金屬學(xué)與熱處理考試試卷題號(hào)一四五六總分得分一、選擇題（每小題2分，共12分）1、當(dāng)晶格常數(shù)相同時(shí)，F(xiàn)CC晶體比BCC晶體（）。A.原子半徑大，但致密度小；B.原子半徑小，但致密度大；C.原子半徑大，但致密度也大； D.原子半徑小.但致密度也小。2、能使單晶體產(chǎn)生塑性變形的應(yīng)力為（）。A.正應(yīng)力B.切應(yīng)力C.原子活動(dòng)力D.復(fù)合應(yīng)力3、鋼在淬火后所獲得的馬氏體組織的粗細(xì)主要取決于（）A.奧氏體的本質(zhì)晶粒度 B.奧氏體的實(shí)際晶粒度C.奧氏體的起始晶粒度 D.加熱前的原始組織4、過(guò)共析鋼的正常淬火加熱溫度是（）。A.Acm十（30—50℃）C.Ac1A.Acm十（30—50℃）C.Ac1十（30—50℃）5、制造手工鋸條應(yīng)采用（）。A.45鋼淬火+低溫回火C.T12鋼淬火+低溫回火6、1丫12的（ ）。A.耐蝕性好 B.鑄造性能好D.Ac1—（30—50℃）B.65Mn淬火+中溫回火D.9SiCr淬火+低溫回火C.時(shí)效強(qiáng)化效果好D.壓力加工性好二、填空題（每空1分，共15分）1、實(shí)際金屬中存在有、和三類晶體缺陷。2、為了使金屬結(jié)晶過(guò)程得以進(jìn)行，必須造成一定的，它是理論結(jié)晶溫度與的差值。3、碳在a—Fe中的間隙固溶體稱為，它具有晶體結(jié)構(gòu).在℃時(shí)碳的最大溶解度為%。金屬學(xué)與熱處理試題第1頁(yè)（共3頁(yè)）4、當(dāng)鋼中發(fā)生奧氏體向馬氏體轉(zhuǎn)變時(shí)，原奧氏體中碳含量越高，則Ms點(diǎn)越轉(zhuǎn)變后的殘余奧氏體量就越。5、除處，其他的合金元素溶人A中均使C曲線向移動(dòng)，即使鋼的臨界冷卻速度，淬透性。三、名詞解釋（每小題2分，共10分）1、相：。2、熱處理：。3、置換固溶體：。4、加工硬化：。5、珠光體：。四、判斷題（每小題1分，共5分）1、固溶體的強(qiáng)度和硬度，比組成固溶體的溶劑金屬的強(qiáng)度和硬度高。（）2、實(shí)際金屬是由許多結(jié)晶位向都完全相同的小晶粒組成的。（）3、T10和T12鋼如其淬火溫度一樣，那么它們淬火后殘余奧氏體量也是一樣的。（）4、高速鋼反復(fù)鍛造是為了打碎魚骨狀共晶萊氏體，使其均勻分布于基體中。（）5、鑄鐵可以通過(guò)再結(jié)晶退火使晶粒細(xì)化，從而提高其力學(xué)性能。（）五、問(wèn)答題（4小題，共36分）1、分析純金屬生長(zhǎng)形態(tài)與溫度梯度的關(guān)系？（8分）金屬學(xué)與熱處理試題第2頁(yè)（共3頁(yè)）2、何為超塑性?如何實(shí)現(xiàn)超塑性？（9分）3、何謂回火脆性?說(shuō)明回火脆性的類型、特點(diǎn)及其抑制方法。（9分）4、為什么合金鋼比碳鋼的力學(xué)性能好?熱處理變形小?合金工具鋼的耐磨性熱硬性比碳鋼高？（10分）六、綜合分析題（2小題，共22分）1、某汽車齒輪選用20CrMnTi材料制作，其工藝路線為：下料一鍛造一正火一切削加工f滲碳f淬火+低溫回火f噴丸f磨削加工。請(qǐng)分別說(shuō)明上述四項(xiàng)熱處理工藝的目的及工藝。（10分）2、現(xiàn)有A、B兩種鐵碳合金。A的顯微組織為珠光體的量占75%,鐵素體的量占25%；B的顯微組織為珠光體的量占92%,二次滲碳體的量占8%。請(qǐng)回答：①這兩種鐵碳合金按顯微組織的不同分屬于哪一類鋼？②這兩種鋼鐵合金的含碳量各為多少？ ③畫出這兩種材料在室溫下平衡狀態(tài)時(shí)的顯微組織示意圖，并標(biāo)出各組織組成物的名稱。（12分）金屬學(xué)與熱處理試題第3頁(yè)（共3頁(yè)）金屬學(xué)與熱處理考試試卷參考答案一、選擇題（每小題2分，共12分）IB,2B，3B，4C，5C，6C二、填空題（每空1分，共15分）1、點(diǎn)缺陷、線缺陷、面缺陷； 2、過(guò)冷度，實(shí)際結(jié)晶溫度；3、鐵素體，BCC，727，0.0218；4、低，多；5、Co，右，減小，增加。三、名詞解釋（每小題2分，共10分）1、相：結(jié)構(gòu)相同、成分相同并以界面相互分的均勻組成部分。2、熱處理：是指將鋼在固態(tài)下加熱、保溫和冷卻，以改變鋼的組織結(jié)構(gòu)，獲得所需要性能的一種工藝。3、置換固溶體：溶質(zhì)原子位于溶劑晶格的某些結(jié)點(diǎn)位置所形成固溶體。溶質(zhì)原子與溶劑原子的尺寸差不同，都將引起晶格畸變，產(chǎn)生固溶強(qiáng)化。4、隨冷塑性變形量增加，金屬的強(qiáng)度、硬度提高，塑性、韌性下降的現(xiàn)象稱加工硬化。5、共析轉(zhuǎn)變的產(chǎn)物是F與Fe3c的機(jī)械混合物，稱作珠光體，用P表示。四、判斷題（每小題1分，共5分）1J,2X,3X,4J,5義五、問(wèn)答題（4小題，共36分）1、答：純金屬生長(zhǎng)形態(tài)是指晶體長(zhǎng)大時(shí)界面的形貌。界面形貌取決于界面前沿液體中的溫度分布。（1）平面狀界面。當(dāng)液體具有正溫度梯度時(shí)，晶體以平界面方式推移長(zhǎng)大。此時(shí)，界面上任何偶然的小的凸起伸入液體時(shí)，都會(huì)使其過(guò)冷度減小，長(zhǎng)大速率降低或停止長(zhǎng)大，而被周圍部分趕上，因而能保持平界面的推移。長(zhǎng)大中晶體沿平行溫度梯度的方向生長(zhǎng)，或沿散熱的反方向生長(zhǎng)，其他方向的生長(zhǎng)則受到抑制；⑵樹(shù)枝狀界面。當(dāng)液體具行負(fù)溫度梯度時(shí)，在界面上若形成偶然的凸起伸入前沿液體時(shí)，由于前方液體有更大的過(guò)冷度，有利于晶體長(zhǎng)大和凝固潛熱的散失，從而形成枝晶的一次軸。一個(gè)枝晶的形成，其潛熱使鄰近液體溫度升向，過(guò)冷區(qū)降低，因此，類似的枝晶只在相鄰一定間距的界面上形成.相互平行分布。在一次枝晶處的溫度比枝晶間溫度高，這種負(fù)溫度梯度使一次鈾上又長(zhǎng)出二次軸分技，同樣，還會(huì)產(chǎn)生多次金屬學(xué)與熱處理試題第4頁(yè)（共3頁(yè)）分枝。枝晶生長(zhǎng)的最后階段，由于凝固潛熱放出使枝晶周圍的液體溫度升高至熔點(diǎn)以上。液體中出現(xiàn)正溫度梯度，此時(shí)晶體長(zhǎng)大依靠平面方式推進(jìn)，直至枝晶間隙全部被填滿為止。2、答：金屬材料在一定條件下拉伸，其延伸率可以高達(dá)200%以上，甚至大于1000%。這種性能稱作超塑性。超塑性可以分成組織超塑性，相變超塑性和其他超塑性三大類。其中組織超塑性應(yīng)該具備三個(gè)條件：（1）晶粒超細(xì)化、等軸化、穩(wěn)定化，一般不超過(guò)10口m；⑵變形溫度一般在（0.5—0.7）Tm,呈現(xiàn)超塑性；⑶一定的應(yīng)變速率，超塑性變形最佳的速率為10-4—10-5S-1或者10-3-10-2min-i。3、答：有些鋼在某一溫度范圍內(nèi)回火時(shí)，其沖擊韌性比在較低溫度回火時(shí)還顯者下降，這種脆化現(xiàn)象稱為回火脆性?；鼗鸫嘈灶愋椭饕袃煞N，即低溫回火脆性與高溫回火脆性。低溫回火脆性亦稱第一類回大脆性，幾乎所有工業(yè)用鋼都存在程度不問(wèn)的這類脆性、它與回火后的冷卻速度無(wú)關(guān)。因此又稱為不可逆回火脆性。高溫間火脆性亦稱第二類回火脆性，其特點(diǎn)是只出現(xiàn)在一些特定成分的鋼中，其回火脆性與否，與回火后冷卻速度有關(guān)，即回火緩沖出現(xiàn)，快冷不出現(xiàn)，因此亦稱可逆回火脆性。抑制回火脆性的方法：對(duì)于第一類回火脆性由于其不可逆性，只能避免在脆化溫度范圍內(nèi)回火；如果必須在該溫度回火，可采用等溫淬火；加Si使低溫回火脆化溫度移向高溫等措施。抑制高溫回火脆性的方法：1）高溫間火后快速冷卻；2）降低鋼中雜質(zhì)元素的含量；3）鋼中加人適量的Mo、W。4、答：（1）合金元素加入后并經(jīng)適當(dāng)熱處理，可使鋼的力學(xué)性能提高或得以改善。⑵合金元素（除Co外）加入后使鋼的淬透性增加，因此獲得同樣組織時(shí)合金鋼可選擇較緩的冷卻介質(zhì)，故熱處理變形小。⑶合金工具鋼出于含有一些合金元素，與鋼中的碳形成合金碳化物，而這些合金碳化物的硬度高、熔點(diǎn)高，所以合金工具鋼的耐磨性、熱硬性比碳鋼高。六、綜合分析題（2小題，共22分）1、答：①正火目的：使組織均勻化、細(xì)化、改善加工性能。正火工藝：加熱至Ac3+（30—50）℃,空冷。②滲碳目的：提高齒輪表面的含碳量，為淬火作難備。滲碳工藝；在900—950℃進(jìn)行。③淬火目的：使?jié)B碳層獲得最好的性能，即獲得高的齒面硬金屬學(xué)與熱處理試題第5頁(yè)（共3頁(yè)）

度，耐磨性及疲勞強(qiáng)度并保持心部的強(qiáng)度及韌性。淬火工藝：滲碳后，油冷。④低溫回火目的：減少或消除淬火后應(yīng)力，并提高韌性。低溫回火工藝：加熱至（150-200）℃進(jìn)行。2、答：①A：亞共析鋼B：過(guò)共析鋼②設(shè)A鋼的含碳量為：x1x1-0.0218%=P%=