3淬火：获得马氏体组织，提高工件的硬度，获得相应的力学性能。使用组织：淬火马
氏体。
4低温回火：减少或消除淬火内应力，稳定工件尺寸，获得工艺所要的力学性能。使用
组织：回火马氏体。
12．合金钢与碳钢相比，为什么它的力学性能好？热处理变形小？
答：（1）在钢中加入合金元素，溶于铁素体，起固溶强化作用；合金元素进入渗碳体
中，形成合金渗碳体；
（2）几乎所有合金元素都使E点和S点左移，在退火状态下，相同含碳量的合金钢组
织中的珠光体量比碳钢多，从而使钢的强度和硬度提高。
（3）除Co外，凡溶入奥氏体的合金元素均使C曲线右移，淬透性的提高，这有利于
减少零件的淬火变形和开裂倾向。
（4）除Co、Al外，所有溶于奥氏体的合金元素都使Ms、Mf点下降，使钢在淬火后的
残余奥氏体量增加。
（5）合金钢的回火温度比相同含碳量的碳钢高，有利于消除内应力，有效的防止了工
件开裂与变形。
（6）含有高W、Mo、Cr、V等元素的钢在淬火后回火加热时，产生二次硬化。二次硬
化使钢具有热硬性，这对于工具钢是非常重要的。 （7）—在钢中加入W、Mo可防止第二类回火脆性。 13．按刃具钢的工作条件，其性能要求是什么？ 答：高硬度、高耐磨性、高热应性、足够的韧性。
14.有人提出用高速钢制锉刀，用碳素工具钢制钻木材的φ10的钻头，你认为合适吗？说明
理由.
答：不合理。挫刀是手用工具，其工作时的温度不高，速度不快，力学性能要求不高，用碳素工具钢就可以。而钻头是高速运转的工具,要求有高的热应性与硬度、耐磨性,要用低
合金工具钢或高速工具钢。
15.画出W18Cr4V钢的淬火、回火工艺曲线，并标明温度；淬火温度为什么要选那么高？回
火温度为什么要选560℃？为什么要进行三回火？处理完的最后组织是什么？
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答：W18Cr4V高速工具钢，其导热性较差，淬火加热时应预热两次，以防止变形和开裂，常委会火时选1280℃，以使更多的合金元素溶入奥氏体中，达到淬火后获得高合金元素含
量马氏体的目的。
回火时要进行三次，主要目的是减少残余奥氏体量，稳定组织，并产生二次硬化。
16.说出下列钢号的含义？并举例说明每一钢号的典型用途。 Q235，20，45，T8A，40Cr，GCr15， 60Si2Mn ,W18Cr4V , ZG25，HT200 答：Q235为含碳量低的屈服强度为235的碳素结构钢，主要用于结构件、钢板、螺栓、
螺母、铆钉等
20为含碳量为0.2%的优质碳素结构钢，，强度、硬度低，韧性塑性好，主要用来做冲压
件、锻造件、焊接件、和渗碳件，用做齿轮、销钉、小轴、螺母等。
45：为含碳量为0.45%的优质碳素结构钢综合力学性能好，主要用于制造齿轮轴件，如
曲轴，传动轴，连杆。
T8A：含碳量为0.8%左右的优质碳素工具钢.其承受冲击、韧性较好，硬度适当，可用作
扁铲、手钳、大锤、木工工肯等。
GCr15：为含碳量为1.5%左右、含Cr量为1.5%左右的滚动轴承钢，主要用天各种滚动体，
壁厚≤12㎜，外径≤250㎜的轴承套，模具，精密量具等。
60Si2Mn：含碳量为0.6%左右、含Si为2%左右、含Mn为1.5%左右的弹簧钢，主要用于
汽车、拖拉机、机车的板簧、螺旋弹簧、汽缸安全阀簧、等。
W18Cr4V：含W量为18%左右、含Cr量为4%左右含V量小于1.5%的高速工具钢。主要用
于高速切削车刀、钻头、铣刀、板牙、丝锥、等。
ZG25：含碳量为0.25%的铸钢。主要用承受严重磨损又承受强烈冲击的零件。如拖拉机、
坦克的履带板、挖掘机的铲齿等。 HT200最低搞拉强度为200MPa的灰铁。
17、下列零件应采用何种材料和最终热处理方法比较适合？
零件名称 材料 最终热 处理 锉 刀 T12A 淬火加低温回火 沙发弹簧 60Si2Mn 淬火+中温回火 汽车变速箱齿轮 20CrMnTi 渗碳后淬火+中温回火 机床床身 HT2300 退火+表面淬热扎空冷 火 桥 梁 Q345 27
18．1）C618机床变速箱齿轮工作转速较高，性能要求：齿的表面硬度50～56HRC,齿心部硬度22～25HRC，整体强度σb=760～800Mpa，整体韧性ak=40～60J/cm,应选下列哪种钢，并进
行何种热处理？
35、45、20CrMnTi、T12、W18Cr4V
2）从上述材料中，选择制造手工丝锥的合适钢种，并制订工艺流程。
答：1）选用20CrMnTi能达到力学司长能要求。下料→锻造→正火→机加工→渗碳→淬
火+低温回火→磨削。
2）选用T12就可以，下料→锻造→球化退火→机加工→淬火+低温回火。
工程材料模拟题 ——2006级用 第一章材料的性能
一、填空题
1．.材料常用的塑性指标有和两种，其中用表示塑性更接近材料的真实变形，在拉伸曲线上可以确定的塑性指标是。
2．.表征材料抵抗冲击载荷能力的性能指标是，其单位是。
3．.HB、a k、б0.2分别表示材料的力学性能是 、 、 。
4．.填出下列机械性能指标的符号：屈服点、抗拉强度、洛氏硬度、延伸率、断面收缩率。 5．.大小不变或变化缓慢的载荷称为载荷，突然增加的载荷称为载荷，大小、方向随时间周期性变化的载荷称为载荷。 二、判断题：
1．当应力超过σs后，则金属材料只产生塑性变形或断裂。（） 2．材料的E值是相对于组织状态不敏感的性能指标。（）
3．洛氏硬度适于表示未淬火钢、有色金属等较软材料的硬度值。（） 4．在断裂破坏的金属零件中，目前大部分的破坏都属于疲劳破坏。（） 5．材料愈易产生弹性变形其刚度愈小。（） 6．冲击韧性与试验温度无关。（）
7．较低表面粗糙度值，会使材料的?-1值降低（）。 8．材料的强度与塑性只要化学成分一定，就不变了。（） 三、选择填空
1) 在作疲劳试验时，试样承受的载荷为（）。 (a)静载荷 (b)冲击载荷 (c)交变载荷
2) 在设计机械零件时多用（）作为强度判据。 (a) σs (b)δ (c) ψ (d) aK 3) 拉伸试验时，试样断裂前所能承受的最大应力称为材料的（ ）。 (a)屈服强度 (b) 弹性极限 (c) 抗拉强度 (d) 疲劳强度 4) 综合性的力学性能指标是（ ）。 (a)强度(b)硬度(c)韧性(d)塑性
第二章晶体结构与结晶
一、填空题
1．工程材料的结合键有、、和。 2．常见的金属晶格类型是。
3．实际金属中存在大量缺陷，根据几何特征可分为点缺陷、线缺陷和面缺陷三类，试各举一例 、 、 。 4．金属的结晶过程主要由和两个基本过程组成。
5．在金属学中，通常把金属从液态过渡为固体晶态的转变称为，而把金属从一种固态晶体过渡为另一种固态晶体的转变称为。
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6．金属在结晶过程中，冷却速度越大，则过冷度越，晶粒越，强度越，塑性越。 7．在金属结晶过程中，细化结晶晶粒的主要方法有、和。 8．与之差称为过冷度，过冷度同有关，越大，过冷度也越大。 二、判断题
1．金属多晶体是由许多结晶方向相同的多晶体组成的。（） 2．纯金属的实际结晶温度与其冷却速度有关。（）
3．室温下，金属的晶粒越细，则强度越高，塑性越低。（）
4．同一金属，结晶时冷却速度愈大，则过冷度愈大，金属的实际结晶温度愈低。（） 三、选择填空
1．晶体中的位错属于（）。
(a)体缺陷 (b)面缺陷 (c)线缺陷（d）点缺陷 2．金属化合物的性能特点是（）。
(a)熔点低、硬度低 (b)硬度高、熔点低 (c)硬度高、熔点高 (d)硬度低、熔点低 3．陶瓷材料的结合键是（）。
(a)金属键、共价键 (b)离子键、共价键 (c)离子键、分子键 (d)共价键、分子键 4．高分子材料的结合键是（）。
(a)金属键、共价键 (b)离子键、共价键 (c)离子键、分子键 (d)共价键、分子键
5．金属结晶时，冷却速度越快，其实际结晶温度将（）。 (a)越高 (b)越低 (c)越接近理论结晶温度 6．铸造条件下，冷却速度越大，则（）。
(a)过冷度越大，晶粒越细（b）过冷度越大，晶粒越粗 (c)过冷度越小，晶粒越细 (d) 过冷度越小，晶粒越粗
第三章 金属的塑性变形与再结晶
一、填空题
1．常温下，金属单晶体的塑性变形方式为和两种。其中主要的变形方式是。 2．与单晶体比较，多晶体塑性变形还应考虑的两个主要因素是和。
3．冷加工与热加工的界限是以来划分的，因此Cu（熔点为1084℃）在室温下变形加工属于加工，Sn（熔点为232℃）在室温下的变形加工称为加工。 4．再结晶温度与熔点间的大致关系为。 5．强化金属材料的基本方法有、、和。 二、判断题
1．由于再结晶的过程是一个形核长大的过程，因而再结晶前后金属的晶格结构发生变化。（）。
2.滑移变形不会引起金属晶体结构的变化。（） 3.热加工是指在室温以上的塑性变形加工。（）
4.热加工过程，实际上是加工硬化和再结晶这两个重叠的过程。（） 三、选择填空
1. 随冷塑性变形量增加，金属的（）。
（a）强度下降，塑性提高； (b)强度和塑性都下降； (c)强度和塑性都提高； (d)强度提高，塑性下降
2. 冷变形金属再结晶后，则（）。
（a）形成等轴晶，强度增大； (b)形成柱状晶，塑性下降； (c)形成柱状晶，强度升高； (d)形成等轴晶，塑性升高
3. 能使单晶体产生塑性变形的应力为（）。 （a）正应力； (b)切应力； (c)复合应力
4. 再结晶和重结晶都有形核与长大两个过程，主要区别在于有没有（）改变。 (a) 温度； (b)晶体结构； (c)应力状态
第四章二元合金
一、填空题
1. 固溶体的强度和硬度比溶剂的强度硬度。
2. 二元合金的杠杆定律中，杠杆的端点是所求的的成分，杠杆的支点是的成分。 3. 固溶体出现枝晶偏析后，可用加以消除。 二、判断题
1．平衡结晶获得的40%Ni的Cu-Ni合金比20Ni%的Cu-Ni合金的强度、硬度要高。（） 2．在共晶合金相图中，从L中结晶出来的β晶粒与从α中析出的βⅡ具有相同的晶体结构。
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（）
3．一个合金的室温组织为α+βⅡ+（α+β），那么它是由三相组成的。（） 4．杠杆定律只适合两相区。（）
5．凡组织组成物都是以单相状态存在于合金系中。（） 6．凡相组成物都是以单相状态存在于合金系中。（）
7．在合金结晶过程中析出的初生晶和二次晶均具有相同的晶体结构，但具有不同的组织形态。（）
8．合金固溶体的强度和硬度，比组成固溶体的溶剂金属的强度和硬度高。（） 9．固溶体都是有限溶解的。（） 三、选择题
1．两组元组成固溶体，则固溶体的结构（）。 （a）与溶剂相同 (b)与溶剂、溶质都不相同 (c)与溶质相同 (d)是两组元各自结构的混合 2．在发生L→α+β共晶反应时，三相的成分（）。
（a）相同 (b)均确定 (c)均不确定 (d)L确定，其他不确定
3．共析成分的合金在共析反应γ→α+β刚结束时，其组成相为（）。 (a) γ+α+β (b) α+β (c) α+ （α+β）+β+γ 4．一个合金的室温组织为α+βⅡ +（α+β），其组织组成物为（）。 （a）α、β (b) α、βⅡ、（α+β） (c)α、β、βⅡ (d) (α+β)、β
5．在图中的二元共晶相图中，室温下Ⅰ合金中的βⅡ占合金的相对重量为（）。 (a)ab (b)ab (c)ab (d)ac
acaeadad
6．二元合金中，铸造性能最好的合金是（）。 (a)固溶体合金 (b) 共晶合金 (c) 共析合金 (d) 包晶成分合金 温度（℃） IAabcdeB 7．合金固溶强化的原因是( )。 （a）晶格类型的改变； (b) 晶粒细化； (c) 晶格发生畸变； (d)发生了化学反应 第五章铁碳合金 一、填空 1．F的晶体结构是，A的晶体结构是。 2．在缓慢冷却条件下，含碳0.8%的钢比含碳1.2%的钢硬度、强度。 3．共析成分的铁碳合金室温平衡组织是，其组成相是。 4．硫存在钢中，会使钢产生，磷存在钢中会使钢产生。 5．20钢属钢，其含碳量为；45钢属钢，其含碳量为；T8钢属钢，其含碳量为。 6．工业用钢按质量分为 钢、 钢、 钢。
7．填写下列组织的符号：奥氏体、铁素体、渗碳体、珠光体、高温莱氏体、低温莱氏体。 二、判断题
1. 在铁碳合金中，只有共析成分点的合金结晶时，才能发生共析转变，形成共析组织。（） 2. 在缓冷至室温的条件下，含碳0.8%的钢比含碳1.2%的钢强度低。（） 3. 在缓冷至室的条件下，45钢比20钢的强度、硬度都高。（） 4. 20钢比T12钢的含碳量高。（）
5. 在铁碳合金平衡结晶过程中，只有成分为4.3%的铁碳合金才能发生共晶反应。（） 6. 莱氏体的含碳量为6.69％。（） 三、选择题
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