金属材料学及热处理习题

金属材料学及热处理习题
第一章工程材料的力学性能
1．材料常用的塑性指标有（）和（）两种。

其中用（）表示塑性更接近材料的真实变形。

2．检验淬火钢成品件的硬度一般选用（）硬度，而（）硬度适用于测定较软的材料。

5．机械设计时常用（）和（）两种强度指标。

（四）选择题
5．材料开始发生塑性变形的应力值叫做（）
A．弹性极限B．屈服强度C．抗拉强度D．条件屈服强度7．测量淬火钢件及某些表面硬化件的硬度时，一般应用（）
A．HRC B．HRA C．HRB D．HB
9．低碳钢拉伸应力－应变图中，σ－ε曲线上对应的最大应力值称为（）
A．弹性极限B．屈服强度C．抗拉强度D．断裂韧性
（五）问答题
1．零件设计时，选取σs（σ0.2）还是选取σb，应以什么情况为依据？
2．常用的测量硬度方法有几种？其应用范围如何？
第二章金属的晶体结构与结晶
（二）填空题
2．实际金属中存在有（）、（）和（）三类缺陷，位错是（）缺陷、晶界是（）缺陷。

金属中晶粒越细小，晶界面积越（）。

3．金属的结晶过程主要由（）和（）两个基本过程组成。

4．在金属结晶过程中，细化结晶晶粒的主要方法有（）、（）和（）。

5．物质在固态下晶体结构随温度发生变化的现象称为（）。

（四）选择题
1．晶体中的位错属于（）
A．体缺陷B．点缺陷C．面缺陷D．线缺陷
2．多晶体具有（）
A．各向同性B．各向异性C．伪各向同性D．伪各向异性
6．室温下，金属的晶粒越细小，则（）
A．强度高、塑性低B．强度高、塑性高C．强度低、塑性低D．强度低、塑性高7．纯铁在912℃以下叫α－Fe，它的晶格类型是（）
A．体心立方晶格B．面心立方晶格C．密排六方晶格D．简单六方晶格10．两组元组成固溶体，则固溶体的结构（）
A．与溶剂的相同B．与溶质的相同C．与溶质和溶剂的都不同
D．是两组元各自结构的混合
13．铸造条件下，冷却速度越大，则（）
A．过冷度越大，晶粒越细B．过冷度越大，晶粒越粗
C．过冷度越小，晶粒越细D．过冷度越小，晶粒越粗
15．同素异构转变伴随着体积的变化，其主要原因是（）
A．晶粒度发生变化B．过冷度发生变化C．致密度发生变化D．晶粒长大速度发生变化
第三章二元合金相图
（一）填空题
3．固溶体的定义是（）。

5．当固溶体合金结晶后出现枝晶偏析时，先结晶出的树枝主轴含有较多的（）组元。

6．共晶反应的特征是（），其反应式为（）。

7．共析反应的特征是（），其反应式为（）。

10．相的定义是（。

11．组织的定义是（）。

（三）选择题
1．固溶体和它的纯金属组元相比（）
A．强度高，塑性也高些B．强度低，但塑性高些
C．强度低，塑性也低些D．强度高，但塑性低些
2．固溶体的晶体结构是（）
A．溶剂的晶型B．溶质的晶型C．复杂晶型D．其他晶型
4．当匀晶合金在较快的冷却条件下结晶时将产生（）
A．匀晶偏析B．比重偏析C．枝晶偏析D．区域偏析
6．当共晶成分的合金在刚完成共晶反应后的组织组成物为（）
A．α+βB．（α+L ）C．（α+β）D．L+α+β
8．二元合金中，共晶成分的合金（）
A．铸造性能好B．锻造性能好C．焊接性能好D．切削性能好
第四章铁碳合金相图
（一）填空题
1．共析成分的铁碳合金平衡结晶至室温时，其相组成物为（），组织组成物为（）。

2．在生产中，若要将钢进行轧制或锻压时，必须加热至（）相区。

4．当w（C）=0.77%-2.11%间的铁碳合金从高温缓冷至ES线以下时，将从奥氏体中析出（）。

6．对某亚共析钢进行显微组织观察时，若估计其中铁素体约占10%，其w（C）=（）。

7．奥氏体是（）在（）中的固溶体，它的晶体结构是（）。

8．铁素体是（）在（）中的固溶体，它的晶体结构是（）。

9．渗碳体是（）和（）的金属间隙化合物。

10．珠光体是（）和（）的机械混合物。

11．莱氏体是（）和（）的机械混合物，而变态莱氏体是（）和（）的机械混合物。

12．在铁碳合金相图中，共有（）、（）、（）、
（）、（）、（）五种渗碳体，它们各自的形态特征是（）、（）、（）、（）、（）、（）。

15．铁碳合金的室温显微组织由（）和（）两种基本相组成。

18．白口铸铁中碳主要以（）的形式存在。

（三）选择题
5．建筑用钢筋适宜选用（）
A．低碳钢B．中碳钢C．高碳钢D．工具钢
6．装配工使用的锉刀适宜选用（）
A．低碳钢B．中碳钢C．高碳钢D．过共晶白口铁
7．纯铁在912℃以下的晶格类型是（）
A．体心立方B．面心立方C．密排六方D．简单立方
10．铁碳合金相图中，钢与铁的成分分界点是（）
A．W(C)=0.77% B．W(C)=2.11% C．W(C)=0.0218% D．W(C)=4.3% 11．制作一把锉刀可选用（）
A．W(C)=0.1% B．W(C)=0.45% C．W(C)=1.0% D．W(C)=3.0%
12．根据含碳量分类，45钢属于（）
A．高碳钢B．亚共析钢C．中碳钢D．优质碳素结构钢
（七）计算题
2．分析W(C)＝0.2%的铁碳合金从液态缓冷至室温时的结晶过程和室温组织，并计算W(C)＝0.2%的铁碳合金在室温下相的相对量和组织的相对量。

9．现有A、B两种铁碳合金。

A的显微组织为珠光体量占75%，铁素体量占25%；B的显微组织为珠光体量占92%，二次渗碳体量占8%。

计算并说明：
(1)这两种铁碳合金按显微组织的不同分属于哪一类钢？
(2)这两种铁碳合金的含碳量各是多少？
(3)画出这两种材料在室温平衡状态时的显微组织示意图。

第六章钢的热处理
（一）填空题
3．淬火钢低温回火后的组织是（），中温回火后的组织是（）；高温回火后的组织是（）。

5．根据共析钢转变产物的不同，可将C曲线分为（）、（）和（）三个转变区。

7．马氏体按其组织形态主要分为（）和（）两种。

9．当钢发生奥氏体向马氏体组织的转变时，原来奥氏体中的W(C)越高，则M s点越（），转变后的残余奥氏体量越（）。

11．钢球化退火的主要目的是（），它主要适用于（）钢。

19．化学热处理包括（）、（）、（）三个基本过程。

22．热处理的冷却方式有（）和（）。

（三）选择题
2．钢经过调质处理后所获得的组织是（）
A．淬火马氏体B．回火屈氏体C．回火索氏体D．索氏体
3．高碳片状马氏体脆性大的原因是（）
A．有显微裂纹存在B．固溶度太高C．残余奥氏体存在于马氏体片间界处D．转变不完全6．若钢中加入合金元素能使C曲线右移，则将使淬透性（）
A．提高B．降低C．不变D．先提高后降低
7．扩散退火的目的（）
A．消除冷塑性变形后的加工硬化B．降低硬度以利于切削加工
C．消除或改善晶内偏析D．消除或降低内应力
13．为消除碳素工具钢中的网状渗碳体而进行正火，其加热温度是（）
A．A ccm＋（30～50）℃B．A ccm-（30～50）℃C．A c1＋（30～50）℃D．A c1-（30～50）℃
16．工件焊接后应进行（）
A．扩散退火B．去应力退火C．再结晶退火D．重结晶退火
17．若将奥氏体化的工件淬入温度在M s点附近的冷却介质中，稍加保温后取出来空冷，以完成马氏体的转变，这种冷却方式称为（）。

若将奥氏体化的工件淬入稍高于M s点热浴中，经一定时间保温，使奥氏体进行下贝氏体的转变后，取出来空冷，这种淬火冷却方式称为（）。

A．等温淬火B．双液淬火C．单液淬火D．分级淬火
20．铸钢件成分不均匀可进行（）处理加以改善。

A．扩散退火B．去应力退火C．完全退火D．球化退火
22．某钢的淬透性为J40/15，其含义是（）
A．15钢的硬度为40HRC B．40钢的硬度为15HRC C．该钢离试样末端15mm处硬度为40HRC D．该钢离试样末端40mm处硬度为15HRC
26．生产中采用等温淬火是为了获得（）组织。

A．马氏体B．珠光体C．下贝氏体D．上贝氏体
28．过共析钢球化退火前需进行（）
A．调质处理B．去应力退火C．再结晶退火D．正火
29．直径为10mm的45钢钢棒，加热到850℃投入到水中，其显微组织应为（）A．马氏体B．铁素体＋马氏体C．马氏体＋残余奥氏体D．马氏体＋珠光体30．T12钢正常淬火的组织是（）
A．马氏体＋残余奥氏体B．马氏体＋球状碳化物
C．马氏体D．马氏体＋残余奥氏体＋球状碳化物
32．制造手工锯条应采用（）
A．45钢淬火＋低温回火B．65Mn淬火＋中温回火
C．T12钢淬火＋低温回火D．9SiCr淬火＋低温回火
（五）问答题
11．某汽车齿轮选用20CrMnTi制造，其工艺路线为：下料→锻造→正火①→切削加工→渗碳②→淬火③→低温回火④→喷丸→磨削。

请说明①、②、③、④四项热处理工艺的目的及大致工艺参数。

21．车床主轴要求轴颈部位的硬度为（56～58）HRC，其余地方为（20～24）HRC，其加工路线为：下料→锻造→正火→机械加工→轴颈表面淬火→低温回火→磨削。

请指出：
①．主轴应选用何种钢材？
②．正火、表面淬火、低温回火的目的和大致工艺。

③．轴颈表面处的组织和其余地方的组织。

第七章合金钢
（一）填空题
1．决定钢的性能最主要的元素是（）。

2．硫会使钢产生（），磷会使钢产生（）。

13．40Cr属于（）钢。

，可制造（）零件。

14．16Mn钢属于（）钢。

15．合金工具钢按用途可分为（）、（）和（）。

19．高速钢需要进行反复锻造的目的是（），W18Cr4V钢采用（）℃高温淬火的目的是（）。

淬火后在（550～570）℃回火后出现硬度升高的原因是（）。

经三次回火后的显微组织是（）。

23．腐蚀按其原理不同可分为（）和（）。

（三）选择题
2．适合制造渗碳零件的钢有（）
A．16Mn、15、20Cr、1Cr13、12Cr2Ni4V B．45、40Cr、65Mn、T12
C．15、20Cr、18Cr2Ni4WA、20CrMnTi
5．属于冷作模具钢有（）
A．9SiCr、9Mn2V、Cr12MoV B．5CrNiMo、9Mn2V、3Cr2W8V
C．5CrMnMo、Cr12MoV、9SiCr
6．属于热作模具钢的是（）
A．9CrWMn、9Mn2V、Cr12 B．5CrNiMo、5CrMnMo、3Cr2W8V
C．9SiCr、Cr12MoV、3Cr2W8V
7．制造高速切削刀具的钢是（）
A．T12、3Cr2W8V B．Cr12MoV、9SiCr C．W18Cr4V、W6Mo5Cr4V2 8．制造医疗手术刀具的是（）
A．、40Cr、Cr12 B．Cr17、1Cr18Ni9Ti C．2Cr13、1Cr13、Cr12MoV
D．3Cr13、4Cr13
9．65、65Mn、60Si2Mn、50CrV等属于（）钢，其热处理的特点是（）A．工具钢淬火+低温回火B．轴承钢渗碳+淬火+低温回火
C．弹簧钢淬火+中温回火
12．为消除碳素工具钢中的网状渗碳体而进行正火，其加热温度为（）
A．A ccm—（30~50）℃B．A ccm +（30~50）℃
C．Ac3 +（30~50）℃D．Ac1 +（30~50）℃
17．40Cr与40钢相比较，其热处理工艺参数特点是（）
A．C 曲线左移，M s点上升B．C 曲线左移，M s点下降
C．C 曲线右移，M s点上升D．C 曲线右移，M s点下降
19．40CrNiMoA与40钢相比较，40CrNiMoA钢的热处理工艺参数的特点是（）A．M s点低，淬火后残余奥氏体量少B．M s点低，淬火后残余奥氏体量多
C．M s点高，淬火后残余奥氏体量少D．M s点高，淬火后残余奥氏体量多22．制造一直径为25mm的连杆，要求整个截面上有良好的综合机械性能，应该选用（）A．45钢经正火处理B．60Si2Mn钢经淬火+中温回火
C．40 Cr钢经调质处理D．65钢经淬火+中温回火
23．制造高硬度、高耐磨的锉刀应选用（）
A．45钢经调质B．Cr12MoV钢经淬火+低温回火C．T12钢经淬火+低温回火24．汽车拖拉机的齿轮要求表面高硬度、高耐磨，中心有良好的强韧性应选用（）A．T8钢经淬火+低温回火B．40 Cr钢经淬火+高温回火
C．20CrMnTi钢渗碳淬火+低温回火
25．拖拉机和坦克履带受到严重的磨损及强烈的冲击应选用（）
A．T12钢经淬火+低温回火B．ZG13经水韧处理C．W18Cr4V钢经淬火+低温回火
（四）问答题
12．什么是化学腐蚀和电化学腐蚀？提高钢的耐腐蚀的途径有哪些？
第八章铸铁
（一）填空题
1．碳在铸铁中的存在形式有（）和（）。

2．影响铸铁石墨化最主要的因素是（）和（）。

3．根据石墨形态，铸铁可分为（）、（）、（）和（）。

6．HT350是（）的一个牌号，其中350是指（）。

7．KTH300-06是（）的一个牌号，其中300是指（），06是指（）。

8．QT1200-01是（）的一个牌号，其中1200是指（），01是指（）。

10．球墨铸铁经等温淬火其组织为（）。

（三）选择题
1．铸铁如果第一、第二、第三阶段完全石墨化，其组织应为：（）
A．F+G B．F+P+G C．P+G D．P+Fe3C+G
2．普通灰口铸铁的机械性能主要取决于（）
A．基体组织B．石墨的大小和分布C．热处理方法D．石墨化程度5．灰口铸铁磨床床身薄壁出出现白口组织造成切削加工困难。

解决的办法是（）A．改用球墨铸铁B．正火处理C．软化退火D．等温淬火
6．机床床身、机器底座应选用（）
A．白口铸铁B．麻口铸铁C．球墨铸铁D．灰口铸铁
7，在下列铸铁中可采用调质、等温淬火工艺方法获得良好综合机械性能的是（）A．球墨铸铁B．灰口铸铁C．可锻铸铁D．蠕墨铸铁
12．灰口铸铁中的片状石墨是由下述方法得到的（）
A．由白口铸铁经高温回火得到的B．由白口铸铁经低温回火得到的
C．直接从液体中结晶得到的D．以上说法都不对
13．灰口铸铁热处理可达到如下目的（）
A．改变基体组织和石墨形状B．改变基体组织，但不改变石墨形状
C．改变石墨组织，但不改变基体形状D．以上说法都不对
15．可锻铸铁中的团絮状石墨是由下述方法得到的（）
A．由白口铸铁经高温退火从渗碳体中分解而来B．直接从液体中结晶得到的C．由灰口铸铁经锻造而来D．以上说法都不对
16．球墨铸铁中的石墨是由下述方法得到的（）
A．由白口铸铁经高温退火得到的B．直接从液体中结晶得到的
C．由白口铸铁经低温退火得到的D．以上说法都不对
22．制造柴油机曲轴应选用（）
A．球墨铸铁B．白口铸铁C．灰口铸铁D．麻口铸铁
24．制造机床主轴应选用（）
A．球墨铸铁B．可锻铸铁C．白口铸铁D．灰口铸铁
25．制造农用机械的犁铧应选用（）
A．可锻铸铁B．灰口铸铁C．球墨铸铁D．白口铸铁。