金属材料与热处理期末试卷及答案
一、 填空题（30分，每空1分）
1、根据采用的渗碳剂的不同，将渗碳分为__________、__________和__________三种。
2、普通灰铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁及蠕墨铸铁中石墨的形态分别为__________、__________、__________和__________。
3、实际金属晶体的缺陷有__________、__________、__________。
4、工程中常用的特殊性能钢有_________、_________、_________。
5、金属的断裂形式有__________和__________两种。
6、按冶炼浇注时脱氧剂与脱氧程度分，碳钢分为_________、_________、_________和_________。
7、金属元素在钢中形成的碳化物可分为_________、_________两类。
8、常见的金属晶体结构有____________、____________和____________三种。
9、合金常见的相图有__________、__________、__________和具有稳定化合物的二元相图。
10、感应表面淬火的技术条件主要包括__________、__________及__________。
二、 选择题（30分，每题2分）
1、铜只有通过冷加工并经随后加热才能使晶粒细化，而铁则不需冷加工，只需加热到一定温度即使晶粒细化，其原因是（ ）
A 铁总是存在加工硬化，而铜没有B 铜有加工硬化现象，而铁没有
C 铁在固态下有同素异构转变，而铜没有D 铁和铜的再结晶温度不同
2、常用不锈钢有铁素体不锈钢、奥氏体不锈钢、马氏体不锈钢和（ ）
A 铁素体-奥氏体不锈钢B 马氏体-奥氏体不锈钢
C 莱氏体不锈钢 D 贝氏体不锈钢
3、以下哪种铸铁的断口呈灰黑色？（ ）
A 马口铁B 白口铸铁C 麻口铸铁D灰铸铁
4、用于制造渗碳零件的钢称为（ ）。
A 结构钢B 合金钢 C 渗碳钢 D 工具钢
5、马氏体组织有两种形态（ ）。
A 板条、树状 B 板条、针状C 树状、针状D 索状、树状
6、实际生产中，金属冷却时（ ）。
A 理论结晶温度总是低于实际结晶温度 B 理论结晶温度总是等于实际结晶温度
C 理论结晶温度总是大于实际结晶温度 D 实际结晶温度和理论结晶温度没有关系
7、零件渗碳后，一般需经过（ ）才能达到表面硬度高而且耐磨的目的。
A 淬火+低温回火B 正火C 调质 D 淬火+高温回火
8、C曲线右移使淬火临界冷却速度（ ），淬透性（ ）。
A 减小、增大B 减小、减小C 增大、减小D、增大、增大
9、机械制造中，T10钢常用来制造（）
A 容器 B 刀具 C 轴承 D 齿轮
10、钢经表面淬火后将获得：（）
A 一定深度的.马氏体B全部马氏体C 下贝氏体 D上贝氏体
11、GCrl5SiMn钢的含铬量是：（ ）
A 15％B 1．5％C 0. 15％ D 0.015％
12、铅在常温下的变形属：( )
A 冷变形B 弹性变形 C 热变形 D 既有冷变形也有热变形
13、黄铜是以（）为主加元素的铜合金。
A 铅 B 铁 C 锡 D 锌
14、在Fe-Fe3C和图中，奥氏体冷却到ES线时开始析出（ ）。
A 铁素体 B 珠光体 C 二次渗碳体 D 莱氏体
15、从金属学的观点来看，冷加工和热加工是以（ ）温度为界限区分的。
A 结晶B 再结晶 C 相变 D 25℃
三、 名词解释（12分，每题3分）
1、加工硬化
2、结晶
3、稀有金属
4、自然时效
四、 简答题（20分，每题4分）
1、简述奥氏体晶粒对钢在室温下组织和性能的影响。
2、写出下列牌号数字及文字的含意，Q235-F、KTZ450-06、H68、LF5。
例如：HT100：表示灰铸铁，其最低抗拉强度为100MPa。
3、轴承钢应满足哪些性能要求？
4、试述耐磨钢的耐磨原理。
5、简述回火的目的。
五 综述题 （8分）
用20CrMnTi制造汽车变速箱齿轮，要求齿面硬度HRC58-60，中心硬度HRC30-45，试写出加工工艺路线，并说明各热处理的作用目的。
试题参考答案：
一 填空
1、固体渗碳 液体渗碳 气体渗碳
2、片状 棉絮状 球状 蠕虫状
3、空位 间隙原子 位错
4、不锈钢 耐热钢 耐磨刚
5、脆性断裂 延性断裂
6、沸腾钢 镇静钢 连铸坯 半镇静钢
7、合金渗碳体 特殊碳化物
8、体心立方晶格 面心立方晶格 密排六方晶格
9、匀晶相图 共晶相图 包晶相图
10、表面硬度 有效淬硬深度 淬硬区的分布
二 选择题
1 C 2 A 3 D 4 C 5 B 6 C 7 A 8 A 9 B 10 A 11 B 12 C 13 D 14 C 15 C
三 名词解释
1、答：金属材料随着冷塑变形程度的增大，强度和硬度逐渐升高，塑性和韧性逐渐降低的现象称为加工硬化或冷作硬化。
2、答：结晶就是原子由不规则排列状态（液态）过渡到规则排列状态（固态）的过程。
3、答：一般是指那些在地壳中含量少、分布稀散、冶炼方法较复杂或研制使用较晚的一大类有色金属。
4、答：自然时效是指经过冷、热加工或热处理的金属材料，于室温下发生性能随时间而变化的现象。
四、 简答题（16分，每题4分）
1、答：奥氏体晶粒细小时，冷却后转变产物的组织也细小，其强度与塑性韧性都较高，冷脆转变温度也较低；反之，粗大的奥氏体晶粒，冷却转变后仍获得粗晶粒组织，使钢的力学性能（特别是冲击韧性）降低，甚至在淬火时发生变形、开裂。
2、答：
Q235-F：表示普通碳素结构钢，其屈服强度为235MPa，F表示是沸腾钢。
KTZ450-06：表示珠光体基体的可锻铸铁，其表示最低抗拉强度为450MPa，最小伸长率为6%。 H68：表示含铜68%的黄铜。
LF5：表示防锈铝，其序数号为5。
3、答：轴承钢应满足以下性能要求：
（1）高的接触疲劳强度和抗压强度；
（2）高的硬度和耐磨性；
（3）高的弹性极限和一定的冲击韧度；
（4）有一定的抗蚀性。
4、答：耐磨钢工作时，如受到强烈的冲击、压力和摩擦，则表面因塑性变形会产生强烈的加工硬化，而使表面硬度提高到500—550HBS，因而获得高的耐磨性，而心部仍保持原来奥氏体所具有的高的塑性与韧性。当旧表面磨损后，新露出的表面又可在冲击与摩擦作用下，获得新的耐磨层。故这种钢具有很高的抗冲击能力与耐磨性，但在一般机器工作条件下，它并不耐磨。
5、答：回火的目的是：
（1）降低零件脆性，消除或降低内应力；
（2）获得所要求的力学性能；
（3）稳定尺寸；
（4）改善加工性。
五 综述题 （8分）
答：
加工工艺路线为：下料锻造正火机械粗加工渗碳+淬火+低温回火喷丸磨齿 正火处理可使同批毛坯具有相同的硬度（便于切削加工），并使组织细化，均匀； 渗碳后表面含碳量提高，保证淬火后得到高的硬度，提高耐磨性和接触疲劳强度； 喷丸处理是提高齿轮表层的压力使表层材料强化，提高抗疲劳能力。
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