金屬材料及熱處理試題及答案1

L常見的金屬晶格類型有體心立方晶格、面心立方晶和密排立

方晶格。

2、金屬的機械性能主要包括強度、硬度、塑性、韌性、疲勞強

度等指標，其中衡量金屬材料在靜載荷下機械性能的指標有強

度硬度塑性疲勞強度一衡量金屬材料在交變載和沖擊載荷

作用下的指標有疲勞強度和沖擊韌性一

3.常用的回火方法有低溫回火、中溫回火和高溫回火。

4.工程中常用的特殊性能鋼有不銹鋼、耐磨鋼、耐熱鋼。

5.根據鋁合金成分和工藝特點，可將鋁合金分為變形呂合金

和鑄造鋁合金兩大類。

6.按冶煉澆注時脫氧劑及脫氧程度分，碳鋼分為沸騰剛、鎮靜

鋼、連鑄坯和半鎮靜鋼。

7、鋼在一定條件下淬火后，獲得一定深度的淬透層的能力，稱

為鋼的淬透性。淬透層通常以工件表面到半馬氏體層的深度

來表示。

8、冷塑性變形的內應力，按作用范圍，可分為宏觀（第一類）

內應力、晶間（第二類）內應力晶格畸變（第三類）內應力。

9、鑄鐵中碳以石墨形式析出的過程稱為石墨化，影響石墨化

的主要因素有冷卻速度和化學成分。

10、根據共析鋼的“C”曲線，過冷奧氏體在A1溫度以下等溫轉

變的組織產物可分為三大類，即珠光體型組織、貝氏體型組

織和馬氏體型組織等。

二、選擇題(30分，每題2分)

1、拉伸試驗時.試樣拉斷前能承受的最大標拉應力稱為材料的

(B)o

A屈服點B抗拉強度C彈性極限D剛度

2.金屬的(D)越好，其鍛造性能就越好。

A硬度B塑性C彈性D強度

3.根據金屬鋁的密度，它屬于(C)o

A貴金屬B重金屬C輕金屬D稀有金屬

4.位錯是一種(A)o

A線缺陷B點缺陷C面缺陷D不確定

5.晶體中原子一定規則排列的空間幾何圖形稱(B)o

A晶粒B晶格C晶界D晶相

6.實際生產中，金屬冷卻時(C)o

A理論結晶溫度總是低于實際結晶溫度

B理論結晶溫度總是等于實際結晶溫度

C理論結晶溫度總是大于實際結晶溫度

D實際結晶溫度和理論結晶溫度沒有關系

7、零件滲碳后，一般需經過(A)才能達到表面硬度高而且耐

磨的目的。

A淬火+低溫回火B正火C調質D淬火+高溫回火

8、從灰鑄鐵的牌號可以看出它的(D)指標。

A硬度B韌性C塑性D強度

9、機械制造中，T10鋼常用來制造(B)

A容器B刀具C軸承D齒輪

10、鋼經表面淬火后將獲得：(A)

A一定深度的馬氏體B全部馬氏體

C下貝氏體D上貝氏體

ll.GCrl5SiMn鋼的含鋁量是：(B)

.15..1.5..0.15..0.015.

12、鉛在常溫下的變形屬：(B)

A冷變形B熱變形

C彈性變形D既有冷變形也有熱變形

13.黃銅、青銅和白銅的分類是根據：(D)

A合金元素B密度C顏色D主加元素

14.用于制造柴油機曲軸，減速箱齒輪及軋鋼機軋輯的鑄鐵為

(B)

A可鍛鑄鐵B球墨鑄鐵C灰口鑄鐵0白口鑄鐵

15.從金屬學的觀點來看，冷加工和熱加工是以(C)溫度為界

限區分的。

A結晶B再結晶C相變D25℃

三、名詞解釋(12分，每題3分)

1、加工硬化：答：金屬材料隨著冷塑變形程度的增大，強度和

硬度逐漸升高，塑性和韌性逐漸降低的現象稱為加工硬化或冷

作硬化

2.回復：

答：回復是指冷塑性變形金屬在加熱溫度較低時，金屬中的一些

點缺陷和位錯的遷移，使晶格畸變逐漸降低，內應力逐漸減小

的過程

3.合金：

答：將兩種或兩種以上的金屬或金屬及非金屬熔合在一起，獲得

的具有金屬性質的物質，稱為合金

4.熱處理:

答：熱處理是通過加熱和冷卻固態金屬的操作方法來改變其內

部組織結構，并獲的所需性能的一種工藝。

四、簡答題（20分，每題4分）

1.鐵碳合金中基本相是那些？其機械性能如何？

答：基本相有：鐵素體奧氏體滲碳體鐵素體的強度和硬

度不高，但具有良好的塑性和韌性。奧氏體的硬度較低而塑性

較高，易于鍛壓成型。滲碳體硬度很高而塑性和韌性兒乎為零,

脆性大。

2、寫出下列牌號數字及文字的含意，Q235-F.KTZ450-06.H68、

LF5o

例如：HT100:表示灰鑄鐵，其最低抗拉強度為lOOMPa。

答：Q235-F：表示普通碳素結構鋼，其屈服強度為235MPa,F

表示是沸騰鋼。KTZ450-06：表示珠光體基體的可鍛鑄鐵，其表

示最低抗拉強度為450MPa,最小伸長率為6%oH68：表示含銅

68%的黃銅。LF5：表示防銹鋁，其序數號為5

3、提高零件疲勞壽命的方法有那些？

、答：

（1）設計上減少應力集中，轉接處避免銳角連接；

（2）減小零件表面粗糙度；

（3）強化表面，在零件表面造成殘余壓應力，抵消一部分拉

應力，降低零件表面實際拉應力峰值，從而提高零件的疲勞強

度。

4.試述正火的主要應用場合。

答：正火主要用于：

（1）改善低碳鋼和低碳合金鋼的切削加工性；

（2）作為普通結構零件或大型及形狀復雜零件的最終熱處理；

（3）作為中碳和低合金結構鋼重要零件的預備熱處理；

（4）消除過共析鋼中的網狀二次滲碳體

5.試述熱變形對金屬組織和性能的影響。

（1）改變鑄錠和坯料的組織和性能；

（2）產生熱變形纖維組織（流線）；

（3）可能產生帶狀組織；

（4）可能產生熱組織及魏氏組織。

五綜述題（8分）

用20CrMnTi制造汽車變速箱齒輪，要求齒面硬度HRC58-60,

中心硬度HRC30-45,試寫出加工工藝路線

答：加工工藝路線為：下料?鍛造?正火?機械粗加工?滲碳+淬火

+低溫回火?噴丸?磨齒正火處理可使同批毛坯具有相同的硬度

（便于切削加工），并使組織細化，均勻；滲碳后表面含碳量

提高，保證淬火后得到高的硬度，提高耐磨性和接觸疲勞強度；

噴丸處理是提高齒輪表層的壓力使表層材料強化，提高抗疲勞

能力

金屬材料及熱處理試題及答案2

一、填空題（30分，每空1分）

1、根據采用的滲碳劑的不同，將滲碳分為固體滲碳液體滲

碳和氣體滲碳三種。

2.普通灰鑄鐵、可鍛鑄鐵、球墨鑄鐵及蠕墨鑄鐵中石墨的形態

分別為片狀棉絮狀球狀蠕蟲

3.實際金屬晶體的缺陷有空位間隙原子位錯

4,工程中常用的特殊性能鋼有不銹鋼耐熱鋼耐磨剛5.金屬

的斷裂形式有脆性斷裂和延性斷裂兩種。

6、按冶煉澆注時脫氧劑及脫氧程度分，碳鋼分為沸騰鋼鎮

靜鋼連鑄坯和半鎮靜鋼

7、金屬元素在鋼中形成的碳化物可分為合金滲碳體和特殊

碳化兩類。

8、常見的金屬晶體結構有體心立方晶格面心立方晶格和

密排六方晶格三種。

9、合金常見的相圖有勻晶相圖共晶相圖包晶相和具有穩定

化合物的二元相圖。

10、感應表面淬火的技術條件主要包括表面硬度有效淬硬深

度淬硬區的分布

二、選擇題（30分，每題2分）

1.銅只有通過冷加工并經隨后加熱才能使晶粒細化，而鐵則

不需冷加工，只需加熱到一定溫度即使晶粒細化，其原因是

（C）

A鐵總是存在加工硬化，而銅沒有B銅有加

工硬化現象，而鐵沒有C鐵在固態下有同素異構轉變,

而銅沒有D鐵和銅的再結晶溫度不同

2.常用不銹鋼有鐵素體不銹鋼、奧氏體不銹鋼、馬氏體不銹鋼

和（A）

A鐵素體-奧氏體不銹鋼B馬氏體-奧氏體不銹鋼

C萊氏體不銹鋼D貝氏體不銹鋼

3.以下哪種鑄鐵的斷口呈灰黑色？（D）

A馬口鐵B白口鑄鐵C麻口鑄鐵D灰鑄鐵

4.用于制造滲碳零件的鋼稱為（C

A結構鋼B合金鋼C滲碳鋼D工具鋼

5.馬氏體組織有兩種形態（B）o

A板條、樹狀B板條、針狀

C樹狀、針狀D索狀、樹狀

6.實際生產中，金屬冷卻時（C）o

A理論結晶溫度總是低于實際結晶溫度

B理論結晶溫度總是等于實際結晶溫度

C理論結晶溫度總是大于實際結晶溫度

D實際結晶溫度和理論結晶溫度沒有關系

7、零件滲碳后，一般需經過（A）才能達到表面硬度高

而且耐磨的目的。

A淬火+低溫回火B正火

C調質D淬火+高溫回火

8、C曲線右移使淬火臨界冷卻速度（）,淬透性（A）0

A減小、增大B減小、減小

C增大、減小D.增大、增大

9、機械制造中，T10鋼常用來制造（B）

A容器B刀具C軸承D齒輪

10、鋼經表面淬火后將獲得：（A）

A一定深度的馬氏體B全部馬氏體

C下貝氏體D上貝氏體

ll.GCrl5SiMn鋼的含銘量是：（B）

.15...1.5...0.15..0.015.

12、鉛在常溫下的變形屬：（C）

A冷變形B彈性變形

C熱變形D既有冷變形乜有熱變形

13.黃銅是以（D）為主加元素的銅合金。

A鉛B鐵C錫D鋅

14.在Fe-Fe3C和圖中，奧氏體冷卻到ES線時開始析出

（C）o

A鐵素體B珠光體C二次滲碳體D萊氏體

15.從金屬學的觀點來看，冷加工和熱加工是以（C）溫度

為界限區分的。

A結晶B再結晶C相變D25℃

三、名詞解釋（12分，每題3分）

1.加工硬化

答：金屬材料隨著冷塑變形程度的增大，強度和硬度逐漸升高,

塑性和韌性逐漸降低的現象稱為加工硬化或冷作硬化

2.結晶

答：結晶就是原子由不規則排列狀態（液態）過渡到規則排列

狀態（固態）的過程。

3.稀有金屬

答：一般是指那些在地殼中含量少、分布稀散、冶煉方法較復

雜或研制使用較晚的一大類有色金屬

4.自然時效

答：自然時效是指經過冷、熱加工或熱處理的金屬材料，于室

溫下發生性能隨時間而變化的現象。

四、簡答題（20分，每題4分）

1.簡述奧氏體晶粒對鋼在室溫下組織和性能的影響。

答：奧氏體晶粒細小時，冷卻后轉變產物的組織也細小，其強

度及塑性韌性都較高，冷脆轉變溫度也較低；反之，粗大的奧氏

體晶粒，冷卻轉變后仍獲得粗晶粒組織，使鋼的力學性能（特別

是沖擊韌性）降低，甚至在淬火時發生變形、開裂。

2、寫出下列牌號數字及文字的含意，Q235-F、KTZ450-06、H68、

LF5o例如：HT100:表示灰鑄鐵，其最低抗拉強度為

lOOMPao、

答：Q235-F：表示普通碳素結構鋼，其屈服強度為235MPa,F

表示是沸騰鋼。KTZ450-06：表示珠光體基體的可鍛鑄鐵，其

表示最低抗拉強度為450MPa,最小伸長率為6%。H68：表示含

銅68%的黃銅。LF5：表示防銹鋁，其序數號為5

3.軸承鋼應滿足哪些性能要求？

答：軸承鋼應滿足以下性能要求：

（1）高的接觸疲勞強度和抗壓強度；

（2）高的硬度和耐磨性；

（3）高的彈性極限和一定的沖擊韌度；

（4）有一定的抗蝕性。

4.試述耐磨鋼的耐磨原理。

答：耐磨鋼工作時，如受到強烈的沖擊、壓力和摩擦，則表面

因塑性變形會產生強烈的加工硬化，而使表面硬度提高到500-

550HBS,因而獲得高的耐磨性，而心部仍保持原來奧氏體所具

有的高的塑性及韌性。當舊表面磨損后，新露出的表面又可在沖

擊及摩擦作用下，獲得新的耐磨層。故這種鋼具有很高的抗沖擊

能力及耐磨性，但在一般機器工作條件下，它并不耐磨。

5.簡述回火的目的八

答：回火的目的是：

（1）降低零件脆性，消除或降低內應力；

（2）獲得所要求的力學性能；

（3）穩定尺寸；

（4）改善加工性

五綜述題（8分）

用20CrMnTi制造汽車變速箱齒輪，要求齒面硬度HRC58-60,

中心硬度HRC30-45,試寫出加工工藝路線，并說明各熱處理的

作用目的

L常見的金屬晶格類型有、和

___________O

強翕福的聊睛蠡髓露載髀硼聚熱鬣

變載荷和沖擊載荷作用下的招標有。衡好屬材科缺

3.常用的回火方法有低溫回火、和

4.工程中常用的特殊性能鋼有

5.根據鋁翕金成分和工葡濡夏可將鋁合金分為

6.按冶煉澆注時脫簟科及脫氧程度分，碳鋼分為、

/J'o

S、冷塑性變形的內應力，按作用范圍，可分為

影瑞魂牌I主要因一素有------------?的過部子墨化'

過冷奧氏體在盟媵以下等

溫

工組織等、

二、選擇題（30分，每題2分）

么卜拉伸試驗時,試樣拉斷前能承受的最大標拉應力稱為材料

的（）。

A屈服點B抗拉強度C彈性極限D剛度

2.金屬的（）越好，其鍛造性能就越好。

A硬度B塑性C彈性D強度

3.根據金屬鋁的密度，它屬于（）。

A貴金屬B重金屬C輕金屬D稀有金屬

4.位錯是一種（）。

A線缺陷B點缺陷C面缺陷I）不確定

5.晶體中原子一定規則排列的空間幾何圖形稱（）。

A晶粒B晶格C晶界D晶相

6.實際生產中，金屬冷卻時（）。

B理論結晶溫度總

皆大于實際結晶溫度D實際結晶溫度和

門害佳滲碳后，一般需經過（）才能達到表面硬度高而且

耐磨的目的。

A淬火+低溫回火B正火C調質D淬火+高溫回火

8、從灰鑄鐵的牌號可以看出它的（）指標。

A硬度B韌性C塑性D強度

9、機械制造中，T10鋼常用來制造（）

A容器B刀具C軸承D齒輪

10、鋼經表面淬火后將獲得：（）

A一定深度的馬氏體B全部馬氏體C下貝氏體D上貝氏體

11.GCrl5SiMn鋼的含銘量是：（）

.15..1.5..0.15..0.015%

12、鉛在常溫下的變形屬：（）

A冷變形B熱變形C彈性變形D既有冷變形也有熱變形

13.黃銅、青銅和白銅的分類是根據：（）

A合金元素B密度C顏色D主加元素

位14.用于制造柴油機曲軸，減速箱齒輪及軋鋼機軋輻的鑄鐵

為（）

A可鍛鑄鐵B球墨鑄鐵C灰口鑄鐵D白口鑄鐵

巾眉3人金屬學的觀點來看，冷加工和熱加工是以（）溫度為

界限區分芮。

A結晶B再結晶C相變D25℃

三、名詞解釋（12分，每題3分）

L加工硬化

2、回復

3.合金

4.熱處理

四、簡答題（20分，每題4分）

1.鐵碳合金中基本相是那些？其機械性能如何？

2、寫出下列牌號數字及文字的含意,Q235-F.KTZ450-06、

H68、LFDO

例如：HT100：表示灰鑄鐵，其最低抗拉強度為lOOMPa。

3、提高零件疲勞壽命的方法有那些？

4?試述正火的主要應用場合。

5?試述熱變形對金屬組織和性能的影響。

五綜述題（8分）

參考答案：

一填空

1.體心立方晶格面心立方晶格密排立方晶格

2.強度硬度塑性疲勞強度沖擊韌性

3.中溫回火高溫回火

4.不銹鋼耐熱鋼耐磨剛

5.變形鋁合金鑄造鋁合金

6.沸騰鋼鎮靜鋼連鑄坯半鎮靜鋼

7、表面半馬天體層

（甯三類號』督另類）內應力晶間（第二類）內應力晶格畸變

9、碳以石墨形式析出冷卻速度化學成分

10、珠光體貝氏體馬氏體

二選擇題

1B2D3C4A5B6C7A8D9B10A11B12B13

D14B15C

三名詞解釋

其靡觴施淵懈魁野懾的操作方法來改變

四、簡答題（16分，每題4分）

1、答：

基本相有：鐵素體奧氏體滲碳體

鐵素體的強度和硬度不高，但具有良好的塑性和韌性。

奧氏體的硬度較低而塑性較高，易于鍛壓成型。

滲碳體硬度很高而塑性和韌性幾乎為零，脆性大。

2、答:

示宜烯僦i表示普通碳素結構鋼，其屈服強度為235MPa,F表

強翻嬲貓蠢襦糖1鐮可鍛鑄鈍其表示最低抗拉

H68:表示含銅68%的黃銅。

LF5：表示防銹鋁，其序數號為5。

3、答：

（1）設計上減少應力集中，轉接處避免銳角連接；

（2）減小零件表面粗糙度；

赳小魂轆標翩耀輻翩泰國.

度0

4、答：正火主要用于：

（1）改善低碳鋼和低碳合金鋼的切削加工性；

巾（2）作為普通結構零件或大型及形狀復雜零件的最終熱處

理：

（3）作為中碳和低合金結構鋼重要零件的預備熱處理；

（4）消除過共析鋼中的網狀二次滲碳體。

5、答:

（1）改變鑄錠和坯料的組織和性能；

（2）產生熱變形纖維組織（流線）；

（3）可能產生帶狀組織；

（4）可能產生熱組織及魏氏組織。

五綜述題（8分）

答：

低j噩碗贏套翻下料?鍛造?正火?機械粗加工?滲碳+淬火+

使組啜娥里喟零批毛坯具有相同的硬度（便于切削加工），并

滲碳后表面含碳量提高，保證淬火后得到高的硬度，提高耐磨

嘯處處理是提高齒輪表層的壓力使表層材料強化，提高抗疲勞

能力。

金屬材料及熱處理試題及答案2

多禳雕涵，將滲碳分為__________、

1、

備遭通灰鑄鐵:可鍛鑄鐵球贏鑄鐵及蠕墨售鐵中石墨的形態分

別為,、和O

2：君娛性能鋼一有一、、'

5.卷

居蓑屬元素在鋼中形tW可分為

史%見的金匾品體結構有

和

和

條件主要包括

及

X?,

，總是需翻瞎硬化，而銅沒有B銅有加工硬

麓糖綣節有同素異構轉變，而銅沒有D鐵和銅的再

結冬畬場有鐵素體不銹鋼、奧氏體不銹鋼、馬氏體不銹鋼和

2.

(

朱體-奧氏體不銹鋼B馬氏體-奧氏體

口—°z、D貝氏體不銹鋼

U毒翁埠?麻口鑄鐵I）灰鑄鐵

4-用勰髓碳零儲C）滲碳鋼D工具鋼

5?馬氏體組W針及

r|；C樹狀、針狀D索狀、

軍限標結晶）溫度B理論結晶溫度總

于實際結晶溫度D實際結晶溫度和

fe）才能達到表面硬度高而且

A0科

8、C4大、（D,增為、

造中，T1D引常用天制裝（%以

C即發）D齒輪

號，B（全部為氏體C下貝氏體

D

ASiMn

量是：（）

15153氣）

12、鉛年弟劇

B艷隹變形C熱變形D既有冷變形

(J為％力驕素的果隼合金。

14書喝A騙調口B可％麟體冷細瓢和麴江始析

)o

-A息觸…噂微加工息酸酸（D洛

孽的觀點來‘為

釋（12B分再丹卷＜叁13分）C作相又變D25℃

觸，

W、老口，目

3.唏

淞町邸蒯］.0.

泮Q235-F、KTZ450-06、H68、

豢,低抗拉強度為lOOMPao

原理廠「.

夕八

20(

硬康1IRC30-45,

有滲碳

坯半鎮靜鋼

密排六方晶格

便區的分布

1C2A3D4C5B6C7A8A9B10A11B12C13D14

C15C

廣/峭腱晚逐漸升

fW翻酶排列

心

量強分布稀散、冶煉方法較

豳處理的金屬材料，于室

4

密熹蟋箝

2

解篇：表示普通碳素結構鋼，其屈服強度為2R5MI）,F表示是

nSi-06:基體的可鍛鑄鐵，其表示最低抗拉強度

為453!?也

H68:表示

產法表尊

因塑性鬟能『I

泣髓加聰。）

料?鍛造?正火?機械粗加工?滲碳+淬火+低

一,毛坯具有相同的硬度（便于切削加工），并使

勻；

滲碳后表面含碳量提高，保證淬火后得到高的硬度，提高

耐磨性和接觸疲勞強度;

噴丸處理是提高齒輪表層的壓力使表層材料強化，提高抗

疲勞能力。

填空題(每空1分，共20分)

1.金屬材料及熱處理是一門研究金屬材料

的、、及金屬材料的間

的關系和變化規律的學科。

2、金屬材料的性能一般分為兩類，一類是使用性能，它包

括、和等；另一類是工

藝性能，它包括、、

和等。

3.金屬的整個結晶過程包括和

兩個基本過程組成。

4.冷處理的目的是：，，提

高。

5、分別寫出下列鐵碳合金組織的符號：

鐵素體，奧氏體，滲碳體，珠光

體。

二、判斷題(每題2分，共20分)

1、同一材料式樣長短不同，測得的伸長率數值相同。

()

2.布氏硬度測量法不宜用于測量成品及較薄零件。

()3、合金滲碳鋼經最終熱處理后的組織全部是回火馬氏

體。()

4.T7碳素工具鋼的含碳量為7%o

()

5.珠光體是由鐵素體和滲碳體組成的金屬化合物。

()

6.含碳量越高，鋼的硬度越高。

（）

7、一般情況下，金屬的晶粒越細，力學性能越好。

（）

8、Q235-A-F表示抗拉強度為235Mpa的A級沸騰鋼。

（）

9、彈性變形不能隨載荷的去除而消失。

（）

10、合金元素的有益作用只有通過適當的熱處理才能發揮出來。

（）

三、選擇題（每題2分，共20分）

1.轉變為一時的溫度為（）℃

A.770B.912C.1394

2.洛氏硬度C標尺所用的壓頭是（）o

A.淬硬鋼球B.金剛石圓錐體C.硬質合金球

3.用拉伸試驗可測定材料的（）性能指標。

A.強度B.硬度C.韌性

4、拉伸試驗時.試樣拉斷前能承受的最大標拉應力

稱為材料的（）。

A.屈服點B.抗拉強度C.彈性極限

5.位錯是一種（）0

A.面缺陷B.點缺陷C.線缺陷

6、實際生產中，金屬冷卻時（

A.理論結晶溫度總是低于實際結晶溫度

B.理論結晶溫度總是等于實際結晶溫度

C.理論結晶溫度總是大于實際結晶溫度

7、疲勞試驗時，試樣承受的載荷為（）

A.靜載荷B.沖擊載荷C.交

變載荷

8、零件滲碳后，一般需經過（）才能達到表

面硬度高而且耐磨的目的。

A.淬火+低溫回火B、調質處理