等轴晶状铁素体和粒状的渗碳体组成，起到强化的作用，因此，调质后的强度、硬度、塑性、韧性均强于正火。2 0 .用4 5钢制造主轴，其加工工艺的路线为：下料锻造退火粗加工调质处理试问：调质处理的作用及组织。答：调质处理的作用：中碳钢及重要零件等采用的热处理工艺。得到回火索氏体，具有强度、硬度、塑性、韧性、良好综合机械性能，优于正火得到的组织。组织：回火索氏体2 1简述钢的奥氏体化过程以及其影响因素。答：共析钢的室温平衡组织为珠光体，当加热到A c l以上时，珠光体将转变为奥氏体。这过程包括奥氏体晶核的形成、奥
48、氏体晶核的长大、剩余渗碳体的溶解及奥氏体成分的均匀化四个基本过程。亚共析钢与共析钢的奥氏体化过程基本相同，但其完全奥氏体化的过程有所不同。亚共析钢加热到A cl以上时还存在有铁素体，这部分铁素体只有继续加热到A c3以上时才能全部转变为奥氏体；过共析钢只有加热温度高于A ccm时才获得单一的奥氏体组织。影响因素：加热温度、加热速度、钢中的碳质量分数、合金元素、原始组织2 2指出过共析钢淬火加热温度的范围，并说明其理由。答：过共析钢淬火加热温度为A cl以上30-5 0度。理由：能够保留一定的渗碳体，使得硬度上升，耐磨性增加；奥氏体中的碳含量较少，则淬火后马氏体中的碳含量也减少，马氏体的脆性会下
49、降；同时，奥氏体中的碳含量较少，马氏体的过饱和度下降，残余奥氏体会减少，性能较稳定。2 3下列工件正火的主要作用及正火后的组织。(1)2 0 C r M n T i制造传动齿轮(2)T 1 2钢制造铳刀答：调整硬度，便于切削加工；细化晶粒，为淬火作准备；消除残余内应力。正火后组织为F和S；正火是为了消除网状二次渗碳体，为球化退火做组织准备，同时正火可增加珠光体量并细化晶粒，提高强度、硬度和塑性，并作为最终热处理。正火后组织为索氏体。2 4什么叫回火？淬火钢为什么要进行回火处理？答：回火是将淬火钢加热到A 1以下某温度保温后再冷却的热处理工艺。回火的目的：a.消除淬火应力，降低脆性；b.稳定工件
50、尺寸，由于M,残 余A不稳定;C.获得要求的强度、硬度、塑性、韧性。2 5淬火钢采用低温或高温回火各获得什么组织？其主要应用在什么场合？答：低温回火：回火马氏体；低温回火主要用于高硬度(H R C 5 8-6 4)和耐磨性高碳的工具、模具、滚动轴承，渗碳与表面淬火的零件；高温回火：回火索氏体；高温回火可用于各种重要结构件如连杆、轴、齿轮等的处理，也可作为某些要求较高的精密零件、量具等的预备热处理。2 6 .球化退火的目的是什么？主要应用在什么场合？答：球化退火的目的是使二次渗碳全及珠光体中的渗碳体球化，在于降低硬度，改善切削加工性能，并为后续热处理作组织准备。主要用于共析钢和过共析钢。如工具钢