金属材料与热处理试题.xls
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1、金 属 材 料 与 热 处 理题型题干选项答案试题难度区分度试题分数 建议的考试时间(分钟)认知分类教师详解填空金属材料与热处理是一门技术基础课,它的主要内容由钢铁材料的_、金属的_、金属工艺学的基础知识和_等几部分组成。冶炼,性能,钢的热处理填空金属是指具有特殊的光泽,良好的_、_,一定的_和_的物质,如铁、铝、铜等。导电性,导热性,强度,塑性填空金属材料一般可分成为_金属和_金属两类。黑色,有色填空钢铁材料是由_、_及硅、锰、硫、磷等杂质元素组成的金属材料。理论上将含碳量在_以下的合金称为钢,以上的称为铁。要获得钢,首先要炼得_。铁,碳,2.11%,生铁填空生铁是由原料经_而获得的。高炉生
2、铁一般分为_和_两种。高炉冶炼,铸造生铁,冶炼生铁填空 根据钢水的脱氧程度不同,可分为_钢、_钢、_钢三类。镇静,沸腾,半镇静判断 钢和生铁都是以铁碳为主的合金。A-对,B-错A判断 高炉炼铁的过程是使氧化铁还原,获得生铁的过程。A-对,B-错A判断 用锰铁、硅铁和铝脱氧后可获得镇静钢。A-对,B-错A判断炼铁原料中,焦炭作为燃料产生大量的热量,是铁熔化。石灰石作为熔剂,是氧化铁还原。A-对,B-错A判断 钢中的锰、硅、磷、硫等杂质元素含量一般低于生铁。A-对,B-错A判断 电炉主要用于冶炼高质量的合金钢。A-对,B-错A判断沸腾钢脱氧比镇静钢完全,故沸腾钢组织较为致密,力学性能高于镇静钢。A
3、-对,B-错B单选()可直接从废钢中重新获得优质钢。A、电炉炼钢 B、转炉炼钢 C、平炉炼钢A单选某钢厂冶炼碳素钢,原料是由高炉刚出炉的炼钢生铁水,一般采用()冶炼。A、氧气转炉 B、平炉 C、电弧炉A多选()是黑色金属,()是有色金属。A、铸铁 B、碳素钢 C、铝合金 D、青铜A、B,C、D单选 炼钢时,向钢液中加入锰铁、硅铁和铝的作用是()。A、产生高温 B、脱氧 C、造渣B单选()属于脱氧不完全的钢。A、镇静钢 B、半镇静钢 C、沸腾钢C问答 炼铁的主要原料有哪些?它们各有什么作用?现代钢铁工业生产生铁的主要方法是高炉炼铁。高炉炼铁的主要炉料是铁矿石、燃料和熔剂。铁矿石的作用是提供生铁的
4、主要成分铁元素。燃料主要是焦炭,它起到双重作用:一方面为炼铁过程的物理、化学反应提供热量;另一方面燃烧产物CO气体作为铁及其它元素还原的还原剂。炼铁过程中常用熔剂是石灰石,加入熔剂与脉石及灰分互相作用,生成熔点低、流动性好、密度小的熔渣,将铁分离出来。问答 炼钢过程的实质是什么?目前主要的炼钢方法有哪几种?炼钢过程的实质是钢及杂质元素的氧化过程。主要方法有氧气转炉、平炉、电弧炉三种。填空 金属材料的性能包括_性能、_性能、_性能和_性能。物理,化学,力学,工艺填空金属的化学性能是指金属在_下所表现的性能。如:_、_和_。化学作用,耐腐蚀性,抗氧化性,化学稳定性填空铁的密度为_,铜的密度为_,铝
5、的密度为_。铁和铜的密度较大,称为_,铝的密度较小,称为_。7.87X103Kg/m3,8.96X103Kg/m3),2.7X103Kg/m3,重金属,轻金属填空大小不变或变动缓慢的载荷称为_载荷,突然增大的载荷称为_载荷,周期性或非周期性变动载荷称为_载荷。静,冲击,疲劳或交变填空有一钢试样,其横截面积为100mm2,已知钢样的s=314N/mm2,b=530 N/mm2。拉伸试验时,当受到_拉力时,试样将出现屈服现象,当受到_拉力时,试样出现缩颈并断裂。Fs=3.14X104N,Fb=5.3X104N填空布氏硬度值可用试验时的_和压头球及压痕的平均_计算而得。其符号用HBS(W)表示。试验
6、力,直径填空洛氏硬度按选用的总试验力及压头类型不同,常用的标尺有_、_和_三种,它们的总试验力分别为588.4N、980.7N和1471.0N。HRA,HRB,HRC填空500HBW5/750表示用直径为_mm,以硬质合金球压头,在7355N或750Kgf压力下,保持1015s,测得的_硬度值为_。5,洛氏,500填空金属材料抵抗_载荷作用而_的能力,称为韧性冲击韧度,用符号_表示,单位为J/cm2。冲击,不破坏,k填空填出下列机械性能指标的符号:屈服点_、抗拉强度_、洛氏硬度C标_、伸长率_、断面收缩率_、疲劳极限_。s,b,HBC,-1判断 金属的熔点及凝固点是同一温度。A-对,B-错A判
7、断 1Kg钢和1Kg铝的体积是相同的。A-对,B-错B判断导热性差金属,加热和冷却时产生内外温度差。导致内外不同的膨胀或收缩,使金属变形或开裂。A-对,B-错A判断 金属的电阻率越大,导电性越好。A-对,B-错B判断 所有的金属都具有磁性,能被磁铁所吸引。A-对,B-错B判断 弹性变形能随载荷的去除而消失。A-对,B-错A判断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。所以,拉伸试验是机械性能试验的重要方法。A-对,B-错A判断 所有金属材料在拉伸试验时都会出现显著的屈服现象。A-对,B-错B判断 材料的屈服点越低,则允许的工作应力越高。A-对,B-错B判断 材料的伸长率、断面收缩率
8、数值越大,表明塑性越好。A-对,B-错A判断作布氏硬度试验时,当试验条件相同,其压痕直径越小,材料的硬度越低。A-对,B-错B判断 洛氏硬度值是根据压头被测定的深度来确定的。A-对,B-错A判断在实际应用中,维氏硬度值是根据测定压痕对角线长度,通过查表得到的。A-对,B-错A判断 小能量多次冲击抗力大小主要取决于材料的强度和塑性。A-对,B-错A判断 钢的铸造性比铸铁好,故常用来铸造形状复杂的工件。A-对,B-错B单选 拉伸试验时,试样拉断前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B单选 现需测定某灰铸件的硬度,一般应选用()来测定。A、布氏硬度计 B、洛氏硬度计
9、 C、维氏硬度计A单选 作疲劳试验时,试样承受的载荷为()。A、静载荷 B、冲击载荷 C、交变载荷C单选 洛氏硬度C标尺所用的压头是()。A、淬硬钢球 B、金刚石圆锥体 C、硬质合金球B单选 金属材料抵抗塑性变形或断裂的能力称为()。A、塑性 B、硬度C、强度C单选 材料的()越好,则表示材料就越好。A、强度 B、塑性C、强度B名词解释耐腐蚀性与抗氧化性金属材料在常温下抵抗氧、水蒸汽及其化学介质腐蚀破坏作用的能力,称为耐腐蚀性;金属材料在加热时抵抗氧化作用的能力,称为抗氧化性。名词解释内力与应力金属受外力作用后,为保持其不变形,在材料内部作用着与外力相对抗的力称为内力;单位截面积上的内力称为应
10、力。名词解释弹性变形与塑性变形随载荷的作用而产生,随载荷的去除而消失的变形称为弹性变形;不能随载荷的去除而消失的变形称为塑性变形。名词解释屈服点与规定残余拉伸应力 试样在试验过程中,力不增加(保持恒定)仍能继续伸长(变形)的应力称为屈服点;规定残余伸长率达到0.2%时的应力称为规定残余拉伸应力。名词解释疲劳极限与抗拉强度试样可以经受无限周期循环而不破坏,此应力值称为材料的疲劳极限,黑色金属取107周次,有色金属、不锈钢取108周次;材料在拉断前所能承受的最大应力称为抗拉强度。名词解释 铸造性能与锻造性能金属及合金铸造成形获得优良铸件的能力称为铸造性能;金属材料利用锻压加工方法成形的难易程度称为
11、锻造性能。问答 什么是塑性?塑性好的材料有什么实用意义?断裂前金属材料产生永久变形的能力称为塑性;塑性好的金属可以发生大量塑性变形而不破坏,便于通过塑性变形加工成复杂形状的零件。塑性好的材料,在受力过大时,由于首先产生塑性变形而不发生突然断裂,故此是比较安全的。问答 什么是工艺性能?工艺性能包括哪些内容?工艺性能是指金属材料对不同加工方法的适应能力;工艺性能包括:铸造性能、锻造性能、焊接性和切削加工性能等。计算一根长为1575mm的铜丝,温度由10升高到60,问铜丝伸长了多少?(已知线膨胀系数 l=17X10-6/)计算有一根环形链条,用直径为2cm的钢条制成,已知此钢条s=314N/mm2,
12、求该链条能承受的最大载荷是多少?计算有一个直径d0=10mm,L0=100mm的低碳钢试样,拉伸试验时测得Fs=21kN,Fb=29kN,d1=5.65mm,L1=138mm。试求试样的s、b、。填空内部原子呈无序堆积状况的物质叫_,原子作有序、有规则排列的物质叫_,一般固态金属都属于_。非晶体,晶体,金属晶体填空常见的金属晶格类形有_晶格,_晶格,_晶格等。铬属于_晶格,铜属于_晶格,锌属于_晶格。体心立方,面心立方,密排六方,体心立方,面心立方,密排六方填空在金属晶体中通过原子中心的平面称为_,通过原子中心的直线,可代表晶格空间的一定方向,称为晶向。晶面填空 金属的晶体缺陷主要有空位和间隙
13、原子,_,晶界和亚晶界等。位错填空金属的结晶是指由_转变为_的凝固或结晶过程。也就是由原子的不规则排列的_逐步过渡到原子规则排列的_的过程。液态,固态,液体,晶体填空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_。热分析,温度,时间填空理论结晶温度与实际结晶温度之差称为过冷度,过冷度同冷却速度有关,冷却速度越_,过冷度也越大。大填空 金属晶粒大小,取决于结晶时_及晶核的_。形核率,长大速度填空金属在_下,随温度的改变,由一种晶格转变为另一种晶格的现象,称为同素异构转变。固态判断 金属材料的力学性能,是由其内部组织结构决定的。A-对,B-错A判断 非晶体具有各向异性的特点。
14、A-对,B-错A判断 体心立方晶格的原子位于立方体的八个顶角及立方体的中心。A-对,B-错A判断 所有金属材料的晶格类型都是相同的。A-对,B-错B判断 液态金属的结晶是在恒定温度下进行的,所以金属具有固定的熔点。A-对,B-错A判断 金属结晶时,过冷度越大,结晶后晶粒也越粗。A-对,B-错A判断 一般说,晶粒越细小,金属材料的力学性能越好。A-对,B-错A判断 在任何情况下,铁及其合金都是体心立方晶格。A-对,B-错B判断金属发生同素异构转变时,要吸收或放出热量,转变是在恒温下进行的。A-对,B-错B多选纯铁的两种晶格的原子排列的紧密程度不同,其中()的原子排列比()紧密,故当Fe转变Fe时
15、,纯铁的体积将会()。A、体心立方晶格 B、面心立方晶格 C、收缩 D、膨胀B,A,C单选 金属发生结构改变的温度称为()。A、临界点 B、凝固点 C、过冷度A单选 晶格中原子偏离平衡位置的现象称为()。A、位错 B、同素异构转变 C、晶格畸变A多选纯铁在1450时为()晶格,在1000时为()晶格,在600为()。B、体心立方 B、面心立方 C、密排六方A,B,A多选纯铁在700时称为(),在1100时称为(),在1500时称为()。A、FeB、FeC、FeA,B,C单选金属经某种特殊处理后,在金相显微镜下看到的特征与形貌称为()。A、晶向 B、显微组织 C、晶格B名词解释晶格与晶胞表示原子
16、在晶体中排列规律的空间构架,称为晶格;能够完整地反映晶格特征的最小几何单元,称为晶胞。名词解释晶粒与晶界外形不规则而内部原子排列规则的小晶体,称为晶粒;晶粒与晶粒之间的接触界面,称为晶界。名词解释晶面与晶向金属晶体中通过原子中心的平面,称为晶面;通过原子中心的直线,可代表晶格空间的一定方向,称为晶向。问答 从原子结构上说明晶体和非晶体的差别晶体是原子在三维空间呈规则排列的固体,具有固定的熔点,原子排列有序,其各个方向上原子密度不同,因而具有各向异性。非晶体无固定的熔点,原子排列无序,具有各向同性。晶体和非晶体在一定条件下可以互相转化。问答 生产中,细化晶粒的常用方法有哪几种?为什么要细化晶粒?
17、常用细化晶粒的方法有:增加过冷度、变质处理、振动处理三种。金属的晶粒大小对金属的力学性能有重要的影响。细晶粒金属具有较高的强度和韧度,为了提高金属的力学性能,必须控制金属结晶后的晶粒大小。金属晶粒大小取决于结晶时的形核率,形核率越小,则结晶后的晶粒越多,晶粒也越小。因此,细化晶粒的根本途径是控制形核率。故此,要细化晶粒。问答 简述同素异构转变的特点。金属在(固态)下,随温度的改变,由(一种晶格)转变为(另一种晶格)的现象,称为同素异构转变。它的特点是:a、有固定的转变温度;b、在固态下进行;c、遵循液体金属结晶的规律;d、由于晶格的改变在转变时伴随体积的变化。填空单晶体的塑性变形,主要以_的方
18、式进行,它是在_的作用下,使晶体的一部分沿一定的晶面和晶向相对于另一部分发生滑动,滑动后的原子处于新的稳定位置。滑移,切应力。填空多晶体内晶界对塑性变形有较大的_作用,这是因为晶界处原子排列比较紊乱,阻碍了_的移动。所以晶界越多,多晶体的_抗力越大。阻碍,位错,塑性变形填空冷变形后金属进行加热,当温度不太高时,金属内部的晶格畸变程度_,内应力_,这个阶段称为_。当加热到较高温度,不但晶粒内部晶格畸变_,金属的位错密度_,使变形的晶格逐步变成等轴晶粒,这一过程称为再结晶。减轻,降低,回复,消失,不变填空从金属学观点来说,凡在再结晶温度以下进行的加工,称为_;而在再结晶温度以上进行的加工,称为_。
19、冷加工,热加工选择 一般来说,晶体内滑移面和滑移方向越多,则金属的塑性越好。A-对,B-错A选择 实际上滑移是借助于位错的移动来实现的,故晶界处滑移阻力最小。A-对,B-错B选择 回复时,金属的显微组织没有变化。A-对,B-错A选择 再结晶与液体金属结晶一样,有一个固定的结晶温度。A-对,B-错B选择 金属铸件可以用再结晶退火来细化晶粒。A-对,B-错B选择 为保持冷变形金属的强度和硬度,应采用再结晶退火。A-对,B-错B选择 在高温状态下进行变形加工,称为热加工。A-对,B-错B选择 热加工过程,实际上是加工硬化和再结晶这两个重叠的过程。A-对,B-错B单选再结晶和重结晶都有形核和长大的过程
20、,主要区别在于有没有(A)改变。A、温度 B、晶体结构 C、应力状态A单选 实际生产中,碳钢的再结晶温度应选择(B)。A、750800B、600700C、360450B单选 冷热加工的区别在于加工后是否留下(A)。A、加工硬化 B、晶格改变 C、纤维组织A多选钢在热加工后形成的纤维组织,是钢性能相应变化,即沿着纤维的方向上,具有较高的(A),在垂直于纤维的方向上,具有较高的(C)。A、抗拉强度 B、抗弯强度 C、抗剪强度AC问答用手来回弯折一根铁丝时,开始感觉省劲,后来逐渐感到有些费劲,最后铁丝被弯断。试解释过程演变的原因?铁丝在塑性变形前的塑性、韧性好,容易变形;用手来回弯折铁丝时感觉省劲;
21、随着变形量的增加,金属的强度、硬度升高,塑性、韧性下降产生了加工硬化。所以后来逐渐感到有些费劲了。问答 产生加工硬化的原因?它在工程上带来哪些利弊?金属经冷塑性变形后产生加工硬化的原因如下:(1)位错密度随变形量增加而增加,从而使变形抗力增大。(2)随变形量增加,亚结构细化,亚晶界对位错运动有阻碍作用。(3)随变形量增加,空位密度增加。(4)几何硬化。由于塑性变形时晶粒方位的转动,使各晶粒由有利位向墙到不利位札因而变形抗力增大。由于加工硬化的存在,使金属已变形部分产生加工硬化后停止变形,而未变形部分则开始发生变形,因此,没有加工硬化,金属就不会发生均匀塑性变形。加工硬化是工业上用以提高金属强度
22、、硬 度和耐磨性的重要手段之一。特别是对那些不能以热处理强化的金属和合金尤为重要。塑性变形还使金属的电阻增大,耐蚀性下降。问答锡在 30 和钨在 1100时的塑性变形加工各属于哪种加工?为什么?(锡的熔点为 232,钨的熔点为 3380,铜的熔点为1083,钛的熔点为1677,铅的熔点为327,铁的熔点为1538,钢的熔点为1515)热加工与冷加工的区别是以金属材料的再结晶温度为分界。凡是在材料再结晶温度以上所进行的塑性变形加工称为热加工,而 在材料再结晶温度以下所进行的塑性变形加工称为冷加工。各 种纯金属的再结晶温度T再与其熔点T熔之间按绝对温度计算其关系可用下式表示:T再=(0.35-0.
23、4)T溶。所以它们都属于冷加工。问答 热加工对金属组织和性能的影响?a、消除铸态金属组织缺陷,力学性能提高;b、细化晶粒,金属性能得到改善;c、形成锻造流线,合理分布力学性能较高;d、形成带状组织,引起力学性能各向异性,可用热处理消除。问答 再结晶和重结晶区别?产生加工硬化的金属被加热到再结晶温度以上时,金属原子获得更多热能,以某些碎晶或杂质为形核点,按变形前的晶格结构结晶成新的晶粒,称为再结晶;金属在固态下发生的晶格形式的转变称为重结晶。两者区别如下: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
24、变化。填空根据构成合金元素之间相互作用不同,合金组织可分为_、_、_三种类型。固溶体,金属化合物,混合物填空组元在固态时,互相溶解形成均匀一致的固体合金称为_,根据溶质原子在熔剂晶格中所处的位置不同,它可分为_和_两种。固溶体,溶剂,溶质填空组成合金的组元,发生_,而形成一种具有_的固体物质,称为金属化合物,其性能特点是_、_和_。相互作用,金属特性,熔点高,硬度高,脆性大填空两种或两种以上的相,按一定质量百分数组成物质称为_。铁碳合金中,这样的组织有_和_。混合物,珠光体P,莱氏体Ld填空碳在奥氏体中的溶解度随温度而变化,在1148时溶碳量可达_%,在727时溶碳量为_%。2.11,0.77
25、填空铁碳合金相图是表示在_的条件下,不同成分的铁碳合金的_,随温度变化的图形。缓慢冷却或缓慢加热,状态或组织填空含碳量小于_%的铁碳合金称为钢,根据室温组织不同,钢可以分为三类:亚共析钢,其组织为铁素体F和_;共析钢,其组织为_;过共析钢,其组织为_和_渗碳体Fe3 C。亚共析钢 含 碳 量 _,共 析 钢 C=0.77%,过 共 析 钢 含 碳 量_。2.11,奥氏体A,珠光体P,珠光体P,0.0218%C0.77%,0.77%C2.11%填空含碳量为_的铁碳合金称为共析钢,当加热后冷却到S点727时会发生_反应,从奥氏体中同时析出_和渗碳体Cm的混合物,称为珠光体P。0.0218%C0.7
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