山东大学金属工艺学习题

材料学部分复习题

一、填空题

1．常见金属的晶格类型有 、 和 三种类型。 2．弹簧如选用65Mn钢制作，其最终的热处理应选用 和 。 3．碳钢是含碳量 至 范围内的铁碳合金，而生铁是含碳大于

的铁碳合金。

4．含碳量在0.77%时的铁碳合金在727℃以上时是 组织，为 晶格；727℃

以下时是 组织，其中铁素体为 晶格。

5．热处理是指

的工艺方法，其目的是 。

6．工程材料按组成特点可分为 、 、 和 。

7．常温下，钢与铸铁的晶粒越 ，其机械性能越 ，在结晶过程中若加快冷却速度可达到晶粒 的目的。

8．合金钢按钢的合金元素含量分为 、 和 。 9．σ0.2指的是 。 10．材料的常温强度指标包括 或 、 ，而塑性指标包括 和 。

11．材料的加工工艺性能是指 。

12．高分子材料按性能及其产品用途分为 、 、 、聚合物共混物、 及聚合物基复合材料等。

13．陶瓷材料是指以天然矿物或人工合成的各种化合物为基体材料，经 、 、 和 等工序制成的无机非金属固体材料。

14．σs指的是材料的 。 15．下列铸铁中石墨的存在状态及获取方法是：孕育铸铁 、 ；球墨铸铁 、 ；可锻铸铁 、 。

16．写出下列力学指标的符号：抗拉强度 ；布氏硬度 ；冲击韧性 。 17．铁碳合金的室温组织有 、 、 。 18．平衡状态下，含碳量为0.60%的铁碳合金由液态冷至室温的组织转变过程为： 液 态、

、 、 及 。 19．晶核形成有 和 两种方式。

20．共析钢的室温组织是 ，它是 和 的机械混合物。 21．常用的表面热处理方法有 、 ，其中， 只改变材表层的组织不改变其成分。

22．碳钢按用途分类可以分为 和 两类。

23. 按照溶质原子在溶剂中的位置不同，固溶体分为 和 。 24. 工程材料中金属材料主要是金属键结合，陶瓷材料主要是 键和 键

结合，高分子材料主要是 键和 键结合。

25. 晶体中的点缺陷有 、 ，而线缺陷则有 和 。 和 。

27．选用T10钢制作锯条，其最终热处理应选用 和 。 28．复合材料按其组成的基体材料分为 、 和 。

29. 工程材料中金属键构成了 材料，离子键和共价键构成了 材料，共价键和范德华键构成了 材料，而以共价键为主和离子键构成了 材料。 30．钢的化学热处理强化方法主要有： 、 、 。 31．低碳钢的含碳量为 ，而中碳钢的含碳分为 ，低合金钢的合金含量为 , 高合金钢的合金含量为 。

32．纯铜又称为 ，铜-锌系合金称为 ，以镍为主要合金元素的铜合金称为 ，以锌和镍之外的其他元素作主加元素的铜合金称为 。 33．铁的晶胞类型有 和 两种。

26. 退火的目的是 ，淬火的目的是 ，而回火的目的是

二、选择题

1．Q235-A是A型球墨铸铁。 （ ） 2．制作弹簧的最终热处理工序为调质处理。 （ ） 4．表面淬火既可以改变表层金属的组织和性能也可以改变其成分。 （ ） 5．优质碳素结构钢的牌号用两位数字表示，其意义是钢中平均含碳量的千分数。

（ ）

6．在外力的作用下，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硬度。

（ ）

7．为使低碳钢便于切削加工，常预先对其进行退火处理。 （ ） 8．目前，几乎所有的工业均离不开高分子材料。 （ ） 9．碳素钢中的Si含量过多时，可导致钢的冷裂。 （ ） 10．普通碳素结构钢一般都在供货状态下使用，不进行热处理。 （ ） 11．冲击韧性是指材料抵抗更硬的物体压入其内的能力。 （ ） 12．陶瓷材料是一种多晶体材料，它们都是由晶体相、玻璃相和气相三部分组成的。

（ ）

13.应用最广泛的复合材料是金属基复合材料。 （ ） 14. 黄铜是铜锡合金。 （ ） 15．高分子材料是由相对分子质量104以上的化合物构成的材料。 （ ） 16．环氧树脂是一种热塑性树脂。 （ ） 17．陶瓷材料的主要结合键是金属键和离子键。 （ ） 18．树脂基复合材料是应用最广的一类复合材料。 （ ） 19．淬火的目的是获得马氏体组织以提高钢的强度和塑性。 （ ） 20．正火是将钢加热到Ac3以上30~50℃（亚共析钢）或者Ac1以上30~50℃（过共

析钢），保温一定时间后在空气中冷却的热处理工艺。 （ ）

21．奥氏体组织是钢的重要的室温组织。 （ ） 22．车床床身机件可选用HT200材料制作。 （ ） 23．优质碳素结构钢一般都要经过热处理后使用，所以其牌号反映出化学成分。 （ ） 24．碳素工具钢含碳量高，硬度高耐磨，所以使用前可不进行热处理。 （ ） 25．冲击功是对材料断裂时吸收能量的度量。 （ ） 26．玻璃相是陶瓷材料组织中的一种晶态的高熔点固体相。 （ ） 27．铜锌合金是青铜。 （ ） 28．Q235-A.F的含义是：235代表抗拉强度为235MPa，A代表钢板性能检验提供 F代表含氟钢。 （ ） ?b、?s、? 值，

29．由多种晶粒组成的晶体结构称为“多晶体”。 （ ） 30．铁素体是碳在??Fe中形成的间隙固溶体，为面心立方晶格。 （ ） 31．碳素工具钢一般为高碳钢，在质量上都是优质钢或高级优质钢。 （ ） 32．陶瓷中的气相，对陶瓷的性能也有有利的一面。 （ ） 33．细晶粒钢的强度高，但其塑性、韧性却不好。 （ ）

三、解词

1．复合材料 2．固溶强化 3．异质形核 5．冲击韧性 6. 有色金属 7. 过冷度 8. 固溶体 9．细晶强化 10．调质处理 11．球化退火 12．再结晶

四、问答题

1．结合铁碳合金状态图解释为什么过共析钢不能进行完全退火？ 2．何谓正火？其目的有哪些？

3．金属结晶时，液体的冷却速度如何影响固体金属的强度？进行细晶强化的措施有哪些？ 4．制造下列零件，试从所给出的材料中选出合适牌号的材料，并给出所需的最终热处理方法。

（1）受力复杂，既要求高的强度，又要求高的塑性和韧性的主轴； （2）既要耐磨，又要承受冲击载荷的汽车齿轮； （3）工作温度较低的弹簧零件； （4）中小型滚动轴承中的滚柱； （5）车床床身零件。

材料：40Cr, GCr15, 65, 45, 20CrMnTi, HT200

5．何谓同素异晶转变？给出铁的同素异晶转变过程。

6．亚共析钢的淬火温度为何要加热到单一奥氏体区？而共析钢的淬火温度要加热到AC1线

以上30到50℃？

7．分析下列牌号钢铁材料的种类、含碳量及主要合金元素含量、用途及常用的最终热处理

工艺。

Q235-A.F、20CrMnTi、45、40Cr、GCr15、60Si2Mn、65 8．何谓陶瓷？陶瓷材料的显微结构有哪些相组成？

9．在铁-渗碳体状态图上标注A1、Ac1、Ar1、A3、Ac3、Ar3、Acm、Accm、Arcm线，并标注出完全退火、等温退火、球化退火、去应力退火、扩散退火、正火在图中的位置。并简单说明这些热处理的原理。

10．固溶体和金属间化合物在结构和性能上有什么主要区别? 11．为什么要对钢件进行热处理？ 12．指出下列工件的淬火及回火温度范围：

（1）45钢小轴（要求综合机械性能）； （2）60钢弹簧； （3）T12钢锉刀。

13．过冷度与冷却速度有何关系？它对金属结晶过程有何影响？对铸件晶粒大小有何影响？ 14．根据 Fe-Fe3C 相图，说明产生下列现象的原因： 1）含碳量为 1.0% 的钢比含碳量为 0.5% 的钢硬度高； 2）在室温下，含碳 0.8% 的钢其强度比含碳 1.2% 的钢高；

3）在 1100℃，含碳 0.4% 的钢能进行锻造，含碳 4.0% 的生铁不能锻造； 15．下列零件或工具用何种碳钢制造：手锯锯条、普通螺钉、车床主轴。

五、课本上的复习题

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