目錄

緒論、第一章.....................................................錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。

第二章...........................................................錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。

第三章...........................................................錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。

第四章...........................................................錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。

第五章...........................................................錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。

第六章...........................................................錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。

第七章...........................................................錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。

第八章...........................................................錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。

第九、十、十一章.................................................錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。

第十二章.........................................................錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。

華中科技大學(xué)材料學(xué)院工程材料學(xué)精品課程組

工程材料學(xué)習(xí)題

緒論、第一章

一.填空題

1.納米材料是指尺寸在之間的超細(xì)微粒，與老式固體材料具有某些特殊的效

應(yīng)，例如、和O

2.固體物質(zhì)按其原子（離子、分子）匯集的組態(tài)來(lái)講，可以分為和

___________兩大類(lèi)。

3.工程材料上常用的硬度表達(dá)有、、、

以及等。

4.在工程材料上按照材料的化學(xué)成分、結(jié)合鍵的特點(diǎn)將工程材料分

為、、以及等幾大類(lèi)。

5.結(jié)合鍵是指.

6.材料的性能重要包括、和三個(gè)方面。

7.金屬晶體比離子晶體具有較曰勺導(dǎo)電能力。

8.低碳鋼拉伸試驗(yàn)的過(guò)程可以分為彈性變形、和三個(gè)階段。

9.金屬塑性的指標(biāo)重要有和兩種。

二.選擇題

1.金屬鍵的特點(diǎn)是：

A.具有飽和性B.沒(méi)有飽和性C.具有各向異性D.具有方向性

2.共價(jià)晶體具有：

A.高強(qiáng)度B.低熔點(diǎn)C.不穩(wěn)定構(gòu)造D.高導(dǎo)電性

3.決定晶體構(gòu)造和性能最本質(zhì)的原因是：

A.原子間H勺結(jié)合力B原子間R勺距離C.原子H勺大小I).原子的電負(fù)性

4.在原子的聚合體中，若原子間距為平衡距離時(shí)，作規(guī)則排列，并處在穩(wěn)定狀態(tài)，則其

對(duì)應(yīng)的能量分布為:

A.最高B.最低C.居中D.不確定

5.稀土金屬屬于：

A.黑色金屬B.有色金屬C.易熔金屬D.難容金屬

6.洛氏硬度的符號(hào)是：

A.HBB.HRC.WI).IIS

7.表達(dá)金屬材料屈服強(qiáng)度的符號(hào)是o

A.0eB.。8C.。KD.0-1

8.下列不屬于材料的物理性能的是：

A.熱膨脹性B.電性能C.磁性能1).抗氧化性

三.判斷題

1.物質(zhì)的狀態(tài)反應(yīng)了原子或分子之間的互相作用和他們的熱運(yùn)動(dòng)。

2.用布氏硬度測(cè)量硬度時(shí)，壓頭為鋼球，用符號(hào)HBS表達(dá)。

3.用布氏硬度測(cè)量硬度時(shí)，壓頭為硬質(zhì)合金球，用符號(hào)HBW表之。

4.金屬材料的機(jī)械性能可以理解為金屬材料口勺失效抗力。

四.問(wèn)答題

1.工程材料是怎樣分類(lèi)的？它們之間性能的重要差異表目前哪里？工程材料與功能材料H勺

大體概念是什么？

2.材料的I彈性模量E日勺工程含義是什么？它和零件日勺剛度有何關(guān)系？

3.闡明如下符號(hào)的意義和單位。

(1)。,；(2)。，(。篦)：(3)?！?4)6；(5)力；(6)

0-1；(7)Qk；(8)Ki；(9)Kic.；

4.既有原則圓柱形的長(zhǎng)、短式樣各一根,原始直徑D,后10mm，經(jīng)拉伸試驗(yàn)測(cè)得其伸長(zhǎng)率

85,8Kl均為25%,求兩試樣拉斷時(shí)標(biāo)距長(zhǎng)度。

5.6與小兩個(gè)性能指標(biāo)，那個(gè)表征材料的塑性更精確？型性指標(biāo)在工程上有哪些實(shí)際意

義？

6.5指標(biāo)有什么實(shí)用意義？

7.比較布氏、洛氏、維氏硬度的測(cè)量原理及應(yīng)用范圍。

8.在零件設(shè)計(jì)中必須考慮的力學(xué)性能指標(biāo)有哪些？為何？

第二章

一.填空題

1.在晶體學(xué)中，一般按晶胞中三個(gè)棱邊的長(zhǎng)度及夾角與否相等，尚有夾角與否為直角的

原則，將所有晶體分為種晶系，種晶胞。

2.純金屬常見(jiàn)的晶體構(gòu)造重要有、和。

3.點(diǎn)缺陷的三種體現(xiàn)形式為、和。

4.在立方晶系中，｛120｝晶面族包括。

5.位錯(cuò)分為兩中，它們是和,多出半面原子是位錯(cuò)

所特有的。

6.丫-Fe、a-FeB^J晶胞為日勺原子數(shù)分別是和。

7.每個(gè)體心立方晶胞在品核中實(shí)際具有原子，致密度為o

8.每個(gè)面心立方晶胞在晶核中實(shí)際具有原子，致密度為o

二.選擇題

1.晶體中的位錯(cuò)屬于：

A.體缺陷B.面缺陷C.線缺陷D.點(diǎn)缺陷

2.a-Fe和Y-Fe分別屬于晶格類(lèi)型。

A.面心立方和體心立方B.體心立方和面心立方

C.均為面心立方D.面心立方和密排六方

3.當(dāng)鐵發(fā)生如下同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變時(shí)：Y-Fe到a-Fe,其體枳將：

A.膨脹B.不變C.縮小D.有些方向膨脹，有些方向收縮

4.常見(jiàn)金屬金、銀、銅、鋁室溫下的晶格類(lèi)型o

A.與a-Fe相似B.與Y-Fe相似C.與3-Fe相似D.與Zn相似

5.在面心立方中，原子密度最大的J晶向是:

A.<110>B.<100>C.<111>I).<112>

6.在體心立方中，原子密度最大的晶面是：

A.{100}B.{110)C.(Ill}D.{112)

7.每個(gè)體心立方晶胞中包具有個(gè)原子。

A.1B.2C.3D.4

8.每個(gè)面心立方晶胞中包具有個(gè)原子。

A.1B.2C.3I).4

9.晶體中的位錯(cuò)屬于：

A.體缺陷B.線缺陷C.面缺陷D.點(diǎn)缺陷

10.晶界是由：

A.點(diǎn)缺陷堆積而成B.位錯(cuò)垂直排列成H勺位錯(cuò)墻而構(gòu)成

C.晶界間口勺互相作用構(gòu)成D.原子的邊界構(gòu)成

三.判斷題

1.單晶系是各項(xiàng)異性的，因此實(shí)際應(yīng)用的金屬材料在各個(gè)方向上性能也是不相似的。

2.密排六方晶格在晶格中實(shí)際僅包括的原子數(shù)量7個(gè)。

3.在立方晶系中，(123)晶面與［123］晶向垂直。

4.把在實(shí)際晶體中出現(xiàn)的刃型位錯(cuò)和螺型位錯(cuò)的缺陷叫做而缺陷。

5.把在實(shí)際晶體中現(xiàn)時(shí)空位和間隙原子的缺陷叫做線缺陷。

6.面心立方晶胞在晶格中實(shí)際僅包括的原子數(shù)量是5個(gè)。

7.晶體缺陷的共同之處是它們都能引起晶格畸變。

四.問(wèn)答題

1.分別闡明如下概念：

（1）晶格；（2）晶胞；（3）晶格常數(shù)；（4）致密度；（5）配位數(shù)；（6）晶面；

（7）晶向；（8）單晶體；（9）多晶體；（10）晶粒；（11）晶界；（12）各向異性；

（13）同素異構(gòu)。

2.金屬常見(jiàn)口勺晶格類(lèi)型有哪幾種？怎樣計(jì)算每種晶胞中口勺原子數(shù)？

3.已知a-Fe的晶格常數(shù)為0.289nm。試求出晶體中（110）,（111）的晶面間距。

4.在立方晶格中，假如晶面指數(shù)和晶向指數(shù)的數(shù)值相似，該晶面與晶向間存在著什么關(guān)

系？

5.寫(xiě)出體心立方晶格中的｛110｝晶面族所包括的晶面，并繪圖表達(dá)。

6.金屬實(shí)際晶體構(gòu)造中存在哪些缺陷？每種缺陷的詳細(xì)形式何？

7.已知銀的原子半徑為0.144nm,求其晶格常數(shù)。

8.單晶體與多晶體有何差異？為何單晶體具有各向異性，而多晶體材料一般不體現(xiàn)出各

向異性？

9.畫(huà)出體心立方、面心立方晶格中原子最密的晶面和晶向，并寫(xiě)出其對(duì)應(yīng)H勺指數(shù)。

10.畫(huà)出一種B.C.C.、fC.C.、hC.p晶胞，計(jì)算B.C.C.、fC.C.的

致密度。

11.將下列各組晶向、晶面分別畫(huà)在一種立方晶胞內(nèi);

①（123）、（421）,

②（210）、[210],

③（111）、[112],

④（110）、[11I]

12.寫(xiě)出｛223｝晶面族中包括的所有晶面。

13.寫(xiě)出附圖1.1所示立方晶格中晶面ABCD和晶向CEH勺指數(shù)；在右圖單胞中畫(huà)出晶面

(111)和該面上屬于＜112＞三個(gè)晶向，并標(biāo)出詳細(xì)指數(shù)。112分)

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第三章

一.填空題

1.結(jié)晶過(guò)程是依托兩個(gè)親密聯(lián)絡(luò)的基本過(guò)程實(shí)現(xiàn)的，這兩個(gè)過(guò)是

和O

2.液態(tài)金屬結(jié)晶時(shí)，結(jié)晶過(guò)程的推進(jìn)力是,阻力是

3.過(guò)冷度是指,其表次符號(hào)為。

4.根據(jù)溶質(zhì)原子在溶劑晶格中所占位置的J不一樣，固溶體可以分為

和兩類(lèi)。

5.伴隨過(guò)冷度日勺增大，晶核形核率N，長(zhǎng)大率G。

6.細(xì)化晶粒的重要措施有和。

7.共晶反應(yīng)日勺反應(yīng)式為,共晶反應(yīng)的特點(diǎn)是°

8.共析反應(yīng)的反應(yīng)式為,共析反應(yīng)的特點(diǎn)是o

9.包晶反應(yīng)的反應(yīng)式為,包晶反應(yīng)的特點(diǎn)是o

二.選擇題

1.鑄造性能最佳的合金應(yīng)當(dāng)是成分的合金,

A.固溶體B.亞共晶C.共晶D.過(guò)共晶

2.固溶體的J構(gòu)造與相似。

A.溶劑B.溶質(zhì)C.其他晶型D.自身原有狀態(tài)

3.構(gòu)成合金H勺最基本的,稱(chēng)為組元。

A.化學(xué)元素B.可以獨(dú)立存在的物質(zhì)

C.穩(wěn)定日勺化合物D.單一成分的物質(zhì)

4.一?種金屬元素與此外一種或幾種金屬或非金屬元素互相形成的具有金屬特

性的物質(zhì)稱(chēng)為合金。

A.機(jī)械混合B.熔合C.各自保持本來(lái)特性D.化合

5.在實(shí)際冷卻速度口勺條件下，以樹(shù)枝晶方式結(jié)晶的固溶體中，先后結(jié)晶的樹(shù)

枝狀晶體內(nèi)化學(xué)成分不均勻的現(xiàn)象，稱(chēng)為枝晶偏析。

A.較慢B.較快C.適中D.極為緩慢

6.金屬結(jié)晶時(shí)，冷卻速度越快，其實(shí)際結(jié)晶溫度將：

A,越高B.越低C,越靠近臨界理論結(jié)晶溫度D.與冷卻速度無(wú)關(guān)

7.實(shí)際金屬結(jié)晶時(shí)，通過(guò)控制生長(zhǎng)速率N和長(zhǎng)大速率G比值來(lái)控制晶粒大小，在下列狀況

下獲得的晶粒較為較為粗大的是：

A.N/C很大時(shí)B.N/C很小時(shí)C.N/C居中時(shí)i).與N/C無(wú)關(guān)

8.在二元合金相圖中，三相平衡共存時(shí)，必然是一條水平線，每條水平線必然和

相遇，也一定與以一點(diǎn)接觸。

A.一種兩相區(qū)B.兩個(gè)兩相區(qū)C.三個(gè)兩相區(qū)D.一種單相區(qū)

E.共存三相之中的二個(gè)單相區(qū)F.共存三相的三個(gè)單相區(qū)

9.在發(fā)生L——共晶反應(yīng)時(shí)，三相的成分：

A.相似B.確定C.不確定D.不相似

三.判斷題

L物質(zhì)從液體狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)楣腆w狀態(tài)的過(guò)程稱(chēng)為結(jié)晶。

2.金屬結(jié)晶后晶體構(gòu)造不再發(fā)生變化。

3.液態(tài)金屬結(jié)晶時(shí)的冷卻速度越快，過(guò)冷度就越大，形核率和長(zhǎng)大率都增大，故晶粒就粗

大。

4.物質(zhì)從液體狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)楣腆w狀態(tài)的過(guò)程稱(chēng)為凝固。

5.當(dāng)過(guò)冷度較小時(shí)，純金屬晶體重要以平面狀的方式長(zhǎng)大。

6.液態(tài)金屬冷卻到結(jié)晶溫度時(shí)，液態(tài)金屬中立即就有固態(tài)金屬結(jié)晶出來(lái)。

7.過(guò)冷度的大小取決于過(guò)冷速度和金屬的本性。

8.當(dāng)晶核長(zhǎng)大時(shí)，隨過(guò)冷度的增長(zhǎng)，晶核日勺長(zhǎng)大速率增大。不過(guò)過(guò)冷度很大時(shí)，晶核長(zhǎng)大

速率很快減小。

9.在實(shí)際金屬和合金中，自發(fā)形核常常起著優(yōu)先主導(dǎo)的作用。

四.問(wèn)答題

1.何謂凝固？何謂結(jié)晶？

2.什么是過(guò)冷度？液態(tài)金屬結(jié)晶時(shí)為何必須過(guò)冷？

3.何謂自發(fā)形核與非自發(fā)形核？它們?cè)诮Y(jié)晶條件上有何差異？

4.過(guò)冷度與冷卻速度有何關(guān)系？它對(duì)金屬結(jié)晶后口勺晶粒大小有何影響？

5.在實(shí)際生產(chǎn)中，常采用哪些措施控制晶粒大小？

6.什么是合金？什么是相？固態(tài)合金中的相是怎樣分類(lèi)的?相與顯微組織有何區(qū)別和聯(lián)

絡(luò)？

7.闡明固溶體與金屬化合物H勺晶體構(gòu)造特點(diǎn)并指出兩者在性能上的差異。

8.何謂間隙固溶體？何謂間隙化合物？試比較兩者在形成條件上的H勺異同點(diǎn)。

9.何謂組元、成分、合金系、相圖？二元合金相圖體現(xiàn)了合金的哪些關(guān)系？有哪些實(shí)際意

義？

10.何謂合金的組織構(gòu)成物？指出wsn=30附為PR.-Sn合金在183c下所有結(jié)晶完畢后向組

織構(gòu)成物和相構(gòu)成物，并運(yùn)用杠桿定律計(jì)算它們的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。

11.什么是共晶反應(yīng)？什么是共析反應(yīng)？它們各有何特點(diǎn)？試寫(xiě)出對(duì)應(yīng)的反應(yīng)通式。

12.已知在500℃時(shí)，A-E二兀系共晶反應(yīng)式為L(zhǎng)<WB=75V---->a（WB=ISX）+B,A

組元的熔點(diǎn)為700r,B組元的熔點(diǎn)為600℃,并假定a及B固溶體口勺溶解度不隨溫度而變

化。試畫(huà)出A-B二元合金相圖。

13.為何鑄件常選用靠近共晶成分的合金生產(chǎn)，壓力加工件則選用單相固溶體成分的合金

生產(chǎn)？

第四章

填空題

1.珠光體是和混合在一起形成的機(jī)械混合物。

2.碳溶解在中所形成的稱(chēng)為鐵素體。

3.在Fe-Fe￡相圖中，共晶點(diǎn)的含碳量為,共析點(diǎn)的含碳量為。

4.低溫萊氏體是和構(gòu)成的機(jī)械混合物。

5.高溫萊氏體是和構(gòu)成的機(jī)械混合物。

6.鑄錠可由三個(gè)不一樣外形的晶粒區(qū)所構(gòu)成，即,和心部等軸晶

粒區(qū)。

7.在Fe-Fe3c相圖中，共晶轉(zhuǎn)變溫度是,共析轉(zhuǎn)變溫度是。

8.用顯微鏡觀測(cè)某亞關(guān)析鋼，若估算其中的珠光體含量為80%,則此鋼而碳含量

為_(kāi)__________

9.在鐵碳合金室溫平衡組織中，含尸最多的合金成分點(diǎn)為，含最多的

碳含量為。

10.鋼與鑄鐵的區(qū)別是O

二.選擇題

1.碳溶入a-Fe中使晶格畸變：

A.不產(chǎn)生B.正C.負(fù)D.不定型

2.鐵素體是碳溶解在中所形成的間隙固溶體。

A.a-FeB.y-FeC.8-FeD.B~Fe

3.奧氏體是碳溶解在中所形成日勺間隙固溶體。

A.a-FeB.y-FeC.5-FeD.P-Fe

4.滲碳體是一種o

A.穩(wěn)定化合物B.不穩(wěn)定化合物

C.介穩(wěn)定化合物I).易轉(zhuǎn)變化合物

5.萊氏體是一種o

A.固溶體B.金屬化合物

C.機(jī)械混合物D.單相組織金屬

6.亞共析鋼的含碳量是,

A.<0.0218%B.0.0218%?().77%C.().77%?2.11%I).2.11%?

4.3%

7.室溫下平衡組織為F+P口勺鐵碳合金是o

A.工業(yè)純鐵B.共析鋼C.過(guò)共析銅D.亞共析鋼

8.60鋼在室溫下H勺平衡組織中，珠光體日勺相對(duì)重量百分?jǐn)?shù)為。

A.[(0.60-0.0218)/(0.77-0.0218)1X100%

B.[(0.60-0.0008)/(2.11-0.0008)]X100%

C.[(0.60-0.0008)/(4.30-0.0008)]X100%

D.[(0.60-0.0008)/(6.69-0.0008)]X100%

9.鋼中時(shí)常存雜質(zhì)元素會(huì)導(dǎo)致鋼材在1000?1200C進(jìn)行熱加工時(shí)，沿著

奧氏體晶界開(kāi)裂導(dǎo)致鋼材的

A.磷B.熱脆性C.錦D.硫E.冷脆性F.硅

10.在Fe-Fe3c相圖中，ES線也稱(chēng)為

A.共晶線R.攵析線Aa線D.Ac?線

11.在Fe-Fe3c相圖中，GS線也為

A.共晶線B.夫析線C.A：,線D.Ac”線

12.在Fe~Fe3c相圖中共析線也稱(chēng)為()

A.A1線B.ECF線C.Ac”線D.PSK線

13.在鐵一碳合金中，當(dāng)含碳量超過(guò)后來(lái)，鋼的硬度雖然在繼續(xù)增長(zhǎng)，但

強(qiáng)度卻在明顯下降。

A.0.8%B.0.9%C.1.0%D.1.1%

14.在鐵碳合金中，共析鋼的含碳量為o

A.0.67%B.0.77%C.0.8%D.0.87%

15.鐵素體日勺機(jī)械特性是。

A.強(qiáng)度高、塑性好、硬度低B.強(qiáng)度低、塑性差、硬度低

C.強(qiáng)度低、塑性好、硬度低D.強(qiáng)度高、塑性差、硬度高

三.判斷題

1.奧氏體是碳溶解在Y-Fe中所形成的置換固溶體。

2.20鋼的碳含量比T12鋼的碳含量高。

3.鐵素體的J本質(zhì)是碳在中時(shí)間隙想。

4.在Fe-Fe3C相圖中的ES線是碳在奧氏體中的溶解度變化曲線，一般稱(chēng)為As線。

5.共析鋼結(jié)晶的過(guò)程是：L-L+A-A-P。

6.在Fe-Fe3c相圖中的ES線是表達(dá)由奧氏體冷卻時(shí)析出鐵素體的開(kāi)始線，通稱(chēng)AC.m線。

7.在鐵碳合金平衡過(guò)程中，只有成分為4.3%C日勺鐵碳合金才能發(fā)生共晶反應(yīng)。

8.GS線表達(dá)由奧氏體冷卻時(shí)析出鐵素體的開(kāi)始線，通稱(chēng)Ai線。

9.亞共析鋼結(jié)晶II勺過(guò)程是：L—L+A—A—F+A—F+P。

10.在退火狀態(tài)下(靠近平衡組織)，45鋼比2()鋼的硬度和強(qiáng)度都要高。

四.問(wèn)答題

1.默繪Fe-Fe￡相圖，并填出各區(qū)組織，標(biāo)明重要的點(diǎn)、線、成分及溫度。圖中組元碳

的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為何只研究到6.69%?

2.解釋如下名詞：

（1）鐵素體；（2）奧氏體；（3）滲碳體；（4）珠光體；（5）萊氏體。

3.指出鐵素體、奧氏體、滲碳體、石墨的晶體構(gòu)造及力學(xué)性能的特點(diǎn)。

4.闡明純鐵的同索異構(gòu)轉(zhuǎn)變及其意義。

5.簡(jiǎn)述Fe-Fe3c相圖中共晶轉(zhuǎn)變與共析轉(zhuǎn)變，寫(xiě)出轉(zhuǎn)變式，標(biāo)出反應(yīng)溫度及反應(yīng)前后各

相的含碳量。

6.比較比￡卜FesCu、Fe￡ni、Fe3c共晶、Fe3c共析的異同點(diǎn)。

7.鋼與白口鑄鐵在成分上的界線是多少？碳鋼按室溫下U勺組織怎樣分類(lèi)？寫(xiě)出各類(lèi)碳鋼

的室溫平衡組織。

8.闡明含碳量對(duì)鋼及白口鑄鐵力學(xué)性能的影響。

9.根據(jù)石墨形態(tài)，鑄鐵一般分為哪兒類(lèi)？各類(lèi)大體用途怎樣？

10.分析石墨形態(tài)對(duì)力學(xué)性能的影響。

11.識(shí)別下列牌號(hào)的鐵碳合金：

Q235,08F,45,T10A,HT150,QT400-18,KTH350-10。

12.用杠桿定律分別計(jì)算珠光體、萊氏體在其共析溫度、共晶溫度轉(zhuǎn)變完畢時(shí)，相構(gòu)成

物的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。

13.既有兩種鐵碳合金，其中一種合金在室溫下H勺顯微組織中珠光體H勺質(zhì)量分?jǐn)?shù)為75%,

鐵素體的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25%,另一種合金在室溫下口勺顯微組織中珠光體口勺質(zhì)量分?jǐn)?shù)為

92%,二次滲碳體的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為8%,用杠桿定律求出這兩種合金中的含碳量，并指明

它們按組織分類(lèi)的）名稱(chēng)。

14.畫(huà)出WB=1.2%的鐵碳合金從液態(tài)緩冷到室溫時(shí)的）冷卻曲線及組織轉(zhuǎn)變示意圖，并用杠

桿定律計(jì)算室溫下的組織構(gòu)成物及相構(gòu)成物U勺質(zhì)量分?jǐn)?shù)。

15.A為金屬元素，B為非金屬元素，形成二元相圖如圖4-5：

1）畫(huà)出II合金平衡冷卻曲線以及平衡結(jié)晶后組織示意圖，計(jì)算其室溫下相構(gòu)成物及

組織構(gòu)成物相對(duì)含最。

2）試分析不一樣冷卻速度對(duì)下圖中I合金凝固后顯微組織的影響。

15.根據(jù)鐵碳平衡相圖|口1答問(wèn)題：

1）寫(xiě)出下列Fe￡”含量最多的合金；珠光體含量最多的合金；萊氏體含量最多的合

金。

2）指出此二元系中比較適合做變形合金和鑄造合金的成分范圍。

3）標(biāo)注平衡反應(yīng)日勺成分及溫度，寫(xiě)出平衡反應(yīng)式。

4）分析Fe-l%C合金口勺平衡凝固過(guò)程，并計(jì)算室溫下其中相構(gòu)成物和組織構(gòu)成物H勺百

分含量，

第五章

一.填空題

1.鋼加熱時(shí)奧氏體形成是由、、和四

個(gè)基本過(guò)程所形成的。

2.用光學(xué)顯微鏡觀測(cè)，上貝氏體口勺組織特性呈狀，而下貝氏體則呈

狀。

3.馬氏體的顯微組織形態(tài)重要有、兩種，其中時(shí)韌

性很好。

4.鋼的熱處理是工藝由、和三個(gè)階段構(gòu)成成的.

5.鋼的淬透性越高，其。曲線的位置越,闡明臨界冷卻速度

越0

6.鋼的中溫回火日勺溫度范圍在___________，回火后的組織為_(kāi)__________。

7.鋼的J低溫回火日勺溫度范圍在______，回火后的J組織為0

8.鋼時(shí)高溫回火時(shí)溫度范圍在___________,回火后的組織為_(kāi)_____0

9.在鋼的回火時(shí)，伴隨回火溫度的升高，淬火鋼的組織轉(zhuǎn)變可以歸納為如下四個(gè)階段:

馬氏體的分解，殘存奧氏體的轉(zhuǎn)變，,o

10.根據(jù)共析鋼的C曲線，過(guò)冷奧氏體在A1線如下等溫轉(zhuǎn)變所獲得的組織產(chǎn)物是

和貝氏體型組織。

11.見(jiàn)鋼的退火種類(lèi)有：完全退火，和O

12.根據(jù)共析鋼日勺C曲線，過(guò)冷奧氏體在A1線如下轉(zhuǎn)變的產(chǎn)物類(lèi)型有,

和馬氏體型組織。

13.要使鋼件可以有效的發(fā)揮滲碳層口勺作用應(yīng)在滲碳后進(jìn)行的熱處理工藝為

14.化學(xué)熱處理日勺基本過(guò)程包括、和三個(gè)階段。

二.選擇題

1.鋼在淬火后獲得馬氏體組織的粗細(xì)重要取決于O

A.奧氏體的本質(zhì)晶粒度B.奧氏體的實(shí)際晶粒度

C.奧氏體日勺起始晶粒度D.加熱前H勺原始組織

2.馬氏體的硬度重要取決于o

A.過(guò)冷奧氏體II勺冷卻速展B.過(guò)冷奧氏體的轉(zhuǎn)變溫度

C.馬氏體口勺含碳量D.臨界冷卻速度(Vk)

3.碳素鋼的馬氏體點(diǎn)扎和詼與奧氏體的含碳最有關(guān)，伴隨含碳最增長(zhǎng)，，

A.M,升高，出減少B.狂減少，曲升高

C.M,、Mr都升高D.乩、都降

4.T12鋼正常淬火的組織是o

A.馬氏體+殘存奧氏體

B.馬氏體+殘存奧氏體+粒狀碳化物

C.屈氏體+馬氏體+殘存奧氏體

5.選用45鋼制造機(jī)床變速箱齒輪，規(guī)定齒面耐磨，心部強(qiáng)度和韌性規(guī)定不高，則其預(yù)先

熱處理及最終熱處理的最佳方案應(yīng)分別為o

A.球化退火：整體淬火+低溫回火

B.完全退火：整體淬火+低溫回火

C.正火：齒部表面淬火+低溫回火

I).調(diào)質(zhì)處理；齒部表面淬火+中溫回火

6.鋼進(jìn)行奧氏體化的溫度愈高，保溫時(shí)間愈長(zhǎng)則。

A.過(guò)冷奧氏體愈穩(wěn)定，C曲線愈靠左

B.過(guò)冷奧氏體愈穩(wěn)定，C曲線愈靠右

C.過(guò)冷奧氏體愈不穩(wěn)定，C曲線愈靠左

D.過(guò)冷奧氏體愈不穩(wěn)定，C曲線愈靠右

7.鋼的低溫回火H勺溫度為

A.400℃B.350℃C.300℃D.250℃

8.可逆回火脆性的溫度范圍是

A.150C?200℃B.250C?400℃C.400C?550℃D.550℃?650C

9.不可逆回火脆性的溫度范圍是

A.150℃-200℃B.250c?400℃C.400℃-550℃D.550℃?650℃

10.加熱是鋼進(jìn)行熱處理的第一步，其目的是使鋼獲得

A.均勻H勺基體組織B.均勻的A體組織

C.均勻的P體組織D.均勻『、JM體組織

11.鋼的高溫回火日勺溫度為

A.500℃B.450℃C.400℃D.350V

12.鋼的中溫回火的溫度為

A.350℃B.300℃C.250℃D.200℃

13.碳鋼H勺淬火工藝是將其工件加熱到一定溫度,保溫一段時(shí)間，然后采用的冷卻方式

是O

A.隨爐冷卻B.在風(fēng)中冷卻C.在空氣中冷卻D.在水中冷卻

14.正火是將工件加熱到一定溫度，保溫一段時(shí)間，然后采用口勺冷卻方式是。

A.隨爐冷卻B.在油中冷卻C.在空氣中冷卻D.在水中冷卻

15.為消除鋼錠的晶內(nèi)偏析應(yīng)進(jìn)行退火。

A.去應(yīng)力B,再結(jié)晶C.完全D.擴(kuò)散

16.完全退火重要用于。

A.亞共析鋼B.天析鋼C.過(guò)共析鋼D.所有鋼種

17.共析鋼在奧氏體的持續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變產(chǎn)物中，不也許出現(xiàn)的J組織是。

A.PB.SC.BD.M

18.退火是將工件加熱到一定溫度，保溫一段時(shí)間，然后采用的冷卻方式是o

A.隨爐冷卻B.在油中冷卻C.在空氣中冷卻D.在水中冷卻

19.鋼H勺滲碳溫度范圍是。

A.600-650℃B.800-850℃C.900-950℃D.1000-1050℃

三.判斷題

1.完全退火是將工件加熱到Ac”以上30?50℃,保溫一定的時(shí)間后，隨爐緩慢冷卻的一種

熱處理工藝。

2.鋼通過(guò)加熱奧氏體化后，在任何狀況下，奧氏體中的他碳的含量均與鋼中碳含量相

等。

3.合金元素溶于奧氏體后，均能增長(zhǎng)過(guò)冷奧氏體的穩(wěn)定性。

4.馬氏體鋼是碳。-尸6中的過(guò)飽和固溶體，當(dāng)奧氏體句馬氏體轉(zhuǎn)變時(shí)，體積要發(fā)生影

脹。

5.當(dāng)原始組織為片狀珠光體的鋼加熱奧氏體化時(shí)，細(xì)片狀珠光體的奧氏體化速度要比粗

片狀珠光體的奧氏體速度快。

6.高合金鋼既具有良好的淬透性，又具有良好的淬硬性。

7.鋼種為溶口勺碳化物的存在，將使鋼的淬透性減少。

8.在正常加熱淬火條件下，亞共析鋼的淬透性隨碳含量H勺增長(zhǎng)而增長(zhǎng)，過(guò)共析鋼的淬透

性隨鋼含量口勺增高而減小。

9.馬氏體轉(zhuǎn)變溫度區(qū)的位置重要與鋼日勺化學(xué)成分有關(guān)，而與冷卻速度無(wú)關(guān)。

10.貝氏體是過(guò)冷奧氏體中溫轉(zhuǎn)變產(chǎn)物，在轉(zhuǎn)變過(guò)程中，碳原子能進(jìn)行擴(kuò)散，而鐵原子不

能進(jìn)行擴(kuò)散。

11.表面淬火既能變化鋼向表面化學(xué)成分，也能改善信不的組織與性能。

12.滲氮處理是將活性氮原子滲透工件表層，然后再進(jìn)行淬火和低溫回火的一種熱處理措

施。

四.問(wèn)答題

1.何謂熱處理？其重要環(huán)節(jié)是什么？

2.試述Al、A：l、Ac.n>及Aci、AC3、Accn和Ari、Ar3、A?的意義。

3.何謂奧氏體的J初始晶粒度、實(shí)際晶粒度和本質(zhì)晶粒度？

4.指出共析鋼的過(guò)冷奧氏體在各溫度區(qū)間轉(zhuǎn)變產(chǎn)物的組織形態(tài)與性能特點(diǎn)。

5.運(yùn)用TTT圖，圖示解答T8鋼怎樣獲得如下組織？并指出這些組織對(duì)應(yīng)于哪種熱處理工

藝措施。

（1）珠光體；（2）索氏體；（3）托氏體+馬氏體+殘存奧氏體；（4）下貝

氏體；

<5）下貝氏體*馬氏體:殘存奧氏體；（6）馬氏體*殘存奧氏體。

6.何謂淬火臨界冷卻溫度、淬透性和淬硬性？它們重要受哪些原因影響？

7.為何亞共析碳鋼的正常淬火加熱溫度為A?+（30?50）℃,而共析和過(guò)共析碳鋼的正

常淬火加熱溫度為A「+（30?50）℃?

8.對(duì)過(guò)共析碳鋼零件，何種狀況下采用正火？何時(shí)采用球化退火？

9.指出下列鋼件坯料按含碳量分類(lèi)的名稱(chēng)、正火的重要目的、工序地位及正火后的組

織：

（1）20鋼齒輪；（2〕T12鋼錘刀；（3）性能規(guī)定不高的45鋼小軸；

（4）以上的J（1）、（2）、（3）可否改用等溫退火？為何？

10.簡(jiǎn)述回火U勺分類(lèi)、目的、組織性能及其應(yīng)用范圍。

11.比較表面淬火與常用化學(xué)熱處理措施滲碳、氮化的異同點(diǎn)。

12.鋼滲碳后還要進(jìn)行何種熱處理？處理前后表層與心部組織各有何不一樣？

11.共析鋼C曲線和冷卻曲線如圖所示，試指出圖中各點(diǎn)處日勺組織。

12.用W18Cr4V制造盤(pán)形銃刀，其最終熱處理的工藝曲癡IJ商-筱分析淬火特點(diǎn)和回火特

點(diǎn)。

l270^2809C(3.5min)

time

第六章

一.填空題

1.從微觀角度上看，單晶體塑性變形有、兩種方式。

2.一種滑移系由和構(gòu)成，滑移系越多闡明金屬歐）塑性形變能力

越,體心立方、面心立方、密排六方分別具

有、、和滑移系。

3.a-所發(fā)生塑性變形，其滑移面和滑移方向分別為和o

4.加工硬化現(xiàn)象是指,加工硬化口勺成果，是金屬對(duì)塑性形變的抗

力，導(dǎo)致加工硬化的主線原因是。

5.影響多晶體塑性形變的兩個(gè)重要原因是和。

6.變形金屬日勺最低再結(jié)晶溫度是指,其數(shù)值與熔點(diǎn)間日勺大體關(guān)系

為O

7.答復(fù)與再結(jié)晶性比加熱溫度較，答復(fù)過(guò)程中點(diǎn)缺陷數(shù)量,金屬

的電阻率，內(nèi)應(yīng)力，強(qiáng)度，硬度，塑

性o

8.影響再結(jié)晶開(kāi)始溫度的原因有、和。

9.再結(jié)晶后晶粒的大小重要取決于和。

10.冷加工是指,熱加工是指O

二.選擇題

1.能使單晶體產(chǎn)生塑性變形的應(yīng)力是：

A.正應(yīng)力B.切應(yīng)力C.復(fù)合應(yīng)力D.無(wú)法確定

2.面心立方晶格的晶體在受力時(shí)的滑移方向是：

A.<110>B.<110>C.<100>D.<112>

3.塑性變形后的金屬再加熱時(shí)發(fā)生口勺再結(jié)晶過(guò)程是一種新晶粒替代舊口勺晶粒的過(guò)程，這種

新晶粒的晶格類(lèi)型是。

A.面心立方晶格B.體心立方晶格C.密排立方晶格

D.與變形前的金屬相似E.形成新晶型

4.加工硬化使金屬的o

A.強(qiáng)度增大，塑性減少B.強(qiáng)度增大，塑性增大

C.強(qiáng)度減小，塑性增大D.強(qiáng)度減小，塑性減小

5.塑性變形金屬經(jīng)再結(jié)晶后。

A.形成柱狀晶，強(qiáng)度增大B.形成柱狀晶，塑性下降

C.形成等軸晶，強(qiáng)度增大D.形成等軸晶，塑性升高

6.汽車(chē)變速箱齒輪，應(yīng)由o

A.厚鋼板切出圓餅，再加工成齒輪B.由圓鋼棒切下圓餅，再加工成齒輪

C.由圓鋼棒鍛打成齒輪毛胚，再加工成齒輪D.鑄造出圓餅，再加工成齒輪

7.再結(jié)晶之后：

A.形成等軸晶，強(qiáng)度增大B.形成杜狀晶，塑性下降

C.形成柱狀晶，強(qiáng)度升高D.形成等軸晶，塑性升高

三.判斷題

1.在體心立方中，滑移面為{Ill}x6,滑移方向是<110>x2,因此滑移系為12。

2.滑移變形不會(huì)引起金屬晶體構(gòu)造H勺變化。

3.由于體心立方品格與面心立方晶格具有完全相似的滑移系，因此兩種晶體的塑性變形

能力完全相似。

4.李生變形所需要的切應(yīng)力要比滑移變形時(shí)所需要的小得多。

5.金屬口勺預(yù)變形度越大，起開(kāi)始再結(jié)晶的溫度越高。

6.變形金屬日勺再結(jié)晶退火溫度越高，退火后得到的I晶粒越粗大。

7.金屬鑄件可以通過(guò)再結(jié)晶退火來(lái)細(xì)化晶粒。

8.再結(jié)晶可以消除加工硬化效果，是一種軟化過(guò)程。

9.再結(jié)晶過(guò)程是品格類(lèi)型變化日勺結(jié)晶過(guò)程。

四.問(wèn)答題

1.金屬塑性變形的重要方式是什么？解釋其含義。

2.何謂滑移面和滑移方向？它們?cè)诰w中有什么特點(diǎn)？

3.什么是滑移系？滑移系對(duì)金屬的塑性有何影響？體心立方、面心立方、密排六方金屬

中，哪種金屬塑性變形能力強(qiáng)？為何體心立方和面心立方金屬H勺滑移系數(shù)FI相似，但

面心立方金屬的塑性變形能力更好？

4.用位錯(cuò)理論闡明實(shí)際金屬滑移所需的臨界切應(yīng)力值比計(jì)算值低諸多的現(xiàn)象。

5.為何室溫下鋼的晶粒越細(xì)，強(qiáng)度、硬度越高，塑性、韌性也越好？

6.塑性變形使金屬的I組織與性能發(fā)生哪些變化？

7.什么是加工硬化現(xiàn)象？指出產(chǎn)生的原因與消除的措施。

8.闡明冷加工后的金屬在答復(fù)與再結(jié)晶兩個(gè)階段中組織與性能變化的特點(diǎn)。

9.怎樣辨別冷加工與熱加工？它們?cè)诩庸み^(guò)程中形成的纖維組織有何不一樣？

10.用下列三種措施制造齒輪，哪種措施比較合理？用圖示分析其理由。

（1）用熱軋厚鋼板切出圓餅直接加工成齒輪；

（2）用熱軋粗圓鋼鋸下圓餅直接加工成齒輪；

（3）有一段圓鋼鋤粗鍛成圓餅再加工成齒輪。

11.提高材料H勺塑性變形抗力有哪幾種措施？其基本原理是什么？

12.一楔型純銅鑄錠,經(jīng)'可距恒定日勺軋鞋軋制（如圖）；

（1）請(qǐng)畫(huà)出軋制后，錠子的晶粒示意圖。

（2）畫(huà)出將該錠子進(jìn)行再結(jié)晶退火后，晶粒示意圖。并分析原因。

第七章

一.填空題

1.按照用途分類(lèi)合金鋼可以分為三類(lèi)，即、和o

2.合金元素中，碳化物形成元素有,非碳化物形成元素有。

3.使奧氏體穩(wěn)定化的元素有o

4.除了元素之外，其他的合金元素都使C曲線向移動(dòng)使鋼的臨

界冷卻速度、淬透性o

5.合金鋼提高鋼的淬透性有__________和___________兩種常用的措施。

6.某些具有合金元素合金元素___________的合金鋼，輕易產(chǎn)生第____________類(lèi)回火脆

性，為了消除回火脆性可采用___________和____________的措施合適的防止。

7.20是___________鋼，可制造___________；9SiCr是____________鋼，可制

造___________；5CrMnMo是____________鋼，可制造___________;3Cr2W8V是

鋼，可制造___________；40UnB是___________鋼，可制造；Crl2MoV是

鋼，可制造___________;T12是___________鋼，可制造___________；40Cr是

鋼，可制造___________；60Si2Mn是___________鋼，可制造___________；GCrl5是

鋼，可制造___________:lCrl3是___________鋼，可'制造___________；W18CMV是

鋼，可制造___________:lCrl8Ni9Ti是___________鋼，可制造____________。

8.20CrMnTi是___________鋼，Cr,Mnl向最重要作用是___________,Ti11勺重要作用

是___________。熱處理工藝是____________。

9.W18Cr4V是___________鋼，含碳量___________,W的重要作用是____________,Cr/J

重要作用是___________,V日勺重要作用是____________。熱處理工藝為_(kāi)___________,

最終組織是。

10.0Crl8Ni9Ti是鋼，Cr,Ni和Ti的作用分別是

和.

11.高速工具鋼經(jīng)高溫淬火加多次回火后，具有很高的和很好

的O

12.不銹鋼按其金相顯微組織不一樣，常用的有如下三類(lèi)：,.

奧氏體型不銹鋼。

選擇題

1.鋼的淬透性重要取決于。

A.含碳量B.冷卻介質(zhì)C.合金元素D,熱處理溫度

2.鋼的淬硬性重要取決于o

A.含碳量B.冷卻介質(zhì)C.合金元素D.熱處理溫度

3.20CrMnTi鋼根據(jù)其組織和機(jī)械性能，在工業(yè)上重要作為一種使用。

A.合金滲碳鋼B.合金彈簧鋼

C.合金調(diào)質(zhì)鋼D.滾動(dòng)軸承鋼

4.大多數(shù)合金元素均在不一樣程度上有細(xì)化晶粒的作用，其中細(xì)化晶粒作用最為明顯的

有O

A.Mn,PB.Mn.TiC.Ti,VD.V,P

5.除元素外，其他合金元素溶于奧氏體后，均能增長(zhǎng)過(guò)冷奧氏體的穩(wěn)定性。

A.CoB.CrC.MnD.Ti

6.制造手用鋸條應(yīng)當(dāng)選用。

A.門(mén)2鋼經(jīng)淬火和低溫回火

B.Crl2MoV鋼經(jīng)淬火和低溫回火

C.65鋼淬火后中溫回火

D.以上都不滿(mǎn)足條件

7.制造彈簧的60Si2Mn的熱處理工藝應(yīng)當(dāng)是。

A.淬火和低溫回火B(yǎng).淬火和中溫回火

C.再結(jié)晶退火I).以上都不滿(mǎn)足條件

8.要制造直徑25mm的螺栓，規(guī)定整個(gè)截面上具有良好日勺綜合機(jī)械性能，應(yīng)選

用o

A.45鋼正火處理B.60Si2Mn鋼淬火和中溫回火

C.40Cr鋼經(jīng)調(diào)質(zhì)處理D.以上都不滿(mǎn)足條件

9.適合制造滲碳零件的鋼有。

A.9SiCr9Mn2VCrl2B.20Cr20CrMnTi12Cr2Ni4A

C.5CrMnMo5CrNiMo3Cr2W8VD.65Mn60Si2Mn50CrVA

10.制造軸、齒輪等零件所用口勺調(diào)質(zhì)鋼，其含碳量范圍是,為提高淬透性應(yīng)

加入R勺重要合金元素為。

A.0.25~0.50%CB.0.60~0.90%CC.<0.25%C

D.Cr、Ni、Si、Mn>BE.MoWTiVNB.F.CoAlPS

11.制造高速切削刀具應(yīng)選用。

A.T12A3Cr2W8VB.B.Crl2MoV9SiCr

C.W18Cr4VW6Mo5Cr4V2D.CrBlnGCrl5

12.為了改善高速鋼鑄態(tài)組織中的J碳化物不均勻性，應(yīng)進(jìn)行o

A.完全退火B(yǎng).正火

C.球化退火D.鑄造加工+等溫球化退火

13.用GO15制造軸承零件,若在熱壓成型后有粗大網(wǎng)狀碳化物，應(yīng)采用H勺預(yù)

先熱處理工藝消除之。

A.完全退火B(yǎng).球化退火

C.正火+完全退火D.正火+球化退火

14.合金調(diào)質(zhì)鋼必須具有的熱處理性能是o

A.足夠H勺淬硬性B.足夠的淬透性

C.足夠的熱硬性D.較低的第一類(lèi)回火脆性

15.40Cr與40鋼相比較，其熱處理工藝參數(shù)特點(diǎn)是。

A.C曲線左移，Ms點(diǎn)上升B.C曲線左移，Ms點(diǎn)下降

C.C曲線右移，Ms點(diǎn)上升I).C曲線右移，Ms點(diǎn)下降

16.40CrNiMo與40鋼，當(dāng)調(diào)質(zhì)后的硬度相似時(shí)。

A.40CrWMo因回火溫度較低，故沖擊韌性較低

B.40鋼因回火溫度較高，故沖擊韌性較高

C.40CrNiMo因回溫度較高，故沖擊韌性較高

D.40鋼因淬透性較低，故沖擊韌性較高

17.第二類(lèi)回火脆性較低的鋼是o

A.40CrB.40CrNiC.40Mn2D.40CrNiMo

18.二次硬化屬于。

A.固溶強(qiáng)化B.細(xì)晶強(qiáng)化C.位錯(cuò)強(qiáng)化D.第二相強(qiáng)化

三.判斷題

1.合金元素均在不一樣程度上有細(xì)化晶粒的J作用。

2.調(diào)質(zhì)鋼的合金化重要是考慮提高紅硬性。

3.所有的合金元素都能提高鋼I向淬透性。

4.T8鋼比T12和4()鋼有更好FI勺淬透性和淬硬性。

5.奧氏體型不銹鋼只能采用加工硬化。

6.高速鋼需要反復(fù)鑄造是由于硬度不易成型。

7.T8與20MnVB相比,淬透性和淬硬性都較低。

8.奧氏體不銹鋼的熱處理工藝是淬火后穩(wěn)定化處理。

9.所有的合金元素均使下降。

四.問(wèn)答題

1.何謂合金鋼？它與碳鋼相比有哪些優(yōu)缺陷？

2.簡(jiǎn)述合金元素對(duì)合金鋼日勺重要影響和作用規(guī)律。

3.何謂鋼的回火穩(wěn)定性、熱硬性和二次硬化？

4.分析合金元素對(duì)過(guò)冷奧氏體轉(zhuǎn)變的影響。

5.合金鋼按用途分為幾類(lèi)？編號(hào)規(guī)則與碳鋼有何不一樣？

6.按合金鋼的編號(hào)規(guī)則指出下列鋼中各元素平均含量及類(lèi)別名稱(chēng)。

W18Cr4V,3Cr2W8V,5CrMnMo,18Cr2Ni4W,25Cr2Ni4W,GCrl5,42CrMo>

60Si2CrVA,20MnTiBo

7.合金構(gòu)造鋼按用途分為幾類(lèi)？在使用性能上各有何特點(diǎn)？

8.用表格形式簡(jiǎn)要指出下列牌號(hào)屬于哪一類(lèi)鋼（如低合金高強(qiáng)度構(gòu)造鋼、滲碳鋼、調(diào)質(zhì)

鋼……），其合金元素的大體含量，并寫(xiě)出其預(yù)備烝處理、最終熱處理工藝措施及對(duì)

應(yīng)組織（不必表明加熱溫度和冷卻介質(zhì)）。

Q345、20CrMnTi、37CrNi3、60Si2Mn、9SiCr、CrWMn>GCrl5、W6Mo5Cr4V2、