电厂金属材料试卷3

题号一二三四五六七八九十总分分数

一、名词解释（每题2分共10分）

1．加工硬化：金属发生塑性变形，随着变形度的增大，金属的强度和硬度显著提高，塑性和韧性明显下降，这种现象叫加工硬化。

2．热处理：通过加热、保温和冷却来改变钢的组织，从而改变钢的机械性能的工艺，称为热处理。

3．固溶强化：由于溶质原子进入溶剂晶格的间隙或结点,使晶格发生畸变,使固溶体硬度和强度升高,这种现象叫固溶强化现象。

4．奥氏体：碳原子溶入γ-Fe中形成的间隙固溶体。

5．冲击韧性：材料抵抗冲击性外力而不破坏的能力。

二、判断对错题（每题1.5分，共30分。错误的填“×”。正确的填“√”）

1、钢中的基本相包括铁素体、马氏体、渗碳体、奥氏体和珠光体。(×)

2、金属材料的断裂韧性与裂纹尖端所处的应力状态有关。(√)

3、奥氏体不锈钢进行淬火处理后,也会使硬度提高,塑性和韧性下降。(×)

4、Q235-A•F是球墨铸铁的牌号，“235”表示抗拉强度。（×）

5、45钢常用最终热处理是调质处理。（×）

6、ZGMn13通常在铸态下使用，不再进行其它热处理。（×）

7、低碳马氏体比高碳马氏体的综合性能好,主要原因是因为它的含碳量少。(×)

8、具有相同的显微组织的合金将具有相同的性能。(×)

9、碳钢中必须保证一定的锰含量,锰对钢的性能有良好的影响,是一个有益的元素,所以在碳钢中锰并不是杂质元素。(×)

10、长期过热引起的爆管由于蠕胀原因,一般爆口变形较大,破口边缘锐利。(×)

11、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。(×)

12. 凡是由液体凝固成固体的过程都是结晶过程。（×）

13. 在实际金属的结晶过程中，自发形核比非自发形核更重要，往往起优先的主导的作用。（√）

14. 一般情况下，晶粒愈大，金属的强度、塑性愈好。（×）

15. 碳钢在室温下的相组成物是铁素体和渗碳体。（√）

16．珠光体是单相组织。（×）

17．亚共析钢的基本相是铁素体和珠光体。（×）

18．扩散是原子的定向移动。（×）

19．金属铸件可通过再结晶退火细化晶粒。（×）

20．再结晶虽包含形核和长大过程，但它不是一个相变过程。（√）

三、综合分析题（共60分）

1．淬火钢为什么要进行回火处理？（10分）

答：淬火钢不经回火一般不能直接使用。回火是为了降低脆性，减少或消除内应力，防止工件变形和开裂；获得工艺所要求的力学性能；稳定工件尺寸；对某些高淬透性的合金钢，高温回火可降低硬度，以利切削加工。

2．比较珠光体、贝氏体、马氏体的硬度（按照硬度由高到低依次写出三种组织的名称）。（5分）

答：马氏体、贝氏体、珠光体。

3．为何晶粒越细、材料的强度越高，其塑韧性也越好？（10分）

答：晶粒越细、材料的强度越高这是因为：

（1）晶界的作用，金属的晶粒越细小（单位体积内晶粒数越多）时，晶界数量越多，晶界能够阻止位错的移动，该晶体的塑变抗力越大，即强度越高。

（2）位向差的作用

外力的切应力分量在外力呈45°角度时最大。因此，晶体中与外力方向接近45°的滑移系最容易发生滑移，而接近0°与90°时，切应力分量最小，晶体不易发生滑移。由于多晶体金属中相邻晶粒位向不同，当一个晶粒的位向接近45°发生滑移时，必然受到相邻晶粒的牵制作用，相邻晶粒间的位向差越大时，牵制作用越大，从而增加了塑变抗力，使强度提高。

晶粒越细、塑性韧性好，这是因为多晶体在应力作用下，塑性变形分散在更多的晶粒之中，晶粒越细时，多晶体各处的塑性变形越均匀。相反，多晶体的晶粒很措大时，某些大晶粒的位向不利于滑移变形，则在较大的体积内牵制塑性变形，使塑性变形不均匀。

4．电厂常见的腐蚀损坏类型包括哪些？（10分）

答：电厂常见的腐蚀损坏有蒸汽腐蚀、烟气腐蚀、垢下腐蚀、应力腐蚀、苛性脆化、腐

蚀疲劳。

5．识别下列各钢的种类,并指明有下划线的数字和符号的含义：①20G ②1Cr18Ni9Ti ③GCr15 ④T8 ⑤20CrMnTi⑥2Cr13 ⑦W18Cr4V ⑧ZG15 （15分）

a)优质碳素结构钢，G－锅（拼音首字母）

b)1Cr18Ni9Ti 奥氏体不锈钢碳含量<0.1%，～9%的镍，

c)GCr15 滚动轴承钢～1.5%铬

d)T8 碳素工具钢，T——工具（英文）

e)20CrMnTi 合金渗碳钢～0.2%的碳,

f)2Cr13 特殊性能钢13％的铬，

g)W18Cr4V 高速钢～18%钨

h)ZG15 铸钢ZG——铸钢（拼音）

6．汽轮机叶片事故以何种形式的损坏为主？怎样才能减少和避免叶片断裂事故？（10分）

答：按照叶片断裂的性质，叶片断裂可分为长期疲劳损坏、短期疲劳损坏、接触疲劳损坏、应力腐蚀和腐蚀废劳损坏等。

防止长期疲劳损坏的主要措施是：消除共振、提高叶片制造质量和安装质量、运行条件。

防止短期疲劳损坏的主要方法是设法消除低频共振和防止水击的发生。

防止接触疲劳损坏的措施是：消除共振（特别是切向振型），提高气轮机的安装质量，设法增大叶根的接触面积，改善叶轮与叶根接触面的接触状况使叶根齿部在工作状态下尽量保持均匀的接触，避免局部点或区接触应力的集中。防止应力腐蚀损坏的措施主要是改善叶片材料的质量,消除叶片材质的内应力,改善蒸汽的品质；同时要避免叶片产生共振。

防止腐蚀疲劳损坏的措施主要是提高叶片材料的耐腐蚀性能，尽量减小交变应力水乎;同时改善蒸汽的品质。

教研室教学主任签字：院（系）主任签字：