機械工程材料復(fù)習(xí)題

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第?章材料的種類與性能

1.學(xué)習(xí)本課程的主要目的是十么？為什么工程材料的知識對于機械制造工作者來說是必須具備的？

2.本課程主要包括那幾方面內(nèi)容，其基本要求是什么？

3.比較強度極限Sb?屈服極限Ss與So.2的異同，強度與剛度有何不同？

4.解釋下列常用機械性能指標(biāo)：d，y，ak和Ak,HB，HRC，HRA，HRB，HV

5.硬度有何實用意義？為什么在生產(chǎn)圖紙的技術(shù)要求中常用硬度來表示對零件的性能要求？HB與HRC

分別使用哪些范圍？

6.為什么要研究材料的工藝性能？

7.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?這種標(biāo)注是否正確？（D6036

50HB（2）HB=200-250kgf/mm2（3）5~10HRC（4）70-75HRC

1.拉力試驗'疲勞試驗'沖擊試驗在試樣承受的應(yīng)力類型'測定的性能指標(biāo)，試驗的適合場合等方面區(qū)別何在？

2.材料的性能包括那幾方面？材料的性能與其成分、組織和加工工藝之間有什么關(guān)系？

3.拉力試樣的原標(biāo)距長度為50mm?直徑為10mm?經(jīng)拉力試驗后?將已斷裂的試樣對接起來測量?若最后的標(biāo)

距長度為79mm?須縮區(qū)的最小直徑為4.9mm?試求該材料的延伸率和斷面收縮率的值？

4.下列各工件應(yīng)該采用何種硬度試驗方法測定其硬度？

5.（1）挫刀（2）黃銅軸套（3〉供應(yīng)狀態(tài)的各種碳鋼鋼材（4）硬賁合金

的刀片第二章金屬的結(jié)構(gòu)與結(jié)晶

、名詞解釋品體'非晶體:晶格'晶胞'晶格常數(shù)'致密度'配位數(shù)；晶面'晶向'品面指數(shù),品向指數(shù)；單晶沐的

各向異性?各向同性；點缺陷、線聯(lián)陷'面缺陷、亞晶粒、亞晶界、位錯：單晶體、多晶體；過冷度；變質(zhì)處理'變質(zhì)

劑

'判斷是非

1.不論在什么條件下，金屬晶體缺陷總是使金屬強度降低。

2.工業(yè)上常用金M中的原子排列是完整的'規(guī)則的，晶格位向也是完全一致的。

3.金屬結(jié)晶時的冷卻速度愈漫?過冷度愈小，金屜的實際結(jié)晶溫度愈接近理論結(jié)晶溫度。

4.位錯是晶體中常見的缺陷，在常見的工業(yè)金屬中位錯密度愈小，其強度愈高。

5.在金屬結(jié)晶過程中?晶體成長常以樹枝狀方式進行的，但結(jié)晶以后一般情況下看不到樹枝狀晶體。

6.對于純金屬來說，冷卻曲淺上的水平臺就是該金屬的理論結(jié)晶溫度。

7.對于同一種金域來說，在注何情況下柱狀晶的強度總比等軸晶的強度高。

三、境空

1.a-Fe的晶體結(jié)構(gòu)是（），晶胞中的原子數(shù)目是（），原子半徑為（）。

2.面心立方晶格比體心立方晶格的致密度（）、溶碳能力比較（）。

3.在912Pa-Fe轉(zhuǎn)變成為g-Fe過程中，其體積將產(chǎn)生（）變化，這是由于其晶體結(jié)構(gòu)由（）

轉(zhuǎn)變成為（）造成的。

4.晶體缺陷，按幾何特征可分為（）'（）和（）三種類型。晶界和亞晶界屬于（）缺陷，

位錯屬于（〉缺陷。

5.金屬單晶體具有（）性，這是由于在不同晶面、不同晶向上的（）造成的。

6.金，屬的實際結(jié)晶溫度總是（）理論結(jié)晶溫度，這種現(xiàn)象稱為（）。

7.金屬結(jié)晶的必要條件是（）,其結(jié)晶過程要進行（）加（）兩個過程。

8.一定化學(xué)成分的金屬結(jié)晶時，過冷度大小壬要受（）的影響，獲得的晶粒大小主要與結(jié)晶過程中

的（）和（〉有關(guān)。

9.在金屬結(jié)晶過程中，形核方式主要有（）和（）兩種；在實際工業(yè)生產(chǎn)中金屬的形核一般是以

（）方式進行。

10.金屬結(jié)晶時，晶體一般以（）方式長大，結(jié)晶后得到的

2為什么鋼錠希望盡量減少柱狀晶區(qū)？而銀、鋁錠往往希望加大柱狀晶區(qū)？

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晶粒通常是（）狀的。

四'單項選擇

1組成晶格的最基本的幾何單元是（）。

A.原子B,晶胞C,晶粒D，亞晶粒

2面心立方晶格的配位數(shù)是（）。

A，6B，8C，10D，12

3與a-Fe相比、g-Fe的晶體結(jié)構(gòu)特點是原子排列（）。

A.緊密B，緊密且間隙尺寸小C,緊密且間隙尺寸大D?不緊密

4a-Fe比g-Fe的溶碳量大，其原因是g-Fe的（）。

A、致密度大B，配位數(shù)大C,總的叵隙大D，間隙尺寸大

8在一個晶粒內(nèi)部（）。

A.晶格位向完全一致B,有位向差很小的亞晶粒C,有位向差很大的亞晶粒D，原子排列完全一致

9在工業(yè)生產(chǎn)條件下，金屬結(jié)晶時泠速愈快，（形核率）N/（長大率）G值（），晶粒愈細。

A.愈大B，愈小C,不變D，等于零

10與粗晶粒金屬相比，細晶粒金屬的（）。

A.強度、韌性均好B,強度高、韌性差C,強度高、韌性相等D，強度、韌性均差

11金屬鑄錠中的柱狀晶是由于晶體生長方向與（）造成的。

A,散熱方向平行B.散熱方向垂直C,散熱方向相反D?散熱方向相同

五、簡答

1.常見的金屬晶體結(jié)構(gòu)有幾沖？它們的原子排列和晶格常數(shù)有什么特點？a-Fe、g-Fe、d-Fe、Cu、Al、

Ni、Pb、Cr、V、Mg、Zn各屬何種晶體結(jié)構(gòu)?

2.過冷度與冷卻速度有何關(guān)系？它對金屬結(jié)晶過程有何影響？對鑄件晶粒大小有何影響？

3.金屬結(jié)晶的基本規(guī)律是什么？晶核的形成率和長大率受到哪些因素的影響？

4.在實際鑄造生產(chǎn)中?采用哪些措施控制晶粒大小？變質(zhì)處理在生產(chǎn)中如何應(yīng)用？舉例說明。

5.金屬鑄錠組織有什么特點？并簡述各區(qū)域形成原因？

6.已知Cu的原子直徑為0.256nm，求Cu的晶格常數(shù)?并計算1mm324Cu中的原子數(shù)。

7.女□果其它條件相同，比或在下列鑄造條件下，鑄錠晶粒的大?。?/p>

（1）金屬模澆注與砂模澆注：（2：高溫澆注和低溫澆注：（3）鑄成薄件與鑄成厚件：（4）澆注時采用振動與不采用

振動。

合金、相'相圖、組元、平衡相；固溶體、金屬間化合物、固溶體有序化、品內(nèi)偏析'比重偏析；勻晶反應(yīng)、共品反應(yīng)'

3如果鑄院模（金國模）壁享加大，澆注溫度提高，液體內(nèi)始終維持較大內(nèi)外溫差，則晶粒將如何生長？為什

么？

第三章合金的結(jié)構(gòu)與結(jié)晶

-、名詞解釋

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包晶反應(yīng)'共析反應(yīng)。

二'判斷是非

1.只要組成合金的兩組元的原子直徑差達到?定值，便可形成無限固溶體。

2.金屬化合物都遵守原子價規(guī)律?其成分固定并可用化學(xué)式表示。

3.間隙固溶體的機械性能和間隙化合物的機械性能是相似的。

4.由固溶體（基體）和金屬化合物（第二相）構(gòu)成的合金-適量的金屬化合物在合金中起強化相作用。

5.金屬化合物以細小顆?；蜓緺罹鶆蚍植荚诠倘荏w中會使強度提高，化合物愈細小'分布愈均勻其強度愈高?捷

種現(xiàn)象稱細晶強化。

G,金屬化合物CuZn不避守京子價規(guī)律?其化學(xué)成分也是可變的-

7.在溶質(zhì)溶入量相同的情況下，間隙固溶體比芭換固溶體的強化效果大。

8,形成固溶體合金的結(jié)晶過程是在一定溫度范圍進行的，結(jié)晶溫度范圍愈大，鑄造性能愈好。

9.同一種固相，它的初生相和次生相在化學(xué)成分、晶體結(jié)構(gòu)上是不同的。

三、境空

1.合金相圖是在（）條件下表示合金的（）之間關(guān)系的圖形。

2.按照溶質(zhì)原子?在溶劑晶格中的分布不同，可將固溶體分為（）固溶體和（）固溶體。

固溶體的晶體結(jié)構(gòu)與（）相同，金屬化合物的晶體結(jié)構(gòu)與（）相同。

4.溶質(zhì)原子嵌入溶劑晶格間隙中形成間隙固溶體，其晶格類型（），其溶解度是（）。

溶質(zhì)原子代替?部分溶劑原子而占據(jù)品格的某些結(jié)點形成的固溶體，叫做（），其品格類型

（），溶解度是（）。

6.合金中的金屬化合物具有羽顯的（）特性，其晶體結(jié)構(gòu)（），機械性能特點是（）。

7.常見的金屬化合物有（）'（）和（）三種類型。

8.工業(yè)金屬材料大多是由兩相組成的、以獲得良好的綜合機械性能；其中用固溶體作為基體，以獲得

（）；用金屬化合物作為第二相，以獲得（）。

9.液態(tài)合金發(fā)生共晶反應(yīng)，其條件是溫度（）、化學(xué)成分（）-獲得的組織是由（）相組成的

四'單項選擇

1.銅和饃兩個元素可以形成（）固溶體。

A.無限溶解度的問隙B,有限溶解度的問隙C.無限溶解度的置換D,有限溶解度的置換

2.金屬化合物VC的晶格類型應(yīng)該與（）。

A，鈿的相同B.碳的相同C,機碳其中之一相同D，鈿、碳的都不同

3.單相黃銅中a相的晶格類型應(yīng)該（）。

A.與鋅的相同B,與銅的相同C,鋅、銅的都不同D.無法確定

4.金屬化合物與一般化合物不同之達是具有（）。

A.低的硬度B.良好的粽合機械性鏈C.良好的加工性能D.金屬特性

5.固溶體的機械性能特點是（）。

A、高硬度B,高強度C,高塑性D,高剛度

6.合金鐵素體比鐵素體的強度高，這是由于（）造成的。

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A、彌散強化B,加工.硬化C,細晶強化D.固溶強化

7碳鋼中的金屬化合物是屬人)。

A.正常價化合物B、電子化合物C.豆雜品格間隙化合物D,間隙相

8.Mg-Si合金中的金屬化合物MjSi形成時邃守()。

A?原子價規(guī)律B，甩子濃度規(guī)律C，Dn/DH'于0.59D，DD-大于0.59

9.消除晶內(nèi)偏析的工藝方法是()。

A,正火B(yǎng)，完全退火C,擴散退XD，再結(jié)晶退火

五、簡答

1.指出下列名詞的主要區(qū)別：置換固溶體與間隙固溶體：無序固溶體與有序固溶體：無限固溶體與有限固溶體：

電子化合物與間隙化合物：間隙相與間隙固溶體；穩(wěn)定化合物與不穩(wěn)定化合物；相組成物與組織組成物；困溶

強化，加工硬化與彌散強化。

2.Si、C、N、Cr、Mn、B等元素在a-Fe中?分別形成哪幾種固溶體？

3.影響固溶體的結(jié)構(gòu)賬式和容解度的因素有哪些？

4.金屬間化合物在結(jié)構(gòu)和性窕方面與固溶體有何不同？常見的金屬間化合物有幾種類型？它們對合金性能有何影

響？

5.二元勻晶相圖、共晶相圖與合金的機械性能、物理性能和工藝性能存在什么關(guān)系？

6.一個二元共晶反應(yīng)為：L(75%B)Da(15%B)+b(95%B)

⑴求含50%B的合金完全凝固時，初晶a與共晶(a+b)的重量百分?jǐn)?shù)；a相及b相的重量百分?jǐn)?shù)；共晶體中a與b的重量

百分?jǐn)?shù)。

(2)若顯微組織中測出b初晶與(a+b)共晶各占一半，問該合金成分是多少？

1.現(xiàn)有形狀尺寸相同的兩個Cu-Ni合金鑄件，一個含90%Ni，另一個含50%Ni，鑄后自然冷卻，問哪個鑄件的

偏析較嚴(yán)重？

2.為什么鑄造合金常選用接近共晶成分的合金？為什么要進行壓力加工的合金常選用單相固溶體成分的合金？

3.為什么要生產(chǎn)合金？與純金屬相比，合金有哪些優(yōu)越性？

4.在置換固溶體中，被置換妁溶劑原子哪里去了？

5.在固溶體中-當(dāng)溶質(zhì)元素含量增加忖?其晶體結(jié)構(gòu)和性能會發(fā)生什么變化？

第四章鐵碳合金相圖

-、名詞解釋

鐵素體(F)、奧氏體(A)、滲碳體(Cm)、珠光體(P)、萊氏體(Ld):

二、判斷是非

1.鐵碳合金室溫平衡組織均由鐵素體與滲碳體兩個基本相組成。

2.珠光體是鐵碳合金中的一個常見相。

3.在平衡態(tài)下-各種碳鋼及白口鑄鐵的室溫組織組成物不同，故其相組成物也不同。

4.25鋼、45鋼、65例的室溫平衡態(tài)的組織組成物及相組成物均相同。

5.碳鋼平衡結(jié)晶時、奧氏體均為包晶轉(zhuǎn)變的產(chǎn)物。

6.鐵碳合金在共析轉(zhuǎn)變過程中，奧氏體、鐵素體及滲碳體三相的化學(xué)成分和相對量保持恒定不變。

7.鐵碳合金在共晶轉(zhuǎn)變過程中，奧氏體和滲碳體兩相的化學(xué)成分及相對量都保持不變。

8.在鐵碳合金中，包晶、共析、共晶轉(zhuǎn)變產(chǎn)物的空性依次降低，硬度依次升高。

9.化學(xué)成分為E點的鐵碳合金，其室溫平衡組織為珠光體+二次滲碳體+低溫(變態(tài))萊氏體。

10.萊氏體是白n鑄鐵的基本組織，因此凡平衡組織中無萊氏體的鐵嵌合金均為碳鋼。

11.對同類合金來說，其共析體比共晶體組織要細，所以萊氏體比珠光體細。

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12.鑄鐵可鑄造成形；鋼可鍛壓成形，但不可鑄造成形

三、填空

1-Fe-Fe3c相圖中，五個相是（）、（）、（）、（）和（）?

2.在鐵碳合金平衡組織中，帙素體的形態(tài)有（）、（）及（）等形狀。

3.在碳鋼及白口鑄鐵平衡組映中，滲碳體的形態(tài)有（）、（）及（）等形狀。

4.從Fe-Fe3c相圖得知，珠光體量'萊氏體量最多的合金成分分別是（）、（）。

5.在平衡狀態(tài)下，一次滲碳本、二次滲碳體、高溫萊氏體、低溫萊氏體及珠光體的含碳是依次為

6.從Fe-Fe3c相圖可知，工業(yè)純鐵、碳鋼及白口鑄鐵的含碳量依次在（）、（）及（）范圍

內(nèi).

7.在共析鋼結(jié)晶時，從液態(tài)冷至室溫的過程中首先發(fā)生（）反應(yīng)（轉(zhuǎn)變），其反應(yīng)式是（）；然

后發(fā)生（）反應(yīng)（轉(zhuǎn)變），其反應(yīng)式是（）；其室溫組織為（）。

8.共晶白口鑄鐵從液體冷至室溫的平衡結(jié)晶過程中，依次發(fā)生（）、（）及（）反應(yīng)（轉(zhuǎn)

變），其室溫的相組成為（），室溫組織為（）。

9.在Fe-FeaC相圖的各組織或相中，硬度最高的是（），強度最高的是（），潮性最好的是

（）。

10.在平衡狀態(tài)下，45、T8及T12鋼中，蝮性最好的是（）鋼-硬度最高的是（）鋼-強度最高的是

（）；制造鏗刀常用（）鋼，制造調(diào)質(zhì)零件常用（）鋼。

11.按含碳量分，20、30、50Mn、T7、T9相分別屬于（）碳鋼、（）碳鋼、）碳鋼、（）碳

鋼'（）碳鋼。

12.T10鋼，按用途分類，屬于（）鋼；按化學(xué)成分分類，屬于（）鋼；按質(zhì)量分類，屈于（）輛。

1.某優(yōu)質(zhì)碳鋼?

平衡狀態(tài)下室溫組織由鐵素體與港碳體兩相組成，其中鐵素體的面枳約占93%，該鋼

的含碳量大約為（）%，其近似鋼號為（）。

14.45鋼，按用途分類，屬于（）鋼；按化學(xué)成分分類，屬于（）鋼；按質(zhì)量分類，屈于（）綱；該

鋼在平衡狀態(tài)下的組織為（）。

1.一優(yōu)疑碳鋼，其平衡組織由鐵索體與珠光體組成，鐵求體與珠光體的面枳之比為2:1-該鋼的含碳

量均為（），其近似鋼號為（），其機械性能呈現(xiàn)良好的（）、低的（）。

16.碳鋼中常存的雜質(zhì)元素有（）、（）、（）及（）：其中（）為有害雜質(zhì)元素。

17.按質(zhì)量分，ZG35、35、16Mn-08F及T7A鋼分別屬于（）鋼、（）鋼、（）鋼及（）鋼。

18.鐵碳合金的壓力加工性能?工業(yè)純鐵比碳鋼（），碳鋼中的含碳量越高，其壓力加工性能越（;?

白口鑄鐵則（）?

19.鐵碳合金的結(jié)晶溫度范圍越（），其鑄造性能越（）；鑄造性能最好的合金成分為（）。

1.從Fc-FoaC相圖可知,鍛造應(yīng)在（）相區(qū)進行?鑄設(shè)應(yīng)加熱至（）

線以上。

四、單項選擇

1.平衡結(jié)晶時'共析鋼冷至共析溫度，共析轉(zhuǎn)變已經(jīng)開始?但尚未結(jié)束，此時存在的相為（)*

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A?鐵素體+滲碳體+奧氏體B?鐵素體+滲碳體C，奧氏體D，奧氏體+鐵素體

2.平衡結(jié)晶時，共晶白□鐵冷至共晶溫度，共晶轉(zhuǎn)變已經(jīng)開始,但尚未結(jié)束?此時存在的相為（）。

A,液相B,液相+奧氏體C,奧氏體+滲碳體D?液相+奧氏體+港碳體

3.碳鋼與白口鑄鐵的化學(xué)成分分界點是（）%C。

A.0.0218（0.02）B，0.77C,2.11D，4.3

4,珠光體的大致硬度為（）H3s（HB）。

A，80B，180C，480D，800

5.在鐵碳合金平衡組織中，強度最高的是（）。

A,鐵索體B,滲碳體C,低溫萊氏體或變態(tài)萊氏體D，珠光體

6.在鐵碳合金平衡組織中，硬度般尋的是（），塑性最高的是（）。

A,鐵素體B,滲碳體C,低溫萊氏體或變態(tài)萊氏體D.珠光體中E-奧氏體

7.普通鋼、優(yōu)質(zhì)鋼及高級優(yōu)質(zhì)鋼在化學(xué)成分上的主要區(qū)別是含（）量不同。

A.碳B，誠'瞬C.硅、銃D，銘、錦

五、簡答

1.畫出Fe-FeaC相圖，指出圖中各點、線的意義，分別按相組成及鋁織組成物填寫各區(qū)。簡述Fe-Fe3c

相圖中的三個基本反應(yīng)：包晶反應(yīng)、共晶反應(yīng)及共析反應(yīng)，寫出反應(yīng)式注出含碳量及溫度。計算當(dāng)空

溫平衡相鐵素體占88.5%、滲碳體占11.5%3寸合金的含碳量。

2.用杠桿定律總結(jié)出碳鋼的化學(xué)成份與平衡組織的分組織組成物相對重量，各相組成物相對重量，各相組成物相

對重量之間的關(guān)系、并畫出關(guān)系曲線。

3.分析含0.20%C、0.60%C、0.80%C、1.2%C、3.2%?4.3%和47%鐵碳合金的結(jié)晶過程及組織轉(zhuǎn)

變，并計穌其中的組織組成物及相組成相對含量。指出含碳量分別為0.2%、0.6%、1.2%的鋼在14

00C.1100℃,800c時奧氏體中的含碳量，

4.指出下列名詞的主要區(qū)別：（1）萊氏體和低溫（變態(tài)）萊氏體：（2）一次港碳體'二次港碳體'三次滲碳

體'先共析滲碳體、先共易滲碳體、共晶滲碳體、共析滲碳體：（3）熱脆與冷脆。

5.FeFe3c相圖在生廣實踐中療何捋導(dǎo)意義？有何局限性？

6.低碳鋼、中碳鋼及高碳鋼的含碳量是如何劃分的？分別舉例說明它們的用途?

7.指出下列各種鋼的類別，主要特點及用途：（1）Q215-A（2）08F（3）65<4）T12A

8.鐵碳合金中，二次滲碳體和三次滲碳體的最大百分量是多少？

9.某工廠倉庫積壓了許多不知道化學(xué)成分的碳鋼（退火狀態(tài)），現(xiàn)找出其中?根，經(jīng)金相分析發(fā)現(xiàn)其組織

為珠光體+鐵素體，其中鐵素體占80%，問此鋼材的含碳量是多少？

10.金相分析某退火碳素鋼，其組織為鐵素體+滲碳體（粒狀），其中滲碳體占18%，問此碳鋼的含碳量是

多少？

11.金相分析某退火碳素鋼，其組織為珠光體+滲碳體（網(wǎng)狀），其中珠光體占93%，問此碳鋼的含碳量是

多少？

12.說明下列現(xiàn)象的產(chǎn)生原因：（1）含碳量1.0%的鋼比0.5%的鋼硬度高：（2）在室溫下0.8%C鋼的強度

比1.2%C鋼高：（3）萊氏體塑性比珠光體塑性差；（4》在1100C.0.4%C鋼能進行鍛造，4.0%C鑄鐵不

能鍛造；（5）為什么川徒在9507100C正常溫度條件下軋制，有時會造成綱坯開裂；（6〉為什么一

般要把鋼加熱到高溫（約10007250C）下進行熱孔或鍛造；（7）為什么鋼腳釘一般用低碳鋼制造;

（8

）

為什么綁扎物件一般用鐵絲（鍍鋅低碳鋼絲），而起重機吊重物都用鋼絲繩（用60、65?70、75等號鋼制

成）；（9）鉗工鋸丁8、「0、「2等鋼料時比鋸10?20鋼費力，鋸條容易磨鈍，是何原因？（1。）為

什

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么鋼適宜于通過壓力加工或型，而鑄鐵適宜于通過鑄造成型？

13.現(xiàn)有五種鋼材?其牌號為20、Q235、ZG15、45、65Mn、T8、T10、T12欲做滲碳件'小彈簧、變速箱殼、

螺母、手鋸條、齒輪、鋰刀、手錘，試選擇適當(dāng)?shù)匿摬摹?/p>

14.現(xiàn)有四塊形狀尺寸完全相同的平衡狀態(tài)的鐵碳合金?它們分別為0.2%C、0.40%C1.2%、3.5%C合

金；根據(jù)你所學(xué)過的理論?可有哪些方法來區(qū)別它們？

15.結(jié)合Fe-FeaC相圖，說明鐵素體、奧氏體的最大、最小溶解度（含碳量）；計算含碳玨為1.0%,1.

4%的合金室溫平衡組織中二次滲碳體的相對量，并說明碳鋼的含碳量一般不超過1.4%的原因。

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16.結(jié)合Fe-Fe3c相圖說明，為什么鑄鐵比鑄鋼的鑄造性能好？為什么冷沖壓用的薄鋼板多為08銅而很

少使用T12鋼？為什么40鋼加熱至1000C時具有良好的鍛裱性能，而含碳為4.0%的白口鑄鐵加熱至1000

C時則不可鍛造？

17.已知滲碳體、鐵素體的硬度分別為800HBS（HB）、80HBs（HB）,根據(jù)兩相混合物的合金性能隨

組織的變化而改變的規(guī)律，試計算含碳量為077%及0.40%的鋼在平衡條件下的大致硬度?

第五章金屬的塑性變形與再結(jié)晶

一、名詞解釋

滑移'滑移系'滑移線'滑移帶、享生；軟位向'硬位向；回熨'再結(jié)晶：雙構(gòu)'加工硬化

二?判斷是非

1

2金屬晶體的滑移是在正應(yīng)力作用下產(chǎn)生的。

3經(jīng)塑性變形后，金屬的晶粒變細，故金屬的強度、硬度升高。

4

室溫下銅的塑性比鐵好，這是因為銅的滑移系比鐵的多。冷變形金屬在再結(jié)晶過程中會改變其晶體結(jié)構(gòu)。

5

用冷拉紫銅管制造輸油管，在冷彎以前應(yīng)進行去應(yīng)力退火，以降低硬度、提高塑性，防止彎曲裂紋產(chǎn)生

生。

6.

熱加工纖維組織（流線）可以通過熱處理方法給予消除。

7.

鑄件、鍛件、沖壓件都可以通過再結(jié)晶退火，來消除加工硬化，降低硬度材料的簿性模量E愈大，則材料的

8.

三'填空

常見的金屈的塑性變形方式有（）和（）兩種類型。

1

銅的多品體要比單晶體的塑性變形抗力（），這是由于多晶體的（）和（）阻礙位錯應(yīng)動造

2

成的?

3金屬的晶粒愈細小，則金屬的強度'硬度愈（）'塑性韌性愈（），這種現(xiàn)象稱為（）強

4金屬隨塑性變形程度的增加，其強度、硬度（），塑性、韌性（）?這種現(xiàn)象稱為（）。

5金屬經(jīng)塑性變形以后，金屬的晶粒（），亞晶粒（），堂錯（）。

6金屬晶體的滑移是通過（）運動來實現(xiàn)的，而不是晶體一部分相對另一部分的剛性滑動?因此實

驚心奧（\由力佰汨小O

純金屬結(jié)晶后進一步強化的唯一方法是依靠（）來實現(xiàn)的降低純金屬強度的工藝方法通常采用

7

（）。

\7°

0型性金屬材料制造的零件'在工作過程卬一旦過薪，零件不會立即斷裂而是發(fā)生（）?便強度

9.多晶體金屬經(jīng)過大量型性變形后，各晶粒的晶格某些位向趨向一致，這種結(jié)構(gòu)稱為（），此時金

屬呈現(xiàn)明顯的（）件，這種結(jié)構(gòu)用熱處理（）消除。

10金屬再結(jié)晶后的晶粒大小與（）和（）有關(guān)。

1；工業(yè)金屬不能在（）變形度進行變形，否則再結(jié)晶后的晶粒（），使機械性能（）。

12.鑄鋼錠經(jīng)過熱軋后，粗大的晶粒會（），縮松'氣孔等喊陷會（），并且還會出現(xiàn)（）組

組。

13用熱軋列鋼通過鍛造生產(chǎn)零件毛坯，應(yīng)力求使流線與零件所受最大拉應(yīng)力方向（），與切應(yīng)力或

、小+-inTt*Ai/、?

14.加工硬化在工業(yè)應(yīng)用中的有利方面是（）、（）和（）；特別是對（）材料更為重要。

15.鑄態(tài)組織，經(jīng)熱加工后，（）、（）及（）等得到改善。

16.金屬熱加工纖維組織是（〉呈纖維狀?此種組，R的機械性能呈現(xiàn)（）。

鋼的鍛造溫度高于（）溫度，故屬于（）加工。

1&材料的彈性模量意高，其剛度愈（）。剛度（）通過熱處理改變：材料一定時，可通過（）

和（）的方法來提高零件的剛度?

四、單項選擇

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1.具有面心立方晶格的金屬塑性變形郎力比體心立方晶格的大，其原因是（）。

A,滑移系多B，滑移面多C，滑移方向多D，滑移面和方向都多

2.欲使冷變形金屬的硬度降低、塑至提高，應(yīng)進行（）。

A.去應(yīng)力退火B(yǎng).再結(jié)晶退火C、完全退火D，重結(jié)晶退火

3.實測的晶體滑移褥要的臨界分切應(yīng)力值比理論計算的小，這說明晶體滑移機制是（）。

A,滑移面的剛性移動B.位錯在滑移面上宏動C.空位'間隙原子迂移D，晶界迂移

4.經(jīng)塑性變形后金屬的強度、硬度升高，這主要是由于（）造成的。

A.位錯密度提高B、晶體結(jié)構(gòu)改變C.晶粒細化D?出現(xiàn)纖維組織

5.用金屬板沖壓杯狀零件，出現(xiàn)明顯的制耳”現(xiàn)象，這說明金屬板中浮在若（）。

A,形變織構(gòu)B,位錯密度太高C.過多的亞曷粒D1流線（纖維組織）

6.已知銬的熔點為3380'C,在1000C對其進行壓力加工，該加工（）。

A.屬于熱加工B.屬于冷加工C.不是熱加工或冷加工D.無法確定

7.晶體滑移總是沿著（）晶面和晶向進行。

A,原子?密度最大的B，與外力成45度的C,任意的D，原了?密度最小的

8.為了提高零件的機械性能，通常將熱孔圓鋼中的流線（纖維組織）通過（）。

A,熱處理消除B.切削來切斷C.鍛造使其分布合理D，鍛造來消除

9.疲勞強度是表示材料抵抗（）破壞的能力。

A,沖擊力B.交變應(yīng)力C,壓力D，內(nèi)應(yīng)力

10.為滿足鋼材切削加工要求，一般要將其硬度范圍處理到（）左右。

A,200HBS（200HB）B.35HRCC,30HRBD,60HRA

11HRC硬度值是以（）來衡量，

A.壓痕深度B,壓痕上的平均應(yīng)力C.玨痕面積D，壓力

五、簡答

1.指出下列名詞的主要區(qū)別：彈性變形與塑性變形；韌性斷裂與脆性斷裂；再結(jié)晶與二次再結(jié)晶：熱加工與冷加

工：絲織構(gòu)與板織構(gòu)。

1.在什么條件下會發(fā)生滑移變形？說明滑移的機理?它與李生有何區(qū)別？

2.用圖示說明體心立方、面心立方和密排六方等三種常見晶體結(jié)構(gòu)的滑移面、滑移方向及滑移系。

3.多晶體T性變形有何特點？在多晶體中哪些方位最先滑移？

4.金屬娼性書形后，組織和件隼會炒牛什么帝化？

5.分析加工硬化對金屬材料的強化作用？為什么加工硬化在金屬成型工藝過程中有利于金屬成形？

6.金屬塑性變形造成哪兒種內(nèi)應(yīng)力？

7.金屬的再結(jié)晶溫度受到哪些因素的影響？再結(jié)晶退火前后組織和性能有何變化？

8.熱加工對金屬組織和性能有何影響？鋼材在熱變形加工（虹鍛造）時為什么不出現(xiàn)硬化現(xiàn)象？

9.說明下列現(xiàn)象的產(chǎn)生原因：

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（1）滑移面是原子密度最大的品面，滑移方向是原子密度最大的方向；（2）晶界處滑移的阻力最大：（3）實際測

得

的晶體滑移臨界切應(yīng)力比理論計算的數(shù)值?。唬?）Zn、Fe、Cu塑性不同。

1.金屬鑄件能否通過再結(jié)晶退火來期

化晶粒，為什么？

圖2-1拉制銅絲過程不意圖2.已知金屬的熔點分別為W338

0C、Fe1538℃'Cu1083℃,

試估算這些金屬的再結(jié)晶溫度范

圍.

3.請在圖2-1中繪出拉制成半成品銅

絲的過程中?不同階段的組織與性

能變化示意圖?并加以解群"

4.對鉛板進行彎折愈彎愈硬，而梢過

一段時間再去彎折,鉛板的性能又

完全回復(fù)，這是什么原因？

5.從晶體結(jié)構(gòu)的變化來解釋中碳鋼的

應(yīng)力?應(yīng)變曲線中各階段的變化。

6.多晶體的塑性變形和單晶體的塑性

變形有何區(qū)別？

7.列舉生產(chǎn)與生活中實例來說明加工硬化現(xiàn)象及其利弊。

8.冷加工與熱加工后的金屬能否根據(jù)其顯微組織加以區(qū)別？為什么？

9.為什么在?般條件下進行魚性變形時?鋅中易出現(xiàn)攣晶?而純銅中易出現(xiàn)滑移帶？

10.厚的純鐵板?原始組城為均勻的等岫晶，經(jīng)冷彎曲變形后,表層金屬變形程度為40%?試分析橫截

面在變形后的組織分布情況?？虒⒆冃魏蟮募冭F板，片結(jié)晶起火?試分析退火后的組織分布情況。

第六章鋼的熱處理

一,名詞解釋

奧氏體的起始晶粒度、實際晶粒度、本質(zhì)晶粒度；過冷奧氏體'殘余奧氏體：珠光體'索氏體、屈氏體、貝氏體、馬氏

體：熱處理、退火、正火、淬火、回火、冷處理、時效處理；臨界冷卻速度、淬透性、淬硬性；再結(jié)晶、重結(jié)晶：同質(zhì)處

理、變質(zhì)處理。

二、判斷是非

1.Aci表示奧氏體向珠光體平衡轉(zhuǎn)變的臨界點。

2.正常熱處理條件下，過共析鋼隨含碳量增加，其過冷奧氏體的穩(wěn)定性也增加。

3.臨界淬火冷卻速度（VQ越大，鋼的淬透性越高。

4.生產(chǎn)中，應(yīng)用下貝氏體，不用上貝氏體，是因為下貝氏體的強韌性比上貝氏體高。

5.退火與正火在工藝上的主要區(qū)別是正火的冷卻速度大于退火。

6.球化退火可使過共析鋼中也重連續(xù)網(wǎng)狀二次滲碳體及片狀共析滲誠體得以球狀化。

7.為了保證淬硬，碳鋼和合金鋼都應(yīng)該在水中淬火。

8.馬氏體的含碳量越高,其正方度a/c也越大。

9.亞共析鋼、過共析鋼，正常淬火后所得馬氏體的含碳量均等于鋼的含碳量。

10.T12鋼，正常淬火后馬氏本的硬度比過熱淬火后馬氏體的硬度低。

11.T10鋼正常淬火、低溫回火得到回火馬氏體，所以硬而耐磨。

12.回火索氏體具有良好的強韌性?因此它比回火屈氏體的強度、韌性均高。

13.40鋼比40Cr鋼的淬透性'淬硬性和回火穩(wěn)定性均低。

14.用同?鋼料制造的截面不司的兩個零件，在相同條件下進行淬火，小件比大件的淬硬層深，故鋼的淬透性好。

15.20鋼正常淬火后，硬度達不到60HRC■是因其淬透性太低。

16.碳鋼的淬透性低，因此常在水中淬火?以提高其淬透性。

17.感應(yīng)加熱表面淬火時，電流頻率越高,淬硬層越深。

18.鋼的表面淬火既能改變鋼表面的化學(xué)成分，又能改善心部的組織和性能。

19.在930'C下，碳原子容易港入鋼的表面，是因為在該溫度下，鋼具有體心立方曷格、溶碳量大

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20.鋼的表面淬火既能改變鋼表面的化學(xué)成分，又能改善心部的組織和性能。

三'填空

1.影響奧氏體晶粒長大的因素有（），（）。

2.結(jié)構(gòu)鋼的奧氏體晶粒度一般分為（）級，級數(shù)越高，晶粒越（）；決定淬火組織粗細的是

（）晶粒度。

3.共析鋼過冷奧氏體向珠光卷類型組織轉(zhuǎn)變的溫度范圍在（子擴散），此種轉(zhuǎn)變是通過（）和（）原

完成的。

4.共析鋼過冷奧氏體向貝氏本類型組織裝變的溫度范圍在（）：在光學(xué)顯微鏡下，上貝氏體的形態(tài)

為（），下貝氏體的形態(tài)為（）?

5.片狀q氏體的立體形態(tài)為（），其淬火應(yīng)力（），機械性能特點是（）。

6.板條狀馬氏體的硬度（）、強韌性（）、淬火應(yīng)力（）。

7.亞共析鋼的TTT曲線與共析綱的TTT曲線的區(qū)別在于（）'（）及（）?

8.鋼的熱處理工藝是由（）、（）和（）三個步驟組成的：熱處理基本不改變鋼件的（），

只的改變鋼件的（）和（）。

9.去應(yīng)力退火可用來消除（）件、（）件、（）件、（）件中的殘余應(yīng)力。

10.完全退火適用于（）綱，其加熱溫度為（），冷卻速度（），得到（）組織。

11.球化退火又稱為（）退火，其加熱溫度在（）+20~30C,保溫后（）冷卻?獲得（）組

織?這種退火常用于高碳工具鋼等。

12.珠光體有（）狀和（）狀，（）狀珠光體切削加工性能較好。

13.低碳銅正火，其加熱溫度為（），該溫度下的組織為（）；冷卻方式為（

）:該鋼經(jīng)正火后

的組織為（），相為（）。

14.淬火是將鋼加然至（）或（），并保溫，以（）的冷卻速度冷卻，得到（）組織。

15.形狀簡單的碳鋼件常用（）作淬火劑，形狀豆雜件常用（）作淬火劑，合金工具鋼件常用

（）作淬火劑，分級淬火的淬火介質(zhì)為（）。

16.鋼的等溫淬火是由（）轉(zhuǎn)變成為（）組）相構(gòu)成的，在光學(xué)顯微鏡下其形

織，該組織是由（

態(tài)為（）狀。

17.理想淬火介質(zhì)的冷卻能力應(yīng)該是：在C曲線的鼻尖以上，冷得要（）；鼻尖處，冷得要

（）:黑尖以下，特別是在馬氏體轉(zhuǎn)變區(qū)，冷得耍（）；以保證工件既能（），又能

減少（）。

18.雙液淬火的淬火劑，對碳颯來說為（），對合金鋼來說可用（），這樣冷卻既可保證獲得

（）組織，又可使工件中的（）減少。

19.冷處理是（）的繼續(xù)，其目的是減少組織中的（），以達到提高工件的（）和尺寸（）的

目的。

20.碳鋼件淬火后回火，其溫度范圍是：低溫回火為（）C，中溫回火為（）C，高溫回火為

OC；其中以（）溫回火后組織的硬度最高。

21.中碳鋼淬火后，再經(jīng)低溫回火后的組織為（），經(jīng)中溫回火后的組織為（），經(jīng)高溫回火

后的組織為（）；淬火高溫回火后具有（）性能。

22.鋼的淬透性值可用JHRC/D表示，其中J表示（）”表示（），HRC表示（）

43/3的鋼比J43/12的鋼的淬透性（）。

23.在常規(guī)加熱條件下，亞共析鋼陶含碳量的增加?其C曲線向（）移；過共析鋼的含碳量的憎加，

其C曲線向（）移。碳鋼中以（）鋼的C曲線最宛右，故其淬透性（）。

24.氣體滲碳的滲碳劑可用（），