金属材料与热处理铁素体

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金属材料与热处理试题(含答案)精选全文完整版

可编辑修改精选全文完整版金属材料与热处理试题（含答案）金属材料与热处理（答案直观方便）一．填空（每空0.5分共15分）1.纯铁在室温下具有体心立方晶体结构，马氏体是碳在α-Fe 中的过饱和固溶体2.钢的基本组织（相）包括铁素体、渗碳体、奥氏体。

3.通常钢按化学成分碳素钢、合金钢。

4.铁碳合金中的共析线指PSK ，A3线指GS 。

5.一种物质均匀地分布（溶解）于另一种固体物质中所形成的溶合体叫做固溶体。

可分为间隙固溶体和置换固溶体两种基本类型。

6.金属晶体中最常见的晶格类型有面心立方、体心立方、密排六方。

7.一般钢中硫（S）元素的有害作用是使钢产生热脆性，而磷（P）元素的有害作用为使钢产生冷脆性。

8.40Cr钢中碳的平均质量分数为0.40% 。

9.金属的性能一般分为使用性能和工艺性能。

10.表征钢试样淬硬层深度和硬度分布的特性就钢的淬透性。

11.湘钢常用的检验钢的宏观组织的检验方法有酸浸试验、硫印试验、塔形发纹试验三种。

12.典型的铸锭结晶的宏观组织由表面细晶区，次表面柱状晶区和中心等轴晶区三部分组成。

13.硫印试样受检面的表面粗糙度要求为0.8μ。

14.在物质内部，凡原子作有序、有规则排列的称为晶体，凡原子呈无序堆积状况的，称为非晶体。

二．选择（每题1分共20分）1.下列哪种组织不属于铁碳合金的基本组成相（C）A．铁素体B．奥氏体C．珠光体D．渗碳体2.马氏体的硬度主要取决于（B）A．淬火加热温度B．碳含量C．淬火冷却速度3.下列几种钢中，（B）是合金结构钢A．Q235 A.FB．40CrC．T10D．W18Cr4V4.调质处理就是（A）的热处理工艺。

A．淬火+高温回火B．淬火+中温回火C．淬火+低温回火5.下列性能中属于金属使用性能的是（B）A．热处理性能B．物理性能C．锻造性能6.下列各纯铁的素异构体中，具有相同晶体结构的一组为（C）A．δ-Fe γ-FeB．γ-Fe α-FeC．δ-Fe α-Fe7.晶粒细化对强度和塑韧性的影响分别是（B）A．晶粒越细，强度越高，塑韧性越差B．晶粒越细，强度越高，塑韧性越好C．晶粒越细，强度越低，塑韧性越差D．晶粒越细，强度越低，塑韧性越好8.下列属于钢的常存元素的为（A）A．Si Mn P SB．Si Mn Cr NbC．Si Cr P SD．Si P C S9.钢的热处理过程中，临界温度的关系为（A）A．A c1﹥A1﹥A r1B．A r1﹥A1﹥A c1C．A c1﹥A r1﹥A1D．A r1﹥A c1﹥A110.影响钢的淬透性的主要因素（C）A．淬火加热温度B．淬火冷却速度C．钢的化学成分D．加热保温时间11.理化检测人员必须按照有关（D）进行检验A．手册B．经验C．教科书D．国家标准/行业标准12.下列缺陷均属于连铸方坯低倍缺陷的是（C）A．一般疏松边部裂纹中心裂纹B．中间裂纹轴心晶间裂纹角部裂纹C．边部裂纹中心裂纹中间裂纹D．皮下气泡白点缩孔13.酸蚀试样的受检面应距烧割面至少（D）A．5mm以上B．10mm以上C．20mm以上D．40mm以上14.热酸蚀试验采用的酸液一般是（D）A．1：2的工业浓盐酸水溶液B．2：1的工业浓盐酸水溶液C．3：1的工业浓盐酸水溶液D．1：1的工业浓盐酸水溶液15.45钢在室温的平衡组织为：（A）A．铁素体+珠光体B．铁素体+奥氏体C．珠光体D．珠光体+渗碳体16.下列哪两种低倍缺陷还需要观察试样的纵截面后才能确定（D）A．一般疏松中心疏松B．皮下气泡白点C．残余缩孔轴心晶间裂纹D．白点轴心晶间裂纹17.下列材料中（A）适宜做冲压件A．08FB．Q345BC．40CrD．37Mn518.实际金属晶体结构中的晶界属于晶体缺陷中的（B）A．点缺陷B．面缺陷C．线缺陷19.维氏硬度试验采用的压头（B）A．120o的金刚石圆锥体B．136o的金刚石正四棱锥体C．硬质合金球20.一般情况下，高温回火后获得的组织为（A）A．回火索氏体B．回火马氏体C．回火托氏体D．回火贝氏体三．判断（每题1分共20分）1.晶体中的原子是排列有序的（√）2.纯金属是导电的，而合金则不导电（ⅹ）3.任何情况下，Q345钢在室温下的组织都为铁素体+珠光体（ⅹ）4.去应力退火过程中不发生组织转变（√）5.钢的淬火温度都应加热到单相奥氏体（ⅹ）6.随过冷度增加，珠光体相变产物越来越细，强度越来越高（√）7.除了碳元素以外，还含有其他元素的钢称为合金钢（ⅹ）8.钢的含碳量越高，其强度硬度越高，塑性韧性越好（ⅹ）9.珠光体是奥氏体和渗碳体的机械混合物（ⅹ）10.快速冷却时不可以用Fe-C相图判断组织转变（√）11.硫印试验所用的硫酸水溶液的浓度一般为3%左右（√）12.可采用完全退火来消除过共析钢中的网状渗碳体（ⅹ）13.淬火后的钢一般需要及时进行回火（√）14.优质碳素结构钢一般用于制作机械零件（√）15.GCr15钢中铬的质量分数w(Cr)为15% （ⅹ）16.所有的酸蚀试验，不管是热酸蚀试验，还是冷酸蚀试验或电解酸蚀，对试样检验面的表面粗糙度的要求均一样（ⅹ）17.硫印试验中，在试面清洗干净的前提下，同一个试面可重复做第二次、第三次硫印试验，但硫印时间要加倍（ⅹ）18.低倍检验中，中心疏松和一般疏松在本质上是没有区别的（√）19.酸蚀时，试样腐蚀不足时可以继续入槽腐蚀，但若腐蚀过重则需要重新加工0.5mm 以上（ⅹ）20.皮下气泡的特征一般是在试面的皮下呈分散或簇分布的细长裂缝和椭圆形气孔，并且裂缝一般垂直于钢坯表面（√）四．名词解释（每题3分，共15 分）1．相合金中具有相同的结构，相同的物理和化学性能，并以界面形式与系统中其余部分分开的均匀部分2．共析转变含碳为0.77％的奥氏体，在727℃（或A1线），同时析出铁素体与渗碳体，这种转变为共析转变（含C在0.77%的钢，在A1线附近发生P ≒A的反应就共析转变）3．亚共析钢含碳0.0218％～0.77％之间的钢。

《金属材料与热处理》第四章铁碳合金

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学习情境四：铁碳合金 4.3
4、在焊接方面的应用焊接时由焊缝到母材各区域的温度是不同的，根据Fe－Fe3C 相图可知，受到不同加热温度的各区域在随后的冷却中可能会出现不同的组织和性能。这需要在焊接之后采用相应的热处理方法加以改善。 5、在热处理方面的应用
Fe－Fe3C相图是制订热处理工艺的依据。应用Fe－Fe3C相图可以正确选择各种碳钢的退火、正火、淬火等热处理的加热温度范围。由于含碳量的不同，各种碳钢热处理的加热温度和组织转变也各不相同，都可从状态图中求得。
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学习情境四：铁碳合金 4.4
1、在钢铁材料选用方面的应用
Fe－Fe3C相图反映了铁碳合金的组织、性能随成分的变化规律，为钢铁材料的选用提供了依据。如各种型钢及桥梁、船舶、各种建筑结构等，都需要强度较高、塑性及韧性好、焊接性能好的材料，故一般选用含碳量较低（WC＜0.25％）的钢材；各种机械零件要求强度、塑性、韧性等综合性能较好的材料，一般选用碳含量适中（WC＝0.30％～0.55％）的钢；各类工具、刃具、量具、模具要求硬度高，耐磨性好的材料，则可选用含碳量较高（WC＝0.70％～1.2％）的钢。纯铁的强度低，不宜用作工程材料。白口铸铁硬度高、脆性大，不能锻造和切削加工，但铸造性能好，耐磨性高，适于制造不受冲击、要求耐磨、形状复杂的工件，如冷轧辊、球磨机的铁球等。
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学习情境四：铁碳合金 4.4
低碳钢：Wc=0.1-0.25% 中碳钢：Wc=0.25-0.6% 高碳钢：Wc=0.6-1.4% 随着Wc的增加，硬度、强度都增加。
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学习情境四：铁碳合金 4.3
三、铁碳合金状态图的应用
1、在钢铁材料选用方面 2、在铸造生产上的应用 3、在锻造方面的应用 4、在焊接方面的应用 5、在热处理方面的应用

金属材料与热处理6 铁碳相图

90. 钢的热处理进行( ).( ).( ) 三阶段。加热丶保温丶冷却 91. 加热时金属组织转变是在平衡相变点( )。以上进行的 92. 冷却时金属组织转变是在平衡相变点( )。以下进行的 93. 奥氏体晶核的形成与长大有四个过程( ).( ).( ).( )。界面形核丶晶核长大丶残留渗碳体溶解丶奥氏体均匀化 94. 奥氏体晶粒度大小将影响钢在热处理以后的( ) 和( )。组织丶性能 95. 奥氏体晶粒长大,一种是随加温度升高晶粒容易长大称( )。粗晶粒钢 96. 奥氏体晶粒长大, 一种是随加温度升高晶粒缓慢长大称( )。细晶粒钢97. 加热温度越高,保温时间越长, 奥氏体晶粒越( )。大 98. 加热速度越快, 转变的温度区间越宽, 原子活动能力越強, 形核率越多, 有利获得细小( )。奥氏体晶粒 99. 同一种钢在相同的加热条件下获得奥氏体组织, 但以不同的冷却条件冷却后, 钢的力学性能有明显的( )。差异 100. 钢径奥氏体化后, 快速冷却到相变点以下某一温度区间内等温保持时, 过冷奥氏体所发生的相变称为( )。等温转变
淬透性指淬透层的深度淬硬性指能达到最高硬度
第五节回火回火是指工件淬硬后,再加热到Ac1点以下某一温度保持一定时间，然后冷却到室温。
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淬火后的工件其内部组织发生变化而产生应力。应力的作用会使工件尺寸发生变化丶开裂或变形。所以淬火后的工件必须进行回火回火分低丶中丶高三种
Fe-C 合金分类
铁碳平衡合金三种类型：工业纯铁、钢及白口铸铁钢又可分成下列三种类型：
共析钢:Wc=0.77%（S点）；亚共析钢:Wc=0.02%～0.8%（P～S点）过共析钢:Wc=0.8%～2.06%（S～E点）共晶白口铸铁（C点4.3%）；亚共晶白口铸铁（2.11%～4.3%）；过共晶白口铸铁（4.3～6.69%）

铁素体的概念

铁素体的概念
铁素体（ferritic），是一种特殊的晶粒组织结构，主要是由铁原子构成的非晶状物质，它拥有极强的韧性，拉伸强度和抗蠕变性能很好。

由于这种晶粒结构的稳定性，铁素体具有极高的耐候性以及抗风化性能，成为金属材料工程中最常被应用的一类特殊结构。

铁素体是普通铁磁性材料中最主要的晶粒形状。

它能够表现出高度的磁性和形变率，其铁磁性可以通过热处理过程被可调节。

因为铁素体具有良好的铁磁性和塑性，可以应用在汽车零部件、厨房用品、医疗器械、空调冷暖器具甚至超声波检测仪等行业的生产中。

由于其高磁粒子极性、耐高温和耐腐蚀性等特性，铁素体，在工业生产中也具有重要的利用价值。

尤其是其材料的全熔焊功能，在质量测试中，使得质量的检测不受焊接质量的影响，因此在工业生产中被广泛应用。

此外，铁素体还具有极佳的高低温稳定性和抗磨损性，特别是它拥有优异的消除冲击现象的能力，可以有效抑制焊接过程中的内表面裂纹的产生，使用寿命更加长久。

得益于其多功能的特性，铁素体已成为当今世界金属材料制造过程中不可或缺的一部分，从事金属材料制造及相关行业的工作者们把铁素体作为更高级别的技术开发，都在努力让铁素体更完善地应用于实际生活中。

《金属材料与热处理》教学大纲

《金属材料与热处理》教学大纲1、说明1、课程的性质和内容金属材料与热处理是一门技术基础课。

其主要内容包括：金属的性能、金属学基础知识、钢的热处理、常用金属材料及非金属材料的牌号等。

2、课程的任务和要求本课程的任务是使学生掌握金属材料与热处理的基本知识，为学习专业理论，掌握专业技能打好基础。

通过本课程的学习，学生应达到下列基本要求：（1）了解金属学的基本知识。

（2）掌握常用金属材料的牌号、性能及用途。

（3）了解金属材料的组织结构与性能之间的关系。

（4）了解热处理的一般原理及其工艺。

（5）了解热处理工艺在实际生产中的应用。

3、教学中应注意的问题(1) 认真贯彻理论联系实际的原则，注重学生素质的全面提高。

(2) 在组织教学时，应根据所学工种，结合实际生产，选择不同的学习内容，有“*”的为选学内容。

(3) 加强实验和参观，增强感性认识和动手能力。

(4) 有条件的可辅以电化教学，是教学直观而生动。

2、教学要求、内容、建议及学时分配。

（总学时80课时，开课时间为：高一上期）绪论总学时 1教学要求1、明确学习本课程的目的。

2、了解本课程的基本内容。

教学内容1、学习金属材料与热处理的目的。

2、金属材料与热处理的基本内容。

3、金属材料与热处理的发展史。

4、金属材料在工农业生产中的应用。

教学建议1、结合实际生产授课，以激发学生学习本课程的兴趣。

2、展望金属材料与热处理的发展前景。

第1章金属的结构与结晶总学时2教学要求1、了解金属的晶体结构。

2、掌握纯金属的结晶过程。

3、掌握纯铁的同素异构转变。

教学内容§1-1 金属的晶体结构1、晶体与非晶体2、晶体结构的概念3、金属晶格的类型§1-2 纯金属的结晶1、纯金属的冷却曲线及过冷度2、纯金属的结晶过程3、晶粒大小对金属力学性能的影响4、金属晶体缺陷§1-3 金属的同素异构转变教学建议1、晶体结构较抽象，可使用模型配合讲课。

铁素体奥氏体渗碳体珠光体马氏体

深入探讨金属学中的重要概念一、介绍在金属学中，铁素体、奥氏体、渗碳体、珠光体和马氏体是极为重要的概念，它们对于金属材料的性能和应用有着重要的影响。

本文将深入探讨这些概念，并对其进行全面评估，以便读者能够更好地理解它们。

二、铁素体铁素体是指铁和碳组成的固溶体，是一种具有面心立方结构的金属组织。

在铁碳合金中，当温度高于A3点时，铁的组织结构为铁素体。

铁素体的性质稳定，具有较好的塑性和韧性，是一些重要金属材料的基本组织形式。

三、奥氏体奥氏体是另一种铁碳合金的组织形式，其结构为面心立方。

当温度低于A1点时，铁的组织结构为奥氏体。

奥氏体具有较高的硬度和强度，但塑性和韧性较差。

在一些要求高强度的金属材料中，奥氏体是重要的组织形式。

四、渗碳体渗碳体是指在铁素体或奥氏体内部溶解了一定量的碳，形成固溶体的金相。

渗碳体的形成可以显著提高金属材料的硬度和强度，但会降低其塑性和韧性。

在热处理过程中，渗碳体的形成可以有效改善金属材料的性能。

五、珠光体珠光体是一种由铁素体和渗碳体相互交替排列形成的组织形式，具有条纹状的外观。

珠光体在金属材料中起着重要的强化作用，可以显著提高材料的硬度和强度。

在一些对耐磨性要求较高的金属制品中，珠光体是重要的组织形式。

六、马氏体马氏体是一种在金属材料中由奥氏体或铁素体经过相变而形成的组织形式，具有高硬度和弹性，是一些高强度金属材料的重要组织形式。

马氏体的形成可以显著提高金属材料的强度和耐磨性。

七、总结与回顾通过对铁素体、奥氏体、渗碳体、珠光体和马氏体的全面评估，我们可以更好地理解这些重要的金属学概念。

铁素体和奥氏体是金属材料的两种基本组织形式，渗碳体、珠光体和马氏体则是在热处理过程中形成的重要组织形式，它们对于金属材料的性能和应用有着重要的影响。

八、个人观点与理解在我看来，对于金属学中的这些重要概念，我们需要深入学习和理解其形成的原理、性质和应用，这对于提高金属材料的设计、加工和应用水平具有重要意义。

金属材料与热处理第六版习题册答案

金属材料与热处理习题册答案绪论一、填空题1、成分、组织、热处理、性能之间。

2、石器时代、青铜器时代、铁器时代、钢铁时代、人工合成材料时代。

3、成分、热处理、性能、性能。

二、选择题：1、A2、B3、C三、简答题1、掌握金属材料与热处理的相关知识对机械加工有什么现实意义？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后相关知识，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必能的方法都具有非常的现实意义。

2、如何学好《金属材料与热热处理》这门课程？答：在学习过程中，只要认真掌握重要的概念和基本理论，按照材料的成分和热处理决定组织，组织决定其性能，性能又决定其用途这一内在关系进行学习和记忆；注意理论联系实际，认真完成作业和实验等教学环节，是完全可以学好这门课程的。

第一章金属的结构和结晶1-1金属的晶体结构一、填空题1、非晶体晶体晶体2、体心立方面心立方密排立方体心立方面心立方密排立方3、晶体缺陷点缺陷面缺陷二、判断题1、√2、√3、×4、√三、选择题1、A2、C3、C四、名词解释1、晶格与晶胞：P5答：将原子简化为一个质点，再用假想的线将它们连接起来，这样就形成了一个能反映原子排列规律的空间格架，称为晶格；晶胞是能够完整地反映晶体晶格特征的最小几何单元。

3、单晶体与多晶体答：只由一个晶粒组成称为单晶格，多晶格是由很多大小，外形和晶格排列方向均不相同的小晶格组成的。

五、简答题书P6□1-2纯金属的结晶一、填空题1、液体状态固体状态2、过冷度3、冷却速度冷却速度4、晶核的产生长大5、强度硬度塑性二、判断题1、×2、×3、×4、×5、√6、√三、选择题1、C、B、A2、B3、A4、A四、名词解释1、结晶与结晶潜热(P8)答：（1）结晶：是金属从高温液体状态，冷却凝固为原子有序排列的固体状态的过程。

获得铁素体组织的方法

获得铁素体组织的方法铁素体是一种由多个铁原子组成的结构，它是钢材和铸铁等金属材料的重要组成部分。

在金属制备和材料科学领域，了解和控制铁素体组织的方法至关重要。

下面将详细介绍几种常见的获得铁素体组织的方法。

1.直接冷却法：直接冷却法是通过将熔融金属快速冷却来得到铁素体组织。

这种方法常用于铁水的冷却，并且可以通过改变冷却速度来控制铁素体的成分和形态。

快速冷却会导致铁原子快速结晶并形成小颗粒的铁素体。

2.回火法：回火法是通过在高温下加热经过淬火处理的材料来得到铁素体组织。

这种方法可以改变材料的硬度和强度，并提高材料的韧性。

回火温度和时间的不同可以使铁素体组织发生变化，如马氏体向铁素体的转变以及不同形态的铁素体的形成。

3.淬火退火法：淬火退火法是先经过淬火处理，然后再进行退火处理来得到铁素体组织。

淬火处理会使材料形成马氏体，并提高材料的硬度和强度。

随后进行退火处理可以使马氏体转变为铁素体，并通过控制退火温度和时间来控制铁素体的组织和性能。

4.加热冷却法：加热冷却法是通过在不同温度下加热和冷却来得到铁素体组织。

这种方法常用于热处理金属，如时效硬化。

通过不同的加热温度和冷却速度可以控制金属的相变过程，从而得到不同形态和性能的铁素体组织。

5.化学改性法：化学改性法是通过在金属材料中引入特定元素或化合物来改变铁素体的成分和形态。

例如，向钢中加入合适的合金元素可以形成稀土铁素体，并改善其硬度和强度。

化学改性法可以通过控制添加元素的种类和含量来获得特定的铁素体组织。

总结起来，获得铁素体组织的方法主要包括直接冷却法、回火法、淬火退火法、加热冷却法和化学改性法。

每种方法都有其独特的应用领域和效果，我们可以根据具体需求选择合适的方法来获得所需的铁素体组织。

在材料科学和金属制备领域，对铁素体组织的研究和控制具有重要的意义，可以提高金属材料的性能和应用范围。

铁素体奥氏体马氏体简单理解

铁素体奥氏体马氏体简单理解
铁素体、奥氏体和马氏体是钢铁材料中的三种不同的组织结构，它们在钢铁的热处理过程中起着重要的作用。

铁素体是一种由铁和
碳组成的晶体结构，它是钢铁的最稳定状态。

奥氏体是一种由铁和
碳组成的非稳定结构，它在钢铁的高温冷却过程中形成。

马氏体是
一种由奥氏体经过快速冷却转变而成的结构，它具有高硬度和强度。

在钢铁的热处理过程中，通过控制温度和冷却速度，可以使钢
铁的组织结构发生变化，从而改变钢铁的性能。

例如，通过快速冷
却可以将奥氏体转变为马氏体，从而提高钢铁的硬度和强度。

而通
过适当的退火处理，可以将马氏体转变为铁素体和奥氏体，从而提
高钢铁的韧性和塑性。

综合来看，铁素体、奥氏体和马氏体是钢铁材料中非常重要的
组织结构，它们对钢铁的性能具有重要影响。

通过合理的热处理工艺，可以使钢铁具有不同的性能，满足不同的工程需求。

因此，对
于工程师和研究人员来说，深入理解和掌握铁素体、奥氏体和马氏
体的形成和转变规律，对于钢铁材料的开发和应用具有重要意义。

火力发电厂常用金属材料热处理工艺及金相组织

附录A火力发电厂常用金属材料热处理工艺及金相组织铁素体耐热钢供货热处理状态金相组织20G 热轧状态，880～940℃正火终轧温度≥900℃，可代替正火珠光体+铁素体T2/P2 (12CrMo) 900～960℃正火＋670～730℃回火珠光体+铁素体T12/P12 (15CrMo) 900～960℃正火＋680～730℃回火珠光体+铁素体12Cr1MoV（S≤30mm）980～1020℃正火＋720～760℃回火回火贝氏体或珠光体+铁素体T22/P22（S≤30mm）（12Cr2Mo、2.25Cr-1Mo、10CrMo910）900～960℃正火＋700～750℃回火回火贝氏体或珠光体+铁素体T23/P23（07Cr2MoW2VNbB）1040～1080℃正火+750～780℃回火回火贝氏体T24/P24(7CrMoV1000±10℃正火+750±15℃回火贝氏体TiB10-10) 回火T91/P91(10Cr9Mo1VNbN) 1040-1080℃正火+750-780℃回火回火马氏体或保持马氏体位相的回火索氏体T92/P92(10Cr9Mo W2VNbBN、NF616) 1040～1080℃正火+750～790℃回火回火马氏体或保持马氏体位相的回火索氏体T122/P122(10Cr1 1MoW2VNbCu1B N、HCM12A) 1040～1080℃正火+760～790℃回火回火马氏体T36/P36（15NiCuMoNb5-6-4、15Ni1MnMoNbCu 、15NiCuMoNb5、9NiMnMoNb5、WB36）壁厚≤30mm：880～980℃正火+610～680℃回火壁厚＞30mm：＞900℃淬火+610～680℃回火或880～980℃正火+610～680℃回火贝氏体+铁素体+索氏体或者贝氏体+铁素体奥氏体耐热钢供货热处理状态金相组织TP304H ≥1040℃固溶处理奥氏体TP347H热轧（挤压、扩）：≥1050℃固溶处理；冷拔（轧）：≥1100℃奥氏体固溶处理TP347HFG ≥1180℃固溶处理。

金属材料与热处理(第七版)习题册答案

金属材料与热处理（第七版）习题册参考答案绪论一、填空题1. 石器青铜器铁器水泥钢铁硅新材料2.材料能源信息3. 40 5% 金属材料4.金属材料的基本知识金属的性能金属学基础知识热处理的基本知识金属材料及其应用5.成分热处理用途二、选择题1.A2.B3.C三、思考与练习1.答：为了能够正确地认识和使用金属材料，合理地确定不同金属材料的加工方法，充分发挥它们的潜力，就必须熟悉金属材料的牌号，了解它们的性能和变化规律。

为此，需要比较深入地去学习和了解有关金属材料的知识。

2.答：3. 答：要弄清楚重要的概念和基本理论，按照材料的成分和热处理决定其性能，性能又决定其用途这一内在关系进行学习和记忆；注意理论联系实际，认真完成作业和试验等教学环节，是完全可以学好这门课程的。

第一章金属的结构与结晶§1—1 金属的晶体结构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.晶体缺陷点缺陷线缺陷面缺陷二、判断题1．√ 2．√ 3．×4．×三、选择题1．A 2．C 3．C四、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；由很多大小、外形和晶格排列方向均不相同的晶粒所组成的晶体称为多晶体。

五、思考与练习答：三种常见的金属晶格的晶胞名称分别为：（体心立方晶格）（面心立方晶格）（密排六方晶格）§1—2 纯金属的结晶一、填空题1.液体状态固体状态2.过冷度3.冷却速度冷却速度低4.形核长大5.强度硬度塑性二、判断题1．×2．×3．×4．√ 5．√6．√1．CBA 2．B 3．A 4．A四、名词解释1．答：结晶指金属从高温液体状态冷却凝固为原子有序排列的固体状态的过程。

在结晶的过程中放出的热量称为结晶潜热。

2．答：在固态下，金属随温度的改变由一种晶格转变为另一种晶格的现象称为金属的同素异构转变。

铁素体奥氏体贝氏体马氏体珠光体异同

铁素体奥氏体贝氏体马氏体珠光体是金属材料中常见的组织结构形态，在金属材料的热处理过程中会产生不同的组织结构形态，而这些组织结构对金属材料的性能有着重要的影响。

以下将对这些金属材料的组织结构形态进行介绍并对其特点进行比较。

1. 铁素体铁素体是一种由铁和少量的碳组成的金属结构，在室温下呈现面心立方的晶体结构。

铁素体在金属材料中是一种比较稳定的结构形态，具有良好的延展性和韧性，但其硬度和强度相对较低。

2. 奥氏体奥氏体是一种由铁和碳组成的金属结构，在高温下呈现面心立方的晶体结构。

奥氏体在金属材料中具有较高的硬度和强度，但其延展性和韧性相对较低。

3. 贝氏体贝氏体是一种由铁和碳组成的金属结构，在热处理过程中由奥氏体经过一定温度和时间的转变形成的一种组织结构。

贝氏体具有较高的硬度和强度，但其延展性和韧性相对较低。

4. 马氏体马氏体是一种由铁和少量的碳组成的金属结构，在金属材料中具有很高的硬度和强度，但其延展性和韧性相对较低。

马氏体在金属材料中是一种比较不稳定的结构形态，在变形和断裂中容易形成。

5. 珠光体珠光体是一种由铁和碳组成的金属结构，在金属材料中具有良好的韧性和延展性，但其硬度和强度相对较低。

珠光体在金属材料中是一种比较稳定的结构形态，常用于要求良好冲击韧性的零件中。

以上是对铁素体、奥氏体、贝氏体、马氏体和珠光体的简要介绍，下面分别对它们进行比较：1. 硬度和强度奥氏体、贝氏体和马氏体在金属材料中具有较高的硬度和强度，适用于一些对硬度和强度要求较高的零件中。

而铁素体和珠光体在金属材料中的硬度和强度相对较低，适用于一些对韧性和延展性要求较高的零件中。

2. 韧性和延展性铁素体和珠光体在金属材料中具有良好的韧性和延展性，适用于一些对韧性和延展性要求较高的零件中。

而奥氏体、贝氏体和马氏体在金属材料中的韧性和延展性相对较低，容易在变形和断裂过程中产生裂纹。

3. 稳定性铁素体和珠光体在金属材料中是比较稳定的结构形态，容易保持在一定的温度和压力条件下不发生明显的相变。

回火索氏体中的铁素体

回火索氏体中的铁素体1.引言1.1 概述回火索氏体是一种晶格内部含有大量碳的铁素体相。

其在钢材的热处理过程中起着重要的作用。

回火索氏体具有优异的力学性能和韧性，被广泛应用于制造高强度钢材和工程结构材料中。

回火索氏体的形成与铁素体的存在紧密相关。

铁素体是钢材中一种面心立方晶格结构的相，具有较低的碳含量。

在淬火过程中，钢材中的碳原子将溶解在铁晶格中，形成过饱和的固溶体。

当这种过饱和的固溶体在回火过程中恢复平衡时，部分碳原子会以晶格的形式析出，形成铁素体。

铁素体的产生对于改善钢材的强韧性和塑性有着重要的作用。

在回火索氏体中，铁素体的形成不仅影响着材料的力学性能，还对材料的微观组织和晶粒结构产生影响。

铁素体的形成可以减少钢材中的残留应力和硬度，提高材料的可加工性和韧性，同时还能改善材料的耐腐蚀性能。

此外，铁素体在回火过程中的晶粒细化作用也是非常重要的。

晶粒的细化可以提高材料的韧性和强度，从而增加钢材的抗疲劳性能和耐久性。

因此，回火索氏体中的铁素体在钢材的性能提升和应用领域的拓展中具有重要的作用。

进一步研究回火索氏体和铁素体的形成机制、微观结构和相互作用规律，对于实现钢材的优化设计和制备具有重要的意义。

未来的研究方向可以包括利用先进的材料表征技术对回火索氏体中的铁素体进行详细的分析和研究，以及探索新的合金设计和热处理方法，进一步提高材料的性能和应用范围。

文章结构部分（Article Structure）：文章的结构是指文章的整体组织架构和章节安排。

恰当的文章结构可以使读者更加明确地理解文章的内容和逻辑关系。

本文将按照以下结构进行叙述：引言、正文、结论。

具体的章节安排如下：1. 引言（Introduction）1.1 概述（Overview）引言部分将概述回火索氏体的背景和意义，简要介绍回火索氏体的定义以及回火索氏体在金属材料中的重要性。

1.2 文章结构（Article Structure）本节将对文章的整体结构和章节安排进行说明，帮助读者了解文章的组织方式，提供整体把握文中内容的线索。

金属材料与热处理第四章

第四单元铁碳合金相图一、名词解释1. 铁素体铁素体是指α-Fe或其内固溶有一种或数种其他元素所形成的晶体点阵为体心立方的固溶体，用符号F(或α)表示。

2.奥氏体奥氏体是指γ-Fe内固溶有碳和(或)其它元素所形成的晶体点阵为面心立方的固溶体，常用符号A(或γ)表示。

3.珠光体珠光体是奥氏体从高温缓慢冷却时发生共析转变所形成的，其立体形状为铁素体薄层和渗碳体薄层交替重叠的层状复相组织。

或珠光体是铁素体(软)和渗碳体(硬)组成的机械混合物。

4.莱氏体莱氏体是指高碳的铁基合金在凝固过程中发生共晶转变时所形成的奥氏体和碳化物渗碳体所组成的共晶体。

5.渗碳体渗碳体是指晶体点阵为正交点阵、化学成分近似于Fe3C的一种间隙式化合物。

6. 铁碳合金相图合金状态图是表示在极缓慢冷却(或加热)条件下，不同化学成分的合金，在不同温度下所具有的组织状态的一种图形。

7.低温莱氏体在727℃以下的莱氏体称为低温莱氏体（L′d），或称变态莱氏体。

二、填空题1．分别填出下列铁碳合金组织的符号：奥氏体 A ；铁素体 F ；渗碳体Fe3C ；珠光体P ；高温莱氏体Ld ；低温莱氏体L′d 。

2．珠光体是由 F 和Fe3C 组成的机械混合物。

3．莱氏体是由 A 和Fe3C 组成的机械混合物。

4．奥氏体在1148℃时碳的质量分数可达2.11% ，在727℃时碳的质量分数为0.77% 。

5．根据室温组织的不同，钢分为三种，其中亚共析钢，其室温组织为 F 和P ；共析钢，其室温组织为P ；过共析钢，其室温组织为P 和Fe3C II。

6．碳的质量分数为0.77% 的铁碳合金称为共析钢，当加热后冷却到S点( 727℃)时会发生共析转变，从奥氏体中同时析出 F 和Fe3C 的混合物，称为P 。

7．奥氏体和渗碳体组成的共晶产物称为Ld ，其碳的质量分数为 4.3% 。

8.亚共晶白口铸铁碳的质量分数为2.11%<ωC<4.3% ，其室温组织为P+ Ld’+ Fe3C II。

金属材料与热处理-铁碳合金相图

一、建立二元合金相图
2.二元合金相图的建立方法为了建立相图，首先要测定合金系中一系列成分不同的相变温度，即临界点。然后，根据临界点的数据，画出各种线条，形成该合金系的相图。测定二元合金相图的具体步骤如下: （1）临界点的测定方法临界点是表示物质结构状态发生本质变化临界相变点。利用合金在相结构变化时，引起物理性能、力学性能及金相组织变化的特点来测定。临界点的测定方法主要有: ①动态法:热分析法、硬度法、膨胀法、电阻法、磁性法; ②静态法:金相法、X-ray衍射分析法。其中热分析法是最常采用的方法。通常以热分析法为主，其他方法配合使用。尤其对固态下转变热效应很小的合金，常采用后几种方法测定固态下相变临界点。
一、建立二元合金相图
图中的合金Ⅰ，其成分为Sb 11%+Pb 89%。在 C点以上，合金处于液体状态，当缓慢冷却到 C点时，发生共晶转变，在恒温下从液相中同时结晶出Sb和Pb的混合物（共晶体）。继续冷却，共晶体不再发生变化。这一合是成分在 C点以左（Sb<11%）的合金称为亚共晶合金，如图中的合金Ⅱ，合金成分点在 C点以右（Sb>11%）的合金称为过共晶合金，如图中的合金Ⅲ。亚共晶和过共晶合金的结晶过程不同的是:从液相线到共晶转变温度之间，亚共晶合金要先结晶出Pb晶体，过共晶合金要先结晶出Sb晶体，因而它们的室温组织分别为Pb+ （Sb+Pb）和Sb+（Sb+Pb）。
目录
CONTENT
CONTENT
01 二元合金相图 02 铁碳合金的基本组织 03 绘制 Fe-Fe3C 相图 04 钢的结晶过程 05 铁的结晶过程 06 Fe-Fe3C 相图的应用
任务一
二元合金相图
合金比纯金属结晶过程复杂，随着合金中元素种类的变化，其组织和性能随之变化，这种变化规律可以借助于相图认识。合金相图是生产中分析研制合金材料的理论基础，也是制定合金熔炼、铸造、焊接、锻造及热处理工艺的重要依据。

热处理对铁素体和奥氏体相变的影响

热处理对铁素体和奥氏体相变的影响热处理是一种通过加热材料后进行冷却的工艺，旨在改变材料的组织结构和性能。

在金属材料中，热处理对铁素体和奥氏体相变有着重要的影响。

本文将探讨热处理对这两种相变的具体影响。

一、铁素体相变受热处理的影响铁素体是铁碳合金中的一种组织结构，具有较低的硬度和强度。

通过热处理，可以改变铁素体的组织结构和性能，进而提高材料的力学性能。

主要的铁素体相变包括亚共析相变、渗碳和回火等。

1. 亚共析相变亚共析相变是指在加热过程中，铁素体中的碳逐渐溶解，形成奥氏体。

通过亚共析相变，可以提高材料的硬度和强度。

例如，在炉冶过程中，高温加热可以使碳均匀分布在铁素体晶格中，形成均匀的奥氏体。

2. 渗碳渗碳是一种通过在加热过程中使碳渗透到铁素体表面的方法。

在高温下，碳会渗透到铁素体表面，使其富碳化，从而提高材料的硬度和耐磨性。

渗碳是一种重要的汽车零部件制造工艺，在汽车工业中广泛应用。

3. 回火回火是将经过淬火处理的材料再次加热至一定温度后进行冷却的过程。

通过回火，可以消除淬火过程中产生的内部应力和硬度过高的问题，使材料的硬度和韧性达到平衡。

回火温度的选择对材料的性能具有重要影响。

二、奥氏体相变受热处理的影响奥氏体是铁碳合金中的另一种组织结构，具有较高的硬度和强度。

通过适当的热处理，可以改变奥氏体的组织结构和性能，进而提高材料的力学性能。

主要的奥氏体相变包括淬火、时效和退火等。

1. 淬火淬火是将加热至临界温度的奥氏体材料迅速冷却至室温的过程。

淬火可以使材料获得高硬度和强度，但也容易导致材料产生内部应力。

因此，在淬火后需要进行适当的回火来消除应力。

2. 时效时效是一种在中温下进行的热处理过程，通过控制时间和温度来改变奥氏体的组织结构和性能。

时效可以提高材料的韧性和抗蠕变性能，适用于高温工作条件下的零部件制造。

3. 退火退火是指将材料加热至一定温度后缓慢冷却的过程，主要目的是消除内部应力和改善材料的塑性。

金属材料与热处理含答案

金属材料与热处理含答案IMB standardization office【IMB 5AB- IMBK 08- IMB 2C】《金属材料与热处理》期末考试试卷（含答案）班级焊接班姓名学号分数一、填空题（每空1分，满分30分）1.通常把以及为主的合金称为黑色金属。

2.金属材料可分为、和硬质合金。

3.形变强化、、都是强化金属的手段。

4.铁碳合金的基本组织有铁素体、、、珠光体和莱氏体。

5.铁素体具有较好的塑性和，较低的强度和。

6.铁碳合金是研究铁碳合金的、和组织结构之间关系的图形。

7.按含碳量不同，铁碳合金的室温组织可分为、和白口铸铁。

8.钢中的常存元素有锰、、、磷、氢。

9.热处理是强化金属材料、和的主要途径之一。

10.热处理不改变工件的和，只改变工件的性能。

11.热处理可以提高材料的强度和，增加。

12.热处理分为和。

13.常规热处理有退火、、、回火。

14.钢在加热时的组织转变主要包括奥氏体的和两个过程。

15.合金钢按用途分为合金结构钢、、。

二、判断题（每题1分，满分20分）1.铁素体是体心立方晶格。

（）2.奥氏体有室温组织。

（）3.渗碳体的塑性和韧性几乎为零。

（）4.铁碳合金相图是研究铁碳合金的基础。

（）5.下贝氏体具有较高的耐磨性和组织稳定性。

（）6.马氏体的含碳量越高，其硬度也越高。

（）7.正火的目的是细化晶粒，均匀组织提高机械性能。

（）8.淬火常常是决定产品最终质量的关键。

（）9.淬火的目的是为了获得马氏体组织。

（）10.回火一般是热处理的最后一道工序。

（）11.过烧后的工件只能报废，无法补救。

（）12.低碳钢的淬硬性好。

（）13.表面淬火是一种仅对工件表层进行淬火的热处理工艺。

（）14.钢的渗碳目的是提高钢件表层的含碳量。

（）15.最终热处理的工序位置一般安排在半精加工之后。

（）16.合金钢的强度等性能比相同含碳量的碳素钢要高。

（）17.合金调质钢的热处理工艺是调质。

（）18.金属的腐蚀大多数是由化学腐蚀引起的。

铁素体不锈钢脆性.

金属材料与热处理
职业教育材料成型与控制技术专业教学资源库
小结
铁素不锈钢脆性主要类型及产生原因
金属材料与热处理
金属材料与热处理
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脆性产生的原因：
（2）F不锈钢存在475℃脆性当>15％Cr时，随Cr↑其脆化倾向也↑。在400-525℃长
时间加热或缓慢冷却时，钢就变得很脆, 以475℃加热
为最甚。
（3）金属间化合物σ相的形成
σ相具有高硬度，有大的体积效应，且常沿晶界分布，所以使钢产生了很大的脆性
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金属材料与热处理课程
铁素体不锈钢脆性
主讲教师：王仙萌西安航空职业技术学院
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铁素体不锈钢脆性
概述：
铁素体不锈钢的主要缺点是脆性大，韧性低。
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脆性产生的原因：
（1）粗大的原始晶粒由于原子扩散快，晶粒粗化温度低和晶粒粗化速率高。在600℃以上晶粒就开始长大，而A不锈钢相应为900℃。