合金钢习题 答案
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。
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。
机械制造技术基础(第2版)习题答案
机械加工方法与装备一、填空题1. 实现切削加工的基本运动是______ ____ _和______ ______。
2. 机床型号中必须包含机床的_______代号、_______代号、_______代号和____ ___代号。
3. 目前在切削加工中最常用的刀具材料是 ____ _和____ __ __。
4. 切削用量一般包括 ____ __、 ____ __和___ __ ___。
5. 车削加工中，影响切削层宽度的因素有 ____ _和____ __ __。
二、选择题1.在外圆磨床上磨削工件外圆面时，其主运动是（）。
A砂轮回转运动 B工件回转运动 C砂轮直线运动 D 工件直线运动2.在立式钻床上钻孔，其主运动和进给运动（）。
A均由工件来完成 B均由刀具来完成 C分别由工件和刀具来完成 D 分别由刀具和工件来完成3. 背吃刀量是指主切削刃与工件切削表面的接触长度（）。
A 在切削平面的法线方向上测量的值 B在正交平面的法线方向上测量的值C在基面上的投影值 D在主运动和进给运动方向所组成平面的法线方向上测量的值4.普通车床的主参数是（）。
A 车床最大轮廓尺寸B 主轴与尾座之间最大距离C 主轴中心高D 床身上工件最大回转直径5. 确定刀具标注角度的参考系选用的三个主要基准平面是（）。
A 切削平面、已加工平面和待加工平面B 前刀面、主后刀面和副后刀面C 基面、切削平面和正交平面（主剖面）D 基面、进给平面和法平面6. 通过切削刃上选定点，垂直于主运动方向的平面称为（）。
A 切削平面B 进给平面C 基面 D主剖面7. 刃倾角是在切削平面内测量的主切削刃与（）之间的夹角。
A 切削平面 B基面C 主运动方向 D进给方向8. 刀具在基面内测量的角度有（）。
A 前角和后角B 主偏角和副偏角C 刃倾角D 副后角9. 在正交平面内测量的角度有（）。
A 前角和后角B 主偏角和副偏角C 副后角D 刃倾角10. 车外圆时若刀尖低于工件轴线，其工作角度与标注角度相比将会（）。
（完整版）金属学材料学课后习题答案全
（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。
合金钢练习题及参考答案
（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。
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%
金属学与热处理课后习题第十一章-参考答案
第十一章参考答案11-1试述影响材料强度的因素及提高强度的方法答：（1）影响材料强度的因素：化学成分、组织织构、加工工艺、形变温度、应变速率等。
以钢为例，合金元素的加入可能产生固溶强化、沉淀强化、细晶强化，对提高钢材的强度有利。
对于同一化学成分的合金而言，组织结构不同，其力学性能也不相同。
为了提高其强度，可通过改变热处理工艺或加工工艺来实现。
一般情况下，降低形变温度或提高应变速率，合金的强度会增大。
（2）提高材料强度的途径：加工硬化/形变强化、固溶强化、第二相强化（沉淀强化和弥散强化）、细晶强化/晶界强度（较低温度）。
11-2试述影响材料塑性的因素及提高塑性的方法答：（1）影响材料塑性的因素：化学成分、组织织构、加工工艺、形变温度、应变速率等。
杂质元素通常对塑性不利，合金元素的加入一般对提高材料的强度有贡献，在等强温度下，只有晶界强化可以提高强度的同时，提高其韧性，使材料获得细晶组织结构可提高其塑性。
一般而言，形变温度的降低或应变速率的提高对强度有利，而对提高塑性不利。
（2）提高材料塑性的途径：降低材料中杂质的含量、细化晶粒、加入韧化元素、加入细化晶粒元素、提高变形温度、降低应变速率。
11-4试就合金元素与碳的相互作用进行分类，指出1）哪些元素不形成碳化物2）哪些元素为弱碳化物形成元素，性能特点如何3）哪些元素为强碳化物形成元素，性能特点如何4）何谓合金渗碳体，与渗碳体相比，其性能如何答：1）非碳化物形成元素：Ni、Si、Co、Al、Cu等。
2）Mn为弱碳化物形成元素，除少量可溶于渗碳体中形成合金渗碳体外，几乎都溶于铁素体和奥氏体中。
3）Zr、Nb、V、Ti为强碳化物形成元素，与碳具有极强的亲和力，只要有足够的碳，就形成碳化物，仅在缺少碳的情况下，才以原子状态融入固溶体中。
4）合金元素溶入渗碳体中即为合金渗碳体，它是合金元素溶入渗碳体中并置换部分铁原子而形成的碳化物，合金渗碳体比一般渗碳体稳定，硬度高，可以提高耐磨性。
材料科学基础自检习题及答案
判断题：1.所有的合金元素都能提高钢的淬透性。
（）2.溶入奥氏体中的所有合金元素，都能降低钢的淬火临界冷却速度。
（）3.40Cr钢在正常淬火加热条件下，水淬比油淬的淬透性好，小件比大件的淬透性好。
（）4.GCr15SiMn钢属于高合金钢。
（）5.不锈钢中的含碳量越多，则抗蚀性越好。
（）6.高速钢工具，为满足热硬性的要求，常用最终热处理方法为淬火+低温回火。
7.弹簧经淬火和中温回火后的组织是回火索氏体。
（）8.钢的热处理是通过热加工手段，以改变钢的形状、尺寸，从而改善钢的性能的一种工艺方法。
（）9.表面淬火既能改变钢的表面化学成分，也能改善心部的组织和性能。
（）10.马氏体硬度主要取决于马氏体中的合金含量。
（）11.钢热处理后的最终性能，主要取决于所获得的组织结构。
（）12.在生产中，习惯把淬火和高温回火相结合的热处理方法称为预备热处理。
（）选择题：1.经过热成形制成的弹簧，其使用长大的组织是（）。
A:珠光体 B:回火马氏体 C:回火屈氏体 D:索氏体2.制造手锯条应选用（）钢。
A:T10 B:CrWMn C:45 D:Cr123.成分一定的合金钢，欲提高其淬透性，可采取（）。
A:细化原始组织 B:减小零件的截面尺寸 C:提高淬火加热温度D:用冷却能力强的淬剂4.20CrMnTi钢根据其组织和机械性能，在工业上主要作为一种（）使用。
A:合金渗碳钢 B:合金弹簧钢 C:合金调质钢 D:滚动轴承钢5.影响钢的淬透性的决定性因素是（）。
A:临界冷却速度 B:加热时间 C:淬火介质 D:加热温度6.淬硬性好的钢（）。
A:具有中等的碳含量 B:具有高的碳含量 C:具有低的碳含量7.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8.钢的渗碳温度范围是（）。
A:600-650℃ B:800～850℃ C:900～950℃ D:1000～1050℃9.碳钢的淬火工艺是将其工件加热到一定温度，保温一段时间，然后采用的冷却方式是（）。
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。
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。
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。
机械工程材料课后习题答案
机械工程课后答案第一章1、什么是黑色金属？什么是有色金属?答：铁及铁合金称为黑色金属，即钢铁材料;黑色金属以外的所有金属及其合金称为有的金属。
2、碳钢,合金钢是怎样分类的？答：按化学成分分类；碳钢是指含碳量在0.0218％--2。
11%之间，并含有少量的硅、锰、硫、磷等杂质的铁碳合金。
3、铸铁材料是怎样分类的？应用是怎样选择？答:铸铁根据石墨的形态进行分类，铸铁中石墨的形态有片状、团絮状、球状、蠕虫状四种，对应为灰铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁和蠕墨铸铁。
4、陶瓷材料是怎样分类的？答：陶瓷材料分为传统陶瓷、特种陶瓷和金属陶瓷三种。
5、常见的金属晶体结构有哪几种？它们的原子排列和晶格常数各有什么特点？α—Fe,γ-Fe,Al，Cu，Ni，Pb，Cr，V,Mg,Zn各属何种金属结构？答：体心晶格立方,晶格常数a=b=c,α-Fe，Cr,V.面心晶格立方,晶格常数a=b=c，γ-Fe，Ni,Al，Cu,Pb.密排六方晶格，Mg，Zn。
6、实际金属晶体中存在哪些缺陷？它们对性能有什么影响？答：点缺陷、破坏了原子的平衡状态,使晶格发生扭曲，从而引起性能变化，是金属的电阻率增加,强度、硬度升高，塑性、韧性下降。
线缺陷(位错）、少量位错时，金属的屈服强度很高，当含有一定量位错时，强度降低。
当进行形变加工时，位错密度增加，屈服强度增高。
面缺陷（晶界、亚晶界)、晶界越多，晶粒越细，金属的塑性变形能力越大，塑性越好。
7、固溶体有哪些类型?什么是固溶强化?答：间隙固溶体、置换固溶体。
由于溶质元素原子的溶入，使晶格发生畸变，使之塑性变形抗力增大，因而较纯金属具有更高的强度、硬度，即固溶强化作用。
第二章1、在什么条件下，布氏硬度实验比洛氏硬度实验好？答：布氏硬度实验主要用于硬度较低的退火钢、正火钢、调试刚、铸铁、有色金属及轴承合金等的原料和半成品的测量，不适合测定薄件以及成品。
洛氏硬度实验可用于成品及薄件的实验。
2、σ0。
2的意义是什么?能在拉伸图上画出来吗？答：表示对于没有明显屈服极限的塑性材料，可以将产生0。
工程材料习题与答案7-8
学
III）的组织变化。
院
机械工程材料 第七章 钢的热处理
（五） 综合分析题（续）
11、 制造一种模具，采用T10A钢，并经下列工艺过 程加工而成（作业）：
– 锻造 正火 球化退火 切削加工 淬火、低温回火
磨削 检验
请回答：
– 1、T10A牌号中“A”的含义
– 2、锻造的目的
中 南
– 3、正火的目的 – 4、正火后的组织
12、20是优质碳素钢，可制造冲压件及焊接件；9SiCr是低合金
20．分析图7-2的实验曲线中硬度随碳含量变化的原因。图中曲线1为亚
共析钢加热到以上，过共析钢加热到以上淬火后，随钢中碳含量的增加 钢的硬度变化曲线；曲线2为亚共析钢加热到以上，过共析钢加热到以 上淬火后，随钢中碳含量的增加钢的硬度变化曲线；曲线3表示随碳含
量增加，马氏体硬度的变化曲线。
机械工程材料 第七章 钢的热处理
√a．具有高的合金元素含量；b．具有高的碳含量；c．具有低的碳含量。
中 南 大 学 机 电 工 程 学 院
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机械工程材料 第七章 钢的热处理
（五）综合分析题(续)略，请自已思考
11．亚共析钢热处理时快速加热可显著地提高屈服强度和冲击韧性，是
电
组织和性能。
工
程
学
院
机械工程材料 第七章 钢的热处理
（四）选择正确答案
1. 钢在淬火后获得的马氏体组织的粗细主要取决于：
粒度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
2. 奥氏体向珠光体的转变是：
a√．扩散型转变； b．非扩散型转变；
(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。
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合金钢
一、填空题
1.合金钢按主要用途可分为合金结构钢、合金工具钢和特殊性能钢
三大类。
2.合金钢按合金元素总量高低可分为低合金钢、中合金钢和高合金钢三
种。
3.合金结构钢又细分为普通低合金结构钢、合金渗碳钢、合金调质
钢、
合金弹簧钢和滚动轴承钢五类。
4.调质钢的含碳量一般在 %至 %之间。
5.合金刃具钢分为低合金刃具钢和高速钢两类。
6.高速钢在600℃以下工作时，硬度仍保持在HRC60以上，具有高的红硬性。
二、判断题（对的打“√”，错的打“×”）
1.合金钢是多种钢混合而成的混合物。
（×）
2.合金钢因为含有合金元素，所以比碳钢淬透性差。
（×）
3.大部分合金钢淬透性都比碳钢好。
（√）
4.除Fe、C外还含有其他元素的钢就是合金钢。
（×）
5.低合金钢是指含碳量低于%的合金钢。
（×）
6.40Cr是最常用的合金调质钢。
（√）
7.合金结构钢都是高级优质钢。
（×）
8.合金工具钢都是高级优质钢。
（√）
9.钢的淬透性是指钢淬火时能够达到的最高硬度。
（×）
10.碳钢淬透性比合金钢好（×）
11.3Cr2W8V的平均含碳量为%，所以它是合金结构钢。
（×）
12.GCr15是滚动轴承钢，但又可以制造柴油机中的精密偶件。
（√）
13.特殊性能钢简称特类钢。
（×）
14.16Mn的含碳量为%，是较高含锰量的优质碳素结构钢。
（×）
15.W6Mo5Cr4V2是高速钢。
（√）
16.Cr12MoV是不锈钢。
（×）
17.1Cr18Ni9Ti是合金工具钢。
（×）
18.60Si2Mn是合金弹簧钢。
（√）
19.GCr15既可做滚动轴承，也可做量具。
（√）
20.含铬的钢都是不锈钢。
（×）
三、单项选择题
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C
3.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.属于合金调质钢的是材料
A．20Cr B．40Cr C．4Cr9Si2 D．4Cr13
7.调质钢要求含碳量在一定的范围，如含碳量过低，则；含碳量过高，
则。
A．强度低/刚度低B．刚度低/强度低
C．韧性低/疲劳性能低D．硬度低/韧性低
8.下列钢材中属于合金钢的是。
A．20 B．40Cr C．ZG200—400 D．H62
9.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（～%）的钢B．含碳量为%的钢
C．合金渗碳钢D．高碳高合金钢
10.高速钢刀具刃部能保持高硬度的最高工作温度是。
A．250～300℃ B．350～450℃C．500～550℃ D．600～650℃11.高速钢适于制作下作高速切削的刀具，如钻头、车刀。
A．600℃B．500℃C．400℃D．300℃
12.滚动轴承钢主要加入合金元素。
A．Mn B．Cr C．Si D．V
13.不属于合金结构钢的是
A．低合金结构钢B．高速钢
C．合金渗碳钢D．滚珠轴承钢
14.用40Cr钢制造齿轮，锻造后的典型热处理工艺应为
A．正火处理B．完全退火C．调质处理D．渗碳处理
15.合金渗碳钢渗碳后必须进行热处理才能使用。
A．淬火+低温回火 B．淬火+中温回火 C．淬火+高温回火 D．完全退火16.普通低合金结构钢是。
A．16Mn B．20CrMnTi C．9CrSi D．T8A
17.合金工具钢有。
A．20Cr B．20CrMnTi C．T12A D．9CrSi
18.30CrMnSi和3CrW8V
A．含碳量相差很多B．含碳量相同
C．都是合金结构钢 D．都是合金工具钢
19.GCr15中Cr的含量为。
A．15% B．% C．%D．%
20.1Cr13是。
A．铬不锈钢B．合金工具钢C．耐磨钢D．合金结构钢
21.用于制作有耐酸要求，抗氧化要求、抗应力腐蚀要求和塑性要求好的不锈钢，
一般是。
A．马氏体型不锈钢B．铁素体型不锈钢
C．奥氏体型不锈钢D．都可以
四、多项选择题
1.60Si2MnB的含碳量A，它是E。
A．%B．6% C．60% D．合金工具钢
E．合金弹簧钢F．耐热钢
2.GCr15是C，含铬量是D。
A．不锈钢B．耐热钢C．滚动轴承钢
D．%E．15% F．%
3.下列材料中，A是特殊性能钢，B、C是碳素工具钢，D是合金弹簧
钢，D、E是合金结构钢。
A．1Cr13 B．T8 C．T12A D．50CrVA E．35CrMo
4.合金结构钢包括。
A．高速钢B．冷作模具钢C．合金渗碳钢D．合金调质钢E．量具钢F．合金弹簧钢G．滚动轴承钢
五、问答题
1.什么叫合金钢同碳素钢相比，有哪些优越性
为了提高碳钢的使用性能及工艺性能，满足工业生产的需要，在冶炼的过程中有目的地在碳钢中加入一定量的某些合金元素，使之成为具有特定性能的钢，即合金钢。
同碳素钢相比，有以下优越性：合金钢的淬透性比碳钢高；合金钢的强度、屈强比比碳钢高；合金钢的高温强度和回火抗力比碳钢高；合金钢具有碳钢所没有的特殊物理化学性能
2.试述普通低合金钢的性能特点（同普通碳素钢比）
低普钢具有高的屈服强度与良好的塑性、韧性。
通过合金元素（主要是锰、硅）强化作用，使低合金结构钢的屈服强度较碳素结构钢提高30%～50%以上，特别是屈强比的提高更为明显；低合金结构钢的含碳量低，加入铌、钛、钒还可抑
制焊缝区的晶粒长大，有良好的焊接性。
加入合金元素铜、磷以及铝等，可使耐蚀性明显提高。
尤其是铜和磷复合加入时效果更好。
六、连线题
连接下列常用材料的牌号
16Mn 合金渗碳钢
20CrMnTi 滚动轴承钢
50CrVA 普通低合金结构钢
40Cr 合金弹簧钢
GCr15 合金调质钢
9SiCr 合金调质钢
40CrNi 合金工具钢
3Cr13 合金弹簧钢
W6Mo5Cr4V2 普通低合金结构钢
55Si2Mn 高速钢
16MnNb 不锈钢
W18Cr4V 铬镍不锈钢
1Cr13 耐热钢
0Cr18Ni9 高速钢
4Cr14Ni14W2Mo 铬不锈钢。