金属材料与热处理

金属材料与热处理 一、 填空题（ 30 分，每空 1 分） 1 、常见的金属晶体类型有 _ 体心立方 _ 晶格、 _ _ 面心立方 __ 晶格和密排六方晶格三种。 2 、金属的整个结晶过程包括 形核 _____ 、 ___ 长大 _______ 两个基本过程组成。 3 、根据溶质原子在溶剂晶格中所处的位置不同，固溶体分为 _ 间隙固溶体 _ 与 _ 置换固溶体 _ 两种。 4 、工程中常用的特殊性能钢有 _ 不锈钢 __ 、 _ 耐热钢 _ 、耐磨钢。 5 、常用的常规热处理方法有 __ _ 回火 ___ 、正火和淬火、 __ 退火 __ 。 6 、随着回火加热温度的升高，钢的 __ 强度 __ 和硬度下降，而 _ 塑性 ___ 和韧性提高。 7 、 根据工作条件不同， 磨具钢又可分为 _ 冷作模具钢 _ 、 __ 热作模具钢 __ 和塑料磨具用钢等。 8 、合金按照用途可分为 _ 合金渗碳体 _ 、 _ 特殊碳化物 _ 和特殊性能钢三类。 9 、 合金常见的相图有 __ 匀晶相图 __ 、 _ 共晶相图 __ 、 包晶相图和具有稳定化合物的二元相图。 10 、 硬质合金是指将一种或多种难熔金属 _ 碳化物 __ 和金属粘结剂， 通过 _ 粉末冶金 __ 工艺生 产的一类合金材料。 11 、 铸铁的力学挺能主要取决于 _ 基体的组 织 _ 的组织和石墨的基体、 形态、 _ 数量 _ 以及分布 状态。 12 、根据铸铁在结晶过程中的石墨化程度不同，铸铁可分为 _ 灰口铸铁 __ 、 _ 白口铸铁 _ 和麻 口铸铁三类。 13 、常用铜合金中， _ 青铜 _ 是以锌为主加合金元素， _ 白铜 _ 是以镍为主加合金元素。 14 、 铁碳合金的基本组织中属于固溶体的有 _ 铁素体 _ 和 _ 奥氏体 _, 属于金属化合物的有 _ 渗碳 体 _ ，属于混合物的有 _ 珠光体 _ 和莱氏体。 二、 选择题（ 30 分，每题 2 分） 1 、铜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（ C ） 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 铁在固态下有同素异构转变，而铜没有 D 铁和铜的再结晶温度不同 2 、 Fe ? ? 是具有（ A ）晶格的铁。 A 体心立方 B 面心立方 C 密排六方 D 无规则几何形状 3 、以下哪种铸铁的断口呈灰黑色？（ D ） A 马口铁 B 白口铸铁 C 麻口铸铁 D 灰铸铁 4 、用于制造渗碳零件的钢称为（ C ）。 A 结构钢 B 合金钢 C 渗碳钢 D 工具钢 5 、合金发生固溶强化的主要原因（ C ）。 A 晶格类型发生了变化 B 晶粒细化 C 晶格发生畸形 D 晶界面积发生变化 6 、调质处理就是（ A ）的热处理。 A 淬火 + 高温火 B 淬火 + 中温回火 C 淬火 + 低温回火 D 淬火 + 低温退火 7 、零件渗碳后，一般需经过（ A ）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 、钢在加热时，判断过热现象的依据是（ B ）。 A 表面氧化 B 奥氏体晶界发生氧化或融化 C 奥氏体晶粒粗大 D 、晶格发生畸形 9 、火焰加热表面淬火和感应加热表面淬火相比（ D ）。 A 效率更高 B 淬硬层深度更容易控制 C 工艺过程简单 D 设备简单 10 、钢的热硬性是指钢在高温下保持（ B ）的能力 A 高强度 B 高强度和高耐磨性 C 高抗氧化性 D 高强度和高耐磨性 11 、 20CrMnTi 钢中 Ti 元素的主要作用是（ A ） A 细化晶粒 B 提高淬透性 C 强化铁素体 D 降低结晶温度 12 、铅在常温下的变形属： ( C ) A 冷变形 B 弹性变形 C 热变形 D 既有冷变形也有热变形 13 、球墨铸铁经（ D ）可获得铁素体基本组织。 A 正火 B 回火 C 等温淬火 D 退火 14 、为提高灰铸铁的表面硬度和耐磨性，采用（ B ）热处理效果较好。 A 渗碳后淬火 + 低温回火 B 电加热表面淬火 C 等温淬火 D 正火 + 表面淬火 15 、从金属学的观点来看，冷加工和热加工是以（ C ）温度为界限区分的。 A 结晶 B 再结晶 C 相变 D 25℃ 三、判断题（ 20 分，每题 2 分） 1 、在相同的回火温度下，合金钢比同样含碳量的碳素钢具有更高的强度。（√ ） 2 、合金钢只有经过热处理，才能显著提高其力学性能。（√ ） 3 、淬火性好的钢，淬火后硬度一定很高。（× ） 4 、钢的晶粒因过热变粗时，就有变脆倾向。（√ ） 5 、珠光体、索氏体、屈氏体都是片层状的铁素体和渗碳体混合物，所以它们的力学性能相 同。（× ） 6 、金属化合物晶格类型完全不同于任一组的晶格类型。（√ ） 7 、碳在奥氏体中的溶解度随温度的提高而减小。（× ） 8 、由于锰、硅都是有益元素，适当增加其含量，能提高钢的强度。（√ ） 9 、 65Mn 等含碳量大于 0.6% 的碳素钢适用于制作弹簧。（√ ） 10 、感应加热表面淬火，淬硬层深度取决于电流频率；频率越低，淬硬层越浅；反之，频率 越高，硬层越深。（× ） 四、名词解释（ 10 分，每题 2.5 分） 1 、结晶 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 、加工硬化 答：结晶就是原子由不规则排列状态（液态）过渡到规则排列状态（固态）的过程。 3 、共晶转变 答：共晶转变是指结晶时由液相中同时结晶出两种不同的固相。 4 、淬透性 答：淬透性是指在规定条件下 , 钢在淬火冷却时获得马氏体组织深度的能力。 五、 简答题（ 10 分，每题 5 分） 1 、简述回火的目的。 答：回火的目的是： （ 1 ）降低零件脆性，消除或降低内应力； （ 2 ）获得所要求的力学性能； （ 3 ）稳定尺寸； （ 4 ）改善加工性。 2 、什么是表面化学如处理？它有哪几个过程组成？ 、答： 表面化学热处理：将工件置于一定温度的活性介质中保温，使一种或几种元素渗入金 属的表面，以改变其化学成分、组织和性能的热处理工艺。 过程分为：（ 1 ）分解：介质在一定温度下发生化学分解，产生可渗入元素的活性原子 （ 2 ）吸收：活性原子被工件表面吸收 （ 3 ）扩散 ; 渗入工件表面层的活性原子，由表面向中心迁移的过程。