常用金属材料测试题

常用金属材料5.1 名词解释１．固溶处理与水韧处理：固溶处理系指将奥氏体不锈钢在1100℃加热，使所有碳化物都溶入奥氏体中，然后水中急冷，使碳化物来不及析出，获得单一奥氏体组织的处理。

而水韧处理则指高锰钢为消除碳化物并获得单一奥氏体的热处理，即将钢件加热至1000~1100℃，并在高温下保温一段时间，使碳化物完全溶解于奥氏体，然后于水中急冷，使奥氏体固定到室温。

２．回火稳定性与二次硬化：回火稳定性表示钢对于回火时发生软化过程的抵抗能力。

而二次硬化系指在一些含合金元素W、Mo、Cr、V、Ti等含量较多的钢中，回火后的硬度不是随回火温度的升高而连续下降，而是在某温度范围（一般为500℃～600℃）内回火时硬度不下降或有所提高，即硬度达到峰值，这一现象称为二次硬化。

３．合金元素与杂质元素：为改善钢的性能而有意识地加入到钢中的化学元素，称为合金元素；而杂质元素系指在钢的冶炼过程中不可避免地残留至钢中的化学元素。

４．蠕变极限与持久强度：蠕变极限()：表示材料在高温长期载荷作用下，抵抗蠕变变形的能力；而持久强度(σ)：表示材料在高温长期载荷作用下，抵抗断裂的能力。

５．石墨化：指铸铁组织中石墨的形成过程。

６．可锻化退火：将白口铸铁加热至高温，经长时间退火，使渗碳体分解，形成团絮状石墨的工艺。

７．时效强化：铝合金淬火后在室温放置或加热至某一温度保温，随时间延长，其强度和硬度升高，塑性和韧性下降的现象。

5.2 填空题１．按钢中合金元素含量多少，可将合金钢分为低，中和高合金钢三类（分别写出合金元素含量范围）。

２．钢的质量是按S和P含量高低进行分类的。

３．强烈阻止奥氏体晶粒长大的合金元素有Ti、V、Nb、Zr、Al等，而促进奥氏体晶粒长大的元素有Mn、P、C、N 等（每空例举两种）。

４．除Co 处，其它的合金元素溶入Ａ中均使Ｃ曲线向右移动即使钢的临界冷却速度减少，淬透性增加。

５．从合金化的角度出发，提高钢的耐蚀性的主要途径有提高基体的电极电位，使之形成单相组织与形成钝化膜。

６．1Cr18Ni9Ti钢中Ti的作用是防治晶间腐蚀，而20CrMnTi钢中Ti 的作用是细化晶粒。

７．W18Cr4V钢是高速钢，含碳量是 0.7～0.8 % ；W 的主要作用是提高红硬性，Cr的主要作用是提高淬透性，V的主要作用是提高耐磨性，最终热处理工艺是1260℃～1280℃淬火，560℃三次回火；其相应组织为 M回+K+A残。

８．20CrMnTi钢是钢，Cr、Mn的主要作用是，Ti的主要作用是，其最终热处理工艺是。

９．调质钢具有含碳量，其中加入Cr、Mn 等元素是为了提高，加入Mo、W是为了。

１０．高速钢需要进行反复锻造的目的是；W18Cr4V 钢采用1260~1280℃，高温淬火的目的是；淬火后在５６０℃回火出现硬度升高的原因是；经三次回火后的组织是。

１１．σ表示性能指标，600表示，1000表示。

１２．灰口铸铁中碳主要以形式存在，可用来制造。

１３．在铸铁中，依石墨形态的不同，将铸铁分为、、、等四大类。

１４．影响石墨化的主要因素是和。

１5. 铸铁的石墨化过程可分为个阶段，分别称为、和。

1 6.球墨铸铁的强度、塑性和韧性均较普通灰口铸铁为高，这是因为。

１７．白口铸铁中碳主要以的形式存在，而在灰口铸铁中碳主要以形式存在。

１８．ZL110是合金，其组成元素为。

1 9.滑动轴承合金的组织要求是或者。

2 0. 滑动轴承合金ZChSnSb11-6中，Sb溶于Sn中的α固溶体是作为，而以化合物SnSb为基的β固溶体和Cu3Sn化合物则作为。

5.3 是非题１．钢中Me含量越高，其淬透性越好。

（）２．要提高奥氏体不锈钢的强度，只能采用冷塑性变形予以强化。

（）３．调质钢的合金化主要是考虑提高其红硬性。

（）４．高速钢反复锻造是为了打碎鱼骨状共晶莱氏体，使其均匀分布于基体中。

（）５．4Cr13钢的耐蚀性不如1Cr13钢。

（）６．20CrMnTi与1Cr18Ni9Ti中的Ti都是起细化晶粒作用。

（）７．所有Me均使M s、M f点下降。

（）８．T8比T12和40钢具有更好的淬透性与淬硬性。

（）９．钢中Me含量越高，则淬火后钢的硬度值越高。

（）１０．在含有Cr、Mn、Ni等合金元素的合金结构钢中，只有当Me溶入A中，才有可能提高钢的淬透性。

（）１１．可锻铸铁可在高温下进行锻造加工。

（）１２．热处理可以改变铸铁中的石墨形态。

（）１３．铸铁可以通过再结晶退火使晶粒细化，从而提高其力学性能。

（）１４．球墨铸铁可通过调质处理和等温淬火工艺提高其力学性能。

（）１５．灰铸铁的减震性能比钢好。

（）１６．铸铁石墨化的第三个阶段最容易进行。

（）１７．若铝合金的晶粒粗大，可以重新加热予以细化。

（）１８．２０高锡铝是在软基体上分布硬质点的滑动轴承合金。

（）１９．所有铝合金均可通过热处理予以强化。

（）２０．灰口铸铁的σb、σS、σe、δ、ψ均比钢低得多，这是由于石墨存在，不仅割裂了基体的连续性，而且在尖角处造成应力集中的结果。

( )5.4 选择题１．现需要制造一直径２５ｍｍ的连杆，要求整个截面上具有良好的综合力学性能，应采用（）。

Ａ、40Cr钢，经调质处理；Ｂ、45钢经正火处理；Ｃ、60Si2Mn钢经淬火＋中温回火处理；Ｄ、20Cr经渗碳＋淬火＋低回处理 .２．调质钢的含碳量大致为（）。

Ａ、0.1～0.25％；Ｂ、0.25～0.50％；Ｃ、0.6～ 0.9％；Ｄ、0.7～ 1.5％ .３．汽轮机叶片所用材料应选用（）。

Ａ、40Cr；Ｂ、65Mn；Ｃ、1Cr13；Ｄ、W18Cr4V４．20CrMnTi钢中加入Cr的主要目的是（）。

Ａ、提高淬透性；Ｂ、细化晶粒；Ｃ、防止第二类回火脆性；Ｄ、二次硬化 .５．热轧弹簧钢的最终热处理工艺一般是（）。

Ａ、淬火＋低温回火；Ｂ、淬火＋中温回火；Ｃ、去应力退火；Ｄ、淬火＋高温回火.６．现需要制造一把锉刀，应选用（）Ａ、T12钢淬火＋低温回火；Ｂ、Cr12MoV钢经淬火＋低温回火；Ｃ、45钢经调质处理；Ｄ、9SiCr钢经淬火＋中温回火 .７．高速钢的红硬性（热硬性）主要取决于（）。

Ａ、M中Me的多少；Ｂ、淬火后Ａr的多少；Ｃ、回火温度的高低；Ｄ、回火的次数 .８．为了提高零件的疲劳强度，希望零件表面存在一定残余压应力，应选用（）。

Ａ、正火；Ｂ、调质；Ｃ、表面热处理（表面淬火，化学热处理）；Ｄ、淬火＋低温回火.９．合金渗碳钢常用热处理工艺是（）。

Ａ、渗碳＋淬火＋低温回火；Ｂ、淬火＋中温回火；Ｃ、渗碳＋淬火＋高温回火；Ｄ、淬火＋低温回火 .１０．现有下列钢号：(1)Q235 (2)W18Cr4V (3)5CrNiMo (4)60Si2Mn (5)ZGMn13 (6)１6Mn (7)1Cr13 (8)20CrMnTi (9)9SiCr (10)1Cr18Ni9Ti (11)T12 (12)40Cr (13)GCr15 (14)Cr12MoV请按用途选择钢号：(1) 制造机床齿轮应选用（）； (2) 制造汽车板簧应选用（）；(3) 制造滚动轴承应选用（）； (4) 制造高速车刀应选用（）；(5) 制造桥梁应选用（）； (6) 制造大尺寸冷作模具应选用（）；(7) 制造耐酸容器应选用（）； (8) 制造挫刀应选用（）。

１１．坦克履带受到严重摩擦磨损及承受强烈冲击作用，应选用（）。

Ａ、20Cr钢渗碳＋淬火、低温回火；Ｂ、ZGMn13钢经水韧处理；Ｃ、W18Cr4V钢淬火＋三次回火；Ｄ、GCr15钢经淬火、低温回火１２．钢的淬透性主要取决于（）。

Ａ、Ｃ％；Ｂ、冷却介质；Ｃ、冷却方法；Ｄ、合金元素 .１３．钢的淬硬性主要取决于（）。

Ａ、Ｃ％；Ｂ、冷却介质；Ｃ、冷却方法；Ｄ、合金元素 .１４．欲制作一耐酸容器，选用材料及相应热处理工艺应为（）。

Ａ、W18Cr4V、回溶处理；Ｂ、1Cr18Ni9Ti稳定化处理；Ｃ、1Cr18Ni9Ti固溶处理；Ｄ、1Cr17固溶处理 .１５．普通铸铁力学性能的好坏，主要取决于（）。

Ａ、基体组织类型；Ｂ、热处理的情况；Ｃ、石墨形状的大小与分布；Ｄ、石墨化程度 .１６．决定铸铁性能的主要元素是（）。

Ａ、碳和硅；Ｂ、铬和镍；Ｃ、钛和锰；Ｄ、硫和磷 .１７．现有下列铸铁，请按用途选材：(1)HT250 (2)KTH350-10 (3)QT600-2 Ａ、机床床身；（）Ｂ、柴油机曲轴；（）Ｃ、汽车前后轮壳 .（）１８．在下列铸铁中可采用调质、等温淬火等热处理工艺方法获得良好综合力学性能的是（）。

Ａ、灰铸铁；Ｂ、球墨铸铁；Ｃ、可锻铸铁；Ｄ、蠕墨铸铁 .１９．灰铁床身薄壁处出现白口组织，造成切削加工困难。

解决的办法是（）。

Ａ、改用球铁；Ｂ、正火；Ｃ、软化退火；Ｄ、等温淬火 .２０．ZChSnSb11-6合金是（）。

Ａ、铸铝合金；Ｂ、铸钢；Ｃ、滚动轴承合金；Ｄ、滑动轴承合金 .２１．LY12的（）。

Ａ、耐蚀性好；Ｂ、铸造性能好；Ｃ、时效强化效果好；Ｄ、压力加工性好 .２２．对于可热处理强化的铝合金，其热处理方法为（）。

Ａ、淬火＋低温回火；Ｂ、完全退火；Ｃ、水韧处理；Ｄ、固溶＋时效 .２３．提高灰口铸铁耐磨性应选用（）。

Ａ、整体淬火；Ｂ、渗碳＋淬火＋低温回火；Ｃ、表面淬火；Ｄ、等温淬火 .２４．制造机床床身、机器底座应选用（）。

Ａ、白口铸铁；Ｂ、麻口铸铁；Ｃ、灰口铸铁；Ｄ、球墨铸铁 .表5 -5 按用途填写钢号、类别等5.5 综合分析题１．指出表 5 -5 中所列钢号的类别（按用途分），指定合金元素的主要作用，最终热处理工艺名称、特点及使用态组织是什么？并从下面各给出的零件构件中，任选一个，说明这种钢的用途：承受冲击较大的齿轮、活塞肖、丝锥、扁园弹簧、轴承内外套圈、耐酸容器、铣刀、硅钢片冲模、汽轮机叶片、连杆螺栓、汽车车身、大型热锻模等答案填入表5 - 中。

２．为什么说得到M及随后回火处理是钢中最经济而有效的强韧化方法？３．指出下列金属材料牌号、数字的含义，以及列举一用途：(1) HT200 ; (2) KTH350-10 ; (3) QT600-2 ;(4) ZChSnSb11-6 ; (5) ZL110 ; (6) 20高锡铝 .。