一、名词解释：
1热强性：在室温下，钢的力学性能与加载时间无关，但在高温下钢的强度及变形量不但与时间有关，而且与温度有关，这就是耐热钢所谓的热强性。2形变热处理：是将塑性变形同热处理有机结合在一起，获得形变强化和相变强化综合效果的工艺方法。
3热硬性：热硬性是指钢在较高温度下，仍能保持较高硬度的性能。
4等温淬火：工件淬火加热后，若长期保持在下贝氏体转变区的温度，使之完成奥氏体的等温转变，获得下贝氏体组织，这种淬火称为等温淬火。5热疲劳：金属材料由于温度梯度循环引起的热应力循环(或热应变循环)，而产生的疲劳破坏现象，称为热疲劳。
6渗氮：是在一定温度下一定介质中使氮原子渗入工件表层的化学热处理工艺。7淬透性：淬透性是使钢强化的基本手段之一，将钢淬火成马氏体，随后回火以提高韧性是使钢获得高综合机械性能的传统方法。
8回火脆性：是指淬火钢回火后出现韧性下降的现象。
9二次硬化：二次硬化：某些铁碳合金（如高速钢）须经多次回火后，才进一步提高其硬度。
10回火稳定性：淬火钢在回火时，抵抗强度、硬度下降的能力称为回火稳定性。11球化退火：是使钢中碳化物球化而进行的退火，得到在铁素体基体上均匀分布的球状或颗粒状碳化物的组织。
12化学热处理：是利用化学反应、有时兼用物理方法改变钢件表层化学成分及组织结构，以便得到比均质材料更好的技术经济效益的金属热
处理工艺。
13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。14水韧处理：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。.
15分级淬火：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。
16.喷丸处理：是减少零件疲劳，提高寿命的有效方法之一，喷丸处理就是将高
速弹丸流喷射到弹簧表面，使弹簧表层发生塑性变形，而形成一
定厚度的强化层，强化层内形成较高的残余应力，由于弹簧表面
压应力的存在，当弹簧承受载荷时可以抵消一部分抗应力，从而
提高弹簧的疲劳强度。
17晶间腐蚀：局部腐蚀的一种。沿着金属晶粒间的分界面向内部扩展的腐蚀。18再结晶退火：是将经过冷变形加工的工件加热至再结晶温度以上，保温一定时间后冷却，使工件发生再结晶，从而消除加工硬化的工艺。19临界淬火冷却速度：
20季裂：它指的是经冷变形后的金属内有拉伸应力存在又处于特定环境中所发生的断裂。
21奥氏体化：将钢加热至临界点以上使形成奥氏体的金属热处理过程。
22本质晶粒度：本质晶粒度用于表征钢加热时奥氏体晶粒长大的倾向。
23固溶处理：指将合金加热到高温单相区恒温保持，使过剩相充分溶解到固溶体中后快速冷却，以得到过饱和固溶体的热处理工艺。
24冷处理：将工件淬火冷却至室温后，立即放置在低于室温的环境下停留一定时间，取出置于室温中，这种低于室温的处理叫冷处理。
25残余奥氏体：是淬火未能转变成马氏体而保留到室温的奥氏体。
二、简答：
1 何为奥氏体化简述共析钢的奥氏体化过程。
答：1、将钢加热至临界点以上使形成奥氏体的金属热处理过程。
2、共析钢的原始组织是珠光体，它是层片状的铁素体和渗碳体两相混合物，
当加热至Ac1以上，就开始发生珠光体向奥氏体转变了。它是一种扩
散性相变，转变过程分为四个阶段。
（1）形核。将珠光体加热到Ac1以上，在铁素体和渗碳体的相界面上奥氏体优先形核。
（2）长大。当奥氏体在铁素体和渗碳体相界面上形核后，建立起界面浓度平衡，从而在奥氏体和铁素体内部出现浓度差，碳原子由高浓度向低浓度
扩算，从而造成渗碳体的溶解，奥氏体的形成，随着这个过程的进行，
奥氏体长大。铁素体想奥氏体的转变速度往往比渗碳体的溶解快，因此
珠光体中铁素体总比渗碳体消失得早，铁素体一旦消失，可以认为珠光
体向奥氏体转变过程基本完成。
（3）残余渗碳体的溶解。铁素体消失后，随着保温时间的延长，通过碳原子扩散，残余渗碳体逐渐溶入奥氏体，使奥氏体逐步趋近共析成分。
（4）奥氏体的均匀化。残余渗碳体完全溶解后，奥氏体中碳浓度仍是不均匀的。
2 奥氏体晶粒大小对冷却转变后钢的组织和性能有何影响简述影响奥氏体晶粒大小的因素。
答：1、奥氏体晶粒度大小对钢冷却后的组织和性能有很大影响。奥氏体晶粒度
越细小，冷却后的组织转变产物也越细小，其强度也越高，此外塑性，
韧性也较好。
2、奥氏体晶粒大小是影响使用性能的重要指标，主要有下列因素影响奥
氏体晶粒大小。
（1）加热温度和保温时间的影响加热温度越高，保温时间越长，奥氏体晶粒越粗大。
（2）加热速度的影响加热速度越快，奥氏体的实际形成温度越高，形核率和长大速度越大，则奥氏体的起始晶粒越细小，但快速加热时，保温时间
不能过长，否则晶粒反而更加粗大。
（3）钢的化学成分的影响在一定含碳量范围内，随着奥氏体中含碳量的增加，
碳在奥氏体中的扩散速度及铁的自扩散速度增大，晶粒长大倾向增加，
但当含碳量超过一定限度后，碳能以未溶碳化物的形式存在，阻碍奥氏
体晶粒长大，使奥氏体晶粒长大倾向减小。
（4）钢的原始组织的影响钢的原始组织越细，碳化物弥散速度越大，奥氏体的起始晶粒越细小，相同的加热条件下奥氏体晶粒越细小。
3 简述影响过冷奥氏体等温转变的因素。
答：奥氏体成分（含碳量、合金元素）、奥氏体状态（钢的原始组织、奥氏体化的温度和保温时间）及应力和塑性变形。
1、含碳量的影响
随着奥氏体含碳量增加，稳定性增加，使C曲线右移。
随含碳量的增加，由于有未溶渗碳体的存在，促使奥氏体分解，使C曲线向左移。
2、合金元素的影响
除Co外，所有合金元素的溶入均增加过冷奥氏体的稳定性，使C曲线右移。3、奥氏体化温度和保温时间的影响
加热速度越快，保温时间越短，奥氏体晶粒越细小，成分越不均匀，未溶第二相越多，则等温转变速度越快，使C曲线左移。
4、原始组织的影响
原始组织越细，越易得到较均匀奥氏体，使C曲线右移，并使Ms点下降。
5、应力和塑性变形的影响
4简述片状珠光体和粒状珠光体的组织和性能。
答：1、片状珠光体组织：铁素体和渗碳体两项机械混合物
性能：主要决定于片间距和珠光体团的直径。
片间距和珠光体团的直径越小，钢的强度和硬度越
高。当片间距小于150nm时，随片间距减小，钢的
塑性显着增加。片间距和珠光体团的尺寸减小，相
界面增多，对位错运动的阻碍增大，塑性变形抗力
增大，故强度。硬度提高。
2、粒状珠光体组织：铁素体基体上分布着粒状渗碳体的组织
性能：主要取决于渗碳体颗粒的大小，形态与分布。
钢的成分一定时，渗碳体颗粒越细，相界面越多，
则刚的硬度和强度越高。碳化物越接近等轴状、分
布越均匀，则钢的韧性越好。
5何为马氏体简述马氏体的晶体结构、组织形态、性能及转变特点。答：1、马氏体是一种常见的金属材料的金相组织结构，它由奥氏体转变而来，
特点是硬度高，强度高，比容大，冲击韧性低。
2、马氏体的晶体结构为体心四方结构。
3、马氏体的三维组织形态通常有片状或者板条状，但是在金相观察中(二
维)通常表现为针状。
4、（1）马氏体的显着特点是高硬度和高强度，原因包括固溶强化、相变
强化、时效强化、原始奥氏体晶粒大小及板条马氏体束大小。
马氏体的硬度主要取决于马氏体的含碳量。合金元素对马氏体的硬度
影响不大，但可以提高其强度。
（2）马氏体的塑性和韧性主要取决于马氏体的亚结构。
（3）马氏体的物理性能。
5、（1）无扩散性。马氏体的转变是在极大过冷度下，铁原子和碳原子已
经失去扩散能力。
（2）转变速度极快。马氏体的形成不需要孕育期，马氏体的增加不是靠已形成马氏体片的长大，而是靠新马氏体片的不断形成。
（3）转变得不完全性。马氏体点的位置主要取决于奥氏体的成分。奥氏体的碳含量越高，Ms与Mf越低，当奥氏体中的c大于％时，Mf
已低于室温，这时，奥氏体及时冷到室温也不能完全转变为马氏体。
6 简述贝氏体的组织及性能。
答：贝氏体的组织：上贝氏体、下贝氏体。
贝氏体的性能上贝氏体：强度硬度低，冲击韧性低。
下贝氏体：强度硬度高，韧性塑性好，具有良好的综合
机械性能，缺口敏感性和脆性转折温度低。
7 何为魏氏组织对性能有何影响如何消除
答：（1）含碳量小于%的亚共析钢或含碳量大于%的过共析钢由高温以较快速度
冷却时，先共析铁素体或先共析渗碳体从奥氏体晶界上沿着奥氏体的一
定晶面向晶内生长，呈针片状析出。在金相显微镜下可以观察到从奥氏
体晶界上生长出来的铁素体或渗碳体近乎平行，呈羽毛状或呈三角形，
其间存在着珠光体的组织，这种组织称为魏氏组织。
（2）魏氏组织使钢的塑性和冲击韧性显着降低，脆性转折温度升高。
（3）消除魏氏组织常用的方法是采用细化晶粒的正火、退火以及锻造等，程度严重，采用二次正火。
8 简述淬火钢的回火转变、组织及淬火钢在回火时的性能变化。答：1、钢的回火转变包括五个方面
（1）马氏体中碳的偏聚，组织是马氏体
（2）马氏体的分解，组织是回火马氏体
（3）残余奥氏体的转变，组织是回火马氏体
（4）碳化物的转变为Fe3C,组织是回火托氏体
（5）渗碳体的聚集长大和F多边形化，组织是回火索氏体
2、回火时力学性能变化总的趋势是随回火温度提高，钢的强度、硬度下降，
塑性、韧性提高。
9 简述回火脆性的分类、特点及如何消除。
答：1分类：第一类回火脆性和第二类回火脆性
2特点第一类回火脆性：（1）具有不可逆性；
（2）与回火后的冷却速度无关；
（3）断口为沿晶脆性断口
第二类回火脆性：（1）具有可逆性；
（2）与回火后的冷却速度有关；回火保温后，缓
冷出现，快冷不出现，出现脆化后可重新加
热后快冷消除。
（3）与组织状态无关，但以M的脆化倾向大；
（4）在脆化区内回火，回火后脆化与冷却速度无
关；
（5）断口为沿晶脆性断口。
3如何消除
第一类回火脆性：无法消除,不在这个温度范围内回火，没有能够有效抑制
产生这种回火脆性的合金元素
（1）降低钢中杂质元素的含量；
（2）用Al脱氧或加入Nb、V、Ti等合金元素细化A晶粒；
（3）加入Mo、W等可以减轻；
（4）加入Cr、Si调整温度范围（推向高温）；
（5）采用等温淬火代替淬火回火工艺。
第二类回火脆性：（1）提高钢材的纯度，尽量减少杂质；
（2）加入适量的Mo、W等有益的合金元素；
（3）对尺寸小、形状简单的零件，采用回火后快冷的方
法；
（4）采用亚温淬火（A1~A3）：细化晶粒，减少偏聚。
加热后为A+F（F为细条状），杂质会在F中富集，
且F溶解杂质元素的能力较大，可抑制杂质元素向
A晶界偏聚。
（5）采用高温形变热处理，使晶粒超细化，晶界面积增
大，降低杂质元素偏聚的浓度。
10 何谓退火和正火，主要目的是什么，叙述退火和正火的选用。答：1、退火：一种金属热处理工艺，指的是将金属缓慢加热到一定温度，保持
足够时间，然后以适宜速度冷却。
目的：是降低硬度，改善切削加工性;消除残余应力，稳定尺寸，减少变形与裂纹倾向;细化晶粒，调整组织，消除组织缺陷。
2、正火：又称常化，是将工件加热至727到912摄氏度之间以上40~60min，
保温一段时间后，从炉中取出在空气中或喷水、喷雾或吹风冷却
的金属热处理工艺。
目的：是在于使晶粒细化和碳化物分布均匀化，去除材料的内应力。
3、退火和正火的选用：
（1）当模具钢为含碳量(质量分数)小于%的低碳钢，通常采用正火代替退火。
（2）当模具钢为含碳量(质量分数)介于%~%的中碳钢，也可以用正火代替退火。
（3）当模具钢为含碳量(质量分数)介于%~%的钢，因含碳量较高，正火后的硬度显着高于退火的情况，难于进行切削加工，故一般采用完全退火，
降低硬度，改善切削加工性。
（4）当模具钢为含碳量(质量分数)在%以上的高碳钢或工具钢，一般采用球化退火作为预备热处理，网状二次篸碳体存在，则应先进行正火消除
之。
11 叙述淬透性和淬硬性及淬透性和实际条件下淬透层深度的区别。
答：1、淬透性：是指奥氏体化后的钢在淬火时获得马氏体的能力，它反映过冷
奥氏体的稳定性，与钢的临界冷却速度有关。其大小以钢在一定
条件下淬火获得的淬透层深度和硬度分布来表示。
2、淬硬性：是指奥氏体化后的钢在淬火时硬化的能力，主要取决于马氏体
中的含碳量，用淬火马氏体可能达到的最高硬度来表示。
3、区别：（1）同一材料的淬硬层深度与工件尺寸、冷却介质有关.工件尺
寸小、介质冷却能力强，淬硬层深。
（2）淬透性与工件尺寸、冷却介质无关。它只用于不同材料之间
的比较，是通过尺寸、冷却介质相同时的淬硬层深度来确定。
12 何谓淬火热应力、组织应力影响因素都是什么简述热应力和组织
应力造成的变形规律。
答：1、淬火热应力：工件在加热时由于不同部位的温度差异导致热涨（或冷缩）
的不一致所引起的应力。
2、组织应力：工件不同部位组织转变不同时性而引起的内应力。
3、影响因素：
（1）含碳量的影响：随着含碳量的增加热应力作用逐渐减弱组织应力逐渐增强。
（2）合金元素的影响：加入合金元素热应力和组织应力增加。
（3）工件尺寸的影响：a.在完全淬透的情况下随着工件直径的增大淬火后
残余应力将由组织应力性逐渐变成热应力性。
b.在未完全淬透的情况下所产生的应力特性是与热
应力相似的，工件直径越大淬硬层越薄，热应力
特性越明显。
（4）淬火介质和冷却方法的影响:如果在高于Ms点以上的温度区域冷却速
度快而在温度低于Ms点区域冷却速度慢
则为热应力性，反之则为组织应力型。
4、变形规律：
（1）热应力引起的变形发生在钢件屈服强度较低塑性较高而在表面冷却快工件内表面冷却快工件内外温差最大的高温区，此时瞬时热应力，表
面张力心部压应力心部温度高，屈服强度比表面低得多，易于变形因
此表现为多向压应力作用下的变形。即立方体向呈球形方向变化，即
尺寸较大的一方缩小而尺寸较小的一方胀大。
（2）组织应力引起变形产生在早期织应力最大时刻，此时界面温差较大，心部温度较高仍处于奥氏体状态，塑性较好，屈服强度较低，瞬时组
织应力是表面压应力心部拉应力，其变形表现为心部在多向拉应力作
用下拉长，由此导致的结果为在组织应力作用下工件尺寸较大的一方
伸长而尺寸较小的一方缩短。
13 何谓淬火冷却介质有哪些及应用叙述各种淬火方法、优缺点及主
要应用。
答：1、淬火：将钢加热至临界点AC3或AC1以上一定温度，保温适当时间后以
大于临界冷却速度的冷速冷却得到马氏体（或下贝氏体）的热处
理工艺叫做淬火。
2、冷却介质：水、盐水或碱水溶液及各种矿物油。
3、冷却介质的应用:（1）水的冷却能力强，但低温冷却能力太大，只使用
于形状简单的碳钢件。
（2）油在低温区冷却能力较理想，但高温区冷却能力
太小，使用于合金钢和小尺寸的碳钢件。
（3）熔盐作为淬火介质称盐浴，冷却能力在水和油之
间,用于形状复杂件的分级淬火和等温淬火。
（4）聚乙烯醇、硝盐水溶液等也是工业常用的淬火介
质。
4、单液淬火法：（1）操作简单、应用广泛，只适用于小尺寸且形状简单
的工件
（2）淬火应力大
（3）不容易选择冷却能力和冷却特性较合适的冷却介质双液淬火法（1) 降低组织应力，减小工件变形、开裂的倾向
（2) 适用于尺寸较大的工件，操作不容易控制，需要求丰
富的经验和熟练的技术
分级淬火法 (1)降低热应力和组织应力，减小工件变形、开裂的倾向
(2)操作相对容易控制,只适用于尺寸较小的工件
等温淬火法(1)降低热应力和组织应力，显着减小工件变形、开裂倾
向
(2)适宜处理形状复杂、尺寸要求精密的工件只适用于
尺寸较小的工件
14 何谓回火叙述回火工艺的分类，得到的组织，性能特点及应用。答：1、回火：回火是指将淬火钢加热到A1以下的某温度保温后冷却的工艺。
2、分类:低温回火：（1）得到回火马氏体。
（2）在保留高硬度、高耐磨性的同时降低内应力。
（3）适用于各种高碳钢、渗碳件及表面淬火件。
中温回火：（1）得到回火托氏体。
（2）提高e及s，同时使工件具有一定韧性。
（3）适用于弹簧热处理。
高温回火：（1）得到回火索氏体。
（2）获得良好的综合力学性能，即在保持较高的强
度同时，具有良好的塑性和韧性。
（3）广泛用于各种结构件如轴、齿轮等热处理。也
可作为要求较高精密件、量具等预备热处理。15 简述感应加热表面淬火的原理和工艺，通入电流频率如何选择，
适用于什么钢种并说明感应加热表面淬火的特点。
答：1、感应加热: 利用交变电流在工件表面感应巨大涡流，使工件表面迅速
加热的方法。
原理：感应加热的原理是把钢制工件放在用紫铜管制成的感应器内通入交变电流，产生交变磁场。由于电磁感应，在工件内将产生
和感应器内的电流频率相同，方向相反的感应电流涡流。由于
肌肤效应，涡流在工件截面上的分布是不均匀的，表面的电流
密度越大，中心的电流密度越小。交变电流的频率越高，趋肤
效应越显着，感应加热的深度越浅，由于工件本身有电阻，根
据焦耳楞次定律，集中于工件表层的涡流产生的电阻热，使工
件表层迅速被加热到淬火温度，而心部温度基本不变。在随即
进行喷水（合金钢浸油）冷却后，工件表层被淬硬，实现了感
应加热表面淬火。
2、（1）高频感应加热频率为250-300KHz,淬硬层深度
（2）中频感应加热频率为2500-8000 Hz，淬硬层深度2-10mm。
（3）工频感应加热频率为50Hz，淬硬层深度10-15mm
3、特点：（1）加热速度极快，一般需要几秒到几十秒的时间，就可将零
件加热到淬火温度。
（2）淬火温度高，由于加热速度极快，使珠光体转变为奥氏体的
相变温度升高，相变范围扩大，所以比普通加热淬火温度高，
一般要高出数十度。
（3）淬火后获极细的隐晶马氏体组织，硬度比普通淬火要高出
HRC23，且脆性较低，韧性较好。
（4）淬火后工件表层存在残余压应力，疲劳极限高，且不易氧化
脱碳。
（5）生产率高，淬硬层深度易于控制，易于实现机械化和自动化，适宜于大批量生产。
16 简述化学热处理的一般过程；气体渗碳的工艺、渗层深度、渗碳
后表层含碳量、用钢、热处理、组织和应用。
答：1、过程：（1）介质(渗剂)的分解: 分解的同时释放出活性原子。
（2）工件表面的吸收: 活性原子向固溶体溶解或与钢中某些元素
形成化合物。
（3）原子向内部散。
2、气体渗碳法：将工件放入密封炉内，在高温渗碳气氛中渗碳。
3、渗碳层厚度（由表面到过度层一半处的厚度）：一般为。
4、渗碳层表面含碳量：以为最好。
5、用刚：为含的低碳钢。碳高则心部韧性降低。
6、热处理：常用方法是渗碳缓冷后，重新加热到Ac1+30-50℃淬火+低温回
火。
7、组织：表层：M回+颗粒状碳化物+A(少量) 心部：M回+F（淬透时）
8、应用：
17 简述合金元素和铁、碳的相互作用。
答：碳化物分为碳化物形成元素和非碳化物形成元素。碳化物形成元素有Ti、
Zr、V、Nb、W、Mo、Cr、Mn、Fe。其中的Ti、Zr、V、Nb为强碳化物形成元素，它们和碳有极强的化合力，只要有足够的碳，在适当的条件下，就能形成它们自己特殊的碳化物，仅在缺少碳的情况下，才以原子状态溶
入固溶体中。Mn为弱碳化物形成元素，除少量可溶于渗碳体中形成合金渗碳体外，几乎都溶解于铁素体和奥氏体中；中强碳化物形成元素为W、Mo、Cr，当其含量较少时，多半溶于渗碳体中，形成合金渗族体，当其含量较高时，则可能形成新的特殊碳化物。非碳化物形成元素指合金钢中与碳的亲和力较小，在钢铁材料的组织中主要以固溶体或中间相的形式存在，而不形成单独碳化物的合金元素。包括钴、硅、铝、铜等。
18简述高锰铸钢的典型牌号、成分特点、铸态组织、热处理、使用条件及应用举例。
答：1、常用的高猛铸钢为ZGMn13型等。
2、成分特点：含碳量为%～%，含锰量为%～%的铸钢，即ZGMn13。
3、铸态组织:单相奥氏体组织。
4、热处理：水韧处理。作用是防止产生裂纹和降低性能。
5、使用条件：
6、应用举例：
19何谓量具钢简述量具钢的制造及使用
答：1、量具钢：制造各种量具用的钢。如千分尺、卡尺、块规、塞规等。
2、⑴低碳钢渗碳、中碳钢表面淬火
⑵碳素工具钢、低合金工具钢
以上两者用于尺寸小、形状简单、精度要求不高的量具。
⑶滚动轴承钢、冷作模具钢。用于制造精密量具.
⑷不锈钢用于制造接触腐蚀介质的量具。
20何谓不锈钢简述提高钢耐蚀性的的途径并说明典型不锈钢的牌号、性能特点及应用。
答：1、不锈钢：在腐蚀介质中具有耐蚀性能的钢。
2、途径：①获得均匀的单相组织。
②提高合金的电极电位。
③使表面形成致密的钝化膜。
3、（1）马氏体不锈钢：主要是Cr13型不锈钢，钢号为1Cr13-4Cr13
性能特点：随含碳量提高，强度、硬度提高，耐蚀性下降。（1Cr13、
2Cr13具有耐大气、蒸汽腐蚀能力及良好的综合力学性
能。3Cr13、4Cr13具有较高强度、硬度。）
应用：用于要求塑韧性较高的耐蚀件，如汽轮机叶片等。
（2）铁素体不锈钢：典型钢号如0Cr13、1Cr17等。
性能特点：耐酸蚀，抗氧化能力强，塑性好，但有脆化倾向。
应用：广泛用于硝酸和氮肥工业的耐蚀件。
（3）奥氏体不锈钢：常用钢种为1Cr18Ni9、1Cr18Ni9Ti
性能特点：具有良好的耐蚀性，冷热加工性及可焊性。高的塑韧性，
无磁性。
应用：广泛用于化工设备及管道。
21简述提高钢抗氧化性和热强性的途径
答：1、氧化过程是化学腐蚀过程，提高钢的抗氧化性途径是合金化，加入Cr、
Si、Al,通过形成致密稳定的合金氧化膜层，降低甚至阻止氧化膜的扩散。
2、金属在高温下所表现的力学性能：工作应力超过金属在该温度下的弹性
极限时，随着时间的延长金属发生极其缓慢的变形，这种现象称为“蠕
变”。
3、提高金属的热强性，可采取一下途径：
（1）固溶强化：高温时奥氏体的强度高于铁素体。合金元素Mo、W、Co
因增大了原子间的结合力，减慢了固溶体中的扩散过程，
使热强性提高。
（2）第二相强化：提高热强性最有效的方法之一。耐热钢采用难容碳化物
MC、M6C、M23C6等作强化相；耐热合金则多利用金属
间化合物如Ni(Ti、Al)来强化。
（3）晶界强化：高温下晶界为薄弱部位，为了提高热强性，应当减少晶界，
采用粗晶金属。进一步提高热强性的方法有：定向结晶，消
除与外力垂直的晶界，甚至采用没有晶界的单晶体。
22叙述铸铁的石墨化过程及影响因素，并说明铸铁的组织与石墨化的关系。
答：1、石墨化过程：（1）在PSK线以上发生的石墨化称为第一阶段石墨化。
包括结晶时一次石墨、二次石墨、共晶石墨的析出和
加热时一次渗碳体、二次渗碳体及共晶渗碳体的分解
（2）在PSK线以下发生的石墨化称为第二阶段石墨化。
包括冷却时共析石墨的析出和加热时共析渗碳体的
分解。
2、影响因素：A、化学成分的影响
（1）碳和硅是强烈促进石墨化的元素。
（2）碳、硅含量过低，易出现白口组织，力学性能和铸造
性能变差。
（3）碳、硅含量过高,会使石墨数量多且粗大，基体内铁素
体量增多，降低铸件的性能。
（4）Al、Cu、Ni、Co等元素对石墨化有促进作用。
（5）S、Mn、Cr、W、Mo、V等元素阻碍石墨化。
B、冷却速度的影响
(1)铸件冷却缓慢，有利于碳原子的充分扩散，结晶将按Fe - G
相图进行，因而促进石墨化。
(2)快冷时由于过冷度大，结晶将按Fe-Fe3C相图进行, 不利
于石墨化。
23常见铸铁的典型牌号、性能特点及应用。
答：1、灰铸铁：典型牌号：HT100、HT150、HT200
性能特点：灰铸铁强度只有碳钢的30-50%，热处理强化效果不大。
应用：制造承受压力和震动的零件,如机床床身、各种箱体、壳体、泵体、缸体。
2、可锻铸铁：典型牌号：KTH300-06(黑心)、KTB350-04(白心)、KTZ450-06(珠
光体)
性能特点：强度为碳钢的４0-７0%，接近于铸钢。名为可锻，实不可锻。
应用：用于制造形状复杂且承受振动载荷的薄壁小型件，如汽车、拖拉机的前后轮壳、管接头、低压阀门等。
3、球墨铸铁：QT400-15、QT600-3、QT700-2
性能特点：强度是碳钢的70~90%。球墨铸铁的突出特点是屈强比( /b)
高, 约为而钢一般只有。球墨铸铁可进行各种热处理,如退
火、正火、淬火加回火、等温淬火等。
应用：承受震动、载荷大的零件，如曲轴、传动齿轮等。
4、蠕墨铸铁：RuT260、RuT300、RuT420
性能特点：蠕墨铸铁的强度、塑性和抗疲劳性能优于灰铸铁，其力学性
能介于灰铸铁与球墨铸铁之间。
应用：蠕墨铸铁常用于制造承受热循环载荷的零件和结构复杂、强度要求高的铸件。如钢锭模、玻璃模具、柴油机汽缸、汽缸盖、排气
阀、液压阀的阀体、耐压泵的泵体等。
24 常见铝合金的牌号、性能特点及应用。
答：1、变形铝合金
（1）防锈铝合金：LF+序号，主要是Al-Mn和Al-Mg系合金，
如LF21（3A21 ），LF5（5A05 ）
性能特点：Mn和Mg主要作用是提高抗蚀能力和塑性，并起固溶强化作用。防锈铝合金锻造退火后组织为单相固溶体，抗蚀性、
焊接性能好，易于变形加工，但切削性能差。不能进行热处
理强化，常利用加工硬化提高其强度。
应用：航空工业，制造管道、容器、铆钉及承受中等载荷的零件。（2）硬铝合金：LY +序号，主要是Al-Cu-Mg系合金，并含少量Mn。
如LY11 (2A11)、LY12 (2A12)
性能特点：可进行时效强化，也可进行变形强化。强度、硬度高，加工性能好，耐蚀性低于防锈铝。
应用：制造冲压件、模锻件和铆接件，如螺旋桨、梁、铆钉等
（3）超硬铝合金：LC +序号，属Al-Zn-Mg-Cu系合金，并含有少量Cr和Mn。
如LC4 (7A04 )、LC9 (7A09 )
性能特点：时效强化效果超过硬铝合金。热态塑性好，但耐蚀性差。
应用：主要用于工作温度较低、受力较大的结构件, 如飞机大梁、起落
架等。
（4）锻铝合金：LD +序号，Al-Cu-Mg-Si系合金
如LD7 (2A70)、LD8(2A80)、LD9(2A90)
性能特点：可锻性好，力学性能高，
应用：用于形状复杂的锻件和模锻件，如喷气发动机压气机叶轮、导风轮等
2、铸造铝合金
（1）Al- Si系：代号为ZL1+两位数字顺序号，ZL102(ZAlSi12)是含12%Si
的铝硅二元合金，称为简单硅铝明。
性能特点：铸造性能好，强度和塑性都较差，具有优良的耐蚀性、耐热性和焊接性能。
应用：用于制造飞机、仪表、电动机壳体、汽缸体、风机叶片、发动机活塞等
（2）Al-Cu系：代号为ZL2+两位数字顺序号，常用代号有ZL201 (ZAlCu5Mn)、ZL203 (ZAlCu4)等
性能特点：耐热性好，强度较高；但密度大，铸造性能、耐蚀性能差，强度低于Al-Si系合金。
应用：主要用于制造在较高温度下工作的高强零件，如内燃机汽缸头、汽车活塞等
（3）Al-Mg系：代号为ZL3+两位数字顺序号，常用代号为ZL301(ZAlMg10)、ZL303(ZAlMg5Si1)等
性能特点：耐蚀性好，强度高，密度小；但铸造性能差,耐热性低。
应用：主要用于制造外形简单、承受冲击载荷、在腐蚀性介质下工作的零件,如舰船配件、氨用泵体等。
（4）Al-Zn系：代号为ZL4+两位数字顺序号，常用代号为ZL401(ZAlZn11Si7)、ZL402(ZAlZn6Mg)等.
性能特点：铸造性能好，强度较高，可自然时效强化；但密度大，
耐蚀性较差。
应用：主要用于制造形状复杂受力较小的汽车、飞机、仪器零件。
25 常见铜合金的牌号、性能特点及应用。
答：铜合金分为黄铜、青铜、白铜三大类。
1、黄铜:（1）普通黄铜的牌号为：H (黄) + 表示铜平均百分含量的数字
单相黄铜：常用牌号有H80、H70、H68。塑性好，适于制造冷变
形零件，如弹壳、冷凝器管等。
两相黄铜：常用牌号有H59、H62。热塑性好, 强度高。适于制
造受力件，如垫圈、弹簧、导管、散热器等。
（2）特殊黄铜的牌号为：H(黄)+主加元素符号(Zn除外)+铜平均百分含
量+主加元素平均百分含量
常用牌号有HPb63-3、HAl60-1-1、HSn62-1、HFe59-1-1、
ZCuZn38Mn2Pb2、ZCuZn16Si4等。特殊黄铜强度、耐蚀性比普通
黄铜好，铸造性能改善。主要用于船舶及化工零件，如冷凝管、
齿轮、螺旋桨、轴承、衬套及阀体等。
2、青铜：加工青铜的牌号为：Q +主加元素符号及其平均百分含量+其他元素平
均百分含量
（1）锡青铜：常用牌号有QSn4-3、、ZCuSn10Pb1等。
性能特点：锡青铜铸造流动性差，铸件密度低，易渗漏，但体积收缩率在有色金属中最小。锡青铜耐蚀性良好，在大气、海水及无机盐溶液
中的耐蚀性比纯铜和黄铜好，但在硫酸、盐酸和氨水中的耐蚀性
较差。
应用：主要用于耐蚀承载件,如弹簧、轴承、齿轮轴、蜗轮、垫圈等。
（2）铝青铜：常用牌号有QAl5、QAl7、ZCuAl8Mn13Fe3Ni2等。
性能特点：强度、硬度、耐磨性、耐热性及耐蚀性高于黄铜和锡青铜，铸造性能好，但焊接性能差。
应用：主要用于制造船舶、飞机及仪器中的高强、耐磨、耐蚀件，如齿轮、轴承、蜗轮、轴套、螺旋桨等。
（3）铍青铜：常用牌号有QBe2、、等。
性能特点：具有高的强度、弹性极限、耐磨性、耐蚀性，良好的导电性、导热性、冷热加工及铸造性能，
应用：用于重要的弹性件、耐磨件，如精密弹簧、膜片，高速、高压轴承及防爆工具、航海罗盘等重要机件。
3、白铜：（1）普通白铜牌号：B+镍的平均百分含量。
性能特点：具有较高的耐蚀性和抗腐蚀疲劳性能及优良的冷热加
工性能。
应用:用于在蒸汽和海水环境下工作的精密机械,仪表零件及冷凝
器,蒸馏器,热交换器等。
(2)常用牌号如(康铜)、(考铜)。
性能特点：其耐蚀性、强度和塑性高
应用：用于制造精密机械、仪表零件及医疗器械等。
26 何谓轴承合金锡基轴承合金的牌号，性能特点及应用。
答：1、轴承合金：制造滑动轴承的轴瓦及其内衬的耐磨合金称为轴承合金。
2、锡基轴承合金：是以锡为主并加入少量锑、铜等元素组成的合金，熔点
较低，是软基体硬质点组织类型的轴承合金。
（1）典型牌号为ZSnSb11Cu6。
（2）性能特点：锡基轴承合金具有较高的耐磨性、导热性、耐蚀性和嵌
藏性，摩擦系数和热膨胀系数小，但疲劳强度较低，工
作温度不超过150 ℃，价格高。
（3）应用：广泛用于重型动力机械，如气轮机、涡轮机和内燃机等大型机器高速轴瓦。
27 何谓失效失效的类型简述失效的原因；并说明选材的一般原则。答：1、失效是零部件在使用过程中，。
2、失效可分为变形、断裂、表面损伤，老化。
3、原因：1设计方面不合理、
2选材不合理
3加工不正确
4不能正确的安装使用。
4、原则：1材料的使用性能要求
2材料的工艺性能
3经济性
4其他因素
模具材料及热处理试题库 一、判断 1、60钢以上的优质碳素结构钢属高碳钢，经适当的热处理后具有高的强度、韧性和弹性，主要用于制作弹性零件和耐磨零件。（×） 2、40Cr钢是最常用的合金调质钢。（√） 3、60Si2Mn钢的最终热处理方法是淬火后进行高温回火。（×） 4、高合金钢的完全退火的冷却速度是每小时100～150℃。（×） 5、等温淬火与普通淬火比较，可以获得相同情况下的高硬度和更好的韧度。（√） 6、一些形状复杂、截面不大、变形要求严的工件，用分级淬火比双液淬火能更有效的减少工件的变形开裂。（√） 7、渗碳时采用低碳合金钢，主要是为提高工件的表面淬火硬度。（×） 8、均匀化退火主要应用于消除大型铸钢、合金钢锭在铸造过程中所产生的化学成分不均及材料偏析，并使其均匀化。（√） 9、高合金钢及形状复杂的零件可以随炉升温，不用控制加热速度。（×） 10、铬钼钢是本质粗晶粒钢、其淬透性和回火稳定性高，高温强度也高。（×） 11、铬锰硅钢可以代替镍铬钢用于制造高速、高负荷、高强度的零件。（√） 12、铬轴承钢加热温度高，保温时间略长，主要使奥氏体中溶入足够的合金碳化物。（√）13、低合金渗碳钢二次重新加热淬火，对于本质细晶粒钢的零件，主要使心部、表层都达到高性能要求。（×） 14、铸铁的等温淬火将获得贝氏体和马氏体组织。（√） 15、高速钢是制造多种工具的主要材料，它除含碳量高外，还有大量的多种合金元素（W、Cr、Mo、V、Co），属高碳高合金钢。（×）16、钢在相同成分和组织条件下，细晶粒不仅强度高，更重要的是韧性好，因此严格控制奥氏体的晶粒大小，在热处理生产中是一个重要环节。（√）17、有些中碳钢，为了适应冷挤压成型，要求钢材具有较高的塑性和较低的硬度，也常进行球化退火。（√）18、低碳钢正火，为了提高硬度易于切削，提高正火温度，增大冷却速度，以获得较细的珠光体和比较分散的自由铁素体。（√）19、过共析钢正火加热时必须保证网状碳化物完全融入奥氏体中，为了抑制自由碳化物的析出，使其获得伪共析组织，必须采用较大的冷却速度冷却。（√）20、含碳量相同的碳钢与合金钢淬火后，硬度相差很小，但碳钢的强度显著高于合金钢。（×）21、中高碳钢的等温淬火效果很好，不仅减少了变形，而且还获得了高的综合力学性能。（√）22、淬火钢组织中，马氏体处于碳的过饱和状态，残余奥氏体处于过热状态，所以组织不稳定，需要回火处理。（×）23、低碳钢淬火时的比容变化较小，特别是淬透性较差，故要急冷淬火，因此常是以组织应力为主引起的变形。（×）24、工件淬火后不要在室温下放置，要立即进行回火，会显著提高马氏体的强度和塑性，防止开裂。（√）
金属材料与热处理（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。( √)
金属材料与热处理含答 案 集团标准化工作小组 [Q8QX9QT-X8QQB8Q8-NQ8QJ8-M8QMN]
《金属材料与热处理》期末考试试卷(含答案) 班级数控班姓名学号分数 一、填空题：每空1分，满分30分。 1.金属材料与热处理是一门研究金属材料的、、热处理与金属材料性能之间的关系和变化规律的学科。 2.本课程的主要内容包括金属材料的、金属的、金属学基础知识和热处理的基本知识。 3.金属材料的基本知识主要介绍金属的及的相关知识。 4.金属的性能主要介绍金属的和。 5.金属学基础知识讲述了铁碳合金的和。 6.热处理的基本知识包括热处理的和。 7.物质是由原子和分子构成的，其存在状态可分为气 态、、。 8.固态物质根据其结构特点不同可分为和。 9.常见的三种金属晶格类型有、、密排六方晶格。 10.常见的晶体缺陷有点缺陷、、。 11.常见的点缺陷有间隙原子、、。 12.常见的面缺陷有金属晶体中的、。 13.晶粒的大小与和有关。 14.机械零件在使用中常见的损坏形式有变形、及。 15.因摩擦而使零件尺寸、和发生变化的现象称为磨损。 二、判断题：每题1分，满分10分。
1.金属性能的差异是由其内部结构决定的。（） 2.玻璃是晶体。（） 3.石英是晶体。（） 4.食盐是非晶体。（） 5.晶体有一定的熔点，性能呈各向异性。（） 6.非晶体没有固定熔点。（） 7.一般取晶胞来研究金属的晶体结构。（） 8.晶体缺陷在金属的塑性变形及热处理过程中起着重要作用。（） 9.金属结晶时，过冷度的大小与冷却速度有关。（） 10.冷却速度越快，过冷度就越小。（） 三、选择题：每题2分，满分20分。 1.下列材料中不属于晶体的是（） A.石英 B.食盐 C.玻璃 D.水晶 2.机械零件常见的损坏形式有（） A.变形 B.断裂 C.磨损 D.以上答案都对 3.常见的载荷形式有（） A.静载荷 B.冲击载荷 C.交变载荷 D.以上答案都对 4.拉伸试样的形状有（） A.圆形 B.矩形 C.六方 D.以上答案都对 5.通常以（）代表材料的强度指标。 A.抗拉强度 B.抗剪强度 C.抗扭强度 D.抗弯强度 6.拉伸试验时，试样拉断前所能承受的最大应力称为材料的（） A.屈服点 B.抗拉强度 C.弹性极限 D.以上答案都对 7.做疲劳试验时，试样承受的载荷为（）。
金属材料与热处理试题 及答案 TTA standardization office【TTA 5AB- TTAK 08- TTA 2C】
金属材料与热处理 一、填空题（30分，每空1分） 1、常见的金属晶体类型有_体心立方_晶格、__面心立方__晶格和密排六方晶格三种。 2、金属的整个结晶过程包括形核_____、___长大_______两个基本过程组成。 3、根据溶质原子在溶剂晶格中所处的位置不同，固溶体分为_间隙固溶体_与_置换固溶体_两种。 4、工程中常用的特殊性能钢有_不锈钢__、_耐热钢_、耐磨钢。 5、常用的常规热处理方法有___回火___、正火和淬火、__退火__。 6、随着回火加热温度的升高，钢的__强度__和硬度下降，而_塑性___和韧性提高。 7、根据工作条件不同，磨具钢又可分为_冷作模具钢_、__热作模具钢__和塑料磨具用钢等。 8、合金按照用途可分为_合金渗碳体_、_特殊碳化物_和特殊性能钢三类。 9、合金常见的相图有__匀晶相图__、_共晶相图__、包晶相图和具有稳定化合物的二元相图。 10、硬质合金是指将一种或多种难熔金属_碳化物__和金属粘结剂，通过_粉末冶金__工艺生产的一类合金材料。 11、铸铁的力学挺能主要取决于_基体的组织_的组织和石墨的基体、形态、_数量_以及分布状态。 12、根据铸铁在结晶过程中的石墨化程度不同，铸铁可分为_灰口铸铁__、_白口铸铁_和麻口铸铁三类。 13、常用铜合金中，_青铜_是以锌为主加合金元素，_白铜_是以镍为主加合金元素。
14、铁碳合金的基本组织中属于固溶体的有_铁素体_和_奥氏体_,属于金属化合物的有_渗碳体_，属于混合物的有_珠光体_和莱氏体。 二、选择题（30分，每题2分） 1、铜只有通过冷加工并经随后加热才能使晶粒细化，而铁则不需冷加工，只需加热到一定温度即使晶粒细化，其原因是（C ） A 铁总是存在加工硬化，而铜没有 B 铜有加工硬化现象，而铁没有 C 铁在固态下有同素异构转变，而铜没有? D 铁和铜的再结晶温度不同 α-是具有（ A ）晶格的铁。 2、Fe A 体心立方 B 面心立方 C密排六方 D 无规则几何形状 3、以下哪种铸铁的断口呈灰黑色（D ） A 马口铁 B 白口铸铁 C 麻口铸铁 D灰铸铁 4、用于制造渗碳零件的钢称为（C ）。 A 结构钢 B 合金钢 C 渗碳钢 D 工具钢 5、合金发生固溶强化的主要原因（ C ）。 A晶格类型发生了变化 B 晶粒细化 C 晶格发生畸形 D 晶界面积发生变化 6、调质处理就是（ A ）的热处理。 A 淬火+高温火 B 淬火+中温回火 C 淬火+低温回火 D 淬火+低温退火 7、零件渗碳后，一般需经过（A ）才能达到表面硬度高而且耐磨的目的。 A 淬火+低温回火 B 正火 C 调质 D 淬火+高温回火
1.置换固溶体中，被置换的溶剂原子哪里去了？ 答：溶质把溶剂原子置换后，溶剂原子重新加入晶体排列中，处于晶格的格点位置。 2.间隙固溶体和间隙化合物在晶体结构与性能上的区别何在？举例说明之。 答：间隙固溶体是溶质原子进入溶剂晶格的间隙中而形成的固溶体，间隙固溶体的晶体结构与溶剂组元的结构相同，形成间隙固溶体可以提高金属的强度和硬度，起到固溶强化的作用。如：铁素体F是碳在α-Fe中的间隙固溶体，晶体结构与α-Fe相同，为体心立方，碳的溶入使铁素体F强度高于纯铁。 间隙化合物的晶体结构与组元的结构不同，间隙化合物是由H、B、C、N等原子半径较小的非金属元素（以X表示）与过渡族金属元素（以M表示）结合， 且半径比r X /r M ＞0.59时形成的晶体结构很复杂的化合物，如Fe3C间隙化合物 硬而脆，塑性差。 3.现有A、B两元素组成如图所示的二元匀晶相图，试分析以下几种说法是否正 确？为什么？ （1）形成二元匀晶相图的A与B两个相元的晶格类型可以不同，但是原子大小一定相等。 （2）K合金结晶过程中，由于固相成分随固相线变化，故已结晶出来的固溶体中含B量总是高于原液相中含B量. （3）固溶体合金按匀晶相图进行结晶时，由于不同温度下结晶出来的固溶体成分和剩余液相成分不相同，故在平衡态下固溶体的成分是不均匀的。 答：（1）错：Cu-Ni合金形成匀晶相图，但两者的原子大小相差不大。 （2）对：在同一温度下做温度线，分别与固相和液相线相交，过交点，做垂直线与成分线AB相交，可以看出与固相线交点处B含量高于另一点。
(3)错：虽然结晶出来成分不同，由于原子的扩散，平衡状态下固溶体的成分是均匀的。 4.共析部分的Mg-Cu相图如图所示： (1)填入各区域的组织组成物和相组成物。在各区域中是否会有纯Mg相存在？ 为什么？ 答: Mg-Mg2Cu系的相组成物如下图：（α为Cu在Mg中的固溶体） Mg-Mg2Cu系的组织组成物如下图：（α为Cu在Mg中的固溶体，） 在各区域中不会有纯Mg相存在，此时Mg以固溶体形式存在。 (2)求出20%Cu合金冷却到500℃、400℃时各相的成分和重量百分比。 答: 20%Cu合金冷却到500℃时,如右图所示: α相的成分为a wt%, 液相里含Cu 为b wt%,根据杠杆原理可知: Wα=O 1b/ab*100%, W L = O 1 a/ab*100% 同理: 冷却到400℃时，α相的成分为m wt%, Mg2Cu相里含Cu 为n wt%, Wα=O 2n/mn*100%, W mg2Cu = O 2 m/mn*100% (3)画出20%Cu合金自液相冷却到室温的曲线，并注明各阶段的相与相变过程。 答:各相变过程如下(如右图所示): xp: 液相冷却,至p点开始析出Mg的固熔体α相 py: Mg的固熔体α相从p点开始到y点结束 yy,: 剩余的液相y开始发生共晶反应,L?α+Mg 2 Cu y,q:随着T的降低, Cu在Mg的固熔体α相的固溶度降低. 5.试分析比较纯金属、固溶体、共晶体三者在结晶过程和显微组织上的异同之处。 答：相同的是,三者都是由原子无序的液态转变成原子有序排列的固态晶体。 不同的是， 纯金属和共晶体是恒温结晶，固溶体是变温结晶，纯金属和固溶体的结晶是由
热处理试题及答案 It was last revised on January 2, 2021
热处理试题一、选择题 1．拉伸试验可测定（）。 A . 强度 B. 硬度 C. 冲击韧性 D. 疲劳强度 2．材料在断裂前所承受的最大应力称为（）。 A . 强度 B. 屈服点 C. 抗拉强度 D. 疲劳强度 3．HRC表示（）。 A . 布氏硬度 B. 洛氏硬度 C. 维氏硬度 D. 肖氏硬度 4．αk表示（）。 A . 屈服点 B. 冲击吸收功 C. 冲击韧度 D. 疲劳强度 5．冲击试验可测材料的（）。 A．强度 B．硬度 C．韧性 D．疲劳强度 6．α-Fe是具有（）晶格的铁。 A．体心立方 B．面心立方 C．密排六方 D．复杂斜方 7．γ-Fe是具有（）晶格的铁。 A．体心立方 B．面心立方 C．密排六方 D．复杂斜方 8．合金固溶强化主要原因是（）。 A．晶格类型变化 B．晶粒细化 C．晶格畸变 D．温度升高9．奥氏体是（）晶格。 A．体心立方 B．面心立方 C．密排六方 D．复杂斜方10．铁素体与渗碳体的机械混合物是（）。
A . 珠光体 B. 莱氏体 C. 共晶渗碳体 D. 索氏体 11．纯铁在600℃是（）晶格。 A．体心立方 B．面心立方 C．密排六方 D．复杂斜方 12．铁碳合金相图中的A1线是（）。 A . 共析线 B. 共晶线 C. 碳在奥氏体中的溶解度线 D. 缓慢 冷却时从奥氏体中析出铁素体开始线 13．某机械零件要求有较高的强度和韧性，一般选用（）制造。 A . 低碳钢 B. 中碳钢 C. 高碳钢 D. 中高碳钢 14．含碳量为%的钢加热到750℃的组织是（）。 A. P+F B. A+F C. P+Fe3C D. A 15．为改善低碳钢的切削加工性能，常用的热处理方法是（）。 A. 完全退火 B. 球化退火 C. 去应力退火 D. 正火 16．T10 钢改善切削加工性能的热处理采用（）。 A. 完全退火 B . 球化退火 C. 去应力退火 D. 正火 17．下列牌号中属于优质碳素结构钢的是( )。 A . 45 B. T8 C. Q235 D. 9SiCr 18．钢在规定条件下淬火冷却时获得马氏体组织深度的能力称为 （）。 A. 淬透性 B. 淬硬性 C. 耐磨性 D. 热硬性 19．调质处理是淬火加（）的热处理。 A. 低温回火 B. 中温回火 C. 高温回火 D. 正火 20．生产中所说的水淬油冷属于（）。
第四章 钢的热处理
复习与思考
一、名词解释 1.热处理 热处理是采用适当的方式对金属材料或工件进行加热、保温和冷却以获得预 期的组织结构与性能的工艺。 2.等温转变 等温转变是指工件奥氏体化后，冷却到临界点以下的某一温度区间内等温保 持时，过冷奥氏体发生的相变。 3.连续冷却转变 连续冷却转变是指工件奥氏体化后以不同冷速连续冷却时过冷奥氏体发生 的相变。 4.马氏体 马氏体是碳或合金元素在α-Fe 中的过饱和固溶体。 5.退火 钢的退火是将工件加热到适当温度，保持一定时间，然后缓慢冷却的热处理 工艺。 6.正火 正火是指工件加热奥氏体化后在空气中冷却的热处理工艺。 7.淬火 钢的淬火是指工件加热奥氏体化后以适当方式冷却获得马氏体或(和)贝氏 体组织的热处理工艺。 8.回火 回火是指工件淬硬后，加热到 Ac1 以下的某一温度，保温一定时间，然后冷 却到室温的热处理工艺。 9.表面热处理 表面热处理是为改变工件表面的组织和性能，仅对其表面进行热处理的工 艺。 10.渗碳 为提高工件表层碳的质量分数并在其中形成一定的碳含量梯度，将工件在渗 碳介质中加热、保温，使碳原子渗入的化学热处理工艺称为渗碳。 11.渗氮
在一定温度下于一定介质中，使氮原子渗入工件表层的化学热处理工艺称为 渗氮，又称氮化。
二、填空题 1.整体热处理分为 退火 、 正火 、 淬火 和 回火 等。 2.根据加热方法的不同，表面淬火方法主要有： 感应加热 表面淬火、 火焰加热 表面淬火、 电接触加热 表面淬火、 电解液加热 表面淬火 等。 3.化学热处理方法很多，通常以渗入元素命名，如 渗碳 、 渗氮 、 碳氮 共渗 和 渗硼 等。 4.热处理工艺过程由 加热 、 保温 和 冷却 三个阶段组成。 5.共析钢在等温转变过程中，其高温转变产物有： P 、 S 和 T。 6.贝氏体分 上贝氏体 和 下贝氏体 两种。 7.淬火方法有： 单介质 淬火、 双介质 淬火、 马氏体分级 淬火和 贝氏体等温 淬火等。 8.常用的退火方法有： 完全退火 、 球化退火 和 去应力退火 等。
9.常用的冷却介质有 水 、 油 、 空气 等。 10.常见的淬火缺陷有 过热 与 过烧 、 氧化 与 脱碳 、 硬度 不足 与 软点 、 变形 与 开裂 等。 11.感应加热表面淬火法，按电流频率的不同，可分为 高频感应加热表面 淬火 、 中频感应加热表面淬火 和 工频感应加热表面淬火 三种。而且感 应加热电流频率越高，淬硬层越 浅 。 12．按回火温度范围可将回火分 为 低温 回火、 中温 回火和 高温 回火三种。 13．化学热处理是由 分解 、 吸附 和 扩散 三个基本过程所组成。
14．根据渗碳时介质的物理状态不同，渗碳方法可分为 气体 渗碳、 液体 渗
碳和 固体 渗碳三种。
三、选择题
1．过冷奥氏体是 C 温度下存在，尚未转变的奥氏体。
A．Ms； B. Mf； C. A1。 2.过共析钢的淬火加热温度应选择在 A
，亚共析钢则应选择在
C
。
《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。( √)
精心整理 热处理试题 一、选择题 1．拉伸试验可测定（）。 A.强度 B.硬度 C.冲击韧性 D.疲劳强度 2．材料在断裂前所承受的最大应力称为（）。 A.强度 B.屈服点 C.抗拉强度 D.疲劳强度 3．HRC表示（）。 A.布氏硬度 B.洛氏硬度 C.维氏硬度 D. 4．αk表示（）。 A.屈服点 B.冲击吸收功 C.冲击韧度 D. 5 A 6．α-Fe A D．复杂斜方7．γ-Fe A D．复杂斜方 8 A．晶格类型变化B．晶粒细化C．晶格畸变D．温度升高9．奥氏体是（）晶格。 A．体心立方B．面心立方C．密排六方D．复杂斜方10．铁素体与渗碳体的机械混合物是（）。 A.珠光体 B.莱氏体 C.共晶渗碳体 D.索氏体
11．纯铁在600℃是（）晶格。 A．体心立方B．面心立方C．密排六方D．复杂斜方 12．铁碳合金相图中的A1线是（）。 A.共析线 B.共晶线 C.碳在奥氏体中的溶解度线 D.缓慢冷却时从奥氏体中析出铁素体 开始线 13．某机械零件要求有较高的强度和韧性，一般选用（）制造。 A.低碳钢 B.中碳钢 C.高碳钢 D.中高碳钢 14．含碳量为1.0%的钢加热到750 A.P+F B.A+F C.P+Fe3C D.A 15 A.完全退火 B.球化退火 C.去应力退火 16．T 10 A. D.正火 17。 18 A.淬透性 19 A.低温回火 B.中温回火 C.高温回火 D.正火 20．生产中所说的水淬油冷属于（）。 A.单液淬火 B.双液淬火 C.分级淬火 D.等温淬火 21．钢的淬透性由（）决定。 A.淬火冷却速度 B.钢的临界冷却速度 C.工件的形状 D.工件的尺寸 22．油、水、盐水、碱水等冷却介质中冷却能力最强的是（）。
《金属材料与热处理》期末考试试卷(含答案) 班级数控班姓名学号分数 一、填空题：每空1分，满分30分。 1.金属材料与热处理是一门研究金属材料的、、热处理与金属材料性能之间的关系和变化规律的学科。 2.本课程的主要内容包括金属材料的、金属的、金属学基础知识和热处理的基本知识。 3.金属材料的基本知识主要介绍金属的及的相关知识。 4.金属的性能主要介绍金属的和。 5.金属学基础知识讲述了铁碳合金的和。 6.热处理的基本知识包括热处理的和。 7.物质是由原子和分子构成的，其存在状态可分为气态、、。 8.固态物质根据其结构特点不同可分为和。 9.常见的三种金属晶格类型有、、密排六方晶格。 10.常见的晶体缺陷有点缺陷、、。 11.常见的点缺陷有间隙原子、、。 12.常见的面缺陷有金属晶体中的、。 13.晶粒的大小与和有关。 14.机械零件在使用中常见的损坏形式有变形、及。 15.因摩擦而使零件尺寸、和发生变化的现象称为磨损。 二、判断题：每题1分，满分10分。 1.金属性能的差异是由其内部结构决定的。（） 2.玻璃是晶体。（） 3.石英是晶体。（） 4.食盐是非晶体。（） 5.晶体有一定的熔点，性能呈各向异性。（） 6.非晶体没有固定熔点。（） 7.一般取晶胞来研究金属的晶体结构。（） 8.晶体缺陷在金属的塑性变形及热处理过程中起着重要作用。（） 9.金属结晶时，过冷度的大小与冷却速度有关。（） 10.冷却速度越快，过冷度就越小。（） 三、选择题：每题2分，满分20分。 1.下列材料中不属于晶体的是（） A.石英 B.食盐 C.玻璃 D.水晶 2.机械零件常见的损坏形式有（） A.变形 B.断裂 C.磨损 D.以上答案都对 3.常见的载荷形式有（） A.静载荷 B.冲击载荷 C.交变载荷 D.以上答案都对 4.拉伸试样的形状有（） A.圆形 B.矩形 C.六方 D.以上答案都对 5.通常以（）代表材料的强度指标。 A.抗拉强度 B.抗剪强度 C.抗扭强度 D.抗弯强度 6.拉伸试验时，试样拉断前所能承受的最大应力称为材料的（）
第四章 钢的热处理 复习与思考
一、名词解释 1.热处理 热处理是采用适当的方式对金属材料或工件进行加热、保温和冷却以获得预 期的组织结构与性能的工艺。 2.等温转变 等温转变是指工件奥氏体化后，冷却到临界点以下的某一温度区间内等温保 持时，过冷奥氏体发生的相变。 3.连续冷却转变 连续冷却转变是指工件奥氏体化后以不同冷速连续冷却时过冷奥氏体发生 的相变。 4.马氏体 马氏体是碳或合金元素在α-Fe 中的过饱和固溶体。 5.退火 钢的退火是将工件加热到适当温度，保持一定时间，然后缓慢冷却的热处理 工艺。 6.正火 正火是指工件加热奥氏体化后在空气中冷却的热处理工艺。 7.淬火 钢的淬火是指工件加热奥氏体化后以适当方式冷却获得马氏体或(和)贝氏 体组织的热处理工艺。 8.回火 回火是指工件淬硬后，加热到 Ac1 以下的某一温度，保温一定时间，然后冷 却到室温的热处理工艺。 9.表面热处理 表面热处理是为改变工件表面的组织和性能，仅对其表面进行热处理的工 艺。 10.渗碳 为提高工件表层碳的质量分数并在其中形成一定的碳含量梯度，将工件在渗 碳介质中加热、保温，使碳原子渗入的化学热处理工艺称为渗碳。
高等教育#
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11.渗氮 在一定温度下于一定介质中，使氮原子渗入工件表层的化学热处理工艺称为 渗氮，又称氮化。 二、填空题 1.整体热处理分为 退火 、 正火 、 淬火 和 回火 等。 2.根据加热方法的不同，表面淬火方法主要有： 感应加热 表面淬火、 火焰加热 表面淬火、 电接触加热 表面淬火、 电解液加热 表面淬火 等。 3.化学热处理方法很多，通常以渗入元素命名，如 渗碳 、 渗氮 、 碳氮 共渗 和 渗硼 等。 4.热处理工艺过程由 加热 、 保温 和 冷却 三个阶段组成。 5.共析钢在等温转变过程中，其高温转变产物有： P 、 S 和 T。 6.贝氏体分 上贝氏体 和 下贝氏体 两种。 7.淬火方法有： 单介质 淬火、 双介质 淬火、 马氏体分级 淬火和 贝氏体等温 淬火等。 8.常用的退火方法有： 完全退火 、 球化退火 和 去应力退火 等。
9.常用的冷却介质有 水 、 油 、 空气 等。 10.常见的淬火缺陷有 过热 与 过烧 、 氧化 与 脱碳 、 硬度 不足 与 软点 、 变形 与 开裂 等。 11.感应加热表面淬火法，按电流频率的不同，可分为 高频感应加热表面 淬火 、 中频感应加热表面淬火 和 工频感应加热表面淬火 三种。而且感 应加热电流频率越高，淬硬层越 浅 。 12．按回火温度范围可将回火分 为 低温 回火、 中温 回火和 高温 回火三种。 13．化学热处理是由 分解 、 吸附 和 扩散 三个基本过程所组成。
14．根据渗碳时介质的物理状态不同，渗碳方法可分为 气体 渗碳、 液体 渗 碳和 固体 渗碳三种。
三、选择题 1．过冷奥氏体是 C 温度下存在，尚未转变的奥氏体。 A．Ms； B. Mf； C. A1。
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《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）
金属材料与热处理习题册答案 绪论 一、填空题 1、成分、组织、热处理、性能之间。 2、石器时代、青铜器时代、铁器时代、钢铁时代、 人工合成材料时代。3、成分、热处理、性能、性能。 二、选择题： 1、A 2、B 3、C 三、简答题 1、掌握金属材料与热处理的相关知识对机械加工有什么现实意义？ 答：机械工人所使用的工具、刀夹、量具以及加工的零件大都是金属材料，所以了解金属材料与热处理后相关知识，对我们工作中正确合理地使用这些工具，根据材料特点正确合理地选择和刃磨刀具几何参数；选择适当的切削用量；正确选择改善零件工艺必能的方法都具有非常的现实意义。 2、如何学好《金属材料与热热处理》这门课程？ 答：在学习过程中，只要认真掌握重要的概念和基本理论，按照材料的成分和热处理决定组织，组织决定其性能，性能又决定其用途这一内在关系进行学习和记忆；注意理论联系实际，认真完成作业和实验等教学环节，是完全可以学好这门课程的。 第一章金属的结构和结晶 1-1金属的晶体结构 一、填空题 1、非晶体晶体晶体 2、体心立方面心立方密排立方体心立方面心立方密排立方 3、晶体缺陷点缺陷面缺陷 二、判断题 1、√ 2、√ 3、× 4、√ 三、选择题 1、A 2、C 3、C 四、名词解释 1、晶格与晶胞：P5 答：将原子简化为一个质点，再用假想的线将它们连接起来，这样就形成了一个能反映原子排列规律的空间格架，称为晶格；晶胞是能够完整地反映晶体晶格特征的最小几何单元。 3、单晶体与多晶体 答：只由一个晶粒组成称为单晶格，多晶格是由很多大小，外形和晶格排列方向均不相同的小晶格组成的。 五、简答题书P6 □ 1-2纯金属的结晶 一、填空题
热处理试题及答案公司标准化编码 [QQX96QT-XQQB89Q8-NQQJ6Q8-MQM9N]
热处理试题 一、选择题 1．拉伸试验可测定（）。 A . 强度 B. 硬度 C. 冲击韧性 D. 疲劳强度 2．材料在断裂前所承受的最大应力称为（）。 A . 强度 B. 屈服点 C. 抗拉强度 D. 疲劳强度 3．HRC表示（）。 A . 布氏硬度 B. 洛氏硬度 C. 维氏硬度 D. 肖氏硬度4．αk表示（）。 A . 屈服点 B. 冲击吸收功 C. 冲击韧度 D. 疲劳强度5．冲击试验可测材料的（）。 A．强度 B．硬度 C．韧性 D．疲劳强度 6．α-Fe是具有（）晶格的铁。 A．体心立方 B．面心立方 C．密排六方 D．复杂斜方7．γ-Fe是具有（）晶格的铁。 A．体心立方 B．面心立方 C．密排六方 D．复杂斜方8．合金固溶强化主要原因是（）。 A．晶格类型变化 B．晶粒细化 C．晶格畸变 D．温度升高9．奥氏体是（）晶格。 A．体心立方 B．面心立方 C．密排六方 D．复杂斜方10．铁素体与渗碳体的机械混合物是（）。 A . 珠光体 B. 莱氏体 C. 共晶渗碳体 D. 索氏体 11．纯铁在600℃是（）晶格。
A．体心立方 B．面心立方 C．密排六方 D．复杂斜方 12．铁碳合金相图中的A1线是（）。 A . 共析线 B. 共晶线 C. 碳在奥氏体中的溶解度线 D. 缓慢冷却时 从奥氏体中析出铁素体开始线 13．某机械零件要求有较高的强度和韧性，一般选用（）制造。 A . 低碳钢 B. 中碳钢 C. 高碳钢 D. 中高碳钢 14．含碳量为%的钢加热到750℃的组织是（）。 A. P+F B. A+F C. P+Fe3C D. A 15．为改善低碳钢的切削加工性能，常用的热处理方法是（）。 A. 完全退火 B. 球化退火 C. 去应力退火 D. 正火 16．T10 钢改善切削加工性能的热处理采用（）。 A. 完全退火 B . 球化退火 C. 去应力退火 D. 正火 17．下列牌号中属于优质碳素结构钢的是( )。 A . 45 B. T8 C. Q235 D. 9SiCr 18．钢在规定条件下淬火冷却时获得马氏体组织深度的能力称为（）。 A. 淬透性 B. 淬硬性 C. 耐磨性 D. 热硬性 19．调质处理是淬火加（）的热处理。 A. 低温回火 B. 中温回火 C. 高温回火 D. 正火 20．生产中所说的水淬油冷属于（）。 A . 单液淬火 B. 双液淬火 C. 分级淬火 D. 等温淬火 21．钢的淬透性由（）决定。 A . 淬火冷却速度 B. 钢的临界冷却速度 C. 工件的形状 D. 工件的尺寸
《钢的热处理》习题与思考题参考答案 （一）填空题 1．板条状马氏体具有高的强度、硬度及一定的塑性与韧性。 2．淬火钢低温回火后的组织是 M回（+碳化物+Ar），其目的是使钢具有高的强度和硬度；中温回火后的组织是T回，一般用于高σe 的结构件；高温回火后的组织是S回，用于要求足够高的强度、硬度及高的塑性、韧性的零件。 3．马氏体按其组织形态主要分为板条状马氏体和片状马氏体两种。 4．珠光体按层片间距的大小又可分为珠光体、索氏体和托氏体。 5．钢的淬透性越高，则临界冷却却速度越低；其C曲线的位置越右移。 6．钢球化退火的主要目的是降低硬度，改善切削性能和为淬火做组织准备；它主要适用于过共析（高碳钢）钢。 7．淬火钢进行回火的目的是消除内应力，稳定尺寸；改善塑性与韧性；使强度、硬度与塑性和韧性合理配合。 8．T8钢低温回火温度一般不超过 250℃，回火组织为 M回+碳化物+Ar ，其硬度大致不低于 58HRC 。 （二）判断题 1．随奥氏体中碳含量的增高，马氏体转变后，其中片状马氏体减小，板条状马氏增多。（×） 2．马氏体是碳在a-Fe中所形成的过饱和间隙固溶体。当发生奥氏体向马氏体的转变时，体积发生收缩。（×） 3．高合金钢既具有良好的淬透性，又具有良好的淬硬性。（×） 4．低碳钢为了改善切削加工性，常用正火代替退火工艺。（√） 5．淬火、低温回火后能保证钢件有高的弹性极限和屈服强度、并有很好韧性，它常应用于处理各类弹簧。（×） 6．经加工硬化了的金属材料，为了基本恢复材料的原有性能，常进行再结晶退火处理。（√） （三）选择题 1．钢经调质处理后所获得的组织的是 B 。 A．淬火马氏体 B．回火索氏体 C．回火屈氏体 D．索氏体 2．若钢中加入合金元素能使C曲线右移，则将使淬透性 A 。 A．提高 B．降低 C．不改变 D．对小试样提高，对大试样则降代 3．为消除碳素工具钢中的网状渗碳体而进行正火，其加热温度是 A 。 A．Accm+（30~50）℃ B．Accm-（30~50）℃ C．Ac1+（30~50）℃ D．Ac1-（30~50）℃ 4．钢丝在冷拉过程中必须经 B 退火。 A．扩散退火 B．去应力退火 C．再结晶退火 D．重结晶退火 5．工件焊接后应进行 B 。A．重结晶退火 B．去应力退火 C．再结晶退火 D．扩散退火 6．某钢的淬透性为J，其含义是 C 。 A．15钢的硬度为40HRC B．40钢的硬度为15HRC C．该钢离试样末端15mm处硬度为40HRC D．该钢离试样末端40mm处硬度为15HRC （四）指出下列钢件的热处理工艺，说明获得的组织和大致的硬度： ① 45钢的小轴（要求综合机械性能好）； 答：调质处理（淬火+高温回火）；回火索氏体；25~35HRC。 ② 60钢簧； 答：淬火+中温回火；回火托氏体；35~45HRC。 ③ T12钢锉刀。答：淬火+低温回火；回火马氏体+渗碳体+残余奥氏体；58~62HRC。 （五）车床主轴要求轴颈部位的硬度为50~52HRC，其余地方为25~30HRC，其加工路线为：锻造→正火→机械加工→调质
第1章金属的结构与结晶 一、填空： 1、原子呈无序堆积状态的物体叫，原子呈有序、有规则排列的物体称为。一般固态金属都属于。 2、在晶体中由一系列原子组成的平面，称为。通过两个或两个以上原子中心的直线，可代表晶格空间排列的的直线，称为。 3、常见的金属晶格类型有、和三种。铬属于晶格，铜属于晶格，锌属于晶格。 4、金属晶体结构的缺陷主要有、、、、、和 等。晶体缺陷的存在都会造成，使增大，从而使金属的提高。 5、金属的结晶是指由原子排列的转变为原子排列的过程。 6、纯金属的冷却曲线是用法测定的。冷却曲线的纵坐标表示，横坐标表示。 7、与之差称为过冷度。过冷度的大小与有关， 越快，金属的实际结晶温度越，过冷度也就越大。 8、金属的结晶过程是由和两个基本过程组成的。 9、细化晶粒的根本途径是控制结晶时的及。 10、金属在下，随温度的改变，由转变为的现象称为
同素异构转变。 二、判断： 1、金属材料的力学性能差异是由其内部组织结构所决定的。（） 2、非晶体具有各向同性的特点。（） 3、体心立方晶格的原子位于立方体的八个顶角及立方体六个平面的中心。（） 4、金属的实际结晶温度均低于理论结晶温度。（） 5、金属结晶时过冷度越大，结晶后晶粒越粗。（） 6、一般说，晶粒越细小，金属材料的力学性能越好。（） 7、多晶体中各晶粒的位向是完全相同的。（） 8、单晶体具有各向异性的特点。（） 9、在任何情况下，铁及其合金都是体心立方晶格。（） 10、同素异构转变过程也遵循晶核形成与晶核长大的规律。（） 11、金属发生同素异构转变时要放出热量，转变是在恒温下进行的。（） 三、选择 1、α—Fe是具有（）晶格的铁。 A、体心立方 B、面心立方 C、密排六方 2、纯铁在1450℃时为（）晶格，在1000℃时为（）晶格，在600℃时为 （）晶格。A、体心立方 B、面心立方 C、密排六方 3、纯铁在700℃时称为（），在1000℃时称为（），在1500℃时称为（）。