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工程材料与热处理复习题及答案

晶体与非晶体的本质区别是什么?定义:【晶体】具有规则几何形状的固体【非晶体】指组成它的原子或离子不是作有规律排列的固态物质区别:具有一定的熔点是一切晶体的宏观特性,也是晶体和非晶体的主要区别。

特点:晶体点阵是晶体粒子所在位置的点在空间的排列。

相应地在外形上表现为一定形状的几何多面体,这是它的宏观特性晶体的另一基本特点是有一定的熔点,不同的晶体有它不相同的熔点。

且在熔解过程中温度保持不变。

非晶体没有固定的熔点,随着温度升高,物质首先变软,然后由稠逐渐变稀,成为流体。

*课外习题:一判断题1.碳素工具钢都是优质或高级优质钢。

( x )2.做普通小弹簧应用15钢。

( x )3.T12A和CrW5都属高碳钢,它们的耐磨性、红硬性也基本相同( x )4.除Fe和C外还含有其他元素的钢就是合金钢。

( x )5.Crl2Mo钢是不锈钢。

( x )6.不锈钢中的含碳量越高,其耐腐蚀性越好。

( x )8.Q295是低合金结构钢。

( x )9.1Crl8Ni9Ti是高合金工具钢。

( x )10.受力小、形状简单的模具,常用碳素工具钢制造。

( V )12.60Si2Mn的最终热处理方法是淬火后进行高温回火。

. ( x )13.预先热处理的目的,是为了消除或改善前工序引起的缺陷。

( V )14.大型铸件在扩散退火后不再进行一次正火或完全退火。

( x )15.去应力退火,一般可在Ac1点以上温度加热,保温4—6h后,缓冷至200—300℃再出炉 (x)。

16.含碳量高于0.8%的钢,一般不能采用正火工艺。

( V )17.钢在加热时,往往在600℃以上才开始发生氧化现象。

( x )18.钢中的杂质元素中,硫使钢产生热脆性,磷使钢产生冷脆性,因而硫、磷是有害元素。

( V )19.退火与回火都可以消除钢中的应力,所以在生产中可以通用。

( x )20.淬火过程中常用的冷却介质是水、油、盐和碱水溶液。

( x )21.碳素工具钢的含碳量都在0.7%以上,而且都是优质钢。

( V )22.拉伸试验可以测定金属材料的弹性、强度和塑性等多项指标。

( V )23.材料的伸长率、断面收缩率数值越大表明其塑性越好。

( v )24.洛氏硬度值是根据压头压入被测定材料的深度来确定的。

( v )25.T12钢的含碳量为12%。

( x )26.硫是碳钢中的有益元素,它能使钢的脆性下降。

( x )27.高碳钢的质量优于中碳钢,中碳钢的质量优于低碳钢。

( x )28.碳素工具钢的含碳量一般都大于0.7%。

( v )30.40钢与40Cr钢的含碳量基本相同,性能和用途也一样。

( x )31.除Fe和C外还舍有其他元素的钢就是合金钢。

( x )32.GCrl5钢是滚动轴承钢,但又可制造量具、刀具和冷冲模具等。

( v )34.合金工具钢都是高级优质钢。

( x )36.Q295是低合金结构钢。

( x )37.合金调质钢的综合力学性能高于碳素调质钢。

( V )39.机械零件和工具在使用时的应力只有限制在屈服点范围内,才能安全可靠。

( x )41.T12A钢按质量分类属于优质钢。

( x )42.正火是将钢加热到再结晶温度,保温一段时间,然后在空气中冷却的热处理工艺。

( V )43.有些钢件经退火或正火后,能满足工艺要求,但还要进行一次最终热处理。

( v )-选择题1.60Si2Mn的含碳量是( A )。

A.0.6% B.6% C.60%2.工业用的金属材料可分为( A )两大类。

A.黑色金属和有色金属 B.铁和铁合金 C.钢和铸铁3.强度的大小可用( A )表示。

A.应力 B.内力 C.屈服点4.布氏硬度的符号用( B )表示。

A.HRA或HRB B.HBS或HBW C.HBS或HV5.钢中最常见的杂质有S、Mn、Si、P等,其中( C )是有益元素。

A.S和Mn B. P和Si C.Si和Mn6.在刀具材料中,制造各种结构复杂的刀具应选用( C )。

A.碳素工具钢 B.合金工具钢 C.高速工具钢8.为了消除中碳钢焊接件的焊接应力,一般要进行( C )。

A.完全退火 B.正火 C.去应力退火9.金属材料在外力作用时,对变形和破裂的抵抗能力称为 ( C ) 。

A.塑性 B.硬度 C.强度10.金属材料的在外力作用下产生塑性变形而不破裂的能力称为 ( B ) 。

A.弹性 B.塑性 C.韧性11.抗拉强度的表示符号为 ( B )。

A.σe B.σb C.σ-112.08F钢中,08表示其平均含碳量为( A )A,0.08% B.0.8% C.8%13.在下列3种钢中,( C )的弹性最好A.T10钢 B.20钢 C.65Mn14.合金结构钢的钢号是 ( A )。

A.65Mn B.30CrNi3 C.65T8A15.作为普通渗碳零件应选用( A )。

A.20钢 B.40Cr C.55钢16.材料的( B )越好,则可锻性越好。

A.强度 B.塑性 C.硬度17.3Crl3Mo是( C )钢。

A.合金结构钢 B.合金工具钢 C.不锈钢18.机床主轴常用( B )材料制作。

A.1Crl8Ni9 B.40Cr C.GCrl519.用拉伸试验可测定材料的( A )性能指标。

A.强度 B.硬度 C.韧性20.金属材料在( C )试验力作用下对破裂的抵抗能力称为韧性。

A.剪切 B.循环 C.冲击21.通常硬度在( A )范围内的金属材料可加工性能最好。

A.160~230HBS B.90—230HBS C.200~300HBS 22.45钢按碳的含量分类属于( A )钢。

A.中碳 B.高碳 C.低碳23.( C ) 按用途可分为工程用钢和机器零件用钢两类。

A.高速钢 B.合金调质钢 C.合金结构钢24.Crl2钢按用途分类为( B )钢。

A.碳素工具钢 B.合金工具钢 C.不锈钢25.( C )的主要特点是在高温下仍能保持与常温相似的强度。

A.耐磨钢 B.不锈钢 C.热强钢26.最常用的滚动轴承钢是GCrl5,其铬的含量为( A )。

A.1.5% B.15% C.0.15%-简答题1.渗碳的目的是什么?提高钢表面的含碳量,并通过热处理获得高的表面硬度和耐磨性,以提高钢的抗疲劳性能。

而心部仍具有较好的强度和韧性。

2.什么是工艺性能?工艺性能包括哪些内容?金属材料对某些加工工艺的适应性称为工艺性能。

它包括铸造性能、锻压性能、焊接性能、热处理性能、切削加工性能。

3.硫、磷元素的含量为什么在碳钢中要严格地控制? 而在易切削钢中又要适当地提高?硫、磷是有害元素,含硫多了会使钢产生热脆,含磷多了使钢产生冷脆,但在易切削钢中多加些硫、磷可改善切削加工性,使切屑易断。

4.什么是合金钢?合金钢有哪些优越性?在碳钢中有目的地加入一些合金元素所获得的钢种叫合金钢。

与碳钢相比,它具有良好的热处理性能、优良的综合力学性能及某些特殊的物理化学性能。

-填空及简答题1、一块纯铁在912°C发生α-Fe→γ-Fe转变时,体积将减小。

2、在面心立方晶格中,原子密度最大的晶向是〈110〉。

3、按几何形态特征分,晶体中的缺陷分为点缺陷、线缺陷、面缺陷三类。

4、滑移的本质是位错的运动。

5、用显微镜观察某亚共析钢,估计其中的珠光体含量体积分数为80%,则此钢的碳含量为0.62 % 。

6、亚共析钢、共析钢、过共析钢正火后的组织分别是 F+S 、 S 、 S+Fe3CⅡ。

7、在过冷奥氏体等温转变产物中,珠光体与屈氏体的主要相同点 F和Fe3C以层片状分布,不同点是层片间距不同。

8、钢的淬透性越高,则C曲线的位置越靠右,说明临界冷却速度越小。

9、球化退火的主要目的使钢中的渗碳体球状化,它主要是用于共析钢和过共析钢。

10、合金元素在钢中的两种主要存在形式分别是固溶于基体中、与碳形成合金碳化物。

11、简要分析亚共析钢、过共析钢淬火温度范围确定依据;12、什么是钢的淬透性以及影响钢件淬透层深度的主要因素有那些?对下列钢按其淬透性由高至低排序:45,20Cr2Ni4A,T8,40Cr,20CrMnTi;13、再结晶和重结晶区别?再结晶:非相变过程,即晶体结构、成份、状态不发生变化,只是晶粒的形状、大小发生变化。

重结晶:相变过程,即晶体结构、成份、状态、形状、大小都发生变化。

-填空题1、在立方晶系中,{120}晶面族共有( 12 )个,其中平行于Z 轴的晶面是 )120(、)210(、)201(、)102(。

2、晶格常数为a 的面心立方晶胞,其原子数为(4 ),原子半径为(42a ),配位数为( 12 ),致密度为( 74% )。

3、实际晶体强度远远低于理论强度的原因,是由于实际晶体中存在大量的( 晶体缺陷 )。

4、金属的塑性变形是借(位错 )的不断增殖和运动来进行的。

5、固溶体合金中产生晶内偏析的原因是(冷却速度快)。

6、铁素体是( 碳 )在( α-Fe )中的( 间隙 )固溶体,其晶体结构为(体心立方结构 );马氏体是( 碳 )在(α-Fe )中的( 过饱和间隙 )固溶体,其晶体结构为( 体心正方晶体结构 )。

钢中马氏体组织形态有两种基本类型,即(板条状 )马氏体和( 针片状 )马氏体。

7、(淬火+高温回火)的热处理工艺称为调质,调质后的组织为(回火索氏体),性能特点是具有良好的(综合机械性能)。

8、属干珠光体类型的组织有三种,它们的机械性能是有差别的,其原因是(片层间距不同)。

根据金属学的观点,冷、热加工的区分应以金属的(再结晶温度)为界限。

9、随着冷加工变形量的增大,硬度和强度升高,塑性和韧性下降的现象称为(加工硬化),这种现象可通过(再结晶退火)加以消除。

10、某小零件本应用T12钢制造,但错用了45钢,淬火沿用了T12钢的工艺,则淬火后组织为(铁素体+马氏体+残余奥氏体),硬度(降低)。

11、在T12A 、Q235、45、T8、60、CrWMn 几种钢中,淬透性较好的两种钢是(CrWMn )和(T8),淬硬性较好的两种钢是(T12A )和(CrWMn )。

12、通常利用(等温)淬火获得以下贝氏体为主的组织。

13、在体心立方晶格中,原子密度最大的晶面是({110}),有(6)个,原子密度最大的晶向是(<111>),有(2)个,因此其滑移系数目为(12);在面心立方晶格中,原子密度最大的晶面是({110}),有(4)个,原子密度最大的晶向是(<110>),有(3)个,因此其滑移系数目为(12)。

两者比较,具有(面心立方)晶格的金属塑性较好,其原因是(面心立方晶格的滑移面上最密晶向比体心立方晶格多)。

14、用45钢制造的机床传动齿轮,预先热处理应采用(调质)处理,使其整体获得(回火索氏体)组织;而最终热处理应采用(渗碳)处理,使其表面获得(马氏体)组织,以满足使用要求。

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