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邵阳学院金属工艺学复习题目和答案

邵阳学院金属工艺学复习题目和答案


一、名词解释 过冷度:实际结晶温度与理论结晶温度之差称为过冷度。 临界变形量:由于变形程度不大,变形在部分晶粒中发生,变形很不均匀, 再结晶时,其形核数目少,大晶粒吞并小晶粒而形成异常晶粒长大,这一区间 的变形程度称为临界变形量。 淬透性:钢在淬火后获得淬硬层深度大小的能力。 晶格:用以描述晶体中原子排列的空间格架称为空间点阵或晶格。 固溶体:合金的组元之间以不同的比例混合,混合后形成的固相的晶格结 构与组成合金的某一组元的相同,这种相称为固溶体。 铁素体:铁素体是碳在 ? ? Fe 中形成的间隙固溶体,为体心立方晶格。 合金渗碳体:与碳亲和力较强的碳化物形成元素溶于渗碳体中替代 Fe 原子 而形成的组织。 晶胞:组成晶格的最基本的几何单元称为晶胞。 巴氏合金:一种软基体上分布着硬颗粒相的低熔点轴承合金。有锡基、 铅基、镉基三个系列。 组元:组成合金的最基本的、独立的物质称为组元。 相图:用来表示合金系中各个合金的结晶过程的简明图解称为相图。 球化退火:是使钢中碳化物球化,获得粒状珠光体的一种热处理工艺。 晶面:在原子中,过各元作为中心所构成的不同方向上的原子面称为晶面。 滑移:所谓滑移指的是晶体的一部分相对于另一部分沿一定晶面和晶向发 生相对滑动的过程。 同素异构(晶)转变:一些金属,在固态下随温度变化而具有不同晶格 结构形态的转变称为同素异构转变或同素异晶转变。 匀晶相图:两组元在液态和固态均能无限互溶时所构成的相图为匀晶相图。 相:在金属或合金中,凡成分相同、结构相同并与其它部分有界面分开的 均匀组成部分,均称之为相。 正火:将工件加热到 Ac3 或 Accm 以上 30~80℃,保温后从炉中取出在空气中 冷却。 金属化合物:合金组元件发生相互作用而 形成一种具有金属特 性的新

相。 细晶强化: 通过细化晶粒而使金属材料力学性能提高的方法称为细晶强 化 固溶强化 : 通过溶入某种溶质元素形成固溶体而使金属的强度、硬度升高 的现象称为固溶强化。 热处理: 为了改变钢材内部的组织结构,以满足对零件的加工性能和使用 性能的要求所施加的一种综合的热加工工艺过程。 淬硬性: 钢在淬火后获得马氏体的最高硬度。 再结晶: 金属材料加热到较高的温度时,原子具有较大的活动能力,使晶 粒的外形开始变化。从破碎拉长的晶粒变成新的等轴晶粒。和变形前的晶粒形 状相似,晶格类型相同,把这一阶段称为“再结晶” 。 晶内偏析:实际生产中,合金冷却速度快,原子扩散不充分,使得先结晶 出来的固溶体合金含高熔点组元较多,后结晶含低熔点组元较多,这种在晶粒 内化学成分不均匀的现象称为枝晶偏析。 过冷现象:金属实际结晶温度低于理论结晶温度的这一现象称为过冷现象。 热硬性:是指钢在较高温度下,仍能保持较高硬度的性能。 石墨化:钢件在工作温度和应力长期作用下,会使碳化物分解成游离的石 墨,这个过程也是自发进行的, 点缺陷:原子排列不规则的区域在空间三个方向尺寸都很小,主要指空位 间隙原子、置换原子等。 退火:将工件加热到临界点以上或在临界点以下某一温度保温一定时间后, 以十分缓慢的冷却速度(炉冷、坑冷、灰冷)进行冷却的一种操作。 变质(孕育)铸铁:若在浇注前向铁液中加入少量孕育剂(如硅铁和硅 钙合金) ,形成大量的、高度弥散的难熔质点,成为石墨的结晶核心,促进 石墨的形核,得到细珠光体基体和细小均匀分布的片状石墨。这种方法称 为孕育处理,孕育处理后得到的铸铁叫做孕育铸铁。 奥氏体:碳在 ? ? Fe 中形成的间隙固溶体. 回火:将淬火钢重新加热到 A1 点以下的某一温度,保温一定时间后,冷却 到室温的一种操作。

结晶:通过凝固能形成晶体结构则称为结晶。 热加工:将金属加热到再结晶温度以上一定温度进行压力加工。 加工硬化:金属材料在再结晶温度以下塑性变形时强度和硬度升高,而 塑性和韧性降低的现象。 轴承合金:用于制造滑动轴承的轴瓦和内衬的合金。 (答案不确定) 冷加工:在再结晶温度以下进行的压力加工。 变质剂:在浇注前所加入的难熔杂质称为变质剂。 面缺陷:原子排列不规则的区域在空间两个方向上的尺寸很大,而另一方 向上的尺寸很小。如晶界和亚晶界。

四、选择题 1、 Ni 在 1Cr18Ni9Ti 钢中的主要作用是 C

A、 提高淬透性;B、 固溶强化;C、扩大 Fe-Fe3C 相图中的γ 相区;D、 细 化晶粒 2、W18Cr4V 钢锻造后,在机械加工之前应进行 A、完全退火; B、球化退火; C、 去应力退火; C D、KTH300-06 C C、正应力 D、 B D、再结晶退火

3、下列材料中,最适合制造机床床身的是 A、40 钢; 4、 B、]T12 钢; C、 HT300;

只能使晶体产生弹性变形和断裂。 B、切应力

A、正应变 切应变

5、影响马氏体硬度的主要因素是 A、合金元素的含量 B、冷却速度



D D、奥氏体中的含碳量 D

C、冷却方法

1、40 钢钢锭在 1000℃左右轧制,有时会发生开裂,最可能的原因是

A、 温度过低;B、 温度过高;C、 钢锭含磷量过高;D、 钢锭含硫量 过高 6、下列碳钢中,淬透性最高的是 A、20 钢; B、 40 钢; C D、 T12 钢

C、 T8 钢;

7、下列材料中,最适合制造汽车板弹簧的是 A、60Si2Mn; B、 5CrNiMo;

A D、 GCr15

C、 Cr12MoV; B。

8、Zn、α -Fe、Cu 的塑性不同的主要原因是 A、原子量不同 色不同 9、平衡结晶时,液相的成分 A、固相线 线 10、同素异构(晶)转变是 A、液态 气相 11、室温时,铁碳二元合金中的相结构有 A、奥氏体和渗碳体 和渗碳体 12、铁碳二元相图中,碳在γ -Fe 中的溶解度曲线是 A、A1 B、A3 C、Acm B、铁素体和渗碳体 B。 B、固态 相变。 B B、液相线 沿着变化。 C、固溶线 B、晶格类型不同

C、强度不同

D、颜

B D、共晶

C、液态或固态

D、

C、珠光体和铁素体 D、莱氏体

C。 D、Ac1

13、钢在某一具体加热条件下实际获得的奥氏体晶粒的大小称为奥氏体 D。 A、起始晶粒度 B、本质细晶粒度 C、本质粗晶粒度 D、实际晶粒度 C D、P、

14、过冷奥氏体在珠光体转变区域转变时,可得到 A、P、B 上、B 下 S、B 上 B、P、M 针 、M 板、

组织。 C、P、S、T

15、 在连续冷却曲线中, 获得全部马氏体组织的最小冷却速度称为 A、淬透性 速度 1、从金属学观点来说,冷热加工的分界线是 A、再结晶温度 B、实际加热温度 C、室温 D 。 A。 B、临界冷却速度 C、临界变形量

B。

D、下临界冷却

D、AC1

17、高速钢经淬火后需进行三次回火的主要原因是 A、消除内应力 B、降低硬度 C、升高硬度

D、消除大量残余奥氏体

18、为改善碳素工具钢的切削加工性,应选 A、完全退火 B、球化退火 C、再结晶退火

B。 D、淬火

五、判断下列说法是否正确,对的打“√” ,错的打“×”(每题1分,共 。 5分) 1、奥氏体不锈钢和耐磨钢淬火的目的与一般钢淬火目的是相同的。 (×) 2、实际金属是多晶体,具有亚结构和晶体缺陷。 (√) 3、其它条件相同,金属在浇注时采用振动的铸件晶粒比不采用振动的铸件 晶粒细。 (√) 4、钨在 1000℃的变形,是热加工,不会产生加工硬化现象。 5、所有马氏体都硬而脆。 (×) (×)

6、纯金属的结晶过程总是在一个恒定温度下进行。 (√) 7、共晶成分的合晶结晶时温度不是恒定的。 (×) 8、淬硬性越高的钢,淬透性一定越好。 (×) 9、球化退火适用的材料是亚共析钢。 (×) (应该是过共析钢) 10、锡板在常温时受压变形,会产生加工硬化现象。 (×)

(SnPb 在常温时受压变形都是热加工,不会产生加工硬化现象) 11、金属的实际结晶温度必定低于理论结晶温度。( √ ) (过冷现象) 12、晶体塑性变形的主要方式是滑移,滑移的实质是位错沿滑移面的运动。 ( √ ) 13、铁在 200℃的变形,是热加工。 ( × )

14、过冷奥氏体的冷却速度越快,钢冷却后的硬度越高。( × ) 15、本质细晶粒钢加热后实际晶粒一定比本质粗晶粒钢细。( × ) 16、淬硬性越高的钢,淬透性一定越好。( × ) 17 共晶体是一个相。 (共晶体是两个相) 18、晶体塑性变形的主要方式是滑移,滑移的实质是位错沿滑移面的运动。 (√) ( × )

19、常温下金属晶体变形时,晶界处滑移的阻力比晶内小。 (×) 20、铅板在室温时受压变形,会产生加工硬化现象。 (×) 21、金属铸造时,高温浇注比低温浇注铸件的晶粒粗。 (√) 22、实际金属是单晶体,没有亚结构和晶体缺陷。 (×) 23、晶体塑性变形的主要方式是滑移,滑移的实质是刚性移动。 (×) 24、所有铸铁都可以锻造。 (×)

25、常温下金属的晶粒越细小,机械性能越好。 (√) 26、钨在 500℃的变形,是热加工。 (×)

27、共晶成分的合晶结晶时温度是恒定的。 (√ ) 28、回火托氏体和托氏体都是由铁素体和渗碳体两个相构成的组织,因而 他们的性能相同。 (S 回中 Fe3C 成点状) 29、铝合金也可以象钢那样通过淬火明显提高其硬度。 (淬火+时效) 30、 所有强化金属的手段, 都在提高强度的同时降低了韧性。 (特例 细晶强化) 31、可锻铸铁中的团絮状石墨是浇注球墨铸铁时石墨球化不良的结果。 (× ) (团絮状石墨是石墨化退火得到) 32、一定加热温度下,奥氏体晶粒长大倾向小的钢称为本质细晶粒钢。 (√ ) (× ) (× ) (× )

三、填空 1、三种典型的金属晶体结构形式有体心立方晶格、面心立方晶格、密排六 方晶格。 2、常见的金属铸锭组织呈现三层不同外形的晶粒,分别为表面细晶粒区、 柱状晶粒区、中心等轴状晶粒区。 3、金属冷塑性变形时的残余内应力按作用范围可分为宏观内应力、微观内 应力和晶格畸变内应力三类。

4、钢中常存的杂质元素有 Mn、Si、 P、S 非金属夹杂物及氢、氮、氧等气 体。 5、按含碳量的不同,碳钢分为高碳钢、中碳钢、低碳钢三类。 6、钢的淬火方法有单介质淬火法、双介质淬火法、分级淬火法、等温淬火 法、冷处理等几种。 7、金属材料表面的腐蚀可分为化学腐蚀和电化学腐蚀两类。 8、按碳存在的形式,铸铁可分为共析白口铸铁、过共析白口铸铁、亚共析 白口铸铁等几类。 9、经冷轧后的 15 钢板要求降低硬度,应采用再结晶退火,退火后的组织 P+F 10、按石墨存在的形态,铸铁可分为灰铸铁、白口铸铁、麻口铸铁等几类。 11、共析碳钢的奥氏体形成过程包括奥氏体晶核的形成、奥氏体晶核的长 大、残余奥氏体的溶解、奥氏体均匀化四个连续的阶段。 12、钢的退火方法有完全退火、等温退火、球化退火、去应力退火等几种。 13、除钴外,所有合金元素都不同程度增加钢的淬透性,使 C 曲线右移。 14、珠光体类型的组织,根据片间距大小不同,可分为珠光体、索氏体、 托氏体。 15、合金中相结构(晶体结构)的基本类型有固溶体和中间相二种。 16、室温时,铁碳合金中的相结构有α 相和 Fe3C 相二种。 17、金属的晶体缺陷按几何形态特征分为以下三类点缺陷、线缺陷、面缺 陷。 18、金属晶体的结晶过程是晶核不断形成和长大。 19、冷塑性变形金属在加热时,其组织变化可分为回复、再结晶、晶粒长 大三个阶段。 20、铁碳合金相图中的共析反应式是γ
0.8

?727 ?? F0.02+Fe3C6.。 ? ?

21、按含碳量的不同,碳钢分为高碳钢、中碳钢、低碳钢三类。 22、共析钢奥氏体化后,进行等温转变时,可得到珠光体、马氏体、贝氏体 三种等温转变产物。 23、按碳钢的质量等级,碳钢分为普通钢、优质钢、高级优质钢、特级优

质钢三类。 24、淬火缺陷有淬火变形、开裂、硬度不足、软点、组织缺陷等几种。 25、感应加热表面淬火根据选用的频率不同分为高频淬火、中频淬火、工 频淬火等几种。 26、 、铜合金分为青铜、黄铜、白铜三类。 27、符号 J
HRC 表示钢的淬透性。 d

28、回火种类有高温回火、中温回火、低温回火等三种。 29、铝合金的强化手段主要是固溶强化、时效处理、细晶强化。 30、金属铸造时,细化晶粒的主要途径有增加过冷度、变质处理、附加振动。 31、从金属学观点看,热加工与冷加工的区别是以金属材料的再结晶温度 为界。 31、根据 Fe—Fe3C 相图,铁碳二元合金可分为纯铁、白口铸铁、碳钢三大 类材料。 32、纯金属常见的晶体结构有面心立方结构,体心立方结构和密排六方结 构。金属中常见的点缺陷为间隙原子或空位或杂质原子,线缺陷为位错,面缺 陷为晶界或亚晶界;工程实践中,通常采用增加晶体缺陷数量的方法强化金属 33、石墨为片状的灰口铸铁称为普通灰口铸铁,石墨为团絮状的灰口铸铁 称为可锻 铸铁,石墨为球状的灰口铸铁称为球墨铸铁。其中,球墨铸

铁的韧性最高,因而可以锻造。 34、铝合金可分为铸造铝合金和变形铝合金二大类。 35、铁素体的强度高于纯铁,是由于发生了固溶强化;孕育铸铁的强度高 于普通灰口铸铁,是由于发生了细晶强化;冷变形钢丝的强度高于退火态钢丝, 是由于发生了形变强化。 36、滑动轴承材料的显微组织特征是:硬粒子分布在软基体中,或软粒子 分布在硬基体 中,前者的承载能力低于后者。

37、α -Fe、Cr、V 属于体心立方晶格;γ -Fe 、Al、Cu、Ni、Pb 属于面 心立方晶格;Mg、Zn 属于密排六方晶格。 38、变形铝合金按照其主要性能特点分为防锈铝合金、变形铝合金、超硬 铝合金、锻铝合金等。



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