金相技能竞赛预赛复习题.docx

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金相技能竞赛预赛复习题

金相技能竞赛复习题

第一部分

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。

（×）

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。

（√）

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。

（√）

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。

（×）

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：

_______、_________和_________。

【体心立方、面心立方、密排六方】

2金属结晶是由_____和_________两个基本过程组成的。

生核和晶核长大

3根据溶质原子在溶剂晶格中的位置，固溶体可分为_______和________两类。

【置换固溶体和间隙固溶体】

4在加热过程中，奥氏体的形成过程可分为：

________、_______、_______和_______等四个步骤。

【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】

5贝氏体组织形态的基本类型有_________、_________和_________。

【上贝氏体、下贝氏体、粒状贝氏体】

6回火的目的是_________、_________、和_________。

【.减小应力降低脆性、获得优良综合机械性能、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_____，所以合金钢热处理时的保温时间比碳钢_____。

【慢、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_________、_________和_________三个阶段。

【回复、再结晶和晶粒长大】

10淬火加热时造成奥氏体晶粒显著粗化的现象，称为______。

这种钢淬火后，马氏体针_____，韧性显著_____。

【过热，粗大，下降】

11碳素钢是指碳含量小于_______并含有常规杂质元素_______等的铁碳合金。

【2.11%,Si、Mn、P、S】

12Fe-Fe3C相图中的共析点的含碳量为_______，相对应的温度是________。

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____________。

15S在钢中的作用是使钢产生_____性；P在钢中的作用是使钢产生_____性。

16球铁中球化正常区常呈_____；石墨飘浮区常呈_____。

【银灰色，灰黑色】

17所谓淬透层深度即为从淬火的表面马氏体层到_________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_________、_________和_________。

【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_________和_________。

【马氏体针叶长度和屈氏体】

21有效硬化层的深度是以_____________的垂直距离并规定采用__________的试验力。

【从零件表面测到维氏硬度550HV1、9.807（1kgf）】

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_______铸铁。

.白口铸铁

2345钢的含碳量为_______。

24促进铸铁石墨化的元素是_______。

25球墨铸铁正火后可获得的基体组织是________。

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_________。

28弹簧钢因淬火加热温度偏低，组织中会出现_______。

淬火冷却不足会出现_______体或________体。

铁素体、贝氏体或屈氏体

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_________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________钢。

高合金钢

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_______，所以通常要三次回火，以达到理想的硬化效果。

残余奥氏体

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_____是不允许存在的缺陷（任选一种填入）白点

46按GB224—87标准规定钢的脱碳层深度测定方法有_______、_______和_______，日常脱碳层测定中以_______为主。

金相法、硬度法、测定碳含量法，金相法

47非金属夹杂物对钢的危害程度是与夹杂物______、_________、_______、________和__________等有关。

类型，大小，数量，形态，分布

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_________的圆柱体，或_________的长方体。

一般为Φ12mm，高10mm的圆柱形或12×12×10（mm）的正方体

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________、________、________、________等四部分组成。

.机座、载物台、荷重机构、光学系统

58从零件上截取试样时需注意不能产生_________使试样的组织发生变化。

变形或受热

59磷共晶为Fe3P与_________或_______形成的共晶组织。

奥氏体、渗碳体

60碳素铸钢铸态组织的特点为____________和___________。

.晶粒粗大、组织不均匀

61钢中加入合金元素的目的是①______________，②_____________，③_____________。

提高机械性能、改善热处理工艺性能、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：

______、______和______。

铁素体、渗碳体和珠光体

63钢过烧时的基本显微特征是：

________或________。

.沿晶氧化或沿晶熔化

64在钢中，碳溶于________和________中所形成的间隙式固溶体，分别称为______和_____α-Fe和γ-Fe，分别称为铁素体和奥氏体

65钢的CCT图适用于________条件下判断钢的组织，而TTT图则适用于________条件下判断钢的组织。

连续冷却，等温冷却

66钢中的V、Ti等合金元素因能沿奥氏体________形成稳定的________。

故在加热时具有________奥氏体晶粒长大的作用。

晶界，碳化物，阻止

69一般钢中存在的非金属夹杂物是指________、________、________和________等四大类。

氧化物、硫化物、硅酸盐和氮化物四大类

70拉伸圆试样横截面直径的测量规定在__________及___________处两个相互垂直的方向上各测一次，取其_______并选用三处测得的直径。

标距两端及中间、算术平均值、最小值

三选择题

1珠光体是一种__3___。

（①固溶体；②化合物；③机械混合物）

2调质处理即是___3__。

（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_______。

（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___2__。

（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__。

（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__2___。

（①明场；②暗场；③偏振干涉）；观察结果硫化物_1____，硅酸盐__3___，氧化铁__2___。

（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_2____。

钢材经调质后的断口呈____1_。

（①纤维状；②瓷状；③结晶状）

8断口检验是_12____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___2__晶粒度（①铁素体；②奥氏体；③马氏体），试样先经过___31__（①退火；②正火；③淬火）。

这种显露晶粒度的方法适合___1______。

（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___2______。

（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___。

（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）

13金相试样是__1___。

（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）

16在用光学显微镜观察试样时，物镜的选用应_____2___。

（①从高倍到低倍；②从低倍到高倍；③随意）

18在断口观察中很少采用光学金相显微镜，是由于__2______。

（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：

___4__（①回火；②正火；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：

___4___（①退火；②正火；③淬火；④调质）

21亚共析钢中严重的带状组织可用______3______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：

__12___（①珠光体；②索氏体；③屈氏体）

26淬透性是指：

_2____（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：

__2___（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____（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_______2_____。

（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___。

（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）

四计算/问答题

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。

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。

6合金钢为什么需要较长的加热保温时间？

10钢的奥氏体晶粒度测定举出三种显示方法，说明各适用于什么钢种的测定？

晶粒度的评定方法有哪几种？

11金相试样选取的原则是什么？

怎样截取？

应注意些什么？

12金相显微镜的一般调整包括哪些项目？

如何调整？

16碳素结构钢经淬火后，为什么有时会在晶界上出现屈氏体，其特征如何？

17亚共析钢带状组织的形成原因。

20计算含0.77%C的共析钢平衡冷却到室温时，珠光体中的铁素体和渗碳体的相对百分含量。

21以高速钢为例，说明什么叫二次硬化现象及其产生原因。

22有时在灰铸铁的金相检验中，为什么要检查共晶团数目。

24在碳钢中出现的网状铁素体和网状渗碳体可用哪几种方法进行鉴别？

25布氏硬度试验的基本原理。

第一部分参考答案

一.是非题

1.（-）2.（+）3.（-）4.（-）5.（-）6.（+）7.（+）8.（-）9.（+）10.（+）11.（+）12（+）13.（+）14.（+）15.（-）16.（+）17.（-）19.（-）20.（+）21.（+）22.（-）23.（-）24.（+）25.（-）26.（+）27.（+）33.（+）34.（-）35.（-）36.（-）37.（+）41.（+）42.（-）43.（-）44.（+）45.（-）46.（-）47.（+）48.（-）49.（-）50.（+）51.（-）55.（+）56.（-）57.（+）58.（-）

二.填空题

1.体心立方、面心立方、密排六方2.生核和晶核长大3.置换固溶体和间隙固溶体4.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5.上贝氏体、下贝氏体、粒状贝氏体6.减小应力降低脆性、获得优良综合机械性能、稳定组织和尺寸7.慢、长8.表面细晶粒区、次表层柱状晶区、中心等轴晶区9.回复、再结晶和晶粒长大10.过热，粗大，下降11.2.11%,Si、Mn、P、S13.球墨铸铁16.银灰色，灰黑色18.枝晶偏析19.游离渗碳体、带状组织和魏氏组织20.马氏体针叶长度和屈氏体21.从零件表面测到维氏硬度550HV1、9.807（1kgf）22.白口铸铁26.0.1%～0.25%27.0.30%～0.50%28.铁素体、贝氏体或屈氏体29.细粒状珠光体30.0.90%31.马氏体针叶长度32.高合金钢33.淬火马氏体、粒状碳化物、残余奥氏体34.淬火晶粒度35.球化退火、淬火、回火36.回火索氏体37.淬火加热温度偏低38.残余奥氏体44.酸浸试验、断口检验、硫印试验45.白点46.金相法、硬度法、测定碳含量法，金相法47.类型，大小，数量，形态，分布49.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50.一般为Φ12mm，高10mm的圆柱形或12×12×10（mm）的正方体51.氧化铝、氧化镁、氧化铬、金刚石研磨膏52.化学法、电解法、着色法53.消色差物镜，复消色差物镜，平面消色差物镜54.机座、载物台、荷重机构、光学系统58.变形或受热59.奥氏体、渗碳体60.晶粒粗大、组织不均匀61.提高机械性能、改善热处理工艺性能、获得特殊的物理及化学性能62.铁素体、渗碳体和珠光体63.沿晶氧化或沿晶熔化64.α-Fe和γ-Fe，分别称为铁素体和奥氏体65.连续冷却，等温冷却66.晶界，碳化物，阻止69.氧化物、硫化物、硅酸盐和氮化物四大类70.标距两端及中间、算术平均值、最小值

三.选择题

1.③2.③3.①4.②5.①6.②①③②7.②①8.①②9.②③①10.②11.①12.①13.①14.①15.③16.②17.③18.②19.④20.④21.③22.①②23②③⑤24.①③⑤⑥25.①26.②27.②28.①29.②30.①.

四.问答题

2.答：

该题的答案请参考有关资料。

5.答：

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.答：

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。

10.答：

（1）渗碳法：

适用于渗碳钢的奥氏体晶粒度的测定。

（2）氧化法：

适用于不含硼、铝的合金结构钢和碳钢的奥氏体晶粒测定。

（3）晶粒边界腐蚀法：

适合任何钢种的奥氏体晶粒度的测定。

11.答：

（1）金相试样的选取原则金相试样的选取部位必须具有代表性，所以必须按标准和有关规定取样。

无论常规检验和失效分析，均同。

（2）检验面的选取根据检验目的内容确定检验面。

1）横向截面主要用以检验表面缺陷、表面热处理情况，碳化物网络、晶粒度等。

2）纵向截面主要用以检验非金属夹杂物、锻轧冷变形程度、晶粒拉长的程度、鉴定钢的带状组织及热处理后带状组织的消除效果。

（3）金相试样截取方法

1）软金属材料一般用锯、机床、砂轮切割截取。

2）硬而脆的材料可用敲断、击碎成合适的金相试样。

3）硬而韧的材料可用砂轮切割机、氧乙炔焰截取，也可用电火花线切割截取。

（4）截取金相试样的注意事项

1）不允许试样产生范性变形。

2）不允许因受热而引起金相组织发生变化。

12.答：

金相显微镜的一般调整包括：

光源调整，孔径光栏调整，显微镜镜筒长度调整。

（1）孔径光栏的调整：

首先要把孔径光栏调到光轴的中心从目镜镜筒内观看孔径光栏的象和物镜后透镜孔径同心。

孔径光栏的大小，以使象清晰、无浮雕，晶界无变形无弯曲为度，光强以使人眼舒适为宜。

（2）视场光栏的调整：

显微镜调焦后，先缩小视场光栏然后再调大，使其正好包围整个视场，也可调到刚好包围将要观察的某一局部组织。

（3）显微镜镜筒长度的调整：

物镜的象差是按一定的镜筒长度加以校正的，不同焦距的物镜，光学镜筒长度是不同的，机械镜筒长度不同的显微镜都有规定，只有这样才能使物镜到最佳状态，不同显微镜的物镜、目镜都不能互换使用。

显微镜出厂时，物镜、目镜已调到最佳状态，我们用时无须调整，千万要记住。

16.答：

碳素结构钢属于中碳钢，其淬透性较差。

当工件直径较大时，则会在晶界处先析出屈氏体，呈团状。

由于屈氏体团状组织为极细的渗碳体和铁素体的机械混合物，较易受浸蚀而呈黑色。

17.答：

主要是由于钢中夹杂物的影响。

钢材在热加工时，其中大部分夹杂物按照压延方向作塑性变形；当温度降低时，由于铁素体晶体依附着这些夹杂物生长，故构成了带状组织。

磷的偏析也是影响因素之一。

因此，夹杂物、偏析是形成带状组织的内因，而形变延伸是外因。

20.解：

已知共析钢平衡冷却至室温时的组织为珠光体，现令其中的铁素体与渗碳体的相对百分含量分别为WF及WFe3C，则按杠杆定律可算得：

WFe3C=100-WF≈11.43%

21.答：

由于淬火后的高速钢组织中，通常含有30%左右有AR（其余为马氏体+碳化物），所以梗度并未达至最高值；倘若把它在适温度（例如W18Cr4V钢在550～570℃）回火时，由于从马氏体中析出了可以产生弥散硬化作用的弥散碳化物，以及在回火后的冷却过程中，大部分的AR→M，使硬度不仅不降低，反而会明显提高，热处理上称这种现象（只出现在某高合金工具钢中）为二次硬化现象。

高速钢