《金属材料与热处理》期末考试复习题.doc

《金属材料与热处理》期末考试复习题
填空：
1、变形一般分为（弹性）变形和（塑性）变形两种，不能随载荷的去除而消失的变形称为（塑性）变形。
2 、强度是指金属材料在（静）载荷作用下抵抗（塑性变形）或（断裂）的能力。
3 、断裂前金属材料产生（永久变形）的能力称为塑性，金属材料的（伸长率和（断面收缩率）的数值越大，表示材料的塑性越好。
4、含金中成分、结构及性能相同的组成部分称为（相）。
5、含碳量为（0.0218％～2.11％）的铁碳合金称为钢。根据室温组织不同，钢又分为三类：亚共析钢（0.0218%＜C＜0.77%），其室温组织为（铁素体）和（珠光体）；（C=0.77%） 共析钢其室温组织为（珠光体）；过共析钢（0.77%＜C＜2.11%），其室温组织为（珠光体）和（二次渗碳体）。
6、金属材料抵抗（冲击）载荷作用而（不破坏）能力，称为冲击韧性。冲击韧度越大，表示材料的冲击韧性越（好）。
7、强度的常用衡量指标有（屈服点）和（屈服强度），分别用符号（σs）和（σb ） 表示。
8、常见的金属晶格类型有 体心立方晶格 、 面心立方晶格 和 密排六方晶格 三种。
9、金属的结晶过程是由（晶核的形成）和（长大）两个基本过程组成的。
10、细化晶粒的根本途径是控制结晶时的形核率 及 长大速度 。
11、从金属学观点来说，凡在再结晶温度以下进行的加工称为 冷加工 ；在金属的再结晶温度以上进行的加工称为 热加工 。
12、铁碳合金的基本相是（铁素体F） 、（奥氏体A） 和（渗碳体Fe3C）。 。
13、铁素体的性能特点是具有良好的（塑性）和（韧性），而（强度）和（硬度）很低。
14、铁碳合金的基本组织有五种，它们是（铁素体）、（奥氏体）、（渗碳体）、（珠光体）、（莱氏体）。
15、大小不变或变化缓慢的载荷称为（静载荷），在短时间内以较高速度作用于零件上的载荷称为（冲击载荷），大小和方向随时间发生周期性变化的载荷称为（交变载荷）。
16、金属在（固态）态下，随温度的改变，由（一种晶格）转变为（另一种晶格的现象称为同素异构转变。
17、金属的结晶是指由原子（不规则）排列的（液体）转变为原子（规则）排列的（固体）的过程。
18、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）、（混合物）三种类型。
19、共析钢冷却到S点时，会发生共析转变，从奥氏体中同时析出（铁素体）和（渗碳体）的混合物，称为珠光体。
二、判断
1、所有金属材料在拉伸试验时都会出现显著的屈服现象。 （ × ）
2、材料的屈服点越低，则允许的工作应力越高。 （× ）
3、布氏硬度测量法不宜于测量成品及较薄零件。 （√ ）
4、金属结晶时过冷度越大，结晶后晶粒越粗。 ( × ）
5、同素异构转变过程也遵循晶核形成与晶核长大的规律。 （√ ）
6、一般来说，晶体内滑移面和滑移方向越多，则金属的塑性越好。（√ ）
7、过共晶白口铸铁的室温组织是低温莱氏体加一次渗碳体。 （√ ）
8、渗碳铁的性能特点是硬度高脆性大。 （√ ）
9、碳在奥氏体中的溶解度随温度的升高而减小。 （× ）
10、莱氏体的平均含碳量为2.11%。 （× ）
11、非晶体具有各向同性的特点。（√ ）
12、金属的实际结晶温度均低于理论结晶温度。（√ ）
13、在高温状态下进行的变形加工称为热加工。（× ）
14、固溶体的晶格类型与溶剂的晶格类型相同。（√ ）
15、金属化合物一般具有复杂的晶体结构。（√ ）
16、渗碳体是铁与碳的混合物。（× ）
17、再结晶与液体金属结晶一样，有一个固定的结晶温度。（× ）
18、固溶体的晶格类型与溶剂的晶格类型相同。（√）
19、奥氏体向铁素体的转变是铁发生同素异构转变的结果。（√）
20、含碳量为0.15%和0.35%的钢属于亚共析钢，在室温下的组织均由珠光体和铁素体组成，所以它们的力学性能相同。（×）
21、金属材料的力学性能差异是由其内部组织结构所决定的。（√）
三、选择：
1、拉伸试验时，试样拉断前所能承受的最大应力称为材料的（B、抗拉强度）。
A、屈服点 B、抗拉强度 C、弹性极限
2、洛氏硬度C标尺所用的压头是（B、金刚石圆锥体）。
A、淬硬钢球 B、金刚石圆锥体 C、硬质合金球。
3、a-Fe是具有（A、体心立方）晶格的铁。
A、体心立方 B、面心立方 C、密排六方
4、纯铁在1000℃时称为（B、γ-Fe）。
A、a-Fe B、γ-Fe C、δ-Fe
5、钨的再结晶温度为1200℃，对钨来说在1100℃ 的高温下进行的加工属于（A、冷加工）。
A、冷加工 B、热加工
6、组成合金的最基本的独立物质称为（B、组元）。
A、相 B、组元 C、组织
7、渗碳体的含碳量为（C、6.69）%。
A、0.77 B、2.11 C、6.69
8、含碳量为1.2%的铁碳合金，在室温下的组织为（C、珠光体加二次渗碳体）。
A、珠光体 B、珠光体加铁素体 C、珠光体加二次渗碳体
9、合金固溶强化的主要原因是：（C、晶格发生了畸变）。
A、晶格类型发生了变化 B、晶粒细化 C、晶格发生了畸变
10、从奥氏体中析出的渗碳体称为（B、二次渗碳体），从液体中结出同的渗碳体称为（A、一次渗碳体）。
A、一次渗碳体 B、二次渗碳体 C、三次渗碳体
11、纯铁在14500C时为（A、体心立方）晶格，在10000C时为（B、面心立方）晶格，在6000C时为（A、体心立方）
A、体心立方 B、面心立方 C 、密排六方
12、冷热加工的区别在于加工后是否存在（A、加工硬化 ）。
A、加工硬化 B、晶格改变 C、纤维组织
13、铁碳合金共晶转变的温度是（B、1148）0C。
A、 727 B、1148 C、1227
14、亚共析钢冷却到GS线时要从奥氏体中析出（A、铁素体）。
A、 铁素体 B、 渗碳体 C、珠光体
15、做疲劳试验时，试样承受的载荷为（C、交变载荷）。
A、静载荷 B、冲击载荷 C、交变载荷
16、金属材料抵抗塑性变形或断裂的能力称为（C、强度）。
A、塑性 B、硬度 C、强度
17、转变为时，纯铁的体积会（B、膨胀）。
A、收缩 B、膨胀 C、不变
18、金属发生结构改变的温度称为（A、临界点）。
A、临界点 B、凝固点 C、过冷度
19、铁素体为（B、体心立方）晶格，奥氏体为（A、面心立方）晶格。
A、面心立方 B、体心立方 C、密排六方
20、铁碳合金相图上的共析线是（C、PSK）线。
A、ECF B、ACD C、PSK
21、亚共析钢冷却到GS线时要从奥氏体中析出（A、铁素体）。
A、铁素体 B、渗碳体 C、珠光体
四、名词解释：
1、屈服点：在拉伸实验过程中，载荷不增加（保持恒定），试样仍能继续伸长时的应力。
多晶体：结晶后由许多位向不同的晶粒组成的晶体。
3、共析转变：一定成分的固溶体在某一恒温下同时析出的两种固相的转变。
4、应力：单位面积上的内力。
5、内力——金属受外力作用后，为保持其不变形，在材料内部作用着与外力相对抗的力称为内力。
6、晶格——表示原子在晶体中排列规则的空间格架称为晶格。
7、晶胞——能完整反映晶格特征的最小几何单位。
8、铁素体——碳溶解在а-Fe中形成的间隙固溶体。
9、奥氏体——碳溶解在γ-Fe中形成的间隙固溶体。
10、钢——含碳量为0.0218%~2.11%的铁碳合金。
11、白口铸铁——含碳量为2.11%~6.69%的铁碳合金。
12、弹性变形——随载荷的作用而产生，随载荷的去除而消失的变形称为弹性形变。
13、塑性变形——不能随载荷的去除而消失的变形称为塑性变形。
14、晶粒：外形不规则而内部排列规则的小晶体。
15、晶界：晶粒与晶粒之间的分界面。
五、简述：
1、纯金属结晶时，其冷却曲线为什么有一段水平线段。
答：由于结晶过程中释放出来的结晶潜热补偿了散失在空气中的热量，因而在结晶时温度并不随时间的延长而下降。
2、写出纯铁的同素异构转变式。
答： δ- Fe → γ-Fe → α-Fe
δ- Fe← γ-Fe ← α-Fe
体心立方晶格 面心立方晶格 体心立方晶格
画出低碳钢力——伸长曲线并简述拉伸变形的几个阶段。
答：
<1> oe－弹性变形阶段
<2> es－屈服阶段
<3> sb－强化阶段
<4> bz－缩颈阶段

4、随着含碳量的增加，钢的组织和性能如何变化？
答：随着含碳量的增加，钢的组织将按下列顺序发生变化：
珠光体+铁素体→珠光体→珠光体+二次渗碳体
由此可见，随着含碳量的增加，钢中铁素体量逐渐减少，而渗碳体的量则有所增加，因此钢中含碳量提高，强度和硬度提高，而塑性和韧性降低。当含碳量超过0.9%时，由于二次渗碳体是网状，使钢的强度有所降低。
5、生产中细化晶粒的常用方法有哪几种？为什么要细化晶粒？
答：增加过冷度、变质处理、振动处理。
因为晶粒越细，金属的力学性能越好。
6、根据Fe-Fe3C合金相图，说明下列现象的原因。
（1）含碳1%的铁碳合金比含碳量0.5%的铁碳合金的硬度高。
答：前者的室温组织是珠光体和渗碳体，而后者的室温组织是珠光体和铁素体，因为铁素体的硬度比渗碳体的硬度低，所以前者硬度高。
（2）、一般要把钢材加热到1000~12500C高温下进行锻压加工。
答：因为一般钢材在1000~12500C为单一的奥氏体组织，奥氏体的强度、硬度不高，但具有良好的塑性。
（3）靠近共晶成分的铁碳合金的铸造性能好
答：靠近共晶成分的铁碳合金不仅熔点低，而且凝固温度区间也较小，故具有良好的铸造性能。