高级物理金相试验工.docx

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高级物理金相试验工

　　[单项选择题]

　　1、透明球状夹杂物在（）条件下可以看到黑十字现象。

　　A.相衬B.暗场

　　C.明场

　　D.偏振光

　　参考答案：

C

　　[单项选择题]

　　2、过烧缺陷的金相特征主要表现为（）。

　　A.晶粒粗化

　　B.性能降低

　　C.晶界氧化和熔化

　　D.氧化脱碳

　　参考答案：

C

　　[单项选择题]

　　3、机械零件失效中疲劳失效占断裂件的（）。

　　A.50%以上B.20%以下C.20~50%D.70%以上

　　参考答案：

C

　　[单项选择题]

　　4、在淬火应力（）材料的破断强度时，可以引起淬火裂纹。

　　A.大于

　　B.小于

　　C.等于

　　D.大于等于

　　参考答案：

A

　　[单项选择题]

　　5、失效分析学的主要特点是（）。

　　A.实践性、经济性

　　B.科学性、理论性

　　C.边缘性、综合性

　　D.实用性

　　参考答案：

C

　　[单项选择题]

　　6、一般情况分散或小颗粒状夹杂对材料性能的（）。

　　A.没有影响

　　B.影响很大

　　C.影响不大

　　D.影响较大

　　参考答案：

C

　　[单项选择题]

　　7、就珠光体、贝氏体和马氏体、铁素体的形成特点，属于非扩散型转变的是奥氏体向（）转变。

　　A.铁素体

　　B.贝氏体

　　C.珠光体

　　D.马氏体

　　参考答案：

D

　　[单项选择题]

　　8、上贝氏体典型组织特征是（）。

　　A.粒状

　　B.针状

　　C.羽毛状

　　D.条状

　　参考答案：

C

　　[单项选择题]

　　9、钢材（）不可能通过热加工获得改善，将导致材料报废。

　　A.硫化物夹杂

　　B.缩孔残余

　　C.球化不良

　　D.过热

　　参考答案：

B[单项选择题]

　　10、疏松是在（）过程中产生的。

　　A.铸造

　　B.锻造

　　C.轧制

　　D.热处理

　　参考答案：

A

　　[单项选择题]

　　11、晶粒度在定量金相中的测定原则用（）。

　　A.载点法

　　B.面积法

　　C.直径大小

　　D.周长

　　参考答案：

A

　　[单项选择题]

　　12、对硬质合金的抛光方法是（）。

　　A.磨削式抛光

　　B.腐蚀性抛光

　　C.电解式抛光

　　D.化学抛光

　　参考答案：

B

　　[单项选择题]

　　13、区分渗硼试样的渗层中的FeB和Fe2B的试剂是（）。

　　A.三钾试剂

　　B.苦味酸试剂

　　C.氯化铁盐酸试剂

　　D.硝酸酒精

　　参考答案：

A

　　[单项选择题]

　　14、钢淬火后进行中温（350~500℃）回火其目的是（）。

　　A.减少应力和脆性

　　B.获得高的弹性和屈服强度

　　C.获得良好的综合机械性能

　　D.获得高的韧性

　　参考答案：

B[单项选择题]

　　15、钢中奥氏体晶界的显示方法共有（）。

　　A.5种B.3种C.7种D.6

　　种

　　参考答案：

C

　　[单项选择题]

　　16、钢的光滑圆试样拉伸断口，其剪切唇面与拉伸应力轴（）。

　　A.45º交角

　　B.垂直

　　C.平行D.60º交角

　　参考答案：

A

　　[单项选择题]

　　17、过热缺陷属于（）的缺陷。

　　A.允许放行

　　B.不可以改善

　　C.可以改善

　　D.可以消除

　　参考答案：

C

　　[单项选择题]

　　18、贝氏体的形貌近似于（）。

　　A.马氏体

　　B.索氏体

　　C.珠光体

　　D.具有珠光体和马氏体两部分特点

　　参考答案：

D

　　[单项选择题]

　　19、二次硬化法在生产中较少使用的原因是（）。

　　A.处理后钢的硬度低

　　B.处理后钢的韧性差、变形大

　　C.生产效率低

　　D.所获得硬度不如一次硬化法高

　　参考答案：

B[判断题]

　　20、含Mo钢在正火时，易出现粒状贝氏体，是由于Mo使C曲线右移所致。

　　参考答案：

错

　　[判断题]

　　21、在合金固溶体中，溶质的溶入量总是随温度升高而增大。

　　参考答案：

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　　[判断题]

　　22、奥氏体是铁磁性的。

　　参考答案：

错

　　[判断题]

　　23、金属的变形速度越大，则越不容易变形。

　　参考答案：

错

　　[判断题]

　　24、目镜的性能决定了显微镜的分辨率和成象质量。

　　参考答案：

错

　　[判断题]

　　25、明场照明和暗场照明是显微镜的主要照明方式。

　　参考答案：

对

　　[判断题]

　　26、物镜的分辨率用（NA）表示。

　　参考答案：

错

　　[判断题]

　　27、渗碳体（Fe3C）是固溶体。

　　参考答案：

错

　　[判断题]

　　28、位错的重要特征它可以运动和增减。

　　参考答案：

对

　　[判断题]

　　29、金属塑性变形的两种机制是滑移和孪生。

　　参考答案：

对

　　[判断题]

　　30、上贝氏体特征是羽毛状。

　　参考答案：

错

　　[判断题]

　　31、所有金属均可通过热处理方法使它发生相变。

　　参考答案：

错

　　[判断题]

　　32、过冷奥氏体以大于临界冷却速度冷却，就可以防止珠光体和贝氏体的产生，从而得到马氏体转变。

　　参考答案：

对

　　[填空题]33在酸蚀试面上呈不同形状和大小不等的暗色斑点称（）。

　　参考答案：

点状偏析

　　[填空题]34氮化处理时，零件最表层白色区域组织称为（）。

　　参考答案：

ε相层

　　[填空题]355CrNiMo钢是应用最广的（）钢。

　　参考答案：

热作模具

　　[填空题]36液态金属结晶是通过（）两个基过程进行的。

　　参考答案：

形核及长大[填空题]37（）的透明来杂物在正交偏光下可以看到其本身色采。

转动载物台作360º旋转时，该夹杂物无明、暗变化。

　　参考答案：

各向同性

　　[填空题]38常用渗碳温度范围是多少？

为什么选择这个区域？

渗碳工艺发展方向？

　　参考答案：

（1）工业上的渗温度一般是910~930℃。

（2）低碳钢加热到这个温度范围时为单相奥氏体组织，此时奥氏体可固溶碳12%左右，这是由于面心立方的奥氏体八面体间隙半径（为0.052nm）大于体心立方的铁素体的空隙半径（0.036nm），致使奥氏体可以固溶较多的碳原子，这也就是低碳钢在高温时能够渗碳的内在因素。

　　（3）目前国内也在进行高温渗碳工艺的研究（温度1050℃左右）。

催渗工艺已经在热处理厂实施。

　　[填空题]39球墨铸铁按组织类型分为几种，各种类型牌号及性能？

　　参考答案：

有四种：

第一种，铁素体基体球墨铸铁，如QT400-15、QT450-10等塑性好，代替可锻铸铁。

第二种，铁素体加珠光体基体，强度提高，QT5007、QT600-3。

第三种，珠光体基体，强度高、塑性差、QT700-2、QT800-2。

第四种，奥-贝球铁、强度高、韧性好、如QT900-3。

　　[填空题]40磨削裂纹的特征及产生原因？

　　参考答案：

磨削裂纹；经淬火低温回火后的合金钢、工模具钢、渗碳钢等在磨削加工时表面有时形成大量龟裂或呈各种形状分布的裂纹，垂直表面剖开，可见表层有二次淬火白亮层及次层回火层，其原因是磨削金属表面时，由于金属的磨削而产生了能量。

该能量绝大部分转变为热能。

因此磨削时零件表面温度可达820~840℃或更高，如果冷却不充分，则由于磨削而形成的温度足以使淬火零件表面薄层重行奥氏体化，并再次淬火成为马氏体。

磨削所形成的热量使零件的表面温度升高很快，这种组织应力和热应力可导致磨削表面出现磨削裂纹。

　　[填空题]41以珠光体为例，简单叙述化学侵蚀原理？

　　参考答案：

如果合金中两个组成相具有不同的电位，那么当试样侵入侵蚀剂中就形成了许多微小的局部电池，具有负电位的相发生溶解，因而该相逐淅凹陷，具有正电位的相在正常电化学作用下不受侵蚀，保持原有的光滑平面。

以珠光体为例，片状珠光体是由铁素体和渗碳体组成的铁素体电极电位为-0.4—0.5V，渗碳体略低于+0.37V，在稀硝酸侵蚀剂中，铁素体为阳极，渗碳体为阴极，侵蚀后铁素体被均匀地溶去一薄层。

　　[填空题]42计算题：

有一渗碳齿轮，材料为22CrMo，有效深化层深度从表面测至550HV处的垂直距离，现测得距表面1.9㎜处硬度为585HV1，2.1mm处硬度为530HV1。

求该零件的有效硬化层深度。

　　（小数点后保留两位）

　　参考答案：

球化率=（1×n1+0.8×n0.8+0.6×n0.6+0.3×n0.3/n1+n0.8+n0.6+n0.3+n0）×100%=（1×8+0.8×5+0.6×5/8+5+5+2）×100%=15/20×100%=75%

　　[填空题]43计算题：

根据铁碳平衡图计算室温下0.20%C钢的珠光体P和铁素体α的重量百分比？

（保留小数点后1位）

　　参考答案：

解：

根据铁一碳平衡图，室温下铁素体中碳的最大溶解度为0.0057%，珠光体的含碳量为0.77%根据杠杆法则可得出Wα=（0.77-0.2）/（0.77-0.0057）×100%=0.57/0.7643×100%=74.6%Wp=（0.2-0.0057）/（0.77-0.0057）×100%=0.5943/0.7643×100%=25.4%室温下0.20%C钢的珠光体重量百分比为25.4%铁素体的重量百分比为74.6%。

　　[填空题]44计算题：

金属显微镜的入射光波长λ=0.54μm，孔径角之半α=30º，n=1，求出显微镜的分辨率。

　　参考答案：

显微镜的分辨率d=λ/2NANA=n×sinα=1×sin30=1/2d=0.54/2NA=0.54/（2×1/2）=0.54显微镜的分辨率d为0.54。

　　[填空题]45暗场照明的主要优点？

　　参考答案：

　　1、提高显微镜的实际分辨率；

　　2、提高显微图象的衬度；

　　3、用以鉴别钢中非金属夹杂物。

　　[填空题]46磨削裂纹的特征及产生原因？

　　参考答案：

磨削裂纹；经淬火低温回火后的合金钢、工模具钢、渗碳钢等在磨削加工时表面有时形成大量龟裂或呈各种形状分布的裂纹，垂直表面剖开，可见表层有二次淬火白亮层及次层回火层，其原因是磨削金属表面时，由于金属的磨削而产生了能量。

该能量绝大部分转变为热能。

因此磨削时零件表面温度可达820~840℃或更高，如果冷却不充分，则由于磨削而形成的温度足以使淬火零件表面薄层重行奥氏体化，并再次淬火成为马氏体。

磨削所形成的热量使零件的表面温度升高很快，这种组织应力和热应力可导致磨削表面出现磨削裂纹。

　　[填空题]47非调质钢从组织上分有哪两类。

各有哪些特点？

某厂目前应用在哪些零件上？

　　参考答案：

非调质钢是近几年研制的新钢种，从组织上分有两类、一类为以珠光体加铁素体为基体组织的称珠光体型非调质钢；一类是从贝氏体为基体组织的贝氏体型非调质钢。

非调质钢的特点是锻后通过控制冷却达到要求的性能取消淬火回火工序。

目前在我厂主要应用在前轴、转向节臂等调质件上。

曲轴及转向节、半轴等零件正在试验阶段

　　[填空题]48试简述偏光在金相分析中的应用。

　　参考答案：

主要用于

（1）显示组织；

（2）研究塑性变形的晶粒取向；

　　（3）复相合金组织分析；

　　（4）非金属夹杂物研究。

　　[填空题]49必须具备哪些转变组织特征的组织才能叫马氏体转变？

　　参考答案：

　　A.无扩散性。

　　B.切变共格转变；转变后试件表面出现浮凸，有形状改变。

　　C.转变维持一个不应变不转动的的平面（即惯习面）。

　　D.转变后的马氏体与母相维持严格的晶体学关系，如K-S关系。

　　E.马氏体可以可逆转变为奥氏体。

　　[填空题]50淬火钢在回火加热时为什么会产生组织转变？

　　参考答案：

钢件淬火后通常获得不平衡组织，从热力学讲，凡亚稳组织会自发地转变为较平衡的组织，在室温下，这种转变动力学条件不具备，只有当回火加热时使原子扩散能力增加时，亚稳定组织才有可能较变为较稳定的组织。

　　[填空题]51第二类（高温）回火脆性产生原因是什么？

可采用哪些措施来预防或减轻这类回火脆性？

　　参考答案：

钢的化学成分中含

　　Cr、Mn、Ni等合金元素和

　　Sb、P、Sn、As等杂质元素是产生第二类回火脆性的主要原因。

杂质元素在晶界上的偏聚是产生回火脆性的关键。

钢中加入

　　Mo、W元素可与杂质元素结合，阻碍杂质元素和晶界偏聚以减轻回火脆性；回火后快冷，能降低回火脆性；亚温淬火可使晶粒细化，使杂质元素在a和g中重新分配，减轻在g晶界的偏聚而降低回火脆性。

　　[填空题]52球铁中什么是石墨面积率？

什么是球化率？

　　参考答案：

在显微镜下，单颗石墨的实际面积与最小外接圆面积的比率称为石墨面积率。

　　球化率是指在规定的视场内，所有石墨球化程度的综合指标。

　　[填空题]53如何鉴别球墨铸铁组织中的渗碳体和磷共晶？

　　参考答案：

经3%硝酸酒精侵蚀后的铸铁试样中出现呈网状或半网状分布的，外形凹凸、多角，轮廓线曲折的白色组织，如果在多角状组织的白色基体上无颗粒状组织（过冷奥氏体转变的产物）者为渗碳体。

若白色基体上出现颗粒状组织时，将试样放在5克氢氧化钠+5克高锰酸钾+100毫升水的溶液中，加热至40℃热浸1～2分钟可使磷共晶中的磷化三铁受腐蚀，呈棕褐色。

如果多角状组织仍保持白色基体者即为莱氏体型的渗碳体；若部分基体被染色，另一部分不染色者为磷共晶－碳化物复合物。

此外，也可将试样置入加热100℃的苦味酸钠水溶液（75毫升水+20克氢氧化钠+2克苦味酸）中热浸10分钟，若多角状组织的基体染成棕色者为渗碳体；不染色者为磷共晶。

　　[填空题]54轴承钢淬火后为什么会出现亮区和暗区？

　　参考答案：

滚珠轴承钢淬火后出现亮区与暗区，主要是钢的原始组织不均匀所致。

由于碳化物颗粒大小不均匀，或大小虽均匀但分布不均匀，致使钢在淬火时，碳化物溶解程度不同，以致造成高温时，奥氏体合金化不均匀，淬火冷却时，这种不均匀的奥氏体在发生相变时的马氏体转变温度（Ms）也不同，在低碳低合金区域Ms温度较高，该处在相变时先形成的马氏体，在继续冷却过程中被自回火。

而高碳高合金区域的奥氏体，Ms温度稍低，这种后转变马氏体不易被回火。

在侵蚀时，经自回火的马氏体易受侵蚀呈暗色，而未经回火的区域，不易受侵蚀，呈亮色。

　　[填空题]55何谓钢的液析？

哪些钢液析比较严重？

　　参考答案：

钢锭在凝固过程中，钢液中局部富碳和富合金元素处，由于产生明显的枝晶偏析而形成的共晶组织，称为碳化物液析。

该组织在热压力加工时被破碎成断续的串链状沿轧制方向分布。

它也属于碳化物不均匀度的一类缺陷，能使钢的机械性能降低，特别是影响钢件的表面光洁度，严重时还导致工件的开裂。

　　合金工具钢中的

　　CrWMn、CrMn等钢，碳化物液析均较严重，所以使上述钢材的使用受到限制，但目前国家标准中，对液析检查未作规定，一般可参考滚珠轴承钢的检验标准。

　　[填空题]56什么叫耐热钢？

耐热钢主要要求哪些性能？

主要合金元素有哪些？

各自在热强钢中的主要作用是什么？

　　参考答案：

在高温或较高温度下，发生氧化较少，并对机械载荷作用具有较高抗力的钢叫耐热钢。

耐热钢主要要求具有高的高温抗氧化性能（即热稳定性）和高温强度（即热强性）性能。

加入钢中的主要合金元素有

　　Cr、Si、Al及

　　W、Mo、V等。

其中

　　Cr、Si、Al等主要使钢的表面在高温下与介质中的氧结合成致密的高熔点的氧化膜，覆盖在金属表面，使钢免受继续氧化，从而提高钢的高温抗氧化性能。

Cr、Mo、W、V等主要是通过提高钢的再结晶温度来提高钢的热强性能。

　　[填空题]57沉淀硬化不锈钢时效处理的目的是什么？

　　参考答案：

旨在马氏体中，沉淀析出高度弥散的金属间化合物，起到强化的作用。

　　[填空题]58WC-Co类硬质合金有哪几种组织？

　　参考答案：

　　WC-Co类合金的显微组织通常由两相组成：

呈几何形状大小不一的WC相和WC溶于Co内固溶体（简称Co相）。

另外随着Co量的增加，则Co相随之增多。

当合金中含碳量不足时。

烧结后常出现贫碳相一η相。

η相的分子式为W3Co3C或W4Co2C具有多种形态（条块状、汉字状、聚集状、卷帕状、粒状）。

　　[填空题]59铁基粉末冶金制品中的缺陷有哪些？

　　参考答案：

主要有大量、大面积孔隙、脱碳、渗碳、过热粗大细织、硬点等。

　　[填空题]60压力加工铝合金中过热和过烧的特征有哪些？

　　参考答案：

热处理加热温度高了会出现过热和过烧。

若试样基体内或晶粒中有球状共晶组织存在，即证明过热或轻微过烧，若发现有明显的晶界，而且三晶粒交界处呈黑色三角形，即证明已经过烧。