2008级金属材料学习题
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. 解释以下名词合金元素:特别添加到金属中为了保证获得所要求的组织构造、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，是奥氏体通过无集中型相变转变成的亚稳定相奥氏体：碳溶于 -Fe 中形成的固溶体淬透性：钢在淬火时能获得马氏体的力量，是钢本身固有的一个属性淬硬性：在抱负淬火条件下，以超过临界冷却速度所形成的马氏体组织能够到达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〕须经屡次回火后，才进一步提高其硬度。
这种 硬化现象，称为二次硬化，它是由于特别碳化物析出和〔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 转变的开头温度；Ac3：加热时，先共析F 全部转为A 的终了温度ACcm ：加热时，Fe 3C Ⅱ全部融入A 的终了温度Ar1：冷却时，A 向P 转变的开头温度Ar3：冷却时，A 开头析出先共析F 的温度Arcm ：冷却时，A 开头析出Fe 3C Ⅱ的温度5. 指出以下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，应进展何种热处理？ 并比较经热处理后组织和性能上有何不同？答：低碳钢进展的热处理工艺：渗碳直接淬火+低温回火 外表组织为：回火M+碳化物中碳钢进展的热处理工艺：调质处理+外表淬火+低温回火组织为：回火M7.试说明外表淬火、渗碳、氮化热处理工艺在用钢、性能、应用范围等方面的差异。
08年
一、 填空题（每空1分，共10分）1、钢材的两种破坏形式分别为脆性破坏和 。
2、焊接的连接形式按构件的相对位置分为 、搭接、角接和T 形连接。
3、钢结构中轴心受力构件的应用十分广泛，其中轴心受拉构件需进行钢结构强度和 的验算。
4、轴心受压构件整体屈曲失稳的形式有 、 和 。
5、梁整体稳定判别式11l b 中， 1l 是 ， 1b 是 。
6、静力荷载作用下，若内力沿侧面角焊缝没有均匀分布，那么侧面角焊缝的计算长度不宜大于 。
7、当组合梁腹板高厚比0w h t ≤ 时，对一般梁可不配置加劲肋。
二、 单项选择题（每题1分，共25分）1、有两个材料分别为Q235和Q345钢的构件需焊接，采用手工电弧焊， 采用E43焊条。
(A)不得 (B)可以 (C)不宜 (D)必须2、工字形轴心受压构件，翼缘的局部稳定条件为y f t b 235)1.010(1λ+≤，其中λ的含义为 。
(A)构件最大长细比，且不小于30、不大于100 (B)构件最小长细比(C)最大长细比与最小长细比的平均值 (D)30或1003、偏心压杆在弯矩作用平面内的整体稳定计算公式x 1(10.8')mx x x x Ex M f A W N N βN ϕγ+≤-中，其中，1x W 代表 。
(A)受压较大纤维的净截面抵抗矩 (B)受压较小纤维的净截面抵抗矩(C)受压较大纤维的毛截面抵抗矩 (D)受压较小纤维的毛截面抵抗矩4、承重结构用钢材应保证的基本力学性能内容应是 。
(A)抗拉强度、伸长率 (B)抗拉强度、屈服强度、冷弯性能(C)抗拉强度、屈服强度、伸长率 (D)屈服强度、伸长率、冷弯性能5、随着钢材厚度的增加，下列说法正确的是 。
(A)钢材的抗拉、抗压、抗弯、抗剪强度均下降(B)钢材的抗拉、抗压、抗弯、抗剪强度均有所提高(C)钢材的抗拉、抗压、抗弯强度提高，而抗剪强度下降(D)视钢号而定6、在低温工作(-20ºC)的钢结构选择钢材除强度、塑性、冷弯性能指标外，还需要 的指标是 。
工程材料-习题修订(2008)
工程材料习题第1章材料的结构与性能1.1金属材料的结构与组织（一）解释名词晶格、晶胞、晶粒、亚晶粒、晶界、晶体的各向异性、空位、刃型位错；合金、组元、相、组织、组织组成物、中间相、化合物；固溶体、间隙固溶体、置换固溶体、有限固溶体、无限固溶体；金属化合物、正常价化合物及其特点，电子化合物及其特点，间隙化合物、间隙相及其特点；强度、硬度、塑性、韧性。
（二）填空题1．具有体心立方晶格的金属，具有面心立方晶格的金属，具有密排六方晶格的金属。
2．金属晶体中最主要的面缺陷是和。
3．点缺陷有和两种；面缺陷中存在大量的。
4．γ-Fe、α-Fe的一个晶胞内的原子数分别为和。
5. 固溶体的强度和硬度比溶剂的强度和硬度。
6、金属产生固溶强化的原因是。
7、金属材料的性能由决定。
8、金属材料的使用性能是指、金属材料的工艺性能是指，金属材料的机械性能是指。
9、屈服极限强度指标是，抗拉强度极限指标是、抗剪强度指标是、缩颈现象是指。
10、表示塑性的指标是和。
11、ф10钢球，在9800KN载荷下保持30S时测得布氏硬度值为200，应表示为。
（三）是非题1．因为单晶体是各向异性的，所以实际应用的金属材料在各个方向上的性能也是不相同的。
（）2．金属多晶体是由许多结晶方向相同的单晶体组成的。
（）3．晶体缺陷的共同之处是它们都能引起晶格畸变。
（）（四）选择正确答案1．晶体中的位错属于：a。
体缺陷；b．面缺陷；c．线缺陷；d．点缺陷。
2．α-Fe和γ-Fe分别属于什么晶格类型：a．面心立方和体心立方；b．体心立方和面心立方；c．均为面心立方；d．均为体心立方。
3. 固溶体的晶体结构与a．溶剂；b．溶质；c．其它晶型相同。
第二章金属材料组织和性能的控制2.1 纯金属的结晶（一）解释名词结晶、过冷度、自发晶核、非自发晶核、变质处理、同素异构转变。
（二）填空题1．结晶过程是依靠两个密切联系的基本过程来实现的，这两个过程是和。
2．在金属学中，通常把金属从液态过渡为固体晶态的转变称为；而把金属从一种固态过渡为另一种固体晶态的转变称为。
2008材料结构(金属材料部分)试卷
材料结构与性能（金属材料部分）试卷说明：I．金属材料及材料加工（金属材料）专业方向的同学做1~11题；II.其它专业方向的同学做1~6题，并同时完成一篇2000~3000字左右的小论文。
要求以本专业或你所研究的课题为例，说明材料结构（要求与本部分所讲述的内容相关）与其性能间的关系。
1.名词解释（每个1分，共10分）空间点阵、空间群、对称性变换、第一类操作、倒易点阵、标准极图、点式空间群、非点式空间群、国际表2.图1的晶体结构中包含两类原子，请出从这个晶体结构中抽象出空间点阵，画出一个结构基元。
（5分）图1 晶体结构中包含两类原子3.画出面心立方点阵的P 初基单胞，写出复式单胞的(110)和(011)在初基单胞中的面指数。
从这个例子你能否看出为什么这种点阵通常采用复式单胞来描述。
（10分）4.画出立方体形体中所有的对称元素。
（10分）5.画出体心立方点阵[123]晶带的倒易点（各指数≤10），画出面心点阵[111]晶带的倒易点（各指数≤10）（10分）6.某正交晶系单胞中，在如下位置有单原子存在：①（0，1/2，0），（1/2，0，1/2）两种位置都是同类原子；②（1/2，0，0），（0，1/2，1/2）上是A原子，（0，0，1/2），（1/2，1/2，0）是B原子。
问上两种晶胞属于哪一种布喇菲点阵？（10分）7.高纯度铜经冷加工后，其屈服强度提高了6倍，经不同温度再结晶，获得40%再结晶的时间t和退火温度T的关系如下：它们符合lnt=A+B/T关系，其中A和B为常数，T是热力学温度。
将上述材料制成电器元件分别在100℃及140℃下工作，若零件设计时要求强度为完全再结晶时的强度，并且采用的安全系数为2，求元件的寿命（性能恢复大体正比于再结晶量）。
（10分）8.画出立方系(100)[001]轧制织构的(100)极图的示意图。
（10分）9.对低碳钢测得不同晶粒大小的下屈服点数据如下（5分）：问d和σs间是否符合Hall-Petch关系？用最小二乘法求出Hall-Petch关系中的常数。
2008-1级金属材料学作业
第一部分合金化原理第一章合金化原理一、基本概念1、合金元素；2、杂质元素；3、组织遗传；4、回火脆性（第一类回火脆性；第二类回火脆性）；5、弥散强化二、奥氏体形成元素和铁素体形成元素各有那些？三、请分别简述间隙固溶体和置换固溶体的形成规律。
四、简述合金钢中的扩散规律。
五、Ti、Zr、Hf、Ta、Nb、W、V、Cr、Mo、Fe、Mn与碳亲和力从小到大的顺序是什么？其中Ti、Mo、Cr、Fe与碳主要形成哪些化合物？何种碳化物最稳定？何种碳化物最不稳定？六、合金元素对奥氏体晶粒长大有何影响？细化晶粒的方法有哪些？七、试述合金钢的基本强化机理和韧化途径，并运用合金钢的强韧化机理，分析25Si2Mn2CrNiMoV低碳马氏型超高强度钢的合金化设计思路。
八、低碳马氏体与中碳马氏体相比，为什么前者表现出较好的塑性和韧性？九、钢中常见的冶金缺陷和热处理缺陷有哪些？其显微特征各是什么？对钢的性能有何影响？如何减少或避免这些缺陷的产生？十、稀土等微量元素对钢的有益作用表现在哪几个方面？十一、说明下列牌号的钢在用途上属于哪一类？并说出其中的含碳量和合金元素的含量各是多少？(1) 40Cr (2) 65Mn (3) 60Si2Mn (4) GCr15 (5) 20CrMnTi (6) 38CrMoAl (7) ZGMn13 (8) T8 (9) 9SiCr (10) CrWMn (11) W18Cr4V (12) W6Mo5Cr4V2 (13) Cr12MoV (14) 3Cr2W8V (15) 4Cr5MoSiV (16) 3Cr13 (17) 1Cr18Ni9Ti第二部分合金钢第二章工程构件用钢1、何谓控制轧制？简述传统的控制轧制和再结晶控制轧制的区别。
2、钢中碳含量和合金元素含量对钢的焊接性能有何影响？3、说明下列钢使用状态下的组织是什么？其中合金元素有何作用？10MnPNbRE 16MnNb 14MnMoVBRE 07Mn2SiV 10MnPNbRE4、双相钢的显微组织是什么？在冲压成型时为什么双相钢不会出现吕德斯带？第三章机械制造结构钢1、试述轴类零件、齿轮、弹簧、轴承四种典型的机械零件用钢的工作条件、性能要求、成分特点、热处理工艺特点及使用状态下的组织特点。
金属材料学-题库
金属材料学（原稿）第1章钢的合金化概论1、什么是合金元素？钢中常用的合金元素有哪些？为合金化目的加入其含量有一定范围的元素称为合金元素。
S i,M n,C r,Ni,W,M o,V,Ti,N b,Al,C u,B等。
2、哪些是奥氏体形成元素？哪些是铁素体形成元素？在γ-F e中有较大溶解度并稳定γ固溶体的元素称为奥氏体形成元素：Ni、M n、C o，C、N、C u；无限互溶，有限溶解。
在α-F e中有较大溶解度并稳定α固溶体的元素称为铁素体形成元素：C r、V，W、M o、T i。
3、合金元素在钢中的存在形式有哪几种？固溶体、化合物、游离态。
（其中，化合物分为：碳化物、金属间化合物、非金属夹杂物）4、哪些是碳化物形成元素？哪些是非碳化物形成元素？Zr、Ti、N b、V；W、M o、C r；M n、F e（强->弱）非K：Ni、S i、Al、C u。
5、钢中的碳化物按点阵结构分为哪几类？各有什么特点？什么叫合金渗碳体？特殊碳化物？1）①简单点阵结构：M2C、M C。
又称间隙相。
特点：硬度高，熔点高，稳定性好。
②复杂点阵结构：M23C6 、M7C3 、M3C。
特点：硬度、熔点较低，稳定性较差。
2）合金渗碳体：含有合金元素的渗碳体，即渗碳体内一部分铁原子被合金元素所代替，晶体结构并未改变。
（F e,M e）3C 3）特殊碳化物：随着合金元素含量的增加，碳化物形成了自己的特殊碳化物。
VC，C r7C3，C r23C6。
6、合金钢中碳化物形成规律。
1、K类型的形成K类型与M e的原子半径有关。
r c/rM e< 0.59—简单结构相，如M o、W、V、T i；r c/rM e> 0.59—复杂点阵结构，如C r、M n、F e 。
M e量少时，形成复合K，如（C r, M）23C6型。
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K3、强碳化物形成元素优先与碳结合形成碳化物。
金属材料学考试真题及答案
一、选择题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 % 。
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。
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。
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。
5、铝合金可分铸造铝合金和变形铝，变形铝又可分硬铝、超硬铝、锻铝和防锈铝。
6、H62是表示压力加工黄铜的一个牌号，主要成份及名义含量是 Cu62%、Zn38% 。
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。
9、铝合金热处理包括固溶处理和时效硬化两过程，和钢的热处理最大区别是铝合金没有同素异构相变。
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≤为简单点阵结构，有MC和 M2C 型；r c/r M > 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。
12. 变形一般分为( )变形和( )变形两种。
不能随载荷的去除而消失的变形称为( )变形。
13 .金属受外力作用时，为保持其不变形，在( )作用着( )的力，称为内力。
14．金属材料在外力作用下，单位面积上产生的( )称为应力，不同材料所能承受的最大应力值( )。
15．金属经压力加工后，不仅改变了——，而且改变了二、判断题(判断正误并在括号内填√或×)1．( ) 常用的塑性材料在使用时，一般不允许有塑性变形。
2008-2009年第二学期期末复习卷
<<金属材料及热处理>>期末复习卷姓名一、填空题1、铁碳合金的五种基本组织中，属于基本相的有，属于固溶体的为，属于金属化合物的是，属于混合物的是。
2、纯金属的结晶过程由与两过程组成，结晶后晶粒的大小取决于和。
3、α—Fe的晶体结构是晶格，γ—Fe的晶体结构是，铜的晶体结构是。
4、600HBW5/700表示用直径mm，以为压头在N（kgf）压力下，保持S测得的硬度值为。
5、金属的越好，则其锻造性就越好。
6、合金钢按用途分、、三类。
7、大多数合金元素溶于奥氏体后，能增加的稳定性，能使Ｃ曲线位置，减小了钢的，提高了钢的。
8、ＣｒＷＭｎ钢的突出优点是，称为钢。
9、滚动轴承钢的预备热处理是，最终热处理是。
10、纯铜呈色，故又称铜。
11、普通黄铜是由、组成的二元合金。
在普通黄铜中加入其他合金元素时称黄铜。
12、变形铝合金根据其主要性能特点不同可分为：铝合金、铝合金、铝合金和铝合金等几种。
13、铸造铝合金包括、、、等系列合金。
14、根据工艺的不同，钢的热处理方法可分为、、、及五种。
15、热处理能使钢的性能发生变化的根本原因是有。
16、铸铁是含碳量为的铁碳合金。
根据铸铁中石墨形态的不同，常用铸铁可分为、、、四种。
17、可锻铸铁是由通过处理，使白口铸铁中分解为状石墨的铸铁。
18、蠕墨铸铁中的石墨呈状，是在铸铁液中加入适量的促使其形成的。
19、铸铁中的碳以石墨形态析出的过程称为。
二、选择题1、08F钢中的平均含碳量为（）。
A、0.08%B、0.8%C、8%D、80% 2、普通、优质和高级优质钢是按钢的（）进行划分的。
A、力学性能的高低B、S 、P的含量C、Mn 、Si含量的多少3、下列牌号中属于工具钢的有（）。
A、20B、65MnC、T10A4、确定碳钢淬火加热温度的主要依据是（）。
A、C曲线B、Fe—Fe3C相图C、钢的Ms线5、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6、调质处理后的组织是（）。
(完整word版)金属材料学课后习题答案
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rC/rM>0.59时，形成复杂点阵结构；当rC/rM<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。
③NM/NC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。
淬火态：合金元素的分布与淬火工艺有关。
溶入A体的因素淬火后存在于M、B中或残余A中，未溶者仍在K中。
回火态：低温回火，置换式合金元素基本上不发生重新分布；>400℃，Me开始重新分布。
非K形成元素仍在基体中，K形成元素逐步进入析出的K中，其程度取决于回火温度和时间。
金材试卷(第五版1～3章)
张家口市机械工业学校班级2007~2008学年第二学期姓名《金属材料与热处理》期末试卷学号一、填空题（每空1分，共计30分）1.强度的常用衡量指标有和，分别用符号和表示。
塑性的衡量指标为和。
2.500HBW5/750表示用直径为mm,材料为压头，在N压力下，保持s,测得的布氏硬度值为。
3.金属的结晶过程是由和两个基本过程组成的。
4.金属的晶格类型常见的有三种，它们是：、、。
5.共析钢冷却到S点时，会发生共析转变，从奥氏体中同时析出和的混合物，称为。
6.莱氏体是和的混合物。
当温度低于727℃时，莱氏体中的转变为，所以室温下的莱氏体是由和组成，又称为。
7.45钢按用途分类属于钢，按质量分类属于钢，按含碳量分类属于钢。
8.T12钢按用途分类属于钢，按含碳量分类属于钢，按质量分类属于钢。
二、判断题（每题1分，共10分）1.弹性变形能随载荷的去除而消失。
（）2.所有金属材料在拉伸试验时都会出现显著的屈服现象。
（）3.洛氏硬度值是根据压头压入被测定材料的压痕深度得出的。
（）4.材料对小能量多次冲击抗力的大小主要取决于材料的强度和塑性。
（）5.一般说，晶粒越细小，金属材料的力学性能越好。
（）6.多晶体中各晶粒的位向是完全相同的。
（）7.金属发生同素异构转变是在恒温下进行的。
（）8.金属化合物一般具有复杂的晶体结构。
（）9.碳在奥氏体中的溶解度随温度的升高而减小。
（）10.奥氏体向铁素体转变是铁发生同素异构转变的结果。
（）三、选择(每空1分，共14分)1.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服点 B.抗拉强度 C.弹性极限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.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4.将含碳量为1.5%的铁碳合金加热到650℃时，其组织为（），加热到850℃时，其组织为（），加热到1100 ℃时，其组织为（）。
《金属材料学》考试真题及答案
《金属材料学》考试真题及答案一、选择题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。
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。
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。
5、铝合金可分铸造铝合金和变形铝，变形铝又可分硬铝、超硬铝、锻铝和防锈铝。
6、H62是表示压力加工黄铜的一个牌号，主要成份及名义含量是Cu62%、Zn38% 。
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。
9、铝合金热处理包括固溶处理和时效硬化两过程，和钢的热处理最大区别是铝合金没有同素异构相变。
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 M23 C6、 M 7 C3和 M 3 C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。
08级材加期末考试题
考试题型1 单选题和多选题（大约10个左右，20分）例题及分析（1）可逆回火脆性的温度范围是( )。
A.150℃～200℃B.250℃～400℃C.400℃～550℃D.450℃～650℃（2）过冷奥氏体分解为上贝氏体时，碳化物从( ) 析出，分解为下贝氏体时其相变速度受到碳在( ) 中的扩散速度控制。
A.过冷奥氏体B. 过饱和铁素体C. 都有可能D. 都不是（3）在以下组织中，强度低、塑性差、基本无使用价值的组织是( )。
A.珠光体B.上贝氏体C.下贝氏体D.马氏体组织（4）固态相变可以分为平衡相变和非平衡相变，以下各种固态相变中，( ) 不属于非平衡相变。
A.珠光体转变B.贝氏体相变C.非平衡脱溶沉淀D.伪共析相变E.调幅分解（5）根据CCT曲线可以确定临界淬火速度，临界淬火速度是( ) 临界冷却速度。
A.抑制先共析铁素体B.抑制先共析碳化物C.抑制珠光体D.抑制贝氏体E.均有可能(6)新相形成时阻力包括界面能和应变能，因此可以得到不同的形状。
假设新相与母相形成非共格界面，( ) 形状的新相与母相的形成的界面能最小，( ) 形状的新相与母相之间的应变能最小。
A.圆片状B.圆球状C.圆针状D.不一定(7) 合金元素的加入使得Ms点发生变化，( ) 元素可以使得其升高。
A. MnB. AlC. CrD. NiE. Co(8) 固态相变可以分为一级相变和二级相变，以下各类相变中( ) 类相变不属于一级相变。
A.珠光体转变B.超导体转变C.同素异构转变D.马氏体转变复习的重点是：相变基本原理及相变的影响因素2 名次解释（大约5个，20分）例题及分析固态相变P307奥氏体的起始晶粒度\奥氏体实际晶粒度\奥氏体的本质晶粒度P354 二次硬化\二次淬火P454/P448形变硬化\时效硬化P401Ms点及其物理意义P378As点及其物理意义P379包辛格（Bauschinger）效应回火屈氏体\回火马氏体\回火索氏体P447相变诱发塑性P403魏氏体组织P367派敦处理P375应力应变P207/P2133 计算题（1个，18分）例题及分析例题1 应力计算已知某点应力张量为:210120001ijσ⎛⎫⎪= ⎪⎪⎝⎭（MPa），试解答以下问题（1）求出主应力（4分）思路：根据应力不变量J1=σx+σy+σz=？J2=-[σxσy+σyσz+σzσx-(τxy2+τyz2+τzx2)]=？J3=σxσyσz+2τxyτyzτzx-(σxτyz2+σyτzx2+σzτxy2)=？由应力状态特征方程可得：σ3-J1σ2-J2σ-J3=0，可以解上述方程可得三个主应力：σ1=？σ2=？, σ3=？（2）求主剪应力和最大切应力（2分）主剪应力τ23＝±（σ2－σ3）/2τ31＝±（σ3－σ1）/2τ12＝±（σ1－σ2）/2若σ1 >σ2 >σ3，则τmax ＝±（σ3－σ1）/2（3） 求平均应力和偏应力（4分）平均应力 偏应力 ⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡-⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡=⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡---m m m z zy zx yz y yx xz xy x m z zy zx yz m y yx xz xy m x 000000σσσστττστττσσστττσστττσσ（4）求等效应力（4分）（5）当物体内该点恰好发生屈服，求该材料的屈服强度和剪切屈服强度例题2 主应力法求解平面应力或者平面应变塑性成形问题长矩形板镦粗的主应力法求解见教材4 问答题或者分析比较题（大约2-3个，20分左右） 例题及分析(1)请将Mises （密塞斯）条件用主应力写出，并就下列二种特殊情况： (a) σ1=σ2 和(b)σ2=σ3 ，将二种特殊情况中所写出的屈服条件和根据Tresca （屈雷斯加）条件所得到的结果相比较。
2008年中考试题汇编 金属和金属材料.doc
2008年中考试题汇编金属和金属材料一、选择题1、【08北京】为比较4种金属X、Y、Z、W的金属活动性，小刚进行了一系列实验，结果如下表所示。
其中能反应的记为“√”，不能反应的记为“－”，无标记的表示未做该实验。
A. Y>W>X>ZB. Y>W>Z>XC. Y>X>W>ZD. X>Y>W>Z2、【08北京】新型纳米材料中M表示价的金属元素，在反应中化合价不发生变化。
常温下，能使工业废气中的转化为S，转化流程如下图所示：已知中Fe为+3价，下列说法中，不正确的是（）A. 是大气污染物B. 不是该反应的催化剂C. 的数值为4D. 发生了分解反应3、【08北京】某研究小组测定Cu -Fe合金和Fe -Al合金中铁的质量分数。
向5.6g其中一种合金粉末中加入100g某溶质质量分数的稀硫酸，恰好完全反应，并产生ag氢气，则下列说法正确的是（）A．当粉末为Fe -Al合金时，a可能为0.2gB．当粉末为Cu -Fe合金时，反应完全后，生成物的溶液里一定含有Fe2+和Cu2+C．当粉末为Cu -Fe合金时，若a为0.1g，则该种合金中含铁的质量分数为50％D．当粉末为Fe -Al合金时，所需稀硫酸溶质质量分数一定大于9.8％4、【08苏州市】关于金属物品的使用正确的是（）A.铝合金门窗变旧变暗后用砂纸或钢丝球打磨B.铁桶中加入硫酸铜溶液和石灰乳配制杀菌剂波尔多液C.铝壶内的水垢用质量分数为18％的热盐酸长时间浸泡D.校内用钢架制作的自行车防雨棚应定期喷涂油漆防锈5、【08连云港】钢铁是使用最多的金属材料，但每年因锈蚀而损失的数量巨大，防止金属腐蚀已成为科学研究中的重大问题。
以下有关金属腐蚀的叙述不正确的是（）A.钢铁在潮湿的空气中比在干燥的空气中更易锈蚀B.钢铁锈蚀的实质是铁与空气中的氧气、水蒸气等发生了化学反应C.铝比钢铁中的铁活泼，因而铝的抗腐蚀性能比钢铁差D.在钢铁表现刷漆或镀耐腐蚀金属都可防止钢铁锈蚀6、【08无锡】铁和铜都能与氯化铁溶液反应，反应的化学方程式为：Fe+2FeCl3==3FeCl2，Cu+2FeCl3==CuCl2 +2FeCl2若向盛有氯化铁溶液的烧杯中同时加入铁粉和铜粉，反应结束后烧杯中有金属剩余。
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金属材料学习题集
※<习题一>
第一章复习思考题-1
1．描述下列元素在普通碳素钢的作用：(a)锰、(b)硫、(c)磷、(d)硅。
2．为什么钢中的硫化锰夹杂要比硫化亚铁夹杂好?
3．为什么要向普通碳素钢中添加合金元素以制造合金钢?
※<习题二>
复习思考题-2
8．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？
9．钢中常见的碳化物类型主要有几种？哪一种碳化物最不稳定？
10．分析合金元素对Fe-Fe3C相图影响规律对热处理工艺实施有哪些指导意义? 11．钢在加热转变时，为什么含有强碳化物形成元素的钢奥氏体晶粒不易长大？12．简述合金元素对钢过冷奥氏体等温分解C曲线的影响规律？
13．合金元素提高钢的回火稳定性的原因何在?
15．叙述低合金钢的第二类回火脆性？
※<习题三>
复习思考题-3
16．防止钢铁材料腐蚀途径有哪些?
17．钢材的强度随温度的变化将发生变化,从合金化的角度考虑如何提高钢的热强性?
18略述沉淀强化Al-4％Cu合金所必需的三个主要步骤。
※<习题四>
Ch2 复习思考题
1.对工程应用来说，普通碳素钢的主要局限性是哪些?工程构件用合金结构钢的成分和性能要求是什么?
2. 合金元素在低合金高强度结构钢中的作用是什么？为什么考虑低C？具体分析Mn、Si，Al、Nb、V、Ti，Cu、P、Cr、Ni对低合金高强钢性能的影响？
3.什么是微合金化钢？什么是生产微合金化钢的主要添加元素？微合金化元素
在微合金化钢中的作用是什么？
4.根据合金元素在钢中的作用规律，结合低合金高强度结构钢的性能要求，分析讨论低合金高强度结构钢中合金元素的作用
复习思考题-1
1．结合渗碳钢20CrMnTi和20Cr2Ni4A的热处理工艺规范，分析其热处理特点。
2．合金元素在机器零件用钢中的作用是什么？就下列合金元素（Cr、Mn、Si、Ni、Mo、Al、Ti、W、V、B）各举一例钢种指出其作用是什么？
4．叙述低合金钢的第二类回火脆性。
一般认为低合金钢中第二类回火脆性的主要原因是什么？
5．热成形弹簧与滚动轴承钢都属于高碳钢，它们在合金化和热处理上有什么不同？
复习思考题-2
6．（1）GCr15钢是什么类型的钢？
（2为什么这类钢的铬含量不宜过高？
（8）这种钢的基本用途是什么？其预先热处理和最终热处理分别是什么？7．合金元素在渗碳钢和氮化钢中的作用有何异同点？
8．将含11~14％Mn和1.0~1.2％C的合金钢淬火，生产出一种具有高冲击韧性的有用的合金钢(Hadfield锰钢)。
试从冶金学角度解释钢含有这样高的碳，为什么它的冲击韧性却很高?
Ch4 复习思考题-1
1．采用普通碳素工具钢的优点是什么？局限性是什么？
2．低合金量具刃具用钢中的合金元素是哪些？各有什么用途？
3．为提高淬透性，工具钢的化学成分是如何改进的？
4．什么是红硬性?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供红硬性?
5．钨型高速钢的优、缺点是什么？钨-钼型工具钢的优、缺点是什么?
6．根据高速钢的物理冶金原理，分析讨论碳和合金元素在高速钢中的作用规律。
7．叙述18-4-1高速钢从液态冷凝至室温时发生的反应和铸态显微组织特征。
为什么高速钢在热处理之前一定要大量地热加工？
8．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？
9．叙述生产最终淬火及回火的6-5-4-2高速钢需要进行的热处理。
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？
※<习题八>
Ch4 复习思考题-2
10．高碳、高铬工具钢的主要用途是什么？
11．高碳、高铬工具钢耐磨性极好的原因何在？
12．高碳-高铬工具钢的淬火回火处理通常有两种工艺方法，即一次硬化处理：如对Cr12MoV钢，通常选用980℃~1030℃淬火+200℃回火；二次硬化处理：如对Cr12MoV钢，通常选用1050℃~1080℃淬火+490℃~520℃多次回火。
试分析这两种工艺方法对Cr12MoV钢的组织和性能的影响。
13．为什么尽管高碳-高铬工具钢（如Cr12、Cr12MoV）含铬量很高，但它不是不锈钢，也不能通过热处理的方法使它变为不锈钢？
14．热加工工具钢的典型用途是什么？其三种主要类型是什么？
15．合金调质钢与工具钢在化学成分、热处理工艺、使用状态下的组织及淬火、回火后的性能上有什么不同？
※<习题九>
Ch5 复习思考题-1
1．为使“不锈钢”不锈，铁中大约需要多少重量百分数的铬?
2．一般认为引起铁素体不锈钢产生475℃脆性的机理是什么？
※<习题十>
Ch5 复习思考题-2
11．什么使Fe-18％Cr-8％Ni合金如此特殊?
12．除镍外，什么其他元素有助于不锈钢保持奥氏体组织？
13．引起奥氏体不锈钢产生晶间腐蚀的机理是什么?
14．在奥氏体不锈钢中加钛和铌怎样能防止晶间腐蚀?
15．为什么含碳0.08％的奥氏体不锈钢在1050~1120℃退火后必须迅速冷却? 16．在什么温度范围内，奥氏体不锈钢最易遭受晶间腐蚀？为什么在这温度范围？对奥氏体不锈钢而言，何谓稳定处理?
※<习题十一>
Ch5 复习思考题-3
17．为什么与奥氏体或者铁素体不锈钢相比，马氏体不锈钢的耐腐蚀性较差? 18．为什么碳是马氏体不锈钢中的主要合金添加剂？
19．在含0.6~1.1%较高碳量的马氏体不锈钢中，含16~18％铬怎样会得到马氏体组织?
※<习题十二>
Ch6 复习思考题
1．低碳珠光体耐热钢（锅炉蒸汽管道用钢）在使用过程中经常出现哪几个问题而影响使用寿命的？
2．珠光体热强钢中稳定组织、提高热强性的合金化原则是什么？试分析锅炉管用典型钢种的成分、热处理、性能及其应用范围。
h7 复习思考题
1．铸铁作为工程材料，有什么优点？
2．叙述四种主要铸铁的显微组织。
3．什么元素在灰口铸铁中是最重要的促进石墨化的元素?什么元素是碳化铁稳定剂?
4．一般认为产生片状石墨而不是球状石墨的机理是什么?
5．可锻铸铁工程上的优点是什么?它们的主要缺点是什么？
6．孕育处理、球化处理及蠕化处理的区别是什么?
7．试述铸铁的石墨化过程。
8掌握各类金属材料的编号方法
9、学会各类典型钢中的选材、热处理工艺？。