2025年大二（金属材料工程）金属学与热处理考核题.doc

2025年大二（金属材料工程）金属学与热处理考核题

（考试时间：90分钟 满分100分）
班级______ 姓名______

第 I 卷（选择题，共30分）
每题只有一个正确答案，请将正确答案填写在括号内。（总共10题，每题3分）

1. 金属晶体中原子的结合方式主要是（ ）
A. 离子键 B. 共价键 C. 金属键 D. 分子键

2. 以下哪种晶体结构的配位数最高（ ）
A. 面心立方 B. 体心立方 C. 密排六方 D. 简单立方

3. 金属的实际晶体中存在的缺陷不包括（ ）
A. 点缺陷 B. 线缺陷 C. 面缺陷 D. 体缺陷

4. 位错的滑移面是（ ）
A. 原子排列最密的晶面 B. 任意晶面 C. 原子排列稀疏的晶面 D. 不确定

5. 下列元素中，能显著提高钢的淬透性的是（ ）
A. 碳 B. 硅 C. 锰 D. 铬

6. 共析钢在冷却转变过程中，珠光体向奥氏体转变的温度范围是（ ）
A. Ac1以上 B. Ac3以上 C. Ar1以上 D. Ar3以上

7. 马氏体的晶体结构是（ ）
A. 体心立方 B. 面心立方 C. 密排六方 D. 体心正方

8. 钢的回火目的不包括（ ）
A. 消除残余应力 B. 提高硬度和耐磨性 C. 调整硬度和韧性 D. 稳定组织

9. 下列哪种热处理工艺能改善低碳钢的切削加工性能（ ）
A. 完全退火 B. 球化退火 C. 正火 D. 去应力退火

10. 金属材料抵抗局部变形，特别是塑性变形、压痕或划痕的能力称为（ ）
A. 强度 B. 硬度 C. 韧性 D. 塑性

第 II 卷（非选择题，共70分）

二、填空题（每空1分，共15分）
1. 金属原子之间通过______结合形成金属晶体。
2. 晶体中的位错分为______和______。
3. 钢的含碳量越高，其淬火后的硬度越______。
4. 共析钢的室温平衡组织是______。
5. 过冷奥氏体等温转变曲线中，高温转变区形成的组织是______。
6. 金属材料的力学性能包括______、______、______、______、______等。
7. 影响奥氏体晶粒大小的因素有______、______、______等。
8. 球化退火主要用于______钢。

三、判断题（每题2分，共10分）
1. 金属晶体具有良好的导电性和导热性，是因为金属原子的外层电子容易脱离原子核的束缚，形成自由电子。（ ）
2. 位错的运动只能通过滑移进行。（ ）
3. 亚共析钢的淬火加热温度应选择在Ac3以上30 - 50℃。（ ）
4. 回火温度越高，钢的硬度下降越明显，韧性提高越显著。（ ）
5. 硬度是衡量金属材料抵抗断裂的能力。（ ）

四、简答题（每题10分，共20分）
1. 简述金属晶体的结构特点及其对性能的影响。

2. 说明共析钢C曲线的含义，并分析影响C曲线形状和位置的因素。

五、综合分析题（共25分）
现有两种碳钢，一种含碳量为0.2%，另一种含碳量为0.6%。将它们加热到相同温度奥氏体化后，在相同冷却条件下冷却。请分析：
1. 两种钢的组织转变过程有何不同？（10分）
2. 冷却后它们的性能会有哪些差异？并说明原因。（15分）

答案：
第 I 卷
1. C 2. C 3. D 4. A 5. D 6. A 7. D 8. B 9. C 10. B

第 II 卷
二、填空题
1. 金属键
2. 刃型位错；螺型位错
3. 高
4. 珠光体
5. 珠光体
6. 强度；硬度；塑性；韧性；疲劳强度
7. 加热温度；保温时间；加热速度
8. 过共析

三、判断题
1. √ 2. × 3. √ 4. √ 5. ×

四、简答题
1. 金属晶体结构特点：原子通过金属键结合，形成规则排列的晶格。金属原子的外层电子脱离原子核束缚成为自由电子，自由电子在晶格中自由移动。对性能的影响：良好的导电性、导热性；较高的塑性和延展性；具有金属光泽等。
2. 共析钢C曲线含义：表示过冷奥氏体在不同温度下等温转变的时间与转变产物的关系曲线。影响C曲线形状和位置的因素：含碳量，含碳量增加，C曲线右移；合金元素，大多数合金元素使C曲线右移；加热温度和保温时间，加热温度越高、保温时间越长，奥氏体晶粒越粗大，C曲线右移。

五、综合分析题
1. 含碳量0.2%的钢为亚共析钢，奥氏体化后冷却，先析出铁素体，剩余奥氏体继续冷却转变为珠光体，最后部分奥氏体转变为马氏体。含碳量0.6%的钢为过共析钢奥氏体化后冷却，先析出二次渗碳体，剩余奥氏体继续冷却转变为珠光体，最后部分奥氏体转变为马氏体。
2. 性能差异及原因：含碳量0.2%的钢硬度较低、塑性较好，因为含碳量低，组织中珠光体和马氏体含量相对较少。含碳量0.6%的钢硬度较高、塑性较差，因为含碳量高，组织中珠光体和马氏体含量相对较多，且二次渗碳体的存在也影响了性能。