金属学及热处理试题总结

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1、金属学及热处理试题1、过冷奥氏体是指过冷到（）温度以下，尚未转变的奥氏体。2、3、A、MsB、MrC、A1确定碳钢淬火加热温度的主要依据是（A、C曲线 B、铁碳相图淬火介质的冷却速度必须（）。C、钢的Ms线）临界冷却速度。A、大于B、小于C、等于4、T12钢的淬火加热温度为（）。5、A、Ac +30-50Ccm钢的淬透性主要取决于钢的B、Ac+30-50C3）。C、Ac+30-50C16、7、A、含硫量 B、临界冷却速度钢的热硬性是指钢在高温下保持（A、咼抗氧化性B、咼强度钢的淬硬性主要取决于钢的（）。C、含碳量D、含硅量）的能力。C、高硬度和高耐磨性A、含硫量 B、含锰量 C、含碳量 D、含

2、硅量8、般来说，碳素钢淬火应选择（ ）作为冷却介质。A、矿物油 B、20 C自来水 C、20 C的10%食盐水溶液9、钢在一定条件下淬火后，获得淬硬层深度的能力，称为（ ）A、淬硬性 B、淬透性 C、耐磨性10、钢的回火处理在（ ）后进行。A、正火B、退火 C、淬火11、调质处理就是（）的热处理。A、淬火+低温回火B、淬火+中温回火C、淬火+高温回火12、化学热处理与其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13、零件渗碳后一般须经（）处理，才能使表面硬而耐磨。A、淬火+低温回火B、正火 C、调质14、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性

3、，应采用（ ）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15、用65Mn钢做弹簧，淬火后应进行（）；A、低温回火B、中温回火C、高温回火、判断题（在题号前作记号“V”或“X” ）1234511121314156789101、（）实际加热时的临界点总是低于相图的临界点。2、（）珠光体向奥氏体的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的混合物，所以它们的力学性能相同。1 3 cm4、（）钢在实际加热条件下的临界点分别用Ar、Ar、Ar表示。5、（）在去应力退火过程中，钢的组织不发生变化。6、（）钢渗碳后无需淬火即有很

4、高的硬度和耐磨性。7、（）由于正火较退火冷却速度快，过冷度大，转变温度较低获得组织细，因此同一种钢，正火要比退火的强度和硬度高。8、（）含碳量低于0、25%的碳钢，可用正火代替退火，以改善切削加工、性能9、（ ）钢的含碳量越高，选择淬火加热温度也越高。10、（ ）表面淬火的零件常用低碳结构钢制造，经淬火表面获得高硬度。11、（ ）淬透性好的钢，淬火后硬度一定很高。12、（ ）完全退火不适用于高碳钢。13、（ ）淬火钢在回火时，其基本趋势是随着回火温度的升高，钢的强度、硬度下降，而塑性、韧性提高。14、（）钢回火的加热温度在A】以下，回火过程中无组织变化。15、（）感应加热表面淬火，淬硬层深度取

5、决于电流频率：频率越低，淬硬层越低，淬硬层越浅；反之，频率越高，淬硬层越深。三填空1 、钢的热处理是通过钢在固态下的 、 和三个阶段，使其获得所需组织结构与性能的一种工艺。2、根据钢含碳量的不同，分为低碳钢含碳量 三类。3、根据铸铁中碳存在的形态，铸铁可分为、 、和四类。4、共析钢在加热时，珠光体转变为奥氏体的过程是由、和三个过程组成的。6、白口铸铁中的碳主要以形式存在，灰口铸铁中的碳主要以形式存在。8、对共析钢来说，通常炉冷得到，空冷得到，水冷得到。9、常用的退火方法有、和等。10、球化退火获得组织，降低钢的，提高切削加工性，并为最终热处理作组织准备。主要用于共析钢和钢。11、常用的淬火方法

6、有、和 等。12、亚共析钢的淬火加热温度为以上3050 C,加热后得到组织，快速冷却后得到组织，过共析钢的淬火加热温度 为以上3050。C,加热后得到组织，快速冷却后得到组织。14、感应加热表面淬火法,按电源频率不同,可分为、和三种。电流频率越高,淬硬层越。1 5 、回火温度的不同,回火分为 、 和三类。四名词解释1、钢的化学热处理2、正火和退火3、淬透性与淬硬性：4、钢的表面热处理5. 抗蚀渗氮青岛科技大学 2007 年研究生入学考试试卷考试科目： 金属学与热处理 (答案全部写在答题纸上一、名词解释 (每题 2分，共 10 分)1 晶胞2 枝晶偏析3 过冷度4 固溶强化：5 加工硬化：二、判

7、断题，正确的打V,错误的打X(每题1分，共 10 分)1 )过冷度越大，晶体生长速度越快，晶粒长得越粗大。 ( )2) 晶界处原子处于不稳定状态，故其腐蚀速度一般都比晶内快。 ()3) 无论温度分布如何，常用纯金属生长都是呈树枝状界面。()4) 再结晶是形核长大过程，所以也是一个相变过程。()5) 原子扩散的真正驱动力是浓度剃度。()6) 螺型位错和刃型位错都可以进行交滑移。 ()7) 微观内应力是由于塑性变形时，工件各部分之间的变形不均性所产生的。()8) 回复可使冷变形金属的加工硬化效果及内应力消除。 ()9) 流线是热变形工件的组织特征，依此可判断材料的加工方式。 ()10) 采用适当的

8、再结晶退火，可以细化金属铸件的晶粒。 ()D三、填 空（每空 1分，共 20 分）1） 布拉菲点阵共有种，归纳为个晶系；面心立方结构单个晶胞中的原子数为，密排六方结构单个晶胞中的原子数为2）由热激活离开平衡位置的原子可以有两个去处，一是迁移到晶体的表面上所形成的空位称为空位；二是迁移到晶体点阵的间隙中所形成的空位称为_空位。3） 刃型位错的柏氏矢量与位错线相互；螺型位错的柏氏矢量与位错线相互。4）铸锭组织的三个晶区分别为，。5） 钢的淬透性是指主要取决于 ；钢的淬硬性是指主要取决于。6）淬火钢回火时其组织转变包括 、 、 、每题8四、问答题 分，共 40 分）为什么只有置换固熔体的两个组元之间

9、才能无限互溶，而间隙固熔体则不 能？如图所示一位错环，能否各部分都是螺型位错或各部分都是刃型位错，为什 指出个部分位错的性质。度浓质溶4将一锲型铜片置于间距恒定的两轧辊间轧制，如图所示。（1）试述变形后铜片沿片长方向晶粒的变化情况；（2）试述经完全再结晶后晶粒大小沿片长方向的变化情况;（总分45分）等晶面和晶向。（6分）5试述马氏体具有高强度、高硬度的原因?五、绘图、分析及计算_ _1作图表示立方晶系J,，）、1M（Hl）和01 II2请根据所附二元共晶相图分析解答下列问题：（15分）1）分析合金I、II的平衡结晶过程，并绘出冷却曲线；2）说明室温下I、II的相和组织是什么？并计算出相和组织的

10、相对含量；3）如果希望得到室温组织为共晶组织和5%的B初晶相的合金，求该合金的成分；4）分析在快速冷却条件下，I、II两合金获得的组织有何不同。3. 绘出FeFeC3相图并完成下列问题。（24分）（1）在相图中标出各区的组织组成物；（ 2）标出 A1、A3、Acm 线的位置；（3）分析含碳量为 3.0的白口铸铁的平衡结晶过程，指出室温下的组织组 成物，并计算各组织的相对量。六、综合分析（总分15 分）某厂拟用65钢制造一批小弹簧，要求HRC45-50,其工艺路线为： 下料f锻造f预先热处理f粗加工及成型f最终热处理f精加工f成品（1）画出预先热处理和最终热处理的工艺曲线图，（2）指出各热处理工

11、艺名称、作用及所获组织。（3）如果需要制造的弹簧尺寸较大，应选用什么钢？七、公式推导题（10分）当扩散系数D是与浓度无关的常数时，请推导出菲克第二定律的数学表 达式。渤海船舶职业学院第一章 金属的力学性能1、金属的性能主要取决于什么？2、材料的力学性能包括哪几个指标？3、什么是强度？什么是塑性？4、屈服强度、抗拉强度的符号、含义和实际意义；5、延伸率、断面收缩率的符号、含义和实际意义；6、布氏硬度（HBS）的原理、表示方法、测量范围及优缺点；7、洛氏硬度（HRC）的原理、表示方法、测量范围及优缺点；8、什么是冲击韧性？韧性指标Ak、ak的含义；9、温度对材料的冲击韧性有什么影响？10、什么是疲

12、劳强度？提高材料疲劳强度的措施有哪些？11、HBS与HRC、6b在数量上有什么关系？12、在有关工件的图纸上，出现了以下几种硬度的标注方法，问是否正确？（1）HBS250-300（2）600-650HBS（3）HRC5-10（4）55-60HRC13、下列各种工件应该采用何种硬度试验方法来测量其硬度 ？（1）锉刀（2）各种供应状态的型钢（3）灰铸铁第二章 金属和合金的晶体结构1、名词概念晶体、晶格、晶胞、致密度、配位数、单晶体、多晶体、空位、 位错、晶界、亚晶界、2、金属材料三种典型晶体结构的名称、原子排列方式、原子个数 原子半径、致密度和配位数；3、金、银、铜、铁、铝等元素分别属于什么晶体结

13、构？4、单晶体与多晶体有什么区别？5、晶体缺陷包括几种类型？6、在晶界处金属的性能有什么特点？7、已知铁原子的直径 d =2.54埃,铜原子的直径 d =2.55埃,试求铁 和铜的晶格常数?8、在立方晶格中画出下列晶向和晶面： （110）、（101）、（102）、（112）、（201）110、101、102、112、2019、标出图中影线所示的晶面和晶向的指数；10、为什么单晶体具有各向异性？宏观金属又为什么并不表现出各 向异性？11、金属有哪些特性？这些特性与金属的原子结合方式有什么关 系？12、合金的组织有几种类型？13、影响固溶体晶体结构和溶解度的因素有哪些？14、金属化合物在结构上和性

14、能上有什么特点？15、合金的组织有几种类型？16、什么是弥散强化？ 17、间隙固溶体和间隙相是一样的相吗？第三章 金属的结晶1、名词概念：过冷、过冷度、形核、长大、枝晶长大、变质处理、同素异构转 变、 形核功、能量起伏、相、组织、固溶体、金属化合物、固溶强化、相 图、相律、自由度、 非平衡结晶、共晶转变、包晶转变、共析转变、 偏析、成分过冷；2、液态金属和固态金属的结构有什么不同？3、过冷度与冷却速度有什么关系？4、形核率N和长大速度V与过冷度有什么样关系？g-5、如果其它条件相同，试比较在下列铸造条件下，铸件晶粒的大小？（1）金属型铸造与砂型铸造；（2）高温浇铸与低温浇铸；（3）铸成薄避件与

15、铸成原避件；（4）大体积铸件的表面部分与中心部分；6、什么是非自发形核和自发形核？实际金属结晶时常以哪种方式形 核？7、金属的结晶须具备哪些条件？8、晶体的长大方式怎样？举例说明；9、合金的冷却曲线与纯金属的冷却曲线有什么不同？10、判断下列相图是否正确：11、已知A与B在液态时能无限溶解，在固态300C时A溶于B的最大溶解度为 30%，室温下为10%；但B在固态下不溶于A,在300C时含有40%B的液态合金发生共晶 转变；现要求：(1) 做出A-B相图；(2) 分析20%B、80%B合金的平衡结晶过程，并计算室温组织中共晶体的相 对含量；12、一个二元共晶反应如下：L(75%B)(15%B)

16、+(95%B)(1) 求共晶体中a和B的相对含量；(2) 一合金的室温组织中B与(a +B )共晶体各占50%,求该合金成 分；13、有形状、尺寸相同的现个CuNi合金不平衡结晶后，哪个合金的偏析比 较严重？(一个为 90%Ni, 个为 50%Ni)14、简述二元匀晶相图、共晶相图与合金的力学性能、工艺性能之间的关系；15、共晶体是一个相吗？铸造合金常选用接近共晶成分的合金，这是为什 么？第四章 铁碳合金相图1、名词解释 铁素体、奥氏体、渗碳体、珠光体、莱氏体、共析钢、亚共析钢、过共析 钢2、写出相图中的共析反应，它与共晶反应有什么不同？3、默写铁碳相图（省略包晶反应）；并标出各点的符号、温度

17、、成分以 及各相区的相组成；4、分析含碳0.01%、0.4%、1.2%铁碳合金的平衡结晶过程及室温平衡组织； 并计算室温组织中组织组成物和相组成物的相对含量；5、铁碳合金中有几种形式的F C?它们之间有什么不同？36、由于某种原因，一批钢材的标签丢失；经金相检验这批钢材的组织为F 和P,其中F占80%。试问这批钢材的含碳量为多少？7、填表名称符号组成相晶体结构组织特征性能特占八、铁素体奥氏体渗碳体珠光体莱氏体8、根据铁碳相图，回答下列问题：(1) l%c合金的硬度比值05%c的硬度高；(2) 1. 2%C合金的强度比值077%C的强度低；(3) 为什么绑扎物体选用低碳铁丝；吊车吊运物体时选用中

18、碳的钢丝 绳？(4) 为什么要“趁热打铁”？(5) 钢和铸铁都能进行锻造吗？为什么？9、简述C%与铁碳合金组织、性能之间的关系；10、铁碳相图有哪些局限性；11、钢中常有哪些杂质？它们对钢的性能有什么影响？12、碳钢如何分类？各种钢如何编号？13、填表：钢号种类化学成分或力学性能用途举例Q23508F4565MnT8AT12ZG310-57第五章 三元合金相图1、名词解释 成分三角形、直线法则、重心法则、二元共晶线、三元共晶线、水平截 面图、垂直截面图；2、在成分三角形ABC中画出含A40%的所有三元合金；画出含B、C二组元相等 的所有合金；3、含A40%、B20%的ABC三元合金在温度T时处

19、于三相平衡。已知三相的成分 分别为：(A70%、C20%)；(A20%、C20%)；(A20%、C70%)；试用作图法求三相的相对含量；4、已知在固态下 不相溶的三元共晶相图的投影图：(1) 说明合金H1、H2、H3、H4的结晶过程并计算室温组织中各部分的相 对含量；(2) 画出过EF线的垂直截面图；5、三元合金相图和二元合金相图有哪些区别？6、三元匀晶相图的投影图应用；第六章 金属的塑性变形与再结晶1、名词概念滑移、滑移系、晶粒细化、加工硬化、回复、再结晶、再结晶温度、热 变形加工、 冷变形加工2、金属的塑性变形方式有几种？3、为什么具有面心立方晶格的铜、铝比具有体心立方晶格的铁塑性好？而

20、铁的塑性又比具有密排六方晶格的锌好？4、为什么通过位错的移动实现滑移时需要的力量小？5、为什么具有细小晶粒的材料力学性能好？6、位错密度对材料 的力学性能有什么影响？7、金属经过冷塑性变形后，组织和性能有什么样变化？8、举例说明加工硬化在实际中的应用；9、变形内应力分几种？各对材料产生什么影响？10、在回复、再结晶过程中材料 的组织和性能发生哪些变化？在实际中有 什么意义？11、用冷拉钢丝绳向电炉内吊装一大型工件，并随工件一起加热。在加热完 毕后向 炉外吊远时钢丝绳发生断裂，这是为什么？12、简要比较液态金属结晶、重结晶和再结晶；14、金属铸件能否通过再结晶退火来细化晶粒？15、固溶强化、晶粒

21、细化、加工硬化有什么相同之处和不同之处？ 哈尔滨工业大学 2001年考研专业课试卷金属学及热处理考研试题 考试科目：金属学及热处理 报考专业：材料学、材料加工工程、材料物理 与化学一、（10 分）分别写出体心立方晶格、面心立方晶格和密排六方晶格晶体的 滑移面、滑移方向和滑移系数目。在其它条件相同时，那种晶体结构的晶体 塑性最好？那种最差？为什么？二、（15 分）什么是滑移？绘图说明在拉伸变形时，晶体滑移过程中的转动 机制。三、（15分）用45号钢（Wc=0.45% ）制造机床主轴，要求具有良好的机 械性能，请制订预备热处理及最终热处理工艺规程（包括工艺名称和具体工 艺参数）， 并分别说明预备热

22、处理及最终热处理后获得的显微组织。（Ac1=730C, Ac3=800C）四、（15分）A、B、C三组元的熔点tAtBtC，三个二元共晶温度 tE1tE2tE3,tCtE1,1. 根据给出的三元共晶相图的投影图，作出hk变温截面图；2. 作出 t=tE2 时的等温截面图。五、（15 分）画出由两个包晶转变、一个共析转变和一个包析转变组成的二 元合金状态图。六、（15 分）什么是均匀形核？什么是非均匀形核？非均匀形核时，球冠状 晶核以及晶核与基底的关系如图所示，试推导出临界晶核曲率半径和形核功七、（15分）说明Al-4%Cu合金的过饱和固溶体在190C时效脱溶过程及力 学性能的变化。哈尔滨工业大

23、学 2002年考研专业课试卷金属学及热处理 考试科目：金属学及热处理一、（10 分）已知铜单晶的111滑移系得临界分切应力为 1Mpa。直径为1mm的铜单晶丝受轴向拉伸，加载方向平行于单晶的001方向，若 使铜单晶丝不产生明显的塑性变形，求此单晶丝能承受的最大轴向载荷是多 少？（计算结果保留 3位有效数字）二、（15 分）根据组元间固态下互不溶解的三元共晶相图的投影图（如右 图所示），说明 O 点成分合金平衡结晶过程，画出冷却曲线示意图，并写出 室温下该合金的组织组成物相对含量的表达式。三、（15 分）求珠光体组织中铁素体相的相对含量是多少？若某铁碳合金 组织中除有珠光体外，还有 1 5 %的

24、二次渗碳体，试求该合金的含碳量是多少？四、（15 分）试叙述贝氏体的转变特点，并比较与珠光体和马氏体转变的 异同点。五、（15 分）什么是异分结晶？说明如何利用区域熔炼方法提纯金属。提 纯效果与什么因素有关？六、（15分）某厂对高锰钢制造的碎矿机颚板经1100C加热后，用崭新的 优质冷拔态钢丝绳吊挂，由起重吊车运往淬火水槽，行至途中钢丝绳突然发 生断裂，试分析钢丝绳发生断裂的主要原因。七、（15 分）用 T10A 钢（Wc=1.0%, Acl=730C, Accm=800C）制造冷 冲模的冲头，试制订预备热处理工艺（包括工艺名称和具体参数），并说明 预备热处理的目的以及加热转变完成和冷至室温后

25、获得何种组织。哈尔滨工业大学2003 年考研专业课试卷金属学及热处理考研试题 考试科目：金属学及热处理一、（20分）已知面心立方晶格的晶格常数为a,分别计算（100）、（110） 和（111）晶面的晶面间距；并求出100、 110和111晶向上的原子排列密 度（某晶向上的原子排列密度是指该晶向上单位长度排列原子的个数）；写 出面心立方结构的滑移面和滑移方向,并说明原因。（计算结果保留两位有 效数字）二、（20分）右图为组元在固态下完全不溶的三元共晶合金相图的投影图：1. 作m n变温截面图，分析O1点成分合金的平衡结晶过程。2. 写出 O1 点成分合金室温下的相组成物,给出各相的相对含量的表达

26、式。3. 写出 O1 点成分合金室温下的组织组成物,给出各组织组成物的相对含量 的表达式三、（25 分）试述冷变形金属在加热时，其组织和性能发生的变化。四、（20 分）什么是离异共晶？举例说明离异共晶产生的原因及对合金性能 的影响。五、（20 分）求莱氏体中共晶渗碳体的相对含量是多少？若某铁碳合金平衡 组织中含有 10%的一次渗碳体，试求该合金的含碳量是多少？（计算结果保 留两位有效数字）六、（20 分）叙述板条马氏体和下贝氏体的组织形态，并说明板条马氏体和 下贝氏体具有良好强韧性的原因。七、（25 分）T10A 钢含碳量约为 1.0%,Acl=730C,Accm=800C,Ms=175C,

27、该合金的原始组织为片状珠光体加网状渗碳体，若用此钢制作冷冲模的冲头 说明需要经过那些热处理工序才能满足零件的性能要求，写出具体热处理工 艺名称、加热温度参数、冷却方式以及各工序加热转变完成后和冷却至室温 时得到的组织。20092010学年第一学期 金属学及热处理 期末考试题（甲）一.填空题（每空1分，20 X 1分，共20分）1 实际金属中存在有、和三类晶体缺陷。2. 为了使金属结晶过程得以进行，必须造成一定的,它是理论结晶温度与的差值。3 碳在aFe中的间隙固溶体称为，它具有晶体结构.在C时碳的最大溶解度为%。4 纯金属铸锭的宏观组织通常由三个晶区组成，分别、5. 金属塑性变形的基本方式是和

28、，冷变形后金属的强硬度，塑韧性，该现象称为。6 珠光体是和的机械混合物；而变态莱氏体是和渗碳体的机械混合物。二选择题（每题2分，10X2分，共20分）1. 铁素体的机械性能特点是 （）。A.具有良好的硬度与强度B.具有良好的综合机械性能C. 具有良好的塑性D. 具有良好的切削性和铸造性2. A1为面心立方晶格，Mg为密排六方晶格，Cr为体心立方晶格，三种金 属塑性变形能力由高到低的顺序是（ ）。A. Mg、 Al、 Cr； B. Al、 Cr、 Mg； C. Cr、 Mg、 Al ； D. Cr、 Al、 Mg 3 低碳钢拉伸应力-应变图中，0-8曲线上对应的最大应力值称为（）。A.弹性极限B

29、.屈服强度C抗拉强度D.断裂强度 4能使单晶体产生塑性变形的应力为 （）。A.正应力B.切应力C.拉应力D.压应力 5正的电阻温度系数是指（ ）。A.随温度增高导电性增大的现象B.随温度升高电阻增大的现象C. 随温度升高电阻减少的现象D. 随温度降低电阻升高的现象6. 磷易引起（ ） 。A. 冷脆 B. 热脆7.ob、6分别代表材料的（）。bA. 抗拉强度、断面收缩率 B. 屈服强度、断面收缩率C. 抗拉强度、延伸率 D 屈服强度、延伸率8. 有利于切削加工性能的材料硬度范围为（ ）。A. V160HB B 230HB C（160230）HB D（6070）HRC9具有匀晶型相图的单相固溶体合

30、金 （ ）。A铸造性能好B锻压性能好C.热处理性能好D切削性能好 10纯铁在912C以下的晶格类型是（）。A.密排六方晶格B.面心立方晶格C.体心立方晶格D.简单立方晶格三名词解释（每题2分,5X2分，共10分）1. 铁素体：2. 热 加 工:3. 变质处理:4. 固溶强化：5. 回复:四.简答题（每题5分，6X5分，共30分）1、何谓加工硬化，简单说明其产生原因是什么及利弊？（5 分）2、（1） 列举4种强化金属和合金的方法；（2）如何获得细小的再结晶晶粒？ （ 5 分）3、 a-Fe、Cu、Al、Ag都具有12个滑移系，为什么a-Fe比Cu、Al、 Ag 的塑性要差? （ 5分）4、细化晶

31、粒仅可以提高材料的强度吗？说明原因。（5 分）5、钢中最重要的强化元素是什么？简要说明含碳量对退火钢机械性能的影响规律，解释原因。 （5 分）6、用一根冷拉钢丝绳吊装一大型工件入炉，并随工件一起加热至1000C，当出炉后再次吊装工件时，钢丝绳发生断裂，试分析其原因。（5分）五.综合分析题（共20分）1、金属Ag经大变形量（70%）冷加工后，试样一端浸入冰水中，一端加热 至0.9T，过程持续1小时,然后将试样冷至室温。假定再结晶温度为0.4T , 试画出沿试样长度的组织与性能变化示意图，并简要说明之。（8分）m2、现有A、B两种铁碳合金。A的显微组织为珠光体的量占75%，铁 素体的量占25%； B的显微组织为珠光体的量占92%，二次渗碳体的量 占8%。请回答：这两种铁碳合金按显微组织的不同分属于哪一类钢？这两种钢铁合金的含碳量各为多少？画出Fe-Fe3C平衡相图，并标出 各组织组成物的名称。（12 分）