《金属工艺学》
一、填空题
1.低碳钢在做拉伸试验过程中，存在以下几个阶段：弹性变形阶段，屈服阶段，强化阶段和缩颈阶段。

2.强度的常用衡量指标有屈服点和抗拉强度，分别用符号δs和δb表示。

3.常见的金属晶粒类型有体心立方晶格，面心立方晶格和密排六方晶格三种。

4.金属结晶过程是由晶核的形成与长大两个基本过程所组成。

5.实际铸造生产过程中常用以下三种方法获得细晶粒：增加过冷度、变质处理、和震动处理。

6.根据合金中各组元之间的相互作用不同，合金的组织可分为固溶体、金属化合物和混合物三种类型。

7.合金是一种金属元素与其他金属元素或非金属元素通过熔炼或其他方法结合而成的具有金属特征的物质。

8.铁碳合金相图是表示在缓慢冷却或加热条件下，不同成分的铁碳合金的状态或组织随温度变化的图形。

9.铁碳含量的基本相有铁素体、奥氏体和渗碳体。

10.珠光体是铁素体和渗碳体组成的机械混合物。

11.钢的热处理是通过钢在固态下得加热、保温和冷却，使其获得所需的组织结构与性能的一种工艺方法。

12.共析钢中奥氏体形成过程是形核、长大、残余奥氏体溶解及均匀化。

二、判断题
1.所有金属材料在拉伸试验时都会出现显著的屈服现象。

（X）
2.做布氏硬度实验时，当实验条件相同时，其压痕直径越小，材料的硬度越低。

（X）
3.洛氏硬度值有单位。

（X）
4.金属结晶时过冷度越大，结晶后晶粒越粗。

（X）
5.金属材料的力学性能差异是由其内部组织结构所决定的。

（√）
6.一般说，晶粒越细小，金属材料的力学性能越好。

（√）
7.固溶体的晶格类型与溶剂的晶格类型相同。

（√）
8.渗碳体是铁与碳的混合物。

（X）
9.碳在γ—Fe中得溶解度比在α—Fe中溶解度小。

（X）
10.在相同强度条件下，合金钢要比碳钢的回火温度高。

（√）
11.合金钢只有经过热处理，才能显著提高其力学性能。

（√）
12.可锻炼铁比灰铸铁的塑性好，因此它可以进行锻压加工。

（X）
13.球墨铸铁可以通过热处理改变其基本体组织，从而改善其性能。

（√）
14.在去应力退火过程中，钢的组织不发生变化。

（√）
15.钢回火的加热温度在A1以下，因此，回火过程中无组织变化。

（X）
16.淬透性好的钢，淬火后硬度一定高。

（X）
二、选择
1.做疲劳实验时，试样承受的载荷为（C）
A.静载荷
B.冲击载荷
C.交变载荷
D.动载荷
2.洛氏硬度C标尺所用的压头是（B）
A.淬硬钢球
B.金刚石圆锥体
C.硬质合金球
3.γ—Fe转变为α—Fe时，纯铁的体积会（B）
A.收缩
B.膨胀
C.不变
4.金属发生结构改变的温度称为（A）
A.临界点
B.凝固点
C.过冷度
5.合金固溶强化的主要原因是（C）
A.晶格类型发生了变化
B.晶粒细化
C.晶格发生了畸变
6.含碳量为1.2%的铁碳含量，在室温下的平衡组织为（C）
A.珠光体
B.珠光体加铁素体
C.珠光体加二次渗碳体
7.38CrMoAl属于合金（B）
A.渗碳钢
B.调制刚
C.弹簧钢
D.工具钢
8. 常用于处理形状复杂、尺寸要求精确，并且硬度和韧性都要求较高的工件。

（B）
A.马氏体分级淬火
B.贝氏体等温淬火
C.双介质淬火
9正确选用下列零件材料：
机床主轴（B）；板弹簧（D）；轴承滚动体（A）；汽车变速齿轮（C）
A. GCr15
B. 40Cr
C. 20CrMnTi
D. 60Si2Mn
10.选择制造下列工具所采用的材料：
錾子（A）；锉子（C）；手工锯条（B）
A.T8
B.T10
C.T12
三、简答题
1.写出纯铁的同素异构转变式。

答：纯铁的同素异构转变可用下式表示：
液态纯铁（原子排列不规则）←1538摄氏度→δ—Fe(体心立方晶格）←1394摄氏度
→γ—Fe（面心立方晶格）←912摄氏度→α—Fe（体心立方晶格）。

2.根据Fe-Fe3C合金相图，说明随着含碳量的增加，钢的组织和性能如何变化？
答：根据铁碳合金相图分析，铁碳合金在室温的组织都是由铁素体和渗碳体的两相组成，随着含碳量的增加，铁素体和渗碳体两相组成，随着含碳量的增加，铁素体的量逐渐减少，而渗碳体的量则有所增加，并且相互组合的形态也发生变化。

在钢的范围内，随着含碳量的增加，合金的组织将按下列顺序发生变化：F→F+P→P→P+Fe3CⅡ.
含碳量增加，钢的强度和硬度越高，而塑性和韧性越低，这是由于含碳量越高，钢中得硬脆相Fe3C越多的缘故。

但当含碳量超过0.9%时，由于二次渗碳体呈明显网状，使钢的强度有所降低。

3.合金元素为什么能够提高钢的淬透性？钢的淬透性的提高对实际生产有何意义？
答;除钴之外，所有的合金元素当它们溶解于奥氏体中之后，都能增加过冷奥氏体的稳定性，推迟珠光体类型的转变，使C曲线右移，提高了钢的淬透性。

由于合金加入后，提高了钢的淬透性，因此，在获得同样淬硬层深度的情况下，可以采用冷却能力较低的淬火介质，这样可以减少形状复杂零件在淬火时的变形和开裂。

在淬火条件相同的情况下，合金钢可获得较深的淬硬层，能使大截面的零件获得均匀一致的组织，从而得到较高的力学性能。

4.马氏体转变具体有哪些特点？
答：1> 具有无扩散性；2> 具有膨胀性；3> 具有快速性；4> 具有变温性；5> 具有不彻底性
5.什么叫调质处理？试说明调质钢比正火钢的力学性能好的原因。

答：1>生产中常把淬火及高温回火的复合热处理工艺称为调质处理。

2>调质钢与正火钢相比，不仅强度较高，塑性和韧性也较高。

这是由于调质钢的组织是回火索氏体，其渗碳体呈球粒状，而正火钢的索氏体中渗碳体呈片状。

6.调质工序位置一般是如何安排的？其作用有哪些？
答：调质处理属于预备热处理，其工序位置一般安排在粗加工之后，半精加工（或精加工）之前。

其作用有：①去除粗加工带来的加工应力；②获得回火索氏体组织，使零件整体具有较好的综合力学性能。

③为最终热处理做好组织上的准备。

对于一般性能要求不高的零件，调质也可以作为最终热处理。

7.淬透性与淬硬性的区别在哪里？
答：淬透性和淬硬性的区别如下：
①概念不同：淬透性是指得到淬硬层深度的能力。

淬硬性是指钢在理想条件下淬火成马氏体后所能达到的最高硬度。

②主要因素不同：淬透性主要取决因素是其临界冷却速度的大小。

而淬硬性主要取决因素是含碳量的多少。

8.什么是球墨铸铁？为什么它的力学性能比其他各种铸铁都高？
答：铁水经过球化处理而使石墨大部分或全部呈球状的铸铁，称为球墨铸铁。

由于球墨铸铁中的铸铁中的石墨呈球状，其割裂基体的作用减小，可以充分发挥金属基体的性能。

所以，它的强度和塑性已超过灰铸铁和可锻铸铁，已接近铸钢。