工程材料期末考试题型

1、一 名词解释 1断裂韧性(度)K IC 2. 过冷度 3 变质处理 4.同素异构转变 5调质处理6屈服现象7 相8枝晶偏析 9形变（加工）硬化 10热处理 11. 组织 12. 扩散 13.工程材料 14. 晶体 15. 合金 16. 固溶体 17 固溶强化 18. 淬火 19热变形 20冷变形 21再结晶22、残余奥氏体 23、临界（淬火）冷却速度 24、间隙固溶体 25马氏体 26、细晶强化 27、回火稳定性 28、淬透性 29、强度 30、硬度 31 刚度 32、弹性模量 33、塑性 34、冲击韧性 35、屈服极限 36、条件屈服强度 37、疲劳极限 38、晶体结构 39、晶格 40、晶

2、胞 答案： 1断裂韧性(度)K IC：材料有裂纹存在时抵抗脆性断裂的能力。 2. 过冷度：实际结晶温度与理论结晶温度之差。 3变质处理：在液态金属中加入高熔点或难熔的孕育剂或变质剂作为非自发 晶核的形核核心，以细化晶粒和改善组织的方法。 。 4同素异构转变：金属在固态下随温度的改变，由一种晶格转变为另一种晶 格的现象。 5调质处理：淬火后高温回火称为调质。 6屈服现象：金属发生明显塑性变形的现象。 7 相：凡是化学成分相同、晶体结构相同并有界面与其它部分分开的均匀组 成部分。元素不一定单一。 8枝晶偏析：当冷却速度较快时，原子扩散速度不均匀而造成的结晶后的成 分不均匀的现象。 9形变（加工）硬

3、化：金属在冷态下进行塑性变形时，随着变形度的增加， 其强度、硬度提高，塑性、韧性下降。 10热处理：将固态金属或合金在一定的介质中加热、保温和冷却，以改变材 料整体或表面组织，从而获得所需性能的工艺。 11组织：用肉眼或显微镜观察到的材料的微观形貌，它可以是单相的，也可 以是由一定数量、形态、大小和分布方式的多种相组成。 12扩散：原子在晶体中移动距离超过其平均原子间距的迁移现象。 13工程材料：以强度、韧性、塑性等机械性能为主要要求，用于制作工程结 构和零件、工具及模具的材料。 14晶体：材料的原子（离子、分子）在三维空间呈规则、周期性的排列。 15合金：一种元素同另一种元素或几种其它元素，

4、通过熔化或其它方法结合 在一起所形成的具有金属特性的物质叫做合金。 16固溶体：组元通过溶解形成一种成分和性能均匀的，且结构与组元之一相 同的固相称为固溶体 A（B） 。A：溶剂 B：溶质 17固溶强化：由于溶质原子溶入溶剂晶格产生晶格畸变而造成材料强度、硬 度升高，而塑性和韧性没有明显降低的方法。 18淬火：将钢加热到相变温度以上，保温一定时间，然后快速冷却以获得马 氏体组织的热处理工艺。 19热变形：在金属的再结晶温度以上的塑性变形。 20冷变形：在金属的再结晶温度以下的塑性变形。 21再结晶：变殂后的金属在较高温度加热时，由于原子的扩散能力增大，被 拉长（或压扁） 、破碎的晶粒通过重新

5、22残余奥氏体：马氏体转变不完全，残留下的奥氏体为残余奥氏体。 23临界（淬火）冷却速度：即全部形成马氏体的最小温度。当冷却速度大于 此温度时，将全部转变为马氏体。 24间隙固溶体：溶质原子进入溶剂晶格的间隙之中形成的固溶体。 25马氏体：碳在-Fe 中形成的过饱和固溶体。 26细晶强化：晶粒细小，强度、硬度增大，塑性、韧性也增大。 27：回火稳定性：指钢在回火时，抵抗回火造成软化的能力。 28、淬透性：淬火条件下得到 M 组织的能力，取决于 VK（上临界冷却速度） 29强度：材料在载荷作用下抵抗变形和破坏的能力。 30硬度：抵抗外物压入的能力，是材料综合性能指标。 31刚度：材料在受力时，抵

6、抗弹性变形的能力。 32弹性模量：材料在受力时，抵抗弹性变形的能力。反映了材料内部原子种 类及其结合力的大小，是组织不敏感的力学指标。 33塑性：材料在断裂前产生永久变形的能力称为塑性。 34冲击韧性：材料在冲击载荷作用下抵抗破坏的能力。 35屈服极限：代表材料开始明显塑性变形的抗力 ,是设计和选材的主要依据 之一。 36、条件屈服强度：以产生一定的微量塑性变形的抗力的极限应力值来表示。 37、疲劳极限：材料经无数次应力循环而不发生疲劳断裂的最高应力值。 38：晶体结构：晶体结构描述了晶体中原子（离子、分子）的排列方式 39晶格：空间规则排列的原子抽象为刚球模型，刚球抽象为晶格结点，构成 空间

7、格架，称为晶格。 40、晶胞：晶格中具有周期性最小组成单元。 二、单项选择题 1. 金属材料断裂前抵抗永久变形的能力叫（A ） 。 A.强度 B.硬度 C.塑性 D.弹性 2金属材料在载荷作用下抵抗变形和破坏的能力叫（A）。 A.强度 B.硬度 C.塑性 D.弹性 3、低碳钢拉伸应力-应变曲线上对应的最大应力值称为（C ） 。 A 弹性极限 B 屈服点 C 抗拉强度 D 断裂韧度 4. 机械零件在正常工作条件下多数处于（A ）。 A 弹性变形状态 B 塑性变形状态 C 弹塑性变形状态 D 不变形状态 5. 在测量薄片工件的硬度时，常用的硬度测试方法的表示符号是（C ）。 A. HB B. HR

8、 C. HV D.HS 6.材料的使用温度（ B）。 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 7.对黑色金属一般规定应力循环（C）周次而不断裂的最大应力称为疲劳极限。 A 105 B 106 C 107 D 108 8.在晶体缺陷中，属于点缺陷的有（A ）。 A.间隙原子 B.位错 C.晶界 D.缩孔 9、实际晶体的线缺陷表现为（B ） 。 A 空位和间隙原子 B 位错 C 晶界 D 亚晶界 10. 实际晶体的面缺陷表现为（C ） 。 A 空位 B 位错 C 晶界和亚晶界 D 间隙原子 11. 体心立方晶格原子密度最大的晶面

9、和晶向分别是 （B ） A111、 B110、 C100、 D. 100、 12. 在立方晶系中,指数相同的晶面和晶向( B ) A.相互平行 B.相互垂直 C.相互重叠 D.毫无关联 13. BCC 金属与 FCC 金属在塑性上的的差别，主要是由于两者的 （B） A滑移系数目不同 B滑移方向数不同 C滑移面数不同 D滑移面和滑移方向的指数不同 14.间隙相的性能特点是: （ C ） A.熔点高.硬度低 B.熔点低.硬度高 C.熔点高.硬度高 15金属间化合物相的性能特点是： （C） A.熔点高、硬度低 B.硬度高、熔点低 C.硬度高、熔点高 16. 两相合金中，以下脆性相的分布形式中（ B

10、）的危害最大？ A. 颗粒分布 B. 网状 C. 薄片层状 D. 球状 17、下列哪种金属材料强化机制中，既可以提高金属材料的强度，还可以增加其 韧度（C） 。 A 形变强化 B 固溶强化 C 细晶强化 D 二相弥散强化 18. 当固溶体浓度较高时，随温度下降溶解度下降会从固溶体中析出第二相， 为使金属强度、硬度有所提高，希望第二相呈（D ） 。 A 网状析出 B 针状析出 C 块状析出 D 弥散析出 19、实际生产中，金属冷却时（C ） 。 A 理论结晶温度总是低于实际结晶温度 B 理论结晶温度总是等于实际结晶温 度 C 理论结晶温度总是大于实际结晶温度 D 实际结晶温度和理论结晶温度没 有

11、关系 20金属结晶时，冷却速度越快，其实际结晶温度将( B )。 A越高 B越低 C越接近理论结晶温度D不变 21. 液态金属结晶的驱动力是( B )。 A.F0 B.F0 C. T0 D.T0 22下面措施中不能获得细晶粒结构的是（D） A提高金属的过冷度 B. 提高液体金属的冷却速度 C.进行变质处理 D诱导晶核的快速长大 23. 金属多晶体的晶粒越细，则其（A） A.强度越高，塑性越好 B.强度越高，塑性越差 C.强度越低，塑性越好 D.强度越低，塑性越差 24奥氏体的实际晶粒越细小，热处理后钢的组织也越细，其机械性能（C ） A强度、硬度较高，塑性、韧性较差 B强度、硬度较低，塑性、韧

12、性较好 C强度、硬度较高，塑性、韧性较好 D强度、硬度较低，塑性、韧性较差 25.在工业生产条件下金属结晶时，过冷度越大，则（ C ）。 A. N（晶核形成率）越大 B G（成长率）增大 C N/G 提高 D N/G 降低 26金属铸造时，为细化晶粒，可采用（ D ） A快速浇注 B时效处理 C以砂型代替金属型 D以金属型代替砂型 27. 实际金属结晶时， 通过控制晶核形成率 N 和成长率 G 的比值来控制晶粒的大 小，在下列情况下获得粗大的晶粒：（ B ） A：N/G 很大时 B：N/G 很小时 C：N/G 居中时 D：N=G 时 28非均匀形核要比均匀形核容易，主要原因是： （B ） A

13、现成的固体晶粒本身就是一个晶核，无须结构起伏 B 虽有固体颗粒，也须形核，但形核功要小 C 同均匀形核相同，只不过减小了短程规则原子小集团尺寸，减少了形核功 29钢经过热处理后晶粒粗大的主要原因（A） A淬火前原始组织粗大 B加热温度过高 C冷却速度太小 30具有共晶反应的二元合金，其中共晶成分的合金具有( A)。 A.铸造性能好 B.锻造性能好 C.焊接性能好 D.热处理性能好 31.铸锭剖面由表面到中心的晶粒特点依次为：（ B） A表面等轴粗晶粒层，中间柱状晶粒层，心部细晶粒层 B表面细晶粒层，中间柱状晶粒层，心部等轴粗晶粒层 C表面等轴粗晶粒层，中间细晶粒层，心部柱状晶粒层 D表面等轴粗

14、晶粒层，中间柱状晶粒层，心部等轴粗晶粒层 32二元合金在发生共晶转变时，其相组成是（D） A.单一液相 B.单一固相 C.两相共存 D.三相共存 33、影响扩散的最主要因素是（ B ） A、晶体缺陷 B、温度 C、晶体结构 D、 成分 34. 在晶体的平面长大方式的情况下，晶体的长大速度（C）： A. 各个方向相同 B：沿原子最密面垂直方向最大 C：沿原子最密面水平方向最大 D：有其它因素 35. 在金属结晶时， 向液体金属中加入某种难熔杂质来有效细化金属的晶粒，以 达到改善其机械性能的目的，这种细化晶粒的方法叫做（ B ）： A. 时效处理 B. 变质处理 C. 加工硬化 D. 调质 36.

15、 从金属学的观点来看，冷加工和热加工是以（B ）温度为界限区分的。 A 结晶 B 再结晶 C 相变 D 25 37.变形金属再结晶后: （D） 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 38.铅在常温下的变形属：( B ) A 冷变形 B 热变形 C 弹性变形 D 既有冷变形也有热变形 39.铜只有通过冷加工并经随后加热才能使晶粒细化，而铁则不需冷加工，只需 加热到一定温度即使晶粒细化，其原因是（C） A 铁总是存在加工硬化，而铜没有 B 铜有加工硬化现象，而铁没有 C 铁在固态下有同素异构转变，而铜没有 D 铁和铜的再结晶温度不同

16、 40. 实测的晶体滑移需要的临界分切应力值比理论计算的小，这说明晶体滑移 机制是（B） 。 A 滑移面的刚性移动 B 位错在滑移面上运动 C 空位、间隙原子迁移 D 晶界迁移 41. 晶 体 滑 移 总 是 沿 着 （ A ） 晶 面 和 晶 向 进 行 。 A，原子密度最大的 B，与外力成 45 度的 C，任意的 D，原子密度最小的 42.下列工艺不属于冷加工的是 （C） A.钢材的切削加工； B.低碳钢的冷冲； C.钢材的热轧； D. 锻造 43.金属在冷变形过程后进行机加工，一般都需要在其中增加退火，其目的是 （B） 。 A 消除网状组织 B 消除冷变形强化，为后序加工及最终热处理作组

17、织准备 C 消除流线 D 消除偏析组织 44.二次硬化属于：(D) A.固溶强化； B.细晶强化；C.位错强化； D.第二相强化 45在 Fe-Fe3C 相图中，钢与铁的分界点的含碳量为（C ） 。 A0.0218 B0.77 C2.11 D4.3 46钢的含碳量一般为（ A） A 0.02182.11% B 0.0086.69% C 0.0084.3%D 0.02180.77% 47. 铁素体是碳溶解在（ A ）中所形成的间隙固溶体。 A -Fe B -Fe C -Fe D -Fe 48 （B）是碳在 Fe 中的间隙固溶体，呈体心立方晶格。 A高温铁素体 B常温铁素体 C奥氏体 DFe3C

18、相 49. 奥氏体是碳溶解在（B）中所形成的间隙固溶体。 A -Fe B -Fe C -Fe D -Fe 50珠光体是一种（C ） 。 A固溶体 B金属化合物 C双相组织 D单相组织 51.珠光体是一种（C ） 。 A固溶体 B金属化合物 C机械混合物 D单相组织金属 52.铁素体的机械性能特点是： （C ） A、低塑性、高强度B、高塑性、高强度 C、高塑性、低强度D、低塑性、低强度 53、在 Fe-Fe3C 相图中，奥氏体冷却到 ES 线时开始析出（C） 。 A 铁素体 B 珠光体 C 二次渗碳体 D 莱氏体 54 、 Fe-Fe3C相 图 中 ， GS线 是 平 衡 结 晶 时 （ C ）

19、 的 开 始 线 。 A，奥氏体向珠光体转变 B，奥氏体向二次渗碳体转变 C，奥氏体向铁素体转 变 D，奥氏体向 固溶体转变 55、含碳 0.77%的 Fe-C 合金，从奥氏体相区冷却到 727时，生成珠光体的过程 叫做（A） A、共析转变 B、奥氏体转变 C、共晶转变 D、马氏体转变 56. 比较下列平衡组织， （B）的强度最高。 A. FB. PC. Fe3CD.网状 Fe3CII + P 57在铁碳合金中，当含碳量超过（B）以后，钢的硬度虽然在继续增加，但 强度却在明显下降。 A0.3 B0.9 C1.2 D1.5 58. 共晶成分的铁碳合金发生共晶反应时，其反应式为(D )： A：L+

20、FA B：AF+Fe3C C：LA+Fe3C D：AP 59、平衡结晶时共晶白口铁冷至共晶温度，共晶转变已经开始，但尚未结束，此 时存在的相为（D ） 。 A 液相 B 液相奥氏体 C 奥氏体渗碳体 D 液相奥氏体渗碳体 60、 用 4硝酸酒精溶液浸蚀的 T7 钢的平衡组织，在光学显微镜下，先共析铁 素体呈（ A ） 。 A 白色块状 B 黑色块状 C 白色网状 D 黑色网状 61室温下 45 钢中珠光体的相对重量百分比为（） 218 218 62、从铁碳合金相图中可知，亚共析钢所得到的室温平衡组织为 A、珠光体 B、铁素体+珠光体 C、低温莱氏体 D、铁素体 63.在 Fe-Fe3C 相图中

21、，PSK 线也称为（B） 。 A共晶线 B共析线 CA3 线 DAcm 线 64、在 Fe-Fe3C 和图中，奥氏体冷却到 ES 线时开始析出（C） 。 A.铁素体 B.珠光体C.二次渗碳体D.莱氏体 65.奥氏体向珠光体的转变是:( A ) A.扩散型转变 B.非扩散型转变 C.半扩散型转变 66 马氏体的硬度决定于（C ） 。 A. 冷却速度 B. 转变温度 C. 碳的质量分数 67、马氏体组织有两种形态（B ） 。 A 板条、树状B 板条、针状C 树状、针状D 索状、树状 68过冷奥氏体冷却情况下获得马氏体的最小冷却速度是（ C ） 。 A V 冷V 临 B V 冷V 临 C V 冷V

22、临 69碳钢的淬火冷却速度（ BC ） 。 A小于空冷 B大于空冷 C等于空冷 D小于油冷 70. 热处理能使钢的性能发生变化，其根本原因是（A） 。 A铁有同素异构转变 B钢在加热保温过程中成分达到均匀 C钢冷却时产生过冷度 D钢在热处理过程中发生的固液、液固转变 71将钢加热到临界温度以上或其它一定温度，保温一定时问，然后缓慢地冷却 到室温，这一热处理工艺称为（ A ） 。 A退火 B正火 C回火 D. 淬火 72、 正火是将工件加热到一定温度， 保温一段时间， 然后采用的冷却方式是 （C ） 。 A随炉冷却 B在油中冷却 C在空气中冷却 D在水中冷却 73.钢的回火处理是在（C） ： A

23、、退火后进行 B、正火后进行 C、淬火后进行 D、直接进行 74加热是钢进行热处理的第一步，其目的是使钢获得（B ） 。 A均匀的基体组织 B均匀的 A 体组织 C均匀的 P 体组织 D均匀的 M 体组织 75要使亚共析钢中的铁素体全部转变为奥氏体，必须加热到（ B） AAc1 以上 BAc3 以上 CAccm 以上 76奥氏体的实际晶粒越细小，热处理后钢的组织也越细，其机械性能（C ） A强度、硬度较高，塑性、韧性较差 B强度、硬度较低，塑性、韧性较好 C强度、硬度较高，塑性、韧性较好 D强度、硬度较低，塑性、韧性较差 77、共析钢在奥氏体的连续冷却转变产物中，不可能出现的组织是（C ） 。

24、 AP BS CB DM 78. 钢经表面淬火后将获得：（A ） A 一定深度的马氏体 B 全部马氏体 C 下贝氏体 D 上贝氏体 79过共析钢球化退火加热温度为（ B） 。 AAccm 以上 2030 BAC1 以上 2030 CAC1 以下 2030 DAC3 以上 2030 80.过共析钢的淬火加热温度为（ A） A. Ac1以上 3050 B. Ac3以上 3050 C. Ac3以上 2030 D. Ac3以上 2030 81过共析钢正火加热温度为（C） 。 AAc3 以上 3050 BAc1 以上 2030 CAccm 以上 3050 DAc3 以下 2030 82.完全退火主要适用

25、于（ A） 。 A. 亚共析钢 B. 共析钢 C. 过共析钢 D. 以上三种钢都可以 83去应力退火过程中， 钢的组织（ D ） 。 A发生相变 B不发生变化 C发生重结晶 D发生回复 84. 冷处理的目的是为了消除（ B） A应力 B. 残余奥氏体 C. 成分偏析 D. 贝氏体 85.淬火钢一般不直接使用，必须进行（ B）。 A. 退火 B. 正火 C. 淬火 D. 回火 86、钢经调质处理后，得到的组织是（ D） A. 大片状珠光体 B. 索氏体 C. 回火屈氏体 D. 回火索氏体 87影响临界冷却速度的主要因素是（ C） 。 A奥氏体晶粒的粗细 B奥氏体成分的均匀性 C钢的化学成分 D钢

26、中的合金含量 88下列碳钢中，淬透性最高的是（ C ） A.20 钢； B.40 钢； C.T8 钢；D.T12 钢 89.若合金元素能使 C 曲线右移，钢的淬透性将（ B ）。 A. 降低 B. 提高 C. 不变 D. 未知 90 在 铁 碳 合 金 平 衡 组 织 中 ， 硬 度 最 高 的 是 （ B） 。 A，铁素体 B，渗碳体 C，低温莱氏体或变态莱氏体 D，珠光体 91、 把零件需要耐磨的表面淬硬， 而中心仍保持未淬火的高韧性状态的处理叫做 （ C） A、正火 B、淬火 C、表面淬火 D、渗碳 92、C 曲线右移使淬火临界冷却速度（ ） ，淬透性（ ） 。A A 减小、增大 B 减

27、小、减小 C 增大、减小 D、增大、增大 93. 除（ A）元素外，其它合金元素溶于奥氏体后，均能增加过冷奥氏体的稳定 性。 ACo BCr CMn DTi 94. 对形状复杂，截面变化大的零件进行淬火时，应选用（ A） A.高淬透性钢 B 中淬透性钢 C 低淬透性钢 95、零件渗碳后，一般需经过（A ）才能达到表面硬度高而且耐磨的目的。 A 淬火+低温回火 B 正火 C 调质 D 淬火+高温回火 96完全退火主要适用于 （A ） A亚共析钢 B共析钢 C过共析钢 D以上三种钢都可以 97、为了减少金属铸锭、铸件或锻坯的化学成分和组织的不均匀性，一般所采用 的退火工艺是（C ） 。 A、再结晶

28、退火 B、去应力退火 C、扩散退火 D、球化退火 98. 扩散退火的目的是（ A ） A消除和改善晶内偏析 B消除冷塑性变形后产生的加工硬化 C降低硬度以便于加工 99、C 曲线右移使淬火临界冷却速度（ ） ，淬透性（ ） 。A A 减小、增大 B 减小、减小 C 增大、减小 D、增大、增大 100、65 钢适宜制造（ B）零件。 A，冲压 B，弹性 C，耐磨 D，调质 101 T8 钢制造的冷冲模采用水淬，容易产生（ B ） A硬度不足 B变形与开裂 C软点 102. 淬硬性好的钢必须具备（B ） 。 A 高的合金元素含量 B 高的含碳量 C 低的含碳量 D 低的合金元素含量 103、机械制

29、造中，T10 钢常用来制造（B ） A 容器 B 刀具 C 轴承 D 齿轮 104、 20CrMnTi 钢中的钛在钢中的主要作用是（ D ） 。 A，提高钢的淬透性 B，提高回火稳定性 C，提高钢的强度 D，细化晶 粒 105、钢经表面淬火后将获得： （A） A 一定深度的马氏体 B 全部马氏体 C 下贝氏体 D 上贝氏体 106. 钢经调质处理后的机械性能与正火比较（ C ） 。 A前者强度较低、塑性和韧性较高 B前者强度、塑性和韧性均较低 C前者强度、塑性和韧性均较高D. 前者强度较高、塑性和韧性较低 107.钢中主要有 Mn、Si、S、P、H、O 等杂质元素，下面哪种是有益的元素？( A

30、 ） A. Si B. S C. O D. P 108、GCrl5SiMn 钢的含铬量是： （B ） A 15 B 1.5 C 0. 15 D 0.015 109. 大多数合金元素均在不同程度上有细化晶粒的作用，其中细化晶粒作用最 为显著的有（C ）。 AMn,P BMn,Ti CTi,V DV,P 110当 45 钢调质处理后硬度偏低，补救的方法是（ C ） 。 A. 适当提高温度，再一次回火 B. 适当降低温度，再一次回火 C. 重新加热淬火后，选用低一点温度回火 111.零件渗碳后，一般需经过(A )才能达到表面硬度高而且耐磨的目的。 A.淬火+低温回火 B.正火 C.调质 D.淬火+高

31、温回火 112. 一个存在严重网状二次渗碳体的 T12 钢锻件，其正确的预先热处理工艺为 （C） A. 球化退火 B. 扩散退火 C. 正火+球化退火 D.再结晶退火 113.W18Cr4V 钢锻造后，在机械加工之前应进行（ B ） A.完全退火；B.球化退火；C.去应力退火；D.再结晶退火 114.机械制造中，T10 钢常用来制造（ B） 。 A.容器 B.刀具C.轴承D.齿轮 115汽车、拖拉机的齿轮要求表面具有高耐磨性，心部具有良好的强韧性，应 选用（D） A20 钢渗碳、淬火 + 低温回火 B40Cr 调质 C45 钢表面淬火 + 低温回火 D20CrMnTi 渗碳、淬火 + 低温回火

32、 116、汽车、拖拉机的齿轮要求表面高耐磨性，中心有良好的强韧性，常常选用 渗碳钢，下列可以作为生产该类零件的材料是（A） 。 A、20CrMnMo B、65Mn C、Cr12MoV D、T8 1170Cr18Ni9Ti 钢进行固溶处理的目的是（C） A提高强度B提高塑性 C提高耐蚀性D提高切削加工性 118. 能 够 扩 大Fe-Fe3C相 图 奥 氏 体 相 区 的 合 金 元 素 是 （ D） 。 A，铬 B，钨 C，钼 D，镍 119.Ni 在 1Cr18Ni9Ti 钢中的主要作用是（ C ） A.提高淬透性； B.固溶强化； C.扩大 Fe-Fe3C 相图中的 相区； D.细化晶粒；

33、 120 对球墨铸铁进行热处理，是通过改变（ C ）来改善性能的。 A. 石墨形态 B. 石墨数量 C. 基体组织D. 基体组织以及石墨的形态和数量 121. 灰铸铁的力学性能主要取决于（B） 。 A . 基体组织 B. 石墨的大小与分布 C. 热处理方法 D. 石墨化程度 三.判断对错题 1. 材料断裂韧性（KIC）受到材料的成分和组织结构以及构件的裂纹尺寸和几何 形状的影响。（F ） 2. 衡量材料的塑性的指标主要有伸长率和冲击韧性。 （发 ） 3、钢有塑性而白口铸铁几乎无塑性。 （ T ） 4. 渗碳件经淬火处理后用 HB 硬度计测量表层硬度 。 （ F ） 5. 金属材料的冲击韧性与测

34、试温度无关。( F ) 6.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。 （ F ） 7所有金属材料均有明显的屈服现象。（ F ） 8.金属晶体中典型的空间点阵有体心立方、面心立方和密排六方三种。( T ) 9. 单晶体具有各向同性，多晶体具有各向异性。 (F) 10在金属晶体中，原子排列最密的晶面间距最小，所以这些晶面间难以发生滑 移。（ F ） 11.塑性变形时，滑移面总是晶体的密排面，滑移方向也总是密排方向。( T ) 12、 在金属晶体中原子密度最大的晶面称为滑移面，原子密度最大的晶向称为滑 移方向。( T ) 13晶体的配位数越大，其致密度也越高。 ( F ) 14在立方

35、晶系中，晶向123与晶面（123）互相垂直。 ( T ) 15.固溶体的强度和硬度，比组成固溶体的溶剂金属的强度和硬度高。( T ) 16.在实际金属的结晶过程中，自发形核比非自发形核更重要，往往起优先的主 导的作用。（F ） 17.由液体冷却凝固成固体的过程都是结晶过程。(F ) 18. 液态金属冷却到结晶温度时， 液态金属中立即就有固态金属结晶出来。( F ) 19.金属的同素异构转变同样是通过金属原子的重新排列来完成的，故称其为再 结晶。( F ) 20液态金属结晶时的冷却速度越快，过冷度就越大，形核率和长大率都增大， 故晶粒就粗大。（ F ） 21.在平衡结晶条件下，由于匀晶转变在整个

36、结晶过程中，固相的成分沿着固相 线变化，因此，结晶完成后，得到固体的成分是不均匀的。（ F ） 22、共晶反应就是在某一恒定温度时，从一定浓度（成分）的液相中同时结晶析 出两种不同浓度（成分）的固相。( T) 23.相图中液相线和固相线之间的距离小，液体合金结晶的温度范围越窄，对浇 注和铸造质量越不利。( F ) 24.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。( F ) 25 在一般情况下， 金属结晶后晶粒越细小， 则其强度越好， 而塑性和韧性越差。 （ F） 26、钢有塑性而白口铸铁几乎无塑性。（ T ） 27、间隙固溶体一定是无限固溶体。（ F ） 28.间隙固溶体和置换固

37、溶体均可形成无限固溶体。（ F） 29金属结晶后晶体结构不再发生变化。（ F） 30.二次结晶是一种不均匀的长大过程类似于再结晶的生核和长大的过程，它大 大提高了金属的机械性能。（ F ） 31.合金中凡成分相同、结构相同，并与其它部分有界面分开的均匀组成部分称 为组织。( F ) 32.20 钢比 T12 钢的含碳量高。（ F） 33、T12 钢与 45 钢均属于中碳钢。（F） 34、铁碳合金中，含碳量在 0.0218%2.11%范围内的合金称为钢。（T） 35. 在铁碳合金相图中，奥氏体在 1148时，溶碳能力可达 4.3%。（T） 36.Fe3CI 与 Fe3C的形态和晶体结构均不相同。

38、( T) 37在铁碳合金相图中，PSK 线是一条水平线（727），该线叫共晶线，通称 A1 线。（F） 38.亚共析钢室温下的平衡组织是铁素体和珠光体。过共析钢室温下的平衡组织 是奥氏体和一次渗碳体。（ F） 39.奥氏体化的共析钢缓慢冷却到室温时，其平衡组织为莱氏体。（F） 40共析钢缓冷到室温时，其平衡组织由铁素体和二次渗碳体组成。（ F） 41.过共析钢缓冷到室温时，其平衡组织由铁素体和二次渗碳体组成。（ F） 42、过共析钢中，网状渗碳体的存在使钢的硬度和塑性均上升。（ F） 43过共析钢完全退火后能消除网状渗碳体。（） 44.在 FeFe3C 相图中，含碳量大于 2.11%的成分在结

39、晶过程中均会发生共晶反 应。( T ) 45、铁碳相图中塑性最好的区域是莱氏体区。( F ) 46平衡状态的铁碳二元合金在室温下都是由 Fe+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。 ( T ) 47.热处理之所以能够使金属的性能发生变化，其跟本原因是由于金属具有晶体 结构。（ F） 48.钢的热处理是通过加热，保温和冷却，以改变钢的形状、尺寸，从而改善 钢的性能的一种工艺方法。（F ） 49. 完全退火主要应用于过共析钢。 ( F ) 50、过共析钢中，网状渗碳体的存在使钢的强度和塑性均上升。( F ) 51钢的热处理后的最终性能，主要取决于该钢的化学

40、成分。( F ) 52、正火是将钢件加热至完全奥氏体化后空冷的热处理工艺。（ T） 53.正火的冷却速度比退火稍快，故正火钢的组织比较细，它的强度、硬度比退 火的高。（ T ） 54. 马氏体转变温度区的位置主要与钢的化学成分有关， 而与冷却速度无关。（F） 55、同种钢材在相同的加热条件下加热后保温、淬火，其中水淬比油淬的淬透性 好，小件比大件的淬透性好。（ F） 56、 回火索氏体的性能明显优于奥氏体等温冷却直接所得到的片层状索氏体的性 能。（ T） 57.合金元素均在不同程度上有细化晶粒的作用。（F） 58弹簧经淬火和中温回火后的组织是回火索氏体。 ( F ) 59 表面淬火既能改变钢的

41、表面化学成分， 也能改善心部的组织和性能。 （ F） 60. 除钴之外，其它合金元素溶于奥氏体后，均能增加过冷奥氏体的稳定性，使 C 曲线左移。（F） 61、从 C 曲线中分析可知，共析钢的过冷奥氏体在 A1-550的范围内发生珠光 体转变。（ T） 62.某齿轮采用 15 钢制造并进行渗碳处理， 其工艺路线应该是： 备料 锻造 正火 机械加工 渗碳 淬火及低温回火 磨削 检验。（ T） 6340Cr 钢是合金渗碳钢。（ F ） 64、65Mn是合金调质结构 钢。（F） 65合金元素溶于奥氏体后，均能增加过冷奥氏体的稳定性。（ F ） 66.低温回火脆性是一种不可逆的回火脆性，其主要原因是 S

42、b、Sn、P 等杂质元 素在原奥氏体晶界上的偏聚。( F ) 67.钢中的含硫量增加，其钢的热脆性增加。（T） 68.1Cr13 钢是奥氏体不锈钢。（F） 69 普通机床变速箱齿轮选用 45 钢制造，其工艺路线为：下料锻造正 火粗机加工调质精机加工高频表面淬火低温回火精 磨。（T ） 70 用 45 钢制造 30 和 80 两根轴，都经调质处理后使用，轴的表面组织都 是 S 回，因此这两根轴的许用设计应力相同。（F ） 四.简答题 1.请简述低碳钢在受到静拉伸力作用直至拉断时经过了怎样的变形过程？ 答： 弹性变形阶段、 屈服变形、 均匀塑性变形阶段、 局部集中塑性变形四个阶段。 2. 什么是断

43、裂韧性 KIC？简述根据金属材料内部裂纹长度 2a， 承受应力 及其 材料断裂韧性 KIC 对材料产生断裂失效的判据（假设金属材料为无限大平板）。 答：它表明了材料有裂纹存在时抵抗脆性断裂的能力。 断裂韧性 KIC 是强度和韧性的综合体现。断裂韧性 KIC 是材料本身的特性， 由材 料的成分、组织状态决定，与裂纹的尺寸、形状以及外加应力的大小无关。而应 力场强度应子 KI 则与外力以及裂纹尺寸有关。 （1 1）已知裂纹长度）已知裂纹长度 2a2a、 外应力外应力 ，选择一定，选择一定 KICKIC 的材料或根据的材料或根据 KICKIC， 制定零件工作是否安全，当制定零件工作是否安全，当 KI

44、KI KIC KIC ，裂纹将失稳扩展。，裂纹将失稳扩展。 （2 2）已知裂纹长度）已知裂纹长度 2a2a、断裂韧性、断裂韧性 KICKIC，当外应力，当外应力 KIC/(Y )KIC/(Y )时，裂时，裂 纹将失稳扩展。纹将失稳扩展。 （3 3）已知外应力）已知外应力 、断裂韧性、断裂韧性 KICKIC，当裂纹半长，当裂纹半长 a(KIC/(Ya(KIC/(Y )2)2 时，时， 裂纹将失稳扩展。裂纹将失稳扩展。 3、常用的硬度试验有哪三种？ 其表达的符号各有什么不同？ 答：布氏硬度布氏硬度 HBHB ，适用于未经淬火的钢、铸铁、有色金属或质地轻软的轴承合，适用于未经淬火的钢、铸铁、有色金属

45、或质地轻软的轴承合 金。金。 洛氏硬度洛氏硬度 HRHR ，可测低硬度和高硬度的材料，应用最广泛；，可测低硬度和高硬度的材料，应用最广泛； 维氏硬度维氏硬度 HVHV，测量薄板类。，测量薄板类。 4.何谓金属的同素异构转变？并以纯铁来说明。 答：有些物质在固态下其晶格类型会随温度变化而发生变化， 由一种晶格转变为另一种 晶格，这种现象称为同素异构转变。 纯铁在固态下的冷却过程中有两次晶体结构变化： -Fe-Fe -Fe-Fe、 -Fe、 -Fe 是铁在不同温度下的同素异构体， 其中-Fe 和 -Fe 都是体心立方晶格，分 别存在于熔点到 1394之间及 912以下， -Fe 是面心立方晶格，存

46、在于 1394到 912之间。 5.试分析含碳量为 0.6%。铁碳含金从液态冷却到室温时的结晶过程。 答：含碳量为 0.6%的铁碳含金从液态冷却到室温时，首先，从液相中结晶出奥 氏体，并完全转变成为奥氏体，当温度再次降低时，奥氏体中结晶出铁素体，当 温度降至共析温度时，其中的奥氏体发生共析转变，转变为珠光体，共析转变完 毕，温度降至室温时，不再发生任何相变过程，这时的组织为铁素体和珠光体 6请简述金属材料韧性断裂与脆性断裂的区别，以及断裂韧性 KIC 的概念。 答： 材料断裂这前发生明显的宏观塑性变形的断裂称为韧性断裂。 韧性断裂宏观 表现为纤维状，色质灰暗, 有明显的塑性变形；微观表现为有大

47、小不等的韧窝。 材料在断裂之前不发生或发生很小的宏观可见的塑性变形的断裂， 断裂之前 没有明显的预兆，裂纹长度一旦达到临界长度，即以声速扩展并发生瞬间断裂为 脆性断裂。脆性断裂宏观表现为结晶状，平齐而光亮，有闪亮小刻面。无明显变 形。微观表现为平坦的解理台阶与河流花样。 断裂韧性 KIC 是强度和韧性的综合体现。 它表明了材料有裂纹存在时抵抗脆 性断裂的能力。 7. 什么是过冷现象？金属结晶的条件和动力是什么? 答：过冷现象是指金属或合金液体在冷却至理论结晶温度（熔点）时不结晶，要 低于理论结晶温度，有一定的过冷度时才结晶的现象。 条件是具有一定的过冷度；动力是固态的自由能小于液态的自由差。

48、8.为什么室温下钢的晶粒越细，强度、硬度越高，塑性、韧性也越好? 答：晶界是阻碍位错运动的，而各晶粒位向不同，互相约束，也阻碍晶粒的变形。因 此，金属的晶粒愈细，其晶界总面积愈大，每个晶粒周围不同取向的晶粒数便愈多，对塑性 变形的抗力也愈大。因此，金属的晶粒愈细强度愈高。同时晶粒愈细， 金属单位体积中的晶 粒数便越多，变形时同样的变形量便可分散在更多的晶粒中发生， 产生较均匀的变形，而不 致造成局部的应力集中，引起裂纹的过早产生和发展。因此，塑性，韧性也越好。 9金属冷塑性变形后组织和性能有什么变化，并简述其原因? 答：组织：晶粒形貌及结构变化：冷塑性变形后晶粒拉长，形成纤维组织，形成 各同异

49、性；纤维组织（组织）亚结构形成（晶内结构变化） 产生织构：择优取向（组织）；形变增加，位错密度增加，位错缠结，形成 胞壁，形成亚晶。 性能： 产生加工硬化， 即金属在冷态下进行塑性变形时， 随着变形度的增加， 其强度、硬度提高，塑性、韧性下降。塑性变形，造成位错移动，位错大量增殖 并相互作用，使得运动阻力加大，变形抗力，使得强度、硬度、增大，塑性、韧 性减小。 产生残余内应力（性能）去除外力后残留于且平衡于金属内部的应力。 9、用一冷拔钢丝绳吊装一大型工件入炉，并随工件一起加热到 700保温，保 温后再次吊装工件时，钢丝绳发生断裂。请分析原因。 答： 由于冷拔钢丝在生产过程中受到挤压作用产生了

50、加工硬化使钢丝本身具有 一定的强度和硬度，那么再吊重物时才有足够的强度。当将钢丝绳和工件放置在 700炉内进行加热和保温后，对钢丝绳进行了回复和再结晶处理，导致钢丝绳 的强度、硬度大大下降，所以再吊重物时发生断裂。 10.根据 Fe-Fe3C 相图,按碳含量从 02.11的顺序排列出组织组成物及其主要 力学性能比较（强度、塑性、韧性）。 答： （1）当碳含量0.0218/%时，组织为铁素体； （2）当 0.0218/%碳含量0.77/%，组织为铁素体+珠光体； （3）当 0.77/%碳含量2.11/%，组织为二次渗碳体+珠光体； 强度： 其中（1）较小，（2）逐渐增大，在碳含量为0.9/%后，

51、强度减小；（3） 减小； 塑性，韧性：从（1）到（3）逐渐减小。 11.结合 Fe-Fe3C 相图指出 A1、A3 和 Acm 代表哪个线段，并说明该线段表示的意 思。 答：A1：PSK 线；共析线，此直线上的铁碳合金会发生共析反应； A3：GS 线；合金冷却时从 A 中开始析出 F 的临界温度线； Acm：ES 线。碳在 A 中的固溶线，亦为从 A 中开始析出二次渗碳体的临界温 度线。 12.简述碳钢中碳含量变化对强度、硬度升高, 塑性、韧性的影响。 答：（1）当碳含量0.0218/%时，组织为铁素体； （2）当 0.0218/%碳含量0.77/%，组织为铁素体+珠光体； （3）当 0.77

52、/%碳含量T12 钢45 钢20 钢。因 为铁碳合金的硬度随含碳量的增加而升高；四种铁碳合金的含碳量是：白口铸铁 (大于 2.11%C） T12 钢（1.2%C）45 钢（0.45%）20 钢（0.2%C） 。 方法二：金相组织观察。分别制备四种材料的金相试样， 在金相显微镜上进行显微组 织观察。亚共析钢组织为（FP） ，且亚共析钢中随含碳量增加铁素体减少，珠光体增 多；过共析钢组织为（PFe3C） ，Fe3C沿晶界呈网状分布；白口铸铁的组织中有莱 氏体。所以，组织为（FP）而铁素体少的为 20 钢、珠光体多的为 45 钢；组织中有 Fe3C沿晶界呈网状分布的 T12 钢，有莱氏体组织存在的是

53、白口铸铁。 18二块钢样，退火后经显微组织分析，其组织组成物的相对含量如下： 第一块：珠光体占 40%，铁素体 60%。 第二块：珠光体占 95%，二次渗碳体占 5%。 试问它们的含碳量约为多少？（铁素体含碳量可忽略不计） 设它们的碳含量分别为 x1,x2.，则利用杠杆定律。 (X1-0.0218)/ (0.77-0.0218)=40% (0.77-X1)/ (0.77-0.0218) =60% 得：X1=0.32 同理：X2=1.07 19共析钢正火和调质的组织各是什么？它们的组织和性能各有什么异同？ 答： 正火：索氏体 调质：回火索氏体。 两者都是铁素体和渗碳体两相组成。前者是层片状的铁素

54、体与渗碳体组成，后者 是等轴晶状铁素体和粒状的渗碳体组成， 起到强化的作用， 因此， 调质后的强度、 硬度、塑性、韧性均强于正火。 20.用 45 钢制造主轴， 其加工工艺的路线为： 下料锻造退火粗加工 调质处理 试问：调质处理的作用及组织。 答： 调质处理的作用：中碳钢及重要零件等采用的热处理工艺。得到回火索氏体，具 有强度、硬度、塑性、韧性、良好综合机械性能，优于正火得到的组织。 组织：回火索氏体 21 简述钢的奥氏体化过程以及其影响因素。 答：共析钢的室温平衡组织为珠光体，当加热到 Ac1 以上时，珠光体将转变为奥 氏体。这过程包括奥氏体晶核的形成、奥氏体晶核的长大、剩余渗碳体的溶解及

55、奥氏体成分的均匀化四个基本过程。亚共析钢与共析钢的奥氏体化过程基本相 同，但其完全奥氏体化的过程有所不同。 亚共析钢加热到 Ac1 以上时还存在有 铁素体， 这部分铁素体只有继续加热到 Ac3 以上时才能全部转变为奥氏体； 过共 析钢只有加热温度高于 Accm 时才获得单一的奥氏体组织。 影响因素：加热温度、加热速度、钢中的碳质量分数、合金元素、原始组织 22 指出过共析钢淬火加热温度的范围，并说明其理由。 答：过共析钢淬火加热温度为 Ac1 以上 30-50 度。 理由：能够保留一定的渗碳体，使得硬度上升，耐磨性增加；奥氏体中的碳 含量较少，则淬火后马氏体中的碳含量也减少，马氏体的脆性会下降

56、；同时，奥 氏体中的碳含量较少， 马氏体的过饱和度下降， 残余奥氏体会减少， 性能较稳定。 23 下列工件正火的主要作用及正火后的组织。 （1）20CrMnTi 制造传动齿轮（2）T12 钢制造铣刀 答： 调整硬度，便于切削加工；细化晶粒，为淬火作准备；消除残余内应力。正火 后组织为 F 和 S； 正火是为了消除网状二次渗碳体， 为球化退火做组织准备，同时正火可增加珠 光体量并细化晶粒，提高强度、硬度和塑性，并作为最终热处理。正火后组织为 索氏体。 24 什么叫回火？淬火钢为什么要进行回火处理？ 答：回火是将淬火钢加热到 A1 以下某温度保温后再冷却的热处理工艺。 回火的目的： a. 消除淬火

57、应力，降低脆性； b. 稳定工件尺寸，由于 M，残余 A 不稳定； c. 获得要求的强度、硬度、塑性、韧性。 25 淬火钢采用低温或高温回火各获得什么组织？其主要应用在什么场合？ 答：低温回火：回火马氏体；低温回火主要用于高硬度（HRC58-64）和耐磨性 高碳的工具、模具、滚动轴承，渗碳与表面淬火的零件； 高温回火：回火索氏体；高温回火可用于各种重要结构件如连杆、轴、齿 轮等的处理，也可作为某些要求较高的精密零件、量具等的预备热处理。 26球化退火的目的是什么？主要应用在什么场合？ 答：球化退火的目的是使二次渗碳全及珠光体中的渗碳体球化，在于降低硬度， 改善切削加工性能，并为后续热处理作组织

58、准备。 主要用于共析钢和过共析钢。如工具钢、滚珠珠承钢等。 27退火和正火的工艺特点及其应用？ 退火：将钢加热至适当温度保温，然后缓慢冷却 (炉冷) 的热处理工艺叫 做退火。 正火是将亚共析钢加热到 Ac3+30 50，共析钢加热到 Ac1+3050，过 共析钢加热到 Accm+30 50保温后空冷的工艺。正火比退火冷却速度大。 应用： 1切削加工 低碳钢正火 中高碳钢完全退火 高碳钢、合金工具钢正火球化退火 2作为最终热处理正火 3为最终热处理提供良好的组织状态 4. 正火可替代完全退火以提高效率 28共析钢的 C 曲线和冷却曲线如图 3，指出图中 1-5 各点组织： 图 3 共析钢的 C 曲线和冷却曲线 答： 1：马氏体+残余奥氏体 2：索氏体+马氏体+残余奥氏体 3：贝氏体 4：索氏体 5：珠光体+屈氏体 29什么是淬透性?影响淬透性的主要因素有哪些？ 淬火条件下得到 M 组织的能力，取决于 VK（上临界冷却速度），上临界冷却 速