金屬材料與熱處理            試 卷 2                
一、填空題（30分，每空1分）

1、常見的金屬晶格類型有___________、___________和___________。
2、金屬的機(jī)械性能主要包括強(qiáng)度、硬度、塑性、韌性、疲勞強(qiáng)度等指標(biāo)，其中衡量金屬材料在靜載荷下機(jī)械性能的指標(biāo)有___________、___________、___________。衡量金屬材料在交變載荷和沖擊載荷作用下的指標(biāo)有___________和___________。
3、常用的回火方法有低溫回火、___________ 和  ___________ 。
4、工程中常用的特殊性能鋼有_________、_________、_________。
5、根據(jù)鋁合金成分和工藝特點，可將鋁合金分為___________和__________兩大類。
6、按冶煉澆注時脫氧劑與脫氧程度分，碳鋼分為_________、_________、_________和_________。
7、鋼在一定條件下淬火后，獲得一定深度的淬透層的能力，稱為鋼的淬透性。淬透層通常以工件______到______的深度來表示。
8、冷塑性變形的內(nèi)應(yīng)力，按作用范圍，可分為____________、____________、____________ 。
9、鑄鐵中____________________________的過程稱為石墨化，影響石墨化的主要因素有___________ 和  ___________。
10、根據(jù)共析鋼的“C”曲線，過冷奧氏體在A1溫度以下等溫轉(zhuǎn)變的組織產(chǎn)物可分為三大類，即___________型組織、___________型組織和___________型組織等。
二、 選擇題（30分，每題2分）
1、拉伸試驗時．試樣拉斷前能承受的最大標(biāo)拉應(yīng)力稱為材料的（   ）。

    A  屈服點     B 抗拉強(qiáng)度   C  彈性極限     D  剛度
2、金屬的（   ）越好，其鍛造性能就越好。
A 硬度        B  塑性      C  彈性         D  強(qiáng)度
3、根據(jù)金屬鋁的密度，它屬于（     ）。
A  貴金屬     B  重金屬    C  輕金屬       D  稀有金屬
4、位錯是一種（   ）。
    A  線缺陷     B  點缺陷    C  面缺陷       D  不確定
5、晶體中原子一定規(guī)則排列的空間幾何圖形稱（    ）。
A  晶粒       B  晶格      C  晶界         D  晶相
6、實際生產(chǎn)中，金屬冷卻時（    ）。
A  理論結(jié)晶溫度總是低于實際結(jié)晶溫度    B  理論結(jié)晶溫度總是等于實際結(jié)晶溫度 
C  理論結(jié)晶溫度總是大于實際結(jié)晶溫度    D  實際結(jié)晶溫度和理論結(jié)晶溫度沒有關(guān)系
7、零件滲碳后，一般需經(jīng)過（    ）才能達(dá)到表面硬度高而且耐磨的目的。
A  淬火+低溫回火   B  正火   C  調(diào)質(zhì)    D  淬火+高溫回火
8、從灰鑄鐵的牌號可以看出它的（    ）指標(biāo)。
A  硬度    B  韌性    C  塑性    D  強(qiáng)度
9、機(jī)械制造中，T10鋼常用來制造（   ）
    A  容器    B  刀具    C  軸承    D  齒輪
10、鋼經(jīng)表面淬火后將獲得：（   ）
     A  一定深度的馬氏體   B全部馬氏體   C  下貝氏體    D上貝氏體
11、GCrl5SiMn鋼的含鉻量是：（    ）
A  15％   B  1．5％   C  0. 15％  D  0.015％
12、鉛在常溫下的變形屬：(    )
     A  冷變形   B  熱變形    C  彈性變形     D  既有冷變形也有熱變形
13、黃銅、青銅和白銅的分類是根據(jù)：（   ）
     A合金元素   B密度       C顏色           D主加元素
14、用于制造柴油機(jī)曲軸，減速箱齒輪及軋鋼機(jī)軋輥的鑄鐵為（   ）
     A  可鍛鑄鐵  B  球墨鑄鐵  C  灰口鑄鐵     D  白口鑄鐵
15、從金屬學(xué)的觀點來看，冷加工和熱加工是以（    ）溫度為界限區(qū)分的。
     A  結(jié)晶      B 再結(jié)晶     C 相變          D  25℃
三、 名詞解釋（12分，每題3分）

1、加工硬化
2、回復(fù)
3、合金
4、熱處理
四、 簡答題（20分，每題4分）

1、鐵碳合金中基本相是那些？其機(jī)械性能如何？
2、寫出下列牌號數(shù)字及文字的含意，Q235-F、KTZ450-06、H68、LF5。
例如：HT100：表示灰鑄鐵，其最低抗拉強(qiáng)度為100MPa。
3、提高零件疲勞壽命的方法有那些？
4、試述正火的主要應(yīng)用場合。
5、試述熱變形對金屬組織和性能的影響。
五 綜述題 （8分）

用20CrMnTi制造汽車變速箱齒輪，要求齒面硬度HRC58-60，中心硬度HRC30-45，試寫出加工工藝路線，并說明各熱處理的作用目的。
參考答案：
一填空

1、體心立方晶格面心立方晶格密排立方晶格
2、強(qiáng)度 硬度 塑性 疲勞強(qiáng)度 沖擊韌性
3、中溫回火 高溫回火
4、不銹鋼  耐熱鋼  耐磨剛
5、變形鋁合金  鑄造鋁合金
6、沸騰鋼  鎮(zhèn)靜鋼  連鑄坯  半鎮(zhèn)靜鋼
7、表面 半馬氏體層
8、宏觀（第一類）內(nèi)應(yīng)力  晶間（第二類）內(nèi)應(yīng)力  晶格畸變（第三類）內(nèi)應(yīng)力
9、碳以石墨形式析出 冷卻速度 化學(xué)成分
10、珠光體 貝氏體 馬氏體
二 選擇題

1 B 2 D 3 C 4 A 5 B 6 C 7 A 8 D 9 B 10 A 11 B 12 B 13 D 14 B 15 C
三 名詞解釋

1、答：金屬材料隨著冷塑變形程度的增大，強(qiáng)度和硬度逐漸升高，塑性和韌性逐漸降低的現(xiàn)象稱為加工硬化或冷作硬化。
2、答：回復(fù)是指冷塑性變形金屬在加熱溫度較低時，金屬中的一些點缺陷和位錯的遷移，使晶格畸變逐漸降低，內(nèi)應(yīng)力逐漸減小的過程。
3、答：將兩種或兩種以上的金屬或金屬與非金屬熔合在一起，獲得的具有金屬性質(zhì)的物質(zhì)，稱為合金
4、答：熱處理是通過加熱和冷卻固態(tài)金屬的操作方法來改變其內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)，并獲的所需性能的一種工藝。
四、 簡答題（16分，每題4分）

1、答：
基本相有：鐵素體 奧氏體 滲碳體
鐵素體的強(qiáng)度和硬度不高，但具有良好的塑性和韌性。
奧氏體的硬度較低而塑性較高，易于鍛壓成型。
滲碳體硬度很高而塑性和韌性幾乎為零，脆性大。
2、答：
Q235-F：表示普通碳素結(jié)構(gòu)鋼，其屈服強(qiáng)度為235MPa，F(xiàn)表示是沸騰鋼。
KTZ450-06：表示珠光體基體的可鍛鑄鐵，其表示最低抗拉強(qiáng)度為450MPa，最小伸長率為6%。
H68：表示含銅68%的黃銅。
LF5：表示防銹鋁，其序數(shù)號為5。
3、答：
（1）設(shè)計上減少應(yīng)力集中，轉(zhuǎn)接處避免銳角連接；
（2）減小零件表面粗糙度；
（3）強(qiáng)化表面，在零件表面造成殘余壓應(yīng)力，抵消一部分拉應(yīng)力，降低零件表面實際拉應(yīng)力峰值，從而提高零件的疲勞強(qiáng)度。
4、答：正火主要用于：
（1）改善低碳鋼和低碳合金鋼的切削加工性；
（2）作為普通結(jié)構(gòu)零件或大型及形狀復(fù)雜零件的最終熱處理；
（3）作為中碳和低合金結(jié)構(gòu)鋼重要零件的預(yù)備熱處理；
（4）消除過共析鋼中的網(wǎng)狀二次滲碳體。
5、答：
（1）改變鑄錠和坯料的組織和性能；
（2）產(chǎn)生熱變形纖維組織（流線）；
（3）可能產(chǎn)生帶狀組織；
（4）可能產(chǎn)生熱組織與魏氏組織。
五 綜述題 （8分）

答：
加工工藝路線為：下料鍛造正火機(jī)械粗加工滲碳+淬火+低溫回火噴丸磨齒
正火處理可使同批毛坯具有相同的硬度（便于切削加工），并使組織細(xì)化，均勻；
滲碳后表面含碳量提高，保證淬火后得到高的硬度，提高耐磨性和接觸疲勞強(qiáng)度；
噴丸處理是提高齒輪表層的壓力使表層材料強(qiáng)化，提高抗疲勞能力。

 

金屬材料與熱處理  試題 3
一、名詞解釋
滑移、孿生、加工硬化、滑移系、形變織構(gòu)、回復(fù)、再結(jié)晶、二次再結(jié)晶、熱加工
二、填空題
1．常溫下，金屬單晶體的塑性變形方式為（ ）和（ ）兩種。
2．與單晶體比較，影響多晶體塑性變形的兩個主要因素是（）和（）。
3．在金屬學(xué)中，冷加工和熱加工的界限是以（）來劃分的．因此Cu（熔點為1084℃）在室溫下變形加工稱為（）加工，Sn（熔點為232℃）在室溫的變形加工稱為（）加工。
4．再結(jié)晶溫度是指（ ），其數(shù)值與熔點間的大致關(guān)系為（ ）。
5．再結(jié)晶后晶粒度的大小取決于（ ）、（ ）、和（ ）。
6．a(chǎn)－Fe發(fā)生塑性變形時，其滑移面和滑移方向分別為（）和（），滑夠系為（）個。
7．強(qiáng)化金屬材料的基本方法有（ ）、（ ）、（ ）和（ ）。
8．冷變形后的金屬進(jìn)行加熱，當(dāng)溫度不太高時，金屬內(nèi)部的晶格畸變程度（），內(nèi)應(yīng)力（），這個階段稱為（）。當(dāng)加熱到較高溫度，晶粒內(nèi)部晶格畸變（），金屬的位錯密度（），使變形的晶粒逐步變成（等軸晶粒），這一過程稱為（）。
三、簡答題
1.為什么細(xì)晶粒的金屬材料其強(qiáng)度、塑性均比粗晶粒金屬好？
2．什么是加工硬化？試舉例說明加工硬化現(xiàn)象在生產(chǎn)中的利弊。
3．用冷拔紫銅管進(jìn)行冷彎，加工成輸油管，為避免冷彎時開裂，應(yīng)采用什么措施？為什么？
4．已知W、Fe、Cu的熔點（見教材），說明鎢在 1000℃、鐵在800℃、銅在600℃時的加工變形是處于什么加工狀態(tài)。
5．用下述三種方法制成齒輪，哪種方法較為理想？為什么？
（1）用厚鋼板切出圓餅再加工成齒輪。
（2）用粗鋼棒切下圓餅再加工成齒輪。
（3）由圓棒鍛成圓餅再加工成齒輪。
6．說明下列現(xiàn)象產(chǎn)生的原因。
（1）滑移面是原子密度最大的晶面，滑移方向是原子密度最大的方向。
（2）晶界處滑落的阻力最大。
（3）Zn（密排六方）、a一Fe、Cu的塑性不同。
7．簡述加熱溫度對低碳鋼的冷塑性變形的組織和性能的影響。
8．在圖2－10中的晶面、晶向中，哪些是滑移面，哪單是滑移方向？就圖中情況能否構(gòu)成滑移系？
四、判斷題
1．由于再結(jié)晶的過程是一個形核長大的過程，因而再結(jié)晶前后金屬的晶格結(jié)構(gòu)發(fā)生變化。（）
2．因為體心立方晶格與面心立方晶格具有相同數(shù)量的滑移系，所以兩種晶體的塑性變形能力完全相同。（）
3．金屬的預(yù)變形度越大，其開始再結(jié)晶的溫度越高。（ ）
4．滑移變形不會引起金屬晶體結(jié)構(gòu)的變化。（ ）
5．熱加工是指在室溫以上的塑性變形加工。（ ）
6．為了保持冷變形金屬的強(qiáng)度和硬度，應(yīng)采用再結(jié)晶退火。（ ）
7．熱加工過程，實行上是加工硬化和再結(jié)晶這兩個重疊的過程。（）
8．孿生變形所需的切應(yīng)力要比滑移變形時所需的小得多。（ ）
五、選擇填空
1．體心立方晶格金屬與面心立方晶格金屬在塑性上的差別，主要是由于兩者的（）
（a）滑移系數(shù)不同            (b)滑移方向數(shù)不同
（c）滑移面數(shù)不同           （d）滑移面和滑移方向的指數(shù)不同     
2．隨冷塑性變形量增加，金屬的（ ）。
（a）強(qiáng)度下降，塑性提高   (b) 強(qiáng)度和塑性都下降
（c）強(qiáng)度和塑性都提高    （d）強(qiáng)度提高，塑性下降
3．冷變形金屬再結(jié)晶后，則（ ）。，
（a）形成等軸晶，強(qiáng)度增大  (b)形成柱狀晶，塑性下降
（c）形成柱狀晶，強(qiáng)度升高   (d)形成等軸晶，塑性升高
4．能使單晶體產(chǎn)生塑性變形的應(yīng)力為（ ）。
（a）正應(yīng)力 （b）切應(yīng)力 （c）復(fù)合應(yīng)力
5．變形金屬加熱時發(fā)生的再結(jié)晶過程是一個新晶粒代替舊晶粒的過程，這種新晶粒的
晶型是（ ）。
（a）與變形前的金屬相同（b）與變形后的金屬相同（c）形成新的晶型
6．再結(jié)晶和重結(jié)晶都有形核與長大兩個過程，主要區(qū)別在于有沒有（）改變。
（a）溫度（b）晶體結(jié)構(gòu) （c）應(yīng)力狀態(tài)。
7．冷熱加工的區(qū)別在于加工后是否留下（ ）。
（a）加工硬化  （b）晶格改變性  （c）纖維組織
8．鋼只有通過冷加工并經(jīng)隨后加熱才能使晶粒細(xì)化，而鐵則不需冷加工，只需加熱到
一定溫度即使晶粒細(xì)化，其原因是（ ）
（a）鐵總是存在加工硬化，而銅沒有       （b）銅有加工硬化現(xiàn)象，而鐵沒有
（c）鐵在固態(tài)下有同索異構(gòu)轉(zhuǎn)變，而鋼沒有（d）鐵和銅的再結(jié)晶溫度不同