工业用钢习题参考答案
钢结构习题答案单元4、5
钢结构习题答案单元4、5
单元4 钢结构构造
复习思考题
4-1 对⾼强度螺栓连接，构件接触⾯的处理⽅法有哪些？
（1）喷砂丸（2)喷沙丸后涂⽆机富锌漆（3）喷砂丸后⽣⾚锈（4)钢丝刷清除浮锈或未经处理的⼲净轧制表⾯
4-2 C级螺栓宜⽤于沿其杆轴⽅向受拉的连接，哪些情况下可⽤于受剪连接？
（1)承受静⼒荷载或间接承受动⼒荷载结构中的次要连接
（2)承受静⼒荷载可拆卸结构的连接
（3)临时固定构件⽤的安装连接
4-3对直接承受动⼒荷载的普通螺栓受拉连接应采⽤哪些能防⽌螺帽松动的有效措施？
应采⽤双螺母或其他能防⽌螺母松动的有效措施，如：弹簧垫圈，螺杆和螺帽焊死等⽅法。
4-4⼤型实腹式柱或格构式柱应在哪些位置设置横隔？横隔的间距有什么要求？
除在受有较⼤⽔平⼒处设置横隔外，还应在运输单元的端部设置横隔（及加宽的横向加劲肋），以增加杆件的抗扭刚度，保证截⾯的形状保持不变，横隔的间距不得⼤于柱截⾯长边尺⼨的9倍和8m。
4-5试述轴⼼受压柱与梁的铰接连接的两种⽅法？
⼀种是梁⽀承于柱顶，另⼀种是梁连接于柱的侧⾯。
4-6试述柱脚的作⽤？
使柱⾝的内⼒可靠地传给基础，并和基础有牢固的连接。
4-7按柱脚与基础的连接⽅式不同，柱脚分为哪两类，有何不同？
分为铰接和刚接两种，铰接柱脚只传递轴⼼压⼒和剪⼒，刚接柱脚除传递轴⼼压⼒和剪⼒外，还要传递弯矩。
4-8试述靴梁在柱脚中所起的作⽤？
靴梁通过底部焊缝将压⼒传给底板，靴梁成为放⼤的柱端，不仅增加了传⼒焊缝的长度，也将底板分成较⼩的区格，减⼩了底板在反⼒作⽤下的最⼤弯矩值，厚度减薄。
冶金安全试题及答案
冶金安全试题及答案
一、选择题
1. 下列哪个是冶金过程中常见的危险物质？
A. 液氧
B. 液氨
C. 氯气
D. 氢气
2. 冶金安全管理的基本原则是什么？
A. 预防为主
B. 管理层负责
C. 教育培训
D. 合规监督
3. 在冶金作业场所，下列哪个行为是安全操作的要求？
A. 不戴安全帽就进入作业区域
B. 不佩戴安全带就上高处作业
C. 强行进入封闭空间作业
D. 无证上岗操作
4. 以下哪项是防止火灾发生的基本原则？
A. 贮存易燃物品
B. 安装灭火器具
C. 加强巡查检查
D. 锁闭火源设备
5. 冶金作业现场的应急救援措施包括以下哪项？
A. 暴露特殊品种消防器具
B. 停水供气设备
C. 制定防火预案
D. 定期组织灭火演练
二、填空题
1. 冶金作业的安全措施是为了保护作业人员的______。
2. 安全生产管理人员应具备相关的______知识。
3. 冶金领域常见的意外事故包括火灾、______和触电等。
4. 在高温炉料中存在着______的危险。
5. 发现火灾时，应第一时间______。
三、简答题
1. 请简要介绍冶金作业中常见的安全隐患以及相应的预防措施。
2. 冶金安全管理的主要原则是什么？请说明其重要性。
3. 在冶金作业现场，如果发生火灾，应该如何正确应对？
四、案例分析题
某冶金公司的一名工人在进行钢铁熔炼作业时，不慎被溅落的熔融铁水烫伤。请根据该案例回答以下问题：
1. 请列举导致该工人受伤的主要原因。
2. 提出你认为的针对该事件的改进措施。
3. 为了避免类似事故再次发生，应加强哪些方面的管理和培训？
参考答案：
一、选择题
钢的热处理习题与思考题参考答案
"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 的构造件；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．淬火钢进展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，为了根本恢复材料的原有性能，常进展再结晶退火处理。〔√〕
〔三〕选择题
《钢的热处理》习题与思考题参考答案
《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
(完整版)钢结构下册复习题及参考答案
房屋钢结构
一、填空题
1.门式刚架结构通常用于跨度为 m，柱距为m，柱高为m的单层工业房屋或公共建筑。
2.门式刚架屋面的坡度宜取；挑檐长度宜为m,其上翼缘坡度取与刚架斜梁坡度相同。
3.门式刚架轻型房屋的构件和围护结构温度伸缩缝区段规定为：纵向不大于；横向不大于 m。超过规定则需设。
4.门式刚架柱顶侧移的限值为不超过柱高度的。
5.门式刚架斜梁与柱的刚接连接，一般采用高强度螺栓-端板连接。具体构造有、和三种形式。
6.压型钢板的板基厚度一般为mm。
7.屋面压型钢板侧向可采用、、等不同连接方式。
8.当檩条跨度（柱距）不超过m时，应优先选用实腹式檩条。
9.檩条在垂直地面的均布荷载作用下，按构件设计。
10.当檩条跨度大于m时，应在檩条跨中位置布置拉条；当檩条跨度大于m时，应在檩条跨度三分点处各布置一道拉条。
11.实腹式檩条可通过与刚架斜梁连接。
12.钢屋架中受压杆件的容许长细比为，只承受静力荷载的钢屋架中拉杆的容许长细比为。
13.钢屋架的受压杆件，其合理的截面形式，应尽量对截面的两个主轴具有。
14.梯形钢屋架节点板的厚度，是根据来选定的。
15.由两个角钢组成的T形截面杆件，为了保证两个角钢共同工作，在两角钢间每隔一定距离应设置。
16.钢屋架的轴心受拉杆件应进行和；钢屋架的轴心受压杆件应进行和。
17.梯形钢屋架的跨度大于等于m时，在下弦拼接处宜起拱，起拱高度一般为跨度的。
18.网架按跨度分类时：大跨度为 m以上；中跨度为m，小跨度为 m以下。
19.当采用钢檩条屋面体系时，网架的跨高比可选；上弦网格数可选。L2为网架的短向跨度。
金属材料热处理复习题及参考答案
金属材料热处理复习题及参考答案
一、单选题（共10题，每题1分，共10分）
1、可用于制造医用手术器具、量具及轴承等耐磨工件的钢是
A、马氏体不锈钢
B、铁素体不锈钢
C、奥氏体不锈钢
正确答案：A
2、用做铝合金的原料、特殊化学器械的是哪种铝？
A、工业高纯铝
B、高纯铝
C、工业纯铝
正确答案：A
3、以下属于晶体的是
A、橡胶
B、食盐
C、玻璃
正确答案：B
4、用于制作模具的钢称为
A、合金量具钢
B、合金模具钢
C、合金刃具钢
正确答案：B
5、复合材料是一种
A、混合物
B、化合物
C、单质
正确答案：A
6、随着不锈钢中碳量的增加，其强度、硬度和耐磨性提高，耐蚀性( )
A、提高
B、下降
C、不变
正确答案：B
7、38CrMoAl钢是属于合金( )。
A、调质钢
B、渗碳钢
C、弹簧钢
正确答案：A
8、下列三种材料中具有良好焊接性能的是（）。
A、高碳钢
B、低碳钢
C、铸铁
正确答案：B
9、广泛用于制造桥梁、车辆、压力容器等的钢是
A、合金结构钢
B、低合金高强度结构钢
C、合金工具钢
正确答案：B
10、B30属于什么铜合金？
A、黄铜
B、白铜
C、青铜
正确答案：B
二、多选题（共20题，每题1分，共20分）
1、根据合金中各组元之间结合的方式，不同合金的组织分为
A、混合物
B、金属化合物
C、固溶体
正确答案：ABC
2、哪些是碳素钢中常存的有益杂质元素？
A、硫
B、硅
C、磷
D、锰
正确答案：BD
3、碳钢的不足表现在
A、综合力学性能低
B、回火稳定性差
C、淬透性差
正确答案：ABC
4、最终热处理包括
A、表面热处理和化学热处理
B、淬火
C、回火
正确答案：ABC
5、下列选项属于常规热处理的是
第五章__铁碳相图习题参考答案
第五章__铁碳相图习题参考答案
第五章铁碳相图
习题参考答案
一、解释下列名词
答：1、铁素体：碳溶入α－Fe中形成的间隙固溶体。
奥氏体：碳溶入γ－Fe中形成的间隙固溶体。
渗碳体：铁与碳形成的具有复杂晶体结构的金属化合物。
珠光体：铁素体和渗碳体组成的机械混合物。
莱氏体：由奥氏体和渗碳体组成的机械混合物。
2、Fe3CⅠ：由液相中直接析出来的渗碳体称为一次渗碳体。
Fe3CⅡ：从A中析出的Fe3C称为二次渗碳体。
Fe3CⅢ：从铁素体中析出的Fe3C称为三次渗碳体。
共析Fe3C ：经共析反应生成的渗碳体即珠光体中的渗碳体称为共析渗碳体。
共晶Fe3C：经共晶反应生成的渗碳体即莱氏体中的渗碳体称为共晶渗碳体。
3、钢：含碳量大于0.00218%，小于2.11%的铁碳合金。
白口铸铁：含碳量大于2.11%的铁碳合金。
二、填空题
1、常温平衡状态下，铁碳合金基本相有铁素体（F）、渗碳体（Fe3C）等两个。
2、Fe－Fe3C相图有4个单相区，各相区的相分别是液相（L）、δ相、铁素体（F）、奥氏体（A）。
3、Fe－Fe3C 相图有三条水平线，即HJB、ECF和PSK线，它们代表的反应分别是包晶反应、共晶反应和共析反应。
4、工业纯铁的含碳量为≤0.0218%，室温平衡组织为F+ Fe3CⅢ。
5、共晶白口铁的含碳量为4.3%，室温平衡组织P占40.37%，Fe3C共晶占47.82%，Fe3CⅡ占11.81%。
6、一钢试样，在室温平衡组织中，珠光体占60%，铁素体占
40%，该钢的含碳量为0.4707。
7、钢的组织特点是高温组织为奥氏体（A），具有良好的塑、韧性，因而适于热加工成形。
工业用钢习题参考答案
第七章工业用钢
习题参考答案
一、解释下列名词
1、非合金钢(或碳素钢简称碳钢)：是指含碳量在%～%之间并含有少量Si、Mn、P、S等杂质元素的铁碳合金。
低合金钢：加入的合金元素总含量小于5%的合金钢。
合金钢：在碳素钢的基础上，特意加入某些合金元素而得到的钢种。
合金元素：为改善钢的力学性能或获得某些特殊性能，有目的地在冶炼过程中加入的一些化学元素。
2、合金结构钢：在碳素结构钢的基础上，特意加入某些合金元素而得到的结构钢。
合金工具钢：在碳素工具钢的基础上，特意加入某些合金元素而得到的工具钢。
轴承钢：用来制造滚动轴承的内圈、外圈和滚动体的专用钢。
不锈钢：具有耐大气、酸、碱、盐等介质腐蚀作用的合金钢。
耐热钢：在高温下具有高的热化学稳定性和热强性的特殊性能钢。
3、热硬性(或称红硬性)：钢在高温下保持高硬度的能力。
回火稳定性：淬火钢在回火时抵抗软化的能力。
二次硬化：含W、Mo、V、Cr 等元素的高合金钢，在回火的冷却过程中，残余奥氏体转变为马氏体，淬火钢的硬度上升的现象。
二、填空题
1、Ni、Mn、C、N、Cu 等元素能扩大Fe-FeC 相图的γ区，使临界点A4_上升__，A3_3
下降_。
2、W18Cr4V钢是高速钢，W的主要作用是提高回火稳定性，Cr的主要作用是提高淬透性，
V 的主要作用是细化晶粒，最终热处理工艺是高温回火；预热的目的是将合金元素全部，高温淬火的目的是使大量的难溶碳化物溶于奥氏体中，三次回火的目的是减少钢中的残余
奥氏体。
3、含Cr、Mn 的合金结构钢淬火后在550～600℃回火后，将出现第二类回火脆性。
钢结构下册复习题及参考答案
房屋钢结构
一、填空题
1.门式刚架结构通常用于跨度为 m，柱距为m，柱高为m的单层工业房屋或公共建筑。
2.门式刚架屋面的坡度宜取；挑檐长度宜为m,其上翼缘坡度取与刚架斜梁坡度相同。
3.门式刚架轻型房屋的构件和围护结构温度伸缩缝区段规定为：纵向不大于；横向不大于 m。超过规定则需设。
4.门式刚架柱顶侧移的限值为不超过柱高度的。
5.门式刚架斜梁与柱的刚接连接，一般采用高强度螺栓-端板连接。具体构造有、和三种形式。
6.压型钢板的板基厚度一般为mm。
7.屋面压型钢板侧向可采用、、等不同连接方式。
8.当檩条跨度（柱距）不超过m时，应优先选用实腹式檩条。
9.檩条在垂直地面的均布荷载作用下，按构件设计。
10.当檩条跨度大于m时，应在檩条跨中位置布置拉条；当檩条跨度大于m时，应在檩条跨度三分点处各布置一道拉条。
11.实腹式檩条可通过与刚架斜梁连接。
12.钢屋架中受压杆件的容许长细比为，只承受静力荷载的钢屋架中拉杆的容许长细比为。
13.钢屋架的受压杆件，其合理的截面形式，应尽量对截面的两个主轴具有。
14.梯形钢屋架节点板的厚度，是根据来选定的。
15.由两个角钢组成的T形截面杆件，为了保证两个角钢共同工作，在两角钢间每隔一定距离应设置。
16.钢屋架的轴心受拉杆件应进行和；钢屋架的轴心受压杆件应进行和。
17.梯形钢屋架的跨度大于等于m时，在下弦拼接处宜起拱，起拱高度一般为跨度的。
18.网架按跨度分类时：大跨度为 m以上；中跨度为m，小跨度为m以下。
19.当采用钢檩条屋面体系时，网架的跨高比可选；上弦网格数可选。L2为网架的短向跨度。
工程材料复习题全（含答案）
⼯程材料复习题全（含答案）
复习题集
⼀．填空题
1 .⾼速钢锭经锻造退⽕后的组织为珠光体，淬⽕后的组织为马⽒体、⼆次渗碳体，淬⽕后再经多次回⽕后的组织为回⽕索⽒体、⼆次渗碳体。
2.灰铸铁能否充分⽯墨化，主要决定于其碳当量和铸后冷却速度,⼀般⽽⾔, 碳当量越⾼,越有利于⽯墨化，冷却速度越⼤，越容易形成⽩⼝.
3.球墨铸铁件可通过热处理来调整其基本组织，⾼温退⽕热处理能得到F+G基,
低温正⽕热处理能得到F+P+G基，⽽⾼温正⽕能获得P+G基。
4.普通钢、优质钢的区分是以其中s 和p 元素的原⼦含量来区分的，s 含量⾼易使钢产⽣热脆性，⽽p 含量⾼易使钢产⽣冷脆性。
5.对普通灰铸铁⼯件进⾏低温退⽕的⽬的是为了消除内应⼒，进⾏⾼温退⽕的⽬的是为了消除碳化物，得到单相组织。
6.材料牌号QT600-3中，QT表⽰球墨铸铁，600 表⽰最低抗拉强度为600MPa ，3表⽰最低延伸率为3% 。
7. 陶瓷组织的基本相有晶体相，玻璃相，⽓相，其中起强化作⽤的是晶体相，⽽起粘结作⽤的是玻璃相。
8. 常见⼯程塑料有聚氯⼄烯，聚四氟⼄烯，尼龙，其中⾃润滑性能良好适合作轴承齿轮的有尼龙，价格低廉，⽤途⾮常⼴泛的是聚氯⼄烯，化学稳定性极好,有塑料王之称的是聚四氟⼄烯。
9. 所谓“硅铝明”是指铝和硅的合⾦,该合⾦⼯件通常是通过铸造成形的。
10. 常见的黄铜是指铜和锌的合⾦,⽽青铜的种类较多,主要有锡
青铜,
铝青铜等。
12. 常⽤不锈钢按其组织构成分为马⽒体不锈钢, 铁素体不锈钢, 奥⽒体不锈钢。
13. 量具钢除要求⾼硬度外,还要求有⾼耐磨性性和⾼尺⼨稳定性性。
金属工艺学_课后习题参考答案
⾦属⼯艺学_课后习题参考答案
第⼀章（p11）
1、什么就是应⼒？什么就是应变？
答：应⼒就是试样单位横截⾯得拉⼒；应变就是试样在应⼒作⽤下单位长度得伸长量
2．缩颈现象
在拉伸实验中当载荷超过拉断前所承受得最⼤载荷时,试样上有部分开始变细，出现了“缩颈".
缩颈发⽣在拉伸曲线上bk段。
不就是，塑性变形在产⽣缩颈现象前就已经发⽣,如果没有出现缩颈现象也不表⽰没有出现塑性变形。
4、布⽒硬度法与洛⽒硬度法各有什么优缺点?下列材料或零件通常采⽤哪种⽅法检查其硬度?
库存钢材硬质合⾦⼑头
锻件台虎钳钳⼝
洛⽒硬度法测试简便,缺点就是测量费时,且压痕较⼤,不适于成品检验。
布⽒硬度法测试值较稳定,准确度较洛⽒法⾼。;迅速，因压痕⼩，不损伤零件,可⽤于成品检验.其缺点就是测得得硬度值重复性较差,需在不同部位测量数次. 硬质合⾦⼑头,台虎钳钳⼝⽤洛⽒硬度法检验。
库存钢材与锻件⽤布⽒硬度法检验。
5、下列符号所表⽰得⼒学性能指标名称与含义就是什么？
抗拉强度它就是指⾦属材料在拉断前所能承受得最⼤应⼒、屈服点它就是指拉伸试样产⽣屈服时得应⼒。
规定残余拉伸强度
疲劳强度它就是指⾦属材料在应⼒可经受⽆数次应⼒循环不发⽣疲劳断裂,此应⼒称为材料得疲劳强度. 应⼒它指试样单位横截⾯得拉⼒。
冲击韧度它就是指⾦属材料断裂前吸收得变形能量得能⼒韧性。
ＨRC 洛⽒硬度它就是指将⾦刚⽯圆锥体施以１0０Ｎ得初始压⼒，使得压头与试样始终保持紧密接触,然后，向压头施加主载荷，保持数秒后卸除主载荷。以残余压痕深度计算其硬度值. HBS布⽒硬度它就是指⽤钢球直径为10ｍｍ,载荷为300０Ｎ为压头测试出得⾦属得布⽒硬度。
钢的热处理习题和参考答案
钢的热处理习题
一、填空题
1、钢的热处理工艺曲线包括_____________、_____________和冷却三个阶段。
2、常用的退火方法有_________、球化退火和___________。
为了去除工作中由于塑性变形加工，切削加工或焊接等造成的
和铸件内存残余应力而进行退火叫____________。
3、淬火前，若钢中存在网状渗碳体，应采用_________的方法
予以消除，否则会增大钢的淬透性。
4、淬火时，在水中加入___________，可增加在650℃—
550℃范围内的冷却速度，避免产生软点。
5、工件淬火及__________________的复合热处理工艺，称为
调质。
6、通常用____________热处理和___________热处理来强化
钢的表面层。
二、单项选择题
1、下列是表面热处理的是（）。
A、淬火
B、表面淬火
C、渗碳
D、渗氮
2、完全退火（）。
A、不能用于亚共析钢
B、不能用于过共析钢
C、二者皆
可D、二者皆不可
3、下列是整体热处理的是（）。
A、正火
B、表面淬火
C、渗氮
D、碳氮共渗
4、正火是将钢材或钢材加热保温后冷却，冷却是在（）。
A、油液中
B、盐水中
C、空气中
D、水中
5、双介质淬火法适用的钢材是（）。
A、低碳钢
B、中碳钢
C、合金钢
D、高碳工具钢
6、下列是回火的目的是（）。
A、得到马氏体或贝氏体
B、稳定工件尺寸
C、提高钢的强
度和耐磨度D、提高钢的塑性
7、高温回火后得到的组织为（）。
A、马氏体
B、贝氏体
C、回火托氏体
D、回火索氏体
8、为保证较好的综合力学性能，对轴、丝杠、齿轮、连杆等
机械工程材料-思考与练习题答案
A，属于热加工 B，属于冷加工 C，不是热加工或冷加工 D，无法确定
7. 晶体滑移总是沿着（ ）晶面和晶向进行。A
A，原子密度最大的 B，与外力成 45 度的 C，任意的 D，原子密度最小的
8. 为了提高零件的机械性能，通常将热轧圆钢中的流线（纤维组织）通过（
）。C
A，热处理消除 B，切削来切断 C，锻造使其分布合理 D，锻造来消除
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思考与练习题部分参考答案
第一章 金属的结构与结晶
一、名词解释
晶体、非晶体；晶格、晶胞、晶格常数、致密度、配位数；晶面、晶向、晶面指数、晶向指
数；单晶体的各向异性、各向同性；点缺陷、线缺陷、面缺陷、亚晶粒、亚晶界、位错；单晶体、
排列完全一致 9 在工业生产条件下，金属结晶时冷速愈快，（形核率）N/（长大率）G 值（ ），晶粒愈细。
A A，愈大 B，愈小 C，不变 D，等于零
10 与粗晶粒金属相比，细晶粒金属的（ ）。A A，强度、韧性均好 B，强度高、韧性差 C，强度高、韧性相等 D，强度、韧性均差
11 金属铸锭中的柱状晶是由于晶体生长方向与（ ）造成的。C A，散热方向平行 B，散热方向垂直 C，散热方向相反 D，散热方向相同
通常采用（ ）。加工硬化；再结晶退火
8. 塑性金属材料制造的零件，在工作过程中一旦过载，零件不会立即断裂而是发生（ ），使
钢结构基本原理第三版课后习题答案
3.1 试设计图所示的用双层盖板和角焊缝的对接连接。采用Q235钢，手工焊，焊条为E4311，轴心拉力N ＝1400KN(静载，设计值)。主板-20×420。 解 盖板横截面按等强度原则确定，即盖板横截面积不应小于被连接板件的横截面积．因此盖板钢材选Q235钢，横截面为-12×400，总面积A 1为
A1＝2×12×400＝9600mm 2＞A ＝420×20＝8400mm 2
直角角焊缝的强度设计值w f f ＝160N ／mm 2
(查自附表1.3)
角焊缝的焊脚尺寸：较薄主体金属板的厚度t ＝12mm ，因此，
h = t-2= 12-2=10mm ；较厚主体金属板的厚度t ＝20mm ，因此，min ,f h ＝1.5t ＝＝6.7mm ≈7mm ，所以，取角焊缝的焊脚尺寸f h ＝10mm ，满足：max ,f h ≥f h ≥min ,f h
a)采用侧面角焊缝时 因为b ＝400mm ＞200mm(t ＝12mm)因此加直径d ＝15mm 的焊钉4个，由于焊钉施焊质量不易保证，仅考虑它起构造作用。
侧面角焊缝的计算长度w l 为
w l ＝N ／(4f h w f f )＝1.4×106／(4×0.7×10×160)＝312.5mm
满足min ,w l = 8f h = 8×10 ＝80mm ＜w l ＜60f h ＝60×10＝600mm 条件。 侧面角焊缝的实际长度f l 为
f l ＝w l + 2f h ＝312.5＋20＝332.5mm,取340mm 如果被连板件间留出缝隙10mm ，则盖板长度l 为 l = 2f l +10 = 2×340+10 = 690mm
金属材料与热处理课后习题参考答案
《金属材料与热处理》
部分习题参考答案
模块一金属的力学性能
综合训练——课题1 强度与塑性
1.解释下列名词（略）
2.说明下列力学性能指标的意义（略）
3.低碳钢拉伸试验的基本过程：
低碳钢在拉伸力作用下的表现过程可分为弹性变形阶段、屈服阶段、均匀塑性变形阶段、缩颈（集中塑性变形阶段）和断裂阶段。
1）完全弹性变形阶段：拉伸力在Fp 以下阶段（Op段），试样在受力时发生变形，在此阶段中拉伸力和伸长量成正比例关系，卸除拉伸力后变形能完全恢复，该阶段为完全弹性变形阶段。
2）屈服阶段当所加的拉伸力F超过Fe后，拉伸力不增大或变化不大，试样仍继续伸长，开始出现明显的塑性变形。曲线上出现平台或锯齿（曲线ess′段），
3）均匀塑性变形阶段在曲线的s′b段，拉伸力增大，伸长沿整个试样长度均匀进行，继而进入均匀塑性变形阶段。同时随着塑性变形的不断增加，试样的变形抗力也逐渐增加，产生形变强化，这个阶段是材料的强化阶段。
4）颈缩和断裂阶段在曲线的最高点（b点），达到最大拉伸力Fb 时，试样再次产生不均匀的塑性变形，变形主要集中于试样的某一局部区域，该处横截面积急剧减小，结果就形成了所谓“缩颈”现象。随着缩颈处截面不断减小，承载能力不断下降，到k点时，试样发生断裂。
4.弹性极限在工程上的实际意义：
材料受到外力时，几乎所有的弹性元件在工作时都不允许产生微小的塑性变形，只允许在弹性范围内工作。制造这类工件的材料应以能保持弹性变形按正比例变化的最大抗力作为失效抗力指标。
屈服强度工程意义：屈服强度可以理解为金属材料开始产生明显塑性变形的最小应力值，其实质是金属材料对初始塑性变形的抗力。屈服强度是工程技术上重要的力学性能指标之一，也是大多数工程构件和机器零件选材和设计的依据。传统的设计方法，对于韧性材料以屈服强度为标准。
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第七章工业用钢
习题参考答案
一、解释下列名词
1、非合金钢(或碳素钢简称碳钢)：是指含碳量在%～%之间并含有少量Si、Mn、P、S等杂质元素的铁碳合金。
低合金钢：加入的合金元素总含量小于5%的合金钢。
合金钢：在碳素钢的基础上，特意加入某些合金元素而得到的钢种。
合金元素：为改善钢的力学性能或获得某些特殊性能，有目的地在冶炼过程中加入的一些化学元素。
2、合金结构钢：在碳素结构钢的基础上，特意加入某些合金元素而得到的结构钢。
合金工具钢：在碳素工具钢的基础上，特意加入某些合金元素而得到的工具钢。
轴承钢：用来制造滚动轴承的内圈、外圈和滚动体的专用钢。
不锈钢：具有耐大气、酸、碱、盐等介质腐蚀作用的合金钢。
耐热钢：在高温下具有高的热化学稳定性和热强性的特殊性能钢。
3、热硬性(或称红硬性)：钢在高温下保持高硬度的能力。
回火稳定性：淬火钢在回火时抵抗软化的能力。
二次硬化：含W、Mo、V、Cr 等元素的高合金钢，在回火的冷却过程中，残余奥氏体转变为马氏体，淬火钢的硬度上升的现象。
二、填空题
1、Ni、Mn、C、N、Cu 等元素能扩大Fe-FeC 相图的γ区，使临界点A4_上升__，A3_下降_。
2、W18Cr4V钢是高速钢，W的主要作用是提高回火稳定性，Cr的主要作用是提高淬透性，V 的主要作用是细化晶粒，最终热处理工艺是高温回火；预热的目的是将合金元素全部，高温淬火的目的是使大量的难溶碳化物溶于奥氏体中，三次回火的目的是减少钢中的残余奥氏体。
3、含Cr、Mn 的合金结构钢淬火后在550∼600℃回火后，将出现第二类回火脆性。
4、易切削钢中常用的附加元素有__P__、__S__、_Pb_、_Ca_，这类元素在钢中的主要作用是形成夹杂物，降低材料塑性，改善钢的切削性能。
5、对40Cr 钢制零件进行调质处理时，在高温回火后应水中冷却，目的是防止第二类回火脆性。
6、以铅浴等温处理的冷拉弹簧钢丝，经绕制成弹簧后应进行去应力退火处理，而不需象热轧弹簧那样要进行淬火处理。
7、滚动轴承钢预先热处理球化退火的目的在于降低钢的硬度，以利切削加工，并为零件的最终热处理作组织准备。
8、按化学成份分类，就含碳量而言，渗碳钢属低碳钢，调质钢属中碳钢，轴承钢属高碳钢。
9、以T12 钢制造的工模具经预先热处理球化退火后应获得 P+ Fe3C 组织，其组织中的渗碳体(Fe3C)呈球状或粒状。
10、高速钢W18CrV 中合金元素W 的作用是提高钢的红硬性(热硬性)；Cr 的作用是提高淬透性；V 的作用是细化晶粒。高速钢的锻造不仅是为了成型, 而且是为了改善碳化物。高速钢淬火后需经550～570℃三次回火，回火后其组织由回火马氏体(M回)、细粒状碳化物及少量残余奥氏体(Ar)构成，其性能具有高硬度、高耐磨性、高红硬性。
11、含W、Mo、V、Cr 等元素的高合金钢，在回火的冷却过程中，残余奥氏体转变为马氏体，淬火钢的硬度上升，这种现象称为二次硬化。
12、简述下列合金元素的主要作用：
⑴ Cr 在40Cr 钢中主要起提高淬透性作用；在1Cr13 钢中主要起提高耐蚀性作用；
⑵ Ti 在20CrMnTi 钢中主要起细化晶粒作用；在1Cr18Ni9Ti 钢中主要起提高耐蚀性作用。
13、金属腐蚀一般包括化学腐蚀及_电化学腐蚀，前者受化学反应腐蚀，后者受原电池作用腐蚀，
腐蚀过程有电流产生。
14、根据组织分类，4Cr13 属马氏体不锈钢；Cr17 属铁素体不锈钢；0Cr18Ni9Ti 属奥氏体不锈钢。
15、提高18-8 型不锈钢防腐蚀性能的常用热处理方法有固溶处理、稳定化处理及去应力处理等三种。
16、耐磨钢ZGMn13 水韧处理后应获得单一的单一的奥氏体组织，该组织具有高冲击韧性性能，主要用于受强烈冲击磨损的零件。
17、二次硬化效应产生的原因，一是回火时析出碳化物，二是大量的残余奥氏体转变为马氏体。
18、红硬性是指钢在高温下保持高硬度的能力。
三、简答题
1、何谓调质钢？为什么调质钢的含碳量均为中碳？合金调质钢中常含哪些合金元素？它们在调质钢中起什么作用？
答：通常把经调质处理后才使用的钢称为调质钢。从碳含量上看，低碳钢在淬火及低温回火状态虽具有良好的综合机械性能，但它的疲劳极限低于中碳钢，淬透性也不如中碳钢。高碳钢虽然强度高，但它的韧性及塑性很低。因此，调质钢的含碳量均为中碳。
合金调质钢中常含合金元素有铬、锰、镍、硅、钼、钨、钒、铝、钛等。合金调质钢的主加元素有铬、锰、镍、硅等,以增加淬透性。它们在钢中除增加淬透性外，还能强化铁素体,起固溶强化作用。辅加元素有钼、钨、钒、铝、钛等。钼、钨的主要作用是防止或减轻第二类回火脆性，并增加回火稳定性；钒、钛的作用是细化晶粒；加铝能加速渗氮过程。
2、W18Cr4V钢的A c1约为820℃，若以一般工具钢A c1+30-50℃常规方法来确定淬火加热温度，在最终热处理后能否达到高速切削刃具所要求的性能？为什么？
答：若以一般工具钢Ac1+30-50℃常规方法来确定W18Cr4V钢淬火加热温度，在最终热处理后不能达到高速切削刃具所要求的性能。因为若按常规方法来确定淬火加热温度，则合金碳化物不易溶解，不能满足在高速切削时刀具应保持红硬性、高耐磨性的要求。为使奥氏体得到足够的合金化，必须加热到远远大于A c1的温度，既1280℃左右。
3、合金元素Mn、Cr、W、Mo、V、Ti、Zr、Ni对钢的C曲线和M S点有何影响？将引起钢在热处理、组织和性能方面的什么变化？
答：除Co以外，大多数合金元素都增加奥氏体的稳定性，使C曲线右移。非碳化物形成元素Al、Ni、Si、Cu等不改变C曲线的形状，只使其右移，碳化物形成元素Mn、Cr、Mo、W等除使C曲线右移外，还将C曲线分裂为珠光体转变的贝氏体转变两个C曲线，并在此二曲线之间出现一个过冷奥氏体的稳定区。除Co、Al外，其他合金元素均使Ms点降低，残余奥氏体量增多。
由于合金元素的加入降低了共析点的碳含量、使C曲线右移, 从而使退火状态组织中的珠光体的比例增大, 使珠光体层片距离减小, 这也使钢的强度增加, 塑性下降。由于过冷奥氏体稳定性增大, 合金钢在正火状态下可得到层片距离更小的珠光体, 或贝氏体甚至马氏体组织, 从而强度大为增加。Mn、Cr、Cu的强化作用较大, 而Si、Al、V、Mo等在一般含量(例如一般结构钢的实际含量)下影响很小。合金元素都提高钢的淬透性, 促进马氏体的形成, 使强度大为增加但焊接性能变坏。
4、为什么比较重要的大截面的结构零件如重型运输机械和矿山机器的轴类，大型发电机转子等都必须用合金钢制造？与碳钢比较，合金钢有何优点？
答：碳钢制成的零件尺寸不能太大，否则淬不透，出现内外性能不均，对于一些大型