金属材料与热处理习题.docx
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金属材料与热处理习题
金属材料与热处理习题
第一章金属的性能
一、真空
1、金属材料的性能一般分为两类，一类是使用性能，它包括和等，另一类是工艺性能，它包括、、和等。
2、大小不变或变化很慢的载荷称为载荷，大小和方向随时间发生周期性变化的载荷称为载荷。
3、变形一般分为变形和变形两种。
不能随栽荷的去除而消失的变形称为变形。
4、强度是指金属材料在载荷作用下，抵抗或的能力。
5、强度的常用衡量指标有和分别用符号和表示。
6、如果零件工作时所受的应力低于材料的或，则不会产生过量的塑性变形。
7、有一钢试样其截面积为，已知钢试样的，。
拉伸试验时，当受到拉力为时，试样出现屈服现象，当受到拉力为时，试样出现缩颈。
8、断裂前金属材料产生的能力称为塑性。
金属材料的和的数值越大，表示材料的塑性越好。
9、一拉伸试样的原始标距长度为，直径为拉断后的标距长度为，缩颈处的最小直径为，此材料的伸长率为，断面收缩率为。
10、表示用直径为，材料为球形压头，在压力下，保持，测得的硬度值为。
11、金属材料抵抗载荷作用而能力，称为冲击韧性。
12、填出下列力学性能指标的符号：
屈服点，抗拉强度，洛氏硬度标尺，伸长率，断面收缩率，冲击韧度，疲劳极限。
二、判断
1、弹性变形能随载荷的去除而消失。
2、所有金属材料在拉伸试验时都会出现显著的屈服现象。
3、材料的屈服点越低，则允许的工作应力越高。
4、洛氏硬度值无单位。
5、做布氏硬度试验时，当试验条件相同时，其压痕直径越小，材料的硬度越低。
6、料对小能量多次冲击抗力的大小主要取决于材料的强度和塑性。
7、在实际应用中，维氏硬度值是根据测定压痕对角线长度，现查表得到的。
8、布氏硬度测量法不宜于测量成品及较薄的零件。
9、洛氏硬度值是根据压头压入被测定材料的压痕深度得出的。
10、铸铁的铸造性能比钢好，故常用来铸造形状复杂的工件。
三、选择
1、拉伸试验时，试样拉断前所能承受的最大应力称为材料的。
A.屈服点B.抗拉强度C.弹性极限
2、做疲劳试验时，试样承受的载荷为。
A.静载荷B.冲击载荷C.交变载荷
3、洛氏硬度C标尺所用的压头是。
A.淬硬钢球B.金刚石圆锥体C.硬质合金球
4、金属材料抵抗塑性变形或断裂的能力称为。
A.塑性B.硬度C.强度
5、用拉伸试验可测定材料的性能指标。
A.强度B.硬度C.韧性
A.B.C.D.
A.B.C.D.
A.B.C.D.
四、名词解释
1、内力与应力
2、弹性变形与塑性变形
3、屈服点与规定残余拉伸应力
4、疲劳极限与抗拉强度
5、铸造性能与锻造性能
五、简述
1、画出低碳钢的力－伸长曲线，并简述拉伸变形的几个阶段。
2、什么是塑性？
塑性对材料的使用有什么实用意义？
3、什么是工艺性能？
工艺性能包括哪些内容？
4、在表格中填写下列材料常用的硬度测量法及硬度值符号。
材料
常用硬度测量法
硬度值符号
铝合金半成品
一般淬火钢
铸铁
表面氮化层
5、有一根环形链条，用直径为的钢条制造，已知此材料，求该链条能承受的最大载荷是多少？
第二章金属的结构与结晶
一、填空
1、原子呈无序堆积状况的物体叫，原子呈有序、有规则排列的物体称为。
一般固态金属都属于。
2、在晶体中由一系列原子组成的平面，称为。
通过两个或两个以上原子中心的直线，可代表晶格空间排列的直线，称为。
3、常见的金属晶格类型有、和三种。
铬属于晶格，铜属于晶格，锌属于晶格。
4、金属晶体结构的缺陷主要有、、、、和等。
晶体缺陷的存在都会造成，使增大，从而使金属的提高。
5、金属的结晶是由原子排列的转变为原子排列的过程。
6、纯金属的冷却曲线是用法测定的，冷却曲线的纵坐标表示，横坐标表示。
7、与之差称为过冷度。
过冷度的大小与有关，越快，金属的实际结晶温度越低，过冷度也就越大。
8、金属的结晶过程是由和两上基本过程组成的。
9、细化晶粒的根本途径是控制结晶时的及。
10、金属在态下，随温度的改变，由转变为的现象称为同素异构转变。
二、判断
1、金属材料的力学性能差异是由其内部组织结构所决定的。
2、非晶体具有各向同性的特点。
3、体心立方晶格的原子位于立方体的八个顶角及立方体六个平的中心。
4、金属的实际结晶温度均低于理论结晶温度。
5、金属结晶时过冷度越大，结晶后晶粒越粗。
6、一般说，晶粒越细小，金属材料的力学性能越好。
7、多晶体中各晶粒的位向是完全相同的。
8、单晶体具有各向异性的特点。
9、在任何情况下，铁及其合金都是体心立方晶格。
10、同素异构转变过程也遵循晶核长大的规律。
11、金属发生同素异构转变时要放出热量，转变是在恒温下进行的。
三、选择
1、是具有晶格的铁。
A.体心立方B.面心立方C.密排六方
2、纯铁在时为晶格，在时为晶格，在时为晶格。
A.体心立方B.面心立方C.密排六方
3、纯铁在时称为，在时称为，在时称为
A.B.C.
4、转变为时，纯铁的体积会。
A.收缩B.膨胀C.不变
四、名词解释
1、晶格与晶胞
2、晶粒与晶界
3、单晶体与多晶体
五、简述
1、纯金属结晶时，其冷却曲线为什么有一段水平线段？
2、生产中细化晶粒的常用方法有哪几种？
为什么要细化晶粒？
3、如果其他条件相同，试比较下列铸造条件下铸铁晶粒的大小。
金属模浇注与砂型浇注
铸成薄件与铸成厚件
浇注时采用振动与不采用振动
4、写出纯铁的同素异构转变式。
5、画出三种常见金属晶格的晶胞图。
6、为什么单晶体具有各向异性，而多晶体一般情况下不显示各向异性？
第四章铁碳合金
一、填空
1、合金是一种与或通过熔炼或其他方法结合而成的具有的物质。
2、合金中成分、结构及性能相同的组成部分称为。
3、根据合金中各组元之间相互作用不同，合金的组织可分为、和三种类型。
4、根据溶质原子在溶剂晶格中所处的位置不同，固溶体可分为和两种。
5、合金组元之间发生而形成的一种具有的物质称为金属化合物。
其性能特点是高，高，脆性大。
6、铁碳合金的基本组织有五种，它们是、、、、。
7、铁碳合金的基本相是、和。
8、在铁碳合金基本组织中属于固溶体的有和，属于金属化合物的是，属于混合物的有和。
9、碳在奥氏体中溶解度随温度的不同而变化，在1148时碳的溶解度可达，在727时碳的溶解度为。
10、铁碳合金相图是表示在缓慢冷却或加热条件下，不同的铁碳合金的或随变化的图形。
11、分别填出下列铁碳合金组织的符号：
12、含碳量的铁碳合金称为钢。
根据室温组织不同，钢又分为三类：
钢，其室温组织为和；钢，其室温组织为；钢，其室温组织为和。
13、铁素体的性能特点是具有良好的和，而和很低。
14、共析钢冷却到点时，会发生共析转变，从奥氏体中同时析出和的混合物，称为。
15、莱氏体是和的混合物。
当温度低于时，莱氏体中的转变为，所以室温下的莱氏体是由和组成，又称为。
二、判断
1、固溶体的晶格类型与溶剂的晶格类型相同。
、
2、金属化合物的晶格类型完全不同于任一组元的晶格类型。
3、金属化合物一般具有复杂的晶体结构。
4、碳在中的溶解度比在中的溶解度小。
5、奥氏体的强度、硬度不高，但具有良好的塑性。
6、渗碳体是铁与碳的混合物。
7、过共晶白口铸铁的室温组织是低温莱氏体加一次渗碳体。
8、碳在奥氏体中的溶解度随温度的升高而减小。
9、渗碳体的性能特点是硬度高、脆性大。
10、奥氏体向铁素体的转变是铁发生同素异构转变的结果。
11、含碳量为和的钢属于亚共析钢，在室温下的组织均由珠光体和铁素体组成，所以它们的力学性能相同。
12、莱氏体的平均含碳量为。
三、选择
1、组成合金的最基本的独立物质称为。
A.相B.组元C.组织
2、金属发生结构改变的温度称为。
A.临界点B.凝固点C.过冷度
3、合金固溶强化的主要原因是。
A.晶格类型发生了变化B.晶粒细化C.晶格发生了畸变
4、铁素体为晶格，奥氏体为晶格。
A.面心立方B.体心立方C.密排六方
5、渗碳体的含碳量为。
A.B.C.
6、珠光体的平均含碳量为。
A.B.C.
7、共晶白口铸铁的含碳量为。
A.B.C.
8、铁碳合金共晶转变的温度是。
A.727B.1148C.1227
9、含碳量为的铁碳合金，在室温下的组织为。
A.珠光体B.珠光体加铁素体C.珠光体加二次渗碳体
10、铁碳合金相图上的ES线，其代号用表示，PSK线用代号表示，GS线用代号表示。
A.AB.AC.A
11、铁碳合金相图上的共析线是。
A.ECFB.ACDC.PSK
12、从奥氏体中析出的渗碳体称为，从液体中结晶出的渗碳体称为。
A.一次渗碳体B.二次渗碳体C.三次渗碳体
13、将含碳量为的铁碳合金加热到时，其组织为，加热到850时其组织为，加热到时其组织组织为。
A.珠光体B.奥氏体C.珠光体加渗碳体D.奥氏体加渗碳体
14、亚共析钢冷却到GS线时要从奥氏体中析出
A.铁素体B.渗碳体C.珠光体
15、亚共析钢冷却到PSK时，要发生共析转变，奥氏体转变成。
A.珠光体加铁素体B.珠光体C.铁素体
四、名词解释
1、钢与白口铸铁
2、铁素体与奥氏体
3、珠光体与莱氏体
4、共晶转变与共析转变
5、固溶强化与加工硬化
五、简述
1、绘出简化后的相图。
2、根据相图填写下表。
特性点
含义
温度
含碳量
A
E
G
C
S
D
特性线
含义
ACD
ECF
PSK
AECF
GS
ES
3、简述含碳量为，的铁碳合金从液态冷却至室温时的组织转变过程，并画出室温组织示意图。
4、根据合金相图，说明下列现象的原因。
（1）含碳量的铁碳合金比含碳量的铁碳合金的硬度高。
（2）一般要把钢材加热到1000~1250高温下进行锻轧加工。
（3）靠近共晶成分的铁碳合金的铸造性能好。
5、随着含碳量的增加，钢的组织和性能如何变化？
第六章碳素钢
一、填空
1、碳素钢是含碳量小于，而且不含有合金元素的铁碳合金。
2、碳素钢中除铁、碳外，还常有、、、等元素。
其中、是有益元素，、是有害元素。
3、含碳量小于的钢为低碳钢，含碳量为的钢为中碳钢，含碳量大于的钢为高碳钢。
4、45钢按用途分类属于钢，按质量分类属于钢，按含碳量分类属于钢。
5、T12钢按用途分类属于钢，按含碳量分类属于钢，按质量分类属于。
二、判断
1、T10钢的含碳量为10。
2、锰、硅在碳钢中都是有益元素，适当地增加其含量，能提高钢的强度。
3、硫是钢中的有益元素，它能使钢的脆性下降。
4、碳素工具钢都是优质或高级优质钢。
5、碳素工具钢的含碳量一般都大于。
6、铸钢可用于铸造形状复杂而力学性能要求较高的零件。
7、低碳钢的强度、硬度低，但具有良好的塑性、韧性及焊接性能。
8、碳素弹簧钢的含碳量一般在以下。
三、选择
1、08F钢中的平均含碳量为。
A.B.C.
2、普通、优质和高级优质钢是按钢的进行划分的。
A.力学性能的高低B.S、P含量的多少 C.含量的多少
3、在下列牌号中属于优质碳素结构钢的有。
A.B.C.
4、在下列牌号中属于工具钢的有。
A.20B.65MnC.T10A
5、选择制造下列零件的材料：
冷冲压件；齿轮；小弹簧。
A.08FB.45C.65Mn
6、选择制造下列工具所采用的材料：
錾子；锉刀；手工锯条。
A.T8B.T10C.T12
四、名词解释
1、08F
2、45
3、65Mn
4、T12A
5、ZG340-640
6、Q235-A·F
五、简述
1、硫、磷元素的含量为什么在碳钢中要严格控制，而在易切削钢中又要适当提高？
2、碳素工具钢的含碳量对力学性能有何影响？
如何选用？
第六章钢的热处理
一、填空
1、钢的热处理是通过钢在固态下的、和，使其获得所需的与的一种工艺方法。
2、根据工艺的不同，钢的热处理方法可分为、、、及五种。
3、热处理能使钢的性能发生变化的根本原因是由于铁有。
4、共析钢加热时，珠光体转变为奥氏体的过程是由、和三个过程组成的。
5、45钢在室温时的组织为，当加热到线时，转变为奥氏体，温度继续升高，不断转变为，直至线以上，才全部转变成单相的奥氏体组织。
6、T10钢在室温时的组织为，当加热到线时，转变为，温度继续升高，
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