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一十章习题

第一、二章习题

一、填空题

1）、固态相变是固态金属（包括金属与合金）在（ ）和（ ）改变时，（ ）的变化。

2）、相的定义为（                                     ）。

3）、新相与母相界面原子排列方式有三种类型，分别为（      ）、（       ）、（      ），其中（      ）界面能最低，（      ）应变能最低。

4）、固态相变的阻力为（                  ）及（                  ）。

5）、平衡相变分为（       ）、（       ）、（      ）、（      ）、（      ）。

6）、非平衡相变分为（       ）、（      ）、（      ）、（      ）。

7）、固态相变的分类，按热力学分类：

（      ）、（      ）；按原子迁动方式不同分类：

（     ）、（     ）；按生长方式分类（      ）、（      ）。

8）、在体积相同时，新相呈（ ）体积应变能最小。

A．碟状（盘片状）B.针状 C.球状

二、选择题

（1）奥氏体是碳溶解在__________中的间隙固溶体.

（a）γ-Fe（b）α-Fe（c）Fe（d）立方晶系

（2）奥氏体形成的热力学条件为奥氏体的自由能______珠光体的自由能.

（a）小于（b）等于（c）大于（d）小于等于

（3）奥氏体的形核位置为F/Fe3C界面,珠光体团交界处及________交界处.

（a）F/F（b）Fe3C/F（c）Fe3C/Fe3C（d）先共析F/珠光体团

（4）奥氏体核的长大是依靠____的扩散,奥氏体（A）两侧界面向铁素体（F）及渗碳体（C）推移来进行的.

（a）铁原子（b）碳原子（c）铁碳原子（d）溶质原子

（5）由铁碳相图可知,CA-F____CA-C,碳原子向F一侧扩散,有利于A的长大.

（a）<（b）>（c）≤（d）=

（6）渗碳体转变结束后,奥氏体中碳浓度不均匀,要继续保温通过碳扩散可以使奥氏体____.

（a）长大（b）转变（c）均匀化（d）溶解

（7）碳钢奥氏体的形核与形核功____的扩散激活能有关.

（a）碳（b）铁（c）溶质原子（d）溶剂原子

（8）奥氏体的长大速度随温度升高而____.

（a）减小（b）不变（c）增大（d）无规律

（9）影响奥氏体转变速度的因素为____

（a）温度（b）原始组织转变（c）奥氏体晶粒度（d）温度及原始组织粒度.

（10）亚共析钢在AC3下加热后的转变产物为___.

（a）F（b）A（c）F+A（d）P+F

（11）过共析钢在ACm下加热后的转变产物为____.

（a）Fe3C（b）Fe3CII（c）Fe3CII+A（d）A

（12）亚共析钢的先共析铁素体是在____以上向奥氏体转变的.

（a）AC1（b）T0（c）A1（d）AC3

（13）连续加热的奥氏体转变温度与加热速度有关.加热速度逾大,转变温度____,转变温度范围越小,奥氏体___.

（a）愈低,愈均匀（b）愈高,愈不均匀（c）愈低,愈不均匀（d）愈高,愈均匀

（14）加热转变终了时所得A晶粒度为_____.

（a）实际晶粒度（b）本质晶粒度（c）加热晶粒度（d）.起始晶粒度

（15）在加热转变中,保温时间一定时,随保温温度升高,A晶粒不断长大,称为____.

（a）正常长大（b）异常长大（c）均匀长大（d）不均匀长大

（16）在加热转变中,保温时间一定时,必须当温度超过某定值后,晶粒才随温度升高而急剧长大,称为_____.

（a）正常长大（b）异常长大（c）均匀长大（d）不均匀长大

（17）温度一定时,随时间延长,晶粒不断长大,称为____.

（a）正常长大（b）异常长大（c）均匀长大（d）不均匀长大

（18）温度一定时,随时间延长,晶粒不再长大,称为____.

（a）正常长大（b）异常长大（c）均匀长大（d）不均匀长大

（19）A晶粒的长大是通过晶界的迁移而实行的,晶界迁移的驱动力来自_____.

（a）A与P的自由能差（b）A的吉布斯自由能的降低

（c）界面自由能的降低（d）相变自由能差

（20）奥氏体晶粒半径逾小,长大驱动力___

（a）愈大（b）不变（c）逾小（d）无规律

（21）奥氏体晶粒异常长大的原因是____

（a）温度高（b）第二相粒子的溶解（c）驱动力增大（d）温度低

（22）提高起始晶粒度的___与促使晶界平直化均能降低驱动力,减弱A长大.

（a）均匀性（b）温度（c）粒度（d）碳含量

（23）钢在奥氏体化时，温度越高，保温时间越长，则（）

A．过冷奥氏体越稳定，C曲线向左移B．过冷奥氏体越不稳定，C曲线向右移

C．过冷奥氏体越稳定，C曲线向右移D．不确定

（24）钢的TTT曲线（等温转变曲线）是表明过冷奥氏体的转变的曲线，其形状和位置受C和合金元素的影响，下列各元素可使曲线右移，其中错误的是

A．CrB．NiC．CoD．Mo

（25）能使碳钢C曲线（TTT）左移的合金元素是___，

A. CrB. MoC. CoD. Ni

（26）亚共析钢中，随碳含量上升，C曲线___，过共析钢中，碳含量上升，C曲线_

a.左移，右移b.右移，左移c.不变，右移d.右移，不变

三、问答题

1.画出T8钢的过冷奥氏体等温转变曲线。

为获得以下组织，应采用什么冷却方式：

并在等温转变曲线上画出冷却曲线示意图。

（1）索氏体

（2）屈氏体+马氏体+残余奥氏体（3）全部下贝氏体

（4）屈氏体+马氏体+下贝氏体+残余奥氏体（5）马氏体+残余奥氏体

2．下图示意地给出了35CrMo钢的CCT图，说明按（a）、（b）、（c）、（d）各冷却曲线冷却后可能获得的室温组织，并比较它们的硬度的相对大小。

3.某钢的等温转变曲线如图所示，试说明该钢在300℃经不同时间等温后，按（a）、（b）、（c）线冷却后得到的组织，并写出原因。

第2题第3题

4.例：

有一根长2米直径20mm的实心T12钢圆棒，不均匀加热，加热后棒料温度如图所示，假设各段冷却介质如表所示，请在各段中填入相应的组织，并分析其力学性能。

（T12钢Acm为820℃）

ABCD

1000℃740℃700℃500℃

5.直径为10mm的共析钢小试样加热到相变点A1以上30℃，用下图所示的冷却曲线进行冷却，分析其所得到的组织，说明各属于什么热处理方法。

6将共析钢加热至780℃，经保温后，请回答：

（1）、若以图示的V1、V2、V3、V4、V5和V6的速度进行冷却，各得到什么组织？

（2）、如将V1冷却后的钢重新加热至530℃，经保温后冷却又将得到什么组织？

力学性能有何变化？

7共析钢加热奥氏体化后，按图中Ｖ1－Ｖ7的方式冷却，（１）指出图中①－⑩各点处的组织；

第6题第7题

8.共析钢加热奥氏体化后，按图中五种的方式冷却，其中实线为TTT曲线，虚线代表CCT曲线，请指出图中1-10各点处的组织

9简述奥氏体形成的四个阶段，如何控制奥氏体化程度？

10什么叫淬火临界速度？

影响淬火临界速度的因素有哪些？

11以共析成分的碳钢为例，说明过冷奥氏体冷却到不同温度时的等温转变产物，简单描述它们的显微形态和硬度变化。

第三章习题

（1）片状珠光体的片层位向大致相同的区域称为_d_____。

（a）亚结构（b）魏氏组织（c）孪晶（d）珠光体团

（2）珠光体团中相邻的两片渗碳体（或铁素体）中心之间的间距的距离称为珠光体的__b__。

（a）直径（b）片间距（c）珠光体团（d）点阵常数

（3）由于形成F与C的二相平衡时，体系自由能最低，所以A只要在A1下保持足够长时间，就会得到__c__的二相混合物P。

（a）A+P（b）A+C（c）F+C（d）A+F

（4）一般认为共析钢的珠光体转变的领先相是_a___。

（a）渗碳体（b）铁素体（c）奥氏体（d）渗碳体和铁素体

（5）P相变时，Fe3C形核于__c__或A晶内未溶Fe3C粒子。

（a）P晶界（b）珠光体团交界处（c）A晶界（d）Fe3C/P界面

（6）共析成分的奥氏体发生珠光体转变时，会发生碳在___和__中的扩散。

（a）F和A（b）F和P（c）P和A（d）F和Fe3C

（7）在A1温度以下发生的P转变，奥氏体与铁素体界面上的碳浓度___奥氏体与渗碳体界面上碳浓度，从而引起了奥氏体中的碳的扩散。

（a）低于（b）高于（c）等于（d）小于等于

（8）生产中广泛应用的球化处理，通过___A化温度，短的保温时间，以得到较多的未溶渗碳体粒子。

（a）低的（b）高的（c）很高的（d）中等的

（9）球化处理由片状向粒状转变，可____，属自发过程。

（a）降低结合能（b）降低体积（c）降低表面能（d）降低碳浓度

（10）试述球化过程中，由片状粒状转变的机制。

（11）试述块状、网状和片状先共析铁素体的析出的原理。

（12）珠光体转变的形核率I及长大速度V随过冷度的增加____。

（a）先减后增（b）不变化（c）增加（d）先增后减

（13）珠光体转变的形核率随转变时间的增长而___，珠光体的线长大速度随保温时间____。

（a）减少，减少（b）增大，增大

（c）不变，增大（d）增大，无明显变化

（14）珠光体等温转变动力学图有一鼻尖，鼻尖对应了形核率和转变速度的 _____。

（a）最大处（b）最小处（c）平均值处（d）次大处

（15）亚（过）共析钢的TTT曲线左上方有一___。

（a）等温线（b）共析线（c）A1（d）先共析

（16）在A1下，共析钢的A_____。

（a）最不稳定（b）最稳定（c）转变最快（d）转变驱动力最大

（17）奥氏体化温度越高，保温时间越长，珠光体的形核率和长大速度____

（a）越小（b）越大（c）不变（d）先增后减

（18）原始组织细，奥氏体均匀化，随之冷却后珠光体转变的I，V均___。

（a）不变（b）先增后减（c）增大（d）下降

（19）当P片间距减小，渗碳体与铁素体____，相界面___，铁素体中位错不易滑动，故使塑变抗力增高。

（a）厚，增多（b）薄，减少（c）薄，增多（d）厚，减少

（20）在成分相同的情况下，粒状珠光体的强度和硬度比片状的___，塑性___。

（a）较高，较好（b）较低，较低

（c）较高，较低（d）较低，较好

（21）简述派登处理在高碳钢强韧化方面的应用

（22）当P量少时，亚共析钢强度主要依赖于___，P量多时，依赖于____。

（a）F晶粒直径，P的片间距（b）P的片间距，F晶粒直径

（c）F体积分数，P的体积分数（d）P的体积分数，F的体积分数

三、问答题

1珠光体类型组织有哪几种?

它们在形成条件、组织形态和性能方面有何不同?

2生产热轧低碳钢板，有时因W（C）偏低强度不够而不合标准，为了提高强度，可在热轧后采用吹风甚至喷雾冷却。

试解释其原因。

3试述片间距大小对片状珠光体机械性能的影响。

影响片层间距的主要因素是什么？

索氏体、屈氏体在显微组织及性能上的主要差别是什么？

实际生产中如何控制珠光体类型？

在什么条件下过冷奥氏体易转变为粒状珠光体，什么条件下易转变为片状珠光体？

4．何谓相间沉淀？

对钢的性能有何影响？

第四章复习题

1、下列有关马氏体转变的无扩散性的描述中不正确的是

A．马氏体转变时发生晶格点阵改组B．马氏体转变时没有成分变化

C．马氏体转变时原子不发生移动D．马氏体转变时原子间保持着原有的近邻关系

2、下列有关马氏体转变的非恒温性的描述中，不正确的是（）

A．温度低于MS点，马氏体转变才能开始

B．马氏体转变没有孕育期，且转变速度很大，但转变很快停止

C．必须进一步降低温度转变才能继续进行

D．冷却到室温时获得100％马氏体

3、马氏体转变的可逆性，指的是下述中那一种现象（）

A．冷却过程中形成的马氏体，在重新加热过程中转变成贝氏体

B．冷却过程中形成的马氏体，在重新加热过程中转变成珠光体

C．冷却过程中形成的马氏体，在重新加热过程中转变成奥氏体

D．冷却过程中形成的马氏体，在重新加热过程中转变成回火索氏体

4、马氏体转变过程的研究中，人们发现了3种位相关系，下列名称中错误的是（）

A．K-S关系B．贝茵关系C．西山关系D．G-T关系

5、马氏体转变的非恒温性是指（）

A．马氏体转变具有上限温度Ms

B．马氏体转变量是时间的函数（即随着保温时间的延长转变量逐步增加）

C．马氏体转变量是温度的函数（即随着温度的下降转变量逐步增加）

D．马氏体转变存在表面浮凸

问答题

1．什么叫马氏体？

2．钢中马氏体的晶体结构特点是什么？

3．钢中马氏体的基本形态有哪两种？

它们的显微形态特点、亚结构特点及其力学性能的差异是什么？

影响马氏体形态的因素有哪些？

马氏体具有高强度、高硬度的主要机制（本质）是什么？

4．Ms点的物理意义是什么？

影响因素有哪些？

5．马氏体转变的特点有哪些？

6．为什么马氏体转变不能进行到底？

影响残余奥氏体量的主要因素是什么？

7．什么叫形变诱发马氏体？

为什么会出现这种现象？

8．什么叫奥氏体的热稳定化？

产生热稳定化的原因是什么？

9．马氏体的性能特点有哪些？

为什么会有这些特点？

第五章习题

（1）一般地，贝氏体转变产物为___的二相混合物，为非层片状组织。

a.A与Fb.A与碳化物c.A与Pd.α相与碳化物

（2）贝氏体形成时，有___，位向共系和惯习面接近于M。

a.表面浮凸b.切变c.孪晶d.层错

（3）简述上、下贝氏体在光镜和电镜下形态、组织构成、性能特点。

（7）近年来发现贝氏体转变的C曲线是由二个独立的曲线，即_____和____合并而成的。

a.P转变，B转变b.B转变，P转变c.B上转变，B下转变d.P转变，P转变

（8）贝氏体转变时，由于温度较高，会存在____的扩散。

a.铁原子b.碳原子c.铁和碳原子d.合金元素

（9）随A中碳含量增加，A晶粒增大，B转变速度___。

a.下降b.上升c.不变d.先降后增

（14）贝氏体的强度随形成温度的降低而____。

a.降低b.不变c.无规律变化d.提高

（15）碳钢在____℃以上等温淬火，组织中大部分为上贝氏体时，冲击韧性会大大降低。

a.400b.450c.350d.300

（16）下贝氏体的强度___上贝氏体，韧性___上贝氏体。

a.高于，优于b.高于，不如c.低于，优于d.低于，不如

一、分别图解叙述上贝氏体、下贝氏体的转变过程。

二、比较上贝氏体和下贝氏体的组织特征（形态特征、立体特征、形成温度、组成、铁素体的形态及分布、碳化物的形态及分布、亚结构）与性能特点，示意画出铁素体和碳化物的形态与分布。

三、以共析钢为例从转变温度、扩散性、共格性、相构成、领先相、显微组织、产物性能等方面对珠光体转变、贝氏体转变和马氏体转变进行比较。

第六章  习题

（1）什么是回火，简述回火转变的各阶段?

（2）试举例说明马氏体在100℃时会发生碳原子的偏聚。

（3）双相分解是什么?

为什么还发生双相分解?

（4）为什么高碳钢高于150℃回火会发生单相分解?

（5）高碳，低碳和中碳马氏体中碳化物是如何析出的?

（6）回火时碳化物聚集长大的机制是什么?

试说明之。

（7）淬火后α相会出现哪几类应力？

在何温度回火可消除掉?

（8）碳钢在不同温度回火可得到什么回火组织，其与M，T及S组织有什么不同?

（9）当加热但A1—MS之间时，M的存在___P转变，___B转变。

a.促进，大大促进b.促进，减慢c.减慢，促进d.减慢，减慢

（10）当加热回火时，如残余奥氏体未分解，则在冷却过程中残余奥氏体将转变为马氏体，这一过程称为___。

a.钝化b.相变c.催化d逆转变

（11）W18Cr4V在560℃回火后，在冷却过程中在250℃稍作停留，残余奥氏体将不再转变为马氏体，这一过程称为___。

a.催化b.相变c.逆转变d.稳定化

（12）低碳钢低温回火可以得到___强度及___塑性与韧性。

a.较高，一定的b.较高的，较高的c.较低的，较高的d.较低的，较低的

（13）高碳钢一般采用____，淬火后____以获高的硬度和大量弥散分布的碳化物。

a.不完全淬火，低温回火b.完全淬火，低温回火

c.完全淬火，高温回火d.完全淬火，中温回火.

（14）中碳钢淬火后____回火，可获得优良的综合机械性能。

a.高温回火b.中温回火c.低温回火d.时效

（15）出现了第一类回火脆性后，再加热到较高温度回火，___脆性消除;如再在此温度范围回火，就___出现这种脆性。

a.可将，不会b.不可将，会c.可将，会d.不可将，不会

（16）出现了第二类回火脆性后，如重新加热到650℃回以上，然后快冷至室温，___消除脆化.在脆化消除后，再在450650℃加热___再次发生脆化。

A.可，可B.可，不可C.不可，可D.不可，不可

1.在生产中，用来消除过共析钢中的网状渗碳体最常用的热处理工艺是

（A）完全退火（B）正火

（C）不完全退火（D）回火

2.对于T8钢的预备热处理应采用

（A）完全回火（B）扩散退火（C）球化退火（D）正火

3、45钢经下列处理后所得组织中，最接近于平衡组织的是：

（）

A．750℃保温10h后空冷B．750℃保温10h后炉冷

C．800℃保温10h后炉冷D．800℃保温10h后空冷

4、45＃钢正火组织中最有可能的是

A．铁素体＋珠光体B．珠光体C．珠光体＋少量渗碳体D．铁素体＋少量渗碳体

5、某钢的AC3为780℃，如在820℃保温并随炉冷却。

此工艺最有可能属于

A．完全退火B．不完全退火C．扩散退火D．球化退火

6、亚共析钢的正火温度一般为（）

A．Acl+30-50°CB．Accm+30-50°CC．Ac3+30-50°CD．Ar3+30-50℃

7、如果过共析钢中存在严重的网状渗碳体，球化退火前进行（）预先热处理

A．正火B．完全退火C．调质处理D．淬火

8、低碳钢为便于削切加工，常进行（）

A．完全退火B．正火C．球化退火D．不完全退火

9、某钢的AC3为780℃，如在950℃保温并随炉冷却。

此工艺最有可能属于（）

A．完全退火B．不完全退火C．扩散退火D．球化退火

10、某碳素钢的AC3为780℃，如在750℃保温并随炉冷却。

此工艺最有可能属于（）

A．完全退火B．不完全退火C．扩散退火D．球化退火

11、为了改善60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D.回火

12．下列碳钢的退火工艺中加热温度最高的退火工艺是？

A.  扩散退火B.   完全退火C.   不完全退火D.  再结晶退火

13．下列碳钢的退火工艺中加热温度最低的工艺是？

A.   扩散退火B.   完全退火C.  不完全退火D.   再结晶退火

14．亚共析钢很多时候采用不完全退火工艺，下列对不完全退火的描述中不正确的是：

A.  不完全退火温度选取在为Ac1和Ac3之间；

B.  基本上不改变先共析铁素体原来的形态及分布；

C.  珠光体的片间距有所减小；

D.  内应力有所降低

15．下列球化退火的目的中不正确的是：

A.   降低硬度，改善切削性能；B. 获得均匀组织，改善热处理工艺性能；

C.   经淬火，回火后获得良好综合力学性能；D.    获得高的强度和硬度；

16．正火是工业上最常用的热处理工艺之一，下列有关正火的叙述中不正确的是：

A.  一般正火的加热温度为Ac3以上30－50℃；B.  正火一般采用热炉装料；

C.  正火时的加热保温时间一工件烧透为准；

D. 正火的主要目的是，降低硬度改善切削加工性能；

17．下列组织缺陷中不属于退火缺陷的是：

A.    过烧；B.   粗大魏氏组织；C.   变形、开裂；D.  硬度过高；

18.正火状态的碳素工具钢加热过程中，首先转变为奥氏体的相可能是

A.   先共析铁素体；B.   先共析渗碳体；C.   珠光体；D.   马氏体；

19.正火是工业上最常用的热处理工艺之一，下列有关正火的叙述中不正确的是：

A.   一般正火的加热温度为Ac3以上30－50℃；B.   正火一般采用热炉装料；

C.   正火时的加热保温时间一工件烧透为准；

D.  正火的主要目的是，降低硬度改善切削加工性能；

20．一批45钢试样（尺寸；直径15×10mm），因其组织、晶粒大小不均匀且存在较大的残余应力，需采用退火处理。

拟采用以下几种退火工艺：

（8分）

（1）缓慢加热至700℃，保温足够时间，随炉冷却至室温；

（2）缓慢加热至840℃，保温足够时间，随炉冷却至室温；

（3）缓慢加热至1100℃，保温足够时间，随炉冷却至室温；

问上述三种工艺分别属于何种退火工艺，各得到何种组织？

若要得到大小均匀细小的晶粒，选择何种工艺最合适?

1、钢的淬硬性主要取决于（）

A．含碳量B．含金元素含量C．冷却速度D．保温时间

2、钢的淬火方法有完全淬火和不完全淬火两种，其中完全淬火方法主要适用于

A．共析钢B．亚共析钢C．过共析钢D．所有成分范围的钢

3、小尺寸碳素钢冷作模具，要求淬火后变形量极小时，采用（）

A．油冷B．热油冷C．碱浴分级淬火D．水冷

4、30＃钢奥氏体化后等温淬火，最有可能获得的组织是

A．马氏体B．马氏体＋少量残余奥氏体C．贝氏体D．屈氏体

5、量具的最终热处理一般为（）

A．淬火B．淬火+高温回火C．淬火+中温回火D．淬火+低温回火

6．过共析钢的淬火加热温度一般确定为（）以上30℃~50℃。

A．Ac1B．Ac3C．AcCmD.A1

7、下列三种钢正常淬火加热温度最高的是（）

A．20钢B．45钢C．T10钢D．T12钢

8、在淬火时易于产生纵向裂纹的钢件是（）

A中碳纲经表面淬火B高碳钢完全淬透C高碳钢不完全淬透D低碳钢表面淬火

9、亚共析钢的淬火加热温度一般确定为（）以上30℃～50℃。

A．Ac1B．Ac3C．Accm