金属材料复习总结及思考题
金属学原理思考题
“金属学原理”思考题第一章金属材料的结构及结构缺陷1.1 根据钢球模型回答下列问题：（1）以点阵常数为单位，计算体心立方、面心立方和密排六方晶体中的原子半径及四面体和八面体间隙的半径。
（2）计算体心立方、面心立方和密排六方晶胞中的原子数、致密度和配位数。
1.2 用密勒指数表示出体心立方、面心立方和密排六方结构中的原子密排面和原子密排方向，并分别计算这些晶面和晶向上的原子密度。
1.3 室温下纯铁的点阵常数为0.286nm，原子量为55.84，求纯铁的密度。
1.4 实验测定：在912℃时γ-Fe的点阵常数为0.3633nm，α-Fe的点阵常数为0.2892nm。
当由γ-Fe转变为α-Fe时，试求其体积膨胀。
1.5 已知铁和铜在室温下的点阵常数分别为0.286nm和0.3607nm，求1cm3铁和铜的原子数。
1.6 实验测出金属镁的密度为1.74g/cm3，求它的晶胞体积。
1.7 设如图所示立方晶体的滑移面ABCD平行于晶体的上下底面，该滑移面上有一正方形位错环，设位错环的各段分别于滑移面各边平行，其柏氏矢量b∥AB。
（1）指出位错环上各段位错线的类型。
（2）欲使位错环沿滑移面向外运动，必须在晶体上施加怎样的应力？并在图中表示出来。
（3）该位错环运动出晶体后，晶体外形如何变化？1.8 设如图所示立方晶体的滑移面ABCD 平行于晶体的上下底面，晶体中有一位错线fed ，de 段在滑移面上并平行于AB ，ef 段垂直于滑移面，位错的柏氏矢量与de 平行而与ef 垂直。
（1）欲使de 段位错线在ABCD 滑移面上运动，应对晶体施加怎样的应力？（2）在上述应力作用下de 段位错线如何运动？晶体外形如何变化？（3）同样的应力对ef 段位错线有何影响？1.9 在如图所示面心立方晶体的（111）滑移面上有两条弯折的位错线OS 和O ˊS ˊ，其中O ˊS ˊ位错的台阶垂直于（111），它们的柏氏矢量方向和位错线方向如图中箭头所示。
金属材料学复习思考题
金属材料学复习思考题（2009）第一章钢的合金化原理1．名词解释1）合金元素；2）微合金元素；3）奥氏体形成元素；4）铁素体形成元素； 5）原位析出；6）离位析出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？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？4．简述合金元素对铁碳相图（如共析碳量、相变温度等）的影响。
5．合金钢中碳化物形成元素（V，Cr，Mo，Mn等）所形成的碳化物基本类型及其相对稳定性。
6．主要合金元素（V，Cr，Ni，Mn，Si，B等）对过冷奥氏体冷却转变影响的作用机制。
7．合金元素对马氏体转变有何影响？8．如何利用合金元素来消除或预防第一次、第二次回火脆性？9．如何理解二次硬化与二次淬火两个概念的相关性与不同特点。
10．一般地，钢有哪些强化与韧化途径？第二章工程结构钢1．对工程结构钢的基本性能要求是什么？2．合金元素在低合金高强度结构钢中的主要作用是什么？为什么考虑采用低C？3．什么是微合金钢？微合金化元素在微合金化钢中的主要作用有哪些？试举例说明。
4．低碳贝氏体钢的合金化有何特点？第三章机械制造结构钢1．名词解释1）液析碳化物；2）网状碳化物；3）水韧处理4）超高强度钢2．对调质钢、弹簧钢进行成分、热处理、常用组织及主要性能的比较，并熟悉各自主要钢种。
3．液析碳化物和带状碳化物的形成、危害及消除方法。
4．说明易切削钢提高切削性能的合金化原理。
5．马氏体时效钢与低合金超强钢相比，在合金化、热处理、强化机制、主要性能等方面有何不同？6．高锰钢在平衡态、铸态、热处理态、使用态四种状态下各是什么组织？为何具有抗磨特性？7．GCr15钢是什么类型的钢？这种钢中碳和铬的含量约为多少？碳和铬的主要作用分别是什么？其预先热处理和最终热处理分别是什么？8．氮化钢的合金化有何特点？合金元素有何作用？第四章工具钢1．从总体看，工具钢与结构钢相比，在主要成分、组织类型、热处理工艺、主要性能与实际应用方面各自有何特点？2．采用普通碳素工具钢的优点是什么？局限性是什么？3．什么是红硬性?为什么它是高速钢的一种重要性能？哪些元素在高速钢中提高红硬性?4．18-4-1高速钢的铸态显微组织特征是什么？为什么高速钢在热处理之前一定要大量地热加工？7．高速钢18-4-1的最终热处理的加热温度为什么高达1280℃？在加热过程中为什么要在600~650℃和800~850℃进行二次预热保温？8．高速钢18-4-1淬火后三次回火的目的是什么?这种回火在组织上引起什么样的变化？9．高碳、高铬工具钢耐磨性极好的原因何在？抗氧化的原因为什么？第五章不锈耐蚀钢1．名词解释：1）晶间腐蚀；2）应力腐蚀；3）n/8规律2．从电化学腐蚀原理看，采用哪些途径可提高钢的耐蚀性？3．合金元素及环境介质对耐蚀钢的耐蚀性的影响。
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。
（1）wc=0.45%钢制小轴（要求综合力学性能好）；（2）wc=0.60%钢制弹簧；（3）wc=1.2%钢制锉刀。
答：(1).45钢小轴,840度淬火，回火温度调质 500-600，布氏250左右，回火索氏体(2)60弹簧钢，820度淬火，回火温度380-420，硬度40-45HRC，回火托氏体(3)T12钢锉刀，780-800度淬火，回火温度160-180，硬度60-60HRC，回火马氏体6.现有低碳钢和中碳钢齿轮各一个，为了使齿面具有高硬度和高耐磨性，应进行何种热处理？并比较经热处理后组织和性能上有何不同？答：低碳钢进行的热处理工艺：渗碳直接淬火+低温回火表面组织为：回火M+碳化物中碳钢进行的热处理工艺：调质处理+表面淬火+低温回火组织为：回火M7.试说明表面淬火、渗碳、氮化热处理工艺在用钢、性能、应用范围等方面的差别。
金属材料学思考题答案
金属材料学思考题答案2绪论、第一章、第二章1．钢中的碳化物按点阵结构分为哪两大类，各有什么特点答：分为简单点阵结构和复杂点阵结构，前者熔点高、硬度高、稳定性好，后者硬度低、熔点低、稳定性差。
2．何为回火稳定性、回火脆性、热硬性合金元素对回火转变有哪些影响答：回火稳定性：淬火钢对回火过程中发生的各种软化倾向（如马氏体的分解、残余奥氏体的分解、碳化物的析出与铁素体的再结晶）的抵抗能力回火脆性：在200-350℃之间和450-650℃之间回火，冲击吸收能量不但没有升高反而显着下降的现象热硬性：钢在较高温度下，仍能保持较高硬度的性能合金元素对回火转变的影响：①Ni、Mn影响很小，②碳化物形成元素阻止马氏体分解，提高回火稳定性，产生二次硬化，抑制C和合金元素扩散。
③Si比较特殊：小于300℃时强烈延缓马氏体分解，3．合金元素对Fe-Fe3C相图S、E点有什么影响这种影响意味着什么答：凡是扩大奥氏体相区的元素均使S、E点向左下方移动，如Mn、Ni等；凡是封闭奥氏体相区的元素均使S、E点向左上方移动，如Cr、Si、Mo等E点左移：出现莱氏体组织的含碳量降低，这样钢中碳的质量分数不足2％时就可以出现共晶莱氏体。
S点左移：钢中含碳量小于％时，就会变为过共析钢而析出二次渗碳体。
4．根据合金元素在钢中的作用，从淬透性、回火稳定性、奥氏体晶粒长大倾向、韧性和回火脆性等方面比较下列钢号的性能:40Cr、40CrNi、40CrMn、40CrNiMo。
1）淬透性：40CrNiMo 〉40CrMn 〉 40CrNi 〉 40Cr2）回火稳定性：40CrNiMo 〉40CrNi 〉 40CrMn 〉 40Cr3）奥氏体晶粒长大倾向：40CrMn 〉 40Cr 〉 40CrNi 〉 40CrNiMo4）韧性：40CrNiMo 〉40CrNi 〉40Cr〉40CrMn (Mn少量时细化组织)5）回火脆性： 40CrMn 〉40CrNi> 40Cr 〉40CrNiMo5.怎样理解“合金钢与碳钢的强度性能差异，主要不在于合金元素本身的强化作用，而在于合金元素对钢相变过程的影响。
金属工艺学第三章(金属材料)思考题答案
《金属工艺学》 第三章 金属材料复习思考题参考答案 1. 碳钢中的常存元素有哪些？在钢中起什么作用？ 答：碳钢中的常存元素有：主要元素是 C，其余有 Si、Mn、P S、O、H、N。 Si、Mn 是有益元素，含量不多时对钢的性能影响不大。 P、S 是有害元素，严重影响性能，P 造成“冷脆” 造成“热 ，S 脆” 。 O、H、N 是有害元素，严重影响性能，使钢的塑性、韧度和疲 劳强度急剧降低，严重时造成裂纹、脆断。 2.现在 Q195、Q235B、Q255B 三种碳素钢，分别用于制造铁钉、 铆钉、高强度销钉，如何合理选材？ 答：Q195 用于制造铁钉；Q235B 用于制造铆钉；Q255B 用于制造 高强度销钉。 3.现有 08F、45、65 三种优质碳素结构钢，欲制造仪表板、汽车 弹簧、变速箱传动轴等零件，如何选材？ 答：08F 用作制造仪表板；45 用作制造变速箱传动轴；65 用作 制造汽车弹簧。 4.ZG25、ZG200-400 表示什么意义？ 答：ZG25 表示含碳量为 0.25 的铸造碳钢；ZG200-400 表示曲服 点是 200MPa，抗拉强度是 400Mpa 的铸造碳素钢。 5.合金钢中经常加入的合金元素有哪些？主要起什么作用？ 答：合金钢中经常加入的合金元素有：Mn、Si、Cr、Ni、Mo、W、 Ti、B、Al、Nb、Zr 等。主要作用有： （1）强化作用。 （2） 稳定组织、细化晶粒。 （3）提高淬透性。 （4）提高抗氧化和 耐蚀能力。 6.为什么合金钢的淬透性比碳钢高？ 答：除钴以外的合金元素都能溶如奥氏体，并增加过冷奥氏体 的稳定性，使合金钢能在较低的冷却速度下获得马氏体，也就 ti
内江职业技术学院教案
教 学 过
NeiJiang Vocational & Technical College
金属材料学复习思考题及答案
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。
10、⽹状碳化物：过共析钢在热轧（锻）后缓慢冷却过程中，⼆次碳化物沿奥⽒体晶界析出呈⽹状分布，称为⽹状碳化物。
11、⽔韧处理：将⾼锰钢加热到⾼温奥⽒体区，使碳化物充分溶⼊奥⽒体中，并在此温度迅速⽔冷，得到韧性好的单相奥⽒体组织的⼯艺⽅式。
金属材料知识点复习汇总
金属材料知识点复习汇总1、金属材料包括？答：纯金属以及它们的合金。
2、金属的使用的顺序？目前世界年产量前三的金属由多到少的顺序？答：铜铁铝；铁>铝>铜3、纯金属的物理性质？答：共性：有光泽、导电性、导热性、延展性。
特性：大多数金属都呈银白色，但铜是紫红色，金呈黄色。
在常温下，大多数金属都是固体，但汞是液体。
4、金属之最（1）地壳中含量最高的金属元素——铝（2）人体中含量最高的金属元素——钙（3）目前世界年产量最高的金属——铁（4）熔点最高的金属——钨（常用作灯丝）（5）熔点最低的金属——汞（俗称水银，体温计中的液体物质）5、合金概念？答:合金是指在金属中加热融合某些金属或非金属而制得的具有金属特征的物质，属于混合物6、合金的特征？答：硬度大，熔点低，抗腐蚀性能好。
7、常见的铁合金及它们的区别答:生铁，含碳量为2％~4.3％钢，含碳量为0.03％~2％区别：含碳量不同8、钛和钛合金的优点？答：钛和钛合金被认为是21世纪的重要金属材料，它们具有很多优良的性能，如：熔点高，密度小，可塑性好，易于加工，机械性能好，尤其抗腐蚀性能好，，与人体有很好的相容性，因此可以用来制造人造骨。
9、铝抗腐蚀性能好的原因？答:铝在空气中与氧气反应，其表面生成一层致密的氧化铝薄膜，从而阻止铝的进一步氧化，因此，铝具有很好的抗腐蚀性能。
10、真金不怕火炼说明？答：说明金的化学性质不活泼，即使在高温时也不与氧气反应。
11、镁铝铁铜分别与氧气反应的化学方程式。
答：2Mg+O2点燃2MgO 4Al+3O22Al2O32Cu+O2△2CuO 3Fe+O2点燃Fe3O412答：镁剧烈反应，产生大量气泡。
Mg+2HCl MgCl2+H2↑Mg+H2SO4MgSO4+H2↑铝剧烈反应，产生大量气泡。
2Al+6HCl AlCl3+3H2↑2Al+3H2SO4Al2(SO4)3+3H2↑锌反应较剧烈，有较多气泡产生。
Zn+2HCl ZnCl2+H2↑Zn+H2SO4ZnSO4+H2↑铁有少量气泡产生，溶液有无色变为浅绿色。
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）23C66）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，可使硬度和强度提高（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、Ni3．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）扩大γ相区：使A3降低，A4升高一般为奥氏体形成元素分为两类：a.开启γ相区：Mn, Ni, Co 与γ-Fe无限互溶.b.扩大γ相区：有C，N，Cu等。
如Fe-C相图，形成的扩大的γ相区，构成了钢的热处理的基础。
（2）缩小γ相区：使A3升高，A4降低。
一般为铁素体形成元素分为两类:a.封闭γ相区：使相图中γ区缩小到一个很小的面积形成γ圈,其结果使δ相区与α相区连成一片。
金属材料学复习思考题2016.5
金属材料学复习思考题（2016.05）第一章钢的合金化原理1-1名词解释（1）合金元素；（2）微合金化元素；（3）奥氏体稳定化元素；（4）铁素体稳定化元素；（5）杂质元素；（6）原位析出；（7）异位析出；（8）晶界偏聚（内吸附）；（9）二次硬化；（10）二次淬火；（11）回火脆性；（12）回火稳定性1-2 合金元素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？C相图的S、E点有什么影响？这种影响意味着什么？1-3简述合金元素对Fe-Fe31-4 为何需要提高钢的淬透性？哪些元素能显著提高钢的淬透性？（作业）1-5 能明显提高钢回火稳定性的合金元素有哪些？提高钢的回火稳定性有什么作用？（作业）1-6合金钢中V，Cr，Mo，Mn等所形成的碳化物基本类型及其相对稳定性。
1-7试解释含Mn和碳稍高的钢容易过热，而含Si的钢淬火温度应稍高，且冷作硬化率较高，不利于冷加工变形加工？（作业）1-8 V/Nb/Ti、Mo/W、Cr、Ni、Mn、Si、B等对过冷奥氏体P转变影响的作用机制。
1-9合金元素对马氏体转变有何影响？1-10如何利用合金元素来消除或预防第一次、第二次回火脆性？1-11如何理解二次硬化与二次淬火两个概念的异同之处？1-12钢有哪些强化机制？如何提高钢的韧性？（作业）1-13 为什么合金化基本原则是“复合加入”？试举两例说明复合加入的作用机理？（作业）1-14 合金元素V在某些情况下能起到降低淬透性的作用，为什么？而对于40Mn2和42Mn2V，后者的淬透性稍大，为什么？（作业）1-15 40Cr、40CrNi、40CrNiMo钢，其油淬临界淬透性直径分别为25~30 mm、40~60mm和60~100mm，试解释淬透性成倍增大的现象。
（作业）1-16在相同成分的粗晶粒和细晶粒钢中，偏聚元素的偏聚程度有什么不同？（作业）第二章工程结构钢2-1为什么普通低合金钢中基本上都含有不大于1.8%~2.0%的Mn？（作业）2-2试述碳及合金元素在低合金高强度工程结构钢中的作用，为什么考虑采用低碳？提高低合金高强度结构钢强韧性的途径是什么？2-3什么是微合金化钢？微合金化元素在微合金钢中的主要作用有哪些？2-4 V、Nb、Ti这三种微合金元素在低碳（微）合金工程结构钢中，作用有何不同？（作业）2-5针状铁素体钢的合金化、组织和性能特点？2-6低碳贝氏体钢的合金化有何特点？2-7汽车工业用的高强度低合金双相钢，其成分、组织和性能特点是什么？（作业）第三章机械制造结构钢3-1名词解释：1）液析碳化物；2）网状碳化物；3）水韧处理3-2 调质钢和非调质钢在成分、生产工艺、组织和性能方面的异同何在？3-3弹簧钢为什么要求较高的冶金质量和表面质量？为什么弹簧钢中碳含量一般在0.5%~0.75%之间？3-4GCr15钢用作滚动轴承钢时，其中的碳和铬的含量约为多少？碳和铬的主要作用分别是什么？对该钢的基本要求如何？该钢的碳化物不均匀性体现在哪几方面？有何危害，如何这种不均匀性？其预备热处理和最终热处理分别是什么？作用何在？（作业）3-5说明20Mn2钢渗碳后无法直接淬火的原因？高淬透性渗碳钢18Cr2Ni4W的常用热处理工艺（渗碳加淬火回火）有何特点？如何理解？（作业）3-6合金元素对渗碳钢和氮化钢的作用主要体现在哪几方面？Al对氮化钢的作用何在？3-7 钢的切削加工性与材料的组织和硬度之间有什么关系？为获得良好的切削性，中碳钢和高碳钢各自应经过怎样的热处理，得到什么样的金相组织？为什么直径25mm的40CrNiMo钢棒料，经过正火后难以切削？如何经济有效地改善其切削加工性能？3-8 高锰钢在平衡态、铸态、热处理态、使用态四种状态下各是什么组织？在何种情况下具有高耐磨性能？为什么ZGMn13型高锰钢在淬火时能得到全部的奥氏体组织，而缓冷却得到了大量的马氏体？（作业）3-9为什么说淬透性是评定结构钢性能的重要指标？（作业）3-10 用低淬透性钢制作中、小模数的中、高频感应加热淬火齿轮有什么优点？（作业）3-11 某精密镗床主轴采用38CrMoAl钢制造，某重型齿轮镗床主轴采用20CrMnTi钢制造，某普通车床主轴选用40Cr钢。
金属材料学 总结
2.对马氏体淬透性的影响
《金属材料学》 复习总结
复习总结
本课程共三部分 第一部分：第1章 钢的合金化概论
（合金元素的作用） 第二部分：第2～第8章
具体钢铁材料分析讨论 第三部分：第9～第11章
Al、Cu、Ti有色金属
第一部分
序论：略 第1章：钢的合金化概论 一、合金元素 1.合金元素：是指特别添加到钢中为了保证获得所要求的
（3） 按对奥氏体层错能的影响分类
提高奥氏体层错能元素 Ni，Cu等
降低奥氏体层错能元素 Mn，Cr等
2、钢中合金元素分布（存在形式）
（1）合金元素在钢中分布或存在形式有4种
形成非金属相（非金属夹杂） 溶入固溶体 形成强化相（化合物相） 游离态存在或自由存在 （2）合金元素在晶界偏聚（或晶界内吸附） 什么叫晶界偏聚？产生的原因？晶界偏聚特点 如何用晶界偏聚理论解释钢的第二类回火脆性？
好的焊接性能
（3）耐大气腐蚀性能
（4）经济性能要求
2.化学成分及合金化特点（我国）
1.低碳(低于0.2％)，低合金 2.主加元素Mn，一般低于2％ （基本上不加Cr，
Ni） 固溶强化，细化晶粒 3.附加元素：Al，V，Ti，Nb 细化晶粒，沉淀强化 4.加Cu，P改善耐大气腐蚀性能 5.加入微量稀土元素 脱S，去气，净化材质，改变夹杂物形态与分布。
2.控制轧制的工艺方法
（1）在高温下，再结晶区变形； （2）在紧邻Ar3以上的低温无结晶区变形； （3）在A－F两相区变形
金属材料学思考题2
金属材料学思考题2金属材料学思考题答案2绪论、第一章、第二章1．钢中的碳化物按点阵结构分为哪两大类，各有什么特点？答：分为简单点阵结构和复杂点阵结构，前者熔点高、硬度高、稳定性好，后者硬度低、熔点低、稳定性差。
2．何为回火稳定性、回火脆性、热硬性？合金元素对回火转变有哪些影响？答：回火稳定性：淬火钢对回火过程中发生的各种软化倾向（如马氏体的分解、残余奥氏体的分解、碳化物的析出与铁素体的再结晶）的抵抗能力回火脆性：在200-350℃之间和450-650℃之间回火，冲击吸收能量不但没有升高反而显著下降的现象热硬性：钢在较高温度下，仍能保持较高硬度的性能合金元素对回火转变的影响：①Ni、Mn影响很小，②碳化物形成元素阻止马氏体分解，提高回火稳定性，产生二次硬化，抑制C和合金元素扩散。
③Si比较特殊：小于300℃时强烈延缓马氏体分解，3．合金元素对Fe-Fe3C相图S、E点有什么影响？这种影响意味着什么？答：凡是扩大奥氏体相区的元素均使S、E点向左下方移动，如Mn、Ni等；凡是封闭奥氏体相区的元素均使S、E点向左上方移动，如Cr、Si、Mo等？E点左移：出现莱氏体组织的含碳量降低，这样钢中碳的质量分数不足2％时就可以出现共晶莱氏体。
S点左移：钢中含碳量小于0.77％时，就会变为过共析钢而析出二次渗碳体。
4．根据合金元素在钢中的作用，从淬透性、回火稳定性、奥氏体晶粒长大倾向、韧性和回火脆性等方面比较下列钢号的性能:40Cr、40CrNi、40CrMn、40CrNiMo。
1）淬透性：40CrNiMo 〉40CrMn 〉 40CrNi 〉 40Cr2）回火稳定性：40CrNiMo 〉40CrNi 〉 40CrMn 〉 40Cr3）奥氏体晶粒长大倾向：40CrMn 〉40Cr 〉40CrNi 〉40CrNiMo4）韧性：40CrNiMo 〉40CrNi 〉40Cr〉40CrMn (Mn少量时细化组织)5）回火脆性： 40CrMn 〉40CrNi> 40Cr 〉40CrNiMo5.怎样理解“合金钢与碳钢的强度性能差异，主要不在于合金元素本身的强化作用，而在于合金元素对钢相变过程的影响。
金属材料学-复习总结
第1章 钢的合金化概念
重点及基本要求
第二章是本课程基础和重点，要求 全面掌握了解钢中的常见元素及合金元素对钢的组 织、热处理及性能的影响规律； 掌握合金元素的加入对钢的基本强化机制的影响； 难点是合金元素对钢中基本合金相结构的影响 。
（一） 按与Fe相互作用分类
1.奥氏体形成元素 C, N, Cu, Mn, Ni, Co 2.铁素体形成元素 Hf, Zr, Ti, Ta, Nb, V, W, Mo, Cr, Si, Al 能与α－Fe形成无限固溶体Cr、V； 能与γ－Fe形成无限固溶体Co、Mn、Ni
1.5 合金元素对钢强韧化的影响 • • • • 合金元素是通过阻碍位错运动来提高强度，从而达到强 化金属的目的。 常见的提高钢材强度的手段有： 固溶强化，晶界强化，第二相强化（沉淀强化），位 错强化（加工硬化强化） 通过对这四种方式单独或综合加以运用，便可以有效 地提高钢的强度。
附：钢淬火回火提高强度的机制
1.5.3.2提高钢韧性的合金化途径
1. 降低钢中有害杂质S，O，P，N等的含量； 2. 降低C含量； 3. 加入Ni；提高奥氏体层错能元素来提高韧性的。 4. 细化晶粒； 5. 改变碳化物大小、形状和分布； 6. 控制杂质的形状为球状。
• • • •
1.7.1.1有益效应： 1.净化作用：B、RE 脱氧、去氮、降氢。 微量B，RE等元素使钢净化 (1)．B，RE与O或N，形成比重小（易上浮）氧化物或氮 化物。 • (2)．B，RE等能与As，Sb，Sn，Pb，Bi形成高熔点金属 间化合物。消除钢的热脆性，提高高温强度。 • 2.变质作用： • B、RE改变凝固过程和铸态组织。形成非自发形核核心， 表面活性剂，降低晶体长大速率，细化晶粒。减少偏析。 RE还可增大钢的流动性。
《金属材料》知识点复习
金属材料复习一、名词解释:①固溶强化：溶质原子溶入溶剂晶格中使晶格产生畸形，使塑性变形抗力增大，结果使金属材料的强度、硬度增高。
这种通过溶入溶质元素形成固溶体，使金属材料的强度、硬度升高的现象，称为固溶体强化。
（P24）②金属化合物：金属化合物是指合金组员间发生相互作用而形成的具有金属特性的一种新相，一般可用化学分子式表示。
（p24）③渗碳：渗碳是将工件在渗碳介质中加热、保温，使碳原子渗入工件表面形成一定厚度渗碳层的化学热处理工艺。
（p59）④同素异性体：金属在固态下，随着温度的改变由一种晶格转变为另一种晶格的现象称为同素异晶转变。
（p29）⑤奥氏体：碳溶解在r-Fe中形成的间隙固溶体称为奥氏体。
常用符号A表示。
（p29）⑥铁素体：碳溶解在a-Fe中形成的间隙固溶体称为铁素体。
用符号F 表示。
（p29）⑦珠光体：珠光体是渗碳体和铁素体片层相间、交替排列形成的混合物，用符号P表示。
（p29）⑧莱氏体：莱氏体是含碳量为4.3%的液态铁合金，是在1148度时从液相中同时结晶出奥氏体和渗碳体的混合物。
用符号Ld表示。
（p32）⑨马氏体：碳在a-Fe中的过饱和固溶体称为马氏体。
用符号M表示。
（p45）⑩调质：通过将淬火与高温回火相结合的热处理称为调质处理。
（p57）二、判断题1、（p17）①金属在外力的作用下产生的变形都不能恢复。
(错误)②一般低碳钢的塑性优于高碳钢，而硬度低于高碳钢。
（正确）③低碳钢、变形铝合金等塑性良好的金属适合于各种塑性加工。
（正确）④硬度实验测量简便，属非破坏性实验，且能反映其他力学性能，因此是生产中最常用的力学性能测量法。
（错误）⑤一般金属材料在低温时比高温时的脆性大。
（正确）⑥机械零件所受的应力小于屈服点时，是不可能发生断裂的。
（错误）2、（p39）金属在固态下都有同素异构转变。
（错误）3、（p136）①采用球化退火可获得球墨铸铁。
②灰铸铁不能淬火。
③可锻铸铁可锻造加工。
④通过热处理可改变铸铁中石墨的形状，从而改变性能。
[精华]金属学思虑题
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材料科学基础思考题（纯金属的晶体结构部分）1、解释下列名词：合金、组织、结构、金属材料、材料科学、空间点阵、晶胞、晶格常数、晶带、致密度、配位数、同素异构转变。
2、说明布拉菲点阵的立方晶系无底心立方点阵的原因。
3、在一个立方晶胞中绘出{110}所包含的晶面。
4、在一个立方晶胞中绘出下列晶面和晶向：（123）、5、说明下列晶面是否属于同一晶带，若是则指出晶带轴的方向。
6、计算面心立方点阵中（110）晶面的面间距以及原子面密度。
7、计算体心立方点阵中（111）晶面的面间距以及原子面密度。
8、在六方晶胞中绘出（1121）和 [1 1 2 3]。
9、熟记fcc 、bcc 、hcp 晶胞中的原子数、原子半径、配位数、致密度、典型元素。
10、面心立方点阵和密排六方点阵配位数和致密度相同，为什么具有不同的原子排列。
11、面心立方结构间隙的类型、大小、数量如何。
12、体心立方结构间隙的类型、大小、数量如何。
材料科学基础思考题[112]、[11 1]、[ 1 1 0](112) （110）（110）、（3 11）、（13 2）（纯金属的结晶部分）1、试证明均匀形核时，形成临界晶粒的△Gc与其体积V之间的关系式为：△Gc =V△G B /22、如果临界晶核是边长为a的正方体，试求出其△Gc和a的关系。
为什么形成立方体晶核的△Gc 比球形晶核要大?3、为什么金属结晶时一定要有过冷度?影响过冷度的因素是什么?4、试比较均匀形核与非均匀形核的异同点。
5、形核需要哪些条件。
6、论述晶体长大机理；说明晶体成长与温度梯度的关系。
7、简述三晶区形成的原因及每个晶区的性能。
8、为了得到发达的等轴晶区应该采取什么措施?为了得到发达的等轴晶区应采取什么措施？其基本原理如何。
9、对比说明金属与非金属结晶动力学综合曲线的区别。
10、能否说过冷度越大，形核率越大。
11、指出下列各题错误之处，并改正之。
（1）所谓临界晶核，就是体系自由能的减少完全补偿表面自由能增加时的晶胚大小。
金属材料复习总结及思考题DOC
金属材料学复习思考题第一章金属的结构与结晶1．解释下列名词点缺陷，线缺陷，面缺陷，亚晶粒，亚晶界，刃型位错，单晶体，多晶体，过冷度，自发形核，非自发形核，变质处理，变质剂。
2．常见的金属晶体结构有哪几种？α-Fe 、γ- Fe 、Al 、Cu 、Ni 、Pb 、Cr 、V 、Mg、Zn 各属何种晶体结构？3．配位数和致密度可以用来说明哪些问题？4．晶面指数和晶向指数有什么不同？5．实际晶体中的点缺陷，线缺陷和面缺陷对金属性能有何影响？6．为何单晶体具有各向异性，而多晶体在一般情况下不显示出各向异性？7．过冷度与冷却速度有何关系？它对金属结晶过程有何影响？对铸件晶粒大小有何影响？8．金属结晶的基本规律是什么？晶核的形成率和成长率受到哪些因素的影响？9．在铸造生产中，采用哪些措施控制晶粒大小？在生产中如何应用变质处理？第二章金属的塑性变形与再结晶1．解释下列名词加工硬化、回复、再结晶、热加工、冷加工。
2．产生加工硬化的原因是什么？加工硬化在金属加工中有什么利弊？3．划分冷加工和热加工的主要条件是什么？4．与冷加工比较，热加工给金属件带来的益处有哪些？5．为什么细晶粒钢强度高，塑性，韧性也好？6．金属经冷塑性变形后，组织和性能发生什么变化？7．分析加工硬化对金属材料的强化作用？8．已知金属钨、铁、铅、锡的熔点分别为3380℃、1538℃、327℃、232℃，试计算这些金属的最低再结晶温度，并分析钨和铁在1100℃下的加工、铅和锡在室温（20℃）下的加工各为何种加工？9．在制造齿轮时，有时采用喷丸法（即将金属丸喷射到零件表面上）使齿面得以强化。
试分析强化原因。
第三章合金的结构与二元状态图1．解释下列名词合金，组元，相，相图；固溶体，金属间化合物，机械混合物；枝晶偏析，比重偏析；固溶强化，弥散强化。
2．指出下列名词的主要区别1）置换固溶体与间隙固溶体；2）相组成物与组织组成物。
3．下列元素在α-Fe 中形成哪几种固溶体?Si、C、N、Ni、Mn4．试述固溶强化、加工强化和弥散强化的强化原理,并说明三者的区别. 5．固溶体和金属间化合物在结构和性能上有什么主要差别？6. 何谓共晶反应、包晶反应和共析反应?试比较这三种反应的异同点.7．二元合金相图表达了合金的哪些关系？8．在二元合金相图中应用杠杆定律可以计算什么？9. 已知A（熔点 600℃）与B(500℃) 在液态无限互溶；在固态 300℃时A溶于 B 的最大溶解度为 30% ，室温时为10%，但B不溶于A；在 300℃时，含 40% B 的液态合金发生共晶反应。
金属材料基础知识及锅炉管理思考题(1)(1)
金属材料基础知识及锅炉管理思考题之一1、什么是晶格？晶体内部原子是按一定的几何规律排列的。
为了形象地表示晶体中原子排列的规律，可以将原子简化成一个点，用假想的线将这些连接起来，构成有明显规律性的空间格架。
这种表示原子在晶体中排列规律的空间格架叫做晶格。
2、金属常见的晶体结构有哪几种？体心立方、面心立方、密排六方。
3、常见的晶体缺陷有哪些类型？常见的晶体缺陷有点缺陷、线缺陷、面缺陷。
4、什么是位错？，它是什么类型的缺陷？有哪些形式？位错是晶格中一列或若干列原子发生有规律的错排现象，它是由于晶体局部滑移造成的。
位错属于线缺陷，根据滑移方式不同，又分为刃型位错和螺旋位错。
5、什么是晶界？晶界是结构相同而取向不同晶粒之间的界面。
在晶界面上，原子排列从一个取向过渡到另一个取向，故晶界处原子排列处于过渡状态。
6、什么是合金的相？它有哪些类型？在合金中如果有一类化学成分均匀，晶体结构相同并与其它部分有明显的分界面的组分，称为“相”。
合金中的相按照结构特点，分为三种类型：固溶体、金属化合物、机械混合物。
7、什么叫金属的组织？是指用金相观察方法，在金属及合金内部看到的涉及相或晶粒大小、方向、形状、排列状况等组成关系的构造情况。
8、合金中的固溶体有哪些类型？根据溶质原子在溶剂晶格中所占位置的不同，可将固溶体分为置换固溶体和间隙固溶体。
置换固溶体：溶质原子代替一部分溶剂原子占据溶剂晶格部分结点位置，所形成的晶体相。
间隙固溶体：溶质原子不占据溶剂晶格位置，而嵌入各结点之间的间隙，所形成的晶体相。
9、什么是金属化合物？合金组元发生相互作用而形成一种具有金属特性的物质称为金属化合物。
金属化合物的组成一般可用化学式表示。
金属化合物的晶格类型不同于任一组元，一般具有复杂的晶格结构。
其性能特点是熔点高、硬度高、脆性大。
当合金中出现金属化合物时，通常能提高合金的硬度和耐磨性，但塑性和韧性会降低。
金属化合物是许多合金的重要组成相。
10、什么是金属同素异构转变？同素异构转变：金属在固态下随温度或压力的改变,会发生晶体结构变化，即由一种晶格转变为另一种晶格，这种变化，称为同素异构转变。
金属材料复习思考题及参考答案
金属材料复习思考题及参考答案金属材料复习思考题及参考答案（计算分析部分）（仅供参考）1.根据gb700-88《碳素结构钢》的规定，牌号为q235钢的力学性能应达到：σs≥235mpa，σb≥375mpa，δ5≥26％，ψ≥55％。
现对进厂的一批q235钢材采用d0=10mm的标准短试样(试样的标距等于5倍直径)进行拉伸试验，测得的试验数据是fs=20kn，fb=32kn，断后标距长l1=65mm，d1=6.3mm，试问这批钢材合格否？2.某金属材料弯曲试样，其l0=100mm，d0=10mm，弯曲时测得fs=18kn，fb=28kn，拉断后对接起来测得l1=124mm，d1=6.4mm，求该材料的σs、σb、δ、ψ。
3.排序体心立方晶格的并致密度。
4.计算面心立方晶格的致密度。
5.排序YCl六方晶格的并致密度。
6.某退火态碳素钢钢号不清，经金相检察其显微组织是f+p，其中p所占到比例约为20%，先行认定该碳素钢含碳量。
7.依据pb-sn合金相图，若f点的合金成分是wsn=2%，g点的合金成分就是wsn=99%。
反问在以下温度t时，wsn=20%的合金电子显微镜非政府中存有哪些二者共同组成物？它们的相对质量百分数就是多少？⑴t=300℃；⑵刚冷到183℃；共晶转变尚未开始；⑶在183℃；共晶转型正在展开中；⑷共晶转变刚完成，温度仍在183℃时；⑸加热至室温（20℃）时。
8.依据pb-sn合金相图，若f点的合金成分是wsn=2%，g1点的合金成分是wsn=99%。
问在下列温度t时，wsn=80%的合金显微组织中有哪些相组成物？它们的相对质量百分数是多少？⑴t=300℃；⑵刚不高不低183℃；共晶转型尚未已经开始；⑶在183℃；共晶转变正在进行中；⑷共晶转型刚顺利完成，温度仍在183℃时；⑸冷却到室温（20℃）时。
9.排序珠光体中铁素体和渗碳体的相对量。
10.计算莱氏体中奥氏体和渗碳体的相对量。
11.20钢在共析反应后⑴计算相组成物f和fe3c的相对量；⑵排序非政府共同组成物f和p的相对量。
全部金属材料各章节习题与思考题(全部)
第一篇钢铁材料第1章钢的合金化概念1-1 什么是工程材料？工程材料分为哪些类别？1-2 钢的分类方法很多，通常有哪些分类？1-3 合金元素在钢中的分布或存在的形式有哪几种？1-4 按化学成分如何区别低、中、高碳钢？低、中、高合金钢？1-5 为什么说钢中的S、P杂质元素在一般情况下总是有害的？1-6 通常钢中的P、S控制钢的质量，按质量等级碳素钢、合金钢的钢材质量可分为哪些等级？1-7 钢中常见的合金元素有：C、N、Mn、Ni、Cu、Co、Hf、Zr、Ti、Ta、Nb、V、W、Mo、Cr、Al、Si等，回答下列问题：（1）上述元素哪些是奥氏体形成元素？哪些是铁素体形成元素？（2）哪些元素能与α－Fe形成无限固溶体？哪些元素能与γ－Fe形成无限固溶体？为什么Mn、Ni、Co能与γ－Fe形成无限固溶体？（3）上述元素哪些是碳化物形成元素？哪些是非碳化物形成元素？如何鉴别它们与碳的亲和力大小或强弱？请按由强至弱将他们排列。
（4）分析上述元素对Fe－C相图临界点A1、A3及S点影响。
1-8 钢中的碳化物按点阵结构分为哪两大类？各有什么特点？1-9 合金钢中常见的碳化物由哪几种类型？并按其稳定性强弱排序。
1-10 简述合金钢中碳化物形成规律。
1-11 合金元素对Fe-Fe3C相图中的S、E点有什么影响？这种影响意味着什么？1-12 试述40CrV钢在退火态、淬火态及淬火一回火态下合金元素的分布状况。
1-13 合金元素中碳化物形成元素，非碳化物形成元素以及Si元素是如何影响钢中碳在奥氏体中扩散的？1-14 通过合金化使钢强化的基本方法有哪些？1-15 加热时合金元素对钢奥氏体晶粒长大有什么影响？并简要说明影响原因。
1-16 简要说明合金元素对过冷奥氏体等温分解C曲线的影响？1-17 为什么W18Cr4V钢中会出现莱氏体？1-18 简述合金元素对珠光体转变速度，转变温度及转变产物中碳化物类型的影响。
1-19 简述合金元素对马氏体分解的影响。
金属材料学课后习题总结
习题第一章1、何时不能直接淬火呢？本质粗晶粒钢为什么渗碳后不直接淬火？重结晶为什么可以细化晶粒？那么渗碳时为什么不选择重结晶温度进行A化？答：本质粗晶粒钢，必须缓冷后再加热进行重结晶，细化晶粒后再淬火。
晶粒粗大。
A 形核、长大过程。
影响渗碳效果。
2、C是扩大还是缩小奥氏体相区元素？答：扩大。
3、Me对S、E点的影响？答：A形成元素均使S、E点向左下方移动。
F形成元素使S、E点向左上方移动。
S点左移—共析C量减小；E点左移—出现莱氏体的C量降低。
4、合金钢加热均匀化与碳钢相比有什么区别?答：由于合金元素阻碍碳原子扩散以及碳化物的分解，因此奥氏体化温度高、保温时间长。
5、对一般结构钢的成分设计时，要考虑其M S点不能太低，为什么?答：M量少，Ar量多，影响强度。
6、W、Mo等元素对贝氏体转变影响不大，而对珠光体转变的推迟作用大，如何理解? 答：对于珠光体转变：Ti, V：主要是通过推迟（P转变时）K形核与长大来提高过冷γ的稳定性。
W，Mo：1）推迟K形核与长大。
2）增加固溶体原子间的结合力，降低Fe的自扩散系数，增加Fe的扩散激活能。
3）减缓C的扩散。
对于贝氏体转变：W，Mo，V，Ti：增加C在γ相中的扩散激活能，降低扩散系数，推迟贝氏体转变，但作用比Cr，Mn，Ni小。
7、淬硬性和淬透性答：淬硬性：指钢在淬火时硬化能力，用淬成马氏体可能得到的最高硬度表示。
淬透性：指由钢的表面量到钢的半马氏体区组织处的深度。
8、C在γ-Fe与α-Fe中溶解度不同，那个大？答：γ-Fe中，为八面体空隙，比α-Fe的四面体空隙大。
9、C、N原子在α-Fe中溶解度不同，那个大？答：N大，因为N的半径比C小。
10、合金钢中碳化物形成元素（V，Cr，Mo，Mn等）所形成的碳化物基本类型及其相对稳定性。
答：V：MC型；Cr：M7C3、M23C6型；Mo：M6C、M2C、M7C3型；Mn：M3C型。
复杂点阵：M23C6、M7C3、M3C、稳定性较差；简单点阵：M2C、MC、M6C稳定性好。
【化学】金属和金属材料知识点总结及经典习题(含答案)1
【化学】金属和金属材料知识点总结及经典习题(含答案)1一、金属和金属材料选择题1．钛和钛的合金被认为是21世纪的重要材料，它们具有很多优良的性能，如熔点高、密度小、可塑性好、易于加工，钛合金与人体有很好的“相容性”。
根据它们的主要性能，下列用途不切合实际的是( )A．用来做保险丝B．用于制造航天飞机C．用来制造人造骨D．用于制造船舶【答案】A【解析】【详解】A、保险丝应该用熔点比较低的金属材料做，钛及其合金熔点高，不适合做保险丝，故A 项错误；B D、因为钛和钛的合金密度小、可塑性好、易于加工，所以可用于制造航天飞机和船舶，故B、D项正确；C、因为钛合金与人体有很好的“相容性”，所以可用来制造人造骨。
故选A。
2．下列金属中，金属活动性最强的是A．Mg B．Zn C．Fe D．Cu【答案】A【解析】试题分析：金属活动性顺序：K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Sn、Pb、（H）、Cu、Hg、Ag、Pt、Au。
位置越靠前的金属，活动性越强，反之越弱。
选A。
考点：金属活动性顺序。
点评：识记金属活动性顺序，位置越靠前的金属，活动性越强，反之越弱。
在金属活动性顺序中，氢前面的金属能与酸发生置换反应，且位置越靠前，反应越剧烈；位置在前的金属能把位于其后的金属从其盐溶液中置换出来。
3．自从央行公告第四套人名币1角硬币从2016年11月1日起只收不付后，“菊花1角”身价飞涨。
一个很重要的原因是，“菊花1角”材质特殊导致日渐稀少，其使用了铝锌材质。
铝、锌元素的部分信息如下，则说法正确的是()A．铝比锌的金属活泼性更弱B．相等质量的铝和锌和足量稀硫酸反应，铝产生的氢气多C．锌原子的最外层电子数比铝多17D．铝的相对原子质量为【答案】B【解析】【详解】A、铝比锌的金属活泼性更强，故A错误；B、由产生氢气的质量=，可知，相等质量的铝和锌和足量稀硫酸反应，铝产生的氢气多，故B正确；C、由于最外层电子数不超过8个，锌原子的核外电子数比铝多17，不是最外层电子数比铝多17，故C错误；D、由元素周期表中一个格的含义可知，铝的相对原子质量为26.98，单位是“1”，故D错误。
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金属材料学复习思考题第一章金属的结构与结晶1．解释下列名词点缺陷，线缺陷，面缺陷，亚晶粒，亚晶界，刃型位错，单晶体，多晶体，过冷度，自发形核，非自发形核，变质处理，变质剂。
2．常见的金属晶体结构有哪几种？α-Fe 、γ- Fe 、Al 、Cu 、Ni 、Pb 、Cr 、V 、Mg、Zn 各属何种晶体结构？3．配位数和致密度可以用来说明哪些问题？4．晶面指数和晶向指数有什么不同？5．实际晶体中的点缺陷，线缺陷和面缺陷对金属性能有何影响？6．为何单晶体具有各向异性，而多晶体在一般情况下不显示出各向异性？7．过冷度与冷却速度有何关系？它对金属结晶过程有何影响？对铸件晶粒大小有何影响？8．金属结晶的基本规律是什么？晶核的形成率和成长率受到哪些因素的影响？9．在铸造生产中，采用哪些措施控制晶粒大小？在生产中如何应用变质处理？第二章金属的塑性变形与再结晶1．解释下列名词加工硬化、回复、再结晶、热加工、冷加工。
2．产生加工硬化的原因是什么？加工硬化在金属加工中有什么利弊？3．划分冷加工和热加工的主要条件是什么？14．与冷加工比较，热加工给金属件带来的益处有哪些？5．为什么细晶粒钢强度高，塑性，韧性也好？6．金属经冷塑性变形后，组织和性能发生什么变化？7．分析加工硬化对金属材料的强化作用？8．已知金属钨、铁、铅、锡的熔点分别为3380℃、1538℃、327℃、232℃，试计算这些金属的最低再结晶温度，并分析钨和铁在1100℃下的加工、铅和锡在室温（20℃）下的加工各为何种加工？9．在制造齿轮时，有时采用喷丸法（即将金属丸喷射到零件表面上）使齿面得以强化。
试分析强化原因。
第三章合金的结构与二元状态图1．解释下列名词合金，组元，相，相图；固溶体，金属间化合物，机械混合物；枝晶偏析，比重偏析；固溶强化，弥散强化。
2．指出下列名词的主要区别1）置换固溶体与间隙固溶体；2）相组成物与组织组成物。
3．下列元素在α-Fe 中形成哪几种固溶体?Si、C、N、Ni、Mn4．试述固溶强化、加工强化和弥散强化的强化原理,并说明三者的区别. 5．固溶体和金属间化合物在结构和性能上有什么主要差别？6. 何谓共晶反应、包晶反应和共析反应?试比较这三种反应的异同点.7．二元合金相图表达了合金的哪些关系？28．在二元合金相图中应用杠杆定律可以计算什么？9. 已知A（熔点 600℃）与B(500℃) 在液态无限互溶；在固态 300℃时A溶于B 的最大溶解度为 30% ，室温时为10%，但B不溶于A；在 300℃时，含 40% B 的液态合金发生共晶反应。
现要求：1）作出A-B 合金相图；2）分析 20% A,45%A,80%A 等合金的结晶过程，并确定室温下的组织组成物和相组成物的相对量。
10．某合金相图如图所示。
1）试标注①—④空白区域中存在相的名称；2）指出此相图包括哪几种转变类型；3）说明合金Ⅰ的平衡结晶过程及室温下的显微组织。
11．有形状、尺寸相同的两个 Cu-Ni 合金铸件，一个含 90% Ni ，另一个含 50% Ni,铸后自然冷却，问哪个铸件的偏析较严重？3第四章铁碳合金1．何谓金属的同素异构转变？试画出纯铁的结晶冷却曲线和晶体结构变化图。
2．为什么γ-Fe 和α- Fe 的比容不同？一块质量一定的铁发生（γ-Fe→α-Fe ）转变时，其体积如何变化？3.何谓铁素体（F）,奥氏体（A），渗碳体（FeC），珠光体（P）,莱氏体（Ld）？3它们的结构、组织形态、性能等各有何特点？4.Fe-Fe合金相图有何作用？在生产实践中有何指导意义？又有何局限性？35.画出 Fe-FeC 相图，指出图中 S 、C 、J、 H 、E 、P、N 、G 及 GS 、SE 、3PQ 、PSK 各点、线的意义，并标出各相区的相组成物和组织组成物。
6.简述 Fe-FeC 相图中三个基本反应：包晶反应,共晶反应及共析反应，写出3反应式，标出含碳量及温度。
7.何谓碳素钢？何谓白口铁？两者的成分组织和性能有何差别？8.亚共析钢、共析钢和过共析钢的组织有何特点和异同点。
9.分析含碳量分别为 0.20% 、 0.60% 、 0.80% 、 1.0% 的铁碳合金从液态缓冷至室温时的结晶过程和室温组织.10．指出下列名词的主要区别：1）一次渗碳体、二次渗碳体、三次渗碳体、共晶渗碳体与共析渗碳体；2）热脆与冷脆。
11．根据 Fe-FeC 相图，计算：31）室温下，含碳 0.6% 的钢中珠光体和铁素体各占多少；2）室温下，含碳 1.2% 的钢中珠光体和二次渗碳体各占多少；3）铁碳合金中，二次渗碳体和三次渗碳体的最大百分含量。
12．某工厂仓库积压了许多碳钢（退火状态），由于钢材混杂，不知道钢的化学成分，现找出其中一根，经金相分析后，发现其组织为珠光体+铁素体，其中铁4素体占 80% ，问此钢材的含碳量大约是多少？13．对某退火碳素钢进行金相分析，其组织的相组成物为铁素体+渗碳体（粒状），其中渗碳体占 18% ，问此碳钢的含碳量大约是多少？14．对某退火碳素钢进行金相分析，其组织为珠光体+渗碳体（网状），其中珠光体占 93% ，问此碳钢的含碳量大约为多少？15.计算Fe-1.4%C合金在700℃下各个相及其组分数量和成分。
16．根据 Fe-FeC 相图，说明产生下列现象的原因：31）含碳量为 1.0% 的钢比含碳量为 0.5% 的钢硬度高；2）在室温下，含碳 0.8% 的钢其强度比含碳 1.2% 的钢高；3）在 1100℃，含碳 0.4% 的钢能进行锻造，含碳 4.0% 的生铁不能锻造；4）绑轧物件一般用铁丝（镀锌低碳钢丝），而起重机吊重物却用钢丝绳（用 60 、65 、 70 、 75 等钢制成）；5）钳工锯 T8 ， T10,T12 等钢料时比锯 10,20 钢费力，锯条容易磨钝；6）钢适宜于通过压力加工成形，而铸铁适宜于通过铸造成形。
17.钢中常存杂质有哪些？对钢的性能有何影响？18.试述碳钢的分类及牌号的表示方法。
19.低碳钢、中碳钢及高碳钢是如何根据含碳量划分的？分别举例说明他们的用途？20．下列零件或工具用何种碳钢制造：手锯锯条、普通螺钉、车床主轴。
21.指出下列各种钢的类别、符号、数字的含义、主要特点及用途：Q235-AF、Q235-C、Q195-B、Q255-D、40、45、08、20、20R、20G、T8、T10A、T12A第五章钢的热处理1.何谓钢的热处理？钢的热处理操作有哪些基本类型？试说明热处理同其它工5艺过程的关系及其在机械制造中的地位和作用。
2.解释下列名词：1）奥氏体的起始晶粒度、实际晶粒度、本质晶粒度；2）珠光体、索氏体、屈氏体、贝氏体、马氏体；3）奥氏体、过冷奥氏体、残余奥氏体；4）退火、正火、淬火、回火、冷处理、时效处理（尺寸稳定处理）；5）淬火临界冷却速度（V），淬透性,淬硬性；k6）再结晶、重结晶；7）调质处理、变质处理。
3.指出 A、A、A； A、A、 A ； A、A、A 各临界点的意义。
rcmcmr1C1ccmC3r3134.何谓本质细晶粒钢？本质细晶粒钢的奥氏体晶粒是否一定比本质粗晶粒钢的细？5.珠光体类型组织有哪几种？它们在形成条件、组织形态和性能方面有何特点？6.贝氏体类型组织有哪几种？它们在形成条件、组织形态和性能方面有何特点？7.马氏体组织有哪几种基本类型？它们在形成条件、晶体结构、组织形态、性能有何特点？马氏体的硬度与含碳量关系如何？8.何谓等温冷却及连续冷却？试绘出奥氏体这两种冷却方式的示意图。
9．为什么要对钢件进行热处理？10.试比较共析碳钢过冷奥氏体等温转变曲线与连续转变曲线的异同点。
11.淬火临界冷却速度 V 的大小受哪些因素影响？它与钢的淬透性有何关k系？12.将￠5mm的T8钢加热至760℃并保温足够时间，问采用什么样的冷却工艺可6得到如下组织：珠光体，索氏体，屈氏体，上贝氏体，下贝氏体，屈氏体+马氏体，马氏体+少量残余奥氏体；在C曲线上描出工艺曲线示意图。
13．退火的主要目的是什么？生产上常用的退火操作有哪几种？指出退火操作的应用范围。
14.何谓球化退火？为什么过共析钢必须采用球化退火而不采用完全退火？15.确定下列钢件的退火方法，并指出退火目的及退火后的组织：1）经冷轧后的15钢钢板，要求降低硬度；2）ZG35的铸造齿轮3）锻造过热后的60钢锻坯；4）具有片状渗碳体的T12钢坯；16.正火与退火的主要区别是什么？生产中应如何选择正火及退火？17.指出下列零件的锻造毛坯进行正火的主要目的及正火后的显微组织：（1）20钢齿轮（2）45钢小轴（3）T12钢锉刀18.一批45钢试样（尺寸Φ15*10mm），因其组织、晶粒大小不均匀，需采用退火处理。
拟采用以下几种退火工艺；（1）缓慢加热至700℃，保温足够时间，随炉冷却至室温；（2）缓慢加热至840℃，保温足够时间，随炉冷却至室温；（3）缓慢加热至1100℃，保温足够时间，随炉冷却至室温；问上述三种工艺各得到何种组织？若要得到大小均匀的细小晶粒，选何种工艺最合适？19. 淬火的目的是什么？亚共析碳钢及过共析碳钢淬火加热温度应如何选择？试从获得的组织及性能等方面加以说明。
20.常用的淬火方法有哪几种？说明它们的主要特点及其应用范围。
21.说明45钢试样（Φ10mm）经下列温度加热、保温并在水中冷却得到的室温7组织：700℃，760℃，840℃，1100℃。
22.有两个含碳量为1.2%的碳钢薄试样，分别加热到780℃和860℃并保温相同时间，使之达到平衡状态，然后以大于V的冷却速度至室温。
试问：K（1）哪个温度加热淬火后马氏体晶粒较粗大？（2）哪个温度加热淬火后马氏体含碳量较多？（3）哪个温度加热淬火后残余奥氏体较多？（4）哪个温度加热淬火后未溶碳化物较少？（5）你认为哪个温度加热淬火后合适？为什么？23.指出下列工件的淬火及回火温度，并说明其回火后获得的组织和大致的硬度：（1）45钢小轴（要求综合机械性能）；（2）60钢弹簧；（3）T12钢锉刀。
24.为什么工件经淬火后往往会产生变形，有的甚至开裂？减小变形及防止开裂有哪些途径？25.淬透性与淬硬层深度两者有何联系和区别？影响钢淬透性的因素有哪些？影响钢制零件淬硬层深度的因素有哪些？26.钢的淬硬层深度通常是怎规定的？用什么方法测定结构钢的淬透性？怎样表示钢的淬透性值。
27.回火的目的是什么？常用的回火操作有哪几种？指出各种回火操作得到的组织、性能及其应用范围。
28.指出下列组织的主要区别：（1）索氏体与回火索氏体；（2）屈氏体与回火屈氏体；8（3）马氏体与回火马氏体。
29.表面淬火的目的是什么？常用的表面淬火方法有哪几种？比较它们的优缺点及应用范围。
并说明表面淬火前应采用何种预先热处理。