合金钢习题(答案)

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机械工程材料(于永泗齐民)课后习题答案(二)

机械工程材料（于永泗齐民）课后习题答案（二）作者：WUST5-3、判断下列说法正误，并说明原因。

1.马氏体是硬而脆的相。

错，马氏体是硬的相,渗碳体才是脆的相；2.过冷奥氏体的冷却速度大于Vk时,则冷速越大,所得马氏体的硬度越高。

错，马氏体硬度取决于含碳量,与冷却速度无关;3.钢中的合金元素含碳量越高,其淬火后的硬度也越高。

错,合金元素对淬透性的影响大,但对硬度影响小;4.本质细晶粒钢的晶粒总是比本质粗晶粒钢的晶粒细。

错,晶粒的大小与加热温度和保温时间有关.本质细晶粒钢只是加热时长大的趋向比本质粗晶粒钢小,但不代表本身比本质粗晶粒钢的晶粒细;5.同种钢材在同样的加热条件下,总是水冷的比油冷的淬透性好,小件的比大件的淬透性好。

错，钢的淬透性取决于其临界冷却速度,与工件尺寸和冷却介质无关。

5-4、生产中常把加热到淬火温度的钳工扁铲的刃部蘸入水中急冷后,出水停留一会,再整体投入水中冷却,两次水冷的作用及水冷后的组织。

刃部入水急冷淬火,得马氏体,出水停留一段时间为回火得回火马氏体,再整体入水,抑制继续回火,保留回火组织。

5-5、用20钢进行表面淬火和用45钢进行渗碳处理是否合适？为什么？20钢不适合表面淬火,含碳量低会降低硬度和耐磨性；45钢不适合渗碳处理,碳含量足够,渗碳使低碳钢工件表面获得较高碳浓度。

5-6、钢经表面淬火或渗碳后,表层的残余应力是拉应力还是压应力？原因？压应力,因表面低温,收缩后心部的高温区产生塑性变形,冷却后内部部分弹性变形恢复。

5-7、一批45钢零件进行热处理时，不慎将淬火件和调质件弄混，如何区分开？为什么？用锯片试锯,淬火件比调质件难锯,因为淬火后工件硬度提高,二调质会降低硬度。

5-8、将两个T12钢小试样分别加热到780℃和860℃,保温后以大于V k 的速度冷却至室温,试回答问题,并说明原因。

1.哪个温度淬火后马氏体晶粒粗大？860,温度越高,奥氏体晶粒成长越快;2.哪个淬火后残余奥氏体量多？860,温度高，奥氏体含碳量高,转化充分,冷却时奥氏体越多;3.哪个淬火后末溶碳化物量多？780，溶碳能力较小;4.哪个淬火适合？780,因淬火加热温度以得到均匀细小奥氏体为原则,以便淬火后获得细小马氏体组织,高温下奥氏体易长大形成粗大奥氏体组织,故780加热好。

工程材料学课后习题答案

第一章钢的合金化基础1、合金钢是如何分类的？1) 按合金元素分类：低合金钢，含有合金元素总量低于5%；中合金钢，含有合金元素总量为5%-10%；中高合金钢，含有合金元素总量高于10%。

2) 按冶金质量S、P含量分：普通钢，P≤0.04%,S≤0.05%;优质钢，P、S均≤0.03%；高级优质钢，P、S均≤0.025%。

3) 按用途分类：结构钢、工具钢、特种钢2、奥氏体稳定化，铁素体稳定化的元素有哪些？奥氏体稳定化元素, 主要是Ni、Mn、Co、C、N、Cu等铁素体稳定化元素, 主要有Cr、Mo、W、V、Ti、Al、Si、B、Nb、Zr等3、钢中碳化物形成元素有哪些（强-弱），其形成碳化物的规律如何？1) 碳化物形成元素：Ti、Zr、Nb、V、Mo、W、Cr、Mn、Fe等(按形成的碳化物的稳定性程度由强到弱的次序排列) ，在钢中一部分固溶于基体相中，一部分形成合金渗碳体, 含量高时可形成新的合金碳化物。

2) 形成碳化物的规律a) 合金渗碳体—— Mn与碳的亲和力小，大部分溶入α-Fe或γ-Fe中，少部分溶入Fe3C中，置换Fe3C中的Fe而形成合金渗碳体（Mn,Fe）3C; Mo、W、Cr少量时，也形成合金渗碳体b) 合金碳化物——Mo、W 、Cr含量高时，形成M6C(Fe2Mo4C Fe4Mo2C),M23C6(Fe21W2C6 Fe2W21C6)合金碳化物c) 特殊碳化物——Ti 、V 等与碳亲和力较强时i. 当rc/rMe<0.59时，碳的直径小于间隙，不改变原金属点阵结构，形成简单点阵碳化物（间隙相）MC、M2C。

ii. 当rc/rMe>0.59时，碳的直径大于间隙，原金属点阵变形，形成复杂点阵碳化物。

★4、钢的四种强化机制如何？实际提高钢强度的最有效方法是什么？1) 固溶强化：溶质溶入基体中形成固溶体能够强化金属；2) 晶界强化：晶格畸变产生应力场对位错运动起到阻碍达到强化，晶格越细，晶界越细，阻碍位错运动作用越大，从而提高强度；3) 第二相强化：有沉淀强化和弥散强化，沉淀强化着眼于位错运动切过第二相粒子；弥散强化着眼于位错运动绕过第二相粒子；4) 位错强化：位错密度越高则位错运动越容易发生相互交割形成割阶，引起位错缠结，因此造成位错运动困难，从而提高了钢强度。

机械工程材料课后习题答案 (2)

1．解释下列名词点缺陷，线缺陷，面缺陷，亚晶粒，亚晶界，刃型位错，单晶体，多晶体，过冷度，自发形核，非自发形核，变质处理，变质剂。

答：点缺陷：原子排列不规则的区域在空间三个方向尺寸都很小，主要指空位间隙原子、置换原子等。

线缺陷：原子排列的不规则区域在空间一个方向上的尺寸很大，而在其余两个方向上的尺寸很小。

如位错。

面缺陷：原子排列不规则的区域在空间两个方向上的尺寸很大，而另一方向上的尺寸很小。

如晶界和亚晶界。

亚晶粒：在多晶体的每一个晶粒内，晶格位向也并非完全一致，而是存在着许多尺寸很小、位向差很小的小晶块，它们相互镶嵌而成晶粒，称亚晶粒。

亚晶界：两相邻亚晶粒间的边界称为亚晶界。

刃型位错：位错可认为是晶格中一部分晶体相对于另一部分晶体的局部滑移而造成。

滑移部分与未滑移部分的交界线即为位错线。

如果相对滑移的结果上半部分多出一半原子面，多余半原子面的边缘好像插入晶体中的一把刀的刃口，故称“刃型位错”。

单晶体：如果一块晶体，其内部的晶格位向完全一致，则称这块晶体为单晶体。

多晶体：由多种晶粒组成的晶体结构称为“多晶体”。

过冷度：实际结晶温度与理论结晶温度之差称为过冷度。

自发形核：在一定条件下，从液态金属中直接产生，原子呈规则排列的结晶核心。

非自发形核：是液态金属依附在一些未溶颗粒表面所形成的晶核。

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，这种处理方法即为变质处理。

变质剂：在浇注前所加入的难熔杂质称为变质剂。

固溶强化：通过溶入某种溶质元素形成固溶体而使金属的强度，硬度升高的现象叫做固溶强化原因：晶格畸变过冷度与冷却速度有何关系？它对金属结晶过程有何影响？对铸件晶粒大小有何影响？答：①冷却速度越大，则过冷度也越大。

②随着冷却速度的增大，则晶体内形核率和长大速度都加快，加速结晶过程的进行，但当冷速达到一定值以后则结晶过程将减慢，因为这时原子的扩散能力减弱。

《金属材料与热处理》教材习题答案：第五章合金钢

《金属材料与热处理》教材习题答案第五章合金钢1.什么是合金钢?答：所谓合金钢就是在碳钢的基础上，为了改善钢的性能，在冶炼时有目的地加入一种或数种合金元素的钢。

2.合金元素在钢中有哪些主要作用?这些作用对钢的性能会产生哪些影响?答：合金元素在钢中的作用是非常复杂，其中主要作用包括：一是形成合金铁素体。

由于合金元素与铁的晶格类型和原子半径的差异，引起铁素体的晶格畸变，产生固溶强化作用。

二是与碳能形成碳化物，当这些碳化物呈细小颗粒并均匀分布在钢中时，能显著提高钢的强度和硬度。

三是抑制钢在加热时奥氏体晶粒长大的作用，达到细化晶粒的目的使合金钢在热处理后获得比碳钢更细的晶粒，从而提高其综合力学性能。

四是可增加过冷奥氏体的稳定性，推迟其向珠光体的转变，减小钢的临界冷却速度，提高钢的淬透性。

五是提高回火稳定性，在相同的回火温度下，合金钢比相同含碳量的碳素钢具有更高的硬度和强度。

在强度要求相同的条件下，合金钢可在更高的温度下回火，以充分消除内应力，而使韧性更好。

3.合金钢是如何分类的?答：合金钢最常用下面两种分类方法。

一是按用途分类：分为合金结构钢、合金工具钢和特殊性能钢。

其中合金结构钢又可以分为低合金高强度钢，渗碳钢，调质钢、弹簧钢、滚动轴承钢等。

合金工具钢可分为刃具钢、模具钢和量具钢等。

特殊性能钢则有不锈钢、耐热钢、耐磨钢等。

二是按合金元素总含量分类：分为低合金钢（合金元素总含量＜5％）、中合金钢（合金元素总含量5％一10％）和高合金钢（合金元素总含量＞10％）。

4.合金钢的牌号编制有何特点？答：我国合金钢牌号采用碳含量、合金元素的种类及含量、质量级别来编号，简单明了，比较实用。

其中合金结构钢的牌号采用两位数字（碳含量）＋元素符号（或汉字）＋数字表示，前面两位数字表示钢的平均含碳量的万分数；合金工具钢的牌号和合金结构钢的区别仅在于碳含量的表示方法，它用一位数字表示平均含碳量的千分数，当碳含量大于等于1.0％时，则不予标出。

机械工程材料习题(含答案)

一、填空题1。

为改善低碳钢的切削加工性应进行哪种热处理( D )A、等温退火B、完全退火C、球化退火 C、正火2、钢中加入除Co之外的其它合金元素一般均能使其C曲线右移，从而( B )A、增大VKB、增加淬透性C、减小其淬透性 C增大其淬硬性3、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4、高碳钢淬火后回火时,随回火温度升高其（ A ）A、强度硬度下降，塑性韧性提高B、强度硬度提高，塑性韧性下降C、强度韧性提高，塑性韧性下降D、强度韧性下降，塑性硬度提高5、过共析钢的正常淬火加热温度应该选择在( A ）A、Acl+30—50CB、Ac3+30—50CC、Accm+30—50CD、T再+30—50C6、常见的齿轮材料20CrMnTi的最终热处理工艺应该是（ D ）A、调质B、淬火+低温回火C、渗碳D、渗碳后淬火+低温回火7、常见的调质钢大都属于( B ）A、低碳低合金钢B、中碳低合金钢C、高碳低合金钢D、低碳中合金钢8、某一中载齿轮决定用45钢制造，其最终热处理采用下列哪种方案为宜（ C ）A、淬火+低温回火B、渗碳后淬火+低温回火C、调质后表面淬火D、正火9、某工件采用单相黄铜制造，其强化工艺应该是（ C ）A、时效强化B、固溶强化C、形变强化D、热处理强化10、在Fe—Fe3C合金中，其平衡组织中含有二次渗碳量最多的合金的含碳量为（ D ）A、0。

0008%B、0。

021%C、0.77%D、2。

11%11、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%12、下列钢经完全退火后，哪种钢可能会析出网状渗碳体（ D )A、Q235B、45C、60Si2MnD、T1213、下列材料中不宜淬火的是（ D ）A、GCr15B、W18Cr4VC、40CrD、YT1514、下列二元合金的恒温转变中，哪个是共析转变( C ）A、L+α→βB、L→α+βC、γ→α+βD、α+β→γ15、下列合金钢中,耐蚀性最好的是( D )A、20CrMnTiB、40CrB、W18Cr4V D、1Cr18Ni9Ti16、下列合金中，哪种合金被称为巴氏合金（ B ）A、铝基轴承合金B、铅基轴承合金C、铜基轴承合金D、锌基轴承合金17、对球墨铸铁进行高温正火的目的是为了得到下列哪种组织（ C ）A、F+GB、F+P+GC、P+GD、Ld+G18、为降低低碳冷轧钢板的硬度，宜采用下列哪种工艺（ D ）A、完全退火B、球化退火C、再结晶退火D、等温退火19、感应加热表面淬火的淬硬深度，主要决定于因素（ D ）A、淬透性B、冷却速度C、感应电流的大小D、感应电流的频率20、下列材料中耐热性最好的是（ C ）A、GCr15B、W18Cr4VC、1Cr18Ni9TiD、9SiCr21、过共析钢的退火组织是（ C )A、F+Fe3CIIIB、F+PC、P+Fe3CIID、P+Fe3CIII22、下列钢经淬火后硬度最低的是（ A ）A、Q235B、40CrC、GCr15D、45钢23、对奥氏体不锈钢进行固溶处理的目的是（ D ）A强化基体 B、提高其韧性C、消除应力D、消除碳化物24、滚动轴承钢GCr15的最终热处理应该是（ A ）A、淬火+低温回火B、渗碳+淬火+低温回火C、淬火+中温回火D、氮化+淬火+低温回火25、对工件进行分级淬火的目的是（ C ）A、得到下贝氏体B、减少残余奥氏体量C、减少工件变形D、缩短生产周期26、钢获得下列哪种组织时有最佳的综合机械性能（ D )A、M+KB、P+FC、B下D、M+P27、某中等载荷齿轮拟选用45钢制造，其可能的最终热处理工艺应该是（ B ）A、淬火+低温回火B、调质+表面淬火C、渗碳+淬火+低温回火D、淬火+中温回火28、为了提高45钢的综合机械性能,应进行（ B ）A、正火B、调质C、退火D、淬火+中温回火29等温退火相对于一般退火工艺而言，更能( A )A、减少工件变形B、消除应力C、细化晶粒D、缩短退火周期30、高速钢淬火后进行多次回火的主要目的是( B ）A、消除残余奥氏体，使碳化物入基体B、消除残余奥氏体，使碳化物先分析出C、使马氏体分解，提高其韧性D、消除应力，减少工件变形31、金属产生时效强化的主要原因是( D ）A、形成了高密度位错B、晶格发生畸变C、晶格类型发生改变D、析出亚稳定第二相粒子32、钢中的二次渗碳体是指从（ B ）中析出的渗碳体A、从钢液中析出的B、从奥氏体中析出的C、从铁素中析出的D、从马氏体中析出的33、碳钢的下列各组织中,哪个是复相组织( A ）A、珠光体B、铁素体C、渗碳体D、马氏体34、能够无限互溶的两组元素所构成的二元合金相图必定是（ A ）A、匀晶相图B、共晶相图C、包晶相图D、共析相图35、钢件出现下述哪种缺陷时，难以用热处理来消除（ B ）A、晶内偏析B、纤维组织C、晶粒粗大D、网状渗碳体36、钢的下列组织中热稳定性最差的是（ C ）A、珠光体B、马氏体C、回火屈氏体D、回火索氏体37、对片状马氏体而言，下列说法哪个是错误的( A ）A、是位错马氏体B、是孪晶马氏体C、是过饱和的a固溶体D、具有高的强度38、下列各材料中淬火时最容易产生淬火裂纹的材料是( C ）A、45钢B、20CrMnTiC、16MnD、W18Cr14V39、下列诸因素中，哪个是造成45钢淬火硬度偏低的主要原因( A ）A、加强温度低于Ac3B、加热温度高于AC3C、保温时间过长D、冷却速度大于VK40、亚共晶白口铸铁的退火组织中，不可能有下列中的哪种组织( C )A、二次渗碳体B、共析渗碳体C、一次渗碳体D、共晶渗碳体41、过共析钢进行下列哪种热处理可能会造成网状渗碳体析出（ A ）A、完全退火B、再结晶退火C、正火D、去应力退火42、下列指标中,哪个是只决定了钢的成份的性能（ D )A、淬透性B、淬硬性C、淬透层深度D、临界冷却速度VK43、分级淬火的目的是为了（ D ）A、得到B下B、增加马氏体的量C、减少残余奥氏体D、减少工件变形开裂44、过共析钢因过热而析出网状渗碳体组织时，可用下列哪种工艺消除（ C ）A、完全退火B、等温退火C、球化退火D、正火45、下列诸材料中淬透性最好的是（ A ）A、20CrMnTiB、40CrC、GCr15D、Q23546.下列诸材料中热硬性最好的是（ C ）A。

金属材料与热处理合金钢试卷(练习题库)(2023版)

金属材料与热处理合金钢试卷（练习题库）1、等温转变可以获得（），连续冷却可以获得（）。

2、对过烧的工件可以用（）或（）的返修办法来消除。

3、GCr15钢平均含倍量为（）%o4、40MnVB中硼元素的只要做作用是（）。

5、20CrMnTi钢中Ti元素的主要作用是（）。

6、合金渗碳钢渗碳后必须进行（）热处理才能使用。

7、38CrMOAI钢是属于（）。

8、钢的热硬性是指钢在高温下保持O的能力。

9、共析钢奥氏体过冷到350°C等温将得到（）。

10、过共析钢适宜的淬火温度范围在（）。

11、为使低碳钢便于切削加工，应采用（）热处理。

12、高碳工具钢预备热处理一般采用（）。

13、马氏体的硬度主要取决于（）。

14、由于奥氏体组织具有强度低、塑性好，便于O的特点，因此，钢材轧制和锻造多在单一奥氏体组织温度范围内。

15、由于多晶体是（），符合晶体的力学特征，所以它具各异性。

16、由于晶体缺陷使正常的晶格发生了扭曲，造成晶格畸变。

晶格畸变使得金属能量（），金属的强度、硬度和电阻减17、金属和合金中的O缺陷使得力学性能变坏，故必须加以消除。

18、硫和磷都是钢中的有（），硫能导致钢的冷脆性，而磷能导致钢的热脆性。

19、Q235-A.F表示抗拉强度为235MPa的O沸腾钢。

20、碳素工具钢都是O优质钢。

21、40Cr的平均含碳量是（）。

22、除Fe和C外（）其他元素的钢就是合金钢。

23、低合金高强度钢加入的主要合金元素有Mn.Si、V、Nb和Ti等,它们大多小能在热轧或O状态下使用，24、65Mn是弹簧用钢，（）Mn是碳素调质钢。

25、20CrMnTi是最常用的合金（），适用于截面径向尺寸小于30mm的高强度渗碳零件。

26、同一化学成分的情况下，铸铁结晶时的冷却速度对石墨化程度影响很（）。

冷却速度越快，越有利于石墨化。

27、白口铸铁中的碳绝人多数足以O的形式存在，所以其具有高硬度、抗磨性和低脆性。

28、球墨铸铁的力学性能比普通灰铸铁（）。

工程材料第四章习题答案

工程材料作业（4）答案1.解释下列现象:(1) 在相同含碳量下，除了含Ni和Mn的合金钢外，大多数合金钢的热处理加热温度都比碳钢高。

奥氏体形成分为形核、长大、残余渗碳体溶解，奥氏体均匀化4阶段。

多数合金元素减缓A形成，Cr、Mo、W、V等强碳化物形成元素与碳亲和力大，形成的合金元素的碳化物稳定、难溶解，会显著减慢碳及合金元素的扩散速度。

但为了充分发挥合金元素的作用，又必须使其更多的溶入奥氏体中，合金钢往往需要比含碳量相同的碳钢加热到更高的温度，保温更长时间。

Co、Ni等部分非碳化物形成元素，因增大碳的扩散速度，使奥氏体的形成速度加快。

而Al、Si、Mn等合金元素对奥氏体形成速度的影响不大。

阻碍晶粒长大，合金钢需要更高的加热温度，更长的保温时间，才能保证奥氏体均匀化。

（加热温度升高了，但一般不会引起晶粒粗大：大多数合金元素都有阻碍奥氏体晶粒长大的作用。

碳化物形成元素的作用最明显，因其形成的碳化物高温下稳定性高，很难完全溶入奥氏体，未溶的细小碳化物颗粒，分布在奥氏体晶界上，有效的阻止晶粒长大，起到细化晶粒的作用。

所以，合金钢虽然热处理加热温度高，但一般不用担心晶粒粗大。

强烈阻碍晶粒长大的元素：V、Ti、Nb、Zr；中等阻碍的：W、Mo、Cr；影响不大的：Si、Ni、Cu；促进晶粒长大的：Mn、P、B）(2) 在相同含碳量下，含碳化物形成元素的合金钢比碳钢具有较高的回火稳定性。

回火过程一般分为：马氏体分解、残余奥氏体转变、碳化物类型转变和碳化物长大。

合金元素在回火过程中，推迟马氏体的分解和残余奥氏体的转变（即在较高温度才出现分解和转变），提高铁素体的再结晶温度，使碳化物难以聚集长大而保持较大的弥散度。

因此，提高了钢对回火软化的抗力，即提高了钢的回火稳定性。

使得合金钢在相同温度下回火时，比同样质量分数的碳钢具有更高的硬度和强度（对工具钢，耐热钢更重要），或在保证相同强度的条件下，可在更高的温度下回火，而韧性更好（对结构钢更重要。

4-1.2 合金钢练习题(二)

4－1.2 合金钢练习题（二）（适用21综机1、21综汽1班）班级姓名学号一、填空题1.常用的高速钢有和。

2.合金工具钢按用途可分为、和。

3.合金刃具钢分为和。

4.低合金刃具钢的预备热处理是，最终热处理是。

主要用来制造。

5.碳素工具钢的红硬性是150，低合金工具钢的红硬性是250，高速钢的红硬性是600。

6，W18Cr4V表示平均含碳量为平均含钨约为平均含铬约为平均含钒约为的钢。

7，对切削速度较高的刀具要求更高的、和8，9SiCr是＿＿钢，它的平均含碳量为＿＿；硅、铬的含量都＿＿。

9，合金模具钢根据工作条件不同分为、10，GCr15是＿＿钢，含铬量为＿＿。

二、判断题（）1，合金工具钢都是高级优质钢。

（）2，9SiCr的碳的质量分数为0.9%。

（）3，低合金刃具钢主要用于制造丝锥、板牙、铰刀等。

（）4，为了使高速钢具有良好性能，必须经过正确的锻造和热处理。

（）5，制造切削速较高、负载较重、形状复杂的刃具应用低合金工具钢。

（）6，碳素工具钢不适合用于形状复杂的刃具。

（）7.GCr15SiMn为滚珠轴承钢，含铬量为15%，含硅、锰量均小于1.5%。

（）8.滚珠轴承钢是制造各种滑动轴承的滚动体和内外套圈的专用钢。

（）9，滚珠轴承钢GCr15的铬含量为15%。

（）10，滚珠轴承钢可以用来制造刃具、冷冲模具、量具等。

三，单项选择题1.丝锥、板牙、铰刀一般用（）制造。

A.碳素工具钢B.低合金工具钢C.高速钢D.硬质合金2.形状复杂、负荷较重的成形刀具一般用（）制造。

A.碳素工具钢 B.低合金工具钢 C.高速钢 D.硬质合金3.制造量具可以用（）。

A.CrWMnB.9CrSiC.W18Cr4VD.Cr124，9SiCr的碳碳含量为（）。

A，0.09% B，0.9% C，9% D，1%5,制造切削速度较高的刃具选用下列钢中（）钢A，T13A B，9SiCr C，W18Cr4V D，60Si2Mn6，制造切削速度较高，负载较重，形状复杂的刃具用（）钢A，碳素工具钢 B，低合金工具钢 C，高速钢7，制造丝锥、铣刀宜选用（）。

金属材料学-合金钢习题

三、为什么经调质处理的工件比正火后的工件具有较好的力学性能（在相同硬度下比较）？
钢进行调质处理后（淬火十高温回火〉，可以细化晶粒，获得均匀具有一定弥散度、具有优良的综合力学性能的细密球状的珠光体（即索氏体〉，即获得了球状碳化物和铁素体的混合组织，因此其提高了零件的综合力学性能。由于调质处理后获得了最理想的综合力学性能，故多用于一些比较重要的结构钢零件。需要注意的是零件经过调质处理后性能的好坏，与零件的淬透性密切相关，即只有全部淬透的零件才能达到要求的力学性能。正火或退火后的零件获得的组织与调质处理明显不同，因此其硬度也存在不同，故力学性能差于调质处理。调质处理广泛应用于钢铁零件的最终热处理，也可作为表面淬火、化学热处理等的预备热处理
九、用 15 钢制作一个要求耐磨的小轴（20mm），其工艺路线：下料锻造正火机加工渗碳淬火+低回磨加工。试说明各热处理工序的目的及使用状态的组织。
十、确定下列零件热处理方法（均用锻件，且淬透性足够）。 1、某机器变速箱齿轮（模数 m=4），要求齿面耐磨，心部强度、韧性要求不高，材料 45 钢； 2、某发动机上活塞销，心部要求良好机械性能，表面要求高的耐磨性，材料 20 钢； 3、某机床主轴，要求有良好综合力学性能，轴颈部份要求耐磨（HRC50—55），材料 45 钢；
一、显微镜下观察一碳钢试样，发现珠光体占 40%，铁素体占 60%，该钢的含碳量？通过直接显微镜下观察珠光体和铁素体各自所占面积百分数近似地计算钢碳含量即碳含量≈P×0.77%其 P 珠光体所占面积百分数例:某亚共析钢显微镜下观察 52%面积珠光体则此钢含碳量 C% 0.4%(室温下铁素体含碳量极微约 0.0008%忽略计)此钢相当于 40 钢中碳钢 w(c)=0.4*0.77%=0..308%

第七章工业用钢习题参考答案

第七章工业用钢习题参考答案第七章工业用钢习题参考答案一、解释下列名词1、非合金钢(或碳素钢简称碳钢)：是指含碳量在0.0218%～2.11%之间并含有少量Si、Mn、P、S等杂质元素的铁碳合金。

低合金钢：加入的合金元素总含量小于5%的合金钢。

合金钢：在碳素钢的基础上，特意加入某些合金元素而得到的钢种。

合金元素：为改善钢的力学性能或获得某些特殊性能，有目的地在冶炼过程中加入的一些化学元素。

2、合金结构钢：在碳素结构钢的基础上，特意加入某些合金元素而得到的结构钢。

合金工具钢：在碳素工具钢的基础上，特意加入某些合金元素而得到的工具钢。

轴承钢：用来制造滚动轴承的内圈、外圈和滚动体的专用钢。

不锈钢：具有耐大气、酸、碱、盐等介质腐蚀作用的合金钢。

耐热钢：在高温下具有高的热化学稳定性和热强性的特殊性能钢。

3、热硬性(或称红硬性)：钢在高温下保持高硬度的能力。

回火稳定性：淬火钢在回火时抵抗软化的能力。

二次硬化：含W、Mo、V、Cr 等元素的高合金钢，在回火的冷却过程中，残余奥氏体转变为马氏体，淬火钢的硬度上升的现象。

二、填空题1、Ni、Mn、C、N、Cu 等元素能扩大 Fe-Fe3C 相图的γ区，使临界点A4_上升__，A3_下降_ 。

2、W18Cr4V钢是高速钢，W的主要作用是提高回火稳定性，Cr的主要作用是提高淬透性，V 的主要作用是细化晶粒，最终热处理工艺是高温回火；预热的目的是将合金元素全部，高温淬火的目的是使大量的难溶碳化物溶于奥氏体中，三次回火的目的是减少钢中的残余奥氏体。

3、含Cr、Mn 的合金结构钢淬火后在550～600℃回火后，将出现第二类回火脆性。

4、易切削钢中常用的附加元素有__P__、__S__、_Pb_、_Ca_，这类元素在钢中的主要作用是形成夹杂物，降低材料塑性，改善钢的切削性能。

5、对40Cr 钢制零件进行调质处理时，在高温回火后应水中冷却，目的是防止第二类回火脆性。

6、以铅浴等温处理的冷拉弹簧钢丝，经绕制成弹簧后应进行去应力退火处理，而不需象热轧弹簧那样要进行淬火处理。

合金钢练习题及参考答案(DOC)

（合金钢）（一）填空题1. 根据各种合金元素规定含量界限值，将钢分为、、三大类。

2. Q235AF表示σs =MPa，质量为级的钢。

3.Q390A表示σs =MPa，质量为级的钢。

4.钢中提高淬透性元素的含量大，则过冷奥氏体，甚至在空气中冷却也能形成马氏体组织，故可称其为空淬钢。

5.高的回火稳定性和二次硬化使合金钢在较高温度（500～600℃）仍保持高硬度（≧60HRC），这种性能称为。

6.易切削钢是指钢中加入S，Pb、等元素，利用其本身或与其他元素形成一种对切削加工有利的化合物，来改善钢材的切削加工性。

7.钢的耐热性是和的综合性能。

耐热钢按性能和用途可分为和两类。

8.常用的不锈钢按组织分为、、。

（二）判断题1.随着合金元素在钢中形成碳化物数量的增加，合金钢的硬度、强度提高，塑性、韧性下降。

（）2.合金元素中的镍、锰等合金元素使单相奥氏体区扩大。

（）3.高速钢的铸态组织中存在莱氏体，故可称为莱氏体钢。

（）4.高熔点的合金碳化物、特殊碳化物使合金钢在热处理时不易过热。

（）5.由于合金钢的C曲线向右移，临界冷却速度降低，从而使钢的淬透性下降。

（）6.Q345钢属于非合金钢。

（）7.合金渗碳钢是典型的表面强化钢，所以钢中含碳量w C＞0.25％。

（）8.截面较大的弹簧经热处理后一般还要进行喷丸处理，使其表面强化。

（）9.GGr15钢中铬的质量分数为1.5％，只能用来制造滚动轴承。

（）10.20CrMnTi是应用最广泛的合金调质钢。

（）（三）选择题1.钢中的元素引起钢的热脆，钢中元素引起钢的冷脆。

A.MnB.SC. SiD.P2.含有Cr、Mn、Mo、W、V的合金钢，经高温奥氏体充分均匀化并淬火后，至500～600℃回火时，硬度回升的现象，称为。

A.回火稳定性B.回火脆性C.二次硬化3.制造截面尺寸在30mm以下的汽车变速齿轮、轴等，选用。

A. 20CrB.40CrC.20CrMnTi4.机床齿轮、轴、汽车半轴，常选用。

机械制造基础第六章合金钢及其热处理习题解答

第六章合金钢及其热处理习题解答6-1 什么是合金元素?按其与碳的作用如何分类?答：1、为了改善钢的组织和性能，在碳钢的基础上，有目的地加入一些元素而制成的钢，加入的元素称为合金元素。

常用的合金元素有锰、铬、镍、硅、钼、钨、钒、钛、锆、钴、铌、铜、铝、硼、稀土(RE) 等。

2、合金元素按其与钢中碳的亲和力的大小，可分为碳化物形成元素和非碳化物形成元素两大类。

常见的非碳化物形成元素有：镍、钴、铜、硅、铝、氮、硼等。

它们不与碳形成碳化物而固溶于铁的晶格中，或形成其它化合物，如氮可在钢中与铁或其它元素形成氮化物。

常见的碳化物形成元素有：铁、锰、铬、钼、钨、钒、铌、锆、钛等(按照与碳亲和力由弱到强排列) 。

通常钒、铌、锆、钛为强碳化物形成元素；锰为弱碳化物形成元素；铬、钼、钨为中强碳化物形成元素。

钢中形成的合金碳化物主要有合金渗碳体和特殊碳化物两类。

6-2 合金元素在钢中的基本作用有哪些?答：合金元素在钢中的基本作用有：强化铁素体、形成合金碳化物、阻碍奥氏体晶粒长大、提高钢的淬透性和提高淬火钢的回火稳定性。

6-3 低合金结构钢的性能有哪些特点?主要用途有哪些?答：低合金结构钢的性能特点是：①具有高的屈服强度与良好的塑性和韧性；②良好的焊接性；③较好的耐蚀性。

低合金结构钢—般在热轧空冷状态下使用，被广泛用于制造桥梁、船舶、车辆、建筑、锅炉、高压容器、输油输气管道等。

6-4 合金结构钢按其用途和热处理特点可分为哪几种?试说明它们的碳含量范围及主要用途。

答：合金结构钢是指用于制造各种机械零件和工程结构的钢。

主要包括低合金结构钢、合金渗碳钢、合金调质钢、合金弹簧钢、滚动轴承钢等。

1、低合金结构钢的成分特点是低碳(w C < 0.20％)，—般在热轧空冷或正火状态下使用，用于制造桥梁、船舶、车辆、建筑、锅炉、高压容器、输油输气管道等。

2、合金渗碳钢的平均w C一般在0.1％～0.25％之间，以保证渗碳件心部有足够高的塑性与韧性。

工程用钢材习题与解答 Microsoft Word 文档

名词解释1.生铁2.碳素钢 3．合金钢 4.屈服 5.屈服点（屈服强度） 6.抗拉强度 7．伸长率 8．屈强比9.颈缩率 10．冲击韧性 11．冷弯性能 12．疲劳破坏 13．疲劳强度 14.硬度 15．冷加工（冷加工强化）16.时效 17.时效敏感性 18.冷脆性19.人工时效 20.Q235-A ·F 21.冷拉 22.冷拔。

填空题1.炼钢过程中，由于脱氧程度不同，钢可分为钢、钢和钢三种。

其中钢脱氧完全，钢脱氧不完全。

2.碳素结构钢的含碳C 量越大，强度和硬度越塑性越 .3.随时间而增长，钢材的强度、硬度提高，塑性、韧性下降的现象被称为钢材的。

4.钢材经冷拉后屈服强度提高，塑性、韧性下降，这种现象称。

5.热轧钢筋冷弯试验规定弯曲角度为，经规定的弯曲角度后，观察弯曲处外面及侧面有无、或来评定的。

6.结构设计时，软钢是以强度、硬钢是以强度，作为设计计算取值的依据。

7.屈强比是反映钢材和的指标。

结构设计时屈服强度是确定钢材的主要依据。

8.建筑钢材主要用于、。

9.普通碳素结构钢，按强度的不同，分为个牌号，随着牌号的增大，和＿＿＿提高，和降低。

10.在交变应力作用下的结构构件，钢材往往在应力远小于抗拉强度时发生断裂，这种现象称为钢材的。

11.经冷加工处理的钢筋，表现出提高，基本不变，而性和性相应降低。

12.热轧钢筋的质量指标项目有、、和等四项指标要求，据此可评定钢筋的级别，随级别的增大，其强度，塑性。

13.钢牌号Q235-A 表示、、、。

14.钢材中含碳量提高，使和相应提高，而＿＿＿＿和＿＿＿则相应降低。

选择题1.钢筋冷拉后强度提高；钢筋冷拉并时效后强度提高。

A.s δ B ．b δ C ．s δ和b δ2.钢结构设计时，对直接承受动荷载的结构应选用钢。

A.平炉或氧气转炉镇静钢B.平炉沸腾钢C.氧气转炉半镇静钢3.钢材的设计强度取值为＿＿＿＿。

钢结构习题库(含答案)

钢结构习题库（含答案）一、单选题（共46题，每题1分，共46分）1.超声波探伤仪“抑制”控制按键的功能是 ( )。

A、可以提高仪器的动态范围B、只抑制杂波而对缺陷波无影响C、限制检波后的信号输出幅度，同时抑制杂波和缺陷波D、可以改善仪器的垂直线性正确答案：C2.高强度螺栓芯部硬度试验在距螺杆末端等于螺纹直径 d 的截面上进行，对该截面距离中心的四分之一的螺纹直径处，任测四点，取 ( )平均值。

A、四点B、前三点C、后三点D、中间两点正确答案：C3.在直径一定的情况下，探头晶片频率提高时，声束扩散将 ( )A、增大B、通过每个波长变化C、不变D、减小正确答案：D4.关于钢结构的特点叙述错误的是 ( )。

A、钢材的耐腐蚀性很差B、钢材具有良好的耐热性和防火性C、建筑钢材的塑性和韧性好D、钢结构更适合于建造高层和大跨结构正确答案：B5.依据 GB/T 11345-2013 标准规定：检测过程中至少每 ( ) 小时或检测 ( ) 时，应对时基线和灵敏度进行校验。

A、2 ，结束B、2 ，开始C、4 ，结束D、4 ，开始正确答案：C6.在低温环境下的钢结构选择钢材除强度.塑性.冷弯性能指标外，还需考虑 ( ) 指标。

A、低温抗拉强度B、低温屈服强度C、疲劳强度D、低温冲击韧性正确答案：D7.用超声波在远场区探测，长横孔直径一定，距离增加一倍，其回波下降 ( )。

A、3dBB、9dBC、12dBD、6dB正确答案：B8.厚度为 2mm ，宽度 b0 为 10mm 的钢板，取比例系数 k=5.65 的带头试样，试样常规试验平行长度至少为 ( )。

A、15mmB、20mmC、25mmD、30mm正确答案：D9.超声波在介质中的传播速度主要取决于( )。

A、探头直径B、频率C、脉冲宽度D、超声波通过的材质和波型正确答案：D10.超声波波形上的某一点到相邻的同位点之间的距离叫做 ( )。

A、波长B、远场区C、声场D、近场区正确答案：A11.建筑钢结构连接用高强度螺栓连接面抗滑移系数试验时，通常情况下主要采用 ( ) 摩擦面的 ( ) 栓拼接的拉力试件。

金属材料与热处理(第五版)习题册答案

金属材料与热处理习题册答案绪论填空题1．成分组织热处理性能2．光泽延展性导电性导热性合金3．成分热处理性能性能思考题答：机械工人所使用的工具、刀、夹、量具以及加工的零件大都是金属材料，所以了解金属材料与热处理的相关知识。

对我们工作中正确合理地使用这些工具；根据材料特点正确合理地选择和刃磨刀具几何参数；选择适当的切削用量；正确选择改善零件工艺性能的方法等都具有非常重要的指导意义。

第一章金属的结构与结晶填空题1．非晶体晶体晶体2．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．晶体缺陷间隙空位置代刃位错晶界亚晶界4．无序液态有序固态5．过冷度6．冷却速度冷却速度低7．形核长大8．强度硬度塑性9．固一种晶格另一种晶格判断题1．√2．×3．×4．×5．×6．√7．√8．√9．√10．√11．×12．√13．√14．×15．√选择题1．A2．C B A名词解释1．答：晶格是假想的反映原子排列规律的空间格架；晶胞是能够完整地反映晶体晶格特征的最小几何单元。

2．答：只由一个晶粒组成的晶体称为单晶体；由很多的小晶体组成的晶体称为多晶体。

思考与练习1．冷却曲线上有一段水平线，是说明在这一时间段中温度是恒定的。

结晶实际上是原子由一个高能量级向一个较低的能量级转化的过程，所以在结晶时会放出一定的结晶潜热，结晶潜热使正在结晶的金属处于一种动态的热平衡，所以纯金属结晶是在恒温下进行的。

2．生产中常用的细化晶粒的方法有：增加过冷度、采用变质处理和采用变质处理等。

金属结晶后，一般是晶粒愈细，强度、硬度愈高，塑性、韧性也愈好，所以控制材料的晶粒大小具有重要的实际意义。

3．（1）金属模浇铸的晶粒小于砂型浇铸的晶粒（2）铸成薄件的晶粒小于铸成厚件的晶粒（3）浇铸时采用振动的晶粒小于不采用振动的晶粒4．味精、冰糖、云母、食盐及各类金属均是晶体。

5．（略）6．反复弯折处逐渐变硬，弯折越来越困难直至断裂。

(完整版)金属学材料学课后习题答案全

1-1. 为什么说钢中的S、P 杂质元素在一般情况下是有害的？答：S容易和Fe结合形成熔点为989C的FeS相，会使钢在热加工过程中产生热脆性；P与Fe 结合形成硬脆的F&P相，使钢在冷变形加工过程中产生冷脆性。

1-2. 钢中的碳化物按点阵结构分为哪两大类？各有什么特点？答：可以分为简单点阵结构和复杂点阵结构，简单点阵结构的特点：硬度较高、熔点较高、稳定性较好；复杂点阵结构的特点：硬度较低、熔点较低、稳定性较差。

1-3. 简述合金钢中碳化物形成规律。

答:①当r C r M>0.59时，形成复杂点阵结构；当r C r x0.59时，形成简单点阵结构；② 相似者相溶：完全互溶：原子尺寸、电化学因素均相似；有限溶解：一般K 都能溶解其它元素，形成复合碳化物。

③强碳化合物形成元素优先与碳结合形成碳化物。

④N M N C 比值决定了碳化物类型⑤碳化物稳定性越好，溶解越难，析出难越，聚集长大也越难。

1-4.合金元素对Fe - F&C相图的S、E点有什么影响？这种影响意味着什么？答：凡是扩大Y 相区的元素均使S、E点向左下方移动；凡是封闭丫相区的元素均使S E 点向左上方移动。

S 点左移，意味着共析碳量减少； E 点左移，意味着出现莱氏体的碳含量减少。

1-19. 试解释40Cr13 已属于过共析钢，而Cr12 钢中已经出现共晶组织，属于莱氏体钢。

答：①因为Cr属于封闭y相区的元素，使S点左移，意味着共析碳量减小，所以钢中含有Cr12%寸，共析碳量小于0.4%，所以含0.4%C 13%Cr的40Cr13不锈钢就属于过共析钢。

②Cr使E点左移，意味着出现莱氏体的碳含量减小。

在Fe-C相图中，E点是钢和铁的分界线，在碳钢中是不存在莱氏体组织的。

但是如果加入了12%的Cr,尽管含碳量只有2%左右，钢中却已经出现了莱氏体组织。

1-21. 什么叫钢的内吸附现象？其机理和主要影响因素是什么？答：合金元素溶入基体后，与晶体缺陷产生交互作用，使这些合金元素发生偏聚或内吸附，使偏聚元素在缺陷处的浓度大于基体中的平均浓度，这种现象称为内吸附现象。