金属材料及热处理作业

金属材料及热处理作业 Company Document number：WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998

本次作业是本门课程本学期的第1次作业，注释如下：

一、单项选择题(只有一个选项正确，共15道小题)

1. 高分子材料中，大分子链之间的结合键是（）。

(A)金属键

(B)离子键

(C)共价键

(D)分子键

正确答案：C

解答参考：

2. 结构材料要求的主要性能为（）

(A)物理性能

(B)化学性能

(C)力学性能

(D)物理和化学性能

正确答案：C

解答参考：

3. 材料的使用温度（）。

(A)与其韧脆转变温度无关

(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)应在其韧脆转变温度以上

解答参考：

4. 低碳钢拉伸应力-应变曲线上对应的最大应力值称为（）。

(A)弹性极限

(B)屈服点

(C)抗拉强度

(D)断裂韧度

正确答案：C

解答参考：

5. 表示金属材料弹性极限的符号是（）。

(A)b

(B)s

(C)

(D)p

正确答案：C

解答参考：

6. （）是金属的韧性指标。

(A)HB

(B)δ

(C)K1c

(D)E

解答参考：

7. 金属材料在载荷作用下抵抗变形和破坏的能力叫（）。

(A)弹性

(B)硬度

(C)塑性

(D)强度

正确答案：D

解答参考：

8. （）属于密排六方结构。

(A)Fe

(B)Al

(C)Cu

(D)Zn

正确答案：D

解答参考：

9. 金属多晶体的晶粒越细，则其（）。

(A)强度越高，塑性越差

(B)强度越高，塑性越好

(C)强度越低，塑性越好

(D)强度越低，塑性越差

解答参考：

10. 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)同素异构转变

(D)25℃

正确答案：B

解答参考：

11. 钨在室温塑性变形后，与塑性变形前相比（）。

(A)硬度明显增高，塑性明显降低

(B)硬度明显降低，塑性明显增高

(C)硬度、塑性变化不明显

(D)硬度、塑性的变化趋势一致

正确答案：A

解答参考：

12.

HCP 金属与FCC 金属在塑性上的的差别，主要是由于两者的( ) 。

(A)滑移系数目不同

(B)滑移方向不同

(C)滑移面不同

(D)晶胞形状不同

正确答案：A

解答参考：

13. 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

正确答案：C

解答参考：

14. 金属在结晶时，冷却速度越快，其实际结晶温度（）。

(A)越高

(B)越低

(C)越与冷却速度无关

(D)越趋于恒定

正确答案：B

解答参考：

15. 在金属结晶时，向液体金属中加入某种难熔杂质来有效细化金属的晶粒，以达到改善其机械性能的目的，这种细化晶粒的方法叫做( )。

(A)时效处理

(B)变质处理

(C)加工硬化

(D)调质

正确答案：B

解答参考：

二、不定项选择题(有不定个选项正确，共10道小题)

16. 退火低碳钢的拉伸曲线包括（）阶段。 [不选全或者选错，不算完成]

(A)弹性变形

(B)回复

(C)屈服

(D)加工硬化

正确答案：A C D

解答参考：

17. 金属的塑性指标有（）。 [不选全或者选错，不算完成]

(A)比例极限

(B)延伸率

(C)应力循环周次

(D)断面收缩率

正确答案：B D

解答参考：

18. 工程上常用（）表示材料的硬度。 [不选全或者选错，不算完成]

(A)HRC

(B)HB

(C)A k

正确答案：A B

解答参考：

19. 在晶体缺陷中，属于点缺陷的有（）。 [不选全或者选错，不算完成]

(A)间隙原子

(B)位错

(C)晶界

(D)空位

正确答案：A D

解答参考：

20. 在晶体缺陷中，属于面缺陷的有（）。 [不选全或者选错，不算完成]

(A)间隙原子

(B)位错

(C)晶界

(D)相界

正确答案：C D

解答参考：

21. 金属变形的基本方式有（）。 [不选全或者选错，不算完成]

(A)

扩散

(B)

(C)

孪生

(D)形核

正确答案：B C

解答参考：

22. 变形金属再结晶后（）。 [不选全或者选错，不算完成]

(A)形成柱状晶

(B)形成等轴晶

(C)强度升高

(D)塑性升高

正确答案：B D

解答参考：

23. 经冷变形后，金属（）。 [不选全或者选错，不算完成]

(A)形成柱状晶

(B)形成纤维组织

(C)强度升高

(D)塑性升高

正确答案：B C

解答参考：

24. 提高液体金属的冷却速度，可使金属结晶（）。 [不选全或者选错，不算完成]

(A)过冷度增加

(B)N/G增加

(C)N/G减小

(D)晶粒细化

正确答案：A B D

解答参考：

25. 下面措施中能获得细晶粒结构的有（）。 [不选全或者选错，不算完成]

(A)进行变质处理

(B)诱导晶核的快速长大

(C)振动

(D)提高液体金属的冷却速度

正确答案：A C D

解答参考：

三、判断题(判断正误，共10道小题)

26.由弹性比功的公式：ae=se2/2E ，可通过冶金、冷变形和热处理等方式来降低材料的弹性模量E从而提高其弹性比功。（）

正确答案：说法错误

解答参考：

27.材料断裂韧性（KIC）受到材料的成分和组织结构以及构件的裂纹尺寸和几何形状的影响。（）

正确答案：说法错误

解答参考：

28.金属材料的冲击韧性与测试温度无关。（）

正确答案：说法错误

解答参考：

29.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。（）

正确答案：说法正确

解答参考：

30.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。（）

正确答案：说法正确

解答参考：

31.金属晶体中位错密度的增加，金属继续塑性变形的抗力增大，强度升高；因而，那些几乎完全没有位错等缺陷的、近乎理想的晶体材料强度很低。（）

正确答案：说法错误

解答参考：

32.当金属进行冷塑性变形加工后，强度将会降低。（）

正确答案：说法错误

解答参考：

33.热加工是在再结晶温度以上的加工方法，也会引起加工硬化。（）

正确答案：说法错误

解答参考：

34.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。（）

正确答案：说法正确

解答参考：

35.一般情况下，晶粒愈大，金属的强度、塑性愈好。（）

正确答案：说法错误

解答参考：

（注意：若有主观题目，请按照题目，离线完成，完成后纸质上交学习中心，记录成绩。在线只需提交客

观题答案。)

四、主观题(共20道小题)

36.请给出两种材料的分类方法，并说明如何加以分类

参考答案：

答：材料可按其化学键特点加以分类：金属材料、无机非金属材料（陶瓷材

料）、高分子材料、复合材料。

材料还可按其应用时性能特点加以分类：结构材料、功能材料

37.根据退火的低碳钢的拉伸图，指出与下列力学性能指标相关的点与物理量：（1）断面收缩率；（2）抗拉强度；（3）比例极限；（4）刚度

参考答案：

38.分析HB和HRC实验方法的原理及适用性。

参考答案：

39.α-Fe、Al、Cu、Zn各属何种晶体结构试画出体心立方、面心立方和密排六方晶体中原子排列最密的晶面和晶向。并算出其滑移系的个数。

参考答案：

40.在常温下，已知铜的原子直径为×10-10m，求铜的晶格常数。

参考答案：答：常温下铜为fcc结构，原子直径2d=21/2a，a=×10-10m

41.试分析体心立方、面心立方和密排六方晶体的滑移系对金属塑性的影响。

参考答案：答：滑移系数目↑，材料塑性↑；滑移方向↑，材料塑性↑,（滑移方向的作用大于滑移面的作用）。因此FCC和BCC的滑移系为12个，HCP为3个；FCC的滑移方向多于BCC。金属塑性：Cu （FCC）＞Fe（BCC）＞Zn（HCP）

42.再结晶晶粒大小和哪些因素有关。

参考答案：

答：①温度：T↑—D↑—↑晶界迁移—晶粒长大↑；

②预变形度：预变形度＜临界变形度时，无明显影响

预变形度＝临界变形度时，再结晶将出现异常粗大晶粒

预变形度＞临界变形度时，预变形度↑—再结晶驱动力↑—

再结晶形核率↑—晶粒尺寸↓，

当预变形度很大时，出现形变织构，再结晶将出现异常粗大晶粒。

43.未进行冷变形的金属加热时，能否发生回复和再结晶，为什么

参考答案：答：未进行冷变形的金属加热时，不发生回复和再结晶。因为回复和再结晶的驱动力是金属变形储存能（晶格畸变能），未进行冷变形的金属不存在再结晶的驱动力。

44.金属塑性变形后力学性能有哪些变化

参考答案：

答：①出现各向异性——当形成纤维组织（晶界取向排列）或形变织构（晶粒的位向出现择优取向）时。

②加工硬化（形变硬化）——随着变形度的增加，位错大量增殖→位错相互作用→位错运动阻力加大→变形抗力↑→其强度、硬度提高，塑性、韧性下降。

45.在热加工过程中，金属能否产生加工硬化试分析原因。

参考答案：答：在热加工过程中，金属塑性变形与金属动态再结晶过程同时进行，金属不产生加工硬化。

46.

晶界对多晶体塑性变形有何影响为何细晶粒钢强度高，塑性、韧性也好

参考答案：

答：晶界一方面是滑移的主要障碍；另一方面通过晶界自身变形→协调变形→以维持相邻晶粒变形保持连续；因此导致细晶强化。

晶粒小→晶界面积大→变形抗力大→强度大；晶粒小→单位体积晶粒多→变形分散→相邻晶粒不同滑移系相互协调；晶粒小→晶界多→不利于裂纹的传播→断裂前承受较大的塑性变形。因此晶粒细化→强度、硬度提高，塑性、韧性提高；细晶粒钢强度高，塑性、韧性也好。

47.

已知钨和铅的熔点分别为3380C和327C，试问钨在1100C加工、铅在室温

加工各为何种加工

参考答案：

答：纯金属的再结晶温度：T R=

钨的再结晶温度：钨T R=；钨在1100C加工为冷加工

铅的再结晶温度：铅T R=；铅在室温加工为冷加工

48.

滑移的本质是什么试比较低碳钢塑性变形前（状态A）、经历塑性变形（状态B）以及再结晶退火后（状态C）的力学性能，并分析性能变化的原因。参考答案：

答：滑移的本质是滑移面上位错的运动。

低碳钢塑性变形后会出现加工硬化，即强度、硬度提高，塑性、韧性下降，是因为随着变形度的增加，位错大量增殖→位错相互作用→位错运动阻力加大→变形抗力↑；

经再结晶退火后，低碳钢加工硬化消除力学性能恢复，即强度、硬度下降，塑性、韧性提高，是因为无形变的再结晶晶粒的形成，位错密度大幅度降低→变形抗力↓；

但再结晶退火后低碳钢的强度、硬度、塑性、韧性均高于塑性变形前的低碳钢，是因为再结晶退火后形成的再结晶晶粒小于塑性变形前的晶粒，细晶强化作用造成强度、硬度、塑性、韧性的提高。

49.

过冷度与冷却速度有什么关系它对金属结晶后的晶粒大小有什么影响

参考答案：

50.

列举几种实际生产中采用的细化铸造晶粒的方法。

参考答案：

答：①提高过冷度：过冷度△ T↑，N↑↑，G↑——N/G增大，晶粒细化；

②变质处理：在液态金属中加入孕育剂或变质剂作为非自发晶核的核心，以细化晶粒和改善组织。

③振动，搅拌等

51.

试分析比较纯金属、固溶体、共晶体三者在结晶过程和显微组织上的异同点。参考答案：

52.试分析含碳量为%的铁碳含金从液态冷却到室温时的平衡结晶过程，计算其室温组织组成物的相对含量，并判断其属于哪一类铁碳合金。

参考答案：

53.

有两块退火钢样经组织分析发现其中珠光体占80%，但硬度差别较大，请分别计算它们的含碳量。

参考答案：

答：第一块属于亚共析钢，P%=（）/（）=80%，求出X=，含碳量为%。第二块属于过共析钢，P%=（）/（）=80%，求出X=，含碳量为%。

54.画出T12钢的平衡组织和淬火组织示意图并标出组织，计算其平衡组织中各组织组成物的相对含量。参考答案：

55.

现有两种铁-碳合金，其中一种合金的显微组织中珠光体量占75%，铁素体量占25%；另一种合金的显微组织中珠光体量占92%，二次渗碳体量占

8%。这两种合金各属于哪一类合金其含碳量各为多少

参考答案：

答：第一种合金属于亚共析钢，P%=（）/（）=75%，求出X=，含碳量为%。

第二种合金属于过共析钢，P%=（）/（）=92%，求出X=，含碳量为%。本次作业是本门课程本学期的第2次作业，注释如下：

一、单项选择题(只有一个选项正确，共15道小题)

1. 二元合金在发生共晶转变时，其相组成是（）。

(A)单一液相

(B)单一固相

(C)两相共存

(D)三相共存

正确答案：D

解答参考：

2. 实际金属结晶时，通过控制晶核形成率N和成长率G的比值来控制晶粒的大小，在下列（）情况下获得粗大的晶粒：

(A)N/G很大时

(B)N/G很小时

(C)N/G居中时

(D)N=G时

正确答案：B

解答参考：

3. 常温铁素体是碳溶解在（）中所形成的间隙固溶体。

(A)α-Fe

(B)γ-Fe

(C)δ-Fe

(D)β-Fe

正确答案：A

解答参考：

4. （）属于冶金缺陷。

(完整版)金属材料与热处理题库及答案

金属材料与热处理习题及答案 第一章金属的结构与结晶 一、判断题 1、非晶体具有各同性的特点。( √) 2、金属结晶时，过冷度越大，结晶后晶粒越粗。(×) 3、一般情况下，金属的晶粒越细，其力学性能越差。( ×) 4、多晶体中，各晶粒的位向是完全相同的。( ×) 5、单晶体具有各向异性的特点。( √) 6、金属的同素异构转变是在恒温下进行的。( √) 7、组成元素相同而结构不同的各金属晶体，就是同素异构体。( √) 8、同素异构转变也遵循晶核形成与晶核长大的规律。( √) 10、非晶体具有各异性的特点。( ×) 11、晶体的原子是呈有序、有规则排列的物质。( √) 12、非晶体的原子是呈无序、无规则堆积的物质。( √) 13、金属材料与热处理是一门研究金属材料的成分、组织、热处理与金属材料性能之间的关系和变化规律的学科。( √)

14、金属是指单一元素构成的具有特殊的光泽延展性导电性导热性的物质。( √) 15、金银铜铁锌铝等都属于金属而不是合金。( √) 16、金属材料是金属及其合金的总称。( √) 17、材料的成分和热处理决定组织，组织决定其性能，性能又决定其用途。( √) 18、金是属于面心立方晶格。( √) 19、银是属于面心立方晶格。( √) 20、铜是属于面心立方晶格。( √) 21、单晶体是只有一个晶粒组成的晶体。( √) 22、晶粒间交接的地方称为晶界。( √) 23、晶界越多，金属材料的性能越好。( √) 24、结晶是指金属从高温液体状态冷却凝固为固体状态的过程。 ( √) 25、纯金属的结晶过程是在恒温下进行的。( √) 26、金属的结晶过程由晶核的产生和长大两个基本过程组成。( √) 27、只有一个晶粒组成的晶体成为单晶体。( √) 28、晶体缺陷有点、线、面缺陷。( √) 29、面缺陷分为晶界和亚晶界两种。( √) 30、纯铁是有许多不规则的晶粒组成。( √) 31、晶体有规则的几何图形。( √) 32、非晶体没有规则的几何图形。( √)

金属材料及热处理试卷及参考答案

《金属材料及热处理》期终考试试卷（A卷） （二0一0至二0一一学年第二学期） （考试时间：100分钟） 班级：姓名：学号： 一、填空题（每空2分，共30分） 1、常见的金属晶格类型有___________、___________和___________。 2、常用的回火方法有低温回火、___________ 和___________ 。 3、硬度测试方法常用的有布氏硬度试验法、洛氏硬度试验法、维氏硬度试验法， 相应的符号是、、。 4、常用预备热处理有和；最终热处理有和 等。 5、铸铁是含碳量大于的铁碳合金，碳素钢是含碳量小于， 而且不含有合金元素的铁碳合金。 二、选择题（每题2分，共30分） （）1、拉伸试验时．试样拉断前能承受的最大应力称为材料的（）。 A 屈服点 B 抗拉强度 C 弹性极限 D 刚度 （）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 （）3、从灰铸铁的牌号可以看出它的（）指标。 A 硬度 B 韧性 C 塑性 D 强度 （）4、以下哪种不是晶体 A 金属 B 钢铁 C 玻璃 （）5、机械制造中，T10钢常用来制造（） A容器 B 刀具 C 轴承 D 齿轮 （）6、GCrl5SiMn钢的含铬量是：（） A 15％ B 1．5％ C 0. 15％ D 0.015％ （）7、黄铜、青铜和白铜的分类是根据：（） A合金元素B密度C颜色D、加入元素 （）8、调质处理就是（）的热处理。 A、淬火+低温回火; B、淬火+中温回火; C 、淬火+高温回火; （）9、下列牌号中属于工具钢的有（）。 A、T10A； B、65Mn； C、20。 （）10、属于中碳钢的是（）。 A、08F钢； B、45钢； C、65Mn。

金属材料及热处理 1-2作业答案

《金属材料及热处理1-2》作业答案 作业一 一、测量金属硬度常用的试验方法有哪些？并指出各自的优缺点？并回答下列问题：下列零件选择哪种硬度法来检查其硬度比较合适？ （1）库存钢材；（2）硬质合金刀头；（3）锻件。 答：测量金属硬度常用的试验方法有布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度。布氏硬度的优点是压痕面积大，不受微小不均匀硬度的影响，试验数据稳定，重复性能好，但是，由于压痕面积大，又不适合成品零件和薄壁器件的硬度试验。洛氏硬度测定操作迅速、简便，压痕面积小，适用于成品检验，硬度范围广，由于接触面积小，当硬度不均匀时，数据波动较大，需多打几个点取平均值。维氏硬度试验的压痕是正方形，轮廓清晰，对角线测量准确，因此维氏硬度试验是常用硬度试验方法中精度最高的，同时它的重复性好，这一点比布氏硬度优越，维氏硬度测量范围宽，可以从几个到三千个维氏硬度单位都可以测量，以及可以测量薄的零件，维氏硬度最大的优点是测量值与所加载荷无关。维氏硬度试验效率低，要求较高的试验技术，对于试样表面的光洁度要求较高，操作麻烦费时，通常在实验室使用较多。 （1）库存钢材，由于牌号多，种类多，所以硬度值会分布在一个比较大的范围，用洛氏硬度较为合适； （2）硬质合金刀头，该材料硬度值高，一般洛氏硬度测量范围偏小，用维氏硬度较为合适，有时也用洛氏硬度HRA测试； （3）锻件，由于锻件组织粗大，强度硬度偏低，用布氏硬度较为合适。二、测量硬度时，为什么要求两个压痕之间有一定的距离？如果两点距离太近，会对硬度有何影响？ 答：测量硬度时，为了排除材料硬度不均匀性的影响以及第一次测试部位及附近发生了变形的影响，两个压痕之间应有一定的距离。如果两点距离太近，第一次测试后发生变形的部位的硬度会高于原硬度，即发生加工硬化现象。 三、可否通过增加零件的尺寸来提高其弹性模量，为什么？ 答：弹性模量主要取决于材料内部原子间的作用力，如材料的晶格类型、原子间距，其它工艺及尺寸对其影响极小，所以不能通过增加零件尺寸来提高其弹性模量。

金属材料及热处理

本次作业是本门课程本学期的第3次作业，注释如下： 一、单项选择题(只有一个选项正确，共15道小题) 1. 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（）。 ??(D)?退火 2. 对形状复杂，截面变化大的零件进行淬火时，应选用（）。 ??(A)?高淬透性钢 3. 贝氏体是钢经（）处理后获得的组织。 ??(A)?等温淬火 4. 钢的回火处理是在（）。 ??(C)?淬火后进行 5. 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)?低温回火 6. 钢经表面淬火后，将获得（）。 ??(D)?一定深度的马氏体 7. 淬硬性好的钢必须具备（）。 ??(B)?高的含碳量 8. 完全退火主要适用于（）。 ??(A)?亚共析钢 9. （）主要用于各种弹簧淬火后的处理。 ??(B)?中温回火

10. T10在锻后缓冷，随即又采用正火处理的目的是（）。 ??(B)?碎化网状的二次渗碳体，为球化退火作组织准备 11. 扩散退火的主要目的是（）。 ??(A)?消除和改善晶内偏析 12. 若合金元素能使过冷奥氏体冷却C曲线右移，钢的淬透性将（）。 ??(B)?提高 13. 机械制造中，T10钢常用来制造（）。 ??(B)?刀具 14. 合金渗碳钢中的（）合金元素可起到细化晶粒的作用。 ??(B)?Ti 15. （）热轧空冷即可使用。 ??(D)?低合金高强度钢 二、判断题(判断正误，共10道小题) 16.?珠光体是由铁素体和渗碳体组成的。（） 正确答案：说法正确 17.?亚共析钢室温下的平衡组织是铁素体和珠光体。（） 正确答案：说法正确 18.?亚共析钢室温下的平衡组织是铁素体和珠光体。（） 正确答案：说法正确 19.?过共析钢室温下的平衡组织是奥氏体和一次渗碳体。（） 正确答案：说法错误 20.?白口铸铁很硬但几乎无塑性。（） 正确答案：说法正确 21.?室温平衡状态的铁碳二元合金都是由F、Fe3C 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。（）

金属材料与热处理课后习题答案

第1章金属的结构与结晶 一、填空： 1、原子呈无序堆积状态的物体叫，原子呈有序、有规则排列的物体称为。一般固态金属都属于。 2、在晶体中由一系列原子组成的平面，称为。通过两个或两个以上原子中心的直线，可代表晶格空间排列的的直线，称为。 3、常见的金属晶格类型有、和三种。铬属于晶格，铜属于晶格，锌属于晶格。 4、金属晶体结构的缺陷主要有、、、、、和 等。晶体缺陷的存在都会造成，使增大，从而使金属的提高。 5、金属的结晶是指由原子排列的转变为原子排列的过程。 6、纯金属的冷却曲线是用法测定的。冷却曲线的纵坐标表示，横坐标表示。 7、与之差称为过冷度。过冷度的大小与有关， 越快，金属的实际结晶温度越，过冷度也就越大。 8、金属的结晶过程是由和两个基本过程组成的。 9、细化晶粒的根本途径是控制结晶时的及。 10、金属在下，随温度的改变，由转变为的现象称为

同素异构转变。 二、判断： 1、金属材料的力学性能差异是由其内部组织结构所决定的。（） 2、非晶体具有各向同性的特点。（） 3、体心立方晶格的原子位于立方体的八个顶角及立方体六个平面的中心。（） 4、金属的实际结晶温度均低于理论结晶温度。（） 5、金属结晶时过冷度越大，结晶后晶粒越粗。（） 6、一般说，晶粒越细小，金属材料的力学性能越好。（） 7、多晶体中各晶粒的位向是完全相同的。（） 8、单晶体具有各向异性的特点。（） 9、在任何情况下，铁及其合金都是体心立方晶格。（） 10、同素异构转变过程也遵循晶核形成与晶核长大的规律。（） 11、金属发生同素异构转变时要放出热量，转变是在恒温下进行的。（） 三、选择 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、纯铁在1450℃时为（）晶格，在1000℃时为（）晶格，在600℃时为 （）晶格。A、体心立方 B、面心立方 C、密排六方 3、纯铁在700℃时称为（），在1000℃时称为（），在1500℃时称为（）。

金属材料与热处理试题及答案

金属材料与热处理 一、填空题（30分，每空1分） 1、常见的金属晶体类型有_体心立方_晶格、__面心立方__晶格和密排六方晶格三种。 2、金属的整个结晶过程包括形核_____、___长大_______两个基本过程组成。 3、根据溶质原子在溶剂晶格中所处的位置不同，固溶体分为_间隙固溶体_与_置换固溶体_两种。 4、工程中常用的特殊性能钢有_不锈钢__、_耐热钢_、耐磨钢。 5、常用的常规热处理方法有___回火___、正火和淬火、__退火__。 6、随着回火加热温度的升高，钢的__强度__和硬度下降，而_塑性___和韧性提高。 7、根据工作条件不同，磨具钢又可分为_冷作模具钢_、__热作模具钢__和塑料磨具用钢等。 8、合金按照用途可分为_合金渗碳体_、_特殊碳化物_和特殊性能钢三类。 9、合金常见的相图有__匀晶相图__、_共晶相图__、包晶相图和具有稳定化合物的二元相图。 10、硬质合金是指将一种或多种难熔金属_碳化物__和金属粘结剂，通过_粉末冶金__工艺生产的一类合金材料。 11、铸铁的力学挺能主要取决于_基体的组织_的组织和石墨的基体、形态、_数量_以及分布状态。 12、根据铸铁在结晶过程中的石墨化程度不同，铸铁可分为_灰口铸铁__、_白口铸铁_和麻口铸铁三类。 13、常用铜合金中，_青铜_是以锌为主加合金元素，_白铜_是以镍为主加合金元素。 14、铁碳合金的基本组织中属于固溶体的有_铁素体_和_奥氏体_,属于金属化合物的有_渗碳体_，属于混合物的有_珠光体_和莱氏体。 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（ C ） 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 α-是具有（ A ）晶格的铁。 2、Fe A 体心立方 B 面心立方 C密排六方 D 无规则几何形状

第六章金属材料及热处理复习进程

第六章金属材料及热 处理

第六章答案 1．用 45 钢制造机床齿轮，其工艺路线为：锻造—正火—粗加工一调 质一精加工—高频感应加热表面淬火一低温回火—磨加工。说明各热处理 工序的目的及使用状态下的组织。 答：锻造后的 45 钢硬度较高，不利于切削加工，正火后将其硬度控制 在 160-230HBS 范围内，提高切削加工性能。组织状态是索氏体。粗加工后， 调质处理整个提高了 45 钢强度、硬度、塑性和韧性，组织状态是回火索氏 体。高频感应加热表面淬火是要提高 45 钢表面硬度的同时，保持心部良好 的塑性和韧性。低温回火的组织状态是回火马氏体，回火马氏体既保持了 45 钢的高硬度、高强度和良好的耐磨性，又适当提高了韧性。2．常用的合金元素有哪些？其中非碳化物形成元素有一一一：碳化物 形成元素有一一一；扩大 A 区元素有——；缩小 A 区元素在一一。

答：常用的合金元素有：锰、铬、钼、钨、钒、铌、锆、钛、镍、硅、 铝、钴、镍、氮等。其中非碳化物形成元素有：镍、硅、铝、钴等；化物 形成元素有：锰、铬、钼、钨、钒、铌、锆、钛等；扩大 A 区元素有：镍、 锰、碳、氮等；小 A 区元素有：铬、铝、硅、钨等。 3．用 W18Cr4V 钢制作盘形铣刀，试安排其加工工艺路线，说明各热 加工工序的目的，使用状态下的显微组织是什么？为什么淬火温度高达 1280℃？淬火后为什么要经过三次 560℃回火？能否用一次长时间回火代 替？ 答：工艺路线: 锻造十球化退火→切削加工→淬火+多次 560℃回火→喷砂→磨削加工→成品 热处理工艺： 球化退火:高速钢在锻后进行球化退火，以降低硬度，消除锻造应力， 便于切削加工，并为淬火做好组织准备。球化退火后的组织为球状珠光体。

金属材料与热处理试题及答案

金属材料与热处理试题 及答案 TTA standardization office【TTA 5AB- TTAK 08- TTA 2C】

金属材料与热处理 一、填空题（30分，每空1分） 1、常见的金属晶体类型有_体心立方_晶格、__面心立方__晶格和密排六方晶格三种。 2、金属的整个结晶过程包括形核_____、___长大_______两个基本过程组成。 3、根据溶质原子在溶剂晶格中所处的位置不同，固溶体分为_间隙固溶体_与_置换固溶体_两种。 4、工程中常用的特殊性能钢有_不锈钢__、_耐热钢_、耐磨钢。 5、常用的常规热处理方法有___回火___、正火和淬火、__退火__。 6、随着回火加热温度的升高，钢的__强度__和硬度下降，而_塑性___和韧性提高。 7、根据工作条件不同，磨具钢又可分为_冷作模具钢_、__热作模具钢__和塑料磨具用钢等。 8、合金按照用途可分为_合金渗碳体_、_特殊碳化物_和特殊性能钢三类。 9、合金常见的相图有__匀晶相图__、_共晶相图__、包晶相图和具有稳定化合物的二元相图。 10、硬质合金是指将一种或多种难熔金属_碳化物__和金属粘结剂，通过_粉末冶金__工艺生产的一类合金材料。 11、铸铁的力学挺能主要取决于_基体的组织_的组织和石墨的基体、形态、_数量_以及分布状态。 12、根据铸铁在结晶过程中的石墨化程度不同，铸铁可分为_灰口铸铁__、_白口铸铁_和麻口铸铁三类。 13、常用铜合金中，_青铜_是以锌为主加合金元素，_白铜_是以镍为主加合金元素。

14、铁碳合金的基本组织中属于固溶体的有_铁素体_和_奥氏体_,属于金属化合物的有_渗碳体_，属于混合物的有_珠光体_和莱氏体。 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（C ） 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 α-是具有（ A ）晶格的铁。 2、Fe A 体心立方 B 面心立方 C密排六方 D 无规则几何形状 3、以下哪种铸铁的断口呈灰黑色（D ） 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（C ）。 A 结构钢 B 合金钢 C 渗碳钢 D 工具钢 5、合金发生固溶强化的主要原因（ C ）。 A晶格类型发生了变化 B 晶粒细化 C 晶格发生畸形 D 晶界面积发生变化 6、调质处理就是（ A ）的热处理。 A 淬火+高温火 B 淬火+中温回火 C 淬火+低温回火 D 淬火+低温退火 7、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

金属材料与热处理试题(低倍含答案)

金属材料与热处理（低倍） 一．填空（每空0.5分共15分） 1.纯铁在室温下具有体心立方晶体结构，马氏体是碳在α-Fe 中的过饱 和固溶体 2.钢的基本组织（相）包括铁素体、渗碳体、奥氏体。 3.通常钢按化学成分碳素钢、合金钢。 4.铁碳合金中的共析线指PSK ，A3线指GS 。 5.一种物质均匀地分布（溶解）于另一种固体物质中所形成的溶合体叫做固 溶体。可分为间隙固溶体和置换固溶体两种基本类型。 6.金属晶体中最常见的晶格类型有面心立方、体心立方、密排六方。 7.一般钢中硫（S）元素的有害作用是使钢产生热脆性，而磷（P）元素的 有害作用为使钢产生冷脆性。 8.40Cr钢中碳的平均质量分数为0.40% 。 9.金属的性能一般分为使用性能和工艺性能。 10.表征钢试样淬硬层深度和硬度分布的特性就钢的淬透性。 11.湘钢常用的检验钢的宏观组织的检验方法有酸浸试验、硫印试验、 塔形发纹试验三种。 12.典型的铸锭结晶的宏观组织由表面细晶区，次表面柱状晶区和中心 等轴晶区三部分组成。 13.硫印试样受检面的表面粗糙度要求为0.8μ。 14.在物质内部，凡原子作有序、有规则排列的称为晶体，凡原子呈无序堆 积状况的，称为非晶体。 二．选择（每题1分共20分） 1.下列哪种组织不属于铁碳合金的基本组成相（C） A．铁素体 B．奥氏体 C．珠光体 D．渗碳体 2.马氏体的硬度主要取决于（B）

A．淬火加热温度 B．碳含量 C．淬火冷却速度 3.下列几种钢中，（B）是合金结构钢 A．Q235 A.F B．40Cr C．T10 D．W18Cr4V 4.调质处理就是（A）的热处理工艺。 A．淬火+高温回火 B．淬火+中温回火 C．淬火+低温回火 5.下列性能中属于金属使用性能的是（B） A．热处理性能 B．物理性能 C．锻造性能 6.下列各纯铁的素异构体中，具有相同晶体结构的一组为（C） A．δ-Fe γ-Fe B．γ-Fe α-Fe C．δ-Fe α-Fe 7.晶粒细化对强度和塑韧性的影响分别是（B） A．晶粒越细，强度越高，塑韧性越差 B．晶粒越细，强度越高，塑韧性越好 C．晶粒越细，强度越低，塑韧性越差 D．晶粒越细，强度越低，塑韧性越好 8.下列属于钢的常存元素的为（A） A．Si Mn P S B．Si Mn Cr Nb C．Si Cr P S D．Si P C S 9.钢的热处理过程中，临界温度的关系为（A） A．A c1﹥A1﹥A r1 B．A r1﹥A1﹥A c1 C．A c1﹥A r1﹥A1 D．A r1﹥A c1﹥A1

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一、填空（每空0.5 分，共 23 分） 1 、200HBW10/3000表示以毫米压头，加载牛顿的试验力，保持秒测得的 硬度值，其值为。 1、洛氏硬度 C 标尺所用压头为，所加总试验力为牛顿，主要用于测的硬度。 2 、金属常见的晶格类型有、、。α -Fe 是晶格，γ -Fe 是 晶格。 2 、与之差称为过冷度，过冷度与有关，越大，过冷度也越大，实际结晶温 度越。 3 、钢中常存元素有、、、，其中、是有益元素，、是有害 元素。 3、表示材料在冲击载荷作用下的力学性能指标有和，它除了可以检验材料的冶炼和热加工质 量外，还可以测材料的温度。 3 、拉伸试验可以测材料的和指标，标准试样分为种，它们的长度分别是和。 4 、疲劳强度是表示材料在载荷作用下的力学性能指标，用表示，对钢铁材料，它是试验循环数达时的应力值。 4 、填出下列力学性能指标的符号： 上屈服强度，下屈服强度，非比例延伸强度，抗拉强度，洛氏硬度 C 标尺，伸长率，断面收缩率，冲击韧度，疲劳强度，断裂韧度。 5 、在金属结晶时，形核方式有和两种，长大方式有和两种。 5 、单晶体的塑性变形方式有和两种，塑性较好的金属在应力的作用下，主要以方式进行变形。 5 、铁碳合金的基本组织有五种，它们分别是，，，，。 ６、调质是和的热处理。 6 、强化金属的基本方法有、、三种。 6 、形变热处理是将与相结合的方法。 ７、根据工艺不同，钢的热处理方法有、、、、。 ９、镇静钢的主要缺陷有、、、、等。 10、大多数合金元素（除Co 外），在钢中均能过冷奥氏体的稳定性，使 C 曲线的位置，提 高了钢的。 11、按化学成分，碳素钢分为、、，它们的含碳量围分别为、、 。 12、合金钢按用途主要分为、、三大类。 13、金属材料抵抗冲击载荷而的能力称为冲击韧性。 14、变质处理是在浇注前向金属液体中加入促进或抑制的物质。 15、冷塑性变形后的金属在加热过程中，结构和将发生变化，其变化过程分为、、三个 阶段。 10、在机械零件中，要求表面具有和性，而心部要求足够和时，应进行表面热处理。 16、经冷变形后的金属再结晶后可获得晶粒，使消除。 17、生产中以划分塑性变形的冷加工和。 18、亚共析钢随含碳量升高，其力学性能变化规律是：、升高，而、降低。 19、常用退火方法有、、、、等。 20、08 钢含碳量， Si 和 Mn 含量，良好，常轧成薄钢板或带钢供应。

金属材料与热处理试卷及答案

《金属材料与热处理》期末试题A (全卷共五大题，总分100分) 成绩:_____________ 一、填空题（每空1分，共20分） 1、金属材料与热处理是一门研究金属材料的、、与金属材料的间的关系和变化规律的学科。 2、常见的金属晶格类型有晶格、晶格和晶格三种。 3、原子呈无序堆积状态的物体叫；原子呈有序、有规则排列的物体叫。一般固态金属都属于。 4、金属的整个结晶过程包括和两个基本过程组成。 5、断裂前金属材料产生的能力称为塑性。金属材料的和 数值越大，表示材料的塑性越好。 6、按化学成分和退火目的的不同，退火可分为：、、 、、等。 二、判断题(每题2分，共20分) 1、同一材料式样长短不同，测得的伸长率数值相同。（） 2、布氏硬度测量法不宜用于测量成品及较薄零件。（） 3、在常温下，细晶粒金属的力学性能比粗晶粒金属高。（） 4、弹性变形不能随载荷的去除而消失。（） 5、冷形变强化降低了金属的塑性、韧性，因此不能作为强化金属材料的方法。（） 6、工业纯铁中碳的质量分数为小于0.0218%。（） 7、低温回火的目的是使工件获得高的弹性极、限屈服强度和韧性。（） 8、合金元素的有益作用只有通过适当的热处理才能发挥出来。（） 9、磷是一种有害杂质，是由于它能使钢的强度和硬度显著降低。（） 10、亚共析钢的平衡组织为珠光体。（）三、选择题(每题2分，共20分) 1、转变为－时的温度为（）℃ A、770 B、912 C、1394 2、洛氏硬度C标尺所用的压头是（）。 A、淬硬钢球 B、金刚石圆锥体 C、硬质合金球 3、用拉伸试验可测定材料的（）性能指标。 A、强度 B、硬度 C、韧性 4、疲劳试验时，试样承受的载荷为（） A、静载荷 B、冲击载荷 C、交变载荷 5、珠光体的含碳量为（）％ A、0.77 B、2.11 C、6.99 6、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 7、含碳量为1.2%的铁碳合金，在室温下的组织为（）。 A、珠光体 B、珠光体＋铁素体 C、珠光体＋二次渗碳体 8、铁碳合金相图上的共析线是（）。 A、ACD B、ECF C、PSK 9、VC属于（）化合物。 A、正常价 B、电子 C、间隙 10、生产上通常用来消除枝晶偏析的热处理是（）。 A、火焰淬火 B、均匀化退火 C、调质处理 四、名词解释(1-5题各3分，6题10分，共25分) 1、弹性变形 2、共析转变

《金属学与热处理》(第二版)课后习题答案2

第一章习题 1.作图表示出立方晶系（1 2 3）、（0 -1 -2）、（4 2 1）等晶面和[-1 0 2]、[-2 1 1]、[3 4 6] 等晶向 3.某晶体的原子位于正方晶格的节点上，其晶格常数a=b≠c，c=2/3a。今有一晶面在X、Y、Z坐标轴上的截距分别是5个原子间距，2个原子间距和3个原子间距，求该晶面的晶面参数。 解：设X方向的截距为5a，Y方向的截距为2a，则Z方向截距为3c=3X2a/3=2a，取截距的倒数，分别为1/5a，1/2a，1/2a 化为最小简单整数分别为2,5,5 故该晶面的晶面指数为（2 5 5） 4.体心立方晶格的晶格常数为a，试求出（1 0 0）、（1 1 0）、（1 1 1）晶面的晶面间距，并指出面间距最大的晶面 解：（1 0 0）面间距为a/2，（1 1 0）面间距为√2a/2，（1 1 1）面间距为√3a/3 三个晶面晶面中面间距最大的晶面为（1 1 0） 7.证明理想密排六方晶胞中的轴比c/a=1.633 证明：理想密排六方晶格配位数为12，即晶胞上底面中心原子与其下面的3个位于晶胞内的原子相切，成正四面体，如图所示 则OD=c/2，AB=BC=CA=CD=a 因△ABC是等边三角形，所以有OC=2/3CE

由于(BC)2=(CE)2+(BE)2 则 有(CD)2=(OC)2+(1/2c)2，即 因此c/a=√8/3=1.633 8.试证明面心立方晶格的八面体间隙半径为r=0.414R 解：面心立方八面体间隙半径r=a/2-√2a/4=0.146a 面心立方原子半径R=√2a/4，则a=4R/√2，代入上式有 R=0.146X4R/√2=0.414R 9.a）设有一刚球模型，球的直径不变，当由面心立方晶格转变为体心立方晶格时，试计算其体积膨胀。b）经X射线测定，在912℃时γ-Fe的晶格常数为0.3633nm，α-Fe的晶格常数为0.2892nm，当由γ-Fe转化为α-Fe时，求其体积膨胀，并与a）比较，说明其差别的原因。 解：a）令面心立方晶格与体心立方晶格的体积及晶格常数分别为V面、V 踢与a面、a体，钢球的半径为r，由晶体结构可知， 对于面心晶胞有4r=√2a面，a面=2√2/2r，V面=（a面）3=（2√2r）3 对于体心晶胞有4r=√3a体，a体=4√3/3r，V体=（a体）3=（4√3/3r）3 则由面心立方晶胞转变为体心立方晶胞的体积膨胀△V为 △V=2×V体-V面=2.01r3 B）按照晶格常数计算实际转变体积膨胀△V 实 ，有 △V 实=2△V 体 -V面=2x(0.2892)3-(0.3633)3=0.000425nm3 实际体积膨胀小于理论体积膨胀的原因在于由γ-Fe转化为α-Fe时,Fe原子的半径发生了变化，原子半径减小了。 10.已知铁和铜在室温下的晶格常数分别为0.286nm和0.3607nm，求1cm3中铁和铜的原子数。 解：室温下Fe为体心立方晶体结构，一个晶胞中含2个Fe原子，Cu为面心立方晶体结构，一个晶胞中含有4个Cu原子 1cm3=1021nm3 令1cm3中含Fe的原子数为N Fe，含Cu的原子数为N Cu，室温下一个Fe 的晶胞题解为V Fe，一个Cu晶胞的体积为V Cu，则 N Fe=1021/V Fe=1021/(0.286)3=3.5x1018 N Cu=1021/V Cu=1021/(0.3607)3=2.8X1018 11.一个位错环能不能各个部分都是螺型位错或者刃型位错，试说明之。 解：不能，看混合型位错 13.试计算{110}晶面的原子密度和[111]晶向原子密度。 解：以体心立方{110}晶面为例 {110}晶面的面积S=a x √2a {110}晶面上计算面积S内的原子数N=2 则{110}晶面的原子密度为ρ=N/S= √2a-2 [111]晶向的原子密度ρ=2/√3a

热处理试卷1

热处理试卷1 中南大学考试试卷 一、填空题（本题26分，每空1分） 1 试写出下列材料的类别。（按用途分）与应用（举一例）。 20CrMnTi 属——————钢（类别）；可制作——————； T10 属——————钢；可制作——————； 45 属——————钢；可制作——————； W18Cr4V 属——————钢；可制作——————； 2 化学热处理的基本过程是————————————、、————————————、————————————。 3 钢的淬透性主要取决于————————————，马氏体的硬度主要取决于——————— —————，钢的表层淬火，只能改变表层的————————————，而化学热处理既 能改变表层的————————————，又能改变表层的————————————。 4 低碳钢为了便于切削，常预先进行————————————处理；高碳钢为了便于切 削，常预先进行————————————处理； 5 索氏体中的渗碳体是———————————形貌。回火索氏体中的渗碳体是—————— —————形貌。 6 纯Al的主要强化方法是———————————，Al-Cu合金的主要强化方法是———— ———————。 7 再结晶形核的主要机理有———————————，———————————。 8 欲消除过共析钢中大量的网状渗碳体应采用—————————，欲消除铸件中枝 晶偏析应采用—————————。 二、简答题（本题24分，每小题6分） 1简述冷却介质的选择原则。 2 简述低温形变热处理对时效型合金性能的影响，并分析其原因。 3 简述固溶、时效处理时的脱溶序列并分析原因。 4 简述无沉淀析出带产生的原因及这一观点对合金性能的影响。 三、论述题（本题10分） 试述Al-Zn-Mg-Cu合金经峰时效处理后的性能特点，如果存在性能缺陷，能采用何种措施进行改善，并简要分析原因。 四、问答题（本题14分，每小题2分） 将Φ5mm的T8钢试样,加热至760℃,保温足够时间,用下列冷却工艺,将获得何种

常用金属材料及热处理

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铁素体而造成强度及硬度的降低。对过共析钢，加热温度为＋30～50℃，淬火后可得到细小的马氏体与粒状渗碳体。后者的存在可提高钢的硬度和耐磨性。（2）保温时间的确定淬火加热时间是将试样加热到淬火温度所需的时间及在淬火温度停留保温所需时间的总和。加热时间与钢的成分、工件的形状尺寸、所需的加热介质及加热方法等因素有关，一般可按照经验公式来估算，碳钢在电炉中加热时间的计算如表1所示。表1碳钢在箱式电炉中加热时间的确定加热圆柱形工件形状方形板形温度(℃)分钟/每毫米直径70080090010001.51.00.80.4保温时间分钟/每毫米厚度2.21.51.20.6分钟/每毫米厚度321.60.8（3）冷却速度的影响冷却是淬火的关键工序，它直接影响到钢淬火后的组织和性能。冷却时应使冷却速度大于临界冷却速度，以保证获得马氏体组织；在这个前提下又应尽量缓慢冷却，以减少钢中的内应力，防止变形和开裂。为此，可根据c曲线图（如图2所示），使淬火工作在过冷奥氏体最不稳定的温度范围（650～550℃）进行快冷（即与c曲线的“鼻尖”相切），而在较低温度（300～100℃）时冷却速度则尽可能小些。为了保证淬火效果,应选用合适的冷却方法（如双液淬火、分级淬火等).不同的冷却介质在不同的温度范围内的冷却速度有所差别。各种冷却介质的特性见表2.表2几种常用淬火介质的冷却能力在下列温度范围内的冷却速度（℃/秒）冷却介质650～550℃18℃的水50℃的水10％nacl 水溶液（18℃）10％naoh水溶液（18℃）10％naoh水溶液（18℃）蒸馏水（50℃）硝酸盐（200℃）菜籽油（50℃）矿务机油（50℃）6001001100120XX0025035020XX50300～

金属材料及热处理1-2-3-4次作业客观题答案

金属材料及热处理第1次作业 、单项选择题(只有一个选项正确，共15道小题) 1. 高分子材料中，大分子链之间的结合键是( ) (A) 金属键 (B) 离子键 (C) 共价键 (D) 分子键 你选择的答案：C ［正确］ 正确答案：C 解答参考： 2. 结构材料要求的主要性能为() (A) 物理性能 (B) 化学性能 (C) 力学性能 (D) 物理和化学性能 你选择的答案：［前面作业中已经做正确］［正确］ 正确答案：C 解答参考： 3. 材料的使用温度() (A) 与其韧脆转变温度无关 (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) 应在其韧脆转变温度以上 你选择的答案：［前面作业中已经做正确］［正确］正确答案：D 解答参考: 4?低碳钢拉伸应力-应变曲线上对应的最大应力值称为( ) (A) 弹性极限 (B) 屈服点 (C) 抗拉强度 (D) 断裂韧度 你选择的答案：［前面作业中已经做正确］［正确］正确答案：C 解答参考：

(A) b (B) s (C) (C) P 解答参考： 6. ()是金属的韧性指标。 (A) HB (B) S (C) K ic (D) E 正确答案：C 解答参考： 7. 金属材料在载荷作用下抵抗变形和破坏的能力叫( ) (A) 弹性 (B) 硬度 (C) 塑性 (D) 强度 正确答案：D 解答参考： 8. ()属于密排六方结构。 (A) Fe (B) Al (C) Cu (D) Zn 正确答案：D 解答参考： 9. 金属多晶体的晶粒越细，则其( ) (A) 强度越高，塑性越差

(B) 强度越高，塑性越好

金属材料与热处理期中试卷题库含答案

读书破万卷下笔如有神 09高机、10钣焊《金属材料与热处理》期中试卷题库 20XX年11月 姓名班级成绩 一、填空题（1分*60） 1.学习金属材料与热处理时应注意按照材料的______和______决定其组织，组织决定其______，______又决定其用途这一内在关系进行学习和记忆。 2.常见的金属晶格类型有______晶格、______晶格和_________晶格三种。铬属于___________晶格，铜属于___________晶格，锌属于___________晶格。 3.晶体中的某些原子偏离正常位置，造成原子排列的不完全性称为___________。常见的类型有______，______和______。 4.金属结晶时，理论结晶温度与实际结晶温度之差称为______。 5.过冷度的大小与____________有关，___________越快，金属的实际结晶温度越______，过冷度越大.。 6.金属在______态下，随温度的改变，由____________转变为____________的现象称为同素异构转变。 7.金属材料的性能一般分为两类，一类是使用性能，它包括____________， ____________和____________等，另一类是工艺性能，它包括____________， ___________，____________，___________和____________等. 8.有一钢试样，其横截面积为100cm* cm，已知钢试样的R=314MPa，R=530MPa。MEL拉伸实验时，当受到拉力为______时，试样出现屈服现象，当受到拉力为______时,试样出现缩颈。 9.一拉伸试样的原标距长度50mm，直径为10mm，拉断后试样的标距长度为79mm，缩颈处的最小直径为4.9mm，此材料的伸长率为______，断面收缩率为______。 10.填出下列力学性能指标的符号: 屈服强度______，抗拉强度______，洛氏硬度C标尺______，伸长率______，断面收缩率______，冲击韧度______，疲劳极限______。 11.根据合金中各组元之间的相互作用不同,合金的组织可分为___________， ___________和___________三种类型. 。______和______、______铁碳合金的基本相〔单相组织〕是12. 读书破万卷下笔如有神 13.碳在奥氏体中的溶解度随温度的不同而变化,在1148℃时碳的溶解度可达 ______，在727℃时碳的溶解度可达到______. ⒕含碳量为___________的铁碳合金称为钢。根据室温组织的不同，钢又分为三类：______钢，其室内温组织为______和______；______钢，其室温组织为______；______钢，其室温组织为______和______。 15.45钢按用途分类属于__________钢，按含碳量分类属于__________钢，按质量分数分类属于__________钢。 二、判断题（2分*20） 1．γ-Fe与α-Fe均属纯铁，因此其性能毫无差异。（） （）2．金属结晶时，过冷度越大，结晶后晶粒越粗。）3．多晶体中，各晶粒的位向是完全相同的。（

金属材料及热处理2

本次作业是本门课程本学期的第2次作业，注释如下： 一、单项选择题(只有一个选项正确，共15道小题) 1. 二元合金在发生共晶转变时，其相组成是（）。 (D) 三相共存 2. 实际金属结晶时，通过控制晶核形成率N和成长率G的比值来控制晶粒的大小，在下列（）情况下获得粗大的晶粒： (B) N/G很小时 3. 常温铁素体是碳溶解在（）中所形成的间隙固溶体。 (A) α-Fe 4. （）属于冶金缺陷。 (D) 缩孔 5. 铁素体的机械性能特点是（） (C) 高塑性、低强度 6. 共晶成分的铁碳合金发生共晶反应时，其反应式为( )。 (C) L A+Fe3C 7. （）为共晶体。 (A) 莱氏体 8. 在Fe-Fe3C相图中，Acm线也称为（）。 (D) 固溶度线 9. 下列铁碳合金在室温平衡状态，（）成分的强度最高。 (B) 0.8％ 10. 铸铁的含碳量一般为（）。 (C) 2.11～6.69% 11. 钢的含碳量一般为（）。 (A) 0.0218～2.11% 12. 脆性相以（）析出的危害最大。 (A) 网状

13. 热处理能使钢的性能发生变化，其根本原因是（）。 (A) 铁有同素异构转变 14. 比较以下（）的强度最高。 (D) S 15. 钢经调质处理后获得的组织是( )。 (C) 回火索氏体 二、不定项选择题(有不定个选项正确，共10道小题) 16. 渗碳体的机械性能特点是（）[不选全或者选错，不算完成] (C) 高硬度 (D) 高脆性 17. （）是碳溶解在Fe中形成的间隙固溶体。[不选全或者选错，不算完成] (A) 铁素体 (B) 奥氏体 18. 马氏体组织有（）形态。[不选全或者选错，不算完成] (C) 板条状 (D) 针状 19. 铸铁的力学性能可取决于（）。[不选全或者选错，不算完成] (A) 基体组织 (B) 石墨的形态 (C) 变质处理 (D) 石墨化程度 20. 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（）。[不选全或者选错，不算完成] (B) Ti (D) V 21. 含有合金元素（）较多的钢可能是本质粗晶钢。[不选全或者选错，不算完成] (A) Mn (C) P

工程材料与热处理作业题参考答案

1.置换固溶体中，被置换的溶剂原子哪里去了？ 答：溶质把溶剂原子置换后，溶剂原子重新加入晶体排列中，处于晶格的格点位置。 2.间隙固溶体和间隙化合物在晶体结构与性能上的区别何在？举例说明之。 答：间隙固溶体是溶质原子进入溶剂晶格的间隙中而形成的固溶体，间隙固溶体的晶体结构与溶剂组元的结构相同，形成间隙固溶体可以提高金属的强度和硬度，起到固溶强化的作用。如：铁素体F是碳在α-Fe中的间隙固溶体，晶体结构与α-Fe相同，为体心立方，碳的溶入使铁素体F强度高于纯铁。 间隙化合物的晶体结构与组元的结构不同，间隙化合物是由H、B、C、N等原子半径较小的非金属元素（以X表示）与过渡族金属元素（以M表示）结合， 且半径比r X /r M ＞0.59时形成的晶体结构很复杂的化合物，如Fe3C间隙化合物 硬而脆，塑性差。 3.现有A、B两元素组成如图所示的二元匀晶相图，试分析以下几种说法是否正 确？为什么？ （1）形成二元匀晶相图的A与B两个相元的晶格类型可以不同，但是原子大小一定相等。 （2）K合金结晶过程中，由于固相成分随固相线变化，故已结晶出来的固溶体中含B量总是高于原液相中含B量. （3）固溶体合金按匀晶相图进行结晶时，由于不同温度下结晶出来的固溶体成分和剩余液相成分不相同，故在平衡态下固溶体的成分是不均匀的。 答：（1）错：Cu-Ni合金形成匀晶相图，但两者的原子大小相差不大。 （2）对：在同一温度下做温度线，分别与固相和液相线相交，过交点，做垂直线与成分线AB相交，可以看出与固相线交点处B含量高于另一点。

(3)错：虽然结晶出来成分不同，由于原子的扩散，平衡状态下固溶体的成分是均匀的。 4.共析部分的Mg-Cu相图如图所示： (1)填入各区域的组织组成物和相组成物。在各区域中是否会有纯Mg相存在？ 为什么？ 答: Mg-Mg2Cu系的相组成物如下图：（α为Cu在Mg中的固溶体） Mg-Mg2Cu系的组织组成物如下图：（α为Cu在Mg中的固溶体，） 在各区域中不会有纯Mg相存在，此时Mg以固溶体形式存在。 (2)求出20%Cu合金冷却到500℃、400℃时各相的成分和重量百分比。 答: 20%Cu合金冷却到500℃时,如右图所示: α相的成分为a wt%, 液相里含Cu 为b wt%,根据杠杆原理可知: Wα=O 1b/ab*100%, W L = O 1 a/ab*100% 同理: 冷却到400℃时，α相的成分为m wt%, Mg2Cu相里含Cu 为n wt%, Wα=O 2n/mn*100%, W mg2Cu = O 2 m/mn*100% (3)画出20%Cu合金自液相冷却到室温的曲线，并注明各阶段的相与相变过程。 答:各相变过程如下(如右图所示): xp: 液相冷却,至p点开始析出Mg的固熔体α相 py: Mg的固熔体α相从p点开始到y点结束 yy,: 剩余的液相y开始发生共晶反应,L?α+Mg 2 Cu y,q:随着T的降低, Cu在Mg的固熔体α相的固溶度降低. 5.试分析比较纯金属、固溶体、共晶体三者在结晶过程和显微组织上的异同之处。 答：相同的是,三者都是由原子无序的液态转变成原子有序排列的固态晶体。 不同的是， 纯金属和共晶体是恒温结晶，固溶体是变温结晶，纯金属和固溶体的结晶是由