金相显微镜操作试题Word格式.docx
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金相显微镜物镜的四个主要性能为：
1）数值孔径：
表征物镜的聚光能力。
数值孔径大，物镜的聚光能力强，鉴别能力高。
2）鉴别率（分辨率）：
是指物镜对试样上的微细组织分辨清楚的能力。
3）垂直鉴别率（景深）：
是物镜对高低不平的物体能够分辨清晰的能力。
4）放大倍率：
表示物镜独自放大实物若干倍的能力，物镜的放大倍率可由光学镜筒长/物镜的焦距求出。
显微镜的总放大倍数为：
物镜的放大倍数×
目镜的放大倍数
3、按成象质量金相显微镜的物镜可分为几种类型？
按成象质量金相显微镜的物镜可分为六种类型，即：
消象散物镜；
消色差物镜；
半复消色差物镜；
复消色差物镜；
平面消色差物镜；
平面复消色差物镜。
4、试述金相显微镜的使用与维护得注意事项。
金相显微镜应安放在干燥，清洁房间内，水平的平台上。
使用时应遵守以下事项：
先接通光源，根据检验项目选用合适的物镜和目镜，并小心安装到位，调整载物台，使之对准物镜中心，调整现场光栏和孔径光栏。
金相显微镜的维护，通常包括以下内容：
工作完毕，关掉电源，小心收取镜头并罩好防尘罩。
如镜头表面受到污染，可用镜头纸或脱脂棉蘸取少许二甲苯拭除。
油镜头使用后，必须立即用上述方法拭去油渍，不得用醇类揩擦镜头。
仪器长期使用，应即时添加润滑油（如凡士林油）。
金相检验一级人员考核复习题
一是非题
1金属晶体是由原子通过离子键结合而成的。
（×
）
2合金组织组成物为固溶体、金属化合物和机械混合物。
（√）
3马氏体是一种硬而脆的组织。
4莱氏体是由奥氏体渗碳体组成的共析体。
5淬透性随冷却速度的增加而增大。
6原子在面心立方晶格中排列的紧密程度，比在体心立方晶格中大。
7组成合金最基本的、独立的物质称为组元。
8再结晶是一种引起晶格形式改变的生核及长大过程。
9过冷度大小与冷却速度有关，冷却速度越大，过冷度越大。
10多晶体的晶粒越细，则强度、硬度越高，塑性韧性也越大。
11随含碳量的增加，钢的强度、硬度不断提高，而塑性韧性降低。
12响影铸铁石墨化的主要因素是化学成分和冷却速度。
13碳在铸铁中的存在形式有两种，即游离态（石墨）和化合态（Fe3C）。
14D型石墨的特点是短小片状技晶石墨成无方向性分布。
15冷却速度越快，越有利于铸铁的石墨化。
16为改善钢的性能，在碳钢的基础上特意加入一些元素的钢就称为合金钢。
17钢中存在锰，热处理时可有效防止回火脆性产生。
18钢中的合金元素大多数都能溶于铁素体，使铁素体的强度有所提高，但韧性塑性有所降低。
19Cr在钢中的作用是使钢的淬透性降低。
20Mn、Cr、Mo等合金元素是形成碳化物的元素。
21合金钢按用途分，可分为合金结构钢、合金工具钢、特殊用途钢。
2260Si2Mn钢的含碳量大约为60%，硅大约为20%。
239Mn2V钢的含碳量大约为9%，锰大约为0.2%。
24GCr15钢中的Cr含量大约为1.5%。
25合金渗碳钢的含碳量一般为0.45%～0.65%。
26合金渗碳钢渗碳淬火回火后，理想组织为隐针或细针回火马氏体及粒状碳化物。
27合金调质钢淬火高温回火后的理想组织为回火索氏体及少量游离铁素体。
28焊缝缺陷中，气孔的危害最大。
29焊接接头中，只要有氢存在就可产生氢脆裂缝。
30焊接接头中，层状撕裂只在母材热影响区产生。
31冷裂缝是在Ar3以下温度内形成的裂缝。
32柱状晶生长方向与散热方向垂直。
33晶粒度是晶粒大小的量度。
34渗碳法显示钢的奥氏体晶粒度适用于亚共析钢，不适用于其它用途的钢。
35纤维状断口是允许存在的正常断口，结晶状断口是不允许存在的缺陷断口。
36钢中外来夹杂物是由于炼钢时加入的铁合金与氧结合生成氧化物而产生。
37金相显微镜都是由物镜、目镜和照明系统三大主要部分组成。
38显微镜的实际放大倍数M=M物×
M目。
（≠）
39测量显微镜的实际放大倍数一般用测微尺。
40采用平行光照明时，经过透镜、物镜后得到一束平行光线射到试样表面。
41金相试样磨制有手工磨制与机械磨制两种。
42在用光学显微镜观察金相试样时，物镜的选用应从高倍到低倍。
43对于轧制钢材，在检验钢中非金属夹杂物时，应取横向截面为金相磨面。
44在国际GB9441—88中，球状石墨的球径级别数与其实际大小成反比。
45脱碳是由于钢中的铁与介质起反应而引起的。
46评定渗碳件的网状渗碳体应在渗碳后的淬火前进行。
47钢的回火抗力（回火稳定性）是指淬火钢回火时抵抗硬度下降的能力。
48低、高碳钢的淬火组织分别为片状马氏体和板条状马氏体。
49碳素结构钢和碳素工具钢的正常淬火加热温度都必须高于Ac3温度。
50铸铁中的石墨，主要有片状、球状、团絮状和蠕虫状石墨等四种基本的存在形式。
51检查钢中的非金属夹杂物和渗碳层深度时，都应切取横向试片，而且都要进行淬火。
52采用波长短的光源照明或采用浸油物镜，都能适当提高物镜的分辨率。
53在多数情况下，焊接接头中的氢致延迟裂纹，都形成在母材近缝区（即热影响区）的粗晶带内。
54轴承钢退火球化后的显微组织为片状珠光体加网状碳化物。
55人们在正常的热处理操作工序间检测的钢的晶粒度，都是钢的实际晶粒度。
56按照国标GB6394—86中的规定，使用比较法评定钢中的晶粒度时可以把视场中的观察图象，直接与晶粒度的标准评级图进行比较。
）
57布氏硬度试验是常用的硬度试验方法之一，其硬度值的正确表示方法应为120HBS10/1000/30（钢球压头）。
58σb是表示材料的抗拉强度，即试样断裂时的载荷除以试样原始横截面积的商。
）。
二填空题
1金属常见的晶格类型有：
体心立方、面心立方和密排六方。
2金属结晶是由生核和晶核长大两个基本过程组成的。
3根据溶质原子在溶剂晶格中的位置，固溶体可分为置换固溶体和间隙固溶体两类。
4在加热过程中，奥氏体的形成过程可分为：
奥氏体晶核形成、奥氏体晶核长大、残余奥氏体溶解和奥氏体成分均匀化等四个步骤。
5贝氏体组织形态的基本类型有上贝氏体、下贝氏体和粒状贝氏体。
6回火的目的是减小应力降低脆性、获得优良综合机械性能、和稳定组织和尺寸。
7由于合金钢加热时奥氏体的形成和均匀化过程比碳钢慢，所以合金钢热处理时的保温时间比碳钢长。
8典型铸锭组织中的三个晶区是表面细晶粒区，次表层柱状晶区，中心等轴晶区。
9冷变形钢加热时要经历回复、再结晶和晶粒长大
三个阶段。
10淬火加热时造成奥氏体晶粒显著粗化的现象，称为过热。
这种钢淬火后，马氏体针粗大，韧性显著下降。
11碳素钢是指碳含量小于2.11%并含有常规杂质元素Si、Mn、P、S
等的铁碳合金。
12Fe-Fe3C相图中的共析点的含碳量为0.77%、相对应的温度是723℃
。
13经球化处理后，铸铁中的石墨主要呈球状，这种铸铁称为球墨铸铁。
14渗碳件磨削加工中表面出现龟状裂纹是由于渗碳层组织中存在网状碳化物，石墨夹杂，污垢度及显微组织。
15S在钢中的作用是使钢产生热脆性；
P在钢中的作用是使钢产生冷脆
性。
16球铁中球化正常区常呈银灰色；
石墨飘浮区常呈灰黑色。
17所谓淬透层深度即为从淬火的表面马氏体层到半马氏体的深度。
18扩散退火的主要目的是为了消除枝晶偏析。
19碳素结构钢的常检项目有游离渗碳体、带状组织和魏氏组织。
20碳素工具钢的淬火组织要控制.马氏体针叶长度和屈氏体
21有效硬化层的深度是以.马氏体针叶长度的垂直距离并规定采用零件表面测到维氏硬度550HV1、9.807（1kgf）的试验力。
22碳元素以化合碳（渗碳体）形式存在，断口呈亮白色的铸铁称为白口铸铁
铸铁。
2345钢的含碳量为0.45%
24促进铸铁石墨化的元素是碳和硅
25球墨铸铁正火后可获得的基体组织是珠光体。
26合金渗碳钢的含碳量一般为0.1%～0.25%
27合金调质钢的含碳量一般为0.30%～0.50%。
28弹簧钢因淬火加热温度偏低，组织中会出现铁素体。
淬火冷却不足会出现贝氏体体或屈氏体。
29GCr15钢正常球化退火后的组织为细粒状珠光体。
309SiCr钢中的含碳量为0.90%左右。
31合金刃具钢淬火后马氏体级别的检验主要评定依据是马氏体针叶长度
32按合金元素总含量多少来分，高速工具钢是一种高合金钢钢。
33W18Cr4V高速钢正常淬火后的组织是淬火马氏体、粒状碳化物、残余奥氏体。
34评定高速钢淬火质量之一的金相检验项目是淬火晶粒度。
35高碳合金工具钢通常的热处理是球化退火、淬火、回火。
3640Cr经调整质处理后，其正常的金相组织应是回火索氏体。
37GCr15钢制零件经淬火处理后，若出现屈氏体和多量未溶碳化物是由于淬火加热温度偏低。
38因高速钢在淬火状态常有20～25%的残余奥氏体，所以通常要三次回火，以达到理想的硬化效果。
39焊接接头包括焊缝、熔合区、热影响区、原始母材
四部分。
40溶合线是焊缝金属与母材金属之间的交界线。
41焊缝中的宏观偏析主要有中心偏析和层状偏析，显微偏析主要有胞状晶间偏析和粒状晶间偏析。
42焊接接头中的焊接缺陷主要有①裂缝②气孔③夹渣④未焊透⑤咬边⑥焊瘤等。
43形成氢脆裂缝的基本条件①焊缝接头中出现淬硬组织;
②焊接接头中含有氢;
③焊接接头中存在较大内应力。
44低倍检验方法一般有酸浸试验、断口检验、硫印试验
45钢中低倍的低级别疏松是允许存在的缺陷，钢中的白点
是不允许存在的缺陷（任选一种填入）
46按GB224—87标准规定钢的脱碳层深度测定方法有金相法、硬度法和测定碳含量法，日常脱碳层测定中以金相法为主。
47非金属夹杂物对钢的危害程度是与夹杂物类型，大小，数量，形态，和分布等有关。
48硫印检验可显示钢的化学成分不均匀性、硫的分布以及形体上的缺陷（如裂纹和孔隙）。
49制备好的金相试样应具有：
组织有代表性；
无假象；
无脱落；
无泄尾；
无磨痕、麻点、水迹、；
表面平坦。
50金相试样的尺寸一般为一般为Φ12mm高10mm的圆柱体，或12×
12×
10（mm）的长方体。
51抛光磨料有：
氧化铝、氧化镁、氧化铬、金刚石研磨膏。
52金相显微组织显示方法有：
化学法、电解法、着色法。
53物镜的类型分为：
消色差物镜、复消色差物镜、平面消色差物镜
54显微硬度计主要由机座、载物台、荷重机构、光学系统等四部分组成。
55感光底片的五种特性是感色性、感光速度、伸缩性、分辨能力、反差性。
金相摄影中伸缩性、分辨能力更为重要更为重要。
56感光胶片的结构是由防光晕层，片基，结合层，低速感光乳剂层，高速感光乳剂层，保护层等组成。
57显影液的组成一般有_显影剂、保护剂、促进剂、抑制剂
58从零件上截取试样时需注意不能产生变形或受热使试样的组织发生变化。
59磷共晶为Fe3P与奥氏体或渗碳体形成的共晶组织。
60碳素铸钢铸态组织的特点为晶粒粗大和组织不均匀。
61钢中加入合金元素的目的是①提高机械性能，②改善热处理工艺性能，③获得特殊的物理及化学性能。
62碳钢的室温平衡组织中会出现如下三种组织组成物：
铁素体、渗碳体和珠光体。
63钢过烧时的基本显微特征是：
沿晶氧化或沿晶熔化。
64在钢中，碳溶于α-Fe和γ-Fe中所形成的间隙式固溶体，分别称为铁素体和奥氏体
65钢的CCT图适用于连续冷却条件下判断钢的组织，而TTT图则适用于等温冷却条件下判断钢的组织。
66钢中的V、Ti等合金元素因能沿奥氏体晶界，形成稳定的碳化物，。
故在加热时具有阻止奥氏体晶粒长大的作用。
67按照有关标准的规定，轴承钢除了化学成分有严格规定外。
原材料应进行低倍、夹杂物、网状碳化物、带状碳化物、碳化物液析和脱碳层等项目的金相检验。
68碳氮共渗产生的黑色网络状屈氏体缺陷是由内氧化
引起的。
69一般钢中存在的非金属夹杂物是指氧化物、硫化物、硅酸盐和氮化物等四大类。
70拉伸圆试样横截面直径的测量规定在标距两端及中间处两个相互垂直的方向上各测一次，取其算术平均值，并选用三处测得最小值的直径。
三选择题
1珠光体是一种_____。
（①固溶体；
②化合物；
③机械混合物）
2调质处理即是_____。
（①淬火+低温回火；
②淬火+中温回火；
③淬火+高温回火）
3在一定条件下，由均匀液相中同时结晶出两种不同相的转变称为_________。
（①共晶反应；
②包晶反应；
③共析反应）
4中温回火转变产生物为_____。
（①珠光体；
②回火屈氏体；
③贝氏体）
5扩散退火的主要目的是_____。
（①消除枝晶偏析；
②细化晶粒；
③使钢中碳化物为球状）
6经过变形的硫化物夹杂、硅酸盐夹杂及氧化铁夹杂在金相显微镜下快速区分它们，观察时采用_____。
（①明场；
②暗场；
③偏振干涉）；
观察结果硫化物_____，硅酸盐_____，氧化铁_____。
（①不透明；
②不透明比基体更黑；
③透明）
7钢材淬火状态的断口呈_____。
钢材经调质后的断口呈_____。
（①纤维状；
②瓷状；
③结晶状）
8断口检验是_____检验方法之一种（①宏观检验；
②微观检验）。
9直接腐蚀法显露_____晶粒度（①铁素体；
②奥氏体；
③马氏体），试样先经过_____（①退火；
②正火；
③淬火）。
这种显露晶粒度的方法适合_________。
（①任何钢种；
②亚共析钢；
③渗碳钢）
10在检验非金属夹杂物时，在同一视场中出现多种夹杂物，则应_________。
（①综合评定；
②分别进行评定；
③按形态评定）
11在目镜中观察到的是_____。
（①一个放大的虚像；
②一个放大的像；
③一个放大的实像；
④一个经二次放大的像）
12测微尺是_____。
（①将1mm等分成100格的尺子；
②目镜测微尺；
③物镜测微尺；
④分格细的尺子）
13金相试样是_____。
（①按标准或有关规定截取有代表性的金相试块；
②特制的金相试块；
③任意截取的金相试块；
④在每个成品上截取的金相试块）
14鉴别率是_____。
（①鉴别能力；
②垂直分辨率；
③清晰度；
④分析能力）
15暗场观察时，被观察面上______。
（①没有光线照射；
②斜射光照射；
③空心柱光线照射;
④有微弱的光线照射）
16在用光学显微镜观察试样时，物镜的选用应________。
（①从高倍到低倍；
②从低倍到高倍；
③随意）
17在洗印金相照片后，发现照片上有赤斑，这是因为___________。
（①定影时间太短，②水
洗不充分，③在定影时没有及时翻动）
18在断口观察中很少采用光学金相显微镜，是由于________。
（①物镜数值孔径的影响；
②景深较差；
③入射波长太短）
19欲改善工具钢的切削加工性和降低硬度，可以采用下述何种热处理：
_____（①回火；
③淬火；
④球化退火；
⑤完全退火）
20某些合金结构钢在下述何种热处理后可能产生第二类回火脆性：
______（①退火；
④调质）
21亚共析钢中严重的带状组织可用____________热处理来消除。
（①正火；
②完全退火；
③高
温退火+正火；
④调质处理）
22在光学显微镜下可以清楚地分辨下述组织中的铁素体和渗碳体相：
_____（①珠光体；
②索氏体；
③屈氏体）
23钢中的下列宏观缺陷，属于不允许存在的：
_____（①中心疏松和一般疏松；
②白点；
③翻皮；
④锭型（方形）偏析；
⑤轴心晶间裂纹）
24下述何种裂纹是焊接接头中的热裂纹：
____（①结晶裂纹；
②氢致延迟裂纹；
③晶间液化裂纹；
④热应力裂纹；
⑤高温低塑性裂纹；
⑥再热裂纹；
⑦层状撕裂）
25GCr15钢中淬火软点为沿晶网状分布的屈氏体而引起的，其原因在于__________。
（①淬火冷却不足；
②淬火加热温度过高，③淬火加热不足）
26淬透性是指：
_____（①钢淬火后获得硬度的能力；
②钢淬火后获得硬化层深度的能力）
27为改变显微镜观察视域的大小，可以调节或变更：
_____（①孔径光阑；
②视野（像域）束光阑；
③滤光片；
④照明方式）
28用金相法检测合金钢渗碳件的渗层深度时，可按下述公式计算：
_____（①过共析层+共析层+亚共析过渡层；
②过共析层+共析层+1/2亚共析过渡层）
29洛氏硬度试验标尺B的测量范围是____________。
（①20～67，②25～100，③60～85）
30具有明显屈服现象的金属材料，应测定其屈服点、上屈服点或下屈服点。
但当有关标准或协议
没有规定时，一般只测定__________。
（①屈服点或下屈服点，②屈服点或上屈服点，③上屈服点或下屈服点）
四名词解释
1固溶体2金属的同素异构转变3过冷4灰口铸铁5共晶团
6魏氏组织7热影响区8渗碳淬硬层有效深度9正火10钢的低倍检验
11晶粒度12三次渗碳体13淬透性14色象差15数值孔径
16等温淬火17莱氏体18氧化19应力20σ。
五计算/问答题
1什么叫化学热处理，它由哪三个过程组成？
钢的化学热处理是在一定温度下，在不同活性介质中，向钢的表面渗入适当的元素，同时向钢内部深处扩散，以获得预期组织和性能的热处理工艺，任何一种化学热处理都由分解，即由活性介质中析出活性原子；
吸收，即活性原子被吸附在工件表面；
扩散，即活性原子从工件表面向其深处迁移等三个基本过程组成。
2画出Fe-Fe3C相图，标出相图中各区域的组织组成物及各点代号、温度和成分，解释各线的意义。
3球墨铸铁缺陷石墨飘浮及球化不良的显微特征主要是什么？
球墨铸铁缺陷石墨飘浮多产生于铸件的上表面，由于石墨比重小，上浮在铸件表面多呈开花状碎裂状。
4按GB7216—87《灰铸铁金相》标准中，规定了哪些金相检验项目？
二元磷共晶和三元磷共晶各自的组织特征是什么？
检验项目有石墨分布形状及长度；
基体组织特征；
珠光体片间距及珠光体数量；
碳化物分布形状及数量；
磷共晶类型、分布形状及数量；
共晶团数量。
二元磷共晶是在磷化铁上均匀分布着奥氏体分解产物的颗粒，三元磷共晶是在磷化铁上分布着奥氏体分解产物的颗粒及粒状、条状的碳化物。
5结合Fe-Fe3C相图，谈谈在光学晃微镜下如何区分一次渗碳体、二次渗碳体和三次渗碳体。
一次渗碳体是过共晶白口铸铁在结晶过程中形成的先共晶相，形状是粗大的白色条状。
二次渗碳体是从奥氏体中析出，分布在原奥氏体晶界上，呈网状或断续网状，包围着珠光体组织。
三次渗碳体是含碳量很低的钢中，冷却时沿铁素体晶界析出，使局部晶界成链条状。
6合金钢为什么需要较长的加热保温时间？
由于在加热时，奥氏体的形成，特别是奥氏体的均匀化过程，合金钢比碳钢慢。
因此，合金钢热处理时需要较长的加热保温时间。
7焊接工艺的特点有哪些？
这些特点易使焊接接头产生什么不良后果？
焊接工艺的特点有①加热速度快②加热温度高③高温停留时间短④热量集中⑤冷却速度快且复杂。
这些特点将使焊接接头造成：
①成分偏析、组织不均匀；
②内应力大而复杂；
③易产生各种各样缺陷等不良后果。
8低碳钢和普通低合金结构钢的焊接接头热影响区包括哪几个特征区？
焊接时受热温度各在什么范围？
在通常焊接条件下，焊后各区的典型组织特征是什么？
包括过热区、正火区，不完全正火区和回火区。
它们各自受热温度范围和典型组织特征见下表所列：
序号
区域
受热温度范围
典型组织特征
1
过热区
TKS～固相线之间（即1100～1350℃之间）
晶粒粗大，低碳钢和某些普通低合金结构钢出现魏氏组织
2
正火区
在Ac3～TKS之间（即900～1100℃之间）
细小而均匀的铁素体加珠光体组织
3
亚温正火区
在Ac1～Ac3之间
原珠光体发生部分或全部转变，原铁素体虽未转变，但有碳化物或其他第二相质点沉淀（析出）
4
回火区
在Ac1以下
原始组织中有碳化物或其他第二相沉淀
9在焊接搂头中，常出现哪些热裂缝和冷裂缝？
各自的形态特征是什么？
焊接接头中常出现的热裂缝和冷裂缝及其形态特征见下表：
裂缝种类
裂缝名称
形态特征
热裂缝
凝固裂缝（也叫结晶裂缝）
①裂缝粗而短（长宽相对比较）
②沿晶分布，尾端圆钝
③裂缝中伴有夹杂物
④断口呈结晶形态并伴有低熔夹杂
液化裂缝（也叫热影响区裂）
①裂缝粗
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