金属材料与热处理试卷及答案

金属材料与热处理试题1一、填空题（30分，每空1分）1、根据采用的渗碳剂的不同，将渗碳分为__________、__________和__________三种。2、普通灰铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁及蠕墨铸铁中石墨的形态分别为__________、__________、__________和__________。3、实际金属晶体的缺陷有__________、__________、__________。4、工程中常用的特殊性能钢有_________、_________、_________。5、金属的断裂形式有__________和__________两种。6、按冶炼浇注时脱氧剂与脱氧程度分，碳钢分为_________、_________、_________和_________。7、金属元素在钢中形成的碳化物可分为_________、_________两类。8、常见的金属晶体结构有____________、____________和____________三种。9、合金常见的相图有__________、__________、__________和具有稳定化合物的二元相图。10、感应表面淬火的技术条件主要包括__________、__________及__________。二、选择题（30分，每题2分）1、铜只有通过冷加工并经随后加热才能使晶粒细化，而铁则不需冷加工，只需加热到一定温度即使晶粒细化，其原因是（）A铁总是存在加工硬化，而铜没有B铜有加工硬化现象，而铁没有C铁在固态下有同素异构转变，而铜没有D铁和铜的再结晶温度不同2、常用不锈钢有铁素体不锈钢、奥氏体不锈钢、马氏体不锈钢和（）A铁素体-奥氏体不锈钢B马氏体-奥氏体不锈钢C莱氏体不锈钢D贝氏体不锈钢3、以下哪种铸铁的断口呈灰黑色？（）A马口铁B白口铸铁C麻口铸铁D灰铸铁4、用于制造渗碳零件的钢称为（）。A结构钢B合金钢C渗碳钢D工具钢5、马氏体组织有两种形态（）。A板条、树状B板条、针状C树状、针状D索状、树状6、实际生产中，金属冷却时（）。A理论结晶温度总是低于实际结晶温度B理论结晶温度总是等于实际结晶温度C理论结晶温度总是大于实际结晶温度D实际结晶温度和理论结晶温度没有关系7、零件渗碳后，一般需经过（）才能达到表面硬度高而且耐磨的目的。A淬火+低温回火B正火C调质D淬火+高温回火8、C曲线右移使淬火临界冷却速度（），淬透性（）。A减小、增大B减小、减小C增大、减小D、增大、增大9、机械制造中，T10钢常用来制造（）A容器B刀具C轴承D齿轮10、钢经表面淬火后将获得：（）A一定深度的马氏体B全部马氏体C下贝氏体D上贝氏体11、GCrl5SiMn钢的含铬量是：（）A15％B1．5％C0.15％D0.015％12、铅在常温下的变形属：()A冷变形B弹性变形C热变形D既有冷变形也有热变形13、黄铜是以（）为主加元素的铜合金。A铅B铁C锡D锌14、在Fe-Fe3C和图中，奥氏体冷却到ES线时开始析出（）。A铁素体B珠光体C二次渗碳体D莱氏体15、从金属学的观点来看，冷加工和热加工是以（）温度为界限区分的。A结晶B再结晶C相变D25℃三、名词解释（12分，每题3分）1、加工硬化2、结晶3、稀有金属4、自然时效四、简答题（20分，每题4分）1、简述奥氏体晶粒对钢在室温下组织和性能的影响。2、写出下列牌号数字及文字的含意，Q235-F、KTZ450-06、H68、LF5。例如：HT100：表示灰铸铁，其最低抗拉强度为100MPa。3、轴承钢应满足哪些性能要求？4、试述耐磨钢的耐磨原理。5、简述回火的目的。五综述题（8分）用20CrMnTi制造汽车变速箱齿轮，要求齿面硬度HRC58-60，中心硬度HRC30-45，试写出加工工艺路线，并说明各热处理的作用目的。参考答案：一填空1、固体渗碳液体渗碳气体渗碳2、片状棉絮状球状蠕虫状3、空位间隙原子位错4、不锈钢耐热钢耐磨刚5、脆性断裂延性断裂6、沸腾钢镇静钢连铸坯半镇静钢7、合金渗碳体特殊碳化物8、体心立方晶格面心立方晶格密排六方晶格9、匀晶相图共晶相图包晶相图10、表面硬度有效淬硬深度淬硬区的分布二选择题1C2A3D4C5B6C7A8A9B10A11B12C13D14C15C三名词解释1、答：金属材料随着冷塑变形程度的增大，强度和硬度逐渐升高，塑性和韧性逐渐降低的现象称为加工硬化或冷作硬化。2、答：结晶就是原子由不规则排列状态（液态）过渡到规则排列状态（固态）的过程。3、答：一般是指那些在地壳中含量少、分布稀散、冶炼方法较复杂或研制使用较晚的一大类有色金属。4、答：自然时效是指经过冷、热加工或热处理的金属材料，于室温下发生性能随时间而变化的现象。四、简答题（16分，每题4分）1、答：奥氏体晶粒细小时，冷却后转变产物的组织也细小，其强度与塑性韧性都较高，冷脆转变温度也较低；反之，粗大的奥氏体晶粒，冷却转变后仍获得粗晶粒组织，使钢的力学性能（特别是冲击韧性）降低，甚至在淬火时发生变形、开裂。2、答：Q235-F：表示普通碳素结构钢，其屈服强度为235MPa，F表示是沸腾钢。KTZ450-06：表示珠光体基体的可锻铸铁，其表示最低抗拉强度为450MPa，最小伸长率为6%。H68：表示含铜68%的黄铜。LF5：表示防锈铝，其序数号为5。3、答：轴承钢应满足以下性能要求：（1）高的接触疲劳强度和抗压强度；（2）高的硬度和耐磨性；（3）高的弹性极限和一定的冲击韧度；（4）有一定的抗蚀性。4、答：耐磨钢工作时，如受到强烈的冲击、压力和摩擦，则表面因塑性变形会产生强烈的加工硬化，而使表面硬度提高到500—550HBS，因而获得高的耐磨性，而心部仍保持原来奥氏体所具有的高的塑性与韧性。当旧表面磨损后，新露出的表面又可在冲击与摩擦作用下，获得新的耐磨层。故这种钢具有很高的抗冲击能力与耐磨性，但在一般机器工作条件下，它并不耐磨。5、答：回火的目的是：（1）降低零件脆性，消除或降低内应力；（2）获得所要求的力学性能；（3）稳定尺寸；（4）改善加工性。五综述题（8分）答：加工工艺路线为：下料®锻造®正火®机械粗加工®渗碳+淬火+低温回火®喷丸®磨齿正火处理可使同批毛坯具有相同的硬度（便于切削加工），并使组织细化，均匀；渗碳后表面含碳量提高，保证淬火后得到高的硬度，提高耐磨性和接触疲劳强度；喷丸处理是提高齿轮表层的压力使表层材料强化，提高抗疲劳能力。金属材料与热处理试卷2一、填空题（30分，每空1分）1、常见的金属晶格类型有___________、___________和___________。2、金属的机械性能主要包括强度、硬度、塑性、韧性、疲劳强度等指标，其中衡量金属材料在静载荷下机械性能的指标有___________、___________、___________。衡量金属材料在交变载荷和冲击载荷作用下的指标有___________和___________。3、常用的回火方法有低温回火、___________和___________。4、工程中常用的特殊性能钢有_________、_________、_________。5、根据铝合金成分和工艺特点，可将铝合金分为___________和__________两大类。6、按冶炼浇注时脱氧剂与脱氧程度分，碳钢分为_________、_________、_________和_________。7、钢在一定条件下淬火后，获得一定深度的淬透层的能力，称为钢的淬透性。淬透层通常以工件______到______的深度来表示。8、冷塑性变形的内应力，按作用范围，可分为____________、____________、____________。9、铸铁中____________________________的过程称为石墨化，影响石墨化的主要因素有___________和___________。10、根据共析钢的“C”曲线，过冷奥氏体在A1温度以下等温转变的组织产物可分为三大类，即___________型组织、___________型组织和___________型组织等。二、选择题（30分，每题2分）1、拉伸试验时．试样拉断前能承受的最大标拉应力称为材料的（）。屈服点B抗拉强度C弹性极限D刚度2、金属的（）越好，其锻造性能就越好。硬度B塑性C弹性D强度3、根据金属铝的密度，它属于（）。贵金属B重金属C轻金属D稀有金属4、位错是一种（）。线缺陷B点缺陷C面缺陷D不确定5、晶体中原子一定规则排列的空间几何图形称（）。晶粒B晶格C晶界D晶相6、实际生产中，金属冷却时（）。理论结晶温度总是低于实际结晶温度B理论结晶温度总是等于实际结晶温度理论结晶温度总是大于实际结晶温度D实际结晶温度和理论结晶温度没有关系7、零件渗碳后，一般需经过（）才能达到表面硬度高而且耐磨的目的。淬火+低温回火B正火C调质D淬火+高温回火8、从灰铸铁的牌号可以看出它的（）指标。硬度B韧性C塑性D强度9、机械制造中，T10钢常用来制造（）容器B刀具C轴承D齿轮10、钢经表面淬火后将获得：（）一定深度的马氏体B全部马氏体C下贝氏体D上贝氏体11、GCrl5SiMn钢的含铬量是：（）％B1．5％C0.15％D0.015％12、铅在常温下的变形属：()冷变形B热变形C弹性变形D既有冷变形也有热变形13、黄铜、青铜和白铜的分类是根据：（）合金元素B密度C颜色D主加元素14、用于制造柴油机曲轴，减速箱齿轮及轧钢机轧辊的铸铁为（）可锻铸铁B球墨铸铁C灰口铸铁D白口铸铁15、从金属学的观点来看，冷加工和热加工是以（）温度为界限区分的。结晶B再结晶C相变D25℃三、名词解释（12分，每题3分）1、加工硬化2、回复3、合金4、热处理四、简答题（20分，每题4分）1、铁碳合金中基本相是那些？其机械性能如何？2、写出下列牌号数字及文字的含意，Q235-F、KTZ450-06、H68、LF5。例如：HT100：表示灰铸铁，其最低抗拉强度为100MPa。3、提高零件疲劳寿命的方法有那些？4、试述正火的主要应用场合。5、试述热变形对金属组织和性能的影响。五综述题（8分）用20CrMnTi制造汽车变速箱齿轮，要求齿面硬度HRC58-60，中心硬度HRC30-45，试写出加工工艺路线，并说明各热处理的作用目的。参考答案：一填空1、体心立方晶格面心立方晶格密排立方晶格2、强度硬度塑性疲劳强度冲击韧性3、中温回火高温回火4、不锈钢耐热钢耐磨刚5、变形铝合金铸造铝合金6、沸腾钢镇静钢连铸坯半镇静钢7、表面半马氏体层8、宏观（第一类）内应力晶间（第二类）内应力晶格畸变（第三类）内应力9、碳以石墨形式析出冷却速度化学成分10、珠光体贝氏体马氏体二选择题1B2B3C4A5B6C7A8D9B10A11B12B13D14B15B三名词解释1、答：金属材料随着冷塑变形程度的增大，强度和硬度逐渐升高，塑性和韧性逐渐降低的现象称为加工硬化或冷作硬化。2、答：回复是指冷塑性变形金属在加热温度较低时，金属中的一些点缺陷和位错的迁移，使晶格畸变逐渐降低，内应力逐渐减小的过程。3、答：将两种或两种以上的金属或金属与非金属熔合在一起，获得的具有金属性质的物质，称为合金4、答：热处理是通过加热和冷却固态金属的操作方法来改变其内部组织结构，并获的所需性能的一种工艺。四、简答题（16分，每题4分）1、答：基本相有：铁素体奥氏体渗碳体铁素体的强度和硬度不高，但具有良好的塑性和韧性。奥氏体的硬度较低而塑性较高，易于锻压成型。渗碳体硬度很高而塑性和韧性几乎为零，脆性大。2、答：Q235-F：表示普通碳素结构钢，其屈服强度为235MPa，F表示是沸腾钢。KTZ450-06：表示珠光体基体的可锻铸铁，其表示最低抗拉强度为450MPa，最小伸长率为6%。H68：表示含铜68%的黄铜。LF5：表示防锈铝，其序数号为5。3、答：（1）设计上减少应力集中，转接处避免锐角连接；（2）减小零件表面粗糙度；（3）强化表面，在零件表面造成残余压应力，抵消一部分拉应力，降低零件表面实际拉应力峰值，从而提高零件的疲劳强度。4、答：正火主要用于：（1）改