金属材料测试题

金属材料测试题
测试题(一)
一、填空
1( 金属塑性的指标主要有( )和( )两种。

2( 常用测定硬度的方法有( )、( )和维氏硬度测试法。

3( 晶体缺陷主要可分为( ),( )和面缺陷三类。

4( 相是指合金中( )与( )均匀一致的组成部分。

5( 珠光体是( )和( )混合在一起形成的机械混合物。

6( 在 Fe-Fe3C 相图中，共晶转变温度是( )，共析转变温度是 ( )。

7( 共析钢中奥氏体的形成过程是:( )，( )，残余 Fe3C 溶解，奥氏体均匀化。

8( 钢的低温回火的温度范围在( )，回火后的组织为( )。

9( 根据共析钢的 C 曲线，过冷奥氏体在 A1 线以下转变的产物类型有( )，( )和马氏体型组织。

10( 在钢的回火时，随着回火温度的升高，淬火钢的组织转变可以归纳为以下四个阶段: 马氏体的分解，残余奥氏体的转变，( )， ( )。

二、名词解释
1( 固溶体:
2( 金属化合物:
3( Fe3C?:
4( 相图:
5( 过共析钢:
三、判断题:
1( 单晶体具有各向异性，多晶体具没有各向异性。

( ) 2( 实际晶体中存在的刃型位错和螺型位错的缺陷叫做面缺陷。

( ) 3( 材料的强度、硬度越高,其塑性、韧性越差。

( ) 4( 铸铁不能进行热处理。

( )
5( 金属结晶后晶体结构不再发生变化。

( )
6( 钢中的含硫量增加，其钢的热脆性增加。

( )
7( 在铁碳合金相图中，PSK 线是一条水平线( )，该线叫共晶线，通称 A1 线。

( )
8( 合金元素溶于奥氏体后，均能增加过冷奥氏体的稳定性。

( ) 9( 钢加热到800?时，其组织将转变为奥氏体。

( ) 10( ,,钢在淬火后出现屈氏体组织是由于加热温度不够高造成的。

( )
四、简答题:
1(合金钢比碳素钢有哪些优点,在满足使用要求的前提下优先选用碳素钢还是合金钢,为什么,
2(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,
3(影响铸铁石墨化的因素有哪些,
4(球墨铸铁有哪些性能特点,
5(下列钢件应采用什么退火方法，并说明退火的目的。

(1)亚共析钢 (Wc=0.35?) 铸造齿轮
(2)锻造后产生过热组织(晶粒粗大)的亚共析钢(Wc=0.6?)锻造毛坯
(3)具有片状渗碳体的钢坯(Wc=1.2?)
测试题(二)
一、填空
1(消除枝晶偏析的热处理方法是( )，而消除加工硬化的热处理方法( )。

2(奥氏体的最大溶解度是,,,( )，高温铁素体的最大溶解度是,,,( )。

3( 钢中存在杂质元素，对性能有较大影响，其中硫使钢产生 ( ) 、磷使钢产生( )。

4(金属材料的强化机制有( )、( )、( )、和( )。

5(钢在淬火时可能产生的缺陷有( )等四种。

6(钢在热处理时控制奥氏体晶粒度所控制的主要参数是( ) 和( )。

7(钢中的( )元素引起热脆， ( )元素引起冷脆。

8(铸铁的三个石墨化阶段进行完全得到的基体组织是( ) ，石墨化第三阶段没有进行而其它两个阶段部分进行所得到的基体组织是( ) 。

9(冷处理的目的是( ) 。

10(W18Cr4V 钢中的 W 元素的主要作用是( ) ;GCr15 钢中的 Cr 元素的主要作用是( ) 。

二、名词解释
1(化学热处理:
2(淬透性:
3(石墨化:
4(过冷奥氏体:
5(上临界冷却速度:
、判断题
1(钢的淬透性主要取决于冷却速度。

2(马氏体与回火马氏体的一个重要区别在于:马氏体是含碳的饱和固溶体，回火马氏体是机械混合物。

3(材料的强度、硬度越高,其塑性、韧性越差。

4(低温回火脆性是一种不可逆的回火脆性，其主要原因是 Sb、 n、P 等杂质元素在原奥氏体晶界上的偏聚。

5( 45钢在淬火后出现屈氏体组织是由于加热温度不够高造成的。

6(紫铜是一种耐蚀性极好的铜合金结构材料。

7(调质和正火两种热处理工艺所获得的组织分别为回火索氏体索氏体，它们的区别在于碳化物的形态差异。

8(铝合金人工时效比自然时效所获得的硬度高，且效率也高，此多数情况下采用人工时效。

9(钢加热到 800?时，其组织将转变为奥氏体。

10(钢的淬火温度均为 Ac1 以上 30~50?。

、简答题
1(什么叫热脆?分析其产生原因和防止热脆的方法。

2(马氏体的转变是哪种类型,为什么,有何特点, 3( 低、中、高碳钢要获得板条状马氏体，应采用何种热处理方法, 4(说说合金元素锰(Mn)在碳钢、灰口铸铁及铝合金中的作用。

5(钢的理想冷却方式是什么,为什么,请画出图线。

测试题(三)
一、填空
1(面缺陷主要指的是( )和( )。

2(最常见的线缺陷有( )和( )。

3(纯铁在 912?时晶体结构为( )，在 1394?时晶体结构为 ( )。

4(在铁,碳合金中，当含碳量超过( )以后，钢的硬度虽然在继续增加，但强度却在明显下降。

5(二元合金中的恒温结晶过程有( )和( )转变。

6(γ-Fe 是( )晶体结构，其晶胞原子数为( ) 、配位数 ( ) 。

7(固溶体主要分为( )和( ) 。

8(铸锭可由三个不同外形的晶粒区所组成，其晶粒区中心从到表面的排列顺序为( )
9(在 Fe-Fe3C 相图中，PSK 线也称为( )。

10(碳溶解在( )中所形成的( )称为铁素体。

二、名词解释:
1(莱氏体:
2(Fe3C?:
3(Fe3C?:
4(Fe3C?:
5(亚共析钢:
三、判断题:
1(物质从液体状态转变为固体状态的过程称为凝固。

2(金属材料在载荷作用下抵抗变形和破坏的能力叫强度。

3(受冲击载荷作用的工件，考虑机械性能的指标主要是疲劳强度。

4(金属材料的塑性指标主要有伸长率和断面收缩率。

5(把在实际晶体中出现的空位和间隙原子的缺陷叫做线缺陷。

6(在 Fe-Fe3C 相图中，PSK 线也称为共晶线。

7(钢中的含硫量增加，其钢的热脆性减少。

8(渗碳体是一种不稳定化合物，容易分解成铁和石墨。

9(在 Fe-Fe3C 相图中,GS 斜线表示由奥氏体析出二次渗碳体的开始线。

10(完全退火主要应用于过共析钢。

四、简答题
1(晶体和非晶体的根本区别,
2(γ-Fe 在 912?转变为α-Fe 时体积膨胀约 1%，而已知γ-Fe
的品格常数(a=0.363nm)大于α-Fe 的晶格常数(a=0.293nm)，为什么体积反而增大?
3(位错密度对金属强度有什么影响,
4(用杠杆定律求出 wc=0.45%碳钢在略低于 727?时:1)相组成物(F+F3C)相对量;2)组织组成物(F+P)相对量;3)由上已知珠光体量 (P%)，利用杠杆定律求出钢的含碳量。

5(什么是共晶转变,什么是共析转变, 区别是什么, 测试题(四)
一、填空
1.钢的含碳量为( )。

2.金属变形的基本方式是( )和( ) 。

3.根据共析钢的 C 曲线，过冷奥氏体在 A1 线以下转变的产物类型有:珠光体型，( )和( )组织。

4.理论结晶温度与实际结晶温度之差，称为( )。

5.同素异构转变:金属在( )下晶格随( )发生改变的现象。

6.固溶体晶格的畸变，使合金强度和硬度升高，而塑性下降，这种现象称为( )。

7.低碳钢含碳量:( )。

8.钢的热处理工艺有两种冷却方式( )和( )。

9.根据工件的不同性能要求，按其回火温度的范围，可将回火大致分为( )三种。

10.通常，碳素钢用( )淬火，合金钢用( )淬火。

二、判断题:
1.临界冷却速度是指过冷奥氏体向马氏体转变的最快的冷却速度。

2.非晶体同样具有各向异性。

3.马氏体与回火马氏体的一个重要区别在于: 马氏体是含碳的过饱和固溶体，回火马氏体是机械混合物。

4.45 钢在淬火后出现屈氏体组织是由于加热温度不够高造成的。

5.调质和正火两种热处理工艺所获得的组织分别为回火索氏体和索氏体，它们的区别在于碳化物的形态差异。

6.在 Fe-Fe3C 相图中，ES 线也称为 A3 线。

7.钢的淬火温度均为 Ac1 以上 30-50?。

8.过共析钢结晶的过程是:L?L+A?A?A+Fe3C??P+ Fe3C?。

9.钢中的含磷量增加，其钢的冷脆性增加。

10.弹簧经淬火和中温回火后的组织是回火索氏体。

三、名词解释:
1.同素异构:
2.再结晶:
3.淬透性:
4.调质:
5.上临界冷却速度:
四、简答题:
1.试画出最容易发生原子相对滑移的晶面。

2.位错密度对金属强度有什么影响,
3.什么是共晶转变,什么是共析转变, 区别是什么,
4.T8 钢经淬火后得到什么组织,经退火后得到什么组织,
5.钢的理想冷却方式是什么,为什么,请画出图线。

第一章习题
1(零件设计时，选取σ0.2(或σs)还是选取σb，应以什么情况为依据, 2(δ与ψ这两个指标，哪个能更准确地表达材料的塑性,为什么, 3(有一碳钢制支架刚性不足，有人要用热处理强化方法:有人要另选合金钢;有人要改变零件的截面形状来解决。

哪种方法合理,为什么,
4(结合物理和化学性能，各举一例(机器或设备等)说明考虑该项性能指标的
意义。

5(观察你所用的手电筒，都有哪些类型的材料,
第二章思考作业题
1(从原子结合的观点来看，金属、陶瓷和高分子材料有何主要区别, 在性能上有何表现,
2(画出立方晶格的(211)、(110)、及,221,、,101,。

3(晶体缺陷有那些,对材料有哪些影响，对所有的材料都有影响吗, 4(非晶体的结构有何特点、性能如何, 5(从原子结构上说明晶体和非晶体的差别
6(立方晶系中指数相同的晶向和晶面之间有什么关系, 7(合金一定是单相吗,
固溶体一定是单相吗,
第三章思考作业题
1(凝固和结晶是不是一回事,影响凝固的因素有哪些, 2(如果其它条件相同，
比较下列条件下铸件晶粒的大小。

(1)金属模浇注与砂模浇注;
(2)高温浇注与低温浇注
(3)薄铸件与厚铸件。

3(为获得非晶态金属，经常将金属液滴到高速旋转的铜盘上，而玻璃则不需
要采取这种措施，说明其原因。

4(二元合金相图表达了合金的哪些关系,各有哪些实际意义, 5(二元相图在三
相平衡反应过程中，能否应用杠杆定律,为什么, 6(在 Cu一 Ni 系二元相图中，
三种不同含 Ni量的合金，在 t?下都具有液、固两相，此时三者各自的液、固相量及相的浓度是否相同,哪一个合金的枝晶偏析比较严重,为什么,画相图予以说明。

7(试分析共晶反应、包晶反应和共析反应的异同点。

8(计算含碳量为 0.3,、0.8,、1.2,的 Fe-C 合金在室温下的各相和各组织组成物的相对重量百分数。

9(Fe--C 合金中的渗碳体有哪五种,它们各是怎样形成的,形态特点,它们在Fe--C 合金中的最大量可达多少(,),
第四章思考作业题
1(解释名词:?滑移、?加工硬化、?回复、?再结晶 2(用手来回弯折一根铁丝时，开始感觉省劲，后来逐渐感到有些费劲，最后铁丝被弯断。

试解释过程演变的原因?
3(当金属继续冷冲压有困难时，通常需要进行什么热处理,为什么?
4(热加工对金属组织和性能有什么影响?钢材在热加工(如锻造)时，为什么不产生加工硬化现象?
5(金属塑性变形造成哪几种残余应力,它们对机械零件可能产生哪些影响, 6(产生加工硬化的原因,它在工程上带来哪些利弊,
7(锡在 300C 和钨在 11000C 时的塑性变形加工各属于哪种加工?为什么?(锡的熔点为 2320C，钨的熔点为 33800C)
第五章思考作业题
1(什么是合金钢,与碳钢相比有哪些优点,为什么合金钢的热处理变形小,为什么合金工具钢的耐磨性、热硬性比碳钢高,
2(比较说明亚共析钢、共析钢、过共析钢完全奥氏体化的过程。

3( “马氏体硬而脆”这句话对吗,为什么,
4(45 钢及 T10 钢小试样经 850?水冷、850?空冷、760?水冷，720 ?水冷处理后各是怎样的组织,
5(将两 T12 钢小试样分别加热到 780?和 860?，经保温后以大于 Vk 的速度冷却至室温，试问:
(1)哪个温度,淬火后晶粒粗大
(2)哪个温度淬火后未熔碳化物较多,
(3)哪个温度淬火后残余奥氏体量较多,
(4)哪个淬火温度合适,为什么,
6(对一批 45 钢零件进行热处理，不慎将淬火件与调质件弄混，如何用最简便的方法将它们区分开,为什么,
7(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, 8(分析以下几种说法是否正确,为什么,
(1) 过冷奥氏体的冷却速度大于 Vk 时，则冷却速度越快，冷却后钢的硬度越高;
(2) 钢中合金元素含量越高，淬火后的硬度也越高;
(3)本质细晶粒钢加热后的实际晶粒一定比本质粗晶粒钢的细。

(4)同一钢材在相同的加热条件下，总是水冷比油冷的淬透性好; 小件比大件的淬透性好。

第六章思考作业题
1(用 45 钢制造机床齿轮，其工艺路线为:锻造—正火—粗加工一调质一精加工—高频感应加热表面淬火一低温回火—磨加工。

说明各热处理工序的目的及使用状态下的组织。

2(常用的合金元素有哪些,其中非碳化物形成元素有哪些,碳化物形成元素有哪些,扩大 A 区元素有哪些,缩小 A区元素在哪些, 3(用 W18Cr4V 钢制作盘形铣刀，试安排其加工工艺路线，说明各热加工工序的目的，使用状态下的显微组织是什么,为什么淬火温度高达 1280?,淬火后为什么要经过三次 560?回火,能否用一次长时间回火代替,
4(试比较 20CrMnTi与 T12 钢的淬透性与淬硬性。

5( 如何提高钢的耐腐蚀性,不锈钢的成分有何特点,Crl2MoV 是否为不锈钢,
要想提高不锈钢的强度，应采取什么措施,
6(常用的耐热钢有哪些类型,它们在使用状态下的显微组织是什么,
7(判断下列钢号的钢种、成分、常用的热处理方法及使用状态下的显微组
织:T8、 20Cr、16Mn(新标准是 Q345) 、Mnl3(新标准是 ZGMn13) 、 40Cr、
20CrMnTi、4Crl3、GCrl5、60Si2Mn、3Cr2W8V、38CrMoAl、9CrSi、 5CrNiMo、
Wl8Cr4V、Crl2MoV、CrWMn、1Crl8Ni9Ti、Crl2 8(说明下列钢号中 Cr、Mn的作用: 15MnTi、20C rMnTi 、GC rl5、5C rMo、Z GMnl3(0C rl3、40M nB、9M n2V、CrWMn。

9(材料库中存有: 42CrMo、GCr15、T13、60S12Mn。

现要制作锉刀、齿轮、连
杆螺栓，试选用材料，并说明应采用何种热处理方法及使用状态下的显微组织。

10(40 钢及 T12 钢小试样经 950?水冷、950?空冷、760?水冷，720 ?水冷处理后
的组织各是怎样的组织,
11(对一批 45 钢零件进行热处理，不慎将退火件与正火件弄混，如何用最简
便的方法将它们区分开,为什么,
12(材料库中存有:40Cr、GCr15、T12、60Si2Mn、W6Mo5Cr4V2。

现要制作挫
刀、齿轮、弹簧，试选用材料，并说明应采用何种热处理方法及使用状态下的显
微组织。

13(铝合金可以象钢一样进行马氏体相变强化吗,可以通过渗碳、氮化方式表
面强化吗,为什么,
14(试选用适宜的铝合金和铜合金牌号来制造下列零件:柴油机用活塞、发动
机滑动轴承、高级精密弹簧、冷凝器。