哈工大1994年金属学与热处理考研初试题Word下载.docx
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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年哈尔滨工业大学金属学与热处理学科入学考试题
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
C再结晶
D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℃（其晶格常数为0.02464nm）转变为（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（
A；
B；
C；
D1
10；
6.晶面（110）和（1
1）所在的晶带，其晶带轴的指数为（
A
12
B1
2
C02
D0
2
7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
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
珠光体
铁素体
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
C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。
3金属铸件可以通过再结晶退火来达到细化晶粒的目的。
4回复退火可以有效的消除冷变形金属的内应力。
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。
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？
四：
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？
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？
08年哈工大研究生入学考试金属学与热处理真题
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
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
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；
③同素异构转变；
④多晶型转变
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
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×
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）
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）
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年研究生入学考试大学金属学与热处理考研试题
一.选择题（1*10=10）
1.体心立方晶体四面体间隙（）
1.对称;
2.不对称;
3其半径为
4;
由四个原子组成;
2.体心立方的钛在高温向密排六方转变,半径增大0.002.其体积变化（）
1不变;
2增大;
3.减小;
4不能确定
3.钢铁中的铁素体相属于（）
1.间隙相;
2.间隙固溶体;
3置换固溶体;
4金属化合物;
4,密排六方的晶向[110],换算成四轴坐标（）
5金属再结晶是（）
1.固态相变过程;
2是一个形荷与长大过程;
3.不是相变过程;
4.重结晶;
6.三元相图的垂直截面图可以（）
1.计算平衡相的成分与含量;
2.可以定性分析金属结晶过程;
3.可以运用杠杆定律和直线法则;
4.
7.可以使金属产生塑性变形的力是（）
1.拉应力;
2.压应力;
3.切应力.4.
8.淬火钢回火的变化是（）
1.强度,硬度增加;
2强度,硬度下降;
3.塑性增加.4.韧性基本不变
（还有两个想不到了）
二判断题（6*2=12）
1.回火可以完全消除加工硬化效果和内应力;
（选择题比较简单，错的很明显，别的我忘了）
三.简答题（4*10-40）
1.什么是离异共晶,产生条件?
2.试比较索氏体,屈氏体.马氏体和回火索氏体,回火屈氏体.回火马氏体形成条件.,组织形态,与性能的差别?
3.试分析塑变金属的性能与组织的变化?
4.简述淬火钢回火过程
四.综合题（38）
1.根据铁碳相图
（1）划出含碳量0.03的亚共晶白口铁的结晶过程,分析结晶过程;
（5）
（2）.计算其室温的相组成和组织组成物?
（10）
2.单晶体铜受力,力轴[001].临界分切应力为0.62Mpa,问铜单晶可以产生塑变的最小拉力?
3.需要一弾簧,要求屈服强度大于1000MPa;
抗拉强度大于1200Mpa;
延伸率大于0。
05
1.选材料（HT200,45,40cr,T10,60si2Mn,2cr13,20crMnTi）;
2.选择最终热处理工艺？
（5）
3.写出最终组织？
2011年哈尔滨工业大学硕士研究生入学考试试题
一、选择题（在每小题的四个备选答案中，选出一个或一个以上正确的答案，写在题号后的括号内，例如，写作：
一、18.（①③④）。
正确的答案没有选全或选错的，该题无分，每题2分，共40分）。
1．当冷却到AC3温度时，亚共析钢中的奥氏体转变为铁素体，这种转变可称为（）：
①多晶型转变②重结晶③同素异晶转变④再结晶；
2．一条曲折的位错线，。
（）：
①具有唯一的位错类型②具有唯一的柏氏矢量③位错类型和柏氏矢量处处相同④位错类型和柏氏矢量处处不同；
3．在883°
C时，纯钛由体心立方晶格转变为密排六方晶格，若原子半径不变，则单位质量的钛发生上述转变时其体积（）：
①将膨胀②将收缩③变化率约为－8.1%④变化率约为8.8%；
4．铜导线在室温反复弯折，会越变越硬，并很快发生断裂，而铅丝在室温经反复弯折却始终处于较软的状态，其原因是（）：
①铜发生加工硬化，不发生再结晶②铜不发生加工硬化，也不发生再结晶③铅发生加工硬化，不发生再结晶④铅发生加工硬化，也发生再结晶
5．六方晶系的[210]晶向指数，若改用四坐标轴的密勒指数标定，可表示为（）：
①[10
0]②[
010]③[1
00]④[00
1]
6．以[112]为晶带轴的共带面为（）：
①（111）②（11
）③（
1）④（
10）
7．对于亚共析钢，淬火后为获得细小的马氏体和和少量残余奥氏体组织，适宜的淬火加热温度为（）
①Ar1+30~50°
C②AC3+30~50°
C③Ar3+30~50°
C④Accm+30~50°
C
8．影响淬火后马氏体组织的粗细的因素有（）：
①奥氏体化的加热温度和保温时间②母相奥氏体的晶粒度③合金元素④淬火冷却速度
9．在平衡冷却转变条件下，碳钢的显微组织中含有50%珠光体和50%铁素体，则此合金中（）：
①含碳量约为0.4%②含碳量约为0.8%
③铁素体含量约为94%④渗碳体含量约为94%
10．对于可热处理强化的铝合金，其热处理工艺通常为（）：
11．影响非均匀形核率的主要因素（）
12．下贝氏体是（）
13．二次结晶（）
14．实际金属一般表现出各向同性，这是因为实际金属为（）
15.合金元素碳溶入铁素体，将引起铁素体（）
16.复相合金中，一相为硬脆的金属化合物分布在金属基体上，对合金的强韧性最为有利的组织形态是（）
17.在三元相图中（）
18.具有粗糙界面的固溶体合金在正温度梯度下（）
19.拉伸单晶体时，滑移面转向（）时最易产生滑移。
20.伪共晶区（）
二、判断题（每题6分，共12分）
三、简答题（每题10分，共40分）
1、以共析钢为例说明奥氏体的形成过程及影响奥氏体晶粒长大的因素。
2、晶界和相界有何区别？
怎样对它们进行分类？
3、什么是钢的回火脆性？
产生的原因是什么？
如何抑制和消除？
4、以Al-4%Cu合金为例，说明过饱和固溶体合金时效脱溶过程及其力学性能的变化规律。
四.综合题（1题28分，2题30分）
1．
（1）画出Fe-Fe3C相图示意图
（2）分析含碳量为Wc＝5%的过共析白口铸铁平衡结晶过程，画出冷却曲线，标明每一阶段该合金的显微组织示意图
（3）分别计算室温下，该合金中一次渗碳体、共晶渗碳体、二次渗碳体的相对含量
2.图1为组元在固态下互不溶解的三元共晶合金相图的投影图。
（1）画出Ⅰ－Ⅰ位置的垂直截面图，并填写相区
（2）分析O点成分合金的平衡结晶过程，画出冷却曲线和室温下的组织示意图。
（3）写出该合金在室温组织下组织组成物的相对含量表达式
2012哈工大材料加工初试试题（金属学与热处理原理）
一、选择题（4×
10）
1.影响金属结晶过冷度的因素
（1）金属本性，金属不同，其过冷度不同。
（2）金属纯度，纯度越高，过冷度越大
（3）冷却速度，速度越大，过冷度越大
（4）铸造模具所用材料，金属模具大于砂模的过冷度
2.图中斜线所示晶面的晶面指数（图不好画，答案选第4个）
（1）（120）
（2）（102）（3）（201）（4）（012）
3.影响再结晶温度的因素与规律
（1）纯度越高，再结晶温度越低
（2）冷变形越大，再结晶温度越低
（3）加热速度越大，再结晶温度越低（4）金属本性，熔点越低，再结晶温度越低
4.塑性变形后的金属随加热问题上升，时间延长，可能发生的变化
（1）显微组织依次发生回复、再结晶和晶粒长大
（2）组织由缺陷较高的纤维组织向低缺陷的等轴晶转变
（3）内应力松弛或消除，应力腐蚀倾向减小
（4）强度、硬度下降，塑性、韧性上升
5.影响置换固溶体溶解度的因素
（1）尺寸差，原子尺寸差越小，溶解度越大
（2）电负性差，电负性差越小，溶解度越大
（3）电子浓度，电子浓度越小，溶解度越大
（4）晶体结构，晶格类型相同溶解度越大
6.六方晶系［010］晶向还用四坐标轴表示
（1）［-1-120］
（2）［11-20］（3）［-12-10］（4）［-2110］
7.晶面（011）和（111）所在晶带轴
（1）［-110］
（2）［1-10］（3）［01-1］（4）［-101］
8.调幅分解是固分解的一中特殊形式，其特征有
（1）一种固溶体分解为成分不同而结构相同的两种固溶体
（2）无形核、长大过程（3）保持共格关系的转变（4）一种同素异构转变9.具有粗糙晶面的固溶体合金在正的温度梯度下
（1）以二维晶核方式长大
（2）以螺型位错方式长大（3）以垂直方式长大（4）晶体形态可能呈树枝状10.若某金属元素其键能越高，则
（1）熔点越高
（2）强度、模量越大（3）其原子半径越小（4）其热膨胀系数越小
二、判断题（5×
4）1.钢经加热转变得到成分单一、均匀的γ,随后水冷或者油冷的热处理工艺成为淬火，而采用空冷的工艺成为正火。
2.共析钢过冷γ连续冷却时，既可能发生珠光体转变，也可能发生贝氏体转变。
3.宏观内应力是由于塑性变形时，工件各部分之间的变形不均匀所产生的。
4.三元合金中最多可能出现四相平衡。
三、简答与计算（10×
6）
1.体心立方晶格常数为a0，计算其滑移面，滑移方向上的原子密度。
（保持两位有效数字）2.比较高碳马氏体与下贝氏体的不同点。
3.简述铸锭三晶区的形成过程。
4.
（1）分析4.3％的铁碳合金的平衡结晶过程，并画出组织示意图。
（2）分别计算莱氏体中共晶渗碳体、二次渗碳体、共析渗碳体的含量。
5.何为临界变形度？
在工业生产中的意义。
6.金属材料的锻造或热轧制温度的选择？
其作用是什么？
四、综合（15×
2）1.含碳1.2％的过共析钢（Accm为850℃）制作一切削工具，其加工工艺过程为：
缓冷，正火，球化退火，机械加工成形，淬火，低温回火。
（1）各热处理的目的？
得到的组织？
（2）各热处理工艺的加热温度与冷却方式。
2.说明形变强化的概念、机理规律、方法和实际意义。
2013哈工大材料加工初试试题（金属学与热处理原理）
一选择题（4X10分）
1体心立方线、面密度。
2.983ċ体心立方转变为密排六方，2%体积变化
3.密排六方（101）转换为4个坐标的
4.金属以及合金原子作用形式表现为
5.单晶体材料的各向异性
6.那几个空位的定义（弗兰克尔空位肖脱基空位。
。
）
7.位错的判断
8.Τ=1Mpa，（111）面上，[110]晶向。
[101]上最小切应力
9.为使铸锭的收缩可能地提高到顶部，从而减小铸锭的切头率，通常采用的方法有
10.为使大型金属铸锭宏观组织中柱状晶区占有更大比例，应采用的工艺方法有。
二.判断题
1.条幅分解的定义2.置换固溶体3.粗糙界面晶体长大的方式4.金属键能
三简述题
1影响再结晶温度的因素
2随加热温度升高时间延长其变形组织的组织和性能变化
3空间点阵与晶体结构有何关系与区别
4临界晶核与过冷度有何关系？
临界晶核的物理意义
四综合题（30分）
以平衡组织状态共析钢为例
1画图说明加热阶段奥氏体形成过程
2画示意图分析说明奥氏体界面碳浓度分布变化规律与奥氏体长大机制
3影响奥氏体晶粒长大的因素
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