《工程材料》第二阶段练习
工程材料考试作业二精编WORD版
工程材料考试作业二精编W O R D版IBM system office room 【A0816H-A0912AAAHH-GX8Q8-GNTHHJ8】一、选择题1、珠光体是一种（C）。
A、固溶体B、金属化合物C、机械混合物D、间隙相2、金属的塑性变形主要是通过下列哪种方式进行的（C ）。
A、晶粒的相对滑动B、晶格的扭折C、位错的滑移D、位错类型的改变3、当晶格常数相同时，面心立方晶格比体心立方晶格的致密度 (B)。
A、小B、大C、相等D、不确定4、多晶体的晶粒越细，则其（A ）。
A、强度越高，塑性越好B、强度越高，塑性越差C、强度越低，塑性越好D、强度越低，塑性越差5、在Fe-Fe3C合金的退火组织中，含珠光体量最多的合金的碳含量为（ B）。
A、0.02%B、0.77%C、2.11%D、4.3%二、问答题1、用杠杆定律计算室温下wc=1.20%的铁碳合金组织组成物和相组成物的质量分数。
答：从铁碳相图看,Wc=1.20%的铁碳合金是过共析钢,其组织组成物是珠光体+二次渗碳体,即P+Fe3Cii,相组成物是铁素体+渗碳体,即F+Fe3C.一、组织组成物计算：按照杠杆定律,列式子如下WP=（6.69-1.2）/(6.69-0.77)=5.49/5.92=0。
2、何谓淬火临界冷却速度、淬透性和淬硬性？它们主要受哪些因素的影响？答：答：临界冷却速度VK：淬火时获得全部马氏体组织的最小冷却速度。
淬透性：钢在淬火后获得淬硬层深度大小的能力。
淬硬性：钢在淬火后获得马氏体的最高硬度。
临界冷却速度Vk,工件的尺寸只与淬硬性有关,注意：刚的淬透性和淬硬性是不同的两个概念：刚的淬透性只是刚的本身属性,只与刚的化学成分和临界冷却速度Vk有关,与其他因素无关：而刚的淬硬性又叫（淬硬层深度）,它不仅与刚的淬透性有关,还与刚的冷却介质（如,水冷,盐水冷,油冷,沙冷等介质）、工件尺寸有关。
3、为什么室温下钢的晶粒越细，强度、硬度越高，塑性、韧性也越好？答：细晶强化，不仅硬度提高，塑性也会提高，这是其他强化机制所不及的。
工程材料第2阶段测试题
江南大学现代远程教育第二阶段测试卷时间：90分钟得分:一、单项选择题（本题共10小题，每小题1分，共10分。
）1.过冷度是金属结晶的驱动力，它的大小主要取决于（A .金属材料的化学成分C. 金属材料的晶体结构 .金属材料的冷却速度2 .纯铁在700 C 时称为（A. a —Fe考试科目：《工程材料》 第三章和第四章（总分100分）专业:学习中心（教学点）批次:层次: 学号:身份证号:姓名:.金属材料的熔点 4. C. Y-Fe珠光体向奥氏体转变时，奥氏体晶核最容易在 A .铁素体内C.铁素体渗碳体相界面 过共析钢正常淬火加热温度是 Fe）形成。
.渗碳体内.上述三种情况均可A . A CI +30 〜50 CB . AC 3+30 〜50 C C. A ccm +30 〜50 C马氏体是（）。
A .碳在a-Fe 中的固溶体D . A C 3B .碳在a-Fe 中的过饱和固溶体 C.碳在》Fe 中的固溶体D .碳在》Fe 中的过饱和固溶体6.下列热处理方法中，加热时使 A .去应力退火T10钢完全奥氏体化的方法是（.球化退火 C.再结晶退火.正火7.共析钢加热为奥氏体后，冷却时所形成的组织主要决定于（ A .奥氏体加热时的温度C.奥氏体冷却时的转变温度 .奥氏体在加热时的均匀化程度; .奥氏体的冷却速度8.冷变形强化现象最主要的原因是（ A .晶粒破裂细化.位错密度增大 C.晶粒择优取向.形成纤维组织.上述说法都不对二、多项选择题 （本题共5 小题”每小题5 个选项是符合题目要求的。
D.莱氏体D.莱氏体B. 改善低碳钢的切削性能C. 力学性能要求不高的零件的最终热处理D. 消除过共析钢的网状二次渗碳体E. 改善高碳钢的切削性能4. Fe —Fe 3C 相图中没有贝氏体和马氏体两种组织的原因是相图中的组织为稳定的平衡组织” 而这两种组织则是非平衡组织。
（ ）1. 铁碳合金的基本相有（ A .铁素体 .珠光体 ）。
机械工程材料习题答案(第2章)
2.什么是应力和应变？低碳钢的拉伸应力-应变曲线可以分为哪几个变形阶段？各变形阶段有何明显的特征？答：应力：试样所承受的外力与试样原始截面积之比。
应变：试样原始标距的增量与试样原始标距之比。
可分为弹性阶段、屈服阶段、强化阶段和颈缩阶段，各阶段变形特征如下：（1）弹性阶段：当应力低于弹性极限时，为线型弹性变形阶段，应力与试样的应变成正比，应力去除，变形消失，弹性极限和屈服强度之间，为非线型弹性变形阶段，仍属于弹性变形，但应力与试样的应变不是正比关系。
（2）屈服阶段：材料达到屈服后继续拉伸，载货常有上下波动现象，故实际上存在上屈服强度和下屈服强度。
（3）强化阶段：当应力超过屈服强度后，出现加工硬化，试样发生明显而均匀的塑性变形，若使试样的应变增大，则必须增加应力值。
（4）颈缩阶段：当应力增加至某一最大值时，发生不均匀塑性变形，出现颈缩现象。
因局部截面积的逐渐减小，承载能力也逐渐降低，最终断裂。
3.由拉伸曲线实验可以得出哪些力学性能指标？在工程上这些指标是怎样定义的？答：由拉伸实验可以得出弹性、强度、塑性等指标。
弹性极限：材料产生完全弹性变形时所能承受的最大应力值。
屈服强度：材料开始产生明显塑性变形时的最低应力值。
抗啦强度：试样拉断前所能承受的最大应力值。
塑性：材料在断裂前发生不可逆永久变形的能力。
指标为断后伸长率和断面收缩率。
断后伸长率：指试样拉断后标距长度的残余伸长（断后标距与原始标距之差）与原始标距之比。
断面收缩率：指断裂后试样横截面积的最大缩减量（原始横截面积与断后最小横截面积之差）与原始横截面积之比。
6.什么是疲劳极限？为什么说疲劳断裂对机械零件有很大的潜在危险性？答：疲劳极限是指材料经无数次应力循环后仍不发生断裂时的最大应力值。
疲劳断裂与静载荷作用下的断裂不同，材料在常常在远低于其屈服强度的应力下发生断裂，属脆性破坏，没有预兆，具有突发性，故具有很大的危险性。
7.下列工件应采用何种硬度试验方法进行测定？其硬度符合是什么？（1）锉刀（2）黄铜轴套（3）耐磨工件的表面硬化层答：（1）锉刀：洛氏硬度(HR)。
工程材料作业2答案
工程材料作业（2）
1.何谓铁素体，奥氏体，渗碳体，珠光体和莱氏体，它们的结构，组织形态，性能等各有
何特点？
2.分析含碳量为0.3%，1.3%，
3.0%和5.0%的铁碳合金的结晶过程和室温组织。
3.指出下列名词的主要区别：一次渗碳体，二次渗碳体，三次渗碳体，共晶渗碳体和共析
渗碳体。
4.写出铁碳合金的共晶反应式和共析反应式。
5.根据铁碳相图：
①分析0.6%C的钢室温下的组织，并计算其相对量。
②分析1.2%C的钢室温下的相组成，并计算其相对量。
③计算铁碳合金中二次渗碳体和三次渗碳体的最大含量。
6．对某退火碳素钢进行金相分析，其组织为珠光体+网状渗碳体，其中珠光体占93%，问此钢的含碳量大约为多少？
7．依据铁碳相图说明产生下列现象的原因：
①含碳量为1.0%的钢比含碳量为0.4%的钢硬度高。
②在室温下，退火的含碳0.8%的钢其强度比含碳量1.2%的钢高。
③变态莱氏体的塑性比珠光体的塑性差。
④在1100℃，含碳0.4%的钢可以进行锻造，含碳4.0%的生铁不能锻造。
⑤钢铆钉一般用低碳钢制成
⑥绑扎物件一般采用铁丝（镀锌低碳钢丝），而起重机起吊重物时都用钢丝绳（60或65
钢制成）
⑦锯切T8，T10钢料比10，20钢费力，锯条容易磨损。
⑧钢适合压力加工，而铸铁适合铸造成型。
工程材料复习题目
复习题第一篇工程材料一、判断题（对的在题前的括号中打“√”，错的打“×”，每题１分）（）1、金属结晶时，冷却速度越快，则晶粒越细。
()（）2、碳溶解在α-Fe中所形成的间隙固溶体称为奥氏体。
()（）3、奥氏体的晶粒大小除了与加热温度和保温时间有关外，还与奥氏体中碳的质量分数及合金元素的质量分数有关。
()（）4、马氏体的硬度主要取决于马氏体中的碳的质量分数量。
()（）5、固溶强化是指因形成固溶体而引起合金强度、硬度升高的现象。
()（）6、奥氏体的碳的质量分数愈高，淬火后残余奥氏体的量愈多。
()（）7、高合金钢既具有良好的淬透性，也具有良好的淬硬性。
()（）8、同一钢材在相同加热条件下水淬比油淬的淬透性好。
()（）9、感应加热时的淬硬层深度主要取决于电流频率。
频率愈高，则淬硬层愈浅。
() （）10、钢的表面淬火和表面化学热处理，本质上都是为了改变表面的成分和组织，从而提高其表面性能。
()（）11、高速钢需要反复锻造是因为硬度高不易成形。
（）12、钢的含碳量越高，则其淬火加热温度便越高。
（）13、金属多晶体是由许多内部晶格位向相同，而相互间位向不同的小晶体组成的。
（）14、因为单晶体具有各向异性的特征，所以实际应用的金属晶体在各个方向上的性能也是不相同的。
（）15、金属面心立方晶格的致密度比体心立方晶格的致密高。
（）16、纯铁加热到912℃将发生α-Fe向γ-Fe的转变，体积会发生膨胀。
（）17、晶胞是从晶格中任意截取的一个小单元。
（）18、在其它条件相同时，金属模浇注的铸件晶粒比砂模浇注的铸件晶粒更细。
（）19、在其它条件相同时，高温浇注的铸件晶粒比低温浇注的铸件晶粒更细。
（）20、在其它条件相同时，铸成薄件的晶粒比铸成厚件的晶粒更细。
（）21、在其它条件相同时，浇注时采用振动的铸件晶粒比不采用振动的铸件晶粒更细。
（）22、铸造合金常用共晶或接近共晶成分的合金，要进行塑性变形的合金常用具有单相固溶体成分的合金。
工程材料第2阶段测试题 2
江南大学现代远程教育2013年上半年第二阶段测试卷考试科目:《工程材料》第三章和第四章（总分100分）时间：90分钟一、单项选择题（本题共10小题，每小题1分，共10分。
）1. 金属结晶时，冷却速度越快，其实际结晶温度将（B ）。
A．越高 B．越低C．越接近理论结晶温度 D．不受冷却速度影响2．铁素体的力学性能特点是具有良好的（ C ）。
A．硬度和强度 B．综合力学性能C．塑性和韧性 D．耐磨性3．二次渗碳体是从（C ）中析出的。
A．钢液 B．铁素体C．奥氏体 D．莱氏体4．钢经调质处理后的室温组织是（D ）。
A．回火马氏体 B．回火贝氏体C．回火托氏体 D．回火索氏体5．共析钢正常的淬火温度为（C ）℃。
A．850 B．727C．760 D．12806．钢在淬火后获得的马氏体组织的粗细主要取决于（B ）。
A．奥氏体的本质晶粒度 B．奥氏体的实际晶粒度C．奥氏体的起始晶粒度 D．钢组织的原始晶粒度7．钢合适的渗碳温度是（C ）℃。
A．650 B．800C．930 D．11008．具有匀晶型相图的单相固溶体合金（B ）。
A．铸造性能好 B．锻造性能好C．热处理性能好 D．切削性能好9．铜管拉伸后为避免开裂，在冷弯前应进行（D ）。
A．正火 B．球化退火C．去应力退火 D．再结晶退火10．测试布氏硬度值时，第二个压痕紧挨着第一个压痕，则第二次测得的硬度值大于第一次测得的硬度值，这种现象称为（C ）。
A．固溶强化 B．细晶强化C．冷变形强化 D．第二相强化二、多项选择题(本题共5小题，每小题2分，共10分。
在每小题列出的五个选项中有2至5个选项是符合题目要求的。
多选、少选、错选均无分。
)1. 实际生产中，常用的控制晶粒大小的方法有（ A ）（ D ）（ E ）。
A．增大过冷度 B．减小过冷度 C．变性处理D．变质处理 E．附加振动2. 共析钢在550℃以上高温区的等温转变产物按其片间距的大小分为（B ）（D ）（E ）。
工程材料基础知识课后习题答案
⼯程材料基础知识课后习题答案第⼀章⼯程材料基础知识参考答案1．⾦属材料的⼒学性能指标有哪些？各⽤什么符号表⽰？它们的物理意义是什么？答：常⽤的⼒学性能包括：强度、塑性、硬度、冲击韧性、疲劳强度等。
强度是指⾦属材料在静荷作⽤下抵抗破坏（过量塑性变形或断裂）的性能。
强度常⽤材料单位⾯积所能承受载荷的最⼤能⼒（即应⼒σ，单位为Mpa）表⽰。
塑性是指⾦属材料在载荷作⽤下，产⽣塑性变形（永久变形）⽽不被破坏的能⼒。
⾦属塑性常⽤伸长率δ和断⾯收缩率ψ来表⽰：硬度是指材料抵抗局部变形，特别是塑性变形、压痕或划痕的能⼒，是衡量材料软硬程度的指标，是⼀个综合的物理量。
常⽤的硬度指标有布⽒硬度（HBS、HBW）、洛⽒硬度（HRA、HRB、HRC等）和维⽒硬度（HV）。
以很⼤速度作⽤于机件上的载荷称为冲击载荷，⾦属在冲击载荷作⽤下抵抗破坏的能⼒叫做冲击韧性。
冲击韧性的常⽤指标为冲击韧度，⽤符号αk表⽰。
疲劳强度是指⾦属材料在⽆限多次交变载荷作⽤下⽽不破坏的最⼤应⼒称为疲劳强度或疲劳极限。
疲劳强度⽤σ–1表⽰，单位为MPa。
2．对某零件有⼒学性能要求时，⼀般可在其设计图上提出硬度技术要求⽽不是强度或塑性要求，这是为什么？答：这是由它们的定义、性质和测量⽅法决定的。
硬度是⼀个表征材料性能的综合性指标，表⽰材料表⾯局部区域内抵抗变形和破坏的能⼒，同时硬度的测量操作简单，不破坏零件，⽽强度和塑性的测量操作复杂且破坏零件，所以实际⽣产中，在零件设计图或⼯艺卡上⼀般提出硬度技术要求⽽不提强度或塑性值。
3．⽐较布⽒、洛⽒、维⽒硬度的测量原理及应⽤范围。
答：（1）布⽒硬度测量原理：采⽤直径为D的球形压头，以相应的试验⼒F压⼊材料的表⾯，经规定保持时间后卸除试验⼒，⽤读数显微镜测量残余压痕平均直径d，⽤球冠形压痕单位表⾯积上所受的压⼒表⽰硬度值。
实际测量可通过测出d值后查表获得硬度值。
布⽒硬度测量范围：⽤于原材料与半成品硬度测量，可⽤于测量铸铁；⾮铁⾦属（有⾊⾦属）、硬度较低的钢（如退⽕、正⽕、调质处理的钢）（2）洛⽒硬度测量原理：⽤⾦刚⽯圆锥或淬⽕钢球压头，在试验压⼒F 的作⽤下，将压头压⼊材料表⾯，保持规定时间后，去除主试验⼒，保持初始试验⼒，⽤残余压痕深度增量计算硬度值，实际测量时，可通过试验机的表盘直接读出洛⽒硬度的数值。
华东理工大学网教工程材料2期末复习题及参考答案
工程材料模拟卷2一、单选题（共10题,每题2分,共20分）1. 下面哪一个牌号属于铅基轴承合金（）。
A.ZPbSb16Sn16Cu2(老牌号ZChPbSb16-16-2)B.ZSnSb11Cu6(老牌号ZChSnSB11-6)C.ZQSn10-1答案：A2. 变形后的金属在较高温度加热时，由于原子扩散能力增大，被拉长(或压扁)、破碎的晶粒通过重新生核、长大变成新的均匀、细小的等轴晶，这个过程称为（）。
A.一次结晶B.再结晶C.重结晶答案：B3. 将两个碳质量分数为1.2%的碳钢试样，分别加热到900℃和780℃后快冷淬火，则加热到900℃淬火得到的组织与加热到780℃的相比（）。
A.残余奥氏体多，硬度高B.残余奥氏体多，硬度低C.残余奥氏体少，硬度高答案：B4. 两个接触面作滚动或滚动滑动复合磨擦时，在交变应力作用下，使材料表面疲劳而产生材料损失的现象称为（）。
A.表面疲劳磨损B.磨料磨损C.粘着磨损答案：A5. 铅基轴承合金是一种（）类型的轴承合金。
A.软基体硬质点B.硬基体硬质点C.硬基体软质点答案：A6. 对形状复杂，截面变化大的零件淬火时，应选用（）。
A.高淬透性钢B.中淬透性钢C.低淬透性钢答案：A7. 当共析成分的奥氏体在冷却发生珠光体转变时，温度越低其转变产物的组织将：A.与转变温度无关B.越粗C.越细答案：C8. 为细化晶粒，可采用（）。
A.加变质剂B.快速浇注C.以砂型代金属型答案：A9. 在立方晶系中指数相同的晶面和晶向（）。
A.互相平行B.互相垂直C.其晶向在晶面上答案：B10. 在体心立方晶格中，原子密度最大的晶面是（）。
A.{100}B.{110}C.{111}答案：B二、判断题（共10题,每题1分,共10分）1. 轴类零件选材时主要考虑强度，同时也要考虑材料的冲击韧性和表面耐磨性。
( ) 答案：正确2. 所谓失效就只是指某零件断裂而不能工作。
( )答案：错误3. 滑移只能在正应力作用下才会发生。
工程材料及热处理阶段测验二
工程材料及热处理阶段测验二一、名词解释1.疲劳强度2.合金钢3.碳素钢4.硬度5.金属材料的力学性能二、填空题1、常见的金属晶格类型有________、________和________。
2、合金钢按主要用途可分为、和三大类。
3、合金结构钢按用途和热处理特点为、、、和五类。
4、钢中所含有害杂质元素主要为、。
5、工程中常用的特殊性能钢有、、。
6、断裂前金属发生不可逆永久变形的能力成为，常用的塑性判断依据是和。
7、随着不锈钢中含碳量的增加，其强度、硬度和__________提高，但_______下降。
8、铁碳合金的基本组织有五种，它们_______、_______、_______、_______、_______。
9、非合金钢根据含碳量分为_______、_______和_______。
10、Y12表示平均碳的质量分数为0.12%的______。
三、选择题1. 合金钢除有较高的强度、比强度、热硬性和特殊的理化性能外，还有较高的。
A．淬硬性B．淬透性C．减振性D．变形抗力2.调质钢大多是A．高碳钢B．低碳钢C．中碳钢D．B或C3.合金结构钢主要是。
A．低合金结构钢B．合金渗碳钢和合金弹簧钢C．合金调质钢和滚珠轴承钢D．A+B+C 4.制造船舶、桥梁、大型钢结构的钢材是。
A．普通碳素结构钢B．普通低合金结构钢 C．低合金调质钢 D．不锈钢5.制造南京长江大桥的材料是。
A．优质碳素结构钢B．高合金钢C．合金调质钢D．普通低合金钢6.生产中对较重要的零件（如汽车、拖拉机齿轮等）及对于截面较大或心部强度要求较高的渗碳零件，通常采用来制造。
A．含碳量较低（0.10～0.25%）的钢B．含碳量为0.30%的钢C．合金渗碳钢D．高碳高合金钢7.常用不锈钢有铁素体不锈钢、奥氏体不锈钢、马氏体不锈钢和（）A 铁素体-奥氏体不锈钢B 马氏体-奥氏体不锈钢C 莱氏体不锈钢D 贝氏体不锈钢8.GCrl5SiMn钢的含铬量是：（）A 15％ B 1．5％ C 0. 15％D 0.015％9.在下列牌号中属于优质碳素结构钢的有（）A、T8AB、08FC、Q23510.机械制造中，T10钢常用来制造（）A 容器B 刀具C 轴承D 齿轮11.金属的（）越好，其锻造性能就越好。
工程材料2阶段习题
《工程材料》第二阶段复习题（请全面复习以下内容，并任选3-5题作为书面作业）1．解释下列概念或名词：滑移系、形变强化（加工硬化、冷作硬化）、再结晶、冷变形、热变形、纤维组织、热处理、退火、正火、淬火、回火、淬透性、回火脆性、二次硬化、红硬性。
2．单晶体塑性变形主要有哪两种方式？多晶体塑性变形有什么特点？什么是细晶强化？3．金属塑性变形为什么会产生加工硬化？给产生了塑性变形的金属加热，为什么会发生回复和再结晶现象？4．金属塑性变形为什么会出现纤维组织？纤维组织在零件中应如何分布？5．塑性加工性能包括哪些方面？影响塑性加工性能的因素有哪些？6．热处理在零件加工制造过程中有哪些作用？怎样对热处理工艺进行分类？7．退火工艺的目的是什么？包括哪些主要退火工艺方法？8．正火工艺的目的是什么？亚共析钢和过共析钢正火后各得到什么样的组织？9．淬火的冷却过程有什么特点？钢淬火后得到什么组织？性能上有什么特点？钢淬火后为什么为及时回火？10．淬火冷却方式有哪几种？回火的目的是什么？低温回火、中温回火、高温回火各得到什么组织？性能上有什么特点？适用于什么样的工件？11．碳素钢与合金钢相比在淬透性方面有什么差别？它如何影响零件设计中的选材？12．化学热处理有哪些主要方法？为什么要进行表面淬火或化学热处理？13．热处理工艺对零件结构有什么要求？14．金属材料表面改性有哪些常用方法？转化膜处理有哪两种常用方法？15．按化学成分或冶金质量如何给工业用钢分类？碳钢和合金钢如何编号？16．合金元素在钢中有哪些存在方式？对铁碳相图有什么影响？17．合金元素对钢的热处理过程有什么影响？18．结构钢、工具钢在性能要求上有什么不同？如何通过成分和热处理来满足性能上的要求？19．掌握下列材料牌号（属于什么材料，成分，用途，热处理等）45钢，T8A钢，T10钢，40Cr，30CrMnSi，20CrMnTi，38CrMoAl，Q235-A F，ZG200-400，Q345C，60Si2Mn，5CrMnMo，2Cr13，ZGMn13，1Cr18Ni9Ti，W18Cr4V，40CrNiMoA，18Cr2Ni4WA，L2，LG1，T2，2A12（L Y12）,9SiCr 20．P74、P108、P159思考题。
《工程材料》课程练习题
《⼯程材料》课程练习题《⼯程材料》课程练习题绪论0.1 解释概念：晶体、⾦属键、离⼦键、分⼦键、共价键。
0.2 试⽐较⾦属材料、陶瓷材料、⾼分⼦材料和复合材料在结合键上的差别。
0.3 ⽯墨(⼤部分为⾦属键)和⾦刚⽯(全为共价键)都是纯碳,但前者是电的良导体⽽后者是电的不良导体。
试根据⾦属键和共价键的特性解释这⼀现象。
第1章材料的结构与性能特点1.1 解释概念：致密度、晶格、晶胞、单晶体、多晶体、晶粒、亚晶粒、晶界、晶体的各向异性、刃型位错、空位、间隙原⼦。
1.2 画出体⼼⽴⽅、⾯⼼⽴⽅和密排六⽅晶体中原⼦最密排的晶⾯和晶向。
1.3 间隙固溶体和间隙相有什么不同？1.4 实际⾦属晶体中有哪些晶体缺陷？它们对性能有什么影响？1.5 ⾦属的理化性能有哪些？1.6 作图表⽰⽴⽅晶系中的(110)、（120）晶⾯和[211]、[]201晶向。
1.7 画出线型⾮晶态⾼聚物的变形随温度变化的曲线。
第2章⾦属材料组织与性能的控制2.1 解释概念：过冷度、晶粒度、变质处理、加⼯硬化、再结晶、热加⼯、滑移、相、组织、固溶体、⾦属间化合物、枝晶偏析、同素异构转变、铁素体、珠光体、本质晶粒度、临界冷却速度、马⽒体、淬透性、淬硬性、调质处理、回⽕脆性、⼆次硬化、回⽕稳定性。
2.2. 在实际应⽤中，细晶粒⾦属材料往往具有较好的常温⼒学性能，细化晶粒提⾼⾦属材料使⽤性能的措施有哪些？2.3 如果其它条件相同，试⽐较在下列铸造条件下铸造晶粒的⼤⼩：（1）⾦属模浇铸与砂模浇铸；（2）变质处理与不变质处理；（3）铸成薄件与铸成厚件；（4）浇铸时采⽤震动与不采⽤振动。
2.4 ⽐较退⽕状态下的45钢、T8钢、T12钢的硬度、强度和塑性的⾼低，简述原因。
2.5 为什么细晶粒钢强度⾼，塑性、韧性好？2.6 ⾦属塑性变形后组织和性能会有什么变化?2.7 ⽤冷却曲线表⽰E点成分的铁碳合⾦的平衡结晶过程,画出室温组织⽰意图,标上组织组成物，计算室温平衡组织中组成相和组织组成物的相对重量。
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《工程材料》第二阶段练习一、名词解释滑移、加工硬化、再结晶、球化退火、淬硬性、淬透性、回火脆性、回火稳定性、调质处理、固溶处理二、填空题1．在过冷奥氏体等温转变产物中，珠光体与屈氏体的主要相同点是 不同点是 。
2．用光学显微镜观察，上贝氏体的组织特征呈 状，而下贝氏体则呈 状。
3．马氏体的显微组织形态主要有 、 两种。
其中 韧性较好。
4．钢的淬透性越高，则其C 曲线的位置越 ，说明临界冷却速度越 。
5．亚共析钢的正常淬火温度范围是 ，过共析钢的正常淬火温度范围是 。
6．除 、 外，几乎所有的合金元素都使Ms 、Mf 点下降，因此淬火后相同碳质量分数的合金钢与碳钢相比，残余奥氏体 ，使钢的硬度 。
三、是非题1．滑移变形不会引起金属晶体结构的变化。
2．因为B.B.C 晶格与F.C.C 晶格具有相同数量的滑移系，所以两种晶体的塑性变形能力完全相同。
3．孪生变形所需要的切应力要比滑移变形时所需的小得多。
4．再结晶过程是有晶格类型变化的结晶过程5．马氏体是碳在的α-Fe 中的过饱和固溶体。
当奥氏体向马氏体转变时，体积要收缩。
6．当原始组织为片状珠光体的钢加热奥氏体化时，细片状珠光体的奥氏体化速度要比粗片状珠光体的奥氏体化速度快。
7．当共析成分的奥氏体在冷却发生珠光体转变时，温度越低，其转变产物组织越粗。
8．高合金钢既具有良好的淬透性，也具有良好的淬硬性。
9．经淬火后再高温回火的钢，能得到回火索氏体组织，具有良好的综合机械性能。
10．表面淬火既能改变钢的表面组织，也能改善心部得组织和性能。
四、选择题1．奥氏体向珠光体的转变是a .扩散型转变b .非扩散型转变c .半扩散型转变 2．某钢的淬透性为J1540，其含义是： a .15钢的硬度为40HRC b .该钢离试样末端15mm 处的硬度为40HRC c .该钢离试样末端40mm 处的硬度为15HRC3．对形状复杂，截面变化大的零件淬火时，应选用a.高淬透性钢b.中淬透性钢c.低淬透性钢4．钢的回火处理是在a.退火后进行b.正火后进行c.淬火后进行5．钢的淬透性主要取决于a.碳含量b.冷却介质c.合金元素6．钢的淬硬性主要取决于a.碳含量b.冷却介质c.合金元素7．若合金元素能使C曲线右移,刚的淬透性将:a. 降低b. 提高c. 不改变8．直径为10cm的40钢的常规淬火温度大约a. 750℃b. 850℃c. 920℃9．完全退火主要适用于a. 亚共析钢b. 共析钢c. 过共析钢10．20钢的渗碳温度范围a.600℃--650℃b.800℃--820℃c.900℃--950℃五、综合分析题1．为什么细晶粒钢强度高，塑性、韧性也好？2．金属塑性变形后组织和性能会有什么变化？3．直径为10mm的共析钢小试样加热到变相点A1以上30℃，用如图1所示冷却曲线进行冷却，分析其所得到的组织，说明各属于什么热处理方法。
图14．说明直径为10mm的45钢试样分别经下列温度加热：700℃，760℃，840℃，1100℃，保温后在水中冷却得到的室温组织。
5．指出下列工件的淬火及回火温度，并说明回火后获得的组织。
(1)45钢小轴（要求综合机械性能好）；(2)60钢弹簧；(3)T12钢锉刀。
6．甲，乙两厂生产同一零件，均选用45钢，硬度要求220HB~250HB，甲采用正火，乙采用调质处理，均能达到硬度要求，试分析甲，乙两厂产品的组织和性能差别。
7．试述固溶强化，加工硬化和弥散强化的强化机理。
8．什么是钢的回火脆性？如何避免？9．为什么说得到马氏体随后回火处理是钢的最经济又最有效的强韧化方法？一、名词解释滑移：晶体在切应力作用下，晶体的一部分沿一定的晶面（滑移面）上的一定方向（滑移方向）相对于另一部分发生滑动。
加工硬化：金属发生塑性变形，随变形度的增大，金属的强度和硬度显著提高，塑性和韧性明显下降。
再结晶：变形后的金属在较高温度加热时，由于原子扩散能力增大，被拉长、压扁或破碎的晶粒通过重新生核，长大变成新的、均匀细小的等轴晶，称为再结晶。
球化退火：将过共析钢加热到略高于Ac1，保温较长时间，然后随炉冷却，使钢中碳化物球状化的热处理工艺。
淬硬性：钢淬火后硬度会大幅度提高，能够达到的最高硬度。
淬透性：钢淬火时形成马氏体的能力。
回火稳定性：淬火钢在回火时，抵抗强度、硬度下降的能力称为回火稳定性。
调质处理：淬火+高温回火的热处理工艺。
固溶处理：固溶处理系指将材料升温至固溶体单相区一段时间，以便让溶质全部溶入溶剂而成单一α相；然后迅速冷却以得饱和固溶体。
二、填空题1．都是铁素体与渗碳体的两相混合物、层间距不同。
2．羽毛，黑色针状。
3．马氏体的显微组织形态主要有针状、板条状两种。
其中板条状韧性较好。
4．钢的淬透性越高，则其C曲线的位置越靠右，说明临界冷却速度越低。
5．亚共析钢的正常淬火温度范围是Ac3+30～50℃，过共析钢的正常淬火温度范围是Ac1+30～50℃。
6．除Co 、Al 外，几乎所有的合金元素都使Ms、Mf点下降，因此淬火后相同碳质量分数的合金钢与碳钢相比，残余奥氏体增多，使钢的硬度降低。
三、是非题四、选择题五、综合分析题1．为什么细晶粒钢强度高，塑性、韧性也好？(1)金属晶粒越细，晶界越多，变形抗力越大，金属的强度就越大。
(2)晶粒越细，金属的变形越分散，减少了应力集中，推迟裂纹的形成和发展，使金属在断裂前可发生较大的塑性变形，因此使金属的塑性提高。
(3)由于细晶粒金属的强度较好，内部缺陷也较少，单位可吸收冲击功变大，所以韧性也较好。
2．金属塑性变形后组织和性能会有什么变化？答：(1) 金属塑性变形组织的变化：①纤维组织形成。
②亚结构形成。
③形变结构形成。
(2) 金属塑性变形对性能的影响：①金属发生塑性变形，随变形度的增大，金属的强度和硬度显著提高。
塑性和韧性明显下降。
②由于纤维组织和受形结构的形成使金属的性能产生各向异性。
③塑性变形可以影响金属的物理化学性能。
④由于金属在发生属性变形是，金属内部变形不均匀，似的错空位等晶体缺陷增多，金属内部会产生残余内应力。
3．直径为10mm的共析钢小试样加热到变相点A1以上30℃，用如图1所示冷却曲线进行冷却，分析其所得到的组织，说明各属于什么热处理方法。
答：a. 马氏体+残余奥氏体；淬火b. 马氏体+残余奥氏体；分级淬火c. 屈氏体+马氏体+残余奥氏体；淬火d. 下贝氏体；等温淬火e. 索氏体；正火f. 珠光体；退火g. 珠光体；等温退火图14．说明直径为10mm的45钢试样分别经下列温度加热：700℃，760℃，840℃，1100℃，保温后在水中冷却得到的室温组织。
答：(1)700℃加热到700℃时未发生相变组织为F+P，水冷后还是F+P(2) 760℃加热到760℃时组织为F+A,水冷后为F+M(3)840 ℃加热到840 ℃时组织为A,水冷后为M(4) 1100 ℃加热到1100℃时组织为A,水冷后为M(粗大)5．指出下列工件的淬火及回火温度，并说明回火后获得的组织。
(1)45钢小轴（要求综合机械性能好）；(2)60钢弹簧；(3)T12钢锉刀。
答：(1) 淬火Ac3+(30℃-50℃)高温回火（500℃—650℃）S回(2) 淬火，Ac3+(30℃-50℃)中温回火（350℃—500℃）T回(3) 淬火，Ac1+(30℃-50℃)低温回火（130℃—250℃）M回+残余A6．甲，乙两厂生产同一零件，均选用45钢，硬度要求220HB~250HB，甲采用正火，乙采用调质处理，均能达到硬度要求，试分析甲，乙两厂产品的组织和性能差别。
答：正火组织为亚共析钢F+S，调质处理为回火索氏体。
钢调质处理后的机械性能和正火相比，不仅强度高，而且塑性和韧性也较好。
因为调质得到的是回火索氏体，其渗碳体为粒状；正火得到是索氏体+铁素体，索氏体中的渗碳体为片状，粒状渗碳体对阻止断裂过程的发展比片状渗碳体有利。
7．试述固溶强化，加工硬化和第二相强化的强化机理。
答：固溶强化机理：晶格畸变增大位错运动的阻力，使金属的滑移变形变得更加困难，从而提高合金的强度和硬度。
加工硬化机理：金属发生塑性变形时，位错位错密度增加，位错间的交互作用增强，相互缠结，造成位错运动阻力增大，引起塑性变形抗力提高。
另一方面由于亚晶界的增多，使强度得以提高。
第二相强化机理：当第二相以细小弥散的微粒均匀分布于基体相中时，将阻碍位错运动，产生显著的强化作用。
如果第二相是从过饱和的固溶体体中析出的第二相(如细小的碳化物)，则称为沉淀强化。
如果第二相是以粉末冶金的方式加入并起强化作用，则称为弥散强化。
8．什么是钢的回火脆性？如何避免？答：在250℃～400 ℃和450℃～650 ℃两个温度区间回火后，钢的冲击韧性下降。
在250℃～400 ℃间的为第一类回火脆性，是由相变机制本身决定的，无法消除，只能避开。
但加入质量分数为1% ～3%的硅，可使其脆性区域移向较高温度。
在450℃～650 ℃间的为第二类回火脆性，这是一种可逆回火脆性。
可采取(1)回火后快冷(2)加入Mo、W等元素。
9．为什么说得到马氏体随后回火处理是钢的最经济又最有效的强韧化方法？答：淬火形成马氏体时，马氏体中的位错密度增高，而屈服强度是和位错密度成正比的，马氏体形成，马氏体被分隔成许多较小的、取向不同的区域（马氏体束），产生相当于晶粒细化的作用。
马氏体中的合金元素也有固溶强化作用。
马氏体是过饱和固溶体，回火时析出碳化物使间隙固溶强化效应大大减小，但使韧性大大改善，同时析出的碳化物粒子能造成强烈的第二相强化。
所以，获得马氏体并对其回火是钢的最经济最有效的综合强化方法。