金属学课后习题答案完整版(1).
金属学课后答案
第一章
1.为什么说钢中的S、P杂质元素在一般情况下总是有害的？
答：S、P会导致钢的热脆和冷脆，并且容易在晶界偏聚，导致合金钢的第二类高温回火脆性，高温蠕变时的晶界脆断。
S能形成FeS，其熔点为989℃，钢件在大于1000℃的热加工温度时FeS会熔化，所以易产生热脆；
P能形成Fe3P，性质硬而脆，在冷加工时产生应力集中，易产生裂纹而形成冷脆。
2.钢中的碳化物按点阵结构分为哪两大类？各有什么特点？
答：简单点阵结构和复杂点阵结构
简单点阵结构的特点：硬度较高、熔点较高、稳定性较好；
复杂点阵结构的特点：硬度较低、熔点较低、稳定性较差。
3.简述合金钢中碳化物形成规律。
答：①当rC/rM>0.59时，形成复杂点阵结构；当rC/rM<0.59时，形成简单点阵结构；
②相似者相溶：完全互溶：原子尺寸、电化学因素均相似；有限溶解：一般K都能溶解其它元素，形成复合碳化物。
③NM/NC比值决定了碳化物类型④碳化物稳定性越好，溶解越难，析出难越，聚集长大也越难；⑤强碳化物形成元素优先与碳结合形成碳化物。
4.合金元素对Fe-C相图的S、E点有什么影响？这种影响意味着什么？
答：A形成元素均使S、E点向_____移动，F形成元素使S、E点向_____移动。
S点左移意味着_____减小，E点左移意味着出现_______降低。
（左下方；左上方）（共析碳量；莱氏体的C量）
5.试述钢在退火态、淬火态及淬火-回火态下，不同合金元素的分布状况。
答：退火态：非碳化物形成元素绝大多数固溶于基体中，而碳化物形成元素视C和本身量多少而定。优先形成碳化物，余量溶入基体。
淬火态：合金元素的分布与淬火工艺有关。溶入A体的因素淬火后存在于M、B中或残余A中，未溶者仍在K中。
回火态：低温回火，置换式合金元素基本上不发生重新分布；>400℃，Me开始重新分布。非K形成元素仍在基体中，K形成元素逐步进入析出的K中，其程度取决于回火温度和时间。
6.有哪些合金元素强烈阻止奥氏体晶粒的长大？阻止奥氏体晶粒长大有什么好处？
答：Ti、Nb、V等强碳化物形成元素（好处）：能够细化晶粒，从而使钢具有良好的强韧度配合，提高了钢的综合力学性能。
7.哪些合金元素能显著提高钢的淬透性？提高钢的淬透性有何作用？
答：在结构钢中，提高马氏体淬透性作用显著的元素从大到小排列：Mn、Mo、Cr、Si、Ni等。
作用：一方面可以使工件得到均匀而良好的力学性能，满足技术要求；另一方面，在淬火时，可选用比较缓和的冷却介质，以减小工件的变形与开裂倾向。
8.能明显提高回火稳定性的合金元素有哪些？提高钢的回火稳定性有什么作用？
答：提高回火稳定性的合金元素：Cr、Mn 、Ni、Mo、W、V、Si
作用：提高钢的回火稳定性，可以使得合金钢在相同的温度下回火时，比同样碳含量的碳钢具有更高的硬度和强度；或者在保证相同强度的条件下，可在更高的温度下回火，而使韧性更好些。
9.第一类回火脆性和第二类回火脆性是在什么条件下产生的？如何减轻和消除？
答：第一类回火脆性:
脆性特征：①不可逆；②与回火后冷速无关；③断口为晶界脆断。
产生原因：钢在200-350℃回火时，Fe3C薄膜在奥氏体晶界形成，削弱了晶界强度；杂质元素P、S、Bi等偏聚晶界，降低了晶界的结合强度。
防止措施：①降低钢中杂质元素的含量；②用Al脱氧或加入Nb（铌）、V、Ti等合金元素细化奥氏体晶粒；
③加入Cr、Si调整温度范围；④采用等温淬火代替淬火回火工艺。
第二类回火脆性：
脆性特征：①可逆；②回火后满冷产生，快冷抑制；③断口为晶界脆断。
产生原因：钢在450-650℃回火时，杂质元素Sb、S、As或N、P等偏聚于晶界，形成网状或片状化合物，降低了晶界强度。高于回火脆性温度，杂质元素扩散离开了晶界或化合物分解了；快冷抑制了杂质元素的扩散。
防止措施：①降低钢中的杂质元素；②加入能细化A晶粒的元素（Nb、V、Ti）③加入适量的Mo、W元素；
④避免在第二类回火脆性温度范围回火。
10.就合金元素对铁素体力学性能、碳化物形成倾向、奥氏体晶粒长大倾向、淬透性、回火稳定性和回火脆性等几个方面总结下列元素的作用：Si、Mn、Cr、Mo、W、V、Ni。
答：Si：
①Si是铁素体形成元素，固溶强化效果显著；（强度增加，韧性减小）
②Si是非碳化物形成元素，增大钢中的碳活度，所以含Si钢的脱C倾向和石墨化倾向较大；
③Si量少时，如果以化合物形式存在，则阻止奥氏体晶粒长大，从而细化A晶粒，同时增大了钢的强度和韧性；
④Si提高了钢的淬透性，使工件得到均匀而良好的力学性能。在淬火时，可选用比较缓和的冷却介质，以减小工件的变形与开裂倾向。
⑤Si提高钢的低温回火稳定性，使相同回火温度下的合金钢的硬度高于碳钢；
⑥Si能够防止第一类回火脆性。
Mn:
①Mn强化铁素体，在低合金普通结构钢中固溶强化效果较好；（强度增加，韧性减小）
②Mn是奥氏体形成元素，促进A晶粒长大，增大钢的过热敏感性；
③Mn使A等温转变曲线右移，提高钢的淬透性；
④Mn提高钢的回火稳定性，使相同回火温度下的合金钢的硬度高于碳钢；
⑤Mn促进有害元素在晶界上的偏聚，增大钢回火脆性的倾向。
Cr：
①Cr是铁素体形成元素，固溶强化效果显著；（强度增加，韧性减小）
②Cr是碳化物形成元素，能细化晶粒，改善碳化物的均匀性；
③Cr阻止相变时碳化物的形核长大，所以提高钢的淬透性；
④Cr提高回火稳定性，使相同回火温度下的合金钢的硬度高于碳钢；
⑤Cr促进杂质原子偏聚，增大回火脆性倾向；
Mo:（W类似于Mo）
①是铁素体形成元素，固溶强化效果显著；（强度增加，韧性减小）
②是较强碳化物形成元素，所以能细化晶粒，改善碳化物的均匀性，大大提高钢的回火稳定性；
③阻止奥氏体晶粒长大，细化A晶粒，同时增大了钢的强度和韧性；
④能提高钢的淬透性，使工件得到均匀而良好的力学性能。在淬火时，可选用比较缓和的冷却介质，以减小工件的变形与开裂倾向。
⑤能有效地抑制有害元素的偏聚，是消除或减轻钢第二类回火脆性的有效元素。
V:（Ti、Nb类似于V）
①是铁素体形成元素，固溶强化效果显著；（强度增加，韧性减小）
②是强碳化物形成元素，形成的VC质点稳定性好，弥散分布，能有效提高钢的热强性和回火稳定性；
③阻止A晶粒长大的作用显著，细化A晶粒，同时增大了钢的强度和韧性；
④提高钢的淬透性，消除回火脆性。
Ni:
①是奥氏体形成元素，促进晶粒长大，增大钢的过热敏感性；（强度增加，韧性增加）
②是非碳化物形成元素，增大钢中的碳活度，所以含Ni钢的脱C倾向和石墨化倾向较大；
③对A晶粒长大的影响不大；
④能提高钢的淬透性，使工件得到均匀而良好的力学性能。在淬火时，可选用比较缓和的冷却介质，以减小工件的变形与开裂倾向。
⑤提高回火稳定性，使相同回火温度下的合金钢的硬度高于碳钢；
⑥促进钢中有害元素的偏聚，增大钢的回火脆性。
总结：
11.根据合金元素在钢中的作用，从淬透性、回火稳定性、奥氏体晶粒长大倾向、韧性和回火脆性等方面比较下列钢号的性能：40Cr、40CrNi、40CrMn、40CrNiMo
答：①淬透性：40CrNiMo>40CrMn >40CrNi >40Cr
（因为在结构钢中，提高马氏体淬透性作用显著的元素从大到小排列：Mn、Mo、Cr、Si、Ni，而合金元素的复合作用更大。）
②回火稳定性：40CrNiMo>40CrMn >40CrNi >40Cr
③奥氏体晶粒长大倾向：40CrMn>40Cr >40CrNi >40CrNiMo
④韧性：40CrNiMo>40CrNi>40CrMn>40Cr（Ni能够改善基体的韧度）
⑤回火脆性：40CrNi>40CrMn>40Cr>40CrNiMo（Mo降低回火脆性）
12.为什么W、Mo、V等元素对珠光体转变阻止作用大，而对贝氏体转变影响不大？
答：对于珠光体转变，不仅需要C的扩散和重新分布，而且还需要W、Mo、V等K形成元素的扩散，而间隙原子碳在A中的扩散激活能远小于W、Mo、V等置换原子的扩散激活能，所以W、Mo、V等K形成元素扩散是珠光体转变时碳化物形核的控制因素。
V主要是通过推迟碳化物形核与长大来提高过冷奥氏体的稳定性
W、Mo除了推迟碳化物形核与长大外，还增大了固溶体原子间的结合力、铁的自扩散激活能，减缓了C的扩散。
贝氏体转变是一种半扩散型相变，除了间隙原子碳能作长距离扩散外，W、Mo、V等置换原子都不能显著地扩散。W、Mo、V增加了C在y相中的扩散激活能，降低了扩散系数，推迟了贝氏体转变，但作用比Cr、Mn、
Ni小。
13.为什么钢的合金化基本原则是“复合加入”？试举两例说明合金元素复合作用的机理。
答：因为合金元素能对某些方面起积极的作用，但许多情况下还有不希望的副作用，因此材料的合金化设计都存在不可避免的矛盾。合金元素有共性的问题，但也有不同的个性。不同元素的复合，其作用是不同的，一般都不是简单的线性关系，而是相互补充，相互加强。所以通过合金元素的复合能够趋利避害，使钢获得优秀的综合性能。
例子：①Nb-V复合合金化：由于Nb的化合物稳定性好，其完全溶解的温度可达1325-1360℃。所以在轧制或锻造温度下仍有未溶的Nb，能有效地阻止高温加热时A晶粒的长大，而V的作用主要是沉淀析出强化。
②Mn-V复合：Mn有过热倾向，而V是减弱了Mn的作用；Mn能降低碳活度，使稳定性很好的VC溶点降低，从而在淬火温度下VC也能溶解许多，使钢获得较好的淬透性和回火稳定性。
14.合金元素V在某些情况下能起到降低淬透性的作用，为什么？而对于40Mn2和42Mn2V，后者的淬透性稍大，为什么？
答：钒和碳、氨、氧有极强的亲和力，与之形成相应的稳定化合物。钒在钢中主要以碳化物的形式存在。其主要作用是细化钢的组织和晶粒，降低钢的强度和韧性。当在高温溶入固溶体时，增加淬透性；反之，如以碳化物形式存在时，降低淬透性。
15.怎样理解“合金钢与碳钢的强度性能差异，主要不在于合金元素本身的强化作用，而在于合金元素对钢相变过程的影响。并且合金元素的良好作用，只有在进行适当的热处理条件下才能表现出来”？
16.合金元素提高钢的韧度主要有哪些途径？
答：①细化奥氏体晶粒-----如Ti、V、Mo
②提高钢的回火稳定性-----如强K形成元素
③改善基体韧度-----------Ni
④细化碳化物-------------适量的Cr、V
⑤降低或消除钢的回火脆性—W、Mo
⑥在保证强度水平下，适当降低含碳量，提高冶金质量
⑦通过合金化形成一定量的残余奥氏体
17.40Cr、40CrNi、40CrNiMo钢，其油淬临界淬透直径Dc分别为25-30mm、40-60mm、60-100mm，试解释淬透性成倍增大的现象。
答：在结构钢中，提高马氏体淬透性作用显著的元素从大到小排列：Mn、Mo、Cr、Si、Ni等。Cr、Ni、Mo 都能提高淬透性，40Cr、40CrNi、40CrNiMo单一加入到复合加入，淬透性从小到大。较多的Cr和Ni的适当配合可大大提高钢的淬透性，而Mo提高淬透性的作用非常显著。
18.钢的强化机制有哪些？为什么一般钢的强化工艺都采用淬火-回火？
答：四种强化机制：固溶强化、位错强化、细晶强化和第二相弥散强化。
因为淬火+回火工艺充分利用了细晶强化,固溶强化、位错强化、第二相强化这四种强化机制。 (1)淬火后获得的马氏体是碳在α-Fe 中的过饱和间隙固溶体,碳原子起到了间隙固溶强化效应。
(2)马氏体形成后，奥氏体被分割成许多较小的取向不同的区域，产生了细晶强化作用。
(3)淬火形成马氏体时，马氏体中的位错密度增高，从而产生位错强化效应。
(4)淬火后回火时析出的碳化物造成强烈的第二相强化，同时也使钢的韧性得到了改善。
综上所述：无论是碳钢还是合金钢，在淬火-回火时充分利用了强化材料的四种机制，从而使钢的机械性能的潜力得到了充分的发挥。所以获得马氏体并进行相应的回火是钢的最经济最有效的综合强化手段。
19.试解释40Cr13已属于过共析钢，而Cr12钢中已经出现共晶组织，属于莱氏体钢。
答：①因为Cr属于封闭y相区的元素，使S点左移，意味着共析碳量减小，所以钢中含有Cr12%时，共析碳量小于0.4%，所以含0.4%C、13%Cr的40Cr13不锈钢就属于过共析钢。
②Cr使E点左移，意味着出现莱氏体的碳含量减小。在Fe-C相图中，E点是钢和铁的分界线，在碳钢中是不存在莱氏体组织的。但是如果加入了12%的Cr，尽管含碳量只有2%左右，钢中却已经出现了莱氏体组织。
20.试解释含Mn稍高的钢易过热；而含Si的钢淬火加热温度应稍高，且冷作硬化率较高，不利于冷变形加工。
答：Mn是奥氏体形成元素，降低钢的A1温度，促进晶粒长大，增大钢的过热敏感性；
Si是铁素体形成元素，提高了钢的A1温度，所以含Si钢往往要相应地提高淬火温度。
冷作硬化率高，材料的冷成型性差。合金元素溶入基体，点阵产生不同程度的畸变，使冷作硬化率提高，钢的延展性下降。
21.什么叫钢的内吸附现象？其机理和主要影响因素是什么？
答：合金元素溶入基体后，与晶体缺陷产生交互作用，使这些合金元素发生偏聚或内吸附，使偏聚元素在缺陷处的浓度大于基体中的平均浓度，这种现象称为内吸附现象。
机理：从晶体结构上来说，缺陷处原子排列疏松、不规则，溶质原子容易存在；从体系能量角度上分析，溶质原子在缺陷处的偏聚，使系统自由能降低，符合自然界最小自由能原理。从热力学上说，该过程是自发进行的，其驱动力是溶质原子在缺陷和晶内处的畸变能之差。
影响因素：①温度：随着温度的下降，内吸附强烈；
②时间：通过控制时间因素来控制内吸附；
③缺陷类型：缺陷越混乱，畸变能之差越大，吸附也越强烈；
④其他元素：不同元素的吸附作用是不同的，也有优先吸附的问题；
⑤点阵类型：基体的点阵类型对间隙原子有影响。
22.试述钢中置换固溶体和间隙固溶体形成的规律
答：置换固溶体的形成的规律：决定组元在置换固溶体中的溶解度因素是点阵结构、原子半径和电子因素，无限固溶必须使这些因素相同或相似.
①Ni、Mn、Co与y-Fe的点阵结构、原子半径和电子结构相似，即无限固溶；
②Cr、V与α-Fe的点阵结构、原子半径和电子结构相似，形成无限固溶体；
③Cu和γ-Fe点阵结构、原子半径相近，但电子结构差别大——有限固溶；
④原子半径对溶解度影响：ΔR≤±8%，可以形成无限固溶；≤±15%，形成有限固溶；>±15%，溶解度极小。
间隙固溶体形成的规律：
①间隙固溶体总是有限固溶体，其溶解度取决于溶剂金属的晶体结构和间隙元素的原子尺寸；
②间隙原子在固溶体中总是优先占据有利的位置；
③间隙原子的溶解度随溶质原子的尺寸的减小而增大；
④同一溶剂金属不同的点阵结构，溶解度是不同的，C、N原子在y-Fe中的溶解度高于a-Fe。
23.在相同成分的粗晶粒和细晶粒钢中，偏聚元素的偏聚程度有什么不同？
24.试述金属材料的环境协调性设计的思路
答：金属材料的使用，不仅要考虑产品的性能要求，更应考虑材料在生命周期内与环境的协调性。将LCA 方法应用到材料设计过程中产生的新概念，它要求在设计时要充分兼顾性能、质量、成本和环境协调性，从环境协调性的角度对材料设计提出指标及建议。
尽量不使用环境协调性不好的元素，即将枯竭性元素和对生态环境及人体有害作用的元素。
25.什么叫简单合金、通用合金？试述其合金化设计思想及其意义。
答：简单合金：组元组成简单的合金系。
设计化思想：通过选择适当的元素，不含有害元素、不含枯竭元素和控制热加工工艺来改变材料的性能。简单合金在成分设计上有几个特点：合金组元简单，再生循环过程中容易分选；原则上不加入目前还不能精炼方法除去的元素；尽量不适用环境协调性不好的合金元素。
意义：不含对人体及生态环境有害的元素，不含枯竭性元素，并且主要元素在地球上的储量相当大，并且容易提取。所生产的材料既具有良好的力学性能，又有好的再生循环性。
通用合金：是指通过调整元素含量能在大范围内改变材料性能，且元素数最少的合金系。
设计思想：合金的种类越多，再生循环就越困难。最理想的情况是所有金属制品用一种合金系来制造，通过改变成分配比改变材料性能。
意义：这种通用合金能满足对材料要求的通用性能，如耐热性、耐腐蚀性和高强度等。合金在具体用途中的性能要求则可以通过不同的热处理等方法来实现。通过调整成分配比开发出性能更加优异、附加值更高的再生材料。
26.与碳素钢相比，一般情况下合金钢有哪些主要优缺点？
答：优点：晶粒细化、淬透性高、回火稳定性好；
缺点：合金元素的加入使钢的冶炼以及加工工艺性能比碳素钢差，价格也较为昂贵。而且回火脆性倾向也较大。
第二章工程结构钢
1.叙述构件用钢一般的服役条件、加工特点和性能要求。
答：服役条件：①工程结构件长期受静载；②互相无相对运动受大气（海水）的侵蚀；③有些构件受疲劳冲击；④一般在-50~100℃范围内使用；
加工特点：焊接是构成金属结构的常用方法；一般都要经过如剪切、冲孔、热弯、深冲等成型工艺。
性能要求：①足够的强度与韧度（特别是低温韧度）；②良好的焊接性和成型工艺性；
③良好的耐腐蚀性；
2.低碳钢中淬火时效和应变时效的机理是什么？对构件有何危害？
答：构件用钢加热到Ac1以上淬火或塑性变形后，在放置过程中，强度、硬度上升，塑性、韧性下降，韧脆转变温度上升，这种现象分别称为淬火时效和应变时效。
产生的原因：C、N等间隙原子偏聚或内吸附于位错等晶体缺陷处。提高硬度、降低塑性和韧度。
危害：在生产中的弯角、卷边、冲孔、剪裁等过程中产生局部塑形变形的工艺操作，由于应变时效会使局部地区的断裂抗力降低，增加构件脆断的危险性。应变时效还给冷变形工艺造成困难，往往因为裁剪边出现裂缝而报废。
3.为什么普低钢中基本上都含有不大于2.0%w(Mn)？
答：加入Mn有固溶强化作用，每1%Mn能够使屈服强度增加33MPa。但是由于Mn能降低A3温度，使奥氏体在更低的温度下转变为铁素体而有轻微细化铁素体晶粒的作用。Mn的含量过多时，可大为降低塑韧性，所以Mn控制在<2.0%。
4.为什么贝氏体型普低钢多采用0.5%w(Mo)和微量B作为基本合金化元素？
答：钢中的主要合金元素是保证在较宽的冷却速度范围内获得以贝氏体为主的组织。当Mo大于0.3%时，能显著推迟珠光体的转变，而微量的B在奥氏体晶界上有偏析作用，可有效推迟铁素体的转变，并且对贝氏体转变推迟较少。因此Mo、B是贝氏体钢中必不可少的元素。
5.什么是微合金化钢？微合金化元素的主要作用是什么？
答：微合金化钢是指化学成分规范上明确列入需加入一种或几种碳氮化物形成元素的钢中。
作用：Nb、V、Ti单元或复合是常用的，其作用主要有细化晶粒组织和析出强化。微合金元素通过阻止加热时奥氏体晶粒长大和抑制奥氏体形变再结晶这两方面作用可使轧制后铁素体晶粒细化，从而具有较好的强韧度配合。
6.在汽车工业上广泛应用的双相钢，其成分、组织和性能特点是什么？为什么能在汽车工业上得到大量应用，发展很快？
答：主要成分： ~0.2%C，1.2~1.5%Si，0.8~1.5%Mn，~0.45%Cr，~0.4%Mo，少量V 、Nb、Ti。（质量分数）组织：F+M组织，F基体上分布不连续岛状混合型M（<20%）。
F中非常干净，C、N等间隙原子很少；C和Me大部分在M中.
性能特点：低σs，且是连续屈服，无屈服平台和上、下屈服；均匀塑变能力强，总延伸率较大，冷加工性能好；加工硬化率n值大，成型后σs可达500~700MPa。
因为双相钢具有足够的冲压成型性，而且具备良好的塑性、韧度，一定的马氏体还可以保证提高钢的强度。
7.在低合金高强度工程结构钢中大多采用微合金元素（Nb、V、Ti等），它们的主要作用是什么？
答：Nb、V、Ti单元或复合是常用的，其作用主要有细化晶粒组织和析出强化。微合金元素通过阻止加热时奥氏体晶粒长大和抑制奥氏体形变再结晶这两方面作用可使轧制后铁素体晶粒细化，从而具有较好的强韧度配合。
第三章
3-1在结构钢的部颁标准中，每个钢号的力学性能都注明热处理状态和试样直径或钢材厚度，为什么？有什么意义？（这个实在不会也查不到，大家集思广益吧！！！）
3-2为什么说淬透性是评定钢结构性能的重要指标？
结构钢一般要经过淬火后才能使用。淬透性好坏直接影响淬火后产品质量
3-3调质钢中常用哪些合金元素？这些合金元素各起什么作用？
Mn：↑↑淬透性，但↑过热倾向，↑回脆倾向；
Cr：↑↑淬透性，↑回稳性，但↑回脆倾向；
Ni:↑基体韧度， Ni-Cr复合↑↑淬透性，↑回脆；
Mo：↑淬透性,↑回稳性，细晶,↓↓回脆倾向；
V：有效细晶，(↑淬透性) ，↓↓过热敏感性。
3-4机械制造结构钢和工程结构钢对使用性能和工艺性能上的要求有什么不同？
工程结构钢：1、足够的强度与韧度（特别是低温韧度）；2、良好的焊接性和成型工艺性；3、良好的耐腐蚀性；4、低的成本
机械制造结构钢：1具有良好的力学性能不同零件，对钢强、塑、韧、疲劳、耐磨性等有不同要求2具有良好冷热加工工艺性如锻造、冲压、热处理、车、铣、刨、磨等
3-5低碳马氏体钢在力学性能和工艺性上有哪些优点？在应用上应注意些什么问题？
力学性能：抗拉强度σ b ，1150~1500MPa ；屈服强度σs , 950~1250 MPa ψ≥40% ；伸长率δ，≥10% ；冲击韧度A K≥6J 。这些性能指标和中碳合金调质钢性能相当，常规的力学性能甚至优于调质钢。
工艺性能：锻造温度淬火加自回火
局限性：工作温度<200℃;强化后难以进行冷加工\焊接等工序; 只能用于中小件;淬火时变形大,要求严格的零件慎用.
3-6某工厂原来使用45MnNiV生产直径为8mm高强度调质钢筋，要求Rm>1450Mpa,ReL>1200Mpa,A>0.6%,热处理工艺是（920±20）℃油淬，（470±10）℃回火。因该钢缺货，库存有25MnSi钢。请考虑是否可以代用。热处理工艺如何调整？
能代替，900℃油淬或水淬，200℃回火
3-7试述弹簧的服役条件和对弹簧钢的主要性能要求。为什么低合金弹簧钢中碳含量一般在0.5%~0.75%（质量分数）之间？
服役条件：储能减振、一般在动负荷下工作即在冲击、振动和长期均匀的周期改变应力下工作、也会在动静载荷作用下服役；
性能要求：高的弹性极限及弹性减退抗力好，较高的屈服比；高的疲劳强度、足够的塑性和韧度；工艺性能要求有足够的淬透性；在某些环境下，还要求弹簧具有导电、无磁、耐高温和耐蚀等性能，良好的表面质量和冶金质量
总的来说是为了保证弹簧不但具有高的弹性极限﹑高的屈服极限和疲劳极限（弹簧钢含碳量要比调质钢高），还要有一定的塑性和韧性（含碳量太高必然影响塑性和韧性了）。
3-8弹簧为什么要求较高的冶金质量和表面质量？弹簧的强度极限高是否也意味着弹簧的疲劳极限高，为什么？
要严格控制弹簧钢材料的内部缺陷，要保证具有良好的冶金质量和组织均匀性；因为弹簧工作时表面
承受的应力为最大，所以不允许表面缺陷，表面缺陷往往会成为应力高度集中的地方和疲劳裂纹源，显著地降低弹簧的疲劳强度
不一定高。强度极限是在外力作用下进一步发生形变.是保持构件机械强度下能承受的最大应力，包括拉伸、压缩和剪切强度，不一定指弹性极限
3-9有些普通弹簧冷卷成型后为什么进行去应力退火？车辆用板簧淬火后，为什么要用中温回火？
去应力退火的目的是：
a)消除金属丝冷拔加工和弹簧冷卷成形的内应力；
b)稳定弹簧尺寸，利用去应力退火来控制弹簧尺寸；
c)提高金属丝的抗拉强度和弹性极限；
回火目的：（1）减少或消除淬火内应力，防止工件变形或开裂。
（2）获得工艺要求的力学性能。
（3）稳定工件尺寸
回火工艺选择的依据是弹性参数和韧性参数的平衡和配合
3-10 大型弹簧为什么要先成形后强化，小型弹簧先强化后成形?
为了方便成型，大弹簧强化后就很难改变形状了，所以要先成型再强化。反之小弹簧就可以先强化再成型
3-11 直径为25mm的40CrNiMo钢棒料，经正火后难切削为什么？
40CrNiMo属于调质钢，正火得到的应该是珠光体组织。由于该钢的淬透性较好，空冷就能得到马氏体，不一定是全部，只要部分马氏体就会使硬度提高很多，而变得难以切削。
3-12钢的切削加工型与材料的组织和硬度之间有什么关系？为获得良好的切削性，中碳钢和高碳钢各自经过怎样的热处理，得到什么样的金相组织？
硬度由高到低的组织：马氏体、珠光体和铁素体，硬度高切削性能差。
中碳钢：淬火加高温回火，回火后得回火索氏体
高碳钢：淬火加低温回火，回火后得回火马氏体少量碳化物和残余奥氏体
3-13用低淬钢做中、小模数的中、高频感应加热淬火齿轮有什么特点？
不改变表面化学成分，表面硬化而心部仍然保持较高的塑性和韧度；表面局部加热，零件的淬火变形小；加热速度快，可消除表面脱碳和氧化现象；在表面形成残余压应力，提高疲劳强度。小齿轮：得到沿着轮廓分布硬化层→“仿形硬化”（关键）
3-14滚动轴承钢常含哪些元素、为什么含Cr量限制在一定范围？
①高碳、铬、硅、锰等合金元素
②它可以提高淬透性、回火稳定性、硬度、耐磨性、耐蚀性。但如果质量分数过大（大于1.65%）会
使残余奥氏体增加，使钢的硬度、尺寸稳定性降低，同时增加碳化物的不均匀性，降低钢的韧性
3-15滚动轴承钢对冶金质量、表面质量和原始组织有那些要求，为什么？
要求：纯净和组织均匀，不允许缺陷存在
原因：1轴承钢的接触疲劳寿命随钢中的氧化物级别增加而降低；非金属夹杂物可破坏基体的连续性，容易引起应力集中，可达很高数值；2碳化物的尺寸和分布对轴承的接触疲劳寿命也有很大影响：大颗粒碳化物具有高的硬度和脆性、密集的碳化物影响钢的冷热加工性，降低钢的冲击韧度
3-16滚动轴承钢原始组织中碳化物的不均匀性有哪几种情况？应如何改善或消除？
液析碳化物、带状碳化物和网状碳化物
消除措施：液析碳化物：采用高温扩散退火，一般在1200℃进行扩散退火
带状碳化物：需要长时间退火
网状碳化物：控制中扎或终锻温度、控制轧制后冷速或正火
3-17在使用状态下，的最佳组织是什么？在工艺上应如何保证？
组织特点：细小均匀的奥氏体晶粒度5~8级；M中含0.5~0.6%C；隐晶M基体上分布细小均匀的粒状
K，体积分数约7~8%，一般可有少量A R
热处理工艺：球化退火→为最终淬火作组织准备；淬回火工艺参数对疲劳寿命有很大影响；一般采用保护气氛加热或真空加热；160℃保温3h或更长回火，硬度62~66HRC；
如要求消除A R → 淬火后立即冷处理,而后立即低温回火。
3-18分析机床主轴的服役条件、性能要求。按最终热处理工艺分类机床主轴有哪几种？每种主轴可选用那些钢号？其冷热加工工艺路线是怎样的？
服役条件：①传递扭矩，交变性，有时会承受弯曲、拉压负荷；②都有轴承支承，轴颈处受磨损，需要较高的硬度，耐磨性好；③大多数承受一定的冲击和过载
性能要求：足够的强度；一定的韧度和耐磨性
分类：轻载主轴：采用45钢，整体经正火或调质处理，轴颈处高频感应加热淬火；
中载主轴：一般用40Cr等制造，进行调质处理，轴颈处高频感应加热淬火。如冲击力较大，也可用20Cr等钢进行渗碳淬火
重载主轴：可用20CrMnTi钢制造，渗碳淬火
高精度主轴：一般可用38CrMoAlA氮化钢制造，经调质后氮化处理，可满足要求
冷热加工工艺路线：毛坯→预先热处理→机械粗加工→最终热处理（淬火回火或渗碳淬火等)→精加工。
3-19分析齿轮的服役条件、性能要求。在机床、汽车拖拉机及重型机械上，常分别采用哪些材料做齿轮？
应用那些热处理工艺？
服役条件：机床齿轮：载荷不大，工作平稳，一般无大的冲击力，转速也不高
汽车、拖拉机上的变速箱齿轮属于重载荷齿轮。
航空发动机齿轮和一些重型机械上的齿轮承受高速和重载
性能要求：较高的弯曲疲劳强度、高的接触疲劳抗力、足够的塑性和韧度、耐磨性好
机床齿轮：常选用调质钢制造，如45、40Cr、42SiMn等钢，热处理工艺为正火或调质，高频感应加热淬火
汽车、拖拉机上的变速箱齿轮：一般都采用渗碳钢，如20Cr、20CrMnTi等，进行渗碳热处理。
航空发动机齿轮和一些重型机械上的齿轮：一般多采用高淬透性渗碳钢，如12CrNi3A、18Cr2Ni4WA 等钢。
3-20高锰耐磨钢有什么特点，如何获得这些特点，在什么情况下适合使用这类钢？
特点：高碳、高锰。铸件使用。
特点获得手段：
1材质方面：控制碳含量、锰含量、加入适量合金元素
2热处理方面：
①水韧处理加热T应＞Acm，一般为1050 ~1100℃，在一定保温时间下，K全部溶入A中
②缓慢加热、避免产生裂纹
③铸件出炉至入水时间应尽量缩短，以避免碳化物析出。冷速要快，常采用水冷。水冷前水温不宜超过
30℃，水冷后水温应小于60℃
④水韧处理后不宜再进行250~350℃的回火处理，也不宜在250~350℃以上温度环境中使用。
应用：广泛应用于承受大冲击载荷、强烈磨损的工况下工作的零件，如各式碎石机的衬板、颚板、磨球，挖掘机斗齿、坦克的履带板等
3-21为什么ZGMn13型高锰耐磨钢咋淬火时能得到全部奥氏体组织，而缓冷却得到了大量的马氏体？
①由于高锰钢的铸态组织为奥氏体，碳化物及少量的相变产物珠光体所组成。沿奥氏体晶界析出的碳化物降低钢的韧性，为消除碳化物，将钢加热至奥氏体区温度（1050-1100℃，视钢中碳化物的细小或粗大而定）并保温一段时间（每25mm壁厚保温1h），使铸态组织中的碳化物基本上都固溶到奥氏体中，然后在水中进行淬火，从而得到单一的奥氏体组织
②Mn元素的存在降低了Ms点，在冷却过程中Mn元素会析出以使Ms点升高。淬火时冷却速度较快Mn来不及析出，所以Ms点较低，得到的是奥氏体组织；缓慢冷却时Mn可以析出，Ms点上升，得到的就是大量马氏体组织。
3-22一般说硫（S）元素在钢中的有害作用是引起热脆性，而在易切削钢中为什么有有意的加入一定量的S 元素？
硫在钢中与锰和铁形成硫化锰夹杂，这类夹杂物能中断基体金属的连续性，在切削时促使断屑形成小而短的卷曲半径，而易于排除，减少刀具磨损，降低加工表面粗糙度，提高刀具寿命。通常钢的被切削性随钢中硫含量的增多而增高。
3-23 20Mn2钢渗碳后是否适合直接淬火，为什么？
不能，原因：20Mn2不是本质细晶粒钢，Mn元素在低碳钢中减小的是珠光体晶粒尺寸，高碳钢中增大的也是珠光体晶粒，而粗晶粒钢是加热时（在一定范围内，对本质晶粒钢是在930以下）随温度升高晶粒变大，细晶粒钢是变小，或者不易长大，Mn虽然可以细化珠光体，但是却可以增大奥氏体长大的倾向，对20Mn2，含锰较高，这样大大增加奥氏体长大的倾向，所以是本质粗晶粒钢，不能直接淬火。
3-24在飞机制造厂中，常用18Cr2Ni4WA钢制造发动机变速箱齿轮。为减少淬火后残余应力和齿轮的尺寸变化，控制心部硬度不致过高，以保证获得必需的冲击吸收能量，采用如下工艺：将渗碳后的齿轮加热到850℃左右，保温后淬入200~220℃的第一热浴中，保温10min左右，取出后立即置于500~570℃的第二热浴中，保持1~2h，去出空冷到室温。问此时钢表、里的组织是什么？（已知该钢的Ms是310℃，表面渗碳后的Ms约是80℃）
表层：回火马氏体加少量残余奥氏体
心部：回火索氏体
3-25某精密镗床主轴用38CrMoAl钢制造，某重型齿轮铣床主轴选择了20CrMnTi制造，某普通车床材料为40Cr钢。试分析说明它们各自采用什么样的热处理工艺及最终的组织和性能特点（不必写出热处理工艺具体参数）。
热处理工艺：
38CrMoAlA氮化钢制造某精密镗床主轴，经调质后氮化处理，可满足要求。
20CrMnTi钢制造某重型齿轮铣床主轴，渗碳淬火。
40Cr钢制造某普通车床材料，进行调质处理，轴颈处高频感应加热淬火
最终组织和性能特点：
38CrMoAlA氮化钢含氮层，回火索氏体；有高的表面硬度、耐磨性及疲劳强度，并具有良好的耐热性及腐蚀性，淬透性不高
20CrMnTi表面一般是残余奥氏体+马氏体+碳化物（有时无）的混合组织，心部是低碳马氏体、低碳马氏体+上贝氏体、或低碳马氏体+上贝氏体+铁素体的混合组织；具有较高的强度和韧性，特别是具有较高的低温冲击韧性良好的加工性，加工变形微小，抗疲劳性能相当好
40Cr钢表面马氏体，心部回火索氏体；40Cr钢一定的韧性、塑性和耐磨性
3-26试述微合金非调质钢的成分、组织及性能特点
成分：①微合金非调质钢是通过微合金化、控制轧制（锻制）和控制冷却等强韧化方法，取消了调质处理达到或接近调质钢力学性能的一类优质或特殊质量结构钢
②微合金化元素： Ti、Nb、V 、N等元素，V是主要的。多元适量，复合加入原则
组织：主要是F+P+弥散析出K
性能特点：①微合金非调质钢获得了晶内析出铁素体(IGF)组织,细化了晶粒,热锻后的晶粒度可达8级以上。具有高强度、高韧性；②锻后空冷,抗拉强度、冲击韧度都很高
3-27材料选用的基本原则有哪些？
①满足使用性能要求；
②满足工艺性能要求
③要经济适用
④其他因素：考虑外形和尺寸特点；合金化基本原则：多元适量，复合加入。
3-28论述选择材料的基本思路和方法。
① 分析材料的工作条件、尺寸形状和应力状态，科学合理的确定零件的技术要求；
② 通过分析分析或实验，结合同类型零件失效分析结果，找出实际工作时零件的主要和次要失效
抗力指标作为选材的基本依据；
③ 根据所要求的主要力学性能，选择材料
④ 综合考虑钢种是否满足次要失效抗力指标的可能性和可能采用的工艺措施
⑤ 审查所选钢种是否满足所有工艺性基本要求和组织生产的可能性，进一步考虑材料的经济性和
生产成本
尽量选择简化加工工艺的材料、要考虑零件的综合成本、保证淬透性钢的合理选择
第四章
4-1 在使用性能和工艺性能的要求上，工具钢和机器零件用钢有什么不同？
工具钢使用性能：
（1）硬度。工具钢制成工具经热处理后具有足够高的硬度。工具在高的切削速度和加工硬材料所产生高温的受热条件下，仍能保持高的硬度和良好的红硬性。（2）耐磨性。工具钢具有良好的耐磨性，即抵抗磨损的能力。工具在承受相当大的压力和摩擦力的条件下，仍能保持其形状和尺寸不变。（3）强度和韧性。工具钢具有一定的强度和韧性，使工具在工作中能够承受负荷、冲击、震动和弯曲等复杂的应力，以保证工具的正常使用。（4）其他性能。由于各种工具的工作条件不同，工具用钢还具有一些其他性能，如模具用钢还应具有一定的高温力学性能、热疲劳性、导热性和耐磨腐蚀性能等。
工艺性能:
（1）加工性.工具钢应具有良好的热压力加工性能和机械加工性能，才能保证工具的制造和使用。钢的加工性取决于化学成分、组织的质量。（2）淬火温度范围.工具钢的淬火温度应足够宽，以减少过热的可能性。（3）淬硬性和淬透性. 淬硬性是钢在淬火后所能达到最高硬度的性能。淬硬性主要与钢的化学成分特别是碳含量有关，碳含量越高，则钢的淬硬性越高。淬透性表示钢在淬火后从表面到内部的硬度分布状况。淬透性的高低与钢的化学成分、纯洁度、晶粒度有关。根据用于制造不同的工具，对这两种性能各有一定的要求。（4）脱碳敏感性. 工具表面发生脱碳，将使表面层硬度降低，因此要求工具钢的脱碳敏感性低。在相同的加条件下，钢的脱碳敏感性取决于其化学成分。（5）热处理变形性. 工具在热处理时，要求其尺寸和外形稳定。（6）耐削性.对很制造刀具和量具用钢。要求具有良好的磨削性。钢的磨削性与其化学成分有关，特别是钒含量，如果钒质量分数不小于0.50%则磨削性变坏。
机器零件用钢使用性能：
（1）较高的疲劳强度和耐久强度。
（2）高的屈服强、抗拉强度以及较高的断裂抗力。
（3）良好的耐磨性和接触疲劳强度。
（4）较高的韧性，以降低缺口敏感性。
工艺性能：
通常机器零件的生产工艺：型材→改锻→毛坯热处理→切削加工→最终热处理→磨削
以切削加工性能和热处理工艺性能为机器零件用钢的主要工艺性能。
4-2工具钢常要做那些力学性能试验？测定哪些性能指标？为什么？
强度、塑性：静弯或扭转试验→弯曲强度、挠度和扭转强度、扭转角；
韧度：一般采用无缺口式样；
硬度：一般硬度60HRC以上，钢中存在的大量碳化物可提高2~3HRC;
淬透性：断口法→碳素工具钢和低合金工具钢；端淬法→合金工具钢，以端淬曲线上60HRC处距水冷端距离表示。淬透性作用强弱顺序： Si、Mn、Mo、Cr、Ni
热稳定性：（钢在较高温度下保持一定强度的性质）对高速钢，通常是红硬性；
变形开裂倾向：主要原因是热应力组织应力。
4-3试用合金化原理分析说明9SiCr、9Mn2V、CrWMn钢的优缺点。
9SiCr① Si、Cr提高淬透性，油淬临界直径D油<40mm；
② Si、Cr提高回火稳定性，经250℃回火，硬度>60HRC；
③ K细小、均匀→不容易崩刃；
④ 通过分级淬火或等温淬火处理，变形较小；
⑤ Si使钢的脱碳倾向较大。
CrWMn① Cr、W、Mn复合，有较高淬透性，D油=50~70mm；
② 淬火后A R在18~20%，淬火后变形小；
③ 含Cr、W碳化物较多且较稳定，晶粒细小→高硬度、高耐磨性；
④ 回稳性较好，当回火温度>250℃，硬度才<60HRC；
⑤ W使碳化物易形成网状。
9Mn2V
1）Mn↑淬透性，D油 = ~30mm；
2）Mn↓↓ M S，淬火后A R较多，约20~22%，使工件变形较小；
3）V能克服Mn的缺点，↓过热敏感性，且能细化晶粒；
4）含0.9%C左右，K细小均匀，但钢的硬度稍低，回火稳定性较差，宜在200℃以下回火；
5）钢中的VC使钢的磨削性能变差。9Mn2V广泛用于各类轻载、中小型冷作模具。
4-4 9SiCr和60Si2Mn都有不同程度的脱C倾向，为什么?
两者均含Si元素，Si是促进石墨化的元素，因此加热时易脱碳。
4-5 分析比较T9和9SiCr:
1）为什么9SiCr钢的热处理加热温度比T9钢高?
2）直径为φ30 ~ 40mm的9SiCr钢在油中能淬透，相同尺寸的T9钢能否淬透? 为什么?
3）T9钢制造的刀具刃部受热到200-250℃，其硬度和耐磨性已迅速下降而失效；9SiCr钢制造的刀具，其刃部受热至230-250℃，硬度仍不低于60HRC，耐磨性良好，还可正常工作。为什么?
4）为什么9SiCr钢适宜制作要求变形小、硬度较高和耐磨性较高的圆板牙等薄刃工具?
1) 9SiCr中合金元素比T9多，加热奥实体化时，要想使合金元素熔入奥氏体中并且还能成分均匀，需要更高的温度。
2）不能。因为9SiCr中Si、Cr提高了钢的淬透性，比T9的淬透性好，9SiCr的油淬临界直径D油<40mm，所以相同尺寸的T9钢不能淬透。
3）Si、Cr提高回火稳定性，经250℃回火，硬度>60HRC；
4）Cr、Si的加入提高了淬透性并使钢中碳化物细小均匀，使用时刃口部位不易崩刀；Si抑制低温回火时的组织转变非常有效，所以该钢的低温回火稳定性好，热处理是的变形也很小。缺点是脱碳敏感性比较大。因此，如果采用合适的工艺措施，控制脱碳现象，适合制造圆板牙等薄刃工具。
4-6 简述高速钢铸态组织特征。
高速钢的铸态组织常常由鱼骨状莱氏体（Ld）、黑色组织（δ共析体等）和白亮组织（M+A R）组成。组织不均匀，可能含粗大的共晶碳化物，必须通过锻轧将其破碎，莱氏体网是任何热处理方法所不能消除的，只有通过热压力加工达到一定的变形量之后才能改善。
4-7在高速钢中，合金元素W、Cr、V的主要作用是什么?
W：钨是钢获得红硬性的主要元素。主要形成M6C型K，回火时析出W2C；W强烈降低热导率→钢导热性差
Cr 加热时全溶于奥氏体，保证钢淬透性，大部分高速钢含4％Cr 。增加耐蚀性，改善抗氧化能力、切削
能力。
V 显著提高红硬性、提高硬度和耐磨性，细化晶粒，降低过热敏感性。以VC存在.
4-8 高速钢在淬火加热时，如产生欠热、过热和过烧现象，在金相组织上各有什么特征？
欠热：淬火温度较低，大量K未溶, 且晶粒特别细小。
过热：淬火温度过高，晶粒长大，K溶解过多，未溶K发生角状化；奥氏体中合金度过高，冷却时易在晶界上析出网状K。
过烧：如果温度再高，合金元素分布不均匀，晶界熔化，从而出现铸态组织特征，主要为鱼骨状共晶莱氏体及黑色组织。
4-9 高速钢（如W18Cr4V）在淬火后，一般常采用在560摄氏度左右回火3次的工艺，为什么？
高速钢淬火后三次560℃回火主要目的是：促进残余奥氏体转变为马氏体，未回火马氏体转变为回火马氏体；减少残余应力。
高速钢淬火后大部分转变为马氏体，残留奥氏体量是20—25%，甚至更高。第一次回火后，又有15%左右的残留奥氏体转变为马氏体，还有10%左右的残留奥氏体，15%左右新转变未经回火的马氏体，还会产生新的应力，对性能还有一定的影响。为此，要进行二次回火，这时又有5—6%的残留奥氏体转变为马氏体，同样原因为了使剩余的残留奥氏体发生转变，和使淬火马氏体转变为回火马氏体并消除应力，需进行第三次回火。经过三次回火残留奥氏体约剩1—3%左右。
4-10高速钢每次回火为什么一定要冷到室温再进行下一次回火? 为什么不能用较长时间的一次回火来代替多次回火?
这是因为残余奥氏体转变为马氏体是在回火冷却过程中进行的。因此，在每次回火后，都要空冷至室温，再进行下一次回火。否则，容易产生回火不足的现象（回火不足是指钢中残余奥氏体未完全消除）。
不能:因为高速钢合金元素多而导致残余奥氏体多，淬火后的组织是马氏体+残余奥氏体，第一次回火使得马氏体回火变成为回火马氏体，而残余奥氏体转变为马氏体，这部分马氏体却在第一次回火中没有得到回火，因此，高速钢一次回火不能使所有的残余奥氏体转变成为马氏体。由于多次回火可以较完全消除奥氏体以及残余奥氏体转变成为马氏体时产生的应力，必须多次回火，一般3次。
4-11高速钢在退火态、淬火态和回火态各有什么类型的碳化物? 这些不同类型的碳化物对钢的性能起什么作用?
退火态：退火后的显微组织为索氏体基体上分布着均匀、细小的碳化物颗粒，碳化物类型为M6C型、M23C6型及MC型。
淬火态：加热时，K溶解顺序为：M7C3\M23C6型在1000℃左右溶解完→M6C型在1200℃时部分溶解→ MC 型比较稳定，在1200℃时开始少量溶解。
回火态：主要为M6C(淬火残留)、MC(回火时析出和淬火残留)、M2C (回火析出)等K.
4-12 高速钢W6Mo5Cr4V2的A1温度在800摄氏度左右，为什么常用的淬火加热温度却高达1200摄氏度以上？
高速钢淬火的目的是获得高合金度的奥氏体，淬火后得到高合金马氏体，具有高的回火稳定性，在高温回火时弥散出合金碳化物而产生二次硬化，使钢具有高硬度和红硬性。高速钢的合金碳化物比较稳定，必须在高温下才能将其溶解。所以，虽然高速钢的A1在800摄氏度左右，但其淬火温度必须在A1+400摄氏度以上。
4-13 高速钢在淬火加热时，常需要进行一次或二次预热，为什么？预热有什么作用？
高速钢导热性差,淬火加热温度又高,所以要预热。可根据情况采用一次预热和二次预热。预热可①减少淬火加热过程中的变形开裂倾向；②缩短高温保温时间，减少氧化脱碳；③准确地控制炉温稳定性。
4-14高速钢在分级淬火时，为什么不宜在950-675摄氏度温度范围内停留过长时间？
高速钢在高温加热奥氏体化后，奥氏体中合金度比较高，具有较高的稳定性。由于合金度高，所以有碳化物析出的趋势。如果冷却时在760摄氏度以上的范围停留，或缓慢地冷却到760摄氏度，奥氏体中会析出二次碳化物，在760摄氏度左右会析出特别强烈。在冷却过程中析出碳化物，降低了奥氏体中的合金度，
从而影响了高速钢的红硬性。所以，从工艺上看，对某些需要做空气预冷或在800摄氏度左右作短时停留的工具，应特别注意控制预冷时间，停留时间不宜过长。实验表明，在625摄氏度进行10min的停留就会降低红硬性。所以，高速钢为了防止开裂和减少变形，通常采用在600摄氏度左右分级淬火，其停留时间也应严格控制，一般不超过15min.(书上P104最后一段)
4-15 Cr12MoV钢的主要优缺点是什么?
属于高耐磨微变形冷作模具钢，其特点是具有高的耐磨性、硬度、淬透性、微变形、高热稳定性、高抗弯强度，仅次于高速钢，是冲模、冷镦模等的重要材料，其消耗量在冷作模具钢中居首位。该钢虽然强度、硬度高，耐磨性好，但其韧度较差，对热加工工艺和热处理工艺要求较高，处理工艺不当，很容易造成模具的过早失效。
4-16为减少Cr12MoV钢淬火变形开裂，只淬火到200℃左右就出油，出油后不空冷，立即低温回火，而且只回火一次。这样做有什么不好? 为什么?
此题实在不会，能百度到的相关资料如下
Cr12MoV淬火、回火工艺选择
①Cr12MoV分级淬火（减少变形、防止开裂）：加热温度采用1020℃，保温后放入260~280℃硝盐炉中分级3~10min，转入温度为Ms-(10~20)℃硝盐炉中停留5~10min后空冷。或者直接淬入160~180℃的硝盐炉中停留5~10min后空冷。
空冷到120℃左右转入回火工序。
②Cr12MoV等温淬火（增加强韧度）：加热温度采用1020℃，保温后放入Ms-(10~20)℃的硝盐炉中均温
3~10min，转入260~280℃保温2~3h空冷后到120℃左右转入回火工序。
③Cr12MoV钢降温淬火（减少淬火变形）：Cr12MoV钢制造的压胶木粉的成型模，形状复杂、尺寸变形要求严格，要求有一定的韧性，但硬度要求一般为45~50HRC。采用1020℃加热淬火，就必须用高温回火，这样变形难以控制。现在某些工厂采用880℃加热后，油冷到150~200℃立即转入300℃等温3~4h，200℃回火。这样处理的模具变形极小，韧性也好，硬度在45HRC左右。缺陷是热处理组织中有少量的屈氏体存在。
④Cr12MoV钢回火温度的选择：淬火加热采用1020~1050℃，要求高硬度可用180~200℃回火；为防止线切割开裂可选用400~420℃回火。因淬火冷却发生变形，采用480℃回火可使尺寸有少量的收缩；采用510℃回火可使尺寸有少量的胀大。
⑤模具的深冷处理：提高耐磨性，增加尺寸稳定性。
把淬火后的模具放入液氮中1~2h进行深冷处理，然后进行回火，也可以在回火后进行深冷处理。Cr12MoV 模具经深冷处理后硬度有1~2HRC的提高。
4-17简述冷作模具、热作模具的服役条件及对钢性能的要求。
冷作模具服役条件：工作T不高，模具主要承受高压力或冲击力，有强烈的摩擦。
主要技术要求为具有高硬度和耐磨性，有一定韧性。
热作模具服役条件：模具是在反复受热和冷却条件下工作.模具受热时间越长，受热程度就越严重.许多模具还受到较大冲击力。工作条件苛刻。
热作模具钢应具有高抗热塑性变形能力、高韧性、高抗热疲劳、良好的抗热烧蚀性
4-18高速钢和经过二次硬化的Cr12型钢都有很高的红硬性，能否作为热作模具使用? 为什么?
不能。高速钢虽有高的耐磨性、红硬性，但韧性比较差、在较大冲击力下抗热疲劳性能比较差，高速钢没有能满足热锤锻模服役条件所需要高韧性和良好热疲劳性能的要求。
4-19 对热锤锻模的回火硬度要求是：小型模具硬度略高，大型模具硬度略低；模面硬度较高，模尾硬度较低。为什么?
小型锻模由于锻件冷却比较快，硬度相对较高，所以小型锻模应具有较高的耐磨性，硬度要求也应在
40-44HRC.如果型腔浅而简单，硬度要求还应再提高。大型锻模由于锻模尺寸很大，淬火是的应力和变形比较大，此外工作时应力分布也不均匀，需要有较高的韧度，并且锻件的温度也相对较高，硬度较低，大型锻模的硬度以35-38HRC为宜.
锻模模面和模尾硬度要求不同，模尾部分应力集中、承受冲击，硬度要求低。
4-20热锤锻模、热挤压模和压铸模的主要性能要求有什么异同点?
同：较高的高温强度与耐磨性，良好的耐热疲劳和导热性，
异：热锻模钢还要有高的淬透性，良好的冲击韧度和低的回火脆性倾向
热挤压钢要求高的热稳定性。
压铸模钢要求耐蚀性。
4-21形状复杂的5Cr06NiMo(5Cr08MnMo)钢制造的热锤锻模，为减少变形、防止开裂，在淬火工艺操作上应该采取哪些措施?
（1）预热。为了减小热应力而造成的变形，热锻模一般均经550一6O0℃预热(箱式炉)保温。
（2）采用油冷。油冷的特点是高温区的冷却能力低，低温区的冷却速度合适，可以大大降低淬火工件的组织应力，减小工件变形和开裂的倾向。适用于过冷Ａ比较稳定的合金钢。
4-22 5CrW2Si钢中的合金元素有什么作用? 该钢常用作什么工具?
W：进一步提高耐磨性和细化晶粒，W还能有效地削弱第二类回火脆性，所以含W钢可在430~470℃回火，可得到更好的韧度。
Si、Cr：提高低温回火稳定性，并推迟低回脆性区，因此可提高回火温度到280℃，而得到较高的韧度，特别是Si元素更为有效；这些元素都提高淬透性、强度和耐磨性。
4-23 常用哪些热处理措施来保证量具的尺寸稳定性?
（1）调质处理。获得回火索氏体，减少淬火变形和提高机械交工的光洁度。
（2）淬火和低温回火。常采用不完全淬火+低温回火，保证硬度的前提下，尽量降低淬火温度并进行预热，以减少加热和冷却过程中的温差和淬火应力。
（3）冷处理。高精度量具淬火后必须进行冷处理，以减少残余奥氏体量，从而增加尺寸稳定性。（4）时效处理。淬火回火后，在120-150摄氏度进行24-36 h的失效处理，消除残余内应力，大大增加尺寸稳定性而不降低其硬度。
4-24 试总结合金元素Si、Mn、Mo、V、Cr、Ni在合金钢中的作用，并能简述其原理。
Si的作用如下：
1）提高钢强度； Si是铁素体形成元素，有较强的固溶强化作用；
2）提高钢的淬透性；可阻止铁素体形核和长大，使“C”曲线右移；
3）提高低温回火稳定性；因Si可以抑制回火时K的形核、长大及转变；
4）提高淬火加热温度；，Si提高A1温度。
5）提高抗氧化性，因为它可以形成致密稳定的氧化膜，同时可以提高FeO的形成温度。
6）加热时易脱碳；Si是促进石墨化的元素。
Mo元素在合金中的主要作用归结如下：
（1）降低回火脆性，一般认为Mo可以抑制有害元素在晶界的偏聚；
（2）提高贝氏体的淬透性，因为Mo大大推迟珠光体的转变而对贝氏体转变影响较小；
（3）细化晶粒，提高回火稳定性。Mo是强碳化物形成元素，与碳的结合力较大形成的碳化物稳定，不易长大。
（4）提高热强性，因为Mo可以较强地提高固溶体原子的结合力。
（5）提高防腐性，特别是对于非氧化性介质。因为Mo可以形成致密而稳定的MoO3膜；
（6）提高红硬性，因Mo与C原子结合力强，故回火稳定性比较好并且形成的在高温下碳化物稳定。
Ni元素在合金钢中的作用：
1）↑基体韧度→ Ni↓位错运动阻力，使应力松弛；
2）稳定A，→ Ni↓A1，扩大γ区，量大时，室温为A组织；
3）↑淬透性→↓ΔG，使“C”线右移，Cr-Ni复合效果更好；
4）↑回火脆性→ Ni促进有害元素偏聚；
高中数学必修1课后习题答案完整版
高中数学必修1课后习题答案 第一章 集合与函数概念 1．1集合 1．1．1集合的含义与表示 练习（第5页） 1．用符号“∈”或“?”填空： （1）设A 为所有亚洲国家组成的集合，则：中国_______A ，美国_______A ， 印度_______A ，英国_______A ； （2）若2 {|}A x x x ==，则1-_______A ； （3）若2{|60}B x x x =+-=，则3_______B ； （4）若{|110}C x N x =∈≤≤，则8_______C ，9.1_______C ． 1．（1）中国∈A ，美国?A ，印度∈A ，英国?A ； 中国和印度是属于亚洲的国家，美国在北美洲，英国在欧洲． （2）1-?A 2 {|}{0,1}A x x x ===． （3）3?B 2{|60}{3,2}B x x x =+-==-． （4）8∈C ，9.1?C 9.1N ?． 2．试选择适当的方法表示下列集合： （1）由方程2 90x -=的所有实数根组成的集合； （2）由小于8的所有素数组成的集合； （3）一次函数3y x =+与26y x =-+的图象的交点组成的集合； （4）不等式453x -<的解集． 2．解：（1）因为方程2 90x -=的实数根为123,3x x =-=， 所以由方程2 90x -=的所有实数根组成的集合为{3,3}-； （2）因为小于8的素数为2,3,5,7， 所以由小于8的所有素数组成的集合为{2,3,5,7}； （3）由326y x y x =+??=-+?，得14x y =??=? ， 即一次函数3y x =+与26y x =-+的图象的交点为(1,4)，
考试试题1及答案
土力学及地基基础模拟考试试题 1 及 答案 一、填空题（ 10 分） 1 、土（区别于其它工程材料）主要工程特性是 2 、直接剪切试验按排水条件不同,划分为 。 3、 由土的自重在地基内所产生的应力称为 内所产生的应力称为 _________________ 。 4、 建筑物地基变形的特征有沉降量、 5、 浅基础主要的类型有 _______________ 、 箱形基础。 ；由建筑物的荷载或其他外载在地基 、 ___________ 和局部倾斜四种类型。 、十字交叉基础、筏板基础、壳体基础和 二、选择题（ 20 分） 1 、土的三相比例指标包括：土粒比重、含水率、重度、孔隙比、孔隙率和饱和度等,其中 哪些为直接试验指 标？（ ） （A ）、含水率、孔隙比、饱和度（B ）、重度、含水率、孔隙比 （C ）、土粒比重、含水率、重度 2、 土的变形主要是由于土中哪一部份应力引起的？（ （A ）、总应力（B ）、有效应力（C ）、孔隙应力 3、 荷载试验的中心曲线形态上,从线性开始变成非线性关系的界限荷载称为（ （A ）、允许荷载（B ）、临界荷载（C ）、 d ,水的重度为 w ,在计算地基沉降时,采用以下 哪一项计算地下水位以下的自重应力？（ _、 ____________ 和渗透性大。 、固结不排水剪（固结快剪） ）。 临塑荷载 4、已知土层的饱和重度 sat ,干重度为 A )、 sat ( B )、 d ( C )( sat - w ) 5、 土的体积压缩是由下述变形造成的（ （A ）、土孔隙的体积压缩变形（B ）、土颗粒的体积压缩变形 （C ）、土孔隙和土颗粒的体积压缩变形之和 6、 如果墙推土而使挡土墙发生一定的位移,使土体达到极限平衡状态,这时作用在墙背上 的土压力是何种土压力？（ ） （A ）、静止土压力（B ）、主动土压力（C ）、被动土压力 7、 已知柱下扩展基础，基础长度 I = 3.0m ，宽度b = 2.0m ，沿长边方向荷载偏心作用，基础 底面压力最小值 P min = 30k Pa ,最大值 力矩最接近以下哪一种组合。 （ ） （A ）、竖向力 370kN ，力矩 159kN - m （C ）、竖向力 490kN ，力矩 175kN - m ）。 Pmax = 160kPa ,指出作用于基础底面上的竖向力和 （B ）、竖向力 （D ）、竖向力 540kN ，力矩 150kN - m 570kN ，力矩 195kN - m ) 8、 对于框架结构,地基变形一般由什么控制？（ （A ）、沉降量（B ）、沉降差（C ）、局部倾斜 9、 属于非挤土桩的是（ ）。 （A ）、实心的混凝土预制桩（B ）、钻孔桩（C ）、沉管灌注桩 10、 一般端承桩基础的总竖向承载力与各单桩的竖向承载力之和的比值为（ （A ）、 >1（B ）、 =1（C ）、 <1 ）。
金属学材料学课后习题答案
1-1. 为什么说钢中的S、P杂质元素在一般情况下是有害的？ 答：S容易和Fe结合形成熔点为989℃的FeS相，会使钢在热加工过程中产生热脆性；P与Fe结合形成硬脆的Fe3P相，使钢在冷变形加工过程中产生冷脆性。 1-2. 钢中的碳化物按点阵结构分为哪两大类？各有什么特点？ 答：可以分为简单点阵结构和复杂点阵结构，简单点阵结构的特点：硬度较高、熔点较高、稳定性较好；复杂点阵结构的特点：硬度较低、熔点较低、稳定性较差。 1-3. 简述合金钢中碳化物形成规律。 答：①当r C/r M>0.59时，形成复杂点阵结构；当r C/r M<0.59时，形成简单点阵结构；②相似者相溶：完全互溶：原子尺寸、电化学因素均相似；有限溶解：一般K都能溶解其它元素，形成复合碳化物。③强碳化合物形成元素优先与碳结合形成碳化物。④N M/N C 比值决定了碳化物类型⑤碳化物稳定性越好，溶解越难，析出难越，聚集长大也越难。1-4. 合金元素对Fe –Fe3C 相图的S、E 点有什么影响？这种影响意味着什么？ 答：凡是扩大γ相区的元素均使 S、E点向左下方移动；凡是封闭γ相区的元素均使S、E 点向左上方移动。S点左移，意味着共析碳量减少； E点左移，意味着出现莱氏体的碳含量减少。 1-19. 试解释40Cr13已属于过共析钢，而Cr12钢中已经出现共晶组织，属于莱氏体钢。 答：①因为Cr属于封闭y相区的元素，使S点左移，意味着共析碳量减小，所以钢中含有Cr12%时，共析碳量小于0.4%，所以含0.4%C、13%Cr的40Cr13不锈钢就属于过共析钢。②Cr使E点左移，意味着出现莱氏体的碳含量减小。在Fe-C相图中，E点是钢和铁的分界线，在碳钢中是不存在莱氏体组织的。但是如果加入了12%的Cr，尽管含碳量只有2%左右，钢中却已经出现了莱氏体组织。 1-21. 什么叫钢的内吸附现象？其机理和主要影响因素是什么？ 答：合金元素溶入基体后，与晶体缺陷产生交互作用，使这些合金元素发生偏聚或内吸附，使偏聚元素在缺陷处的浓度大于基体中的平均浓度，这种现象称为内吸附现象。机理：从晶体结构上来说，缺陷处原子排列疏松、不规则，溶质原子容易存在；从体系能量角度上分析，溶质原子在缺陷处的偏聚，使系统自由能降低，符合自然界最小自由能原理。从热力学上说，该过程是自发进行的，其驱动力是溶质原子在缺陷和晶内处的畸变能之差。影响因素：①温度：随着温度的下降，内吸附强烈；②时间：通过控制时间因素来控制内吸附；③缺陷类型：缺陷越混乱，畸变能之差越大，吸附也越强烈； ④其他元素：不同元素的吸附作用是不同的，也有优先吸附的问题；⑤点阵类型：基体的点阵类型对间隙原子有影响。 1-22. 试述钢中置换固溶体和间隙固溶体形成的规律。 答：置换固溶体的形成的规律：决定组元在置换固溶体中的溶解度因素是点阵结构、原子半径和电子因素，无限固溶必须使这些因素相同或相似. ①Ni、Mn、Co与y-Fe的点阵结构、原子半径和电子结构相似，即无限固溶；②Cr、V与α-Fe的点阵结构、原子半径和电子结构相似，形成无限固溶体；③Cu和γ-Fe点阵结构、原子半径相近，但电子结构差别大——有限固溶；④原子半径对溶解度影响：ΔR≤±8%，可以形成无限固溶；≤±15%，形成有限固溶；>±15%，溶解度极小。间隙固溶体形成的规律：①间隙固溶体总是有限固溶体，其溶解度取决于溶剂金属的晶体结构和间隙元素的原子尺寸；②间隙原子在固溶体中总是优先占据有利的位置；③间隙原子的溶解度随溶质原子的尺寸的减小而增大；④同一溶剂金属不同的点阵结构，溶解度是不同的，C、N原子在y-Fe中的溶解度高于a-Fe。
(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。
大学英语综合教程1课后习题答案
Unit 1 Part Ⅱ Reading Task Vocabulary Ⅰ1. 1)respectable 2)agony 3)put down 4)sequence 5)hold back 6)distribute 7)off and on 8)vivid 9)associate 10)finally 11)turn in 12)tackle 2. 1)has been assigned to the newspaper’s Paris office. 2)was so extraordinary that I didn’t know whether to believe him or not. 3)a clear image of how she would look in twenty years’time. 4)gave the command the soldiers opened fire. 5)buying bikes we’ll keep turning them out. 3. 1)reputation; rigid; to inspire 2)and tedious; What’s more; out of date ideas 3)compose; career; avoid showing; hardly hold back Ⅱviolating Ⅲ;in upon Comprehensive Exercises ⅠCloze back; tedious; scanned; recall; vivid; off and on; turn out/in; career ; surprise; pulled; blowing; dressed; scene; extraordinary; image; turn; excitement ⅡTranslation As it was a formal dinner party, I wore formal dress, as Mother told me to. 2)His girlfriend advised him to get out of /get rid of his bad habits of smoking before it took hold. 3)Anticipating that the demand for electricity will be high during the next few months, they have decided to increase its production. 4)It is said that Bill has been fired for continually violating the company’s safety rules. /Bill is said to have been fired for continually violating the company’s safety rules. 5)It is reported that the government has taken proper measures to avoid the possibility of a severe water shortage. /The local government is reported to have taken proper measures to avoid the possibility of a severe water shortage. 2.Susan lost her legs because of/in a car accident. For a time, she didn’t know how to face up to the fact she would never (be able to) walk again. One day, while scanning (through) some magazines, a true story caught her eye/she was attracted by a true story. It gave a vivid description of how a disabled girl became a writer. Greatly inspired, Susan began to feel that she, too, would finally be able to lead a useful life. Unit 2 Part ⅡReading Task Vocabulary Ⅰ1. 1)absolutely 2)available 3)every now and then 4)are urging/urged 5)destination 6)mostly 7)hangs out 8)right away 9)reunion 10)or something 11)estimate 12)going ahead 2. 1)in the examination was still on his mind. 2)was completely choked up by the sight of his team losing in the final minutes of the game. 3)was so lost in study that she forgot to have dinner. 4)has come up and I am afraid I won’t be able to accomplish the project on time. 5)of equipping the new hospital was estimated at﹩2 million. 3. 1)were postponed; the awful; is estimated 2)reference; not available; am kind of 3)not much of a teacher; skips; go ahead Ⅱ;on Ⅲor less of/sort of 4. kind of/sort of 5. more or less 6. or something Comprehensive Exercises ⅠCloze up; awful; practically; neighborhood; correspondence; available; destination; reunion; Mostly; postponing; absolutely ; savings; embarrassment; phone; interrupted; touch; envelope; signed; message; needed ⅡHalf an hour had gone by, but the last bus hadn’t come yet. We had to walk home. 2)Mary looks as if she is very worried about the Chinese exam because she hasn’t learned the texts by
计算机一级考试题库及答案
2016计算机一级考试题库及答案 一、选择题 1以下关于编译程序的说法正确的是( zz? )。 A.编译程序属于计算机应用软件，所有用户都需要编词程序 B.编译程序不会生成目标程序，而是直接执行源程序 C.编译程序完成高级语言程序到低级语言程序的等价翻译 D.编译程序构造比较复杂，一般不进行出错处理 【参考答案】：C 【参考解析】：编译程序就是把高级语言变成计算机可以识别的二进制语言，即编译程序完成高级语言程序到低级语言程序的等价翻译。
2用8位二进制数能表示的最大的无符号整数等于十进制整数( )。 【参考答案】：A 【参考解析】：用8位二进制数能表示的最大的无符号整数是，转化为十进制整数是28-1=255。 3在数据管理技术发展的三个阶段中，数据共享最好的是( )。 A.人工管理阶段 B.文件系统阶段 C.数据库系统阶段 D.三个阶段相同 【参考答案】：C 【参考解析】：数据管理发展至今已经历了三个阶段：人工管理阶段、文件系统阶段和数据库系统阶段。其中最后一个阶段结构简单，使用方便逻辑性强物理性少，在各方面的表现都最好，一直占据数据库领域的主导地位，所以选择C。 4在E—R图中，用来表示实体联系的图形是( )。
A.椭圆形 B.矩形 C.菱形 D.三角形 【参考答案】：C 【参考解析】：在E—R图中实体集用矩形，属性用椭圆，联系用菱形。 5软件按功能可以分为应用软件、系统软件和支撑软件(或工具软件)。下面属于应用软件的是( )。 A.学生成绩管理系统 语言编译程序 操作系统 D.数据库管理系统 【参考答案】：A
【参考解析】：软件按功能可以分为：应用软件、系统软件、支撑软件。操作系统、编译程序、汇编程序、网络软件、数据库管理系统都属予系统软件。所以B、C、D都是系统软件，只有A是应用软件。 6一棵二叉树共有25个结点，其中5个是叶子结点，则度为1的结点数为( )。 【参考答案】：A 【参考解析】：根据二叉树的性质3：在任意一棵二叉树中，度为0的叶子结点总是比度为2的结点多一个，所以本题中度为2的结点是5-1=4个，所以度为1的结点的个数是25-5-4=16个。 7下列叙述中正确的是( )。 A.循环队列有队头和队尾两个指针，因此，循环队列是非线性结构 B.在循环队列中，只需要队头指针就能反映队列中元素的动态变化情况
金属学材料学课后习题答案全
金属学材料学课后习题答案全 1-1. 为什么说钢中的S、P杂质元素在一般情况下是有害的？ 答：S容易和Fe结合形成熔点为989℃的FeS相，会使钢在热加工过程中产生热脆性；P与Fe结合形成硬脆的Fe3P 相，使钢在冷变形加工过程中产生冷脆性。 1-2. 钢中的碳化物按点阵结构分为哪两大类？各有什么特点？ 答：可以分为简单点阵结构和复杂点阵结构，简单点阵结构的特点：硬度较高、熔点较高、稳定性较好；复杂点阵结构的特点：硬度较低、熔点较低、稳定性较差。 1-3. 简述合金钢中碳化物形成规律。 答：①当rC/rM>时，形成复杂点阵结构；当rC/rM±15%，溶解度极小。间隙固溶体形成的规律：①间隙固溶体总是有限固溶体，其溶解度取决于溶剂金属的晶体结构和间隙元素的原子尺寸；②间隙原子在固溶体中总是优先占据有利的位置；③间隙原子的溶解度随溶质原子的尺寸的减小而增大；④同一溶剂金属不同的点阵结构，溶解度是不同的，C、N原子在y-Fe中的溶解度高于a-Fe。 1-23. 在相同成分的粗晶粒和细晶粒钢中，偏聚元素的偏聚程度有什么不同？ 答：粗晶粒更容易产生缺陷，偏聚程度大，细晶粒偏聚
程度小。1-5 试述钢在退火态、淬火态及淬火-回火态下，不同元素的分布状况。 答：退火态：非碳化物形成元素绝大多数固溶于基体中，而碳化物形成元素视C和本身量多少而定。优先形成碳化物，余量溶入基体。淬火态：合金元素的分布与淬火工艺有关。溶入A体的因素淬火后存在于M、B中或残余A中，未溶者仍在K中。回火态：低温回火，置换式合金元素基本上不发生重新分布；>400℃，Me开始重新分布。非K形成元素仍在基体中，K形成元素逐步进入析出的K中，其程度取决于回火温度和时间。 1-6 有哪些合金元素强烈阻止奥氏体晶粒的长大？阻止奥氏体晶粒长大有什么好处？答：Ti、Nb、V等强碳化物形成元素能够细化晶粒，从而使钢具有良好的强韧度配合，提高了钢的综合力学性能。 1-7 哪些合金元素能显著提高钢的淬透性？提高钢的淬透性有何作用？ 答：在结构钢中，提高马氏体淬透性作用显著的元素从大到小排列：Mn、Mo、Cr、Si、Ni等。作用：一方面可以使工件得到均匀而良好的力学性能，满足技术要求；另一方面，在淬火时，可选用比较缓和的冷却介质，以减小工件的变形与开裂倾向。 1-8 .能明显提高回火稳定性的合金元素有哪些？提高钢的回火稳定性有什么作用？答：提高回火稳定性的合金
《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）
考试试题1及答案
土力学及地基基础模拟考试试题1及答案 一、填空题（10分） 1、土（区别于其它工程材料）主要工程特性是__________、__________和渗透性大。 2、直接剪切试验按排水条件不同，划分为__________、固结不排水剪（固结快剪）、__________。 3、由土的自重在地基内所产生的应力称为__________；由建筑物的荷载或其他外载在地基内所产生的应力称为__________。 4、建筑物地基变形的特征有沉降量、__________、__________和局部倾斜四种类型。 5、浅基础主要的类型有__________、__________、十字交叉基础、筏板基础、壳体基础和箱形基础。 二、选择题（20分） 1、土的三相比例指标包括：土粒比重、含水率、重度、孔隙比、孔隙率和饱和度等，其中哪些为直接试验指标？（ ） （A ）、含水率、孔隙比、饱和度（B ）、重度、含水率、孔隙比 （C ）、土粒比重、含水率、重度 2、土的变形主要是由于土中哪一部份应力引起的？（ ） （A ）、总应力（B ）、有效应力（C ）、孔隙应力 3、荷载试验的中心曲线形态上，从线性开始变成非线性关系的界限荷载称为（ ）。 （A ）、允许荷载（B ）、临界荷载（C ）、临塑荷载 4、已知土层的饱和重度 sat γ，干重度为d γ，水的重度为w γ，在计算地基沉降时，采用以下 哪一项计算地下水位以下的自重应力？（ ） （A ）、 sat γ（B ）、d γ（C ）、（sat γ-w γ） 5、土的体积压缩是由下述变形造成的（ ）。 （A ）、土孔隙的体积压缩变形（B ）、土颗粒的体积压缩变形 （C ）、土孔隙和土颗粒的体积压缩变形之和 6、如果墙推土而使挡土墙发生一定的位移，使土体达到极限平衡状态，这时作用在墙背上的土压力是何种土压力？（ ） （A ）、静止土压力（B ）、主动土压力（C ）、被动土压力 7、已知柱下扩展基础，基础长度l ＝3.0m ，宽度b ＝2.0m ，沿长边方向荷载偏心作用，基础底面压力最小值Pmin ＝30kPa ，最大值Pmax ＝160kPa ，指出作用于基础底面上的竖向力和力矩最接近以下哪一种组合。（ ） （A ）、竖向力370kN ，力矩159kN ·m （B ）、竖向力540kN ，力矩150kN ·m （C ）、竖向力490kN ，力矩175kN ·m （D ）、竖向力570kN ，力矩195kN ·m 8、对于框架结构，地基变形一般由什么控制？（ ） （A ）、沉降量（B ）、沉降差（C ）、局部倾斜 9、属于非挤土桩的是（ ）。 （A ）、实心的混凝土预制桩（B ）、钻孔桩（C ）、沉管灌注桩 10、一般端承桩基础的总竖向承载力与各单桩的竖向承载力之和的比值为（ ）。 （A ）、>1（B ）、=1（C ）、<1 三、判断题（10分） 1、根据有效应力原理，总应力必然引起土体变形。（ ）
金属学与热处理课后习题答案(崔忠圻版)
第十章钢的热处理工艺 10-1 何谓钢的退火？退火种类及用途如何？ 答： 钢的退火：退火是将钢加热至临界点AC1以上或以下温度，保温一定时间以后随炉缓慢冷却以获得近于平衡状态组织的热处理工艺。 退火种类：根据加热温度可以分为在临界温度AC1以上或以下的退火，前者包括完全退火、不完全退火、球化退火、均匀化退火，后者包括再结晶退火、去应力退火，根据冷却方式可以分为等温退火和连续冷却退火。 退火用途： 1、完全退火：完全退火是将钢加热至AC3以上20-30℃，保温足够长时间，使 组织完全奥氏体化后随炉缓慢冷却以获得近于平衡状态组织的热处理工艺。 其主要应用于亚共析钢，其目的是细化晶粒、消除内应力和加工硬化、提高塑韧性、均匀钢的化学成分和组织、改善钢的切削加工性能，消除中碳结构钢中的魏氏组织、带状组织等缺陷。 2、不完全退火：不完全退火是将钢加热至AC1- AC3（亚共析钢）或AC1-ACcm （过共析钢）之间，保温一定时间以后随炉缓慢冷却以获得近于平衡状态组织的热处理工艺。对于亚共析钢，如果钢的原始组织分布合适，则可采用不完全退火代替完全退火达到消除内应力、降低硬度的目的。对于过共析钢，不完全退火主要是为了获得球状珠光体组织，以消除内应力、降低硬度，改善切削加工性能。 3、球化退火：球化退火是使钢中碳化物球化，获得粒状珠光体的热处理工艺。 主要用于共析钢、过共析钢和合金工具钢。其目的是降低硬度、改善切削加工性能，均匀组织、为淬火做组织准备。 4、均匀化退火：又称扩散退火，它是将钢锭、铸件或锻轧坯加热至略低于固相 线的温度下长时间保温，然后缓慢冷却至室温的热处理工艺。其目的是消除铸锭或铸件在凝固过程中产生的枝晶偏析及区域偏析，使成分和组织均匀化。 5、再结晶退火：将冷变形后的金属加热到再结晶温度以上保持适当时间，然后 缓慢冷却至室温的热处理工艺。其目的是使变形晶粒重新转变为均匀等轴晶粒，同时消除加工硬化和残留内应力，使钢的组织和性能恢复到冷变形前的状态。 6、去应力退火：在冷变形金属加热到再结晶温度以下某一温度，保温一段时间 然后缓慢冷却至室温的热处理工艺。其主要目的是消除铸件、锻轧件、焊接件及机械加工工件中的残留内应力（主要是第一类内应力），以提高尺寸稳定性，减小工件变形和开裂的倾向。 10-2 何谓钢的正火？目的如何？有何应用？ 答： 钢的正火：正火是将钢加热到AC3或Accm以上适当温度，保温适当时间进行完全奥氏体化以后，以较快速度（空冷、风冷或喷雾）冷却，得到珠光体类组织的热处理工艺。正火过程的实质是完全奥氏体化加伪共析转变。 目的：细化晶粒、均匀成分和组织、消除内应力、调整硬度、消除魏氏组织、带状组织、网状碳化物等缺陷，为最终热处理提供合适的组织状态。
金属学与热处理复习题
金属学与热处理复习题
第一章复习题 晶向指数相同，符号相反的为同一条直线 原子排列相同但空间位向不同的所有晶向 晶面指数的数字和顺序相同，符号相反则两平面互相平行 晶面的空间位向不同但原子排列相同的所有晶面 当一个晶向[uvw]与一个晶面（hkl）平行时hu+kv+lw=0 当一个晶向[uvw]与一个晶面（hkl）垂直时h=u，K=v，l=w 晶体的各向异性原因: 在不同晶面上的原子紧密程度不同 纯铁冷却时在912 发生同素异晶转变是从结构转变为结构，配位数，致密 度降低，晶体体积，原子半径发 生。 面心立方晶胞中画出） 11晶面和]211[晶向 （2 刃型位错的四个特征（作业） 螺型位错的四个特征（作业） 面心立方（FCC）体心立方（BCC）密排六方（HCP）晶胞原子数
原子半径 配位数 致密度 同素异构转变定义--18页 晶体缺陷的分类： 常见的点缺陷： 常见的面缺陷： 第二章复习题 一、填空 1、金属结晶两个密切联系的基本过程是和 2 、金属结晶的动力学条件为 3 、金属结晶的结构条件为 4 、铸锭的宏观组织包括 5、如果其他条件相同，则金属模浇注的铸件晶粒比砂模浇注的晶粒更细，高 温浇注的铸件晶粒比低温浇注的晶粒粗大，采用振动浇注的铸件晶 粒比不采用振动的晶粒更细，薄铸件的晶粒比厚铸件晶粒更细。 二、问答 1、金属的结晶形核45页 2、金属的长大的要点52页 2、铸锭三晶区名称及形成过程（柱状晶为重点） 3、影响柱状晶生长的因素56-57页 三、名词解释： 1、细晶强化 2、变质处理 3、铸造织构 第三章二元合金的相结构与结晶作业题（复习题） 1、概念 合金、相、固溶体、固溶强化、、离异共晶、伪共晶 2、填空
综合教程1课后习题答案
综合教程1课后习题答案 -------第六、七、八单元Unit 6 Vocabulary Ⅰ 1. 1) Fertile 2) Reflected 3) Overseas 4) Slim 5) Split 6) Sustained 7) Glow 8) Thrust 9) Keen 10) Bud 11) Previous 12) Whichever 2. 1) The sickly smell of carpets and furniture in the bedroom disgusts me.
2) Mary stopped corresponding with Henry after the death of her mother. 3) A radio transmitter is best located at an isolated place far from cities. 4) I was so absorbed in the game on TV that I didn’t hear Martin come in. 5) The rough surface of the basketball helps players grip the ball. 3. 1) to broaden; make their way 2) disgusts; take a chance on 3) the grand; and overseas; reflected Ⅱ 1. 1) frightened 2) afraid/ frightened 2. 1) alike/similar 2) similar 3. 1) alive 2) living 4. 1) sleeping 2) asleep Ⅲ 1. 1) disappointed 2) disappointment 3) disappointing 4) disappoint 5) disappointingly 6) disappointing 2. 1) attractive 2) attract 3) attraction 4) attractively 5)
C试题及答案一
C + + 程序设计模拟试卷（一） 一、单项选择题（本大题共20小题，每小题1分，共20分）在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其代码填写在题后的括号内。错选、多选或未选均无分。 1. 编写C++程序一般需经过的几个步骤依次是（） A. 编辑、调试、编译、连接 B. 编辑、编译、连接、运行 C. 编译、调试、编辑、连接 D. 编译、编辑、连接、运行答案：B 解析：经过编辑、编译、连接和运行四个步骤。编辑是将C++源程序输入计算机的过程，保 存文件名为cpp。编译是使用系统提供的编译器将源程序cpp生成机器语言的过程，目标文件为obj，由于没有得到系统分配的绝对地址，还不能直接运行。连接是将目标文件obj转换为可执行程序的过程，结果为exe。运行是执行exe,在屏幕上显示结果的过程。 2. 决定C++语言中函数的返回值类型的是（） A. return 语句中的表达式类型 B. 调用该函数时系统随机产生的类型 C. 调用该函数时的主调用函数类型 D. 在定义该函数时所指定的数据类型 答案：D 解析：函数的返回值类型由定义函数时的指定的数据类型决定的。A项的表达式的值要转换 成函数的定义时的返回类型。 3. 下面叙述不正确的是（） A. 派生类一般都用公有派生 B. 对基类成员的访问必须是无二义性的 C. 赋值兼容规则也适用于多重继承的组合 D. 基类的公有成员在派生类中仍然是公有的 答案： D 解析：继承方式有三种：公有、私有和保护。多继承中，多个基类具有同名成员，在它们的子类中访问这些成员，就产生了二义性，但进行访问时，不能存在二义性。赋值兼容规则是指派生类对象可以当作基类对象使用，只要存在继承关系，所以单继承或多继承都适用。基类中的公有成员采用私有继承时，在派生类中变成了私有成员，所以D项错误。 4. 所谓数据封装就是将一组数据和与这组数据有关操作组装在一起，形成一个实体，这实体也就是（） A. 类 B. 对象 C. 函数体 D. 数据块 答案：A 解析：类即数据和操作的组合体，数据是类的静态特征，操作是类具有的动作。 5. 在公有派生类的成员函数不能直接访问基类中继承来的某个成员，则该成员一定是基类中的（） A. 私有成员 B. 公有成员 C. 保护成员 D. 保护成员或私有成员 答案：A 解析：在派生类中基类的保护或者基类公有都可以直接访问，基类的私有成员只能是基类的成员函数来访问。所以选择A项。 6. 对基类和派生类的关系描述中，错误的是（） A. 派生类是基类的具体化 B. 基类继承了派生类的属性 C. 派生类是基类定义的延续 D. 派生类是基类的特殊化 答案：B 解析：派生类的成员一个是来自基类，一个来自本身，所以派生类是基类的扩展，也是基类的具体化和特殊化，派生类是对基类扩展。B项基类不能继承派生类成员，所以错误。 7. 关于this 指针使用说法正确的是（） A. 保证每个对象拥有自己的数据成员，但共享处理这些数据的代码 B. 保证基类私有成员在子类中可以被访问。 C. 保证基类保护成员在子类中可以被访问。
金属学与热处理课后习题答案第二章
第二章纯金属的结晶 2-1 a）试证明均匀形核时，形成临界晶粒的△Gk与其体积V之间关系式为△Gk=V△Gv/2 b）当非均匀形核形成球冠状晶核时，其△Gk与V之间的关系如何？ 答： 2-2 如果临界晶核是边长为a的正方体，试求出△Gk和a之间的关系。为什么形成立方体晶核的△Gk比球形晶核要大。 答：
2-3 为什么金属结晶时一定要由过冷度？影响过冷度的因素是什么？固态金属熔化时是否会出现过热？为什么？ 答： 金属结晶时需过冷的原因： 如图所示，液态金属和固态金属的吉布斯自由能随温度的增高而降低，由于液态金属原子排列混乱程度比固态高，也就是熵值比固态高，所以液相自由能下降的比固态快。当两线相交于Tm温度时，即Gs=Gl，表示固相和液相具有相同的稳定性，可以同时存在。所以如果液态金属要结晶，必须在Tm温度以下某一温度Tn，才能使G s＜Gl，也就是在过冷的情况下才可自发地发生结晶。把Tm-Tn的差值称为液态金属的过冷度 影响过冷度的因素： 金属材质不同，过冷度大小不同；金属纯度越高，则过冷度越大；当材质和纯度一定时，冷却速度越大，则过冷度越大，实际结晶温度越低。 固态金属熔化时是否会出现过热及原因： 会。原因：与液态金属结晶需要过冷的原因相似，只有在过热的情况下，Gl＜G s，固态金属才会发生自发地熔化。 2-4 试比较均匀形核和非均匀形核的异同点。 答： 相同点： 1、形核驱动力都是体积自由能的下降，形核阻力都是表面能的增加。
2、具有相同的临界形核半径。 3、所需形核功都等于所增加表面能的1/3。 不同点： 1、非均匀形核的△Gk小于等于均匀形核的△Gk，随晶核与基体的润湿角的变 化而变化。 2、非均匀形核所需要的临界过冷度小于等于均匀形核的临界过冷度。 3、两者对形核率的影响因素不同。非均匀形核的形核率除了受过冷度和温度的 影响，还受固态杂质结构、数量、形貌及其他一些物理因素的影响。 2-5 说明晶体生长形状与温度梯度的关系。 答： 液相中的温度梯度分为： 正温度梯度：指液相中的温度随至固液界面距离的增加而提高的温度分布情况。负温度梯度：指液相中的温度随至固液界面距离的增加而降低的温度分布情况。固液界面的微观结构分为： 光滑界面：从原子尺度看，界面是光滑的，液固两相被截然分开。在金相显微镜下，由曲折的若干小平面组成。 粗糙界面：从原子尺度看，界面高低不平，并存在着几个原子间距厚度的过渡层，在过渡层中，液固两相原子相互交错分布。在金相显微镜下，这类界 面是平直的。 晶体生长形状与温度梯度关系： 1、在正温度梯度下：结晶潜热只能通过已结晶的固相和型壁散失。 光滑界面的晶体，其显微界面-晶体学小平面与熔点等温面成一定角度，这种情况有利于形成规则几何形状的晶体，固液界面通常呈锯齿状。 粗糙界面的晶体，其显微界面平行于熔点等温面，与散热方向垂直，所以晶体长大只能随着液体冷却而均匀一致地向液相推移，呈平面长大方式，固液界面始终保持近似地平面。 2、在负温度梯度下： 具有光滑界面的晶体：如果杰克逊因子不太大，晶体则可能呈树枝状生长；当杰克逊因子很大时，即时在较大的负温度梯度下，仍可能形成规则几何形状的晶体。具有粗糙界面的晶体呈树枝状生长。 树枝晶生长过程：固液界面前沿过冷度较大，如果界面的某一局部生长较快偶有突出，此时则更加有利于此突出尖端向液体中的生长。在尖端的前方，结晶潜热散失要比横向容易，因而此尖端向前生长的速度要比横向长大的速度大，很块就长成一个细长的晶体，称为主干。这些主干即为一次晶轴或一次晶枝。在主干形成的同时，主干与周围过冷液体的界面也是不稳的的，主干上同样会出现很多凸出尖端，它们会长大成为新的枝晶，称为称为二次晶轴或二次晶枝。二次晶枝发展到一定程度，又会在它上面长出三次晶枝，如此不断地枝上生枝的方式称为树枝状生长，所形成的具有树枝状骨架的晶体称为树枝晶，简称枝晶。 2-6 简述三晶区形成的原因及每个晶区的特点。 答： 三晶区的形成原因及各晶区特点： 一、表层细晶区
(完整版)实变函数试题库1及参考答案
实变函数试题库及参考答案（1） 本科 一、填空题 1．设,A B 为集合，则()\A B B U A B U （用描述集合间关系的符号填写） 2．设A 是B 的子集，则A B （用描述集合间关系的符号填写） 3．如果E 中聚点都属于E ，则称E 是 4．有限个开集的交是 5．设1E 、2E 是可测集，则()12m E E U 12mE mE +（用描述集合间关系的符号填写） 6．设n E ?? 是可数集，则* m E 0 7．设()f x 是定义在可测集E 上的实函数，如果1 a ?∈?，()E x f x a ??≥??是 ，则称()f x 在E 上可测 8．可测函数列的上极限也是 函数 9．设()()n f x f x ?，()()n g x g x ?，则()()n n f x g x +? 10．设()f x 在E 上L 可积，则()f x 在E 上 二、选择题 1．下列集合关系成立的是（ ） A ()\ B A A =?I B ()\A B A =?I C ()\A B B A =U D ()\B A A B =U 2．若n R E ?是开集，则（ ） A E E '? B 0E E = C E E = D E E '= 3．设(){} n f x 是E 上一列非负可测函数，则（ ） A ()()lim lim n n E E n n f x dx f x dx →∞ →∞≤?? B ()()lim lim n n E E n n f x dx f x dx →∞ →∞ ≤?? C ()()lim lim n n E E n n f x dx f x dx →∞ →∞≤?? D ()()lim lim n n E E n n f x dx f x →∞→∞ ≤?? 三、多项选择题（每题至少有两个以上的正确答案） 1．设[]{}0,1E = 中无理数，则（ ） A E 是不可数集 B E 是闭集 C E 中没有内点 D 1m E = 2．设n E ?? 是无限集，则（ ）