金属学总复习与参考答案1.doc

'复习题与参考答案一判断题1．碳素工具钢都是优质或高级优质钢。(x)2．做普通小弹簧应用15钢。(x)3．T12A和CrW5都属高碳钢，它们的耐磨性、红硬性也基本相同(x)4．除Fe和C外还含有其他元素的钢就是合金钢。(x)5．Crl2Mo钢是不锈钢。(x)6．不锈钢中的含碳量越高，其耐腐蚀性越好。(x)8．Q295是低合金结构钢。(x)9．1Crl8Ni9Ti是高合金工具钢。(x)10．受力小、形状简单的模具，常用碳素工具钢制造。(V)12．60Si2Mn的最终热处理方法是淬火后进行高温回火。．(x)13．预先热处理的目的，是为了消除或改善前工序引起的缺陷。(V)14．大型铸件在扩散退火后不再进行一次正火或完全退火。(x)15．去应力退火，一般可在Ac1点以上温度加热，保温4—6h后，缓冷至200—300℃再出炉(x)。16．含碳量高于0.8％的钢，一般不能采用正火工艺。(V)17．钢在加热时，往往在600℃以上才开始发生氧化现象。(x)18．钢中的杂质元素中，硫使钢产生热脆性，磷使钢产生冷脆性，因而硫、磷是有害元素。(V) 19．退火与回火都可以消除钢中的应力，所以在生产中可以通用。(x)20．淬火过程中常用的冷却介质是水、油、盐和碱水溶液。(x)21．碳素工具钢的含碳量都在0．7％以上，而且都是优质钢。(V)22．拉伸试验可以测定金属材料的弹性、强度和塑性等多项指标。(V)23．材料的伸长率、断面收缩率数值越大表明其塑性越好。(v)24．洛氏硬度值是根据压头压入被测定材料的深度来确定的。(v)25．T12钢的含碳量为12％。(x)26．硫是碳钢中的有益元素，它能使钢的脆性下降。(x)27．高碳钢的质量优于中碳钢，中碳钢的质量优于低碳钢。(x)28．碳素工具钢的含碳量一般都大于0．7％。(v)30．40钢与40Cr钢的含碳量基本相同，性能和用途也一样。(x)31．除Fe和C外还舍有其他元素的钢就是合金钢。(x)32．GCrl5钢是滚动轴承钢，但又可制造量具、刀具和冷冲模具等。(v)34．合金工具钢都是高级优质钢。(x)36．Q295是低合金结构钢。(x)37．合金调质钢的综合力学性能高于碳素调质钢。(V)39．机械零件和工具在使用时的应力只有限制在屈服点范围内，才能安全可靠。(x)41．T12A钢按质量分类属于优质钢。(x) 42．正火是将钢加热到再结晶温度，保温一段时间，然后在空气中冷却的热处理工艺。(V)43．有些钢件经退火或正火后，能满足工艺要求，但还要进行一次最终热处理。(v)二选择题1．60Si2Mn的含碳量是(A)。A．0．6％B．6％C．60％2．_______工业用的金属材料可分为(A)两大类。A．黑色金属和有色金属B．铁和铁合金C．钢和铸铁3．强度的大小可用(A)表示。A．应力B．内力C．屈服点4．布氏硬度的符号用(B)表示。A．HRA或HRBB．HBS或HBWC．HBS或HV5．钢中最常见的杂质有S、Mn、Si、P等，其中(C)是有益元素。A．S和MnB.P和SiC．Si和Mn6．在刀具材料中，制造各种结构复杂的刀具应选用(C)。A．碳素工具钢B．合金工具钢C．高速工具钢8．为了消除中碳钢焊接件的焊接应力，一般要进行(C)。A．完全退火B．正火C．去应力退火9．金属材料在外力作用时，对变形和破裂的抵抗能力称为(C)。A．塑性B．硬度C．强度10．金属材料的在外力作用下产生塑性变形而不破裂的能力称为 (B)。A．弹性B．塑性C．韧性11．抗拉强度的表示符号为(B)。A．σeB．σbC．σ-112．08F钢中，08表示其平均含碳量为(A)A，0．08％B．0．8％C．8%13．在下列3种钢中，(C)的弹性最好A．T10钢B．20钢C．65Mn14．合金结构钢的钢号是(A)。A．65MnB．30CrNi3C．65T8A15．作为普通渗碳零件应选用(A)。A．20钢B．40CrC．55钢16．材料的(B)越好，则可锻性越好。A．强度B．塑性C．硬度17．3Crl3Mo是(C)钢。A．合金结构钢B．合金工具钢C．不锈钢18．机床主轴常用(B)材料制作。A．1Crl8Ni9B．40CrC．GCrl519．用拉伸试验可测定材料的(A)性能指标。A．强度B．硬度C．韧性20．金属材料在(C)试验力作用下对破裂的抵抗能力称为韧性。A．剪切B．循环C．冲击 21．通常硬度在(A)范围内的金属材料可加工性能最好。A．160～230HBSB．90—230HBSC．200～300HBS22．45钢按碳的含量分类属于(A)钢。A．中碳B．高碳C．低碳23．(C)按用途可分为工程用钢和机器零件用钢两类。A．高速钢B．合金调质钢C．合金结构钢24．Crl2钢按用途分类为(B)钢。A．碳素工具钢B．合金工具钢C．不锈钢25．(C)的主要特点是在高温下仍能保持与常温相似的强度。A．耐磨钢B．不锈钢C．热强钢26．最常用的滚动轴承钢是GCrl5，其铬的含量为(A)。A．1．5％B．15％C．0．15％三简答题1．渗碳的目的是什么?提高钢表面的含碳量，并通过热处理获得高的表面硬度和耐磨性，以提高钢的抗疲劳性能。而心部仍具有较好的强度和韧性。2．什么是工艺性能?工艺性能包括哪些内容?金属材料对某些加工工艺的适应性称为工艺性能。它包括铸造性能、锻压性能、焊接性能、热处理性能、切削加工性能。3．硫、磷元素的含量为什么在碳钢中要严格地控制?而在易切削钢中又要适当地提高？ 硫、磷是有害元素，含硫多了会使钢产生热脆，含磷多了使钢产生冷脆，但在易切削钢中多加些硫、磷可改善切削加工性，使切屑易断。4．什么是合金钢?合金钢有哪些优越性?在碳钢中有目的地加入一些合金元素所获得的钢种叫合金钢。与碳钢相比，它具有良好的热处理性能、优良的综合力学性能及某些特殊的物理化学性能。5、下列零件或工具用何种碳钢制造及用何种热处理方法并简述为什么？⑴手锯锯条（2）普通螺钉（3）车床主轴手锯锯条：碳素工具钢T9/T10/T11,淬火+低温回火，目的是降低淬火应力，提高工件韧性，保证淬火后的高硬度和高耐磨性。普通螺钉：普通碳素结构钢，Q235,一般不用热处理。车床主轴：优质碳素结构钢，45等，淬火+高温回火（调质处理），目的是得到回火索氏体组织，它的综合机械性能最好，即强度、塑性和韧性都比较好。6、下列钢号各代表什么钢？⑴9SiCr⑵GCr15⑶60Si2Mn⑷40Cr⑸16Mn⑹T10A⑺20CrMnTi⑻W18Cr4V⑼Cr12MoV⑽5CrMnMo⑴9SiCr—低合金刃具钢⑵GCr15—滚动轴承钢⑶60Si2Mn—弹簧钢⑷40Cr—调质钢⑸16Mn—低合金高强钢⑹T10A—优质碳素工具钢⑺20CrMnTi—渗碳钢⑻W18Cr4V—高速钢⑼Cr12MoV—冷作模具钢⑽5CrMnMo—热作模具钢四填空题 1、在立方晶系中，{120}晶面族共有（12）个，其中平行于Z轴的晶面是(120)、(210)、(120)、(210)。2、晶格常数为a的面心立方晶胞，其原子数为（4），原子半径为（），配位数为（12），致密度为（74%）。3、实际晶体强度远远低于理论强度的原因，是由于实际晶体中存在大量的（晶体缺陷）。4、金属的塑性变形是借（位错）的不断增殖和运动来进行的。5、固溶体合金中产生晶内偏析的原因是（冷却速度快）。6、铁素体是（碳）在（α-Fe）中的（间隙）固溶体，其晶体结构为（体心立方结构）；马氏体是（碳）在（α-Fe）中的（过饱和间隙）固溶体，其晶体结构为（体心正方晶体结构）。钢中马氏体组织形态有两种基本类型，即（板条状）马氏体和（针片状）马氏体。7、（淬火+高温回火）的热处理工艺称为调质，调质后的组织为（回火索氏体），性能特点是具有良好的（综合机械性能）。8、属干珠光体类型的组织有三种，它们的机械性能是有差别的，其原因是（片层间距不同）。根据金属学的观点，冷、热加工的区分应以金属的（再结晶温度）为界限。9、随着冷加工变形量的增大，硬度和强度升高，塑性和韧性下降的现象称为（加工硬化），这种现象可通过（再结晶退火）加以消除。10、某小零件本应用T12钢制造，但错用了45钢，淬火沿用了T12钢的工艺，则淬火后组织为（铁素体+马氏体+ 残余奥氏体），硬度（降低）。11、在T12A、Q235、45、T8、60、CrWMn几种钢中，淬透性较好的两种钢是（CrWMn）和（T8），淬硬性较好的两种钢是（T12A）和（CrWMn）。12、通常利用（等温）淬火获得以下贝氏体为主的组织。13、在体心立方晶格中，原子密度最大的晶面是（{110}），有（6）个，原子密度最大的晶向是（<111>），有（2）个，因此其滑移系数目为（12）；在面心立方晶格中，原子密度最大的晶面是（{110}），有（4）个，原子密度最大的晶向是（<110>），有（3）个，因此其滑移系数目为（12）。两者比较，具有（面心立方）晶格的金属塑性较好，其原因是（面心立方晶格的滑移面上最密晶向比体心立方晶格多）。14、用45钢制造的机床传动齿轮，预先热处理应采用（调质）处理，使其整体获得（回火索氏体）组织；而最终热处理应采用（渗碳）处理，使其表面获得（马氏体）组织，以满足使用要求。15、共析成分的过冷奥氏体冷却到C曲线鼻尖以上温度（Ar1—550℃）等温时，发生（珠光体）转变；过冷到C曲线鼻尖以下、Ms点以上温度等温时，发生（贝氏体）转变；过冷到Ms点以下温度时，发生（马氏体）转变。16 、为获得良好的切削加工性，过共析钢的预先热处理采用（正火），若钢中有严重的网状碳化物，则应先进行（正火），再进行（球化退火），以获得（球状珠光体）组织。17、有一钢试样，在金相显微镜下观察，金相组织中铁素体面积约占50％，其余为珠光体，则该钢的钢号为（39）。18、一般认为，当钢的硬度为（170～250）HB时，其切削性能最佳，为此，在选用预先热处理时，低碳钢应采用（正火）；中碳钢应采用（完全退火）；高碳钢应采用（球化退火）。19、钢的组织特点是：高温组织为（奥氏体），具有良好的（塑性）。20、低碳钢渗碳后缓冷到室温的渗层组织，最外层应是（珠光体+二次渗碳体）层，中间是（珠光体）层，再往里是（铁素体+珠光体）层。21、目前生产上，在选择淬火冷却介质时，通常是碳钢零件淬（水类介质），合金钢零件淬（油类介质）。22、一块纯铁在912°C发生α-Fe→γ-Fe转变时，体积将减小。23、在面心立方晶格中，原子密度最大的晶向是〈110〉。24、按几何形态特征分，晶体中的缺陷分为点缺陷、线缺陷、面缺陷三类。25、滑移的本质是位错的运动。26、用显微镜观察某亚共析钢，估计其中的珠光体含量体积分数为80%，则此钢的碳含量为0.62%。27、亚共析钢、共析钢、过共析钢正火后的组织分别是F+S、S、S+Fe3CⅡ。 28、在过冷奥氏体等温转变产物中，珠光体与屈氏体的主要相同点F和Fe3C以层片状分布，不同点是层片间距不同。29、钢的淬透性越高，则C曲线的位置越靠右，说明临界冷却速度越小。30、球化退火的主要目的使钢中的渗碳体球状化，它主要是用于共析钢和过共析钢。31、合金元素在钢中的两种主要存在形式分别是固溶于基体中、与碳形成合金碳化物。32、再结晶和重结晶区别？再结晶：非相变过程，即晶体结构、成份、状态不发生变化，只是晶粒的形状、大小发生变化。重结晶：相变过程，即晶体结构、成份、状态、形状、大小都发生变化。'