机械工程材料期末考试复习资料.pdf

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1、 -重庆交通大学郎以墨整理-机械工程材料 期末考试复习资料 -重庆交通大学郎以墨整理-考前认真复习，祝君考试顺利！重庆交通大学 郎以墨 整理 -重庆交通大学郎以墨整理-1 目 录 填空.2 一、晶体结构.2 二、合金.2 三、铁碳相图.2 四热处理.3 五、塑性变形.3 六、合金钢.3 七、铸铁.4 判断.4 一、合金钢及铸铁.4 二、塑性变形.5 三、铁碳相图.5 四、热处理.5 五、晶体结构.6 六、合金.6 选择.6 一、塑性变形.6 二、铁碳相图.7 三、晶体结构.8 四、合金.8 五、热处理及铸铁.9 名词解释.9 一、性能.9 二、晶体结构.10 三、合金.10 四、塑性变形.10

2、 五铁碳相图.11 六、热处理.11 七、合金钢.12 八、铸铁.12 简述.12 一、晶体结构、合金.12 二、塑性变形.13 三、铁碳相图.13 四、热处理.14 五、合金钢.16 六、铸铁.16 综述.16 参考资料一.18 参考资料二.20 期末考试模拟试题.33 期末考试模拟试题答案.36 -重庆交通大学郎以墨整理-2 填空 一、晶体结构 1常见的金属晶格类型有(体心立方晶格)、(面心立方晶格)和(密排六方晶格)。2晶体缺陷，按几何特征可分为(点缺陷)、(线缺陷)和(面缺陷)三种类型。3.晶界和亚晶界属于(面)缺陷，位错属于(线)缺陷。4纯铁从液态冷却至室温的结晶过程中，在l394

3、其晶体结构将由(体心立方品格)向(面心立方晶格)转变，这种转变称为(同素异构转变)。5金属的实际结晶温度总是(低于)理论结晶温度，这种现象称为（过冷）。6金属结晶的必要条件是(过冷)，其结晶过程要进行(形核)和(长大)两个过程。二、合金 1 在合金中具有(同一)化学成分、(同一)结构且与其他部分隔开的均匀组成部分叫做相。2按合金的相结构分，铁碳合金中的铁索体属于(固溶体)，渗碳体属于(金属化合物)。3原子在溶剂品格中的分布不同，可将固溶体分为(间隙)固溶体和(置换)固溶体。4.碳原子溶入Y-F e 形成(间隙固溶体)固溶体，是(面心立方)晶格。5合金中的金属化合物具有明显的(金属)特性，其晶体

4、结构(与任一组元都不相同)，机械性能特点是(硬、脆的)。6常见的金属化合物有(正常价化合物)、(电子化合物)和(间隙化合物)三种类型。7合金相图是在(平衡)条件下表示合金的(化学成分、温度和相（组织）)之间关系的图形。8液态合金发生共晶反应，其条件是温度(一定)、化学成分(一定)，获得的组织是由(两个成分固定的)相组成的。9.晶内偏析又称为(枝晶偏析)，其形成条件是(快速冷却)，消除方法是(扩散退火)。三、铁碳相图 1 F e-F e3C 相图中，五个相是(液相)、(-固溶体（高温铁素体）)、(奥氏体)、(铁索体)和(渗碳体)。2在平衡状态下，一次渗碳体、二次渗碳体、高温莱氏体，、低温莱氏体及

5、珠光体的含碳量依次为(6.69%)、(6.69%)、(4.3%)、(4.3%)、(0.77%):3从Fe-Fe3C 相图可知，工业纯铁、碳钢及自口铸铁的含碳量依次在(=2.11%)范围内。4从F e-F e 3 C 相图中看出，纯铁结晶冷至G 点，发生(同索异构)转变，由(-Fe)转变为(-Fe)。5共析钢结晶时，从液态冷至室温的过程中首先发生(匀晶)反应（转变），其反应式是(L-A)；然后发生(共析)反应（转变）,其反应式是(727下As P)；其室温组织为(片状珠光体)。6 共晶白口铸铁从液体冷至室温的平衡结晶过程中，依次发生(共晶)、(二次结晶或次生相析出)及(共析)反应（转变），其室温

6、的相组成为（铁素体+渗碳体），室温组织为（低温莱氏体）。7 Fe-Fe3C 相图中，三个恒温反应的反应式为（1495,H+LB=AJ）、(1148，Lc=AE、+Fe3C)及(;727,AS=F+Fe3C).8亚共析钢、共析钢及过共析钢韵室温平衡组织依次为(F+P)、(P)及(P+二次Fe3C)-重庆交通大学郎以墨整理-3 其三者的相组成物依次为(F+Fe3C)、(F+Fe3C)及(F+Fe3C)。9相图的各组织或相中，硬度最高的是(渗碳体)，强度最高的是(珠光体)，塑性最好的是(奥氏体)。10在平衡状态下，4 5、T8 及T12 钢中，塑性最好的是(45)钢，硬度最高的是(T12)钢，强度最

7、高的是(T8)锉刀常用(45)钢，制造调质零件常用(45 钢)11-按含碳量分，2 0、3 0、5 0Mn、T7、T9 钢分别属于(低碳钢，中碳钢，中碳钢，高碳钢，高碳钢)12 碳钢中常存的杂质元素有(硅)、(锰)、(磷)及(硫)；其中(磷，硫)为有害杂质元素。四、热处理 1影响奥氏体晶粒长大的因素有(加热条件)，(钢的化学成分及组织)2钢的热处理工艺是由(加热)、(保温)和(冷却)三个步骤组成的；热处理基本不改变钢件的(尺寸、形状)，只能改变钢件的(组织)和(性能)。3完全退火适用于(亚共析成分的碳钢和合金钢)钢，其加热温度为(Ac3+3050 )，冷却速度(缓慢)，得到(铁素体十珠光体)组

8、织。4 球化退火又称为(不完全)退火，其加热温度在(Acl)+20-30，保温后(等温或缓冷)冷却，获得(球状珠光体)组织；这种退火常用于高碳工具钢等。5珠光体有(片)状和(球)状，(球)状珠光体切削加工性能较好。6 淬火钢件回火，其温度范围是：低温回火为(150200)，中温回火为(350-500)，高温回火为(500-650)；其中以(低)温回火履组织的硬度最高。7 中碳钢淬火后，再经低温回火后的组织为(回火马氏体)，经中温回火后的组织组(回火屈氏体)，经高温回火后的组织为(回火索氏体)；淬火高温回火后具有(良好的综合机械)性能。8常规加热条件下，亚共析钢随含碳量的增加，其C 曲线向(右)

9、移，过共析钢随含碳量的增加其C 曲线向（左）移。碳钢中以(共析)钢的C 曲线最靠右。故其淬透性（最高）。五、塑性变形 1常见的金属的塑性变形方式有(滑移)和(孪生)两种类型。2滑移是在(分切)力作用下，晶体中一部分沿着（原子排列最密的）晶面、(原子排列最密的)晶向与晶体的另一部分产生滑动。3金属的晶粒愈细小，则金属的强度、硬度愈(高)、塑性韧性愈(好)，这种现象称为(细晶)强化。4金属随塑性变形程度的增加，其强度、硬度(提高)，塑性、韧性(降低)，这种现象称为(加工硬化)。5再结晶过程是(形核，长大)过程，再结晶前后的金属晶体结构(不变)。6钢的锻造温度高于(再结晶)温度，故属于(热)加工。六

10、、合金钢 1 按用途分，合金钢可分为(结构)钢、(工具)钢、(特殊性能)钢。2按合金元素总含量分，合金钢可分为(低合金)钢、(中合金)钢、(高合金)钢。3.40Cr 钢中铬的平均含量约为(1%)，GCr9 钢中铬的平均含量约为(0.9%)。4指出下列钢中碳的平均含量：3 5C rMo 约为(35%)，9SiCr 约为(0.9%)，W18Cr4V 约为(0.7%-0.8%)，CrWMn 约为(=1%)。5指出下列钢的质量级别：1 6Mn 为(普通)钢，35SiMn 为(优质)钢，20Cr2Ni4A 为(高 -重庆交通大学郎以墨整理-4 级优质)钢。6为了改善钢的切削加工性能，在易切削结构钢中通常

11、加入的合金元素有(硫)、(铅)和(钙)等。7 写出下列合金钢的名称：35CrMnMo 为(熟锻模)钢，60Si2Mn 为(弹簧)钢,GCr15 为(滚动轴承)钢。8 写出下列合金钢的名称：16Mn 为(普通低合金)钢+，Y12 为(易切削结构)钢，Cr12MoV为（冷作模具)钢。9 写出下列各类钢的一个常用钢号：马氏体不锈钢(1Cr13)合金渗碳钢(20Cr)，合金弹簧钢(60Si2Mn)冷作模具钢(Cr12MoV)10 写出下列各类钢的一个常用钢号：普通低合金结构钢(16Mn)调质钢(40Cr)，滚动轴承钢(GCr15)，耐磨钢(ZGMn13)。11写出下列各类钢的一个常用钢号：高速钢(W1

12、8Cr4V)，合金调质钢（;40CrNiMo），热作模具钢(5CrMnMo)，易切削结构钢(Y12)。12 写 出 下 列 各 类 钢 的 一 个 常 用 钢 号：奥 氏 体 不 锈 钢(.1Cr18Ni9)合 金 渗 碳 钢(20CrMnTi)，合金工具钢（量具、刃具钢）(9SiCr)耐热钢(15CrMo)。13 6 0 s i 2 Mn 钢制载重汽车板簧y 其常规热处理为(淬火+中温回火)，最终组织为(回火屈氏体)，硬度大致为(HRC 40)。七、铸铁 1根据(碳的存在形式)划分，铸铁可分为白口铸铁、灰口铸铁、麻口铸铁；根据(石墨形态)划分，铸铁可分为灰铸铁、可锻铸铁和球墨铸铁，蠕墨铸铁。

13、2.铁碳合金为双重相图，即(铁一渗碳体)相图和(铁一石墨)相图。3球墨铸铁的生产过程是首先熔化铁水，其成分特点是(高碳、高硅、低硫)；然后在浇注以前进行(球化)和(墨化（孕育）)处理，才能获得球墨铸铁。4与铸钢相比，普通灰豳铸铁具有以下优异的使用性能：(减磨性)、(减震性)和(缺口敏感性低)，但是（强度、塑性、韧性）差。5与碳钢相比，铸铁的化学成分特点是(含碳量大于2.11%)、(高硅、高锰)以及(硫、磷较多)。6可锻铸铁的生产过程是首先铸成(白口)铸件，然后再经过(可锻化退火)，使其组织中的(大部分渗碳体)转变成为(团絮状石墨)。判断 一、合金钢及铸铁 l溶入奥氏体中的所有合金元素，都能降低

14、钢的淬火临界冷却速度。（V）2对调质钢来说，淬透性是主要的热处理工艺性能。（）3 GCr15 钢可用于制造精密的零件、量具和冷作模具。（）4 9SiCr 钢适宜制造要求热处理变形小、形状复杂的低速薄刃刀具，如板牙、铰刀。（V）5耐磨钢ZGMnl3 经水韧处理后，其金相组织是马氏体，因此硬度高、耐磨。（）6保持量具的高精度，除正确选用材料外，还必须进行淬火、冷处理、低温回火和人工时效处理。（V）7.20CrMnTi 为合金渗碳钢，42CrMo 为合金调质钢，55Si2Mn 为合金弹簧钢。（V）8同一牌号的普通灰网铸铁铸件，薄壁和厚壁处的抗拉强度值是相等的。()9可锻铸铁由于具有较好的塑性，故可以

15、进行锻造。()-重庆交通大学郎以墨整理-5 10.普通灰曰铸铁中的碳、硅含量愈高，则强度愈低，铸造性能愈差。()二、塑性变形 1金属晶体的滑移是在正应力作周下产生的。(V)2，经塑性变形后，金属的晶粒变细，故金属的强度、硬度升高。()3冷变形金属在再结晶过程中会改变英晶体结构。()4按照在塑性变形中是否产生组织转变来区分冷加工与热加工。()5铸件、锻件、冲压件都可以通过再结晶退火，来消除加工硬化，降低硬度。()6.退火状态的45、T8、T12A 钢的机械性能相比较，45 钢塑性最高，T12 钢强度最高，T 8 钢硬度最高。()三、铁碳相图 1铁碳合金室温平衡组织均由铁索体与渗碳体两个基本相组成

16、。(V)2珠光体是铁碳合金电的一个常见相。()3在平衡态下，各种碳钢及白口铸铁的室温组织组成物不同，故其相组成物也不同。()4 25 钢、45 钢、65 钢的室温平衡态的组织组成物及相组成物均相。()5铁碳合金在共析转变过程中，奥氏体、铁素体及渗碳体三相的化学成分和相对量保持恒定不变。()6铁碳合金在共晶转变过程中，奥氏体和渗碳体两相化学成分及相对量都保持不变。()7在室温平衡状态下，20、45、T8 及 T12 钢，其含碳量依次增加，故其硬度、强度依次升高，丽塑性、韧性依次降低。（V）8铸铁可铸造成形；钢可锻压成形，但不可铸造成形。()9对同类合金来说，其共析体比共晶体组织要细，所以莱氏体比

17、珠光体细。()四、热处理 1 Acl 表示奥氏体向珠光体平衡转变的临界点。()2正常热处理条件下，过共析钢随含碳量增加，其过冷奥氏体的稳定性也增加。()3临界淬火冷却速度（Vk 或 Vc）越大，钢的淬透性越高。()4退火与正火在工艺上的主要区别是正火的冷却速度大于退火。（V）5球化退火可使过共析钢中严重连续网状二次渗碳体及片状共析渗碳体得以球状化。（V）6为了保证淬硬，碳钢和合金钢都应该在水中淬火。（V）7马氏体的含碳量越高，其正方度a/c 也越大。（V）8亚共析钢一，过共析钢，正常淬火后所得马氏体的含碳量均等于钢的含碳量。()9回火索氏体具有良好的强韧性，因此它比回火屈氏体的强度、韧性均高。

18、()10 40 钢比40Cr 钢的淬透性、淬硬性和回火稳定性均低。()11用同一钢料制造的截面不同的两个零件，在相同条件下进行淬火，小件比大件的淬硬层深，故钢的淬透性好。()12碳钢的淬透性低：因此需在水中淬火，以提高其淬透性。()13感应加热表面淬火时厂电辣：频率越高，淬硬层越深。()14钢的表面淬火既能改变钢表面的化学成分，又能改善心部的组织和性能。()15渗碳工艺多用于低碳结构钢。()16 930下，碳原子容易渗入钢的表面，是因为在该温度下，钢具有体心立方晶格、-重庆交通大学郎以墨整理-6 溶碳量大。()五、晶体结构 1金属具有良好的导电性、导热性、塑性等，是由于金属键造成的。(V)2与

19、面心立方晶格的(111晶面相比，体心立方晶格的1lO晶面上的原予排列比较紧密。(V)3纯铁发生同素异构转变时必然伴随着体积和尺寸的变化。(V)4只要是晶体（单晶体或多晶体），其性能必然呈现各向异性。(V)5不论在什么条件下，金属晶体缺陷总是使金属强度降低。()6工业上常用的金属，其中原子排列是完整的、规则的，晶格位向也是完全一致的。()7面心立方晶格中原子排列最密的晶面是1 1 0），原子排列最密的晶向是。(V)8位错是晶体中常见的缺陷，在常见的工业金属中位错密度愈小，其强度愈高。()9在金属结晶过程中，晶体成长常以树枝状方式进行的，但结晶以后一般情况下看不到树枝状晶体。()10.对于金属来说

20、，冷却曲线上的水平台就是该金属的理论结晶温度。(V)l1.金属的晶粒愈细小，则其强度、硬度愈高，塑性、韧性愈低。()12工业金属大多为单晶体。()六、合金 1只要组成合金的两组元的原子直径差达到一定值，便可形成无限圆溶体。()2金属化合物都遵守原予价规律，其成分固定并可用化学式表示。()3间隙固溶体的机械性能和间隙化合物的机械性能是相似的。()4由固溶体（基体）和金属化合物（第二相）构成的合金，适量的金属化合物在合金中起强化相作用。（V）5金属化合物以细小粒或片状均匀分布在固溶体中会使强度提高，化合物愈细小、分布愈均匀其强度愈高，这种现象称细晶强化。（V)6与固溶体相比，金属化合物具有高硬度、

21、低塑性。(V)7 形成圆溶体合金的结晶过程是在一定温度范围进行的，结晶温度范围愈大，铸造性能愈好。()8同一种囤相，它的初生相和次生相在化学成分、晶体结构上是不同的。()选择 一、塑性变形 1欲使冷变形金属的硬度降低塑性提高，应进行(B)。A，去应力退火 B 再结晶遐火 C，完全退火 D，重结晶退火 2.实测的晶体滑移需要的临界分切应力值比理论计算的小，这说明晶体滑移机制是(B)。A，滑移面的刚性移动、B 位错在滑移面上运动 C 空位、间隙原予迁移 D 晶界迁移 3疲劳强度是表示材抵抗(B)破坏的能力。A，冲击力 B 变应力 C，压力 D 内应力 4为满足钢材切削加工要求，一般要将其硬度范围处

22、理到(A)左右。A200HBS(HB200):B,HRC35 C,HRB30 D,HRA60 5冷变形是在（C）进行的塑性变形：A、室溢 B、再结晶温度以上 C 再结晶温度以下 D、零度以下 -重庆交通大学郎以墨整理-7 6用金属板冲压杯状零件，出现明显的制耳现象，这说明金属板中存在着（A）A 形变织构 B，位错密度太高 .C，过多的亚晶粒 D，流线（纤维组织）7，为了提高零件的机械性能，通常将热轧圆钢中的流线（纤维组织）通过(C)o A，热处理消除 B，切削来切断 C 锻造使其分布合理 D，锻造来消除 二、铁碳相图 1.铁素体体是碳在a-Fe 中的(A)固溶体。A 间隙 B，置换 C，有序

23、D，过饱和 2渗碳体是(B）A，间隙相融 B 间隙化合物 c，间隙固溶体 D，电子化合物 3珠光体是(C)。A固溶体 B，化合物 C 机械混合物 D，金属化合物 4.低温（变态）莱氏 体是由（C）。A，液体和渗碳体 B 奥氏体和渗碳体 C 铁素体和渗碳体 D，铁索体和奥氏体 5 F e-F e3C 相图中，ES 线是(C)。A，碳在6 固溶体中的固溶线 B，碳在铁素体中的固溶线的固溶线 C 碳在奥氏体中的固溶线 D，先共晶转变线 6 F e-F e3C 相图中，GS 线是平衡结晶时(C）A，奥氏体向珠光体转变 B，奥氏体向二次渗碳体转变体转变 C 奥氏体向铁素体转变 D，奥氏体向6 固溶体转变

24、 7平衡结晶时，在F e-F e。C 相图中PSK 线上发生的反应是(A)A,As-P B,P-As C,As-Fe3C D,As-F 8平衡结晶时，有一Fe-Fe3C 相图ECF 线上发生的反应是(B)。A,As,Fe3C B,Lc-As+Fe3C C,Ae+Fe3C Lc D,L-Fe3Cl 9碳钢与白口铸铁的化学成分分界点是(C)%C。A,0.0218(0.02)B,0.77 C,2.11 D,4.3 10.用 4%硝酸酒精溶液浸蚀的T12 钢的平衡组织，在光学显微镜下，其中的体里(A)。A 白色网状 B，黑色网状 C，白色球状 D，黑色 11共析钢冷至共析温度，共析转变已经开始，但尚未

25、结束，此时存在的相为(A)。A 铁素体十渗碳体十奥氏体 B，铁索体十渗碳体 C，奥氏体 D，奥氏体十铁素体 12。在室温平衡组织中，4 5 钢中的(A)比 25 钢多。A 珠光体的相对量 B，先共析铁索体的相对量 c，二次渗碳体的含量 D，铁素体相的相对量 13.在铁碳合金平衡组织中，强度最高的是(D)。A，铁索体 B，渗碳体 C，低温莱氏体或变态莱氏体 D,珠光体 14.在铁碳合金平衡组织中，硬度最高的是（B）A 铁素体 B 渗碳体 C 低温莱氏体或变态莱氏体 D,珠光体 15 在铁碳合金平衡组织中，塑性最高的是（A）A 奥氏体 B 渗碳体 C 铁素体 D 珠光体 16，普通钢，优质钢及高级

26、优质钢在化学成分上的主要巨别是含（B）的量不同。A 碳 B 硫磷 C 硅、锰 D 铬，镍 17,T18A 钢属于（C）A 普通钢 B 优质钢 C 高级优质钢 D 特级优质钢 -重庆交通大学郎以墨整理-8 18，65 钢适宜制造（B）A 冲压 B 弹性 C 耐磨 D 调质 19，20 钢适宜制造（A）A 渗碳零件 B 弹性零件 C 刃具 D 调质零件 20.T8 钢适宜制造(C)A，渗碳零件 B，弹性零件 C 工具、模具 D 调质零件 三、晶体结构 1组成晶格的最本的几何单元是（B）A，原子 B 晶胞 C 晶粒 D 亚晶粒 2具有体心立方晶格的金属有(C)。A,Cu B,Al C,a-Fe D,

27、r-Fe 3,具有面心立方晶格的金属有（B）A,a-Fe B,r-Fe C,8-Fe D,r-Fe 4 在生产条件下，金属结晶时冷速愈快，N/G 值(A)晶粒愈 A 愈大 B，愈小 C，不变 D，等于零 5与粗晶粒金属相比，细晶粒金属的(A)。A 强度、韧性均好 B，强度高、韧性差 C，强度高、韧性相等 D，强度韧性均差 6经塑性变形后金属的强度、硬度升高，这主要是由于(A)造成的。A 位错密度提高 B，晶体结构改变 C，晶粒细化 D，出现纤维组织 四、合金 1铜和镍两个元素可以形成(C)固溶体。A，无限溶解度的间隙 B，有限溶解度的间隙 C，无限溶解度的置换 D，有限溶解度的置换 2金属化合

28、物与一般化合物不同之处是具有(D)。A，低的硬度 B，良好的综合机械性能 C，良好的加工性能 D,金属特性 3固溶体的机械性能特点是(C)。A，高硬度 B，高强度 C 高塑性 D，高刚度 4合金铁索体比铁索体的强度高，这是由于(D)造成的。A，弥散强化 B，加工硬化 C，细晶强化 D,固溶强化 5消除晶内偏析的工艺方法是(C)。A，正火 B，完全退火 C 扩散退火 D 再结晶退火 6一定温度下由一定成分的固相同时生成两个成分固定的固相过程，称为(B）A，共晶反应 B 共析反应 C 包晶反应 D 匀晶反应 7单相固溶体适合（B)加工。A 铸造 B 锻压 C 切削加工 D 热处理 8碳溶入r-F

29、e 中形成的固溶体，其晶格形式是(C)A，简单立万晶格 B，体心立方晶格 C 面心立方 D 排六方晶格 9金属化合物的机械性能特点是(D)A，高塑性 B，高韧性 C 高强度 D 硬面脆 10.碳溶入a-Fe 形成的晶格，应该是（B）-重庆交通大学郎以墨整理-9 A，正方晶格 B 体心立方晶格 C 面心立方晶格 D 密排六方晶格 五、热处理及铸铁 l所列钢中的合金元素，只溶入固溶体、不形成碳化物的合金元素是(A)A 镍 B，铬 C，钨 D 钛 2在钢中能够形成碳化物的合金元素是(B）A 镍 B 铬 C 硅 D 铝 3可用作弹簧的钢是(C)A,2 0 B,9SiCr C,60Si2Mn D,20C

30、rMnMo 4经过热成形制成的弹簧，其使用状态的组织是（C）。A，珠光体 B，回火马氏体 C 回火屈氏体 D，索氏体 5 GCr15 钢中的铬影均含量是（B)%.A，15 B,1.5 C,0.15 D,0.015 6制造板牙常选用(D)钢。A，5CrNiMo B,Crl2MoV C,W18Cr4V D,9SiCr 7.lCr17 钢，按空冷后的组织分应该属于(B)类型的钢。A，奥氏体 B,铁素体 C,珠光体 D,马氏体 8.18-8 型铬镍不锈钢，按空冷后的组织分，应该属于(A)类型的钢。A,奥氏体 B，铁索体 C，珠光体 D，马氏体 9.ZGMn13 的耐磨零件，水韧处理后的组织是(A)。，

31、A 奥氏体 B，奥氏体十碳化物 C，马氏体 D，回火马氏体 10.适宜制造机床床身的材料是（B）A，可锻铸铁 B 灰口铸铁 C,白口铸铁 D,球墨铸铁 11用40Cr 钢制造的连杆，为获得良好的综合机械性能应进行（D）。A 淬火+低温回火 B 淬火+中温回火 C 调质 D 正火 12.高速钢刀具使用状态的组织是(C)。A,回 M B，回M+碳化物 C 回 M+碳化物+少量残余A，D，回M+渗碳体+少 A 13.白口铸铁与灰口铸铁要组织上的主要区别是(D)。A，无珠光体 B 无渗碳体 C无铁素体 D 无石墨 14为了获得最佳机械性能，铸铁组织中的石墨应呈(D）A，粗片状 B，细片状 C 团絮状

32、D 球状 15.在机械制造中应用最广泛、戚本最低的铸铁是(B)A，白口铸铁 B 灰口铸铁 C 可锻铸铁 D 球墨铸铁 16.铸铁中的大部分碳以片状石墨存在，这种铸铁称为(C）A，白口铸铁 B，麻口铸铁 C 普通灰口铸铁 D，可锻铸铁 17.铁素体+石墨的铸铁，它的结晶过程是按照（B）相图进行的。A 铁-渗碳体 B 铁石墨 C 先铁渗碳体后铁石墨 D 先铁石墨后铁渗碳体 名词解释 一、性能 1刚度：材料抵抗弹性变形的能力。2抗拉强度：材料抵抗最大均匀塑性变形的能力。3屈服强度：材料抵抗微量塑性变形的能力；或材料在屈服（开始产生明显塑性变形）-重庆交通大学郎以墨整理-10 时昀应力。4塑性：断裂前

33、材料产生塑性变形的能力。5疲劳（疲劳断裂）：工件在交变应力作用下，其工作应力往往低予屈服强度，所产生的脆性断裂现象。6硬度：材料表面抵抗局部微量塑性变形的能力 二、晶体结构 1晶胞：晶胞是能代表晶格中原子排列规律的最小几何单元。2晶格：晶格是描述晶体中原子排列规律的空间格磊。3致密度：晶胞中原子体积与晶胞体积的比值。4多晶体：多晶体是由许多晶格方位彼此不同的小晶体组成的晶体。5.晶体各向异性：晶体中不同晶面或晶向上的原子密度不同而造成晶体不同方向上的性能不同的现象。三、合金 1同素异构转变：固态金属的晶格结构随温度改变而改变的现象。2过冷度：理论结晶温度与实际结晶温度之差一。3相：在合金中，具

34、有同一化学成分、同一晶体结构，且有界面与其它部分分开的均匀组成部分。4固溶体：溶质原子溶入溶剂晶格中所形成的固相。5间隙固溶体：溶质原予溶入溶剂晶格的间隙中形成的固溶体。6置换固溶体：溶质原子代替溶剂晶格结点上的某些原子所形成的固溶体。7间隙：D 非/D 金小于0.59，具有简单品格的金属化合物。8晶内偏析（枝晶偏析）：固溶体合金冷速较快时，形成在一个晶粒内化学成分不均匀的现象。9 相图（平衡图）：相图是表示不同成分的合金在不同温度下各相之间平衡存在的关系图解。10.固溶强化：通过溶入溶质元素形成固溶体，从而使材料的强度、硬度提高的现象，称为固溶强化。11.细晶强化：金属的晶粒愈细小，其强度、

35、硬度愈高，这种现象称为细晶强化。四、塑性变形 1滑移：在切应力作用下，晶体中的一部分沿着一定晶面、品向相对于另一部分的滑动。2滑移系：晶体中的，一个滑移面及其上的一个滑移方向构成一个滑移系。3加工硬化：金属经冷塑性变形后，强度、硬度升高，塑性、韧性降低的现象。4再结晶：冷变形金属加热到再结晶温度以上，通过形核长大，使畸变晶粒变成无畸变等轴晶粒的过程。5形变织构：金属经大量塑性变形后，由于晶体转动造成各个晶粒中的某些位向大致趋向一致的现象。6热加工纤维组织：金属中的夹杂物及枝晶偏析经塑性变形后沿变形方向分布，呈纤维状，这种组织称纤维组织。7热（压力）加工：金属在再结晶温度以上进行的压力加工。8冷

36、（压力）加工：金属在再结晶温度以下进行的压力加工。-重庆交通大学郎以墨整理-11 五铁碳相图 1铁素体：碳溶于旺铁中形成的间陈圆容体 2渗碳体：具有复杂晶格的间隙化合物。3奥氏体：碳溶于Y-Fe 中的间隙图溶体。4珠光体：由铁索体与渗碳体两相组成的片层状机械混合物。5高温莱氏体：南奥氏体与渗碳体两相组成的机械混合物。6热脆性：在炼钢过程中会引入S，其主要以FeS 形式存在，FeS 与 Fe 形成的低熔点共晶体熔点低于材料加工的开始温度，在锻压时熔化而导致钢材沿晶界开裂的现象。7冷脆性：磷溶入铁索体中，产生固溶强化的同时急剧降低钢室温下的韧性和塑性的现象。9碳钢：含碳量小于2.11c70，并且含

37、少量硅，锰，磷，硫等杂质元素的铁碳合金。六、热处理 1奥氏体的实际晶粒度：在集体加热条件下（温度、时间）奥氏体的晶粒大小。2过冷奥氏体：当奥氏体冷至临界点以下，尚未开始转变的不稳定的奥氏体。3残余奥氏体：过冷奥氏体向马氏体转变时，冷至室温或Mf 点，尚未转变的奥氏体。4索氏体：是过冷奥氏体在A1 650之间形成的，由铁索体与渗碳体两相组成的细片状机械混合物。5属氏体：过冷奥氏体在650 600之间形成的，由铁素体与渗碳体两相组成的极细片状机械混合物。6马氏体：由过冷奥氏体在Ms Mf 间形成的，碳在a-Fe 中的过饱和固溶体。7退火：将钢加热至适当温度、保温后，缓慢冷至室温，以获得接近平衡状态

38、组织的热处理工艺。8正火：将钢加热至Ac3 或 Accm 以上，保温后空冷的热处理工艺。9淬火：将钢加热至Ac3 或Acl 以上，保温后以Vk 的速度快冷，使过冷A 转变成M的热处理工艺。10回火：将淬火钢加热至A1 以下某一温度，保温后一般空冷至室漏的热处理工艺。11 回火马氏体：淬火马氏体经低温网火形成的，由已分解的马氏体与分布其上的细小片状碳化物组成的混合物。12 回火屈氏体：由马氏体经中温回火得到的铁索体与极细粒状碳化物组成的两相混合物。13回火索氏体：由马氏体经高温回火得到的铁素体与纲粒状碳化物组成的两相混合物。14调质处理：淬火十高温回火工艺的总称。15冷处理：淬火钢冷至室温后继续

39、冷却至-70-80或更低的温度，使更多的奥氏体转变成马氏体的热处理工艺。16 时效硬化：经固溶处理（淬火）的台金在室温停留或低温加热时，随时间延长强度、硬度升离的现象。17钢的淬透性：在规定条件下，钢在淬火时获得淬硬层（或称淬透层）深度的能力。18钢的淬硬性：钢在淬火后（马氏体组织）所能达到的最高硬度。19临界（淬火）冷却速度：获得全部马氏体组织的最小冷却速度。20 表面淬火：仅将钢件表层快速加热至奥氏体化，然后迅速冷却不改变心部组织的淬火方法。-重庆交通大学郎以墨整理-12 21渗碳：向低碳钢表面渗入碳原子，增加其表层畲狱量的化学热处理工艺。七、合金钢 1合金钢：为了改善钢的某些性能，在炼钢

40、时，有意加入合金元素所炼制的合金钢。2.第二类回火脆性：对含有锰、铬、镍等元素的合金调质钢，淬火后在450 650；回火，保温后缓冷时钢的韧性下降的现象。3回火稳定性（回火抗力）：淬火钢在回火过程中抵抗硬度下降的能力，或称抗回火软化的能力。4二次硬化：含有强碳化物形成元素的高合金钢，淬火后较高温度回火，嘲予析出弥散的特殊碳化物使其硬度升高的现象。5固溶处理：将合金加热至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工艺。八、铸铁 1铸铁的孕育处理：浇注前往铁水中加入孕育剂，促进石墨化，细化石墨，以提高铸铁的机械性能。2可锻铸铁：白网铸铁通过石墨化（可锻化）退火，

41、使渗碳体分解成团絮状石墨，而获得的铸铁。简述 一、晶体结构、合金 1何谓晶体缺陷？在工业金属中有哪些晶体缺陷？晶体中原予排列不完整、不规则的微小区域称为晶体缺陷。工业金属中的晶体缺陷有点缺陷（空位、间隙原子），线缺陷（位错），面缺陷（晶界、亚晶界）。2简要说明金属结晶的必要条件及结晶过程。金属结晶的必要条件是过冷，即实际结晶温度必须低于理论结晶温度。金属结晶过程是由形核、长大两个基本过程组成的，并且这两个过程是同时并进的。3指出在铸造生产中细化金属铸件晶粒的途径。用加大冷却速度，变质处理和振动搅拌等方法，获得细晶小晶粒的铸件。4-般情况，铸钢锭-中一有几个晶区？各晶区中钧晶粒有何特征？典型的铸

42、锭组织有表层细晶区、柱状晶区和中心粗晶区三个晶区。表层细晶区的晶粒呈细小等轴状，柱状晶区的晶粒为平行排列的长条状，中心粗晶区的晶粒呈粗大的等轴状。5固态合金中的相有几类？举例说明。固态合金中的相有固溶体和金属化合物两种，如铁碳合金中的铁素体为固溶体，渗碳体为金属化合物。6形成间隙固溶体的组元通常应具有哪些条件？举例说明。形成间隙固溶体的两组元原子直径差要大，即d 质d 剂 0.59，所以间隙固溶体的溶质元素为原子直径小的碳、氮、硼；溶剂元素为过渡族金属元素。如铁碳两元素可形成间隙囤溶体。7置换固溶体的溶解度与哪些因素有关？置换固溶体的溶解度与组元的晶体结构、原子直径差和负电性等因素有关。-重庆

43、交通大学郎以墨整理-13 8简要说明金属化合物在晶体结构和机械性能方面的特点。金属化合物的晶体结构是与任一组元的均不相同，其性能特点是硬度高，塑性、韧性差。9指出固溶体和金属化合物在晶体结构和机械性能方面的区别。固溶体仍保持溶剂的品格类型。两金属化合物为新的晶格，它与任一组元均不相同。固溶体一般是塑性、韧性好，强度、硬度低；金属化合物是硬度高，塑性、韧性差。10.简要说明共晶反应发生的条件。共晶反应发生的条件是合金液体的化学成分二定，结晶温度一定。1l。比较共晶反应与共析反应的异同点。相同点：都是由一定成分的相在一定温度下同时结晶出两个成分不同的相。不同点：共晶反应前的相为液相，过冷度小，组织

44、较粗；共析反应前的相为固相，过冷度大，组织较细。12.简要说明合金相图与合金铸造性能之间韵关系。合金相图中合金的熔点越高、结晶温度范围越大，合金的流动性越差，易形成分散缩孔，偏析严重，合金的铸造性能差；反之熔点越低、结晶范围越小，合金铸造性能越好。二、塑性变形 13.比较具有体心立方晶格金属与具有面心立方品格金属的塑性。体心立方晶格与面心立方晶格的滑移系数目相同(6 2=12，4X3=12，)，但面心立方品格的滑移方向要多，故塑性要好。14.简述金属经过冷变形后组织和结构的变化。金属经过冷塑性变形后，其组织结构变化是金属的晶粒发生变形，晶粒破碎亚晶粒细化，位错密度增加；变形程度严重时会出现织构

45、现象：15.指出冷塑性变形金属在加热过程中各阶段的组织和性能变化。回复，晶体缺陷减少，内应力降低。再结晶，畸变的晶粒变成无畸变的等轴晶粒，亚晶粒数目减少、尺寸增大，位错密度下降；加工硬化消除。晶粒合并长大，机械性能下降。16.金属再结晶后的晶粒度与哪些因素有关？金属再结晶后的晶粒度与再结晶温度及预先变形程度有关。17.简要说明加工硬化在工程中的应用。加正硬化在工程中的应用：强化金属；提高零件的使用安全性；使某些压力加工工序能顺利进行。18简要说明铸钢锭经热加工（轧制、锻造）后组织和机械性能的变化。铸钢锭经热加工后组织：晶粒可细化，成分可均匀，缩松、微裂纹、气孔等可焊合，使组织致密，并形成纤维组

46、织；其机械性能明显提高，并具有穷向性。三、铁碳相图 19从化学成分、晶体结构、形成条件及组织形态上分析共析渗碳体与共晶渗碳 体的异同点。共晶渗碳体与共析渗碳体的化学成分、晶体结构是相同的。共晶渗碳体是由共晶成分的液体经共晶转变形成的，为莱氏体的基体。共析渗碳体是由共析成分的奥氏体经共析转变形成的，以片状分布在铁索体基体上。20.从化学成分、晶体结构、形成条件及组织形态上分析一次渗碳体与二渗碳体的异同点。-次渗碳体与二次渗碳体的化学成分、晶体结构是相同的。一次渗碳体是从液体合金中结晶出来的，呈宽条状。二次渗碳体是由奥氏体中析出的，在钢中呈断续网状或网状在白日 -重庆交通大学郎以墨整理-14 铁电

47、与共晶渗碳体连为一体 四、热处理 21简述共析钢的奥氏体化过程。当钢加热至Acl 以上时，通过奥氏体的形核长大、未溶渗碳体的溶解及奥氏体成分均匀化四步完成奥氏体化即F(0.0218%C，体心立方晶格)+Fe3C(6.6g%C，复杂正交晶格）一 A(0.77%C，面心立方品格)22简述钢的含碳量和原始组织对钢的奥氏体化的影响。钢的含碳量增加，原始组织中的珠光体变细，都会使铁素体与渗碳体的相界面增多，加速奥氏化。球状珠光体的奥氏体化速度低于片状珠光体。23.绘图说明共析钢的CCT 曲线与共析钢的TTT 曲线的差异。CCT 曲线在TTT 蓝线的右下方，并且无贝氏体转变区。（图B-7）24.从图示TT

48、T 曲线判断该钢可能属于哪几类碳钢，并写出各自按VI 和 V2 冷速 冷至室温所褥到的组织及热处理工艺名称。图A-6可是亚共析钢或是过共析钢：按V1 冷速冷至室温，亚共析钢为F+P，称完全退火；过共柝钢为P+Fe3CII，称完全退火；按 V2 冷速冷至室温，亚共析钢为F+M，称亚温或欠热淬火；过共析钢为Fe3C I 称为淬火或不完全淬火。25.选择下列零件的退火方法：(1)用弹簧钢丝（强化的）经冷卷成弹簧后；(2)消除60 钢锻件的过热组织。(1)去应力退火：(2)扩散退火 26.选择下列零件的退火方法：(1)低碳钢钢丝多次冷拉之间；(2)T10 钢车床顶尖锻造以后。(l)再结晶退火：(2)球

49、化退火 27.为什么一般情况下亚共析钢采用完全（奥氏体化）淬火，过共析钢采用不完全淬火？亚共析钢完全淬火为M，硬度高；不完全淬火为F+M，F 使钢的硬度不均匀且低。过共析钢完全淬火为粗大M+较多A，不完全淬火为细小M+少量A-F e 3 C 粒。完全淬火由于Fe3C 消失、A增多、M 粗大，不仅降低钢的硬度，而且增大变形、开裂的倾向。28.为减少钢件的淬火变形、防止开裂，从淬火方法上应采取哪些措施？(l)淬火加热前进行预热，严格控制加热温度和保温时间。(2)可采用双液淬火、分级淬火及等温淬火，并且注意淬火操作方式。28.4 5 钢(Acl=730，Ac3=780)分别加热至760，830104

50、0时的组织以及在水中冷却后的组织。45 钢加热至7 6 0、8 3 0、1 0 4 0时的组级依次为奥氏体十铁素体、奥氏体、粗大的奥氏体；分别在水中冷却后的组织依次为马氏体十铁素体、马氏体、粗大马氏体。31.判断TlO 钢(Acl=730，Accm=800)分别加热至760，830时韵组 织和经水冷后的组织。TlO 钢加热至760、830时的组织及在水中冷却后的组织：奥氏体+二次渗碳体、奥氏体；马氏体+三次渗碳体+少量残余奥氏体、马氏体+较多残余奥氏体。30某4 5 钢（钢料是合格的）零件，淬火后出现硬度不足，试分析产生原因。其原因可能是：(1)淬火加热温度或保温时间不足，炉温不均匀，零徉表面