热处理部分析题及答案
热处理部分析题及答案
一、名词解释
1.热处理：热处理是将钢在固态下加热到预定的温度，并在该温度下保持一段时间，然后以一定的速度冷却下来的一种热加工工艺。
2.奥氏体化：钢加热获得奥氏体的转变过程
3.起始晶粒度：奥氏体形成刚结束，其晶粒边界刚刚相互接触时的晶粒大小。
4.本质晶粒度：根据标准试验方法(YB27—64)，经930℃±10℃，保温3~8 小时后测得奥氏体晶粒大小。
5.实际晶粒度：钢在某一具体加热条件下所获得的奥氏体晶粒大小。
6.过冷奥氏体：在临界转变温度以下存在但不稳定，将要发生转变的奥氏体。
7.退火：将钢加热到相变温度Ac1以上或以下，保温以后缓慢冷却（一般随炉冷却）以获得接近平衡状态是将钢件或钢材加热到Ac3以上20℃～30℃，经完全奥氏体化后进行随炉缓慢冷却，以获得近于平衡组织的热处理工艺。组织的一种热处理工艺。
8.完全退火：将钢件或钢材加热到Ac3以上20℃～30℃，经完全奥氏体化后进行随炉缓慢冷却，以获得近于平衡组织的热处理工艺。
9.不完全退火：将钢件或钢材加热到Ac3以上20℃～30℃，经完全奥氏体化后进行随炉缓慢冷却，以获得近于平衡组织的热处理工艺。
10.扩散退火：将工件加热到略低于固相线的温度（亚共析钢通常为1050℃～1150℃），长时间（一般10～20小时）保温，然后随炉缓慢冷却到室温的热处理工艺。
11.正火：将钢材或钢件加热到临界温度以上，保温后空冷的热处理工艺。
12.淬火：将亚共析钢加热到Ac3以上，共析钢与过共析钢加热到Ac1以上（低于Accm）的温度，保温后以大于临界冷却速度Vk的速度快速冷却，使奥氏体转变为马氏体的热处理工艺。
13.钢的淬透性：指奥氏体化后的钢在淬火时获得马氏体的能力，其大小用钢在一定条件下淬火获得的淬透层深度来表示。
14.回火：淬火后再将工件加热到Ac1温度以下某一温度，保温后再冷却到室温的一种热处理工艺。
15.化学热处理：是将钢件置于一定温度的活性介质中保温，使一种或几种元素渗入它的表面，改变其化学成分和组织，达到改进表面性能，满足技术要求的热处理过程。
16.表面淬火：仅对钢的表面加热、冷却而不改变成分的热处理淬火工艺。
17.HT100：抗拉强度不低于100MPa的灰铸铁。
18.QT450-10：抗拉强度不低于450MPa，伸长率不低于10%的球墨铸铁。
二、名词辨析
1.奥氏体的起始晶粒度、实际晶粒度与本质晶粒度；
答：奥氏体的起始晶粒度系指奥氏体化过程中，奥氏体转变刚完成时奥氏体晶粒的大小，是一理论值；奥氏体的实际晶粒度指的是在某一具体加热条件下所得到的奥氏体晶粒大小；而奥氏体的本质晶粒度则指在规定的加热条件下(930±10℃，3~8h)评定奥氏体晶粒长大倾向的标准。
2.奥氏体、过冷奥氏体与残余奥氏体
答：奥氏体是指在A1温度以上，处于稳定状态的奥氏体；过冷奥氏体是指处于A1温度以下存在时间很短暂、不稳定的奥氏体；而残余奥氏体(Ar)则指淬火后尚未转变，被迫保留下来的奥氏体。
3. 珠光体、索氏体与托氏体（屈氏体）
答：过冷奥氏体在A1-550℃温度范围内，所形成的粗片状（＞0.4μm）F、Fe3C相间分布的组织为珠光体；较细片状（0.4～0.2μm）的为索氏体；极细片状（＜0.2μm）的就为托氏体。
4. 片状珠光体与粒状珠光体答：片状珠光体组织系在铁素体基体上分布着片状渗碳体；而粒状珠光体则是在铁素体基体上分布着粒状渗碳体所获得的组织。
5.淬透性、淬硬性与淬透层深度
答：淬透性表示钢在一定条件下淬火时获得淬透层深度的能力，主要受奥氏体中的碳含量和合金元素的影响；淬硬性是指钢在淬火后所能达到的最高硬度值，主要取决于碳含量；而淬透层深度则指从钢件表面到半马氏体区的距离。淬透性可用规定条件下所获得的淬透层深度来表示；但淬透层深度则除了和淬透性有关外，还与试样的尺寸，奥氏体化条件等有关。
三、下列说法对吗，为什么？
1.可锻铸铁能锻造；解：这种说法不对。
可锻铸铁一般不能锻造。由于灰铸铁脆性大、塑性差，其塑性指标不能直接用ψ、δ表示，间接地用抗弯强度象征性地表示塑性。而可锻铸铁的出现，明显地改善了塑性，可用伸长率表示塑性，所以称为可锻铸铁，可锻即延展性好。
2. 铸铁经过热处理，改变了基体和石墨形态，从而提高了性能；
解：这种说法不对。因为热处理只能改变基体组织，并不能改变石墨的形态。
3 石墨化的第三个阶段最易进行。 不对。因为石墨化的第三个阶段是完全固态转变，由于转变温度低，固态原子的扩散能力有限，所以石墨化的第三个阶段最难进行。
4. 共析钢加热为奥氏体，冷却时所形成的组织主要取决于钢的加热温度；
不对。钢在冷却时得到何种组织，并非取决于加热温度，而主要取决于钢在冷却过程中的转变温度。
5. 低碳钢或高碳钢为便于进行机械加工，可预先进行球化退火；
高碳钢为便于进行机械加工可预先进行球化退火是正确的。其目的有两个：一是为了降低硬度，改善切削加工工艺性能；二是为最终热处理淬火做好组织准备。
低碳钢进行球化退火就错了。因其碳含量本身就低，再经球化退火其硬度更低，切削加工性就更差了，具体表现在粘刀、工件表面粗糙度差、刀具易磨损。解决的方法是采用正火处理，提高硬度改善切削加工性能。
6. 钢的实际晶粒度主要取决于钢在加热后的冷却速度；
不对。钢的实际晶粒度实质上指的是奥氏体的实际晶粒度，它除与钢的化学成分和原始组织有关外，主要取决于钢的加热温度和保温时间，而与随后的冷却速度无关。
7.过冷奥氏体的冷却速度越快，钢冷却后的硬度越高；
在一定前提条件下，这种说法正确。但当冷却速度大于上临界冷速后，冷却速度再快，钢冷却后的硬度就不再提高，因此时组织不发生变化。
8. 钢中合金元素越多，则淬火后硬度越高；
不正确。合金元素在钢中的作用，一是通过提高淬透性来提高其强度，二是形成合金化合物如碳化物等来提高合金的耐磨性。而钢的硬度则主要取决于碳含量。
9. 同一钢材在相同的加热条件下，水淬比油淬的淬透性好，小件比大件的淬透性好。不正确。
因淬透性是钢材本身固有的属性，钢材成分确定，其淬透性亦定，因此不能说水淬比油淬的淬透性好，小件比大件的淬透性好。应改为; 同一钢材在相同的加热条件下，水淬比油淬所获得的淬透层深度深，小件比大件所获得的淬透层深度深。
四、判断题
１．亚共析钢加热至Ａc1和Ａc3之间将获得奥氏体＋铁素体二相组织，在此区间，奥氏体的含碳量总是大于钢的含碳量。（∨）
２．所谓本质细晶粒钢，就是说它在任何加热条件下晶粒均不粗化。（×）
３．马氏体是碳在α- Fe中的固溶体。（×）
４．４０Cr钢的淬透性与淬硬性都比Ｔ10钢要高。（×）
５．不论碳含量高低，马氏体的硬度都很高，脆性都很大。（×）
６．因为过冷奥氏体的连续冷却曲线位于等温冷却转变曲线的右下方，所以连续冷却转变曲线的临界冷速比等温转变曲线的大。（×）
７．为调整硬度，便于机械加工，低碳钢、中碳钢和低碳合金钢在锻造后应采用正火处理。（×）
８．化学热处理既改变工件表面的化学成分，又改变其表面组织。（∨）
９．渗碳后，由于工件表面含碳量提高，所以不需要淬火既可获得高硬度与耐磨性。（×）
10. 所有的合金元素都阻碍奥氏体晶粒的长大。（×）
11. Ｔ１２与２０ＣｒＭｎＴｉ相比，淬透性和淬硬性都较低。（×）
五、填空题
１．碳钢马氏体组织形态主要有板条状、针状两种，其中板条M 强韧性较好。
2．按温度划分，淬火钢的回火可分为低温回火、中温回火和高温回火三类，但低温回火后组织为Ｍ
，性能是保持淬火钢的高硬度、高耐磨性。
回
3．淬火钢在回火时的组织转变过程是由马氏体的分解，残余奥氏体的分解，碳化物类型的转变及碳化物聚集长大与α相的回复再结晶等四个阶段组成。
4.只有在加热或冷却时发生溶解度显著变化或者发生类似纯铁的同素异构转变，即固态相变发生的合金才能进行热处理强化。
5.热处理通常由加热、保温和冷却三个阶段组成。
6.共析钢奥氏体的形成过程包括奥氏体形核、奥氏体晶核的长大、残余Fe3C溶解和奥氏体均匀化。
7.奥氏体和马氏体两相自由能之差达到相变所需的最小驱动力值对应的温度称为Ms点。
8.金相观察发现，20钢淬火后得到板条状马氏体，T10钢得到针状马氏体和残余奥氏体。
9..低碳钢淬火形成的马氏体容易产生自回火，松弛了淬火应力，所以具有较好的韧性。
10.奥氏体由于内部结构在外界条件的影响下发生了某种变化，使其向马氏体转变发生迟滞的现象称为奥氏体稳定化。
11．钢热处理确定其加热温度的依据是变化了的Fe-Fe
C相图，而确定过冷奥氏体冷却转
3
变产物的依据是ＴＴＴ和ＣＣＴ曲线。
12.贝氏体转变的动力学特征和产物的组织形态，兼有扩散型转变和非扩散型转变的特征，称为半扩散型相变。
13.退火是将钢加热到相变温度Ac1以上或以下，保温以后缓慢冷却（一般随炉冷却）以获得接近平衡状态组织的一种热处理工艺。
14．当钢中发生奥氏体向马氏体转变时，原奥氏体中碳含量越高，则Ｍs 点越低，转变后的残余奥氏体量就越多。
15.完全退火是将钢件或钢材加热到Ac3以上20℃～30℃，经完全奥氏体化后进行随炉缓慢冷却，以获得近于平衡组织的热处理工艺。
16．在正常加热条件下，亚共析钢的“Ｃ”曲线随着含碳量增加向右移；过共析钢的“Ｃ”曲线随含碳量的增加向左移。合金元素除钴以外都使“Ｃ”曲线向右移动，但必须使合金元素溶入奥氏体后方有这样作用。
17．不完全退火将钢加热到Ac1～Ac3(亚共析钢)或Ac1～Accm之间的双相区，保温后缓慢冷却的热处理工艺。
18.扩散退火是将工件加热到略低于固相线的温度，长时间（一般10～20小时）保温，然后随炉缓慢冷却到室温的热处理工艺。
19.将钢材或钢件加热到临界温度以上，保温后空冷的热处理工艺。亚共析钢的正火加热温度为Ac3＋30℃～50℃；而过共析钢的正火加热温度则为Accm＋30℃～50℃。
20．共析钢加热时奥氏体形成是由奥氏体形核、奥氏体晶核长大、残余渗碳体溶解及奥氏体成分均匀化等四个基本过程所组成。
21.铝的晶体结构为面心立方结构，镁的晶体结构为密排立方结构
22.淬火是将亚共析钢加热到Ac3以上，共析钢与过共析钢加热到Ac1以上（低于Accm）的温度，保温后以大于临界冷却速度快速冷却，使奥氏体转变为马氏体的热处理工艺。
23．钢的淬硬性主要决定于马氏体的碳含量；钢的淬透性主要决定于合金元素含量。
24.钛合金按照退火组织可分为α、β、α＋β三种合金。
25. 图1中I属于不可热处理强化的铝合金、II属于热处理强化的铝合金、III属于铸
图1
造铝合金。
26.钢的淬透性指奥氏体化后的钢在淬火时获得马氏体的能力，其大小用钢在一定条件下淬火获得的淬透层深度来表示。通常采用从淬火工件表面到半马氏体区距离作为淬透层深度。27.回火是淬火后再将工件加热到Ac1温度以下某一温度，保温后再冷却到室温的一种热处理工艺。
28．淬火钢一般不在２５０～４００℃温度回火，是为了避免出现第一类回火脆性；而某些合金钢在４５０～６５０℃温度回火时，较快的冷却，目的是防止产生第二类回火脆性。
29.硅可改善压铸镁合金件的热稳定性能和抗蠕变性能，这是因为在晶界处可形成细小弥散的析出相Mg2Si 。
30化学热处理是将钢件置于一定温度的活性介质中保温，使一种或几种元素渗入它的表面，改变其化学成分和组织，达到改进表面性能，满足技术要求的热处理过程。
31.表面淬火：仅对钢的表面加热、冷却而不改变成分的热处理淬火工艺。
32.化学热处理过程包括分解、吸收、扩散三个基本过程。
33.球化退火的主要目的是①降低硬度、改善切削加工性，②为最终热处理做好组织准备。它主要适用于共析、过共析钢。
34.钛合金经过高温加热到β相区后进行淬火，β相稳定元素含量少时，转变阻力小，β相可由体心立方晶格直接转变为密排六方晶格，形成α′马氏体。
六、选择题
1.钢在淬火后所获得的马氏体组织的粗细主要取决于（ D）。
Ａ、奥氏体的本质晶粒度；B、加热前的原始组织；Ｃ、奥氏体的起始晶粒度；D、奥氏体的实际晶粒度。
2.影响钢的淬透性的决定性因素是（ B ）。
Ａ、工件尺寸的大小；Ｂ、钢的临界冷却速度；Ｃ、淬火介质冷却能力；Ｄ、钢的含碳量 .
3 ..AZ91属于（ C ）铸造镁合金
A、Mg-RE-Zr系
B、Mg-Zn-Zr系
C、Mg-Al-Zn系
D、Mg-Ag-RE系
4. ZCuZn40Mn3Fe1属于（ D ）。
A、变形黄铜
B、铸造青铜
C、变形青铜
D、铸造黄铜
5.调质处理后可获得综合力学性能好的组织是（D ）。
Ａ、回火马氏体；Ｂ、回火托氏体；Ｃ、索氏体；Ｄ、回火索氏体 .
6.过共析钢的正常淬火加热温度是（B ）。
Ａ、A
cm ＋(30－50℃)；Ｂ、A
c1
＋(30－50℃)；Ｃ、A
c3
＋(30－50℃)；Ｄ、A
c1
－(30
－50℃) .
7.共析钢加热为奥氏体后，冷却时所形成组织主要决定于（B ）。
Ａ、奥氏体的加热温度；Ｂ、奥氏体冷却时的转变温度；Ｃ、奥氏体在加热时的均匀化程度；Ｄ、奥氏体晶粒的大小
8.影响淬火后残余奥氏体量的主要因素是（A ）
Ａ、奥氏体含碳量；Ｂ、钢材本身含碳量；Ｃ、加热时保温时间的长短；Ｄ、加热速度
9.过共析钢正火的目的是（ D）。
Ａ、调整硬度，改善切削加工性；Ｂ、细化晶粒，为淬火作组织准备；
Ｃ、防止淬火变形与开裂； Ｄ、 消除网状二次渗碳体
10.直径为１０mm的４５钢棒，加热至８５０℃投入水中，其显微组织应为（C ）。
Ａ、M+B；Ｂ、M+F；Ｃ、M；Ｄ、M+P
11.YM5表示的是（ A ）
A、压铸镁合金
B、铸造镁合金
C、航空镁合金
D、变形镁合金
12.TC4是（D ）钛合金
A、工业纯钛
B、α B、β D、α＋β
八、画出共析碳钢过冷奥氏体连续冷却转变曲线，并注明其中各条线含义及各区域的组织。解：共析碳钢的CCT曲线如图示。
线，共析线；
图中A
1
M
线系过冷奥氏体向马氏体转变S
的开始线；
P
线表示过冷奥氏体向珠光体转变的开始线；
S
表示过冷奥氏体向珠光体转变的终了线；
P
f
K（AB）线表示过冷奥氏体向珠光体转变的转变中止（暂停）线。
①区为稳定奥氏体区；②区为过冷奥氏体区；③区为过渡区（过冷A+P型组织）；④区为P
型组织；
⑤区为M+A
区域。
残余
九、在所绘出的连续冷却转变曲线上，示意地绘出共析钢退火、正火、单液淬火、双液淬火、分级淬火与等温淬火的冷却曲线，并标出所得组织。
解：上图中V
1、V
2
、V
4
分别为退火、正火、单液淬火的冷却曲线；
右图所示（2）、（3）、（4）分别为双液淬火、分
级淬火与等温淬火的冷却曲线。
V
1
冷速下，所得P组织；
V
2
冷速下，所得S组织；
V 4冷速下，所得M+A
残
组织；
（2）冷速下，所得M+A
残
组织；
（3）冷速下，所得M+A
残
组织；
（4）冷速下，所得B
下
组织。
十、有一个４５钢制的变速箱齿轮，其加工工序为：下料→锻造→正火→粗机加工→调质→精机加工→高频表面淬火＋低温回火→磨加工→成品，试说明其中各热处理工序的目的及使用状态下的组织。
答：正火：预先热处理，调整硬度，改善切削加工性；
调质：准备赋予齿轮心部良好的综合性能，同时也为表面淬火作组织准备； 高频表面淬火＋低温回火：最终热处理，赋予齿轮表面具有高硬度，高耐磨性，减少残余内应力。
使用态组织：表层Ｍ
回； 心部Ｓ
回
。
十一、用１５钢制作一要求耐磨的小轴（直径２０mm），其工艺路线为：下料→锻造→正火→机加工→渗碳→淬火＋低温回火→磨加工。说明热处理工序的目的及使用状态下的组织。
答：正火：预先热处理，提高硬度，改善切削加工性；
渗碳：化学热处理，使表层获得高Ｃ，为淬火作准备；
淬火＋低温回火：最终热处理，使轴表面具有高硬度、高耐磨性，而心部具有高的强韧性。
使用态组织：表层，Ｍ
＋粒状碳化物＋Ａr（少量）
回
＋Ｆ（少量）
心部，Ｍ
回
十二、指出共析碳钢加热时奥氏体形成的几个阶段。
解: 共析碳钢加热时奥氏体形成大致可分为4个阶段：奥氏体晶核的形成，奥氏体晶核的长大，残余渗碳体的溶解与奥氏体成分的均匀化。
十三、为什么说具有粗大或不均匀晶粒的锻件或铸件可以通过退火或正火使其晶粒细化？ 解:因为退火或正火是一重结晶过程，所以具有粗大或不均匀晶粒的锻件或铸件可以通过退火或正火工艺而重新加热奥氏体化，然后再以缓慢炉冷或在空气中冷却而重新获得细小晶粒的组织。
十四、Ｔ８（共析）钢在题图所示方法冷至室温后的转变组织为何？
答：
冷速①下最终获得组织为Ｐ；
冷速②下最终获得组织为Ｍ＋Ａ
；
R
＋Ｍ＋ＡR
冷速③下最终获得组织为Ｂ
下
。
冷速④下最终获得组织为Ｍ＋Ａ
R
十五、指出下列钢件正火后的主要目的及正火后的组织：
1. ２０钢齿轮；
解: 正火的目的主要是为改善切削加工性，正火后的组织为F+S；
2. ４５钢小轴；
解:正火的目的改善切削加工性、均匀组织细化晶粒，正火后的组织为F+S；
3. Ｔ１２钢锉刀。
解:正火的目的主要是为了消除网状二次渗碳体，以利于球化退火，正火后的组织为伪共析S 组织。
十六、为什么用热处理方法强化球墨铸铁零件的效果比其他铸铁要更好些？ 答：在铸铁中，片状石墨对钢基体的割裂作用最严重，致使钢基体强度的利用率仅为30～50％；团絮状石墨对钢基体的割裂作用次之，使钢基体强度的利用率达40～70％；而当石墨呈球状分布时，对钢基体的割裂作用最小，使钢基体强度利用率可达７０～９０％，接近于钢基体，故用热处理方法强化球墨铸铁零件的效果比其他铸铁要更好些．
十八、以石墨的存在形态，可将铸铁分为几种？
解：以石墨的存在形态，可将铸铁分为灰铸铁，可锻铸铁，球磨铸铁和蠕磨铸铁等4种。
十九、分析影响石墨化的主要因素。
解：影响石墨化的因素主要有二个：化学成分和冷却速度。
碳是石墨来源，随含碳量增加，有利于石墨化；硅也是促进石墨化元素，由于硅与铁的亲合力大于碳与铁的亲合力，削弱了铁与碳的结合力而促进石墨化；锰溶于铁素体和渗碳体，起固定碳的作用，阻止石墨化；硫增强了铁与碳的结合力，也阻止石墨化；磷是促进石墨化
不太强烈的元素。总之，一般碳化物形成元素都阻止石墨化的发生，非碳化物形成元素大都促进石墨化。、
冷却速度愈大，原子扩散愈困难，则石墨化愈难以充分进行，易获得非稳定相；保温时间愈长，冷速愈慢，原子扩散愈充分，则愈易向稳定相转变，即有利石墨化过程。
二十、灰铸铁与白口铸铁在金相组织上有何区别？性能上有何不同？
解：灰铸铁与白口铸铁在金相组织上的区别在于灰铸铁中的碳以黑色粗大片状石墨形式存在，白口铸铁中的碳则全部以渗碳体形式存在，在共晶白口铁中渗碳体呈白色的基体，而在过共晶白口铁中一次渗碳体呈粗大白色条状。
由于石墨的存在，使得灰铸铁强度、硬度很低，同时塑韧性也差。而白口铸铁中，由于渗碳体的存在，导致其呈现硬而脆的特性。
二十一、在铸铁的石墨化过程中，如果第一阶段都完全石墨化，第二阶段或完全石墨化，或部分石墨化，或未石墨化，问它们各得何种组织的铸铁？
解：在铸铁的石墨化过程中，如果第一阶段都完全石墨化，第二阶段完全石墨化，将得到F 基体的铸铁；若第二阶段石墨化未进行，将得到P基体的铸铁；若第二阶段石墨化部分进行，将得到F+P基体的铸铁。
二十四、.哪些元素能显著提高钢的淬透性？
答：凡是在钢中引起“c”曲线右移或左移的合金元素，都对淬适性有着极大的影响。使“c”曲线右移的元素将提高钢的淬透性，如B、Mn、Mo、Cr、Si、Ni。
《钢的热处理》习题与思考题参考答案
《钢的热处理》习题与思考题参考答案 （一）填空题 1．板条状马氏体具有高的强度、硬度及一定的塑性与韧性。 2．淬火钢低温回火后的组织是 M回（+碳化物+Ar），其目的是使钢具有高的强度和硬度；中温回火后的组织是 T回，一般用于高σ e 的结构件；高温回火后的组织是S回，用于要求足够高的强度、硬度及高的塑性、韧性的零件。 3．马氏体按其组织形态主要分为板条状马氏体和片状马氏体两种。 4．珠光体按层片间距的大小又可分为珠光体、索氏体和托氏体。 5．钢的淬透性越高，则临界冷却却速度越低；其C曲线的位置越右移。 6．钢球化退火的主要目的是降低硬度，改善切削性能和为淬火做组织准备；它主要适用于过共析（高碳钢）钢。 7．淬火钢进行回火的目的是消除内应力，稳定尺寸；改善塑性与韧性；使强度、硬度与塑性和韧性合理配合。 8．T8钢低温回火温度一般不超过 250℃，回火组织为 M回+碳化物+Ar ，其硬度大致不低于 58HRC 。（二）判断题 1．随奥氏体中碳含量的增高，马氏体转变后，其中片状马氏体减小，板条状马氏增多。（×） 2．马氏体是碳在a-Fe中所形成的过饱和间隙固溶体。当发生奥氏体向马氏体的转变时，体积发生收缩。（×） 3．高合金钢既具有良好的淬透性，又具有良好的淬硬性。（×） 4．低碳钢为了改善切削加工性，常用正火代替退火工艺。（√） 5．淬火、低温回火后能保证钢件有高的弹性极限和屈服强度、并有很好韧性，它常应用于处理各类弹簧。（×） 6．经加工硬化了的金属材料，为了基本恢复材料的原有性能，常进行再结晶退火处理。（√） （三）选择题 1．钢经调质处理后所获得的组织的是 B 。 A．淬火马氏体 B．回火索氏体 C．回火屈氏体 D．索氏体 2．若钢中加入合金元素能使C曲线右移，则将使淬透性 A 。 A．提高 B．降低 C．不改变 D．对小试样提高，对大试样则降代 3．为消除碳素工具钢中的网状渗碳体而进行正火，其加热温度是 A 。 A．Accm+（30~50）℃ B．Accm-（30~50）℃ C．Ac1+（30~50）℃ D．Ac1-（30~50）℃ 4．钢丝在冷拉过程中必须经 B 退火。 A．扩散退火 B．去应力退火 C．再结晶退火 D．重结晶退火 5．工件焊接后应进行 B 。A．重结晶退火 B．去应力退火 C．再结晶退火 D．扩散退火 6．某钢的淬透性为J，其含义是 C 。 A．15钢的硬度为40HRC B．40钢的硬度为15HRC C．该钢离试样末端15mm处硬度为40HRC D．该钢离试样末端40mm处硬度为15HRC （四）指出下列钢件的热处理工艺，说明获得的组织和大致的硬度： ① 45钢的小轴（要求综合机械性能好）； 答：调质处理（淬火+高温回火）；回火索氏体；25~35HRC。 ② 60钢簧； 答：淬火+中温回火；回火托氏体；35~45HRC。 ③ T12钢锉刀。答：淬火+低温回火；回火马氏体+渗碳体+残余奥氏体；58~62HRC。
(答案)模具材料及热处理试题库
模具材料及热处理试题库 一、判断 1、60钢以上的优质碳素结构钢属高碳钢，经适当的热处理后具有高的强度、韧性和弹性，主要用于制作弹性零件和耐磨零件。（×） 2、40Cr钢是最常用的合金调质钢。（√） 3、60Si2Mn钢的最终热处理方法是淬火后进行高温回火。（×） 4、高合金钢的完全退火的冷却速度是每小时100～150℃。（×） 5、等温淬火与普通淬火比较，可以获得相同情况下的高硬度和更好的韧度。（√） 6、一些形状复杂、截面不大、变形要求严的工件，用分级淬火比双液淬火能更有效的减少工件的变形开裂。（√） 7、渗碳时采用低碳合金钢，主要是为提高工件的表面淬火硬度。（×） 8、均匀化退火主要应用于消除大型铸钢、合金钢锭在铸造过程中所产生的化学成分不均及材料偏析，并使其均匀化。（√） 9、高合金钢及形状复杂的零件可以随炉升温，不用控制加热速度。（×） 10、铬钼钢是本质粗晶粒钢、其淬透性和回火稳定性高，高温强度也高。（×） 11、铬锰硅钢可以代替镍铬钢用于制造高速、高负荷、高强度的零件。（√） 12、铬轴承钢加热温度高，保温时间略长，主要使奥氏体中溶入足够的合金碳化物。（√）13、低合金渗碳钢二次重新加热淬火，对于本质细晶粒钢的零件，主要使心部、表层都达到高性能要求。（×） 14、铸铁的等温淬火将获得贝氏体和马氏体组织。（√） 15、高速钢是制造多种工具的主要材料，它除含碳量高外，还有大量的多种合金元素（W、Cr、Mo、V、Co），属高碳高合金钢。（×）16、钢在相同成分和组织条件下，细晶粒不仅强度高，更重要的是韧性好，因此严格控制奥氏体的晶粒大小，在热处理生产中是一个重要环节。（√）17、有些中碳钢，为了适应冷挤压成型，要求钢材具有较高的塑性和较低的硬度，也常进行球化退火。（√）18、低碳钢正火，为了提高硬度易于切削，提高正火温度，增大冷却速度，以获得较细的珠光体和比较分散的自由铁素体。（√）19、过共析钢正火加热时必须保证网状碳化物完全融入奥氏体中，为了抑制自由碳化物的析出，使其获得伪共析组织，必须采用较大的冷却速度冷却。（√）20、含碳量相同的碳钢与合金钢淬火后，硬度相差很小，但碳钢的强度显著高于合金钢。（×）21、中高碳钢的等温淬火效果很好，不仅减少了变形，而且还获得了高的综合力学性能。（√）22、淬火钢组织中，马氏体处于碳的过饱和状态，残余奥氏体处于过热状态，所以组织不稳定，需要回火处理。（×）23、低碳钢淬火时的比容变化较小，特别是淬透性较差，故要急冷淬火，因此常是以组织应力为主引起的变形。（×）24、工件淬火后不要在室温下放置，要立即进行回火，会显著提高马氏体的强度和塑性，防止开裂。（√）
《金属学及热处理》_崔忠圻编_机械工业出版社_课后习题答案
第一章习题 1.作图表示出立方晶系（1 2 3）、（0 -1 -2）、（4 2 1）等晶面和[-1 0 2]、[-2 1 1]、[3 4 6] 等晶向 3.某晶体的原子位于正方晶格的节点上，其晶格常数a=b≠c， c=2/3a。今有一晶面在X、Y、Z坐标轴上的截距分别是5个原子间距，2个原子间距和3个原子间距，求该晶面的晶面参数。 解：设X方向的截距为5a，Y方向的截距为2a，则Z方向截距为3c=3X2a/3=2a，取截距的倒数，分别为 1/5a，1/2a，1/2a 化为最小简单整数分别为2,5,5 故该晶面的晶面指数为（2 5 5） 4.体心立方晶格的晶格常数为a，试求出（1 0 0）、（1 1 0）、（1 1 1）晶面的晶面间距，并指出面间距最大的晶面 解：（1 0 0）面间距为a/2，（1 1 0）面间距为√2a/2，（1 1 1）面
间距为√3a/3 三个晶面晶面中面间距最大的晶面为（1 1 0） 7.证明理想密排六方晶胞中的轴比c/a=1.633 证明：理想密排六方晶格配位数为12，即晶胞上底面中心原子与其下面的3个位于晶胞内的原子相切，成正四面体，如图所示 则OD=c/2，AB=BC=CA=CD=a 因△ABC是等边三角形，所以有OC=2/3CE 由于(BC)2=(CE)2+(BE)2 则 有(CD)2=(OC)2+(1/2c)2，即 因此c/a=√8/3=1.633 8.试证明面心立方晶格的八面体间隙半径为r=0.414R 解：面心立方八面体间隙半径r=a/2-√2a/4=0.146a 面心立方原子半径R=√2a/4，则a=4R/√2，代入上式有
金属热处理习题及答案
第五章 钢 的 热 处 理 1.何谓钢的热处理？钢的热处理操作有哪些基本类型？试说明热处理同其它工艺过程的关系及其在机械制造中的地位和作用。 答：（1）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。 （2）热处理包括普通热处理和表面热处理；普通热处理里面包括 退火、正火、淬火和回火，表面热处理包括表面淬火和化学热处理，表面淬 火包括火焰加热表面淬火和感应加热表面淬火，化学热处理包括渗碳、渗氮 和碳氮共渗等。 （3）热处理是机器零件加工工艺过程中的重要工序。一个毛坯件经过预备热处理， 然后进行切削加工，再经过最终热处理，经过精加工，最后装配成为零件。热 处理在机械制造中具有重要的地位和作用，适当的热处理可以显著提高钢的机 械性能，延长机器零件的使用寿命。热处理工艺不但可以强化金属材料、充分 挖掘材料潜力、降低结构重量、节省材料和能源，而且能够提高机械产品质量、 大幅度延长机器零件的使用寿命，做到一个顶几个、顶十几个。此外，通过热 处理还可使工件表面具有抗磨损、耐腐蚀等特殊物理化学性能。 2.解释下列名词： 1）奥氏体的起始晶粒度、实际晶粒度、本质晶粒度； 答：（1）起始晶粒度：是指在临界温度以上，奥氏体形成刚刚完成，其晶粒边界刚刚接 触时的晶粒大小。 （2）实际晶粒度：是指在某一具体的热处理加热条件下所得到的晶粒尺寸。 （3）本质晶粒度：根据标准试验方法，在930±10℃保温足够时间（3-8小时）后测定的钢中晶粒的大小。 2）珠光体、索氏体、屈氏体、贝氏体、马氏体； 答：珠光体：铁素体和渗碳体的机械混合物。 索氏体：在650～600℃温度范围内形成层片较细的珠光体。 屈氏体：在600～550℃温度范围内形成片层极细的珠光体。 贝氏体：过饱和的铁素体和渗碳体组成的混合物。 马氏体：碳在α-Fe 中的过饱和固溶体。 3）奥氏体、过冷奥氏体、残余奥氏体； 答：奥氏体: 碳在Fe -γ中形成的间隙固溶体. 过冷奥氏体: 处于临界点以下的不稳定的将要发生分解的奥氏体称为过冷奥氏体。 残余奥氏体：M 转变结束后剩余的奥氏体。 4）退火、正火、淬火、回火、冷处理、时效处理（尺寸稳定处理）； 答：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 进行冷却的一种操作。
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
工程材料与热处理作业题参考答案
1.置换固溶体中，被置换的溶剂原子哪里去了？ 答：溶质把溶剂原子置换后，溶剂原子重新加入晶体排列中，处于晶格的格点位置。 2.间隙固溶体和间隙化合物在晶体结构与性能上的区别何在？举例说明之。 答：间隙固溶体是溶质原子进入溶剂晶格的间隙中而形成的固溶体，间隙固溶体的晶体结构与溶剂组元的结构相同，形成间隙固溶体可以提高金属的强度和硬度，起到固溶强化的作用。如：铁素体F是碳在α-Fe中的间隙固溶体，晶体结构与α-Fe相同，为体心立方，碳的溶入使铁素体F强度高于纯铁。 间隙化合物的晶体结构与组元的结构不同，间隙化合物是由H、B、C、N等原子半径较小的非金属元素（以X表示）与过渡族金属元素（以M表示）结合， 且半径比r X /r M ＞0.59时形成的晶体结构很复杂的化合物，如Fe3C间隙化合物 硬而脆，塑性差。 3.现有A、B两元素组成如图所示的二元匀晶相图，试分析以下几种说法是否正 确？为什么？ （1）形成二元匀晶相图的A与B两个相元的晶格类型可以不同，但是原子大小一定相等。 （2）K合金结晶过程中，由于固相成分随固相线变化，故已结晶出来的固溶体中含B量总是高于原液相中含B量. （3）固溶体合金按匀晶相图进行结晶时，由于不同温度下结晶出来的固溶体成分和剩余液相成分不相同，故在平衡态下固溶体的成分是不均匀的。 答：（1）错：Cu-Ni合金形成匀晶相图，但两者的原子大小相差不大。 （2）对：在同一温度下做温度线，分别与固相和液相线相交，过交点，做垂直线与成分线AB相交，可以看出与固相线交点处B含量高于另一点。
(3)错：虽然结晶出来成分不同，由于原子的扩散，平衡状态下固溶体的成分是均匀的。 4.共析部分的Mg-Cu相图如图所示： (1)填入各区域的组织组成物和相组成物。在各区域中是否会有纯Mg相存在？ 为什么？ 答: Mg-Mg2Cu系的相组成物如下图：（α为Cu在Mg中的固溶体） Mg-Mg2Cu系的组织组成物如下图：（α为Cu在Mg中的固溶体，） 在各区域中不会有纯Mg相存在，此时Mg以固溶体形式存在。 (2)求出20%Cu合金冷却到500℃、400℃时各相的成分和重量百分比。 答: 20%Cu合金冷却到500℃时,如右图所示: α相的成分为a wt%, 液相里含Cu 为b wt%,根据杠杆原理可知: Wα=O 1b/ab*100%, W L = O 1 a/ab*100% 同理: 冷却到400℃时，α相的成分为m wt%, Mg2Cu相里含Cu 为n wt%, Wα=O 2n/mn*100%, W mg2Cu = O 2 m/mn*100% (3)画出20%Cu合金自液相冷却到室温的曲线，并注明各阶段的相与相变过程。 答:各相变过程如下(如右图所示): xp: 液相冷却,至p点开始析出Mg的固熔体α相 py: Mg的固熔体α相从p点开始到y点结束 yy,: 剩余的液相y开始发生共晶反应,L?α+Mg 2 Cu y,q:随着T的降低, Cu在Mg的固熔体α相的固溶度降低. 5.试分析比较纯金属、固溶体、共晶体三者在结晶过程和显微组织上的异同之处。 答：相同的是,三者都是由原子无序的液态转变成原子有序排列的固态晶体。 不同的是， 纯金属和共晶体是恒温结晶，固溶体是变温结晶，纯金属和固溶体的结晶是由
(完整版)金属学及热处理习题参考答案(1-9章)
第一章金属及合金的晶体结构 一、名词解释： 1．晶体：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。2．非晶体：指原子呈不规则排列的固态物质。 3．晶格：一个能反映原子排列规律的空间格架。 4．晶胞：构成晶格的最基本单元。 5．单晶体：只有一个晶粒组成的晶体。 6．多晶体：由许多取向不同，形状和大小甚至成分不同的单晶体（晶粒）通过晶界结合在一起的聚合体。 7．晶界：晶粒和晶粒之间的界面。 8．合金：是以一种金属为基础，加入其他金属或非金属，经过熔合而获得的具有金属特性的材料。 9．组元：组成合金最基本的、独立的物质称为组元。 10．相：金属中具有同一化学成分、同一晶格形式并以界面分开的各个均匀组成部分称为相。 11．组织：用肉眼观察到或借助于放大镜、显微镜观察到的相的形态及分布的图象统称为组织。 12．固溶体：合金组元通过溶解形成成分和性能均匀的、结构上与组元之一相同的固相。 二、填空题： 1．晶体与非晶体的根本区别在于原子（分子、离子或原子集团）是否在三维空间做有规则的周期性重复排列。 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．金属晶体中最主要的面缺陷是晶界和亚晶界。
热处理试题及答案
热处理试题及答案 It was last revised on January 2, 2021
热处理试题一、选择题 1．拉伸试验可测定（）。 A . 强度 B. 硬度 C. 冲击韧性 D. 疲劳强度 2．材料在断裂前所承受的最大应力称为（）。 A . 强度 B. 屈服点 C. 抗拉强度 D. 疲劳强度 3．HRC表示（）。 A . 布氏硬度 B. 洛氏硬度 C. 维氏硬度 D. 肖氏硬度 4．αk表示（）。 A . 屈服点 B. 冲击吸收功 C. 冲击韧度 D. 疲劳强度 5．冲击试验可测材料的（）。 A．强度 B．硬度 C．韧性 D．疲劳强度 6．α-Fe是具有（）晶格的铁。 A．体心立方 B．面心立方 C．密排六方 D．复杂斜方 7．γ-Fe是具有（）晶格的铁。 A．体心立方 B．面心立方 C．密排六方 D．复杂斜方 8．合金固溶强化主要原因是（）。 A．晶格类型变化 B．晶粒细化 C．晶格畸变 D．温度升高9．奥氏体是（）晶格。 A．体心立方 B．面心立方 C．密排六方 D．复杂斜方10．铁素体与渗碳体的机械混合物是（）。
A . 珠光体 B. 莱氏体 C. 共晶渗碳体 D. 索氏体 11．纯铁在600℃是（）晶格。 A．体心立方 B．面心立方 C．密排六方 D．复杂斜方 12．铁碳合金相图中的A1线是（）。 A . 共析线 B. 共晶线 C. 碳在奥氏体中的溶解度线 D. 缓慢 冷却时从奥氏体中析出铁素体开始线 13．某机械零件要求有较高的强度和韧性，一般选用（）制造。 A . 低碳钢 B. 中碳钢 C. 高碳钢 D. 中高碳钢 14．含碳量为%的钢加热到750℃的组织是（）。 A. P+F B. A+F C. P+Fe3C D. A 15．为改善低碳钢的切削加工性能，常用的热处理方法是（）。 A. 完全退火 B. 球化退火 C. 去应力退火 D. 正火 16．T10 钢改善切削加工性能的热处理采用（）。 A. 完全退火 B . 球化退火 C. 去应力退火 D. 正火 17．下列牌号中属于优质碳素结构钢的是( )。 A . 45 B. T8 C. Q235 D. 9SiCr 18．钢在规定条件下淬火冷却时获得马氏体组织深度的能力称为 （）。 A. 淬透性 B. 淬硬性 C. 耐磨性 D. 热硬性 19．调质处理是淬火加（）的热处理。 A. 低温回火 B. 中温回火 C. 高温回火 D. 正火 20．生产中所说的水淬油冷属于（）。
钢的热处理复习与思考及答案
第四章 钢的热处理
复习与思考
一、名词解释 1.热处理 热处理是采用适当的方式对金属材料或工件进行加热、保温和冷却以获得预 期的组织结构与性能的工艺。 2.等温转变 等温转变是指工件奥氏体化后，冷却到临界点以下的某一温度区间内等温保 持时，过冷奥氏体发生的相变。 3.连续冷却转变 连续冷却转变是指工件奥氏体化后以不同冷速连续冷却时过冷奥氏体发生 的相变。 4.马氏体 马氏体是碳或合金元素在α-Fe 中的过饱和固溶体。 5.退火 钢的退火是将工件加热到适当温度，保持一定时间，然后缓慢冷却的热处理 工艺。 6.正火 正火是指工件加热奥氏体化后在空气中冷却的热处理工艺。 7.淬火 钢的淬火是指工件加热奥氏体化后以适当方式冷却获得马氏体或(和)贝氏 体组织的热处理工艺。 8.回火 回火是指工件淬硬后，加热到 Ac1 以下的某一温度，保温一定时间，然后冷 却到室温的热处理工艺。 9.表面热处理 表面热处理是为改变工件表面的组织和性能，仅对其表面进行热处理的工 艺。 10.渗碳 为提高工件表层碳的质量分数并在其中形成一定的碳含量梯度，将工件在渗 碳介质中加热、保温，使碳原子渗入的化学热处理工艺称为渗碳。 11.渗氮
在一定温度下于一定介质中，使氮原子渗入工件表层的化学热处理工艺称为 渗氮，又称氮化。
二、填空题 1.整体热处理分为 退火 、 正火 、 淬火 和 回火 等。 2.根据加热方法的不同，表面淬火方法主要有： 感应加热 表面淬火、 火焰加热 表面淬火、 电接触加热 表面淬火、 电解液加热 表面淬火 等。 3.化学热处理方法很多，通常以渗入元素命名，如 渗碳 、 渗氮 、 碳氮 共渗 和 渗硼 等。 4.热处理工艺过程由 加热 、 保温 和 冷却 三个阶段组成。 5.共析钢在等温转变过程中，其高温转变产物有： P 、 S 和 T。 6.贝氏体分 上贝氏体 和 下贝氏体 两种。 7.淬火方法有： 单介质 淬火、 双介质 淬火、 马氏体分级 淬火和 贝氏体等温 淬火等。 8.常用的退火方法有： 完全退火 、 球化退火 和 去应力退火 等。
9.常用的冷却介质有 水 、 油 、 空气 等。 10.常见的淬火缺陷有 过热 与 过烧 、 氧化 与 脱碳 、 硬度 不足 与 软点 、 变形 与 开裂 等。 11.感应加热表面淬火法，按电流频率的不同，可分为 高频感应加热表面 淬火 、 中频感应加热表面淬火 和 工频感应加热表面淬火 三种。而且感 应加热电流频率越高，淬硬层越 浅 。 12．按回火温度范围可将回火分 为 低温 回火、 中温 回火和 高温 回火三种。 13．化学热处理是由 分解 、 吸附 和 扩散 三个基本过程所组成。
14．根据渗碳时介质的物理状态不同，渗碳方法可分为 气体 渗碳、 液体 渗
碳和 固体 渗碳三种。
三、选择题
1．过冷奥氏体是 C 温度下存在，尚未转变的奥氏体。
A．Ms； B. Mf； C. A1。 2.过共析钢的淬火加热温度应选择在 A
，亚共析钢则应选择在
C
。
热处理课后思考题答案资料
1、判断下列说法正误，并说明原因。 （1）马氏体是硬而脆的相。 （2）过冷奥氏体的冷却速度大于Vk时,则冷速越大,所得马氏体的硬度越高。（3）钢中的合金元素含量越高,其淬火后的硬度也越高。 （4）本质细晶粒钢的晶粒总是比本质粗晶粒钢的晶粒细。 （5）同种钢材在同样的加热条件下,总是水冷的比油冷的淬透性好,小件的比大件的淬透性好。 2、马氏体组织有哪几种基本类型他们的形成条件、晶体结构、组织形态、性能有何特点？马氏体的硬度与含碳量关系如何？ 3、说明共析碳钢C曲线各个区、各条线的物理意义并指出影响C曲线形状和位置的主要因素。 4、淬透性与淬硬层深度两者有何联系和区别影响钢淬透性的因素有哪些影响钢制零件淬硬层深度的因素有哪些？ 5、用20钢进行表面淬火和用45钢进行渗碳处理是否合适？为什么？ 6、一批45钢零件进行热处理时，不慎将淬火件和调质件弄混，如何区分开？为什么？ 7、将两个T12钢小试样分别加热到780℃和860℃,保温后以大于临界冷却速度的速度冷却至室温,试回答问题,并说明原因。 （1）哪个温度淬火后马氏体晶粒粗大？ （2）哪个温度加热淬火后马氏体含碳量较多？ （3）哪个淬火后残余奥氏体量多？ （4）哪个淬火后末溶碳化物量多？ （5）哪个淬火适合？为什么？ 8、分别用45钢和15钢制造机床齿轮,要求齿表面具有高的硬度和耐磨性,心部具有良好的韧性.安排工艺路线,热处理工序目的及使用状态下的组织。 5-3、判断下列说法正误，并说明原因。 解：1.马氏体是硬而脆的相。错，马氏体是硬的相,渗碳体才是脆的相； 2.过冷奥氏体的冷却速度大于Vk时,则冷速越大,所得马氏体的硬度越高。错，马氏体硬度取决于含碳量,与冷却速度无关。 3.钢中的合金元素含碳量越高,其淬火后的硬度也越高。错,合金元素对淬透性的影响大,但对硬度影响小 4.本质细晶粒钢的晶粒总是比本质粗晶粒钢的晶粒细。错,晶粒的大小与加
热处理试题及参考答案
精心整理 热处理试题 一、选择题 1．拉伸试验可测定（）。 A.强度 B.硬度 C.冲击韧性 D.疲劳强度 2．材料在断裂前所承受的最大应力称为（）。 A.强度 B.屈服点 C.抗拉强度 D.疲劳强度 3．HRC表示（）。 A.布氏硬度 B.洛氏硬度 C.维氏硬度 D. 4．αk表示（）。 A.屈服点 B.冲击吸收功 C.冲击韧度 D. 5 A 6．α-Fe A D．复杂斜方7．γ-Fe A D．复杂斜方 8 A．晶格类型变化B．晶粒细化C．晶格畸变D．温度升高9．奥氏体是（）晶格。 A．体心立方B．面心立方C．密排六方D．复杂斜方10．铁素体与渗碳体的机械混合物是（）。 A.珠光体 B.莱氏体 C.共晶渗碳体 D.索氏体
11．纯铁在600℃是（）晶格。 A．体心立方B．面心立方C．密排六方D．复杂斜方 12．铁碳合金相图中的A1线是（）。 A.共析线 B.共晶线 C.碳在奥氏体中的溶解度线 D.缓慢冷却时从奥氏体中析出铁素体 开始线 13．某机械零件要求有较高的强度和韧性，一般选用（）制造。 A.低碳钢 B.中碳钢 C.高碳钢 D.中高碳钢 14．含碳量为1.0%的钢加热到750 A.P+F B.A+F C.P+Fe3C D.A 15 A.完全退火 B.球化退火 C.去应力退火 16．T 10 A. D.正火 17。 18 A.淬透性 19 A.低温回火 B.中温回火 C.高温回火 D.正火 20．生产中所说的水淬油冷属于（）。 A.单液淬火 B.双液淬火 C.分级淬火 D.等温淬火 21．钢的淬透性由（）决定。 A.淬火冷却速度 B.钢的临界冷却速度 C.工件的形状 D.工件的尺寸 22．油、水、盐水、碱水等冷却介质中冷却能力最强的是（）。
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（）。
金属材料与热处理题库及答案
第1 页共54 页 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。． 第2 页共54 页 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。 ) ( √、晶体有规则的几何图形。31 ) ( √32、非晶体没有规则的几何图形。 ) ×( 、晶胞不是一个立方体。33．第3 页共54 页 34、晶胞是一个立方体。( √) 35、晶胞是一个正六棱柱。( √) 36、物质是由原子和分子构成的。( √) 37、所有金属都是晶体。( √) 38、金属的同素异构转变也是一种结晶过程，故又称为重结。( √)
钢的热处理复习与思考及答案(试题学习)
第四章 钢的热处理 复习与思考
一、名词解释 1.热处理 热处理是采用适当的方式对金属材料或工件进行加热、保温和冷却以获得预 期的组织结构与性能的工艺。 2.等温转变 等温转变是指工件奥氏体化后，冷却到临界点以下的某一温度区间内等温保 持时，过冷奥氏体发生的相变。 3.连续冷却转变 连续冷却转变是指工件奥氏体化后以不同冷速连续冷却时过冷奥氏体发生 的相变。 4.马氏体 马氏体是碳或合金元素在α-Fe 中的过饱和固溶体。 5.退火 钢的退火是将工件加热到适当温度，保持一定时间，然后缓慢冷却的热处理 工艺。 6.正火 正火是指工件加热奥氏体化后在空气中冷却的热处理工艺。 7.淬火 钢的淬火是指工件加热奥氏体化后以适当方式冷却获得马氏体或(和)贝氏 体组织的热处理工艺。 8.回火 回火是指工件淬硬后，加热到 Ac1 以下的某一温度，保温一定时间，然后冷 却到室温的热处理工艺。 9.表面热处理 表面热处理是为改变工件表面的组织和性能，仅对其表面进行热处理的工 艺。 10.渗碳 为提高工件表层碳的质量分数并在其中形成一定的碳含量梯度，将工件在渗 碳介质中加热、保温，使碳原子渗入的化学热处理工艺称为渗碳。
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11.渗氮 在一定温度下于一定介质中，使氮原子渗入工件表层的化学热处理工艺称为 渗氮，又称氮化。 二、填空题 1.整体热处理分为 退火 、 正火 、 淬火 和 回火 等。 2.根据加热方法的不同，表面淬火方法主要有： 感应加热 表面淬火、 火焰加热 表面淬火、 电接触加热 表面淬火、 电解液加热 表面淬火 等。 3.化学热处理方法很多，通常以渗入元素命名，如 渗碳 、 渗氮 、 碳氮 共渗 和 渗硼 等。 4.热处理工艺过程由 加热 、 保温 和 冷却 三个阶段组成。 5.共析钢在等温转变过程中，其高温转变产物有： P 、 S 和 T。 6.贝氏体分 上贝氏体 和 下贝氏体 两种。 7.淬火方法有： 单介质 淬火、 双介质 淬火、 马氏体分级 淬火和 贝氏体等温 淬火等。 8.常用的退火方法有： 完全退火 、 球化退火 和 去应力退火 等。
9.常用的冷却介质有 水 、 油 、 空气 等。 10.常见的淬火缺陷有 过热 与 过烧 、 氧化 与 脱碳 、 硬度 不足 与 软点 、 变形 与 开裂 等。 11.感应加热表面淬火法，按电流频率的不同，可分为 高频感应加热表面 淬火 、 中频感应加热表面淬火 和 工频感应加热表面淬火 三种。而且感 应加热电流频率越高，淬硬层越 浅 。 12．按回火温度范围可将回火分 为 低温 回火、 中温 回火和 高温 回火三种。 13．化学热处理是由 分解 、 吸附 和 扩散 三个基本过程所组成。
14．根据渗碳时介质的物理状态不同，渗碳方法可分为 气体 渗碳、 液体 渗 碳和 固体 渗碳三种。
三、选择题 1．过冷奥氏体是 C 温度下存在，尚未转变的奥氏体。 A．Ms； B. Mf； C. A1。
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热处理试题及答案
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热处理试题 一、选择题 1．拉伸试验可测定（）。 A . 强度 B. 硬度 C. 冲击韧性 D. 疲劳强度 2．材料在断裂前所承受的最大应力称为（）。 A . 强度 B. 屈服点 C. 抗拉强度 D. 疲劳强度 3．HRC表示（）。 A . 布氏硬度 B. 洛氏硬度 C. 维氏硬度 D. 肖氏硬度4．αk表示（）。 A . 屈服点 B. 冲击吸收功 C. 冲击韧度 D. 疲劳强度5．冲击试验可测材料的（）。 A．强度 B．硬度 C．韧性 D．疲劳强度 6．α-Fe是具有（）晶格的铁。 A．体心立方 B．面心立方 C．密排六方 D．复杂斜方7．γ-Fe是具有（）晶格的铁。 A．体心立方 B．面心立方 C．密排六方 D．复杂斜方8．合金固溶强化主要原因是（）。 A．晶格类型变化 B．晶粒细化 C．晶格畸变 D．温度升高9．奥氏体是（）晶格。 A．体心立方 B．面心立方 C．密排六方 D．复杂斜方10．铁素体与渗碳体的机械混合物是（）。 A . 珠光体 B. 莱氏体 C. 共晶渗碳体 D. 索氏体 11．纯铁在600℃是（）晶格。
A．体心立方 B．面心立方 C．密排六方 D．复杂斜方 12．铁碳合金相图中的A1线是（）。 A . 共析线 B. 共晶线 C. 碳在奥氏体中的溶解度线 D. 缓慢冷却时 从奥氏体中析出铁素体开始线 13．某机械零件要求有较高的强度和韧性，一般选用（）制造。 A . 低碳钢 B. 中碳钢 C. 高碳钢 D. 中高碳钢 14．含碳量为%的钢加热到750℃的组织是（）。 A. P+F B. A+F C. P+Fe3C D. A 15．为改善低碳钢的切削加工性能，常用的热处理方法是（）。 A. 完全退火 B. 球化退火 C. 去应力退火 D. 正火 16．T10 钢改善切削加工性能的热处理采用（）。 A. 完全退火 B . 球化退火 C. 去应力退火 D. 正火 17．下列牌号中属于优质碳素结构钢的是( )。 A . 45 B. T8 C. Q235 D. 9SiCr 18．钢在规定条件下淬火冷却时获得马氏体组织深度的能力称为（）。 A. 淬透性 B. 淬硬性 C. 耐磨性 D. 热硬性 19．调质处理是淬火加（）的热处理。 A. 低温回火 B. 中温回火 C. 高温回火 D. 正火 20．生产中所说的水淬油冷属于（）。 A . 单液淬火 B. 双液淬火 C. 分级淬火 D. 等温淬火 21．钢的淬透性由（）决定。 A . 淬火冷却速度 B. 钢的临界冷却速度 C. 工件的形状 D. 工件的尺寸
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 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
热处理题及答案
热处理题及答案 1、判断下列说法是否正确： 1) 钢在奥氏体化后，冷却时形成的组织主要取决于钢的加热温度。 错误，钢在奥氏体化后，冷却时形成的组织主要取决于钢的冷却速度。 2) 低碳钢与高碳钢工件为了便于切削加工，可预先进行球化退火。 错误，低碳钢工件为了便于切削加工，预先进行热处理应进行正火(提高硬度)或完全退火。而高碳钢工件则应进行球化退火(若网状渗碳体严重则在球化退火前增加一次正火)，其目的都是为了将硬度调整到HB200左右并细化晶粒、均匀组织、消除网状渗碳体。 3) 钢的实际晶粒度主要取决于钢在加热后的冷却速度。 错误，钢的实际晶粒度主要取决于钢的加热温度。 4) 过冷奥氏体冷却速度快，钢冷却后的硬度越高 错误，钢的硬度主要取决于含碳量。 5) 钢中合金元素越多，钢淬火后的硬度越高 错误，钢的硬度主要取决于含碳量。 6) 同一钢种在相同加热条件下，水淬比油淬的淬透性好，小件比大件的淬透性好。 正确。同一钢种，其C曲线是一定的，因此，冷速快或工件小容易淬成马氏体。 7) 钢经过淬火后是处于硬脆状态。 基本正确，低碳马氏体韧性要好些，而高碳马氏体硬而脆。 (8) 冷却速度越快，马氏体的转变点Ms和Mf越低。 正确。 9) 淬火钢回火后的性能主要取决于回火后的冷却速度。 错误，淬火钢回火后的性能主要取决于回火温度。 10) 钢中的含碳量就等于马氏体的含碳量 错误，钢中的含碳量是否等于马氏体的含碳量，要看加热温度。完全奥氏体化时，钢的含碳量等于奥氏体含碳量，淬火后即为马氏体含碳量。如果是部分奥氏体化，钢的含碳量一部分溶入奥氏体，一部分是未溶碳化物，从而可以减轻马氏体因含碳量过高的脆性，也能细化晶粒，此时马氏体含碳量要低于钢的含糖碳量。
金属材料与热处理试题(低倍含答案)
金属材料与热处理（低倍） 一．填空（每空0.5分共15分） 1.纯铁在室温下具有体心立方晶体结构，马氏体是碳在α-Fe 中的过饱 和固溶体 2.钢的基本组织（相）包括铁素体、渗碳体、奥氏体。 3.通常钢按化学成分碳素钢、合金钢。 4.铁碳合金中的共析线指PSK ，A3线指GS 。 5.一种物质均匀地分布（溶解）于另一种固体物质中所形成的溶合体叫做固 溶体。可分为间隙固溶体和置换固溶体两种基本类型。 6.金属晶体中最常见的晶格类型有面心立方、体心立方、密排六方。 7.一般钢中硫（S）元素的有害作用是使钢产生热脆性，而磷（P）元素的 有害作用为使钢产生冷脆性。 8.40Cr钢中碳的平均质量分数为0.40% 。 9.金属的性能一般分为使用性能和工艺性能。 10.表征钢试样淬硬层深度和硬度分布的特性就钢的淬透性。 11.湘钢常用的检验钢的宏观组织的检验方法有酸浸试验、硫印试验、 塔形发纹试验三种。 12.典型的铸锭结晶的宏观组织由表面细晶区，次表面柱状晶区和中心 等轴晶区三部分组成。 13.硫印试样受检面的表面粗糙度要求为0.8μ。 14.在物质内部，凡原子作有序、有规则排列的称为晶体，凡原子呈无序堆 积状况的，称为非晶体。 二．选择（每题1分共20分） 1.下列哪种组织不属于铁碳合金的基本组成相（C） A．铁素体 B．奥氏体 C．珠光体 D．渗碳体 2.马氏体的硬度主要取决于（B）
A．淬火加热温度 B．碳含量 C．淬火冷却速度 3.下列几种钢中，（B）是合金结构钢 A．Q235 A.F B．40Cr C．T10 D．W18Cr4V 4.调质处理就是（A）的热处理工艺。 A．淬火+高温回火 B．淬火+中温回火 C．淬火+低温回火 5.下列性能中属于金属使用性能的是（B） A．热处理性能 B．物理性能 C．锻造性能 6.下列各纯铁的素异构体中，具有相同晶体结构的一组为（C） A．δ-Fe γ-Fe B．γ-Fe α-Fe C．δ-Fe α-Fe 7.晶粒细化对强度和塑韧性的影响分别是（B） A．晶粒越细，强度越高，塑韧性越差 B．晶粒越细，强度越高，塑韧性越好 C．晶粒越细，强度越低，塑韧性越差 D．晶粒越细，强度越低，塑韧性越好 8.下列属于钢的常存元素的为（A） A．Si Mn P S B．Si Mn Cr Nb C．Si Cr P S D．Si P C S 9.钢的热处理过程中，临界温度的关系为（A） A．A c1﹥A1﹥A r1 B．A r1﹥A1﹥A c1 C．A c1﹥A r1﹥A1 D．A r1﹥A c1﹥A1