金属材料与热处理习题精选Word文件下载.docx

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C.增加横截面积D.在冷加工状态下使用

3.材料的使用温度（）。

A.应在其韧脆转变温度以上B.应在其韧脆转变温度以下

C.应与其韧脆转变温度相等D.与其韧脆转变温度无关

4.在作疲劳试验时，试样承受的载荷为______。

A．静载荷B．冲击载荷C．交变载荷

5.洛氏硬度C标尺使用的压头是______。

A．淬硬钢球B．金刚石圆锥体C．硬质合金球

6.两种元素组成固溶体，则固溶体的晶体结构（）。

A．与溶剂的相同B．与溶质的相同

C．与溶剂、溶质的都不相同D．是两种元素各自结构的混合体

7.间隙固溶体与间隙化合物的（）。

A．结构相同，性能不同B．结构不同，性能相同

C．结构相同，性能也相同D．结构和性能都不相同

8.在立方晶系中指数相同的晶面和晶向（）。

A．互相平行B．互相垂直C．相互重叠D．毫无关联

9.晶体中的位错属于_______。

A．体缺陷B．面缺陷C．线缺陷D．点缺陷

10.高分子材料中，大分子链之间的结合键是（）。

A．金属键B．离子键C．共价键D．分子键

四、是非题

1.所有金属材料均有明显的屈服现象。

（）

2.金属材料的力学性能均可通过热处理改变。

（）

3.材料的强度高，其硬度就高，所以刚度大。

4.就致密度而言，面心立方晶格最大，体心立方晶格次之，密排六方晶格最

小。

5.晶体缺陷的存在，使金属的强度和硬度降低。

6.单晶体具有各向异性，因此实际使用的所有晶体材料在各方向上的性能是

不同的。

7.间隙相不是一种固溶体，而是一种金属间化合物。

（）

8.固溶体中，溶质质量分数总小于溶剂质量分数。

9.间隙固溶体不能形成无限固溶体，而置换固溶体可能形成无限固溶体。

五、计算题

1.一根直径为2.5mm、长为3m的钢丝、受4900N拉伸载荷作用后的的变

形量是多少？

（钢丝的变形为弹性变形，其弹性模量为205000MN/m2）

2.某种钢的抗拉强度σb＝5.38×

108MPa，某一钢棒直径为10mm，在

拉伸断裂时直径变为8mm，问此棒能承受的最大载荷为多少？

断面收缩率是多

少？

3.已知α-Fe的晶格常数a=2.87×

10-10m，试求出α-Fe的原子半径和致密

度。

4.在常温下，已知铜的原子直径d=2.55×

10-10m，求铜的晶格常数。

六、简答题

1.常用的硬度测试方法有几种？

这些方法测出的硬度值能否进行比较？

2.衡量金属材料力学性能的指标有哪几项？

拉伸实验可以测得哪几项性能

指标？

3.金属的晶体结构由面心立方转变为体心立方时，其体积变化如何?

为什

么?

4.实际金属中存在哪些晶体缺陷？

它们对金属的性能有什么影响？

5.在立方晶胞中画出（110）、（120）晶面和[211]、[112]晶向。

6.什么是固溶强化？

造成固溶强化的原因是什么？

第2章

结晶、过冷度、同素异构转变、组元、共晶转变、铁素体、奥氏体、莱氏体、

珠光体、二次渗碳体、共晶反应、共析反应、变质处理、细晶强化

1.结晶过程是依靠两个密切联系的基本过程来实现的。

这两个过程是

________和________。

2.金属结晶过程中，细化结晶晶粒的主要方法有________、________和

________。

3.物质在固态下的晶体结构随温度发生变化的现象称为________。

铁的同

素异构体转变为____________9121394¾

¾

®

¬

-度度Fed。

4.金属从液态转变为固态的过程称为________。

金属在固态下由一种晶体

结构转变为另一种晶体结构的过程称为________。

5.金属在结晶过程中，冷却速度越大，则过冷度越________，晶粒越

________，强度和硬度越________，塑性越________。

6.匀晶转变是指___

__。

7.当固溶体合金结晶后出现枝晶偏析时，先结晶出来的枝晶轴含有较多的

________组元。

8.铁素体是碳溶入_

中形成的_

固溶体，其晶格类型是

_

。

9.纯铁在912℃发生α-Fe→γ-Fe转变，其体积将________。

10.铁碳合金平衡组织中渗碳体的类型有_

、_

、

、和

11.在缓慢冷却条件下，含碳0.8%的钢比含碳1.2%的钢硬度________，强

度________。

12.室温下，wc＝0.6%的铁碳合金平衡组织是________，其相组成物是

13.典型铸锭结构的三个结晶区分别为_____、_____和_____。

三、选择题

1.铸造条件下，冷却速度越大，则（）。

A．过冷度越大，晶粒越细B．过冷度越大，晶粒越粗

C．过冷度越小，晶粒越细D．过冷度越小，晶粒越粗

2.金属在结晶时，冷却速度越快，其实际结晶温度（）。

A．越高B．越低C．与冷却速度无关D．越趋于恒定

3.如果其他条件相同，下列各组铸造条件下，哪组铸锭晶粒细？

第①组：

A.金属模铸造B.砂模铸造（）

第②组：

A.变质处理B.不变质处理（）

第③组：

A.浇注时振动B.浇注时不振动（）

4.同素异构转变伴随着体积的变化，其主要原因是（）。

A．晶粒度发生变化B．过冷度发生变化

C．致密度发生变化D．溶解度发生变化

5.下列成分铁碳合金中，易出现网状Fe3CⅡ合金是（）

A.wc＝0.2%B.wc＝0.6%

C.wc＝1.3%D.wc＝4.0%

6.二元合金在发生共晶转变时，其相组成是（）。

A．单一液相B．单一固相C．两相共存D．三相共存

7.珠光体是由铁素体（F）和渗碳体（Fe3C）组成的机械混合物，若将其从

700℃缓慢冷至室温，则（）。

A．F和Fe3C的成分均发生变化

B．F成分发生变化，而Fe3C成分不发生变化

C．F成分不发生变化，而Fe3C成分发生变化

D．F和Fe3C成分均不发生变化

8.二元合金中，铸造性能最好的是（）。

A．固溶体合金B．共晶合金

C．共析合金D．包晶成分合金

9.在下列方法中，可使晶粒细化的方法是（）。

A．扩散退火B．切削加工C．喷丸处理D．变质处理

四、是非题

1.凡是液体凝固为固体的过程都是结晶过程。

2.若A、B两组元形成共晶相图，则A、B在固态下一定能互溶。

3.由于体心立方晶格的间隙大于面心立方晶格的间隙，所以α-Fe比γ-Fe

能固溶更多的碳。

4.纯金属的实际结晶温度总是低于理论结晶温度。

5.一个合金的室温组织为α+βⅡ+（α+β），它由三相组成。

6.杠杆定律只适用于两相区。

7.奥氏体是碳在γ--Fe中的间隙相。

8.同素异构转变过程也同样遵循晶核形成与长大规律。

9.在退火状态（接近平衡组织）45钢比20钢的塑性和强度都高。

10.在铁碳合金中，只有共析钢结晶时，才发生共析转变，形成共析组织。

11.过共析钢由液态缓冷至室温时析出的二次渗碳体，在组织形态与晶体结构

方面均与一次渗碳体不同。

12.钢的含碳量越高，其强度和塑性也越高。

1.计算共析温度下珠光体中铁素体和渗碳体的相对质量百分比。

2.计算铁碳合金平衡组织中二次渗碳体的最大百分含量。

1.为什么亚共晶合金和过共晶合金均会发生共晶转变？

2.简述纯金属结晶和合金结晶的异同点。

2.简要说明相和组织组成物的区别。

3.铁碳合金中基本组织是哪些？

并指出哪个是单相组织、哪个是双相混合组

织。

4.Fe-Fe3C相图中ES线和PQ线有什么含义？

5.默画Fe-Fe3C相图，标上各点的符号、成分、温度，填上各区域的相组成

物和组织组成物。

分析含0.55%C、1.2%C、3.5%C合金的结晶过程（画出冷却

曲线和组织转变示意图），计算这些合金室温平衡组织中各相及各组织组成物的

相对质量百分比。

6.为什么铸造合金常选用接近共晶成分的合金？

为什么要进行压力加工的

合金常选用单相固溶体成分的合金？

7.含碳量对铁碳合金的组织和性能会产生什么影响？

第3章

滑移系、分切应力、加工硬化、形变织构、再结晶、再结晶温度、热加工、

热加工纤维组织、固溶强化、弥散强化

1.常温下，金属单晶体的塑性变形方式为________和________。

2.滑移的本质是

3.纯铁在室温下塑性变形时的滑移面为________，在1100℃塑性变形时的

滑移面为________。

4.面心立方金属中位于（111）滑移面上滑移方向的晶向指数是______

__

5.造成加工硬化的根本原因是______

6.与单晶体相比，影响多晶体塑性变形的两个主要因素是________和

7.在金属学中，冷热加工的界限是以________来划分的。

因此，Cu（熔点

为1084℃）在室温下的变形加工为________加工，Sn（熔点为232℃）在室温

下的变形加工为________加工。

8.强化金属材料的基本方法有________、________、________和

9.金属再结晶后的晶粒大小主要取决于________、________和________。

10.合理使用热加工纤维组织的原则是

1.面心立方晶格的晶体在受力变形时的滑移方向是（）。

A．〈100〉B．〈111〉

C．〈110〉D．〈001〉

2.能使单晶体产生塑性变形的应力为（）

A．正应力B．切应力

C．弯曲应力D．复合应力

3.随冷塑性变形量增加，金属的（）。

A．强度下降，塑性提高B．强度和塑性都下降

C．强度和塑性都提高D．强度提高，塑性下降

4.铝的熔点是660.4℃，它的最低再结晶温度为（）。

A．-8.8℃B．100.4℃C．264.2℃D．373.4℃

5.变形金属再结晶后_______。

A．形成等轴晶，强度增大B．形成柱状晶，塑性下降

C．形成柱状晶，强度升高D．形成等轴晶，塑性升高

1.将金属加热到再结晶温度以上，将发生再结晶。

2.因为体心立方晶格和面心立方晶格具有相同数量的滑移系，所以两种晶体

的塑性变形能力完全相同。

3.孪生变形所需要的切应力要比滑移变形时所需的小得多。

4.金属铸件可以通过再结晶退火来细化晶粒。

5.金属热加工时，也会产生加工硬化现象。

五、简答题

1.金属塑性变形后组织和性能有什么变化？

2.简要说明滑移的机理和特点。

3.细化金属晶粒的方法有哪些？

为什么细晶粒金属的强度、硬度高，塑性、

韧性好？

4.用低碳钢板冷冲压成形的零件，冲压后发现各部位的硬度不同，为什么？

5.何谓临界变形度?

为什么实际生产中要避免在这一范围内进行变形加

工？

6.单晶体有各向异性，而多晶体则无各向异性，钢材经冷轧后又呈现各向异

性，试解释原因。

7.制造齿轮时，有时采用喷丸处理（将金属丸喷射到零件表面上），使齿

面得以强化，试分析强化原因。

第4章

过冷奥氏体、本质晶粒度、马氏体、索氏体、贝氏体、球化退火、正火、淬

火、等温淬火、淬透性、淬硬性、回火、回火脆性、调质处理、表面淬火、化学

热处理

1.共析钢加热时，其奥氏体化过程由________、________、________、

________等4个步骤组成。

2.在过冷奥氏等温转变产物中，索氏体与屈氏体的主要相同点

是

，不同点是

3马氏体的显微组织形态主要有

和

两种。

其

中

的韧性较好。

4.钢的热处理工艺是由________、________、________3个阶段组成。

热

处理的特点是只改变工件的________，而不改变其________。

5.当钢完全奥氏体化后冷却转变为马氏体时，奥氏体中的含碳量越高，则

Ms点越________，转变后的残余奥氏体量越________。

6.共析钢过冷奥氏体等温转变产物

有

，降温转变产物

7.在碳钢中，共析钢的临界冷却速度比亚共析钢和过共析钢的临界冷却速度

都________。

8.淬火钢进行回火的目的是________，回火温度越高，钢的强度与硬度越

9.低碳钢的预先热处理一般采用________；

中碳钢预先热处理可采用

________；

过共析钢预先热处理采用________，若钢中存在网状碳化物，则先应

进行________。

10.亚共析钢的淬火温度为________，过共析钢的淬火温度为________。

11.索氏体和回火索氏体在形态上的区别为：

________________；

在性能上的

区别为：

________________。

12.马氏体和回火马氏体在性能上的区别为：

13.马氏体的硬度取决于_______。

14.用T10钢制造车刀，其工艺路线为：

下料→锻造→预备热处理（________

+________）→机加工→最终热处理（________+________）→磨加工。

（请在

横线上填入相应热处理工艺的名称）

15.一些含有合金元素

的合金钢，易产生第二类回火脆性，防

止方法是

1.钢的淬透性主要取决于_______。

A．碳含量B．冷却介质C．钢的临界冷却速度

2.除Co外，所有溶入奥氏体的合金元素都使C曲线右移，使钢的淬透性

（）。

A．降低B．提高C．不变D．出现极大值

3.完全退火主要适用于（）。

A．亚共析钢B．共析钢C．过共析钢D．白口铸铁

4.过共析钢正火的目的是（）。

A．调整硬度，便于切削加工B．细化晶粒，为最终热处理作组织

准备

C．消除网状二次渗碳体D．消除残余内应力，防止发生变形

和开裂

5.现需制造一汽车传动齿轮，要求表面具有高的硬度、耐磨性和高的接触疲

劳极限，心部具有良好的韧性时，应采用（）。

A．T10钢经淬火低温回火B．45钢经调质处理

C．20CrMnTi钢经渗碳、淬火加低温回火D．20钢表面淬火

6.奥氏体向珠光体的转变是（）。

A．扩散型转变B．非扩散型转变C．半扩散型转变

7.球状珠光体中（）。

A．铁素体呈球状B．碳化物呈球状

C．珠光体呈球状D．奥氏体呈球状

8.淬硬性好的钢_______。

A．具有高的合金元素含量B．具有高的碳含量C．具有低的

碳含量

9.钢的渗碳温度范围是（）。

A．600～650℃B．800～850℃C．900～950℃

D．1000～1050℃

10.钢的回火处理是在_______。

A．退火后进行B．正火后进行C．淬火后进行

11.T12钢正常淬火组织是（）。

A．马氏体+残余奥氏体B．马氏体+颗粒状碳化物

C．马氏体+铁素体D．马氏体+残余奥氏体+颗粒状碳化

物

12.制