《金属材料与热处理》复习资料

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《金属材料与热处理》期末试题

《金属材料与热处理》期末试题

《⾦属材料与热处理》期末试题

四川遂宁应⽤技⼯学校2010年下期期末考试

《⾦属材料与热处理》试卷

⼀、填空(每格0.4分,共125空,总分50分)

1、⾦属材料与热处理是⼀门研究⾦属材料的、、、

与⾦属材料的间的关系和变化规律的学科。

2、所谓⾦属是指单⼀元素构成的具有特殊的、、、

和的物质;⾦属材料是⾦属及其的总称。

3、学习⾦属材料与热处理时,应注意按照材料的和决定

其、组织决定其、⼜决定其⽤途这⼀内在关系进⾏学

习和记忆。

4、原⼦呈⽆序堆积状态的物体叫,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、⾦属的结晶是指由原⼦排列的转变为原⼦排列

的过程

6、⼀般细晶粒⾦属⽐粗晶粒⾦属具有较⾼的、、和

韧性。

7、⾦属在态下,随温度的改变,由转变为 --------- 的现象称为同素异构转变。

8、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。

9、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,⼤⼩和⽅向随时间发⽣周期性变

化的载荷称为。

10、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。

11、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,称为共析转变后产⽣的混合物为体。

12、⾦属的机械性能主要包括、、、、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、、。

衡量⾦属材料在交变载荷和冲击载荷作⽤下的指标有和。

13、合⾦是以⼀种⾦属为基础、加⼊其它或经过熔合⽽获

得具有的材料。

14、合⾦组元之间发⽣⽽形成的⼀种具有的物质称为⾦属化合物。其性能特点是⾼、⾼、⼤。

《金属学与热处理》复习题参考答案

《金属学与热处理》复习题参考答案

《金属学与热处理》复习题

绪论

基本概念:

1.工艺性能:金属材料适应实际加工工艺的能力。(分类)

2.使用性能:金属材料在使用时抵抗外界作用的能力。(分类)

3.组织:用肉眼,或不同放大倍数的放大镜和显微镜所观察到的金属材料内部的情景。

宏观组织:用肉眼或用放大几十倍的放大镜所观察到的组织。

(金属内部的各种宏观缺陷)

显微组织:用100-2000倍的显微镜所观察到的组织。

(各个组成相的种类、形状、尺寸、相对数量和分布,是决定性能的主要因素)4:结构:晶体中原子的排列方式。

第一章

基本概念:

1.金属:具有正的电阻温度系数的物质,其电阻随温度升高而增加。

2.金属键;金属正离子和自由电子之间相互作用而形成的键。

3.晶体:原子(离子)按一定规律周期性地重复排列的物质。

4.晶体特性:(原子)规则排列;确定的熔点;各向异性;规则几何外形。

5.晶胞:组成晶格的最基本的几何单元。

6.配位数:晶格中任一原子周围与其最近邻且等距的原子数目。

7.晶面族:原子排列相同但空间位向不同的所有晶面称为晶面族。

8.晶向族:原子排列相同但空间位向不同的所有晶向称为晶向族。

9.多晶型性:当外部条件(如温度和压强)改变时,有些金属会由一种晶体结构向另一种晶体结构转变。又称为同素异构转变。

10.晶体缺陷:实际晶体中原子排列偏离理想结构的现象。

11.空位:晶格结点上的原子由于热振动脱离了结点位置,在原来的位置上形成的空结点。

12.位错:晶体中有一列或若干列原子发生了有规则的错排现象,使长度达几百至几万个原子间距、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。

金属材料及热处理复习题

金属材料及热处理复习题

课题一:金属材料的的性能

1、金属材料在载荷作用下抵抗变形和破坏的能力叫(强度、硬度、塑性、弹性)。P3

5、当应力超过材料的屈服极限,零件会发生塑性变形。

2、要求耐磨的零件,应选择(塑性、硬度、疲劳极限、强度)好的材料。

3、材料的耐磨性与什么力学性能(塑性、硬度、疲劳极限、强度)关系密切

4、在交变载荷工作条件下的零件材料要考虑的主要的力学性能指标为什么?(塑性、硬度、疲劳极限、强度)。P9

6、各种硬度之间存在着一定的关系,因此各种硬度值之间是可以换算吗?错

(各种硬度值之间无直接换算关系,只是相对比较)

7、拉伸试验可以测定金属材料的弹性、强度和塑性等多项指标数据。所以拉伸试验是机械性能试验的重要方法。对的P3-5。补充:低碳钢拉伸实验中,应力超过屈服点后不会立刻在局部形成缩颈是因为已变形的部分得到了形变强化而比未变形的部分强度高。

8、退火、正火后的零件用一般用HBS硬度表示,淬火后的零件一般用HRC硬度表示。P8表1-2(HBS、HRC、HRA、HV)P6、P7

9、硬度根据测定方法的不同,分为布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度。

10、在有关工件的图样上,出现了以下几种硬度标注方法,问是否正确,如不正确应如何修改?

HBW210~300 HRC5~15?HV300 800~900HV

前三个标注均不正确,应修改如下:

HBW210~300应改为210~300HBW;

HRC5~15 HRC的测量范围在:20~70HRC;

HV300 应改为300HV;800~900HV标注是正确的。补充:金属的晶体结构与结晶

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

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

(完整word版)金属材料与热处理题库

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《金属材料与热处理》期末复习题库

一、填空

1.晶体与非晶体的根本区别在于原子的排列是否规则。

2.常见金属的晶体结构有体心立方晶格、面心立方晶格、密排六方晶格三种。

3.实际金属的晶体缺陷有点缺陷、线缺陷、面缺陷、体缺陷。

4.根据溶质原子在溶剂晶格中占据的位置不同,固溶体可分为置换固溶体和间隙固溶体两种。

5.置换固溶体按照溶解度不同,又分为无限固溶体和有限固溶体。

6.合金相的种类繁多,根据相的晶体结构特点可将其分为固溶体和金属化合物两种。

7.同非金属相比,金属的主要特征是良好的导电性、导热性,良好的塑性,不透明,有光泽,正的电阻温度系数。

8.晶体与非晶体最根本的区别是原子(分子、离子或原子集团)在三维空间做有规则的周期性重复排列的物质,而非晶体则不是。

9.金属晶体中最主要的面缺陷是晶界和亚晶界。

10.位错两种基本类型是刃型位错和螺型位错,多余半原子面是刃型位错所特有的。

11.点缺陷有空位、间隙原子和置换原子等三种;属于面缺陷的小角度晶界可以用位错来描述。

12.人类认识材料和使用材料的分为石器时代、青铜器时代、铁器时代、钢铁时代四个历史阶段。

13.金属材料与热处理是研究金属材料的成分、组织、热处理与金属材料性能之间的关系和变化规律的课程。

14.金属是由单一元素构成的具有特殊光泽、延展性、导电性、导热性的物质。

15.合金是由一种金属元素与其他金属元素或非金属元素通过熔炼或其他方法合成的具有金属特性的物质。

16.金属材料是金属及其合金的总称。

17.金属材料的基本知识主要介绍金属的晶体结构及变形的相关知识。

金属学与热处理复习资料(本)

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金属学与热处理复习资料

一、名词解释

1、晶体:原子在三维空间做有规则的周期性重复排列的物质。

2、非晶体:指原子呈不规则排列的固态物质。

3、晶格:一个能反映原子排列规律的空间格架。

4、晶胞:构成晶格的最基本单元。

5、晶界:晶粒和晶粒之间的界面。

6、单晶体:只有一个晶粒组成的晶体。

7、合金:是以一种金属为基础,加入其他金属或非金属,经过熔合而获得的具有金属特性的材料。

8、组元:组成合金最基本的、独立的物质称为组元。

9、相:金属中具有同一化学成分、同一晶格形式并以界面分开的各个均匀组成部分称为相。

10、固熔体:合金组元通过溶解形成成分和性能均匀的、结构上与组元之一相同的固相。

11、结晶:纯金属或合金由液体转变为固态的过程。

12、重结晶:金属从一种固体晶态改变了晶体结构转变为另一种固体晶态的过程。

13、过冷度:理论结晶温度(T0)和实际结晶温度(T1)之间存在的温度差。

14、铁素体:碳溶解于α-Fe中形成的间隙固溶体。

15、渗碳体:是铁与碳形成的质量分数为6.69%的金属化合物。

16、奥氏体:碳溶解于γ-Fe中形成的间隙固溶体。

17、珠光体:是由铁素体与渗碳体组成的机械化合物。

18、莱氏体:奥氏体与渗碳体的混合物为莱氏体。

19、同素异构转变:一些金属,在固态下随温度或压力的改变,还会发生晶体结构变化,即由一种晶格转变为另一种晶格的变化,称为同素异构转变。

20、实际晶粒度:某一具体热处理或热加工条件下的奥氏体的晶粒度叫实际晶粒度,它决定钢冷却后的组织和性能。

21、马氏体:碳在α-Fe 中的过饱和间隙固溶体,具有很大的晶格畸变,强度很高。

金属学与热处理期末复习总结

金属学与热处理期末复习总结

一、名词解释:

1热强性:在室温下,钢的力学性能与加载时间无关,但在高温下钢的强度及变形量不但与时间有关,而且与温度有关,这就是耐热钢所谓的热强性。

2形变热处理:是将塑性变形同热处理有机结合在一起,获得形变强化和相变强化综合效果的工艺方法。

3热硬性:热硬性是指钢在较高温度下,仍能保持较高硬度的性能。

4固溶处理:指将合金加热到高温单相区恒温保持,使过剩相充分溶解到固溶体中后快速冷却,以得到的热处理工艺。

5回火脆性:是指回火后出现韧性下降的。

6二次硬化: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。

7回火稳定性:在时,抵抗强度、硬度下降的能力称为回火稳定性。

8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。

9水韧处理:将钢加热至奥氏体区温度(1050-1100℃,视钢中碳化物的细小或粗大而定)并保温一段时间(每25mm壁厚保温1h),使铸态组织中的碳化物基本上

都固溶到奥氏体中,然后在水中进行淬火,从而得到单一的奥氏体组织。10分级淬火:将奥氏体状态的工件首先淬入温度略高于钢的Ms点的盐浴或碱浴炉中保温,当工件内外温度均匀后,再从浴炉中取出空冷至室温,完成马氏体转

变。

11临界淬火冷却速度:是过冷奥氏体不发生分解直接得到全部马氏体(含残留奥氏体)的最低冷却速度。

12季裂:它指的是经冷变形后的金属内有拉伸应力存在又处于特定环境中所发生的断裂。13奥氏体化:将钢加热至临界点以上使形成奥氏体的金属热处理过程。

14本质晶粒度:本质晶粒度用于表征钢加热时晶粒长大的倾向。

机械基础复习资料金属材料和热处理含习题答案

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第二部分 机械基础

第四章 金属材料和热处理

本章重点

1.掌握:强度、硬度、塑性、韧性、疲劳强度的含义。

2.了解:工艺性能的含义。

3.了解:热处理的概念及目的。

4.熟悉:退火、正火、淬火、回火,表面热处理的方法。

5.掌握:碳素钢的概念、分类、牌号的表示方法及性能。

6.掌握:合金钢的牌号及表示方法。

7.熟悉:铸铁分类牌号及用途。

本章内容提要

一.金属材料的性能

1.物理、化学性能

物理性能是指金属材料的密度、熔点、导电性、导热性、热膨胀性、磁性等具有物理特征的一些性能。

化学性能是指金属在化学作用下所表现的性能。如:耐腐蚀性、抗氧化性和化学稳定性。

2.金属材料的机械性能

金属材料在外力作用下所表现出来的性能就是力学性能。主要有强度、塑性、硬度、韧性和疲劳强度等。

(1)强度

强度是材料在静载荷作用下抵抗变形和破坏的能力。可分为抗拉强度、抗压强度、抗剪强度和抗扭强度。常用的强度是抗拉强度。工程上常用的强度指标是屈服点和抗拉强度。

(2)塑性

塑性是金属材料在静载荷作用下产生永久变形的能力。常用塑性指标是伸长率和断面收缩率。 伸长率:是指试样拉断后的伸长与原始标距的百分比。

式中,L 0表示试样原长度(mm ),L 1表示试样拉断时的长度(mm )。

断面收缩率:是指试样拉断后,缩颈处横截面积(A 1)的最大缩减量与原始横截面积(A 0)的百分比。

(3)硬度

硬度是金属材料表面抵抗比它更硬的物体压入时所引起的塑性变形能力;是金属表面局部体积内抵抗塑性变形和破裂的能力。目前最常用的硬度是布氏硬度

(HB )、洛氏硬度(HRC 、HRB 、HRA )和维氏硬度(HV )。

金属材料热处理复习题填空题

金属材料热处理复习题填空题

金属材料热处理复习题

填空题:

1.学习金属材料与热处理时应注意按照材料的______和______决定

其组织,组织决定其______,______又决定其用途这一内在关系进行学习和记忆。(成分、热处理、性能、性能)

2.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。(体心立方、面心立方、密排六方、体心立方、面心立方、密排六方、)

3.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______。(晶体缺陷、点缺陷、线缺陷、面缺陷)

4.金属结晶时,理论结晶温度与实际结晶温度之差称为______。(过

冷度)

5.过冷度的大小与____________有关,___________越快,金属的实际

结晶温度越______,过冷度越大.。(冷却速度、冷速、低)

6.金属在______态下,随温度的改变,由____________转变为

____________的现象称为同素异构转变。(固、一种晶格、另一种晶格)

7.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.(物理性能、化学性能、力学性能、铸造性能、锻造性能、焊接性能、切削加工性能、热处理性能)

《金属学与热处理》试题库

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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。

【西大2017版】[1020 ]《金属材料及热处理》网上作业及课程考试复习资料(有答案]

【西大2017版】[1020 ]《金属材料及热处理》网上作业及课程考试复习资料(有答案]

( ( (

1:[判断题]

锡(Sn )属于高熔点金属。(

参考答案:错误

2:[判断题]单晶就是指金属或合金中只有一个晶粒。 ) 参考答案:正确

3:[判断题]溶质原子造成固溶强化,使合金基体的塑性变差。 ) 参考答案:正确

4:[单选题]下面金属中刚度最高的为( )

A :Fe

B :Al

C :Cu

D :Mg

参考答案:A

5:[论述题]拉伸曲线

参考答案:在拉伸试验中得出的拉伸力与伸长量的关系曲线。 6:[论述题]热稳定性

参考答案:指金属材料在高温下的化学稳定性。 7:[论述题]化学稳定性

参考答案:是金属材料的耐腐蚀性和抗氧化性的总称。 8:[单选题]均匀形核过程的过冷度约为熔点的( )倍。

A :2

B :0.2

C :0.02

D :0.002

参考答案:B

9:[判断题]材料的刚度可以用弹性模量来表示。

( ) 参考答案:正确

10:[判断题]洛氏硬度虽然方法简单,但是准确度不如布氏硬度。 ) 参考答案:正确

11:[判断题]再结晶的晶粒并不是原来的铸态晶粒。

( ) 参考答案:正确

12:[单选题]生产中通常不希望出现( )组织。

A :表层细晶

B :树枝晶

C :等轴粗晶

D :柱状晶织

参考答案:D

13:[单选题]工程上所参考的材料强度主要是( )

A :屈服强度

B :抗拉强度

C :延伸率

D :断面收缩率

参考答案:A

14:[单选题]测试硬度的方法中压头最大的方法是( )

A :洛氏

B :维氏

C :布氏

D :肖氏

参考答案:C

15:[单选题]下面哪种金属的熔点最高?

A :Fe

B :Ni

C :W

D :Mo

参考答案:C

《金属学及热处理》复习习题及答案

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第一章金属及合金的晶体结构复习题

一、名词解释

1.晶体:原子(分子、离子或原子集团)在三维空间做有规则的周期性重复排列的物质。

2.非晶体:指原子呈不规则排列的固态物质。

3.空间点阵:描述晶体中原子(离子、分子或原子集团)规律排列的空间格架称为空间点阵。

4.晶格:一个能反映原子排列规律的空间格架。

5.晶胞:构成晶格的最基本单元。

6.晶界:晶粒和晶粒之间的界面。

7.单晶体:只有一个晶粒组成的晶体。

8.多晶体:由许多取向不同,形状和大小甚至成分不同的单晶体(晶粒)通过晶界结合在一起的聚合体。

9.晶粒:组成多晶体的各个小单晶体的外形一般为不规则的颗粒状,故通常称之为晶粒。

10.合金:是以一种金属为基础,加入其他金属或非金属,经过熔合而获得的具有金属特性的材料。

11.组元:组成合金最基本的、独立的物质称为组元。

12.相:金属中具有同一化学成分、同一晶格形式并以界面分开的各个均匀组成部分称为相。

13.组织:用肉眼观察到或借助于放大镜、显微镜观察到的相的形态及分布的图象统称为组织。

14.固熔体:合金组元通过溶解形成成分和性能均匀的、结构上与组元之一相同的固相。

二、填空题

1.晶体与非晶体的根本区别在于原子的排列是否规则。

2.常见金属的晶体结构有体心立方晶格、面心立方晶格、密排六方晶格三种。3.实际金属的晶体缺陷有点缺陷、线缺陷、面缺陷、体缺陷。

4.根据溶质原子在溶剂晶格中占据的位置不同,固溶体可分为置换固溶体和间隙固溶体两种。

5.置换固溶体按照溶解度不同,又分为无限固溶体和有限固溶体。

6.合金相的种类繁多,根据相的晶体结构特点可将其分为固溶体和金属化合物两种。

金属材料热处理复习题

金属材料热处理复习题

第一章重点知识点

1、名词:晶体,晶胞,致密度,晶体的各向异性,位错,亚晶界;

2、常见的金属晶格

3、晶面指数、晶向指数

4、晶体缺陷:存在的意义,种类,表示位错的柏氏矢量的相关知识点;

复习题:

1.在面心立方晶格中,哪个晶面和晶向的原子密度最大?

2.常见的金属晶体结构有哪几种?它们的原子排列和晶格常数有什么特点?哪些金属属于这

些结构?

3.为何单晶体具有各向异性,而多晶体在一般情况下不显示各向异性?

第二章

1.名词:过冷度、结晶潜热、变质处理、细晶强化

2.需掌握的知识点:

金属结晶的热力学条件;

均匀形核:能量变化、临界晶核半径、临界形核功;(公式)

非均匀形核:能量变化、临界晶核半径、临界形核功;(掌握公式)形核率;

3.了解:晶核长大的相关知识点;金属铸锭的相关知识点;

4.掌握细化晶粒的方法。

5.简述三晶区形成的原因及每个晶区的性能特点;

6.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;

2)在液态金属中,凡是涌现出小于临界晶核半径的晶胚都不能成核,但是只要有足够的能量起伏提供形核功,还是可以形核;

3)无论温度分布如何,常用纯金属都是以树枝状方式生长;

7.如果其它条件相同,试比较下列铸造条件下,铸件晶粒的大小:

1)金属模浇注与砂模浇注;

2)高温浇注与低温浇注;

3)铸成薄件和铸成厚件

4)浇注时采用震动和不采用震动;

第三章

指出下列名词的主要区别:

固溶体与化合物、置换固溶体与间隙固溶体、间隙相与间隙固溶体、渗碳体与合金渗碳体、相组成物与组织组成物;

章工程材料基础知识金属材料学及热处理复习重点

章工程材料基础知识金属材料学及热处理复习重点

通常:钢铁材料晶粒尺寸 为 0.1~0.001mm ◆ 显微组织:在显微镜下观 察到其形态、大小、分布不同 的组成物。
间隙原子
(二)、晶体缺陷
多晶体 示意图
1、点缺陷:在长、宽、 高方向尺寸都有很小变
化的一种缺陷。↗ ↘
第5页/共9页
晶格空位
1、点缺陷
晶格空位 置换原子
点缺陷
第6页/共9页
间隙原子
原子半径 r =
3 4
a
第3页/共9页
C
b a
结果:体心=0.68 面心=0.74 六方=0.74
2.实际晶体的结构 单晶体:原子从一个核心按同一方向进行排列生长而
成的晶体
多晶体:由不同方位的单晶体组成的晶体
第4页/共9页
金属的实际晶体结构
(一)、多晶体结构
晶粒
由多个单晶粒组成的晶体为多晶体
晶界
2、线缺陷 :在晶 格中呈线状分布的 缺陷。↗↗,↘↘
刃型位错
线缺陷
3、面缺陷:呈 面状分布的缺 陷。↑↑ ,↓↓
晶界
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面缺陷
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含有4个原 子体积组成。
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面心立方晶格
. 密排六方晶格 hexagonal closepacked lattice

海南省考研冶金工程专业复习资料金属材料与热处理技术梳理

海南省考研冶金工程专业复习资料金属材料与热处理技术梳理

海南省考研冶金工程专业复习资料金属材料

与热处理技术梳理

在海南省考研冶金工程专业复习中,金属材料与热处理技术是一个

重要的知识点。掌握金属材料与热处理技术的理论和实践知识,对学

生提高复习效果、顺利通过考试意义重大。本文将从金属材料的分类、金属材料的性能以及热处理技术这三个方面进行梳理。

一、金属材料的分类

根据组织结构的不同,金属材料可以分为合金和非合金两大类。合

金又可以分为均匀固溶体、亚稳固溶体和化合物三类。均匀固溶体是

由主要元素和一定量的固溶元素混合而成,其结构均匀一致,具有良

好的耐用性和机械性能。亚稳固溶体则是在固溶体中存在一定数量的

过饱和固溶元素,使得材料的硬度和强度得到提升。化合物是由两种

或多种金属元素组合而成,具有特殊的力学、热学和化学性质。

非合金材料主要包括铁、铜、铝等单个金属元素,这些金属元素具

有较高的导电性和导热性,广泛应用于电子、通信等领域。此外,还

有固溶体、络合物等。

二、金属材料的性能

金属材料的性能主要包括力学性能、物理性能、化学性能和加工性能。

力学性能是指金属材料在外力作用下的变形能力、强度和韧性等指标。其中强度是指材料抵抗外力破坏的能力,韧性则是指材料抵抗断裂的能力。

物理性能包括导电性、导热性和热膨胀性等。金属材料具有良好的导电性和导热性,能够有效传递电流和热量。

化学性能指金属材料在与其他物质接触时的反应性能。金属材料的耐腐蚀性能对其在各个领域的应用起着至关重要的作用。

加工性能是指金属材料在加工过程中的可塑性、可焊性和可切削性等性质。材料的加工性能直接影响到其加工工艺和产品质量。

金属材料与热处理期末考试复习题

金属材料与热处理期末考试复习题

《金属材料与热处理》期末考试复习题

填空:

1、变形一般分为(弹性)变形和(塑性)变形两种,不能随载荷的去除而消失的变形称为(塑性)变形。

2 、强度是指金属材料在(静)载荷作用下抵抗(塑性变形)或(断裂)的能力。

3 、断裂前金属材料产生(永久变形)的能力称为塑性,金属材料的(伸长率和(断面收缩率)的数值越大,表示材料的塑性越好。

4、含金中成分、结构及性能相同的组成部分称为(相)。

5、含碳量为(%~%)的铁碳合金称为钢。根据室温组织不同,钢又分为三类:亚共析钢(%<C<%),其室温组织为(铁素体)和(珠光体);(C=%)共析钢,其室温组织为(珠光体);过共析钢(%<C<%),其室温组织为(珠光体)和(二次渗碳体)。

6、金属材料抵抗(冲击)载荷作用而(不破坏)能力,称为冲击韧性。冲击韧度越大,表示材料的冲击韧性越(好)。

7、强度的常用衡量指标有(屈服点)和(屈服强度),分别用符号(σs)和(σb )表示。

8、常见的金属晶格类型有体心立方晶格、面心立方晶格和密排六方晶格三种。

9、金属的结晶过程是由(晶核的形成)和(长大)两个基本过程组成的。

10、细化晶粒的根本途径是控制结晶时的形核率及长大速度。

11、从金属学观点来说,凡在再结晶温度以下进行的加工称为冷加工;在金属的再结晶温度以上进行的加工称为热加工。

12、铁碳合金的基本相是(铁素体F)、(奥氏体A)和(渗碳体Fe3C)。。

13、铁素体的性能特点是具有良好的(塑性)和(韧性),而(强度)和(硬度)很低。

14、铁碳合金的基本组织有五种,它们是(铁素体)、(奥氏体)、(渗碳体)、(珠光体)、(莱氏体)。

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《金属材料与热处理》复习思考题参考答案

将共析钢加热至780℃,经保温后,请回答:

1、若以图示的V1、V

2、V

3、V

4、V5和V6的速度进行冷却,各得到什么组织?

2、如将V1冷却后的钢重新加热至530℃,经保温后冷却又将得到什么组织?力学性能有何变化?

1、V1:M+A残余、V2:T+M、V3:S+T+M+A残余、V4:S+T、V5:S,V6:S。

第一章金属的力学性能

1.解释下列名词金属的力学性能,弹性极限,载荷,应力,强度,硬度,塑性。

答:金属的力学性能:是指金属在外力作用下所表现出来的性能。

弹性极限:是指金属材料在外力作用下,只发生弹性变形而不发生塑性变时所能承受的最大应力。

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载荷:是指金属材料在加工及使用过程中所受到的各种外力。其符号用F表示。

应力:指单位面积上的内应力。

强度:是指金属材料抵抗塑性变形或断裂的能力,是工程技术上重要的力学性能指标。

硬度:材料抵抗局部变形特别是塑性变性压痕或划痕的能力。

塑性:是金属材料断裂前产生塑性变形的能力。

2、什么是金属的疲劳?简述疲劳断裂的特点。

答:金属材料在受到交变应力或重复循环应力时往往在工作应力小于屈服强度的情况下突然断裂,这种现象称为疲劳。

疲劳断裂的特点:由于疲劳的应力比屈服强度低,所以不论是韧性材料还是脆性材料,在疲劳断裂前,均没有明显的塑性变形,它是在长期累积损伤过程中,经裂纹萌生和缓慢扩展到临界尺寸时突然发生的。由于断裂前没有明显的预兆,故疲劳断裂危险性极大。宏观断口一般可明显地分为三个区域,即疲劳源,疲劳裂纹扩展区和瞬间断裂区。疲劳源多在机件的表面处。

第二章金属的晶体结构

1.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?

答:常见金属晶体结构:体心立方晶格、面心立方晶格、密排六方晶格;

α-Fe、Cr、V属于体心立方晶格;

γ-Fe 、Al、Cu、Ni、Pb属于面心立方晶格;

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Mg、Zn属于密排六方晶格;

2.实际金属晶体中存在哪几种缺陷?这些缺陷对金属性能有何影响?

答:金属实际晶体中存在点缺陷、线缺陷和面缺陷三种晶体缺陷。这些缺陷对金属性能的影响如下:1)点缺陷造成局部晶格畸变,使金属的电阻率,屈服强度增加,密度发生变化。2)线缺陷形成位错对金属的机械性能影响很大,位错极少时,金属强度很高。3)面缺陷晶界和亚晶界越多,晶粒越细,金属强度越高金属塑变的能力越大,塑性越好。

总之,材料的强度硬度增加,随着点、线缺陷量的增加,材料的塑性韧性下降,而随着面缺陷量的增加,塑性和韧性反而提高。

3.固溶体有哪几种类型?固溶体与化合物有何区别?

答:间隙固溶体固溶体根据溶质在溶剂中所占据的位置不同分为和置换固溶体。固溶体与化合物的区别是:固溶体与化合物的区别是:1)固溶体的晶格结构保持了溶剂的晶格结构,化合物的晶格结构不同于任何一种组元。

2)化合物的硬度高而脆,熔点高,通常不做为主相,而作为强化相。

第三章纯金属的结晶

1.解释下列名词:

机械混合物;枝晶偏析。

答:

机械混合物:合金的组织由不同的相以不同的比例机械的混合在一起,称机械混合物。

枝晶偏析:实际生产中,合金冷却速度快,原子扩散不充分,使得先结晶出来的固溶体合金含高熔点组元较多,后结晶含低熔点组元较

多,这种在晶粒内化学成分不均匀的现象称为枝晶偏析。晶粒的形态通常为树枝晶。

5.指出下列名词的主要区别:

1)置换固溶体与间隙固溶体;

3 / 32

答:置换固溶体:溶质原子代替溶剂晶格结点上的一部分原子而组成的固溶体称置换固溶体。

间隙固溶体:溶质原子填充在溶剂晶格的间隙中形成的固溶体,即间隙固溶体。

2)相组成物与组织组成物;

相组成物:合金的基本组成相。

组织组成物:合金显微组织中的独立组成部分。

6.固溶体和金属化合物在结构和性能上有什么主要差别?

答:在结构上:固溶体的晶体结构与溶剂的结构相同,而金属化合物的晶体结构不同于组成它的任一组元,它是以分子式来表示其组成。

在性能上:形成固溶体和金属化合物都能强化合金,但固溶体的强度、硬度比金属间化合物低,塑性、韧性比金属间化合物好,也就是固溶体有更好的综合机械性能.

14.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?

答:①金属结晶的基本规律是形核和核长大。②受到过冷度的影响,随着过冷度的增大,晶核的形成率和成长率都增大,但形成率的增长比成长率的增长快;

同时外来难熔杂质以及振动和搅拌的方法也会增大形核率。

15.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?

答:①采用的方法:变质处理,钢模铸造以及在砂模中加冷铁以加快冷却速度的方法来控制晶粒大小。②变质处理:在液态金属结晶前,特意加入某些难熔固态颗粒,造成大量可以成为非自发晶核的固态质点,使结晶时的晶核数目大大增加,从而提高了形核率,细化晶粒。③机械振动、搅拌。

第四章铁碳合金

1.选择题:

(1)下列组织中塑性最好的是(A)。

A.铁素体

B.珠光体

C.渗碳体莱氏体

4 / 32

5 / 32

(2)Fe —Fe 3C 相图上所形成的共析线是( C ),共晶线是( A )。

A.ECF 线

B.ACD 线

C.PSK 线

2.判断题:

(1)渗碳体中碳的质量分数是6.69%。( √ )

(2)碳溶于α—Fe 中所形成的间隙固溶体为奥氏体。( × )

(3)共析转变是在恒温下进行的。( √ )

4.何谓铁素体(F ),奥氏体(A ),渗碳体(Fe 3C ),珠光体(P ),莱氏体(Ld )?它们的结构、组织形态、性能等各有何特点?

答:铁素体(F ):铁素体是碳在Fe -α中形成的间隙固溶体,为体心立方晶格。由于碳在Fe -α中的溶解度`很小,它的性能与纯铁相近。塑性、韧性好,

强度、硬度低。它在钢中一般呈块状或片状。

奥氏体(A ):奥氏体是碳在Fe -γ中形成的间隙固溶体,面心立方晶格。因其晶格间隙尺寸较大,故碳在Fe -γ中的溶解度较大。有很好的塑性。

渗碳体(Fe 3C ):铁和碳相互作用形成的具有复杂晶格的间隙化合物。渗碳体具有很高的硬度,但塑性很差,延伸率接近于零。在钢中以片状存在或网络状

存在于晶界。在莱氏体中为连续的基体,有时呈鱼骨状。

珠光体(P ):由铁素体和渗碳体组成的机械混合物。铁素体和渗碳体呈层片状。珠光体有较高的强度和硬度,但塑性较差。

莱氏体(Ld ):由奥氏体和渗碳体组成的机械混合物。在莱氏体中,渗碳体是连续分布的相,奥氏体呈颗粒状分布在渗碳体基体上。由于渗碳体很脆,所以

莱氏体是塑性很差的组织。

8.亚共析钢、共析钢和过共析钢的组织有何特点和异同点。

答:亚共析钢的组织由铁素体和珠光体所组成。其中铁素体呈块状。珠光体中铁素体与渗碳体呈片状分布。共析钢的组织由珠光体所组成。过共析钢的组

织由珠光体和二次渗碳体所组成,其中二次渗碳体在晶界形成连续的网络状。

共同点:钢的组织中都含有珠光体。不同点:亚共析钢的组织是铁素体和珠光体,共析钢的组织是珠光体,过共析钢的组织是珠光体和二次渗碳体。

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