金属材料与热处理习题
一、判断题（对的在题前的括号中打“√”，错的打“×”，并
对有错误的地方进行改正）
（ ）1. 金属结晶时，冷却速度越快，则晶粒越细。
（ ）2. 碳溶解在α（γ）-Fe中所形成的间隙固溶体称为奥氏体（铁素体）。×
（ ）3. 固溶强化是指因形成固溶体而引起合金强度和硬度升
高的现象。
（ ）4. 钢的表面淬火和表面化学热处理，本质上都是为了改变
表面的成分和组织，从而提高其表面性能。×
（ ）5. 因为单晶体具有各向异性的特征，所以（但）实际应用
的金属晶体在各个方向上的性能也是不（相）同。×
（ ）6. 钢（马氏体）的淬硬性主要取决于马氏体中的含碳量。
×
（ ）7. 在其它条件相同时，铸成薄件的晶粒比铸成厚件的晶粒
更细。
（ ）8. 凡是由液体（金属）凝固成固体的过程都是结晶。 二、单项选择题（在正确答案的英文字母上打“√”） 1. 高碳钢最佳切削性能的热处理工艺方法应是
A、完全退火 B、球化退火 C、正火 D、淬火 2. 在铁碳合金相图中，碳在奥氏体中的最大溶解度点为 A、A点 B、C点 C、E点 D、S点 3. 下列几种碳素钢中硬度最高的为
A、20 B、Q235-A C、45 D、T12 4. 奥氏体向珠光体的转变是
A、扩散型转变 B、半扩散型转变 5. C、非扩散型转变 D、A 和B 6. 40Cr钢经调质后的组织为
A、M回 B、T回 C、S回 D、都不对 7. 大型复杂的热锻模的材料应选用 A、5CrNiMo B、5CrMnMo C、3Cr2W8V D、W18Cr4V 8. 40Cr与40钢相比较，其热处理工艺参数特点是
A、C曲线左移，Ms点上升 B、C曲线左移，Ms点下降
1
C、C曲线右移，Ms点上升 D、C曲线右移，Ms点下降
9. 承受中等载荷件，如支架、箱体等一般应选用
A、HT100 B、HT150 C、HT200 D、HT250
10. 制造内燃机的汽缸盖、钢锭模等应选用
A、灰口铸铁 B、可锻铸铁 C、球墨铸铁 D、蠕墨铸铁
11. 工具钢最佳切削性能的热处理工艺方法应是
A、完全退火 B、球化退火 C、正火 D、淬火 12. 铸铁QT450-10的石墨形态为
A、片状 B、团絮状 C、蠕虫状 D、球状
13. 牌号QBe4中的“Q”表示
A、屈 B、球 C、青 D、轻 14. 下列牌号中属于青铜的是 A、Q235-A B、Q390E C、QBe4 D、QT600-02
15. 在W18Cr4V钢中，W元素的主要作用是 A、提高淬透性 B、细化晶粒 C、提高红硬性 D、固溶强化 三、填空题
1. 晶胞 是反映晶格特征的最小几何单元，表示其大小的参数是 晶格常数 。
2. 在恒定温度下由一定成分的 液相 同时析出两种 固相 的反应称为共晶反应。
3. 马氏体组织形态主要有 片状 和 板条状 两种。
4. 共析钢在室温下的平衡组织是 珠光体 ，其组成相是 铁素体和渗碳体 。
5. 渗碳体是 Fe 与 C 所形成的 化合物 ，其分子式是 Fe3C ，碳的质量分数为 6.69 %，性能特点是 硬而脆 。
6. 在碳钢的室温平衡组织中，合金的基本结构类型有 固溶体 和 化合物 。
2
四、问答题 1. 填出下表 加热温度wC/（%） （℃） 770 0.4 900 680 1.2 770 900 A P+Fe3C A+Fe3C A 3.5 平衡组织 F+A 0.77 770 680 770 1200 A L’d+P Ld+A L 加热温度wC/（%） （℃） 680 平衡组织 P
3．45钢经调质处理后的硬度为220HBS，再经220℃低温回火硬度能否提高？45钢经淬火+200℃低温回火后硬度偏高，再经560℃高温回火硬度能否降低？为什么？
答：不能；经调质处理的组织为回火索氏体，再经220℃低温回火不能改变其组织，故不能提高硬度。
能；低温回火的组织为回火马氏体，铁素体的碳仍处干过饱和状态，再经560℃高温回火后，回火马氏体的中得到脱溶，硬度会降低。
4．某钢的过冷奥氏体等温转变曲线如图所示，试指出该钢在300℃经不同时间等温后，按线冷却后得到的组织。
解：（a）马氏体、（b）贝氏体+马氏体、
（c） 贝氏体
3
5． 灰口铸铁、球墨铸铁、蠕墨铸铁、可锻铸铁在组织上的
根本区别是什么？试述石墨对铸铁性能特点的影响。 解：灰口铸铁为片状、球墨铸铁为球状、蠕墨铸铁为蠕虫状、可锻铸铁为絮状，石墨的形状对铸铁的强度会产生较大的影响，根据石墨的铸铁的强度的高低依次为球状、蠕虫状、絮状和片状。
6． 指出下列代号（牌号）的类别：、ZL203、、ZcuZn16Si4、
ZcuSn10Pb1、H68、HPb59-1、。
解：3A21、2B50为变形铝；ZL203为铸铝；为黄铜；QSn4-3、QBe4为青铜；为铸铜；ZSnSb11Cu6为轴承合金。
7． 有一φ10mm的杆类零件受中等交变拉压载荷作用，要求
零件沿截面性能均匀一致，供选材料有：Q345、40Cr、T12。要求：①选择合适的材料；②编制简明工艺路线；③说明各热处理工序的主要作用；④指出最终组织。
答：1：材料选用40Cr
2：下料→锻造→退火→粗加工→调质→精加工 3：退火：为了得到合适的硬度，为粗加工作准备
调质：为了使零件得到良好综合机械性能和疲劳强度。 4：回火索氏体
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附录A：《机械制造基础》习题集参考答案
第一篇 工程材料习题集
一．名词解释题
1.间隙固溶体：溶质原子分布于溶剂的晶格间隙中所形成的固溶体。 2.再结晶：金属发生重新形核和长大而不改变其晶格类型的结晶过
程。
3.淬透性：钢淬火时获得马氏体的能力。
4.枝晶偏析：金属结晶后晶粒内部的成分不均匀现象。 5.时效强化：固溶处理后铝合金的强度和硬度随时间变化而发
生显著提高的现象。
6.同素异构性：同一金属在不同温度下具有不同晶格类型的现象。
7.临界冷却速度：钢淬火时获得完全马氏体的最低冷却速度。 8.热硬性：指金属材料在高温下保持高硬度的能力。 9.二次硬化：淬火钢在回火时硬度提高的现象。
10.共晶转变：指具有一定成分的液态合金,在一定温度下,同
时结晶出两种不同的固相的转变。
11.比重偏析：因初晶相与剩余液相比重不同而造成的成分偏析。 12.臵换固溶体：溶质原子溶入溶质晶格并占据溶质晶格位臵
所形成的固溶体。
13.变质处理：在金属浇注前添加变质剂来改变晶粒的形状或大
小的处理方法。
14.晶体的各向异性：晶体在不同方向具有不同性能的现象。 15.固溶强化：因溶质原子溶入而使固溶体的强度和硬度升高的现象。
16.形变强化：随着塑性变形程度的增加，金属的强度、硬度提
高，而塑性、韧性下降的现象。
17.残余奥氏体：指淬火后尚未转变，被迫保留下来的奥氏体。 18.调质处理：指淬火及高温回火的热处理工艺。 19.淬硬性：钢淬火时的硬化能力。
20.过冷奥氏体：将钢奥氏体化后冷却至A1温度之下尚未分解的奥氏
体。
21.本质晶粒度：指奥氏体晶粒的长大倾向。 22. C曲线：过冷奥氏体的等温冷却转变曲线。 23. CCT曲线：过冷奥氏体的连续冷却转变曲线。
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