《机械工程材料》复习习题及答案

第一章 材料的性能11 名词解释b b s 0.2 -1 ak HB HRC 12 填空题 1材料常用的塑性指标有(延伸率)和(断面收缩率)两种，其中用(延伸率)表示塑性更接近材料的真实变形。 2检验淬火钢成品件的硬度一般用( 洛氏)硬度，检测退火件、正火件和调质件的硬度常用(布氏 )硬度，检验氮化件和渗金属件的硬度采用(维氏)硬度试验。 3材料的工艺性能是指( 铸造 )性能、(锻造 )性能、(焊接 )性能、(切削加工 )性能和(热处理)性能。 4工程上常用金属材料的物理性能有( 熔点 )、(密度 )、（导电性 ）、(磁性 )和(热膨胀性)等。5表征材料抵抗冲击载荷能力的性能指标是(冲击韧性ak )，其单位是( J/cm2 )。13 简答题 2设计刚性好的零件，应根据何种指标选择材料?采用何种材料为宜?3常用的硬度方法有哪几种?其应用范围如何?这些方法测出的硬度值能否进行比较? 14 判断 1金属的熔点及凝固点是同一温度。( 错 ) 2导热性差的金属，加热和冷却时会产生内外温度差。导致内外不同的膨胀或收缩，使金属变形或开裂。( 对 ) 3材料的强度高，其硬度就高，所以刚度大。( 错 ) 4所有的金属都具有磁性，能被磁铁所吸引。 ( 错) 5钢的铸造性比铸铁好，故常用来铸造形状复杂的工件。( 错 )15 选择填空 1在有关零件图图纸上，出现了几种硬度技术条件的标注方法，正确的标注是( D )。 (a)HBS650700 (b)HBS250300Kgf/mm2 (c)HRCl520 (d) HRC 4570 2在设计拖拉机缸盖螺钉时应选用的强度指标是( a )。 (a) b (b) s (c) 0.2 (d) p 3在作疲劳试验时，试样承受的载荷为( c )。 (a)静载荷 (b)冲击载荷 (c)交变载荷 4洛氏硬度C标尺使用的压头是( b )。 (a)淬硬钢球 (b)金刚石圆锥体 (c)硬质合金球 5表示金属密度、导热系数、导磁率的符号依次为( d )、( f )、( c )。(a) u (b) HB (c) (d) (e) HV (f) 第二章 材料的结构 21 名词解释 金属键、晶体、晶胞、晶系、致密度、配位数、晶格、晶面指数、晶向指数、晶面族、相、组织、合金、组元、固溶体、金属间化合物、间隙相、正常价化合物；电子化合物；间隙化合物、单晶体、多晶体、晶粒、亚晶粒、晶界、亚晶界、位错、空位、间隙原子、固溶强化 22 填空题 1工程材料的结合键有( 离子键 )；(共价键)、(金属键)和(分子键)。 2在体心立方和面心立方晶格中，单位晶胞内的原子数分别为( 2 )和( 4 )；其致密度分别为( 0.68 )和( 0.74 )。 3同非金属相比，金属的主要特性是( )。 4晶体与非晶体最根本的区别是(原子排列是否规则 )。 5金属晶体中最主要的面缺陷是(晶界)和(亚晶界)。 6位错分为两种，它们是(刃型位错)和(螺旋位错)；多余半排原子的是(刃型位错 )位错。7点缺陷有(空位)和(间隙原子)两种；面缺陷中存在大量的(层错 )。23 判断题1因为单晶体是各向异性的，所以实际应用的金属材料在各个方向上的性能也是不相同的。(错 )2金属多晶体是由许多结晶方向相同的多晶体组成的。(错 ) 4合金中凡成分相同、结构相同，并与其他部分有界面分开的、物理化学性能均匀的组成部分叫相。( 对 ) 7合金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。(对) 8置换固溶体和间隙固溶体均可形成无限固溶体。( 错 ) 13金属理想晶体的强度比实际晶体强度稍高一些。(对)14. 间隙相不是一种固溶体，而是一种金属间化合物。( 对 ) 15间隙固溶体一定是无限固溶体。(错 )24 选择填空1两组元组成固溶体，则固溶体的结构(a )。 (a)与溶剂相同 (b)与溶剂、溶质都不相同 (c)与溶质相同 (d)是两组元各自结构的混合2间隙固溶体与间隙化合物的( d )。 (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3晶体中的位错属于( c )。 (a)体缺陷 (b)面缺陷 (c)线缺陷 (d)点缺陷4间隙相的性能特点是( c )。 (a)熔点低、硬度低 (b)硬度高、熔点低 (c)硬度高、熔点高 (d)硬度低、熔点低5陶瓷材料的结合键是(b )。 (a)金属键、共价键 (b)离子键、共价键 (c)离子键、分子键 (d)共价键、分子键6高分子材料的结合键是( d )。 (a)金属键、共价键 (b)离子键、共价键 (c)离子键、分子键 (d)共价键、分子键25综台分析题实际金属晶体中存在哪些晶体缺陷?它们对性能有什么影响? 第三章 材料的凝固 3.1 名词解释结晶、过冷度、变质处理、同素异构转变、非自发形核、二次结晶、重结晶 32 填空题1金属的结晶过程主要由(形核)和(长大)两个基本过程组成。2在金属学中，通常把金属从液态过渡为固体晶态的转变称为( 凝固 )，而把金属从一种固态过渡为另一种固体晶态的转变称为( 结晶 )。3金属在结晶过程中，冷却速度越大，则过冷度越( 大 )，晶粒越( 细 )，强度越( 高 )，塑性越( 好 )。4能起非自发形核作用的杂质，必须符合( 结构相似，大小相当 )的原则。5在金属结晶过程中，细化结晶晶粒的主要方法有(增大过冷度 )、(变质处理 )和( 增加振动和搅拌 )。6液态金属结晶时，结晶过程的推动力是( 过冷度 )，阻力是( )。7( 理论结晶温度 )与( 实际结晶温度 )之差称为过冷度，过冷度同(冷却速度 )有关，( 冷却速度 )越大，过冷度也越大。33 简答题 1试画出纯金属的冷却曲线，分析曲线中出现“平台”的原因。2金属结晶的基本规律是什么?晶核的形成率和成长速度受到哪些因素的影响?3如果其他条件相同，试比较在下列条件下铸件晶粒的大小： (1)金属模浇注与砂模浇注； (2)变质处理与不变质处理； (3)铸成薄件与铸成厚件； (4)浇注时采用振动与不采用振动。 4凝固和结晶是不是一回事?影响凝固的因素有哪些?5材料的同素异构转变与液态结晶有何相同点和不同点?3.4 判断题1凡是由液体凝固成固体的过程都是结晶过程。( 错 )2纯金属结晶时，形核率随过冷度增大而不断增大。( 对 ) 3纯金属的实际结晶温度与其冷却速度有关。( 对 ) 4室温下，金属的晶粒越细。则强度越高，塑性越低。( 错 ) 5金属由液态转变成固态的结晶过程，就是由短程有序状态向长程有序状态转变的过程。( 对 ) 6在实际金属和合金中，自发形核常常起着优先和主导的作用。( 错 )7当形成树枝状晶体时，枝晶的各次晶轴将具有不同的位向，故结晶后形成的枝晶是一个多晶体。( 对 )8当晶枝长大时，随过冷度的增大，晶核的长大速度增大。但当过冷度很大时，晶核长大的速度很快减小。( 对 )35 选择填空 1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 2.为细化晶粒，可采用( b )。 (a)快速浇注 (b)加变质剂 (c)以砂型代替金属型 3.铸造条件下，冷却速度越大，则( a )。 (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 4.同素异构转变伴随着体积的变化，其主要原因是( c )。 (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)晶粒长大速度发生变化 5实际金属结晶时，通过“控制”形核率N和长大速度G的比值来控制晶粒大小，要获得细晶，应当是( a )。 (a)NG很大 (b)NG很小 (c)NG居中 6金属发生结构改变的温度称为( a )。 (a)临界点 (b)凝固点 (c)过冷度 7纯铁在700时称为( a )，在1100时称为( b )，在1500时称为( c )。 (a)aFe (b)YFe (c) Fe 8形成非晶态的熔体的粘度是( a )。 (a)很高 (b)很低 (c)居中第四章 二元相图 4.1 名词解释 同素异构转变、枝晶偏析、扩散退火、铁素体(F)、奥氏体(A)、渗碳体(Cn)、珠光体(P)、莱氏体(Le和Le) 4.2 填空题 1固溶体的强度和硬度比溶剂的强度硬度(高 )。 2二元合金的杠杆定律中，杠杆的端点是所求的( 液相 )或( 固相 )的成分，杠杆的支点是( 组织 )的成分。 3MN合金相图如图23所示。 (1)液相线是( )线，固相线是( )线。 (2)水平线上的反应是( )反应，其反应式为( )。 (3)标出图中一空白区域中组织组成物的名称。 (4)画出合金的冷却曲线。 (5)在t1温度下，液相成分为( )，固相成分为( )，固相占I合金总重( )。 4固溶体出现枝晶偏析后，可用(振动 )加以消除。 5当固溶体合金结晶后出现枝晶偏析时，先结晶出来的树枝主轴，含有较多(溶质)组元。 6F的晶体结构是(体心立方晶格 )，A的晶体结构是(面心立方晶格)。 7在图26所示的铁碳合金相图中： (1)标上各点的符号； (2)填上各区域的组成相(写在方括号里)； (3)填上各区域的组织组成物(写在圆括号里); (4)填写下列各点的含碳量：E( )、C( )、P( )、s( )、K( )、G( )； (5)在表21中填出水平线的温度、反应式、反应产物的名称。 8实际生产中，若要将钢热锻和热轧时，必须把钢加热到( A )相区。 9在缓慢冷却条件下，含碳08的钢比含碳12的钢硬度(低 )、强度(高 )。 10某锅炉钢板，图纸要求用20钢制作。金相组织检查结果，组织中含珠光体量为30，问钢板是否符合图纸要求。(不 )。 12共析成分的铁碳合金室温平衡组织是( P )，其组成相是( F+Fe3C )。 13一块纯铁在912发生。aFeYFe转变时体积将( 变小 )。4.3 判断题1平衡结晶获得的40Ni的CuNi合金比20Ni的Cu-Ni合金的强度、硬度要高。(错 ) 2在共晶合金相图中，从L中结晶出来的B晶粒与从a中析出的B具有相同的晶体结构。( 对 )3一个合金的室温组织为。a+B+(a十B)，那么它是由三相组成的。(错 )4杠杆定律只适合两相区。(对 )5凡组织组成物都是以单相状态存在于合金系中。( 错 )6在合金结晶过程中析出的初生晶和二次晶均有具相同的晶体结构，但具有不同的组织形态。( 对 )7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。( 错 )8碳素钢在平衡冷却条件下所形成的奥氏体都是包晶转变的产物。(错 )9在铁碳合金中，只有共析成分点的合金结晶时，才能发生共析转变，形成共析组织。( 错 )10. 在缓冷至室温的条件下，含碳0.8的钢比含碳1.2的钢硬度低。( 对 )11在缓冷至室温的条件下，45钢比20钢的强度、硬度都高。(对) 12在铁碳合金中，只有过共析钢的平衡组织中才有二次渗碳体存在。( 错 ) 13铁素体的本质是碳在aFe中的间隙相。( 错 ) 1420钢比T12钢的含碳量高。( 错 ) 15在铁碳合金平衡结晶过程中，只有成分为4.3的铁碳合金液体才能发生共晶反应。( 错 ) 4.4 选择题 1.在发生La+共晶反应时，三相的成分( b )； (a)相同 (b)确定 (c)不确定 (d)L确定,其他不确定 2共析成分的合金在共析反应a+刚结束时，其组成相为(c )。 (a) 十a+ (b) a+ (c)( a+) (d) a十(a+)十十 3一个合金的室温组织为a十十(a+)，其组织组成物为( b )。 (a) a、 (b) a、(a+) (c) a、 (d) （a+）、 4二元合金在发生La+共晶转变时，其相组成是(d )。 (a)液相 (b)单一固相 (c)两相共存 (d)三相共存5产生枝晶偏析的原因是由于( d )。 (a)液固线间间距很小，冷却缓慢 (b)液固线间间距很小，冷却速度快 (c)液固线间间距大，冷却缓慢 (d)液固线间间距大，冷却速度大 6二元合金中，铸造性能最好的合金是( b )。 (a)固溶体合金 (b)共晶合金 (c)共析合金 (d)包晶成分合金7奥氏体是( a )。 (a)碳在YFe中的间隙固溶体 (b)碳在aFe中的间隙固溶体 (c)碳在aFe中的有限固溶体 (d)碳在丫Fe中的无限固溶体 8珠光体是一种(b )。 (a)单相固溶体 (b)两相混合物 (c)化合物 (d)机械混合物 9T10钢的含碳量为( c )。 (a)0.01 (b)0.1 (c)1.0 (d)10 10铁素体的机械性能特点是( c )。 (a)强度高、塑性好、硬度低 (b)强度低、塑性差、硬度低 (c)强度低、塑性好、硬底低 (d)强度高、塑性差、硬度高 11能进行锻造的铁碳合金有( a )。 (a)亚共析钢 (b)共析钢 (c)过共析钢 (d)亚共晶白口铸铁第五章 金属的塑性变形与再结晶 5.1 名词解释 滑移、孪生、加工硬化、滑移系、形变织构、回复、再结晶、二次再结晶、热加工5.2 填空题1常温下，金属单晶体的塑性变形方式为( 滑移 )和(孪生 )两种。2与单晶体比较，影响多晶体塑性变形的两个主要因素是( 晶界)和( 晶粒位向 )。3在金属学中，冷加工与热加工的界限是以( 再结晶温度 )来划分的；因此Cu(熔点为1084)在室温下变形加工称为( 冷 )加工，Sn(熔点为232)在室温下的变形加工称为( 热 )加工。4再结晶温度是指( 冷塑性变形金属发生再结晶的最低温度)，其数值与熔点间的大致关系为(0.350.45 )。5再结晶后晶粒度的大小取决于(加热温度)、(保温时间)、和(预变形度)。6aFe发生塑性变形时，其滑移面和滑移方向分别为(110)和(111)，滑移系为( 12 )个。7强化金属材料的基本方法有( 固溶强化 )、(细晶强化)、(形变强化)和(弥散强化)。8冷变形后的金属进行加热，当温度不太高时，金属内部的晶格畸变程度( 下降)，内应力(下降)，这个阶段称为( 回复 )。当加热到较高温度，晶粒内部晶格畸变(消失 )，金属的位错密度(减少 )，使变形的晶粒逐步变成(等轴晶粒)，这一过程称为(再结晶)。 5.3 简答题1为什么细晶粒的金属材料其强度、塑性均比粗晶粒金属好?2什么是加工硬化?试举例说明加工硬化现象在生产中的利弊。3用冷拔紫铜管进行冷弯，加工成输油管，为避免冷弯时开裂，应采用什么措施?为什么？ 4已知W、Fe、Cu的熔点(见教材)，说明钨在l000、铁在800、铜在600时的加工变形是处于什么加工状态。5用下述三种方法制成齿轮，哪种方法较为理想?为什么? (1)用厚钢板切出圆饼再加工成齿轮。 (2)用粗钢棒切下圆饼再加工成齿轮。 (3)由圆棒锻成圆饼再加工成齿轮。6说明下列现象产生的原因。 (1)滑移面是原子密度最大的晶面，滑移方向是原子密度最大的方向。 (2)晶界处滑移的阻力最大。 (3)Zn(密排六方) aFe、Cu的塑性不同。7简述加热温度对低碳钢的冷塑性变形的组织和性能的影响。8在图210中的晶面、晶向中，哪些是滑移面，哪些是滑移方向?就图中情况能否构成滑移系?5.4 判断题1由于再结晶的过程是一个形核长大的过程，因而再结晶前后金属的晶格结构发生变化。(错 )2因为体心立方晶格与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。( 错 )3金属的预变形度越大，其开始再结晶的温度越高。(错 ) 4滑移变形不会引起金属晶体结构的变化。( 对 ) 5热加工是指在室温以上的塑性变形加工。( 错 ) 6为了保持冷变形金属的强度和硬度，应采用再结晶退火。( 错) 7热加工过程，实际上是加工硬化和再结晶这两个重叠的过程。(对 ) 8孪生变形所需的切应力要比滑移变形时所需的小得多。( 错 ) 5.5 选择填空 1体心立方晶格金属与面心立方晶格金属在塑性上的差别，主要是由于两者的( d )。 (a)滑移系数不同 (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 2随冷塑性变形量增加，金属的(d )。 (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 3冷变形金属再结晶后，则( d )。 (a)形成等轴晶，强度增大 (b)形成枝状晶，塑性下降 (c)形成柱状晶，强度升高 (d)形成等轴晶，塑性升高 4能使单晶体产生塑性变形的应力为(b )。 (a)正应力 (b)切应力 (c)复合应力 5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，这种新晶粒的晶型是(a )。 (a)与变形前的金属相同 (b)与变形后的金属相同 (c)形成新的晶型 6. 再结晶和重结晶都有形核与长大两个过程，主要区别在于有没有(b )改变。 (a)温度 (b)晶体结构 (c)应力状态。 7. 冷热加工的区别在于加工后是否留下(a )。 (a )加工硬化 (b)晶格改变 (c)纤维组织 8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第六章 钢的热处理 6.1 名词解释 淬火、马氏体、调质处理、二次淬火、珠光体、C曲线 6.2 填空1本质晶粒度是根据标准实验方法，在( 93010 )、保温( 38 )小时后测定的奥氏体晶粒大小。2共析钢加热到均匀的奥氏体化状态后缓慢冷却，稍低于A1温度将形成(P )，为(F )与( Fe3C )的机械混合物，其典型形态为( 片 )或(粒 )。 3钢中马氏体是碳在aFe中的过饱和( 铁素体)，具有( )点阵。 4由于过冷奥氏体等温转变图通常呈( C 字形 )，所以又称( C曲线 )，亦称为( )。5把钢加热到临界点Ac1 或Ac3以上保温并随之以大于临界冷却速度冷却，用以得到介稳状态的马氏体或下贝氏体组织的热处理工艺方法称为(淬火 )。 6中温回火主要用于处理(弹性元件 )。回火后得到(T回 )。 7根据渗碳剂在渗碳过程中聚集状态的不同，渗碳方法可以分为(固体渗碳 )、(液体渗碳)和(气体渗碳)三种。8在钢的表面同时渗入碳和氮的化学热处理工艺称为(碳氮共渗 )，其中低温(渗氮 )的硬度提高不多，故又称为(软氮化 )。 63 问答1什么是热处理?常见的热处理方法有几种，其目的是什么?从相图上看。怎样的合金才能进行热处理? 提示：只有从高温到低温发生相变或由固溶体溶度变化的合金才有可能进行热处理。2什么是回火?回火的分类、回火的目的是什么?回火的四个阶段具有怎样的特点?如何避免回火脆性，相应回答回火冷却时应注意什么?提示：回火后工件一般在空气中冷却，对于具有第二类回火脆性的钢件，回火后进行油冷。对于性能要求较高的工件在防止开裂条件下，可进行油冷或水冷，然后进行一次低温补充回火。以消除快冷产生的内应力。3何谓冷处理?为何冷处理之后还要进行回火或时效?冷处理与二次淬火及二次硬化是不是是一样的?以高速钢刃具生产工艺为例说明上述问题。 提示：冷处理之后仍存在淬火应力；二次硬化是高速钢重要的强化手段。4试说明下述组织结构及力学性能特点，并回答它们之间有何区别与联系?珠光体和球化组织；马氏体和回火马氏体；索氏体和回火索氏体；屈氏体和回火屈氏体。 5T12钢加热到770后用图211所示各种方法冷却，分析其所得组织。 6用20CrMnTi为材料制造汽车变速箱齿轮，试制定其热处理生产工艺。请采用调质和渗碳两种方法，并比较两者区别。 提示：主要比较经两种工艺处理之后材料由表层到心部的组织，进而比较其性能差异。 6.4 判断正误并改正 1. 铁索体相为面心立方点阵，渗碳体为复杂斜方点阵。奥氏体为体心立方点阵，三者点阵结构相差很大。 2珠光体的片层间距主要取决于其形成温度。在连续冷却条件下，冷却速度越大，珠光体形成温度越低，即过冷度越大，则片层间距越小。 3珠光体的形成过程，包含着两个同时进行的过程：一个是通过碳的扩散生成低碳的渗碳体和高碳的铁素体；另一个是晶体点阵重构，由面心立方贝氏体的转变为体心立方的马氏体和复杂单斜点阵的回火组织。 4低碳钢中的马氏体组织，因其显微组织是由许多成群的板条组成，故又称为板条马氏体。对某些钢因板条不易侵蚀显现出来，而往往呈现为块状，所以有时也称之为块状马氏体。又因为这种马氏体的亚结构主要为位错，通常也称它为位错型马氏体。5马氏体的等温转变一般不能进行到底，完成一定的转变量后就停止了。6大量的实验结果都证明，在屈服强度相同的条件下，位错型马氏体具有较高的硬度且比孪晶马氏体的韧性差的多。7为了减小工件与淬火介质之间的温差，减小内应力，可以把欲淬火的工件，在淬入淬火介质之前，先水冷一段时间。这种方法叫“预冷淬火法”。8使钢中的碳化物球状化，或获得“球状珠光体”的退火工艺称为球化迟火。因其也能够消除或减少化学成分偏析及显微组织的不均匀性，所以也称扩散退火。 65 选择填空 1根据FeC相图，温度在A1 以下时，碳钢的平衡组织为( a )或( a )加(b )或( a )加( b )。 (a)珠光体 (b)渗碳体 (c)铁素体 (d)马氏体 2如果珠光体的形成温度较低，在光学显微镜下，很难辨别其铁素体片与渗碳体片的形态，由电子显微镜测定其片层间距，大约在8001500 A 之间，这种细片状珠光体，工业上叫做 (b )。 (a)超细珠光体 (b)索氏体 (c)屈氏体 (d)马氏体 3实际生产中退火的种类很多，按其物理本质的不同可分为( a )、( )和( )三大类。 (a)重结晶、再结晶、去应力退火 (b)扩散、球化、去应力退火 (c)再结晶、完全、去应力退火 (d)去氢、扩散、重结晶退火 4对于亚共析钢，适宜的淬火加热温度一般为( c )，淬火后的组织为均匀的马氏体。 (a)Ac1+3050 (b)Acm十305D (c)Ac3十3050 (d)Ao十3050 5当残余奥氏体比较稳定，在较高温度回火加热保温时末发生分解，而在随后冷却时转变为马氏体。这种在回火冷却时残余奥氏体转变为马氏体的现象称为( d )。 (a)二次硬化 (b)回火抗性 (c)二次淬火 (d)孪晶马氏体反稳定化 6真空热处理、可控气氛热处理、辉光离子热处理和( c )等热处理技术是当代发展起来的具有广泛应用前景的新技术。 (a)表面淬火 (b)复合热处理 (c)化学热处理 (d)表面热处理第七章 工业用钢 7.1 名词解释 合金元素、回火稳定性、二次硬化、回火脆性、固溶处理、红硬性 7.2 填空题 1硫存在钢中，会使钢产生( 热脆 )，磷存在钢中会使钢产生(冷脆)。 2碳钢中的有益元素是( Si )、( Mn )，碳钢中的有害杂质是( P )、( S )。 320钢属(低碳)钢，其含碳量为(0.2% )；45钢属(中碳 )钢，其含碳量为(0.45% )；T8钢属( 碳素工具 )钢，其含碳量为(0.8% )。4按钢中合金元素含量，可将合金钢分为(低合金 )钢、(中合金)钢和(高合金 )钢，其合金元素含量分别为( 5% )、(5%10% )、( 10% )。5根据合金元素在钢中与碳的相互作用，合金元素可分为(碳化物形成元素 )和(非碳化物元素)两大类。其中碳化物形成元素有(MnCrMoWVNbZrTi )。6合金钢按用途分类可分为(结构钢 )、( 工具钢 )、和(特殊钢 )三类。7、除( Co )元素外，其它所有的合金元素都使C曲线向( 右 )移动，使钢的临界冷却速度(降低 )、淬透性(增加 )。8扩大奥氏体区域的合金元素有(MnNiCo )等。9扩大铁素体区域的合金元素有( CrMoWVTiAlSi )等。lO除( Mn )、( P )元素以外，几乎所有的合金元素都能阻止奥氏体晶粒长大，起到细化晶粒的作用。11几乎所有的合金元素(除(Co )、(Al )以外)，都使Ms和Mf点( 下降 )。因此淬 火后相同碳含量的合金钢比碳钢的( 残余奥氏体 )增多，使钢的硬度(下降 )。12. 对钢回火脆性敏感的元素是( CrMnNi )，为了消除回火脆性可采用( Mo )和( W )。13. 合金钢中提高淬透性的常用合金元素为( W V Mo )，其中作用最强烈的是( w )。14调质钢碳含量范围是( 0.3%0.5% )，加入Cr、Mn等元素是为了提高( 淬透性 )，加入W、Mo是为了( 防止第二类回火脆性 )。1540Cr钢属(合金调质)钢，其碳含量为(0.4% )，铬含量为(1.5%，可制造(轴齿轮等结构)零件。16工具钢按用途可分( 刃具钢 )、(模具钢 )和(量具钢 )。17高速钢需要进行反复锻造的目的是(消除残余奥氏体 )，W18Cr4V钢采用高温淬火(12601280)的目的是(让难溶的特殊碳化物能充分溶入奥氏体 )，淬火后在550570回火后出现硬度升高的原因是(合金元素形成碳化物 )，经三次回火后的显微组织是( 回火马氏体、合金碳化物、少量残余奥氏体 )。18.CrMnTi是( 冷作模具 )钢，Cr、Mn的主要作用是(淬透性 )，Ti的主要作用是( 热硬性、热强性 )。热处理工艺是(淬火+低温回火 )。19W18Cr4V是( 高速)钢，含碳量是(0.7%1.10% )，W的主要作用是( 热硬性 )，Cr的主要作用是 ( 淬透性 )，V的主要作用是( 耐磨性 )，可制造( 高速切削刀具 )。20Crl8Ni9Tl是( 不锈 )钢，含碳量是(0.1%0.4% )，Cr、Ni的主要作用是( 耐蚀性)，Ti主要作用是(同碳形成稳定的碳化物以减轻晶间腐蚀 )，使用状态下的组织是( 奥氏体组织 )。21 Q235是(碳素结构 )钢，可制造( 螺栓 )；20Cr是（合金渗碳）钢，可制造( 小汽车齿轮、活塞销 )；15MnVN是(低合金高强度结构钢)钢，可制造(结构件)；40MnB是(合金调质)钢，可制造(汽车发动机连杆 )；60Si2Mn是( 弹簧 )钢，可制造(弹簧 )；GCrl5是(滚动轴承)钢，可制造(滚动轴承的内外圈、滚动体等 )钢；9SiCr是( 量具刃具)钢，可制造(量具、刃具 )；CrWMn是( 微变形)钢，可制造(精密量具 )；T12是( 碳素工具 )钢，可制造(不受冲击、高硬度的各种工具 )；Crl2MoV是(耐热 )钢，可制造(高温工作的构件 )；5CrMnMo是(热作模具 )钢，可制造(热模锻、热压模、热挤压模、压铸模 )；2Crl3是( 不锈 )钢，可制造(化工容器、医疗器械、汽轮叶片、食品用具 )。7.3 简答题1 钢中常存的杂质有哪些?硫、磷对钢的性能有哪些有害和有益的影响?2 试述固溶强化、加工硬化和弥散强化的强化原理，并说明三者的区别。3为什么合金弹簧钢以硅为重要的合金元素?弹簧淬火后为什么要进行中温回火?为了提高弹簧的使用寿命，在热处理后应采用什么有效措施?3 硬质合金有何特点?指出硬质合金YG8、YTl5的类别、成分和用途。4某工厂生产一种柴油机的凸轮，其表面要求具有高硬度(HRC50)，而零件心部要求具有良好的韧性(6A50Jcm2)，本来是采用45钢经调质处理后再在凸轮表面上进行高频淬火，最后进行低温回火。现因工厂库存的45钢已用完，只剩下15号钢，试说明以下几个问题。 (1)原用45钢各热处理工序的目的。 (2)改用15钢后，仍按45钢的上述工艺路线进行处理，能否满足性能要求?为什么? (3)改用15钢后，应采用怎样的热处理工艺才能满足上述性能要求?为什么?7.4 判断题1碳素工具钢经热处理后有良好的硬度和耐磨性，但红硬性不高，故只宜作手动工具等。(对 )2在碳钢中具有共析成分的钢，较之于亚共析钢和过共析钢有更好的淬透性。( 对 )3所有的合金元素都能提高钢的淬透性。( 错 )4在钢中加人多种合金元素比加入单一元素的效果好些，因而合金钢将向合金元素多元少量方向发展。( 对 )5调质钢加入合金元素主要是考虑提高其红硬性。( 错 )6高速钢需要反复锻造是因为硬度高不易成型。( 错)7奥氏体型不锈钢不能进行淬火强化。( 对 )8T8与20MnVB相比，淬硬性和淬透性都较低。(错)9. 所有的合金元素均使Ms、Mf下降。( 错 )10滚动轴承钢GCrl5的含铬量为15。( 错)11. 调质处理的主要目的是提高钢的塑性。( 错 )12. 有高温回火脆性的钢，回火后采用油冷或水冷。( 对 )13. 对于受弯曲或扭转变形的轴类调质零件，也必须淬透。( 错 )14硬质合金具有很高的硬度和红硬性，作刀具是钨钻类合金适用于切削塑性材料，钨钛钻类合金适用于切削脆性材料。( 错 )15铸钢的铸造性能要比铸铁差，但常用于制造形状复杂、锻造有困难；要求有较高强度和塑性，并要求受冲击载荷，铸铁不易达到的零件。(对 )7.5 选择填空1合金元素对奥氏体晶粒长大的影响是( d )。 (a)均强烈阻止奥氏体晶粒长大 (b)均强烈促进奥氏体晶料长大 (c)无影响 (d)上述说法都不全面2适合制造渗碳零件的钢有( c )。 (a)16Mn、15、20Cr、1Crl3、12Cr2Ni4A (b)45、40Cr、65Mn、T12 (c)15、20Cr、18Cr2Ni4WA、20CrMnTi3要制造直径25mm的螺栓，要求整个截面上具有良好的综合机械性能，应选用( c )。 (a)45钢经正火处理 (b)60Si2Mn经淬火和中温回火 (c)40Cr钢经调质处理 4制造手用锯条应当选用( a )。 (a)T12钢经淬火和低温回火 (b)Crl2Mo钢经淬火和低温回火 (c)65钢淬火后中温回火5高速钢的红硬性取决于( b )。 (a)马氏体的多少 (b)淬火加热时溶人奥氏体中的合金元素的量 (c)钢中的碳含量 6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，应选用( c )。 (a)20钢渗碳淬火后低温回火 (b)40Cr淬火后高温回火 (c)20CrMnTi渗碳淬火后低温回火765、65Mn、60Si2Mn、50CrV等属于(c )类钢，其热处理特点是( )。 (a)工具钢，淬火十低温回火 (b)轴承钢，渗碳十淬火十低温回火 (c)弹簧钢，淬火十中温回火 8二次硬化属于( d )。 (a)固溶强化 (b)细晶强化 (c)位错强化 (d)第二相强化 91Crl8Ni9Ti奥氏体型不锈钢，进行固溶处理的目的是( b )。 (a)获得单一的马氏体组织，提高硬度和耐磨性 (b)提高抗腐蚀性，防止晶间腐蚀 (c)降低硬度，便于切削加工10拖拉机和坦克履带板受到严重的磨损及强烈冲击，应选择用( b )。 (a)20Cr渗碳淬火后低温回火 (b)ZGMnl33经水韧处理 (c)W18Cr4V淬火后低温回火第八章 铸铁 8.1 名词解释 石墨化、孕育(变质)处理、球化退火、可锻化退火、石墨化退火 8.2 填空题 1白口铸铁中碳主要以( Fe3C )的形式存在，灰口铸铁中碳主要以(游离态石墨G )的形式存在。 2普通灰铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁及蠕墨铸铁中石墨的形态分别为(片状 )、(团絮状)、(球状 )和(蠕虫状 )。 3铸铁的基体有( F )、(F+P )和(P )三种。 4Qr50005牌号中，QT表示(球墨铸铁 )，数字500表示( 最低抗拉强度 )，数字05表示( 延伸率 )。 5HT250是( 灰 )铸铁，250表示( 最低抗拉强度 )。 6促进石墨化的元素有( CSi AlCuNi )，阻碍石墨化的元素有( CrWMoVS )。 7铸铁的石墨化过程分为三个阶段，分别为(共晶石墨阶段 )、(二次石墨阶段 )、( 共析石墨阶段 )。 8可锻铸铁铸件的生产方法是先(铸成白口铸铁件 )，然后再进行( 高温长时间的可锻化退火)。 9球墨铸铁采用( 镁、稀土合金、稀土镁合金 )作球化剂。 8.3 判断题 1石墨化是指铸铁中碳原子析出形成石墨的过程。( 对 ) 2可锻铸铁可在高温下进行锻造加工。(错 ) 3. 热处理可以改变铸铁中的石墨形态。( 错 ) 4球墨铸铁可通过热处理来提高其机械性能。(对 ) 5采用整体淬火的热处理方法，可以显著提高灰铸铁的机械性能。( 错 ) 6采用热处理方法，可以使灰铸铁中的片状石墨细化，从而提高其机械性能。(对 ) 7铸铁可以通过再结晶退火使晶粒细化，从而提高其机械性能。( 错 ) 8灰铸铁的减震性能比钢好。( 对 ) 8.4 选择填空 1铸铁石墨化的几个阶段完全进行，其显微组织为(a )。 (a) F十G (b) F十P十G (c) P十G 2铸铁石墨化的第一、二阶段完全进行，第三阶段部分进行，其显微组织为( c )。 (a) F十G (b) P十G (c) F十P十G 3铸铁的石墨化过程的第一、二阶段完全进行，第三阶段未进行，其显微组织为( b )。 (a)F十P十G (b)P十G (c)F十G 4提高灰口铸铁的耐磨性应采用( c )。 (a)整体淬火 (b)渗碳处理 (c)表面淬火 5机架和机床床身应选用( b )。 (a)白口铸铁 (b)灰口铸铁 (c)麻口铸铁 8.5综合分析题 1试总结铸铁石墨化发生的条件和过程。2试述石墨形态对铸铁性能的影响。 3白口铸铁、灰口铸铁和碳钢，这三者在成分、组织和性能有何主要区别? 4为什么一般机器的支架、机床的床身用灰口铸铁铸造? 5出现下列不正常现象时，应采取什么有效措施予以防止和改善? (1)灰口铸铁磨床床身铸造以后就进行切削，在切削加工后发生不允许的变形。 (2)灰口铸铁薄壁处出现白口组织，造成切削加工困难。 6指出下列铸铁的类别、用途及性能的主要指标： (1) TTl50，HT400； (2)KT350 - 10，KTZ2700 - 2；(3)QT420 - l0，MQTl200 - 1。第九章 有色金属 91判断题 1LD2和LD4铝合金具有优良的锻造性。( 对) 2单相黄铜比双相黄铜的塑性和强度都高。( 错 ) 3制造飞机起落架和大梁等承载零件，可选用防锈铝。( 错 ) 4铸造铝合金的铸造性好，但塑性较差，不宜进行压力加工。( 对 ) 5铜和铝及其合金均可以利用固态相变来提高强度和硬度。( 错 ) 6轴承合金是制造轴承内外圈套和滚动体的材料。( 对 ) 7由于滑动轴承的轴瓦、内衬在工作中承受磨损，故要求有特高的硬度和耐磨性。( 错 ) 9.2 选择填空 1下述几种变形铝合金系中属于超硬铝合金的是( c )。 (a)AlMn和AlMg (b)AlCuMg (c)AlCuMgZn (d)AlMgSiCu 2下述几种变形铝合金系中属于锻造铝合金的是( d )。 (a)AlMn和AlMg (b)AlCuMg (c)AlCuMgZn (d)Al一MgSiCu3把经淬火时效的铝合金，迅速加热到200300或略高一些的温度，保温(23min)，在清水中冷却，使其恢复到淬火状态，这种工艺叫做(c )。 (a)低温回火 (b)再结晶退火 (c)回归处理 (d)稳定化处理 4硬铝淬火时效后的强度、硬度和塑性与刚淬火后的相比( a )。 (a)强度、硬度提高，塑性降低 (b)强度、硬度降低，塑性提高 (c)强度、硬度和塑性均提高 (d)强度、硬度和塑性均降低 5HMn582是( b )的牌号，它表示含( f )量为58，而含( d )量为2。 (a)普通黄铜 (b)特殊黄铜 (c)无锡青铜 (d)Mn (e)Cu (f)Zn 6在青铜中，常用淬火回火方法进行强化的铜合金是( a )。 (a)铍青铜 (b)铝青铜 (c)锡青铜 7对于a十B两相钛合金，可采用下述热处理方法强化( c )。 (a)再结晶退火 (b)淬火回火 (c)淬火时效 (d)上述方法都不能强化 8可热处理强化的变形铝合金，淬火后在室温放置一段时间，则其力学性能会发生的变化是( b )。 (a)强度和硬度显著下降，塑性提高 (b)硬度和强度明显提高，但塑性下降 (c)强度