第一篇：工程材料與熱加工重點習題

工程材料的力學性能習題

一、填空題：

1.金屬材料的機械性能是指在載荷作用下其抵抗（）或（）的能力。

2.金屬塑性的指標主要有（）和（）兩種。

3.低碳鋼拉伸試驗的過程可以分為彈性變形、（）和（）三個階 段。

4.常用測定硬度的方法有（）、（）和維氏硬度測試法。

5.疲勞強度是表示材料在（）載荷作用下而（）的最大應力值。

6.根據低碳鋼的拉伸試驗曲線，可以將拉伸變形過程分為（）階段、（）階段、（）階段及（）階段。

7.材料的疲勞抗力一般與應力循環（）和循環（）有關。

8.沖擊韌性是表征材料抗（）載荷的能力。

9.沖擊韌性主要與（）有關，還與試樣的尺寸、形狀、表面質量及內部 組織有關，是組織結構的敏感參量。

10.韌性分為（）韌性和（）韌性兩種。

11.斷裂韌性表征裂紋失穩擴展的抗力大小，與材料內部存在（）有關。

12.彈性模量表明彈性變形的難易程度，它只與（）有關，與合金化、熱處理、冷變形等無關。

二、選擇題：

1.表示金屬材料屈服強度的符號是（）。A.ζe B.ζs C.ζb D.ζ-1 2.表示金屬材料彈性極限的符號是（）。A.ζe B.ζs C.ζb D.ζ-1 3.在測量滲碳工件的硬度時，采用的硬度測試方法的表示符號是（）。A.HB B.HR C.HV D.HS 4.金屬材料在載荷作用下抵抗變形和破壞的能力叫（）。A.強度 B.硬度 C.塑性 D.彈性

5.材料若無明顯的屈服現象，工程上規定了名義屈服極限，一般用（）表 示。A.ζ0.2 B.ζ0.1 C.ζ0.5 D.ζs 6.用壓痕深度表示硬度大小的硬度是（）。A.洛氏硬度 B.布氏硬度 C.維氏硬度 D.布氏硬度和維氏硬度

7.下列正確的標注是（）。A.HRC60 B.200HBS C.20HRC D.HBW300 8.下列正確的標注是（）。A.60HRC B.19HRC C.70HRC D.HRC67

三、判斷題

1.用布氏硬度測量硬度時，壓頭為鋼球，用符號HBS表示。

2.用布氏硬度測量硬度時，壓頭為硬質合金球，用符號HBW表示。

3.根據國標，拉伸試樣有圓形截面和方形截面兩種，長度有10d0 和5d0 兩種。

4.在工程上常用規定彈性極限ζ0.01 或ζ0.05 來作為材料的彈性指標。

5.材料屈服時若有上下屈服點，一般以下屈服點作為材料的屈服極限。

6.材料屈服時若有上下屈服點，一般以上屈服點作為材料的屈服極限。

7.機件的剛性除了與彈性模量有關，還與其截面尺寸有關。

8.材料的塑性指標斷面收縮率ψ與試樣長度無關。

9.材料的塑性指標延伸率δ與試樣長度有關。

10.材料的疲勞產生的原因與材料內部微裂紋和表面質量有關。

四、名詞解釋 1.疲勞強度 2.塑性 3.抗拉強度（強度極限）4.屈服強度（屈服極限）5.彈性極限 6.硬度 6.機械性能（力學性能）7.布氏硬度 8.洛氏硬度 9.維氏硬度10.沖擊韌性 11.斷裂韌性 金屬的結構與結晶習題

一、填空題： 1.一切固態物質可以分為（）與（）兩大類。

2.晶體缺陷主要可分為（）、（）和（）三類。

3.晶體缺陷中的點缺陷除了置換原子還有（）和（）。

4.面缺陷主要指的是（）和（）。

5.最常見的線缺陷有（）和（）。

6.體心立方晶格中的密排面是（）,密排方向是（）。

7.面心立方晶格中的密排面是（）,密排方向是（）。

8.面心立方晶格的配位數是（）。

9.體心立方晶格的配位數是（）。

10.晶體的三個特征點是（）、（）、（）。

11.如右圖箭頭所指晶向的晶向指數是（）。

12.如右圖晶胞中斜面的晶面指數是（）。

13.工業生產中細化晶粒的方法有（）、（）、（）三種

14.晶粒越細，金屬的強度越（）。

15.金屬結晶的必要條件是（）。

16.金屬結晶時過冷度越大，結晶的驅動力越（），結晶就越容易。

17.金屬的結晶包括（）和（）兩個基本過程。

18.金屬的形核包括（）和（）。

19.實際生產條件下金屬的形核方式是（）。

20.金屬鑄件的凝固方式包括（）、（）、（）三種。

21.金屬鑄錠的宏觀組織是表面的（）區、中間的（）區、中心的（）區。

22.金屬晶粒的長大主要取決于（）和（）。

23.結晶時，冷卻速度越大，實際結晶溫度（），過冷度（）。24.｛111｝晶面族中共有（）個空間位向不同的晶面。

25.｛110｝晶面族中共有（）個空間位向不同的晶面。

26.金屬的三種晶體結構中，（）結構塑性最好。

27.如右圖所示體心立方結構，圖中陰影晶面的晶面指數為（）。

二、選擇題：

1.每個體心立方晶胞中包含有（）個原子。A.1 B.2 C.3 D.4 2.每個面心立方晶胞中包含有（）個原子。A.1 B.2 C.3 D.4 3.屬于面心立方晶格的金屬有（）。A.α-Fe、銅 B.α-Fe、釩 C.γ-Fe、銅 D.γ-Fe、釩

4.屬于體心立方晶格的金屬有（）。A.α-Fe、鋁 B.α-Fe、鉻 C.γ-Fe、鋁 D.γ-Fe、鉻

5.在晶體缺陷中，屬于點缺陷的有（）。A.間隙原子 B.位錯 C.晶界 D.縮孔

6.屬于｛111｝晶面族的晶面是 A.（111）B.（100）C.（110）D.（0īī）

7.下面敘述不正確的是（）。A.單晶體內部沒有晶界 B.多晶體內部有晶界 C.晶界是小角度晶界 D.晶界就是原子紊亂排列的過渡層。

8.下面敘述正確的是（）。A.金屬結晶時體系的自由能增加 B.金屬結晶時體系的自由能減小 C.金屬結晶時體系自由能基本不變 D.金屬結晶時體系自由能有時增大有時減小

9.下面表述正確的是（）。A.液態金屬的結構與固態相近B.液態金屬的結構與氣態相近C.液態金 屬具有與固態、氣態完全不同的結構 D.液態金屬在結構上呈現長程有序、短程 無序的狀態。

11.液態金屬結晶所需的能量主要來自（）A.液體轉變為固體時能量所產生的自由能差值 B.液體結晶時出現液固界 面而產生的界面能 C.液體中的能量起伏 D.液體自身儲存的能量

12.實際晶體的線缺陷表現為（）。A.空位和間隙原子 B.位錯 C.晶界 D.亞晶界

三、判斷題

1.非晶體具有各向異性。（）

2.晶體具有各向同性。（）

3.單晶體具有各向同性，多晶體具有各向異性。（）

4.單晶體具有各向異性，多晶體具有各向同性。（）

5.不同晶體結構中不同晶面、不同晶向上的原子排列方式相同而排列緊密 程度不同。（）

6.實際金屬內部原子排列是規則的，無缺陷的。（）

7.金屬結晶時，形核率越大，則晶粒越粗。（）

8.金屬結晶后晶體結構不再發生變化。（）

9.室溫下，金屬晶粒越細小，其強度、硬度越高，塑性、韌性越低。（）

10.金屬結晶時，形核率越大，則晶粒越細。

11.晶體缺陷的存在使金屬的實際強度小于理論值，但隨著缺陷的增多，金 屬又會產生強化。（）

12.點缺陷又稱為熱缺陷。（）

13.在立方晶胞中，存在關系（h k l）⊥[h k l]。（）

14.晶向指數代表著一組相互平行、方向一致的晶向。（）

15.晶面指數并不指某一特定的晶面，而是代表一組相互平行的晶面。（）

16.所有相互平行的晶面，其晶面指數相同或僅相差一負號。（）

四、名詞解釋 1.晶體與非晶體 2.晶格 3.單晶體與多晶體 4.晶體缺陷5.冷卻曲線 6.理論結晶溫度 7.過冷度 8.均勻形核 9.異質形核 10.變質處理

五、簡答題 1.實際金屬晶體中存在哪些晶體缺陷？它們對力學性能有何影響？

2.單晶體的各向異性是如何產生的？為何實際晶體都顯示不出各項異性？

3.晶體與非晶體的本質區別是什么？

4.分析純金屬冷卻曲線上出現“過冷現象”和“平臺”的原因。合金的構造與二元合金相圖習題

一、填空題：

1.影響置換固溶體溶解度的因素主要有（）、（）、（）。

2.金屬間化合物主要有三種類型，它們是（）、（）、（）。

3.合金中的相結構包括（）和（）兩大類。

4.根據溶質原子在溶劑晶格中分布情況的不同，可將固溶體分為置換固溶體 和（）。

5.金屬間化合物的性能特點是（）。

二、選擇題：

1.下列表述不正確的是（）。A.相圖是表示在平衡狀態下，合金的組成相或組織狀態與溫度、壓力、成分 之間關系的簡明圖解 B.相圖只表示在平衡狀態下，合金中的相與溫度、壓力、成分之間關系，與組織沒有關系 C.利用相圖可以研究合金的相變、組織形成及 其變化的規律 D.相圖是制定熱加工工藝的重要工具

2.共晶反應是（）。A．一種固相同時轉變為二種固相 B．二種固相同時轉變為一種固相 C．一種液相同時轉變為二種固相 D．一種液相轉變為一種固相

3.一個合金的室溫組織為α+二次β+(α+β)，它由（）。A．二相組成 B．三相組成 C．四相組成 D．兩種組織組成物組成

4.二元合金系中，兩組元在液態無限互溶，在固態下仍能相互溶解而形成 無限固溶體的相圖稱為（）相圖。A．勻晶相圖 B．共晶相圖 C．共析相圖 D．包晶相圖

5.二元合金系中，兩組元在液態相互溶解，而在固態下只能有限固溶，在 一定溫度下同時結晶出兩種不同成分固相的轉變稱為（）。A．勻晶轉變 B．共晶轉變 C．共析轉變 D．包晶轉變

6.在一定溫度下，一定成分的單相固溶體同時結晶出兩個不同成分固相的 轉變稱為（）。A．勻晶轉變 B．共晶轉變 C．共析轉變 D．包晶轉變

7.在一定溫度下，由一種液相和一種固相相互作用而生成另一種固相的轉 變稱為（）。A．勻晶轉變 B．共晶轉變 C．共析轉變 D．包晶轉變

三、判斷題

1.間隙固溶體只能是有限固溶體。（）

2.純金屬可用一條溫度軸表示出不同溫度下的相狀態。（）

3.二元合金的組成相不僅與溫度有關，還與合金的成分有關。（）

4.杠桿定律只適用于相圖中兩相區的相或組織含量的計算。（）

5.合金的結晶不是在恒溫下進行的，而是有一定的溫度范圍。（）

6.合金在結晶過程中不只有一個固相和液相，而是在不同范圍內有不同的 相，各相成分也變化。（）

7.合金元素在固態下彼此相互溶解或部分地溶解，而形成成分和性能均勻 的固態合金稱為金屬化合物。

8.合金中各組成元素的原子按一定比例相互作用而生成的一種新的具有金 屬特性的物質稱為固溶體。

9.置換固溶體可以是無限固溶體。（）

10.合金的結晶也包括形核與長大兩個基本過程。（）

四、名詞解釋1.組織 2.合金 3.相 4.固溶體 5.金屬化合物 6.相圖 7.勻晶相圖 8.共晶相圖 9.固溶強化 10.枝晶偏析 11.組元

五、簡答題 1.間隙固溶體和間隙化合物在晶體結構和性能上有何區別？

2.純金屬結晶與合金結晶有什么異同？

3.什么是固溶強化？造成固溶強化的原因是什么？

4.合金相圖反映一些什么關系？應用時要注意什么問題？ 鐵碳合金及鐵碳相圖習題 一、一、填空題：

1.珠光體是（）和（）形成的機械混合物。

2.碳溶解在（）中所形成的（）稱為鐵素體。

3.在Fe-Fe3C相圖中，共晶點的含碳量為（），共析點的含碳量為（）。

4.低溫萊氏體是（）和（）組成的機械混合物。

5.高溫萊氏體是（）和（）組成的機械混合物。

6.在Fe-Fe3C相圖中，共晶轉變溫度是（），共析轉變溫度是（）。

7.按含碳量和室溫組織的不同，鐵碳合金相圖中的合金可分為（）、（）和（）三大類。8.用顯微鏡觀察某亞共析鋼，若估算其中的珠光體含量為 80 ％，則此鋼 的質量分數為（）。

9.碳溶解在（）中所形成的（）稱為奧氏體。

10.鋼的最大含碳量為（）。

11.滲碳體的含碳量為（）。

12.純鐵的三種同素異構體是（）、（）、（）。

二、選擇題

1.萊氏體是一種（）。A． 固溶體 B．金屬化合物 C．兩相組織 D．單相組織

2.亞共晶白口鑄鐵1000℃時，組織中的相組成是（）A．Fe3C+A+Ld B．Fe3C+A C．Ld+A 3.鐵-碳相圖中不應出現的組織是（）。A．馬氏體，B．鐵素體，C．珠光體

4.由α-Fe轉變為γ-Fe是屬于（）。A．同素異構轉變 B．共析轉變 C．共晶轉變 D．勻晶轉變

5.Fe-Fe3C 相圖是 Fe-C 合金相圖的一部分，生產中使用的碳鋼和鑄鐵的含 碳量一般不超過（），Fe－Fe3C相圖部分就可滿足生產上的要求。A．2.11% B．1.5% C．4.3% D．5% 6.Fe-Fe3C相圖是Fe-C合金相圖的一部分，其組元為（）。A．F+A B．F+Fe3C C．Fe+Fe3C D．P+Fe3C 7.當溫度在室溫至727℃時，α-Fe的體心立方晶格中的溶碳量為（）。A．0.0008%-0.0218% B．0.0008%-0.077% C．0.0218%-0.77% D． 0.77%-2.11% 8.當溫度在727-1148℃時，γ-Fe的面心立方晶格中的溶碳量為（）。A．0.0008%-0.0218% B．0.0008%-0.077% C．0.0218%-0.77% D． 0.77%-2.11% 9.在下列鐵的形態中，具有體心立方晶格的是（）。A．α-Fe B．γ-Fe C．δ-Fe D．α-Fe和δ-Fe 10.在下列鐵的形態中，具有面心立方晶格的是（）。A．α-Fe B．γ-Fe C．δ-Fe D．α-Fe和δ-Fe 11.在室溫時，鐵素體的最大的溶碳量為（）。A．0.77% B．0.0008% C．0.0218% D．2.11% 12.在727℃時，鐵素體的最大的溶碳量為（）。A．0.77% B．0.0008% C．0.0218% D．2.11% 13.在1148℃時，奧氏體的最大的溶碳量為（）。A．0.77% B．0.0008% C．0.0218% D．2.11% 14.在727℃時，奧氏體的最大的溶碳量為（）。A．0.77% B．0.0008% C．0.0218% D．2.11% 15.亞共析鋼的室溫平衡組織是（）。A．F B．P C．F+P D．P+Fe3C 16.亞共晶白口鑄鐵的室溫平衡組織是（）。A．F+P B．P+Fe3CⅡ+Ld＇ C．P+Ld＇ D．P+Fe3C 17.過共晶白口鑄鐵的室溫平衡組織是（）。A．P+Fe3CⅡ+Ld＇ B．Ld＇+ Fe3CⅠ C．P+Ld＇ D．P+Fe3C 18.亞共晶白口鑄鐵的退火組織中，不可能有下列（）組織。A．二次滲碳體 B．共析滲碳體 C．一次滲碳體 D．共晶滲 碳體

19.在 Fe-Fe3C 合金的退火組織中，含珠光體量最多的合金的碳含量為（）。A．0.0218% B．0.77% C．2.11% D．4.3% 20.在Fe-C相圖中，A1溫度是（）A．PSK線 B．GS線 C．ES線 D．ECF 線

21.在Fe-C相圖中，A3溫度是（）A．PSK線 B．GS線 C．ES線 D．ECF 線

22.在Fe-C相圖中，Acm溫度是（）A．PSK線 B．GS線 C．ES線 D．ECF 線

三、判斷題

1.亞共析鋼的性能是隨著含碳量的增加，強度、硬度升高，而塑性降低。（）

2.共析轉變形成的珠光體為單相組織。（）

3.鐵素體是碳溶解在γ-Fe中所形成的間隙固溶體。（）

4.GS線表示由奧氏體冷卻時析出鐵素體的開始線，通稱Acm線。（）

5.PSK線叫共析線，通稱A3線。（）

6.在 Fe-Fe3C 相圖中的 ES 線是碳在奧氏體中的溶解度變化曲線，通稱 A1 線。（）

7.一次滲碳體、二次滲碳體、三次滲碳體雖然析出過程不同，但本質是一樣 的。（）

8.居里溫度是770℃，是鐵磁性和非鐵磁性的轉變溫度。（）

9.二次滲碳體一般沿著奧氏體的晶界析出，呈網狀。（）

10.二次滲碳體呈網狀分布時，使鋼的性能明顯下降，因此盡量避免。（）

11.避免二次滲碳體析出的方法是正火。（）

四、名詞解釋 1.萊氏體 2.鋼與鐵 3.珠光體

五、簡答題

1.有一碳鋼試樣，金相觀察室溫平衡組織時，珠光體區域面積占到93%，其 余為網狀滲碳體，鐵素體與滲碳體的密度基本相同，室溫時鐵素體的碳含量幾乎 為零，試估算這種鋼的碳含量。

2.含碳量增加，鐵碳合金的力學性能如何變化，分析其原因。

3.同樣形狀的一塊含碳量為0.15%的碳鋼和一塊白口鑄鐵，不做成分檢驗，如何區分它們？ 4.試述鋼和鑄鐵中碳的質量分數、組織和性能的差異。

5.計算鐵碳合金中二次滲碳體的最大可能含 量。

六、綜合題

1.簡化后的Fe-Fe3C相圖如圖所示（1）填寫空白相區的相組成物；（2）根據相圖說明哪是A1、A3、Acm溫度（3）根據相圖說明亞共析鋼的結晶過程，得到的組織是什么？

2.簡化后的Fe-Fe3C相圖如圖所示（1）填寫空白相區的相組成物；（2）根據相圖鐵碳合金如何分成了哪三大類、七種？（3）根據相圖哪一種鋼的室溫組織中二次滲 碳體的含量最高？二次滲碳體對鋼的性能有何影 響？（4）根據相圖哪一部分合金的室溫組織中含 有萊氏體？

金屬的塑性變形及再結晶習題

一、填空題

1.晶體塑性變形的方式包括滑移和孿生，其中（）是主要的變形方式。

2.滑移是在（）應力作用下發生的。

3.晶體的滑移變形的痕跡叫（）。

4.晶體的滑移時沿著原子面和原子方向組合稱為（）。

5.體心立方晶格的晶體滑移時，其滑移面和滑移方向分別為()和（）。

6.金屬的晶粒越細，則其強度()，塑性（）。

7.加工硬化使金屬強度()，塑性（）。

8.在塑性變形中，孿生的結果是（）。

9.就難易程度而言，多晶體的塑性變形比單晶體要（）。

10.多晶體的塑性變形比單晶體困難，主要原因是（）、（）。11.就難易程度而言，多相合金的塑性變形要比單相合金要（）。

12.兩相合金的性能主要取決于強化相的（）。

13.冷變形會產生三種殘余內應力，分別是宏觀殘余應力、微觀殘余應力和（）。

14.冷變形產生的三種應力當中，（）是主要的，占存儲能的80-90%。

15.要消除加工硬化，通常采取的工藝措施為（）。

16.冷變形金屬在加熱時的變化分為三個階段，分別是回復、（）和 晶粒長大。

17.冷變形金屬在回復階段其組織和性能基本不變，所發生的變化只是（）。

18.冷變形金屬加熱時，控制晶粒長大主要控制（）和保溫時間。

19.熱加工的纖維組織又稱（），應盡量使其與零件上受力最大的方 向一致。

二、選擇題

1.滑移的本質是（）。A．晶體轉動 B．晶體切變 C．位錯運動 D．晶格變形

2.變形后的金屬進行加熱發生再結晶，再結晶后的金屬()。A．強度降低、塑性降低 B．硬度降低、塑性降低 C．強度增加、塑性降低 D．硬度降低、塑性提高

3.滑移和孿生變形時，原子滑移位移量是（）。A．滑移是原子距離的整數倍，孿生是原子距離的分數值 B．滑移是原子距離的分數值，孿生是原子距離的整數倍 C．滑移和孿生都是原子距離的整數倍 D．滑移和孿生都是原子距離的分數值

4.生產中“制耳”現象產生的主要原因是（）A．形變織構 B．加工硬化 C．沖壓工藝 D．內應力

5.鉛的熔點為327攝氏度，若在20攝氏度進行軋制，這種加工屬于（）。A．熱加工 B．冷加工 C．溫加工 6.變形后的金屬進行加熱發生再結晶，再結晶后的晶粒與再結晶前的晶粒的晶格類型（）。A．相同 B．不同 C．有時相同，有時不同

三、判斷題

1.滑移通常沿晶體中原子的密排面和密排方向進行。（）

2.滑移系越多，金屬發生滑移的可能性就越大，金屬的塑性就越好。（）

3.面心立方與體心立方都有12個滑移系，但故面心立方不如體心立方塑性 好。（）

4.晶體滑移的同時伴隨有晶體的轉動。（）

5.孿生變形不改變晶體的位向。（）

6.滑移比孿生變形困難。（）

7.雙晶粒晶體拉伸時出現“竹節”現象，說明晶界處沒有變形。（）

8.多晶體變形時，其內部所有晶粒同時變形。（）

9.晶體晶粒越細，晶界越多，晶粒位向對塑性變形的影響越大。（）

10.冷變形的纖維組織和熱加工的流線在本質上是相同。（）

11.微觀殘余應力在晶粒或亞晶粒范圍內存在。（）

12.晶粒長大是一個自發的過程。（）

13.晶粒的異常長大又稱為二次再結晶。（）

四、名詞解釋 1.冷加工和熱加工 2.再結晶 3.形變織構 4.塑性變形

五、簡答題

1.與單晶體相比，多晶體塑性變形有什么特點？

2.試說明冷變形對金屬的組織和性能的影響？

3.熱加工對金屬的組織與性能有何影響？

4.在金屬熱加工時，如何才能獲得細小的晶粒組織？

5.金屬的晶粒度對其力學性能有怎樣的影響？

6.說明加工硬化在生產中的利弊。鋼的熱處理習題

一、填空題

1.熱處理的三部曲是（）、（）、（），熱處理質量就是通過控制這 三個階段的工藝參數來保證的。

2.鋼在加熱時轉變為奧氏體，其過程既有成分擴散，也有晶格的（），遵循形核與長大的基本規律。

3.Mn、P 容易促使晶粒長大，性能下降，這種現象在生產工藝上稱之為（）。

4.所謂過冷奧氏體，是指冷卻到（）以下而尚未轉變的奧氏體。

5.研究過冷奧氏體的等溫轉變，需要借助的工具是（）。

6.過冷奧氏體的等溫轉變時，在高溫、中溫區轉變是擴散性相變，（）是主要的轉變控制因素。

7.過冷奧氏體的等溫轉變時，在低溫區由于過冷度太低，（）成為控制 因素。8.馬氏體轉變屬于（）型相變。

9.共析鋼過冷奧氏體有三種轉變，它們是高溫的（），中溫的（），低溫的（）。

10.珠光體片層厚度不同，其性能也不同，其中細片狀的（），其綜合 機械性能比較好。

11.珠光體片層厚度不同，其性能也不同，其中極細片狀的（），其彈 韌性比較好。

12.上貝氏體呈羽毛狀，下貝氏體呈（）狀。

13.下貝氏體呈黑針狀，上貝氏體呈（）狀。

14.高碳馬氏體，其內部亞結構為孿晶，其形狀為（）。

15.低碳馬氏體，其內部亞結構為位錯，其形狀為（）。16.完全退火適宜的鋼種是亞共析鋼的鑄、鍛、焊件，（）不宜。

17.球化退火適宜的鋼種是（）。

18.過共析鋼若退火前有嚴重的Fe3CⅡ網，應先施以（）處理，再進行球 化退火。19.擴散退火適宜的鋼種是（）。

20.鋼的淬火得到組織是（）。

21.鋼的正火得到組織是（）。

22.鋼的退火得到的組織是（）。

23.淬火是難操作的一種熱處理工藝，因為，一方面，為得到馬氏體需要快 冷；另一方面，快冷又導致很大的內應力，使鋼件易變形和開裂。因此，這是一 個矛盾，解決此矛盾，方法有二。一是（）； 二是（）。

24.分級淬火得到組織是（）。

25.等溫淬火得到組織是（）。

26.鋼件回火的目的是（）。

27.低溫回火得到的組織是（），主要用于（）的處 理。

28.中溫回火得到的組織是（），主要用于（）的處理。

29.高溫回火得到的組織是（），在生產上淬火加高溫回火的復合熱 處理工藝叫（）。

30.如圖所示，碳鋼奧氏體化后以冷速 2 進行冷卻，最終得到的組織是（）。

31.如圖所示，碳鋼奧氏體化后以ν＜νb 進 行冷卻，最終得到的組織是（）。

32.如圖所示，碳鋼奧氏體化后以νb＜ν＜ νa 進行冷卻，最終得到的組織是（）。

33.如圖所示，碳鋼奧氏體化后以ν＞νa，進行冷卻，最終得到的組織是（）。

34.感應加熱的熱源是（）。

35.感應加熱之所以只能進行表面加熱，是因為（）。

二、選擇題

1.鋼在實際加熱條件下的臨界點為（）。A．A1、A3、Acm B．Ar1、Ar3、Arcm C．Ac1、Ac3、Accm D.Ar1、Ar3、Arcm 2.鋼在實際冷卻條件下的臨界點為（）。A．A1、A3、Acm B．Ar1、Ar3、Arcm C．Ac1、Ac3、Accm D.Ar1、Ar3、Accm 3.共析鋼加熱到Ac1以上時，首先在（）形核。A．鐵素體相界和內部 B．滲碳體相界和內部 C．鐵素體以及滲碳體相界和內部 D．鐵素體以及滲碳體相界上

4.鋼的室溫組織奧氏體化，是依靠（）來實現的。A．鐵和碳原子的擴散 B．碳原子擴散和晶格改組以及鐵原子的擴散 C．鐵原子的擴散 D．鐵原子擴散和晶格改組以及碳原子的擴散

5.亞共析鋼完全奧氏體化的加熱溫度在（）以上。A．Ac3 B．Acm C．Ac1 D．Acmm 6.過共析鋼完全奧氏體化的加熱溫度在（）以上。A．Ac3 B．Acm C．Ac1 D．Acmm 7.在奧氏體晶粒度的概念中，反映鋼在加熱時奧氏體晶粒長大的傾向的晶 粒度稱為（）。A．起始晶粒度 B．實際晶粒度 C．本質晶粒度 D．實際晶粒度和 本質晶粒度

8.生產中，（）一般為本質粗晶粒鋼。A．用錳硅或鋁脫氧的鋼 B．沸騰鋼 C．鋁脫氧的鋼 D．鎮靜鋼

9.生產中，（）一般為本質細晶粒鋼。A．用錳硅或鋁脫氧的鋼 B．沸騰鋼 C．錳硅脫氧的鋼 D．鎮 靜鋼

10.鋼的成分是形成本質粗或細晶粒鋼的主要原因，鋼中的（）等合金 元素有阻止奧氏體晶粒長大的作用。Ⅰ．釩；Ⅱ．鈦；Ⅲ．鎢；Ⅳ．錳；Ⅴ．碳；Ⅵ．鉻。A．Ⅰ+Ⅱ+Ⅳ+Ⅴ B．Ⅰ+Ⅱ+Ⅲ+Ⅵ C．Ⅳ+Ⅴ D．Ⅲ+Ⅳ+Ⅴ

11.鋼的成分是形成本質粗或細晶粒鋼的主要原因，鋼中的（）等合金 元素有促進晶粒長大的作用。Ⅰ．釩；Ⅱ．鈦；Ⅲ．鎢；Ⅳ．錳；Ⅴ．碳；Ⅵ．鉻。A．Ⅰ+Ⅱ+Ⅳ+Ⅴ B．Ⅰ+Ⅱ+Ⅲ+Ⅵ C．Ⅳ+Ⅴ D．Ⅲ+Ⅳ+V 12.完全退火主要用于（）。A．亞共析鋼 B．共析鋼 C．過共析鋼 D．所有鋼種

13.正火是將工件加熱到一定溫度，保溫一段時間，然后采用的冷卻方式是（）。A．隨爐冷卻 B．在油中冷卻 C．在空氣中冷卻 D．在水中冷卻

14.退火是將工件加熱到一定溫度，保溫一段時間，然后采用的冷卻方式是（）。A．隨爐冷卻 B．在油中冷卻 C．在空氣中冷卻 D．在水中冷卻

15.碳鋼的淬火工藝是將其工件加熱到一定溫度，保溫一段時間，然后采用 的冷卻方式是（）。A．隨爐冷卻 B．在風中冷卻 C．在空氣中冷卻 D．在水中冷卻

16.碳鋼的高溫回火的溫度大致為（）。A．500℃ B．450℃ C．400℃ D．350℃

17.碳鋼的中溫回火的溫度大致為（）。A．350℃ B．300℃ C．250℃ D．200℃

18.碳鋼的低溫回火的溫度大致為（）。A．100℃ B．150℃ C．250℃ D．200℃

19.在等溫冷卻轉變曲線上，過冷奧氏體在中溫區的轉變產物是（）。A．珠光體 B．馬氏體 C．索氏體 D．貝氏體

20.貝氏體是（）的機械混合物。A．F與Fe3C B．F與碳化物 C．過飽和碳的鐵素體與碳化物 D．碳 化物與殘余奧氏體

21.馬氏體是（）。A．機械混合物 B．過飽和碳的α相 C．過冷奧氏體 D．碳化物與 殘余奧氏體

22.過冷奧氏體的等溫冷卻轉變過程中（）轉變過程會出現殘余奧氏體。A．珠光體 B．貝氏體 C．馬氏體 D．屈氏體

23.在共析鋼的馬氏體等溫轉變區，由于過冷度極大，（）。A．只發生鐵原子的擴散 B．只發生碳原子的擴散 C．鐵原子和碳原子只有一定程度的擴散 D．僅有鐵原子的晶格重組

24.對片狀馬氏體而言，下列說法錯誤的是（）。A．位錯馬氏體 B．孿晶馬氏體 C．過飽和的α固溶體 D．具 有高的強度

25.臨界冷卻速度是鋼淬火時獲得全部（）組織的最小冷卻速度。A．F B．P C．S D．M 26.馬氏體隨著回火溫度的升高，強度和硬度（），塑性和韌性（）。A．提高/降低 B．降低/提高 C．不變/提高 D．降低/不變

27.退火是把鋼加熱到一定溫度、保溫后（）冷卻的操作。A．緩慢 B．較快 C．快速 D．急速

28.共析鋼退火后的組織主要是（）。A．珠光體 B．鐵素體 C．奧氏體 D．馬氏體

29.過共析碳鋼的退火組織是________。A．F+Fe3CⅢ B．F+P C．P+Fe3CⅡ D．P+Fe3CⅢ

30.關于退火的目的，正確的敘述是（）。A．降低硬度，改善切削加工性 B．提高塑性，降低硬度 C．消除組織缺陷，提高強度 D．提高強度，防止變形

31.消除金屬塑性變形后產生的殘余應力，應采取的措施是（）。A．回火 B．退火 C．正火 D．淬火

32.不完全退火時應把過共析鋼加熱，使其組織變為（）。A．鐵素體 B．鐵素體+奧氏體 C．奧氏體 D．奧氏體+滲碳體

33.完全退火時應把亞共析鋼加熱，使其組織轉變為（）。A．鐵素體 B．鐵素體+奧氏體 C．奧氏體 D．奧氏體+滲碳體

34.不完全退火適用于（）。A．工業純鐵 B．亞共析鋼 C．共析鋼 D．過共析鋼

35.不完全退火是把（）鋼加熱到一定溫度、保溫后緩冷的一種操作。A．鋼 B．亞共析鋼 C．共析鋼 D．過共析鋼

36.為降低低碳冷軋鋼板的硬度，宜采用下列（）工藝。A．完全退火 B．球化退火 C．再結晶退火 D．等溫退火 37.消除加工硬化的正確方法是（）。A．完全退火 B．不完全退火 C．再結晶退火 D．低溫退火

38.下列退火中，無相變的熱處理工藝是（）。A．完全退火 B．不完全退火 C．球化退火 D．去應力退火

39.亞共析鋼的加熱溫度在（）范圍，使鋼的組織完全奧氏體化，淬火后 獲得馬氏體和少量的殘余奧氏體，此稱完全淬火。A．Ac3＋30-50℃ B．Ac1＋30-50℃ C．Ac3＋10-30℃ D．Ac1＋ 10-30℃

40.過共析鋼加熱溫度在（），鋼的組織沒有完全奧氏體化，稱為不完全 淬火。A．Ac3＋30-50℃ B．Ac1＋30-50℃ C．Ac3＋10-30℃ D．Ac1 ＋10-30℃

41.亞共析鋼的加熱溫度在Ac3＋30-50℃范圍，使鋼的組織完全奧氏體化，淬火后獲得馬氏體和少量的殘余奧氏體，此稱為（）。A．亞溫淬火 B．等溫淬火 C．完全淬火 D．不完全淬火

42.過共析鋼的加熱溫度在Ac1＋30-50℃范圍，使鋼的組織完全奧氏體化，淬火后獲得馬氏體、碳化物和少量的殘余奧氏體，此稱為（）。A．亞溫淬火 B．等溫淬火 C．完全淬火 D．不完全淬火

43.碳鋼正火處理后可獲得（）。A．鐵素體組織 B．珠光體組織 C．索氏體組織 D．屈氏體組 織

44.為改善低碳鋼的切削加工性應進行（）熱處理。A．等溫退火 B．完全退火 C．球化退火 D．正火

45.正火能夠代替完全退火，獲得的組織強度和硬度和退火相比（）。A．更高 B．更低 C．一樣 D．不一定

46.等溫淬火可使鋼具有（）。A．馬氏體組織 B．馬氏體+殘余奧氏體組織 C．回火馬氏體組織 D．下貝氏體組織

47.齒輪要求表面強度、硬度高，而心部韌性好，所以可選用淬透性（）的材料。A．高 B．低 C．沒有要求 D．中等

48.船用柴油機連桿螺栓要求截面性能一致，故應選用淬透性（）的材料。A．高 B．低 C．沒有要求 D．中等

49.奧氏體化條件越有利，過冷奧氏體穩定性越好，孕育期越長，C曲線的 位置也就越向（）移，臨界冷速也越小，所以鋼的淬透性也越好。A．上 B．下 C．左 D．右

50.鋼中加入除Co外的其它合金元素一般均能使其C曲線右移，從而（）。A．增大臨界冷速 B．增加淬透性 C．減小其淬透性 D．增大其 淬硬性

51.淬火鋼的硬度一般為（）左右，常采用銼刀銼削檢驗鋼是否淬上火。如能銼削，表明沒淬上火。A．50HRC B．60HRC C．70HRC D．75HRC 52.淬火時的淬火應力主要是（）。A．熱應力 B．組織應力 C．殘余應力 D．熱應力和組織應力

53.淬火鋼重新加熱至150-250℃，保溫后在空氣中冷卻的操作，稱為（）。A．低溫回火 B．中溫回火 C．高溫回火 D．軟化回火

54.淬火鋼進行低溫回火的目的是為了消除淬火應力，保持（）。Ⅰ．強度；Ⅱ．塑性；Ⅲ．硬度；Ⅳ．耐熱性；Ⅴ．耐磨性；Ⅵ．耐蝕性。A．Ⅱ+Ⅲ+Ⅴ B．Ⅲ+Ⅴ C．Ⅱ+Ⅳ+Ⅵ D．Ⅰ+Ⅵ

55.淬火鋼在350-500℃回火可獲得（）。A．回火馬氏體組織 B．回火屈氏體組織 C．回火索氏體組織 D．回火 珠光體組織

56.淬火與高溫回火結合起來稱為（）。A．球化處理 B．冷處理 C．孕育處理 D．調質處理 57.淬火鋼高溫回火的目的是為了使鋼具有良好的（）。A．化學性能 B．綜合機械性能 C．物理性能 D．工藝性能

58.淬火鋼出現不可逆回火脆性的溫度是（）。A．150-250℃ B．250-350℃ C．350-450℃ D．450-650℃

59.淬火鋼回火時出現可逆回火脆性的溫度是（）。A．150-250℃ B．250-350℃ C．350-450℃ D．450-650℃

60.過共析鋼正常淬火得到的組織是（）。A．M+Ar（少量）B．M+Fe3C +Ar（少量）C．M+Fe3C D．M+F +Ar（少量）

三、判斷題

1.一般地，加熱溫度越高，原子的擴散速度越快，奧氏體化速度也越快。（）2.一般地，加熱速度越快，轉變溫度向高溫轉移，奧氏體化速度越快。（）

3.鋼的原始組織越細，其奧氏體化速度越快。（）

4.是否是本質細晶粒鋼，可以用本質晶粒度進行測量。（）

5.本質粗、細晶粒鋼，只是表明鋼在一定溫度范圍內的過熱敏感性。（）

6.含Mn、P的鋼加熱時容易過熱。（）

7.馬氏體是含碳過飽和的α相。（）

8.馬氏體是體心立方結構。（）

9.馬氏體是體心正方結構。（）

10.高碳馬氏體的性能特點是硬且脆。（）

11.馬氏體轉變也有形核與長大。（）

12.馬氏體轉變有一定的溫度范圍。（）

13.馬氏體轉變也有成分擴散。（）

14.除Co以外的所有合金元素都使 C曲線右移。（）

15.等溫退火比完全退火的組織要均勻。（）

16.與完全退火相比，等溫退火的意義主要在于節省了退火時間，提高了效 率。（）

17.合金元素溶于奧氏體后，均能增加過冷奧氏體的穩定性。（）

18.滲氮處理是將活性氮原子滲入工件表層，然后再進行淬火和低溫回火的 一種熱處理方法。（）

19.馬氏體轉變溫度區的位置主要與鋼的化學成分有關，而與冷卻速度無 關。（）

20.去應力退火是將工件加熱到Ac3線以上，保溫后緩慢地冷卻下來地熱處 理工藝。（）

21.在生產中，習慣把淬火和高溫回火相結合的熱處理方法稱為預備熱處 理。（）

22.馬氏體硬度主要取決于馬氏體中的合金含量。（）

23.鋼的熱處理后的最終性能，主要取決于該鋼的化學成分。（）

24.過共析鋼完全退火后能消除網狀滲碳體。（）

25.擴散退火的目的主要是消除成分偏析。（）

26.擴散退火的主要工藝缺陷是使鋼產生過熱，且工件燒損嚴重。（）

27.去應力退火的加熱溫度不會超過Ac1 溫度。（）

28.去應退火不會改變組織形貌。（）

29.鋼的正火加熱溫度都在其臨界點溫度以上。（）

30.空氣中冷卻都屬于正火。（）

31.正火可用于過共析鋼消除網狀的Fe3CⅡ，為球化退火做好組織準備。（）

32.正火可作為低、中碳結構鋼的預先熱處理，可獲得合適硬度，便于切削 加工。（）

33.低碳鋼淬火后的組織是板條馬氏體。（）

34.鹽水比水的冷速快，水比油的冷速快。（）35.合金鋼工件一般油冷。（）36.鋼的淬透性好，淬硬性也一定好。（）

37.鋼的淬硬性好，淬透性也一定好。（）

38.若要求零件沿整個截面的力學性能是均勻的，則該零件一定要采用高淬 透性的鋼種。（）39.汽車半軸可以采用低淬透性鋼種。（）

40.低溫回火可以減少淬火馬氏體的應力和脆性，同時保留馬氏體高的硬度 和耐磨性。（）41.碳鋼中溫回火組織彈韌性很好，因此主要用于彈簧的處理。（）42.碳鋼高溫回火得到的組織是索氏體，其綜合機械性能好。（）

43.調質組織在硬度相同情況下，塑性及韌性比正火要好。（）

44.一般認為與ε-碳化物在晶界上析出有關，具有不可逆性，唯一辦法是 避免在該區溫度回火。（）

45.W、Mo可抑制高溫回火脆。（）

46.感應加熱只適用于中碳鋼及中碳低合金鋼。（）

47.感應加熱表面淬火加熱速度快，時間短，因此氧化、脫碳，過熱、變形 等淬火缺陷可以避免。（）

48.感應加熱表面淬火得到的馬氏體比普通淬火組織要細，且硬度高，韌性 好。（）

49.感應加熱表面淬火可以提高鋼的疲勞強度。（）

四、名詞解釋 1.熱處理 2.本質晶粒度 3.本質細晶鋼 4.馬氏體 5.球化退火 6.臨界冷速 7.淬透性 8.淬硬性 9.淬火缺陷 10.回火 11.淬火 12.化學熱處理 13.過熱 14.分級淬火法 15.等溫淬火法

五、簡答題

1.簡述共析碳鋼奧氏體化的基本過程。

2.鋼件為什么能進行各種各樣的熱處理？

3.碳的質量分數超過0.6%以后，馬氏體的強度、硬度變化趨于平緩，為什 么高于0.6%的碳鋼還廣泛使用？

4.過冷奧氏體的等溫轉變組織有幾種？

5.金屬強化的四種基本方式是什么？金屬強化的本質是什么？

6.工業生產上，細晶強化的方法有哪些？

7.為什么說馬氏體強化包含了鋼的四種基本強化方式？

8.簡述馬氏體的主要形狀及性能特點？

9.簡述貝氏體的形狀和性能特點？

10.填寫下表： 組織名稱 相組成 組織形貌特征 性能特點 珠光體 下貝氏體 低碳馬氏體 11.填寫下表：

12.填寫下表：

13.什么是殘余奧氏體？對鋼的性能有何影響？

14.什么是臨界冷速？在鋼的C曲線上畫出臨界冷速曲線。

15.簡述低溫回火的組織性能特點和在生產上的應用范圍。組織名稱 相組成 組織形貌特征 性能特點 索氏體 上貝氏體 高碳馬氏體 組織名稱 相組成 組織形貌特征 性能特點 珠光體 索氏體 屈氏體

16.簡述中溫回火的組織性能特點和在生產上的應用范圍。

17.簡述高溫回火的組織性能特點和在生產上的應用范圍。

18.退火與正火的主要區別是什么？

19.感應加熱表面淬火的原理是什么？有何特點？

20.化學熱處理的基本過程是什么？常用的化學熱處理方法有哪些？ 21.鋼經高頻淬火后，為什么硬度一般比普通淬火高，韌性還好？

22.為什么說鋼的熱處理工藝性主要是指淬透性？

合金鋼習題

一、填空題

1.碳鋼是指含碳量（）的鐵碳合金，實際使用的 C 鋼＜1.4%C，C 鋼 冶煉容易，價廉，應用廣泛。

2.鋼的質量的好壞主要取決于（）的含量。

3.S使鋼具有（）脆性，P使鋼具有（）脆性。

4.合金元素在鋼中的存在形式有兩種，即（）和（）。

5.對高速鋼最主要的性能要求是（）。

6.20CrMnTi鋼是屬于（）鋼（填鋼種），60Si2Mn鋼屬于（）鋼（填鋼種）

7.Gr15屬于（）鋼（填鋼種），40Cr鋼屬于（）鋼（填鋼 種）。

8.對合金量具鋼的主要性能要求是（）。

9.在退火、正火和調質處理狀態下，鋼的基體相都是（）和（）

。10.高速鋼經淬火加多次高溫回火后，具有很高的（）和較好的耐磨性。

11.冷作模具鋼Cr12的主要缺點是（）。

12.冷作模具使金屬冷態成形，工作時，受到強烈的沖壓力作用，因此要求 其（）高，以保證模腔尺寸不變形開裂。

13.合金滲碳鋼滲碳后一般的熱處理工藝是（）。

14.熱作模具鋼最后的的熱處理一般是（）。

15.工具鋼的預備熱處理一般是（），以獲得合適的加工硬度，并為后續熱處理做好組織準備。

16.合金調質鋼40Cr中 Cr的作用是（）。

17.20CrMnTi鋼中Ti元素主要作用是（）。

18.9SiCr鋼屬于（）鋼（填具體鋼種）。

19.CrWMn鋼屬于（）鋼（填具體鋼種）。

20.高速鋼W6Mo5Cr4V2中W、Mo、V的作用主要是提高鋼的（），Cr的作用主要是提高鋼的（）。

二、選擇題

1.T10鋼可用來制造（）。A．齒輪 B．銑刀 C．手用鋸條 D．機床主軸

2.制作銼刀可用（）鋼 A．45 B．60 C．T7 D．T10 3.制作車床齒輪可用（）鋼 A．45 B．60 C．T7 D．T10 4.制造連桿，通常采用（）。A． 15MnVN B．20Cr C．40Cr D．65Mn 5.關于碳素鋼的分類，下列敘述不正確的是（）。A．按質量可分為普通、優質和高級優質等三類 B．按組織可分為F、P、P ＋Fe3C 等三類 C．按成分可分為低、中、高碳等三類 D．按冶煉方法可分為 轉爐、平爐和電爐等三類

6.沸騰鋼在澆注前采用的脫氧劑是（）。A．錳鐵 B．錳鐵與硅 C．鋁與硅鐵 D．鋁與碳

7.鎮靜鋼在澆注前采用的脫氧劑是（）。A．錳鐵與鋁 B．錳鐵與硅 C．鋁與硅鐵 D．鋁與碳

8.脫氧程度不同，可獲得不同質量的鋼，質量居中的稱為（）。A．沸騰鋼 B．鎮靜鋼 C．半沸騰鋼 D．半鎮靜鋼

9.中碳鋼的含碳量為（）。A．＜0.25% B．0.25～0.6% C．＞0.25% D．＞0.6% 10.高碳鋼的含碳量為（）。A．＞0.25% B．＞0.6% C．0.25～0.6% D．＞0.7% 11.含碳量為（）的鋼稱為低碳鋼。A．＜0.25% B．＜0.1% C．＜0.77% D．＜2.11% 12.以下符合低碳鋼的力學性能特點的是（）。A．強度較低而塑性較好 B．強度較低而塑性較差 C．強度較高而疲勞性能低 D．強度較低和韌性較差

13.以下符合高碳鋼的力學性能特點的是（）。A．硬度較低而塑性較好 B．強度較低而塑性較差 C．硬度很高而塑性較差 D．強度較低和韌性較差

14.普通地腳螺栓宜選用（）。A．45 B．Q215-A C．T8A D．22g 15.普通拉桿宜選用（）。A．45 B．Q235-A C．T8A D．22g 16.關于優質碳鋼，正確的敘述是（）。A．S、P含量比普碳鋼多而質優 B．鋼號數字是含碳量的一萬倍 C．可附加符號A表示高級優質 D．含碳量越高，強度硬度越大

17.有關45鋼，正確的敘述是（）。A．含碳量為4.5% B．優質碳素結構鋼 C．低碳鋼 D．過共析鋼

18.鑄鋼ZG270-500，其中“270”和“500”分別表示材料的（）。A．沖擊韌性和延伸率 B．屈服極限的沖擊韌性 C．強度極限的斷面 收縮率 D．屈服極限和強度極限

19.（）鋼主要用來制造齒輪、軸類、連桿、套筒等零件，如機車車軸、汽車、拖拉機的曲軸、內燃機車的低速齒輪等。Ⅰ．20；Ⅱ．30；Ⅲ．45；Ⅳ．50；Ⅴ．60；Ⅵ．65；Ⅶ．70。A．Ⅱ+Ⅲ+Ⅳ B．Ⅰ+Ⅱ C．Ⅰ+Ⅱ+Ⅲ D．Ⅱ+Ⅲ

20.T10鋼的平均含碳量為（）。A．10% B．1% C．0.1% D．0.01% 21.木工用的斧和鑿宜選用（）。A．45 B．Q235-A C．T8A D．T12A 22.銼刀和板牙宜選用（）。A．45 B．Q235-A C．T8A D．T12A

23.熱處理后的合金滲碳鋼零件表面滲碳層組織為（）。A．回火馬氏體 B．回火馬氏體＋少量殘余奧氏體 C．回火馬氏體＋合金碳化物 D．回火馬氏體＋合金碳化物＋少量殘余奧 氏體

24.熱處理后的合金滲碳鋼零件心部獲得的組織是（）。A．屈氏體＋少量回火馬氏體＋少量鐵素體 B．低碳回火馬氏體＋少量回火馬氏體＋少量鐵素體 C．屈氏體＋少量鐵素體 D．低碳回火馬氏體或屈氏體＋少量回火馬氏體＋少量鐵素體

25.（）用于尺寸較大、載荷較高的重要耐磨零件如汽車、拖拉機上 承受沖擊載荷的齒輪、軸、花鍵軸等。A．20Cr B．20CrMnTi C．18Cr2Ni4WA D．20 26.合金調質鋼常選用的材料是（）。A．20Cr B．40Cr C．4Cr9Si2 D．4Cr13 27.較重要的軸宜選用（）材料。A．16Mn B．20Cr C．Q235 D．40Cr

28.40CrNiMo鋼中Cr、Ni元素的主要作用是（）。A．提高強度 B．強化鐵素體提高淬透性 C．細化晶粒 D．提高硬度

29.合金彈簧鋼常用的材料有（）。A．20CrMnTi B．60Si2Mn C．40Cr D．16Mn 30.GCr15中Cr的含量為（）。A．15% B．0.15% C．1.5% D．0.015%

31.滾動軸承鋼的常規熱處理為（）。A．球化退火＋淬火＋低溫回火 B．球化退火＋淬火＋高溫回火 C．淬火＋低溫回火 D．淬火＋高溫回火

32.常用的低合金刃具鋼是（）。A．T8 B．9SiCr C．W18Cr4V D．GCr15 33.常用低合金刃具鋼的牌號是（）。A．CrWMn B．9CrW5 C．W18Cr4V D．GCr15 34.（）是典型的低合金刃具鋼，廣泛用于制造低速切削刃具和薄刃刀 具，如銼刀、板牙、絲錐等。A．T8 B．9SiCr C．W18Cr4V D．GCr15

35.低合金刃具鋼的熱處理為（）。A．球化退火＋淬火＋低溫回火 B．球化退火＋淬火＋高溫回火 C．淬火＋低溫回火 D．淬火＋高溫回火

36.常用的高速鋼是牌號是（）。A．CrWMn B．9SiCr C．W18Cr4V D．T13

37.高速鋼一般多采用油淬和分級淬火，淬火組織為（）。A．馬氏體＋大量殘余奧氏體 B．馬氏體＋粒狀碳化物＋大量殘余奧氏體 C．馬氏體 D．馬氏體＋粒狀碳化物

三、判斷題

1.Si、Mn對鋼的性能影響不大，少量時有益。（）

2.合金結構鋼和合金工具鋼中含碳量的表示方式都是一樣的。（）

3.低合金結構鋼出廠后使用時一般不再進行熱處理。（）

4.高速鋼的淬透性很高，空淬即可淬成馬氏體。（）

5.高速鋼是萊氏體鋼。（）

6.高速鋼是過共析鋼。（）

7.W6Mo5Cr4V2比W18Cr4V的熱塑性、韌性好。（）

8.Cr12MoV鋼屬于萊氏體鋼，含有大量的碳化物，硬度高、耐磨。（）

9.4Cr5MoSiV1（H13）鋼是綜合性能較好、應用最廣的熱作模具鋼。（）10.3Cr2W8V（H21），主要優點是紅硬性好，但韌性及抗熱疲勞性較差，且 成本高，在淘汰之列。（）

11.耐磨鋼ZGMn13在室溫下的組織為單相奧氏體。（）

12.不銹鋼之所以不銹，是因為其為單相組織，形不成原電池效應。（）

四、名詞解釋 1.紅硬性（熱硬性）2.回火穩定性（回火抗力）3.低溫回火脆 4.高溫回火脆 5.二次硬化

五、簡答題

1.合金元素對鋼的性能有何影響？

2.合金元素對淬火鋼的回火轉變有何影響？

3.什么是滲碳鋼？其最終熱處理采用何種處理？獲得的組織是什么？

4.什么是調質鋼？它的化學成分有何特點？主要應用是什么？有何性能要 求？

5.現有 20CrMnTi 鋼制造的汽車齒輪，要求齒面硬化層為 1.0-1.2mm，齒面 硬度為 58-62HRC，心部硬度為 35-40HRC，其生產工藝路線為：下料→鍛造→正 火→加工齒形→滲碳→預冷淬火→低溫回火→噴丸→精磨。試說明

第二篇：工程材料與熱加工 判斷題

判斷題專項練習

第一章 工程材料的力學性能

1.用布氏硬度測量硬度時，壓頭為鋼球，用符號HBS表示。

2.用布氏硬度測量硬度時，壓頭為硬質合金球，用符號HBW表示。

3.金屬材料的機械性能可以理解為金屬材料的失效抗力。

第二章 工程材料結構

（一）金屬的晶體結構 1.非晶體具有各向異性。

2.每個體心立方晶胞中實際包含有2個原子。3.每個面心立方晶胞中實際包含有4個原子。4.晶體具有各向同性。

5.單晶體具有各向同性，多晶體具有各向異性。6.單晶體具有各向異性，多晶體具有各向同性。7.不同晶體結構中不同晶面、不同晶向上的原子排列方式相同而排列緊密程度不同。

8.實際金屬內部原子排列是規則的，無缺陷的。

（二）金屬的結晶與相圖

1.物質從液體狀態轉變為固體狀態的過程稱為結晶。

2.金屬結晶后晶體結構不再發生變化。

3.在金屬的結晶中，隨著過冷度的增大，晶核的形核率N和長大率G都增大，在N/G增大的情況下晶粒細化。

4.液態金屬結晶時的冷卻速度越快，過冷度就越大，形核率和長大率都增大，故晶粒就粗大。5.物質從液體狀態轉變為固體狀態的過程稱為凝固。

6.液態金屬冷卻到結晶溫度時，液態金屬中立即就有固態金屬結晶出來。

7.合金中各組成元素的原子按一定比例相互作用而生成的一種新的具有金屬特性的物質稱為固溶體。

8.合金元素在固態下彼此相互溶解或部分地溶解，而形成成分和性能均勻的固態合金稱為金屬化合物。

（三）鐵碳合金相圖

1.鐵素體是碳溶解在α-Fe中所形成的置換固溶體。

2.鐵素體是碳溶解在γ-Fe中所形成的間隙固溶體。

3.GS線表示由奧氏體冷卻時析出鐵素體的開始線，通稱Acm線。

4.PSK線叫共析線，通稱Acm線。

5.奧氏體是碳溶解在γ-Fe中所形成的間隙固溶體。

6.ES線是碳在奧氏體中的溶解度變化曲線，通稱Acm線。

7.在Fe-Fe3C相圖中的ES線是碳在奧氏體中的溶解度變化曲線，通常稱為A3線。

（四）高分子材料與陶瓷

1.高分子材料是良好的絕緣體。

2.熱固性塑料比熱塑性塑料的耐熱性要低。3.高分子材料的耐酸性良好。

4.晶態高聚物比無定形高聚物的強度和硬度都要高。

5.陶瓷的一般生產過程是: 原料的制備─燒結─加工成型。

6.普通陶瓷的組織由晶相、玻璃相和氣相組成 7.陶瓷的結合鍵主要是離子鍵和共價鍵。8.陶瓷的彈性模量一般低于金屬材料。第三章 改變材料性能的主要途徑

（一）金屬的塑性變形與再結晶

1.在體心立方晶格中，滑移面為｛１１１｝×6，滑移方向為<110>×2，所以滑移系數為12。2.變形后的金屬再結晶退火溫度越高,退火后得到的晶粒越粗大。

3.鎢的熔點為3380攝氏度，在1100攝氏度進行軋制屬于熱變形。

4.金屬的晶粒越細，則其塑性愈差。5.加工硬化使金屬強度降低。

6.變形后的金屬進行加熱發生再結晶，再結晶后的晶粒與再結晶前的晶粒晶型相同。

（二）鋼的熱處理

1.完全退火是將工件加熱到Acm以上30～50℃，保溫一定的時間后，隨爐緩慢冷卻的一種熱處理工藝。

2.合金元素溶于奧氏體后，均能增加過冷奧氏體的穩定性。

3.滲氮處理是將活性氮原子滲入工件表層，然后再進行淬火和低溫回火的一種熱處理方法。4.馬氏體轉變溫度區的位置主要與鋼的化學成分有關，而與冷卻速度無關。

5.去應力退火是將工件加熱到Ac3線以上，保溫后緩慢地冷卻下來地熱處理工藝。

6.減低硬度的球化退火主要適用于亞共析鋼。7.在生產中，習慣把淬火和高溫回火相結合的熱處理方法稱為預備熱處理。

8.除鈷之外，其它合金元素溶于奧氏體后，均能增加過冷奧氏體的穩定性，使C曲線左移。9.馬

氏體硬度主要取決于馬氏體中的合金含量。10.晶粒度是用來表示晶粒可承受最高溫度的一種尺度。

11.鋼的熱處理后的最終性能，主要取決于該鋼的化學成分。

12.鋼的熱處理是通過加熱，保溫和冷卻，以改變鋼的形狀，尺寸，從而改善鋼的性能的一種工藝方法。

13.熱處理的加熱，其目的是使鋼件獲得表層和心部溫度均勻一致。

14.過共析鋼完全退火后能消除網狀滲碳體。15.淬火鋼隨著回火溫度的升高，鋼的硬度值顯著降低，這種現象稱為回火脆性。

16.調質鋼經淬火和高溫回火后的組織是回火馬氏體。

17.馬氏體轉變的Ms和Mf溫度線，隨奧氏體含碳量增加而上升。第四章 常用金屬材料

（一）碳鋼與合金鋼

1.合金元素均在不同程度上有細化晶粒的作用。2.1Cr18Ni9鋼是一種馬氏體不銹鋼。3.5CrNiMo鋼是合金結構鋼。4.40Cr鋼是合金滲碳鋼。

5.20CrMnTi鋼是合金調質鋼。6.GCr15是專用的合金工具鋼。7.1Cr13鋼是奧氏體不銹鋼。8.W18Cr4V鋼是不銹鋼。

（二）鑄鐵

1.灰口鑄鐵可通過熱處理改變石墨的形態。2.可鍛鑄鐵加熱到高溫可進行鍛造加工。

3.球墨鑄鐵中的球狀石墨是通過球化退火得到的。

4.灰口鑄鐵可通過表面淬火，提高其表面的硬度和耐磨性。

（三）有色金屬及其合金

1.形變鋁合金牌號中，字首用“LF”表示硬鋁合金。

2.硬鋁合金牌號（如LY12）中的數字“12”表示強度值。

3.銅合金牌號中，字首“H”表示青銅。

4.形變鋁合金牌號中，字首“LD”表示超硬鋁合金。

5.形變鋁合金牌號中，字首“LC”表示鍛鋁合金。6.銅合金牌號中，字首“Q”表示黃銅。

7.形變鋁合金牌號中，字首“LY”表示防銹鋁合金。

8.普通黃銅是銅和鉛組成的二元合金。9.青銅是Cu和Sn的合金。第五章 其他工程材料

1.ABS是一種綜合性能良好的工程塑料，可制造泵葉輪、儀表殼等。

2.尼龍的耐磨性和自潤滑性很好，強韌性好，可制造軸承、齒輪等。

3.錦綸是一種合成纖維。

4.高壓聚乙烯的分子鏈支鏈較多，相對分子質量、結晶度較低，質地柔軟，常用來制作塑料薄膜、軟管和塑料瓶等。

5.Al2O3陶瓷具有高的高溫強度和高的化學穩定性，可制造坩堝、爐膛、內燃機火花塞、高溫模具等。

6.氧化鋁的熔點高達2050℃，而且抗氧化性好，所以廣泛用作耐火材料。

7.氧化鋁陶瓷具有很低的電阻率和低的導熱率，是很好的電絕緣材料和絕熱材料。

8.碳化硅陶瓷通常用于加熱元件、砂輪及磨料等。

第六章

鑄造

1.鑄件最后凝固的地方形成的是壓應力。2.鑄件的變形與開裂是由凝固收縮引起的。3.離心鑄造便于制造雙金屬鑄件。4.灰鑄鐵的強度與鑄件壁厚大小無關。5.熔模鑄造可獲得無分型面的鑄型。第七章

鍛壓

1.自由鍛件的形狀結構應盡量簡單。2.大型曲軸可以采用模鍛法制造。

3.鍛造只能改變金屬坯料的形狀而不能改變金屬的力學性能。

4.金屬材料塑性和變形抗力只與金屬的本質有關而與變形條件無關。第八章

焊接

1.在焊接接頭熱影響區中，性能最好的區域是熔合區。

2.在焊接接頭熱影響區中，性能最差的區域是正火區。

3.被焊鋼材的碳當量越高，其焊接性越好。4.被焊鋼材的碳當量越低，其焊接性越好。5.直流焊接厚件時宜采用反接法。6.直流焊接薄件時宜采用正接法。

第三篇：工程材料與熱加工(一)習題答案第9章

第9章習題解答參考

自測題

一、名詞解釋

1.余塊：

為了簡化鍛件形狀以便于進行自由鍛造而增加的這一部分金屬，稱為余塊，如鍵槽、齒槽、退刀槽以及小孔、盲孔、臺階等難以用自由鍛方法鍛出的結構，必須暫時添加一部分金屬以簡化鍛件的形狀。

2.拉深：

拉深是指變形區在一拉一壓的應力狀態作用下,使板料（或淺的空心坯）成形為空心件（或深的空心件）而厚度基本不變的加工方法。

3.可鍛性：

材料在鍛造過程中經受塑性變形而不開裂的能力叫金屬的可鍛性。金屬的可鍛性可用塑性和塑性變形抗力來綜合衡量。塑性越高，變形抗力越小，金屬的可鍛性就越好。

4.鍛造比：

鍛造生產中代表金屬變形大小的一個參數，一般用鍛造過程中的典型工序的變形程度來表示：

AH0A0L如鐓粗工序，鍛造比為：y= = ；拔長鍛造比：y= = A0HAL0式中：A0、A為鍛前、鍛后工件的截面積，H0、L0、H、L為鍛前、鍛后工件的高(或長)度。

二、填空題

1.塑性大小

變形抗力

塑性

變形抗力 2.增加

下降

降低 3.錐體

凸臺

圓柱相貫 4.最小彎曲半徑 5.塑性 6.好于 7.好

三、判斷題

1.（×）2.（√）

3.（√）

習題與思考題

一、簡答題

1.鋼的鍛造溫度范圍是指鍛件由始鍛溫度至終鍛溫度的范圍。

始鍛溫度過高,容易產生過熱和過燒缺陷,一般控制在固相線以下200℃左右。

終鍛溫度應能保證坯料有足夠的塑性和停鍛后能獲得細小的晶粒。終鍛溫度過高時,再結晶后的細小晶粒會繼續長大；終鍛溫度過低時,不能保證鋼的再結晶過程充分進行,使鍛件產生冷變形強化和殘余應力,有時因塑性太差而產生鍛造裂紋。

2.自由鍛是指用簡單的通用性工具,或在鍛造設備的上、下砧鐵之間直接對坯料施加外力，使坯料產生變形而獲得所需的幾何形狀及內部質量的鍛件的加工方法。

自由鍛基本工序包括鐓粗、拔長、沖孔、切割、彎曲、扭轉、錯移及鍛接等。

拔長是使坯料橫斷面積減小、長度增加的鍛造工序。拔長常用于鍛造桿、軸類零件。鐓粗是使毛坯高度減小，橫斷面積增大的鍛造工序。主要用于鍛造齒輪坯、圓餅類鍛件。沖孔是在坯料上沖出透孔或不透孔的鍛造工序。

切割是指將坯料分成幾部分或部分地割開,或從坯料的外部割掉一部分,或從內部割出 一部分的鍛造工序。

彎曲是采用一定的工模具將坯料彎成所規定的外形的鍛造工序,稱為彎曲。

扭轉是將毛料的一部分相對于另一部分繞其軸線旋轉一定角度的鍛造工序,該工序多用于鍛造多拐曲軸和校正某些鍛件。

錯移是指將坯料的一部分相對另一部分平行錯開一段距離，但仍保持軸心平行的的鍛造工序，常用于鍛造曲軸零件。

鍛接是將坯料在爐內加熱至高溫后，用錘快擊，使兩者在固態結合的鍛造工序。鍛接的方法有搭接、對接、咬接等。鍛接后的接縫強度可達被連接材料強度的70%～80%。

3.自由鍛生產的鍛件多為簡單的圓柱體、棱柱體和簡單的弧形表面。結構工藝性方面，鍛件上應避免有錐形和楔形表面；應避免出現加強肋，工字形截面等復雜結構；應避免曲面與曲面相交。

4.金屬的可鍛性可用塑性和塑性變形抗力來綜合衡量。塑性越高，變形抗力越小，金屬的可鍛性就越好；低的塑性變形抗力使設備耗能少；優良的塑性使產品獲得準確的外形而不遭破裂。

影響金屬可鍛性的主要因素有：金屬的本質和變形條件。金屬的本質：

（1）化學成分：純金屬比合金的可鍛性好；含合金元素少的合金，其可鍛性好。（2）組織：單相組織（純金屬或固溶體）的可鍛性好；化合物呈彌散分布的合金，其可鍛性優于呈網狀分布的；細晶粒組織的可鍛性優于粗晶粒組織。

變形條件：

（1）加熱溫度：加熱溫度高，可鍛性好。但溫度過高，會引起過燒或過熱。

（2）變形速度：變形速度不大時，回復和再結晶來不及消除加工硬化，可鍛性下降；變形速度大于一定值后，由于塑性變形的熱效應使材料溫度升高，回復和再結晶充分，可鍛性提高。

（3）應力狀態：壓應力越多，材料的塑性越好；拉應力越多，塑性越差。5.使板料經分離或成形而得到制件的工藝統稱為沖壓。

生產中常用的沖壓工序可分為兩大類：一類是分離工序,主要包括切斷、落料、沖孔、切口、切邊等，剪刀或模具在外力作用下,使板料發生剪斷而分離。另一類是變形工序,主要包括彎曲、拉深、翻邊、起伏、縮口和脹形等，模具在外力作用下,使板料發生塑性變形而改變其形狀和尺寸。

沖壓是鍛壓加工中的先進加工方法之一。沖壓有如下特點：

（1）多用于壓制形狀復雜的薄壁零件,并且能使其強度高,剛度大,重量輕。

（2）沖壓件表面光滑且有足夠的尺寸精度,不需要進一步切削加工即可滿足一般互換性要求。

（3）操作簡單迅速,易于實現自動化,生產率高。

（4）沖模制造復雜,大批量沖壓生產時才能使沖壓件成本降低。

沖壓所需的板料必須具有足夠的塑性,常用的金屬板材有低碳鋼、高塑性的合金鋼、銅及銅合金、鋁及鋁合金等

二、綜合題

1.主要工序：雙面沖孔、芯棒拔長

2.圖9-47 自由鍛鍛件

3.圖a: 所示結構不合理，圖中有加強筋，不適合用自由鍛成型。圖b: 所示結構不合理，圖中有錐形結構，不適合用自由鍛成型。圖c: 所示結構不合理，圖中有凸臺結構，不適合用自由鍛成型。圖d: 所示結構不合理，圖中有尖角結構，不適合用模鍛成型。圖e: 所示結構不合理，圖中有深孔，不適合用模鍛成型。

圖f: 所示結構不合理，圖示分型,上、下模膛過深，模鍛成型時不能充滿模膛。

圖g: 所示結構不合理，圖中圓柱孔鄰近彎曲處，彎曲變形之外側與圓柱孔交接處應力集中程度大，過大拉應力易使工件斷裂。

圖h: 所示結構不合理，落料件有尖角，易損傷模具。

圖i: 所示結構不合理，拉深件底部應有圓角，否則易拉裂。

第四篇：工程材料與熱加工(一)習題答案第3章

第3章習題解答參考

自測題

一、填空題

1.彈性變形、塑性變形、斷裂 2.熔點、成分、預先變形程度

3.加熱溫度和保溫時間、雜質及合金元素、第二相質點、變形程度 4.殘余應力、點陣畸變

5.加熱溫度低于金屬最低再結晶溫度 6.無加工硬化現象

有加工硬化現象

二、判斷題

1.（×）

2.（√）

3.（×）

4.（√）

5.（×）

6.（√）

7.（√）

三、選擇題

1.C

2.A

3.B

4.C

5.A

6.C

習題與思考題

1.滑移是晶體的一部分沿著一定的晶面和晶向相對于另易部分作相對的滑動；孿生是在切應力作用下，晶體的一部分沿一定的晶面及晶向進行剪切變形。

(1)滑移僅在晶體的表面上造成滑移臺階，晶體內部的晶格并不發生變化；孿生則使晶體中的一部分通過切變發生晶格位向的改變，與未變形部分形成對稱。

(2)滑移變形時，晶體的一部分相對于另一部分沿滑移方向位移的距離為原子間距的整數倍；而孿生時，在孿晶中每層原子沿孿生方向的相對位移距離則是原子間距的分數。(3)孿生所需的臨界切應力比滑移大得多，且變形速度極快，故孿生變形僅在滑移系少而不易產生滑移的密排六方晶格金屬中易于發生。在體心立方晶格金屬中，則僅在室溫以下或受沖擊應力時才發生。在易于滑移的面心立方晶格金屬中，一般不發生孿生。

2.一般說來，隨著溫度的升高，冷塑性變形金屬的組織與性能的變化一般要經歷三個階段，即回復，再結晶和晶粒長大。

在此過程中，金屬中的空位與間隙原子合并，晶格畸變和內應力完全消除；通過形核與長大的方式，晶粒由纖維狀變為等軸狀，直到金屬內部變形晶粒為新的等軸晶粒完全取代；溫度更高時，新形成的晶粒會繼續長大，使組織達到穩定狀態。冷塑性變形對金屬性能的主要影響就是產生加工硬化。利用加工硬化可以提高金屬強度、硬度、耐磨性。

3.根據霍爾-派奇公式，晶粒直徑越小，金屬的屈服強度越高。當外加應力和其它條件一定時，位錯數目與晶界到位錯源的距離成正比，因此晶粒越小則應力集中越小。由于應力集中小，則需要在較大的外加應力下才能使相鄰晶粒發生塑性變形。

另一方面，因為晶粒越細，在一定體積內的晶粒數目越多，則在同樣的變形量下，變形便分散在更多的晶粒內進行，同時每個晶粒內的變形也比較均勻，而不致產生應力過分集中的現象。此外，晶粒越細，晶界就越多越曲折，越不利于裂紋的傳播，從而在斷裂前可以承受較大的塑性變形，即表現出較高的塑性和韌性。

4.由于晶粒由纖維狀變為等軸狀也是通過形核與長大的方式進行的，類似液體結晶和同素 1 異晶轉變，所以將這一過程稱為再結晶。

當變形量很大（＞95%）時，又會出現再結晶后晶粒粗大的現象，這個過程稱為二次再結晶。二次再結晶并不是重新形核和長大的過程，而是以一次再結晶后的某些特殊晶粒作為基礎而長大的，因此，嚴格說來它是在特殊條件下晶粒的長大過程，并非是再結晶。二次再結晶的重要特點是，在一次再結晶完成后，在繼續保溫或提高加熱溫度時，絕大多數晶粒長大速度很慢，只有少數晶粒長大的異常迅速，以致到后來造成晶粒大小越來越懸殊，從而就更加有利于大晶粒吞食周圍的小晶粒，直至這些迅速長大的晶粒相互接觸為止。

5.再結晶的核心一般是在變形晶粒的晶界或滑移帶、孿晶帶等晶格畸變嚴重的地區形成的，然后晶核繼續向周圍長大形成了新的等軸晶粒，直到金屬內部變形晶粒為新的等軸晶粒完全取代，再結晶過程隨之完成。金屬再結晶后，一般都得到細小均勻的等軸晶粒。但如果繼續升高溫度或延長保溫時間，結晶形成的新晶粒又會逐漸長大。晶粒長大的實質是一個晶粒的邊界向另一個晶粒中遷移，把另一個晶格的位向逐步改變成為與這個晶粒位向相同的位向，從而使另一個晶粒被這個晶粒“吞食”，形成一個大晶粒的過程。6.晶體在發生滑移變形時呈現出延性。第一塊單晶體的基面與拉伸軸互相垂直，即滑移面上的分切應力為零，所以不發生滑移，拉伸時呈脆性；而在彎曲時滑移面上的切應力不為零，所以可以滑移變形，呈現延性。第二塊單晶體的基面與拉伸軸平行，在拉伸和彎曲受力條件下，由于滑移面的面積很大，分切應力極其微小，不足以引起滑移變形，所以呈現出脆性。

第五篇：金屬材料與熱加工復習提綱1

金屬熱加工復習提綱

1.力學性能的定義和主要指標

力學性能：金屬材料在各種不同形式的載荷作用下所表現出來的特性。主要指標：強度、塑性、硬度、沖擊韌度等。2.強度和塑性的定義、衡量指標及符號

強度：是指金屬材料在靜載荷作用下抵抗變形和斷裂的能力。一般情況下多以抗拉強度作為判別金屬材料強度高低的指標。符號：應力值（c給馬）

塑性：金屬發生塑性變形但不破壞的能力。

3.常用的硬度測定方法和硬度值的表示方法（整理表示方法）

布氏硬度（HBW）壓頭：硬質合金球。表示方法：600HBW1/30/20表示直徑為1mm、在294N（30kgf）實驗力作用下保持20s,測得的布氏硬度值為600.實驗力保持時間（10~15s時不標注）

洛氏硬度（HRA）壓頭：金剛石圓錐。應用舉例：碳化物、硬質合金、淬火工具鋼，淺層表面硬化鋼的。

洛氏硬度（HRB）壓頭：1／16〃（直徑1.588mm）鋼球。

應用舉：銅合金、鋁合金、可鍛鑄、軟鋼等。適用于：實驗結果精準，但因為壓痕大所以不宜用于測試成品或薄片金屬的硬度。

洛氏硬度(HRC)壓頭：金剛石圓錐。應用舉例：淬火鋼、調質鋼、深層表面硬化鋼。

維氏硬度（HV）壓頭：錐面夾角為136度金剛石正四棱錐體。適用：維氏硬度可測軟硬技術，尤其是極薄零件和滲碳層，滲氮層的硬度，它測得的壓痕輪廓清晰數據正確，但由于其硬度值需要測量壓痕對角線，然后經計算或查表才能獲得，效率不如洛氏硬度高。，所以不宜用于成批零件的常規檢驗。表示方法：640HV30/20表示實驗力為294.4下，保持20s,測得的維氏硬度值為600.4.沖擊韌性的定義、衡量指標及符號

定義：金屬材料在沖擊載荷作用下抵抗破壞的能力。衡量指標:沖擊韌度

符號：阿爾法k 5.固溶體及固溶強化現象P14、15（填空題）分類 固溶體：合金再由液態結晶為固態時，組元間會相互溶解，形成一種在某一組元晶格中包含有其他組元的新相這種新相稱為固溶體。

固溶體分為：

置換固溶體：有限固溶體、無限固溶體

間隙固溶體：有限固溶體 固溶體強化現象：由于溶質原子溶入溶劑晶格后引起晶格畸變使其塑性變形的抗力增大，因而使得合金的強度、硬度升高，這種現象稱為固溶強化。

固溶體保證溶劑的晶格。

6.晶體缺陷的種類

點缺陷：空位和間隙原子 線缺陷：位錯 面缺陷：晶界和壓晶界。7.金屬結晶的基本過程

結晶的過程是不斷地形成晶核和晶核不斷長大的過程。結晶的形成有兩種方式一種自發形核和一種為非自發形核。

枝晶偏析現象：這種在同一個晶體內部化學成分不均勻的現象。8.過冷現象及過冷度

過冷現象：實際結晶溫度低于（所有）理論結晶溫度的現象。過冷度：理論結晶溫度與實際結晶溫度的差值稱為過冷度。

金屬結晶時的過冷度不是一個恒定值，液體金屬的冷卻速度越快，實際結晶溫度就越低，即過冷度越大。實踐證明，金屬總是在一定的過冷度下結晶的，所以過冷是金屬結晶的必要條件。

9.晶粒大小對力學性能的影響；控制晶粒大小的措施

一般情況下來說在常溫下，細化晶粒金屬比粗晶粒金屬具有較高的強度、硬度、塑性和韌性。因此，細化晶粒使金屬強韌化的有效途徑。

控制晶粒大小的措施，凡是能促進形核率N、抑制長大速率G的因素都能細化晶粒，反之，將使晶粒粗化，工業生產中常以采用以下方法是細化晶粒：1.增加過冷度2.變質處理、3.附加振動、4.降低澆注速度。

10.鐵碳合金的基本相及性能P28 F：（阿爾法）鐵素體溫室時的力學性能與工業純鐵結近，其強度和硬度較低，塑性、韌性良好，鐵素體的顯微組織與純鐵相同呈明亮白邊等軸多邊形晶體。

A：（伽瑪）具有良好的塑性和的的變形抗力，易于承受壓力加工，所以生產中常將鋼材加熱到奧氏體狀態進行壓力加工，高溫下奧氏體的顯微組織也為明亮的多邊形晶粒，但晶粒較平直，晶粒內常有孿晶出現。

滲碳體：鐵與碳組成的金屬化合物稱為滲碳體，滲碳體性能硬而脆，硬度很高，塑性幾乎為零，是鐵碳合金的重要強化相。

11.珠光體和萊氏體的組織及性能

共析反應P=F+滲碳體

由共晶反應生成，反應式Ld=A+滲碳體

珠光體的綜合力學性能比單獨的鐵素體或滲碳體都好。珠光體的機械性能介于鐵素體和滲碳體之間，強度、硬度適中，并不脆，這是因為珠光體中的滲碳體量比鐵素體量少得多的緣故。

萊氏體：萊氏體的基體是硬而脆的滲碳體，所以硬度高，塑性很差。由共晶奧氏體和共晶滲碳體機械混合組成，為鐵碳相圖共晶轉變的產物。

13.碳含量對鐵碳合金組織性能的影響P37 如圖示：隨著含碳量增加性能變化如下： 硬度：含碳量增加，硬度增加，如圖的HB曲線 強度：含碳量增加，強度增加，0.9%處達到最大值，然后，含碳量增加，強度下降。西格瑪b線。塑性：含碳量增加，塑性下降。伸長率和斷面收縮率曲線。韌性：含碳量增加，韌性下降，沖擊韌性ak曲線。

14.鋼中的雜質及對性能的影響

Mn：錳的脫氧能力較好，能夠消除鋼中的FeO，降低鋼的脆性，錳還能與硫形成MnS，降低硫的有害。作用所以錳是一種有益元素。對鋼的影響不大。

硅：硅的脫氧能力比錳強，在室溫下硅能夠融入鐵素，體提高鋼的強度和硬度，因此也是一種有益元素。

硫：產生熱脆。有害元素。

磷：產生強烈的固溶增加，使鋼的強度、硬度增加，但塑性、韌性顯著降低。產生冷脆，磷是一種有害元素。

15.共析鋼過冷奧氏體等溫轉變產物（c曲線）Vk（與鼻尖相切）—M+A＇ 珠光體型轉變分為：P（粗片狀）、S（細片狀）、托氏體（極細片狀).貝氏體型轉變分為：上貝氏體（羽毛狀）基本無用、下貝氏體（黑色針片狀）綜合力學性能好，希望獲得。

馬氏體型轉變

16.馬氏體的組織形態及性能P56 低碳板條狀：低碳的板條狀馬氏體，不僅具有較高的強度與硬度，同時還具有良好的塑性與韌性，有良好的綜合力學性能。而高碳的片狀馬氏體，硬度高、脆性大。

17.正火和退火的區別及選擇（注意淬火的選擇）

退火：隨爐冷卻。正火：空冷。優先選擇正火，滲碳體多時選正火+球化退火

完全退火：不適用于過共析鋼。退火后得到組織接近于平衡狀態的組織：珠光體+鐵素體。

等溫退火：適用于亞、過共析鋼。

球化退火：適用于共析鋼、過共析鋼及合金工具鋼。目的是消除網狀滲碳體。均勻化退火：適用于合金鋼。其目的是消除鋼中化學成分偏析和組織不均勻化現象。

去應力退火：適用于鑄、鍛、焊、切削加工件。其目的是消除工件的殘留內應力，以穩定工件尺寸（不發生組織改變）。

18.鋼淬火加熱和冷卻的目的 加熱得到A,冷卻得到M。

19.C曲線、馬氏體臨界冷速與淬透性的關系

合金元素(除鈷外)，溶入奧氏體后，都能降低原子的擴散速度，增加過了奧氏體的穩定性，使奧氏體等溫轉變圖位置向右移動，臨界冷卻速度減小從而提高鋼的淬透性。

20.淬透性和淬硬性的區別（兩者沒關系）

淬透性：鋼的淬透性是指在規定條件下，決定有決定鋼材淬硬深度和硬度分布的特性，它是鋼材本身具有的屬性，反映了鋼材淬火時獲得的馬氏體組織的難易程度。淬硬性：鋼的淬硬性是指鋼在理想條件下，進行淬火硬化所能達到的最高硬度的能力，淬硬性的高低主要取決于鋼材中的含碳量。鋼中含碳量越高，淬硬性越好。影響淬硬性的主要因素是過冷奧氏體的穩定性，即臨界冷卻速度大小，過冷奧氏體越穩定，臨界冷卻速度越小，則鋼的淬硬性越好。

21.淬火后的零件在回火過程中的性能變化規律P62 隨回火的溫度增高，塑性、韌性明顯提高，硬度、強度明顯降低。22.回火的種類、組織、性能及應用P56 低溫回火：回火馬氏體。高硬度性、高耐磨性。適用于各種高碳鋼工具、模具、滾動軸承以及滲碳的，要求硬而耐磨的零件。

中溫回火，回火托氏體。主要用于各種彈性元件、熱鍛模。

高溫回火：回火索氏體。良好的綜合力學性能，良好的塑性、韌性。生產上常把淬火、高溫回火相結合的熱處理稱為調質，調質處理廣泛用于重要的結構零件特別是在交變載荷作用下工作的連桿、連桿螺栓，軸類等零件。

23.鋼按用途的分類P39 結構鋼、工具鋼、特殊性能鋼。

24.合金元素對淬火加熱和冷卻的影響P74 加熱：阻礙奧氏體晶粒長大，縮小奧氏體區。冷卻：提高鋼的脆透性。25.二次硬化現象及原因P81 二次硬化：是指某些高合金鋼淬火后在500~600度回火時，硬度有回升的現象。二次硬化的原因：當回火，溫度升高到500~600度時會從馬氏體中析出高硬度的彌散特殊碳化物，并使殘留奧氏體中的碳及合金元素濃度降低，提高了Ms溫度，在隨后的冷卻時部分殘留奧氏體轉變為馬氏體，使鋼的硬度提高。

27.鑄鐵中碳的存在形式 滲碳體和石墨

鑄鐵根據存在形式不同可分為白口鑄鐵（滲碳體），灰鑄鐵（石墨），麻口鑄鐵（石墨+滲碳體）。

根據形態的不同可分為白口鑄鐵、灰鑄鐵、球墨鑄鐵、蠕墨鑄鐵、可鍛鑄鐵。28.影響石墨化的因素P92（冷卻速度、壁厚）

碳和硅是強烈促進石墨化的元素，Mn是阻止石墨化的元素，硫是強烈阻止石墨化的元素，磷是微弱促進石墨化的元素。

冷卻速度越慢，石墨化越好。鑄鐵的冷卻速度在一定的鑄形條件下決定于鑄件璧的厚薄，即壁厚冷卻速度越慢，壁薄冷卻速度快。

31.鑄造的定義及特點P127 鑄造是指熔煉金屬制造鑄型并將熔融金屬澆入鑄型凝固后獲得一定形狀和性能的鑄件的成形方法。

1.鑄造能生產形狀復雜特別是內腔復雜的毛坯，例如機床床身和缸蓋2.鑄造的適用性廣 3.鑄件的成本低 4.鑄件的力學性能不及鍛件，一般不宜用作承受較大的交變、沖擊載荷的零件。32.鑄造生產的方法分類 砂型鑄造。

特種鑄造：熔模鑄造、金屬型鑄造、壓力鑄造、離心鑄造。

33.鑄造性能及對鑄件質量的影響P140、141（收縮性的影響、防止方法）合金流動性：合金結晶溫度范圍越寬，則流動阻力越大，流動性越差。澆注壓力、溫度越高，流動性越好。

合金的收縮性：鑄件在液態,凝固態和固態的冷卻過程中其尺寸和體積減小的現象稱為收縮。它是金屬鑄造的性能之一。液態收縮和凝固收縮是鑄件產生縮孔和縮松的主要原因，而固態收縮是鑄件產生內應力變形和裂紋的主要原因。

鑄鋼收縮率最大，灰鑄鐵最小。防止方法：采用冒口、冷鐵等。

合金的澆注溫度溫度越高，液態收縮越大。鑄件結構越復雜，鑄型及型芯的越高，其差別越大。

34.常見的特種鑄造方法P153 熔模鑄造、金屬型鑄造、壓力鑄造、離心鑄造。35.鍛壓的定義及特點P160 鍛壓是對坯料施加零外力，使其產生塑性變形、改變尺寸、形狀改善性能，用以制造機械零件或毛坯的成形加工方法。它是鍛造與沖壓的總稱。特點：1.能消除金屬內部缺陷改善金屬組織提高力學性能。2.具有較高的生產效率。3.可以節省金屬材料和切削加工工時，提高材料利用率和經濟效益，鍛壓加工的適應性很強。

缺點：鍛壓形狀復雜的工件難以鍛造成型，塑性差的金屬材料，如（灰鑄鐵）不能鍛壓成型形。鍛壓成形困難，對材料的適應性差。

（細片狀）36.加工硬化現象

金屬在低溫下進行塑性變形時，隨著變形的增加，金屬的硬度和強度升高，而塑性、韌性下降。

37.冷變形后的金屬在加熱過程中組織性能的變化P163 回復：回復處理保持了金屬有較高的強度和硬度的同時，還適當提高了其韌性，降低內應力。

再結晶：晶粒得到細化，消除加工硬化現象。金屬的強度、硬度下降，塑性、韌性提高，金屬的性能基本上恢復到塑性變形前的狀態。

晶粒長大：綜合力學性能良好。38.冷、熱變形的劃分和區別（筆記）

金屬在再結晶溫度以下進行的塑性變形，稱為為冷變形。獲得的毛坯和零件尺寸精度、表面尺寸很好。

金屬在再結晶溫度以上進行的塑性變形，稱為熱變形。冷加工：加工硬化，不能消除

熱加工：再結晶消除和加工硬化。塑性和沖擊韌度很好。39.鍛造性能及影響因素（選擇、判斷）

生產中常用金屬塑性和變形抗力，兩個因素來綜合衡量。金屬的可鍛性好表現為塑性高，變形抗力小，適宜鍛壓加工成型，相反，則金屬的可鍛性廠。金屬的可鍛性取決于金屬的性質和外界加工條件。

化學成分：鋼中的合金元素，越高可鍛性越差。組織狀態：粗晶結構比細晶結構的可鍛性差。40.沖壓的基本工序

分離工序：使坯料的一部分相對于另一部分產生分離，主要包括剪切、切口沖裁、切邊及修整等.變形工序：是使坯料的一部分，相對另一部分產生位移，而又不破壞的能力，包括彎曲、拉伸、翻邊、脹形等。

41.焊接的定義及特點

焊接是通過加熱或加壓或兩者并用，并且用或不用填充材料使焊件達到原子結合的一種加工方法。

P196特點：1.可節省材料和制造工時，接頭密封性能好，力學性能高2.能已大化小，以小拼大3.可以制造雙金屬結構4.生產效率高易實現機械化和自動化。

42.焊接生產的方法分類 過程分類：熔焊、壓焊、釬焊。43.金屬的焊接性能P202 在焊接熱影響區中，熔合區、過熱區及淬區對焊接接頭的影響最大，因此在焊接過程中應盡量減小熱影響區的寬度，其大小和組織變化的程度焊接方法、焊接材料、焊接工藝參數等因素有關。

44.典型零件的選材及工藝路線制定