1、 金属学与热处理复 习 思 考 题王学武 编渤海船舶职业学院第一章 金属的力学性能1、 金属的性能主要取决于什么？2、材料的力学性能包括哪几个指标？3、什么是强度？什么是塑性？4、屈服强度、抗拉强度的符号、含义和实际意义；5、延伸率、断面收缩率的符号、含义和实际意义；6、布氏硬度（HBS）的原理、表示方法、测量范围及优缺点；7、洛氏硬度（HRC）的原理、表示方法、测量范围及优缺点；8、什么是冲击韧性？韧性指标Ak、ak的含义；9、温度对材料的冲击韧性有什么影响？10、什么是疲劳强度？提高材料疲劳强度的措施有哪些？11、HBS与HRC、b在数量上有什么关系？12、在有关工件的图纸上，出现了以下几
2、种硬度的标注方法，问是否正确？（1）HBS250-300 （2）600-650HBS（3）HRC5-10 （4）55-60HRC13、下列各种工件应该采用何种硬度试验方法来测量其硬度 ？（1）锉刀 （2）各种供应状态的型钢（3）灰铸铁第二章 金属和合金的晶体结构1、名词概念晶体、晶格、晶胞、致密度、配位数、单晶体、多晶体、空位、位错、晶界、 亚晶界、2、金属材料三种典型晶体结构的名称、原子排列方式、原子个数、原子半径、致 密度和配位数；3、金、银、铜、铁、铝等元素分别属于什么晶体结构？4、单晶体与多晶体有什么区别？5、晶体缺陷包括几种类型？6、在晶界处金属的性能有什么特点？7、已知铁原子的直径
3、 d =2.54埃,铜原子的直径 d =2.55埃,试求铁和铜的晶格常数?8、在立方晶格中画出下列晶向和晶面：（110）、（101）、（102）、（112）、（201）110、101、102、112、2019、标出图中影线所示的晶面和晶向的指数；10、为什么单晶体具有各向异性？宏观金属又为什么并不表现出各向异性？11、金属有哪些特性？这些特性与金属的原子结合方式有什么关系？ 12、合金的组织有几种类型？13、影响固溶体晶体结构和溶解度的因素有哪些？14、金属化合物在结构上和性能上有什么特点？15、合金的组织有几种类型？16、什么是弥散强化？17、间隙固溶体和间隙相是一样的相吗？第三章 金属的结
4、晶1、名词概念：过冷、过冷度、形核、长大、枝晶长大、变质处理、同素异构转变、形核功、能量起伏、相、组织、固溶体、金属化合物、固溶强化、 相图、相律、自由度、 非平衡结晶、共晶转变、包晶转变、共析转变、偏析、成分过冷；2、液态金属和固态金属的结构有什么不同？3、过冷度与冷却速度有什么关系？4、形核率N和长大速度V g-与过冷度有什么样关系？5、如果其它条件相同，试比较在下列铸造条件下，铸件晶粒的大小？（1）金属型铸造与砂型铸造；（2）高温浇铸与低温浇铸；（3）铸成薄避件与铸成原避件；（4）大体积铸件的表面部分与中心部分；6、什么是非自发形核和自发形核？实际金属结晶时常以哪种方式形核？7、金属的结
5、晶须具备哪些条件？8、晶体的长大方式怎样？举例说明； 9、合金的冷却曲线与纯金属的冷却曲线有什么不同？10、判断下列相图是否正确：11、已知A与B在液态时能无限溶解，在固态300时A溶于B的最大溶解度为30%，室温下为10%；但B在固态下不溶于A，在300时含有40%B的液态合金发生共晶转变；现要求：（1）做出A-B相图；（2）分析20%B、80%B合金的平衡结晶过程，并计算室温组织中共晶体的相对含量；12、一个二元共晶反应如下：L（75%B）（15%B）+ （95%B）（1）求共晶体中 和 的相对含量；（2）一合金的室温组织中与（ + ）共晶体各占50%，求该合金成分； 13、有形状、尺寸相
6、同的现个CuNi合金不平衡结晶后，哪个合金的偏析比较严重？（一个为90%Ni，一个为50%Ni）14、简述二元匀晶相图、共晶相图与合金的力学性能、工艺性能之间的关系；15、共晶体是一个相吗？铸造合金常选用接近共晶成分的合金，这是为什么？第四章 铁碳合金相图1、名词解释铁素体、奥氏体、渗碳体、珠光体、莱氏体、共析钢、亚共析钢、过共析钢2、写出相图中的共析反应，它与共晶反应有什么不同？3、默写铁碳相图（省略包晶反应）；并标出各点的符号、温度、成分以及各相区的相组成；4、分析含碳0.01%、0.4%、1.2%铁碳合金的平衡结晶过程及室温平衡组织；并计算室温组织中组织组成物和相组成物的相对含量；5、铁
7、碳合金中有几种形式的F 3C？它们之间有什么不同？6、由于某种原因，一批钢材的标签丢失；经金相检验这批钢材的组织为F和P，其中F占80%。试问这批钢材的含碳量为多少？7、填表名称 符号 组成相 晶体结构 组织特征 性能特点铁素体奥氏体渗碳体珠光体莱氏体8、根据铁碳相图，回答下列问题：（1）1%C合金的硬度比值0.5%C的硬度高；（2）1.2%C合金的强度比值0.77%C的强度低；（3）为什么绑扎物体选用低碳铁丝；吊车吊运物体时选用中碳的钢丝绳？（4）为什么要“趁热打铁”？（5）钢和铸铁都能进行锻造吗？为什么？9、简述C%与铁碳合金组织、性能之间的关系； 10、铁碳相图有哪些局限性；11、钢中常
8、有哪些杂质？它们对钢的性能有什么影响？12、碳钢如何分类？各种钢如何编号？13、填表：钢号 种类 化学成分或力学性能 用途举例Q23508F4565MnT8AT12ZG310-570第五章 三元合金相图1、 名词解释成分三角形、直线法则、重心法则、二元共晶线、三元共晶线、水平截面图、垂直截面图；2、 在成分三角形ABC中画出含A40%的所有三元合金；画出含B、C二组元相等的所有合金；3、 含A40%、B20%的ABC三元合金在温度T时处于三相平衡。已知三相的成分分别为： （A70%、C20%）； （A20%、C20%）； （A20%、C70%）；试用作图法求三相的相对含量；4、 已知在固态下
9、不相溶的三元共晶相图的投影图：（1）说明合金H1、H2、H3、H4的结晶过程并计算室温组织中各部分的相对含量；（2）画出过EF线的垂直截面图；5、三元合金相图和二元合金相图有哪些区别？ 6、三元匀晶相图的投影图应用； 第六章 金属的塑性变形与再结晶1、名词概念滑移、滑移系、晶粒细化、加工硬化、回复、再结晶、再结晶温度、热变形加工、 冷变形加工2、金属的塑性变形方式有几种？3、为什么具有面心立方晶格的铜、铝比具有体心立方晶格的铁塑性好？而铁的塑性又比具有密排六方晶格的锌好？4、为什么通过位错的移动实现滑移时需要的力量小？5、为什么具有细小晶粒的材料力学性能好？6、位错密度对材料 的力学性能有什么
10、影响？7、金属经过冷塑性变形后，组织和性能有什么样变化？8、举例说明加工硬化在实际中的应用；9、变形内应力分几种？各对材料产生什么影响？10、在回复、再结晶过程中材料 的组织和性能发生哪些变化？在实际中有什么意义？11、用冷拉钢丝绳向电炉内吊装一大型工件，并随工件一起加热。在加热完毕后向 炉外吊远时钢丝绳发生断裂，这是为什么？12、简要比较液态金属结晶、重结晶和再结晶；14、金属铸件能否通过再结晶退火来细化晶粒？15、固溶强化、晶粒细化、加工硬化有什么相同之处和不同之处？第七章 钢的热处理1、 名词解释：过冷奥氏体、残余奥氏体、索氏体、贝氏体、马氏体、残余奥氏体、回火马氏体、退火、正火、淬火、
11、 回火、调质、渗碳、淬透性、淬硬性、临界冷却速度、表面淬火、淬火临界直径；2、 什么是钢的热处理？热处理的目的是什么？它有哪些基本类型？3、 热处理的实质是什么？什么样的材料才能热处理？4、 指出A C1、A C3、A CCM等符号的含义？5、 热处理加热的目的是什么？为什么要控制适当的加热温度和保温时间？6、 奥氏体的晶粒度分几级？如何控制奥氏体的晶粒度？7、 试以共析钢为例，说明奥氏体等温转变C曲线中各线、区的含义；8、 简述过冷奥氏体在A1Ms之间不同温度下等温时，转变产物的名称和性能；9、 P、S、T三种组织有什么异同之处？10、 马氏体有几种形态？马氏体转变有哪些特点？马氏体的硬度主
12、要取决于什么？11、 退火和正火有什么区别？在实际生产中如何选择？12、 将直径8mm的45钢分别加热到700、760、840后水冷，问分别得到什么组织？13、 说明按下列冷却方式冷却后材料各获得什么组织；14、 钳工用的锉刀，材料为T12，要求硬度为6264HRC，试问应采用什么热处理方法？写出工艺参数和热处理后组织；15、 感应加热淬火时，淬硬层深度与电流频率有什么关系？16、 钢的淬透性对钢的热处理有什么影响？影响淬透性的因素有哪些？17、 淬火加热温度如何选择？试确定20、45、T8、T12钢的淬火温度；18、 理想的淬火冷却介质应具有什么样的冷却特性？19、 淬火内应力是如何产生的？
13、有什么危害性？20、 为什么钢淬火后一般要进行回火？回火的目的是什么？21、 淬火钢在回火时组织发生哪几个阶段的转变？分别得到什么组织？22、 随着回火温度的升高，淬火钢的力学性能将发生怎样的变化？23、 表面淬火和渗碳一般适用于什么样的材料？24、 某45钢制齿轮要求整体具有综合力学性能，齿面要求耐磨，其加工工艺路线为：锻造-预先热处理-切削-最终热处理-磨齿-检验装配1）说明各道热处理工艺的目的；2）确定各道热处理的工艺类型及热处理后的组织；25、 某齿轮采用20钢制造，心部要求有较好的塑性和韧性，齿面要求耐磨。其它同第24题一样，试回答同样的问题；第八章 合金钢1、什么是合金钢和合金元素
14、？合金钢如何分类？2、各种合金钢如何编号？3、什么是低合金结构钢？它有哪些成分和性能特点？4、为什么调质钢的含碳量多为中碳？调质钢中常含有哪些合金元素？它们在钢中各起什么作用？5、弹簧钢的成分有什么特点？为什么弹簧钢在淬火后多采用中温回火？回火后硬度大致为多少？6、简述刀具对钢的性能要求；并对比碳素工具钢、低合金工具钢、高速钢的性能用各适用于什么样的刀具？7、高速钢有哪些优良性能？为什么有这些性能？8、有人说：“由于高速钢中含有大量合金元素，故淬火之后其硬度比其它工具钢高；正是由于其硬度高才适合于高速切削。”这种说法是否正确？为什么？9、试指出下面的错误并改正之：W18Cr4V钢制刀具，其加工
15、工艺为：锻造正火切削淬火（830水冷）-回火（180）10、 什么是不锈钢？不锈钢为什么会不锈？合金钢都是不锈钢吗？11、 Cr13型不锈钢的耐蚀性如何？含碳量对Cr13型不锈钢的力学性能有哪些影响？要求把1Cr13和2Cr13淬硬到50HRC以上现实不现实？12、 188型不锈钢的耐蚀性比Cr13型不锈钢如何？为什么？其淬火目的与一般的钢有何不同？应如何提高它的强度？13、 钢的耐热性主要是解决什么问题？耐热钢中靠加入哪些合金元素来达到这个目的？加入这些合金元素后钢为什么能耐热？14、 耐磨钢ZGMn13为什么耐磨而且又有较好的韧性？15、 按要求填表： 钢号 类别 化学成分 用途举例16M
16、n20Cr40Cr60Si2MnGCr159SiCrW18Cr4V3Cr130Cr18Ni9ZGMn13Cr12MoV5CrNiMo16、 合金元素在钢中的作用合金元素 Si Mn Cr Ni W Mo V TiZr NbAl B是否碳化物形成元素非 弱 中 非 中 中 强 强 非 非固溶强化 强 强 弱 中 弱 弱 弱 弱 不明显 无细化晶粒 促进G化低C时细化中C粗化中 无 中 中 强 强 微量强 无提高淬透性弱 强 强 中 中 强 不明显不明显低于2.5%时中微量强提高回火稳定性无 无 高碳时强无 强 强 中 中 无 无对回火脆性的影响 促进 促进 促进 抑制 抑制经济性 便宜便宜 贵
17、贵 贵 贵 贵 贵 便宜 便宜第八章 铸铁1、什么是铸铁？它与碳钢相比有何优缺点？2、根据碳在石墨中的形态，铸铁可分为哪几种？它们中的碳各以何种形态存在？3、铸铁中的石墨是怎么样得来的？影响石墨化的因素有哪些？4、灰铸铁的显微组织是怎样的？主要特点是什么？5、灰口铸铁的力学性能有何优缺点？其性能的好坏与其组织有何关系？6、灰口铸铁的牌号如何表示？其力学性能靠什么来保证？7、灰口铸铁常用哪些热处理方法？目的是什么？8、什么是可锻铸铁？可锻铸铁的牌号如何表示？9、什么是球墨铸铁？其性能如何？为什么？10、 球墨铸铁的牌号和用途如何？11、 铸铁的硬度和抗拉强度的高低各主要取决于什么？用哪些方法可以
18、提高铸铁的硬度和抗拉强度？铸铁的抗拉强度高，其硬度是否一定高？为什么？12、 同样形状和大小的三块铁碳合金，分别是低碳钢、灰铸铁和白口铸铁，用什么简便方法可以迅速地将它们区分开来？13、 为什么可锻铸铁适宜制造壁厚较薄的零件？而球墨铸铁却不适宜制造壁厚较薄的零件？14、 机床的床身、箱体为什么都采用灰铸铁铸造为宜？能否用钢板焊接制造？试将二者的使用性能和经济性作简要的比较；15、 填表：牌号 类别 力学性能 用途举例HT100HT250QT40018QT500-07KTH30006KTZ55004RuT260第十章 有色金属及其合金1、铝合金如何分类？2、何谓时效硬化？铝合金的淬火和钢的淬火有什么不同？3、硬铝、防锈铝、超硬铝、锻铝的牌号、成分、性能和用途如何？4、何谓硅铝明合金？为什么在浇注之前要对其进行变质处理？5、铜合金如何分类？各种铜合金如何编号？6、黄铜、青铜的性能与其成分、组织之间有什么关系？各有什么用途？7、常用的滑动轴承合金有哪些种类？其牌号如何表示？性能和用途如何？8、钛合金有哪些优良特性？9、认识下列有色金属及其合金的牌号：L4、LF5、LY11、LC4、LD7、ZL102、TU2、H90、H70、H62、HSn10、HPb59-1、QSn10、QPb30、QAl7、ZChSnSb11-6、ZChPbSb16-16-2
