2025年大学大一（材料科学基础）金属热处理试题及解析.doc

2025年大学大一（材料科学基础）金属热处理试题及解析

（考试时间：90分钟 满分100分）
班级______ 姓名______

第I卷（选择题 共30分）
（总共10题，每题3分，每题只有一个正确答案，请将正确答案填在括号内）
1. 以下哪种晶体结构的金属塑性最好（ ）
A. 体心立方 B. 面心立方 C. 密排六方 D. 简单立方
2. 金属结晶时，冷却速度越快，其实际结晶温度将（ ）
A. 越高 B. 越低 C. 不变 D. 不一定
3. 加工硬化产生的原因是（ ）
A. 位错密度增加 B. 晶粒细化 C. 残余应力 D. 形成纤维组织
4. 再结晶过程是一个（ ）
A. 相变过程 B. 晶格畸变过程 C. 晶粒长大过程 D. 形核与长大过程
5. 以下哪种合金元素能提高钢的淬透性（ ）
A. 硅 B. 锰 C. 铬 D. 以上都是
6. 共析钢奥氏体化后，在等温冷却转变时，不发生珠光体转变的温度范围是（ ）
A. 550℃~650℃ B. 650℃~727℃ C. 550℃~Ms D. Ms~Mf
7. 马氏体的硬度主要取决于（ ）
A. 含碳量 B. 合金元素含量 C. 冷却速度 D. 奥氏体化温度
8. 回火的主要目的是（ ）
A. 消除残余应力 B. 提高硬度 C. 提高强度 D. 提高韧性
9. 球化退火主要用于（ ）
A. 共析钢 B. 亚共析钢 C. 过共析钢 D. 合金钢
10. 化学热处理与其他热处理方法的主要区别是（ ）
A. 改变了工件的化学成分 B. 改变了工件的组织 C. 改变了工件的性能 D. 加热温度不同

第II卷（非选择题 共70分）
二、填空题（每空1分，共15分）
1. 金属材料的力学性能主要包括强度、硬度、塑性、韧性和________等。
2. 晶体中的原子排列方式称为________。
3. 金属的结晶过程包括________和________两个基本过程。
4. 热加工是在金属的________温度以上进行的加工。
5. 钢的淬硬性主要取决于________。
6. 珠光体是由________和________组成的机械混合物。
7. 贝氏体是过冷奥氏体在________温度范围内等温转变的产物。
8. 马氏体的晶体结构为________。
9. 消除残余应力的退火工艺称为________。
10. 化学热处理的基本过程包括分解、________和________。

三、判断题（每题2分，共10分）
1. 金属的实际结晶温度总是低于理论结晶温度。（ ）
2. 加工硬化能提高金属的强度和塑性。（ ）
3. 再结晶温度与金属的纯度有关。（ ）
4. 钢的淬透性主要取决于淬火介质的冷却能力。（ ）
5. 回火温度越高，钢的硬度下降越明显。（ ）

四、简答题（每题10分，共20分）
1. 简述金属结晶的基本规律。
2. 说明影响钢的淬透性的因素有哪些。

五、综合分析题（共25分）
有一碳钢试样，其组织为珠光体+铁素体，其中铁素体占80%。问此碳钢的含碳量大约是多少？（已知珠光体中含碳量为0.77%，铁素体中含碳量近似为0%）

答案：
一、选择题
1. B
2. B
3. A
4. D
5. D
6. C
7. A
8. A
9. C
10. A

二、填空题
1. 疲劳极限
2. 晶格
3. 形核；长大
4. 再结晶
5. 含碳量
6. 铁素体；渗碳体
7. 550℃~Ms
8. 体心正方
9. 去应力退火
10. 吸收；扩散

三、判断题
1. √
2. ×
3. √
4. ×
5. √

四、简答题
1. 金属结晶的基本规律是形核和长大。形核是在液态金属中形成微小的结晶核心，长大是结晶核心不断吸收周围液态金属原子而逐渐长大。形核有自发形核和非自发形核两种方式，一般非自发形核优先。在结晶过程中，随着温度降低，形核率和长大速度会发生变化，存在一个临界形核半径，当半径大于临界值时晶体才能长大。
2. 影响钢的淬透性的因素主要有：合金元素，如锰、铬、镍等能提高淬透性；含碳量，含碳量越高淬透性越高；奥氏体化温度，温度越高奥氏体晶粒越粗大，淬透性越好；钢的原始组织，细晶粒组织比粗晶粒组织淬透性低。

五、综合分析题
设此碳钢的含碳量为x。已知铁素体占80%，珠光体占20%。珠光体中含碳量为0.77%，铁素体中含碳量近似为0%。则可列出方程：0×80% + 0.77%×20% = x，解得x = 0.154%。所以此碳钢的含碳量大约是0.15%。