工程材料及成形公益基础试题

工程材料及成形公益基础试题

　　篇一：工程材料及成型技术基础考试题目

　　一、填空

　　1、 常见的金属晶体结构：、

　　2、 晶体缺陷可分为：。

　　3、 点缺陷包括：、、。

　　线缺陷包括：位错。位错的最基本的形式是：刃型位错、螺型位错。

　　面缺陷包括：晶界、亚晶界。

　　4、合金的相结构可分为：

　　5、弹性极限： 屈服极限： 抗拉强度 ：b 弹性模量：

　　6、低碳钢的应力应变曲线有四个变化阶段：、颈缩阶段。

　　7、洛氏硬度HRC 压印头类型： 、总压力：

　　8、疲劳强度表示材料经无数次交变载荷作用而不致引起断裂的最大应力值。

　　9、冲击韧度用在冲击力作用下材料破坏时单位面积所吸收的能量来表示。

　　10、过冷度影响金属结晶时的 和。

　　11、以纯铁为例 α – Fe

　　γ – Fe、δ – Fe为12、热处理中，冷却方式有两种，一是连续冷却，二是等温冷却。

　　13、单晶体的塑性变形主要通过 滑移 和 孪生 两种方式进行。

　　14、利用再结晶退火消除加工硬化现象。

　　15、冷变形金属在加热时的组织和性能发生变化、将依次发生、和

　　16、普通热处理分为：退火、正火、淬火、回火。

　　17、退火可分为:完全退火、球化退火、扩撒退火、去应力退火。

　　18、调质钢 含碳量一般为中碳、热处理为淬火+高温回火。

　　19高速钢的淬火温度一般不超过1300℃、高速钢的淬火后经550~570℃三次回火。

　　三次回火的目的：提高耐回火性，为钢获得高硬度和高热硬性提供了保证。

　　高速钢的淬火回火后的组织是：回火马氏体、合金碳化物、少量残余奥氏体。

　　20、铸铁的分类及牌号表示方法。P142

　　二、名词解释

　　1、点缺陷：是一种在三维空间各个方向上尺寸都很小，尺寸范围约为一个或几个原子间距的缺陷。包括空位、间隙原子、置换原子等。

　　2、线缺陷：是指三维空间中在两维方向上尺寸较小，在另一维方向尺寸相对较大的缺陷。属于这类型缺陷的主要是各种类型的位错。

　　3、面缺陷：是指三维空间中在一维方向上尺寸很小，另外两维方向上尺寸很大的缺陷。常见的面缺陷是金属中的晶界、亚晶界。

　　4的物理部分。

　　5、同素异构转变：同种金属体材料中，不同类型晶体结构之间的转变称为同素异构转变。

　　6、匀晶相图：两组元在液态和固态中均为无限互溶最后形成单相固溶体的相图称为匀晶相

　　图。如Cu—Au、Au—Ag、Fe—Cr和W—Mo等合金系相图都是匀晶相图。

　　（L→α）

　　7、共晶相图 ：两组元在液态无限互溶，在固态有限溶解（或不溶），并在结晶时发生共晶

　　转变所构成的相图称为二元 共晶相图。（L→α+β）

　　8、包晶相图：两组元在液态下无限互溶，在固态有限溶解，并在结晶时发生包晶转变的相

　　图，称为包晶相图。（L+α→β）

　　9、冷作硬化：金属经过冷态下的塑性变形后其性能发生很大的变化，最明显的特点是强度

　　随变形程度的增大而大为提高，其塑性却随之有较大的降低，这种现象称为

　　形变强化。（加工硬化、冷作硬化）

　　10、热处理：是金属材料在固态下，通过适当的方式进行加热、保温和冷却，改变材料内部

　　组织结构，从而改善材料性能的一种工艺方法，也称之为金属材料的改性处

　　理。

　　11、退火：是将钢加热到预定温度，保温一定时间后缓慢冷却（通常随炉冷却），获得接近

　　于平衡组织的热处理工艺。

　　12、正火：正火是将钢加热到Ac3（亚共析钢）或Accm（共析钢和过共析钢）以上30~50℃，

　　保温适当时间后在静止空气中冷却的热处理工艺。

　　13、淬火：是将钢加热到Ac3或Ac1以上30~ 50℃，经过保温后在冷却介质中迅速冷却的

　　热处理工艺。

　　14、回火；就是把经过淬火的零件重新加热到低于Ac1的某一温度,适当保温后，冷却的室

　　温的热处理工艺。

　　15、调质处理：淬火和高温回火相结合的热处理方法称为调质处理。

　　16、铸造：是将液态金属或合金浇注到与零件的形状，尺寸相适应的铸型内，待其冷却凝固

　　后，获得毛坯或零件的方法。

　　17、塑性加工：利用金属材料在外力作用下所产生的塑性变形，获得所需产品的加工方法称

　　为塑性加工。

　　18、焊接：是一种永久性连接金属材料的工艺方法，焊接过程的实质是利用加热或加压等手

　　段，借助金属原子的结合与扩散作用，使分离的金属材料牢固地连接起来。

　　三、问答题

　　1、晶粒大小如何控制？

　　答：方法有三种①增加过冷度②变质处理③机械振动、超声波振动、电磁搅拌等。

　　2、过冷奥氏体的转变可分为哪几种基本类型？各种类型的组织分别是什么？

　　答：过冷奥氏体的转变可分三种

　　①珠光体型转变（扩撒型转变）：普通片状珠光体(P)、索氏体(S)、托氏体（T）。

　　②贝氏体型转变（过渡型或半扩撒型转变）：上贝氏体（B上）、下贝氏体（B下）。

　　③马氏体型转变（无扩撒型转变）：板条状马氏体、片状马氏体。（钢中出现何种形态的马氏体主要取决于含碳量）

　　3、 球化退火的定义及主要适用于什么情况，主要目的是什么？

　　答：（1）球化退火是将钢加热到Ac1以上10~30℃，保温较长时间后以及其缓慢的速度冷却

　　到600℃以下，再出炉空冷的热处理工艺。

　　（2）主要适用于共析和过共析钢及合金工具钢的退火，使钢中的网状二次渗碳体和珠光体

　　中的片状渗碳体球化，降低材料硬度，改切削加工

　　性能，并可减小最终淬火变形和开裂，为以后的热处理做准备。

　　（3）目的是为了使珠光体中的渗碳体变为球状，降低硬度，提高塑性，大大有利于冷拔、

　　冷冲压等冷变形加工。

　　4、 亚共析钢和过共析钢淬火温度为什么不能过高又为什么不能过低？

　　答：（1）亚共析钢的淬火温度为Ac3+（30-50）℃。淬火后的组织为均匀细小的马氏体。

　　如果加热温度过高，将导致马氏体晶粒粗大并引起工件变形;如果加热温度过低（< Ac3），淬火组织为马氏体和铁素体，严重影响淬火钢的整体性能，造成强度和硬度不足。

　　（2）过共析钢的淬火温度为Ac1+（30-50）℃。淬火后的组织为均匀细小的马氏体和粒

　　状二次渗碳体，有利于增加钢的硬度和耐磨性。如果加热温度过高，则二次渗碳体将全部溶入奥氏体，使马氏体转变温度降低，淬火组织中残余奥氏体增多，而粒状渗碳体减少，使钢的硬度和耐磨性降低，并增加变形和开裂的倾向。

　　5、 铸铁性能特点？

　　答：（1）力学性能低，铸铁的抗拉强度和塑性都较低，这是由于石墨对钢基体的割裂作用和

　　所引用的应力集中效应造成。

　　（2）耐磨性和消振性好，是因为铸铁中的石墨有利于润滑及贮油。

　　（3）工艺性能好，由于铸铁含碳量高，接近共晶成分，熔点比钢低，因而铸铁流动性好。

　　6、指出下列合金钢的类型、用途、碳和合金元素的主要作用及热处理特点？

　　（1） 40CrNiMo;（2）60Si2Mn;（3）9SiCr;（4）65Mn.

　　答：（1） 40CrNiMo 类型：调质钢；用途：齿轮

　　C：中碳 大多在0.4%左右；含碳过低影响钢的强度，过高则刃性不足。 Cr、Ni：提高淬透性，耐回火性，强化基体，提高屈强比。

　　Mo：阻止第二类回火脆性。

　　热处理特点：采用调质处理，将淬火和高温回火相结合的热处理方法，

　　处理后的组织为回火索氏体，具有良好的综合力学性能。

　　（2）60Si2Mn类型：弹簧钢；用途：机车板簧、测力弹簧等

　　C：中高碳（0.45%~0.85%）含碳量过高时，塑性、韧性降低，疲劳强度下降。

　　Si、Mn：提高淬透性，耐回火性，强化基体，提高屈强比。

　　热处理特点：淬火加中温回火，处理后的组织为回火托氏体。具有高高弹性

　　极限、屈服点和屈强比，并具有足够的韧性。

　　（3）9SiCr类型：合金工具钢； 用途：板牙、丝锥、绞刀、搓丝板、冷冲模

　　C：高碳 （0.65%~1.35%）保证高硬度和高耐磨性，若要兼顾耐冲击性能，

　　含碳量取下限；若要强调耐磨性则含碳量取上限。

　　Si、Cr：可提高钢的淬透性和耐回火性，强化铁素体。

　　热处理特点：正常淬火加低温回火，热处理后的组织为回火马氏体、未溶碳化

　　物和残余奥氏体。具有高硬度、高耐磨性和一定的韧性。

　　（4）65Mn 类型：弹簧钢 用途：弹簧、阀簧

　　C：中高碳（0.45%~0.85%）含碳量过高时，塑性、韧性降低，疲劳强度下降。

　　Mn：提高淬透性，耐回火性，强化基体，提高屈强比。

　　热处理特点：淬火加中温回火，处理后的组织为回火托氏体。具有高高弹性

　　极限、屈服点和屈强比，并具有足够的韧性。

　　7、 P160 （6-5）热处理工序的主要作用？指出最终组织是什么？

　　杆类零件加工工艺路线：下料→锻造→退火→机加工→淬火+高温回火→机加工

　　答：退火的目的是为了改善锻造组织，细化晶粒；降低硬度，便于切削加工，为调质处理作

　　组织准备。

　　在840+10℃加热，油淬，经（540+10℃）回火（水冷）防止第二次回火脆性； 其组织为回火索氏体；硬度为30~80HRC。

　　四、看图回答问题

　　1、铁碳合金相图P46

　　（1）、五个重要的成份点:

　　P：0.0218%、碳在α – Fe中的最大溶解度；

　　S：0.77%、共析点；

　　E：2.11%、碳在γ – Fe中的最大溶解度；

　　C：4.3%、共晶点；

　　K：6.69%渗碳体。

　　（2）、四条重要的线: ECF:共晶线ES：Acm线 GS：A3线

　　PSK: 共析线又称A1线PQ：碳在铁素铁中的固溶线

　　（3）、三个重要转变: 包晶转变反应式：L+δ——A

　　共晶转变反应式：L——A+ Fe3C

　　共析转变反应式：A——F + Fe3C

　　（4）、二个重要温度:ECF 1148 ℃ 、PSK727 ℃ 。

　　（5）、公式：F + Fe3C → P (珠光体)

　　A + Fe3C →Ld(高温莱氏体)

　　2、共析碳钢连续冷却转变P57（图2.45）

　　V1 炉冷 P

　　V2 空冷 S

　　V3 油冷 T+M+A

　　V4 水冷 M+A

　　3、 各种淬火方法示意P81（图4.10）

　　1— 单介质淬火法

　　2— 双介质淬火法

　　3— 马氏体分级淬火方法

　　4— 贝氏体等温淬火法

　　4、铸铁壁之间避免锐角连接

　　不合理 合理

　　5、铸件壁或筋的连接形式

　　6、尽量避免锥面或斜面结构

　　篇二：工程材料及成型技术基础(吕广庶_张元明_著)_课后习题答案

　　第一章金属的晶体结构与结晶

　　1．解释下列名词

　　点缺陷，线缺陷，面缺陷，亚晶粒，亚晶界，刃型位错，单晶体，多晶体， 过冷度，自发形核，非自发形核，变质处理，变质剂。

　　答：点缺陷：原子排列不规则的区域在空间三个方向尺寸都很小，主要指空位

　　间隙原子、置换原子等。

　　线缺陷：原子排列的不规则区域在空间一个方向上的尺寸很大，而在其余两个方向

　　上的尺寸很小。如位错。

　　面缺陷：原子排列不规则的区域在空间两个方向上的尺寸很大，而另一方

　　向上的尺寸很小。如晶界和亚晶界。

　　亚晶粒：在多晶体的每一个晶粒内，晶格位向也并非完全一致，而是存在

　　着许多尺寸很小、位向差很小的小晶块，它们相互镶嵌而成晶粒，称亚晶粒。

　　亚晶界：两相邻亚晶粒间的边界称为亚晶界。

　　刃型位错：位错可认为是晶格中一部分晶体相对于另一部分晶体的局部滑

　　移而造成。滑移部分与未滑移部分的交界线即为位错线。如果

　　相对滑移的结果上半部分多出一半原子面，多余半原子面的边

　　缘好像插入晶体中的一把刀的刃口，故称“刃型位错”。

　　单晶体：如果一块晶体，其内部的晶格位向完全一致，则称这块晶体为单

　　晶体。

　　多晶体：由多种晶粒组成的晶体结构称为“多晶体”。

　　过冷度：实际结晶温度与理论结晶温度之差称为过冷度。

　　自发形核：在一定条件下，从液态金属中直接产生，原子呈规则排列的结

　　晶核心。

　　非自发形核：是液态金属依附在一些未溶颗粒表面所形成的晶核。

　　变质处理：在液态金属结晶前，特意加入某些难熔固态颗粒，造成大量可

　　以成为非自发晶核的固态质点，使结晶时的晶核数目大大增

　　加，从而提高了形核率，细化晶粒，这种处理方法即为变质处

　　理。

　　变质剂：在浇注前所加入的难熔杂质称为变质剂。

　　2.常见的金属晶体结构有哪几种？α-Fe 、γ- Fe 、Al 、Cu 、Ni 、 Pb 、 Cr 、 V 、Mg、Zn 各属何种晶体结构？

　　答：常见金属晶体结构：体心立方晶格、面心立方晶格、密排六方晶格；

　　α－Fe、Cr、V属于体心立方晶格；

　　γ－Fe 、Al、Cu、Ni、Pb属于面心立方晶格；

　　Mg、Zn属于密排六方晶格；

　　3.配位数和致密度可以用来说明哪些问题？

　　答：用来说明晶体中原子排列的紧密程度。晶体中配位数和致密度越大，则晶

　　体中原子排列越紧密。

　　4.晶面指数和晶向指数有什么不同？

　　答：晶向是指晶格中各种原子列的位向，用晶向指数来表示，形式为uvw；

　　晶面是指晶格中不同方位上的原子面，用晶面指数来表示，形式为hkl。

　　5.实际晶体中的点缺陷，线缺陷和面缺陷对金属性能有何影响？

　　答：如果金属中无晶体缺陷时，通过理论计算具有极高的强度，随着晶体中缺

　　陷的增加，金属的强度迅速下降，当缺陷增加到一定值后，金属的强度又随晶体缺陷的增加而增加。因此，无论点缺陷，线缺陷和面缺陷都会造成晶格崎变，从而使晶体强度增加。同时晶体缺陷的存在还会增加金属的电阻，降低金属的抗腐蚀性能。

　　6.为何单晶体具有各向异性，而多晶体在一般情况下不显示出各向异性？ 答：因为单晶体内各个方向上原子排列密度不同，造成原子间结合力不同，

　　因而表现出各向异性；而多晶体是由很多个单晶体所组成，它在各个方向上的力相互抵消平衡，因而表现各向同性。

　　7.过冷度与冷却速度有何关系？它对金属结晶过程有何影响？对铸件晶粒大小有何影响？

　　答：①冷却速度越大，则过冷度也越大。②随着冷却速度的增大，则晶体内形

　　核率和长大速度都加快，加速结晶过程的进行，但当冷速达到一定值以后则结晶过程将减慢，因为这时原子的扩散能力减弱。③过冷度增大，ΔF大，结晶驱动力大，形核率和长大速度都大，且N的增加比G增加得快，提高了N与G的比值，晶粒变细，但过冷度过大，对晶粒细化不利，结晶发生困难。

　　8.金属结晶的基本规律是什么？晶核的形成率和成长率受到哪些因素的影响？

　　答：①金属结晶的基本规律是形核和核长大。②受到过冷度的影响，随着过冷度的增大，晶核的形成率和成长率都增大，但形成率的增长比成长率的增长快；同时外来难熔杂质以及振动和搅拌的方法也会增大形核率。

　　9.在铸造生产中，采用哪些措施控制晶粒大小？在生产中如何应用变质处理？

　　答：①采用的方法：变质处理，钢模铸造以及在砂模中加冷铁以加快冷却速度

　　的方法来控制晶粒大小。②变质处理：在液态金属结晶前，特意加入某些难熔固态颗粒，造成大量可以成为非自发晶核的固态质点，使结晶时的晶核数目大大增加，从而提高了形核率，细化晶粒。③机械振动、搅拌。

　　第二章金属的塑性变形与再结晶

　　1．解释下列名词：

　　加工硬化、回复、再结晶、热加工、冷加工。

　　答：加工硬化：随着塑性变形的增加，金属的强度、硬度迅速增加；塑性、韧

　　性迅速下降的现象。

　　回复：为了消除金属的加工硬化现象，将变形金属加热到某一温度，以使

　　其组织和性能发生变化。在加热温度较低时，原子的活动能力不大，这时金属的晶粒大小和形状没有明显的变化，只是在晶内发生点缺陷的消失以及位错的迁移等变化，因此，这时金属的强度、硬度和塑性等机械性能变化不大，而只是使内应力及电阻率等性能显著降低。此阶段为回复阶段。

　　再结晶：被加热到较高的温度时，原子也具有较大的活动能力，使晶粒的

　　外形开始变化。从破碎拉长的晶粒变成新的等轴晶粒。和变形前

　　的晶粒形状相似，晶格类型相同，把这一阶段称为“再结晶”。

　　热加工：将金属加热到再结晶温度以上一定温度进行压力加工。 冷加工：在再结晶温度以下进行的压力加工。

　　2．产生加工硬化的原因是什么？加工硬化在金属加工中有什么利弊？

　　答：①随着变形的增加，晶粒逐渐被拉长，直至破碎，这样使各晶粒都破碎成

　　细碎的亚晶粒，变形愈大，晶粒破碎的程度愈大，这样使位错密度显著增加；同时细碎的亚晶粒也随着晶粒的拉长而被拉长。因此，随着变形量的增加，由于晶粒破碎和位错密度的增加，金属的塑性变形抗力将迅速增大，即强度和硬度显著提高，而塑性和韧性下降产生所谓“加工硬化”现象。②金属的加工硬化现象会给金属的进一步加工带来困难，如钢板在冷轧过程中会越轧越硬，以致最后轧不动。另一方面人们可以利用加工硬化现象，来提高金属强度和硬度，如冷拔高强度钢丝就是利用冷加工变形产生的加工硬化来提高钢丝的强度的。加工硬化也是某些压力加工工艺能够实现的重要因素。如冷拉钢丝拉过模孔的部分，由于发生了加工硬化，不再继续变形而使变形转移到尚未拉过模孔的部分，这样钢丝才可以继续通过模孔而成形。

　　3．划分冷加工和热加工的主要条件是什么？

　　答：主要是再结晶温度。在再结晶温度以下进行的压力加工为冷加工，产生加

　　工硬化现象；反之为热加工，产生的加工硬化现象被再结晶所消除。

　　4．与冷加工比较，热加工给金属件带来的益处有哪些？

　　答：（1）通过热加工，可使铸态金属中的气孔焊合，从而使其致密度得以提高。

　　（2）通过热加工，可使铸态金属中的枝晶和柱状晶破碎，从而使晶粒细化，

　　机械性能提高。

　　（3）通过热加工，可使铸态金属中的枝晶偏析和非金属夹杂分布发生改变，

　　使它们沿着变形的方向细碎拉长，形成热压力加工“纤维组织”（流线），使纵向的强度、塑性和韧性显著大于横向。如果合理利用热加工流线，尽量使流线与零件工作时承受的最大拉应力方向一致，而与外加切应力或冲击力相垂直，可提高零件使用寿命。

　　篇三：工程材料及成形工艺基础试题

　　工程材料及热成型工艺复习题

　　习题一

　　一、 填空题

　　1．工程材料按成分特点可分为金属材料、 、 ；金属材料又可分为 和 两类；非金属材料主要有 、 ；复合材料是指 。

　　2．炼铁的主要设备是 炉，炼钢炉主要有转炉和 ，转炉主要用于冶炼 钢。

　　3．钢材的主要品种有钢板、 、 、 等，钢板是采用 方法生产的，其种类有厚板、中板、薄板，它们的厚度分别为 、 、 。

　　4．金属材料的力学性能主要包括强度、 、 、 等；强度的主要判据有 和 ，强度和 可以用拉伸试验来测定； 测量方法简便、不破坏试样，并且能综合反映其它性能，在生产中最常用。

　　5．铜、铝、铁、铅、钨、锡这六个金属，按密度由高至低排列为 ，按熔点由高至低排列为 。

　　6．晶体是指 ，晶体结构可用晶格来描述，常见金属晶格有 、 和 ；金属Cu、Al、γ-Fe等金属的晶格类型为α-Fe、β-Ti、Cr、W等金属的晶格类型为。

　　7．合金是 的物质，合金相结构主要有 和 ；其中 常作为合金的基体相， 少量、弥散分布时可强化合金，常作为强化相。

　　8．实际金属的结晶温度总是低于 结晶温度，这种现象称为过冷现象，一般情况下金属的冷却速度越快，过冷度越 ，结晶后的晶粒越 ，金属的强度越 ，塑性和韧性越。

　　二、 选择题

　　1．三种材料的硬度如下，其中硬度最高的是（ C ），硬度最低的是（ B ）(a)40HRC(b)250HBS （c）800HV

　　2．在设计机械零件时，一般用（ AB ）作为设计的主要依据。

　　（a）σb (b) σs (c) σ-1 (d)δ

　　3．硬度在235~255HBS的成品轴，抽检性能时应采用（B ）。

　　（a）HBS(b) HRC (c) HRB

　　4．高温下的铁冷却过程中，在1394℃由γ-Fe转变为α-Fe时，其体积会（ A）。 （a）膨胀 (b) 缩小 (c)不变

　　三、金属的晶粒大小对力学性能有何影响？生产中有哪些细化晶粒的措施？

　　答：在室温下，一般情况是晶粒越细，其强度、硬度越高，韧性、塑性越好，这种现象称为细化晶粒。措施：（1）.增加过冷度；（2）.变质处理；（3）.附加振动。

　　习 题 二

　　一、填空题

　　1、铁碳合金的主要力学性能与碳的质量分数之间的关系规律是：当wc﹤0.9%时，随着碳质量分数的增加，其 、 增加，而 、 降低；当wc>0.9%时，其降低，而 增加。

　　2、铁碳合金在室温下平衡组织组成物的基本相是，随着碳的质量分数的增加， 相的相对量增多，相的相对量却减少。

　　3、珠光体是一种复相组织，它由和按一定比例组成。珠光体用符号表示。

　　4、铁碳合金中，共析钢的wc%,室温平衡组织为；亚共析钢的wc%，室温平衡组织为 ；过共析钢的wc室温平衡组织为

　　5、铁碳合金结晶过程中，从液体中析出的渗碳体称为称为 渗碳体；从铁素体中析出的.渗碳体称为 渗碳体。

　　二、选择题

　　1、下面所的列组织中，脆性最大的是（d ）；塑性最好的是（ a ）。

　　(a)F(b)P(c)A (d)Fe3C

　　2、在平衡状态下，下列钢的牌号中强度最高的是（ c ）,塑性最好的是（ c ）。

　　(a)45 钢(b)65钢 (c)08F钢 (d)T10钢。

　　3、钢牌号Q235A中的235表示的是（ b ）

　　（a）抗拉强度值 (b)屈服点最低值(c)疲劳强度值(d)布氏硬度值。

　　4、下列叙述错误的是（ b ）。

　　（a）碳在γ-Fe中的间隙式固溶体称为奥氏体

　　(b)铁素体在室温下的最大溶解度是0.0218%

　　(c)奥氏体在727℃以上具有良好的塑性

　　(d)奥氏体的溶碳能力比铁素体强

　　5、将下列组织按其所能达到的最高碳的质量分数从大到小排列，正确的顺序是（ c ）

　　（1）P （2）F （3）Fe3C （4）Ld'(5) A

　　（a）1、2、3、4、5 （b)3、4、1、5、2 （c）3、4、5、1、2 (d)2、3、4、5、1

　　三、简答题

　　1、何谓纯铁的同素异晶转变，它有什么重要意义？

　　答：同一种金属在固态下随温度的变化由一种晶格类型转变为另外一种晶格类型的转变过程称为金属的同素异构转变。它是钢和铸铁进行热处理，从而改变其组织和性能的依据，也是钢铁材料性能多样、用途广泛的主要原因之一。

　　3、试画出简化的Fe-Fe3C相图，并说明图中点，线的意义，并填出各相区的相和组织组成物。

　　4、简述非合金钢含碳量、显微组织与力学性能的关系

　　。

　　5、何谓共析反应和共晶反应？分别写出转变表达式。

　　答：由特定成分的单相固态合金，在恒定温度下，分解成两个新的，具有一定晶体结构的固相反应。 共晶反应是指在一定的温度下，一定成分的液体同时结晶出两种一定成分的固相的反应。

　　6

　　习 题 三

　　一、填空题

　　1、钢的整体热处理主要有、和

　　2、马氏体的硬度主要取决于。

　　3、常用的退火工艺方法有、和。

　　4、常用的淬火冷却介质有。

　　5、常用的淬火方法有。

　　6、常见的热处理缺陷有、和

　　7、常用回火方法有、和其回火温度范围分别是 、 和 。

　　8、化学热处理通常都由、三个基本过程组成。

　　9、常用的热喷涂方法有和。

　　10、工业上常采用的加工硬化方法有、 等。

　　二、选择填空：

　　1、在实际加热时，45钢完全奥氏体化的温度在上。

　　A、Ac1 B、Ac3 C、AcCm

　　2、在实际加热时，T12钢中珠光体向奥氏体转变的开始温度是。

　　A、Ac1 B、Ac3 C、AcCm

　　4、奥氏体形成以后，随着加热温度的升高，则其晶粒

　　A、自发长大B、基本保持不变 C、越来越细小

　　5、我们把在A1温度以下暂时存在的奥氏体称为 B 奥氏体。

　　A、残余 B、过冷C、过热

　　10、为了改善T12钢的切削加工性能，一般应采用。

　　A、完全退火B、球化退火 C、正火

　　11、亚共析钢的淬火加热温度一般确定为以上30℃~50℃。

　　A、Ac1 B、Ac3 C、AcCm

　　13、淬火钢回火时，温度越高，则其硬度。

　　A、越高 B、越低C、保持不变

　　14、感应淬火时，电流频率越高，则获得的硬化层深度。

　　A、越深 B、越浅C、基本相同

　　三、问答题

　　1、何谓热处理？热处理加热保温的主要目的是什么？

　　答：就是采用适当的方式对金属材料或工件按一定工艺进行加热、保温盒冷却，以获得预期的组织结构和性能的工艺。热处理的种类很多，根据目的、加热和冷却方法的不同，可以分为整体热处理、表面热处理、化学热处理以及其他热处理方法。

　　1. 何为退火，退火的目的？常用的退火工艺方法有哪些、

　　2、何谓退火？退火的目的是什么？常用退火工艺方法有哪些？

　　答：退火是将工件加热到某一适当温度，保温一定时间后再缓慢冷却的工艺过程，称退火。退火的目的是：降低硬度，改善钢的成形和切削加工的性能，均匀钢的化学成分和组织，消除内应力。方法：完全退火、球化退火、去应力退火、不完全退火、扩散退火。

　　5、何谓正火？正火与退火如何选用

　　答：正火是将工件加热奥氏体化后在空气中冷却的热处理工艺。见p52.

　　6、何谓淬火？淬火的主要目的是什么

　　答：是将工件加热答A3或A1点以上某一温度保持 一定时间，然后以适当速度冷却获得马氏体或（和）贝氏体组织的热处理工艺。淬火目的就是为了获得马氏体或下贝氏体组织，以便在随后不同温度回火获得我们所需要的性能。

　　7、何谓钢的淬透性？影响淬透性的主要因素是什么？

　　答：淬透性是规定条件下，钢试样淬硬深度和硬度分布表征的材料特性。.因素：1钢的含碳量;

　　2.钢中Cr,Si,B等能提高淬透性的合金元素的含量.

　　9、何谓回火？回火的主要目的是什么？

　　答:回火是将淬火后的工件加热到Ac1以下的某一温度，保温后冷却到室温的热处理工艺。目的：减少或消除淬火应力，稳定组织，稳定尺寸，降低淬火钢的脆性，获得所需要的力学性能。

　　10、简述感应淬火的目的、特点及其应用范围。

　　习 题四

　　1． 什么叫合金钢？常加入的合金元素有哪些？

　　答：合金钢指合金元素的种类和含量高于国标规定范围的钢。合金钢里经常加入的合金元素有 Mo、Si、Ni、Cr、Mn、W、V、Ti、Al 等

　　2． 说明合金钢的牌号表示的基本方法。

　　习题 五

　　2. 什么叫铸铁的石墨化影响铸铁石墨化的因素有那些，如何影响？

　　答：铸铁中碳以石墨形态析出的过程叫做铸铁的石墨化；化学成分的影响、冷却速度的影响；C和Si对铸铁的石墨化起决定性作用，C是形成石墨化的基础，增大铸铁的C的浓度有利于形成石墨；Si含量越高，石墨化进行的越充分；S是强烈阻碍石墨化的元素；Mn也是阻碍石墨化的元素；P是微弱促进石墨化的元素；（2）冷却速度越慢，越有利于石墨化，冷速越大，则容易形成白口。

　　12.球墨铸铁是如何获得的？常用的球化剂有哪些？与灰铸铁及钢相比，球墨铸铁在

　　性能上有哪些特点？

　　答：球墨铸铁是通过铁液的球化获得的；常用的球化剂有镁、稀土元素和稀土镁合金三种；球墨铸铁的强度、塑性与韧性大大优于灰铸铁，具有良好的减震性、减摩性、切屑加工性及低的缺口敏感性等。

　　习 题九

　　一、填空题

　　1．铸造可分为 和 两大类；铸造具有 和成本低廉等优点，但铸件的组织 ，性能 ；因此，铸造常用于制造形状 或在 应力下工作的零件或毛坯。

　　2．金属液的流动性 ，收缩率 ，则铸造性能好，若金属的流动性差，铸件易出现等的铸造缺陷，若收缩率大，则易出现 的铸造缺陷。常用铸造合金中，灰铸铁的铸造性能 ，而铸钢的铸造性能 。

　　3．铸型的型腔用于形成铸件的外形，而 主要形成铸件的内腔和孔，

　　4．一般铸件浇注时，其上部质量较，而下部的质量较，因此在确定浇注位置时，应尽量将铸件的 朝下、 朝上。

　　5．冒口的主要作用是 ，一般冒口应设置在铸件的 部位。