金属学与热处理试题及答案

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；1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。

4 T K是材料从状态转变为状态时的温度。

5屈强比是与之比。

5．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。

试求出a-Fe 和γ-Fe 的原子半径和密度(已知Fe 的原子量为55.85)。

4．设有一刚性球模型。

当由面心立方晶格转变成为体心立方晶格时，计算其体积膨胀率。

若在912℃时，γ-Fe的晶格常数a＝0.3633nm，a-Fe 的晶格常数a=0.2892nm，又计算γ-Fe 转变成为a-Fe 的体积膨胀率。

试比较两者差别的原因。

第二章纯金属的结晶自测题(一)判断题1．液态金属结构与固态金属结构比较接近，而与气态金属相差较远。

2．过冷是结晶的必要条件，无论过冷度大、小，都能保证结晶过程得以进行。

3．当纯金属结晶时，形核率总是随着过冷度的增大而增加。

4．金属面心立方晶格的致密度比体心立方晶格的致密度高。

() ( )5．金属晶体各向异性的产生，与不同晶面和晶向上原子排列的方式和密度相关。

( ) 6．金属的结晶过程分为两个阶段，即先形核，形核停止之后，便发生长大，使晶粒充满整个容积。

7．玻璃是非晶态固体材料，没有各向异性现象。

(二)选择题( )1．纯金属结晶时，冷却速度越快，则实际结晶温度将。

A．越高且越低 C 越接近理论结晶温度D．高低波动越大2．在实际金属结晶时，往往通过控制N／G 比值来控制晶粒度。

当时，将获得粗大晶粒。

A．N／G 很大3．晶体中的晶界属于。

B．N／G 很小C．N／G 居中，0．N／G＝1A．点缺陷且线缺陷4．材料的刚度与有关。

C 面缺陷0．体缺陷A．弹性模量B．屈服强度 C 抗拉强度D．延伸率5．纯金属结晶的冷却曲线中，由于结晶潜热而出现结晶平台现象。

这个结晶平台对应的横坐标和纵坐标表示。

A 理论结晶温度和时间B 时间和理论结晶温度C 自由能和温度（三)问答题D．温度和自由能1．阐述液态金属结构特点并说明它为什么接近固态而与气态相差较远?2．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，为什么?①金属模浇注与砂模浇注；②高温浇注与低温浇注；③铸成薄件与铸成厚件；④浇注时振动与不振动。

(四)作图题1．分别画出体心立方晶格和面心立方晶格中(110)晶面的原子平面排列图，并由图中找出原子半径与晶格常数之间的关系。

2．绘图说明过冷度对金属结晶时形核率和长大率的影响规律，并讨论之。

第三、四二元合金的相结构与结晶铁碳合金自测题(一)区别概念1．铁素体和奥氏体；2．珠光体和莱氏体；3．热脆和冷脆。

(二)填空题1．白口铸铁中碳主要以的形式存在，这种铸铁可以制造2．在铁碳相图中有几条重要线，请说明这些线上所发生的转变并指出生成物。

ECF 线PSK 线ES 线GS 线3．当一块纯铁加热到温度时，将发生α-Fe 向γ-Fe 转变，此时体积将。

4．在实际生产中，若要钢的变形抗力小，容易变形，必须加热至相区。

(三)判断题1．室温下共析钢平衡组织是奥氏体。

2．a-Fe 比γ-Fe 的致密度小，因而可以溶解更多的间隙碳原子。

( )3．铁碳合金中，一次渗碳体、二次渗碳体和三次渗碳体具有相同的晶体结构。

( ) 4．白口铸铁在高温时可以进行锻造加工。

( )5．纯铁在(1 394～1 538)℃之间，为体心立方的a-Fe。

(四)计算题1．现有A、B 两种铁碳合金。

A 的显微组织为珠光体量占75%，铁素体量占25％；B 的显微组织为珠光体量占92％，二次渗碳体量占8％。

请计算和说明：①这两种铁碳合金按显微组织的不同而分属于哪一类钢?②这两种铁碳合金的含碳量各为多少?③画出这两种材料在室温下平衡状态时的显微组织示意图，并标出各组织组成物的名称。

2．说明W(C)=2．11％的铁碳合金自液态缓慢冷却至室温的结晶过程，并计算室温时各组织组成物所占的百分含量。

(五)画图说明题1．画出铁碳相图：①写出主要点（P、Q、S、E、C）、线(PK、EF、PQ、ES)的意义；②亚共析钢、共析钢、过共析钢、共晶白口铸铁、亚共晶白口铸铁、过共晶白口铸铁的成分范围、室温下的平衡组织；③说明C％对退火钢机械性能的影响，解释原因；④运用杠杆定律计算0.4%C、1.0%C 的钢中组织构成与相构成的相对重量；⑤有一碳素钢退火后在室温下测得先共析相占10％，求该钢的成分。

第五章金属及合金的塑性变形自测题(一)区别概念1滑移系和滑移方向；1．硬位向和加工硬化；3．细晶强化和弥散强化；4．临界变形度与临界分切应力(二)填空题1．从刃型位错模型分析，滑移的实质是。

2．由于位错具有性，所以金属容易产生变形，为此实际强度大大低于理论强度3．影响多晶体金属塑性变形的两个主要因素是。

4．金属塑性变形的基本方式是和。

(三)判断题1．在室温下，金属的晶粒越细，则其强度越高，塑性越低。

( )2．滑移变形的同时伴随有晶体的转动，因此，随变形度的增加，不仅晶格位向要发生( )变化，而且晶格类型也要发生变化。

(四)选择题1．能使单晶体金属发生塑性变形的应力为。

A．正拉应力 B 正压应力 C 切应力D．复合应力2．面心立方晶格的晶体在受力时的滑移方向是。

A．<111> B．<110> C．<100> D．<112>(五)问答题1．用学过的知识，解释下列现象：(1)同种金属的单晶体比多晶体软，并有更高的塑性。

(2)反复弯曲铁丝，越弯越硬，最后会断裂。

(3)喷丸处理轧辊表面能显著提高轧辊的疲劳强度。

(1)晶体滑移所需的临界切应力实测值比理论值小得多。

2．讨论W、Fe、Cu、Pb 四种金属在室温下塑性变形的能力。

(六)计算题1．两根长20m，直径1．4mm 的铝棒，其中一根通过φ1．2mm 的模具拉拔。

问拉拔后的铝棒尺寸是多少?哪一根的延伸率高? 哪一根的屈服强度高?第六、七章回复与再结晶扩散自测题(一)填空题1. 金属再结晶概念的前提是，它与重结晶的主要区别是。

2金属板材深冲压时形成制耳是由于造成的。

3钢在常温下的变形加工称，铅在常温下的变形加工称。

(二)判断题1．金属的预先变形越大，其开始再结晶的温度越高。

（）2．．金属的热加工是指在室温以上的塑性变形过程。

（）3．金属铸件不能通过再结晶退火来细化晶粒。

（）4．再结晶过程是形核和核长大过程，所以再结晶过程也是相变过程。

（）；5．在冷拔钢丝时，如果总变形量很大，中间需安排几次退火工序。

(三)选择题( )1．变形金属在加热时发生的再结晶过程是一个新晶粒代替旧晶粒的过程，这种新晶粒的晶型( )。

A．与变形前的金属相同C 与再结晶前的金属相同B 与变形后的金属相同D．形成新的晶型2．为了提高大跨距铜导线的强度，可以采取适当的( )。

A．冷塑变形加去应力退火 B 冷塑变形加再结晶退火C 热处理强化D．热加工强化3 下面制造齿轮的方法中，较为理想的方法是( )。

A．用厚钢板切出圆饼再加工成齿轮 B 用粗钢棒切下圆饼再加工成齿轮C 由圆钢棒热锻成圆饼再加工成齿轮D．由钢液浇注成圆饼再加工成齿轮4 冷加工金属回复时，位错( )。

A．增加B．大量消失C．重排 D 不变5 在相同变形量情况下，高纯金属比工业纯度的金属( )。

A．更易发生再结晶B．更难发生再结晶C 更易发生回复D．更难发生回复6 在室温下经轧制变形50％的高纯铅的显微组织是( ) 。

A．沿轧制方向伸长的晶粒C 等轴晶粒(四)改错题B．纤维状晶粒D．带状晶粒1．．锡在室温下加工是冷加工，钨在1000℃变形是热加工。

2．再结晶就是重结晶。

(五)问答题1．用一根冷拉钢丝绳吊装一大型工件入炉，并随工件一起加热至1 000℃，当出炉后再次吊装工件时，钢丝绳发生断裂，试分析其原因。

2．在室温下对铅板进行弯折，你会感到越弯越硬，但稍隔一会儿再行弯折，你会发现铅板又像初时一样柔软，这是什么原因?3．三个低碳钢试样变形度为5％，15％，30％，如果将它们加热至800℃，指出哪个产生粗晶粒?为什么?4．如何区分热加工与冷加工?为什么锻件比铸件的性能好?热加工会造成哪些缺陷? 5．拉制半成品铜丝的过程如图5—1，试在图的下部绘出不同阶段的组织和性能的变化示意图，并加以适当解释。

第八章热处理原理自测题(一)填空题1热处理的冷却方式有和两种。

1．碳素调质钢的淬火加热温度为。

3．热处理后零件的力学性能决定于奥氏体在不同过冷度下的及其。

2共析钢的奥氏体过冷到珠光体转变区等温停留，或以缓慢速度冷却时，将发生，形成。

5共析钢过冷奥氏体等温转变时，根据的不同，贝氏体有和之分。

5．除钴以外的合金元素都增加的稳定性，使合金钢的等温转变曲线，故合金钢的临界冷却速度比碳素钢。

(二)判断题1．只要采用本质细晶粒钢，就可保证在热处理加热时得到细小的奥氏体晶粒。

( )2．马氏体转变时的体积胀大，是淬火钢件容易产生变形和开裂的主要原因之一。

()3由于钢回火时的加热温度在Acl 以下，所以淬火钢在回火时没有组织变化。

( )3．在钢中加入Cr、Mn、B 的目的之一，是为了提高钢的淬透性。