工程材料試題

1、附件二第二部分 習(xí)題第1章 材料的性能一、名詞解釋彈性模量、彈性極限、屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度、伸長率、斷面收縮率、沖擊韌性、布氏硬度、洛氏硬度、韌脆轉(zhuǎn)變、韌脆轉(zhuǎn)變溫度、疲勞、斷裂韌性二、填空題1. 材料常用的塑性指標(biāo)有_和_兩種，其中用_表示塑性更接近材料的真實(shí)變形。2. 檢驗(yàn)淬火鋼成品件的硬度一般用_硬度，而布氏硬度適用于測定_的硬度。3. 零件的表面加工質(zhì)量對其_性能有很大影響。4. 材料的工藝性能是指_性、_性、_性和_性。5. 表征材料抵抗沖擊載荷能力的性能指標(biāo)是_，其單位是_。三、選擇題1. 在設(shè)計(jì)拖拉機(jī)缸蓋螺釘時(shí)應(yīng)選用的強(qiáng)度指標(biāo)是(a) s b； (b) s s； (c) s 0.2；

2、 (d) s P 。2. 有一碳鋼支架剛性不足，解決的辦法是(a) 通過熱處理強(qiáng)化；(b) 選用合金鋼；(c) 增加橫截面積；(d) 在冷加工狀態(tài)下使用。3. 材料的使用溫度(a) 應(yīng)在其韌脆轉(zhuǎn)變溫度以上；(b) 應(yīng)在其韌脆轉(zhuǎn)變溫度以下；(c) 應(yīng)與其韌脆轉(zhuǎn)變溫度相等；(d) 與其韌脆轉(zhuǎn)變溫度無關(guān)。4. 汽車后半軸熱處理后冷校直，造成力學(xué)性能指標(biāo)下降，主要是(a) s b； (b) d； (c) s -1； (d) HB 。5. 在有關(guān)工件的圖紙上，出現(xiàn)了以下幾種硬度技術(shù)條件的標(biāo)注方法，其中正確的是(a) 500HBS； (b) HV800； (c) 1215HRC； (d) 229HB 。四

3、、判斷題1. 所有金屬材料均有明顯的屈服現(xiàn)象。（ ）2. 同種材料不同尺寸試樣所測得的伸長率相同。（ ）3. s 0.2是機(jī)械零件的設(shè)計(jì)依據(jù)，如果使用s b代替，則應(yīng)選擇較大的安全系數(shù)。（ ）五、計(jì)算題1一根直徑為2.5mm、長為3m的鋼絲，受4900N拉伸載荷作用后的變形量是多少？（鋼絲的變形為彈性變形，其彈性模量為205000MN/m2）提示：參考第一部分第1章的例題1六、簡答題1 如何提高金屬材料的剛度和疲勞壽命？2 韌脆轉(zhuǎn)變在工程上有何意義？第2章 材料的結(jié)構(gòu)一、名詞解釋金屬鍵、晶體、非晶體、晶格、晶胞、致密度、配位數(shù)、空位、間隙原子、位錯(cuò)、晶粒、晶界、合金、相、固溶體、置換固溶體、間

4、隙固溶體、金屬化合物、高分子化合物、間隙相、玻璃相、大分子鏈、單體、鏈節(jié)、大分子鏈的柔順性二、填空題1. 工程材料的結(jié)合鍵有_、_、_、_四種。010-（110）-2. 體心立方晶格和面心立方晶格晶胞內(nèi)的原子數(shù)分別為_和_，其致密度分別為_和_。3. 在圖2-1的立方晶系晶胞中畫出（111）、 、（100）晶面和111、110、 晶向。4. 在圖2-1的立方晶系晶胞中，根據(jù)下面要求標(biāo)注晶向指數(shù)和晶面指數(shù)。E HA DF GB CXZY圖2-1LEH中點(diǎn)晶面：EBG_EDCF_AFL_晶向：FD_EC_BL_5. 實(shí)際金屬中存在有_、_和_三類缺陷。位錯(cuò)是_缺陷，晶界是_缺陷。金屬的晶粒越細(xì)小，

5、晶界總面積就越_，金屬的強(qiáng)度也越_。6. 已知銀的原子半徑為0.144nm，則其晶格常數(shù)為_nm。（銀的晶體結(jié)構(gòu)為面心立方晶格）7. 立方晶系112晶面族包括_個(gè)晶面，它們分別是_。三、選擇題1. 兩種元素組成固溶體，則固溶體的晶體結(jié)構(gòu)(a) 與溶劑的相同；(b) 與溶質(zhì)的相同；(c) 與溶劑、溶質(zhì)的都不相同；(d) 是兩種元素各自結(jié)構(gòu)的混合體。2. 間隙固溶體與間隙化合物的(a) 結(jié)構(gòu)相同，性能不同；(b) 結(jié)構(gòu)不同，性能相同；(c) 結(jié)構(gòu)相同，性能也相同；(d) 結(jié)構(gòu)和性能都不相同。3. 在立方晶系中，指數(shù)相同的晶面和晶向(a) 相互平行；(b) 相互垂直；(c) 相互重疊；(d) 毫無關(guān)

6、聯(lián)4. 在面心立方晶格中，原子密度最大的晶面是(a)（100）；(b)（110）；(c)（111）；(d)（122）5. 高分子材料中，大分子鏈之間的結(jié)合鍵是(a) 金屬鍵；(b) 離子鍵；(c) 共價(jià)鍵；(d) 分子鍵四、判斷題1. 金屬或合金中，凡成分相同、結(jié)構(gòu)相同，并與其他部分有界面分開的均勻組成部分稱為相。（ ）2. 在體心立方晶格中，原子排列最密的方向111垂直于原子排列最密的晶面（110）。（ ）3. 單晶體具有各向異性，因此實(shí)際使用的所有晶體材料在各方向上的性能是不同的。（ ）4. 晶體的配位數(shù)越大，其致密度也越高。（ ）5. 固溶體的強(qiáng)度和硬度比溶劑金屬的強(qiáng)度和硬度高。（ ）6

7、. 間隙固溶體和置換固溶體均可形成無限固溶體。（ ）7. 與金屬材料一樣，陶瓷材料中也存在著晶體缺陷。（ ）五、計(jì)算題1. 鈦在高溫下是體心立方結(jié)構(gòu)，冷卻后變成密排六方結(jié)構(gòu)，其原子半徑增加了2%，求體積變化率（忽略熱膨脹的影響）。提示：一塊金屬發(fā)生晶體結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變時(shí)的體積變化率實(shí)質(zhì)上是這塊金屬中所有原子所占空間體積的變化率，因此本題只要計(jì)算一個(gè)原子所占空間體積的變化率即可。由于致密度APF = ( 晶胞原子數(shù)n 一個(gè)原子的體積Va )晶胞體積Vc，所以一個(gè)原子所占空間的體積Vs = Vc / n = Va / APF。計(jì)算時(shí)要注意原子半徑和致密度的變化。2. 已知a-Fe的晶格常數(shù)為2.87101

8、0m，g-Fe的晶格常數(shù)為3.641010m，求a-Fe和g-Fe的原子半徑。當(dāng)g-Fe轉(zhuǎn)變?yōu)閍-Fe時(shí)，其體積變化率是多少？（溫度為912時(shí)，a-Fe的原子半徑為1.261010m）3. 已知釩具有體心立方晶格，密度為5.96g/cm3，原子量為50.9，計(jì)算其原子半徑。（提示：參考第二章內(nèi)容提要與學(xué)習(xí)重點(diǎn)部分的例題2）六、簡答題1. 常見金屬晶體結(jié)構(gòu)有哪幾種類型？它們的致密度、配位數(shù)和晶胞原子數(shù)各是多少？2. 實(shí)際金屬中存在哪些晶體缺陷？它們對性能有什么影響？簡述晶界的特點(diǎn)。3. 固溶體和金屬化合物有什么區(qū)別？第3章 材料的凝固一、名詞解釋凝固、結(jié)晶、過冷、過冷度、非自發(fā)形核、同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變

9、、組元、杠桿定律、枝晶偏析、擴(kuò)散退火、共晶轉(zhuǎn)變、二次相、相區(qū)接觸法則、鐵素體、奧氏體、萊氏體、珠光體、二次滲碳體、晶粒度、變質(zhì)處理二、填空題1. 金屬的結(jié)晶過程主要由_和_兩個(gè)基本過程組成。2. 金屬結(jié)晶過程中，細(xì)化結(jié)晶晶粒的主要方法有_、_和_。3. 物質(zhì)在固態(tài)下的晶體結(jié)構(gòu)隨溫度發(fā)生變化的現(xiàn)象稱作_。鐵的同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)椋?9121394d-Fe _ _。4. 金屬從液態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)楣虘B(tài)的過程稱作_。金屬在固態(tài)下由一種晶體結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N晶體結(jié)構(gòu)的過程稱作_。5. 金屬在結(jié)晶過程中，冷卻速度越大，則過冷度越_，晶粒越_，強(qiáng)度和硬度越_，塑性越_。6. 二元合金的杠桿定律中，杠桿的端點(diǎn)是所求的_或_的

10、成分，杠桿的支點(diǎn)是_的成分。7. M-N合金相圖如圖2-2所示。 液相線是_線；固相線是_線。 在圖中空白區(qū)域內(nèi)填上組織組成物的名稱。 水平線上的反應(yīng)是_反應(yīng)，其反應(yīng)式為_。 畫出合金的冷卻曲線和組織示意圖。 在t1溫度下，液相成分為_，固相成分為_，液相占合金總重量的_，固相占合金總重量的_。ab gMNBEFGB % ACL溫度 Dt 1aa 1b 1溫度時(shí)間冷卻曲線圖2-2 M-N合金相圖8. 當(dāng)固溶體合金結(jié)晶后出現(xiàn)枝晶偏析時(shí)，先結(jié)晶出來的枝晶軸含有較多的_組元。Labdgeh溫度/圖2-3 Cu-Zn二元合金相圖b9. 在圖2-3 Cu-Zn二元相圖中， 根據(jù)相區(qū)接觸法則，標(biāo)注各空白相

11、區(qū)的組成相。 寫出、水平線上的反應(yīng)式。_ 估計(jì)緩冷條件下a相（單相黃銅）的成分范圍，為_。圖2-4 三種類型二元合金相圖ABBBAALLL10. 在圖2-4所示的三種類型二元合金相圖中，標(biāo)注各空白相區(qū)的組成相。圖中的四條水平線為：_線、_線、_線、_線，其相應(yīng)的反應(yīng)式為：_、_、_、_。11. 在圖2-5所示的鐵碳合金相圖中： 標(biāo)上各點(diǎn)的符號(hào)。 填上各區(qū)域的相和組織組成物（寫在方括號(hào)和圓括號(hào)內(nèi)）。 指出下列各點(diǎn)的含碳量：E_、C_、P_、S_、K_。 在表2-1中填上各水平線的溫度、反應(yīng)式、反應(yīng)產(chǎn)物的名稱。表2-1水 平 線溫 度反 應(yīng) 式產(chǎn) 物 名 稱線線線12. 在實(shí)際生產(chǎn)中，若要進(jìn)行熱鍛

12、或熱軋時(shí)，必須把鋼加熱到_相區(qū)。13. 在緩慢冷卻條件下，含碳0.8%的鋼比含碳1.2%的鋼硬度_，強(qiáng)度_。14. 某鍋爐鋼板，圖紙要求用20鋼制作。顯微組織觀察發(fā)現(xiàn)，組織中珠光體的量占30%，問鋼板是否符合圖紙要求。_ 20鋼含碳量范圍查書中的表6-515. 填表2-2。表2-2五種不同形態(tài)的滲碳體從哪種相中析出或存在于哪種組織組成物中在鐵碳合金中的最大重量百分比16. 室溫下，共析成分鐵碳合金的平衡組織是_，其組成相是_。17. 純鐵在912發(fā)生a-Feg-Fe轉(zhuǎn)變時(shí)，其體積將_。三、選擇題1. 鑄造條件下，冷卻速度越大，則(a) 過冷度越大，晶粒越細(xì)；(b) 過冷度越大，晶粒越粗；(c)

13、 過冷度越小，晶粒越細(xì)；(d) 過冷度越小，晶粒越粗。2. 金屬在結(jié)晶時(shí)，冷卻速度越快，其實(shí)際結(jié)晶溫度(a) 越高；(b) 越低；(c) 越與冷卻速度無關(guān)；（d）越趨于恒定。3、如果其它條件相同，下列各組鑄造條件下，哪種鑄錠晶粒細(xì)？第一組：(a) 金屬模鑄造；(b) 砂模鑄造。第二組：(a) 高溫澆注；(b) 低溫澆注。第三組：(a) 鑄成薄片；(b) 鑄成厚片。第四組：(a) 澆注時(shí)震動(dòng)；(b) 澆注時(shí)不震動(dòng)。4. 同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變伴隨著體積的變化，其主要原因是(a) 晶粒度發(fā)生變化；(b) 過冷度發(fā)生變化；(c) 致密度發(fā)生變化；(d) 溶解度發(fā)生變化。5. 實(shí)際金屬結(jié)晶時(shí)，可通過控制形核率N

14、和長大速度G的比值來控制晶粒大小，要獲得細(xì)晶粒，應(yīng)(a) 增大N/G值；(b) 減小N/G值；(c) 使N/G值保持不變；(d) 使N/G值先增大后減小。6. 二元合金在發(fā)生共晶轉(zhuǎn)變時(shí)，其相組成是bacdeAB溫度圖2-6 A-B合金相圖Lba(a) 單一液相；(b) 單一固相；(c) 兩相共存；(d) 三相共存。7. 二元合金發(fā)生共析轉(zhuǎn)變時(shí)，各相的(a) 成分固定，重量發(fā)生變化；(b) 重量固定，成分發(fā)生變化；(c) 成分和重量都固定；(d) 成分和重量均發(fā)生變化。8. 在圖2-6的二元共晶相圖中，室溫下合金中的b占合金的相對重量為(a) ；(b) ；(c) ；(d) 。9. 在圖2-8的二

15、元合金相圖中，合金的冷卻曲線應(yīng)為abcdABB% 溫度溫度時(shí)間時(shí)間時(shí)間時(shí)間圖2-7 1111122222223333333(a) a； (b) b； (c) c； (d) d 。QLacdbT10圖2-810. 產(chǎn)生枝晶偏析的原因是由于(a) 液固相線間距很小，冷卻緩慢；(b) 液固相線間距很小，冷卻速度大；(c) 液固相線間距大，冷卻緩慢；(d) 液固相線間距大，冷卻速度也大。11. 二元合金中，鑄造性能最好的是(a) 固溶體合金；(b) 共晶合金；(c) 共析合金；(d) 包晶成分合金。12. 在圖2-8的鐵碳合金相圖中，欲計(jì)算T10鋼（含1.0%C）中Fe3C的相對重量，以b為杠桿支點(diǎn)，

16、杠桿的長度應(yīng)取(a) QL； (b) ac； (c) ad； (d) aL ；(e) Qc； (f) Qd 。13. 室溫下45鋼（含0.45%C）中鐵素體相的相對重量百分比為(a) ；(b) ；(c) ；(d) 。室溫下45鋼中珠光體的相對重量百分比為(a) ；(b) ；(c) ；(d) 。14. 在下列方法中，可使晶粒細(xì)化的方法是(a) 擴(kuò)散退火； (b) 切削加工； (c) 噴丸處理； (d) 變質(zhì)處理。四、判斷題1. 凡是液體凝固為固體的過程都是結(jié)晶過程。（ ）2. 評定晶粒度的方法是：在相同放大倍數(shù)的條件下，將晶粒組織圖像或顯微照片與標(biāo)準(zhǔn)晶粒評級圖進(jìn)行比較。晶粒度級數(shù)越高，晶粒越細(xì)。

17、（ ）3. 在鐵碳合金相圖中，凡具有E點(diǎn)與F點(diǎn)之間成分的合金緩冷到1148時(shí)都將發(fā)生共晶轉(zhuǎn)變。（ ）4. 純金屬的實(shí)際結(jié)晶溫度與其冷卻速度有關(guān)。（ ）5. Pb-Sn合金結(jié)晶時(shí)析出的一次相b、二次相b和共晶b相均具有相同的晶體結(jié)構(gòu)，但具有不同的組織形態(tài)。（ ）6. 杠桿定律只適用于兩相區(qū)。（ ）7. 鐵素體是碳在a-Fe中的間隙相。( )8. 凡組織組成物都是以單相狀態(tài)存在于合金中的。（ ）9. 碳素鋼在平衡冷卻條件下所析出的奧氏體相都是包晶轉(zhuǎn)變的產(chǎn)物。（ ）10. 在鐵碳合金中，只有共析鋼結(jié)晶時(shí)，才發(fā)生共析轉(zhuǎn)變，形成共析組織。（ ）11. 過共析鋼由液態(tài)緩冷至室溫時(shí)析出的二次滲碳體，在組織形

18、態(tài)與晶體結(jié)構(gòu)方面均與一次滲碳體不同。（ ）12. 在緩冷至室溫條件下，45鋼比20鋼的強(qiáng)度和硬度都高。（ ）13. 在鐵碳合金中，只有過共析鋼的平衡組織中才有二次滲碳體存在。（ ）14. 在平衡狀態(tài)下，含80%Ni的Cu-Ni合金比含60%Ni的Cu-Ni合金強(qiáng)度、硬度高。( )五、計(jì)算題1. 計(jì)算共析溫度下珠光體中鐵素體和滲碳體的相對重量百分比。2. 已知鐵素體的s b=180230MPa，d=30%50%，HB=5080；珠光體的s b=770MPa，d=20%35%，HB=180，試計(jì)算45鋼的硬度（HB）、抗拉強(qiáng)度（s b）和伸長率（d）。PbSbSb% 溫度25211.1圖2-93.

19、 用Pb-Sb合金制造軸瓦，要求其組織為共晶基體上分布著5%的Sb（作為硬質(zhì)點(diǎn)），試求出該合金的成分和硬度。（Pb-Sb合金相圖示于圖2-9，純鉛的硬度為3HB，純銻的硬度為30HB）提示：注意該軸瓦合金為過共晶合金，5%的Sb是先共晶的一次相。由于室溫下Pb和Sb不互溶，所以合金的成分即純Sb相的重量百分比。溫度時(shí)間圖2-104. 在圖2-10中畫出含碳1.0%鐵碳合金從液態(tài)緩冷至室溫時(shí)的冷卻曲線及組織轉(zhuǎn)變示意圖，計(jì)算室溫下各相和各組織組成物的相對重量百分比。5. 某鐵碳合金的組織中，珠光體占總重量的40%，鐵素體占60%，試問該鋼的含碳量是多少？是什么鋼號(hào)？六、簡答題1. 結(jié)晶和同素異構(gòu)轉(zhuǎn)

20、變都是固態(tài)轉(zhuǎn)變嗎？為什么？簡述固態(tài)轉(zhuǎn)變的特點(diǎn)。2. 簡要說明相和組織組成物的區(qū)別。3. 為什么二元相圖中的杠桿定律只適用于兩相區(qū)？4. 鐵碳合金中有幾種形態(tài)的滲碳體？說明它們的異同點(diǎn)。5. 默畫Fe-Fe3C相圖，標(biāo)上各點(diǎn)的符號(hào)、成分、溫度，填上各區(qū)域的相組成物和組織組成物。分析含0.55%C、1.2%C、3.5%C合金的結(jié)晶過程（畫出冷卻曲線和組織轉(zhuǎn)變示意圖），計(jì)算這些合金室溫平衡組織中各相及各組織組成物的相對重量百分比。第4章 金屬的塑性變形與再結(jié)晶一、名詞解釋滑移、孿生、臨界切應(yīng)力、滑移系、滑移線、滑移帶、位錯(cuò)的易動(dòng)性、細(xì)晶強(qiáng)化、固溶強(qiáng)化、彌散強(qiáng)化、加工硬化、形變織構(gòu)、內(nèi)應(yīng)力、去應(yīng)力退火

21、、再結(jié)晶、再結(jié)晶溫度、臨界變形度、熱加工二、填空題1. 常溫下，金屬單晶體的塑性變形方式為_和_。2. 滑移只能在_應(yīng)力的作用下發(fā)生。3純鐵在室溫下塑性變形時(shí)的滑移面為_，在1100塑性變形時(shí)的滑移面為_。4填表2-3表2-3體心立方晶格面心立方晶格密排六方晶格滑移面晶面指數(shù)或說明滑移方向晶向指數(shù)或說明滑移面?zhèn)€數(shù)每個(gè)滑移面上滑移方向的個(gè)數(shù)滑移系個(gè)數(shù)5. 由于位錯(cuò)的_性，因而金屬容易產(chǎn)生滑移變形，使其實(shí)際強(qiáng)度遠(yuǎn)低于理論強(qiáng)度值。6. 與單晶體相比，影響多晶體塑性變形的兩個(gè)主要因素是_和_。7. 在金屬學(xué)中，冷熱加工的界限是以_來劃分的。因此，Cu（熔點(diǎn)為1084）在室溫下的變形加工為_加工，Sn（

22、熔點(diǎn)為232）在室溫下的變形加工為_加工。8. 強(qiáng)化金屬材料的基本方法有_、_、_和_。9. 金屬再結(jié)晶后的晶粒大小主要取決于_、_和_。三、選擇題1. 體心立方晶格金屬與面心立方晶格金屬在塑性上的差別主要是由于兩者的(a) 滑移面數(shù)不同；(b) 每個(gè)滑移面上的滑移方向數(shù)不同；(c) 滑移系數(shù)不同；(d) 滑移面和滑移方向的指數(shù)不同。2. 金屬多晶體的晶粒越細(xì)，則其(a) 強(qiáng)度越高，塑性越好；(b) 強(qiáng)度越高，塑性越差；(c) 強(qiáng)度越低，塑性越好；(d) 強(qiáng)度越低，塑性越差。3. 隨冷塑性變形量增加，金屬的(a) 強(qiáng)度下降，塑性提高；(b) 強(qiáng)度和塑性都下降；(c) 強(qiáng)度和塑性都提高；(d)

23、強(qiáng)度提高，塑性下降。4. 鋁的熔點(diǎn)是660.4，它的最低再結(jié)晶溫度為(a) -8.8； (b) 100.4； (c) 264.2； (d) 373.4 。5. 合金中的第二相顆粒越細(xì)，數(shù)量越多，分布越均勻，其(a) 強(qiáng)度、硬度越高，而塑性、韌性略有下降；(b) 塑性、韌性越高，而強(qiáng)度、硬度略有下降；(c) 強(qiáng)度、硬度和塑性、韌性都提高；(d) 強(qiáng)度、硬度和塑性、韌性都下降。這種強(qiáng)化方法稱為彌散強(qiáng)化。6. 某工廠用冷拉鋼絲繩吊運(yùn)熱處理工件去淬火，鋼絲繩承載能力遠(yuǎn)超過工件的重量，但在吊運(yùn)過程中，鋼絲繩發(fā)生斷裂，其原因是由于鋼絲繩(a) 超載；(b) 發(fā)生再結(jié)晶；(c) 形成帶狀組織；(d) 流線分

24、布不合理。7. 有人不慎將打在鑄造黃銅件上的數(shù)碼挫掉，欲辨認(rèn)原來打上的數(shù)碼，其方法是(a) 將打數(shù)碼處表面拋光，直接辨認(rèn)；(b) 將打數(shù)碼處加熱，發(fā)生再結(jié)晶后辨認(rèn)；(c) 將打數(shù)碼處表面拋光，浸蝕后辨認(rèn)；(d) 無法辨認(rèn)。8. 銅只有通過冷加工并經(jīng)隨后加熱才能使晶粒細(xì)化，而鐵則不需冷加工，只需加熱到一定溫度即使晶粒細(xì)化，其原因是(a) 鐵總是處于冷加工狀態(tài)，而銅不是；(b) 鐵可不經(jīng)過冷加工直接加熱便能發(fā)生再結(jié)晶，而銅不可；(c) 鐵在固態(tài)下有同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變，而銅沒有；(d) 銅需經(jīng)過冷加工后才能發(fā)生同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變，而鐵不需要。9. 制造某變速箱齒輪，應(yīng)(a) 由鋼水直接澆注成齒輪；(b) 由厚鋼

25、板切下圓餅，加工成齒輪；(c) 由圓鋼棒切下圓餅，加工成齒輪；(d)由圓鋼棒熱鐓成圓餅，加工成齒輪。10. 鐵絲在室溫下反復(fù)彎折，會(huì)越彎越硬，直至斷裂，而鉛絲在室溫下反復(fù)彎折，則始終處于軟態(tài)，其原因是鐵發(fā)生加工硬化，不發(fā)生再結(jié)晶，而鉛(a) 不發(fā)生加工硬化，也不發(fā)生再結(jié)晶； (b) 不發(fā)生加工硬化，但發(fā)生再結(jié)晶； (c) 發(fā)生加工硬化，同時(shí)發(fā)生再結(jié)晶；(d) 發(fā)生加工硬化，但不發(fā)生再結(jié)晶。四、判斷題1. 由于再結(jié)晶過程是一個(gè)形核和長大的過程，因而是相變過程。（ ）2. 由于溶質(zhì)原子對位錯(cuò)的運(yùn)動(dòng)具有阻礙作用，因而引起固溶強(qiáng)化。（ ）3. 在金屬晶體中，原子排列最密的晶面間距最小，所以這些晶面間難

26、以發(fā)生滑移。（ ）4. 金屬鑄件中粗大的晶粒不可能通過再結(jié)晶退火來細(xì)化。（ ）5. 滑移變形不會(huì)引起金屬晶體結(jié)構(gòu)的變化。（ ）6. 變形金屬的再結(jié)晶退火溫度越高，退火后得到的晶粒越粗大。（ ）7. 20鋼經(jīng)冷軋后（變形量為60%）具有各向異性。（ ）8. 隨固溶體中溶質(zhì)含量的增加，其強(qiáng)度、硬度提高，塑性、韌性下降。（ ）9. 在制定熱加工工藝時(shí)，應(yīng)盡量使工件中的流線與拉應(yīng)力方向垂直。（ ）10. 由于位錯(cuò)具有易動(dòng)性，因而位錯(cuò)密度越大，金屬變形越容易，強(qiáng)度越低。（ ）五、簡答題1. 簡要說明滑移的機(jī)理和特點(diǎn)。2. 細(xì)化金屬晶粒的方法有哪些？為什么細(xì)晶粒金屬的強(qiáng)度、硬度高，塑性、韌性好？3. 錫在

27、室溫下變形和鋼材進(jìn)行熱加工時(shí)是否會(huì)發(fā)生加工硬化，為什么？第5章 鋼的熱處理一、名詞解釋奧氏體化、本質(zhì)晶粒度、馬氏體、殘余奧氏體、退火、正火、淬火、等溫淬火、淬透性、淬硬性、回火、回火脆性、調(diào)質(zhì)、氣相沉積二、填空題1共析鋼加熱時(shí)，其奧氏體化過程由_、_、_、_等四個(gè)步驟組成。2填表2-4（以共析鋼為例）3鋼的淬透性越高，則其C曲線的位置越_，臨界冷卻速度越_。4鋼的熱處理工藝是由_、_、_三個(gè)階段組成。熱處理的特點(diǎn)是只改變工件的_，而不改變其_。表2-4轉(zhuǎn)變類型轉(zhuǎn)變產(chǎn)物轉(zhuǎn)變溫度/轉(zhuǎn)變機(jī)制顯微組織特征HRC獲得工藝珠光體貝氏體馬氏體* 馬氏體包括低碳馬氏體和高碳馬氏體5填表2-5（碳鋼）表2-5完

28、全或球化退火溫度正火溫度淬火溫度回火溫度亞共析鋼低溫回火：中溫回火：高溫回火：共 析 鋼過共析鋼6當(dāng)鋼完全奧氏體化后冷卻轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體時(shí)，奧氏體中的含碳量越高，則Ms點(diǎn)越_，轉(zhuǎn)變后的殘余奧氏體量越_。7填表2-6表2-6完全或球化退火組織正火組織淬火組織回火組織亞共析鋼淬火+中溫回火：調(diào)質(zhì)：共 析 鋼淬火+低溫回火：過共析鋼淬火+低溫回火：8在碳鋼中，共析鋼的臨界冷卻速度比亞共析鋼和過共析鋼的臨界冷卻速度都_。9共析鋼的C曲線和冷卻曲線如圖2-11所示，指出圖中各點(diǎn)的組織。_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _圖2-1110請將45鋼和T10鋼小試樣經(jīng)相應(yīng)處理后的組織填入

29、表2-7中。（加熱時(shí)的組織請參考鐵碳合金相圖）表2-7850加熱后水冷850加熱后空冷760加熱后水冷720加熱后水冷45鋼T10鋼圖2-1211一根直徑為6mm的45鋼圓棒，先經(jīng)840加熱淬火，然后從一端加熱，依靠熱傳導(dǎo)使圓棒上各點(diǎn)達(dá)到圖2-12所示的溫度，請按表2-8要求填入組織。表2-8ABCDE圖中各點(diǎn)部位的組織圓棒自圖示各溫度緩冷至室溫后的組織圓棒自圖示各溫度水冷至室溫后的組織12球化退火的主要目的是_，_，它主要適用于_鋼。13亞共析鋼的淬火溫度為_，過共析鋼的淬火溫度為_。14畫出下列組織示意圖。片狀珠光體球狀珠光體回火索氏體板條馬氏體45鋼正常淬火組織15用T10鋼制造車刀，其

30、工藝路線為：下料鍛造預(yù)備熱處理（_+_）機(jī)加工最終熱處理（_+_）磨加工。（請?jiān)诶ɑ?nèi)填入相應(yīng)熱處理工藝的名稱）16索氏體和回火索氏體在形態(tài)上的區(qū)別為：_，在性能上的區(qū)別為：_。17在三束表面改性技術(shù)中，三束是指_束、_束和_束。三、選擇題1鋼在淬火后獲得的馬氏體組織粗細(xì)主要取決于(a) 奧氏體的起始晶粒度；(b) 奧氏體的實(shí)際晶粒度；(c) 奧氏體的本質(zhì)晶粒度；(d) 鋼的原始組織。2除Co外，所有溶入奧氏體的合金元素都使C曲線右移，使鋼的淬透性(a) 降低；(b) 提高；(c) 不變；(d) 出現(xiàn)極大值。3完全退火主要適用于(a) 亞共析鋼；(b) 共析鋼；(c) 過共析鋼；(d) 白口鑄

31、鐵。4過共析鋼正火的目的是(a) 調(diào)整硬度，便于切削加工；(b) 細(xì)化晶粒，為最終熱處理作組織準(zhǔn)備；(c) 消除網(wǎng)狀二次滲碳體；(d) 消除殘余內(nèi)應(yīng)力，防止發(fā)生變形和開裂。5馬氏體的硬度主要取決于(a) 過奧氏體的冷卻速度；(b) 過奧氏體的轉(zhuǎn)變溫度；(c) 馬氏體的含碳量；(d) 馬氏體的亞結(jié)構(gòu)。6鋼在水玻璃中淬火是(a) 單液淬火；(b) 雙液淬火；(c) 分級淬火；(d) 等溫淬火。7過共析鋼在球化退火前需進(jìn)行(a) 調(diào)質(zhì)；(b) 去應(yīng)力退火；(c) 再結(jié)晶退火；(d) 正火。8生產(chǎn)中，常把加熱到淬火溫度的鉗工扁鏟的刃部蘸入水中急冷片刻后，出水停留一段時(shí)間，再整體投入水中。出水停留一定時(shí)

32、間是為了使扁鏟刃部(a) 退火；(b) 正火；(c) 淬火；(d) 回火。9鋼的滲碳溫度范圍是(a) 600650；(b) 800850；(c) 900950；(d) 10001050。10直徑為10mm的45鋼鋼棒，加熱到850投入水中，其顯微組織應(yīng)為(a) 馬氏體；(b) 鐵素體+馬氏體；(c) 馬氏體+殘余奧氏體；(d) 馬氏體+珠光體。11T12鋼正常淬火組織是(a) 馬氏體+殘余奧氏體；(b) 馬氏體+顆粒狀碳化物；(c) 馬氏體鐵素體；(d) 馬氏體+殘余奧氏體+顆粒狀碳化物。12制造手鋸條應(yīng)采用(a) 45鋼調(diào)質(zhì)；(b) 65Mn淬火+中溫回火；(c) T12鋼淬火+低溫回火；(

33、d) 9SiCr淬火+低溫回火。13馬氏體與回火馬氏體(a) 形態(tài)與組織結(jié)構(gòu)都不相同；(b) 形態(tài)相同，組織結(jié)構(gòu)不同；(c) 形態(tài)不同，組織結(jié)構(gòu)相同；(d) 形態(tài)與組織結(jié)構(gòu)都相同。四、判斷題1本質(zhì)細(xì)晶粒鋼是指在任何加熱條件下晶粒均不發(fā)生粗化的鋼。（ ）2原始組織為片狀珠光體的鋼加熱奧氏體化時(shí)，細(xì)片狀珠光體的奧氏體化速度比粗片狀珠光體的快。（ ）3處于臨界點(diǎn)A1溫度以下的奧氏體稱為過冷奧氏體。（ ）4同一鋼材，在相同的加熱條件下，水冷比油冷的淬透性好，小件比大件的淬透性好。（ ）5馬氏體是碳在a-Fe中的過飽和固溶體，當(dāng)奧氏體向馬氏體轉(zhuǎn)變時(shí)，體積要收縮。（ ）6不論碳含量高低，馬氏體都是硬而脆的

34、。（ ）7因?yàn)檫^冷奧氏體的連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變圖位于等溫轉(zhuǎn)變圖的右下方，所以連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變圖的臨界冷卻速度比等溫轉(zhuǎn)變圖的大。（ ）8在共析鋼中，未溶碳化物的存在，將使鋼的淬透性降低。（ ）9亞共析鋼加熱到A1A3溫度區(qū)間時(shí)，在平衡條件下，組織中奧氏體的含碳量總是大于鋼的含碳量。（ ）10為了調(diào)整硬度，便于切削加工，低碳鋼、中碳鋼和低碳合金鋼在鍛造后應(yīng)采用正火處理。（ ）11熱噴涂技術(shù)主要用于表面裝飾。（ ）五、綜合題1 采用20鋼表面淬火是否合適？為什么？采用45鋼進(jìn)行滲碳處理是否合適？為什么？2有一個(gè)45鋼制造的變速箱齒輪，其加工工序?yàn)椋合铝襄懺煺鸫謾C(jī)加工（車）調(diào)質(zhì)精機(jī)加工（車、插）高頻表面淬火低溫

35、回火磨加工。說明各熱處理工序的目的及使用狀態(tài)下的組織。3用10鋼制作一要求耐磨的小軸（直徑為20mm），其工藝路線為：下料鍛造正火機(jī)加工滲碳淬火低溫回火磨加工。說明各熱處理工序的目的及使用狀態(tài)下的組織。4兩把碳含量為1.2、直徑為10mm的碳鋼車刀，分別加熱到780和900，并保溫足夠時(shí)間，再快速（大于臨界冷卻速度）冷卻至室溫，試分析： 哪個(gè)溫度加熱淬火后馬氏體組織粗大？ 哪個(gè)溫度加熱淬火后馬氏體碳含量高？ 哪個(gè)溫度加熱淬火后殘余奧氏體量多？ 哪個(gè)溫度加熱淬火后未溶碳化物多？ 你認(rèn)為哪個(gè)溫度加熱淬火合適？為什么？5在表2-9中填入所列工件的淬火和回火溫度范圍，并說明經(jīng)淬火和回火后所獲得的顯微組

36、織。表2-9工件淬火溫度回火溫度顯微組織45鋼小軸(要求綜合力學(xué)性能好)60鋼彈簧T12鋼銼刀6試分析高頻表面淬火、滲碳、氮化等熱處理工藝在選用材料（鋼種）、性能、應(yīng)用范圍及生產(chǎn)費(fèi)用等方面的差別。720鋼鍋爐爐管在400條件下工作10年后其強(qiáng)度降低，以致發(fā)生爆管，試分析爐管顯微組織發(fā)生什么變化？8. 過冷奧氏體在冷卻時(shí)可發(fā)生哪幾種類型轉(zhuǎn)變？馬氏體轉(zhuǎn)變的特點(diǎn)是什么？9. 鋼經(jīng)淬火后為什么一定要進(jìn)行回火？簡要說明回火過程中組織和性能的變化。第6章 工業(yè)用鋼一、名詞解釋熱脆性、冷脆性、耐回火性、水韌處理、固溶處理、二次硬化、熱硬性、晶間腐蝕、應(yīng)力腐蝕二、填空題1鋼的脆熱性是由于_元素與鐵在_上形成低

37、溶點(diǎn)共晶引起的，在鋼中加入_元素可消除熱脆性。2在碳素鋼中，低碳鋼、中碳鋼和高碳鋼的含碳量分別為_、_和_。3鋼的質(zhì)量是按_和_含量的高低進(jìn)行分類的。4擴(kuò)大奧氏體區(qū)的元素有舉出四個(gè)：_、_、_、_；縮小奧氏體區(qū)的元素有舉出四個(gè)：_、_、_、_；碳化物形成元素有舉出四個(gè)：_、_、_、_。5幾乎所有的合金元素除Co、Al外，都使MS、Mf點(diǎn)_，因此在相同含碳量條件下，合金鋼淬火后_比碳鋼的多，使鋼的硬度_。6一些含有_、_、_元素的合金鋼，容易產(chǎn)生第二類回火脆性。防止第二類回火脆性的方法是：_；_。7從合金化的角度出發(fā)，提高鋼耐蝕性的主要途徑有：_；_；_。8除_之外，凡溶入奧氏體的合金元素都使C

38、曲線向_移動(dòng)，使鋼的臨界冷卻速度_，其淬透性_。9填表2-10：表2-10鋼 號(hào)鋼 種合金元素的主要作用熱處理特點(diǎn)使用狀態(tài)下的組織Q345(16Mn)Mn：65MnMn：ZGMn13Mn：20CrCr：40CrCr：9SiCrCr：GCr15Cr：1Cr13Cr：5CrNiMoCr、Ni：Mo：Cr12MoVMo：W18Cr4VCr：1Cr18Ni9Ti耐熱鋼Cr：10不銹鋼1Cr18Ni9Ti鋼中Ti的作用是_，而20CrMnTi鋼中Ti的作用是_。三、選擇題1現(xiàn)有下列鋼號(hào)：Q235；W18Cr4V；5CrNiMo；60Si2Mn；ZGMn13；16Mn；1Cr13；20CrMnTi；9Si

39、Cr；1Cr18Ni9Ti；T12；40Cr；GCr15；Cr12MoV；12Cr1MoV請按用途選擇鋼號(hào)：(1) 制造機(jī)床齒輪應(yīng)選用（ ）；(2) 制造汽車板簧應(yīng)選用（ ）；(3) 制造滾動(dòng)軸承應(yīng)選用（ ）；(5) 建造橋梁應(yīng)選用（ ）；(6) 制造大尺寸冷作模具應(yīng)選用（ ）；(7) 制造耐酸容器應(yīng)選用（ ）；(8) 制造銼刀應(yīng)選用（ ）2下列鋼中，以球化退火作為預(yù)備熱處理的是（a）40Cr；（b）20Cr；（c）65Mn；（d）GCr15。3制造手鋸條應(yīng)選用（a）T12鋼經(jīng)淬火低溫回火；（b）65鋼經(jīng)淬火中溫回火；（c）45鋼經(jīng)淬火高溫回火；（d）Cr12MoV經(jīng)淬火低溫回火。4下列鋼中最

40、容易發(fā)生晶間腐蝕的是（a）03Cr18Ni9Ti；（b）0Cr18Ni9；（c）1Cr18Ni9；（d）1Cr18Ni9Ti5汽車、拖拉機(jī)的齒輪要求表面具有高耐磨性，心部具有良好的強(qiáng)韌性，應(yīng)選用（a）20鋼滲碳、淬火低溫回火；（b）40Cr調(diào)質(zhì)；（c）45鋼表面淬火低溫回火；（d）20CrMnTi滲碳、淬火低溫回火。6下列鋼中熱處理時(shí)不產(chǎn)生二次硬化的是（a）W18Cr4V；（b）Cr12MoV；（c）3Cr2W8V；（d）5CrNiMo7拖拉機(jī)和坦克履帶板受到嚴(yán)重的磨損及強(qiáng)烈沖擊，應(yīng)選用（a）20Cr滲碳、淬火低溫回火；（b）ZGMn13水韌處理；（c）W18Cr4V淬火低溫回火；（d）GCr

41、15淬火低溫回火。8GCr15鋼中Cr的平均含量為（a）15；（b）1.5；（c）0.15；（d）沒有表示出來。9鋼的淬透性主要取決于（a）碳含量；（b）冷卻速度；（c）工件尺寸；（d）合金元素含量。10鋼的淬硬性主要取決于（a）碳含量；（b）冷卻速度；（c）冷卻方法；（d）合金元素含量。110Cr18Ni9Ti鋼進(jìn)行固溶處理的目的是（a）提高強(qiáng)度；（b）提高塑性；（c）提高耐蝕性；（d）提高切削加工性。12T10鋼的含碳量為（a）0.01%；（b）0.1%；（c）1.0%；（d）10%。四、判斷題1鋼中合金元素含量越高，其淬透性越好。（ ）2調(diào)質(zhì)鋼進(jìn)行合金化主要是考慮提高其紅硬性。（ ）3高

42、速鋼反復(fù)鍛造的目的是為了打碎魚骨狀共晶萊氏體，使其均勻分布于基體中。（ ）440MnB鋼中，B的作用是提高淬透性。（ ）54Cr13鋼的耐蝕性不如1Cr13鋼。（ ）640CrNiMo、15CrMo與Cr12MoV中的Mo都起提高耐磨性的作用。( )720鋼的含碳量比T10鋼高。（ ）820Cr、12Cr1MoV與1Cr17鋼中的Cr都起提高淬透性的作用。（ ）五、簡答題1. 為什么噴丸處理（用加速的丸粒撞擊工件表面的處理）可提高彈簧的使用壽命？2. 為什么高速鋼在淬火后需進(jìn)行三次回火？如果改用一次長時(shí)間回火是否可行？為什么？3. 試比較9SiCr鋼和T9鋼在化學(xué)成分、熱處理工藝、使用狀態(tài)下組織、性能和應(yīng)用上的異同點(diǎn)。第7章 鑄 鐵一、名詞解釋石墨化退火、球化處理、灰鑄鐵、可鍛鑄鐵、球墨鑄鐵、蠕墨鑄鐵二、填空題1白口鑄鐵中碳主要以_的形式存在，灰口鑄鐵中碳主要以_的形式存在。2普通灰鑄鐵、可鍛鑄鐵、球墨鑄鐵及蠕墨鑄鐵中石墨的形態(tài)分別為_狀、_狀、_狀和_狀。3灰口鑄鐵的基體有_、_、_三種。4QT500-7牌號(hào)中，QT表示_，數(shù)字500表示_，數(shù)字7表示_。5HT250是_鑄鐵，數(shù)字250表示_。6促進(jìn)石墨化的元素有_、_，阻礙石墨化的元素有_、_。7可鍛鑄鐵件的生產(chǎn)方法