2025金相檢驗(yàn)員考試題庫及答案一、單項(xiàng)選擇題（每題2分，共40分）1.以下哪種晶體結(jié)構(gòu)屬于面心立方（FCC）？A.α-Fe（室溫）B.γ-Fe（912℃以上）C.δ-Fe（1394℃以上）D.純鈦（室溫）答案：B。解析：α-Fe和δ-Fe為體心立方（BCC），純鈦室溫為密排六方（HCP），γ-Fe在912℃以上為面心立方結(jié)構(gòu)。2.制備金相試樣時(shí)，粗磨的主要目的是：A.去除表面氧化層和宏觀缺陷B.獲得鏡面光澤C.消除研磨痕跡D.使試樣表面平整且無變形層答案：A。解析：粗磨通過砂輪或粗砂紙去除切割時(shí)產(chǎn)生的變形層、氧化層及宏觀不平，為后續(xù)細(xì)磨做準(zhǔn)備；鏡面光澤需拋光實(shí)現(xiàn)，消除痕跡是細(xì)磨和拋光的任務(wù)，無變形層需控制各步驟力度。3.采用苦味酸酒精溶液侵蝕低碳鋼試樣時(shí)，顯示的組織中，白色區(qū)域?yàn)椋篈.鐵素體B.珠光體C.滲碳體D.馬氏體答案：A。解析：苦味酸優(yōu)先侵蝕鐵素體與滲碳體的晶界及鐵素體內(nèi)部，鐵素體因含碳量低不易被侵蝕呈白色，珠光體因?qū)悠瑺罱Y(jié)構(gòu)被侵蝕后呈暗黑色。4.依據(jù)GB/T6394-2017《金屬平均晶粒度測(cè)定方法》，比較法評(píng)級(jí)時(shí)，若試樣晶粒度與標(biāo)準(zhǔn)圖片中5級(jí)最接近，但部分區(qū)域接近6級(jí)，最終應(yīng)評(píng)定為：A.5級(jí)B.5.5級(jí)C.6級(jí)D.重新制樣答案：A。解析：比較法要求選擇與試樣組織最接近的標(biāo)準(zhǔn)級(jí)別，允許有少量區(qū)域偏差，但主體應(yīng)匹配，因此評(píng)定為5級(jí)。5.光學(xué)顯微鏡的分辨率主要取決于：A.目鏡放大倍數(shù)B.物鏡數(shù)值孔徑（NA）C.光源波長(zhǎng)D.B和C答案：D。解析：分辨率公式為R=0.61λ/NA，其中λ為光源波長(zhǎng)，NA為物鏡數(shù)值孔徑，因此分辨率由兩者共同決定。6.以下哪種缺陷屬于冶金缺陷？A.磨削裂紋B.淬火裂紋C.縮孔D.焊接熱裂紋答案：C。解析：縮孔是金屬凝固時(shí)因補(bǔ)縮不足形成的宏觀缺陷，屬于冶金過程產(chǎn)生的缺陷；磨削、淬火、焊接裂紋為加工或熱處理缺陷。7.鋁合金試樣常用的侵蝕劑是：A.4%硝酸酒精B.Keller試劑（HF+HNO?+HCl+H?O）C.苦味酸+洗滌劑溶液D.王水（HCl+HNO?）答案：B。解析：Keller試劑是鋁合金專用侵蝕劑，通過輕微腐蝕顯示晶粒和組織；4%硝酸酒精用于鋼，苦味酸溶液用于顯示鋼的奧氏體晶界，王水主要用于貴金屬或高合金鋼。8.評(píng)定鋼中非金屬夾雜物時(shí)，依據(jù)GB/T10561-2005《鋼中非金屬夾雜物含量的測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)評(píng)級(jí)圖顯微檢驗(yàn)法》，A類夾雜物為：A.硫化物類B.氧化鋁類（脆性）C.硅酸鹽類（塑性）D.球狀氧化物類答案：A。解析：標(biāo)準(zhǔn)中A類為硫化物（塑性，沿軋制方向延伸），B類為氧化鋁（脆性，棱角狀），C類為硅酸鹽（塑性，無規(guī)則），D類為球狀氧化物。9.馬氏體轉(zhuǎn)變的主要特征是：A.擴(kuò)散型相變，體積收縮B.無擴(kuò)散切變，體積膨脹C.形核長(zhǎng)大，與母相無位向關(guān)系D.需長(zhǎng)時(shí)間保溫完成轉(zhuǎn)變答案：B。解析：馬氏體轉(zhuǎn)變?yōu)闊o擴(kuò)散切變機(jī)制，原子不擴(kuò)散，僅作集體切變；因碳過飽和，比容大于奧氏體，導(dǎo)致體積膨脹；轉(zhuǎn)變速度極快，無需保溫。10.測(cè)定灰鑄鐵的石墨形態(tài)時(shí)，應(yīng)使用：A.明場(chǎng)照明B.暗場(chǎng)照明C.偏振光D.微分干涉答案：B。解析：暗場(chǎng)照明下，石墨因高反射率呈明亮形態(tài)，與基體形成鮮明對(duì)比，更易觀察石墨的大小、形狀和分布。11.以下哪種組織不屬于鋼的回火組織？A.回火馬氏體B.貝氏體C.回火屈氏體D.回火索氏體答案：B。解析：貝氏體是奧氏體在貝氏體轉(zhuǎn)變區(qū)（中溫區(qū)）等溫轉(zhuǎn)變的產(chǎn)物，屬于淬火+等溫處理的組織，而非回火產(chǎn)物；回火組織包括回火馬氏體（低溫回火）、回火屈氏體（中溫回火）、回火索氏體（高溫回火）。12.制備高溫合金試樣時(shí)，拋光難度大的主要原因是：A.硬度低易變形B.含有大量硬質(zhì)點(diǎn)（如碳化物、金屬間化合物）C.韌性過高D.導(dǎo)熱性差答案：B。解析：高溫合金含W、Mo、Nb等元素，形成大量碳化物、硼化物等硬質(zhì)點(diǎn)，拋光時(shí)易造成劃痕或脫落，需采用更細(xì)的拋光劑（如0.05μm氧化鋁）和更長(zhǎng)時(shí)間。13.晶粒度級(jí)別數(shù)G與晶粒平均直徑d（mm）的關(guān)系為：A.d=2^(1-G/2)×10^-3B.d=2^(G/2-1)×10^-3C.d=2^(1-G)×10^-3D.d=2^(G-1)×10^-3答案：A。解析：根據(jù)GB/T6394，晶粒度級(jí)別數(shù)G與放大100倍下每平方英寸的晶粒數(shù)N的關(guān)系為N=2^(G-1)，而晶粒平均直徑d（mm）與N的關(guān)系為d=1/√(N×0.645)（1平方英寸=645.16平方毫米），推導(dǎo)可得d=2^(1-G/2)×10^-3。14.檢驗(yàn)不銹鋼的晶間腐蝕敏感性時(shí)，常用的金相方法是：A.直接侵蝕觀察晶界B.草酸電解侵蝕法（Streicher試驗(yàn)）C.苦味酸酒精侵蝕D.硝酸甘油侵蝕答案：B。解析：草酸電解侵蝕法通過在10%草酸溶液中電解腐蝕，根據(jù)晶界腐蝕形態(tài)（臺(tái)階狀、溝狀、樹枝狀）判斷晶間腐蝕敏感性，是GB/T4334-2020規(guī)定的方法之一。15.以下哪種情況會(huì)導(dǎo)致試樣拋光后出現(xiàn)“浮雕”現(xiàn)象？A.拋光時(shí)間過長(zhǎng)B.試樣中存在軟硬相C.侵蝕劑濃度過高D.粗磨時(shí)壓力不均答案：B。解析：浮雕是由于試樣中軟硬相硬度差異大，拋光時(shí)軟相被過度去除，硬相突出形成的高低差，常見于鑄鐵（石墨軟、基體硬）或多相合金。16.評(píng)定球墨鑄鐵的球化等級(jí)時(shí)，依據(jù)GB/T9441-2021，球化率為85%的試樣應(yīng)判定為：A.1級(jí)B.2級(jí)C.3級(jí)D.4級(jí)答案：B。解析：標(biāo)準(zhǔn)中球化率≥90%為1級(jí)，80%≤球化率＜90%為2級(jí)，因此85%屬于2級(jí)。17.掃描電子顯微鏡（SEM）與光學(xué)顯微鏡的主要區(qū)別在于：A.光源不同（電子束vs可見光）B.放大倍數(shù)更高（100萬倍vs2000倍）C.分辨率更高（1nmvs200nm）D.以上都是答案：D。解析：SEM使用電子束作為光源，波長(zhǎng)（約0.0025nm）遠(yuǎn)小于可見光（400-700nm），因此分辨率和放大倍數(shù)顯著高于光學(xué)顯微鏡。18.鋼的奧氏體晶粒度測(cè)定中，直接侵蝕法（如苦味酸+洗滌劑溶液）顯示的是：A.實(shí)際晶粒度B.本質(zhì)晶粒度C.起始晶粒度D.加熱后的奧氏體晶粒度答案：D。解析：直接侵蝕法通過侵蝕奧氏體晶界顯示加熱到某溫度后的實(shí)際奧氏體晶粒大小，本質(zhì)晶粒度需通過930℃±10℃保溫3-8小時(shí)后的晶粒度判定。19.以下哪種組織在光學(xué)顯微鏡下呈針狀或竹葉狀？A.上貝氏體B.下貝氏體C.索氏體D.屈氏體答案：B。解析：下貝氏體在光學(xué)顯微鏡下呈黑色針狀或竹葉狀，針間不交叉；上貝氏體呈羽毛狀，由平行的鐵素體板條和其間的滲碳體組成。20.制備鈦合金試樣時(shí)，侵蝕劑中需加入氫氟酸的主要原因是：A.鈦表面易形成致密氧化膜，HF可溶解氧化膜B.HF能優(yōu)先侵蝕β相C.HF可提高侵蝕速率D.HF與鈦反應(yīng)生成有色產(chǎn)物答案：A。解析：鈦合金表面易形成TiO?氧化膜，阻礙侵蝕，氫氟酸（HF）可溶解TiO?（反應(yīng)式：TiO?+6HF=H?[TiF?]+2H?O），使侵蝕劑接觸基體，顯示組織。二、多項(xiàng)選擇題（每題3分，共15分，少選得1分，錯(cuò)選不得分）1.影響金相試樣侵蝕效果的因素包括：A.侵蝕劑成分與濃度B.侵蝕時(shí)間C.試樣表面粗糙度D.侵蝕溫度答案：ABCD。解析：侵蝕劑成分決定侵蝕選擇性（如硝酸酒精侵蝕鐵素體，苦味酸顯示奧氏體晶界），濃度過高會(huì)過腐蝕，過低無效果；時(shí)間過長(zhǎng)導(dǎo)致組織模糊，過短無法顯示；表面粗糙會(huì)導(dǎo)致局部過腐蝕；溫度升高會(huì)加速侵蝕反應(yīng)。2.以下屬于鋼中常見顯微組織的有：A.萊氏體B.魏氏組織C.索氏體D.球狀珠光體答案：ABCD。解析：萊氏體（高溫下奧氏體+滲碳體共晶，低溫下珠光體+滲碳體共晶）常見于白口鑄鐵和過共晶鋼；魏氏組織（鐵素體或滲碳體呈針狀從晶界向晶內(nèi)生長(zhǎng)）為過熱組織；索氏體（細(xì)珠光體）和球狀珠光體（滲碳體球化）均為常見熱處理組織。3.光學(xué)顯微鏡調(diào)焦時(shí)需注意：A.先使用低倍物鏡粗調(diào)，再換高倍物鏡微調(diào)B.高倍物鏡調(diào)焦時(shí)應(yīng)從試樣表面向上移動(dòng)鏡頭C.避免物鏡與試樣碰撞D.調(diào)節(jié)光闌至視場(chǎng)最亮答案：ABC。解析：低倍物鏡景深大，先粗調(diào)可避免碰撞；高倍物鏡工作距離短，應(yīng)從下往上調(diào)焦防止壓壞試樣；光闌應(yīng)調(diào)節(jié)至適當(dāng)大?。ㄍǔ槲镧R孔徑的2/3），過亮?xí)档鸵r度。4.評(píng)定鋼中帶狀組織時(shí)，依據(jù)GB/T13299-1991，其形成原因可能是：A.鋼錠偏析（如硫、磷偏析）B.軋制時(shí)變形不均C.熱處理冷卻速度過快D.鍛造溫度過高答案：AB。解析：帶狀組織主要因鋼中元素偏析（如碳、錳）在軋制時(shí)沿變形方向延伸，形成鐵素體與珠光體（或其他相）的交替條帶；冷卻速度過快可能導(dǎo)致馬氏體，鍛造溫度過高可能導(dǎo)致晶粒粗大，與帶狀組織無直接關(guān)聯(lián)。5.鋁合金時(shí)效處理后的典型組織特征包括：A.析出強(qiáng)化相（如θ相、β相）B.過飽和固溶體分解C.晶粒明顯粗化D.出現(xiàn)再結(jié)晶組織答案：AB。解析：時(shí)效處理是過飽和固溶體分解、析出細(xì)小強(qiáng)化相的過程，目的是提高強(qiáng)度；晶粒粗化通常由過熱或長(zhǎng)時(shí)間加熱引起，再結(jié)晶發(fā)生在冷變形后加熱時(shí)，與時(shí)效無關(guān)。三、判斷題（每題1分，共10分）1.金屬的實(shí)際晶體結(jié)構(gòu)中存在位錯(cuò)、空位等缺陷，因此其強(qiáng)度低于理想晶體。（√）解析：位錯(cuò)的存在使金屬在較低應(yīng)力下即可發(fā)生滑移變形，實(shí)際強(qiáng)度遠(yuǎn)低于理論強(qiáng)度（理想晶體無缺陷，需破壞所有鍵才能變形）。2.試樣鑲嵌的主要目的是便于手持磨拋，因此所有試樣都需鑲嵌。（×）解析：尺寸較大或形狀規(guī)則的試樣（如長(zhǎng)方體）可直接夾持，無需鑲嵌；小試樣或不規(guī)則試樣才需鑲嵌（如塑料鑲嵌、熱壓鑲嵌）。3.光學(xué)顯微鏡的有效放大倍數(shù)一般不超過物鏡數(shù)值孔徑的1000倍。（√）解析：有效放大倍數(shù)范圍為500×NA~1000×NA，超過1000×NA會(huì)導(dǎo)致“空放大”（圖像模糊無細(xì)節(jié)）。4.鐵素體的硬度比滲碳體高。（×）解析：鐵素體（α-Fe）含碳量極低（≤0.0218%），硬度約80-100HB；滲碳體（Fe?C）含碳6.69%，硬度約800HB，因此滲碳體更硬。5.晶粒度級(jí)別數(shù)G越大，晶粒越細(xì)小。（√）解析：G=1時(shí)，100倍下每平方英寸約1個(gè)晶粒；G=8時(shí)約128個(gè)，因此G越大，晶粒越細(xì)。6.夾雜物評(píng)級(jí)時(shí)，需在視場(chǎng)中找到最嚴(yán)重的夾雜物進(jìn)行評(píng)定。（×）解析：應(yīng)在試樣縱截面（平行于軋制方向）上選取代表性視場(chǎng)（通常10-20個(gè)），按標(biāo)準(zhǔn)評(píng)級(jí)圖對(duì)比，取最嚴(yán)重的級(jí)別作為結(jié)果。7.馬氏體組織只能在淬火鋼中出現(xiàn)。（×）解析：某些合金（如不銹鋼、鋁合金）在冷變形或特定熱處理下也可能發(fā)生馬氏體轉(zhuǎn)變，如奧氏體不銹鋼冷加工后可能產(chǎn)生形變馬氏體。8.鑄鐵中的石墨形態(tài)對(duì)性能影響顯著，球狀石墨（球墨鑄鐵）的力學(xué)性能最好。（√）解析：球狀石墨對(duì)基體的割裂作用最小，應(yīng)力集中低，因此球墨鑄鐵的強(qiáng)度、韌性接近鋼，優(yōu)于灰鑄鐵（片狀石墨）和可鍛鑄鐵（團(tuán)絮狀石墨）。9.拋光后的試樣若未及時(shí)侵蝕，表面氧化會(huì)影響組織顯示。（√）解析：拋光表面為新鮮金屬，易與空氣中的氧反應(yīng)生成氧化膜，侵蝕時(shí)氧化膜阻礙侵蝕劑與基體接觸，導(dǎo)致組織模糊或無法顯示。10.評(píng)定焊縫組織時(shí)，需重點(diǎn)觀察熔合區(qū)、熱影響區(qū)和焊縫中心的組織差異。（√）解析：熔合區(qū)（焊縫與母材交界）晶粒粗大，易產(chǎn)生裂紋；熱影響區(qū)因受熱不同形成過熱、正火、不完全重結(jié)晶等組織；焊縫中心為柱狀晶，三者組織差異顯著，需分別檢驗(yàn)。四、簡(jiǎn)答題（每題5分，共20分）1.簡(jiǎn)述金相試樣制備中“拋光”的目的及關(guān)鍵操作要點(diǎn)。答案：拋光的目的是去除細(xì)磨留下的磨痕，獲得無劃痕、無變形層的鏡面表面，為侵蝕顯示組織做準(zhǔn)備。關(guān)鍵操作要點(diǎn)：①選擇合適的拋光劑（如粗拋用1-3μm氧化鋁，精拋用0.05μm二氧化硅）；②控制拋光轉(zhuǎn)速（通常150-300r/min，高轉(zhuǎn)速易過熱導(dǎo)致變形層）；③施加均勻壓力（壓力過大易產(chǎn)生深劃痕，過小效率低）；④保持拋光布濕潤(rùn)（防止拋光劑干結(jié)）；⑤拋光時(shí)間不宜過長(zhǎng)（避免表面過熱氧化或軟相脫落）；⑥拋光后立即用酒精清洗并吹干，防止水痕或污染。2.如何區(qū)分鋼中的上貝氏體和下貝氏體？答案：區(qū)分方法：①形態(tài)特征：上貝氏體在光學(xué)顯微鏡下呈羽毛狀，由平行的鐵素體板條和板條間的滲碳體組成，板條較寬；下貝氏體呈黑色針狀或竹葉狀，針間不交叉，針內(nèi)可見碳化物細(xì)小顆粒（電鏡下為與針長(zhǎng)軸成55°-60°的片狀碳化物）。②形成溫度：上貝氏體形成于中溫區(qū)（約350-550℃），下貝氏體形成于較低溫區(qū)（約250-350℃）。③性能：上貝氏體韌性較差（因滲碳體分布在鐵素體板條間），下貝氏體強(qiáng)韌性較好（碳化物細(xì)小且分布于鐵素體內(nèi)部）。3.簡(jiǎn)述GB/T10561-2005中評(píng)定鋼中非金屬夾雜物的步驟。答案：步驟：①試樣制備：取縱向截面（平行于軋制方向），磨拋至鏡面，侵蝕（可選）。②顯微鏡設(shè)置：放大100倍（或標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定倍數(shù)），調(diào)整光闌和亮度至最佳襯度。③視場(chǎng)選擇：在試樣檢驗(yàn)面上均勻選取10-20個(gè)代表性視場(chǎng)（避免邊緣和缺陷集中區(qū)）。④評(píng)級(jí)對(duì)比：將每個(gè)視場(chǎng)中的夾雜物與標(biāo)準(zhǔn)評(píng)級(jí)圖（A硫化物、B氧化鋁、C硅酸鹽、D球狀氧化物、DS粗球狀氧化物）對(duì)比，記錄各類型夾雜物的最嚴(yán)重級(jí)別。⑤結(jié)果判定：報(bào)告各類型夾雜物的最高級(jí)別（如A2.5，B1.5等）。4.分析淬火鋼回火后硬度隨回火溫度升高而變化的原因。答案：淬火鋼組織為馬氏體（過飽和碳的α固溶體）和殘余奧氏體，硬度高但脆性大?；鼗饡r(shí)：①低溫回火（150-250℃）：馬氏體分解為回火馬氏體（α相+彌散ε碳化物），殘余奧氏體少量分解，硬度略有下降（因碳從馬氏體中析出），但仍保持高硬度（主要因ε碳化物彌散強(qiáng)化）。②中溫回火（350-500℃）：ε碳化物轉(zhuǎn)變?yōu)闈B碳體（Fe?C），形成回火屈氏體（α相+細(xì)片狀滲碳體），滲碳體聚集粗化，強(qiáng)化作用減弱，硬度顯著下降。③高溫回火（500-650℃）：滲碳體進(jìn)一步粗化為顆粒狀，形成回火索氏體（α相+粗顆粒滲碳體），粗顆粒滲碳體對(duì)基體的割裂作用減小，但強(qiáng)化效果最低，硬度繼續(xù)下降至較低水平（接近退火態(tài)）。五、綜合分析題（共15分）某工廠生產(chǎn)的45鋼軸類零件，經(jīng)淬火+高溫回火（調(diào)質(zhì)處理）后，力學(xué)性能不合格（強(qiáng)度偏低）。取試樣進(jìn)行金相檢驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)其顯微組織中存在大量未溶解的鐵素體，且珠光體呈粗片狀。