金属的性能、结构与结晶

1、第一章 金属的性能、填空（ 将正确答案填在横线上。下同）1、金属材料的性能一般分为两类。一类是使用性能，它包括 、和等。另一类是工艺性能，它包括 、 、 和 等。2、大小不变或变化很慢的载荷称为 载荷，在短时间内以较高速度作用于 零件上的载荷称为 载荷，大小和方向随时间发生周期变化的载荷称为 载荷。3、变形一般分为 变形和 变形两种。不能随载荷的去除而消失的变 形称为 变形。4、强度是指金属材料在 载荷作用下，抵抗 或的能力。 5、强度的常用衡量指标有 和 ，分别用符号 和表示。 6、如果零件工作时所受的应力低于材料的 或 ，则不会产 生过量的塑性变形。7、有 一 钢试 样其 截面积 为 10

2、0mm2 ，已 知钢 试 样的 S 314MPab 530MPa 。拉伸试验时，当受到拉力为 试样出现屈服现象，当 受到拉力为 时，试样出现缩颈。8、断裂前金属材料产生 的能力称为塑性。金属材料的 和 的数值越大，表示材料的塑性越好。9、一拉伸试样的原标距长度为 50mm,直径为10mm拉断后试样的标距长度为 79mm,缩颈处的最小直径为4.9 mm,此材料的伸长率为，断面收缩率为 。10金属材料抵抗 载荷作用而 能力。称为冲击韧性。 11填出下列力学性能指标的符号：屈服点 ,抗拉强度,洛氏硬度 C 标尺,伸长率,断面收缩率 ,冲击韧度 ,疲劳极限。二、判断（正确打V,错误打X。下同）1 、弹

3、性变形能随载荷的去除而消失。 （ ）2、 所有金属材料在拉伸试验时都会出现显著的屈服现象。（ ）3、 材料的屈服点越低,则允许的工作应力越高。（ ）4、洛氏硬度值无单位。 （ ）5、做布氏硬度试验时,当试验条件相同时,其压痕直径越小,材料的硬度越 低。（ ）6、 材料对小能量多次冲击抗力的大小主要取决于材料的强度和塑性。（ ）7、 布氏硬度测量法不宜于测量成品及较薄零件。（ ）8、 洛氏硬度值是根据压头压入被测定材料的压痕深度得出的。（ ）9、铸铁的铸造性能比钢好,故常用来铸造形状复杂的工件。三选择 （把正确答案填入括号内。下同）1、拉伸试验时,试样拉断前所能承受的最大应力称为材料的（ ） A

4、.屈服点 B.抗拉强度弹性极限2、做疲劳试验时，试样承受的载荷为（ ）A.静载荷 B.冲击载荷 C交变载荷3、洛氏硬度 C 标尺所用的压头是（ ）A.淬硬钢球 B.金刚石圆锥体 C.硬质合金球4金属材料抵抗塑性变形或断裂的能力称为（ ）A.塑性 B.硬度C.强度5.用拉伸试验可测定材料的（ ）性能指标。A.强度 B.硬度C.韧性四名词解释1弹性变形与塑性变形2疲劳极限与抗拉强度五简述1画出低碳钢力伸长曲线，并简述拉伸变形的几个阶段 2什么是塑性？塑性对材料的使用有什么实用意义？第二章 金属的结构与结晶一、填空1原子呈无序堆积状况的物体叫 。原子呈有序有规则排列的物体称 为 。一般固态金属都属于

5、 。 2在晶体中由一系列原子组成的平面，称为 。通过两个或两个以上原 子中心的直线，可代表晶格空间排列的 的直线，称为 。 3常见的金属晶格类型有 、 和 三种。铬属于 晶格，铜属于晶格，锌属于 晶格。4金属晶体结构的缺陷主要有 、 、 、 、 和 等。晶体缺陷的存在都会造成 ，使 增大，从而使金属 的7 与 之差称为过冷度。过冷度的大小与 有关， 越快，金属的实际结晶温度越 ，过冷度也就越大。 8金属的结晶过程是由 和 两个基本过程组成的。9金属在 态下，随温度的改变，由 转变为 的现象称为同 素异构转变。二、判断2非晶体具有各向同性的特点。 （ ）3体心立方晶格的原子位于立方体的八个顶角及

6、立方体六个平面的中心。 （ ）4金属的实际结晶温度均低于理论结晶温度。 （ ） 5金属结晶时过冷度越大。结晶后晶粒越粗。 （ ） 6一般说，晶粒越细小，金属材料的力学性能越好。 （ ） 8单晶体具有各向异性的特点。 （ ） 9在任何情况下，铁及其合金都是体心立方晶格。 （ ） 10同素异构转变过程也遵循晶核形成与晶核长大的规律。 （ ） 11金属发生同素异构转变时要放出热量，转变是在恒温下进行的。（ ）三、选择1 .a Fe是具有（）晶格的铁。A 体心立方 B. 面心立方C. 密排六方2. 纯铁在1450E时为（）晶格，在1000E时为（）晶格，在600C时为（）晶格。A.体心立方B.面心立方

7、C.密排六方3. 纯铁在700C时称为（），在1000E时称为（），在1500C时称为（）A. a Fe B. 丫 一 Fe C. S Fe 五简述3如果其他条件相同，试比较下列铸造条件下铸铁晶粒的大小。（1）金属模浇注与砂型浇注（2）铸成薄件与铸成厚件（3）浇注时采用振动与不采用振动4写出纯铁的同素异构转变式第三章 金属的塑性变形与再结晶一、填空1金属材料经压力加工变形后，不仅改变了 ，而且改变了 。 2弹性变形的本质是外力克服 ，使原子间距发生发生改变。 3多晶体内晶界对塑性变形有较大的作用，这是因为晶界处原子排列比 较，阻碍了的移动，所以晶界越多，多晶体的越大。 4实践证明，再结晶温度与

8、金属变形的程度有关，金属的变形程度越大，再 结晶温度越。5. 从金属学观点来说， 凡在温度以下进行的加工称为 在 温度以 上进行的加工称为 。二、判断 1一般来说，晶体内滑移面和滑移方向越多，则金属的塑性越好。 （ ） 2实际上滑移是借助于位错的移动来实现的，故晶界处滑移阻力最小。（ ）3塑性变形只改变金属的力学性能。（ ）4回复时，金属的显微组织没有明显变化。（ ）5金属铸件可以用再结晶退火来细化晶粒。（ ）6为保持冷变形金属的强度和硬度，应采用再结晶退火。（ ）7在高温状态下进行的变形加工称加工（）8热加工过程实际上是加工硬化和再结晶这两个过程的交替进行。（ ）三、选择1钨的再结晶温度为1

9、200r，对钨来说在1100C的高温下进行的加工属于 （）A 冷加工B. 热加工2冷热加工的区别在于加工后是否存在（）A 加工硬化 B.晶格改变 C.纤维组织 3钢在热加工后形成纤维组织，使钢的性能发生变化，即沿纤维的方向具有 较高的（ ）沿垂直于纤维的方向具有较高的（ ）。A 抗拉强度 B. 抗弯强度 C. 抗剪强度四、简述 1为什么晶粒越细，金属的强度越高，塑性，韧性就越好？ 1什么是加工硬化现象？试举生产或生活中的实例来说明加工硬化现象的 利弊。2什么是再结晶退火？再结晶退火的温度与再结晶温度有何关系？ 3热加工对金属的组织和性能有何影响？第四章 铁碳合金一、填空1 合金是一种 与 或

10、通过熔炼或其他方法结合而成 的具有的物质。2合金中成分、结构及性能相同的组成部分称为 。 3根据合金中各组元之间的相互作用不同，合金的组织可分为 、和 三种类型。4根据溶质原子在溶剂晶格中所处的位置不同，固熔体可分为 和 两种。5合金组元之间发生 而形成的一种具有 的物质称为金属化 合物。其性能特点是 高， 高， 大 。 6铁碳合金的基本组织有五种， 它们是 、7铁碳合金的基本相是 、 和 。8在铁碳合金基本组织中属于固溶体的有 和 。9 碳在奥氏体中溶解度随温度的不同而变化，在1148C时碳的溶解度可达-在7 27 r时碳的溶解度为。10铁碳合金相图是表示在缓慢冷却或加热条件下，不同 的铁碳

11、合金的 或 随变化的图形。11分别填出下列铁碳合金组织的符号：奥氏体 ，铁素体 ，渗碳体 ，珠光体 ，高温莱氏体 ， 低温莱氏体 。12含碳量、的铁碳合金称为钢。 根据室温组织不同， 钢又分为三类： 钢，其室温组织为 和 、 钢，其室温组织为 钢，其室温组织为 和 。13. 铁素体的性能特点是具有良好的 和 ,而和 很低.14. 共析钢冷却到S点时，会发生共析转变，从奥氏体中同时析出 和- 的混合物,称为 。15.莱氏体是和的混合物.当温度低于727r时,莱氏体中的转变为,所以室温下的莱氏体是由 和组成,又称为。二. 判断1. 固溶体的晶格类型与溶剂的晶体类型相同。 （ ）2. 金属化合物的晶

12、格类型完全不同于任一组元的晶格类型。（ ）3. 金属化合物一般具有复杂的晶体结构。 （ ）4. 碳在丫 一 Fe中的溶解度比在a Fe中的溶解度小.（）5. 奥氏体的强度、硬度不高 , 但具有良好的塑性。 （ ）6. 渗碳体是铁与碳的混合物。 （ ）7. 过共晶白口铸铁的室温组织是低温莱氏体加一次渗碳体 .（ ）8. 碳在奥氏体中的溶解度随温度的升高而减小。 （ ）9. 渗碳体的性能特点是硬度高、脆性大。 （ ）10奥氏体向铁素体的转变是铁发生同素异构转变的结果。（ ）11含碳量为 0.15%和 0.35%的钢属于亚共析钢，在室温下的组织均由珠光体 和铁素体组成，所以它们的力学性能相同。 （

13、）12. 莱氏体的平均含碳量为 2.11%。（ ）三. 选择1. 组成合金的最基本的独立物质称为（）A.相 B.组元C.组织2. 合金固溶强化的主要原因是 .A.晶格类型发生了变化B.晶粒细化C.晶格发生了畸变3. 铁素体为（ ）晶格,奥氏体为（ ）晶格.A.面必立方B.体心立方C.密排六方4. 渗碳体的含碳量为（ ） %A.0.77B.2.11C.6.695珠光体的平均含碳量为（） %A.0.77B.2.11C.6.696共晶白口铁的含碳量为（） %A.0.77B.4.3C.6.697. 铁碳合金共晶转变的温度是（）CA.727B.1148C.12278. 含碳量为 1.2%的铁碳合金 ,在

14、室温下的组织为（ ）A.珠光体B.珠光体加铁素体C.珠光体加二次渗碳体9. 铁碳合金相图上的ES线，其代号用（）表示.PSK线用代号（）表示,GS 线用代号（ ）表示A,A1B.ACDC.Acm10. 铁碳合金相图上的共析线是（） .A.ECFB.ACDC.PSK11从奥氏体中析出的渗碳体称为（），从液体中结晶出的渗碳体称为（ ）。A .一次渗碳体B.二次渗碳体C.三次渗碳体12将含碳量为1.5%的铁碳合金加热到650C时，其组织为（），加热到1100C 时其组织为（ ）。A珠光体 B.奥氏体C.珠光体加渗碳体D.奥氏体加渗碳体13. 亚共析钢冷却支GS线时要从奥氏体中析出（）。A .铁素体B

15、.渗碳体C.珠光体15. 亚共析钢冷却到PSK线时，要发生共析转变，奥氏体转变成（）。A .珠光体加铁素体B.珠光体 C.铁素体四、名词解释1钢与白口铸铁2铁素体与奥氏体3珠光体与莱氏体4共晶转变与共析转变5固溶强化与加工硬化五、简述1. 绘出简化后的 FeFe3C 相图.3.简述含碳量为 0.6%,1.0%的铁碳合金从液态冷至室温时的组织转变过程 ,并 画出室温组织示意图 .4. 根据Fe Fe3C合金相图，说明下列现象的原因.（1）含碳量度 1%的铁碳合金比含碳量 0.5%的铁碳合金的硬度高（2） 般要把钢材加热到10001250 C高温下进行锻轧加工3）靠近共晶成分的铁碳合金的铸造性能好

16、第五章 碳 素 钢一填空 1碳钢是含碳量小于 的铁碳合金。 2碳素钢中除铁、碳外还常有 ， ， ， ，等元素。其中 ， ，是有益元素，是 ， ，有害元素。3含碳量小于 的钢为低碳钢，含碳量为 的钢为中碳钢，含碳量大于 的钢为高碳钢。445钢按用途分类属于 钢，按质量分类属于 钢，按含碳量分类属于 钢。5T12A 钢按用途分类属于 钢，按含碳量分类属于 钢，按质量分类 属于 。二，判断1 T1 0钢的含碳量为 10%。（ ）2锰、硅在碳钢中都是有益元素， 适当地增加其含量， 能提高钢的强度。（ ）3硫是钢中的有益元素，它能使钢的脆性下降。（ ）4碳素工具钢都是优质或高级优质钢。 （ ）5碳素工具

17、钢的含碳量一般都大于 0.7%（ ） 6铸钢可用于铸造形状复杂而力学性能要求较高的零件。 （ ） 7碳素弹簧钢的含碳量一般在 0.6%以下。（ ） 三、选择108F 钢中的平均含碳量为（ ）进行划分（ ）。C.Mn,Si 含量的多少）；齿轮（ ）；小弹簧（ ）。）；锉刀（ ）；手工锯条（ ）A 008%B.0.8% C.8%2普通、优质和高级优质钢是按钢的（）A 力学性能的高低B.S, P含量的多少3在下列牌号中属于优质碳素结构钢的有（A . T8A B.08FC.Q235A F4 在下列牌号中属于工具钢的有（）A20B.65 Mn C.T10A5 选择制造下列零件的材料：冷冲压件（A08FB

18、.45 C. 65Mn6选择制造下列工具所采用的材料：錾子（AT8B. T10C.T12四、名词解释108F 2 45365Mn4T12A5ZG3406406. Q235A F五、简述1硫、磷元素的含量为什么在碳钢中要严格控制,而在易切削钢中又要适当 提高？2碳素工具钢的含碳量对力学性能有何影响？如何选用？第六章 钢的热处理一、填空1根据工艺的不同,钢的热处理方法可分为 、 、 及 五种2. 共析钢的等温转娈曲线中，在 Ai 550E温度范围内转变产物为 和；在550EMs温度范围内，转变产物为 和。 3常用的退火方法有 、和 等。4工厂里常用的淬火方法有 、 、和等。5 感应加热表面淬火法，

19、按电流频率不同可分为 、 、和 三种。6化学热处理是通过 、和三个基本过程完成的。7要求表面具有高的 而心部需要足够的 的零件应进行表面 热处理。8根据回火温度的不同，回火可分为 、和 三类，回火后 得到的组织分别是 、 、和 。二、判断1实际加热时的临界点总是低于相图上的临界点。 （ ） 2珠光体向奥氏体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混合物，所以它们 的力学性能相同。（ ）5钢在实际加热条件下的临界点分别用 Ar1, Ar 3, Arcm 表示。（ ） 8在去应力退火过程中，钢的组织不发生变化。9由于正火较退火冷却速度快，

20、过冷度大，转变温度较低，获得组织较细， 因此同一种钢，正火要比退火的强度和硬度高。 （ ） 10钢的最高淬火硬度，主要取决于钢中奥氏体的含碳量。11淬透性好的钢，淬火后硬度一定很高。 （ ）16同类钢在相同加热条件下，水淬比油淬的淬透性好。 （ ）三、选择8调质处理的组织是（ ）。A .回火马氏体B.回火索氏体 C.回火托氏体10化学热处理与其他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11. 零件渗碳后一般须经（ ）处理，才能达到表面硬而耐磨的目的。A .淬火+低温回火 B.正火 C.调质12. 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

21、性，应采 用（ ）热处理。若改用 45 钢制造这一齿轮，则采用（ ）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14. 用 65Mn 钢做弹簧，淬火后应进行（ ）；用 T10A 钢做锯片，淬火后应进 行（ ）。A .高温回火 B.中温回火 C.低温回火四、名词解释4. 淬透性与淬硬性五. 简述3. 什么是退火？退火的目的有哪些？5. 什么是正火？正火有哪些应用？6. 什么是淬火？淬火的主要目的是什么？9什么是临界冷却速度？它与钢的淬透性有何关系？第七章 合 金 钢一、填空1.合金元素在钢中的主要作用有 、 、 和。 2合金钢按主要用途分类，可分为 、 、及 三大类

22、。 3常用的不锈钢有 和 两种二、判断2大部分合金钢的淬透性都比碳钢好。 （ ） 8合金工具钢都是高碳钢。10GCr15 钢是滚动轴承钢，但又可制造量具、刀具和冷冲模具等。 （ ） 12 Cr12W8V 是不锈钢。（ ） 三、选择1GCr15 钢的平均含铬量为（ ）%A 015 B.1.5 C.152将下列合金钢牌号归类：合金结构钢有（）；合金工具钢有（ ）；特殊性能有（ ）；合金调质钢有（ ）；合金弹簧钢有（ ）；合金模具钢有（ ）；不 锈钢有（ ）。A 40Cr B.60Si2Mn C.50CrVA D.Cr12MoV E.3Cr2W8V F.1Cr133. 正确选用下列零件材料：机床主轴

23、（ ）；板弹簧（ ）；坦克履带（ ）；轴承 滚动体。贮酸槽（ ）；汽车、拖拉机变速齿轮（ ）。A.1Cr18Ni9 B. 40Cr C.GCr15 D.20CrMnTi E. 60Si2Mn F.ZGMn134. 合金调质钢的含碳量一般是（ ）。A. <0.25%B.0.25%0.5%C.>0.5%四名词解释20CrMnTi 50CrVA9SiCrCrWMnW18Cr4V1Cr134Cr14Ni14W2MoZGMn13第八章 铸 铁一填空1. 铸铁是含碳量大于 的铁碳合金 .根据铸铁中石墨的存在形状不同 ,铸铁 可分为 、 、 和等。2. 铸铁成分中含碳硅锰硫磷等元素， 其中和元素

24、的含量越高， 越有 利于石墨化进行，而 和 元素是强烈阻碍石墨化的元素。3. 灰铸铁中,由于石墨的存在降低了铸铁的 ，但使铸铁获得了良好 的 、 、 、 及低的 。4.可锻铸铁是由 通过 ，处理,使白口铸铁中 分解为 状石墨的铸铁 5.灰铸铁经孕育处理后，可使 ,及 ,得到细化,使其 ,有很 大的提高 .6.球墨铸铁是在浇注前往铁水中加入适量的 和 ,浇注后获 石墨的铸铁。7. 白口铸铁中的碳主要以 形式存在，而灰口铸铁中的碳主要以 形式 存在。二、判断2. 可锻铸铁比灰铸铁的塑性好，因此可以进行锻压加工. （ ）3. 厚铸铁件的表面硬度总比内部高 .（ ）5. 灰铸铁的强度、塑性和韧性远不如钢.（ ）8. 灰铸铁是目前应用最广泛的一