金属学及热处理试题总结

金属学及热处理试题1、过冷奥氏体是指过冷到（）温度以下，尚未转变的奥氏体。

A、MsB、MrC、A12、确定碳钢淬火加热温度的主要依据是（）。

A、C曲线B、铁碳相图C、钢的Ms线3、淬火介质的冷却速度必须（）临界冷却速度。

A、大于B、小于C、等于4、T12钢的淬火加热温度为（）。

A、Ac cm+30-50°CB、Ac3+30-50°CC、Ac1+30-50°C5、钢的淬透性主要取决于钢的（）。

A、含硫量B、临界冷却速度C、含碳量D、含硅量6、钢的热硬性是指钢在高温下保持（）的能力。

A、高抗氧化性B、高强度C、高硬度和高耐磨性7、钢的淬硬性主要取决于钢的（）。

A、含硫量B、含锰量C、含碳量D、含硅量8、一般来说，碳素钢淬火应选择（）作为冷却介质。

A、矿物油B、20°C自来水C、20°C的10%食盐水溶液9、钢在一定条件下淬火后，获得淬硬层深度的能力，称为( ).A、淬硬性B、淬透性C、耐磨性10、钢的回火处理在（）后进行。

A、正火B、退火C、淬火11、调质处理就是（）的热处理。

A、淬火+低温回火B、淬火+中温回火C、淬火+高温回火12、化学热处理与其热处理方法的主要区别是（）。

A、加热温度B、组织变化C、改变表面化学成分13、零件渗碳后一般须经（）处理，才能使表面硬而耐磨。

A、淬火+低温回火B、正火C、调质14、用15钢制造的齿轮，要求齿轮表面硬度高而心部具有良好的韧性，应采用（）热处理A、淬火+低温回火B、表面淬火+低温回火C、渗碳+淬火+低温回火15、用65Mn钢做弹簧，淬火后应进行（）；A、低温回火B、中温回火C、高温回火二、判断题（在题号前作记号“√”或“×”）1、（）实际加热时的临界点总是低于相图的临界点。

2、（）珠光体向奥氏体的转变也是通过形核及晶核长大的过程进行的。

3、（）珠光体、索氏体、托氏体都是片层状的铁素体和渗碳体的混合物，所以它们的力学性能相同。

4、（）钢在实际加热条件下的临界点分别用Ar1、Ar3、Ar cm表示。

5、（）在去应力退火过程中，钢的组织不发生变化。

6、（）钢渗碳后无需淬火即有很高的硬度和耐磨性。

7、（）由于正火较退火冷却速度快，过冷度大，转变温度较低，获得组织细，因此同一种钢，正火要比退火的强度和硬度高。

8、（）含碳量低于0、25%的碳钢，可用正火代替退火，以改善切削加工性能。

9、（）钢的含碳量越高，选择淬火加热温度也越高。

10、（）表面淬火的零件常用低碳结构钢制造，经淬火表面获得高硬度。

11、（）淬透性好的钢，淬火后硬度一定很高。

12、（）完全退火不适用于高碳钢。

13、（）淬火钢在回火时，其基本趋势是随着回火温度的升高，钢的强度、硬度下降，而塑性、韧性提高。

14、（）钢回火的加热温度在A1以下，回火过程中无组织变化。

15、（）感应加热表面淬火，淬硬层深度取决于电流频率：频率越低，淬硬层越低，淬硬层越浅；反之，频率越高，淬硬层越深。

三填空1、钢的热处理是通过钢在固态下的_________、_________和_________三个阶段，使其获得所需组织结构与性能的一种工艺。

2、根据钢含碳量的不同，分为低碳钢含碳量 <_________、中碳钢及高碳钢含碳量 >_________三类。

3、根据铸铁中碳存在的形态，铸铁可分为_____________、_____________、_____________和________________四类。

4、共析钢在加热时，珠光体转变为奥氏体的过程是由_______________、_____________和____________三个过程组成的。

6、白口铸铁中的碳主要以形式存在，灰口铸铁中的碳主要以形式存在。

8、对共析钢来说，通常炉冷得到，空冷得到，水冷得到。

9、常用的退火方法有_________、_________和_________等。

10、球化退火获得________组织，降低钢的________，提高切削加工性，并为最终热处理作组织准备。

主要用于共析钢和________钢。

11、常用的淬火方法有________、________、_______和 _______等。

12、亚共析钢的淬火加热温度为________以上30--50°C，加热后得到_________组织，快速冷却后得到_________组织，过共析钢的淬火加热温度为_________以上30—50°C，加热后得到_________组织，快速冷却后得到_________组织。

14、感应加热表面淬火法，按电源频率不同，可分为__________、_________和_________三种。

电流频率越高，淬硬层越_________。

15、回火温度的不同，回火分为________、________和_______三类。

四名词解释1、钢的化学热处理2、正火和退火3、淬透性与淬硬性：4、钢的表面热处理5.抗蚀渗氮青岛科技大学2007年研究生入学考试试卷考试科目：金属学与热处理(答案全部写在答题纸上)一、名词解释（每题2分，共10分）1晶胞2枝晶偏析3过冷度4固溶强化：5加工硬化：二、判断题，正确的打√，错误的打×（每题1分，共10分）1）过冷度越大，晶体生长速度越快，晶粒长得越粗大。

（）2）晶界处原子处于不稳定状态，故其腐蚀速度一般都比晶内快。

（）3）无论温度分布如何，常用纯金属生长都是呈树枝状界面。

（）4）再结晶是形核—长大过程，所以也是一个相变过程。

（）5）原子扩散的真正驱动力是浓度剃度。

（）6）螺型位错和刃型位错都可以进行交滑移。

（）7）微观内应力是由于塑性变形时，工件各部分之间的变形不均性所产生的。

（）8）回复可使冷变形金属的加工硬化效果及内应力消除。

（）9）流线是热变形工件的组织特征，依此可判断材料的加工方式。

（）10）采用适当的再结晶退火，可以细化金属铸件的晶粒。

（）三、 填 空 (每空1分，共20分)1）布拉菲点阵共有 种，归纳为 个晶系；面心立方结构单个晶胞中的原子数为 ，密排六方结构单个晶胞中的原子数为 。

2）由热激活离开平衡位置的原子可以有两个去处，一是迁移到晶体的表面上所形成的空位称为 空位；二是迁移到晶体点阵的间隙中所形成的空位称为 空位。

3）刃型位错的柏氏矢量与位错线相互 ；螺型位错的柏氏矢量与位错线相互 。

4）铸锭组织的三个晶区分别为 ， ， 。

5）钢的淬透性是指 主要取决于 ；钢的淬硬性是指 主要取决于 。

6）淬火钢回火时其组织转变包括 、 、 、 、 。

四、问答题 （每题8分，共40分）为什么只有置换固熔体的两个组元之间才能无限互溶，而间隙固熔体则不能？如图所示一位错环，能否各部分都是螺型位错或各部分都是刃型位错，为什么？指出个部分位错的性质。

BD3 如图所示为K 0 < 1时，单向结晶的溶质分布图。

分别指出图中a 、b 、c 、d 四条溶质分布曲线的结晶条件。

4 将一锲型铜片置于间距恒定的两轧辊间轧制，如图所示。

(1) 试述变形后铜片沿片长方向晶粒的变化情况；(2) 试述经完全再结晶后晶粒大小沿片长方向的变化情况；5 试述马氏体具有高强度、高硬度的原因？五、 绘图、分析及计算 （总分45分） 1 作图表示立方晶系 、， 和 等晶面和晶向。

（6分）2 请根据所附二元共晶相图分析解答下列问题： （15分）1）分析合金 I 、II 的平衡结晶过程，并绘出冷却曲线；2）说明室温下 I 、II 的相和组织是什么？并计算出相和组织的相对含量；3）如果希望得到室温组织为共晶组织和 5% 的β初晶相的合金，求该合金的成分；4）分析在快速冷却条件下， I 、II 两合金获得的组织有何不同。

已凝固体积的体积分数 溶质浓度 a c b d K 0 <13.绘出Fe－FeC3相图并完成下列问题。

（24分）（1）在相图中标出各区的组织组成物；（2）标出A1、A3、Acm线的位置；（3）分析含碳量为3.0％的白口铸铁的平衡结晶过程，指出室温下的组织组成物，并计算各组织的相对量。

六、综合分析（总分15分）某厂拟用65钢制造一批小弹簧，要求HRC45-50，其工艺路线为：下料→锻造→预先热处理→粗加工及成型→最终热处理→精加工→成品（1）画出预先热处理和最终热处理的工艺曲线图，（2）指出各热处理工艺名称、作用及所获组织。

（3）如果需要制造的弹簧尺寸较大，应选用什么钢？七、公式推导题（10分）当扩散系数D是与浓度无关的常数时,请推导出菲克第二定律的数学表达式。

渤海船舶职业学院第一章金属的力学性能1、金属的性能主要取决于什么？2、材料的力学性能包括哪几个指标？3、什么是强度？什么是塑性？4、屈服强度、抗拉强度的符号、含义和实际意义；5、延伸率、断面收缩率的符号、含义和实际意义；6、布氏硬度（HBS）的原理、表示方法、测量范围及优缺点；7、洛氏硬度（HRC）的原理、表示方法、测量范围及优缺点；8、什么是冲击韧性？韧性指标Ak、ak的含义；9、温度对材料的冲击韧性有什么影响？10、什么是疲劳强度？提高材料疲劳强度的措施有哪些？11、HBS与HRC、бb在数量上有什么关系？12、在有关工件的图纸上，出现了以下几种硬度的标注方法，问是否正确？（1）HBS250--300 （2）600--650HBS（3）HRC5--10 （4）55--60HRC13、下列各种工件应该采用何种硬度试验方法来测量其硬度？（1）锉刀（2）各种供应状态的型钢（3）灰铸铁第二章金属和合金的晶体结构1、名词概念晶体、晶格、晶胞、致密度、配位数、单晶体、多晶体、空位、位错、晶界、亚晶界、2、金属材料三种典型晶体结构的名称、原子排列方式、原子个数、原子半径、致密度和配位数；3、金、银、铜、铁、铝等元素分别属于什么晶体结构？4、单晶体与多晶体有什么区别？5、晶体缺陷包括几种类型？6、在晶界处金属的性能有什么特点？7、已知铁原子的直径 d =2.54埃,铜原子的直径 d =2.55埃,试求铁和铜的晶格常数?8、在立方晶格中画出下列晶向和晶面：（110）、（101）、（102）、（112）、（201）[110]、[101]、[102]、[112]、[201]9、标出图中影线所示的晶面和晶向的指数；10、为什么单晶体具有各向异性？宏观金属又为什么并不表现出各向异性？11、金属有哪些特性？这些特性与金属的原子结合方式有什么关系？12、合金的组织有几种类型？13、影响固溶体晶体结构和溶解度的因素有哪些？14、金属化合物在结构上和性能上有什么特点？15、合金的组织有几种类型？16、什么是弥散强化？17、间隙固溶体和间隙相是一样的相吗？第三章金属的结晶1、名词概念：过冷、过冷度、形核、长大、枝晶长大、变质处理、同素异构转变、形核功、能量起伏、相、组织、固溶体、金属化合物、固溶强化、相图、相律、自由度、非平衡结晶、共晶转变、包晶转变、共析转变、偏析、成分过冷；2、液态金属和固态金属的结构有什么不同？3、过冷度与冷却速度有什么关系？4、形核率N和长大速度V g-与过冷度有什么样关系？5、如果其它条件相同，试比较在下列铸造条件下，铸件晶粒的大小？（1）金属型铸造与砂型铸造；（2）高温浇铸与低温浇铸；（3）铸成薄避件与铸成原避件；（4）大体积铸件的表面部分与中心部分；6、什么是非自发形核和自发形核？实际金属结晶时常以哪种方式形核？7、金属的结晶须具备哪些条件？8、晶体的长大方式怎样？举例说明；9、合金的冷却曲线与纯金属的冷却曲线有什么不同？10、判断下列相图是否正确：11、已知A与B在液态时能无限溶解，在固态300℃时A溶于B的最大溶解度为30%，室温下为10%；但B在固态下不溶于A，在300℃时含有40%B的液态合金发生共晶转变；现要求：（1）做出A-B相图；（2）分析20%B、80%B合金的平衡结晶过程，并计算室温组织中共晶体的相对含量；12、一个二元共晶反应如下：L（75%B）————（15%B）+ （95%B）（1）求共晶体中α和β的相对含量；（2）一合金的室温组织中β与（α +β）共晶体各占50%，求该合金成分；13、有形状、尺寸相同的现个Cu—Ni合金不平衡结晶后，哪个合金的偏析比较严重？（一个为90%Ni，一个为50%Ni）14、简述二元匀晶相图、共晶相图与合金的力学性能、工艺性能之间的关系；15、共晶体是一个相吗？铸造合金常选用接近共晶成分的合金，这是为什么？第四章铁碳合金相图1、名词解释铁素体、奥氏体、渗碳体、珠光体、莱氏体、共析钢、亚共析钢、过共析钢2、写出相图中的共析反应，它与共晶反应有什么不同？3、默写铁碳相图（省略包晶反应）；并标出各点的符号、温度、成分以及各相区的相组成；4、分析含碳0.01%、0.4%、1.2%铁碳合金的平衡结晶过程及室温平衡组织；并计算室温组织中组织组成物和相组成物的相对含量；5、铁碳合金中有几种形式的F3C？它们之间有什么不同？6、由于某种原因，一批钢材的标签丢失；经金相检验这批钢材的组织为F和P，其中F占80%。