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4、实际金属中存在、、缺陷。
其中，位错是缺陷，晶界是缺陷。
第三章习题
一、名称解释
固溶强化弥散强化相金属化合物固溶体
二、判断题
9、金属化合物相与固溶体相的本质区别在于前者的硬度高、脆性大。
10、由于溶质原子对位错运动具有阻碍作用，因此造成固溶体合金的强度、硬度提高。
11、固溶体的强度、·
一定比溶剂金属的强度、硬度高。
三、选择题
1、固溶体合金在结晶时
a）不发生共晶转变b）要发生共晶转变
c）必然有二次相析出d）多数要发生共析转变
2、二元合金中，铸造性能最好的合金是：
a）固溶体合金b）共晶合金c）共析合金d）包晶成分合金
3、同素异构转变伴随着体积的变化，其主要原因是：
c）致密度发生变化d）晶粒长大速度发生变化
4、二元合金中，压力加工性能最好的合金是
四、填空题
1、强化金属材料的基本方法：
、和。
2、合金的两大基本相是和，其本质区别是
第四章习题
一、名词解释
珠光体奥氏体
1、金属在高温条件下的加工称为热加工。
2、含碳6.69％的铁碳合金，其室温平衡相为铁素体加渗碳体。
3、所有含碳量大于0.77％的铁碳合金平衡结晶后，其室温组织中均存在二次渗碳体。
4、珠光体与低温莱氏体的性能差别大是因为它们的组成相不同。
5、铁碳合金中的一次渗碳体与二次渗碳体在晶粒形貌和晶体结构上均相同。
6、在铁碳合金中，只有共析成分的合金结晶时才发生共析转变，形成共析组织。
7、铁碳合金的强度随含碳量的增加而增加。
8、在铁碳合金中，只有过共析钢的平衡组织才有二次渗碳体存在。
1、室温下冷拉纯Sn，使之变形70％，问能否产生加工硬化？
（纯Sn的熔点为232℃）
a、能b、不能c、略有加工硬化d、不能肯定
2、45钢的室温平衡相是
a、铁素体＋珠光体b、铁素体＋珠光体＋渗碳体
c、铁素体＋渗碳体d、珠光体＋渗碳体
3、退火状态下，T8钢的强度T12钢的强度。
a、大于b、等于c、小于d、略小于
4、退火状态下，T12钢的强度低于T8钢的强度是因为
a、T12的渗碳体量多b、T8钢不含二次渗碳体
c、T8的组织是100％珠光体d、T12钢的二次渗碳体沿珠光体晶界分布
5、45钢的室温平衡组织是
四、填空
1、纯铁的同素异构转变有。
五、正确画出铁—渗碳体相图，标出全部相组成物，并用示意图说明60钢的平衡结晶过程，计算其珠光体与铁素体的相对量。
六、正确画出铁—渗碳体相图，标出全部组织组成物，并用示意图说明T12钢的平衡结晶过程，计算其铁素体与渗碳体的相对量。
七、正确画出铁—渗碳体相图，标出各区域组织。
试说明随含碳量的增加，铁碳合金机械性能变化与平衡组织之间的关系。
八、正确画出铁—渗碳体相图，标出各区域组织。
指出图中ECF和PSK两条水平线的含义，写出相应的转变方程式，并用图示说明含碳量0.77％的合金平衡结晶过程。
九、正确画出铁—渗碳体相图，标出全部相组成物。
用示意图分析45钢的平衡结晶过程。
说明含碳量0.02～2.11％的铁碳合金，其组织随含碳量变化的规律。
第五章习题
加工硬化再结晶滑移热加工
2、变形金属再结晶过程中发生了晶体结构的转变。
3、热加工和冷加工的本质区别在于前者不产生加工硬化。
4、滑移变形不会引起金属的晶体结构发生变化。
5、金属铸件的粗大晶粒，可以通过再结晶退火细化。
6、变形金属再结晶后，其晶格类型和晶粒形状都改变了。
a）、能b）不能c）略有加工硬化d）不能肯定
2、钢丝在室温下反复弯折，会越弯越硬，直至断裂，而铅丝在室温下反复弯折，则始终处于软态，其原因是：
a）、Fe有加工硬化，而Pb无加工硬化b）、Fe的加工硬化显著，而Pb的加工硬化较弱
c）、Fe的再结晶温度比Pb高d）、Pb的再结晶温度接近室温
3、某工厂用冷拉钢丝绳吊运出炉的热处理工件去淬火，钢丝绳承载能力远远超过工件的重量，但在工件吊运过程中，钢丝绳发生拉长断裂，其断裂原因是由于钢丝绳：
a）、超载b）发生再结晶c）形成带状组织d）产生加工硬化
1、纯金属经冷变形后，其强度，硬度，塑性，冲击韧性，由此可知，冷塑性变形会产生。
2、滑移只能在力的作用下发生，并在晶面和晶向上进行。
3、单晶体金属的冷塑性变形方式主要为，它是在应力的作用下发生的。
4、为了保持冷塑性变形金属的强度和硬度，应采用退火；
为了降低冷塑性变形金属的强度和硬度，应采用退火。
第六、七章热处理习题
淬硬性淬透性马氏体回火脆性调质
1、合金元素越多，马氏体的硬度越高。
2、未淬透钢的硬度总是低于淬透钢。
3、钢的淬透性只与其化学成分有关，而与冷却介质和零件尺寸无关。
4、低碳钢采用正火，目的是提高硬度，以便切削加工。
5、处于临界点A1温度以下的奥氏体称为过冷奥氏体。
6、钢的淬透性是指钢在淬火时所获淬硬层的深度。
7、同一钢材，在相同的加热条件下，水冷比油冷的淬透性好，小件比大件的淬透性好。
8、无论含碳量高低，马氏体都硬而脆。
9、为了调整硬度，便于机械加工，低碳钢在锻造后应采用正火处理。
10、马氏体的硬度取决于淬透性和合金元素含量。
11、过冷奥氏体的热稳定性越好，则钢的淬透性越高。
1、影响钢淬透性的因素主要是
a、工件尺寸b、冷却速度c、淬火方法d、过冷奥氏体的稳定性
2、T8钢等温淬火的组织为
a、M＋A’b、M+Tc、B下d、B下+M
3、马氏体的硬度主要取决于：
a、钢的淬透性b、钢的含碳量c、马氏体的含碳量d、残余奥氏体的量
4、过共析钢球化退火之前通常要进行：
a、调质处理b、去应力退火c、再结晶退火d、正火处理
5、直径为10mm的45钢钢棒，加热到850℃水淬，其显微组织应为：
a、Mb、M+Fc、M＋A’d、M＋P
6、影响钢淬透性的因素主要是
a、工件尺寸b、冷却速度c、淬火方法d、钢的化学成分
7、过共析钢正火的目的是：
a、调整硬度，改善切削加工性能b、细化晶粒，为淬火组织准备
c、消除网状二次渗碳体d、消除内应力，防止淬火变形和开裂
8、完全淬火主要用于：
a、亚共析钢b、共析钢c、过共析钢d、白口铸铁
9、改善低碳钢切削加工性能常用的热处理方法是：
a、完全退火b、不完全退火c、正火d、调质
10、T12钢正常淬火后的硬度是：
a、HRC30～40b、HRC40～50c、HRC50～60dHRC60～70
11、T12钢正常淬火后的组织是：
a、M＋A’b、M+A’+Kc、M+Kd、M+二次渗碳体
12、钢的淬硬性主要取决于：
a、钢的含碳量b、奥氏体的含碳量c、钢的淬透性d、淬火介质与淬火方法
13、完全退火主要用于：
1、共析钢的正火组织为状S，而调质组织为状S，其机械性能前者后者。
2、其他条件相同，T8钢分别在77℃和800℃淬火，其淬火后的硬度为：
前者后者，硬度不同的原因是。
3、球化退火是为了获得组织，它适用于钢的退火。
4、钢的热处理工艺是由、、三个阶段组成。
一般来说，热处理不改变工件的，但却改变其。
5、钢的淬透性越高，其C－曲线的位置越，临界冷却速度越。
6、碳钢的淬火必须用冷，这是因为碳钢的淬透性。
7、一般S和回火S组织上的不同在于，其中具有良好综合机械性能的是。
8、20钢的正火组织是，淬火加热时组织是，淬火冷却后的组织是。
9、钢的质量是按和的含量高低进行分类的。
10、马氏体的硬度主要取决于。
11、钢中的含碳量和合金元素含量越高，则Ms温度越，淬火后残余奥氏体的量越。
五、将三个直径为10mm的45钢试样分别加热到700℃、760℃和850℃，保温一定时间后在水中冷却。
说明将得到什么样的室温组织，为什么会得到这样的组织？
六、110型柴油机曲轴用QT600－3球墨铸铁制造，其加工路线为：
铸造成型－正火－去应力退火－切削加工－轴颈表面淬火＋低温回火－磨削。
说明各热处理工序的作用。
七、下列场合宜采用何种热处理方法（不解释原因）
1、提高低碳钢的切削加工性能
2、降低高碳工模具钢的硬度，以便切削加工，且为最终淬火作组织准备。
3、为表面淬火工件（要求心部具有良好的综合机械性能）作组织准备。
4、纠正60钢锻造过热的粗大组织，为切削加工作准备。
5、降低冷冲压件的硬度，提高塑性，以便进一步拉伸。
6、消除灰口铸铁的白口组织，降低其硬度。
7、消除某量规在研磨过程中产生的应力，稳定尺寸。
八、共析钢C曲线和冷却曲线如图所示，试指出图中各点处的组织。
九、T8钢的过冷奥氏体按图示方式冷却，试分析冷却后的室温组织？
（不解释原因）
T℃
A1
6
Ms
12345
t
十、共析钢的C曲线上，绘制为了获得以下组织：
（1）S+P，
（2）T+M，（3）B下，（4）M+A’，（5）B下＋M+A’所对应的冷却曲线。
第八章、第十二章习题
一、名词解释热硬性
1、调质钢高温回火后油冷是为了二次硬化。
2、耐磨钢固溶处理时快冷是为了获得高硬度的马氏体。
3、高速钢制作的刀具具有高的热硬性。
4、ZGMn13加热到高温后水冷，其目的是为了获得高硬度的马氏体组织。
5、调质钢合金化的目的是为了提高其红硬性。
6、高速钢反复锻造是为了打碎鱼骨状共晶碳化物，使其均匀的分布在钢基体中。
7、提高奥氏体不锈钢强度的有效途径是冷塑性变形
8、提高铁素体不锈钢强度的有效途径是冷塑性变形。
1、普通低碳结构钢的热处理特点是
a、正火b、淬火＋低温回火c、调质d、球化退火
2、汽车、拖拉机传动齿轮要求表面具有高耐磨性，心部具有良好的强韧性，应选用：
a、20钢渗碳淬火＋低温回火b、40Cr调质
c、45钢表面淬火＋低温回火d、20CrMnTi
3、拖拉机和坦克履带受到严重的磨损与强烈的冲击，其选材和热处理应为：
a、20CrMnTi渗碳淬火＋低温回火b、ZGMn13水韧处理
c、W18Cr4V淬火＋等温回火d、GCr15淬火＋冷处理＋低温回火
4、0Cr18Ni9Ti钢进行固溶处理的目的是：
a、提高强度b、增加塑性c、提高耐蚀性d、改善切削加工性
1、调质钢的含碳量通常为，其合金元素的作用是、。
2、机械零件选材的原则是、、。
3、渗碳钢的含碳量通常为，其合金元素的作用是、、。
五、为下列工件选材，给出相应的热处理方法，并指明最终的室温组织。
（1）工件：
齿轮变速箱体，游标卡尺，普通小齿轮，自行车三角架，直径为30传动轴
材料：
T12A，45，16Mn，HT250，40CrMn
（2）工件：
外科手术刀，车轮缓冲弹簧，螺丝刀，机床床身，桥梁构件，
材料：
45，9SiCr，CrWMn，W18Cr4V，16Mn，T10，HT200，QT600-2，3Cr13，
60Si2Mn，1Cr17
（3）工件：
机床主轴，重载齿轮，钳工锉刀，汽车板簧
45，40Cr，20CrMnTi，9SiCr，20，60Si2Mn，W18Cr4V，T10A，GCr15
（4）工件：
沙发弹簧，发动机缸套，耐磨搅拌叶片，高精度磨床主轴，连杆螺栓
40Cr，20CrMnTi，65，65Mn，HT200，T12A，38CrMoAl
（5）工件：
曲轴，变速齿轮，高速车刀，大尺寸冷作模具，装载机铲斗齿
W18Cr4V，9Mn2V，40Cr，20CrMnTi,QT600-2，ZGMn13，
六、W18Cr4V钢的淬火加热温度高达1000℃，若以一般工具钢Ac1+（30~50）的方法来确定其淬火加热温度，淬火后W18Cr4V制造的刃具能否达到要求的性能？
为什么？
七、指出下列材料的主要用途，常用热处理方法及热处理后索最终组织：
T1265Mn16Mn20CrGCr159SiCr35CrMo1Cr13HT300
八、C618机床变速箱齿轮选用45钢制造，其工艺路线为：
下料－锻造－正火－粗加工－调质－精加工－高频表面淬火－低温回火－精磨。
说明各热处理工序的目的和处理后的组织。
九、重载汽车变速箱齿轮选用20CrMnTi钢制造，其工艺路线为：
下料－锻造－正火－机加工－渗碳－预冷淬火－低温回火－喷丸－精磨。
一十、某工厂用CrWMn钢制造高精度块规，其加工工艺路线：
下料－锻造－球化退火－机加工－淬火－冷处理－低温回火＋人工时效－精磨－人工时效－研磨。
十一、用9SiCr钢制作的园板牙，其工艺路线为：
下料－锻造－球化退火－机械加工－淬火－低温回火。
试分析各热处理工序的作用，并说明热处理后的组织。
十二、用T12A制造钳工锉刀，其中与热处理有关的工艺路线如图所示，指出
（1）各热处理工序的名称及作用
（2）各点处的组织
十三、用W18Cr4V制造盘形铣刀，其最终热处理的工艺曲线，试分析淬火特点和回火特点。
十四、车床主轴要求轴颈部位的硬度为50～55HRC，其余部位30～35HRC，其加工路线如
下：
锻造－调质－机加工－轴颈表面淬火－低温回火－精磨。
请说明
（1）主轴应采用何种材料；
（2）热处理工序作用，以及工艺条件（加热温度范围与冷却方式）
（3）轴颈表面和心部的组织。
十五、两把用T12A钢制造的车刀，分别加热到780℃和900℃淬火，说明：
（1）哪个温度加热淬火后的马氏体组织粗大？
（2）哪个温度加热淬火后的马氏体含碳量高？
（3）哪个温度加热淬火后的残余奥氏体量多？
（4）哪个温度加热淬火后的未溶碳化物较多？
（5）你认为哪个温度加热淬火合适？
第九章、第十章习题
一、名词解释石墨化硅铝明
1、白口铸铁高硬的原因在于它的含碳量高。
2、球墨铸铁调质后的组织为回火索氏体。
3、灰口铸铁变质处理是为了改变片状石墨的形状和尺寸。
4、所有的铝合金都可通过热处理予以强化。
5、铸铁的晶粒可以通过再结晶退火给予强化。
6、灰口铸铁的减震性比钢好。
7、球墨铸铁是由灰口铸铁经石墨化退火获得的。
8、单相黄铜的强化可以通过冷塑性变形来实现。
9、石墨化是指铸铁中碳原子析出形成石墨的过程。
10、可锻铸铁可在高温下进行锻造。
11、白口铸铁比灰口铸铁硬度高是因为它的含碳量高。
12、采用热处理方法，可以使灰口铸铁中的石墨细化。
1、灰口铸铁孕育处理的石墨形貌为
a、团絮状b、细片状c、球状d、条状
2、强化铸造铝合金的途径是
a、淬火b、固溶处理＋时效c、冷变形d、变质处理
3、普通灰口铸铁的机械性能主要取决于：
a、基体组织b、石墨的大小和分布c、热处理方法d、石墨化程度
4、对于可用热处理强化的铝合金，其热处理方法是：
a、淬火＋低温回火b、固溶＋时效c、水韧处理d、变质处理
5、在下列铸铁中可以采用调质获得良好的综合机械性能的是：
a、灰口铸铁b、白口铸铁c、可锻铸铁d、球墨铸铁
6、强化单相黄铜的途径是：
7、提高灰口铸铁耐磨性，应选用：
a、整体淬火b、等温淬火c、渗碳淬火＋等温退火d、表面淬火
8、固态下强化硅铝明的有效途径是：
a、塑性变形b、固溶＋时效c、淬火＋低温回火d、变质处理
1、普通灰口铸铁、可锻铸铁和球墨铸铁中石墨的形态分别为状、状和状。
2、灰口铸铁变质处理的目的是，变质处理后的组织是。
3、未进行热处理的铸铁基体通常有、、。
第一章钢的合金化基础
1、综合分析合金元素α-Fe和γ-Fe中的周期性溶解规律和形成无限固溶体的必要和充分条件。
2、讨论过渡族金属的结构特性及其在钢中形成碳化物与氮化物的规律。
碳化物的点阵结构类型、性质和稳定性与元素周期性规律的关系。
3、指出
、
族与
~
族金属碳化物与氮化物的若干特征。
4、阐述晶界吸附现象的基本规律及其在金属材料中的应用。
5、从合金元素对γ、α相自由能的影响及其在合金钢中的扩散规律，试分析哪些基本因素影响合金钢的相变。
6、讨论碳在钢中活度的基本概念，分析碳化物与非碳化物形成元素对碳在奥氏体中活度的影响及对合金钢相变的影响。
7、钢的组织遗传性的基本概念。
分析合金的原始有序组织加热时重结晶的规律，并指出其在生产实践中的意义
8、讨论合金钢加热时碳化物与氮化物的溶解规律和合金元素对奥氏体晶粒长大的影响，并分析其理论与实际意义。
9、分析钢的过冷奥氏体分解曲线（包括等温冷却和连续冷却）的基本类型，讨论碳化物与非碳化物形成元素和碳的含量对其影响规律。
10、讨论合金元素对珠光体转变影响的基本规律。
强碳化物形成元素（Nb、Ti、V等）产生铁素体+碳化物两相集合体的类型及其形成条件。
11、合金元素对贝氏体转变和马氏体转变动力学的影响规律。
12、讨论合金元素对淬火钢回火转变的一般规律及其实际意义。
分析特殊碳化物原位形核、直接形核与形成碳化物元素的类型的关系，以及对组织结构与性能影响的规律。
13、合金钢的二次硬化现象的本质及其实际意义。
14、合金元素对第一、二类回火脆性的影响规律及其实际意义。
15、总结归纳合金元素对铁素体强韧性的影响规律。
16、试以低碳马氏体型结构钢的开发为例，讨论合金化与强韧化综合运用的主要思路。
17、研究合金元素对钢的工艺性能影响的重要意义。
分析钢的切削加工性和淬透性与合金元素的关系。
第二章构件用钢
1、分析构件用钢的性能要求，以及成分特点。
2、根据合金元素在平衡钢中的作用规律，结合构件用钢的性能要求，分析讨论低合金高强度钢的发展历程和合金元素的主要作用。
3、分析讨论微合金化低合金高强度钢的发展依据及其强韧化机理。
怎样实现控制轧制与控制冷却，目前我国生产上存在哪些困难？
应该怎样克服？
4、综合评述针状铁素体型、超低碳贝氏体型以及铁素体+马氏体（双相钢）的微合金化钢的获得方法，成份、组织结构和性能的特点以及应用范围与前景。
第三章机器零件用钢
1、机器零件用钢矛盾普遍性表现在哪里？
机器制造中不同结构零件，由于各有其矛盾的特殊性，往往在锻造、机加工以后整体淬火，而后分别在低、中、高温回火状态下使用。
试以具体零件为例，结合所用钢种，分析合金元素和热处理工艺在上述不同使用状态下，是如何实现不同质的矛盾以不同质的方法来解决的？
2、分析合金元素在渗碳钢和氮化钢中的作用。
3、分析低碳马氏体型结构钢的优越性及其应用范围。
4、马氏体时效钢在时效温度下，怎样保证马氏体组织的稳定性？
其时效强化与铝合金时效又有什么区别？
它是怎样实现优异的强韧结合的？
5、汽车、拖拉机的发动机曲轴，常常用调质钢来制造，而变速箱的花键轴，往往用渗碳钢来制造；
汽车、拖拉机变速箱齿轮和后桥齿轮多半用渗碳钢来制造，而机床变速箱齿轮又多半用中碳（合金）钢来制造。
你能分析其原因吗？
上述两种不同轴类零件和三种不同齿轮在材料选择、热处理工艺以及其它强化工艺上，可能采取哪些不同措施？
第四章工具钢
1、工模具钢的主要矛盾表现在耐磨性与韧性合理配合上，因而为了适应工模具多种不同性能要求，人们常常将工模具钢分为下表所列的12类。
试根据你所学的知识，讨论哪些钢种分别属于表中的分类，并分析其热处理工艺和性能特点。
工模具钢的性能要求和分类
主要应用场合
淬火变形要求不高的钢种（水淬钢）
淬火变形要求较高的钢种（空气淬火或油淬钢）
要求高的红硬性或热稳定性的钢种（高速钢和热变形模具钢）
最大耐磨性
切削刀具
模具
最大韧性
第一类
第二类
第三类
第四类
第五类
第六类
第七类
第八类
第九类
第十类
第十一类
第十二类
2、切削工具中的铣刀、钻头，由于需要重磨刃并保证高硬度，因而要求淬层深；
而丝锥、板牙一般不需重磨刃口，但要防止螺距变形，所以要求淬层浅，试考虑如何在选材和热处理工艺制定上，保证上述要求。
3、根据高速钢的物理冶金原理，分析讨论碳和合金元素在高速钢中的作用规律。
4、比较热变形模具钢和合金调质钢的合金化和热处理工艺特点，并分析合金元素作用的异同。
5、高速钢主要用于制造各类刃具，但也有时用于制造冷变形模具，试根据齿轮铣刀和冷挤压冲头的服役条件和性能要求，分析如何选择不同的高速
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