2014年华南理工大学金属学及热处理考研真题与答案

1、 PAGE PAGE 9/172014 华南理工大学金属学及热处理考研复习精编编写说明编写说明复习精编是文思华工精品考研专业课系列辅导材料中的核心产品。本书严格依据学校识体系的重点难点，解题技巧的要点运用，从而高效复习、夺取高分。主要内容主要内容考试分析解析考题难度复习之初即可对专业课有深度把握和宏观了解。与方法。提纲挈领的作用。开解析、以星级多寡标注知识点重次要程度便于高效复习。与重次要章节，有效指明复习方向。主要特色主要特色复习精编具有以下特点：立足教材，夯实基础。以指定教材为依据，全面梳理知识，注意知识结构的重组 注重联系，强化记忆。复习指南分析各章节在考试中的地位和作用，并将各章节 提

2、取和应用。拨答题技巧。使用说明使用说明1、全面了解，宏观把握。列出的院校介绍、师资力量、就业情 选择适合自己的研究方向，为考研增加胜算。2、稳扎稳打，夯实基础。3、强化复习，抓住重点。（复习提示和知识框架图）核心考点解析4、查缺补漏，以防万一。核心考点解析有效把 试技巧。5、临考前夕，加深记忆。临考前夕，应重点记忆核心考点解析中的五星级考点、浏览知识框架图，避免考试时因紧张等心理问题而出现遗忘的现象，做到胸有成竹走向考场。考生体悟考生体悟考生 A考生B考生有对教材的讲解，更有对真题的详细解析，以及对出题规律的把握，相信我一定能考好！目录 序言考前必知八、住宿条件九、其他常见问题 考试分析一、考

3、试难度二、考试题型三、考点分布四、试题分析五、考试展望 复习指南金属学与热处理机械工程材料金属材料及热处理 核心考点解析金属学与热处理第一章金属的晶体结第二章纯金属的结晶第三章二元合金的相结构与结第四章铁碳合金第五章三元合金相图（考纲不要求第六章金属及合金的塑性变形与断第七章金属及合金的回复与再结晶 第八章扩散第九章 钢的热处理原理第十章 钢的热处理工艺第十一章 工业用钢第十二章 铸铁第十三章 有色金属及合金机械工程材料第十四章机械零件选材及加工路线分析金属材料及热处理 第十五章固态相变导 历年真题与答案解析历年考研真题试卷2007 2008 2009 2010 2011 年招收硕士学位研究生

4、入学考试试卷2012 历年考研真题试卷答案解析2007 年招收硕士学位研究生入学考试试卷答案解析2008 2009 2010 2011 年招收硕士学位研究生入学考试试卷答案解析2012 备考方略一、高分备考方略（一）考研英语（二）考研政治（三）考研数学（四）二、辅导班推介（一）公共课（二）专业课三、教材与辅导书推介（一）公共课（二）专业课四、考研必备网站推荐 资料推介硕考网祝2014华南理工大学考研金榜题名，加油！ 复习指南第九章钢的热处理原理一、本章复习提示转变进行了详细阐述。钢的热处理方面是一直是考试的重点内容考查范围比较广，要求也较高，应该熟练掌握。熟悉淬火钢的回火转变过程、回火对组织和

5、性能的影响，以及回火脆性等。二、本章知识框架图热处理的作用概述2热处理与相图固态相变的特点和类型共析钢奥氏体的形成过程 钢在加热时的转变2影响奥氏体形成速度的因3奥氏体晶粒大小及其影响因素概述共析钢过冷奥氏体的等温转变图钢的热处理原理3影响过冷奥氏体等温转变的因钢在冷却时的转变4珠光体转变马氏体转变贝氏体转变过冷奥氏体连续冷却转变图及其应用1淬火钢的回火转变及其组钢在回火时的转变2淬火钢在回火时性能的变回火脆性淬火后的回火产物与奥氏体直接分解产物比较 核心考点解析第九章钢的热处理原理一、概述热处理的作用热处理与相图原则上只有在加热或冷却时发生溶解度显著变化或者有固态相变发生的合金才能迸行 所以

6、能进行热处理。以字如c c c而把冷却时的实际临界温度标以字如r r r。13cm13cm所以，对钢进行热处理时不仅要考虑温度因素，还要考虑时间和速度的影响。例如，钢从奥氏体状态冷却时，由于冷却速度不同将分别转变为珠光体、贝氏体和马氏体等组织。固态相变的特点和类型固态相变的特点相，新相和母相都是晶体，因此又与结晶有着显著不同的特点。相变阻力大新相晶核和母相之间存在一定的晶体学位向关系母相晶体缺陷对相变起促进作用易于出现过渡相固态相变的类型扩散型相变，如珠光体转变和奥氏体转变。非扩散型相变或切变型相变，如马氏体转变。过渡型相变或半扩散型相变，如贝氏体转变。二、钢在加热时的转变粒大小以及加热后未溶

7、于奥氏体中的碳化物等过剩相的数量和分布状况共析钢奥氏体的形成过程若共析钢的原始组织为片状珠光体，当加热至 Ac1 共析钢中奥氏体的形成由下列四个基本过程组成：奧氏体形核通常 A A 的形核提供了成分、结构和能量等有利条件。奥氏体长大便不断长大。剩余渗碳体溶解铁素体向奥氏体的转变速度比渗碳体的溶解速度快得多奥氏体成分均匀化影响奥氏体形成速度的因素加热温度和保温时间在 Ac1 原始组织的影响奥氏体化最快的是淬火状态的钢，其次是正火状态的钢，最慢的是球化退火状态的钢。化学成分的影响碳铁素体与渗碳体相界面总量增多，碳的扩散能力也随之增强，奥氏体形成速度越快。合金元素合金元素主要从以下几个方面影响奥氏体

8、的形成速度。合金元素影响碳在奥氏体中的扩散速度。Co Ni Al、Mn Cr、W、V 等碳化物形成元素显著降低碳在奥氏体中的扩散速度，故大大减慢奧氏体的形成速度。在奥氏体中的扩散速度，从而影响奥氏体的形成过程（一般，除 、Ni 等外的合金元素都升高钢的临界点，即提高奥氏体的形成温度）钢中合金元素在铁素体和碳化物中的分布是不均匀的，在奥氏体化过程中，合金钢 奥氏体晶粒大小及其影响因素奥氏体的晶粒度晶粒度是晶粒大小的度量。实际生产中通常用晶粒度级别数 G 来表示金属材料的平均晶粒度，晶粒度级别数 G N 2G1，式中N 100 倍下每平方英寸面积内观察到得晶粒个数。晶粒度级别数G 1-4 粒；5-

9、8 级以上称超细晶粒。奥氏体晶粒度分为起始晶粒度、本质晶粒度和实际晶粒度三种。起始晶粒度起始晶粒度指加热过程中，奥氏体化刚完成时的晶粒大小。本质晶粒度920-940，保温3-8h 后测定其奥氏体晶粒大小，晶粒度为1-4 级的钢称为本质粗晶5 ）奥氏体晶粒长大的倾向性。围，如即使在930严格控制加热温度，以免引起晶粒粗化而使性能变坏。上应用的优质碳素钢和合金钢大都是本质细晶粒钢。这是由于弥散的AlN 及 TiMo 等合金元素形成的碳化物质点可阻碍奥氏体晶粒长大的缘故。实际晶粒度实际晶粒度指在具体加热条件下得到的奥氏体晶粒大小和性能。影响奥氏体晶粒大小的因素加热温度和保温时间的影响大而趋于一个稳定

10、尺寸。加热速度的影响钢的化学成分的影响TiVNb 弥散碳化物和氮化物，可以得到细小的奥氏体晶粒。而、P、N 等元素溶入奥氏体后削弱了铁原子结合力，加速铁原子的扩散，因而促进奥氏体晶粒的长大。钢的原始组织的影响2014 华南理工大学金属学及热处理考研复习精编 PAGE PAGE 10/17 历年真题试卷与答案解析历年考研真题试卷华南理工大学2007年招收硕士学位研究生入学考试试卷（试卷上做答无效，请在答题纸上做答，试后本卷必须与答题纸一同交回）科目名称：802 金属学及热处理适用专业：材料加工工程 02 再生方向）一、填空题（0.5 30 分）常见的金属晶体结构类型是、和。Al 的晶体结构是它的

11、致密度为该晶格原子密度最大的晶面是，在晶格中有个，在该晶面上原子密度最大的晶向是，有个因此其滑移系数为。右图为一立方晶胞BC 为顶点为棱边中点 的晶向指数为 OCD 的晶面指数为（。晶体缺陷按几何形态，可分为三大类：、和面缺陷，其中缺陷主要有、和。金属结晶时，是必要条件；而是晶核的形成长大的驱动力。二元合金相图中最多可有个相平衡共存，在相图中表现为线二元合金相图中常见的恒温转变包括转变、转变和转变。合金的基本强化方式包括、等。合金中的基本相结构，有和两类，后者如。金属塑性变形大多数情况下是以的方式进行的，这种方式的实质是 PAGE PAGE 17/17的运动而造成的。铁碳合金按其碳的质量分数及

12、室温平衡组织分为三大类，即、和。其中室温平衡组织为铁素体加少量三次渗碳体。除 Co 外，大多数合金元素溶入奥氏体后，总是不同程度地使曲线向移动，使钢临界冷却速度VK，淬透性。11共析钢奥氏体的形成是由、和四个基本过程组成的。12纯铁的同素异构转变表达式填空：-Fe39C-Fe1C-Fe晶格类型 13高速钢淬火后需 次回火， 回火后其组织由构成其性能具和高的红硬性。合金元素Ti 在1Cr18Ni9Ti 钢中的主要作用是在20CrMnTi 中的主要作用是。HT200RuT400KTZ400-03 四种铸铁的石墨形态分别、 其中热处理对于型号的铸铁性能提高作用最大。硬铝合金的热处理强化是先进行处理得

13、到组织时强度仍较低，接着经处理， 强度、硬度才明显提高。二、选择题（每小题 1 分，共 20 分）根据滑移系的数目，具有三种典型晶体结构金属的塑性好坏顺序一般是 。A体心立方面心立方密排六方B面心立方体心立方密排六方C密排六方体心立方面心立方h k 表 示 。晶面族B. 晶面C. 晶向族D. 晶向变形金属加热时发生的再结晶过程是一个新晶粒代替旧晶粒的过程，这种新晶粒晶体结构。A与变形前的金属相同B与变形后的金属相C形成新的晶体结构一根弯曲的位错线，。具有唯一的位错类型B. 具有唯一的柏氏矢量C. 位错类型和柏氏矢量处处相同金属结晶后晶粒大小取决于结晶时的形核率N 和长大速度要细化晶粒必 。A增

14、大N 和GB增大、降低GC降低N、增大6间隙固溶体中原子扩散机制为。A换位扩散机制B. 空位扩散机制C.间隙扩散机制 7为了保证精密工件尺寸的长期稳定性，通常进行冷处理，其目的是为了消除A应力B成分偏析C残余奥氏体以60Si2Mn 钢制造的弹簧，淬火后经450 C 回火获得组织，从而具有高性极限。A. 回火马氏体B. 回火托氏体C. 回火索氏体1有两件T12 钢制冷冲模具，第一件以Ac +40加热后水冷淬火，第二件以Accm+ 40加热后水冷淬火，硬度较高的是。1A. 第一件B. 第二件C. 两件都一样马氏体片的粗细，主要取决于。A淬火冷却速度B母相奥氏体的晶粒度CMs 点的高低下贝氏体比上贝

15、氏体强韧性好，主要是由于不同。AFe C 形态与分布BFe C 与F 的片层间距C亚结构33钢感应加热表面淬火的淬硬层深度，主要取决于。A. 钢的含碳量B. 冷却介质的冷却能力C. 感应电流频率D. 感应电流电压有一过共析钢工件，淬火后组织为粗针马氏大量残余奥氏体，硬度、韧性、磨性偏低，其最可能的原因。A. 淬火冷却速度过慢B. 加热温度过高，超过了AccmC. 加热时间不足，奥氏体未均匀化碳素工具钢和低合金刃具钢的预先热处理宜采。A. 球化退火B. 完全退火C. 调质关于离异共晶，错误的说法是。D. 正火略小于极限溶解度的合金，在快冷条件下，将会出现离异共晶离共晶点很远的亚共晶合金，在慢冷条

16、件下，将会出现离异共晶在先共晶相数量甚少而共晶组织较多的情况下，容易出现离异共晶大多数机械零件的热处理技术要求只标注。A. 硬度指标B. 强度指标C. 塑性指标钢的晶粒大小，主要取决于。A. 奥氏体化的温度B. 奥氏体化后的冷却速度C.奥氏体成分的均匀程度有一V 钢制的模具，淬火后发现硬度较低0左右，但经回火后，硬度升至HRC61，可能的原因是。A. 淬火时冷却速度小于V 临B. 淬火温度较高，产生二次硬化C. 淬火温度偏低19在室温平衡状态下，钢的力学性能主要受的数量、形态和分布所影响。A. 渗碳体B. 铁素体C.奥氏20T12 与20CrMnTi 钢相比：A. 淬透性低而淬硬性高些B. 淬

17、透性高而淬硬性低些C淬透性高，淬硬性也高D. 淬透性低，淬硬性也低些三、判断题 （1分，共15分）（）1. 在立方晶系中，晶向123与晶面（123）互相垂直。（）2. Cr12 钢和 1Cr13 钢成分及性能相近，因此可以互相代用。（）3. 为了避免焊接构件的变形和开裂，焊接用钢不应选用淬透性高的钢。（）4. 金属结晶时过冷度越大，结晶后晶粒越粗。（）5. Co Al 外，大多数合金元素总是不同程度地升高钢的Ms 点，从而可降低钢淬火后的残余奥氏体量。（）6. 间隙原子的扩散激活能比置换原子的小，所以扩散速度比较快。（）7. 冲压杯状零件时出现“制耳”现象是由于用了有“织构”的板材。（）8.

18、平衡状态的铁碳二元合金在室温下都是由 F+Fe3C 两个基本相组成，含碳量不同，只是这两个相的数量、形态和分布不同而已。（）9. 钢的品质，主要依据杂质含量来评价。（）10. 两元素形成间隙固溶体时, 只要晶格类型相同, 原子直径相近，就可以形成无限固溶体。（）11. 用合金化加以消除。（）12. 要求有较好塑性的铜导线，冷拔之后应进行回复退火。（）13. Cu-Zn Cu-Sn 合金一般称为青铜。（） 14. 因为-Fe 的致密度比 -Fe 的晶格内总间隙比 的大， 所以当C Fe 的溶碳能力肯定比 大。（）15. 行就是螺型位错。四、简答题（每小题 6 分，共 30 分）试简述马氏体转变和

19、珠光体转变之间的主要不同之处。变形时不存在应变硬化现象（锡铅、锌的熔点分别为。在陶瓷材料中会发生再结晶过程吗？为什么？简述为什么铁素体不锈钢和奥氏体不锈钢无法进行热处理强化。在铁碳相图中有四条重要线，请说明这些线上所发生的转变并指出生成物（如 HJB水平线，冷却时发生包晶转变，LB H49CJ，生成J 相。ECF 水平线，；PSK 水平线，；ES 线，；GS 线，。五、分析、论述题（55 分）Fe-C 合金（钢）（主要冷却工艺以获得上述不同的典型 组织，并总结出相应的规律（15 分）0.65%2.5 Fe-C 回（）先共析相为何种结构的组织？）铁素体和渗碳体各自的总析出量是示意画出最终的显微组

20、织图（ 计算结果只保留小数点后两位8 分）下图为某共析钢 表示共析温度马氏体，P 表示珠光体。试在图中示意画出从共析温度冷却以获得近似100体组织的冷却曲线，并说明原因（8 分）共析温度某小工件由共析钢制造，该钢的等温转变图如上（题 3 图）所示；假定该工件已充分保温而完全奥氏体化并从理后的显微组织特征（室温下为何种组织9 分）35010000 秒，然后淬火至室温；250100 秒，然后淬火至室温；65020 4001000 秒，最后淬火至室温。（注意：上面等温转变图的时间坐标为对数）某制造商生产摩擦压力机大型主轴，尺寸（mm ，4 4.75 40Cr20CrMnTi20CrMo42CrMo 35CrNi。请根据