金属材料学复习题整理(戴起勋)
金材总复习一
金材总复习一
一、填空
1、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。
2、强度的常用衡量指标有和，分别用符号和表示。
3、500HBW5/1000表示用直径为 mm，材料为球形压头，在 N
的压力下，保持 s,测得的硬度值为。
4、原子呈无序堆积状况的物体称为。原子呈有序、有规则排列的物
体称为。一般固态金属都属于。
5、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。
6、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。
7、所谓热处理，就是将的金属或合金采用适当的方式进行、
和以获得所需的与性能的工艺。钢能通过热处理改变组织结构和性能的根本原因是由于的特性。
8、常用的常规热处理方法有、、、。而表面热处理又可分为和。
9、钢在加热时的组织转变，主要包括奥氏体的和两个过程。
10、为了得到细小而均匀的奥氏体晶粒，必须严格控制和，以避免发生晶粒粗大的现象。
11、过冷奥氏体的转变包括、和等三种类型的转变。
12、珠光体型转变时，则形成的珠光体片层越细，其塑性变形
越大，和越高。
13、贝氏体可分为和，其中是一种较理想的组织。
14、通常金属材料最适合切削加工的硬度约在范围内，为了使钢在切削时的硬度在这一范围内，低碳钢和中碳钢多采用，而对于高碳钢通常要先进行正火再进行。
15、合金是以一种金属为基础，加入其他或经过熔合而获得的具有的材料。16、合金中成分，结构及性能相同的组成部分称为。
17、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、
金属材料学戴起勋第二版第三章课后题答案
颜色不同的是课件和课后题都有的题目，水平有限，大家参考哦
3-1在结构钢的部颁标准中，每个钢号的力学性能都注明热处理状态和试样直径或钢材厚度，为什么？有什么意义？（这个实在不会也查不到，大家集思广益吧！！！）
3-2为什么说淬透性是评定钢结构性能的重要指标？
结构钢一般要经过淬火后才能使用。淬透性好坏直接影响淬火后产品质量
3-3调质钢中常用哪些合金元素？这些合金元素各起什么作用？
Mn：↑↑淬透性，但↑过热倾向，↑回脆倾向；
Cr：↑↑淬透性，↑回稳性，但↑回脆倾向；
Ni:↑基体韧度，Ni-Cr复合↑↑淬透性，↑回脆；
Mo：↑淬透性,↑回稳性，细晶,↓↓回脆倾向；
V：有效细晶，(↑淬透性) ，↓↓过热敏感性。
3-4机械制造结构钢和工程结构钢对使用性能和工艺性能上的要求有什么不同？
工程结构钢：1、足够的强度与韧度（特别是低温韧度）；2、良好的焊接性和成型工艺性；
3、良好的耐腐蚀性；
4、低的成本
机械制造结构钢：1具有良好的力学性能不同零件，对钢强、塑、韧、疲劳、耐磨性等有不同要求2具有良好冷热加工工艺性如锻造、冲压、热处理、车、铣、刨、磨等
3-5低碳马氏体钢在力学性能和工艺性上有哪些优点？在应用上应注意些什么问题？
力学性能：抗拉强度σb ，1150~1500MPa ；屈服强度σs , 950~1250 MPa ψ≥40% ；伸长率δ，≥10% ；冲击韧度A K≥6J 。这些性能指标和中碳合金调质钢性能相当，常规的力学性能甚至优于调质钢。
工艺性能：锻造温度淬火加自回火
局限性：工作温度<200℃;强化后难以进行冷加工\焊接等工序; 只能用于中小件;淬火时变形大,要求严格的零件慎用.
金属材料学(复习题及答案)
金属材料学复习题及答案（1-32题）
1.解释下列名词
合金元素:特别添加到金属中为了保证获得所要求的组织结构、物理、化学和机械性能
的化学元素。
合金钢：为了增加某些性能而添加合金元素的钢
马氏体：碳溶于α-Fe的过饱和的固溶体，是奥氏体通过无扩散型相变转变成的亚稳定相
奥氏体：碳溶于ɣ-Fe中形成的固溶体
淬透性：钢在淬火时能获得马氏体的能力，是钢本身固有的一个属性
淬硬性：在理想淬火条件下，以超过临界冷却速度所形成的马氏体组织能够达到的最高硬度
淬火临界冷却速度：为了获得马氏体所需的最低的冷却速度
二次硬化：某些铁碳合金（如高速钢）须经多次回火后，才进一步提高其硬度。这种
硬化现象，称为二次硬化，它是由于特殊碳化物析出和（或）由于与奥氏体转变为马氏体或贝氏体所致
不锈钢：在空气、水、盐、酸、碱等腐蚀介质中具有高的化学稳定性的钢
耐热钢：通常将在高温条件下工作的钢称耐热钢
2.合金元素在钢中以什么形式存在?对钢的性能有哪些影响?
答：存在形式：溶于固溶体、形成碳化物和氮化物、存在于金属化合物、各类夹杂物、自由态
固溶体：随溶质元素含量的增多，产生固溶强化作用
3.指出Fe-C相图中Ac1、Ac3、ACcm、Ar1、Ar3、Arcm各相变点的意义。
答：Ac1：加热时，P向A转变的开始温度；
Ac3：加热时，先共析F全部转为A的终了温度
ACcm：加热时，Fe3CⅡ全部融入A的终了温度
Ar1：冷却时，A向P转变的开始温度
Ar3：冷却时，A开始析出先共析F的温度
Arcm：冷却时，A开始析出Fe3CⅡ的温度
5.指出下列铁碳合金工件的淬火及回火温度，并说明回火后得到的组织和大致硬度。
金属材料复习题
金属材料复习题
1、合金化:为获得所要求的组织结构、力学性能、物理、化学或工艺性能而特别在钢铁中加入某些元素
2、相变的主要特点：相变是在某一温度范围内进行；临界相变点随碳含量而变，出现了新的相变和产物，在平衡状态下可以两相共存
3、碳化物形成的一般规律：k的类型与合金元素的原子半径有关，相似者相溶，强k形成元素优先与碳结合形成碳化物，Nm/Nc比值决定了k类型，碳化物稳定性越好溶解越难析出越难聚集长大也越难
4、
5、合金钢加热时的转变:A相的形成，K的溶解，F的转变，A相中合金元素的均匀化，溶质元素在晶界平衡偏聚，A晶粒长大
6、二次淬火：在回火过程中从残余奥氏体中析出合金碳化物，从而贫化残余奥氏体中的碳和
合金元素，导致其马氏体转变温度高于室温，因而在冷却的过程中转变为马氏体。
7、二次硬化：回火温度在500-600℃之间，钢的硬度、强度和塑性均有提高，而在550-570时可达到硬度、强度的最大值
8、.特殊K形成途径:原位析出:在回火过程中合金渗碳体原位转变成特殊K。异位析出:直接由α相中析出特殊K
9、.固溶强化：机理固溶于钢的基体中，一般都会使晶格发生畸变，从而在基体中产生了弹性应力场，其与位错的交互作用将增加位错运动阻力。降低断后伸长率和冲击吸收能量，降低材料的加工性，提高钢的Tk
10、位错强化：机理随着位错密度的增大，增加了位错产生交割、缠结的概率，有效的阻止了位错运动。降低断后伸长率，提高Tk
11、细晶强化：机理钢中的晶粒越细，晶界、亚晶界越多，可有效阻止位错的运动，并产生位错塞积强化。提高强度，塑性和韧度
金属材料习题集
第二章金属材料的性能
一、填空题(请将正确答案填在空白处)
1．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。
2．强度是指金属材料在（）载荷的作用下，抵抗（）或（）的能力。
3 .强度的常用衡量指标有（）和（），分别用符号（）和（）表示。
4．如果零件工作时所受的应力低于材料的（）或（），则不会产生过量的塑性变形。
5．有一钢试样，其横截面积为100 cm2，已知钢试样的R el=314 MPa，Rm=530 MPa。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。
6．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。
7．一拉伸试样的原标距长度为50 mm，直径为10 mm，拉断后试样的标距长度为79 mm，缩颈处的最小直径为4．9 rm，属材料的性能此材料的伸长率为( )，断面收缩率为( )。
8 .500HBw5／750表示用直径为( )mm，材料为( )球形压头，在( )N压力下，保持( )s，测得的( )硬度值为( )。
9．金属材料抵抗( )载荷作用而( )的能力，称为冲击韧性。
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.大小不变或变化很慢的载荷称为( )载荷，在短时间内以较高的速度作用于零件上的载荷称为( )载荷，大小和方向随时间发生周期性变化的载荷称为( )载荷。
金属材料学戴起勋版最全答案
第一章
1.为什么说钢中的S、P杂质元素在一般情况下总是有害的？
答：S、P会导致钢的热脆和冷脆，并且容易在晶界偏聚，导致合金钢的第二类高温回火脆性，高温蠕变时的晶界脆断。
S能形成FeS，其熔点为989℃，钢件在大于1000℃的热加工温度时FeS会熔化，所以易产生热脆；
P能形成Fe3P，性质硬而脆，在冷加工时产生应力集中，易产生裂纹而形成冷脆。
2.钢中的碳化物按点阵结构分为哪两大类？各有什么特点？
答：简单点阵结构和复杂点阵结构
简单点阵结构的特点：硬度较高、熔点较高、稳定性较好；
复杂点阵结构的特点：硬度较低、熔点较低、稳定性较差。
3.简述合金钢中碳化物形成规律。
答：①当r C/r M>0.59时，形成复杂点阵结构；当r C/r M<0.59时，形成简单点阵结构；
②相似者相溶：完全互溶：原子尺寸、电化学因素均相似；有限溶解：一般K都能溶解其它元素，形成复合碳化物。
③N M/N C比值决定了碳化物类型④碳化物稳定性越好，溶解越难，析出难越，聚集长大也越难；⑤强碳化物形成元素优先与碳结合形成碳化物。
4.合金元素对Fe-C相图的S、E点有什么影响？这种影响意味着什么？
答：A形成元素均使S、E点向_____移动，F形成元素使S、E点向_____移动。
S点左移意味着_____减小，E点左移意味着出现_______降低。
（左下方；左上方）（共析碳量；莱氏体的C量）
5.试述钢在退火态、淬火态及淬火-回火态下，不同合金元素的分布状况。
答：退火态：非碳化物形成元素绝大多数固溶于基体中，而碳化物形成元素视C和本身量多少而定。优先形成碳化物，余量溶入基体。
金属材料学戴起勋版最全答案-金属材料学戴起勋第三版课后答案
第一章
1.为什么说钢中的S、P杂质元素在一般情况下总是有害的？
答：S、P会导致钢的热脆和冷脆，并且容易在晶界偏聚，导致合金钢的第二类高温回火脆性，高温蠕变时的晶界脆断。
S能形成FeS，其熔点为989℃，钢件在大于1000℃的热加工温度时FeS会熔化，所以易产生热脆；
P能形成Fe3P，性质硬而脆，在冷加工时产生应力集中，易产生裂纹而形成冷脆。
2.钢中的碳化物按点阵结构分为哪两大类？各有什么特点？
答：简单点阵结构和复杂点阵结构
简单点阵结构的特点：硬度较高、熔点较高、稳定性较好；
复杂点阵结构的特点：硬度较低、熔点较低、稳定性较差。
3.简述合金钢中碳化物形成规律。
答：①当r C/r M>0.59时，形成复杂点阵结构；当r C/r M<0.59时，形成简单点阵结构；
②相似者相溶：完全互溶：原子尺寸、电化学因素均相似；有限溶解：一般K都能溶解其它元素，形成复合碳化物。
③N M/N C比值决定了碳化物类型④碳化物稳定性越好，溶解越难，析出难越，聚集长大也越难；⑤强碳化物形成元素优先与碳结合形成碳化物。
4.合金元素对Fe-C相图的S、E点有什么影响？这种影响意味着什么？
答：A形成元素均使S、E点向_____移动，F形成元素使S、E点向_____移动。
S点左移意味着_____减小，E点左移意味着出现_______降低。
（左下方；左上方）（共析碳量；莱氏体的C量）
5.试述钢在退火态、淬火态及淬火-回火态下，不同合金元素的分布状况。
答：退火态：非碳化物形成元素绝大多数固溶于基体中，而碳化物形成元素视C和本身量多少而定。优先形成碳化物，余量溶入基体。
金属材料学复习思考题及答案
安徽工业大学材料学院金属材料学复习题
一、必考题
1、金属材料学的研究思路是什么？试举例说明。
答：使用条件→性能要求→组织结构→化学成分
↑
生产工艺
举例略
二、名词解释
1、合金元素：添加到钢中为了保证获得所要求的组织结构从而得到一定的物理、化学或机械性能
的含量在一定范围内的化学元素。（常用M来表示）
2、微合金元素：有些合金元素如V，Nb，Ti, Zr和B等，当其含量只在%左右（如B %，
V %）时，会显著地影响钢的组织与性能，将这些化学元素称为微合金元素。
3、奥氏体形成元素：使A3温度下降，A4温度上升，扩大γ相区的合金元素
4、铁素体形成元素：使A3温度上升，A4温度下降，缩小γ相区的合金元素。
5、原位析出：回火时碳化物形成元素在渗碳体中富集，当浓度超过溶解度后，合金渗碳体在原位
转变为特殊碳化物。
6、离位析出：回火时直接从过饱和α相中析出特殊碳化物，同时伴随有渗碳体的溶解。
7、二次硬化：在含有Mo、W、V等较强碳化物形成元素含量较高的高合金钢淬火后回火，硬度不
是随回火温度的升高而单调降低，而是在500－600℃回火时的硬度反而高于在较低
温度下回火硬度的现象。
8、二次淬火：在强碳化物形成元素含量较高的合金钢中淬火后残余奥氏体十分稳定，甚至加热到 500-600℃回火时仍不转变，而是在回火冷却时部分转变成马氏体，使钢的硬度提高的现象。
9、液析碳化物：钢液在凝固时产生严重枝晶偏析，使局部地区达到共晶成分。当共晶液量很少时，
产生离异共晶，粗大的共晶碳化物从共晶组织中离异出来，经轧制后被拉成条带
状。由于是由液态共晶反应形成的，故称液析碳化物。
金属材料学复习题整理(戴起勋)
1、细化晶粒对钢性能的贡献是强化同时韧化；提高钢淬透性的主要作用是使零件整个断面性能趋于一致，能采用比较缓和的方式冷却。
2、滚动轴承钢GCr15的Cr质量分数含量为 1.5%。滚动轴承钢中碳化物不均匀性主要是指碳化物液析、带状碳化物、网状碳化物。
4、凡是扩大γ区的元素均使Fe-C相图中S、E点向左下方移动，例Ni、Mn等元素；凡封闭γ区的元素使S、E点向左上方移动，例Cr、Si、Mo等元素。S点左移意味着共析碳含量减少，E点左移意味着出现莱氏体的碳含量减少。
7、在非调质钢中常用微合金化元素有 Ti、V、Nb、N等，这些元素的主要作用是细化组织和相间沉淀析出强化。
8、球铁的力学性能高于灰铁是因为球铁中石墨的断面切割效应、石墨应力集中效应要比灰铁小得多。
1、钢的合金化基本原则是多元适量、复合加入。在钢中细化晶粒作用较大的合金元素有 Ti、V、Nb等，细化晶粒对钢性能的作用是既强化又韧化。
2、在钢中，常见碳化物形成元素有Ti、Nb、V、Mo、W、Cr、（按强弱顺序排列，列举5个以上）。钢中二元碳化物分为两类：r c/r M≤ 0.59为简单点阵结构，有MC和M2C 型；r c/r M > 0.59为复杂点阵结构，有M23C6、M7C3和 M3C 型。
3、选择零件材料的一般原则是使用性能要求、工艺性要求和经济性要求等。汽车变速箱齿轮常用20CrMnTi钢制造，经渗碳和淬回火热处理。
4、奥氏体不锈钢1Cr18Ni9晶界腐蚀倾向比较大，产生晶界腐蚀的主要原因是晶界析出Cr23C6，导致晶界区贫Cr ，为防止或减轻晶界腐蚀，在合金化方面主要措施有降低碳量、加入Ti、V、Nb强碳化物元素。
金属材料学 复习总结
名词解释
合金元素：特别添加到钢中为了保证获得所要求的组织结构从而得到一定的物理、化学或机
械性能的化学元素。（常用Me表示）
微合金元素：有些合金元素如V，Nb，Ti, Zr和B等，当其含量只在0.1%左右（如B 0.001%，V 0.2 %）时，会显著地影响钢的组织与性能，将这种化学元素称为微合金元素。
奥氏体形成元素：在γ-Fe中有较大的溶解度,且能稳定γ-Fe的元素C,N,Cu,Mn,Ni,Co,W
等
铁素体形成元素：在α-Fe中有较大的溶解度，且能γ-Fe不稳定的元素Cr，V，Si，Al，Ti，Mo等
原位析出：指在回火过程中，合金渗碳体转变为特殊碳化物。碳化物形成元素向渗碳体富集，当其浓度超过在合金渗碳体中的溶解度时, 合金渗碳体就在原位转变成特殊碳化物。如Cr
钢碳化物转变
异位析出：含强碳化物形成元素的钢，在回火过程中直接从过饱和α相中析出特殊碳化物，同时伴随着渗碳体的溶解，如V，Nb，Ti。（Ｗ和Mo既有原味析出又有异位析出）
网状碳化物：热加工的钢材冷却后，沿奥氏体晶界析出的过剩碳化物（过共析钢）或铁素
体（亚共析钢）形成的网状碳化物。
水韧处理：高锰钢铸态组织中沿晶界析出的网状碳化物显著降低钢的强度、韧性和抗磨性。将高锰钢加热到单相奥氏体温度范围，使碳化物完全溶入奥氏体，然后在水中快冷，使碳化
物来不及析出，从而获得获得单相奥氏体组织。（水韧后不再回火）
超高强度钢：用回火M或下B作为其使用组织，经过热处理后抗拉强度大于1400 MPa （或屈服强度大于1250MPa）的中碳钢，均可称为超高强度钢。
金属材料学戴起勋版答案
4-1 在使用性能和工艺性能的要求上;工具钢和机器零件用钢有什么不同工具钢使用性能：
1 硬度..工具钢制成工具经热处理后具有足够高的硬度..工具在高的切削速度和加工硬材料所产生高温的受热条件下;仍能保持高的硬度和良好的红硬性..
2 耐磨性.. 工具钢具有良好的耐磨性;即抵抗磨损的能力..工具在承受相当大的压力和摩擦力的条件下;仍能保持其形状和尺寸不变..
3 强度和韧性.. 工具钢具有一定的强度和韧性;使工具在工作中能够承受负荷、冲击、震动和弯曲等复杂的;以保证工具的正常使用..
4 其他性能..由于各种工具的工作条件不同;工具用钢还具有一些其他性能;如模具用钢还应具有一定的、热疲劳性、导热性和耐磨腐蚀性能等..
工艺性能:
1 加工性.工具钢应具有良好的热压力加工性能和机械加工性能;才能保证工具的制造和使用..钢的加工性取决于化学成分、组织的质量..
2 淬火温度范围.工具钢的淬火温度应足够宽;以减少过热的可能性..
3 淬硬性和淬透性. 淬硬性是钢在淬火后所能达到最高硬度的性能..淬硬性主要与钢的化学成分特别是碳含量有关;碳含量越高;则钢的淬硬性越高..淬透性表示钢在淬火后从表面到内部的硬度分布状况..淬透性的高低与钢的化学成分、纯洁度、晶粒度有关..根据用于制造不同的工具;对这两种性能各有一定的要求..
4 脱碳敏感性. 工具表面发生脱碳;将使表面层硬度降低;因此要求工具钢的脱碳敏感性低..在相同的加条件下;钢的脱碳敏感性取决于其化学成分..
5 热处理变形性. 工具在热处理时;要求其尺寸和外形稳定..
金属学复习题
⾦属学复习题
复习题⼀
⼀、名词解释
2、加⼯硬化： 5、合⾦：
⼆、填空题
1、所有的固态物质就其原⼦（或分⼦）排列的规则性来分类，可分为两⼤类，其中把内部原⼦（或分⼦）呈周期性规则排列的物质称为，否则称为。
2、常见的⾦属晶体结构有、和。
3、细化晶粒的⽅法主要有、和机械⽅法。
4、典型铸锭结构的三个晶区分别为、
和。
5、⾦属材料热加⼯和冷加⼯的界限是以再结晶温度为界限的。已知铁的T再=600℃，铅的T再=-33℃，那么在室温下，铁的变形加⼯称为加⼯，铅的变形加⼯称为加⼯。
6、钢的淬透性越⾼，则其C曲线的位置越向（填“左或右”）。
7、机械零件在⼯作条件下，可能受到的负荷有三⼤类，分别是、和。
8、按钢中合⾦元素含量⾼低，可将合⾦钢分为、、。
9、选材通常须遵循的三个原则是、、。
10、冷变形后的⾦属在加热的过程中，随着温度的升⾼和加热时间的延长，其组织和性能⼀般要经历三个阶段的变化，它们依次是、、。
三、选择题（共10分，每⼩题1分）
1、从铁碳合⾦相图中可知，共析钢所得到的室温平衡组织为（）。
a、珠光体
b、铁素体+珠光体
c、低温莱⽒体
d、铁素体
2、⾦属结晶时，冷却速度越快，其过冷度将：（）
a、越⼤
b、越⼩
c、等于零
d、变化不确定
3、实际⾦属结晶时，形核速率越⼤，则结晶后所获得的晶粒（）
a、越细⼩
b、越粗⼤
c、⼤⼩不受影响
d、变化不确定
4、固溶体的晶体结构与（）相同。
a、溶质
b、溶剂
c、不同于溶剂和溶质的其它晶型
d、a、b、c都有可能
5、T10钢的含碳量为：（）
a、0.10%
b、1.0%
c、10.0%
d、0.01%
高中化学金属材料知识习题及答案
高中化学金属材料知识习题及答案
第一篇：高中化学金属材料知识习题及答案
一、选择题（包括8小题。1~6小题只有一个选项符合题意，7~8小题有两个选项符合题意。）
1.（2009年启东模拟）下列说法中不正确的是（）A.人类历史上使用最早的合金是青铜B.司母戊鼎是我国目前已发现的最重的青铜器C.目前世界上使用量最大的合金是铝合金D.目前世界上用途最广的合金是钢
2.人类历史上大量生产和使用铝、钛、铁、铜四种金属单质的时间顺序是（）A.铜、铁、铝、钛B.铁、铝、铜、钛C.铜、铁、钛、铝
D.铁、铜、铝、钛
3.金属材料在日常生活以及生产中有着广泛的运用。下列关于金属的一些说法不正确的是（）
A.合金的性质与其成分金属的性质不完全相同
B.工业上金属Mg、Al都是用电解熔融的氯化物制得的
C.金属冶炼的本质是金属阳离子得到电子变成金属原子
D.越活泼的金属越难冶炼
4.已知酸性条件下有如下反应：2Cu+=Cu2++Cu。由于反应温度不同，用氢气还原氧化铜时，可能产生Cu或Cu2O，两者都是红色固体。一同学对某次用氢气还原氧化铜实验所得的红色固体产物作了验证，实验操作和实验现象记录如下：由此推出本次氢气还原氧化铜实验的产物是（）A.Cu B.Cu2O C.一定有Cu，可能有Cu2O D.一定有Cu2O，可能有Cu
5.CuS和Cu2S都能溶于硝酸，它们高温灼烧的产物相同，以下鉴别CuS和Cu2S两种黑色粉末的方法合理的是（）
A.将两种样品分别溶于硝酸，通过所产生的气体区别
B.将两种样品分别溶于硝酸，通过溶液的颜色的区别
金属材料学基础精彩试题及问题详解
金属材料的基本知识综合测试
一、判断题（正确的填√，错误的填×）
1、导热性好的金属散热也好，可用来制造散热器等零件。（）
2、一般，金属材料导热性比非金属材料差。（）
3、精密测量工具要选用膨胀系数较大的金属材料来制造。（）
4、易熔金属广泛用于火箭、导弹、飞机等。（）
5、铁磁性材料可用于变压器、测量仪表等。（）
6、δ、ψ值越大，表示材料的塑性越好。（）
7、维氏硬度测试手续较繁，不宜用于成批生产的常规检验。（）
8、布氏硬度不能测试很硬的工件。（）
9、布氏硬度与洛氏硬度实验条件不同，两种硬度没有换算关系。（）
10、布氏硬度试验常用于成品件和较薄工件的硬度。
11、在F、D一定时，布氏硬度值仅与压痕直径的大小有关，直径愈小，硬度值愈大。（）
12、材料硬度越高，耐磨性越好，抵抗局部变形的能力也越强。（）
13、疲劳强度是考虑交变载荷作用下材料表现出来的性能。（）
14、20钢比T12钢的含碳量高。（）
15、金属材料的工艺性能有铸造性、锻压性，焊接性、热处理性能、切削加工性能、硬度、强度等。（）
16、金属材料愈硬愈好切削加工。（）
17、含碳量大于0.60%的钢为高碳钢，合金元素总含量大于10%的钢为高合金钢。（）
18、T10钢的平均含碳量比60Si2Mn的高。（）
19、一般来说低碳钢的锻压性最好，中碳钢次之，高碳钢最差。（）
20、布氏硬度的代号为HV，而洛氏硬度的代号为HR。（）
21、疲劳强度是考虑交变载荷作用下材料表现出来的性能。（）
22、某工人加工时，测量金属工件合格，交检验员后发现尺寸变动，其原因可能是金属材料有弹性变形。（）
金属材料学复习思考题及答案
第一章钢的合金化原理
1．名词解释
1）合金元素: 特别添加到钢中为了保证获得所要求的组织结构从而得到一定的物理、化学或机械性能的化学元素。(常用M来表示)
2）微合金元素: 有些合金元素如V，Nb，Ti, Zr和B等，当其含量只在0.1%左右（如B 0.001%，V 0.2 %）时，会显著地影响钢的组织与性能，将这种化学元素称为微合金元素。
3）奥氏体形成元素:在γ-Fe中有较大的溶解度,且能稳定γ相；如 Mn, Ni, Co, C, N, Cu；
4）铁素体形成元素: 在α-Fe中有较大的溶解度，且能稳定α相。如：V，Nb, Ti 等。
5）原位析出: 元素向渗碳体富集，当其浓度超过在合金渗碳体中的溶解度时, 合金渗碳体就在原位转变成特殊碳化物如Cr钢中的Cr：
ε-Fe x C→Fe3C→（Fe, Cr）3C→（Cr, Fe）7C3→（Cr, Fe）23C6
6）离位析出:在回火过程中直接从α相中析出特殊碳化物，同时伴随着渗碳体的溶解，可使HRC和强度提高（二次硬化效应）。如 V，Nb, Ti等都属于此类型。
2．合金元素V、Cr、W、Mo、Mn、Co、Ni、Cu、Ti、Al中哪些是铁素体形成元素？哪些是奥氏体形成元素？哪些能在α-Fe中形成无限固溶体？哪些能在γ-Fe 中形成无限固溶体？
答：铁素体形成元素：V、Cr、W、Mo、Ti、Al；
奥氏体形成元素：Mn、Co、Ni、Cu能在α-Fe中形成无限固溶体：V、Cr；
能在γ-Fe 中形成无限固溶体：Mn、Co、Ni
3．简述合金元素对扩大或缩小γ相区的影响，并说明利用此原理在生产中有何意义？
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
1、细化晶粒对钢性能的贡献是强化同时韧化；提高钢淬透性的主要作用是使零件整个断面性能趋于一致，能采用比较缓和的方式冷却。
2、滚动轴承钢GCr15的Cr质量分数含量为 1.5% 。滚动轴承钢中碳化物不均匀性主要是指碳化物液析、带状碳化物、网状碳化物。
4、凡是扩大γ区的元素均使Fe-C相图中S、E点向左下方移动，例Ni、Mn 等元素；凡封闭γ区的元素使S、E点向左上方移动，例Cr、Si、Mo 等元素。S点左移意味着共析碳含量减少，E点左移意味着出现莱氏体的碳含量减少。
7、在非调质钢中常用微合金化元素有Ti、V、Nb、N 等，这些元素的主要作用是细化组织和相间沉淀析出强化。
8、球铁的力学性能高于灰铁是因为球铁中石墨的断面切割效应、石墨应力集中效应要比灰铁小得多。
1、钢的合金化基本原则是多元适量、复合加入。在钢中细化晶粒作用较大的合金元素有Ti、V、Nb 等，细化晶粒对钢性能的作用是既强化又韧化。
2、在钢中，常见碳化物形成元素有Ti、Nb、V、Mo、W、Cr、（按强弱顺序排列，列举5个以上）。钢中二元碳化物分为两类：rc/rM ≤0.59为简单点阵结构，有MC和M2C 型；rc/rM > 0.59为复杂点阵结构，有M23C6 、M7C3 和M3C 型。
3、选择零件材料的一般原则是使用性能要求、工艺性要求和经济性要求等。汽车变速箱齿轮常用20CrMnTi 钢制造，经渗碳和淬回火热处理。
4、奥氏体不锈钢1Cr18Ni9晶界腐蚀倾向比较大，产生晶界腐蚀的主要原因是晶界析出Cr23C6，导致晶界区贫Cr ，为防止或减轻晶界腐蚀，在合金化方面主要措施有降低碳量、加入Ti、V、Nb强碳化物元素。
5、影响铸铁石墨化的主要因素有碳当量、冷却速度。球墨铸铁在浇注时
要经过孕育处理和球化处理。
6、铁基固溶体的形成有一定规律，影响组元在置换固溶体中溶解情况的因素有：溶剂与溶质原子的点阵结构、原子尺寸因素、电子结构。
7、对耐热钢最基本的性能要求是良好的高温强度和塑性、良好的化学稳定性。常用的抗氧化合金元素是Cr 、Al 、Si 。
1、钢中二元碳化物分为二类：rC / rM < 0.59，为简单点阵结构，有MC和型；rC / rM > 0.59，为复杂点阵结构，有M3C、M7C3 和M23C6 型。两者相比，前者的性能特点是硬度高、熔点高和稳定性好。
3、提高钢淬透性的作用是获得均匀的组织，满足力学性能要求、能采取比较缓慢的冷却方式以减少变形、开裂倾向。
4、高锰耐磨钢（如ZGMn13）经水韧处理后得到奥氏体组织。在高应力磨损条件下，硬度提高而耐磨，其原因是加工硬化及奥氏体中析出K和应力诱发马氏体相变。
5、对热锻模钢的主要性能要求有高热强性、良好的热疲劳抗力、良好的冲击韧性和良好的淬透性及耐磨性。常用钢号有5CrNiMo （写出一个）。
6、QT600-3是球墨铸铁，“600”表示抗拉强度≥600MPa ，“3”表示延伸率≥3% 。
7、在非调质钢中常用微合金化元素有Ti、V 等（写出2个），这些元素的主要作用是细化晶粒组织和弥散沉淀强化。
二、解释题（30分）
1、40Mn2钢淬火加热时，过热敏感性比较大。
在C%较低时，Mn可以细化珠光体。在C%较高时，Mn加强了C促进奥氏体晶粒长大的作用，且降低了A1温度。因此40Mn2钢过热敏感性比较大。
2、40CrNiMo钢正火后，切削性能比较差。
40CrNiMo钢含有Ni、Cr能提高淬透性，正火后得到许多马氏体组织，使切削性能变差。3、球墨铸铁的强度和塑韧性都要比灰口铸铁好。
球铁中，石墨呈球形，灰口铁石墨呈片状。球状石墨对基体的切割作用和石墨的应力集中效应大大小于片状，球铁基体的利用率大大高于灰口铁，所以球墨铸铁的强度和塑韧性都要比灰口铸铁好。
1、高速钢的回火工艺常采用：回火温度560℃左右，回火3次。
由于高速钢中高合金度马氏体的回火稳定性非常好，在560℃左右回火，才能弥散析出特殊碳化物，产生硬化。同时在560℃左右回火，使材料的组织和性能达到了最佳状态。一次回火使大部分的残留奥氏体发生了马氏体转变，二次回火使第一次回火时产生的淬火马氏体回火，并且使残留奥氏体更多地转变为马氏体，三次回火可将残留奥氏体控制在合适的量，并且使内应力消除得更彻底。
2、在低合金高强度构件用钢中，Si、Mn元素的加入量有限制，一般Si＜1.1%,Mn＜2%。Si、Mn元素都能强化铁素体，在低合金高强度构件用钢中可以提高钢的强度，但是当Si>1.1%、Mn>2%时，却显著地降低钢的塑性。所以，在低合金高强度构件用钢中，Si、Mn元素的加入量有限制。
3、Si是非碳化物形成元素，但能有效地提高钢的低温回火稳定性。
Si虽然是非碳化物形成元素，但在低温回火时可以抑制ε-FexC的形成和转变为Fe3C，即有效地阻止了Fe3C的形核、长大及转变。所以能有效地提高钢的低温回火稳定性。
4、4Cr13含碳量（质量分数）为0.4%左右，但已是属于过共析钢。
Cr元素使共析S点向左移动，当Cr含量达到一定程度时，S点已左移到小于0.4%C，所以4Cr13是属于过共析钢。
5、40 CrNi钢淬火高温回火后常用水或油冷却。
40 CrNi钢含有Cr、Ni元素，而Cr、Ni促进了钢的回火脆性，所以40 CrNi钢高温回火脆性倾向较大，回火后快冷能抑制高温回火脆性，所以常用水或油冷却。
6、奥氏体不锈钢1Cr18Ni9晶界腐蚀倾向比较大。
1Cr18Ni9含C较高，又没有Ti等稳定C的强碳化物形成元素，在晶界上容易析出Cr23C6，从而使晶界上产生贫Cr区，低于不锈钢的基本成分要求，所以在晶界处的腐蚀倾向比较大。
1、高速钢有很好的红硬性，但不宜制造热锤锻模。
高速钢虽有高的耐磨性、红硬性，但韧性比较差、在较大冲击力下抗热疲劳性能比较差，高速钢没有能满足热锤锻模服役条件所需要高韧性和良好热疲劳性能的要求。
2、在一般钢中，应严格控制杂质元素S、P的含量。
S能形成FeS，其熔点为989℃，钢件在大于1000℃的热加工温度时FeS会熔化，所以易产生热脆；P能形成Fe3P，性质硬而脆，在冷加工时产生应力集中，易产生裂纹而形成冷脆。
3、9SiCr钢和T9钢相比，退火后硬度偏高，在淬火加热时脱碳倾向较大。
9SiCr虽然与T9含碳量相同，但由于它含有Cr、Si合金元素，Si是非K形成元素，固溶强化基体的作用较大，因此退火后硬度偏高。另外Si提高碳皇度，促进石墨化，因此在加热时脱碳倾向较大。
4、高锰钢（ZGMn13）在Acm以上温度加热后空冷得到大量的马氏体，而水冷却可得到全部奥氏体组织。
高锰钢在Acm以上温度加热后得到了单一奥氏体组织，奥氏体中合金度高（高C、高Mn），使钢的Ms低于室温以下。如快冷，就获得了单一奥氏体组织，而慢冷由于中途析出了大量