材料学作业1-第一章热处理
金属材料与热处理习题册参考答案
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 2．光泽延展性导电性导热性合金 3．成分热处理性能性能二、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一、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 10．静冲击交变 11．弹性塑性塑性 12．材料内部与外力相对抗 13．内力不同 14．外部形状内部的结构二、判断题 1．√ 2．× 3．× 4．× 5．× 6．√ 7．√ 8．√ 9．√ 10．√ 11．× 12．√ 13．√ 14．× 15．√三、选择题 1．A 2．C B A 3．B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；由很多的小晶体组成的晶体称为多晶体。
3．答：弹性变形是指外力消除后，能够恢复的变形；塑性变形是指外力消除后，无法恢复的永久性的变形。
4．答：材料在受到外部载荷作用时，为保持其不变形，在材料内部产生的一种与外力相对抗的力，称为内力；单位面积上所受的内力就称为应力。
五、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。
热处理各章习题.
第一章金属固态相变概论1、名词解释固态相变平衡转变惯习面取向关系2、填空题1) 理论是施行金属热处理的理论依据和实践基础。
2)固态金属发生的平衡转变主要有。
3)固态金属发生的非平衡转变主要有。
4)金属固态相变的类型很多，但就相变的实质来说，其变化不外乎以下三个方面：①；②；③。
5)相变时，（举一种）只有结构上变化；只有成分上的变化；只有有序化程度的变化；（举一种）兼有结构和成分的变化。
6)根据界面上两相原子在晶体学上匹配程度的不同，可分为等三类。
7)一般说来，当新相与母相间为界面时，两相之间必然存在一定的晶体学取向关系；若两相间无一定的取向关系，则其界面必定为界面。
3、金属固态相变有哪些主要特征？哪些因素构成相变阻力？哪些因素构成相变驱动力？第二章钢的加热转变1、名词解释奥氏体相变临界点（Ac1,Ac3,Accm, Ar1,Ar3,Arcm）晶粒度起始晶粒度本质晶粒度实际晶粒度2、填空题1)、奥氏体的形成遵循相变的一般规律，即包括和两个基本过程。
2)、晶粒长大是一个自发进行的过程，因为3)、晶粒长大的驱动力是。
4)、影响奥氏体晶粒长大的因素主要有。
5)．大多数热处理工艺都需要将钢件加热到以上。
6)．奥氏体是碳溶于所形成的固溶体。
8)．奥氏体晶粒度有三种：晶粒度、晶粒度、晶粒度。
9). 在相同加热条件下，珠光体的片层间距越小，则奥氏体化的速度。
3、选择题(1) 奥氏体是碳溶解在__________中的间隙固溶体.(a)γ-Fe (b)α-Fe (c)Fe (d)立方晶系(2) 奥氏体形成的热力学条件为奥氏体的自由能______珠光体的自由能.（a）小于（b）等于（c）大于（d）小于等于(3) 奥氏体核的长大是依靠____的扩散, 奥氏体(A)两侧界面向铁素体(F)及渗碳体(C)推移来进行的.（a）铁原子（b）碳原子（c）铁碳原子（d）溶质原子(4) 渗碳体转变结束后, 奥氏体中碳浓度不均匀, 要继续保温通过碳扩散可以使奥氏体____.(a) 长大 (b) 转变 (c) 均匀化 (d) 溶解(5) 奥氏体的长大速度随温度升高而____.(a) 减小 (b) 不变 (c) 增大 (d) 无规律(6) 连续加热的奥氏体转变温度与加热速度有关.加热速度逾大, 转变温度____, 转变温度范围越小, 奥氏体___.(a)愈低, 愈均匀 (b)愈高, 愈不均匀(c)愈低, 愈不均匀 (d) 愈高, 愈均匀(7) 加热转变终了时所得A晶粒度为_____.(a)实际晶粒度 (b)本质晶粒度 (c)加热晶粒度 (d).起始晶粒度(8) 奥氏体晶粒半径逾小, 长大驱动力___(a)愈大 (b)不变 (c)逾小 (d)无规律4、奥氏体晶核优先在什么地方形成？为什么？5、以共析钢（P组织）为例，说明加热转变中奥氏体的形成机理，并画出A等温形成动力学图。
材料热处理原理第一章金属固态相变基础
1#楼203 周二 5-6节 周四 1-2节
热处理
热处理原理与工艺
• 热处理：将金属或工件放在一定的介质中，通 过加热、保温和冷却的方法，使金属或合金的 内部组织结构发生变化，从而获得所需性能的 技术。
• 金属材料生产和机械制造过程的重要组成部分 之一。
• 热处理的特点：
– 一般不改变材料或工件的形状和整体的化学成分 – 改变材料或工件的微观组织和结构，或表面的化学成
特点：
（1）存在由于均匀切变引起的宏观形状改变，可在预先制备的抛光试样 表面上出现浮突现象。
（2）相变不需要通过扩散，新相和母相的化学成分相同。 （3）新相和母相之间存在一定的晶体学位向关系。 （4）某些材料发生非扩散相变时，相界面移动速度极快，可接近声速。
4. 按相变方式分类
➢ 有核相变：通过形核-长大方式进行的。
• 其两个生成相的结构和 成分均与母相不同
• 加热时也可发生 α+→转变，称为逆 共析相变
平衡相变
④调幅分解
• 某些合金在高温下具有均匀单相固溶体，但冷却到 某一温度范围时可分解成为与原固溶体结构相同但 成分不同的两个微区，这种转变称为调幅分解。
特点：转变初期不存在明显的相界面和成分突变； 通过上坡扩散实现成分变化； 一个自发分解过程； 不经历形核阶段； 分解速度快
3. 按原子迁移特征分类
扩散型相变
相变时原子迁移特征
非扩散型相变
3. 按原子迁移特征分类
（1）扩散型相变
相变时，相界面的移动是通过原子近程或远程扩散而进行的相变。
如：脱溶型相变、共析型相变(珠光体型转变）、调幅分解和有序化 转变等。
特点：
（1）有原子扩散运动，相变速率受原子扩散速度所控制； （2）新相和母相的成分往往不同； （3）只有因新相和母相比容不同而引起的体积变化，没有宏观形状
第1章1.9钢的热处理练习题参考答案
第1章1.9 钢的热处理练习题参考答案一、填空题1. A 晶核的形成；A 晶核的长大；剩余Fe3C的溶解；A 成分的均匀化；2．都是由F 和Fe3C组成的机械混合物；T的片层间距比P的片层间距小、强度硬度比P高；3．羽毛；针；4．亚共析钢多一条铁素体析出线，过共析钢多一条渗碳体析出线；5．板条状；针状；板条状；6．靠右；小；7．加热；保温；冷却；形状，组织与性能；8. A c3以上20～30℃；亚共析；9．使P 中的Fe3C球化，降低硬度，便于加工；高碳钢；10. Ac3 以上30～50℃；Acl 以上30～50℃；11. 低；多；12.小；13. Fe 一Fe3C 相图，C 曲线；14. 获得所要求的力学性能、消除内应力、稳定组织和尺寸；低；15. 碳的偏聚、马氏体的分解、残余奥氏体的转变、渗碳体的聚集长大和铁素体再结晶；16. 分解、吸收、扩散；17. S 中的Fe3C 呈片状，而回火S 中的Fe3C 呈粒状；在强度、硬度相同时，回火S 韧性比正火S 的好；二、选择题1.b ,d ;2.a ,d ;3.c ;4.b ;5.b,d ;6.c ;7.b ;8.c ;9.b,d ; 10.a ;11.c ; 12.a ; 13.b ; 14.d ; 15.a ; 16.a ; 17.c ; 18.c ; 19.a,b,c ; 20.d 。
三、判断题1．×；2．×；3．×；4．√；5．√；6．×；7．√；8．×；9．×；10．×；11．×；12．×；13．√；14．√；15．×；16．×；17．√。
四、综合分析题1．答：不一定。
本质晶粒度表示在特定的加热条件下A 晶粒有长大的倾向。
本质细晶粒钢是指钢特定的加热条件下，A晶粒不容易长大。
而本质粗晶粒钢是指钢特定的加热条件下，A晶粒迅速长大。
超过规定的温度，阻止A晶粒长大的碳化物也溶解后，本质细晶粒钢的A 晶粒并不一定比本质粗晶粒钢的细。
工程材料与热处理第1章作业题参考答案
⼯程材料与热处理第1章作业题参考答案1．写出下列⼒学性能符号所代表的⼒学性能指标的名称和含义。
σe、σs、σ r 0.2、σb、δ、ψ、a k 、σ-1、HRA、HRB、HRC、HBS(HBW)。
σe是弹性极限，是材料产⽣完全弹性变形时所承受的最⼤应⼒值；σs是屈服强度，是材料产⽣屈服现象时的最⼩应⼒值；σ r 0.2是以试样的塑性变形量为试样标距长度的0.2%时的应⼒作为屈服强度；σb是抗拉强度，是材料断裂前所能承受的最⼤应⼒值；δ是伸长率，试样拉断后标距长度的伸长量与原始标距长度的百分⽐；ψ是断⾯收缩率，是试样拉断后，缩颈处横截⾯积的缩减量与原始横截⾯积的百分⽐；a k是冲击吸收功，摆锤冲击试验中摆锤冲断试样所消耗的能量称为冲击吸收功；σ-1是材料经受⽆数次应⼒循环⽽不被破坏的最⼤应⼒；HRA、HRB、HRC是洛⽒硬度由于不同的压头和载荷组成的⼏种不同的洛⽒硬度标尺⽽产⽣的三种表⽰⽅法；HBS(HBW)是布⽒硬度，⽤淬⽕钢球做压头测得的硬度⽤符号HBS表⽰，⽤硬质合⾦做压头测得的硬度⽤符号HBW表⽰。
2．低碳钢试样在受到静拉⼒作⽤直⾄拉断时经过怎样的变形过程?由最初受⼒时的弹性变形到超过屈服极限的塑性变形到最后超过抗拉强度后的断裂。
3．某⾦属材料的拉伸试样l0=100mm，d0=10mm。
拉伸到产⽣0.2％塑性变形时作⽤⼒(载荷)F0.2=6.5×103N；Fb=8．5×103N。
拉断后标距长为l l=120mm，断⼝处最⼩直径为d l=6.4mm，试求该材料的σ0.2、σb、δ、ψ。
σ0.2= F0.2/ s0=(6.5×103)/π×（10/2）2=82.8MPaσb= F b/ s0=(8.5×103)/π×（10/2）2=108.28MPaδ=(l l- l0)/ l0×100%=20%ψ=( s0- s1)/ s0=[π×（10/2）2-π×（6.4/2）2]/π×（10/2）2=59.04%4．钢的弹性模量为20.7×104MPa，铝的弹性模量为6.9×104MPa。
金属材料工学第一章 金属材料的加热
在相同温度下，一切物体的辐射能以黑体最大。 黑度ε=c/c0，c0为绝对黑体的辐射系数，最大20.52kJ/(m2hK4)
用来加热工件的热量应由发热体、炉壁等辐射来的热量减去反射的热量 及其自身辐射的热量。 发热体与工件之间存在有挡板等遮热物时，将使辐射换热量减少。 气体介质（发热体与工件之间）：单原子气体如H2，O2，N2等不吸收辐射能。 CO2，H2O等都能吸收较多能量。 辐射炉旁，为了减少辐射热损失，采用浅色挡板还是深色挡板？
钢的热传导系数
• 大多数纯金属的导热系数随温度升高而降低。 • 金属的纯度对导热系数影响很大，其导热系数随其纯度的增高而增大，因此合金 的导热系数比纯金属要低。 • 非金属的建筑材料或绝热材料的导热系数与温度、组成及结构的紧密程度有关， 一般随密度增加而增大，随温度升高而增大。
A<M<P 合金元素M含量对Fe-M二元 合金热传导系数的影响
氨分解装置 制备N2+H2
可逆氧化还原反应
H2-H2O气氛： Fe + H 2O ←⎯<570⎯°C→ Fe3O4 + H 2 , lg K p1 = 1455 / T −1.259 Fe + H 2O ←⎯>570⎯°C→ FeO + H 2 , lg K p3 = 724 / T − 0.391
CO-CO2气氛：
[ C ] Fe 3C , A + CO 2 ←⎯ → 2 CO , K
=
p
2 CO
p CO 2 ⋅ a C
H2-CH4气氛：
[ C ] Fe 3 C , A + 2 H 2 ←⎯ → CH
4, K
=
p CH 4
p2 H2
金属材料与热处理课后习题
第一章金属材料基础知识1、什么是强度？材料强度设计的两个重要指标分别是什么？2、什么是塑性？塑性对材料的使用有何实际意义？3、绘出简化后的Fe-Fe3C相图。
4、根据Fe-Fe3C相图，说明下列现象的原因。
（1）含碳量1%的铁碳合金比含碳量0.5%的铁碳合金的硬度高。
（2）一般要把钢材加热到1000~1250℃高温下进行锻轧加工。
（3）靠近共晶成分的铁碳合金的铸造性能好。
5、随着含碳量的增加，钢的组织性能如何变化？6、铁碳相图中的几个单相分别是什么？其本质及性能如何？第二章钢的热处理原理1、何谓奥氏体？简述奥氏体转变的形成过程及影响奥氏体晶粒长大的因素。
奥氏体晶粒的大小对钢热处理后的性能有何影响？2、什么是过冷奥氏体与残余奥氏体。
3、为什么相同含碳量的合金钢比碳素钢热处理的加热温度要高、保温时间要长？4、画出共析钢过冷奥氏体等温转变动力学图。
并标出：（1）各区的组织和临界点（线）代表的意义；（2）临界冷却曲线；，S，T＋M组织的冷却曲线。
（3）分别获得M、P、B下5、什么是第一类回火脆性和第二类回火脆性？如何消除？6、说明45钢试样（Φ10mm）经下列温度加热、保温并在水中冷却得到的室温组织：700℃，780℃，860℃，1100℃。
7、马氏体的本质是什么？它的硬度为什么很高？是什么因素决定了它的脆性？8、简述随回火温度升高，淬火钢在回火过程中的组织转变过程与性能的变化趋势。
第三章钢的热处理工艺1、简述退火的种类、目的、用途。
2、什么是正火？正火有哪些应用？3、什么是淬火，淬火的主要目的是什么？4、什么是临界冷却速度？它与钢的淬透性有何关系？5、什么是表面淬火？表面淬火的方法有哪几种？表面淬火适应于什么钢？简述钢的表面淬火的目的及应用。
6、有一具有网状渗碳体的T12钢坯，应进行哪些热处理才能达到改善切削加工性能的目的？试说明热处理后的组织状态。
7、简述化学热处理的几个基本过程。
渗碳缓冷后和再经淬火回火后由表面到心部是由什么组织组成？8、什么是钢的淬透性和淬硬性？影响钢的淬透性的因素有哪些？如何影响？9、过共析钢一般在什么温度下淬火？为什么？10、将共析钢加热至780℃，经保温后，请回答：（1）若以图示的V1、V2、V3、V4、V5和V6的速度进行冷却，各得到什么组织？（2）如将V1冷却后的钢重新加热至530℃，经保温后冷却又将得到什么组织？力学性能有何变化？11、甲、乙两厂生产同一种零件，均选用 45 钢，硬度要求 220 ～ 250HBS 。
金属材料与热处理(全)精选全文
2、常用的细化晶粒的方法：
A、增加过冷度
B、变质处理 C、振动处理。
三、同素异构转变
1、金属在固态下，随温度的改变有一种晶格转变为另一晶格的现象称为 同素异构转变。
2、具有同素异构转变的金属有：铁、钴、钛、锡、锰等。同一金属的同素 异构晶体按其稳定存在的温度，由低温到高温依次用希腊字母α，β，γ， δ等表示。
用HBS（HBW）表示，S表示钢球、W表示硬质合金球 当F、D一定时，布氏硬度与d有关，d越小，布氏硬度值越大，硬度越高。 （2）布氏硬度的表示方法：符号HBS之前的数字为硬度值符号后面按以下顺 序用数字表示条件：1）球体直径；2）试验力；3）试验力保持的时间 （10~15不标注）。
应用范围：主要适于灰铸铁、有色金属、各种软钢等硬度不高的材料。
2、洛氏硬度
（1）测试原理：
采用金刚石圆锥体或淬火钢球压头，压入金属表面后，经规定保持时间后即 除主试验力，以测量的压痕深度来计算洛氏硬度值。
表示符号：HR
（2）标尺及其适用范围：
每一标尺用一个字母在洛氏硬度符号HR后面加以注明。常用的洛氏硬度标 尺是A、B、C三种，其中C标尺应用最为广泛。
见表：P21 2-2
§2-2金属的力学性能
学习目的：★了解疲劳强度的概念。 ★ 掌握布氏硬度、洛氏硬度、维氏硬度的概念、硬
度测试及表示的方法。 ★掌握冲击韧性的测定方法。 教学重点与难点 ★布氏硬度、洛氏硬度、维氏硬度的概念、硬度测
试及表示的方法。
§2-2金属的力学性能 教学过程：
复习：强度、塑性的概念及测定的方法。
2、 非晶体：在物质内部，凡原子呈无序堆积状态的（如普通玻璃、松 香、树脂等）。 非晶体的原子则是无规律、无次序地堆积在一起的。
材料学作业1-第一章热处理教程文件
《材料学》作业1-第一章钢的热处理复习作业题：1.解释下列名词：（1）奥氏体的起始晶粒度、实际晶粒度、本质晶粒度；（2）珠光体、索氏体、屈氏体；（3）贝氏体、马氏体；（4）奥氏体，过冷奥氏体，残余奥氏体；（5）退火，正火，淬火，回火，冷处理，时效处理（尺寸稳定处理）；（6）淬火临界冷却温度（Vk），淬透性，淬硬性；（7）再结晶，重结晶；（8）调质处理，变质处理。
2．什么是热处理？常见的热处理方法有几种，其目的是为了什么？从相图上看，怎样的合金才能进行热处理强化？3．画出共析碳钢过冷奥氏体等温转变C 曲线，标明各点、线、区的意义；并指出影响C 曲线形状和位置的主要因素；说明合金元素对C 曲线位置及形状的影响。
4.马氏体的本质是什么?它的硬度为什么很高? 是什么因素决定了它的脆性?5.试比较索、屈氏体、马氏体和回火索氏体、回火屈氏体、回火马氏体之间在形成条件、金相形态与性能上的主要区别。
6.淬透性和淬透层深度有何联系与区别？影响钢件淬透性的主要因素是什么？7.什么是钢的回火脆性？如何避免？8.确定下列钢件的退火方法，并指明目的及退火后的组织：（1）经冷轧后的15钢板，要求降低硬度；（2）ZG35铸造齿轮；（3）锻造过热的60钢锻坯；（4）具有片状渗碳体的T12钢坯。
9.用T10钢制造形状简单的车刀，其工艺路线为：锻造－热处理－机加工－热处理－磨加工。
（1）写出其中热处理工序的名称及作用（2）制定最终热处理（磨加工前的热处理）的工艺规范，并指出车刀在使用状态下的显微组织和大致硬度。
复习思考题：1.指出共析碳钢加热时奥氏体形成的几个阶段，并说明亚共析碳钢及过共析碳钢的奥氏体形成的主要特点。
2.指出影响奥氏体形成速度和奥氏体实际晶粒度的因素。
3.何谓本质细晶粒钢？本质细晶粒钢的奥氏体晶粒是否一定比本质粗晶粒钢的细？4.有甲、乙两种钢，同时加热至1150℃，保温两小时，经金相显微组织检查，甲钢的奥氏体晶粒度为3级，乙钢为6级。
工程材料与热处理第章作业题参考答案
1.置换固溶体中，被置换的溶剂原子哪里去了？答：溶质把溶剂原子置换后，溶剂原子重新加入晶体排列中，处于晶格的格点位置。
2.间隙固溶体和间隙化合物在晶体结构与性能上的区别何在？举例说明之。
答：间隙固溶体是溶质原子进入溶剂晶格的间隙中而形成的固溶体，间隙固溶体的晶体结构与溶剂组元的结构相同，形成间隙固溶体可以提高金属的强度和硬度，起到固溶强化的作用。
如：铁素体F是碳在α-Fe中的间隙固溶体，晶体结构与α-Fe相同，为体心立方，碳的溶入使铁素体F强度高于纯铁。
间隙化合物的晶体结构与组元的结构不同，间隙化合物是由H、B、C、N等原子半径较小的非金属元素（以X表示）与过渡族金属元素（以M表示）结合，且半径比r X/r M＞0.59时形成的晶体结构很复杂的化合物，如Fe3C间隙化合物硬而脆，塑性差。
3.现有A、B两元素组成如图所示的二元匀晶相图，试分析以下几种说法是否正确？为什么？（1）形成二元匀晶相图的A与B两个相元的晶格类型可以不同，但是原子大小一定相等。
（2）K合金结晶过程中，由于固相成分随固相线变化，故已结晶出来的固溶体中含B 量总是高于原液相中含B量.（3）固溶体合金按匀晶相图进行结晶时，由于不同温度下结晶出来的固溶体成分和剩余液相成分不相同，故在平衡态下固溶体的成分是不均匀的。
答：（1）错：Cu-Ni合金形成匀晶相图，但两者的原子大小相差不大。
（2）对：在同一温度下做温度线，分别与固相和液相线相交，过交点，做垂直线与成分线AB相交，可以看出与固相线交点处B含量高于另一点。
(3)错：虽然结晶出来成分不同，由于原子的扩散，平衡状态下固溶体的成分是均匀的。
4.共析部分的Mg-Cu相图如图所示：(1)填入各区域的组织组成物和相组成物。
在各区域中是否会有纯Mg相存在？为什么？答: Mg-Mg2Cu系的相组成物如下图：（α为Cu在Mg中的固溶体）Mg-Mg2Cu系的组织组成物如下图：（α为Cu在Mg中的固溶体，）在各区域中不会有纯Mg相存在，此时Mg以固溶体形式存在。
金属材料及热处理习题精选全文
可编辑修改精选全文完整版第1章钢的热处理一、填空题1．整体热处理分为、、和等。
2．热处理工艺过程由、和三个阶段组成。
3．共析钢在等温转变过程中，其高温转变产物有：、和。
4．贝氏体分和两种。
5．淬火方法有：淬火、淬火、淬火和淬火等。
6．感应加热表面淬火，按电流频率的不同，可分为、和三种。
而且感应加热电流频率越高，淬硬层越。
7．按回火温度范围可将回火分为：回火、回火和回火三种。
8．化学热处理是有、和三个基本过程组成。
9．根据渗碳时介质的物理状态不同，渗碳方法可分为渗碳、渗碳和渗碳三种。
10．除外，其它的合金元素溶入奥氏体中均使C曲线向移动，即使钢的临界冷却速度，淬透性。
11．淬火钢在回火时的组织转变大致包括，，，等四个阶段。
12．碳钢马氏体形态主要有和两种，其中以强韧性较好。
13、当钢中发生奥氏体向马氏体转变时，原奥氏体中碳含量越高，则Ms点越，转变后的残余奥氏体量就越。
二、选择题1．过冷奥氏体是温度下存在，尚未转变的奥氏体。
A．Ms B．M f C．A12．过共析钢的淬火加热温度应该选择在，亚共析钢则应该选择在。
A．Ac1+30~50C B．Ac cm以上C．Ac3+30~50C3．调质处理就是。
A．淬火＋低温回火B．淬火＋中温回火C．淬火＋高温回火4．化学热处理与其他热处理方法的基本区别是。
A．加热温度B．组织变化C．改变表面化学成分5．零件渗碳后，一般需经处理，才能达到表面高硬度和耐磨的目的。
A．淬火＋低温回火B．正火C．调质6．马氏体的硬度主要取决于马氏体的（）A.组织形态B.合金成分C.含碳量7．直径为10mm的40钢其整体淬火温度大约为（）A．750℃ B.850℃ C.920℃8．钢在具体的热处理或热加工条件下实际获得的奥氏体晶粒大小称为（）A.起始晶粒度B.实际晶粒度C.理论晶粒度D.本质晶粒度9．钢渗碳的温度通常是（）。
A.600~650℃B.700~750℃C.800~850℃D.900~950℃10．贝氏体转变属于（）。
金属材料及热处理习题一
河北轨道运输职业技术学院函授教育课程作业年级：层次：专业名称：课程名称：作业序号：学号：姓名：第一章金属材料基础知识一、填空题1．按构成元素不同，金属材料一般可分为和。
2. 钢铁材料是和为主要元素的合金。
3．测量材料的洛氏硬度时，可采用不同的压头和主试验力组成15种洛氏硬度标尺，常用的标尺有、和。
4．500HBW5/750表示用直径为mm的压头，压头材质为，在kgf压力下，保持10~15秒，测得的硬度值为。
5．铁和铜的密度较大，称为金属；铝的密度较小，则称为金属。
6．根据金属材料在磁场中受到磁化程度的不同，金属材料可分为：材料和材料。
7．金属的化学性能包括性和性。
8．工艺性能包括性能、性能、性能、热处理性能及切削加工性能等。
二、选择题1．拉伸试验时，试样拉断前能承受的最大应力称为材料的。
A．屈服点；B．抗拉强度；C．弹性极限。
2．测定淬火钢件的硬度，一般常选用来测试。
A．布氏硬度计；B．洛氏硬度计； C. 维氏硬度计。
3．金属在力的作用下，抵抗永久变形和断裂的能力称为。
A．硬度；B．塑性；C．强度。
4．进行冲击试验时，试样承受的载荷为。
A．静载荷；B．冲击载荷；C．拉伸载荷。
5．金属的越好，则其锻造性能越好。
A．强度；B．塑性；C．硬度。
三、判断题1．钢液用锰铁、硅铁和铝粉进行充分脱氧后，可获得镇静钢。
( )2．塑性变形能随载荷的去除而消失。
( )3．所有金属材料在拉伸试验时都会出现显著的屈服现象。
( )4．测定金属的布氏硬度时，当试验条件相同时，压痕直径越小，则金属的硬度越低。
( )5．洛氏硬度值是根据压头压入被测金属材料的残余压痕深度增量来确定的。
( )6．在小能量多次冲击条件下，金属材料抗多次冲击的能力，主要取决于金属材料强度和塑性的高低。
( )7．1kg钢和1kg铝的体积是相同的。
( )8．一般来说，纯金属的导热能力比合金好。
( )9．金属的电阻率越大，导电性越好。
( )10．所有的金属都具有磁性，能被磁铁所吸引。
金属材料与热处理习题集
《金属材料学》习题第一章金属材料的性能1.在设计机械零件时多用哪两种强度指标？为什么？2.在设计刚度好的零件，应根据何种指标选择材料。
采用何种材料为宜？材料的E越大，其塑性越差，这种说法是否正确？为什么？3.常用的硬度试验方法有几种？其应用范围如何？这些方法测出的硬度值能否进行比较？4.标锯不相同的伸长率能否进行比较？为什么？5.反映材料的受冲击载荷的性能指标是什么？不同条件下测得的这种指标能否比较？怎样应用这种性能指标？6.疲劳破坏是怎样形成的？提高零件疲劳寿命的方法有哪些？为什么表面粗糙和零件尺寸增大能使材料的疲劳强度值减小？7.断裂韧度是表明材料何种性能的指标？为什么要求在设计零件时考虑这种指标？第二章金属的结构与结晶1.解释下列名词：晶体，非晶体，金属键；晶格，晶胞，晶格常数，致密度，配位数；晶面指数，晶向指数；晶体的各向异性，同素异构（晶）转变；点缺陷，线缺陷，面缺陷，亚晶粒，亚晶界，位错；单晶体，多晶体；过冷度，形核率，成长率，自由能差；变质处理，变质剂。
2.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有什么特点？α-Fe、γ-Fe、Al、Cu、Ni、Pb、Cr、V、Mg、Zn各属何种晶体结构？3.已知Cu的原子直径为，求Cu的晶格常数，并计算1mm3Cu中的原子数。
4.在立方晶体结构中，一平面通过y＝1/2、z＝3并平行于X轴，它的晶面指数是多少？试绘图表示。
5.在面心立方晶格中，哪个晶面和晶向的原子密度最大？6.为何单晶体具有各向异性，而多晶体在一般情况下不显示出各向异性？7.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？8.金属结晶的基本规律试什么？晶核的形成率和成长率受到哪些因素的影响？9.在铸造生产中，采用哪些措施控制晶粒大小？在生产中如何应用变质处理？举例说明。
10.简述铸钢锭的组织和缺陷。
11.为什么钢锭希望尽量减少柱状晶区？而铜锭、铝锭往往希望扩大柱状晶区？12.如果其他条件相同，试比较在下列铸造条件下，铸件晶粒的大小：（1）金属模浇注与沙模浇注；（2）高温浇注与低温浇注；（3）铸成薄件与铸成厚件；（4）浇注时采用震动与不采用震动。
金属材料与热处理习题及答案第一章...
金属材料与热处理习题及答案第一章金属的结构与结晶一、判断题1、非晶体具有各同性的特点。
( √ )2、金属结晶时，过冷度越大，结晶后晶粒越粗。
(×)3、一般情况下，金属的晶粒越细，其力学性能越差。
( × )4、多晶体中，各晶粒的位向是完全相同的。
( × )5、单晶体具有各向异性的特点。
( √ )6、金属的同素异构转变是在恒温下进行的。
( √ )7、组成元素相同而结构不同的各金属晶体，就是同素异构体。
( √ ) 8、同素异构转变也遵循晶核形成与晶核长大的规律。
( √ )10、非晶体具有各异性的特点。
( × )11、晶体的原子是呈有序、有规则排列的物质。
( √ )12、非晶体的原子是呈无序、无规则堆积的物质。
( √ )13、金属材料与热处理是一门研究金属材料的成分、组织、热处理与金属材料性能之间的关系和变化规律的学科。
( √ ) 14、金属是指单一元素构成的具有特殊的光泽延展性导电性导热性的物质。
( √ )15、金银铜铁锌铝等都属于金属而不是合金。
( √ )16、金属材料是金属及其合金的总称。
( √ )17、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。
( √ )18、金是属于面心立方晶格。
( √ )19、银是属于面心立方晶格。
( √ )20、铜是属于面心立方晶格。
( √ )21、单晶体是只有一个晶粒组成的晶体。
( √ )22、晶粒间交接的地方称为晶界。
( √ )23、晶界越多，金属材料的性能越好。
( √ )24、结晶是指金属从高温液体状态冷却凝固为固体状态的过程。
( √ )25、纯金属的结晶过程是在恒温下进行的。
( √ )26、金属的结晶过程由晶核的产生和长大两个基本过程组成。
( √ )27、只有一个晶粒组成的晶体成为单晶体。
( √ )28、晶体缺陷有点、线、面缺陷。
( √ )29、面缺陷分为晶界和亚晶界两种。
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《材料学》作业1-第一章钢的热处理
复习作业题：
1.解释下列名词：
（1）奥氏体的起始晶粒度、实际晶粒度、本质晶粒度；
（2）珠光体、索氏体、屈氏体；
（3）贝氏体、马氏体；
（4）奥氏体，过冷奥氏体，残余奥氏体；
（5）退火，正火，淬火，回火，冷处理，时效处理（尺寸稳定处理）；
（6）淬火临界冷却温度（Vk），淬透性，淬硬性；
（7）再结晶，重结晶；
（8）调质处理，变质处理。
2．什么是热处理？常见的热处理方法有几种，其目的是为了什么？从相图上看，怎样的合金才能进行热处理强化？
3．画出共析碳钢过冷奥氏体等温转变C 曲线，标明各点、线、区的意义；并指出影响C 曲线形状和位置的主要因素；说明合金元素对C 曲线位置及形状的影响。
4.马氏体的本质是什么?它的硬度为什么很高? 是什么因素决定了它的脆性?
5.试比较索、屈氏体、马氏体和回火索氏体、回火屈氏体、回火马氏体之间在形成条件、金相形态与性能上的主要区别。
6.淬透性和淬透层深度有何联系与区别？影响钢件淬透性的主要因素是什么？
7.什么是钢的回火脆性？如何避免？
8.确定下列钢件的退火方法，并指明目的及退火后的组织：
（1）经冷轧后的15钢板，要求降低硬度；（2）ZG35铸造齿轮；
（3）锻造过热的60钢锻坯；（4）具有片状渗碳体的T12钢坯。
9.用T10钢制造形状简单的车刀，其工艺路线为：锻造－热处理－机加工－热处理－磨加工。
（1）写出其中热处理工序的名称及作用
（2）制定最终热处理（磨加工前的热处理）的工艺规范，并指出车刀在使用状态下的显微组织和大致硬度。
复习思考题：
1.指出共析碳钢加热时奥氏体形成的几个阶段，并说明亚共析碳钢及过共析碳钢的奥氏体形成的主要特点。
2.指出影响奥氏体形成速度和奥氏体实际晶粒度的因素。
3.何谓本质细晶粒钢？本质细晶粒钢的奥氏体晶粒是否一定比本质粗晶粒钢的细？
4.有甲、乙两种钢，同时加热至1150℃，保温两小时，经金相显微组织检查，甲钢的奥氏体晶粒度为3级，乙钢为6级。
由此能否得出结论：甲钢是本质粗晶粒钢，而乙钢是本质细晶粒钢。
5.将20钢及60钢加热至860℃，保温时间相同，问哪种钢奥氏体晶粒粗大些？
6.珠光体类型组织有哪几种？它们在形成条件、组织形态和性能方面有何特点？
7.贝氏体类型组织有哪几种？它们在形成条件、组织形态和性能方面有何特点？
8.马氏体组织有哪几种基本类型？它们的形成条件、晶粒结构、组织形态、性能有何特点？马氏体的硬度与含碳量关系如何？
9.何谓连续冷却及等温冷却？试绘出奥氏体这两种冷却方式的示意图。
10.试比较共析碳钢过冷奥氏体等温转变曲线与连续转变曲线的异同点。
11.淬火临界冷却速度Vk的大小受哪些因素影响？它与钢的淬透性有何关系？
12.钢获得马氏体组织的条件是什么？与钢的珠光体相变及贝氏体相变比较，马氏体相变有何特点？
13.将Φ5mm的T8钢加热到760℃并保温足够时间，采用何种冷却工艺可以得到如下组织：珠光体，屈氏体，上贝氏体，下贝氏体，屈氏体＋马氏体，马氏体＋少量残余奥氏体；在C 曲线上描出工艺曲线示意图。
14.退火的主要目的是什么？生产上常用的退火操作有哪几种？指出退火操作的应用范围。
15.何谓球化退火？为什么过共析钢必须采用球化退火而不采用完全退火？
17.为什么工件经淬火后往往会产生变形，有的甚至开裂？减小变形及防止开裂有哪些途径？
18.甲、乙两厂生产同一种零件，均选用45钢，硬度要求220HB～250HB，甲厂采用正火，乙厂采用调质处理，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。
19.为什么说得到马氏体随后回火处理是最经济而又最有效的强韧化方法？。