金属材料知识题库

火电厂常见金属材料知识题库一、判断题1）在普通钢的基础上，为了改善钢的性能，在冶炼时有目的加入一些合金元素的钢，称为合金钢。

（√）2）低碳钢的平均含碳量小于0.25%。

（√）3）珠光体是由铁素体和奥氏体组成的机械混和物。

（×）4）含碳量小于2.11%的铁碳合金称为钢，大于2.11%的铁碳合金称为铁。

（√）5）各种合金元素总含量小于10%的钢称为低合金钢。

（×）6）钢中硫和磷含量越高，钢的焊接性越差。

（√）7）珠光体不属于金属化合物。

（√）8）珠光体是双相组织。

（√）9）组成合金的两元素不仅在液态时能互相溶解，而且在固态时仍能相互溶解，所形成的单相晶体结构称为固溶体。

（√）10）实际晶粒度是指钢件在最后一次热处理过程中，加热奥氏体化并保温后所实际得到的晶粒度。

（√）11）铁—碳合金状态图，表示铁碳合金在加热和冷却时的组织转变。

（√）12）含碳量小于2.11%的铁碳合金称为钢。

（√）13）渗碳体是铁与碳形成的化合物。

（√）14）随着钢中含碳量的提高，钢材的综合机械性能逐渐变好。

（×）15）铬可以提高钢的耐腐蚀性和抗氧化性。

（√）16）钢中的镍含量愈高，愈易形成奥氏体组织，钢的耐腐蚀性愈好。

（√）17）魏氏组织主要是粗大的铁素体，虽然其韧性很差，但塑性较好。

（×）18）钢的含碳量越高，其塑性和韧性越大。

（×）19）刚度是指构件抵抗变形的能力。

（√）20）再结晶是形核—长大过程，所以也是一个相变过程。

（×）21）铁素体是碳溶解在α-Fe中所形成的置换固溶体。

（×）22）铸造是将金属液浇入型腔，凝固后获得一定形状和性能,锻造成型方法。

（×）23）合金元素含量较高，在空气中冷却可得到马氏体组织的钢叫马氏体钢。

（√）24）晶界是一种线缺陷。

（×）25）珠光体是一种相。

（×）26）珠光体不属于金属化合物。

（√）27）金属材料的晶粒度越细，该材料的室温强度越高。

（√）28）国标规定了某材料的延伸率δ5≥27%，而国外提供的该材料的δ4＝27%，该材料延伸率合格。

（√）29）布氏硬度是锅炉用钢最常用的一种硬度试验方法。

（√）30）含铬量越高，钢的焊接性越好。

（×）二、选择题1）含碳量（a）的钢称为共析钢。

a. 等于0.77%；b. 小于0.77%；c. 大于0.77%。

2）常温下珠光体是铁素体和（b）的机械混合物。

a. 贝氏体；b. 渗碳体；c. 奥氏体。

3）马氏体是碳在α－Fe中的（c）固溶体。

a. 饱和；b. 不饱和；c. 过饱和。

4）合金钢按合金元素的总量不同分为低合金钢，中合金钢和高合金钢三种。

其中合金元素含量（c）的钢称为高合金钢。

a. >5%；b. <10%；c. 17%5）优质碳素结构钢中，硫、磷含量分别为（a）。

a. S≤0.035% P≤0.035%；b. S≤0.05% P≤0.035%；c. S≤0.06% P≤0.06%。

6）珠光体耐热钢是以（c）为基本合金元素的低合金钢。

a. Si.Mn；b. Cr.Ni；c. Cr.Mo。

7）耐热钢中，钼的主要作用是提高钢的（a）。

a. 热强性；b. 抗氧化；c. 焊接性能。

8）α铁的晶体结构为（a）晶格。

a. 体心立方；b. 面心立方；c. 密排立方。

9）合金钢中铬元素，主要作用提高钢的（b）。

a. 热强性；b. 抗氧化能力；c. 硬度；d. 韧性。

10）一般材料的许用应力是（c）。

a. 材料弹性模数除以安全系数；b. 材料屈服极限除以安全系数；c. 材料极限应力除以安全系数；d. 材料刚度除以安全系数。

11）确定碳钢淬火加热温度的主要依据是（a）。

a. C曲线；b. 铁碳相图；c. 钢的Ms线。

12）淬火介质的冷却速度必须（a）临界冷却速度。

a、大于；b、小于；c、等于。

13）钢的淬透性主要取决于钢的（b）。

a. 含硫量；b. 临界冷却速度；c. 含碳量。

d. 含硅量。

14）钢的热硬性是指钢在高温下保持（c）的能力。

a. 高抗氧化性；b. 高强度；c. 高硬度和高耐磨性。

15）钢的淬硬性主要取决于钢的（c）。

a. 含硫量；b. 含锰量；c. 含碳量；d. 含硅量。

16）一般来说，碳素钢淬火应选择（c）作为冷却介质。

a. 矿物油；b. 20℃自来水；c. 20℃的10%食盐水溶液。

17）钢在一定条件下淬火后，获得淬硬层深度的能力，称为（a）.a. 淬硬性；b. 淬透性；c. 耐磨性。

18）钢的回火处理在（c）后进行。

a. 渗碳；b. 退火；c. 淬火；d. 渗氮19）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（d）的冷却方式。

a. 随炉冷却；b. 在风中冷却；c. 在空气中冷却；d. 在水中冷却。

20）珠光体是一种（c）。

a. 固溶体；b. 金属化合物；c. 机械混合物；d. 单相组织金属。

21）钢在淬火后所得的组织是（a）a. 淬火马氏体；b.回火索氏体；c. 回火屈氏体；d.索氏体。

22）低碳钢的碳含量范围（a）a. ≤0.25%；b. ≤0.35%；c. ＞0.25%；d. 0.25%～0.60%。

23）低合金钢的合金元素含量范围为（a）a. <5%；b. 5～10%；c. 10～15%；d. 15～20%。

24）金属晶体的缺陷包括（a、c、d）a. 位错；b. 夹杂物；c. 空位；d. 晶界。

25）珠光体是金属的一种（b）a. 相；b. 组织；c. 碳化物；d. 金属间化合物。

26）合金元素在钢中有以下存在方式（a、b）a. 形成固溶体；b. 形成组织金属间化合物；c. 混合物。

27）钢的主要的强化途径（a、b、c、d）a. 固溶强化；b. 沉淀强化；c. 晶界强化；d. 冶金强化。

28）钢铁材料常用的热处理工艺有（a、b、c）。

a. 退火；b. 正火；c. 回火；d. 淬火。

29）钢淬火的目的是获得（c）a. 珠光体；b. 铁素体；c. 马氏体30）金属在一定温度和应力作用下，随着时间的增长慢慢发生塑性变形的现象称为（c）。

a. 疲劳；b. 热脆性；c. 蠕变。

31）低合金耐热钢在高温长期运行后的主要的微观组织的老化特征为（a、b）a. 石墨化；b. 珠光体球化；c. 位错密度下降；d. 产生裂纹。

32）奥氏体不锈钢高温长期运行后微观组织的主要老化特征是（b）a. 析出Laves相；b. 析出σ相；c. 晶粒的长大。

三、问答题1）何为马氏体钢、贝氏体钢和奥氏体钢？答：马氏体钢：钢中合金元素含量较高,在空气中冷却,可得到马氏体。

贝氏体钢：钢中合金元素含量较低,在空气中冷却,可得到贝氏体。

奥氏体钢：钢中合金元素含量很高,在空气中冷却,奥氏体到室温仍不转变。

2）金属材料“相”与“组织”的定义及区别？答：相是具有相同成分、相同的聚集状态，物理、化学性质宏观均匀的组成部分。

一个相与另一个相之间有明确的界面分开，由一个相通过相界面抵达另一个相时，其成分、组织结构和物理、化学性质发生了变化。

在金属材料中，相指材料中化学成分、晶体结构和物理性能相同的组分。

例如固溶体（铁素体、奥氏体等）、金属化合物（不锈钢中的σ相、P91中的laves相等）及纯物质（如石墨）。

在显微镜下作金相检验时，具有共同的特征、相同的组成部分叫“组织”或组织组成体。

例如：铁素体、奥氏体、珠光体等。

一种组织可是单相组成，如奥氏体、铁素体，也可是多相组成，如珠光体。

3）写出以下金相组织名词的定义及组织特征？答：铁素体——碳在α－Fe中的间隙固溶体。

奥氏体——碳在γ－Fe中的间隙固溶体。

珠光体——铁素体和滲碳体片层交替构成一个组织组成体，为两相（铁素体＋渗碳体）混合组织。

马氏体——碳在α－Fe中的过饱和固溶体。

4）钢材中的夹杂物主要有那几种？答：钢中的非金属夹杂物基本上可分为三大类：①氧化物（如FeO、MnO 、Al2O3，在合金钢中还可能有Cr2O3等）；②硫化物（MnS、FeS等）；③硅酸盐（如SiO2等）。

在合金钢中还可能有氮化物、稀土夹杂及这些夹杂物的复合产物。

5）合金元素加入钢中之后的存在形式和分布有几种方式？答：合金元素在钢中以五种状态存在：①与铁形成固溶体，例如铁素体、奥氏体等。

②形成碳化物、氮化物和硼化物，如Fe3C、TiC、VC、Cr23C6等。

③形成金属间化合物，如Fe2W、Fe2Mo、Fe2Nb、FeCr等。

④形成非金属夹杂，如MnS、FeS、Al2O3、SiO2、FeO等氧化物、硫化物。

6）简述C、Cr、Ni、V、W、Nb合金元素在钢中的主要作用？答：C在钢中的主要作用在于提高钢的硬度和强度，增大过冷奥氏体的稳定性，提高钢的淬透性。

Cr在耐热合金中主要在于提高钢的抗氧化能力和耐蚀性。

因为优先与氧结合在钢的表面形成Cr2O3薄膜，有效地阻碍氧向钢中进一步扩散，而且Cr2O3的密度接近于氧化铁的密度，因此，Cr2O3克牢固地附着于钢的表面，起着保护膜的作用。

当钢中鉻含量超过13%后，可大大提高铁的电极电位，从而提高钢的抗电化学腐蚀能力。

Ni是扩大奥氏体区的元素，不形成碳化物。

奥氏体不锈钢中必须有充分的镍含量（≥9%）以保证获得纯奥氏体组织。

V是强碳化物形成元素，也可少量溶于钢的基体中。

钒在钢中形成稳定的V4C3或VC，并在基体上呈细小弥散分布，起到沉淀强化的作用。

W在钢中既可固溶于铁素体中，也可形成钨的碳化物，两者的倾向相当。

W加入钢中可明显提高钢的热强性。

Nb是强碳化物形成元素，也可少量溶于钢的基体中。

铌在钢中形成稳定的NbC或Nb4C3，并在基体上呈细小弥散分布，起到沉淀强化的作用。

铌可防止钢的过热，减小钢的时效敏感性，改善钢的焊接性能。

7）钢的固溶强化、沉淀强化和马氏体强化机理是什么？答：固溶强化——向钢或合金中加入合金元素使之溶入作为基体的固溶体（间隙固溶体、置换固溶体），从而使钢或合金得以强化。

固溶体的强化主要是通过添加合金元素增大基体晶格的畸变来使钢的强度得以提高。

沉淀强化——在耐热钢中加入能形成稳定碳化物的合金元素，在一定的条件下，使之从固溶体中析出细小的第二相，弥散地分布在基体上。

这些细小而弥散的颗粒（质点）提高了钢的强度。

另一方面，细小而弥散的第二相可细化晶粒，又在一定程度上改善了钢的韧性。

马氏体强化——钢经淬火而得到马氏体或经正火得到马氏体，然后通过回火得到组织稳定性高的回火马氏体，从而使钢的强度得以提高。

8）钢的正火、淬火和回火的目的？答：正火：主要目的是改善钢的组织和力学性能，细化晶粒，消除锻、轧和焊接件的组织缺陷（如带状组织、枝晶偏析、晶粒粗大等），消除工件中的内应力和冷加工产生的加工硬化。

淬火：使钢强化的一种手段，目的是为了提高钢的强度和硬度。