2006-2012年哈工大金属学与热处理初试真题

2006年哈尔滨工业大学金属学与热处理学科考研试题1．选择题（不定项选择）⑴当加热到A3温度（即是GS线对应的温度）时，碳钢中的铁素体将转变为奥氏体，这种转变可称为（）①同素异晶转变；②重结晶；③伪共晶；④再结晶；⑤多晶型转变⑵若体心立方晶胞的晶格常数为a，则其八面体间隙（）①是不对称的；②是对称的；③位于面心和棱边中点；④位于体心和棱边中点；⑤半径为（2-）/4a⑶在912℃α-Fe（其晶格常数为0.2898nm）转变为γ-Fe（其晶格常数为0.3633nm）时的体积（）①膨胀；②收缩；③不变；④变化率为-0.89%；⑤变化率为1.20%⑷渗碳体是一种（）①间隙相；②金属化合物；③正常化合物；④电子化合物；⑤间隙化合物⑸六方晶系的[100]晶向指数，若改用四坐标轴的密勒指数标定，可表示为（）①[2110]；②[1120]；③[1210]；④[2110]；⑤[1010]⑹在晶面（110）和（111）所在的晶带，其晶带轴的指数为（）①[110]；②[110]；③[011]；④[011]；⑤[101]2．判断题⑴（）过冷度越大，晶体生长速度越快，晶粒长得越粗大⑵（）晶界处原子处于不稳定状态，故其腐蚀速度一般都比晶内快⑶（）微观内应力是由于塑性变形时，工件各部分之间的变形不均性所产生的⑷（）回复可使冷变形金属的加工硬化效果及内应力消除。⑸（）马氏体与回火马氏体的一个重要区别在于：马氏体是含碳的过饱和固溶体，回火马氏体是机械混合物⑹（）几乎所有的钢都会产生第一类回火脆性，若回火后采用快冷的方式可以避免此类脆性。⑺（）回火索氏体于索氏体相比有更好的综合力学性能。⑻（）在正温度梯度条件下，固溶体合金仍可能以树枝状方式长大。3．简单题⑴金属塑性变形后组织和性能的变化。⑵马氏体具有高强度的原因⑶什么是高温回火脆性？如何抑制与消除？4．综合题⑴画出Fe-Fe3C相图的示意图，分析含碳量WC=1.2%的碳钢合金平衡结晶过程，画出冷却曲线，表明每一阶段该合金的显微组织示意图，并分别计算室温下该合金的相组成物及组织组成物的相对含量。⑵甲乙两厂都生产同一种轴类零件，均选用45钢（含有0.45%C），硬度要求220-240HB，甲厂采用正火，乙厂采用调质处理，均能达到硬度要求，试分析甲乙两厂产品的组织和性能差别。2007年哈工大材料学院材料加工工程金属学与热处理考研真题一．选择题:（每题1分）1．当加热到A3温度（即为GS线对应的温度），亚共析钢中的奥氏体转变为铁素体，这种转变可称为（）。A．同素异晶转变B.重结晶D.再结晶E.结晶2．若面心立方晶体的晶格常数为a，则其八面体间隙（）。A.是不对称的B.是对称的C.位于面心和棱边中点D.位于体心和棱边中点3.在912℃aFe（其晶格常数为0.02464nm）转变为yFe（其晶格常数为0.0486nm）时的休积（）。A.膨胀；B收缩；C不变；D不能确定4.渗碳体是一种（）A.间隙相；B.金属化合物；C.间隙化合物D.固溶体5.六方晶系的[100]晶向指数，若改用四坐标轴的密勒指数标定，可表示为（）。A2110；B1120；C1210；D＝1负210；6.晶面（110）和（1负11）所在的晶带，其晶带轴的指数为（）A负112B1负12C02负1D0负127.对于平衡状态下的亚共析钢，随着含碳量的增加，其（）A．硬度，强度均升高B。硬度下降，塑性升高C．塑性，韧性均下降D。强度塑性均不变8.固溶体合金与共晶合金相比，固溶体合金通常具有如下特性（）A．铸造性好B。锻造性好C。焊接性好D。机械加工性好9．含碳量1％的碳钢平衡结晶到室温，则在室温下该合金中（）A相组成物为铁素体和渗碳体B。组织组成物是铁素体和二次渗碳体C珠光体含量为96％D铁素体总含量为85%10为获得细小的晶粒的铝合金，可采用如下工艺（）A固溶处理B变质处理C调质处理D冷变形和中间退火11.经冷变形的金属随后加热到一定温度将会发生回复再结晶，这是一个（）A低位错密度的晶粒取代高位错密度的晶粒的过程B也是一个形核和长大的过程C是一个典型的固态相变的过程D也是重结晶过程12.下贝氏体是（）A含碳量饱和的单相铁素体B呈现竹叶状C呈现羽毛状D含碳过饱和的片状铁素体和碳化物组成的复相组织13铸铁和碳钢的主要区别在于组织中是否有（）A渗碳体B珠光体C铁素体D莱氏体14调幅分解是固溶体分解的一种特殊形式（）A一种多晶形转变B形核和长大的过程C无形核的直接长大过程D一种固溶体分解位成分不同而结构相同的两种固溶体15碳渗入γ-Fe中形成间隙固溶体，成为（）A铁素体B奥氏体C马氏体D索氏体16通常情况下，随回火温度的升高，淬火钢的（）A强度下降B硬度下降C塑性提高D韧性基本不变17影响固溶度的主要因素有（）A溶质和溶剂原子的原子半径差B溶质和溶剂原子的电复性差C溶质元素的原子价D电子浓度18具有光滑界面的物质在负的温度梯度下长大时（）A以二维晶核方式长大B以螺旋方式长大C以垂直方式长大D呈现树枝状结晶19利用三元相图的变温界面图可以（）A确定三元合金平衡相的成分B定性分析三元合金的平衡结晶过程C确定平衡相的含量D应用杠杆定律和重心法则20马氏体具有高强度的原因（）A固溶强化B相变强化C时效强化D细晶强化二．判断题：1．过冷度越大，形核率与线长大速率的比值越大，则获得的晶粒越细小。（）（2分）2．金属以及合金由液态转变为固态的过程称为结晶，是一个典型的相变过程。（）（2分）3．金属铸件可以通过再结晶退火来达到细化晶粒的目的。（）（2分）4．回复退火可以有效的消除冷变形金属的内应力。（）（2分）5．几乎所有的钢都会产生第一类回火脆性，若回火后采用快冷的方式可以避免此类脆性。（）（2分）三．简答题：1．举例说明什么是组元，相，组织？（10分）2．纯金属与固溶体合金平衡结晶有什么相同点和不同点？（10分）3．临界变形度对金属再结晶后的组织和性能有什么影响？（10分）综合题：1．画出Fe-C相图，标明多相区的相，一次渗碳体，二次渗碳体，三次渗碳体，共晶渗碳体，共析渗碳体形成条件，组织结构，晶体结构有什么相同点和不同点?合金中的二次渗碳体的最大含量多少？（15分）2．铝的密度是2.96g/cm3,假设其中只有肖脱基空位，求空位浓度?(阿伏加德罗常数6.02*1023，铝的原子量是26.96，铝的点阵常数0.4049)（5分）3．分析O点的结晶过程？求O点在室温下组织的组成物与百分比？（10分）4.正火与淬火加热的温度范围？用T12号钢（含碳量1.2%）制作锯条，写出热处理的工艺名称，冷却方法，加热温度，写出最终获得的组织及其性能特点？(10分)08年哈工大研究生入学考试金属学与热处理真题一。选择题（不定项选择）1：晶格常数为a的体心立方晶核，其八面体间隙（）①是不对称的；②间隙半径≈0.067a；③晶胞的面心和棱边中点；④由6个原子所围成2：钴冷却到1120℃时由面心立方晶格（fcc）转变成理想的密排六方晶格（hcp），则单位质量的钴发生上述转变时其体积（）①将膨胀；②将收缩；③不发生变化；④不能确定3：在AC1到AC3温度区间加热时，低碳钢中的铁素体将逐渐转变为奥氏体，这种转变可称为（）①二次再结晶；②重结晶；③同素异构转变；④多晶型转变4：碳钢中的奥氏体相属于（）①间隙相；②间隙固溶体；③间隙化合物；④置换固溶体5：六方晶系的[010]晶向指数，若改用四坐位标轴的密勒指数标定，可表示为（）①[2110]；②[1120]；③[1210]；④[1210]6:晶面（101）和（111）所在的晶带轴的指数为（）①[110]；②[011]；③[101]；④[110]7：随着含碳量的增加，铁碳合金室温下的平衡组织变化顺序为（）①珠光体→铁素体→莱氏体；②铁素体→珠光体→莱氏体；②莱氏体→珠光体→铁素体；④铁素体→莱氏体→珠光体8：渗碳体是钢中常见的金属化合物，在含碳量为0.45%的优质钢中平衡组织中，渗碳体可能的存在形式有（）①一次渗碳体；②二次渗碳体；③三次渗碳体；④共析渗碳体9：含碳量2.11%铁碳合金平衡结晶到室温，则室温下的合金中（）①相组成物为铁素体和渗碳体；②组织组成物为珠光体和二次渗碳体；③二次渗碳体含量约为29.3%；④珠光体总含量为68.7%10：根据结晶时形核和长大规律，为了细化铸锭中或焊缝区的晶粒，可采用如下方法：（）①提高过冷度，以提高形核率和长大速率的比值；②变质处理；③调质处理；④对即将凝固的金属进行搅拌和振动11：对于平衡分配系数k0＜1的固溶体合金而言，有利于出现成分过冷的因素有（）①液相中的温度梯度C1越小；②结晶速度R越大；③溶质浓度C0越大；④液相线的斜率m越小12：在较高温度回火加热保温时，析出弥散特殊碳化物，同时残留奥氏体发生部分分解，而在随后的回火冷却时转变为马氏体，导致钢的硬度升高，这种现象称为（）①二次硬化；②二次淬火；③回火稳定性；④回火脆性13：溶质固溶度随温度降低而显著减少的合金，经固溶处理后在室温下放置一段时间，其力学性能将发生的变化是（）①强度和硬度显著下降，塑性提高；②硬度和强度明显提高，但塑性下降；③强度，硬度和塑性都明显提高；④强度，硬度和塑性都明显下降14：有利于钢中形成魏氏组织的条件是（）①含碳量小于0.6%的亚共析钢；②奥氏体晶粒粗大；③钢由高温以较快速度冷却；④含碳量大于1.2%的过共析钢15：碳溶入α-Fe中形成的过饱和间隙固溶体称为（）①铁素体；②奥氏体；③马氏体；④贝氏体16：第一类回火脆性（）①又称为低温回火脆性；②在几乎所有的钢中都会出现这类脆性；③也称为高温回火脆性；④又称为不可逆回火脆性17：淬火钢进行回火的目的是（）①稳定组织；②减少或消除淬火应力；③提高钢的塑性和韧性；④获得温度和塑性，韧性的适当配合18：具有粗糙界面的合金在正温度梯度条件下结晶时（）①以二维晶核方式长大；②以螺型位错方式长大；②以垂直方式长大；④可能呈现平面状或树枝状多种晶体形态19：利用三元相图的等温截面图，可以（）①固定三元合金平衡相的成分；②定性分析三元合金的平衡结晶过程；②利用杠杆定律和重心法则；④确定平衡相得含量20：纯铝在室温下进行塑性变形时，其组织和性能的变化有（）①逐渐形成纤维组织和形变织构；②位错密度升高形成形变胞；③减少残余内应力和点阵畸变；④呈现形变强化和各向异性二．判断题1．钢经加热转变得到成分单一，均匀的奥氏体组织，随后采用水冷或油冷的处理工艺称为淬火，而采用空气中冷却的处理工艺称为正火。（）2．在碳钢中共析钢与过共析钢相比，共析钢具有较高的淬透性和淬硬性。（）3．不平衡结晶条件下，合金易于形成离异共晶组织。（）4．再结晶退火可有效消除冷变形区的内应力。（）5．冷变形态组织的再结晶温度为T再=0.4T=0.4×660℃=264℃.（）6．若加入合金元素使钢在加热转变得到的奥氏体组织稳定性提高，将导致碳钢的淬透性下降。（）简答题（3×10分）1.钢中P，S杂质缺陷对钢产生的影响，2.固溶体合金和共晶合金对金属材料力学性能和工艺性能的影响。3.直径为15mm的40CrNiMo棒状毛胚，经加热转变得到奥氏体组织，随后在空气中冷却，处理后其硬度较高，这是什么原因：采用何种的热处理工艺能提高该毛胚机械加工性能？分析题（3×10分）1：图1为组元在固态下互不溶解的三元共晶相图的投影图。（1）分析O点成分合金的平衡结晶过程。（2）写出该合金在室温下组织和相的相对含量。备注：（将O点改为在线段BE之间）2：根据Pb-Sn相图（图2）（1）画组织转变示意图来分析说明WSn=40%亚共晶合金平衡结晶过程。（2）计算WSn=40%亚共晶合金183℃共晶转变结束后，先共晶α相和共晶组织时组织（α+β）的质量百分数，以及相组成物α和β相的质量百分数。（备注：图见金属学与热处理原理P78页图3.23Pb–Sn相图）3：试比较说明贝氏体的转变与珠光体和马氏体转变的异同点。。2009年哈工大材料学院材料加工工程专业考研真题选择题(1*10=10)1.体心立方晶体四面体间隙()1.对称;2.不