金属学总复习与参考答案1.docx

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金属学总复习与参考答案1

复习题与参考答案

一判断题

1．碳素工具钢都是优质或高级优质钢。

（x）

2．做普通小弹簧应用15钢。

（x）

3．T12A和CrW5都属高碳钢，它们的耐磨性、红硬性也基本相同（x）

4．除Fe和C外还含有其他元素的钢就是合金钢。

（x）

5．Crl2Mo钢是不锈钢。

（x）

6．不锈钢中的含碳量越高，其耐腐蚀性越好。

（x）

8．Q295是低合金结构钢。

（x）

9．1Crl8Ni9Ti是高合金工具钢。

（x）

10．受力小、形状简单的模具，常用碳素工具钢制造。

（V）

12．60Si2Mn的最终热处理方法是淬火后进行高温回火。

．（x）

13．预先热处理的目的，是为了消除或改善前工序引起的缺陷。

（V）

14．大型铸件在扩散退火后不再进行一次正火或完全退火。

（x）

15．去应力退火，一般可在Ac1点以上温度加热，保温4—6h后，缓冷至200—300℃再出炉（x）。

16．含碳量高于0.8％的钢，一般不能采用正火工艺。

（V）

17．钢在加热时，往往在600℃以上才开始发生氧化现象。

（x）

18．钢中的杂质元素中，硫使钢产生热脆性，磷使钢产生冷脆性，因而硫、磷是有害元素。

（V）

19．退火与回火都可以消除钢中的应力，所以在生产中可以通用。

（x）

20．淬火过程中常用的冷却介质是水、油、盐和碱水溶液。

（x）

21．碳素工具钢的含碳量都在0．7％以上，而且都是优质钢。

（V）

22．拉伸试验可以测定金属材料的弹性、强度和塑性等多项指标。

（V）

23．材料的伸长率、断面收缩率数值越大表明其塑性越好。

（v）

24．洛氏硬度值是根据压头压入被测定材料的深度来确定的。

（v）

25．T12钢的含碳量为12％。

（x）

26．硫是碳钢中的有益元素，它能使钢的脆性下降。

（x）

27．高碳钢的质量优于中碳钢，中碳钢的质量优于低碳钢。

（x）

28．碳素工具钢的含碳量一般都大于0．7％。

（v）

30．40钢与40Cr钢的含碳量基本相同，性能和用途也一样。

（x）

31．除Fe和C外还舍有其他元素的钢就是合金钢。

（x）

32．GCrl5钢是滚动轴承钢，但又可制造量具、刀具和冷冲模具等。

（v）

34．合金工具钢都是高级优质钢。

（x）

36．Q295是低合金结构钢。

（x）

37．合金调质钢的综合力学性能高于碳素调质钢。

（V）

39．机械零件和工具在使用时的应力只有限制在屈服点范围内，才能安全可靠。

（x）

41．T12A钢按质量分类属于优质钢。

（x）

42．正火是将钢加热到再结晶温度，保温一段时间，然后在空气中冷却的热处理工艺。

（V）

43．有些钢件经退火或正火后，能满足工艺要求，但还要进行一次最终热处理。

（v）

二选择题

1．60Si2Mn的含碳量是（A）。

A．0．6％B．6％C．60％

2．_______工业用的金属材料可分为（A）两大类。

A．黑色金属和有色金属B．铁和铁合金C．钢和铸铁

3．强度的大小可用（A）表示。

A．应力B．内力C．屈服点

4．布氏硬度的符号用（B）表示。

A．HRA或HRBB．HBS或HBWC．HBS或HV

5．钢中最常见的杂质有S、Mn、Si、P等，其中（C）是有益元素。

A．S和MnB.P和SiC．Si和Mn

6．在刀具材料中，制造各种结构复杂的刀具应选用（C）。

A．碳素工具钢B．合金工具钢C．高速工具钢

8．为了消除中碳钢焊接件的焊接应力，一般要进行（C）。

A．完全退火B．正火C．去应力退火

9．金属材料在外力作用时，对变形和破裂的抵抗能力称为（C）。

A．塑性B．硬度C．强度

10．金属材料的在外力作用下产生塑性变形而不破裂的能力称为（B）。

A．弹性B．塑性C．韧性

11．抗拉强度的表示符号为（B）。

A．σeB．σbC．σ-1

12．08F钢中，08表示其平均含碳量为（A）

A，0．08％B．0．8％C．8%

13．在下列3种钢中，（C）的弹性最好

A．T10钢B．20钢C．65Mn

14．合金结构钢的钢号是（A）。

A．65MnB．30CrNi3C．65T8A

15．作为普通渗碳零件应选用（A）。

A．20钢B．40CrC．55钢

16．材料的（B）越好，则可锻性越好。

A．强度B．塑性C．硬度

17．3Crl3Mo是（C）钢。

A．合金结构钢B．合金工具钢C．不锈钢

18．机床主轴常用（B）材料制作。

A．1Crl8Ni9B．40CrC．GCrl5

19．用拉伸试验可测定材料的（A）性能指标。

A．强度B．硬度C．韧性

20．金属材料在（C）试验力作用下对破裂的抵抗能力称为韧性。

A．剪切B．循环C．冲击

21．通常硬度在（A）范围内的金属材料可加工性能最好。

A．160～230HBSB．90—230HBSC．200～300HBS

22．45钢按碳的含量分类属于（A）钢。

A．中碳B．高碳C．低碳

23．（C）按用途可分为工程用钢和机器零件用钢两类。

A．高速钢B．合金调质钢C．合金结构钢

24．Crl2钢按用途分类为（B）钢。

A．碳素工具钢B．合金工具钢C．不锈钢

25．（C）的主要特点是在高温下仍能保持与常温相似的强度。

A．耐磨钢B．不锈钢C．热强钢

26．最常用的滚动轴承钢是GCrl5，其铬的含量为（A）。

A．1．5％B．15％C．0．15％

三简答题

1．渗碳的目的是什么?

提高钢表面的含碳量，并通过热处理获得高的表面硬度和耐磨性，以提高钢的抗疲劳性能。

而心部仍具有较好的强度和韧性。

2．什么是工艺性能?

工艺性能包括哪些内容?

金属材料对某些加工工艺的适应性称为工艺性能。

它包括铸造性能、锻压性能、焊接性能、热处理性能、切削加工性能。

3．硫、磷元素的含量为什么在碳钢中要严格地控制?

而在易切削钢中又要适当地提高？

硫、磷是有害元素，含硫多了会使钢产生热脆，含磷多了使钢产生冷脆，但在易切削钢中多加些硫、磷可改善切削加工性，使切屑易断。

4．什么是合金钢?

合金钢有哪些优越性?

在碳钢中有目的地加入一些合金元素所获得的钢种叫合金钢。

与碳钢相比，它具有良好的热处理性能、优良的综合力学性能及某些特殊的物理化学性能。

5、下列零件或工具用何种碳钢制造及用何种热处理方法并简述为什么？

⑴手锯锯条

（2）普通螺钉（3）车床主轴

手锯锯条：

碳素工具钢T9/T10/T11,淬火+低温回火，目的是降低淬火应力，提高工件韧性，保证淬火后的高硬度和高耐磨性。

普通螺钉：

普通碳素结构钢，Q235,一般不用热处理。

车床主轴：

优质碳素结构钢，45等，淬火+高温回火（调质处理），目的是得到回火索氏体组织，它的综合机械性能最好，即强度、塑性和韧性都比较好。

6、下列钢号各代表什么钢？

⑴9SiCr⑵GCr15⑶60Si2Mn⑷40Cr⑸16Mn⑹T10A⑺20CrMnTi⑻W18Cr4V⑼Cr12MoV⑽5CrMnMo

⑴9SiCr—低合金刃具钢⑵GCr15—滚动轴承钢⑶60Si2Mn—弹簧钢⑷40Cr—调质钢⑸16Mn—低合金高强钢⑹T10A—优质碳素工具钢⑺20CrMnTi—渗碳钢⑻W18Cr4V—高速钢⑼Cr12MoV—冷作模具钢⑽5CrMnMo—热作模具钢

四填空题

1、在立方晶系中，{120}晶面族共有（12）个，其中平行于Z轴的晶面是（120）、（210）、（120）、（210）。

2、晶格常数为a的面心立方晶胞，其原子数为（4），原子半径为（），配位数为（12），致密度为（74%）。

3、实际晶体强度远远低于理论强度的原因，是由于实际晶体中存在大量的（晶体缺陷）。

4、金属的塑性变形是借（位错）的不断增殖和运动来进行的。

5、固溶体合金中产生晶内偏析的原因是（冷却速度快）。

6、铁素体是（碳）在（α-Fe）中的（间隙）固溶体，其晶体结构为（体心立方结构）；马氏体是（碳）在（α-Fe）中的（过饱和间隙）固溶体，其晶体结构为（体心正方晶体结构）。

钢中马氏体组织形态有两种基本类型，即（板条状）马氏体和（针片状）马氏体。

7、（淬火+高温回火）的热处理工艺称为调质，调质后的组织为（回火索氏体），性能特点是具有良好的（综合机械性能）。

8、属干珠光体类型的组织有三种，它们的机械性能是有差别的，其原因是（片层间距不同）。

根据金属学的观点，冷、热加工的区分应以金属的（再结晶温度）为界限。

9、随着冷加工变形量的增大，硬度和强度升高，塑性和韧性下降的现象称为（加工硬化），这种现象可通过（再结晶退火）加以消除。

10、某小零件本应用T12钢制造，但错用了45钢，淬火沿用了T12钢的工艺，则淬火后组织为（铁素体+马氏体+残余奥氏体），硬度（降低）。

11、在T12A、Q235、45、T8、60、CrWMn几种钢中，淬透性较好的两种钢是（CrWMn）和（T8），淬硬性较好的两种钢是（T12A）和（CrWMn）。

12、通常利用（等温）淬火获得以下贝氏体为主的组织。

13、在体心立方晶格中，原子密度最大的晶面是（{110}），有（6）个，原子密度最大的晶向是（<111>），

有

（2）个，因此其滑移系数目为（12）；在面心立方晶格中，原子密度最大的晶面是（{110}），有（4）个，原子密度最大的晶向是（<110>），有（3）个，因此其滑移系数目为（12）。

两者比较，具有（面心立方）晶格的金属塑性较好，其原因是（面心立方晶格的滑移面上最密晶向比体心立方晶格多）。

14、用45钢制造的机床传动齿轮，预先热处理应采用（调质）处理，使其整体获得（回火索氏体）组织；而最终热处理应采用（渗碳）处理，使其表面获得（马氏体）组织，以满足使用要求。

15、共析成分的过冷奥氏体冷却到C曲线鼻尖以上温度（Ar1—550℃）等温时，发生（珠光体）转变；过冷到C曲线鼻尖以下、Ms点以上温度等温时，发生（贝氏体）转变；过冷到Ms点以下温度时，发生

（马氏体）转变。

16、为获得良好的切削加工性，过共析钢的预先热处理采用（正火），若钢中有严重的网状碳化物，则应先进行（正火），再进行（球化退火），以获得（球状珠光体）组织。

17、有一钢试样，在金相显微镜下观察，金相组织中铁素体面积约占50％，其余为珠光体，则该钢的钢号为（39）。

18、一般认为，当钢的硬度为（170～250）HB时，其切削性能最佳，为此，在选用预先热处理时，低碳钢应采用（正火）；中碳钢应采用（完全退火）；高碳钢应采用（球化退火）。

19、钢的组织特点是：

高温组织为（奥氏体），具有良好的（塑性）。

20、低碳钢渗碳后缓冷到室温的渗层组织，最外层应是（珠光体+二次渗碳体）层，中间是（珠光体）层，再往里是（铁素体+珠光体）层。

21、目前生产上，在选择淬火冷却介质时，通常是碳钢零件淬（水类介质），合金钢零件淬（油类介质）。

22、一块纯铁在912°C发生α-Fe→γ-Fe转变时，体积将减小。

23、在面心立方晶格中，原子密度最大的晶向是〈110〉。

24、按几何形态特征分，晶体中的缺陷分为点缺陷、线缺陷、面缺陷三类。

25、滑移的本质是位错的运动。

26、用显微镜观察某亚共析钢，估计其中