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金属学与热处理试题

来源:爱够旅游网
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、Ms B、Mr C、A1

2、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°C B、Ac3+30-50°C C、Ac1+30-50°C 5、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“×”) 1、( )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

 名词解释 (每题2分,共10分) 1晶胞

2枝晶偏析

3过冷度

4固溶强化:

5加工硬化:

 判断题,正确的打√,错误的打× (每题1分,共10分) 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。 ( )

 填 空 (每空1分,共20

分)

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?指出个部分位错的质。

 试述马氏体具有高强度、高硬度的原因?

(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

绘图、分析及计算

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。

 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?

一. 填空题(每空1分,20×1分,共20分)

1.实际金属中存在有 、 和 三类晶

体缺陷。

2.为了使金属结晶过程得以进行,必须造成一定的 ,它是理

论结晶温度与 的差值。

3.碳在α—Fe中的间隙固溶体称为 ,它具有 晶

体结构.在 ℃时碳的最大溶解度为 %。

4.纯金属铸锭的宏观组织通常由三个晶区组成,分别 、 、 。

5.金属塑性变形的基本方式是 和 ,冷变形后金属的强硬度 ,塑韧性 ,该现象称为 。

6.珠光体是 和 的机械混合物;而变态莱氏体是 和渗碳体的机械混合物。

二.选择题 (每题2分, 10×2分,共20分) 1.铁素体的机械性能特点是 ( )。

A.具有良好的硬度与强度 B. 具有良好的综合机械性能 C. 具有良好的塑性 D. 具有良好的切削性和铸造性 2. Al为面心立方晶格,Mg 为密排六方晶格, Cr为体心立方晶格,三种金属塑性变形能力由高到低的顺序是( )。

A. Mg、Al、Cr; B. Al、Cr、Mg; C. Cr、Mg、Al ; D. Cr、Al、Mg 3.低碳钢拉伸应力-应变图中,ζ-ε曲线上对应的最大应力值称为 ( ) 。 A.弹性极限 B.屈服强度 C 抗拉强度 D.断裂强度 4.能使单晶体产生塑性变形的应力为 ( )。 A.正应力 B.切应力 C.拉应力 D.压应力 5.正的电阻温度系数是指( )。

A.随温度增高导电性增大的现象 B. 随温度升高电阻增大的现象 C. 随温度升高电阻减少的现象 D. 随温度降低电阻升高的现象 6.磷易引起( ) 。 A. 冷脆 B. 热脆

7.ζb、δ分别代表材料的( ) 。

A. 抗拉强度、断面收缩率 B. 屈服强度、断面收缩率

C. 抗拉强度、延伸率 D 屈服强度、延伸率 8. 有利于切削加工性能的材料硬度范围为( )。

A.<160HB B.>230HB C.(160~230)HB D.(60~70)HRC 9.具有匀晶型相图的单相固溶体合金 ( )。

A.铸造性能好 B.锻压性能好 C. 热处理性能好 D.切削性能好 10.纯铁在912℃以下的晶格类型是( )。

A.密排六方晶格 B. 面心立方晶格C. 体心立方晶格 D. 简单立方晶格 三.名词解释 (每题2分, 5×2分,共10分) 1. 铁素体:

2.热 加 工:

3. 变质处理

4. 固溶强化:

5. 回复:

四. 简答题(每题5分,6×5分,共30分)

1、何谓加工硬化,简单说明其产生原因是什么及利弊?(5分)

2、(1) 列举4种强化金属和合金的方法;

(2)如何获得细小的再结晶晶粒? ( 5分)

3、Fe 、 Cu 、 Al 、 Ag都具有12个滑移系,为什么-Fe比Cu 、 Al 、 Ag 的塑性要差? ( 5分)

4、细化晶粒仅可以提高材料的强度吗?说明原因。(5分)

5、钢中最重要的强化元素是什么?简要说明含碳量对退火钢机械性能的影响规律,解释原因。 (5分)

6、用一根冷拉钢丝绳吊装一大型工件入炉,并随工件一起加热至1000℃,当出炉后再次吊装工件时,钢丝绳发生断裂,试分析其原因。(5分)

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