金属学及热处理试题

金属学及热处理试题1、过冷奥氏体是指过冷到（）温度以下，尚未转变的奥氏体。A、MsB、MrC、A12、确定碳钢淬火加热温度的主要依据是（）。A、C曲线B、铁碳相图C、钢的Ms线3、淬火介质的冷却速度必须（）临界冷却速度。A、大于B、小于C、等于4、T12钢的淬火加热温度为（）。A、Accm+30-50°CB、Ac3+30-50°CC、Ac1+30-50°C5、钢的淬透性主要取决于钢的（）。A、含硫量B、临界冷却速度C、含碳量D、含硅量6、钢的热硬性是指钢在高温下保持（）的能力。A、高抗氧化性B、高强度C、高硬度和高耐磨性7、钢的淬硬性主要取决于钢的（）。A、含硫量B、含锰量C、含碳量D、含硅量8、一般来说，碳素钢淬火应选择（）作为冷却介质。A、矿物油B、20°C自来水C、20°C的10%食盐水溶液9、钢在一定条件下淬火后，获得淬硬层深度的能力，称为().A、淬硬性B、淬透性C、耐磨性10、钢的回火处理在（）后进行。A、正火B、退火C、淬火11、调质处理就是（）的热处理。A、淬火+低温回火B、淬火+中温回火C、淬火+高温回火12、化学热处理与其热处理方法的主要区别是（）。A、加热温度B、组织变化C、改变表面化学成分13、零件渗碳后一般须经（）处理，才能使表面硬而耐磨。A、淬火+低温回火B、正火C、调质14、用15钢制造的齿轮，要求齿轮表面硬度高而心部具有良好的韧性，应采用（）热处理A、淬火+低温回火B、表面淬火+低温回火C、渗碳+淬火+低温回火15、用65Mn钢做弹簧，淬火后应进行（）；A、低温回火B、中温回火C、高温回火二、判断题（在题号前作记号“√”或“×”）1234567891011121314151、（）实际加热时的临界点总是低于相图的临界点。2、（）珠光体向奥氏体的转变也是通过形核及晶核长大的过程进行的。3、（）珠光体、索氏体、托氏体都是片层状的铁素体和渗碳体的混合物，所以它们的力学性能相同。4、（）钢在实际加热条件下的临界点分别用Ar1、Ar3、Arcm表示。5、（）在去应力退火过程中，钢的组织不发生变化。6、（）钢渗碳后无需淬火即有很高的硬度和耐磨性。7、（）由于正火较退火冷却速度快，过冷度大，转变温度较低，获得组织细，因此同一种钢，正火要比退火的强度和硬度高。8、（）含碳量低于0、25%的碳钢，可用正火代替退火，以改善切削加工性能。9、（）钢的含碳量越高，选择淬火加热温度也越高。10、（）表面淬火的零件常用低碳结构钢制造，经淬火表面获得高硬度。11、（）淬透性好的钢，淬火后硬度一定很高。12、（）完全退火不适用于高碳钢。13、（）淬火钢在回火时，其基本趋势是随着回火温度的升高，钢的强度、硬度下降，而塑性、韧性提高。14、（）钢回火的加热温度在A1以下，回火过程中无组织变化。15、（）感应加热表面淬火，淬硬层深度取决于电流频率：频率越低，淬硬层越低，淬硬层越浅；反之，频率越高，淬硬层越深。三填空1、钢的热处理是通过钢在固态下的_________、_________和_________三个阶段，使其获得所需组织结构与性能的一种工艺。2、根据钢含碳量的不同，分为低碳钢含碳量_________、中碳钢及高碳钢含碳量_________三类。3、根据铸铁中碳存在的形态，铸铁可分为_____________、_____________、_____________和________________四类。4、共析钢在加热时，珠光体转变为奥氏体的过程是由_______________、_____________和____________三个过程组成的。6、白口铸铁中的碳主要以形式存在，灰口铸铁中的碳主要以形式存在。8、对共析钢来说，通常炉冷得到，空冷得到，水冷得到。9、常用的退火方法有_________、_________和_________等。10、球化退火获得________组织，降低钢的________，提高切削加工性，并为最终热处理作组织准备。主要用于共析钢和________钢。11、常用的淬火方法有________、________、_______和_______等。12、亚共析钢的淬火加热温度为________以上30--50°C，加热后得到_________组织，快速冷却后得到_________组织，过共析钢的淬火加热温度为_________以上30—50°C，加热后得到_________组织，快速冷却后得到_________组织。14、感应加热表面淬火法，按电源频率不同，可分为__________、_________和_________三种。电流频率越高，淬硬层越_________。15、回火温度的不同，回火分为________、________和_______三类。四名词解释1、钢的化学热处理2、正火和退火3、淬透性与淬硬性：4、钢的表面热处理5.抗蚀渗氮考试科目：金属学与热处理一、名词解释1晶胞2枝晶偏析3过冷度4固溶强化：5加工硬化：二、判断题，正确的打√，错误的打×1）过冷度越大，晶体生长速度越快，晶粒长得越粗大。（）2）晶界处原子处于不稳定状态，故其腐蚀速度一般都比晶内快。（）3）无论温度分布如何，常用纯金属生长都是呈树枝状界面。（）4）再结晶是形核—长大过程，所以也是一个相变过程。（）5）原子扩散的真正驱动力是浓度剃度。（）6）螺型位错和刃型位错都可以进行交滑移。（）7）微观内应力是由于塑性变形时，工件各部分之间的变形不均性所产生的。（）8）回复可使冷变形金属的加工硬化效果及内应力消除。（）9）流线是热变形工件的组织特征，依此可判断材料的加工方式。（）10）采用适当的再结晶退火，可以细化金属铸件的晶粒。（）三、填空1）布拉菲点阵共有种，归纳为个晶系；面心立方结构单个晶胞中的原子数为，密排六方结构单个晶胞中的原子数为。2）由热激活离开平衡位置的原子可以有两个去处，一是迁移到晶体的表面上所形成的空位称为空位；二是迁移到晶体点阵的间隙中所形成的空位称为空位。3）刃型位错的柏氏矢量与位错线相互；螺型位错的柏氏矢量与位错线相互。4）铸锭组织的三个晶区分别为，，。5）钢的淬透性是指主要取决于；钢的淬硬性是指主要取决于。6）淬火钢回火时其组织转变包括、、、、。四、问答题（每题8分，共40分）1为什么只有置换固熔体的两个组元之间才能无限互溶，而间隙固熔体则不能？2如图所示一位错环，能否各部分都是螺型位错或各部分都是刃型位错，为什么？指出个部分位错的性质。3如图所示为K01时，单向结晶的溶质分布图。分别指出图中a、b、c、d四条溶质分布曲线的结晶条件。BbADC已凝固体积的体积分数溶质浓度acbdK014将一锲型铜片置于间距恒定的两轧辊间轧制，如图所示。(1)试述变形后铜片沿片长方向晶粒的变化情况；(2)试述经完全再结晶后晶粒大小沿片长方向的变化情况；5试述马氏体具有高强度、高硬度的原因？五、绘图、分析及计算（总分45分）1作图表示立方晶系、，和等晶面和晶向。（6分）2请根据所附二元共晶相图分析解答下列问题：（15分）1）分析合金I、II的平衡结晶过程，并绘出冷却曲线；2）说明室温下I、II的相和组织是什么？并计算出相和组织的相对含量；3）如果希望得到室温组织为共晶组织和5%的β初晶相的合金，求该合金的成分；4）分析在快速冷却条件下，I、II两合金获得的组织有何不同。3.绘出Fe－FeC3相图并完成下列问题。（24分）（1）在相图中标出各区的组织组成物；（2）标出A1、A3、Acm线的位置；（3）分析含碳量为3.0％的白口铸铁的平衡结晶过程，指出室温下的组织组成物，并计算各组织的相对量。六、综合分析（总分15分）某厂拟用65钢制造一批小弹簧，要求HRC45-50，其工艺路线为：下料→锻造→预先热处理→粗加工及成型→最终热处理→精加工→成品（1）画出预先热处理和最终热处理的工艺曲线图，（2）指出各热处理工艺名称、作用及所获组织。（3）如果需要制造的弹簧尺寸较大，应选用什么钢？七、公式推导题（10分）当扩散系数D是与浓度无关的常数时,请推导出菲克第二定律的数学表达式。第二章金属和合金的晶体结构1、名词概念晶体、晶格、晶胞、致密度、配位数、单晶体、多晶体、空位、位错、晶界、亚晶界、2、金属材料三种典型晶体结构的名称、原子排列方式、原子个数、原子半径、致密度和配位数；3、金、银、铜、铁、铝等元素分别属于什么晶体结构？4、单晶体与多晶体有什么区别？5、晶体缺陷包括几种类型？6、在晶界处金属的性能有什么特点？7、已知铁原子的直径d=2.54埃,铜原子的直径d=2.55埃,试求铁和铜的晶格常数?8、在立方晶格中画出下列晶向和晶面：（110）、（101）、（102）、（112）、（201）[110]、[101]、[102]、[112]、[201]9、标出图中影线所示的晶面和晶向的指数；10、为什么单晶体具有各向异性？宏观金属又为什么并不表现出各向异性？11、金属有哪些特性？这些特性与金属的原子结合方式有什么关系？12、合金的组织有几种类型？13、影响固溶体晶体结构和溶解度的因素有哪些？14、金属化合物在结构上和性能上有什么特点？15、合金的组织有几种类型？16、什么是弥散强化？17、间隙固溶体和间隙相是一样的相吗？第三章金属的结晶1、名词概念：过冷、过冷度、形核、长大、枝晶长大、变质处理、同素异构转变、形核功、能量起伏、相、组织、固溶体、金属化合物、固溶强化、相图、相律、自由度、非平衡结晶、共晶转变、包晶转变、共析转变、偏析、成分过冷；2、液态金属和固态金属的结构有什么不同？3、过冷度与冷却速度有什么关系？4、形核率N和长大速度Vg-与过冷度有什么样关系？5、如果其它条件相同，试比较在下列铸造条件下，铸件晶粒的大小？（1）金属型铸造与砂型铸造；（2）高温浇铸与低温浇铸；（3）铸成薄避件与铸成原避件；（4）大体积铸件的表面部分与中心部分；6、什么是非自发形核和自发形核？实际金属结晶时常以哪种方式形核？7、金属的结晶须具备哪些条件？8、晶体的长大方式怎样？举例说明；9、合金的冷却曲线与纯金属的冷却曲线有什么不同？10、判断下列相图是否正确：11、已知A与B在液态时能无限溶解，在固态300℃时A溶于B的最大溶解度为30%，室温下为10%；但B在固态下不溶于A，在300℃时含有40%B的液态合金发生共晶转变；现要求：（1）做出A-B相图；（2）分析20%B、80%B合金的平衡结晶过程，并计算室温组织中共晶体的相对含量；12、一个二元共晶反应如下：L（75%B）————（15%B）+（95%B）（1）求共晶体中α和β的相对含量；（2）一合金的室温组织中β与（α+β）共晶体各占50%，求该合金成分；13、有形状、尺寸相同的现个Cu—Ni合金不平衡结晶后，哪个合金的偏析比较严重？（一个为90%Ni，一个为50%Ni）14、简述二元匀晶相图、共晶相图与合金的力学性能、工艺性能之间的关系；15、共晶体是一个相吗？铸造合金常选用接近共晶成分的合金，这是为什么？第四章铁碳合金相图1、名词解释铁素体、奥氏体、渗碳体、珠光体、莱氏体、共析钢、亚共析钢、过共析钢2、写出相图中的共析反应，它与共晶反应有什么不同？3、默写铁碳相图（省略包晶反应）；并标出各点的符号、温度、成分以及各相区的相组成；4、分析含碳0.01%、0.4%、1.2%铁碳合金的平衡结晶过程及室温平衡组织；并计算室温组织中组织组成物和相组成物的相对含量；5、铁碳合金中有几种形式的F3C？它们之间有什么不同？6、由于某种原因，一批钢材的标签丢失；经金相检验这批钢材的组织为F和P，其中F占80%。试问这批钢材的含碳量为多少？7、填表名称符号组成相晶体结构组织特征性能特点铁素体奥氏体渗碳体珠光体莱氏体8、根据铁碳相图，回答下列问题：（1）1%C合金的硬度比值0.5%C的硬度高；（2）1.2%C合金的强度比值0.77%C的强度低；（3）为什么绑扎物体选用低碳铁丝；吊车吊运物体时选用中碳的钢丝绳？（4）为什么要“趁热打铁”？（5）钢和铸铁都能进行锻造吗？为什么？9、简述C%与铁碳合金组织