金属材料与热处理-习题精选
第1 章
一、名词解释
刚度、弹性极限、屈服强度、抗拉强度、冲击韧性、硬度、疲劳、金属键、
晶体、晶格、晶胞、致密度、配位数、位错、晶界、合金、相、固溶体、金属化合物、玻璃相、单体、链节、陶瓷、玻璃相。
二、填空题
1.金属材料的机械性能是指在载荷作用下其抵抗（）或（）的能力。
2.低碳钢拉伸试验的过程可以分为弹性变形、（）和（）三个阶段。
3.根据外力的作用方式，有多种强度指标，如________ 、________ 、
________ 等。
4.材料的工艺性能是指________ 性、________ 性、________ 性和________ 性。
5.表征材料抵抗冲击载荷能力的性能指标是________ ，其单位是
________ 。
6.工程材料的结合键有________、________、________、________ 4种。
7.体心立方晶格和面心立方晶格晶胞内的原子数分别为________ 和
________ ，其致密度分别为________ 和________ 。
8.实际金属中存在有________、________ 和________ 3 类缺陷。位错是
________ 缺陷，晶界是________ 缺陷。金属的晶粒度越小，晶界总面积就越________ ，金属的强度也越________。
9.已知银的原子半径为0.144nm，则其晶格常数为________ nm。（银的晶体
结构为面心立方晶格）
10.陶瓷中玻璃相的作用是_____ 、_____ 、_____ 、_____、_____。
三、选择题
1.在设计拖拉机缸盖螺钉时应选用的强度指标是（）。
A．σb B．σs C．σ0.2 D．σp
2.有一碳钢支架刚性不足，解决的办法是（）。
A.通过热处理强化
B.选用合金钢
C.增加横截面积
D.在冷加工状态下使用
3.材料的使用温度（）。
A.应在其韧脆转变温度以上
B. 应在其韧脆转变温度以下
C.应与其韧脆转变温度相等
D. 与其韧脆转变温度无关
4.在作疲劳试验时，试样承受的载荷为______ 。
A．静载荷B．冲击载荷C．交变载荷
5.洛氏硬度C 标尺使用的压头是______ 。
A．淬硬钢球B．金刚石圆锥体C．硬质合金球
6.两种元素组成固溶体，则固溶体的晶体结构（）。
A．与溶剂的相同B．与溶质的相同
C．与溶剂、溶质的都不相同D．是两种元素各自结构的混合体
7.间隙固溶体与间隙化合物的（）。
A．结构相同，性能不同B．结构不同，性能相同
C．结构相同，性能也相同D．结构和性能都不相同
8.在立方晶系中指数相同的晶面和晶向（）。
A．互相平行B．互相垂直C．相互重叠D．毫无关联
9.晶体中的位错属于_______ 。
A．体缺陷B．面缺陷C．线缺陷D．点缺陷
10.高分子材料中，大分子链之间的结合键是（）。
A．金属键B．离子键C．共价键D．分子键
四、是非题
1.所有金属材料均有明显的屈服现象。（）
2.金属材料的力学性能均可通过热处理改变。（）
3.材料的强度高，其硬度就高，所以刚度大。（）
4.就致密度而言，面心立方晶格最大，体心立方晶格次之，密排六方晶格最
小。
5.晶体缺陷的存在，使金属的强度和硬度降低。（）
6.单晶体具有各向异性，因此实际使用的所有晶体材料在各方向上的性能是
不同的。（）
7.间隙相不是一种固溶体，而是一种金属间化合物。（）
8.固溶体中，溶质质量分数总小于溶剂质量分数。（）
9.间隙固溶体不能形成无限固溶体，而置换固溶体可能形成无限固溶体。
（）
五、计算题
1.一根直径为
2.5mm、长为3m 的钢丝、受4900N 拉伸载荷作用后的的变
形量是多少？（钢丝的变形为弹性变形，其弹性模量为205000MN/m 2 ）
2.某种钢的抗拉强度σb＝5.38 ×10 8 MPa ，某一钢棒直径为10mm ，在
拉伸断裂时直径变为8mm ，问此棒能承受的最大载荷为多少？断面收缩率是多少？
3.已知α-Fe 的晶格常数a=2.87 ×10 -10 m ，试求出α-Fe的原子半径和致密度。
4.在常温下，已知铜的原子直径d=2.55×10 -10 m，求铜的晶格常数。
六、简答题
1. 常用的硬度测试方法有几种？这些方法测出的硬度值能否进行比较？
2. 衡量金属材料力学性能的指标有哪几项？拉伸实验可以测得哪几项性能
指标？
3. 金属的晶体结构由面心立方转变为体心立方时，其体积变化如何? 为什
么?
4.实际金属中存在哪些晶体缺陷？它们对金属的性能有什么影响？
5.在立方晶胞中画出（110）、（120）晶面和[211]、[112]晶向。
6.什么是固溶强化？造成固溶强化的原因是什么？第1 章
一、名词解释
刚度、弹性极限、屈服强度、抗拉强度、冲击韧性、硬度、疲劳、金属键、
晶体、晶格、晶胞、致密度、配位数、位错、晶界、合金、相、固溶体、金属化合物、玻璃相、单体、链节、陶瓷、玻璃相。
二、填空题
1.金属材料的机械性能是指在载荷作用下其抵抗（）或（）的能力。
2.低碳钢拉伸试验的过程可以分为弹性变形、（）和（）三个阶段。
3.根据外力的作用方式，有多种强度指标，如________ 、________ 、
________ 等。
4.材料的工艺性能是指________ 性、________ 性、________ 性和________ 性。
5.表征材料抵抗冲击载荷能力的性能指标是________ ，其单位是
________ 。
6.工程材料的结合键有________、________、________、________ 4种。
7.体心立方晶格和面心立方晶格晶胞内的原子数分别为________ 和
________ ，其致密度分别为________ 和________ 。
8.实际金属中存在有________、________ 和________ 3 类缺陷。位错是
________ 缺陷，晶界是________ 缺陷。金属的晶粒度越小，晶界总面积就越________ ，金属的强度也越________。
9.已知银的原子半径为0.144nm，则其晶格常数为________ nm。（银的晶体
结构为面心立方晶格）
10.陶瓷中玻璃相的作用是_____ 、_____ 、_____ 、_____、_____。
三、选择题
1.在设计拖拉机缸盖螺钉时应选用的强度指标是（）。
A．σb B．σs C．σ0.2 D．σp
2.有一碳钢支架刚性不足，解决的办法是（）。
A.通过热处理强化
B.选用合金钢
C.增加横截面积
D.在冷加工状态下使用
3.材料的使用温度（）。
A.应在其韧脆转变温度以上
B. 应在其韧脆转变温度以下
C.应与其韧脆转变温度相等
D. 与其韧脆转变温度无关
4.在作疲劳试验时，试样承受的载荷为______ 。
A．静载荷B．冲击载荷C．交变载荷
5.洛氏硬度C 标尺使用的压头是______ 。
A．淬硬钢球B．金刚石圆锥体C．硬质合金球
6.两种元素组成固溶体，则固溶体的晶体结构（）。
A．与溶剂的相同B．与溶质的相同
C．与溶剂、溶质的都不相同D．是两种元素各自结构的混合体
7.间隙固溶体与间隙化合物的（）。
A．结构相同，性能不同B．结构不同，性能相同
C．结构相同，性能也相同D．结构和性能都不相同
8.在立方晶系中指数相同的晶面和晶向（）。
A．互相平行B．互相垂直C．相互重叠D．毫无关联
9.晶体中的位错属于_______ 。
A．体缺陷B．面缺陷C．线缺陷D．点缺陷
10.高分子材料中，大分子链之间的结合键是（）。
A．金属键B．离子键C．共价键D．分子键
四、是非题
1.所有金属材料均有明显的屈服现象。（）
2.金属材料的力学性能均可通过热处理改变。（）
3.材料的强度高，其硬度就高，所以刚度大。（）
4.就致密度而言，面心立方晶格最大，体心立方晶格次之，密排六方晶格最
小。
5.晶体缺陷的存在，使金属的强度和硬度降低。（）
6.单晶体具有各向异性，因此实际使用的所有晶体材料在各方向上的性能是
不同的。（）
7.间隙相不是一种固溶体，而是一种金属间化合物。（）
8.固溶体中，溶质质量分数总小于溶剂质量分数。（）
9.间隙固溶体不能形成无限固溶体，而置换固溶体可能形成无限固溶体。
（）
五、计算题
1.一根直径为
2.5mm、长为3m 的钢丝、受4900N 拉伸载荷作用后的的变
形量是多少？（钢丝的变形为弹性变形，其弹性模量为205000MN/m 2 ）
2.某种钢的抗拉强度σb＝5.38 ×10 8 MPa ，某一钢棒直径为10mm ，在
拉伸断裂时直径变为8mm ，问此棒能承受的最大载荷为多少？断面收缩率是多少？
3.已知α-Fe 的晶格常数a=2.87 ×10 -10 m ，试求出α-Fe的原子半径和致密度。
4.在常温下，已知铜的原子直径d=2.55×10 -10 m，求铜的晶格常数。
六、简答题
1. 常用的硬度测试方法有几种？这些方法测出的硬度值能否进行比较？
2. 衡量金属材料力学性能的指标有哪几项？拉伸实验可以测得哪几项性能
指标？
3. 金属的晶体结构由面心立方转变为体心立方时，其体积变化如何? 为什
么?
4.实际金属中存在哪些晶体缺陷？它们对金属的性能有什么影响？
5.在立方晶胞中画出（110）、（120）晶面和[211]、[112]晶向。
6.什么是固溶强化？造成固溶强化的原因是什么？
第2 章
一、名词解释
结晶、过冷度、同素异构转变、组元、共晶转变、铁素体、奥氏体、莱氏体、珠光体、二次渗碳体、共晶反应、共析反应、变质处理、细晶强化
二、填空题
1.结晶过程是依靠两个密切联系的基本过程来实现的。这两个过程是
________ 和________。
2.金属结晶过程中，细化结晶晶粒的主要方法有________、________ 和
________。
3.物质在固态下的晶体结构随温度发生变化的现象称为________。铁的同
度度Fe 。素异构体转变为______ ______ 912 1394
4.金属从液态转变为固态的过程称为________。金属在固态下由一种晶体
结构转变为另一种晶体结构的过程称为________。
5.金属在结晶过程中，冷却速度越大，则过冷度越________，晶粒越
________，强度和硬度越________，塑性越________。
6.匀晶转变是指___
__ 。
7.当固溶体合金结晶后出现枝晶偏析时，先结晶出来的枝晶轴含有较多的
________ 组元。
8.铁素体是碳溶入_
中形成的_
固溶体，其晶格类型是
_
。
9.纯铁在912℃发生α-Fe→γ-Fe转变，其体积将________ 。
10.铁碳合金平衡组织中渗碳体的类型有_
、_
、
_
、
、和
。
11.在缓慢冷却条件下，含碳0.8%的钢比含碳1.2%的钢硬度________ ，强度________ 。
12.室温下，wc＝0.6%的铁碳合金平衡组织是________ ，其相组成物是
________ 。
13.典型铸锭结构的三个结晶区分别为_____ 、_____ 和_____ 。
三、选择题
1.铸造条件下，冷却速度越大，则（）。
A．过冷度越大，晶粒越细B．过冷度越大，晶粒越粗
C．过冷度越小，晶粒越细D．过冷度越小，晶粒越粗
2.金属在结晶时，冷却速度越快，其实际结晶温度（）。
A．越高B．越低C．与冷却速度无关D．越趋于恒定
3.如果其他条件相同，下列各组铸造条件下，哪组铸锭晶粒细？
第①组：A.金属模铸造B.砂模铸造（）
第②组：A.变质处理B.不变质处理（）
第③组：A.浇注时振动B.浇注时不振动（）
4.同素异构转变伴随着体积的变化，其主要原因是（）。
A．晶粒度发生变化B．过冷度发生变化
C．致密度发生变化D．溶解度发生变化
5.下列成分铁碳合金中，易出现网状Fe3CⅡ合金是（）
A. wc＝0.2%
B. wc＝0.6%
C. wc＝1.3%
D. wc＝4.0%
6.二元合金在发生共晶转变时，其相组成是（）。
A．单一液相B．单一固相C．两相共存D．三相共存
7.珠光体是由铁素体（F）和渗碳体（Fe3C）组成的机械混合物，若将其从700℃缓慢冷至室温，则（）。
A．F和Fe3C的成分均发生变化
B．F成分发生变化，而Fe3C成分不发生变化
C．F成分不发生变化，而Fe3C成分发生变化
D．F和Fe3C成分均不发生变化
8.二元合金中，铸造性能最好的是（）。
A．固溶体合金B．共晶合金
C．共析合金D．包晶成分合金
9.在下列方法中，可使晶粒细化的方法是（）。
A．扩散退火B．切削加工C．喷丸处理D．变质处理
四、是非题
1.凡是液体凝固为固体的过程都是结晶过程。（）
2.若A、B两组元形成共晶相图，则A、B在固态下一定能互溶。（）
3.由于体心立方晶格的间隙大于面心立方晶格的间隙，所以α-Fe 比γ-Fe
能固溶更多的碳。（）
4.纯金属的实际结晶温度总是低于理论结晶温度。（）
5.一个合金的室温组织为α+βⅡ+（α+β），它由三相组成。（）
6.杠杆定律只适用于两相区。（）
7.奥氏体是碳在γ--Fe中的间隙相。（）
8.同素异构转变过程也同样遵循晶核形成与长大规律。（）
9.在退火状态（接近平衡组织）45钢比20钢的塑性和强度都高。（）
10.在铁碳合金中，只有共析钢结晶时，才发生共析转变，形成共析组织。（）
11.过共析钢由液态缓冷至室温时析出的二次渗碳体，在组织形态与晶体结构方面均与一次渗碳体不同。（）
12. 钢的含碳量越高，其强度和塑性也越高。（）
五、计算题
1.计算共析温度下珠光体中铁素体和渗碳体的相对质量百分比。
2.计算铁碳合金平衡组织中二次渗碳体的最大百分含量。
六、简答题
1.为什么亚共晶合金和过共晶合金均会发生共晶转变？
2.简述纯金属结晶和合金结晶的异同点。
2.简要说明相和组织组成物的区别。
3.铁碳合金中基本组织是哪些？并指出哪个是单相组织、哪个是双相混合组
织。
4. Fe-Fe3C 相图中ES线和PQ线有什么含义？
5.默画Fe-Fe3C 相图，标上各点的符号、成分、温度，填上各区域的相组成
物和组织组成物。分析含0.55% C、1.2% C、3.5% C合金的结晶过程（画出冷却曲线和组织转变示意图），计算这些合金室温平衡组织中各相及各组织组成物的相对质量百分比。
6.为什么铸造合金常选用接近共晶成分的合金？为什么要进行压力加工的
合金常选用单相固溶体成分的合金？
7.含碳量对铁碳合金的组织和性能会产生什么影响？
第3 章
一、名词解释
滑移系、分切应力、加工硬化、形变织构、再结晶、再结晶温度、热加工、
热加工纤维组织、固溶强化、弥散强化
二、填空题
1.常温下，金属单晶体的塑性变形方式为________ 和________。
2.滑移的本质是
。
3.纯铁在室温下塑性变形时的滑移面为________，在1100℃塑性变形时的
滑移面为________。
4. 面心立方金属中位于（111）滑移面上滑移方向的晶向指数是______
__
。
5.造成加工硬化的根本原因是_____ _
__
。
6.与单晶体相比，影响多晶体塑性变形的两个主要因素是________ 和
________。
7.在金属学中，冷热加工的界限是以________ 来划分的。因此，Cu（熔点
为1084℃）在室温下的变形加工为________ 加工，Sn（熔点为232℃）在室温下的变形加工为________ 加工。
8.强化金属材料的基本方法有________ 、________ 、________ 和
________。
9.金属再结晶后的晶粒大小主要取决于________ 、________ 和________。
10.合理使用热加工纤维组织的原则是
。
三、选择题
1.面心立方晶格的晶体在受力变形时的滑移方向是（）。
A．〈100〉B．〈111〉
C．〈110〉D．〈001〉
2.能使单晶体产生塑性变形的应力为（）
A．正应力B．切应力
C．弯曲应力D．复合应力
3.随冷塑性变形量增加，金属的（）。
A．强度下降，塑性提高B．强度和塑性都下降
C．强度和塑性都提高D．强度提高，塑性下降
4.铝的熔点是660.4℃，它的最低再结晶温度为（）。
A．-8.8℃B．100.4℃C．264.2℃D．373.4℃
5.变形金属再结晶后_______ 。
A．形成等轴晶，强度增大B．形成柱状晶，塑性下降
C．形成柱状晶，强度升高D．形成等轴晶，塑性升高
四、是非题
1.将金属加热到再结晶温度以上，将发生再结晶。（）
2.因为体心立方晶格和面心立方晶格具有相同数量的滑移系，所以两种晶体
的塑性变形能力完全相同。（）
3.孪生变形所需要的切应力要比滑移变形时所需的小得多。（）
4.金属铸件可以通过再结晶退火来细化晶粒。（）
5.金属热加工时，也会产生加工硬化现象。（）
五、简答题
1.金属塑性变形后组织和性能有什么变化？
2.简要说明滑移的机理和特点。
3.细化金属晶粒的方法有哪些？为什么细晶粒金属的强度、硬度高，塑性、韧性好？
4.用低碳钢板冷冲压成形的零件，冲压后发现各部位的硬度不同，为什么？
5. 何谓临界变形度? 为什么实际生产中要避免在这一范围内进行变形加工？
6.单晶体有各向异性，而多晶体则无各向异性，钢材经冷轧后又呈现各向异性，试解释原因。
7. 制造齿轮时，有时采用喷丸处理（将金属丸喷射到零件表面上），使齿面得以强化，试分析强化原因。
第4 章
一、名词解释
过冷奥氏体、本质晶粒度、马氏体、索氏体、贝氏体、球化退火、正火、淬火、等温淬火、淬透性、淬硬性、回火、回火脆性、调质处理、表面淬火、化学热处理
二、填空题
1.共析钢加热时，其奥氏体化过程由________ 、________ 、________、
________ 等4个步骤组成。
2.在过冷奥氏等温转变产物中，索氏体与屈氏体的主要相同点
是
，不同点是
。
3 马氏体的显微组织形态主要有
和
两种。其
中
的韧性较好。
4.钢的热处理工艺是由________、________、________ 3个阶段组成。热
处理的特点是只改变工件的________，而不改变其________。
5.当钢完全奥氏体化后冷却转变为马氏体时，奥氏体中的含碳量越高，则
Ms点越________ ，转变后的残余奥氏体量越________。
6. 共析钢过冷奥氏体等温转变产物
有
，降温转变产物
有
。
7.在碳钢中，共析钢的临界冷却速度比亚共析钢和过共析钢的临界冷却速度
都________。
8.淬火钢进行回火的目的是________，回火温度越高，钢的强度与硬度越
________。
9.低碳钢的预先热处理一般采用________；中碳钢预先热处理可采用
________；过共析钢预先热处理采用________，若钢中存在网状碳化物，则先应进行________。
10.亚共析钢的淬火温度为________，过共析钢的淬火温度为________。
11.索氏体和回火索氏体在形态上的区别为：________________；在性能上的
区别为：________________。
12.马氏体和回火马氏体在性能上的区别为：________________。
13.马氏体的硬度取决于_______ 。
14.用T10钢制造车刀，其工艺路线为：下料→锻造→预备热处理（________
+ ________）→机加工→最终热处理（________ + ________）→磨加工。（请在横线上填入相应热处理工艺的名称）
15.一些含有合金元素
的合金钢，易产生第二类回火脆性，防
止方法是
。
三、选择题
1. 钢的淬透性主要取决于_______ 。
A．碳含量B．冷却介质C．钢的临界冷却速度
2.除Co 外，所有溶入奥氏体的合金元素都使C 曲线右移，使钢的淬透性（）。
A．降低B．提高C．不变D．出现极大值
3.完全退火主要适用于（）。
A．亚共析钢B．共析钢C．过共析钢D．白口铸铁
4.过共析钢正火的目的是（）。
A．调整硬度，便于切削加工B．细化晶粒，为最终热处理作组织
准备
C．消除网状二次渗碳体D．消除残余内应力，防止发生变形
和开裂
5.现需制造一汽车传动齿轮，要求表面具有高的硬度、耐磨性和高的接触疲劳极限，心部具有良好的韧性时，应采用（）。
A．T10钢经淬火低温回火B．45钢经调质处理
C．20CrMnTi钢经渗碳、淬火加低温回火D．20钢表面淬火
6.奥氏体向珠光体的转变是（）。
A．扩散型转变B．非扩散型转变C．半扩散型转变
7. 球状珠光体中（）。
A．铁素体呈球状B．碳化物呈球状
C．珠光体呈球状D．奥氏体呈球状
8. 淬硬性好的钢_______ 。
A．具有高的合金元素含量B．具有高的碳含量C．具有低的
碳含量
9.钢的渗碳温度范围是（）。
A．600～650℃B．800～850℃C．900～950℃
D．1000～1050℃
10. 钢的回火处理是在_______ 。
A ．退火后进行B．正火后进行C．淬火后进行
11.T12钢正常淬火组织是（）。
A．马氏体+残余奥氏体B．马氏体+颗粒状碳化物
C．马氏体+铁素体D．马氏体+残余奥氏体+颗粒状碳化
物
12.制造手锯条应采用（）。
A．45钢调质B．65Mn 淬火+中温回火
C．T12钢淬火+低温回火D．9SiCr 淬火+低温回火
四、是非题
1.本质细晶粒钢热处理后的组织一定比本质粗晶粒钢的组织细致。（）。
2.钢经淬火后高温回火，若发现硬度偏低，可重新进行低温回火来提高硬度。（）。
3.处于临界点A1温度以下的奥氏体称为过冷奥氏体。（）。
4.表面淬火既能改变钢的表面组织，也能改善心部的组织和性能。（）。
5马氏体是硬而脆的相。（）。
五、综合题
1. 将φ5mm 的T8 钢加热至760 ℃并保温足够时间，问采用什么样的冷
却工艺可得到如下的组织：珠光体、索氏体、屈氏体、上贝氏体、下贝氏体、屈
氏体+ 马氏体、马氏体+ 少量残余奥氏体；在C 曲线上画出工艺曲线示意图。
2. 有一个45钢制造的变速箱齿轮，其加工工序为：下料→锻造→正火→粗
机加工（车）→调质→精机加工（车、插）→高频表面淬火→低温回火→磨加工。说明各热处理工序的目的及使用状态下的组织。
3. 说明45 钢试样( φl0mm) 经下列温度加热，保温并在水中冷却得到
的室温组织：700 ℃，760 ℃，840 ℃，1100 ℃。
4. 两含碳量为1.2%、直径为10mm 的碳钢薄试样，分别加热到780℃和
900℃，并保温足够时间，在快速（大于临界冷却速度）冷却至室温，试分析：（1）哪个温度加热淬火后马氏体组织粗大？
（2）哪个温度加热淬火后马氏体碳含量高？
（3）哪个温度加热淬火后残余奥氏体量多？
（4）哪个温度加热淬火后未溶碳化物多？
（5）你认为哪个温度加热淬火合适？为什么？
5. 确定下列钢件的退火方法，并指出退火目的及退火后的组织：
（1）经冷轧后的15 钢钢板，要求降低硬度。
（2）ZG270 －500 的铸造齿轮。
（3）锻造过热的60 钢锻坯。
（4）改善T12 钢的切削加工性能。
6. 试分析高频表面淬火、渗碳、渗氮等热处理工艺在选用材料（钢种）、性
能、应用范围及生产费用等方面的差别。
7. 两根45 钢制造的轴，直径分别为10mm 和100mm ，在水中淬火后其
横截面上的组织和硬度是如何分布的？
8. 现有丝锥一批，原定由T12钢(含碳1.2%)制成，要求硬度为60-64HRC，
但生产时材料中混入了45钢，而热处理时仍按T12钢进行淬火处理，问热处理
后能否达到要求？为什么？若按45 钢进行淬火处理，则热处理后能否达到要
求？为什么？
9. 为什么钢经淬火后一定要进行回火？简要说明回火过程中组织和性能的
变化。
10. 指出下列工件的淬火及回火温度，并说出回火后获得的组织。
（1）45 钢小轴（要求综合力学性能好）。
（2）60 钢弹簧。
（3）T12 钢挫刀。
11. 说明直径为10mm 的45 钢试样经下列温度加热：700℃、760℃、
840℃、1100℃，保温后在水中冷却得到的室温组织。
12．甲、乙两厂生产同一种零件，均选用45 钢，硬度要求220 ～250HBS 。甲厂采用正火，乙厂采用调质处理。均能达到硬度要求，试分析甲、乙两厂产品
的组织和性能差别。
13. 什么是钢的回火脆性？如何避免？
14. 现有低碳钢齿轮和中碳钢齿轮各一只，为了使齿表面具有高的硬度和耐
磨性，问各应怎样热处理？并比较热处理后它们组织与性能上的差别。
15．试说明表面淬火、渗碳、渗氮处理工艺在选用钢种、性能、应用范围等方面的差别。
第5 章
一、名词解释
碳化物形成元素二次硬化、热硬性、莱氏体钢、晶间腐蚀、石墨化、变质
处理、球化处理
二、填空题
1. 按钢中合金元素含量，可将合金钢分为________、________和________
几类。
2. 在碳素钢中，低碳钢、中碳钢和高碳钢的含碳量分别为________、
________ 和________。
3. 钢的质量是按________ 和________ 含量的高低进行分类的。
4 扩大奥氏体区的元素有（举出4个）：________、________、________、
________；缩小奥氏体区的元素有（举出4个）：________、________、________、________；碳化物形成元素有（举出4个）：________、________、________、
________。
6. 几乎所有的合金元素（除Co、Al 外），都使Ms、Mf 点________，因
此在相同含碳量条件下，合金钢淬火后________ 比碳钢的多，使钢的硬度
________。
7.钢中的S使钢产生_______脆性，P使钢产生_______脆性，故对S、P含量
应严格限制。
8从合金化的角度出发，提高钢耐蚀性的主要途径有：
①________；②________；③________。
9除________ 之外，凡溶入奥氏体的合金元素都使C曲线向________ 移
动，使钢的临界冷却速度________，其淬透性________。
10.不锈钢1Cr18Ni9Ti钢中Ti的作用是________，而20CrMnTi钢中Ti的
作用是________。
11.20是________钢，可制造________。
12.40Cr是________钢，可制造________。
13.T12是________钢，可制造________。
14.60Si2Mn是________钢，可制造________。
15.GCr15是________钢，可制造________。
16.白口铸铁中碳主要以________ 的形式存在，灰口铸铁中碳主要以
________ 的形式存在。
17.灰铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁及蠕墨铸铁中石墨的形态分别为________
状、________状、________ 状和________ 状。
18. 灰口铸铁的基体有________、________、________ 3种。
19.QT500-7牌号中，QT表示________ ，数字500表示________ ，数字
7表示________。
20.HT250是________ 铸铁，数字250表示________ 。
21.促进石墨化的元素有________、________等，阻碍石墨化的元素有
________、________等。
22.影响石墨化的主要因素是________和________。
23.球墨铸铁的强度、塑性和韧性均较普通灰口铸铁高，这是因为________
三、选择题
1. 现有下列钢号：
⑴Q235；⑵W18Cr4V；⑶5CrNiMo；⑷60Si2Mn；⑸ZGMn13；
⑹16Mn；⑺1Cr18Ni9Ti；⑻20CrMnTi；⑼9SiCr；⑽12Cr1MoV；⑾T12；⑿40Cr；⒀GCr15；⒁Cr12MoV
（1）制造机床齿轮应选用________________；
（2）制造汽车板簧应选用________________；
（3）制造滚动轴承应选用________________；
（4）建造桥梁应选用________________；
（5）制造大尺寸冷作模具应选用________________；
（6）制造耐酸容器应选用________________；
（7）制造锉刀应选用________________；
2. 下列钢中，以球化退火作为预备热处理的是（）。
A．40Cr B．20Cr C．65Mn D．GCr15
3. 制造手锯条应选用（）。
A．T12钢经淬火+低温回火B．65钢经淬火+中温回火
C．45钢经淬火+高温回火D．Cr12MoV经淬火+低温回火
4. 下列钢中最容易发生晶间腐蚀的是（）。
A．ZGMn13 B．1Cr18Ni9Ti C．GCr15
5. 汽车、拖拉机的齿轮要求表面具有高耐磨性，心部具有良好的强韧性，应选用（）。
A．20钢渗碳、淬火+低温回火B．45Cr 调质
C．45 钢表面淬火+低温回火D．20CrMnTi 渗碳、淬火+低温回
火
6. 下列钢中热处理时不产生二次硬化的是（）。
A．W18Cr4V B．Cr12MoV C．3Cr2W8V D．5CrNiMo
7. 拖拉机和坦克履带板受到严重的磨损及强烈冲击，应选用（）。
A．20Cr渗碳、淬火+低温回火B．ZGMn13水韧处理
C．W18Cr4V淬火+低温回火D．GCr15淬火+低温回火
8. GCr15钢中Cr的平均含量为（）。
A．15% B．1.5% C．0.15% D．没有表示出来
9. 钢的淬透性主要取决于（）。
A．碳含量B．临界冷却速度C．工件尺寸
10. 钢的淬硬性主要取决于（）。
A．碳含量B．冷却速度C．冷却方法D．合金元素含量
11. 1Cr18Ni9Ti钢进行固溶处理的目的是（）。
A．提高强度B．提高塑性C．提高耐蚀性D．提高切削加工
性
12. T10钢的含碳量为（）。
A．0.01% B．0.1% C．1.0% D．10%
13. 65 、65Mn 、60Si2Mn 、50CrV 等属于______ 类钢，其热处理特点是______ 。
A．工具钢，淬火＋低温回火B．轴承钢，渗碳＋淬火＋低温回火C．弹
簧钢，淬火＋中温回火
14.为了改善高速钢铸态组织中的碳化物不均匀性，应进行______ 。
A．完全退火B．正火C．球化退火D．锻造加工
15．铸铁如果第一、第二阶段石墨化都完全进行，其组织为（）。
A．F＋G B．F＋P＋G C．P＋G D.Le＋P＋G
16.现有HT250、KTH350-10、QT600-3三种铸铁，请按用途选材。
①制造机床床身选用________
②制造汽车前后轮壳选用________
③制造柴油机曲轴选用________
17.用灰铸铁铸造磨床床身时，在薄壁处出现白口组织，造成切削加工困难。解决的办法是（）。
A．改用球墨铸铁B．进行正火处理
四、是非题
1. 所有的合金元素都能提高钢的淬透性。（）
2. 调质钢进行合金化主要是考虑提高其红硬性。（）
3. 高速钢反复锻造的目的是为了打碎鱼骨状共晶莱氏体，使其均匀分布于基体中。（）
4. T8 与20MnVB 相比，淬硬性和淬透性都较低。（）
5. 20钢的含碳量比T10钢高。（）
6. 可锻铸铁可在高温下进行锻造加工。（）
7. 热处理可以改变铸铁的基体组织和石墨形态。（）
8. 球墨铸铁可通过热处理来提高其综合力学性能。（）
9. 采用整体淬火的热处理方法，可显著提高灰铸铁的力学性能。（）
10. 灰铸铁的减振性能比碳钢好。（）
五、简答题
1. 钢中常存的杂质有哪些？硫、磷对钢的性能有哪些有害和有益的影响？
2. 为什么低合金高强钢用锰作为主要的合金元素？
3. 试述渗碳钢和调质钢的合金化及热处理特点。
4. 为什么高速钢在淬火后需进行三次回火？如果改用一次长时间回火是否
可行？为什么？
5. 为什么合金弹簧钢以硅为重要的合金元素？弹簧淬火后为什么要进行中
温回火？为了提高弹簧的使用寿命，在热处理后应采用什么有效措施？
6. 要制造机床主轴、拖拉机后桥齿轮、铰刀、汽车板簧等，拟选择合适的
钢种，并提出热处理工艺。其最后组织是什么？性能如何？
7.试比较9SiCr钢和T9钢在化学成分、热处理工艺、使用状态下组织、性能和应用上的异同点。
8. 为什么量具在保存和使用过程中尺寸会发生变化？采用什么措施可使量
具尺寸保持长期稳定？
9. 何谓化学腐蚀与电化学腐蚀？提高钢的耐蚀性途径有哪些？
10. 奥氏体不锈钢和耐磨钢的淬火目的与一般钢的淬火目的有何不同？
11. 为什么热处理不能改变石墨的形态？简要说明石墨形态对铸铁性能的影响。
12. 为什么一般机器的支架、机床的床身常用灰口铸铁制造？
13. 指出下列铸铁的类别、用途及性能的主要指标：
（1）HT150 ，HT400
（2）KT350 －10
（3）QT420 —10
一、名词解释
黄铜、青铜、巴氏合金
二、填空题
1. ZL102 是________ 合金，其组成元素为________。
2. HSn62-1 是________ 合金，其含锡量为________ %。
3. QAl7 是________ 合金，其组成元素为________。
4. TC4 是________ 型的________ 合金。
三、选择题
1．ZSnSb4Cu4 是（）。
A．铸造铝合金B．铸造黄铜C．铸造青铜D. 滑
动轴承合金
2.LF5 的（）。
A．铸造性能好B．耐蚀性能好
一、名词解释
玻璃态、高弹态、黏流态、玻璃化温度Tg、黏流温度Tf 、普通陶瓷、特种陶瓷、基体相、增强相、纤维增强复合材料
二、填空题
1. 实际使用的工程塑料是由________ 和________ 两种组分
组成。
2. 按用途可将高分子材料分为________、________、________、________、________等。
3. 线型非晶态高聚物的3 种力学状态是________、________、________。
4. 陶瓷材料的主要结合键是______ 和______。
5. 陶瓷材料通常由______、______ 和______3 种不同的相组成。
6. 普通陶瓷的主要原料有______、______ 和______。
7. 玻璃钢是______ 和______ 的复合材料。
8. 按基体材料可将复合材料分为______、______ 和______三类。
9. 纤维增强聚合物基复合材料的基体分为______ 和______
两类。
三、选择题
1 .塑料的使用状态为（）。
A．晶态B．玻璃态C．高弹态D. 黏流态
2. 与金属材料相比，工程塑料的（）。
A．刚度高B．强度高C．韧性高D. 比强度高
3. 黏流态是高分子材料的（）。
A．使用状态B．熔融状态C．加工状态D.过热
状态
4. 在高弹态下使用的高聚物是（）。
A．塑料B．橡胶C．纤维
5. ( )决定陶瓷材料的物理化学性质
A．玻璃相B．晶相C．气相
6. 传统陶瓷包括（），而特种陶瓷主要有（）。
A．水泥B．氧化铝C．碳化硅D．氮化硼
E．耐火材料F．日用陶瓷G．氮化硅H．玻璃
7. 粒子增强复合材料中，粒子的直径一般为（）。
A．＜0.01μm B．0.01 ～0.1μm C．＞0.1μm D.任意
大小
8. 纤维增强复合材料中，当纤维（）时，各方向力学性能最好，
A．无规排列B．均一方向C．正交编织D.三维编织
四、简答题
1. 塑料的主要成分是什么？它们各起什么作用？
2. 橡胶的性能特点是什么？
3. 陶瓷材料的特点有哪些？
第8章
一、名词解释
失效、磨损失效、腐蚀失效、表面疲劳失效
二、填空题
1. 零部件失效的形式有______、______、______ 和______ 等。
2. 造成零部件失效的原因主要有______、______、______ 及
______ 等。
3. 零部件选材的基本原则是______、______ 和______ 。
4. 表面损伤失效主要包括_______ 、_______ 、_______ 。
5. 断裂失效包括_______ 、_______。
三、选择题
1. 现有下列材料
Q235-A·F、42CrMo、65、H68、T8、W18Cr4V、ZG45、HT200、LD2、60Si2Mn、20CrMnTi
请按用途选材：
①机床床身（）；
②汽车板弹簧（）；
③承受重载、大冲击载荷的机车动力传动齿轮（）；
④高速切削刀具（）；
⑤大功率柴油机曲轴（大截面、传动大扭矩、大冲击、轴颈处要
耐磨）（）；
2. 高精度磨床主轴用38CrMoAl 制造，请在其加工工艺路线上，
填入相应热处理工艺名称：
锻造→（）→粗机加工→（）→精机加工→（）→
粗磨加工→（）→精磨加工
A．调质B．氮化C．消除应力D.退火
3. 机械零部件约80% 以上的断裂失效是（）。
A．疲劳引起的B．磨损引起的C．超载引起的D.
蠕变引起的
4.一耐酸泵轴发生疲劳断裂，金相检验发现夹杂物严重超标，泵
轴的断裂原因是（）。
A．选材不合理B．材料不合格C．设计不合理D.
使用不当
四、简答题
1.为什么要进行失效分析？概述失效分析的一般程序。
2.简述防止零件失效的主要措施。2. 选用材料一般应注意哪些基
本原则？并简述它们之间的关系。
3.下列发动机零件在选材时应考虑哪些问题？选择哪些材料较
适宜。
1 ）活塞；
2 ）曲轴；
3 ）排气阀；
4 ）气门弹簧；
5 ）滑
动轴承
4.某工厂用T10 钢制造钻头，给一批铸件钻10mm 的深孔，但钻
几个孔后钻头即很快磨损。据检验，钻头的材质、热处理、金相组织和硬度都合格，问失效原因和解决方案。
金属材料与热处理含答案
金属材料与热处理含答 案 集团标准化工作小组 [Q8QX9QT-X8QQB8Q8-NQ8QJ8-M8QMN]
《金属材料与热处理》期末考试试卷(含答案) 班级数控班姓名学号分数 一、填空题：每空1分，满分30分。 1.金属材料与热处理是一门研究金属材料的、、热处理与金属材料性能之间的关系和变化规律的学科。 2.本课程的主要内容包括金属材料的、金属的、金属学基础知识和热处理的基本知识。 3.金属材料的基本知识主要介绍金属的及的相关知识。 4.金属的性能主要介绍金属的和。 5.金属学基础知识讲述了铁碳合金的和。 6.热处理的基本知识包括热处理的和。 7.物质是由原子和分子构成的，其存在状态可分为气 态、、。 8.固态物质根据其结构特点不同可分为和。 9.常见的三种金属晶格类型有、、密排六方晶格。 10.常见的晶体缺陷有点缺陷、、。 11.常见的点缺陷有间隙原子、、。 12.常见的面缺陷有金属晶体中的、。 13.晶粒的大小与和有关。 14.机械零件在使用中常见的损坏形式有变形、及。 15.因摩擦而使零件尺寸、和发生变化的现象称为磨损。 二、判断题：每题1分，满分10分。
1.金属性能的差异是由其内部结构决定的。（） 2.玻璃是晶体。（） 3.石英是晶体。（） 4.食盐是非晶体。（） 5.晶体有一定的熔点，性能呈各向异性。（） 6.非晶体没有固定熔点。（） 7.一般取晶胞来研究金属的晶体结构。（） 8.晶体缺陷在金属的塑性变形及热处理过程中起着重要作用。（） 9.金属结晶时，过冷度的大小与冷却速度有关。（） 10.冷却速度越快，过冷度就越小。（） 三、选择题：每题2分，满分20分。 1.下列材料中不属于晶体的是（） A.石英 B.食盐 C.玻璃 D.水晶 2.机械零件常见的损坏形式有（） A.变形 B.断裂 C.磨损 D.以上答案都对 3.常见的载荷形式有（） A.静载荷 B.冲击载荷 C.交变载荷 D.以上答案都对 4.拉伸试样的形状有（） A.圆形 B.矩形 C.六方 D.以上答案都对 5.通常以（）代表材料的强度指标。 A.抗拉强度 B.抗剪强度 C.抗扭强度 D.抗弯强度 6.拉伸试验时，试样拉断前所能承受的最大应力称为材料的（） A.屈服点 B.抗拉强度 C.弹性极限 D.以上答案都对 7.做疲劳试验时，试样承受的载荷为（）。
金属材料与热处理题库及复习资料
金属材料与热处理（第五版）练习题及答案第一章金属的结构与结晶 一、判断题 1、非晶体具有各同性的特点。( √) 2、金属结晶时，过冷度越大，结晶后晶粒越粗。( √) 3、一般情况下，金属的晶粒越细，其力学性能越差。( ×) 4、多晶体中，各晶粒的位向是完全相同的。( ×) 5、单晶体具有各向异性的特点。( √) 6、金属的同素异构转变是在恒温下进行的。( √) 7、组成元素相同而结构不同的各金属晶体，就是同素异构体。( √) 8、同素异构转变也遵循晶核形成与晶核长大的规律。( √) 9、钢水浇铸前加入钛、硼、铝等会增加金属结晶核，从而可细化晶粒。( ×) 10、非晶体具有各异性的特点。( ×) 11、晶体的原子是呈有序、有规则排列的物质。( √) 12、非晶体的原子是呈无序、无规则堆积的物质。( √)
13、金属材料与热处理是一门研究金属材料的成分、组织、热处理与金属材料性能之间的关系和变化规律的学科。( √) 14、金属是指单一元素构成的具有特殊的光泽延展性导电性导热性的物质。( √) 15、金银铜铁锌铝等都属于金属而不是合金。( √) 16、金属材料是金属及其合金的总称。( √) 17、材料的成分和热处理决定组织，组织决定其性能，性能又决定其用途。( √) 18、金是属于面心立方晶格。( √) 19、银是属于面心立方晶格。( √) 20、铜是属于面心立方晶格。( √) 21、单晶体是只有一个晶粒组成的晶体。( √) 22、晶粒间交接的地方称为晶界。( √) 23、晶界越多，金属材料的性能越好。( √) 24、结晶是指金属从高温液体状态冷却凝固为固体状态的过程。 ( √) 25、纯金属的结晶过程是在恒温下进行的。( √) 26、金属的结晶过程由晶核的产生和长大两个基本过程组成。( √) 27、只有一个晶粒组成的晶体成为单晶体。( √) 28、晶体缺陷有点、线、面缺陷。( √) 29、面缺陷分为晶界和亚晶界两种。( √) 30、纯铁是有许多不规则的晶粒组成。( √)
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金属材料与热处理习题及答案 第一章金属的结构与结晶 一、判断题 1、非晶体具有各同性的特点。( √) 2、金属结晶时，过冷度越大，结晶后晶粒越粗。(×) 3、一般情况下，金属的晶粒越细，其力学性能越差。( ×) 4、多晶体中，各晶粒的位向是完全相同的。( ×) 5、单晶体具有各向异性的特点。( √) 6、金属的同素异构转变是在恒温下进行的。( √) 7、组成元素相同而结构不同的各金属晶体，就是同素异构体。( √) 8、同素异构转变也遵循晶核形成与晶核长大的规律。( √) 10、非晶体具有各异性的特点。( ×) 11、晶体的原子是呈有序、有规则排列的物质。( √) 12、非晶体的原子是呈无序、无规则堆积的物质。( √) 13、金属材料与热处理是一门研究金属材料的成分、组织、热处理与金属材料性能之间的关系和变化规律的学科。( √)
14、金属是指单一元素构成的具有特殊的光泽延展性导电性导热性的物质。( √) 15、金银铜铁锌铝等都属于金属而不是合金。( √) 16、金属材料是金属及其合金的总称。( √) 17、材料的成分和热处理决定组织，组织决定其性能，性能又决定其用途。( √) 18、金是属于面心立方晶格。( √) 19、银是属于面心立方晶格。( √) 20、铜是属于面心立方晶格。( √) 21、单晶体是只有一个晶粒组成的晶体。( √) 22、晶粒间交接的地方称为晶界。( √) 23、晶界越多，金属材料的性能越好。( √) 24、结晶是指金属从高温液体状态冷却凝固为固体状态的过程。 ( √) 25、纯金属的结晶过程是在恒温下进行的。( √) 26、金属的结晶过程由晶核的产生和长大两个基本过程组成。( √) 27、只有一个晶粒组成的晶体成为单晶体。( √) 28、晶体缺陷有点、线、面缺陷。( √) 29、面缺陷分为晶界和亚晶界两种。( √) 30、纯铁是有许多不规则的晶粒组成。( √) 31、晶体有规则的几何图形。( √) 32、非晶体没有规则的几何图形。( √)
《金属材料与热处理》课程标准
《金属材料与热处理》课程教学标准 【课程名称】金属材料与热处理 【课程代码】C2-2-1 【适用专业】模具设计与制造 机械制造与自动化 数控技术 【学时数】48 【学分数】3 【开设时间】模具设计与制造第二学期 机械制造与自动化第三学期 数控技术第二学期 一、课程概述 “金属材料与热处理”是一门制造类专业群的平台课程，是在明确学院办学定位，分析专业群发展方向的前提下，通过对我院机械制造类重点专业职业岗位进行整体调研与分析的基础上，采用模块课程开发的方式形成的、适用于机械制造类专业群开设的综合性课程。 通过本课程的学习使学生获得常用工程材料及成型工艺方法的基础知识，培养学生综合运用材料及成型工艺知识进行选择材料与改性方法、选择毛坯生产方法以及工艺路线分析的初步能力，并未学习其他有关课程和从事工业工程生产第一线技术工作奠定必要的基础。 本课程注重培养学生解决生产具体工艺问题的能力；着重培养学生在机械制造领域内进行选择和判断能力；并培养高职应用型人才的技术文化修养。 二、课程模块组成 1.工程材料的基础知识 2.金属材料及热处理 3.非金属材料（在汽车上的应用） 4.毛坯成型工艺与方法选择
二、培养目标 1．方法能力目标 （1）熟悉工程材料与材料成型工艺技术在机械制造过程中的地位和作用，具有现在制造过程的完整概念。 （2）通过在金相显微镜下观察铁碳合金的室温组织和力学实验，掌握金属材料的成分、组织、结构与性能之间的关系，培养透过现象看本质的能力； （3）给出知识目标，采用问题引入，培养自主学习获取信息的能力和独立思考的能力。 （4）通过完成各项目任务，让学生在学习中享受成功的喜悦，激发学习兴趣，从而培养学生勤奋好学的习惯； （5）通过实验培养学生的动手能力、实验技能、评价执行结果的能力。 2．社会能力目标 （1）具有良好的人文素质和职业道德，善于沟通协作，团队意识强； （2）养成严谨细致、一丝不苟的工作作风； （3）具有热爱科学、实事求是的学习态度，具有创新意识和创新精神； （4）通过学习有关的新材料、新技术、新工艺及其发展概况，使学生获得更多的专业知识及行业知识，使学生具备博学多识的特质。 3．专业能力目标 （1）熟悉材料的种类、牌号、成分、性能、改性方法和用途。 （2）具备阅读金属材料热处理报告的能力； （3）熟悉常用金属材料的性能、用途、材料主要质量问题和提高产品质量的途径； （4）主动了解金属材料的基础理论的发展； （5）了解与本课程有关的新材料、新技术、新工艺及其发展概况； （6）多种途径获取信息和处理信息的能力。 三、与前后课程的联系 1.前修课程的联系 前修课程是《机械制图》,学习本课程之前要去工厂见习，对机械制造具有一定的感性认识,学习《机械制图》课程，熟悉典型零件形状，具有一定的图示能力、识图能力、以及绘图的实际技能。 2．与后继课程的关系 本课程阐述的金属材料及热处理的知识贯穿机械设计和制造的全过程，设计时，要根据机械零件的使用条件和性能要求选材；制造时，要根据材料的制造工艺合理安排热处理。更
金属材料与热处理试题及答案
金属材料与热处理 一、填空题（30分，每空1分） 1、常见的金属晶体类型有_体心立方_晶格、__面心立方__晶格和密排六方晶格三种。 2、金属的整个结晶过程包括形核_____、___长大_______两个基本过程组成。 3、根据溶质原子在溶剂晶格中所处的位置不同，固溶体分为_间隙固溶体_与_置换固溶体_两种。 4、工程中常用的特殊性能钢有_不锈钢__、_耐热钢_、耐磨钢。 5、常用的常规热处理方法有___回火___、正火和淬火、__退火__。 6、随着回火加热温度的升高，钢的__强度__和硬度下降，而_塑性___和韧性提高。 7、根据工作条件不同，磨具钢又可分为_冷作模具钢_、__热作模具钢__和塑料磨具用钢等。 8、合金按照用途可分为_合金渗碳体_、_特殊碳化物_和特殊性能钢三类。 9、合金常见的相图有__匀晶相图__、_共晶相图__、包晶相图和具有稳定化合物的二元相图。
10、硬质合金是指将一种或多种难熔金属_碳化物__和金属粘结剂，通过_粉末冶金__工艺生产的一类合金材料。 11、铸铁的力学挺能主要取决于_基体的组织_的组织和石墨的基体、形态、_数量_以及分布状态。 12、根据铸铁在结晶过程中的石墨化程度不同，铸铁可分为_灰口铸铁__、_白口铸铁_和麻口铸铁三类。 13、常用铜合金中，_青铜_是以锌为主加合金元素，_白铜_是以镍为主加合金元素。 14、铁碳合金的基本组织中属于固溶体的有_铁素体_和_奥氏体_,属于金属化合物的有_渗碳体_，属于混合物的有_珠光体_和莱氏体。 二、选择题（30分，每题2分） 1、铜只有通过冷加工并经随后加热才能使晶粒细化，而铁则不需冷加工，只需加热到一定温度即使晶粒细化，其原因是（ C ） A 铁总是存在加工硬化，而铜没有 B 铜有加工硬化现象，而铁没有 C 铁在固态下有同素异构转变，而铜没有 D 铁和铜的再结晶温度不同 2、Fe α-是具有（ A ）晶格的铁。
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《金属材料与热处理》期末复习题库 一、填空 1．晶体与非晶体的根本区别在于原子的排列是否规则。 2．常见金属的晶体结构有体心立方晶格、面心立方晶格、密排六方晶格三种。 3．实际金属的晶体缺陷有点缺陷、线缺陷、面缺陷、体缺陷。 4．根据溶质原子在溶剂晶格中占据的位置不同，固溶体可分为置换固溶体和间隙固溶体两种。 5．置换固溶体按照溶解度不同，又分为无限固溶体和有限固溶体。 6．合金相的种类繁多，根据相的晶体结构特点可将其分为固溶体和金属化合物两种。 7．同非金属相比，金属的主要特征是良好的导电性、导热性，良好的塑性，不透明，有光泽，正的电阻温度系数。 8．晶体与非晶体最根本的区别是原子（分子、离子或原子集团）在三维空间做有规则的周期性重复排列的物质，而非晶体则不是。 9．金属晶体中最主要的面缺陷是晶界和亚晶界。 10．位错两种基本类型是刃型位错和螺型位错，多余半原子面是刃型位错所特有的。 11．点缺陷有空位、间隙原子和置换原子等三种；属于面缺陷的小角度晶界可以用位错来描述。 12.人类认识材料和使用材料的分为石器时代、青铜器时代、铁器时代、钢铁时代四个历史阶段。 13.金属材料与热处理是研究金属材料的成分、组织、热处理与金属材料性能之间的关系和变化规律的课程。 14.金属是由单一元素构成的具有特殊光泽、延展性、导电性、导热性的物质。 15.合金是由一种金属元素与其他金属元素或非金属元素通过熔炼或其他方法合成的具有金属特性的物质。 16.金属材料是金属及其合金的总称。 17.金属材料的基本知识主要介绍金属的晶体结构及变形的相关知识。 18.金属的性能只要介绍金属的力学性能和工艺性能。 19.热处理的工艺包括退火、正火、淬火、回火、表面处理等。 20。物质是由原子和分子构成的。 21.物质的存在状态有气态、液态和固态。 22. 物质的存在状态有气态、液态和固态，固态物质根据其结构可分为晶体和非晶体。 23自然界的绝大多数物质在固态下为晶体。所有金属都是晶体。 24、金属的晶格类型是指金属中原子排列的规律。 25、一个能反映原子排列规律的空间架格，成为晶格。 26、晶格是由许多形状、大小相同的小几何单元重复堆积而成的。 27、能够反映晶体晶格特称的最小几何单元成为晶胞。 28、绝大多数金属属于体心立方晶格、面心立方晶格、密排六方晶格三种简单晶格。 29、只由一个晶粒组成的晶体成为单晶体。 30、单晶体的晶格排列方位完全一致。单晶体必须人工制作。 31、多晶体是由很多大小、外形和晶格排列方向均不相同的小晶体组成的。 32、小晶体成为晶粒，晶粒间交界的地方称为晶界。 33、普通金属材料都是多晶体。 34、晶体的缺陷有点缺陷、线缺陷和面缺陷。 35、金属的结晶必须在低于其理论结晶温度条件下才能进行。 36、理论结晶温度和实际结晶温度之间存在的温度差成为过冷度。 37、过冷度的大小与冷却速度有关。 38、纯金属的结晶是在恒温下进行的。 39、一种固态金属，在不同温度区间具有不同的晶格类型的性质，称为同素异构性。 40、在固态下，金属随温度的改变由一种晶格转变为另一种晶格的现象，称为金属的同素异构性。 41、纯铁是具有同素异构性的金属。
金属材料与热处理试题及答案
金属材料与热处理试题 及答案 TTA standardization office【TTA 5AB- TTAK 08- TTA 2C】
金属材料与热处理 一、填空题（30分，每空1分） 1、常见的金属晶体类型有_体心立方_晶格、__面心立方__晶格和密排六方晶格三种。 2、金属的整个结晶过程包括形核_____、___长大_______两个基本过程组成。 3、根据溶质原子在溶剂晶格中所处的位置不同，固溶体分为_间隙固溶体_与_置换固溶体_两种。 4、工程中常用的特殊性能钢有_不锈钢__、_耐热钢_、耐磨钢。 5、常用的常规热处理方法有___回火___、正火和淬火、__退火__。 6、随着回火加热温度的升高，钢的__强度__和硬度下降，而_塑性___和韧性提高。 7、根据工作条件不同，磨具钢又可分为_冷作模具钢_、__热作模具钢__和塑料磨具用钢等。 8、合金按照用途可分为_合金渗碳体_、_特殊碳化物_和特殊性能钢三类。 9、合金常见的相图有__匀晶相图__、_共晶相图__、包晶相图和具有稳定化合物的二元相图。 10、硬质合金是指将一种或多种难熔金属_碳化物__和金属粘结剂，通过_粉末冶金__工艺生产的一类合金材料。 11、铸铁的力学挺能主要取决于_基体的组织_的组织和石墨的基体、形态、_数量_以及分布状态。 12、根据铸铁在结晶过程中的石墨化程度不同，铸铁可分为_灰口铸铁__、_白口铸铁_和麻口铸铁三类。 13、常用铜合金中，_青铜_是以锌为主加合金元素，_白铜_是以镍为主加合金元素。
14、铁碳合金的基本组织中属于固溶体的有_铁素体_和_奥氏体_,属于金属化合物的有_渗碳体_，属于混合物的有_珠光体_和莱氏体。 二、选择题（30分，每题2分） 1、铜只有通过冷加工并经随后加热才能使晶粒细化，而铁则不需冷加工，只需加热到一定温度即使晶粒细化，其原因是（C ） A 铁总是存在加工硬化，而铜没有 B 铜有加工硬化现象，而铁没有 C 铁在固态下有同素异构转变，而铜没有? D 铁和铜的再结晶温度不同 α-是具有（ A ）晶格的铁。 2、Fe A 体心立方 B 面心立方 C密排六方 D 无规则几何形状 3、以下哪种铸铁的断口呈灰黑色（D ） A 马口铁 B 白口铸铁 C 麻口铸铁 D灰铸铁 4、用于制造渗碳零件的钢称为（C ）。 A 结构钢 B 合金钢 C 渗碳钢 D 工具钢 5、合金发生固溶强化的主要原因（ C ）。 A晶格类型发生了变化 B 晶粒细化 C 晶格发生畸形 D 晶界面积发生变化 6、调质处理就是（ A ）的热处理。 A 淬火+高温火 B 淬火+中温回火 C 淬火+低温回火 D 淬火+低温退火 7、零件渗碳后，一般需经过（A ）才能达到表面硬度高而且耐磨的目的。 A 淬火+低温回火 B 正火 C 调质 D 淬火+高温回火
金属材料与热处理(含答案)
《金属材料与热处理》期末考试试卷(含答案) 班级数控班姓名学号分数 一、填空题：每空1分，满分30分。 1.金属材料与热处理是一门研究金属材料的、、热处理与金属材料性能之间的关系和变化规律的学科。 2.本课程的主要内容包括金属材料的、金属的、金属学基础知识和热处理的基本知识。 3.金属材料的基本知识主要介绍金属的及的相关知识。 4.金属的性能主要介绍金属的和。 5.金属学基础知识讲述了铁碳合金的和。 6.热处理的基本知识包括热处理的和。 7.物质是由原子和分子构成的，其存在状态可分为气态、、。 8.固态物质根据其结构特点不同可分为和。 9.常见的三种金属晶格类型有、、密排六方晶格。 10.常见的晶体缺陷有点缺陷、、。 11.常见的点缺陷有间隙原子、、。 12.常见的面缺陷有金属晶体中的、。 13.晶粒的大小与和有关。 14.机械零件在使用中常见的损坏形式有变形、及。 15.因摩擦而使零件尺寸、和发生变化的现象称为磨损。 二、判断题：每题1分，满分10分。 1.金属性能的差异是由其内部结构决定的。（） 2.玻璃是晶体。（） 3.石英是晶体。（） 4.食盐是非晶体。（） 5.晶体有一定的熔点，性能呈各向异性。（） 6.非晶体没有固定熔点。（） 7.一般取晶胞来研究金属的晶体结构。（） 8.晶体缺陷在金属的塑性变形及热处理过程中起着重要作用。（） 9.金属结晶时，过冷度的大小与冷却速度有关。（） 10.冷却速度越快，过冷度就越小。（） 三、选择题：每题2分，满分20分。 1.下列材料中不属于晶体的是（） A.石英 B.食盐 C.玻璃 D.水晶 2.机械零件常见的损坏形式有（） A.变形 B.断裂 C.磨损 D.以上答案都对 3.常见的载荷形式有（） A.静载荷 B.冲击载荷 C.交变载荷 D.以上答案都对 4.拉伸试样的形状有（） A.圆形 B.矩形 C.六方 D.以上答案都对 5.通常以（）代表材料的强度指标。 A.抗拉强度 B.抗剪强度 C.抗扭强度 D.抗弯强度 6.拉伸试验时，试样拉断前所能承受的最大应力称为材料的（）
金属材料与热处理题库完整.doc
一、填空（每空0.5 分，共 23 分） 1 、200HBW10/3000表示以毫米压头，加载牛顿的试验力，保持秒测得的 硬度值，其值为。 1、洛氏硬度 C 标尺所用压头为，所加总试验力为牛顿，主要用于测的硬度。 2 、金属常见的晶格类型有、、。α -Fe 是晶格，γ -Fe 是 晶格。 2 、与之差称为过冷度，过冷度与有关，越大，过冷度也越大，实际结晶温 度越。 3 、钢中常存元素有、、、，其中、是有益元素，、是有害 元素。 3、表示材料在冲击载荷作用下的力学性能指标有和，它除了可以检验材料的冶炼和热加工质 量外，还可以测材料的温度。 3 、拉伸试验可以测材料的和指标，标准试样分为种，它们的长度分别是和。 4 、疲劳强度是表示材料在载荷作用下的力学性能指标，用表示，对钢铁材料，它是试验循环数达时的应力值。 4 、填出下列力学性能指标的符号： 上屈服强度，下屈服强度，非比例延伸强度，抗拉强度，洛氏硬度 C 标尺，伸长率，断面收缩率，冲击韧度，疲劳强度，断裂韧度。 5 、在金属结晶时，形核方式有和两种，长大方式有和两种。 5 、单晶体的塑性变形方式有和两种，塑性较好的金属在应力的作用下，主要以方式进行变形。 5 、铁碳合金的基本组织有五种，它们分别是，，，，。 ６、调质是和的热处理。 6 、强化金属的基本方法有、、三种。 6 、形变热处理是将与相结合的方法。 ７、根据工艺不同，钢的热处理方法有、、、、。 ９、镇静钢的主要缺陷有、、、、等。 10、大多数合金元素（除Co 外），在钢中均能过冷奥氏体的稳定性，使 C 曲线的位置，提 高了钢的。 11、按化学成分，碳素钢分为、、，它们的含碳量围分别为、、 。 12、合金钢按用途主要分为、、三大类。 13、金属材料抵抗冲击载荷而的能力称为冲击韧性。 14、变质处理是在浇注前向金属液体中加入促进或抑制的物质。 15、冷塑性变形后的金属在加热过程中，结构和将发生变化，其变化过程分为、、三个 阶段。 10、在机械零件中，要求表面具有和性，而心部要求足够和时，应进行表面热处理。 16、经冷变形后的金属再结晶后可获得晶粒，使消除。 17、生产中以划分塑性变形的冷加工和。 18、亚共析钢随含碳量升高，其力学性能变化规律是：、升高，而、降低。 19、常用退火方法有、、、、等。 20、08 钢含碳量， Si 和 Mn 含量，良好，常轧成薄钢板或带钢供应。
《金属学与热处理》试题库
《金属学与热处理》试题库 一、名词解释 1、铁素体、奥氏体、珠光体、马氏体、贝氏体、莱氏体 2、共晶转变、共析转变、包晶转变、包析转变 3、晶面族、晶向族 4、有限固溶体、无限固溶体 5、晶胞 6、二次渗碳体 7、回复、再结晶、二次再结晶 8、晶体结构、空间点阵 9、相、组织 10、伪共晶、离异共晶 11、临界变形度 12、淬透性、淬硬性 13、固溶体 14、均匀形核、非均匀形核 15、成分过冷 16、间隙固溶体 17、临界晶核 18、枝晶偏析 19、钢的退火，正火，淬火，回火 20、反应扩散 21、临界分切应力 22、调幅分解 23、二次硬化 24、上坡扩散 25、负温度梯度 26、正常价化合物 27、加聚反应 28、缩聚反应 四、简答 1、简述工程结构钢的强韧化方法。（20分）
2、简述Al-Cu二元合金的沉淀强化机制（20分） 3、为什么奥氏体不锈钢（18-8型不锈钢）在450℃～850℃保温时会产生晶间腐蚀？如何防止或减轻奥氏体不锈钢的晶间腐蚀？ 4、为什么大多数铸造合金的成分都选择在共晶合金附近？ 5、什么是交滑移?为什么只有螺位错可以发生交滑移而刃位错却不能？ 6、根据溶质原子在点阵中的位置，举例说明固溶体相可分为几类？固溶体在材料中有何意义？ 7、固溶体合金非平衡凝固时，有时会形成微观偏析，有时会形成宏观偏析，原因何在？ 8、应变硬化在生产中有何意义？作为一种强化方法，它有什么局限性？ 9、一种合金能够产生析出硬化的必要条件是什么？ 10、比较说明不平衡共晶和离异共晶的特点。 11、枝晶偏析是怎么产生的？如何消除？ 12、请简述影响扩散的主要因素有哪些。 13、请简述间隙固溶体、间隙相、间隙化合物的异同点？ 14、临界晶核的物理意义是什么？形成临界晶核的充分条件是什么？ 15、请简述二元合金结晶的基本条件有哪些。 16、为什么钢的渗碳温度一般要选择在γ-Fe相区中进行？若不在γ-Fe相区进行会有什么结果？ 17、一个楔形板坯经冷轧后得到相同厚度的板材，再结晶退火后发现板材两端的抗拉强度不同，请解释这个现象。 18、冷轧纯铜板，如果要求保持较高强度，应进行何种热处理？若需要继续冷轧变薄时，又应进行何种热处理？ 19、位错密度有哪几种表征方式？ 20、淬透性与淬硬性的差别。 21、铁碳相图为例说明什么是包晶反应、共晶反应、共析反应。 22、马氏体相变的基本特征？（12分） 23、加工硬化的原因？（6分） 24、柏氏矢量的意义？（6分） 25、如何解释低碳钢中有上下屈服点和屈服平台这种不连续的现象？（8分） 26、已知916℃时，γ-Fe的点阵常数0.365nm，（011）晶面间距是多少？（5分） 27、画示意图说明包晶反应种类，写出转变反应式？（4分） 28、影响成分过冷的因素是什么？（9分） 29、单滑移、多滑移和交滑移的意义是什么？（9分） 30、简要说明纯金属中晶粒细度和材料强度的关系，并解释原因。（6分）
金属材料与热处理第六版习题册答案
金属材料与热处理习题册答案 绪论 一、填空题 1、成分、组织、热处理、性能之间。 2、石器时代、青铜器时代、铁器时代、钢铁时代、 人工合成材料时代。3、成分、热处理、性能、性能。 二、选择题： 1、A 2、B 3、C 三、简答题 1、掌握金属材料与热处理的相关知识对机械加工有什么现实意义？ 答：机械工人所使用的工具、刀夹、量具以及加工的零件大都是金属材料，所以了解金属材料与热处理后相关知识，对我们工作中正确合理地使用这些工具，根据材料特点正确合理地选择和刃磨刀具几何参数；选择适当的切削用量；正确选择改善零件工艺必能的方法都具有非常的现实意义。 2、如何学好《金属材料与热热处理》这门课程？ 答：在学习过程中，只要认真掌握重要的概念和基本理论，按照材料的成分和热处理决定组织，组织决定其性能，性能又决定其用途这一内在关系进行学习和记忆；注意理论联系实际，认真完成作业和实验等教学环节，是完全可以学好这门课程的。 第一章金属的结构和结晶 1-1金属的晶体结构 一、填空题 1、非晶体晶体晶体 2、体心立方面心立方密排立方体心立方面心立方密排立方 3、晶体缺陷点缺陷面缺陷 二、判断题 1、√ 2、√ 3、× 4、√ 三、选择题 1、A 2、C 3、C 四、名词解释 1、晶格与晶胞：P5 答：将原子简化为一个质点，再用假想的线将它们连接起来，这样就形成了一个能反映原子排列规律的空间格架，称为晶格；晶胞是能够完整地反映晶体晶格特征的最小几何单元。 3、单晶体与多晶体 答：只由一个晶粒组成称为单晶格，多晶格是由很多大小，外形和晶格排列方向均不相同的小晶格组成的。 五、简答题书P6 □ 1-2纯金属的结晶 一、填空题
金属材料与热处理教案
金属材料与热处理教案 第一教案 A：课题：绪论 B：课型：新课 C：教学目的与要求 1、了解学习本课程的目的 2、了解本课程的基本内容及其发展史 3、了解金属材料在各行业中的应用 D：教学重点与难点 无 E：教学过程 绪论 一、学习本课程的目的 本课程是研究金属材料的成份、组织、热处理与金属材料的性能间的关系和变化规律的学科。 二、本课程的基本内容 1、主要内容： 包括金属的性能、金属学基础知识、钢的热处理和金属材料等。 2、金属的性能主要介绍： （1）金属的力学性能和工艺性能； （2）金属学基础知识讲述金属的晶体结构、结晶及金属的塑性变形，铁碳合金的组织及铁碳合金相图； （3）钢的热处理讲述热处理的原理和工艺； （4）金属材料讲述碳素钢、合金钢、铸铁、有色金属及硬质合金等金属材料的牌号、成分、组织、热处理、性能及用途。 3、学习本课程的方法 理论联系实际、注意观察现实生活中所接触到的金属材料。三、金属材料与热处理的发展史
金属材料的使用在我国具有悠久的历史。 四、金属材料在工业农业上的应用。 F：小结 G：布臵作业：预习第一章序论及第一章第一小节 第二教案 A：课题：金属的性能 B：课型：新课 C：教学目的与要求 1、掌握金属材料性能（工艺性能、使用性能）的概念、分类 2、掌握力学性能概念及其指标 3、掌握载荷的性质、名称、分类 4、掌握强度的概念及其种类、应力的概念及符号 D、教学重点与难点： 1、金属材料的性能是教学重点 2、金属材料的强度概念及种类是教学难点 E、教学过程： 第一章金属的性能 概论： 1、金属材料的性能包括：使用性能和工艺性能。 2、使用性能：是指金属材料在使用条件下所表现出来的性能，包括①物理 性能（如密度、熔点、导热性、导电性、热膨胀性、磁性等）。②化学性能（如抗腐蚀性、抗氧化性等）。③力学性能（如强度、塑性、硬度、冲击韧性及疲劳强度等）。④工艺性能。 第一节金属的力学性能 一、力学性能的概念：力学性能是指金属在外力作用下所表现出来的性能。 力学性能包括：强度、硬度、塑性、硬度、冲击韧性。 二、载荷的概念及分类：
2011金属材料与热处理期末考试试卷
2011金属材料与热处理期末考试试卷徐州星天科技中等专业学校 2010—2011学年度第一学期期末考试金属材料与热处理试卷班级:__________姓名:_______________得分:_______________ 一、填空题 1、金属材料的力学性能主要指有、、、冲击韧性和疲劳强度等。 2、置换固溶体按照溶解度的不同，又分为固溶体与固溶体。 3、原子呈无序堆积状态的物体叫，原子呈有序、有规则排列的物体称为。一般固态金属都属于。 4、常见的金属晶格类型有晶格、晶格和晶格三种。 5、过冷度的大小与有关，越快，金属的实际结晶温度越，过冷度越大。 6、硬度测试方法很多，最常用的有试验法，试验法和 _________试验法三种。 7、调质处理是和的复合热处理工艺。 8、热处理三大步骤__________ 、 _____________ 、 _____________。 9、实际金属晶体的缺陷有__________、__________、__________。 10、珠光体 _________是_________和的混合物。 二、判断题。(正确的打“?”，错误的打“×”) 1、塑性变形能随拉伸力的去除而消失。 ( ) 2、含碳量越高，钢的硬度越高。 ( ) 3、锰是钢中的有益元素。 ( ) 4、T7碳素工具钢的含碳量为7%。 ( ) 5、金属晶粒越细，则力学性能越好。( ) 6、按含碳量及室温组织不同，钢可分为共析钢、过共析钢、亚共析钢。( ) 7、强度是指断裂前发生不可逆永久变形能力。 ( )
) 8、渗碳体是铁和碳的混合物。 (9、物质从液体状态转变为固体状态的过程称为结晶。 ( ) ) 9、物质从液体状态转变为固体状态的过程称为结晶。 (10、用布氏硬度测量硬度时，压头为金属钢球，用符号HBW表示。 ( ) 三、选择题( )1、下列情况中________________发生相变。 A(液态金属结晶 B.同本异构转变 C.晶粒由粗变细 D.磁性转变 ( )2、下列不是铁碳合金基本相的是________。 A .FeC B. A C. F D.FeS 33 ( )3、下列不属于钢按含量分类的是_______。 A(低碳钢 B.中碳钢 C.优质碳钢 D.高碳钢 ( )4、不是钢的奥化体的步骤________。 A(形成结晶核 B.奥化体长大 C.奥化体均匀化 D.奥化体分解 ( )5、不是回火的分类_______。 A.低温回火 B.加强回火 C.中温回火 D.高温回火 ( )6、渗碳体的含碳量为 % ( ) A、0.77 B、2.11 C、4.3 D、6.69 ( )7、退火是将工件加热到一定温度，保温一段时间，然后采用的冷却方式是。( ) A、随炉冷却 B、在油中冷却 C、在空气中冷却 D、在盐水中 ( )8、实际生产中，金属冷却时( )。 A、理论结晶温度总是低于实际结晶温度 B、理论结晶温度总是等于实际结晶温度 C、理论结晶温度总是大于实际结晶温 D、实际结晶温度和理论结晶温度没有关系
金属材料与热处理课后习题答案
第1章金属的结构与结晶 一、填空： 1、原子呈无序堆积状态的物体叫，原子呈有序、有规则排列的物体称为。一般固态金属都属于。 2、在晶体中由一系列原子组成的平面，称为。通过两个或两个以上原子中心的直线，可代表晶格空间排列的的直线，称为。 3、常见的金属晶格类型有、和三种。铬属于晶格，铜属于晶格，锌属于晶格。 4、金属晶体结构的缺陷主要有、、、、、和 等。晶体缺陷的存在都会造成，使增大，从而使金属的提高。 5、金属的结晶是指由原子排列的转变为原子排列的过程。 6、纯金属的冷却曲线是用法测定的。冷却曲线的纵坐标表示，横坐标表示。 7、与之差称为过冷度。过冷度的大小与有关， 越快，金属的实际结晶温度越，过冷度也就越大。 8、金属的结晶过程是由和两个基本过程组成的。 9、细化晶粒的根本途径是控制结晶时的及。 10、金属在下，随温度的改变，由转变为的现象称为
同素异构转变。 二、判断： 1、金属材料的力学性能差异是由其内部组织结构所决定的。（） 2、非晶体具有各向同性的特点。（） 3、体心立方晶格的原子位于立方体的八个顶角及立方体六个平面的中心。（） 4、金属的实际结晶温度均低于理论结晶温度。（） 5、金属结晶时过冷度越大，结晶后晶粒越粗。（） 6、一般说，晶粒越细小，金属材料的力学性能越好。（） 7、多晶体中各晶粒的位向是完全相同的。（） 8、单晶体具有各向异性的特点。（） 9、在任何情况下，铁及其合金都是体心立方晶格。（） 10、同素异构转变过程也遵循晶核形成与晶核长大的规律。（） 11、金属发生同素异构转变时要放出热量，转变是在恒温下进行的。（） 三、选择 1、α—Fe是具有（）晶格的铁。 A、体心立方 B、面心立方 C、密排六方 2、纯铁在1450℃时为（）晶格，在1000℃时为（）晶格，在600℃时为 （）晶格。A、体心立方 B、面心立方 C、密排六方 3、纯铁在700℃时称为（），在1000℃时称为（），在1500℃时称为（）。
金属材料与热处理技术专业简介
金属材料与热处理技术专业简介 专业代码560107 专业名称金属材料与热处理技术 基本修业年限三年 培养目标 本专业培养德、智、体、美全面发展，具有良好职业道德和人文素养，掌握金属材料、热处理工艺制定及实施、生产管理与质量管理等基本知识，具备热处理操作、热处理工艺编制及实施、基本的热处理工装设计、设备保养与维护等能力，从事热处理生产操作、热处理工艺设计和实施、金属材料管理等方面工作的高素质技术技能人才。 就业面向 主要面向机械、航天航空、核工业、船舶制造、军工等企事业单位，在金属材料管理选择、金属材料改性等技术领域，从事热处理生产操作、热处理工艺设计和实施、金属材料管理、产品检验、车间生产管理等工作。 主要职业能力 1.具备对新知识、新技能的学习能力和创新创业能力； 2.具备编制与实施常用热处理方法的工艺及工艺规程的能力； 3.具备常用工装夹具设计的能力； 4.具备常用热处理设备安装、调试、维修和技术改造的能力； 5.具备对金属制品进行金相分析、化学分析和力学性能检测的能力； 6.具备选用各种金属材料的能力； 7.具备分析、解决热处理现场技术问题的能力； 8.掌握常用热处理方法。
核心课程与实习实训 1.核心课程 机械制图及 CAD、机械设计基础、机械制造基础、金属学及金属材料、显微组织分析技术、材料成型与控制基础、金属力学性能测试技术、热加工检测技术、热处理原理及工艺等。 2.实习实训 在校内进行机加工、钳工、材料成型与控制、金相组织分析、金属力学性能测试、机械设计基础课程设计、热处理操作技能、热处理工艺设计、应用软件技术等实训。 在机械、核工业、军工等企业进行实习。 职业资格证书举例 热处理工金相分析员 衔接中职专业举例 金属热加工金属表面处理技术应用 接续本科专业举例 金属材料工程材料成型及控制工程
第四章 金属材料和热处理基本知识(答案)
第四章金属材料的基础知识和热处理的基本知识 第一部分：学习内容 1、钢的分类：|（1）-碳钢:含碳量低于2%的铁碳合金;-合金钢:在钢中特意加入一种或几种其它合金元素组成的钢;-生铁:含碳量高于2%的铁碳合金.,可通过铸造方法制造零件,所以又称铸铁. （2）按化学成分分类： 碳钢-低碳钢:含碳量小于0.25%;-中碳钢:含碳量为0.25~0.55%;-高碳钢:含碳量大于0.55%. 合金钢-低合金钢:合金元素总含量小于3.5%;-中合金钢:合金元素总含量3.5~10%;-高合金钢:合金元素总含量大于10%; 2、洛氏硬度与布氏硬度值近似关系： HRC≈1/10HB 3、热处理及其常用工艺方法 热处理的定义-利用钢在固态下的组织转变,通过加热和冷却获得不同组织结构,从而得到所需性能的工艺方法统称热处理. 常用热处理工艺方法：退火-将钢加热到一定温度,保温一段时间,然后随炉一起缓慢冷却下来,以期得到接近平衡状态组织的一种热处理方法. 4、完全退火:AC3以上30~50℃,用于消除钢的某些组织缺陷和应力,改善切削加工性能; 等温退火:加热到AC3,以上30~50℃,较快的冷却到略低于Ar1的温度,并在此温度下等温到奥氏体全部分解为止,然后出炉空冷.适用于亚共析钢、共析钢，尤其广泛用于合金钢的退火。优点是周期短，组织和硬度均匀。 5、正火-正火和退火加热方法相似，只是冷却速度比退火稍快（空冷），得到的是细片状珠光体（索氏体），强度、硬度比退火的高，与退火相比，工艺周期短，设备利用率高。主要用于低碳钢获得满意的机械性能和切削性能、过共析工具钢消除网状渗碳体、中碳钢代替退火或作为淬火前的预先热处理。 6、淬火-将钢加热到AC1以上30~50℃(共析钢、过共析钢）或AC3以上30~50℃（亚共析钢），保温一段时间，然后快冷得到高硬度的马氏体组织的工艺方法。用以提高工件的耐磨性。 7、回火-将淬火后的工件加热到A1以下某一温度，保温一段时间，然后以一定的方式冷却（炉冷、空冷、油冷、水冷等） -目的：1）降低淬火工件的脆性，消除内应力（热应力和组织应力），使淬火组织趋于稳定，同时也使工件尺寸趋于稳定；2）获得所需的硬度和综合机械性能。 8、焊后消除应力热处理(PWHT、ISR):目的是消除应力、降低硬度、改善组织、稳定尺寸,避免制造和使用过程产生裂纹; 9、试述T8A的含义：含碳量为8‰的高级优质碳素工具钢。 10、怎样区别无螺纹的黑铁管与直径相似的无缝钢管？ 答：无缝钢管是用优质碳钢、普通低合金钢、高强耐热钢、不锈钢等制成。不镀锌的瓦斯管习惯上称为黑铁管，从管子内壁有无焊缝和管子直径来判断。 11、何谓钢的热处理？ 答：所谓钢的热处理就是在规定范围内将钢加热到预定的温度，并在这个温度保持一定的时间，然后以预定的速度和方法冷下来的一种生产工艺。 12、试述T7的含义。 答：T7的含义为：含碳量为7‰的碳素工具钢。 13，退火：将钢加热到一定的温度，保温一段时间，随后由炉中缓慢冷却的一种热处理工序。其作用是：消除内应力，提高强度和韧性，降低硬度，改善切削加工性。应用：高碳钢
金属材料与热处理 考试复习笔记
热处理复习重点 第一章金属材料基础知识 1. 材料力学性能 （1）材料在外力作用下抵抗变形和破坏的能力称为强度。强度有多种指标，如屈服强度（σs）、抗拉强度（σb）、抗压强度、抗弯强度、抗剪强度等。 （2）塑性是指材料受力破坏前承受最大塑性变形的能力，指标为伸长率（δ）和断面收缩率（φ），δ和φ越大，材料的塑性越好。 （3）材料受力时抵抗弹性变形的能力称为刚度，其指标是弹性模量（弹性变形范围内，应力与应变的比值）。 （4）硬度（材料表面局部区域抵抗更硬物体压入的能力） a. 布氏硬度（测较低硬度材料） 用一定直径的钢球或硬质合金球，在一定载荷的作用下，压入试样表面，保持一定时间后卸除载荷，所施加的载荷与压痕表面积的比值。HBS（钢球，<450）、HBW（硬质合金球，>650）。 b. 洛氏硬度（测较高硬度材料） 利用一定载荷将交角为120°的金刚石圆锥体或直径为1.588mm的淬火钢球压入试样表面，保持一定时间后卸除载荷，根据压痕深度确定的硬度值。HRA（金刚石圆锥，20~80）、HRB （1.588mm钢球，20~100）、HRC（金刚石圆锥，20~70） c. 维氏硬度（适用范围较广） 维氏硬度其测定原理基本与布氏硬度相同，但使用的压头是锥面夹角为136°的金刚石正四棱锥体。 （5）冲击韧性 材料抵抗冲击载荷作用而不被破坏的能力。通常用冲击功A k来度量，A k是冲击试样在摆锤冲击试样机上一次冲击试验所消耗的冲击功。 （6）疲劳强度 材料在规定次数（钢铁材料为107次，有色金属为108次）的交换载荷作用下，不发生断裂时的最大应力，用σ-1表示。 2. 铁碳相图
第二章钢的热处理原理 1. 钢的临界温度 A c1——加热时珠光体向奥氏体转变的开始温度 A c3——加热时先共析铁素体全部溶入奥氏体的终了温度 A ccm——加热时二次渗碳体全部溶入奥氏体的终了温度 A r1——冷却时奥氏体向珠光体转变的开始温度 A r3——冷却时奥氏体开始析出先共析铁素体的温度 A rcm——冷却时奥氏体开始析出二次渗碳体的温度 2. 钢在加热时的转变 （1）共析钢由珠光体向奥氏体的转变包括以下四个阶段：奥氏体形核（相界面处）、奥氏体晶核长大、剩余渗碳体溶解、奥氏体成分均匀化。 （2）铁素体向奥氏体的转变的速度远比渗碳体溶解速度快的多。所以转变过程中珠光体中总是铁素体首先消失，铁素体全部转化为奥氏体时，可以认为奥氏体长大完成。 （3）影响奥氏体形成速度的因素：加热温度、加热速度、化学成分、原始组织。 （4）加热速度越快，奥氏体形成的开始温度和终了温度越高，而孕育期和转变时间越短，奥氏体形成速度越快。 （5）钢中含碳量越高，奥氏体形成速度越快；碳化物形成元素减小碳在奥氏体中的扩散速度，故减慢奥氏体的形成速度；费碳化物形成元素增大碳在奥氏体中的扩散速度，因而加快了奥氏体中的形成速度。 （6）当钢的化学成分相同时，原始组织越细，相界面面积越大，形核率越高，奥氏体形成速度越快。 （7）奥氏体的晶粒度可以用起始晶粒度、实际晶粒度和本质晶粒度等描述。 （8）起始晶粒度是指把钢加热到临界温度以上，奥氏体转变刚刚完成，其晶粒边界刚刚接触时的奥氏体晶粒大小；实际晶粒度是指钢在某一具体的热处理或热加工条件下实际获得的奥氏体晶粒大小；本质晶粒度表示在规定的加热条件下奥氏体晶粒长大的倾向。1~4级为本质粗晶粒度，5~8级为本质细晶粒度。 （9）影响奥氏体晶粒长大的因素：加热温度和保温时间、加热速度、钢的化学成分、原始组织。 （10）实际生产中采取快速加热和短时保温的方法获得细小晶粒。 （11）当成分一定时，原始组织越细，碳化物弥散度越大，则奥氏体晶粒越细。与粗珠光体相比，细珠光体总是易于获得细小而均匀的奥氏体晶粒。片状珠光体比球状珠光体在加热时奥氏体晶粒易于粗化。 （12）时效强化：合金元素经固溶处理后，获得过饱和固溶体。在随后的室温放置或低温加热保温时，第二相从过饱和固溶体中析出，引起强度，硬度以及物理和化学性能的显著变化。 3. 钢在冷却时的转变 （1）常用的冷却方式有两种： 等温冷却——将奥氏体状态的钢迅速由高温冷却到临界点以下某一温度等温停留一段时间，使奥氏体在该温度下发生组织转变，然后再冷到室温。过冷奥氏体等温转变曲线（TTT曲线或C曲线） 连续冷却——将奥氏体状态的钢以一定的速度连续从高温冷到室温，使奥氏体在一个温度范围内发生连续转变。过冷奥氏体连续转变曲线（CCT曲线） （2）TTT曲线反映转变开始和转变终了时间，转变产物的类型以及转变量与时间、温度之间的关系。 （3）在A1温度以下某一确定温度，过冷奥氏体转变开始线与纵坐标之间的水平距离为过冷