工程材料学习通超星期末考试答案章节答案2024年

工程材料学习通超星期末考试章节答案2024年有一根轴向尺寸很大的轴，在500℃温度下工作，承受交变扭转载荷和交变弯曲载荷，轴颈处承受摩擦力和接触压应力，试分析此轴的失效形式可能有哪几种？设计时需要考核哪几个力学性能指标？8分

答案:可能的失效形式有过量弹性变形、疲劳断裂、磨损失效（接触疲劳、氧化磨损）、蠕变变形和蠕变断裂等。4分需要考核的力学性能指标有刚度、疲劳强度、硬度、蠕变极限和持久强度。4分根据Fe-Fe3C相图说明产生下列现象的原因：6分

(1)wc=1.0%的钢比wc=0.5%的钢硬度高。

(2)wc=0.77%的钢比we=1.2%的钢强度高。(3)钢可进行压力加工（如锻造、轧制、挤压、拔丝等）成形，而铸铁只能铸造成形，而且铸铁的铸造性能比钢好。

答案:(1)wc=1.0%的钢比wc=0.5%的钢硬度高，因为wc=1.0%的钢中渗碳体含量高于wc=0.5%的钢，渗碳体的硬度高。（2分）(2)wc=0.77%的钢比wc=1.2%的钢强度高。因为wc=0.77%的钢是100%珠光体组织，wc=1.2%的钢的组织是珠光体和网状的二次渗碳体，渗碳体是硬脆相，当它在晶界呈网状分布时，使钢的脆性增加，强度下降。（2分）(3)钢可进行压力加工（如锻造、轧制、挤压、拔丝等）成形，而铸铁只能铸造成形，而且铸铁的铸造性能比钢好。因为钢的含碳量较低，组织中渗碳体含量较少，具有较高的塑性，因此可以进行塑性加工；（1分）铸铁含碳量高，碳大部分以渗碳体或者石墨存在，塑性很差，不能进行塑性变形，但铸铁的熔点较低，铁水流动性较好，所以适合铸造成形。（1分）应用杠杆定律计算wc为0.3%、wc为1.2%和wc为4.3%的铁碳合金在室温下的组织组成物和相组成物的质量百分数。15分

答案:答：wc为0.3%的铁碳合金在室温下的平衡组织是铁素体和珠光体，相组成是铁素体和渗碳体。（2分）

组织组成：铁素体=（0.77-0.3)/(0.77-0.0218)*100%=62.8%

1分珠光体=100%-铁素体

=37.2%，或者珠光体=（0.3-0.0218)/(0.77-0.0218)*100%=37.2%

（1分）相组成：铁素体=（6.69-0.3)/6.69*100%=95.5%

（0.5分）

渗碳体=100%-铁素体=4.5%

（0.5分）wc为1.2%的铁碳合金在室温下的平衡组织是珠光体和二次渗碳体，相组成是铁素体和渗碳体。（2分）组织组成：珠光体=（6.69-1.2）/(6.69-0.77)*100%=92.7%二次渗碳体=100%-珠光体=7.3%，或者二次渗碳体=（1.2-0.77/(6.69-0.77)*100%=7.3%

（1分）相组成：铁素体=（6.69-1.2)/6.69*100%=82.1%

（0.5分）

渗碳体=100%-铁素体=17.9%（0.5分）wc为4.3%的铁碳合金在室温下的平衡组织是变态莱氏体，相组成是铁素体和渗碳体。（2分）组织组成：变态莱氏体=100%

（1分）相组成：铁素体=（6.69-4.3)/6.69*100%=35.7%

（1分）

渗碳体=100%-铁素体=64.3%（1分）选择下列零件热处理方法，并说明各热处理工艺的作用（各零件均选用锻造毛坯，且钢材具有足够的淬透性

）12分

(1)某机床主轴，要求良好的综合力学性能，轴颈部分要求耐磨(50—58HRC)。材料选用45钢；

(2)某机床变速箱齿轮（模数m=4），要求齿面耐磨，心部强度和韧性要求不高。材料选用45钢；

(3)镗床镗杆，在重载荷下工作，精度要求极高，并在滑动轴承中运转，要求镗杆表面有极高的硬度，心部有极高的综合力学性能。材料选用38CrMoAIA；

(4)形状简单的车刀，要求耐磨(60~62HRC)。材料选用T10钢。

答案:(1)某机床主轴，要求良好的综合力学性能，轴颈部分要求耐磨(50—58HRC)。材料选用45钢。其热处理为整体调质处理和轴颈部位表面淬火、低温回火处理。2分整体调质处理使其具有良好的综合力学性能；0.5分轴颈部位表面淬火、低温回火处理使其具有高的硬度和耐磨性。0.5分(2)某机床变速箱齿轮（模数m=4），要求齿面耐磨，心部强度和韧性要求不高。材料选用45钢。其热处理为整体正火处理和齿面表面淬火、低温回火处理。2分整体正火处理使其具有较高的力学性能；0.5分齿轮表面淬火、低温回火处理使其表面具有较高的硬度和耐磨性。0.5分

(3)镗床镗杆，在重载荷下工作，精度要求极高，并在滑动轴承中运转，要求镗杆表面有极高的硬度，心部有极高的综合力学性能。材料选用38CrMoAIA。其热处理为整体调质处理和表面渗氮处理。2分整体调质处理使其具有良好的综合力学性能；0.5分表面渗氮处理使其表面具有很高的硬度和耐磨性，而且变形较小。0.5分(4)形状简单的车刀，要求耐磨(60~62HRC)。材料选用T10钢。答：其预备热处理采用球化退火，改善钢的切削加工性和减小淬火应力；1.5分最终热处理采用淬火和低温回火，使其具有高的硬度和耐磨性。1.5分下列钢件各选用何种退火方法？退火的目的是什么？10分（1）经冷轧后的15钢钢板，要求保持高硬度；（2）经冷轧后的15钢钢板，要求降低硬度；（3）ZG270-500（原ZG35）的铸造齿轮毛坯；（4）锻造过热的60钢锻坯；（5）具有片状渗碳体的T12钢坯。

答案:（1）经冷轧后的15钢钢板，要求保持高硬度。采用去应力退火。1分退火的目的是消除内应力。1分（2）经冷轧后的15钢钢板，要求降低硬度；采用再结晶退火。1分目的是消除加工硬化，降低硬度，提高塑性。1分（3）ZG270-500（原ZG35）的铸造齿轮毛坯；采用完全退火或者去应力退火。1分目的是消除铸造应力，采用完全退火还可细化晶粒。1分锻造过热的60钢锻坯；答：采用完全退火。1分目的是细化晶粒，消除过热组织，提高钢的力学性能。1分具有片状渗碳体的T12钢坯。答：采用球化退火。1分目的是使片状的渗碳体变成球状渗碳体，改善钢的切削加工性，减小钢在淬火时候的开裂倾向。1分下列零件和构件要求材料具有哪些主要性能？应选择何种材料和何种最终热处理工艺？18分

（1）大桥（2）汽车板簧（3）汽车、拖拉机连杆螺栓（4）拖拉机履带板（5）麻花钻头（6）硫酸、硝酸容器

答案:（1）大桥：具有较高的强度、较好的焊接性能，能抗大气腐蚀。1分应选用低合金高强度钢，如Q345、Q390等。1分热轧空冷后使用，不再进行热处理。1分（2）汽车板簧：具有较高的强度和弹性极限，较高的疲劳强度和足够的塑性和韧性。1分选用合金弹簧钢，如60Si2Mn1分热处理:采用淬火+中温回火1分（3）汽车、拖拉机连杆螺栓：具有较高的强度和较好的塑性、韧性。1分采用合金调质钢，如40Cr，40MnB1分采用调质处理1分（4）拖拉机履带板：具有高的硬度和耐磨性、高的冲击韧度。1分采用高猛耐磨钢，如ZGMn13

1分采用水韧处理1分（5）麻花钻头：具有高的硬度和耐磨性、高的热硬性，足够的强度和韧性。1分采用高速钢，如W18Cr4V

1分最终热处理高温淬火+570℃回火三次

1分（6）硫酸、硝酸容器：具有较高的耐蚀性、较好的焊接性

1分采用奥氏体不锈钢，如06Cr18Ni10,06Cr19Ni10Ti

1分热处理采用去应力退火、固溶处理。铝合金的热处理的工艺、组织和性能特点是什么？它与钢的淬火、回火有何不同？

答案:铝合金的热处理的工艺是固溶处理+时效处理。1分固溶处理后得到单相过饱和固溶体，强度略微增加，塑性有所升高

1分时效处理后固溶体中产生很多溶质原子的偏聚区（GP区），使强度和硬度大大提高、塑性、韧性下降。1分钢的淬火后得到马氏体，强度、硬度显著增加、塑性、韧性下降。

1分回火后随回火温度升高，分别得到回火马氏体、回火托氏体和回火索氏体，强度、硬度降低、塑性、韧性增加。1分下列铸件宜选择何种铸铁制造：5分

①机床床身；②汽车、拖拉机曲轴；③1000—1100℃加热炉炉体；④齿轮箱体；⑤汽车、拖拉机转向壳

答案:①机床床身：灰口铸铁1分②汽车、拖拉机曲轴：球墨铸铁1分③1000—1100℃加热炉炉体：蠕墨铸铁1分④齿轮箱体：灰口铸铁

1分⑤汽车、拖拉机转向壳：可锻铸铁1分请选择下列零件的材料并制订其制造工艺路线，说明各热处理工序的作用：21分（每小题7分）①汽车半轴②汽车、拖拉机齿轮

③机用大钻头

答案:①汽车半轴：可选40Cr，40MnB

1分工艺路线：下料→锻造→正火→粗加工→调质→半精加工→花键局部高频感应加热表面淬火+低温回火→精磨→成品

3分正火：消除锻造应力，改善切削加工性

1分调质：使轴具有良好的综合力学性能

1分局部表面高频感应加热表面淬火+低温回火：花键部位具有高的硬度和耐磨性。1分②汽车、拖拉机齿轮：20CrMnTi,20MnVB,20CrMnMo

1分下料→锻造→正火→机械加工→渗碳、淬火+低温回火→喷丸→磨削→成品

3分正火：消除锻造应力，改善切削加工性

1分渗碳：使表面具有高的含碳量，淬火后得到高碳马氏体

1分淬火：淬火后得到高碳马氏体，具有高硬度和耐磨性

0.5分低温回火：消除淬火应力和脆性，保持高硬度

0.5分③麻花钻头：W18Cr4V,

W6Mo5Cr4V2

1分下料→锻造→球化退火→机加工→淬火+三次570℃回火→磨削加工→成品

3分球化退火：消除锻造应力，改善切削加工性，为淬火作组织准备

1分淬火：得到马氏体

1分三次570℃回火：消除应力、减少残余奥氏体，产生二次硬化

1分形变强化可以提高金属的强度

答案:对弹性变形不能随载荷的去除而消失

答案:错单晶体的塑性变形主要是以滑移的方式进行的。

答案:对金属重结晶是指金属在

状态下的一种转变，它与再结晶的主要区别是

答案:固体;是否存在塑性变形金属化合物一般具有较为复杂的晶体结构。

答案:对固溶体的强度一般比构成它的纯金属高。

答案:对组成合金的组元必须都是金属元素。

答案:错合金组元相互作用形成的晶格类型和特性完全不同于任一组元的新相称为（

），其性能特点是（

）高、（

）高、（

）大，化学稳定性好。

答案:化合物;熔点;强度;硬度在金属或合金中，凡具有相同的化学成分、相同的晶体结构并以界面相互分开的均匀组成部分称为（

）。

答案:相根据构成合金的各组元之间相互作用的不同，合金的相结构可分为（

）相和（

）相两大类型。

答案:固溶体;金属化合物组成合金的最基本的独立组成单元称为

（

）

答案:组元多晶体中各晶粒的位向是完全相同的。

答案:错晶界处原子排列不规则，熔点较低，易腐蚀，扩散系数大，位错运动阻力大，相变时易优先形核。

答案:对固体状态下，组成元素相同而其结构不同的金属晶体，互为同素异构体。

答案:对金属结晶时，过冷度越大，结晶后晶粒越粗。

答案:错常见的金属晶格类型有（

）晶格、（

）晶格和（

）晶格三种。铬属于（

）晶格，铜属于（

）晶格，锌属于（

）晶格。

答案:体心立方;面心立方;密排六方;体心立方;面心立方;密排六方变质处理的目的是（

）。

答案:细化晶粒当晶格常数相同时，面心立方晶格比体心立方晶格的致密度（

）

答案:大α-Fe是具有（

）晶格的铁。

答案:体心立方金属晶体结构中的晶界属于晶体缺陷中的（

）

答案:面缺陷硬质合金的主要成分是金属碳化物。

答案:对玻璃钢是玻璃和钢形成的复合材料。

答案:错陶瓷材料通常由()组成

答案:晶体相;玻璃相;气相线型非晶态高聚物随着温度变化,力学性能有()几个阶段。

答案:玻璃态;高弹态;粘流态铜合金分为()

答案:黄铜;白铜;青铜Mg的晶体结构是()

答案:密排六方白铜中的主加合金元素是()

答案:Ni黄铜中的主加合金元素是()

答案:Zn热处理可改变铸铁中的石墨形态。

答案:错按基体不同,可将铸铁分为()

答案:铁素体基;珠光体基;铁素体+珠光体基灰口铸铁分为()

答案:灰铸铁;可锻铸铁;蠕墨铸铁;球墨铸铁在铁碳相图中,含碳量大于()的合金称为铸铁。

答案:0.21%可锻铸铁应理解为()。

答案:具有一定塑性和韧性的铸铁为促进铸铁石墨化,可采用下述方法()。

答案:增加碳、硅含量,降低冷却速度根据冷却速度对铸铁石墨化的影响,()。

答案:金属模铸件易得到白口铸铁,砂模铸件易得到灰口铸铁石墨化的几个阶段完全进行,其显微组织是()。

答案:F+G调质处理的目的主要是为了提高钢的塑性。

答案:错不论钢的含碳量高低,其淬火马氏体的硬度都高、脆性都大。

答案:错调质钢是指经过调质处理的钢,最终热处理是淬火+高温回火。

答案:对所有的渗碳钢都是低碳钢。

答案:对坦克和拖拉机履带板受到严重的磨损及强烈冲击,应选用()。

答案:ZGMn13-3经水韧处理制造手用锯条应选用()。

答案:T12钢经淬火和低温回火W18Cr4V的含Cr量是()

答案:4%T10钢的含碳量是()

答案:1%16Mn的含锰量是()

答案:1%左右45钢的含碳量是()

答案:0.45%理想的淬火介质应具有在中温区冷却快,低温区冷却慢的特性。

答案:对马氏体的硬度取决于合金元素。

答案:错马氏体是碳在α-Fe中的过饱和固溶体。当奥氏体向马氏体转变时,体积要收缩。

答案:错钢在回火时的组织变化有()

答案:马氏体分解;残余奥氏体转变;碳化物类型转化与长大;基体再结晶马氏体转变的特点有()

答案:低温转变;高速转变;无扩散转变;不完全转变钢经调质处理后得到的组织是()。

答案:回火索氏体大量细小颗粒状渗碳体弥散分布在饱和铁素体基体上的组织是()

答案:回火托氏体奥氏体向贝氏体的转变是()。

答案:非扩散型转变晶界处原子排列紊乱,所以其滑移阻力最小。

答案:错滑移系越多,滑移越可能发生,金属塑性越好。

答案:对滑移沿着晶体中的密排面和密排方向进行。

答案:对塑性加工会让材料()

答案:产生加工硬化;性能呈现各向异性;物理、化学性能发生变化;产生残余应力加工硬化是指材料()

答案:塑性下降;强度上升加工硬化现象的最主要原因是()。

答案:位错密度增加加工硬化使()。

答案:强度增大、塑性降低面心立方晶格的晶体在受力时的滑移方向为()。

答案:<110>金属晶体中的()越多,其滑移的可能性就越大。

答案:滑移系能使单晶体产生塑性变形的应力为()。

答案:切应力金属结晶时,冷却速度越大,则其结晶后的晶粒越细。

答案:对凡是成分线和共晶线相交的合金,结晶时都会发生共晶反应,组织中都有共晶产物。

答案:对非共晶成分合金在结晶时,剩余液相的成分是不断变化的。

答案:对金属结晶的动力是____。

答案:过冷度典型铸锭的组织区域分为()

答案:粗等轴晶区;柱状晶区;细等轴晶区铁碳合金中的基本相包括()

答案:铁素体;奥氏体;渗碳体C在铁碳合金中的存在方式有()

答案:溶于铁晶格中;形成化合物;以石墨单质存在45钢的平衡组织为()

答案:铁素体+珠光体和纯铁性能相似的相是()

答案:铁素体在一定温度下,由一定成分的固相同时析出两个成分和结构完全不同的新固相称为()。

答案:共析转变一个液相在冷却时同时结晶出两个结构不同、成分固定的固相的转变称为()

答案:共晶转变晶胞是从晶格中任意截取的一个小单元。

答案:错形成间隙固溶体的两个元素可形成无限固溶体。

答案:错配位数大的晶体,其致密度也高。

答案:对一个晶面指数是指晶体中的某一个晶面。

答案:错金属晶体中最主要的面缺陷是晶界。

答案:对以下晶面属于同一个晶面族的是()

答案:(110);(011)在面心立方晶格中,原子密度最大的晶面是()。

答案:(111)常见金属金、银、铜、铝、铅室温下的晶体结构类型()。

答案:与δ-Fe相同多晶体具有()。

答案:伪各向同性冲击韧性与实验温度无关。

答案:错铸铁材料可以用作承受冲击载荷的结构材料

答案:错陶瓷碗摔在地上很容易碎，所以其力学性能很差。

答案:错材料的强度和塑性只要化学成分一定，就不变了。

答案:错一般来说，强度越高，塑性也越高。

答案:错布式硬度常用来检测薄件和成品的硬度。

答案:错洛氏硬度主要用于硬度较高的材料的检测。

答案:对金属的疲劳强度值一般小于其屈服强度。

答案:对下列哪个洛氏硬度可表示测量高硬度材料

答案:HRC使材料发生明显塑性变形最小的应力称为材料的

。

答案:屈服强度/star3/origin/35a8d9d19900b6b940e4c0914e10f1af.png

答案:20Cr根据拉伸实验得到的应力应变曲线可以确定出金属的

。

答案:强度和塑性金属材料受外力作用产生变形，外力去除后能恢复其原来形状的性能称为

答案:弹性为测量某铝合金半成品的硬度，常规应该采用的硬度测量法是

。

答案:布氏硬度下列哪种指标不属于工程材料的力学性能指标

。

答案:熔点为测量某低碳钢胚料的硬度，常规应该采用的硬度测量法是

。

答案:布氏硬度为测量某工具钢的淬火后的硬度，常规应该采用的硬度测量法是

。

答案:洛氏硬度纯金属的结晶一般在恒温下完成。

答案:对金属凝固时，过冷度越大，晶体长大速度越大，因而其晶粒粗大。

答案:错多晶体金属一般情况不可以产生各向异性。

答案:对晶界是金属晶体的常见缺陷。

答案:对不会降低金属材料韧性的缺陷是（

）

答案:晶界室温下细晶粒与粗晶粒相比较（

）

答案:强度高，塑性高；过冷度是金属结晶的驱动力,是由（

）决定的。

答案:金属材料的冷却速度采用哪些方法可以使液态金属结晶后获得细晶粒（

）。

答案:增大过冷度、振动和搅拌、变质处理下列金属材料中为面心立方晶体结构的是

（

）

答案:奥氏体下列金属材料中为体心立方晶体结构的是(

)

答案:铁素体低碳钢拉伸的具体过程分为哪几个阶段，各个阶段的变形有什么特点？

答案:弹性变形阶段，该阶段发生弹性变形，外力撤去以后，弹性变形消失。微量塑性变形阶段，该阶段除了发生弹性变形之外，还发生了微量的塑性变形。屈服阶段。该阶段材料丧失了抵抗塑性变形的能力，应力保持不变的情况下，应变持续增大均匀塑性变形（形变强化阶段）：该阶段材料应为塑性变形而产生强化，要使应变继续增大，应力必须继续增大。局部塑性变形或断裂阶段：试样局部发生颈缩现象，直到试样发生断裂。什么是疲劳断裂？产生疲劳断裂的原因是什么？如何提高材料的疲劳强度？

答案:1.机器零件工作时承受交变载荷作用，当交变载荷的值低于其屈服强度时，零件仍然发生断裂，这种现象称为疲劳断裂2.有两个关键因素：一是交变载荷的作用，二是存在微缺陷导致的应力集中3.ü

减少材料内部缺陷

ü

改善形状，减少应力集中点

ü

降低零件表面粗糙度

ü

通过表面处理提高表面残余压应力有一低碳钢试样，原始直径为10mm,标距长度为100mm，在试验力为21000N时屈服，试样断裂时最大试验力为30000N，拉断后标距长度为133mm，断裂处最小直径为6mm，试计算屈服强度，抗拉强度，断后伸长率和断面收缩率。

答案:屈服强度：21000/3.14/25=268MPa抗拉强度：30000/3.14/25=382MPa断后伸长率：（133-100）/100*100%=33%断面收缩率：（3.14*25-3.14*9）/（3.14*25）*100%=64%液态金属结晶的必要条件是什么？生产中获得细晶粒的方法有哪些？

答案:液态金属结晶的必要条件是过冷方法：1)

增加过冷度：一定体积液态金属,形成晶核数目越多,结晶后晶粒越多、越细小。过冷度增大,晶核数目增加,晶粒细化。2)

变质处理：在液态金属中加入孕育剂或变质剂(高熔点金属质点，如Mg粒)作为非自发晶核的核心,细化晶粒和改善组织。

3）振动或搅拌：金属结晶时,如对液态金属采取机械振动、超声波振动、电磁振动或机械搅拌等措施,可使枝晶破碎细化,且破碎的枝晶可起到新生晶核的作用,增加晶核数量,使晶粒细化。实际金属中存在哪些缺陷，这些缺陷对金属力学性能有何影响？

答案:点缺陷：强度硬度提高、韧性塑性降低线缺陷：强度硬度提高、韧性塑性降低面缺陷：强度硬度提高、韧性塑性好从显微组织方面来说明含碳量为0.2%、0.45%、0.77%三种钢的力学性能有何不同？

答案:从相组成来说，它们三种钢的相组成都为F+渗碳体，随着碳含量的增加，渗碳体的含量增加，铁素体的含量减少。因此，钢的强度硬度随含碳量的增加而增加，韧性、塑性随着含碳量的增加而减小。所以0.77%的钢强度硬度最高，韧性塑性最差；0.2%的钢强度硬度最差，韧性塑性最好。何为铁素体、奥氏体、渗碳体、珠光体、低温莱氏体？它们在性能上各有何特点？

答案:铁素体：碳溶于α-Fe中形成的间隙固溶体，塑性、韧性好，强度、硬度低奥氏体：碳溶于γ-Fe中形成的间隙固溶体，塑性、韧性好，强度、硬度低渗碳体：铁和碳形成的金属化合物，硬度高、塑性、韧性几乎为零珠光体：层片状铁素体和渗碳体的机械混合物，具有良好的综合性能低温莱氏体：珠光体和渗碳体形成的机械混合物，硬而脆铁碳合金室温组织是由F和P两相组成的，含碳量越高其硬度越高。

答案:错过共析钢的平衡组织中没有铁素体相。

答案:错白口铸铁中碳是以渗碳体的形式存在的，所以其硬度高、脆性大。

答案:对亚共晶合金的共晶转变温度和过共晶合金的共晶转变温度相同。

答案:对F与P是亚共析钢中室温时的主要组成相。

答案:错珠光体向奥氏体的转变过程必须进行晶格的改组和铁、碳原子的扩散

答案:对渗碳体是钢中常见的固溶体相

答案:错含碳量0.35%的钢冷却到室温得到的组织是（

）。

答案:铁素体+珠光体奥氏体转变成铁素体的过程称为(

)

答案:同素异晶转变一个合金的组织为α+βⅠ+（α+β)，其组织组成物为（

）。（题中I为下标）

答案:α，βⅠ，（α+β)奥氏体是（

）

答案:碳在γ-Fe中的间隙固溶体当二元合金进行共晶反应时，其相组成是

（）

答案:三相共存ω(C)＝4.3％的铁碳合金具有（）

答案:良好的铸造性从奥氏体中析出的渗碳体称为（）

答案:二次渗碳体固溶体的晶格类型

答案:与溶剂相同奥氏体向铁素体转变的过程称为

答案:同素异构转变下列钢组织中硬度最高的是

答案:马氏体珠光体是一种（）

答案:两相混合物含碳量0.77%的钢冷却到室温得到的组织是（

）。

答案:珠光体贝氏体转变是非扩散性转变。

答案:错不论含碳量的高低，马氏体的硬度都很高、脆性都很大。

答案:错马氏体的晶体结构和铁素体的相同。

答案:对为保证钢的硬度，淬火时其冷却速度必须大于或等于其临界冷却速度。

答案:对过共析钢的正常淬火一般均为不完全淬火。

答案:对珠光体向奥氏体的转变过程必须进行晶格的改组和铁、碳原子的扩散。

答案:对球化退火主要用于过共析钢的锻、轧件。

答案:对加热速度越快，奥氏体晶粒越细小。

答案:对马氏体的硬度主要决定于其（

）

答案:碳含量

过共析钢因过热而析出网状渗碳体组织时，可用下列哪种工艺消除（

）

答案:球化退火分级淬火的目的是为了（

）

答案:得到B下过共析钢进行下列哪种热处理可能会造成网状渗碳体析出

答案:完全退火下列诸因素中，哪个是造成45钢淬火硬度偏低的主要原因（

）

答案:加强温度低于Ac3

钢件出现下述哪种缺陷时，难以用热处理来消除（

）

答案:纤维组织根据过冷奥氏体的等温转变图，550⁰C以上所发生的转变属于

（

）

答案:珠光体转变过共析钢的正常淬火加热温度应该选择在

答案:Acl+30—50℃为改善低碳钢的切削加工性应进行哪种热处理

答案:正火下列退火工艺中，加热温度最低的是

答案:去应力退火钢的淬透性与其实际冷却速度无关。

答案:对表面淬火主要用于高碳钢

答案:错模具钢在表面渗碳处理后不需要淬火以提高表面硬度。

答案:错凡能使钢的C曲线右移的合金元素均能增加钢的淬透性。

答案:对钢的临界冷却速度Vk越大，则其淬透性越好。

答案:错钢的淬透性主要决定于其（

）

答案:临界冷却速度等温退火相对于一般退火工艺而言，更能（

）

答案:细化晶粒

感应加热表面淬火的淬硬深度，主要决定于因素

答案:淬透性钢的下列组织中热稳定性最差的是（

）

答案:马氏体某厂用20钢制造齿轮，其工艺路线如下：下料——锻造——正火——粗加工、半精加工——渗碳——切除防渗余量——淬火——低温回火——磨削试回答：（1）各热处理工序的目的是什么

（2）试选择淬火介质和回火温度

（3）最终热处理后，表层组织及其力学性能如何？

答案:（1）正火目的：细化组织，提高硬度、改善切削加工性能，为后续的最终热处理做组织准备

渗碳：提高表面含碳量

淬火：获得马氏体，提高硬度，改善耐磨性能

低温回火：在不降低硬度的情况下改善组织和尺寸的稳定性，降低淬火产生的内应力，降低脆性。（2）油冷，200℃（3）表层为高碳回火马氏体、颗粒状碳化物，少量的残余奥氏体，具有高强度和高耐磨性能用45钢生产某种零件时，甲厂采用正火，已厂采用调质，试分析甲乙两厂的产品在组织性能方面有何差异？

答案:正火后45钢的组织为铁素体+索氏体，调质后的组织为回火索氏体。索氏体为铁素体和渗碳体的层片状结构的机械混合物，回火索氏体为铁素体和粗颗粒状的渗碳体的机械混合物。一般来说，回火索氏体的强度、硬度、韧性和塑性都要高于索氏体组织。回火的目的是什么？常用的回火有哪几种？分别获得什么组织？力学性能如何？

答案:①消除内应力

钢在淬火后，存在较大的内应力，加上淬火马氏体性能较脆时，容易出现开裂，有的零件淬火当时未裂，在大的内应力作用下，放置或稍有受力就开裂。利用回火可以消除或减小内应力，达到防止以后变形开裂。②稳定组织和尺寸

淬火后的组织为马氏体加残余奥氏体，它们都是不稳定组织，使用过程中温度发生变化，它们都会发生转变，会带来零件的尺寸和性能的变化。利用回火让可能的变化的热处理时发生，得到的亚稳组织在使用过程中不再发生变化，达到稳定零件的组织性能和尺寸。③调整性能，降低脆性淬火后得到的马氏体在含碳量较高时，材料的硬度高，脆性大，通过回火处理，控制回火的温度和时间，达到需要的强度、塑性和韧性。④便于加工

实际也是调整性能，让某些钢经过回火，碳化物发生聚集，降低硬度，便于机械加工常用回火的种类：①低温回火

回火温度为150－250℃，得到的组织为回火马氏体，保留淬火时的高硬度，消除淬火的残余应力。回火温度低于200℃时，硬度可达到58-62HRC②中温回火

回火温度为350－500℃，得到的组织是回火屈氏体，硬度可达到35-45HRC，在具有一定韧性的同时，有高的弹性极限和屈服强度。③高温回火

回火温度为500－650℃，得到的组织是回火索氏体，硬度可达到25-35HRC。退火的目的是什么？

答案:降低硬度，提高塑性，便于切削加工。消除或减少内应力，防止加工中变形。

3.细化晶粒，均匀化组织，为最终热处理作组织准备以共析钢为例，说明过冷奥氏体在各温度区间A1-Ms等温转变产物及其力学性能特点。

答案:高温转变―珠光体转变：珠光体，不同类型的珠光体由于层片间距不同，力学性能在一个较大范围内变化，总体趋势是随着片间距的减小，材料的强度和硬度呈现上升；其塑性和韧性以索氏体为最高，它的组织比珠光体细小且分布均匀，而屈氏体因层片的细小，塑性相铁素体的可变形范围小，强度最高，但塑性却下降了中温转变―贝氏体转变：贝氏体，上贝氏体的力学性能指标并不好，这时的强度和硬度不太高，而韧性很低；下贝氏体有较高的强度和硬度，还有一定的韧性，有良好的综合力学性能。何为热处理？常用的热处理工艺有哪些?

答案:利用加热、保温、冷却的方法，改变材料的组织与结构，达到改变材料性能的工艺过程。正火、退火、淬火、回火，表面热处理（表面淬火、化学热处理（渗碳、渗氮、碳氮共渗碳））钢中的常存杂质元素硫会导致冷脆，磷会导致热脆，

答案:错奥氏体不锈钢的耐蚀性能要比马氏体不锈钢的耐蚀性能好。

答案:错高速钢淬火后经回火可进一步提高其硬度。

答案:对GCr15不可以用来制造精密量具和机床丝杆。

答案:错低合金高强度钢一般不需要进行淬火就可以直接使用。

答案:对弹簧钢的最终热处理应是淬火+低温回火。

答案:错T8钢的平均含碳量为（

）。

答案:0.8%为了提高45钢的综合机械性能，应进行（

）。

答案:调质下列诸材料中热硬性最好的是（

）。

答案:W18Cr4V

高速钢经最终热处理后的组织应该是（

）。

答案:回火马氏体+残余奥氏体+碳化物下列合金中，含碳量最多的钢是（

）。

答案:Cr12MoV

下列合金中,铬元素含量最少的是（

）

答案:GCr15现制作大型重载齿轮,应选下列哪种材料（

）

答案:20Cr2Ni440Cr钢的碳含量范围是（

）

答案:约0.4%滚动轴承钢GCr15的最终热处理应该是

答案:淬火+低温回火下列钢经淬火后硬度最高的是

答案:GCr15常见的齿轮材料20CrMnTi的最终热处理工艺应该是

答案:渗碳后淬火+低温回火铝合金都不能采用热处理方法进行强化。

答案:错根据铝合金的成分及生产工艺特点，可将其分为

变形铝合金和铸造铝合金两大类。

答案:对铜合金牌号中，字首“H”表示黄铜。

答案:对纯铜在熔点以下加热或冷却均无同素异构转变，故不能通过热处理方法加以强化。

答案:对工业纯铝因表面形成一层极致密的氧化铝薄膜，有效地隔绝铝和氧的接触，故具有良好的抗大气腐蚀性能。

答案:对Cu-Zn合金一般称为黄铜,而Cu-Sn合金一般称为锡青铜

答案:对可热处理强化的形变铝合金，经过固溶处理+自然时效后，其机械性能会发生的变化是

。

答案:强度和硬度提高，但塑性下降超硬铝合金只有经过

处理才能获得高的强度及硬度。

答案:淬火+时效我国古代遗留下来的文物如铜镜、铜钟等物件是人类最早应用的合金（

）制造的。

答案:锡青铜对于可热处理强化的铝合金，其热处理方法为（

）。

答案:固溶+时效塑料按应用范围可分为

塑料和

塑料

答案:通用;工程塑料按其热行为可分为

塑料和

塑料。

答案:热塑性;热固性用来合成高聚物的低分子化合物称为(

)。

答案:单体从机械性能来看，高聚物的

比金属材料的好。

答案:比强度俗称“丙纶”是哪一种聚合物

（

）。

答案:聚丙烯下列选项中不属于常说的三大合成材料的是

答案:胶黏剂纯氧化物陶瓷在高温下会氧化。

答案:错一般陶瓷材料具有比钢更高的弹性模量。

答案:对陶瓷材料通常由晶相、玻璃相和气相组成。

答案:对碳化硅陶瓷的主要结合键是_____。

答案:共价键陶瓷材料的硬度都很高的原因是_____。

答案:结合键强晶粒大小对金属力学性能有何影响?怎样控制铸件晶粒大小?实际生产中常用什么有效方法获得细晶粒?

答案:晶粒越细，材料的强度越高、韧性越好。对铸件，细化晶粒的方法有： 1.增大过冷度；（采用金属型铸造的晶粒度要好于砂型） 2.采用变质处理；（在浇注前加变质剂） 3.在凝固过程中，采用震动方法，如超声破震动，磁力搅拌等。冷塑性变形的金属经过回复过程后，加工硬化基本消除。（

）

答案:错铅在室温下的变形为热加工, 钨在1000℃进行的变形为冷加工。（

）

答案:对再结晶过程是具有晶格类型变化的结晶过程。（

）

答案:错在二元相图的两相区中，两相的成分和相对重量都随温度而变化。（

）

答案:对固溶强化的本质是溶质原子的溶入使溶剂晶格发生了畸变所致。（

）

答案:对在铁水中加入硅铁颗粒，使铸铁晶粒细化，这种方法称为变质处理。（

）

答案:对液态金属冷却速度越快，其实际结晶温度越接近理论结晶温度。（

）

答案:错结晶时非均匀形核总比均匀形核容易。（

）

答案:对物质从液态到固态的转变过程称为“结晶”。（

）

答案:错()也称为状态图或平衡图,用来表示材料中平衡相与成分、温度之间的关系。

答案:相图根据合金元素之间相互作用不同,固态合金中的相结构可分为()和()。

答案:固溶体;化合物液态金属结晶的必要条件是()。

答案:过冷度金属材料在熔炼过程中,从金属熔体转变为固体后形成的组织称为()。

答案:铸态组织晶体缺陷按几何特征可分为()、()和面缺陷三类。

答案:点缺陷;线缺陷金属晶体结构最典型最常见的三种类型是()、()、()。

答案:体心立方结构;面心立方结构;密排六方结构金属材料的强度通常是依据相关标准规定进行()试验而得到的。

答案:静态拉伸材料的变形与断裂是其受到外力作用时所表现出的普遍力学行为,实验测定的力学性能指标有很多,常用的有____、刚度、弹性、____、____、____、疲劳强度和耐磨性等。

答案:强度;硬度;塑性;韧性依照外力去除后变形能否恢复,材料的变形可分为()和()。

答案:弹性变形;塑性变形工程上通常按照材料的化学属性将材料分为()、()、()及复合材料四大类。

答案:金属材料;陶瓷材料;高分子材料两组元在液、固态都无限互溶所构成的相图是()相图。

答案:匀晶金属结晶后晶粒大小取决于结晶时的形核率N和核长大速度G,要细化晶粒必须()。

答案:增大N、降低G实际金属中存在许多缺陷,其中晶界属于()。

答案:面缺陷从金属学的观点来看,冷加工和热加工是以()温度为界限区分的。

答案:再结晶实际生产中,金属冷却时()。

答案:理论结晶温度总是大于实际结晶温度晶体中原子一定规则排列的空间几何图形称()。

答案:晶格位错是一种()。

答案:线缺陷根据金属铝的密度,它属于()。

答案:轻金属在铁碳合金的基本组成相中,属于金属化合物是()

答案:渗碳体下列物质属于晶体的是()

答案:水晶/star3/origin/b0d934ada56e450421e8965032c79430.png

答案:(a)

(b)临界晶核有可能继续长大，也有可能消失（熔化）

答案:对非均匀形核时，θ角越小，形核越容易。这是因为（下述说法哪些正确？）

答案:临界晶核的体积和表面积越小;形核需要的过冷度越小;需要的形核功越小在相同过冷度的条件下，（下述说法哪些正确？）

答案:非均匀形核比均匀形核的形核率高;均匀形核与非均匀形核具有相同的临界晶核半径;非均匀形核比均匀形核的形核功小;非均匀形核比均匀形核的临界晶核体积小下述哪些现象结晶时出现？

答案:在低于熔点的温度下结晶才能进行;结晶时有热量放出形核率越高、晶体生长速率越小，最后得到的晶粒越细小。

答案:是在负的温度梯度下，晶体生长以平面状前推进。

答案:

否形成临界晶核时需要的形核功由什么提供？

答案:由能量起伏提供发生共晶转变的液相，其成分一定是共晶成分。

答案:错在共晶合金系中，只有共晶成分的合金才能发生共晶转变。

答案:错纯金属凝固时

答案:冷却曲线(温度-时间)是水平的;系统自由度f=0;纯金属凝固是在恒温下进行的共晶和共析转变有何共同特点？

答案:都是由一个相同时转变成二个相;都是恒温转变;生成相都是固相下列说法哪些是正确的？

答案:温度高于液相线的合金为液态；;温度低于固相线的合金为固态;

在平衡条件下，100˚C的纯水处于

答案:气、液二相共存状态自由度f=0的含义是

答案:任何因素的变化都会造成系统平衡状态的变化合金系统的自由度f的含义是

答案:保持合金平衡状态不变的前提下，可以独立改变的因素数匀晶、共晶和包晶转变有何共同特点？

答案:这三个转变的反应相中都有液相，而生成相都是固相非平衡凝固的匀晶合金一般会出现什么现象？

答案:B、成分不均匀，出现树枝状偏析；在非稳态扩散过程中，扩散组元的浓度C也是只随距离x变化，而不随时间t变化

答案:错在稳态扩散过程中，扩散组元的浓度C只随距离x变化，而不随时间t变化

答案:对对于浓度不均匀的固溶体中的扩散，溶质原子的扩散属于互扩散，溶剂（基体）原子的扩散则属于自扩散

答案:错在相同的温度下，碳在α-Fe中的扩散比在γ-Fe中的扩散更容易，速度更快。这主要是因为,

答案:碳原子在α-Fe中固溶造成的晶格畸变更大怎样理解扩散原子对基体造成的晶格畸变越大，扩散则越容易。

答案:扩散原子具有更高的能量，需要的扩散激活能变小，扩散系数变大，所以扩散容易镇静钢和沸腾钢之间的特点有何不同?

答案:镇静钢钢锭化学成分均匀,内部组织致密,质量较高。但由于镇静钢钢锭头部形成较深的缩孔,轧制时需要切除,因此,钢材浪费较大。沸腾钢凝固时大部分气体逸出,少量气体被封闭在钢锭内部,形成许多小气泡。沸腾钢钢锭缩孔较小,切头浪费少。但是,沸腾钢的化学成分不均匀,组织不够致密,质量较差。炼铁的主要原料有哪些?

答案:高炉炼铁的炉料主要是铁矿石(Fe2O3、Fe3O4)、燃料(焦炭)和熔剂(石灰石)。非铁金属

答案:除钢铁材料以外的其它金属材料,统称为非铁金属(或称有色金属)。钢铁材料

答案:以铁或以铁为主而形成的金属材料,称为钢铁材料(或称黑色金属)。合金

答案:合金是指两种或两种以上的金属元素或金属与非金属元素组成的金属材料。金属材料

答案:金属材料是由金属元素或以金属元素为主,其他金属或非金属元素为辅构成的,并具有金属特性的工程材料。电弧炉炼钢法主要用于冶炼合金钢。()

答案:对钢液用锰铁、硅铁和铝粉进行充分脱氧后,可获得镇静钢。()

答案:对炼铁的实质就是从铁矿石中提取铁及其有用元素并形成生铁的过程。()

答案:对钢和生铁都是以铁碳为主的合金。()

答案:对钢锭经过轧制最终会形成____、____、____、____及其它类型钢材。

答案:板材;管材;型材;线材高炉生铁一般分为____生铁和____生铁两种。

答案:铸造;炼钢生铁是由铁矿石经高炉____获得,它是____钢和铸造生产的主要原材料。

答案:冶炼;炼钢铁材料按其碳的质量分数W(C)(含碳量)进行分类,可分为____;____和白口铸铁或(生铁)。

答案:工业纯铁;钢钢铁材料是____和____的合金。

答案:铁;碳金属材料可分为____材料(或称黑色金属)和____金属(或称有色金属)两大类。

答案:钢铁;非铁采用布氏硬度试验测取金属材料的硬度值有哪些优点和缺点?

答案:布氏硬度试验的特点是试验时金属材料表面压痕大,能在较大范围内反映被测金属材料的平均硬度,测得的硬度值比较准确,数据重复性强。但由于其压痕较大,对金属材料表面的损伤也较大,不宜测定太小或太薄的试样。通常布氏硬度适合于测定非铁金属、灰铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁及经退火、正火、调质处理后的各类钢材。金属工艺性能

答案:工艺性能是指金属材料在制造机械零件和工具的过程中,适应各种冷加工和热加工的性能。金属化学性能

答案:金属的化学性能是指金属在室温或高温时抵抗各种化学介质作用所表现出来的性能,磁性

答案:金属材料在磁场中被磁化而呈现磁性强弱的性能称为磁性。金属物理性能

答案:金属物理性能是指金属在重力、电磁场、热力(温度)等物理因素作用下,其所表现出的性能或固有的属性。疲劳

答案:零件在工作时承受低于制作金属材料的屈服强度或规定残余延伸应力的循环应力作用下,经过一定时间的工作后会发生突然断裂,这种现象称为金属的疲劳。硬度

答案:硬度是衡量金属材料软硬程度的一种性能指标,也是指金属材料抵抗局部变形,特别是塑性变形、压痕或划痕形成的永久变形的能力。塑性

答案:塑性是指金属在断裂前发生不可逆永久变形的能力。断后伸长率

答案:拉伸试样拉断后的标距伸长量与原始标距的百分比称为断后伸长率。抗拉强度

答案:抗拉强度是指拉伸试样拉断前承受的最大标称拉应力。屈服强度

答案:屈服强度是指试样在拉伸试验过程中力不增加(保持恒定)仍然能继续伸长(变形)时的应力。强度

答案:金属在力的作用下,抵抗永久变形和断裂的能力称为强度。金属力学性能

答案:金属力学性能是指金属在力作用下所显示的与弹性和非弹性反应相关或涉及应力应变关系的性能。所有的金属都具有磁性,能被磁铁所吸引。()

答案:错金属的电阻率越大,导电性越好。()

答案:错一般来说,纯金属的导热能力比合金好。()

答案:对1kg钢和1kg铝的体积是相同的。()

答案:错在大能量多次冲击条件下,金属材料抗多次冲击的能力,主要取决于金属材料强度的高低。()

答案:错测定金属的布氏硬度时,当试验条件相同时,压痕直径越小,则金属的硬度越低。()

答案:错在设计机械零件时,如果要求零件刚度大时,应选用具有较高弹性模量的材料。()

答案:对当拉伸力超过屈服拉伸力后,试样抵抗变形的能力将会增加,此现象为冷变形强化,即变形抗力增加现象。()

答案:对塑性变形能随载荷的去除而消失。()

答案:错工艺性能包括____性能、____性能、____性能、热处理性能及切削加工性能等。

答案:铸造;锻造;焊接金属的化学性能包括____性、____性和____性等。

答案:耐腐蚀;抗氧化;化学稳定铁磁性材料可以被____吸引,是指在外加磁场中能被____到很大程度的金属材料,如铁、镍、钴等。

答案:磁铁;磁化根据金属材料在磁场中受到磁化程度的不同,金属材料可分为:____材料____材料。

答案:铁磁性;非铁磁性金属热膨胀性的大小用____胀系数αl和____胀系数αv来表示。

答案:线;体铁和铜的密度较大,称为____金属;铝的密度较小,则称为____金属。

答案:重;轻一般将密度____5×103kg/m3的金属称为轻金属,密度____5×103kg/m3的金属称为重金属。

答案:小于;大于金属疲劳断裂的断口一般由____、____和____组成。

答案:裂纹源;扩展区;断裂区金属材料抗多次冲击的能力取决于其____和____两项指标,而且随着冲击能量大小的不同,金属材料的强度和塑性的作用是不同的。

答案:塑性;强度吸收能量的符号是____,其单位是____。

答案:K;J填出下列力学性能指标的符号:屈服强度____、洛氏硬度A标尺____、短拉伸试样的断后伸长率____、断面收缩率____、对称弯曲疲劳强度____。

答案:ReH或ReL;HRA;A;Z;σ-1“450HBW5/750”表示用直径为____mm的压头,压头材质为____,在____kgf(____kN)压力下,保持____秒,测得的____硬度值为____。

答案:5;硬质合金;750;7.355;10~15;布氏;450常用的硬度测试方法有____、____和____。

答案:布氏硬度(HBW;洛氏硬度(HRA、HRB、HRC等;维氏硬度(HV圆柱形拉伸试样分为____拉伸试样和____拉伸试样两种,一般工程上采用____拉伸试样。

答案:短;长;短金属的力学性能指标主要有:____、刚度、____、____、韧性和疲劳强度等。

答案:强度;塑性;硬度金属的使用性能包括____性能、____性能和____性能。

答案:力学;物理;化学金属材料的性能包括____性能和____性能。

答案:使用;工艺金属材料的疲劳强度随着（

）的提高而提高。

答案:抗拉强度测定淬火钢件的硬度,一般常选用（

）来测试。

答案:洛氏硬度计拉伸试验时,试样拉断前能承受的最大标称应力称为材料的（

）。

答案:抗拉强度。为了适应不同材料的硬度测定需要，洛氏硬度计采用不同的压头和载荷对应不同的硬度标尺。每种标尺由一个专用字母表示,标注在符号“HR”后面，如HRA、（

）、HRC等。

答案:HRB为什么金属在冷轧、冷拉、冷冲压过程中,需在各工序中穿插再结晶退火?

答案:再结晶退火可以消除冷变形强化或加工硬化,提高金属的塑性与韧性,便于金属继续进行压力加工。与纯金属相比合金的结晶有何特点?

答案:(1)纯金属的结晶是在恒温下进行,只有一个结晶温度。而绝大多数合金是在一个温度范围内进行结晶的,一般结晶的开始温度与终止温度是不相同的,一般有两个结晶温度。(2)合金在结晶过程中,在局部范围内相的化学成分(即浓度)有差异,当结晶终止后,整个晶体的平均化学成分与原合金的化学成分相同。(3)合金结晶后一般有三种情况:第一种情况是形成单相固溶体;第二种情况是形成单相金属化合物或同时结晶出两相机械混合物(如共晶体);第三种情况是结晶开始时形成单相固溶体,剩余液体又同时结晶出两相机械混合物(如共晶体)。什么是固溶体?什么是金属化合物?金属化合物的性能特点是什么?

答案:合金在固态下一种组元的晶格内溶解了另一种原子而形成的晶体相,称为固溶体。金属化合物是指合金中各组元之间发生相互作用而形成的具有金属特性的一种新相。金属化合物具有具有熔点高,硬而脆的特点。合金中出现金属化合物时,通常能显著地提高合金的强度、硬度和耐磨性,但塑性和韧性也会明显地降低。何为金属的同素异构转变?试画出纯铁的冷却曲线和晶体结构变化图。

答案:金属在固态下由一种晶格转变为另一种晶格的转变过程,称为同素异构转变或称同素异晶转变。图略。金属的结晶是怎样进行的?

答案:液态金属在达到结晶温度时,首先形成一些极细小的微小晶体,称为晶核。随着时间的推移,已形成的晶核会不断长大。与此同时,又有新的晶核形成和长大,直至液态金属全部凝固。凝固结束后,由各个晶核长成的晶粒彼此相互接触。什么是过冷现象和过冷度?过冷度与冷却速度有什么关系?

答案:金属在实际结晶过程中,液态金属冷却到理论结晶温度(T0)以下的某一温度时,才开始结晶,这种现象称为过冷。理论结晶温度T0与实际结晶温度T1之差△T,称为过冷度。冷却速度越大,过冷度越大,金属的实际结晶温度也越低。实际金属晶体中存在哪些晶体缺陷?对性能有何影响?

答案:实际金属晶体中存在的晶体缺陷有:点缺陷、线缺陷和面缺陷三种。由于缺陷的存在,会造成金属晶格产生畸变,造成金属强度与硬度提高。常见的金属晶格类型有哪几种?试绘图说明。

答案:常见的金属晶格类型是:体心立方晶格、面心立方晶格和密排六方晶格。图略。焊接性

答案:焊接性是金属材料在限定的施工条件下焊接成规定设计要求的构件,并满足预定服役要求的能力。回复

答案:将冷变形后的金属加热至一定温度后,使原子回复到平衡位置,晶粒内残余应力大大减少的现象称为回复。定向结晶

答案:定向结晶是通过控制冷却方式,使铸件沿轴向形成一定的温度梯度,从而使铸件从一端开始凝固,并按一定方向逐步向另一端结晶的工艺方法。组织

答案:组织是指用金相观察方法,在金属及其合金内部看到的涉及晶体或晶粒的大小、方向、形状、排列状况等组成关系的构造情况。相

答案:相是指在一个合金系统中具有相同的物理性能和化学性能,并与该系统的其余部分以界面分开的部分。组元

答案:组成合金最基本的、独立的物质称为组元。变质处理

答案:变质处理就是在浇注前,将少量固体材料加入熔融金属液中,促进金属液形核,以改善其组织和性能的方法。结晶

答案:通过凝固形成晶体的过程称为结晶。晶粒

答案:多晶体材料内部以晶界分开的、晶体学位向相同的晶体称为晶粒。晶界

答案:将任何两个晶体学位向不同的晶粒隔开的那个内界面称为晶界。多晶体

答案:由许多晶粒组成的晶体称为多晶体。单晶体

答案:原子从一个核心(或晶核)按同一方向进行排列生长而形成的晶体,称为单晶体。晶胞

答案:反映晶格特征、具有代表性的最小几何单元称为晶胞。晶格

答案:抽象地用于描述原子在晶体中排列形式的空间几何格子,称为晶格。晶体

答案:晶体是指其组成微粒(原子、离子或分子)呈规则排列的物质。晶体与非晶体的根本区别在于

答案:微粒(原子、离子或分子)是否呈规则排列

。如果金属材料在比较简单的焊接工艺条件下能够获得优质的焊接接头,我们就说该金属材料的焊接性好。()

答案:对锻造流线使金属的性能呈各向异性。()

答案:对再结晶退火可以消除冷变形强化或加工硬化,提高金属的塑性与韧性,便于金属继续进行压力加工。()

答案:对金属铸锭中其柱状晶粒区的出现主要是因为金属铸锭受垂直于模壁散热方向的影响。()

答案:对间隙固溶体只能为有限固溶体,置换固溶体可以是无限固溶体。()

答案:对固溶体的晶格仍然保持溶剂的晶格。()

答案:对纯金属的结晶过程是一个恒温过程。()

答案:对实际金属的晶体结构不仅是多晶体,而且还存在着多种缺陷。()

答案:对纯铁在780℃时为面心立方结构的γ-Fe。()

答案:错单晶体具有显著的各向异性特点。()

答案:对金属材料焊接接头包括____区、____区和____区三部分。

答案:焊缝;熔合;热影响对冷变形金属进行加热时,金属将相继发生____、____和____三个阶段的变化。

答案:回复;再结晶;长大金属铸锭分为____铸锭(简称铸锭)和____铸锭。

答案:钢锭模;连续在金属铸锭中,除存在组织不均匀外,还常有____、____、____及____等缺陷。

答案:缩孔;气泡;偏析;夹渣在大多数情况下,溶质在溶剂中的溶解度随着温度升高而____。

答案:提高根据溶质原子在溶剂晶格中所占据的位置不同,固溶体可分为____和____两类。

答案:间隙固溶体;置换固溶体合金的晶体结构分为____、____与____三种。

答案:固溶体;金属化合物;机械混合物金属的晶粒愈细小,其强度、硬度____,塑性、韧性____。

答案:越高;越低金属结晶时____越大,过冷度越大,金属的____温度越低。

答案:冷却速度;实际结晶过冷是金属结晶的____条件,金属的实际结晶温度____是一个恒定值。

答案:必要;不金属结晶的过程是一个____和____的过程。

答案:晶核形成;晶核长大实际金属的晶体缺陷有____、____、____三类。

答案:点缺陷;线缺陷;面缺陷金属晶格的基本类型有____、____与____三种。

答案:体心立方晶格;面心立方晶格;密排六方晶格将碳的质量分数为0.45%的钢和白口铸铁都加热到1000℃~1200℃,能否进行锻造?为什么?

答案:把碳的质量分数为0.45%的钢加热到高温(1000℃~1200℃)时,能进行锻造。由铁碳合金相图可知,此时钢处于奥氏体(A)状态,塑性好,因此,能进行锻造。但把白口铸铁加热到高温(1000℃~1200℃)时,不能进行锻造。第一,白口铸铁,塑性差;第二,由铁碳合金相图可知,白口铸铁加热到高温(1000℃~1200℃)时,发生了局部熔化现象,因此,白口铸铁不能进行锻造。简述碳的质量分数为0.4%和1.2%的铁碳合金从液态冷至室温时的结晶过程。

答案:对于WC=0.4%的铁碳合金,当其从液态冷至室温过程中,会相继发生如下过程:①L→A,液态逐渐减少,A逐渐增多;②部分A→F,形成A+F组织;③剩余A→P;④室温时最终形成F+P组织。对于WC=1.2%的铁碳合金,当其从液态冷至室温过程中,会相继发生如下过程:①L→A,液态逐渐减少,A逐渐增多;②部分A→Fe3CII,形成A+Fe3CII组织;③剩余A→P;④室温时最终形成F+Fe3CII组织。高温莱氏体

答案:在727℃以上存在的莱氏体称为高温莱氏体。低温莱氏体

答案:将727℃以下存在的莱氏体称为低温莱氏体，也称为变态莱氏体。铁碳合金相图

答案:铁碳合金相图是表示铁碳合金在极缓慢冷却(或加热)条件下,不同化学成分的铁碳合金,在不同温度下所具有的组织状态的一种图形。渗碳体

答案:渗碳体是指晶体点阵为正交点阵、化学成分近似于Fe3C的一种间隙式化合物。莱氏体

答案:莱氏体是指高碳的铁基合金在凝固过程中发生共晶转变时所形成的奥氏体和渗碳体所组成的共晶体。珠光体

答案:珠光体是铁素体(软相)和渗碳体(硬相)组成的机械混合物。铁素体

答案:铁素体是指α-Fe或其内固溶有一种或数种其他元素所形成的晶体点阵为体心立方的固溶体。铁素体在770℃有磁性转变,在770℃以下具有铁磁性,在770℃以上则失去铁磁性。()

答案:对碳溶于α-Fe中所形成的间隙固溶体,称为奥氏体。()

答案:错在Fe-Fe3C相图中,A3温度是随着碳的质量分数的增加而上升的。()

答案:错渗碳体碳的质量分数是6.69%。()

答案:对金属化合物的特性是硬而脆,莱氏体的性能也是硬而脆,故莱氏体属于金属化合物。()

答案:错过共晶白口铸铁碳的质量分数是____,其室温组织是____。

答案:4.30%<W(C;Ld´+Fe3CI亚共晶白口铸铁碳的质量分数是____,其室温组织是____。

答案:2.11%<W(C;Ld´+P+Fe3CII过共析钢碳的质量分数是____,其室温组织是____。

答案:0.77%<W(C;珠光体和二次渗碳体亚共析钢碳的质量分数是____,其室温组织是____。

答案:0.0218%<W(C;铁素体和珠光体奥氏体和渗碳体组成的共晶产物称为____,其碳的质量分数是____。

答案:莱氏体;4.3%碳的质量分数为____的铁碳合金称为共析钢,当其从高温冷却到S点(727℃)时会发生____转变,从奥氏体中同时析出____和____的混合物,称为____。

答案:0.77%;共析;铁素体;渗碳体;珠光体奥氏体在1148℃时碳的质量分数可达____,在727℃时碳的质量分数是____。

答案:2.11%;0.77%莱氏体是由____和____组成的机械混合物。

答案:奥氏体;渗碳体珠光体是由____和____组成的机械混合物。

答案:铁素体;渗碳体填写铁碳合金基本组织的符号:奥氏体____;铁素体____;渗碳体____;珠光体____;高温莱氏体____;低温莱氏体____。

答案:A(或γ;F(或α;Fe3C(或Cm;P;Ld;Ld´铁碳合金状态图上的共析线是C,共晶线是。

答案:ECF线;铁碳合金状态图上的ES线,用符号B表示;PSK线用符号A表示;GS线用符号表示。

答案:A3。铁素体是

答案:体心立方晶格碳素工具钢随着碳的质量分数的提高，其力学性能有何变化?

答案:碳素工具钢随着碳的质量分数的增加，其硬度和耐磨性提高，而韧性下降，其应用场合也有所不同。为什么在非合金钢中要严格控制硫、磷元素的质量分数?而在易切削钢中又要适当地提高硫、磷元素的质量分数?

答案:总的来说,硫和磷是钢中的有害杂质元素。由于硫的存在,会导致钢在高温时产生“热脆”现象;由于磷的存在,会导致钢在低温时产生“冷脆”现象。因此,在非合金钢中要严格控制硫、磷元素的质量分数。但是,世界上的任何事物都有两面性,为了提高钢的切削加工性,钢中加入硫(W(S)=0.18%~0.30%),同时加入锰(W(Mn)=0.6%~1.55%),可使钢内形成大量的MnS夹杂物。在切削时,这些夹杂物可起断屑作用,从而减少动力损耗。另外,硫化物在切削过程中还具有一定的润滑作用,可以减小刀具与零件表面的摩擦,延长刀具的使用寿命。在易切削钢中适当提高磷的质量分数,可使铁素体脆化,也能提高钢材的切削性能。因此,在易切削钢中要适当地提高硫、磷元素的质量分数。特殊质量非合金钢

答案:指在生产过程中需要特别严格控制质量和性能(如控制淬透性和纯洁度)的非合金钢。优质非合金钢

答案:优质非合金钢是指除普通质量非合金钢和特殊质量非合金钢以外的非合金钢。普通质量非合金钢

答案:普通质量非合金钢是指对生产过程中控制质量无特殊规定的一般用途的非合金钢。热脆

答案:在固态下，硫（S）不溶于铁,，以FeS的形式存在于钢中。FeS与Fe能形成低熔点的共晶体(Fe+FeS),其熔点为985℃,而且分布在显微组织的晶界上。当钢材在1000℃~1200℃进行热压力加工时,由于共晶体熔化,从而导致钢在热加工时开裂的现象,称为“热脆”。高级优质碳素工具钢由于含杂质和非金属夹杂物少，在磨削加工后能获得较高级的精加工表面，可制造精度较高、形状较复杂的工具。(

)

答案:对碳素工具钢的碳的质量分数一般都大于0.7%。(

)

答案:对碳素工具钢都是高级优质钢。(

)

答案:错高碳钢的质量优于中碳钢，中碳钢的质量优于低碳钢。(

)

答案:错T10钢碳的质量分数是10%。(

)

答案:错铸钢可用于铸造生产形状复杂而力学性能要求较高的零件。(

)

答案:对Y12表示其平均碳的质量分数W(C)=0.12%的易切削钢。(

)

答案:对T12A钢按用途分类，属于____钢；按碳的质量分数分类，属于____；按主要质量等级分类，属于____。

答案:碳素工具;高碳钢;特殊质量非合金钢铸造非合金钢包括____用铸造碳钢和____用碳素铸钢。

答案:一般工程;焊接结构45钢按用途分类，属于____钢；按主要质量等级分类，属于____钢。

答案:碳素结构;优质非合金优质碳素结构钢按用途可分为____钢、____钢、____钢和弹簧钢。

答案:冷冲压;渗碳;调质在非合金钢中按钢的用途可分为____、____两类。

答案:碳素结构钢;碳素工具钢按碳的质量分数高低分类，非合金钢可分为____碳钢、____碳钢和____碳钢三类。

答案:低;中;高钢中非金属夹杂物主要有:____、____、____、____等。

答案:氧化物;硫化物;硅酸盐;氮化物钢中所含有害杂质元素主要是____、____。

答案:S;P选择制造下列工具所用的钢材：手锯锯条用（

）。

答案:T10钢;冷冲压件用（

）。

答案:08F钢在下列三种钢中，（

）钢的弹性最好;

答案:6508F牌号中，08表示其平均碳的质量分数是（

）。

答案:0.08%;普通非合金钢、优质非合金钢和特殊质量非合金钢是按（

）进行区分的。

答案:主要质量等级;渗氮

答案:在一定温度下，零件置于一定渗氮介质中，使氮原子渗入工件表层的化学热处理工艺称为渗氮。真空热处理

答案:在低于一个大气压(10-1~10-3Pa)的环境中加热的热处理工艺,称为真空热处理。表面热处理

答案:表面热处理是为改变工件表面的组织和性能，仅对其表面进行热处理的工艺。时效

答案:金属材料经过冷加工、热加工或固溶处理后，在室温下放置或适当升温加热时，发生力学性能和物理性能随着时间而变化的现象,称为时效。回火

答案:回火是指工件淬硬后,加热到Ac1以下的某一温度，保温一定时间，然后冷却到室温的热处理工艺。马氏体

答案:马氏体是碳或合金元素在α-Fe中的过饱和固溶体。正火

答案:正火是指工件加热奥氏体化后在空气中冷却的热处理工艺。正火的目的是细化晶粒,提高钢材硬度,消除钢材中的网状碳化物(或渗碳体),并为淬火、切削加工等后续工序作组织准备。退火

答案:退火是将工件加热到适当温度,保持一定时间,然后缓慢冷却的热处理工艺。连续冷却转变

答案:连续冷却转变是指工件奥氏体化后，以不同冷却速度连续冷却时，过冷奥氏体发生的转变。等温转变

答案:等温转变是指工件奥氏体化后,冷却到临界点(Ar1或Ar3)以下的某一温度区间内等温保持时,过冷奥氏体发生的相变。热处理

答案:热处理是采用适当的方式对金属材料或工件进行加热、保温和冷却,以获得预期的组织结构与性能的工艺。工件热处理后，其质量检验内容包括哪些?

答案:(1)变形与开裂检验;(2)硬度检测;(3)氧化及脱碳检验;(4)金相组织检验。有一磨床用齿轮,采用45钢制造,其性能要求是:齿部表面硬度是52~58HRC,齿轮心部硬度是220~250HBW。齿轮加工工艺流程是:下料→锻造→热处理→切削加工→热处理→切削加工→检验→成品。试分析其中的“热处理”具体指何种工艺?其目的是什么?

答案:第一个“热处理”是调质,其目的是细化组织,调整硬度,满足齿轮心部硬度是220~250HBW的要求,为切削加工和第二个“热处理”做好组织准备;第二个“热处理”是齿部感应加热表面淬火加低温回火工艺,其目的是满足齿部表面硬度52~58HRC要求。以手锯锯条(T10钢)或錾子(T8钢)为例,分析其应该具备的使用性能,并利用本章所学知识,简单地为其制定合理的热处理工艺。

答案:对于手锯锯条(T10钢),其锯齿部位应具有高硬度(HRC60左右)和高耐磨性,锯身应具有良好的塑性和韧性。手锯锯条整体应进行球化退火,然后再进行锯齿局部淬火加低温回火。对于錾子(T8钢),其刃部和头部应具有较高硬度(HRC45左右),其中部应具有良好的塑性和韧性。錾子整体应进行球化退火,然后对錾子的刃部和头部进行局部淬火加中温回火。/star3/origin/703838d0e589672abb71e66da67013fa.jpg

答案:该热处理工艺曲线是冷冲模的淬火和低温回火曲线。淬火曲线部分是先预热至500℃,保温30分钟,最终加热温度是780℃±10℃,保温10分钟,冷却介质是盐水和油,先在盐水中冷却,后在油中冷却,转入油的温度是150~180℃。低温回火温度是200~220℃,保温60分钟,冷却介质是空气。为了减少零件在热处理过程中发生变形与开裂,在零件结构工艺性设计时应注意哪些方面?

答案:(1)避免截面厚薄悬殊,合理设计孔洞和键槽结构;(2)避免尖角与棱角结构;(3)合理采用封闭、对称结构;(4)合理采用组合结构。用低碳钢(20钢)和中碳钢(45钢)制造传动齿轮,为了获得表面具有高硬度和高耐磨性,心部具有一定的强度和韧性,各需采取怎样的热处理工艺?热处理后的室温组织有何差别?

答案:对于低碳钢(20钢)制造的齿轮,为了使齿轮获得表面具有高硬度和高耐磨性,其心部具有一定的强度和韧性,需采取渗碳→淬火→低温回火热处理工艺。处理后的室温组织是:表层是回火马氏体(高碳),心部是回火马氏体(低碳)。对于中碳钢(45钢)制造的齿轮,为了使齿轮获得表面具有高硬度和高耐磨性,其心部具有一定的强度和韧性,需采取表面淬火→低温回火热处理工艺。处理后的室温组织是:表层是回火马氏体,心部是铁素体+珠光体。渗碳的目的是什么?为什么渗碳后要进行淬火和低温回火?

答案:渗碳的目的主要是提高工件表层的硬度、耐磨性和疲劳强度。因为工件渗碳后，表面硬度等性能并不能达到技术要求，所以需要在渗碳后进行淬火和低温回火。叙述常见的三种回火方法所获得的室温组织、性能及其应用。

答案:常见的三种回火方法所获得的室温组织、性能及其应用见下表回火工艺室温组织性能应用低温回火回火马氏体高硬度和耐磨性，塑性和韧性低刃具、量具、滚动轴承等中温回火回火托氏体硬度适中，弹性高弹性零件等高温回火回火索氏体硬度适中，塑性和韧性好轴、连杆、齿轮、螺栓等淬火的目的是什么?亚共析钢和过共析钢的淬火加热温度应如何选择?

答案:淬火的目的主要是使钢件得到马氏体(和贝氏体)组织,提高钢的硬度和强度,与适当的回火工艺相配合,更好地发挥钢材的性能潜力。亚共析钢淬火加热温度为Ac3以上30℃~50℃,因为在此温度范围内,可获得全部细小的奥氏体晶粒,淬火后得到均匀细小的马氏体。若加热温度过高,则引起奥氏体晶粒粗大,使钢淬火后的性能变坏;若加热温度过低,则淬火组织中尚有未溶铁素体,使钢淬火后的硬度不足,达不到技术要求。过共析钢淬火加热温度为Ac1以上30℃~50℃,此时的组织为奥氏体加渗碳体颗粒,淬火后获得细小马氏体和球状渗碳体,能保证钢淬火后得到高的硬度和耐磨性。如果加热温度超过Accm,将导致渗碳体消失,奥氏体晶粒粗化,淬火后得到粗大针状马氏体,残余奥氏体量增多,硬度和耐磨性降低,脆性增大;如果淬火温度过低,可能得到非马氏体组织,则钢的硬度达不到技术要求。现有经退火后的45钢，室温组织是F+P，在700℃、760℃、840℃加热,保温一段时间后水冷，所得到的室温组织各是什么?

答案:在700℃加热,保温一段时间后水冷,所得到的组织是F+P;在760℃加热,保温一段时间后水冷,所得到的组织是F+M;在840℃加热,保温一段时间后水冷,所得到的组织是M。正火和退火有何差别?简单说明两者的应用范围?

答案:正火主要适用于低碳钢和低碳合金钢,冷却方式为空气冷却;退火主要适用中高碳钢,冷却方式为炉内冷却。完全退火、球化退火与去应力退火在加热温度、室温组织和应用上有何不同?

答案:完全退火、球化退火与去应力退火在加热温度、室温组织和应用的区别见下表退火工艺名称加热规范室温组织工艺应用范围完全退火在AC3之上珠光体+铁素体亚共析钢球化退火在AC1之上球状珠光体共析钢和过共析钢去应力退火在AC1之下无组织变化所有钢材奥氏体、过冷奥氏体与残余奥氏体三者之间有何区别?

答案:奥氏体存在于A1温度之上；过冷奥氏体存在于A1温度之下；残余奥氏体存在于MS温度之下。简述共析钢过冷奥氏体在A1~Mf温度之间,不同温度等温时的转变产物及基本性能。

答案:共析钢过冷奥氏体在A1~Mf温度之间,不同温度等温时的转变产物及性能见下表转变温度范围过冷程度转变产物代表符号组织形态层片间距转变产物硬度A1～650℃小珠光体P粗片状约0.3μm＜25HRC650℃～600℃中索氏体S细片状0.1～0.3μm25～30HRC600℃～550℃较大托氏体T极细片状约0.1μm30～40HRC550℃～350℃大上贝氏体B上羽毛状-40～50HRC350℃～MS更大下贝氏体B下针叶状-50～60HRCMS～Mf最大马氏体M板条状-40HRC左右MS～Mf最大马氏体M双凸透镜状-＞