金属材料与热处理            试 卷 2                
一、填空题（30分，每空1分）

1、常见的金属晶格类型有___________、___________和___________。
2、金属的机械性能主要包括强度、硬度、塑性、韧性、疲劳强度等指标，其中衡量金属材料在静载荷下机械性能的指标有___________、___________、___________。衡量金属材料在交变载荷和冲击载荷作用下的指标有___________和___________。
3、常用的回火方法有低温回火、___________ 和  ___________ 。
4、工程中常用的特殊性能钢有_________、_________、_________。
5、根据铝合金成分和工艺特点，可将铝合金分为___________和__________两大类。
6、按冶炼浇注时脱氧剂与脱氧程度分，碳钢分为_________、_________、_________和_________。
7、钢在一定条件下淬火后，获得一定深度的淬透层的能力，称为钢的淬透性。淬透层通常以工件______到______的深度来表示。
8、冷塑性变形的内应力，按作用范围，可分为____________、____________、____________ 。
9、铸铁中____________________________的过程称为石墨化，影响石墨化的主要因素有___________ 和  ___________。
10、根据共析钢的“C”曲线，过冷奥氏体在A1温度以下等温转变的组织产物可分为三大类，即___________型组织、___________型组织和___________型组织等。
二、 选择题（30分，每题2分）
1、拉伸试验时．试样拉断前能承受的最大标拉应力称为材料的（   ）。

    A  屈服点     B 抗拉强度   C  弹性极限     D  刚度
2、金属的（   ）越好，其锻造性能就越好。
A 硬度        B  塑性      C  弹性         D  强度
3、根据金属铝的密度，它属于（     ）。
A  贵金属     B  重金属    C  轻金属       D  稀有金属
4、位错是一种（   ）。
    A  线缺陷     B  点缺陷    C  面缺陷       D  不确定
5、晶体中原子一定规则排列的空间几何图形称（    ）。
A  晶粒       B  晶格      C  晶界         D  晶相
6、实际生产中，金属冷却时（    ）。
A  理论结晶温度总是低于实际结晶温度    B  理论结晶温度总是等于实际结晶温度 
C  理论结晶温度总是大于实际结晶温度    D  实际结晶温度和理论结晶温度没有关系
7、零件渗碳后，一般需经过（    ）才能达到表面硬度高而且耐磨的目的。
A  淬火+低温回火   B  正火   C  调质    D  淬火+高温回火
8、从灰铸铁的牌号可以看出它的（    ）指标。
A  硬度    B  韧性    C  塑性    D  强度
9、机械制造中，T10钢常用来制造（   ）
    A  容器    B  刀具    C  轴承    D  齿轮
10、钢经表面淬火后将获得：（   ）
     A  一定深度的马氏体   B全部马氏体   C  下贝氏体    D上贝氏体
11、GCrl5SiMn钢的含铬量是：（    ）
A  15％   B  1．5％   C  0. 15％  D  0.015％
12、铅在常温下的变形属：(    )
     A  冷变形   B  热变形    C  弹性变形     D  既有冷变形也有热变形
13、黄铜、青铜和白铜的分类是根据：（   ）
     A合金元素   B密度       C颜色           D主加元素
14、用于制造柴油机曲轴，减速箱齿轮及轧钢机轧辊的铸铁为（   ）
     A  可锻铸铁  B  球墨铸铁  C  灰口铸铁     D  白口铸铁
15、从金属学的观点来看，冷加工和热加工是以（    ）温度为界限区分的。
     A  结晶      B 再结晶     C 相变          D  25℃
三、 名词解释（12分，每题3分）

1、加工硬化
2、回复
3、合金
4、热处理
四、 简答题（20分，每题4分）

1、铁碳合金中基本相是那些？其机械性能如何？
2、写出下列牌号数字及文字的含意，Q235-F、KTZ450-06、H68、LF5。
例如：HT100：表示灰铸铁，其最低抗拉强度为100MPa。
3、提高零件疲劳寿命的方法有那些？
4、试述正火的主要应用场合。
5、试述热变形对金属组织和性能的影响。
五 综述题 （8分）

用20CrMnTi制造汽车变速箱齿轮，要求齿面硬度HRC58-60，中心硬度HRC30-45，试写出加工工艺路线，并说明各热处理的作用目的。
参考答案：
一填空

1、体心立方晶格面心立方晶格密排立方晶格
2、强度 硬度 塑性 疲劳强度 冲击韧性
3、中温回火 高温回火
4、不锈钢  耐热钢  耐磨刚
5、变形铝合金  铸造铝合金
6、沸腾钢  镇静钢  连铸坯  半镇静钢
7、表面 半马氏体层
8、宏观（第一类）内应力  晶间（第二类）内应力  晶格畸变（第三类）内应力
9、碳以石墨形式析出 冷却速度 化学成分
10、珠光体 贝氏体 马氏体
二 选择题

1 B 2 D 3 C 4 A 5 B 6 C 7 A 8 D 9 B 10 A 11 B 12 B 13 D 14 B 15 C
三 名词解释

1、答：金属材料随着冷塑变形程度的增大，强度和硬度逐渐升高，塑性和韧性逐渐降低的现象称为加工硬化或冷作硬化。
2、答：回复是指冷塑性变形金属在加热温度较低时，金属中的一些点缺陷和位错的迁移，使晶格畸变逐渐降低，内应力逐渐减小的过程。
3、答：将两种或两种以上的金属或金属与非金属熔合在一起，获得的具有金属性质的物质，称为合金
4、答：热处理是通过加热和冷却固态金属的操作方法来改变其内部组织结构，并获的所需性能的一种工艺。
四、 简答题（16分，每题4分）

1、答：
基本相有：铁素体 奥氏体 渗碳体
铁素体的强度和硬度不高，但具有良好的塑性和韧性。
奥氏体的硬度较低而塑性较高，易于锻压成型。
渗碳体硬度很高而塑性和韧性几乎为零，脆性大。
2、答：
Q235-F：表示普通碳素结构钢，其屈服强度为235MPa，F表示是沸腾钢。
KTZ450-06：表示珠光体基体的可锻铸铁，其表示最低抗拉强度为450MPa，最小伸长率为6%。
H68：表示含铜68%的黄铜。
LF5：表示防锈铝，其序数号为5。
3、答：
（1）设计上减少应力集中，转接处避免锐角连接；
（2）减小零件表面粗糙度；
（3）强化表面，在零件表面造成残余压应力，抵消一部分拉应力，降低零件表面实际拉应力峰值，从而提高零件的疲劳强度。
4、答：正火主要用于：
（1）改善低碳钢和低碳合金钢的切削加工性；
（2）作为普通结构零件或大型及形状复杂零件的最终热处理；
（3）作为中碳和低合金结构钢重要零件的预备热处理；
（4）消除过共析钢中的网状二次渗碳体。
5、答：
（1）改变铸锭和坯料的组织和性能；
（2）产生热变形纤维组织（流线）；
（3）可能产生带状组织；
（4）可能产生热组织与魏氏组织。
五 综述题 （8分）

答：
加工工艺路线为：下料锻造正火机械粗加工渗碳+淬火+低温回火喷丸磨齿
正火处理可使同批毛坯具有相同的硬度（便于切削加工），并使组织细化，均匀；
渗碳后表面含碳量提高，保证淬火后得到高的硬度，提高耐磨性和接触疲劳强度；
喷丸处理是提高齿轮表层的压力使表层材料强化，提高抗疲劳能力。

 

金属材料与热处理  试题 3
一、名词解释
滑移、孪生、加工硬化、滑移系、形变织构、回复、再结晶、二次再结晶、热加工
二、填空题
1．常温下，金属单晶体的塑性变形方式为（ ）和（ ）两种。
2．与单晶体比较，影响多晶体塑性变形的两个主要因素是（）和（）。
3．在金属学中，冷加工和热加工的界限是以（）来划分的．因此Cu（熔点为1084℃）在室温下变形加工称为（）加工，Sn（熔点为232℃）在室温的变形加工称为（）加工。
4．再结晶温度是指（ ），其数值与熔点间的大致关系为（ ）。
5．再结晶后晶粒度的大小取决于（ ）、（ ）、和（ ）。
6．a－Fe发生塑性变形时，其滑移面和滑移方向分别为（）和（），滑够系为（）个。
7．强化金属材料的基本方法有（ ）、（ ）、（ ）和（ ）。
8．冷变形后的金属进行加热，当温度不太高时，金属内部的晶格畸变程度（），内应力（），这个阶段称为（）。当加热到较高温度，晶粒内部晶格畸变（），金属的位错密度（），使变形的晶粒逐步变成（等轴晶粒），这一过程称为（）。
三、简答题
1.为什么细晶粒的金属材料其强度、塑性均比粗晶粒金属好？
2．什么是加工硬化？试举例说明加工硬化现象在生产中的利弊。
3．用冷拔紫铜管进行冷弯，加工成输油管，为避免冷弯时开裂，应采用什么措施？为什么？
4．已知W、Fe、Cu的熔点（见教材），说明钨在 1000℃、铁在800℃、铜在600℃时的加工变形是处于什么加工状态。
5．用下述三种方法制成齿轮，哪种方法较为理想？为什么？
（1）用厚钢板切出圆饼再加工成齿轮。
（2）用粗钢棒切下圆饼再加工成齿轮。
（3）由圆棒锻成圆饼再加工成齿轮。
6．说明下列现象产生的原因。
（1）滑移面是原子密度最大的晶面，滑移方向是原子密度最大的方向。
（2）晶界处滑落的阻力最大。
（3）Zn（密排六方）、a一Fe、Cu的塑性不同。
7．简述加热温度对低碳钢的冷塑性变形的组织和性能的影响。
8．在图2－10中的晶面、晶向中，哪些是滑移面，哪单是滑移方向？就图中情况能否构成滑移系？
四、判断题
1．由于再结晶的过程是一个形核长大的过程，因而再结晶前后金属的晶格结构发生变化。（）
2．因为体心立方晶格与面心立方晶格具有相同数量的滑移系，所以两种晶体的塑性变形能力完全相同。（）
3．金属的预变形度越大，其开始再结晶的温度越高。（ ）
4．滑移变形不会引起金属晶体结构的变化。（ ）
5．热加工是指在室温以上的塑性变形加工。（ ）
6．为了保持冷变形金属的强度和硬度，应采用再结晶退火。（ ）
7．热加工过程，实行上是加工硬化和再结晶这两个重叠的过程。（）
8．孪生变形所需的切应力要比滑移变形时所需的小得多。（ ）
五、选择填空
1．体心立方晶格金属与面心立方晶格金属在塑性上的差别，主要是由于两者的（）
（a）滑移系数不同            (b)滑移方向数不同
（c）滑移面数不同           （d）滑移面和滑移方向的指数不同     
2．随冷塑性变形量增加，金属的（ ）。
（a）强度下降，塑性提高   (b) 强度和塑性都下降
（c）强度和塑性都提高    （d）强度提高，塑性下降
3．冷变形金属再结晶后，则（ ）。，
（a）形成等轴晶，强度增大  (b)形成柱状晶，塑性下降
（c）形成柱状晶，强度升高   (d)形成等轴晶，塑性升高
4．能使单晶体产生塑性变形的应力为（ ）。
（a）正应力 （b）切应力 （c）复合应力
5．变形金属加热时发生的再结晶过程是一个新晶粒代替旧晶粒的过程，这种新晶粒的
晶型是（ ）。
（a）与变形前的金属相同（b）与变形后的金属相同（c）形成新的晶型
6．再结晶和重结晶都有形核与长大两个过程，主要区别在于有没有（）改变。
（a）温度（b）晶体结构 （c）应力状态。
7．冷热加工的区别在于加工后是否留下（ ）。
（a）加工硬化  （b）晶格改变性  （c）纤维组织
8．钢只有通过冷加工并经随后加热才能使晶粒细化，而铁则不需冷加工，只需加热到
一定温度即使晶粒细化，其原因是（ ）
（a）铁总是存在加工硬化，而铜没有       （b）铜有加工硬化现象，而铁没有
（c）铁在固态下有同索异构转变，而钢没有（d）铁和铜的再结晶温度不同