《金属学与热处理》试题库
金属材料与热处理练习题库与参考答案
金属材料与热处理练习题库与参考答案一、单选题（共30题，每题1分，共30分）1、根据石墨形态不同,铸铁的分类错误的是( )。
A、麻口铸铁B、球墨铸铁C、蠕墨铸铁D、灰铸铁正确答案：A2、GCrl5SiMn钢属于:( )。
A、滚动轴承钢B、刃具钢C、量具钢D、模具钢正确答案：A3、马氏体组织有两种形态( )。
A、树状、针状B、板条、针状C、板条、树状D、索状、树状正确答案：B4、淬火后铝合金的强度和硬度随时间而发生显著提高的现象称为( )。
A、淬火处理B、正火处理C、时效或沉淀强化D、退火处理正确答案：C5、加工硬化现象的最主要原因是( )。
A、晶粒破碎细化B、位错密度增加C、形成纤维组织正确答案：B6、a-Fe转变为y-Fe时的温度为( )摄氏度。
A、912B、770C、1538正确答案：A7、作为碳素工具钢,含碳量一般应为( )。
A、<0.25%B、>0.7%C、<0.55&D、>2.1%正确答案：B8、铜的熔点为( )。
A、1023℃B、2032℃C、1083℃D、3245℃正确答案：C9、钢的（）是指钢淬火时获得一定淬透层深度的能力。
A、淬透性B、淬硬性C、时效D、冷处理正确答案：A10、ZG25表示含碳量为( )的铸造碳钢。
A、0.0025B、0.0037C、0.0028D、0.0035正确答案：A11、根据拉伸实验过程中拉伸实验力和伸长量关系，画出的--伸长曲线（拉伸图）可以确定出金属的（）。
A、强度和韧性B、强度和塑性C、塑性和韧性D、强度和硬度正确答案：B12、拉伸实验时，试样拉断前所能承受的最大应力称为材料的 ( )。
A、弹性极限B、屈服强度C、抗拉强度正确答案：C13、（）是硬而脆的相。
A、奥氏体B、贝氏体C、马氏体正确答案：C14、金属材料的组织不同，其性能（）。
A、与组织无关B、不确定C、不同D、相同正确答案：C15、共晶白口铸铁的室温组织是( )。
金属学与热处理习题
金属学与热处理习题与思考题(一)解释名词合金元素、固溶处理、红硬性、石墨化、孕育(变质)处理、球化处理、石墨化退火、时效硬化、回归、黄铜、锡青铜、巴氏合金。
(二)填空题1．按钢中合金元素含量，可将合金钢分为________________________，和__________________和_______________________几类(分别写出合金元素含量范围)。
2．合金钢按用途可分为______________、____________和____________。
3．20CrMnTi是____________钢，Cr，Mn的主要作用是________，Ti的主要作用是_____________，热处理工艺是_____________。
4．W18Cr4V是__________钢，含碳量是_______，W的主要作用是_________、Cr的主要作用是_________，V的主要作用是________。
热处理工艺是___________，最后组织是___________。
5．0Crl8Ni9Ti是__________钢，Cr，Ni和Ti的作用分别是_________ 、_________________和_______________。
6．拖拉机和坦克履带板受到严重的磨损及强烈的冲击，应选用_________钢，采用____________处理。
7．白口铸铁中碳主要以_____________的形式存在，灰口铸铁中碳主要以____________的形式存在。
8．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______状、_____状和_______状。
9．铸铁的基体有__________、___________、_____________三种．10．QT500-05牌号中，QT表示_________，数字500表示__________，数字05表示____________。
金属学与热处理复习题带答案
一、名词解释（每小题2分，共14分）1. 结构起伏：短程有序的原子集团就是这样处于瞬间出现，瞬间消失，此起彼伏，变化不定的状态之中仿佛在液态金属中不断涌现出一些极微小的固态结构一样，这种不断变化着的短程有序的原子集团称为结构起伏。
2. 非自发形核：在液态金属中总是存在一些微小的固相杂质质点，并且液态金属在凝固时还要和型壁相接触，于是晶核就可以优先依附于这些现成的固体表面上形成，这种形核方式就是非自发形核。
3. 相：相是指合金中结构相同、成份和性能均一并以界面相互分开的组成部分。
4. 柯氏气团：金属内部存在的大量位错线，在刃型位错线附近偏聚的溶质原子好像形成一个溶质原子“气团”，成为“柯氏气团”5. 选择结晶：固溶体合金结晶时所结晶出的固相成分与液相的成分不同，这种结晶出的晶体与母相的化学成分不同的结晶称为选择结晶。
6. 形变强化：在塑形变形过程中，随着金属内部组织的变化，金属的力学性能也将产生明显的变化，随着变形过程的增加，金属的强度、硬度增加，而塑形、韧性下降，这一现象称为形变强化。
7. 晶胞：晶格中能够完全反应晶格特征的最小几何单元。
二、选择题1.下列元素中能够扩大奥氏体相区的是（ d ）。
A WB MoC CrD Ni2.属于强碳化物形成元素的是（ c ）。
A W，Mo, CrB Mn, Fe, NiC Zr, Ti, NbD Si, Be, Co3.不能提高钢的淬透性的合金元素是（ a ）。
A CoB CrC MoD Mn4.调质钢中通常加入（ c ）元素来抑制第二类回火脆性。
A CrB NiC MoD V5. 下列钢种属于高合金钢的是（ d ）A 40CrB 20CrMnTiC GCr15D W18Cr4V6. 选出全是促进石墨化的元素的一组（ b ）A V、Cr、SB Al、Ni、SiC W、Mn、PD Mg、B、Cu7. 选出适合制作热作模具的材质（ d ）A 20CrMnTiB Cr12C 2Cr13D 5CrNiMo三、填空1. 铸锭组织的三个典型区域是（表层细晶粒区）、（内部柱状晶区）和（中心等轴晶区）。
金属学与热处理 3.3
还有少量液相残留，最后这些液相转变为共晶体，形成不平衡共晶组织。
共晶系合金的不平衡凝固
思考题
1. 在共晶合金系中，只有共晶成分的合金才能发生共晶转变。
A是 B否
答案：B 成分在共晶线宽度范围内的合金冷却到共晶温度时，未凝固的液相成分沿 液相线变化到共晶点，而进行共晶转变。因此，并不是只有共晶合金才发 生共晶反应。
思考题
4. 二元相图中的共晶线 A 是一条水平线直线； B 是一个三相区（L, α, β）； C 一般是一条斜线，水平线是特殊情况。
答案：AB 因为共晶反应是恒温转变，反映在相图上只能是一条水平线；共晶反应时三相 共存，所以共晶线也是一个三相区。
思考题
5. 根据Pb-Sn相图，应用杠杆定律计算40%Sn合金的共晶组织中的α相占全 部合金的相对量。
思考题
6、简单总结伪共晶、不平衡共晶和离异共晶的特点。 伪共晶——靠近共晶点附近的合金得到了全部共晶组织； 离异共晶——共晶组织没有显示出共晶的特征； 不平衡共晶——在不应该出现共晶的合金里出现了共晶组织。
相图计算
1. 固溶体合金的相图如图所示，试根据相图确定：
(a) 成分为40%B的合金首先凝固出来的固
前沿液相中原子扩散示意图
共晶生长的搭桥机制
当两个固相都是金属性较强相时，共晶体一般生长成层片状。当两相的
相对数量比相差悬殊时，在界面能的作用下，数量较小的相将收缩为条、
棒状，更少时为纤维状，甚至为点(球)状。
当有一相或两相都具有较强的非金属性时，它们表现出较强的各向异性，
不同方向的生长速度不同，并且有特定的角度关系，同时生长过程要求
共晶体的形成
成分互惠－交替形核
片间搭桥－共同生长
金属学与热处理复习题
第一章 复习题晶向指数相同，符号相反的为同一条直线原子排列相同但空间位向不同的所有晶向晶面指数的数字和顺序相同，符号相反则两平面互相平行晶面的空间位向不同但原子排列相同的所有晶面当一个晶向[uvw]与一个晶面（hkl ）平行时hu+kv+lw=0当一个晶向[uvw]与一个晶面（hkl ）垂直时h=u ，K=v ，l=w晶体的各向异性原因: 在不同晶面上的原子紧密程度不同纯铁冷却时在912 发生同素异晶转变是从 结构转变为 结构，配位数 ，致密度降低 ，晶体体积 ，原子半径发生 。
面心立方晶胞中画出）（211晶面和]211[晶向刃型位错的四个特征（作业）螺型位错的四个特征（作业）面心立方（FCC ） 体心立方（BCC ） 密排六方（HCP ）晶胞原子数原子半径配位数致密度同素异构转变定义--18页晶体缺陷的分类：常见的点缺陷：常见的面缺陷：第二章 复习题一、填空1、金属结晶两个密切联系的基本过程是 和2 、金属结晶的动力学条件为3 、金属结晶的结构条件为4 、铸锭的宏观组织包括5、如果其他条件相同，则金属模浇注的铸件晶粒比砂模浇注的晶粒更细 ，高温浇注的铸件晶粒比低温浇注的晶粒 粗大 ，采用振动浇注的铸件晶粒比不采用振动的晶粒更细，薄铸件的晶粒比厚铸件晶粒更细 。
二、问答1、金属的结晶形核45页2、金属的长大的要点52页2、铸锭三晶区名称及形成过程（柱状晶为重点）3、影响柱状晶生长的因素56-57页三、名词解释：1、细晶强化2、变质处理3、铸造织构第三章二元合金的相结构与结晶作业题（复习题）1、概念合金、相、固溶体、固溶强化、、离异共晶、伪共晶2、填空1）固溶体按照溶质原子在晶格中所占位置分为和。
2）固溶体按照固溶度不同分为和。
3）置换固溶体溶解度的影响因素有、、、、和温度。
4）置换固溶体中原子半径相对差别Δr 8%且两者的晶体结构相同时才有可能形成无限固溶体。
5）间隙固溶体形成无限固溶体（填“有可能”“不可能”）6）正温度梯度下：随成分过冷程度增大分别形成、和。
金属学与热处理试题
金属学及热处理试题1、过冷奥氏体是指过冷到（）温度以下，尚未转变的奥氏体。
A、MsB、MrC、A12、确定碳钢淬火加热温度的主要依据是（）。
A、C曲线B、铁碳相图C、钢的Ms线3、淬火介质的冷却速度必须（）临界冷却速度。
A、大于B、小于C、等于4、T12钢的淬火加热温度为（）。
A、Accm +30-50°C B、Ac3+30-50°C C、Ac1+30-50°C5、钢的淬透性主要取决于钢的（）。
A、含硫量B、临界冷却速度C、含碳量D、含硅量6、钢的热硬性是指钢在高温下保持（）的能力。
A、高抗氧化性B、高强度C、高硬度和高耐磨性7、钢的淬硬性主要取决于钢的（）。
A、含硫量B、含锰量C、含碳量D、含硅量8、一般来说，碳素钢淬火应选择（）作为冷却介质。
A、矿物油B、20°C自来水C、20°C的10%食盐水溶液9、钢在一定条件下淬火后，获得淬硬层深度的能力，称为( ).A、淬硬性B、淬透性C、耐磨性10、钢的回火处理在（）后进行。
A、正火B、退火C、淬火11、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12、化学热处理与其热处理方法的主要区别是（）。
A、加热温度B、组织变化C、改变表面化学成分13、零件渗碳后一般须经（）处理，才能使表面硬而耐磨。
A、淬火+低温回火B、正火C、调质14、用15钢制造的齿轮，要求齿轮表面硬度高而心部具有良好的韧性，应采用（）热处理A、淬火+低温回火B、表面淬火+低温回火C、渗碳+淬火+低温回火15、用65Mn钢做弹簧，淬火后应进行（）；A、低温回火B、中温回火C、高温回火二、判断题（在题号前作记号“√”或“×”）1、（）实际加热时的临界点总是低于相图的临界点。
2、（）珠光体向奥氏体的转变也是通过形核及晶核长大的过程进行的。
3、（）珠光体、索氏体、托氏体都是片层状的铁素体和渗碳体的混合物，所以它们的力学性能相同。
金属学与热处理试卷及答案(期末练习题)
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（）。
金属学与热处理考试试卷及答案
金属学与热处理考试试卷一、选择题（每小题2分，共12分）1、当晶格常数相同时，FCC晶体比BCC晶体 ( )。
A．原子半径大，但致密度小； B．原子半径小，但致密度大；C．原子半径大，但致密度也大； D．原子半径小．但致密度也小。
2、能使单晶体产生塑性变形的应力为( )。
A．正应力 B．切应力 C．原子活动力 D．复合应力3、钢在淬火后所获得的马氏体组织的粗细主要取决于( )A．奥氏体的本质晶粒度 B．奥氏体的实际晶粒度C．奥氏体的起始晶粒度 D．加热前的原始组织4、过共析钢的正常淬火加热温度是( )。
A．Acm十(30—50℃) B．Ac3十(30—50℃)C．Ac1十(30—50℃) D．Ac1一(30—50℃)5、制造手工锯条应采用( )。
A．45钢淬火＋低温回火 B．65Mn淬火＋中温回火C．T12钢淬火＋低温回火 D．9SiCr淬火＋低温回火6、LYl2的( )。
A．耐蚀性好 B．铸造性能好 C．时效强化效果好 D．压力加工性好二、填空题（每空1分，共15分）1、实际金属中存在有、和三类晶体缺陷。
2、为了使金属结晶过程得以进行，必须造成一定的，它是理论结晶温度与的差值。
3、碳在α—Fe中的间隙固溶体称为，它具有晶体结构．在℃时碳的最大溶解度为％。
4、当钢中发生奥氏体向马氏体转变时，原奥氏体中碳含量越高，则Ms点越转变后的残余奥氏体量就越。
5、除处，其他的合金元素溶人A中均使C曲线向移动，即使钢的临界冷却速度，淬透性。
三、名词解释（每小题2分，共10分）1、相：。
2、热处理：。
3、置换固溶体：。
4、加工硬化：。
5、珠光体：。
四、判断题（每小题1分，共5分）1、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。
( )2、实际金属是由许多结晶位向都完全相同的小晶粒组成的。
( )3、T10和T12钢如其淬火温度—样，那么它们淬火后残余奥氏体量也是一样的。
( ) 4、高速钢反复锻造是为了打碎鱼骨状共晶莱氏体，使其均匀分布于基体中。
金属学与热处理习题
1．解释下列名词：固溶处理，时效强化。
2．铝合金可通过哪些途径达到强化的目的？
习题：
1、淬透性与淬硬性有无关系？
2、常用碳钢的退火、正火、淬火热处理加热工艺参数？
5、说明共析碳钢C曲线各个区、各条线的物理意义，并指出影响C曲线形状和位置的主要因素。
6、vk值大小受哪些因素影响？它与钢的淬透性有何关系？
1、碳的质量分数：
结构钢—用两位数表示万分之几
工具钢—＜1％时，用一位数表示干分之几，
＞1％时，不标。（但高速钢多少都不标，含钨高。）
特殊性能钢—用一位数表示含碳干分之几，
当含碳少时：≤0、08%C用0表示；≤0、03%C用00表示。
2、合金元素的质量分数：（除滚动轴承钢中的Cr表示干分之几外）都表示百分之几。
（2）珠光体、马氏体；奥氏体、过冷奥氏体、残余奥氏体；
（3）退火、正火、淬火、回火、调质处理；
（4）淬火临界冷却速度（vk）、淬透性、淬硬性；
12.珠光体类型组织有哪几种？组织形态和性能有何特点？
答:珠光体类型组织有:①P: A 1～650℃；
②S: 650～600℃；③T: 600～550℃
珠光体类型组织的形态均为片层状，只是片的粗细不同。形成温度越低，片越细，且强度硬度越高。
三、下例说法是否正确？为什么？
1、过冷A的冷却速度大于Vk时，则冷却速度愈快，冷却后钢的硬度更高;
2、钢中合金元素越多，则淬火后硬度就越高;
3、淬火钢回火后的性能主要取决于回火后的冷却速度；
1．.说明共析碳钢C曲线各个区、各条线的物理意义，并指出影响C曲线形状和位置的主要因素。
4．vk值大小与钢的淬透性有何关系？
3．为什么铸造合金常选用有共晶成分或接近共晶成分的合金？用于压力加工的合金选用何种成分的合金为好？
金属学与热处理习题集
一、复习思考题
指出下列各题错误之处，并更正
1．所谓过冷度，是指金属结晶时，在冷却曲线上出现平台的温度与熔点之差。而动态过冷度是指结晶过程中，实际液相温度与熔点之差。
2．金属结晶时，原子从液相无序排列到固相有序排列，使体系熵值减小，因此是一个自发过程。
3．在任何温度下，液态金属中出现的最大结构起伏都是晶胚
7．一克铁在Байду номын сангаас温和1000℃时各有多少个晶胞？条件？
8．说明间隙固溶体和间隙化合物的异同点。
9．常见的金属化合物有哪几类？它们各有何特点？ 等分别是哪种类型的化合物？
10．碳可以溶入铁中而形成间隙固溶体，试分析是α-Fe还是γ-Fe能溶入较多的碳，为什么？
11．作图说明一个面心立方结构相当于体心正方结构。
18．铁在20℃下是体心立方晶格，晶胞的晶格常数为2.87，在0~100℃之间铁的线膨胀系数为 ，试计算铁在20℃和100℃时的密度。
19．试用刚球模型证明理想密排六方结构的点阵常数的关系为c/a=1.633。
20．在面心立方晶格中，面心结点的数量为顶角结点的数量的几倍？今有B在A中的面心立方固溶体，问其有序化在成分A3B还是A2B处较易发生？
2．尽管固溶体合金的结晶速度很快，但是在凝固的某一个瞬间，A与B组元在液相与固相内的化学位都是相等的。
3．固溶体合金无论平衡或非平衡结晶过程中，液/固界面上液相成分沿着液相平均成分线变化；固相成分沿着固相平均成分线变化。
4．根据相律计算，在匀晶相图中的两相区内，其自由度为2，即温度与成分都可以独立改变。
15．无论温度分布如何，常用纯金属生长都是呈树枝状界面。
16．NH4Cl饱和水溶液与纯金属结晶终了时的组织形态一样，前者呈树枝晶，后者也呈树枝晶。
金属学与热处理试题
一、名词解释：金属：金属是具有正的电阻温度系数的物质，其电阻随温度的升高而增加。
晶体：原子在三维空间作有规则的周期性排列的物质位错：在晶体中某处有一列或若干列原子发生了有规律的错排现象，使长度达几百至几万的原子间距、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。
金属键：贡献出价电子的原子，则变为正离子，沉浸在电子云中，它们依靠运动于其间的公有化的自由电子的静电作用而结合起来，这种结合方式叫做金属键。
晶格：人为地将阵点用直线连接起来形成空间格子。
晶胞：从晶格中选取一个能够完全反映晶格特征的最小的几何单元，来分析原子中原子排列的规律性，这个最小的几何单元称晶胞。
固溶体：合金的组元之间以不同比例相互混合后形成的固相，其晶体结构与组成合金的某一组元的相同这种相就称固溶体。
置换固溶体：溶质原子位于溶剂晶格的某些结点位置所形成的固溶体，犹如这些结点上的溶剂原子被溶质原子所置换一样，因此称为置换固溶体。
间隙固溶体：溶质原子不是占据溶剂晶格的正常结点位置，而是填入溶剂原子间的一些间隙中。
成分起伏：在熔融状态的合金中,在某一微区某一瞬时内浓度呈现不同于平均浓度的周期性变化的现象。
均勺形核：若液相中各个区域出现新相晶核的几率都是相同的，这种形核方式即为均匀形核。
非均勺形核：在液态金属中总是存在一些微小的固相杂质质点，并且液态金属在凝固时还要和型壁相接触，于是晶核就可以优先依附于这些现成的固体表面上形成，这种形核方式就是非均匀形核。
相：合金中结构相同、成分和性能均一并以界面相互分开的组成部分。
相图：表示在平衡条件下合金系中合金的状态与温度、成分间的关系图解。
金属化合物：原子间结合方式取决于元素的电负性差值，是金属键与离子键或共价键相混合的方式，因此具有一定的金属性质，所以称之为金属化合物。
加工硬化：当应力超过δs后，试样发生明显而均匀的塑性变形，若使试样的应变增大，则必须增加应力值，这种随着塑性变形的增大，塑性变形抗力不断增加的现象称为加工硬化。
金属学与热处理第四章 铁碳合金
第四章铁碳合金(一)填空题1．Cr、V在γ-Fe中将形成固溶体。
C、N则形成固溶体。
2．渗碳体的晶体结构是，按其化学式铁与碳原子的个数比为3．当一块质量一定的纯铁加热到温度时，将发生a-Fe向γ-Fe的转变，此时体积将发生。
4．共析成分的铁碳合金平衡结晶至室温时，其相组成物为，组织成物为。
5．在生产中，若要将钢进行轧制或锻压时，必须加热至相区。
6．当铁碳合金冷却时发生共晶反应的反应式为，其反应产物在室温下被称为。
7．在退火状态的碳素工具钢中，T8钢比T12 钢的硬度，强度。
8．当W(C)＝0．77％一2．11％间的铁碳合金从高温缓冷至ES线以下时，将从奥氏体中析出，其分布特征是。
9．在铁碳合金中，含三次渗碳体最多的合金成分点为，含二次渗碳体最多的合金成分点为。
10．对某亚共析碳钢进行显微组织观察时，若估计其中铁素体约占10％，其W(C) = ，大致硬度为11．奥氏体是在的固溶体，它的晶体结构是。
12．铁素体是在的固溶体，它的晶体结构是。
13．渗碳体是和的金属间化合物。
14．珠光体是和的机械混合物。
15．莱氏体是和的机械混合物，而变态莱氏体是和的机械混合物。
16．在Fe—Fe3C相图中，有、、、、五种渗碳体，它们各自的形态特征是、、、、。
17．钢中常存杂质元素有、、、等，其中、是有害元素，它们使钢产生、。
18．纯铁在不同温度区间的同素异晶体有(写出温度区间) 、、。
19．碳钢按相图分为、、；按W(C)分为(标出W(C)范围) 、、。
10．在铁—渗碳体相图中，存在着四条重要的线，请说明冷却通过这些线时所发生的转变并指出生成物。
ECF水平线、；PSK水平线、；ES线、；GS线、。
21 标出Fe—Fe3C相图(图4—3)中指定相区的相组成物：①，②，③，④，⑤。
；22．铁碳合金的室温显微组织由和两种基本相组成。
23．若退火碳钢试样中先共析铁素体面积为41．6％，珠光体的面积为58．4％，则其W(C)＝。
金属学与热处理试题及答案精选全文完整版
可编辑修改精选全文完整版复习自测题绪论及第一章金属的晶体结构自测题(一)区别概念1．屈服强度和抗拉强度；2．晶体和非晶体；3 刚度与强度(二)填空1．与非金属相比，金属的主要特性是2．体心立方晶胞原子数是，原子半径是，常见的体心立方结构的金属有。
3．设计刚度好的零件，应根据指标来选择材料。
是材料从状态转变为状态时的温度。
4 TK5 屈强比是与之比。
6．材料主要的工艺性能有、、和。
7 材料学是研究材料的、、和四大要素以及这四大要素相互关系与规律的一门科学；材料性能取决于其内部的，后者又取决于材料的和。
8 本课程主要包括三方面内容：、和。
(三)判断题1．晶体中原子偏离平衡位置，就会使晶体的能量升高，因此能增加晶体的强度。
( )2．因为面心立方和密排六方晶体的配位数和致密度都相同，因此分别具有这两种晶体结构的金属其性能基本上是一样的。
( )3．因为单晶体具有各向异性，多晶体中的各个晶粒类似于单晶体，由此推断多晶体在各个方向上的性能也是不相同的。
( )4．金属的理想晶体的强度比实际晶体的强度高得多。
5．材料的强度高，其硬度就高，所以其刚度也大。
(四)改错题1．通常材料的电阻随温度升高而增加。
3．面心立方晶格的致密度为0．68。
4．常温下，金属材料的晶粒越细小时，其强度硬度越高，塑性韧性越低。
5．体心立方晶格的最密排面是｛100｝晶面。
(五) 问答题1．从原子结合的观点来看，金属、陶瓷和高分子材料有何主要区别?在性能上有何表现?2．试用金属键结合的方式，解释金属具有良好导电性、导热性、塑性和金属光泽等基本特性。
(六) 计算作图题1．在一个晶胞中，分别画出室温纯铁(011)、(111)晶面及[111)、[011)晶向。
2．已知一直径为11．28mm，标距为50mm的拉伸试样，加载为50000N时，试样的伸长为0.04mm。
撤去载荷，变形恢复，求该试样的弹性模量。
3．已知a-Fe的晶格常数a=0.28664nm，γ-Fe的晶格常数a=0.364nm。
金属学及热处理考试试卷
金属学及热处理考试试卷一、解释下列名词并说明其性能特点（本大题共2小题，每小题3分，总计6分）1. 渗碳体：Fe3C为复杂晶体结构的间隙化合物，其硬度高，脆性大，塑性几乎等于零，硬脆相，是钢中主要强化相。
2. 铁素体：α-Fe中溶入溶质元素而构成的固溶体，铁素体仍保持α-Fe的体心立方晶格，由于间隙小，溶碳极少，力学性能与纯铁相同，强度、硬度不高，具有良好的塑性，770 ℃以下为铁磁性。
二、问答题（本大题共5小题，总计40分）∙写出Fe-Fe3C相图中共析和共晶转变式，并说明含碳量及温度。
（8分）∙写出Fick第一定律和第二定律的表达式，并说明应用范围、区别及联系。
（8分）∙图示并说明什么是热过冷。
（4分）∙何谓加工硬化？产生原因是什么？有何利弊？（12分）∙无论置换固溶体还是间隙固溶体都会引起强度升高，试分析其原因。
（8分）1. 共析转变式：A0.77(F0.0218+Fe3C) 共晶转变式：L4.3(A2.11+Fe3C)2.稳态非稳态第一扩散定律是第二扩散定律的特例。
3.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。
4. 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。
原因：是由于塑变中产生了大量位错等晶体缺陷，相互交互作用，使位错运动阻力增大，变形抗力增加，加工硬化是强化金属材料重要方法，尤其是热处理不能强化材料更重要，使材料在加工中硬化成为可能。
但同时变形抗力增加，进一步变形必消耗动力，塑性大幅下降，会导致开裂，有时为继续变形必加中间再结晶退火，增加生产成本。
5. 一是溶质原子的溶入使晶格畸变，阻碍滑移面上位错运动。
二是位错线上偏聚的溶质原子对位错的钉扎作用，形成“柯氏气团”对位错起钉扎作用。
三、计算题（本大题共2小题，每小题5分，总计10分）1、计算共晶莱氏体中Fe3C的相对含量。
2、已知Cu的熔点为1083℃，试估算其再结晶温度。
金属学与热处理复习题
一、名词解释：金属晶体非晶体位错金属键晶格晶胞晶向晶向指数晶面晶面指数同素异晶转变单晶体多晶体非晶态金属晶界相界亚晶界固溶体置换固溶体间隙固溶体置换原子间隙原子间隙化合物间隙相凝固结晶临界晶核半径临界形核功临界过冷度成分过冷光滑界面粗糙界面形核率结构起伏能量起伏过冷度成分起伏均勺形核非均勺形核变质处理相相图金属化合物加工硬化白口铸铁奥氏体珠光体铁素体滑移孪生临界分切应力变形织构制耳回复再结晶二次再结晶扩散淬火调质处理回火回火脆性钢中马氏体淬透性淬硬性低温莱氏体二次渗碳体晶体缺陷伪共晶离异共晶伪共析形变热处理冷加工热加工枝晶偏析柯氏气团惯习面可锻铸铁灰口铸轶球墨铸铁蠕墨铸铁蠕变蠕变极限持久强度二、填空题：1.三种典型的金属晶体结构为，，。
2.设从坐标原点所引一有向直线上有一点的坐标x、y、z分别为3、2、-1，则该直线所代表的晶向的晶向指数为。
3.设有一晶面和坐标轴x、y、z的截距分别为5、3、2，则该晶面的晶面指数为。
4.面心立方晶格中原子排列最密的晶面为晶面，最密的晶向为晶向。
5.体心立方晶格中原子排列最密的晶面为晶面，最密的晶向为晶向。
6.金属结晶凝固时，晶体长大的机制主要有，，三种。
7.铸锭宏观组织的三晶区指，，。
8.液态金属结晶时，要通过形核及晶核长大两个过程，在过冷条件下，形核的推动力是，阻力是。
9.金属原子排列的不完整性叫，分为，，三种。
10.再结晶时晶粒长大的驱动力是新的无畸变的晶粒和周围基体的，晶界移动的方向是。
11.再结晶后晶粒长大的驱动力是，晶界移动的方向是。
12.第二相粒子强化的位错机制主要有，两种。
13.化学热处理的一般过程通常由，，三个基本过程组成。
14.合金的结晶需要满足，，的条件。
15.固液界面的微观结构可分为，两大类。
17.金属材料的塑性变形主要有，两种形式。
18.面心立方金属的滑移面为晶面，滑移方向为晶向，滑移系有个。
19.体心立方金属的滑移面为晶面，滑移方向为晶向，滑移系有个。
- 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)。
《金属学与热处理》试题库一、名词解释1、铁素体、奥氏体、珠光体、马氏体、贝氏体、莱氏体2、共晶转变、共析转变、包晶转变、包析转变3、晶面族、晶向族4、有限固溶体、无限固溶体5、晶胞6、二次渗碳体7、回复、再结晶、二次再结晶8、晶体结构、空间点阵9、相、组织10、伪共晶、离异共晶11、临界变形度12、淬透性、淬硬性13、固溶体14、均匀形核、非均匀形核15、成分过冷16、间隙固溶体17、临界晶核18、枝晶偏析19、钢的退火，正火，淬火，回火20、反应扩散21、临界分切应力22、调幅分解23、二次硬化24、上坡扩散25、负温度梯度26、正常价化合物27、加聚反应28、缩聚反应四、简答1、简述工程结构钢的强韧化方法。
（20分）2、简述Al-Cu二元合金的沉淀强化机制（20分）3、为什么奥氏体不锈钢（18-8型不锈钢）在450℃～850℃保温时会产生晶间腐蚀？如何防止或减轻奥氏体不锈钢的晶间腐蚀？4、为什么大多数铸造合金的成分都选择在共晶合金附近？5、什么是交滑移?为什么只有螺位错可以发生交滑移而刃位错却不能？6、根据溶质原子在点阵中的位置，举例说明固溶体相可分为几类？固溶体在材料中有何意义？7、固溶体合金非平衡凝固时，有时会形成微观偏析，有时会形成宏观偏析，原因何在？8、应变硬化在生产中有何意义？作为一种强化方法，它有什么局限性？9、一种合金能够产生析出硬化的必要条件是什么？10、比较说明不平衡共晶和离异共晶的特点。
11、枝晶偏析是怎么产生的？如何消除？12、请简述影响扩散的主要因素有哪些。
13、请简述间隙固溶体、间隙相、间隙化合物的异同点？14、临界晶核的物理意义是什么？形成临界晶核的充分条件是什么？15、请简述二元合金结晶的基本条件有哪些。
16、为什么钢的渗碳温度一般要选择在γ-Fe相区中进行？若不在γ-Fe相区进行会有什么结果？17、一个楔形板坯经冷轧后得到相同厚度的板材，再结晶退火后发现板材两端的抗拉强度不同，请解释这个现象。
18、冷轧纯铜板，如果要求保持较高强度，应进行何种热处理？若需要继续冷轧变薄时，又应进行何种热处理？19、位错密度有哪几种表征方式？20、淬透性与淬硬性的差别。
21、铁碳相图为例说明什么是包晶反应、共晶反应、共析反应。
22、马氏体相变的基本特征？（12分）23、加工硬化的原因？（6分）24、柏氏矢量的意义？（6分）25、如何解释低碳钢中有上下屈服点和屈服平台这种不连续的现象？（8分）26、已知916℃时，γ-Fe的点阵常数0.365nm，（011）晶面间距是多少？（5分）27、画示意图说明包晶反应种类，写出转变反应式？（4分）28、影响成分过冷的因素是什么？（9分）29、单滑移、多滑移和交滑移的意义是什么？（9分）30、简要说明纯金属中晶粒细度和材料强度的关系，并解释原因。
（6分）31、某晶体的原子位于四方点阵的节点上，点阵的a=b，c=a/2，有一晶面在x，y，z轴的截距分别为6个原子间距、2个原子间距和4个原子间距，求该晶面的密勒指数。
32、证明理想密排六方结构的轴比c/a=1.633。
33、立方晶系的(111)，(110)，(123)晶面族各包含多少晶面，写出它们的密勒指数。
34、说明柏氏矢量的确定方法，如何利用柏氏矢量和位错线来判断位错的类型？35、简要说明成分过冷的形成及其对固溶体组织形态的影响。
36、为什么晶粒细化既能提高强度，也能改善塑性和韧性？37、共析钢的奥氏体化有几个主要过程？合金元素对奥氏体化过程有什么影响？38、提高钢材耐蚀性的主要方法有哪些？为什么说Cr是不锈钢中最重要的合金元素？39、何为位错反应？如何判断一个位错反应能否进行？40、根据凝固理论，试述细化晶粒的基本途径。
41、分析金属冷变形度的大小对再结晶晶粒尺寸的影响，说明原因。
42、简述成分过冷的形成以及成分过冷对固溶体生长形态的影响。
43、位错增值机理五、计算、作图1、已知碳在r—Fe中的扩散常数D0＝2.0×10-5m2/s，扩散激活能Q＝1.4X105J/mol（R＝8.31J/(molK))。
碳势均为C＝1.1％C的条件下对20#钢在P880℃进行渗碳，为达到927℃渗碳5h同样的效果，渗碳时间应为多少？(12分) 2、对fcc结构的晶体(点阵常数为a)(1)分别计算原子在[100]，[110]和[111]晶向上的原子密度，并说明哪个晶向是密排方向：(2)计算原子在(100)，(110)和(111)晶面上的原子密度和三个面的面间距，并指出面间距最大的晶面。
3、写出附图1.1所示立方晶格中晶面ABCD和晶向CE的指数；在右图单胞中画出晶面(111)和该面上属于<112>三个晶向，并标出具体指数。
(12分)4、已知碳在γ-Fe中扩散时，D0 =2.0×10-5m2/s，Q=1.4×105J/mol。
当温度在927℃时，求其扩散系数为多少？（已知摩尔气体常数R=8.314J/mol•K）5、作图表示立方晶体的()011、()231、()123晶面和、[]211、[]102晶向。
（每题2分，共10分）6、已知A（熔点600℃）与B（熔点500℃）在液态无限互溶，固态时A在B 中的最大固溶度（质量分数）为ωA＝0.30，室温时为ωA＝0.10；但B在固态和室温时均不溶于A。
在300℃时，含ωB=0.40的液态合金发生共晶反应。
试绘出A-B合金相图；并分析ωA=0.20、ωA=0.80的合金在室温下的组织组成物和相组成物的相对量。
7、绘出Fe-Fe3C相图，标出铁碳相图上的C、E、F、G、K、P、S点，说明ECF、PSK水平线和ES、GS曲线的意义，其上发生的转变及生成的组织组成物。
8、已知某低碳钢σ0 =64KPa ，K=393.7 ，若晶粒直径为50μm ，该低碳钢的屈服强度是多少？9、试计算BCC 晶体最密排面的堆积密度。
10、面心立方结构和密排六方结构金属中的原子堆垛方式和致密度是否有差异?请加以说明。
11、计算wc＝3.3％的铁碳合金常温下莱氏体的相对含量，组织中珠光体的相对含量和共析渗碳体的含量。
（9分）12、已知Cu的原子量为63.5，原子半径是0.1278 nm。
( 20分)（1）计算铜的密度、点阵常数和最大面间距。
（2）在立方晶胞（图1.）中标出下列晶面和晶向（要求用字母标出，如oa:[001]，等等）：（011）、（11）、(221)、[102]、[110]、[11]（3）以上哪些晶面和晶向互相垂直？13、柏氏矢量的物理意义是什么？根据柏氏矢量如何区分螺型位错和刃型位错？什么是全位错和不全位错？简述位错反应条件。
无外力作用时，位错反应能否进行？（18分）14、假设在镁晶体中，由一个位错源放出的位错移到晶体表面，使晶体表面产生高度约为10-4cm的滑移台阶，问有多少个位错运动至表面？（已知b=3.2 A）15、在铝试样中测得晶粒内部的位错密度为5x1013m-2，假定位错全部集中在亚晶界上，且每个亚晶粒的截面均为正六边形，而位错全为刃位错，其柏氏矢量b=a/2[101]≈2x10-10m，如亚晶粒之间的倾角为5°，试求亚晶界上的位错间距和亚晶粒的平均大小。
16、在立方晶系的晶胞内画出具有下列密勒指数的晶面和晶向：17、在870℃比在930℃渗碳有一定优越性，淬火变形小又可得到较细的晶粒，碳在γ铁中的D 0=2.0×10-5m 2/s,Q =140×103J/mol,请计算：(10分)(a) 870℃时碳在γ铁中的扩散系数；(b) 将渗层加深一倍需多长时间？(c) 若规定0.3%C 作为渗碳层厚度的量度，则在930℃渗碳10小时的渗层厚度为870℃渗碳10小时的多少倍？(气体常数R =8.314J/mol ·K, 渗层厚度Dt αδ=)18、位错线与柏氏矢量，切应力方向，位错线运动方向以及晶体滑移方向的关系？六、综合1、试分析冷塑性变形对合金组织结构、力学性能、物理化学性能、体系能量的影响。
2、对铁碳合金(w c ＝0.0015)经过完全退火后：(20分)（1） 在室温下包含哪些组成相，计算其相对量。
（2） 在室温下由哪些组织组成物构成，画出组织示意图，并计算各自的相对量。
(3) 在室温下该合金经过较大的塑性变形(例如压缩50％)，其组织会发生哪些变化？(4) 变形后再经过750℃充分保温后缓慢冷却到室温，所得到的组织与原完全退火的组织有哪些差别？3、请根据所附二元共晶相图分析解答下列问题：（1） 分析合金I 、II 的平衡结晶过程，并绘出冷却曲线；（2） 说明室温下I 、II 的相和组织是什么？并计算出相和组织的相对含量；（3） 如果希望得到共晶组织和5%的β初的合金，求该合金的成分；（4）分析在快速冷却条件下，I 、II 两合金获得的组织有何不同。
4、叙述板条马氏体和下贝氏体的组织形态，并说明板条马氏体和下贝氏体具有良好强韧性的原因。
5、试述冷变形金属在加热时，其组织和性能发生的变化。
6、试论述含碳量对铁碳合金平衡组织和性能的影响。
7、论述影响扩散的主要因素。
8、求体心立方结构中的四面体和八面体间隙的半径及其中心位置的坐标。
9、45钢的过冷奥氏体连续转变曲线如图所示，请回答下列问题：（共15分）（1）说明图中A1线、Ms、1线、2线、3线表示的意义。
（2）过冷奥氏体转变产物有哪些？写出各种转变产物的名称、相变类型、组织形态和性能特点；（3）在V1、V2、V3、V4冷却速度下，各得到何种组织？（4）指出与V1、V2、V3、V4相对应的热处理工艺名称是什么？10、就Fe-Fe3C相图，回答下列问题：1. 默画出Fe-Fe3C相图，用相组成物填写相图；2. 分析含碳量为1.0wt%的过共析钢的平衡结晶过程，并绘出室温组织示意图。
3. 计算相图中二次渗碳体和三次渗碳体可能的最大含量。
4．已知某铁碳合金室温时的相组成物为铁素体和渗碳体，铁素体占82%，试求该合金的含碳量和组织组成物的相对量。
11、右图为固态有限互溶三元共晶相图的投影图，请回答下列问题：（1）指出三个液相面的投影区；（2）指出e3E线和E点表示的意义；（3）分析合金N的平衡结晶过程。
12、。