金属习题2
第一章金属结构
1、试画出纯铁的冷却曲线，分析曲线中出现“平台”的原因。
2、室温和1100°C时的纯铁晶格有什么不同？高温（1000°C）的铁丝进行缓慢冷却时，
为什么会发生伸长的现象？
3、为什么单晶体有各向异性，而实际的金属（未经过塑性变形的）通常是各向同性？
4、指出铁素体、奥氏体、渗碳体在晶体结构、含碳量和性能上有何不同。
5、根据铁碳合金状态图，说明产生下列现象的原因：
（1）含碳量为1.0%的钢比含碳量为0.5%的钢的硬度高。
（2）在1100°C，含碳量为0.4%的钢能进行锻造，含碳量为4.0%的白口铁不能锻造。
（3）钢适宜通过压力加工成形，而铸铁适宜通过铸造成形。
6、分析在缓慢冷却条件下，45钢和T10钢的结晶过程和室温组织。
第二章金属的工艺性能
7、什么是结晶过冷度？它对金属的结晶过程、铸件的晶粒大小及铸件的机械性能有何影
响？
8、如果其它条件相同，试比较在下列条件下铸件晶粒的大小，并解释原因。
（1）金属型浇注与砂型浇注；
（2）铸成薄件与铸成厚件；
（3）浇注时采用震动与不采用震动。
9、铅在20°C、钨在1100°C时变形，各属于哪种变形？为什么？（铅的熔点为327°C，
钨的熔点为3380°C）
10、有四个材料、外形完全一样的齿轮，但制作方法不同，试比较它们中哪种使用效果最好？
哪种最差？为什么？
（1）铸出毛坯，然后切削加工成形；
（2）从热轧厚钢板上取料，然后切削加工成形；
（3）从热轧圆钢上取料，然后切削加工成形；
（4）从热轧圆钢上取料后锻造成毛坯，然后切削加工成形。
11、金属经冷变形后，组织和性能发生了哪些变化？分析加工硬化存在的利与弊。有何办法来消除加工硬化？
12、提高浇注温度可以提高液态合金的充型能力，但实际中为什么又要防止浇注温度过高？
13、试用图中轨道铸件分析热应力的形成原因，并用虚线表示出铸件的变形方向。
14、“趁热打铁”的含义何在？碳钢的始锻温度和终锻温度是如何确定的？
15、某种钢材的主要化学成分为C=0.12%，Mn=1.5%，V=0.15%，Mo=0.5%，试分析其焊接
性及焊接时应采取的工艺措施。
16、碳钢在锻造温度范围内变形时，是否会有加工硬化现象？为什么？
第三章金属材料的改性方法
17、分析正火和退火在特点和用途方面有什么不同？
18、在普通热处理中，加热后进行保温的作用是什么？感应加热表面淬火是否需要保温？为
什么？
19、甲、乙两厂生产同一根小轴，材料为45钢，硬度要求HBS220-250，甲采用正火，乙采用调质，均达到了硬度要求，试分析两个厂生产出的小轴组织和性能有何差别？为什么？
第四章铸造
20、如图所示的铸件有哪几种分型方案？各有何优缺点？
1）2）
3）4）
5）6）
21、画出下图所示铸件的工艺图，并加以文字说明
(1)支座
(2)摇臂钻床立柱
22、机器造型主要解决造型过程中的什么问题？
23、什么是熔模铸造？试述其工艺过程。
24、金属铸型本身无透气性和退让性，传热又快，如何保证高成品率生产？
25、为什么用金属型生产铸铁件时常出现白口组织？应该如何预防和消除已经产生的白口组织？
26、金属型铸造与砂型铸造相比有何优越性？为什么金属型铸造不能广泛取代砂型铸造？
27、压力铸造有何优缺点？与熔模铸造有何显著不同？
28、对压铸件进行去应力退火，其结果如何？
29、低压铸造的工作原理与压力铸造有何不同？
30、离心铸造在圆筒件铸造中有那些优越性？成形铸件采用离心铸造的目的是什么？
31、试比较熔模铸造与陶瓷型铸造。为何在模具制造中陶瓷型铸造更为重要？
32、某有色金属铸造厂拟生产如下插接件（见图），材料为铝合金，其产量为每年十万件，
至少延续生产五年，请推荐三种铸造方法，并分析其最佳方案。
33、哪一类铝合金最常用？生产铝合金铸件易产生什么缺陷？如何避免？
34、生产铸钢件易产生缩孔、裂纹和粘砂缺陷，应如何防止？铸钢件落砂后发现有裂纹时，是否就将其报废？
35、普通灰口铸铁的强度低、塑性差，为什么床身类、底座类、箱体类等零件多采用普通灰口铸铁来制造？
36、普通灰口铸铁可否通过热处理来提高塑性和韧性？可锻铸铁和球墨铸铁又如何？为什么？
37、灰口铸铁、球墨铸铁、蠕墨铸铁进行孕育处理的目的是什么？可锻铸铁是否进行孕育处理？为什么？
38、欲提高铸件壁的强度，靠增加壁厚能否实现？为什么？
39、同一铸件上的壁厚相差较大会产生什么后果？采取把薄壁加厚使铸件成为等壁厚的措施能否全部消除原结构产生的不良后果？
40、为什么铸件要有结构圆角？如何修改下图铸件上的不合理圆角？
41、确定下图铸件的热节部位，在保证尺寸和孔径的前提下，如何使铸件的壁厚尽量均匀？
42、分析下图中砂箱箱带两种结构缺陷？为什么？
43、下图三通铜铸件采用金属型铸造时，哪处结构不合理？请改正。
44、判断下面铸件结构设计是否有问题，应如何修改？
1）砂型铸件
2）砂型铸件
3）熔模铸件
2-φ10
2-φ10
4）金属型铸件
45、下列压铸件各有两种结构方案，请确定合理的结构方案，说明为什么？
1）
2）
3）
4）
第五章塑性加工
46、锻造比对锻件质量有何影响？锻造比越大，是否锻件质量就越好？锻造汽轮机转子轴一类重要锻件时，为什么要进行中间镦粗工序？
47、如图所示的两种砧铁上拔长时，效果有何不同？
48、预锻模膛和终锻模膛的作用有何不同？什么情况下需要预锻模膛？飞边槽的作用是什么？
49、各类模膛在同一块锻模上应如何布置？为什么？ 50、分模面位置的确定要按照哪些原则？模锻件分模面与铸件分型面的选择原则有何异同？确定下列锤上模锻件的分模面位置。
(a) (b)
51、为什么要考虑模锻斜度和圆角半径?锤上模锻带孔的锻件时,为什么不能锻出通孔?
52、简述摩擦压力机原理及摩擦压力机上模锻具有哪些特点?并解释：①为什么摩擦压力机上模锻适合于锻造低塑性合金钢？②为什么摩擦压力机只适用于单膛锻模进行模锻？ 53、简述曲柄压力机原理及曲柄压力机模锻具有哪些特点？并解释：曲柄压力机上为什么不能实现拔长、滚挤等变形工步？ 54、下列零件,材料为45钢，若批量分别为单件小批、大批量生产时，应选用那种方法制造？并定性地画出各种方法所需的锻件图。
1）主轴 2）双联齿轮
55、说明冲裁时板料变形过程，及断裂面组成，并简单说明影响冲裁件断面质量的因素有哪些？
56、详细说明凸凹模间隙如何影响冲裁件断面质量和模具寿命及如何选择合理的间隙？
57、如图所示为落料和冲孔后得到的零件.材料为Q235钢板，料厚t=2mm ，材料剪切强度τ0＝313.6 MPa ，试计算落料力和冲孔力。
58、用φ50冲孔模具来生产φ50落料件能否保证冲压件的精度？为什么？
59、用φ102×1.5板料能否一次拉深成直径为φ76的拉深件？若材料与坯料的厚度及其他条件相同，可否拉深成φ51的拉深件?如果不能，应采取哪些措施才能保证正常生产？
60、图a所示零件主要加工工序，当零件形状为图b所示，可否也用相同的加工工序？如果不能，应该采取哪些措施才能保证正常生产？(板厚1mm，翻边极限系数0.78)
(a) (b)
61、比较拉深、平板坯料胀形和翻边，说明三种成形方法的异同。
62、试确定图示零件的冲压工序。
a) b)
63、分析如图所示冲压件结构是否合理？应怎样改进？其生产的主要工序是什么？（板厚为1.5mm）
64、采用冷挤压工艺生产零件有何优点？冷挤压时，坯料在挤压模中处于何种应力状态？它对挤压工艺有何影响？在生产中可采取哪些措施来减轻其不良影响？
65、轧制、挤压和拉拔各主要用于生产哪些类别的产品？
66、什么是超塑性？常用的超塑性材料有哪几种？超塑性模锻工艺特点是什么？
67、旋压成形具有哪些特点，与拉深有哪些不同？适宜加工哪些种类零件？
68、摆动辗压成形原理是什么？摆动辗压成形优点有哪些？
69、实际生产中哪些典型零件适用于液态模锻方法成形？液态模锻与压力铸造有哪些异同？
70、高能率成形的各种方法中有哪些共同特点？说明电液成形和电磁成形的基本原理。
71、充液拉深与传统拉深相比它具有哪些特点？
72、什么是聚氨酯成形？常用的聚氨酯成形工艺有哪几种？
73、改进下列塑性加工零件的结构工艺性。
零件一（自由锻件）：
零件二（自由锻件）：
零件三（自由锻件）
零件四（模锻件）：
零件五（模锻件）：
零件六（模锻件）：(孔径为20mm，孔深为65mm )
零件七（冲压弯曲件）：
零件八（冲压拉深件）：
零件九（冲压拉深件）：
零件十（冲压件排样）：
第六章焊接
74、选择题：
①焊接电弧是一种强烈而持久的气体放电现象，维持电弧放电的电压较低，一般为
伏。
①10～50 ②20～60 ③30～70 ④40～80
②手工电弧焊时熔渣的熔点应被焊金属的熔点。
①高于②稍高于③等于④稍低于
③焊接过程中弧长缩短时，电弧电压将。
①升高②不变③降低④为零
④在手工电弧焊条件下，厚度8mm以下的低碳钢板或5mm以下的不锈钢板被视为
板。
①厚②薄③中厚④超薄
75、产生焊接应力和变形的原因是什么？如何预防焊接变形？产生变形后如何矫正？
76、焊芯和药皮在电弧焊中分别起什么作用？指出焊芯和药皮的主要组成成分。
77、气焊和等离子弧焊都可以用于切割金属，试比较两种方法的区别。
78、氩弧焊和CO2气体保护焊相比较有何异同？指出两种方法的应用范围。
79、评价下列金属材料焊接性，用良好、较好、较差及不好四个等级评价。
①低碳钢用于电渣焊（）
②铸钢用于对焊（）
③铜合金用于摩擦焊（）
④不锈钢CO2气体保护焊（）
⑤耐热钢用于电渣焊（）
⑥钛合金用于氩弧焊（）
⑦铸铁用于摩擦焊（）
⑧铝合金用于手工电弧焊（）
⑨铜合金用于埋弧焊（）
⑩低合金结构钢用于气焊（）
80、电阻焊和电渣焊相比，二者有何异同？
81、叙述摩擦焊的基本原理并画出原理示意图，用基本原理解释摩擦焊是否可以焊非金属？
82、等离子弧焊的带电粒子流在运动过程中受到哪几种“压缩效应”的作用？详细解释这几种“压缩效应”。
83、铸铁、铜及铜合金、铝及铝合金在焊接时，各容易出现哪几种缺陷？如何预防？
84、在点焊2mm厚的结构钢板，焊点之间的距离选为10mm，该焊接工艺合理吗？为什么？
85、用锡铅合金作钎料的软钎焊，其钎料熔点仅230℃。请举例说出锡铅合金软钎焊的用途。
86、按下列格式列表比较常用焊接方法的质量及经济性。
87、用直流电源进行焊接时，为什么要区分正、反接？如果焊件为一薄板金属（板厚小于2mm）,应采用正接还是反接？
88、按下列格式填表选择合适的焊接方法：
89、比较下面几种钢材的焊接性。
90、画出下图所示平板对接焊缝的应力分布情况（在图上直接标出）。
911，2，……）
92、比较铸铁焊接中采用的热焊法和冷焊法的异同。
93、下图所示的两种焊接结构中哪种比较合理？为什么？
1） 2）
94、下图为油罐焊缝布置的两种方案，哪种比较合理？为什么？
95、汽车刹车用压缩空气贮存罐（尺寸如图），用低碳钢板制造，筒壁2mm，端盖3mm，4个管接头为标准件M10，工作压力为0.6MPa。试根据工件结构形状决定制造方法及焊缝位置,请选择焊接方法、接头型式与焊接材料，并决定装配焊接次序。
96、如下图所示用埋弧焊焊大直径环缝
时，为什么焊丝和焊件中心线要偏离一
定距离a？如果焊丝在焊件中心线的右
侧偏离而不是左侧，焊接效果相同吗？为什么？
97、焊接梁（尺寸如图），材料为15号钢，现有钢板最大长度为2500ｍｍ。要求：决定腹板与上下翼板一般的焊缝位置，选择焊接方法，画出各条焊缝接头型式并制定各条焊缝的焊接次序。
下 编
1、车外圆时，已知工件转速n=320r/min ，车刀移动速度υr =64mm/min 其他条件如图所示，试求切削速度Vc 、进给量f 、切削深度a p 、切削厚度a c 、切削宽度a w 、切削面积A c 。
2、切削要素包括那些内容？在弯头刀车端面的示意图上表示出各切削要素。
3、 写下列关于刀具材料性能的表格：
4、根据下列刀具切削加工时的图形，要求：
（1） 在基面投影图Pr 中注出：1)已加工表面、2)待加工表面、3)过渡表面、4）前面、
5)主切削刃、6)副切削刃、7)刀尖、8)主偏角Kr 、9)副偏角Kr ′、10)正交平面O －O ； （2） 按投影关系在正交平面O －O 内，画出刀具切削部分的示意图，并注出：11)基面、
12)主切削平面、13)前面、14)主后面、15)前角0γ、16）后角o α。
注：在正交平面中，可按o γ=10°、o α=6°作图。
5、 已知下列车刀的主要角度，试画出它们切削部分的示意图：
a. 外圆车刀：o γ=10°、o α=8°、r κ=60°、'
r κ=10°、s λ=4°; b. 端面车刀：o γ=15°、o α=10°、r κ=45°、'
r κ=30°、s λ= -5°;
c.切断刀：o γ=10°、o α=6°、r κ=90°、'
r κ=2°、s λ=0°。
6、标出图中刀具的工作前角和工作后角，并说明其工作角度与标注角度相比是增大还是减小。
车外槽（刀尖高于工件中心）
工作前角oe γ（ ）
工作后角oe α（ ）
7、图示的（a ）、（b ）、（c ）、（d ）为在同一车床上车削外圆的四种情况，若工件材料、刀具材料相同，均不使用切削液，切削面积A C 相等，试回答下列问题：
（1）在（a）、（b）两种情况中，总切削力F较小的是；刀具磨损较慢的是。（2）在c）、（d）两种情况中，背向切削力F P较小的是；刀具磨损较慢的是。
8 判断对错
(1) 计算车外圆的切削速度时，应按照待加工表面直径和已加工表面直径的平均值来计算。（）
(2)刀具的前角越大，切削越轻快，产生热量少，所以切削温度较低。
（）
(3)用中等速度切削脆性材料时容易产生积屑留。（）
(4)车削细长轴类零件外圆时，最好采用主偏角为90°的车刀。（）
(5)刀具的主偏角和副偏角选得适当小些，可以减小表面粗糙度。（）
(6)刀具后角的大小，可以根据加工情况不同而有所选择，可大些，可小些，也可为负值。
（）
(7)高速钢的工艺性比硬质合金好，所以用于制造各种复杂刀具。（）
(8)硬质合金的硬度和耐磨性比高速钢好，所以在相同条件下，它的前角比高速钢刀具选得
大些。（）
(9)切屑的种类是由工件的材料决定的，无法改变。（）
(10)节状切屑的形成过程是最典型的切屑过程，形成的表面质量也最好。
（）
(11)切削温度是指刀尖处的最高温度。（）
(12)因为硬质合金刀具的耐高温性能好，所以用它切削时一般不用切削液。
（）(13)刀具刃磨后，用于各刀面微观不平及刃磨后具有新的表面层组织，所以当开始切削时，
初期磨损最为缓慢。（）
(14)工件材料的切削加工性是以标准切削速度下，刀具使用寿命的大小作为比较标准的。
（）
(15)当刀具安装高于工件回转中心时，实际工作角度会使前角增大，后角减小。
（）
9、名词解释：
(1) 刀具寿命
(2)刀具耐用度
(3)材料的切削加工性
(4)加工硬化
(5)生产率
(6)工序
(7)定位
(8)加工余量
10、简答题
(1) 简述积屑瘤的形成过程，说明其对加工的影响，如何控制。
(2) 简述切削热的来源及其影响因素。
11、对照下图回答问题
(1)试分析下面各图所示安装方法中工件的定位情况，即各限制了哪几个自由度？属于哪种
定位？
(2)试分析加工下列各图所示零件，要保证图示的尺寸要求需限制工件的哪几个自由度？
12、机床传动系统分析与计算
(1) 根据下列传动系统表达式，说明主轴具有几种转速？并算出最高和最低转速。 （电机转速：1450r/min ）
电机－Ⅰ－5426－Ⅱ―???
???????????391636193322―Ⅲ－??????????37282638－主轴Ⅳ
电动机－230
130ΦΦ－Ⅰ－??
?
????
????????????????????????????－离合器（右合〕－－－离合器（左合〕－4034
34505030582243513856－主轴Ⅱ
(2) 下图是镗床主轴箱中、轴Ⅰ与轴Ⅱ间的传动图，分析图中M 1和M 2离合器开或合的不
同情况下，传动轴Ⅰ和Ⅱ间共有几种传动路线？列出每一种传动比计算式，并算出传动比。
(3) 根据下图所示的传动系统图，试列出其传动系统表达式，判断主轴有几种转速？并求主
轴Ⅴ的最高转速n max 和最低转速n min 各为多少？
金属工艺学复习题及答案
第二部分复习思考题 一、判断题 （）1. 当以很小的刀具前角、很大的进给量和很低的切削速度切削钢等塑性金属时形成的是节状切屑。√ （）2. 粗磨时应选粒度号大的磨粒，精磨时则应选细的磨粒。× （）3. 磨硬材料应选软砂轮，磨软材料应选硬砂轮。√ （）4. 砂轮的组织号越大，磨料所占体积百分比越大。× （）5. 麻花钻起导向作用的是两条螺旋形棱边。√ （）6. 铰孔既能提高孔的尺寸精度和表面粗糙度，也能纠正原有孔的位置误差。×（）7. 无心外圆磨削(纵磨)时，导轮的轴线与砂轮的轴线应平行。× （）8. 粗车L/D=4～10的细长轴类零件时，因工件刚性差，宜用一夹一顶的安装方法。× （）9. 镗床只能加工通孔，而不能加工盲孔。× （）10. 拉削加工只有一个主运动，生产率很高，适于各种批量的生产。× （）11. 粗基准即是粗加工定位基准。× （）12. 钨钛钻类硬质合金刀具适合加工脆性材料。× （）13. 车削锥面时，刀尖移动的轨迹与工件旋转轴线之间的夹角应等于工件锥面的两倍。× （）14. 当加工表面、刀具、切削用量中的切削速渡和进给量都不变时，完成的那一部分工序，称为一个工步。√ （）15. 积屑瘤使刀具的实际前角增大，并使切削轻快省力，所以对精加工有利。×（）16. 砂轮的硬度是指磨粒的硬度。× （）17. 钻孔既适用于单件生产，又适用于大批量生产。√ （）18. 由于拉刀一次行程就能把该工序中的待加工表面加工完毕，故其生产率很高。√ （）19. 精车时，刃倾角应取负值。× （）20. 在切削用量中，对切削温度影响最大的是进给量。× （）21. 车刀主偏角越大，刀尖散热条件越好。× （）22. 刨刀在切入工件时受到较大的冲击，因此刨刀的前角较小，刀尖圆弧较大。√（）23. 精车时，应选较小的背吃刀量、较小的进给量和较低的切削速度。× （）24. 扩孔可以在一定程度上纠正原孔轴线的偏斜。√ （）25. 用中等切削速度切削脆性金属材料容易产生积屑瘤。×
最新金属材料学课后习题总结
习题 第一章 1、何时不能直接淬火呢？本质粗晶粒钢为什么渗碳后不直接淬火？重结晶为什么可以细化晶粒？那么渗碳时为什么不选择重结晶温度进行A化？ 答：本质粗晶粒钢，必须缓冷后再加热进行重结晶，细化晶粒后再淬火。晶粒粗大。A 形核、长大过程。影响渗碳效果。 2、C是扩大还是缩小奥氏体相区元素？ 答：扩大。 3、Me对S、E点的影响？ 答：A形成元素均使S、E点向左下方移动。F形成元素使S、E点向左上方移动。 S点左移—共析C量减小；E点左移—出现莱氏体的C量降低。 4、合金钢加热均匀化与碳钢相比有什么区别? 答：由于合金元素阻碍碳原子扩散以及碳化物的分解，因此奥氏体化温度高、保温时间长。 5、对一般结构钢的成分设计时，要考虑其M S点不能太低，为什么? 答：M量少，Ar量多，影响强度。 6、W、Mo等元素对贝氏体转变影响不大，而对珠光体转变的推迟作用大，如何理解? 答：对于珠光体转变：Ti, V：主要是通过推迟（P转变时）K形核与长大来提高过冷γ的稳定性。 W，Mo： 1）推迟K形核与长大。 2）增加固溶体原子间的结合力，降低Fe的自扩散系数，增加Fe的扩散激活能。 3）减缓C的扩散。 对于贝氏体转变：W，Mo，V，Ti：增加C在γ相中的扩散激活能，降低扩散系数，推迟贝氏体转变，但作用比Cr，Mn，Ni小。 7、淬硬性和淬透性 答：淬硬性：指钢在淬火时硬化能力，用淬成马氏体可能得到的最高硬度表示。 淬透性：指由钢的表面量到钢的半马氏体区组织处的深度。 8、C在γ-Fe与α-Fe中溶解度不同，那个大？ 答：γ-Fe中，为八面体空隙，比α-Fe的四面体空隙大。 9、C、N原子在α-Fe中溶解度不同，那个大？ 答：N大，因为N的半径比C小。 10、合金钢中碳化物形成元素（V，Cr，Mo，Mn等）所形成的碳化物基本类型及其相对稳定性。 答：V：MC型；Cr：M7C3、M23C6型；Mo：M6C、M2C、M7C3型；Mn：M3C型。 复杂点阵：M23C6、M7C3、M3C、稳定性较差；简单点阵：M2C、MC、M6C稳定性好。 11、如何理解二次硬化与二次淬火？ 答：二次硬化：含高W、Mo、Cr、V钢淬火后回火时，由于析出细小弥散的特殊碳化物及回火冷却时A’转变为M回,使硬度不仅不下降，反而升高的现象称二次硬化。 二次淬火：在高合金钢中回火冷却时残余奥氏体转变为马氏体的现象称为二次淬火。
金属材料学基础试题及答案
金属材料的基本知识综合测试 一、判断题（正确的填√，错误的填×） 1、导热性好的金属散热也好，可用来制造散热器等零件。（） 2、一般，金属材料导热性比非金属材料差。（） 3、精密测量工具要选用膨胀系数较大的金属材料来制造。（） 4、易熔金属广泛用于火箭、导弹、飞机等。（） 5、铁磁性材料可用于变压器、测量仪表等。（） 6、δ、ψ值越大，表示材料的塑性越好。（） 7、维氏硬度测试手续较繁，不宜用于成批生产的常规检验。（） 8、布氏硬度不能测试很硬的工件。（） 9、布氏硬度与洛氏硬度实验条件不同，两种硬度没有换算关系。（） 10、布氏硬度试验常用于成品件和较薄工件的硬度。 11、在F、D一定时，布氏硬度值仅与压痕直径的大小有关，直径愈小，硬度值愈大。（） 12、材料硬度越高，耐磨性越好，抵抗局部变形的能力也越强。（） 13、疲劳强度是考虑交变载荷作用下材料表现出来的性能。（） 14、20钢比T12钢的含碳量高。（） 15、金属材料的工艺性能有铸造性、锻压性，焊接性、热处理性能、切削加工性能、硬度、强度等。（） 16、金属材料愈硬愈好切削加工。（） 17、含碳量大于0.60%的钢为高碳钢，合金元素总含量大于10%的钢为高合金钢。（） 18、T10钢的平均含碳量比60Si2Mn的高。（） 19、一般来说低碳钢的锻压性最好，中碳钢次之，高碳钢最差。（） 20、布氏硬度的代号为HV，而洛氏硬度的代号为HR。（） 21、疲劳强度是考虑交变载荷作用下材料表现出来的性能。（） 22、某工人加工时，测量金属工件合格，交检验员后发现尺寸变动，其原因可能是金属材料有弹性变形。（） 二、选择题 1、下列性能不属于金属材料物理性能的是（）。 A、熔点 B、热膨胀性 C、耐腐蚀性 D、磁性 2、下列材料导电性最好的是（）。 A、铜 B、铝 C、铁烙合金 D、银 3、下列材料导热性最好的是（）。 A、银 B、塑料 C、铜 D、铝 4、铸造性能最好的是（）。 A、铸铁 B、灰口铸铁 C、铸造铝合金 D、铸造铝合金 5、锻压性最好的是（）。
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。( √)
金属工艺学试题及答案
金属工艺学试题及答案? 一、填空（每空0.5分，共10分）? 1．影响金属充型能力的因素有：?金属成分?、?温度和压力??和?铸型填充条件?。? 2．可锻性常用金属的?塑性?和?变形抗力?来综合衡量。?3．镶嵌件一般用?压力?铸造?方法制造，而?离心?铸造方法便?于浇注双金属铸件。?? 4．金属型铸造采用金属材料制作铸型，为保证铸件质量需要在工艺上常采取?的措施包括：?喷刷涂料?、保持合适的工作温度?、?严格控制开型时间?、?浇注灰口铸铁件要防止产生白口组织?。? 5．锤上模锻的锻模模膛根据其功用不同，可分?为模锻模膛?、?制坯模膛??两大类。? 6．落料件尺寸取决于?凹?模刃口尺寸，冲孔件的尺寸取决于?凸??模刃口尺寸。? 7．埋弧自动焊常用来焊接?长的直线?焊缝和?较大直径的环形?焊缝。?8．电弧燃烧非常稳定，可焊接很薄的箔材的电弧焊方法是?等离子弧焊?。?9．钎焊可根据钎料熔点的不同分为?软钎焊?和?硬钎焊?。?二、简答题（共15分）? 1．什么是结构斜度？什么是拔模斜度？二者有何区别？（3分）? 拔模斜度：铸件上垂直分型面的各个侧面应具有斜度，以便于把模样（或型芯）从型砂中（或从芯盒中）取出，并避免破坏型腔（或型芯）。此斜度称为拔模斜度。? 结构斜度：凡垂直分型面的非加工表面都应设计出斜度，以利于造型时拔模，并确保型腔质量。?结构斜度是在零件图上非加工表面设计的斜度，一般斜度值比较大。? 拔模斜度是在铸造工艺图上方便起模，在垂直分型面的各个侧面设计的工艺斜度，一般斜度比较小。有结构斜度的表面，不加工艺斜度。?
2．下面铸件有几种分型面？分别在图上标出。大批量生产时应选哪一种？为什么？?（3分）? 分模两箱造型，分型面只有一个，生产效率高；?型芯呈水平状态，便于安放且稳定。? 3．说明模锻件为什么要有斜度和圆角？（2分）?斜度：便于从模膛中取出锻件；? 圆角：增大锻件强度，使锻造时金属易于充满模膛，避免锻模上的内尖角处产生裂纹，减缓锻模外尖角处的磨损，从而提高锻模的使用寿命 一．单项选择题（共15分，每题1分）? 1.在成品上测硬度应用（?C?）? A布氏硬度法??B维氏硬度法??C洛氏硬度法?2.在1000℃时，纯铁的晶格类型是（?A?）?A面心立方晶格??B体心立方晶格??CFe???3.汽车大弹簧的最终热处理是（C??）?A低温回火??B表面淬火??C中温回火?4.45钢属于何种钢（??B）? A普通碳素结构钢??B优质碳素结构钢??C碳素工具钢?5.为了防止铸件在铸件产生热应力，在工艺上常采用（?B?）?A同时凝固??B顺序凝固??C逐层凝固?6.冲孔模具的凸模尺寸应为（?A?）? A图纸尺寸??B图纸尺寸加上二倍的间隙??C图纸尺寸减轻二倍的间隙?7.成批生产活扳手应用（?C?）A自由锻??B胎膜锻??C锤上模锻? 8.?焊接结束后，纵焊缝的焊道所产生的应力为（?B?）?A没有应力??B拉应力??C 压应力?? 9.车外圆时，沿工件直径方向上的分力称为（?C?）?A主切削力??B进给力?C?背向力? 10.?在正交平面中测量的刀具角度是（?A?）?A前角??B主偏角?C刃倾角?
2008级金属材料学习题
金属材料学习题集 ※<习题一> 第一章复习思考题-1 1．描述下列元素在普通碳素钢的作用：(a)锰、(b)硫、(c)磷、(d)硅。 2．为什么钢中的硫化锰夹杂要比硫化亚铁夹杂好? 3．为什么要向普通碳素钢中添加合金元素以制造合金钢? ※<习题二> 复习思考题-2 8．合金元素V、Cr、W、Mo、Mn、Co、Ni、Cu、Ti、Al中哪些是铁素体形成元素？哪些是奥氏体形成元素？哪些能在α-Fe中形成无限固溶体？哪些能在 γ-Fe 中形成无限固溶体？ 9．钢中常见的碳化物类型主要有几种？哪一种碳化物最不稳定？ 10．分析合金元素对Fe-Fe3C相图影响规律对热处理工艺实施有哪些指导意义? 11．钢在加热转变时，为什么含有强碳化物形成元素的钢奥氏体晶粒不易长大？12．简述合金元素对钢过冷奥氏体等温分解C曲线的影响规律？ 13．合金元素提高钢的回火稳定性的原因何在? 15．叙述低合金钢的第二类回火脆性？ ※<习题三> 复习思考题-3 16．防止钢铁材料腐蚀途径有哪些? 17．钢材的强度随温度的变化将发生变化,从合金化的角度考虑如何提高钢的热强性? 18略述沉淀强化Al-4％Cu合金所必需的三个主要步骤。 ※<习题四> Ch2 复习思考题 1.对工程应用来说，普通碳素钢的主要局限性是哪些?工程构件用合金结构钢的成分和性能要求是什么? 2. 合金元素在低合金高强度结构钢中的作用是什么？为什么考虑低C？具体分析Mn、Si，Al、Nb、V、Ti，Cu、P、Cr、Ni对低合金高强钢性能的影响？ 3.什么是微合金化钢？什么是生产微合金化钢的主要添加元素？微合金化元素 在微合金化钢中的作用是什么？ 4.根据合金元素在钢中的作用规律，结合低合金高强度结构钢的性能要求，分析讨论低合金高强度结构钢中合金元素的作用 复习思考题-1 1．结合渗碳钢20CrMnTi和20Cr2Ni4A的热处理工艺规范，分析其热处理特点。2．合金元素在机器零件用钢中的作用是什么？就下列合金元素（Cr、Mn、Si、Ni、Mo、Al、Ti、W、V、B）各举一例钢种指出其作用是什么？
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金属材料热处理与加工应用题库及答案 目录 项目一金属材料与热处理 (2) 一、单选（共46 题） (2) 二、判断（共 2 题） (4) 三、填空（共15 题） (4) 四、名词解释（共12 题） (5) 五、简答（共 6 题） (5) 项目二热加工工艺 (7) 一、单选（共32 题） (7) 二、判断（共18 题） (8) 三、填空（共16 题） (9) 四、名词解释（共 5 题） (9) 五、简答（共14 题） (10) 项目三冷加工工艺 (13) 一、填空（共 3 题） (13) 二、简答（共 2 题） (13)
项目一 金属材料与热处理 一、单选（共 46 题） 1?金属a —Fe 属于（A ）晶格。 A.体心立方 B 面心立方 C 密排六方晶格 D 斜排立方晶格 2?铁与碳形成的稳定化合物 Fe 3C 称为：（C ） A.铁素体 B 奥氏体 C 渗碳体 D 珠光体 3.强度和硬度都较高的铁碳合金是 ：（ A )° A.珠光体 B 渗碳体 C 奥氏体 D.铁素体 4.碳在丫一Fe 中的间隙固溶体， 称为：（ B )° A.铁素体 B 奥氏体 C 渗碳体 D.珠光体 4.硬度高而极脆的铁碳合金是： C )。 A.铁素体 B 奥氏体 C 渗碳体 D.珠光体 5.由丫一Fe 转变成a —Fe 是属于：（ D )° A.共析转变 B 共晶转变 C 晶粒变 D.同素异构转变 6.铁素体（F ） 是：（ D ）。 A.纯铁 B 混合物 C 化合物 D.固溶体 7.金属结晶时， 冷却速度越快，其实际结晶温度将：（ B ）。 A. 越高 B 越低 C 越接近理论结晶温度 D 固溶体 8.为细化晶粒， 可采用：（ B 。 A.快速浇注 B 加变质剂 C.以砂型代金属型 D.固溶体 9.晶体中的位错属于：（ C ）。 A.体缺陷 B 面缺陷 C 线缺陷 D.点缺 陷 10. 下列哪种是 高级优质钢：（ C )。 A.10 号钢 B.T 7 C.T 8 A D.30Cr 11. 优质碳素结构钢“ 4 5”，其中钢的平均含碳量为：（ C ）。 A.45% B0.O45 % C0.45 % D4.5 % 12. 优质碳钢的钢号是以（ A ）命名。 A.含碳量 B 硬度 C 抗拉强度 D 屈服极限 13. 优质碳素钢之所以优质，是因为有害成分（ B ）含量少。 A.碳 B.硫 C.硅 D.锰 14. 碳素工具钢的钢号中数字表示钢中平均含碳量的（ C ）。 A.十分数 B.百分数 C.千分数 D.万分数 1 5 .碳钢中含硫量过高时，将容易引起（ B ）。 A.冷脆 B 热脆 C 氢脆 D.兰脆 16.选用钢材应以（ C ）为基础。 A.硬度 B 含碳量 C 综合机械性能 D 价格 17.属于中碳钢的是（B ）° A.20 号钢 B.30号钢 C.60 号钢 D.70 号 钢 18.下列金属中， 焊接性最差的是（ D )。 A. 低碳钢 B 中碳钢 C.高碳钢 D.铸铁
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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。
金属工艺学复习题及答案
一.名词解释 1.强度：金属材料在力的作用下，抵抗塑性形变和断裂的能力。 2.塑性：金属材料在力的作用下产生不可逆永久形变的能力。 3.硬度： 金属材料表面抵抗局部形变，特别是塑性形变，压痕，划痕的能力。4.冲击韧性：金属材料断裂前吸收的形变能量的能力。5.疲劳强度：承受循环应力的零件在工作一段时间后，有时突然发生断裂，而其所承受的应力往往低于该金属材料的屈服点的断裂。6. 同素异构转变：随着温度的改变，固态金属的晶格也随之改变的现象。7.铁素体：碳溶解于X-Fe中形成的固溶体8.奥氏体：碳溶入r-Fe中形成的固溶体。9.珠光体：铁素体和渗碳体组成的机械混合物。10.莱氏体：奥氏体和渗碳体组成的机械混合物为高温莱氏体；高温莱氏体冷却到727C以下时，将转变为珠光体和渗碳体的机械混合物为低温莱氏体。11.退火：将钢加热，保温，然后随炉或埋入灰中使其缓慢冷却的热处理工艺。12.正火：将钢加热到30-50C或Ac cm以上30-50C，保温后在空气中冷却的热处理工艺。13.淬火：将钢加热到Ac3或Ac1以上30-50C，保温在淬火介质中快速冷却，以获得马氏体组织的热处理工艺。14.回火：将淬火的钢重新加热到Ac1以下某温度，保温后冷却到室温的热处理工艺。15.铸造：将液态金属浇注到铸型中，待其冷却凝固，以获得一定形状，尺寸和性能的毛坯或零件的成型方法。16.铸造性能：指金属在铸造成型时获得外形准确，内部健全铸件的能力。 17.铸造工艺图：在零件图上用各种工艺符号及参数表示出铸造工艺方案的图形。18.铸件的浇注位置：指浇注时铸件在型内所处的 空间位置。19.铸件的分型面：指铸型组元间的结合面。20.压力加工：也叫金属塑性加工，金属在外压力的作用下使其变形而获得的所需零件的方法，其包括锻造，冲压，挤压，轧制，拉拔等21.自由锻：只用简单的通用性工具，或在锻造设备的上，下砧间直接使坯料变形而获得所需的集合形状及内部质量锻件的方法。22.模锻：利用锻模使坯料形变而获得锻件的锻造方法。23.板料冲压：使板料经分离或成形而获得制件的工艺。24.26.焊接：通过加热或加压(或两者并用),使工件产生原子间结合的一种连接方法。27. 以连续送进的焊丝作为电极进行焊接的焊接方法。29.钎焊：利用熔点比焊件低的钎料作填充金属，加热时钎料熔化而将工件连接起来的焊接方法。 二. 牌号含义说明 1.Q235:钢种厚度小于16mm时的最低屈服点为235Mpa的碳素结构钢。 2.Q215：钢材厚度小于16mm时最低屈服点为215Mpa的碳素钢。 3.20钢：表示平均含碳量为0.20%的优质碳素结构钢。 4.45钢：表示平均含碳量为0.45%的优质碳素结构钢。 5.T10A：表示平均含碳量为1.0%的高级优质碳素工具钢。 6.T8：表示平均含碳量为0.8%的碳素工具钢。 7.40Cr:含碳量0.004%的Cr合金结构钢。 8.9SiCr：含碳量为0.009%的硫镉合金工具钢。 9.HT250:表示直径30MM单铸试棒最低抗拉强度值为250Mpa的普通灰铸铁。10.KTH300-06:抗拉强度为300Mpa伸长率为6的黑心可锻铸铁。11.KTZ450-06: 抗拉强度为450Mpa伸长率为6的灰铸铁。12.QT800-2:抗拉强度为800Mpa 伸长率为2的球墨铸铁。13.J422焊条:抗拉强度为22钛钙型结构钢焊条。14.J507焊条：抗拉强度为50的低氢钠型结构钢焊条。 三.简答题 1.简述液态金属的结晶过程：开始时，也液态中先出现的一些极小晶体，称为晶核。在这些晶核中，有些是依靠原子自发的聚集在一起，按金属晶体有规律排列而成，这些晶核称为自发晶核。金属的冷却速度越快自发晶核越多。另外，液态中有时有些高熔点杂质形成微小的固体质点，其中某些质点也可以起晶核作用，这些晶核称为外来晶核或非自发晶核。在晶核出现后，液态金属的原子就以他为中心，按一定几何形状不断的排列起来形成晶体。晶体沿着个方向发展的速度是不均匀的，通常按照一次晶轴、二次晶轴……呈树枝状长大。在原有晶体长大的同时，在剩余液态中有陆续出现新晶核，这些晶核也同样长大成晶体，就这样液体越来越少。当晶体长大到与相邻的晶体相互抵触时，这个方向的长大便停止了。当晶体都彼此相遇、液态耗尽时结晶过程结束。 2.简述晶粒大小对力学性能的影响：一般来说，同一成分的金属，晶粒越细起强度、硬度越高，而其塑性和韧性也越好。 3.试分析含碳量为0.45%的钢从高温到低温过程中的组织转变，并用铁碳状态图加以说明：液态----液态奥氏体----奥氏体----奥氏体+铁素体------珠光体+铁素体。 4.试分析含碳量为1.0%的钢从高温到低温过程的组织转变，并用铁碳合金状态图加以说明。液态----液态奥氏体----奥氏体----奥氏体+铁素体------珠光体+铁素体。 5.简述退火和正火的目的：完全退火能降低硬度，改善切削加工性；正火将钢进行重结晶，从而解决铸钢件、锻件的粗大晶粒和组织不均问题。 6.简述淬火和回火的目的：淬火时为了获得马氏体组织；回火的目的是消除淬火内应力以降低钢的脆性，防止产生裂纹同时也使钢获得所需的力学性能。 7.简要分析铸造生产的特点：1.可制成形状复杂、特别是具有复杂内腔的毛坯。2.适应范围广。3.铸造可以直接利用成本低廉的费机件和切削，设备费用较低。 8.试举出5种特种铸造方法：熔模铸造，消失模铸造，金属型铸造，压力铸造和离心铸造。 9.合金的流动性不良容易在铸件中形成什么缺陷：合金的流动性越不好，充型能力越弱，越不便于浇注出轮廓清晰、薄而复杂的铸件。同时不利于非金属夹杂物和气体的上浮和排出，还不利于对合金冷凝过程所产生的收缩进行补缩。
金属材料学思考题标准答案2
金属材料学思考题答案2 绪论、第一章、第二章 1．钢中的碳化物按点阵结构分为哪两大类，各有什么特点？ 答：分为简单点阵结构和复杂点阵结构，前者熔点高、硬度高、稳定性好，后者硬度低、熔点低、稳定性差。 2．何为回火稳定性、回火脆性、热硬性？合金元素对回火转变有哪些影响？ 答： 回火稳定性：淬火钢对回火过程中发生的各种软化倾向（如马氏体的分解、残余奥氏体的分解、碳化物的析出与铁素体的再结晶）的抵抗能力 回火脆性：在200-350℃之间和450-650℃之间回火，冲击吸收能量不但没有升高反而显著下降的现象 热硬性：钢在较高温度下，仍能保持较高硬度的性能 合金元素对回火转变的影响：①Ni、Mn影响很小，②碳化物形成元素阻止马氏体分解，提高回火稳定性，产生二次硬化，抑制C和合金元素扩散。③Si比较特殊：小于300℃时强烈延缓马氏体分解， 3．合金元素对Fe-Fe3C相图S、E点有什么影响？这种影响意味着什么？ 答：凡是扩大奥氏体相区的元素均使S、E点向左下方移动，如Mn、Ni等； 凡是封闭奥氏体相区的元素均使S、E点向左上方移动，如Cr、Si、Mo等？ E点左移：出现莱氏体组织的含碳量降低，这样钢中碳的质量分数不足2％时就可以出现共晶莱氏体。S点左移：钢中含碳量小于0.77％时，就会变为过共析钢而析出二次渗碳体。 4．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。 1）淬透性：40CrNiMo 〉40CrMn 〉 40CrNi 〉 40Cr 2）回火稳定性：40CrNiMo 〉40CrNi 〉 40CrMn 〉 40Cr 3）奥氏体晶粒长大倾向：40CrMn 〉 40Cr 〉 40CrNi 〉 40CrNiMo 4）韧性：40CrNiMo 〉40CrNi 〉40Cr〉40CrMn (Mn少量时细化组织) 5）回火脆性： 40CrMn 〉40CrNi> 40Cr 〉40CrNiMo 5.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”？从强化机理和相变过程来分析（不是单一的合金元素作用） 合金元素除了通过强化铁素体，从而提高退火态钢的强度外，还通过合金化降低共析点，相对提高珠光体的数量使其强度提高。其次合金元素还使过冷奥氏体稳定性提高，C曲线右移，在相同冷却条件下使铁素体和碳化物的分散度增加，从而提高强度。 然而，尽管合金元素可以改善退火态钢的性能但效果远没有淬火回火后的性能改变大。 除钴外，所有合金元素均提高钢的淬透性，可以使较大尺寸的零件淬火后沿整个截面得到均匀的马氏体组织。大多数合金元素都有阻止奥氏体晶粒长大的倾向（Mn除外），从而细化晶粒，使淬火后的马氏体组织均匀细小。
(完整版)金属材料与热处理题库及答案
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。( √)
《金属材料学》考试真题及答案
一、选择题 1、细化晶粒对钢性能的贡献是强化同时韧化；提高钢淬透性的主要作用是使零件整个断面性能 趋于一致，能采用比较缓和的方式冷却。 2、滚动轴承钢GCr15的Cr质量分数含量为 1.5% 。滚动轴承钢中碳化物不均匀性主要是指碳化物液析、带状碳化物、网状碳化物。 3、选择零件材料的一般原则是使用性能要求、工艺性要求和经济性要求等。 4、凡是扩大丫区的元素均使Fe-C相图中S、E点向左下方移动，例Ni、Mn等元素；凡封闭Y区的元素使S、E点向左上方移动，例Cr、Si、Mo等元素。S点左移意味着共析碳含量减少，E点左移 意味着出现莱氏体的碳含量减少。 5、铝合金可分铸造铝合金和变形铝，变形铝又可分硬铝、超硬铝、锻铝和 防锈铝。 6、H62是表示压力加工黄铜的一个牌号，主要成份及名义含量是Cu62% Zn38% 。 7、在非调质钢中常用微合金化元素有Ti、V Nb N等，这些元素的主要作用是____________ 细化组织和相间沉淀析出强化。 8、球铁的力学性能高于灰铁是因为球铁中石墨的断面切割效应、石墨应力集中效应要比灰铁小 得多。 9、铝合金热处理包括固溶处理和时效硬化两过程,和钢的热处理最大区别是铝合金没有同 素异构相变。 1、钢的合金化基本原则是多元适量、复合加入。在钢中细化晶粒作用较大的合金元素有Ti、V Nb 等，细化晶粒对钢性能的作用是既强化又韧化。 2、在钢中，常见碳化物形成元素有Ti、Nb V Mo W Cr、（按强弱顺序排列，列举5个以上）。钢中二元碳化物分为两类：r c/r M < 0.59为简单点阵结构，有MC和M2C 型；r°/r M > 0.59为复杂点阵结构，有M23C6 、 M7C和M3C型。 3、选择零件材料的一般原则是使用性能要求、工艺性要求和经济性要求等。汽车变速箱齿轮常用20CrMnTi 钢制造，经渗碳和淬回火热处理。 4、奥氏体不锈钢1Cr18Ni9晶界腐蚀倾向比较大，产生晶界腐蚀的主要原因是晶界析出Cr 23C6，导致晶界区贫Cr ，为防止或减轻晶界腐蚀，在合金化方面主要措施有降低碳量、加入Ti、V Nb强 碳化物元素。 5、影响铸铁石墨化的主要因素有碳当量、冷却速度。球墨铸铁在浇注时 要经过孕育处理和球化处理。 6、铁基固溶体的形成有一定规律，影响组元在置换固溶体中溶解情况的因素有：溶剂与溶质原子的点 阵结构、原子尺寸因素、电子结构。 7、对耐热钢最基本的性能要求是良好的高温强度和塑性、良好的化学稳定性。常用的抗氧化合金 元素是Cr 、Al 、Si 。 1、钢中二元碳化物分为二类：r c/ r M< 0.59，为简单点阵结构，有MC和 ______________ 型；r c/ 5> 0.59，为复杂点阵结构,有MC M7C3和M23C6 型。两者相比，前者的性能特点是硬度高、熔点高和 稳定性好。 2、凡能扩大丫区的元素使铁碳相图中S、E点向左下方移动，例Mn Ni_等元素（列岀2个）；使丫区缩小的元素使S、E点向左上方移动, 例Cr 、Mo W 等元素（列出3个）。 3、提高钢淬透性的作用是获得均匀的组织，满足力学性能要求_________ 、 能采取比较缓慢的冷却方式以减少变形、开裂倾向_______ 。 4、高锰耐磨钢（如ZGMn13经水韧处理后得到奥氏体组织。在高应力磨损条件下，硬度提高而耐 磨，其原因是加工硬化___________ 及________ 。
《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）
金属工艺学试题集
第一部分 金属材料及热处理 一、填空题： 1.45钢水淬后硬度为，T10A水淬后硬度为。 2.45钢经调质处理后，硬度可为。 3. 45钢作为工夹具时，工作部分硬度为HRC40—45，应进行和热处理工艺。 4.T10A要求硬度为HRC58—64，应进行和热处理工艺。 5.GCr15滚动轴承钢的最终热处理工艺是。 6.20CrMnTi是钢；其主要热处理工艺是。 7.40Cr是钢；其主要热处理工艺是。 8．高速钢多次锻打的目的是；采用1260℃～1280℃加热的目的是；多次回火的目的是。 9.渗碳钢的含碳量一般为；渗碳后表面组织为；心部组织为 。 10.调制刚的含碳量一般为；经调制热处理后组织为。 11.金属的机械性能指标有，，， ，。 12.各种热处理工艺过程都是由，， 三个阶段组成的。 13.完全退火适用于钢；正火适用于钢；钢用水做淬火剂；用油做淬火剂。 14.淬火的主要目的是；过共析钢正火的主要目的； 完全退火的目的是。 15.过冷奥氏体经不同温度，等温转变后的组织有，， ，，。 16.ICr18Ni9Ti中的Cr的作用是， Ti的作用是。 17.40CrNiMo中的Ni的作用是， Mo的作用是。 18.W18Cr4v中的W的作用是。 19.下列杂志元素对钢的机械性能的主要影响为：P ，S ， Si ， Mn 。 20.Cu在钢中的主要作用是。 21.铁碳合金在常温下的组织有，，，， ，，，。 22.常见的铸铁主要有，，， ，。应用最多的是铸铁。23. 和的合金叫黄铜；和的合金叫青铜。 24.为使高碳钢具有较高硬度时，常采用热处理工艺；为使高碳钢降低 硬度时，常采用热处理工艺；为使中碳钢具有一定综合机械性能，常采用热处理工艺；为使低碳钢表面耐磨，常采用 并；为使钢具有良好的切削加工性能可在钢中添加合金元素
金属材料学课后习题答案
金属材料学习题与思考题 第七章铸铁 1、铸铁与碳钢相比，在成分、组织和性能上有什么区别？ （1）白口铸铁：含碳量约2.5%,硅在1%以下白口铸铁中的碳全部以渗透碳体（Fe3c）形式存在，因断口呈亮白色。故称白口铸铁，由于有大量硬而脆的Fe3c，白口铸铁硬度高、脆性大、很难加工。因此，在工业应用方面很少直接使用，只用于少数要求耐磨而不受冲击的制件，如拔丝模、球磨机铁球等。大多用作炼钢和可锻铸铁的坯料 （2）灰口铸铁；含碳量大于4.3％，铸铁中的碳大部或全部以自由状态片状石墨存在。断口呈灰色。它具有良好铸造性能、切削加工性好，减磨性，耐磨性好、加上它熔化配料简单，成本低、广泛用于制造结构复杂铸件和耐磨件。（3）钢的成分要复杂的多，而且性能也是各不相同钢是含碳量在0.04%-2.3%之间的铁碳合金。我们通常将其与铁合称为钢铁，为了保证其韧性和塑性，含碳量一般不超过1.7%。钢的主要元素除铁、碳外，还有硅、锰、硫、磷等，而且钢还根据品质分类为①普通钢（P≤0.045%，S≤0.050%）②优质钢（P、S均≤0.035%）③高级优质钢（P≤0.035%，S≤0.030%）按照化学成分又分①碳素钢：.低碳钢（C≤0.25%）.中碳钢（C≤0.25~0.60%）.高碳钢（C≤0.60%）。 ②合金钢：低合金钢（合金元素总含量≤5%）.中合金钢（合金元素总含量＞5~10%）.高合金钢（合金元素总含量＞10%）。 2、C、Si、Mn、P、S元素对铸铁石墨化有什么影响？为什么三低（C、Si、Mn低）一高（S高）的铸铁易出现白口？ （1）合金元素可以分为促进石墨化元素和阻碍石墨化元素，顺序为： Al、C、Si、Ti、Ni、P、Co、Zr、Nb、W、Mn、S、Cr、V、Fe、Mg、Ce、B等。其中，Nb为中性元素，向左促进程度加强，向右阻碍程度加强。C和Si是铸铁中主要的强烈促进石墨化元素，为综合考虑它们的影响，引入碳当量CE = C% + 1/3Si%，一般CE≈4%，接近共晶点。S是强烈阻碍石墨化元素，降低铸铁的铸造和力学性能，控制其含量。 （2）铸铁的含碳量高，脆性大，焊接性很差，在焊接过程中易产生白口组织和裂纹。 白口组织是由于在铸铁补焊时，碳、硅等促进石墨化元素大量烧损，且补焊区冷速快，在焊缝区石墨化过程来不及进行而产生的。白口铸铁硬而脆，切削加工性能很差。采用含碳、硅量高的铸铁焊接材料或镍基合金、铜镍合金、高钒钢等非铸铁焊接材料，或补焊时进行预热缓冷使石墨充分析出，或采用钎焊，可避免出现白口组织，。 3、铸铁壁厚对石墨化有什么影响？冷速越快，不利于铸铁的石墨化，这主要取决于浇注温度、铸型材料的导热能力及铸件壁厚等因素。冷速过快，第二阶段石墨化难以充分进行。 4、石墨形态是铸铁性能特点的主要矛盾因素，试分别比较说明石墨形态对灰铸铁和球墨铸铁力学性能及热处理工艺的影响。墨的数量、大小和分布对铸铁的性能有显著影响。如片状石墨，数量越多对基体的削弱作用和应力集中程度越大。 石墨形状影响铸铁性能：片状、团絮状、球状。对于灰铸铁，热处理仅能改变基体组织，改变不了石墨形态，热处理不能明显改善灰铸铁的力学性能。 球墨铸铁是石墨呈球体的灰铸铁，简称球铁。由于球墨铸铁中的石墨呈球状，对基体的割裂作用大为减少，球铁比灰铸铁及可锻铸铁具有高得多的强度、塑性和韧性。 5、球墨铸铁的性能特点及用途是什么？ 球墨铸铁。将灰口铸铁铁水经球化处理后获得，析出的石墨呈球状，简称球铁。比普通灰口铸铁有较高强度、较好韧性和塑性。用于制造内燃机、汽车零部件及农机具等.。 珠光体型球墨铸铁——柴油机的曲轴、连杆、齿轮；机床主轴、蜗轮、蜗杆；轧钢机的轧辊；水压机的工作缸、缸套、活塞等。铁素体型球墨铸铁——受压阀门、机器底座、汽车后桥壳等。 6、和刚相比，球墨铸铁的热处理原理有什么异同？ 球墨铸铁的热处理主要有退火、正火、淬火加回火、等温淬火等。 7、HT200、HT350、KTH300-06、QT400、QT600各是什么铸铁？数字代表什么意义？各具有什么样的基体和石墨形态？说明他们的力学性能特点及用途。 （1）灰铸铁常用型号为HT100/HT150/HT200/HT250/HT300/HT350 球墨铸铁常用型号为QT400-18/QT400-15/QT450-10/QT500-7/QT600-3/QT700-2/QT800-2/QT900-2 黑心可锻铸铁常用牌号为KTH300-06/KTH350-10/KTZ450-06/KTZ550-04/KTZ650-02/KTZ700-02,其中KTH300-06适用于气密性零件,KTH380-08适用于水暖件，KTH350-10适用于阀门、汽车底盘。