中国某大学工程材料期末复习题及参考答案.pdf

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1、注：找 到 所 考 试 题 直 接 看 该 试 题 所 有 题 目 和 答 案 即 可。查 找 按 键：Ctrl+F一、单 项 选 择 题 1（5.0分）再 结 晶 后：A）形 成 等 轴 晶，强 度 增 大 B）形 成 柱 状 晶，塑 性 下 降 C）形 成 柱 状 晶，强 度 升 高 D）形 成 等 轴 晶，塑 性 升 高 参 考 答 案：D2（5.0分）在 面 心 立 方 晶 格 中，原 子 密 度 最 大 的 晶 向 是：A）B）C）D）参 考 答 案：B3（5.0分）淬 硬 性 好 的 钢：A）具 有 高 的 合 金 元 素 含 量 B）具 有 高 的 碳 含 量 C）具 有 低 的

2、 碳 含 量 参 考 答 案：B4（5。分）铸 铁 石 墨 化 过 程 的 第 一、二、三 阶 段 完 全 进 行，其 显 微 组 织 为:A）F+GB)F+P+GC）P+G参 考 答 案：A5（5.0分）间 隙 固 溶 体 与 间 隙 化 合 物 的（）oA）结 构 相 同，性 能 不 同 B）结 构 不 同，性 能 相 同 C）结 构 相 同，性 能 也 相 同 D）结 构 和 性 能 都 不 相 同 参 考 答 案：D6（5.0分）若 合 金 元 素 能 使 C 曲 线 右 移，钢 的 淬 透 性 将：A）降 低 B）提 高 C）不 改 变 参 考 答 案：B7（5.0分）高 速 钢 的

3、 红 硬 性 取 决 于：A）马 氏 体 的 多 少 B）淬 火 加 热 时 溶 于 奥 氏 体 中 的 合 金 元 素 的 量 C）钢 中 的 碳 含 量 参 考 答 案：B8（5.0分）若 要 提 高 淬 火 时 的 淬 硬 层 深 度，应 采 取：A）选 择 高 淬 透 性 钢 B）增 大 工 件 的 截 面 尺 寸 C）选 用 比 较 缓 和 的 冷 却 介 质 参 考 答 案：A9（5.0分）两 种 元 素 组 成 固 溶 体，则 固 溶 体 的 晶 体 结 构（）oA）与 溶 剂 的 相 同 B）与 溶 质 的 相 同 C）与 溶 剂、溶 质 的 都 相 同 D）是 两 种 元 素

4、 各 自 结 构 的 混 合 体 参 考 答 案：A10（5.0分）能 使 单 晶 体 产 生 塑 性 变 形 的 应 力 为：A）正 应 力 B）切 应 力 C）复 合 应 力 参 考 答 案：B二、判 断 题 答 题 要 求：判 断 下 列 说 法 是 否 正 确。11（5.0分）凡 是 由 液 体 凝 固 成 固 体 的 过 程 都 是 结 晶 过 程。A）正 确 B）错 误 参 考 答 案：错 误 12（5.0分）除 了 C。元 素 外，其 余 的 合 金 元 素 都 能 提 高 钢 的 淬 透 性。A）正 确 B）错 误 参 考 答 案：正 确 13（5.0分）纯 金 属 结 晶 时

5、，形 核 率 随 过 冷 度 的 增 加 而 不 断 增 加。A）正 确 B）错 误参 考 答 案：正 确 14（5.0分）表 面 化 学 热 处 理 不 仅 能 改 变 钢 的 表 面 化 学 成 分,也 能 改 善 表 面 的 组 织 和 性 能。A）正 确 B）错 误 参 考 答 案：正 确 15（5。分）因 为 B.C.C晶 格 与 F.C.C晶 格 具 有 相 同 数 量 的 滑 移 系，所 以 两 种 晶 体 的 塑 性 变 形 能 力 完 全 相 同。A）正 确 B）错 误 参 考 答 案；错 误 16（5.0分）最 危 险 的、会 带 来 灾 难 性 后 果 的 失 效 形 式

6、 是 低 应 力 脆 断、疲 劳 断 裂 和 应 力 腐 蚀 开 裂，因 为 在 这 些 断 裂 之 前 没 有 明 显 的 征 兆，很 难 预 防。A）正 确 B）错 误 参 考 答 案：正 确 17（5.0分）高 合 金 钢 既 具 有 良 好 的 淬 透 性，也 具 有 良 好 的 淬 硬 性。A）正 确 B）错 误 参 考 答 案：错 误 18（5.0分）载 重 汽 车 变 速 箱 齿 轮 选 用 20CrMnTi钢 制 造，其 工 艺 路 线 是:下 料 一 锻 造 一 渗 碳 一 预 冷 淬 火 低 温 回 火 一 机 加 工 一 正 火 一 喷 丸 一 磨 齿。A）正 确 B）错

7、 误 参 考 答 案：错 误 19（5.0分）滑 移 变 形 不 会 弓|起 金 属 晶 体 结 构 的 变 化。A）正 确 B）错 误 参 考 答 案：正 确 20（5。分）在 实 际 金 属 和 合 金 中，非 自 发 形 核 常 常 起 着 优 先 和 主 导 的 作 用。A）正 确 B）错 误 参 考 答 案；正 确 一、单 项 选 择 题 答 题 要 求：每 题 只 有 一 个 正 确 的 选 项。1（5。分）钢 的 渗 碳 温 度 范 围 是：A）600650C0B）800850CC）900950CD）1000 1050C0参 考 答 案：C2（5.0分）晶 体 中 的 位 错 属

8、 于：A）体 缺 陷 B）面 缺 陷C）线 缺 陷 D）点 缺 陷 参 考 答 案：C3（5.0分）二 次 硬 化 属 于：A）固 溶 强 化 B）细 晶 强 化 C）位 错 强 化 D）第 二 相 强 化 参 考 答 案：D4（5.0分）汽 车、拖 拉 机 的 齿 轮 要 求 表 面 高 耐 磨 性,中 心 有 良 好 的 强 韧 性，应 选 用:A）45正 火 B）40Cr淬 火 后 高 温 回 火 C）20CrMnTi渗 碳 淬 火 后 低 温 回 火 参 考 答 案：C5（5.0分）加 工 硬 化 使：A）强 度 增 大、塑 性 降 低 B）强 度 增 大、塑 性 增 大 C）强 度

9、减 小、塑 性 增 大 D）强 度 减 小、塑 性 减 小 参 考 答 案：A6（5.0分）0Crl8Ni9钢 固 溶 处 理 的 目 的 是：A）增 加 塑 性 B）提 要 强 度 C）提 高 耐 蚀 性参 考 答 案：C7（5.0分）为 细 化 晶 粒，可 采 用：A）快 速 浇 注 B）提 高 浇 注 温 度 C）以 砂 型 代 替 金 属 型 D）加 变 质 剂 参 考 答 案：D8（5.0分）在 体 心 立 方 晶 格 中，原 子 密 度 最 大 的 晶 面 是：A）100B）110C）111D）120参 考 答 案：B9（5。分）完 全 退 火 主 要 适 用 于：A）亚 共 析

10、钢 B）共 析 钢 C）过 共 析 钢 参 考 答 案：A10（5.0分）金 属 结 晶 时,冷 却 速 度 越 快，其 实 际 结 晶 温 度 将：A）越 低 B）越 高 C）不 受 影 响 D）越 接 近 理 论 结 晶 温 度 参 考 答 案：A二、判 断 题 答 题 要 求：判 断 下 列 说 法 是 否 正 确。11（5.0分）可 以 通 过 球 化 退 火 使 普 通 灰 口 铸 铁 变 成 球 墨 铸 铁。A）正 确 B）错 误 参 考 答 案：错 误 12（5.0分）在 工 程 上 评 定 晶 粒 度 的 方 法 是 在 放 大 100倍 的 条 件 下，与 标 准 晶 粒 度

11、 图 作 比 较，级 数 越 高、晶 粒 越 细。A）正 确 B）错 误 参 考 答 案：正 确 13（5.0分）过 冷 度 的 大 小 取 决 于 冷 却 速 度 和 金 属 的 本 性。A）正 确 B）错 误 参 考 答 案：正 确 14（5.0分）经 退 火 后 再 高 温 回 火 的 钢，能 得 到 回 火 索 氏 体 组 织，具 有 良 好 的 综 合 机 械 性 能。A）正 确 B）错 误 参 考 答 案：错 误 15（5.0分）20钢 比 T12钢 的 碳 含 量 要 高。A）正 确B）错 误 参 考 答 案：错 误 16（5.0分）C618机 床 变 速 箱 齿 轮 选 用 4

12、5钢 制 造，其 工 艺 路 线 为:下 料 一 锻 造 一 正 火 一 粗 加 工 一 调 质-精 加 工-高 频 表 面 淬 火 一 低 温 回 火 一 精 磨。A）正 确 B）错 误 参 考 答 案：正 确 17（5.0分）不 论 碳 含 量 高 低,马 氏 体 的 硬 度 都 很 高，脆 性 都 很 大。A）正 确 B）错 误 参 考 答 案；错 误 18（5.0分）室 温 下，金 属 晶 粒 越 细，则 强 度 越 高、塑 性 越 低。A）正 确 B）错 误 参 考 答 案：错 误 19（5。分）在 退 火 状 态（接 近 平 衡 组 织）,45钢 比 20钢 的 硬 度 和 强 度

13、 都 高。A）正 确 B）错 误 参 考 答 案：正 确 20（5.0分）当 形 成 树 枝 状 晶 体 时，枝 晶 的 各 次 晶 轴 将 具 有 不 同 的 位 向，故 结 晶 后 形 成 的 枝 晶 是 一 个 多 晶 体。A）正 确B）错 误 参 考 答 案：错 误a当 前 用 户：李 如 彬 单 项 选 择 题 判 断 题 已 批 阅 未 批 阅 单 项 选 择 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10判 断 题 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20试 卷 要 求：本 阶 段 在 线 作 业 占 在 线 作 业 成 绩 的 5 0%,含 单 选 题 10道、

14、判 断 题 10道，答 题 时 间 30分 钟，3次 作 答 机 会。一、单 项 选 择 题答 题 要 求：每 题 只 有 一 个 正 确 的 选 项。1(5.0 分)r0-钢 的 渗 碳 温 度 范 围 是：A)600650 B)800850*C)900950 D)10001050 参 考 答 案：C收 起 解 析 解 析：无 2(5.0 分)5-0 晶 体 中 的 位 错 属 于:A)体 缺 陷 B)面 缺 陷 C)线 缺 陷 D)点 缺 陷*参 考 答 案：C收 起 解 析 解 析：无 3(5.0 分)-o-o-二 次 硬 化 属 于：A)固 溶 强 化*B)细 晶 强 化 C)位 错

15、强 化 D)第 二 相 强 化 参 考 答 案：D收 起 解 析解 析：无 4（5.0 分）5-0 汽 车、拖 拉 机 的 齿 轮 要 求 表 面 高 耐 磨 性,中 心 有 良 好 的 强 韧 性，应 选 用:45正 火 B)40Cr淬 火 后 高 温 回 火 C)20CrMnTi渗 碳 淬 火 后 低 温 回 火 参 考 答 案：C收 起 解 析 解 析：无 5 0分)|5-0加 工 硬 化 使：A)强 度 增 大、塑 性 降 低*B)强 度 增 大、塑 性 增 大 C)强 度 减 小、塑 性 增 大 D)强 度 减 小、塑 性 减 小 参 考 答 案：A收 起 解 析 解 析：无 6(5

16、.0 分)|5-0 0C rl8N i9钢 固 溶 处 理 的 目 的 是:A)增 加 塑 性 B)提 要 强 度 C)提 高 耐 蚀 性 参 考 答 案：C收 起 解 析 解 析：无 1(5.0)r0-为 细 化 晶 粒,可 采 用:A)快 速 浇 注 B)提 高 浇 注 温 度 C)以 砂 型 代 替 金 属 型 D)加 变 质 剂 参 考 答 案：D收 起 解 析 解 析：无 R(5.0 分)I r0在 体 心 立 方 晶 格 中，原 子 密 度 最 大 的 晶 面 是:A)100 B)110*C)111D)120参 考 答 案：B收 起 解 析 解 析：无 9(5.0 分)5.0完 全

17、 退 火 主 要 适 用 于:亚 共 析 钢 B)共 析 钢*C)过 共 析 钢 参 考 答 案：A收 起 解 析 解 析：无 10。分)I5-0金 属 结 晶 时,冷 却 速 度 越 快,其 实 际 结 晶 温 度 将:越 低 B)越 高 C)不 受 影 响 D）越 接 近 理 论 结 晶 温 度 参 考 答 案：A收 起 解 析 解 析：无 二、判 断 题 答 题 要 求：判 断 下 列 说 法 是 否 正 确。11（5.0 分）可 以 通 过 球 化 退 火 使 普 通 灰 口 铸 铁 变 成 球 墨 铸 铁。A）正 确 B）错 误 参 考 答 案：错 误 收 起 解 析 解 析：无 1

18、2何 0分）|570在 工 程 上 评 定 晶 粒 度 的 方 法 是 在 放 大 100倍 的 条 件 下,与 标 准 晶 粒 度 图 作 比 较,级 数 越 高、晶 粒 越 细。A）正 确 B）错 误 参 考 答 案：正 确 收 起 解 析 解 析：无 13 0分）|570-过 冷 度 的 大 小 取 决 于 冷 却 速 度 和 金 属 的 本 性。A）正 确 B）错 误 参 考 答 案：正 确 收 起 解 析 解 析：无 14 W。分）-5 7 0-经 退 火 后 再 高 温 回 火 的 钢，能 得 到 回 火 索 氏 体 组 织,具 有 良 好 的 综 合 机 械 性 能。A）正 确

19、B）错 误 参 考 答 案：错 误 收 起 解 析解 析：无 15（,。分）5-0 2 0钢 比 T12钢 的 碳 含 量 要 高。A）正 确 B）错 误 参 考 答 案:错 误 收 起 解 析 解 析：无 16。分）I 5-0C618机 床 变 速 箱 齿 轮 选 用 4 5钢 制 造,其 工 艺 路 线 为:下 料 一 锻 造 一 正 火 一 粗 加 工 一 调 质 精 加 工 f 高 频 表 面 淬 火 一 低 温 回 火 一 精 磨。A）正 确 B）错 误 参 考 答 案:正 确 收 起 解 析 解 析：无（5.0 分）|5-0不 论 碳 含 量 高 低,马 氏 体 的 硬 度 都 很

20、 高，脆 性 都 很 大。A）正 确 B）错 误 参 考 答 案：错 误 收 起 解 析 解 析：无 18 0分）|5 7 0-室 温 下，金 属 晶 粒 越 细,则 强 度 越 高、塑 性 越 低。A）正 确 B）错 误 参 考 答 案：错 误 收 起 解 析 解 析：无 19（5.0 分）-o76在 退 火 状 态（接 近 平 衡 组 织），4 5钢 比 2 0钢 的 硬 度 和 强 度 都 高。A）正 确 B）错 误 参 考 答 案：正 确 收 起 解 析解 析：无 20（5.0 分）5-0当 形 成 树 枝 状 晶 体 时,枝 晶 的 各 次 晶 轴 将 具 有 不 同 的 位 向，故

21、 结 晶 后 形 成 的 枝 晶 是 一 个 多 晶 体。A）正 确 B）错 误 参 考 答 案:错 误 收 起 解 析 解 析：无 工 程 材 料 课 程 综 合 复 习 资 料 一、单 选 题 1.60Si2Mn钢 的 热 处 理 工 艺 是（）oA.淬 火+低 温 回 火 B.淬 火+中 温 回 火 C.淬 火+高 温 回 火 答 案：B2面 心 立 方 晶 格 的 最 密 排 面 晶 面 是（）。A.100B.110C.111答 案：C3.Fe3c 是（）0A.电 子 化 合 物 B.固 溶 体 C.复 杂 结 构 的 间 隙 化 合 物 D 间 隙 相 答 案：C4.二 元 合 金

22、在 发 生 L-Q+夕）共 晶 转 变 时，其 相 组 成 是（）。A.液 相 B.单 一 固 相 C.两 相 共 存D.三 相 共 存 答 案：D5.过 共 析 钢 正 常 淬 火 加 热 温 度 为（）。A.ACi+30C 50CB.Acc+SOC0 50 CC.A+30C 50C答 案：A6.亚 共 析 钢 的 正 常 淬 火 加 热 温 度 是（）。A.Aa+30C 50CB.A+30Co-50CC.W 3 0 C0 50C答 案：B7.制 造 手 用 锯 条 一 般 选 用（）。A.40Cr调 质 处 理 B.T12淬 火+低 温 回 火 C.65Mn淬 火+中 温 回 火 D.Cr

23、WMn淬 火+高 温 回 火 答 案：B8.共 析 钢 的 过 冷 A 在 650 600C。的 温 度 区 间 等 温 转 变 时，所 形 成 的 组 织 是（）。A.SB I BC.BD.P答 案：A9.间 隙 相 的 性 能 特 点 是()。A.硬 度 低、熔 点 高 B.硬 度 高、熔 点 低 C.硬 度 高、熔 点 高 答 案：C10.低 碳 钢 正 火 的 目 的 是 0 oA.调 整 硬 度，改 善 切 削 加 工 性 能 B.消 除 网 状 二 次 渗 碳 体 C.消 除 内 应 力，防 止 淬 火 变 形 和 开 裂 答 案：A11.奥 氏 体 向 马 氏 体 转 变 属 于

24、()相 变。A.扩 散 型 B.半 扩 散 型 C.非 扩 散 型 答 案：C12.具 有 共 晶 反 应 的 二 元 合 金，其 中 共 晶 成 分 的 合 金 的()0A.铸 造 性 能 好 B.锻 造 性 能 好 C.焊 接 性 能 好D.热 处 理 性 能 好 答 案：A13.奥 氏 体 向 珠 光 体 的 转 变 是()oA.扩 散 型 转 变 B.半 扩 散 型 C.非 扩 散 型 转 变 答 案：A二、判 断 题 1.马 氏 体 是 碳 在 ot-Fe中 的 过 饱 和 固 溶 体，当 奥 氏 体 向 马 氏 体 转 变 时，体 积 要 收 缩。答 案：X2.在 铁 碳 合 金

25、平 衡 结 晶 过 程 中，只 有 碳 质 量 分 数 为 4.3%的 铁 碳 合 金 才 能 发 生 共 晶 反 应。答 案：X3.奥 氏 体 是 碳 在 7-Fe中 的 过 饱 和 固 溶 体。答 案：X4.高 速 钢 W18Cr4V采 用 很 高 温 度 淬 火，其 目 的 是 使 碳 化 物 尽 可 能 多 地 溶 入 奥 氏 体 中，从 而 提 高 红 硬 性。答 案：75.耐 热 钢 一 般 通 过 加 入 Cr、M。、V、B 等 合 金 元 素 提 高 钢 的 高 温 强 度。答 案：，6.40Cr的 含 碳 量 高 于 CrWMno答 案：x7.T8钢 与 20Cr相 比，淬

26、硬 性 和 淬 透 性 都 较 低。答 案：x8.T8钢 比 T12钢 和 40钢 的 淬 透 性 差。答 案：x9.在 缓 冷 到 室 温 条 件 下，含 碳 0.8%的 钢 比 含 碳 1.2%的 钢 硬 度 低，强 度 高。答 案：V10.在 同 样 淬 火 条 件 下，淬 透 层 深 度 越 深，则 钢 的 淬 透 性 越 好。答 案：，H.金 属 铸 件 可 以 通 过 再 结 晶 退 火 来 细 化 晶 粒。答 案：X12.通 过 球 化 退 火 可 以 得 到 球 状 珠 光 体 组 织。答 案：13.下 贝 氏 体 比 上 贝 氏 体 的 硬 度 高 脆 性 大。答 案：X14

27、.表 面 淬 火 能 改 变 钢 的 表 面 组 织，但 不 能 改 善 心 部 的 组 织 和 性 能。答 案：，15.回 火 索 氏 体 比 正 火 索 氏 体 的 力 学 性 能 优 越。答 案：V三、填 空 题 1.莱 氏 体 的 本 质 是（）。答 案：奥 氏 体 和 渗 碳 体 两 相 的 共 晶 混 合 物 2.造 成 加 工 硬 化 的 原 因 是（）。答 案：塑 性 变 形 导 致 位 错 密 度 增 加 和 亚 晶 界 增 加，使 位 错 运 动 阻 力 增 大 3.y-Fe的 晶 格 结 构 是（）。答 案：面 心 立 方 4.滑 移 的 本 质 是（）。答 案：在 切

28、应 力 作 用 下 晶 体 内 部 位 错 运 动 的 结 果 5.晶 体 与 非 晶 体 结 构 上 最 根 本 的 区 别 是（）。答 案：晶 体 中 原 子 规 则 排 列 和 非 晶 体 中 原 子 无 规 则 排 列 6.当 金 属 液 体 进 行 变 质 处 理 时，变 质 剂 的 作 用 是（）。答 案：增 加 晶 核 的 数 量 或 者 阻 碍 晶 核 的 长 大 7.淬 火 钢 进 行 回 火 的 目 的 是（）。答 案：消 除 内 应 力、稳 定 尺 寸、获 得 所 要 求 的 组 织 和 性 能 8.球 化 退 火 的 目 的 是（）。答 案：使 二 次 渗 碳 体 及

29、珠 光 体 中 的 渗 碳 体 球 状 化，以 降 低 硬 度，改 善 切 削 性 能，并 为 以 后 的 淬 火 做 组 织 上 的 准 备 9.c r F e的 晶 格 类 型 是()。答 案：体 心 立 方 1O.Y-F e的 晶 格 类 型 是()。答 案：面 心 立 方 11.工 具 钢 球 化 退 火 的 主 要 目 的 是()O答 案：获 得 球 状 珠 光 体，降 低 硬 度 有 利 于 切 削 加 工 12.铁 素 体 的 本 质 是()。答 案：碳 溶 入 o r F e中 形 成 的 固 溶 体。13.过 共 析 钢 正 火 处 理 的 主 要 目 的 是()o答 案：消

30、 除 二 次 网 状 渗 碳 体 14.白 口 铸 铁 的 脆 性 比 灰 口 铸 铁 大，是 因 为()o答 案：白 口 铸 铁 中 有 大 量 的 渗 碳 体 存 在。15.铝 合 金 的 时 效 硬 化 现 象 是 指()o答 案：固 溶 处 理 后 在 室 温 下 放 置 或 低 温 加 热 时，强 度 和 硬 度 明 显 升 高 的 现 象。16.结 晶 过 程 是 依 靠 两 个 密 切 联 系 的 基 本 过 程 来 实 现 的，这 两 个 过 程 是 生 核 和（）。答 案：长 大 17.机 器 零 件 的 失 效 模 式 可 分 为 畸 变 失 效、断 裂 失 效、腐 蚀 失

31、 效 和（）。答 案：磨 损 损 伤 18.为 了 获 得 细 晶 粒 的 铸 件，在 生 产 中 通 常 采 用 的 措 施 主 要 有 增 大 冷 速、变 质 处 理、（）。答 案：振 动 搅 拌 19.钢 的 热 处 理 冷 却 方 式 有 等 温 冷 却 和（）两 种。答 案：连 续 冷 却 20.马 氏 体 的 晶 格 结 构 是（）o答 案：体 心 正 方 四、问 答 题 1.简 述 细 化 铸 态 金 属 晶 粒 的 措 施。答 案：增 大 金 属 的 过 冷 度；变 质 处 理；振 动；电 磁 搅 拌。2.W18Cr4V 钢 的 心 约 为 820C0,为 何 淬 火 温 度

32、为 1260C0 128OC0?W18Cr4V 刃 具 钢 在 正 常 淬 火 后 都 要 进 行 550 570C。三 次 回 火，又 是 为 什 么？答 案：W 18Cr4V属 于 高 速 钢，钢 中 含 有 大 量 的 W、C r、V 的 难 熔 碳 化 物，它 们 只 有 在 1200C。以 上 才 能 大 量 地 溶 于 奥 氏 体 中，以 保 证 钢 淬 火 回 火 后 获 得 很 高 的 热 硬性，因 此，其 淬 火 温 度 非 常 高，一 般 为 1220b 1280C。在 此 温 度 内 回 火 时，W、Cr、V 的 碳 化 物 从 马 氏 体 中 析 出，弥 散 分 布，使

33、 钢 的 硬 度 明 显 上 升，同 时 残 余 奥 氏 体 转 变 为 马 氏 体，也 使 硬 度 提 高，造 成 二 次 硬 化，保 证 了 钢 的 硬 度 和 热 硬 性。进 行 三 次 回 火，是 为 了 逐 步 减 少 残 余 奥 氏 体 量，三 次 回 火 后 残 余 奥 氏 体 的 相 对 体 积 分 数 仅 剩 1%2%。3.简 述 马 氏 体 的 本 质，并 说 明 它 的 硬 度 为 什 么 很 高。答 案：马 氏 体 是 碳 在 c-尸 e中 的 过 饱 和 固 溶 体。马 氏 体 高 硬 度 的 原 因 有 三 点：过 饱 和 的 间 隙 碳 原 子 造 成 晶 格 的

34、 严 重 畸 变，产 生 很 强 的 固 溶 强 化 效 应；马 氏 体 转 变 时 在 晶 体 内 造 成 晶 格 缺 陷 密 度 很 高 的 亚 结 构(高 密 度 的 位 错 或 微 细 挛 晶)阻 碍 位 错 运 动，产 生 马 氏 体 相 变 强 化；马 氏 体 形 成 后，碳 及 合 金 元 素 向 位 错 或 其 它 缺 陷 扩 散 偏 聚 析 出，钉 扎 位 错，使 位 错 难 以 运 动，产 生 马 氏 体 时 效 强 化。4.高 速 钢 W18Cr4V的 约 为 820C0,若 以 一 般 工 具 钢 ACI+(30 50)C。的 常 规 方 法 来 确 定 淬 火 加 热

35、 温 度，最 终 热 处 理 后 能 否 达 到 高 速 切 削 刀 具 所 要 求 的 性 能？为 什 么？答 案：若 按 照+(30 50)C。的 常 规 方 法 来 制 定 W18Cr4V的 淬 火 加 热 温 度，淬 火 加 热 温 度 为 850b870C。，不 能 达 到 高 速 钢 切 削 刀 具 要 求 的 性 能。因 为 高 速 钢 中 含 有 大 量 W、Cr、V 的 难 熔 碳 化 物，只 有 在 1200C。以 上 才 能 大 量 地 溶 于 奥 氏 体 中，以 保 证 钢 淬 火、回 火 后 获 得 很 高 的 热 硬 性，因 此 其 淬 火 加 热 温 度 非 常

36、高，一 般 1220C1280C5.W18Cr4V是 一 种 应 用 非 常 广 泛 的 高 速 切 削 刀 具 用 钢，这 种 钢 的 加 工 工 艺 流 程 为：铸 造 一 锻 造 一 预 备 热 处 理 一 机 加 工 一 最 终 热 处 理 一 精 磨，简 述 预 备 热 处 理 工 艺 是 什 么，目 的 是 什 么，以 及 获 得 何 种 组 织；并 说 明 最 终 热 处 理 是 何 工 艺，以 及 获 得 何 种 组 织。答 案：预 备 热 处 理：退 火，目 的 在 于 既 调 整 硬 度 便 于 切 削 加 工，又 调 整 组 织 为 淬 火 作 准 备。组 织：索 氏 体

37、+颗 粒 状 碳 化 物。最 终 热 处 理：高 温 淬 火+三 次 高 温 回 火，回 火 进 行 三 次 是 为 了 最 大 限 度 降 低 残 余 奥 氏 体 数 量。组 织：马 氏 体(7065%)+碳 化 物(20 25%)+残 余 奥 氏 体(5%)6.简 述 为 什 么 过 共 析 钢 的 正 常 淬 火 温 度 为 Acl+3O5O 而 不 是 Accm+3050 o答 案：过 共 析 钢 加 热 到 Acl+3050C发 生 不 完 全 奥 氏 体 化，组 织 中 保 留 少 量 的 粒 状 二 次 渗 碳 体，具 有 弥 散 强 化 作 用，有 利 于 提 高 钢 的 硬

38、度 和 耐 磨 性，而 且 此 时 奥 氏 体 中 的 含 碳 量 比 加 热 到 Accm+3050 发 生 完 全 奥 氏 体 化 时 的 含 碳 量 低，能 够 减 少 淬 火 后 残 余 奥 氏 体 的 含 量。如 果 加 热 到 温 度 较 高 的 Accm+3050,还 会 导 致 钢 的 奥 氏 体 晶 粒 变 粗，淬 火 后 形 成 粗 大 的 马 氏 体 组 织，热 应 力 和 组 织 应 力 增 大，使 钢 的 脆 性 增 加，容 易 发 生 变 形 和 开 裂。7.简 述 金 属 结 晶 的 条 件 和 动 力。答 案：液 态 金 属 结 晶 的 是 金 属 必 须 过

39、冷，要 有 一 定 的 过 冷 度。液 体 金 属 结 晶 的 动 力 是 金 属 在 液 态 和 固 态 之 间 存 在 自 由 能 差(AF=FS-F L 0)8.为 什 么 说 马 氏 体 相 变 加 上 回 火 转 变 是 钢 中 最 经 济 最 有 效 的 综 合 强 化 手 段。答 案：马 氏 体 相 变 加 上 回 火 转 变 利 用 了 全 部 的 四 种 强 化 机 制：细 晶 强 化：奥 氏 体 向 马 氏 体 转 变，形 成 了 细 小 的 马 氏 体 束，产 生 相 当 于 晶 粒 细 化 的 作 用。固 溶 强 化：马 氏 体 的 本 质 就 是 碳 在 ot-Fe中

40、 的 过 饱 和 的 固 溶 体，马 氏 体 中 溶 有 过 饱 和 的 碳 和 合 金 元 素。析 出 强 化：回 火 时 析 出 细 碳 化 物 粒 子。位 错 强 化：马 氏 体 相 变 产 生 大 量 高 密 度 位 错。9.简 述 金 属 塑 性 变 形 后 组 织 和 性 能 会 有 什 么 变 化。答 案：金 属 发 生 塑 性 变 形 后，晶 粒 发 生 变 形，沿 形 变 方 向 被 拉 长 或 压 扁。当 变 形 量 很 大 时，晶 粒 变 成 细 长 条，金 属 中 的 夹 杂 物 也 被 拉 长，形 成 纤 维 组 织。金 属 经 大 的 塑 性 变 形 时，由 于 位

41、 错 的 密 度 增 大 和 发 生 相 互 作 用，大 量 位 错 堆 积 在 局 部 地 区，并 相 互 缠 结 形 成 不 均 匀 分 布，使 晶 粒 分 化 成 许 多 位 向 略 有 不 同 的 小 晶 块，而 在 晶 粒 内 产 生 亚 晶 粒。金 属 塑 性 变 形 到 很 大 程 度（70%以 上）时，由 于 晶 粒 发 生 转 动，使 各 晶 粒 的 位 向 趋 近 于 一 致，形 成 特 殊 的 择 优 取 向（形 变 织 构）。金 属 发 生 塑 性 变 形，随 变 形 度 的 增 大，金 属 的 强 度 和 硬 度 显 著 提 高，塑 性 和 韧 性 明 显 下 降，产

42、 生 加 工 硬 化 现 象。另 外，由 于 纤 维 组 织 和 形 变 织 构 的 形 成，使 金 属 的 性 能 产 生 各 向 异 性。10.简 述 石 墨 形 态 对 铸 铁 性 能 的 影 响。答 案：石 墨 强 度、韧 性 极 低，相 当 于 钢 基 体 上 的 裂 纹 或 空 洞，它 减 小 基 体 的 有 效 截 面，并 引 起 应 力 集 中。普 通 灰 口 和 孕 育 铸 铁 的 石 墨 呈 片 状，对 基 体 的 严 重 割 裂 作 用 使 其 抗 拉 强 度 和 塑 性 都 很 低。球 墨 铸 铁 的 石 墨 呈 球 状，对 基 体 的 割 裂 作 用 显 著 降 低，

43、具 有 很 高 的 强 度，又 有 良 好 的 塑 性 和 韧 性，其 综 合 机 械 性 能 接 近 于钢。蠕 墨 铸 铁 的 石 墨 形 态 为 蠕 虫 状，虽 与 灰 口 铸 铁 的 片 状 石 墨 类 似，但 石 墨 片 的 长 度 与 厚 度 的 比 值 较 小，端 部 较 钝，对 基 体 的 割 裂 作 用 小，它 的 强 度 接 近 于 球 墨 铸 铁，且 有 一 定 的 韧 性，较 高 的 耐 磨 性。可 锻 铸 铁 的 石 墨 呈 团 絮 状，对 基 体 的 割 裂 作 用 较 小，具 有 较 高 的 强 度、一 定 的 延 伸 率。五、论 述 题 1.根 据 Fe-Fe3c

44、平 衡 相 图 回 答 下 列 问 题：标 注 Fe-Fe3c相 图 中 各 相 区 的 相 相 图 中；（2）PSKs ECF、GS、ES线 及 P、E、S、C 点 的 物 理 意 义；计 算 在 室 温 时 含 碳 1.2%的 铁 碳 合 金 中 珠 光 体 和 二 次 渗 碳 体 的 含 量（S 点 的 含 碳 量 是 0.77%）。F e 103 4 5 6 6.69R（C）/%-DFK答 案：PSK共 析 反 应 线，共 析 反 应 生 成 珠 光 体：九 刀 1 劭 皿 8+羟 3c；ECF为 共 晶 反 应 线，共 晶 反 应 生 成 莱 氏 体：4.3 片.”+展 3。；GS：

45、是 从 奥 氏 体 中 开 始 析 出 铁 素 体 的 临 界 温 度 线，又 叫 A3线；ES线：碳 在 奥 氏 体 中 的 固 溶 线，又 叫 Acm线；P：碳 在 a-Fe中 的 最 大 溶 解 度 E：碳 在 y-Fe中 的 最 大 溶 解 度 S：共 析 点 C：共 晶 点 含 碳 量 1.2%的 铁 碳 合 金 的 二 次 渗 碳 体 的 含 量 为：S r-_ 1-2-0.77 _ n ao/似 尸 e31n 尸 6 69.0.77 0（P）=1-7.3%=92.7%2.根 据 Fe-Fe3c平 衡 相 图 回 答 下 列 问 题：(1)渗 碳 体 有 哪 几 种？它 们 的 形

46、 态 有 什 么 差 别？(2)计 算 含 碳 1.4%的 铁 碳 合 金 室 温 下 组 织 组 成 物 的 质 量 百 分 数，以 及 组 成 相 的 质 量 百 分 数(S点 的 含 碳 量 是 0.77%)。(3)试 估 算 室 温 平 衡 组 织 中 含 有 70%铁 素 体(质 量 百 分 数)的 亚 共 析 钢 的 含 碳 量。答 案：(1)5 种 不 同 形 态 渗 碳 体：一 次 渗 碳 体、二 次 渗 碳 体、三 次 渗 碳 体、共 晶 渗 碳 体、共 析 渗 碳 体。一 次 渗 碳 体：基 体 中 分 布 的 宽 长 条 状；二 次 渗 碳 体：沿 奥 氏 体 晶 界 分

47、 布 的 网 状；三 次 渗 碳 体：沿 铁 素 体 晶 界 分 布 的 细 小 短 片 状；共 晶 渗 碳 体：连 续 分 布 构 成 莱 氏 体 基 体；共 析 渗 碳 体：与 铁 素 体 相 间 分 布 的 层 片 状。(2)组 成 相：铁 素 体+渗 碳 体，铁 素 体 含 量 79.1%渗 碳 体 含 量 20.9玳 6 69-1 4 14w(F)=-x 100%=79.1%w(Fe,C)=x 100%=20.9%6.69-0 6.69组 织 组 成 物：珠 光 体+二 次 渗 碳 体，珠 光 体 含 量 89.4%,二 次 渗 碳 体 含 量 10.6。V(辰 C)=,4-0-77

48、_ x 100%=10.6%V a L n，6.69-0.77W(P)=1-Cn)=1-10-6%=89.4%(3)亚 共 析 钢 的 室 温 组 织 为 珠 光 体+铁 素 体，铁 素 体 碳 含 量 约 等 于 零，珠 光 体 碳 含 量 为 0.77%；0.77%X(1-70%)=0.23%.3.标 注 说 明 共 析 钢 的 等 温 转 变 曲 线 图 中 各 条 线、各 个 区 的 物 理 意 义。答 案：4.根 据 Fe-Fe3c相 图 分 别 回 答 下 列 问 题。(1)亚 共 析 钢、过 共 析 钢、亚 共 晶 铸 铁、过 共 晶 铸 铁 的 室 温 组 织 分 别 是 什

49、么？(2)分 别 指 出 平 衡 组 织 中 含 有 一 次 渗 碳 体 及 二 次 渗 碳 体 的 质 量 分 数 最 大 的 铁 碳 合 金 的 成 分？(3)试 计 算 共 析 钢 的 室 温 组 织 中 铁 素 体 和 渗 碳 体 的 质 量 分 数。答 案：(1)亚 共 析 钢 的 组 织 为：F+P；过 共 析 钢 的 组 织 为：P+Fe3C；亚 共 晶 白 口 铸 铁 的 组 织 为:P+Fe3c“+Le；过 共 晶 白 口 铸 铁 的 组 织 为：Fe3Cl+Le,o(2)含 碳 0.0218%成 分 的 铁 碳 合 金 的 组 织 中 含 有 一 次 渗 碳 体 的 质 量

50、 分 数 最 大，含 碳 2.11%成 分 的 铁 碳 合 金 的 组 织 中 含 有 二 次 渗 碳 体 的 质 量 分 数 最 大。(3)w(F)=(6.69-0.77)/(6.69-0.0008)=88%；w(Fe3C)=1-88%=12%O5.有 一 载 重 汽 车 变 速 箱 齿 轮，在 工 作 时 承 受 较 大 的 冲 击 力，负 载 较 重，齿 面 受 摩 擦，已 知 该 工 件 的 加 工 工 艺 路 线 为：下 料 一 锻 造 一 正 火 一 切 削 加 工 一 渗 碳 后 淬 火 及 低 温 回 火 一 喷 丸 一 磨 削 加 工，试 从 65、T8、40Cr和 20Cr