金属学与热处理期末试卷及答案.

-1-课程：金属学与热处理题号一二三四五六总分分数一、填空题（每空1分，共20分）1．常见的金属的塑性变形方式有和孪生两种类型。2．滑移实际上是在切应力下运动的结果。当滑移面与外力平行或垂直时，晶体不可能滑移，这种位向称为。3．钢的热处理是指把钢在固态下加热到一定温度，进行必要的，并以适当的速度，以改变钢的内部组织，从而得到所需性能的工艺方法。4．淬火前，若钢中存在网状渗碳体，应采用的方法予以消除，否则会影响钢的淬透性。5．是指加热温度偏高而使奥氏体晶粒粗大，淬火后得到粗大的马氏体，导致零件性能变脆。6．合金元素能够抑制马氏体分解，阻碍碳化物的聚集和长大，使钢在很高的回火温度下保持高硬度和高强度，这种性质称为。7．强碳化物形成元素，在含量较高及在一定回火温度下，还将沉淀析出各自细小、弥散的特殊碳化物，其使钢的硬度不降低反而再次提高，这种现象称为。8．把两个45钢退火状态小试样分别加热到Ac3+30~50℃和Ac1~Ac3之间，保温后迅速水冷，所得到的组织是，前者为马氏体和残余奥氏体，后者为、残余奥氏体和，前者的硬度较后者（高或低）。9．钢的淬透性主要指钢在淬火时形成组织深度的能力，是一种重要的热处理工艺性能，其高低可在相同的淬火条件下钢所获得的淬硬层来评定的。10．量具用钢的主要性能要求是具有及良好的耐磨性，并在长期使用和存放期间有良好的。11．可锻铸铁中，石墨呈状存在。在各类铸铁中，铸铁的力学性能介于优质灰铸铁和球墨铸铁之间。12．淬火铝合金随着时间的延长而发生强化的现象称为。已时效硬化的铝合金再重新加热后在室温下放置，仍能进行正常时效的现象称为。二、单项选择题（每一小题的备选答案中，只有一个答案是正确的，请把你认为正确答案的题号填入括号内。错选、多选、不选均不给分，每小题2分，共30分）1．锻造的曲轴要比由切削制成的曲轴有更高的力学性能，主要是由于工件内部有（）。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）2．()的主要性能特点是具有高的硬度和强度。A．马氏体B．珠光体C．贝氏体D．索氏体3．已知铁的熔点为1538℃，在1000℃对其进行压力加工，该加工属于（）。A．冷变形加工B．热变形加工C．温变形加工D．无法确定4．白铜是铜和（）的二元合金。A．铅B．锡C．镍D．锌5．若合金元素能使C曲线右移，则钢的淬透性将：（）A．提高B．降低C．不变D．无法判断6．下面()处理属于钢的预备热处理。A．回火B．淬火C．退火D．调质7．大约在（）时，过冷奥氏体最不稳定，转变最快。A．550℃B．650℃C．350℃D．727℃8．工件经渗碳后需经淬火和（）处理，才能获得高的硬度和耐磨性。A．高温回火B．中温回火C．低温回火D．调质9．面心立方晶格的金属滑移系多，常以()方式变形。A．滑移B．扭折C．孪生D．其它10．高合金钢合金元素总的质量分数大于()。A．0.25%B．0.6%C．5%D．10%11．()不锈钢也称为18－8型不锈钢。A．马氏体B．奥氏体C．铁素体D．莱氏体12．断口呈暗白色的铸铁称为（）。A．白口铸铁B．灰口铸铁C．麻口铸铁D．黑口铸铁13．铸铁中()元素强烈阻碍石墨化。A．CB．SC．SiD．P14．下面变形铝合金中()属于不能热处理强化的铝合金。A．防锈铝合金B．硬铝合金C．超硬铝合金D．锻铝合金-2-15．对轴承合金的性能要求不包括下面的()选项。A．具有良好的减摩性B．具有足够的力学性能C．具有较大的摩擦因数D．对润滑油具有良好的耐蚀性三、判断题（每空1分，共10分）1．钢的淬火主要是为了获得奥氏体组织。（）2．回复的特点之一是组织性能发生了明显的变化。（）3．石墨的存在降低了铸铁的各种性能。（）4．含碳和硅较高的铁液在缓慢冷却过程中，可直接结晶出石墨。（）5．钛和铝、铜一样，没有同素异构转变。（）6．马氏体转变属于无扩散型转变，是过冷奥氏体连续冷却转变的产物。（）7．渗氮件一般不再进行其他热处理。（）8．不管什么零件选用了耐磨钢，其耐磨性能肯定会提高。（）9．钢的等温冷却转变曲线俗称C曲线。（）10．铸件的冷却速度越慢，越有利于获得灰铸铁组织。（）四、简答题（第1小题4分，第2小题3分，第3小题3分，第4小题10分,共20分）1．简述奥氏体化过程。2．请概括出至少三种强化金属的方法。3．常用的回火操作有哪几种？各种回火操作得到的组织？4．解释下列金属牌号：1Cr18Ni9、QT400-18、GCr15、35Mn2、9SiCr五、分析题（第1小题4分，第2小题8分，第3小题8分，共20分）1．某车间用冷拉钢丝绳吊装工件随炉加热700℃（高于钢的再结晶温度），保温1小时后起吊出炉，钢丝绳突然断裂，试分析其原因。2．某钢的等温转变曲线如图1所示，试说明该钢在300℃经不同时间等温后，按（a）、（b）、（c）线冷却后得到的组织，并比较三块钢片的最后硬度。3．某车床主轴采用45钢制造，要求具有良好的综合机械性能，并要求整体硬度为220-250HBS，轴颈及锥孔硬度为50—52HRC，其工艺路线为：下料—锻造—热处理1—机械粗机加工—热处理2—机械精加工—热处理3：高频表面淬火+低温回火—磨削加工。试分析：1）热处理1、2应选择何种工艺？2）热处理1、2、3的作用和组织是什么？答案一、填空题1、滑移；2、位错、硬位向；3、保温、冷却；4、正火；5、过热；6、抗回火性或回火稳定性；7、二次硬化；8、马氏体、铁素体、高；9、马氏体、深度；10、高的硬度、尺寸稳定性；11、团絮状、蠕墨；12、时效硬化、回归现象。二、单项选择题1、D2、A3、B4、C5、A6、C7、A8、C9、A10、D11、B12、A13、B14、A15、C三、判断题1、×；2、×；3、×；4、√；5、×；6、√；7、√；8、×；9、√；10、√。四、简答题1、答：奥氏体晶核的形成；晶核的长大；剩余渗碳体的溶解；奥氏体的均匀化。2、答：细晶强化、热处理强化、冷加工硬化、固溶强化、时效硬化（任意3个即可；每个1分共3分）3、答：低温回火、中温回火、高温回火；低温回火得到的组织是回火马氏体；中温回火后的组织为回火托氏体；高温回火后的组织为回火索氏体。4、答：1Cr18Ni9：WC小于0.15%，WCr约为18%，WNi约为8%的奥氏体型不锈钢。QT400-18：最低抗拉强度为400MP，最低伸长率为18%的球墨铸铁。GCr15：WC约为1%，WCr约为1.5%的滚动轴承钢。35Mn2：WC约为0.35%，WMn大于1.5%的合金结构钢。9SiCr：WC约为0.9%，Wsi小于1.5%，WCr小于1.5%的合金工具钢。五、分析题1、答：钢丝绳经冷拉后产生了加工硬化，强度硬度提高，所以开始吊装时未断裂，后随炉加热700℃（高于钢的再结晶温度），保温1小时后起吊出炉，相当于给钢丝绳进行了再结晶热处理，又消除了加工硬化现象，使其强度、硬度大大降低，塑性、韧性提高，因此起吊时会突然断裂。2、答：（a）M+A残；（b）M+B下+A残；（3）B下。（2）最后组织硬度最高（a）（b）（c）。）3、答：1）热处理1为正火；热处理2为调质处理。2）正火作用为降低硬度，细化晶粒，使组织均匀。所获得的组织为F+S；调质处理作用为提高齿轮的综合力学性能；获得的组织为回火S；高频淬火作用为提高齿轮轮齿表面硬度和耐磨性。低温回火作用是保持淬火马氏体组织的高硬度和耐磨性，消除淬火内应力稳定尺寸和防止变形。获得的组织为回火M。