共析反应：在某一恒定温度时一定成分的固相有重新结晶，形成两个不同的机械混合物。
相： 化学成分相同，晶体结构相同，并与其它有界面分开均匀的区域 合金： 一种金属与另外金属或非金属材料通过熔炼或烧结构成具有金属性质的新金属材料 二.填空题
1. 金属的常见的晶体结构有 体心立方晶格 面心立方晶格 密排六方晶格 2. 常用的三种硬度表示为（HB）（HR）（HV）.
3. 实际金属的晶体缺陷有 点 线 面 。 4. 二元合金基本相图是 匀晶 共晶 包晶 。
5. 金属结晶时晶粒的大小主要决定于其 形核率和晶核的长大速度 ,一般可通过 增加过冷度法或 变质处理
来细化晶粒
6. 实际晶体中主要存在三类缺陷,其中点缺陷有 空位 和 间隙原子 等,线缺陷有 位错 ,面缺陷有 亚晶界 等。 7. 金属浇铸造时常采用的细化晶粒方法有两种,即 变质处理 和 附加振动 。
8. 铁有三种同素异构体在912度以下时为 体心 立方结构,在912度以上,1394度以下时为 面心 立方结构,高
于1394度而低于熔点时为 体心 立方结构
9. 金属铸造锭的组织常分为三层,即外层的 细晶 区,次层的 柱状晶 区和中心的 等轴晶 区。 10. 金属晶体通过 滑移 和 孪生 两种方式来发生塑性变形。
11. 冷变形金属在加热时随加热温度的升高,其组织和性能的变化分为三个阶段,即 回复 ， 再结晶 ， 晶粒长大 。
12. 在合金钢的组织中,常见的间隙固溶体有 F 和 A ,常见的间隙相 P 和 Ld ,常见的间隙化合物 Fe3C 。
13. .在Fe-Fe3C合金组织中，一次渗碳体是指从 液体合金 中析出的，二次渗碳体是指从 A 中析出的，三次
渗碳体是指从 F 中析出的
14. 在铁碳合金的平衡组织中,常见的三个单相组织为 F ， A 和 Fe3C ，,常见的两个两组织为 P ， Ld 。 15. 下列各材料的退火组织构成为:工业纯铁 F ,亚共析钢 F+P ,过共析钢 P+Fe3CⅡ ,亚共晶白口铸铁 P+Ld′+Fe3CⅡ ，过共晶白口铸造铁为 Ld′+Fe3CⅠ 。
16. 钢加热时奥氏体的形成分为三个阶段,依次为 奥氏体晶核的形成及长大 ， 残余渗碳体 ， 奥氏体的均匀
化 。
17. 钢的Ac3温度是指 冷却时，不同含碳量的奥氏体中结晶出铁素体的开始线 。 18. 纯金属的晶格类型主要有 体心立方 晶格, 面心 晶格和 密排六方 晶格三种 19. 金属结晶的必要条件是一定的 过冷度 。
20. 金属的塑性变形是在 切 应力作用下,主要通过 滑移 来进行的 21. 金属中的位错密度越高,则其强度越 高 ,塑性越 差 。
22. 纯铁的熔点为1538度,则其再结晶温度为 997 度,而其再结晶退火温度为 1097 度。 23. 所谓’相’是指合金中的 晶体 结构和 化学成分 相同的组成部分 24. 合金中的基本相分为 固溶体 和 金属化合物 两类
25. 按照溶质原子在溶剂中位置的不同,固溶体分为 置换固溶体 和 间隙固溶体 。 26. 固溶体按溶解度大水不同分为 有限固溶体 和 无限固溶体 。
27. 金属化合物根据其形成条件及结构特点分为 正常价化合物 ， 电子化合物 及 间隙化合物 三类 28. 钢中常见的化合物大多数属于 正常价 化合物,其共同的性能特点是熔点 较高 ,硬度 高 ,脆性 大 。 29. 铁碳合金的基本相中,塑性最好的是 A ,强度最高的是 P ,硬度最高的是 Cm 。 30. 珠光体是指 F 和 Cm 所形成的两相组织,其形态一般是 粗片 状。 31. 二次渗碳体只可能出现于碳含量大于 0.77 %的钢中,其形态是 网 状
32. 灰口铸造铁和白口铸铁的组织相比较,灰口铸造铁中不应有 渗碳体 组织,而白口铸铁中没有 片状石墨 组
织。
三．判断正误并加以改正
1. 细化晶粒虽能提高金属的强度，但增大了金属的脆性。（ ╳ ）
改正：细化晶粒不但能提高金属的强度，也降低了金属的脆性。
6
2. 置换固溶体必是无限固溶体。（ ╳ ）
改正：置换固溶体有可能是无限固溶体。 3. 单晶体必有各向异性。（ √ ）
4. 面心立方金属的塑性比体心立方金属的好。（ √ ） 5. 铁素体是置换固溶体。（ ╳ ）
改正：铁素体是碳溶于α-Fe中形成的间隙固溶体体。 6. 晶界是金属晶体的常见缺陷。（ √ ） 7. 渗碳体是钢中常见的固溶体相。（ ╳ ）
改正：渗碳体是钢中常见的金属化合物相。 8. 金属的塑性变形主要通过位错的滑移进行。（ √ ） 9. 无限固溶体必是置换固溶体。（ √ ）
10. 金属的晶粒越细小，其强度越高，但韧性变差。（ ╳ ）
改正：一般地说，在室温下，金属的晶粒越细小，其强度和韧性越高。 11. 凡单相固溶体均能进行形变强化。（ √ ） 12. 凡间隙固溶体必是有限固溶体。（ √ ）
13. 珠光体的片层间距越小，其强度越高，其塑性越差。（ ╳ ）
改正：珠光体的片层间距越小，其强度越高，其塑性越好。 14. 金属是多晶体，因而绝对不可以产生各向异性。（ √ ）
15. 金属凝固时，过冷度越大，晶体长大速度越大，因而其晶粒粗大。（ ╳ ）改正：金属凝固时，过冷度越大，晶体长大速度越大，因而其晶粒细化。16. 纯铁在室温下的晶体结构为面心立方晶格。（ ╳ ）
改正：纯铁在室温下的晶体结构为体心立方晶格。
17. 间隙固溶体的溶质原子直径小，其强化效果远比置换固溶体差。（ √ ） 18. 硬铝合金经固溶处理后，强度明显提高。（ √ ） 19. 纯金属都是在恒温下结晶的。（ √ ）
20. 所谓白口铸铁是指碳全部以石墨形式存在的铸铁。（ ╳ ）
改正：所谓白口铸铁是指碳主要以渗碳体形式存在的铸铁。 21. 白口铸铁铁水凝固时不会发生共析转变。（ ╳ ）
改正：白口铸铁铁水凝固时会发生共析转变。
22. 金属中的固态相变过程，都是晶粒的重新形核和长大过程。（ √ ） 23. 位错的滑移可沿晶体中的任意面和任意方向进行。（ ╳ ）
改正：位错的滑移可沿晶体中一定的晶面和方向进行。 24. 在共析温度下，奥氏体的最低含碳量是0.77%。（ ╳ ）
改正：在共析温度下，奥氏体的最低含碳量是0。 25. 合金的强度和硬度一般都比纯金属高。（ √ ） 26. 白口铸铁在室温下的相组成都为铁素体和渗碳体。（ √ ） 27. 过共析钢的平衡组织中没有铁素体相。（ ╳ ）
改正：过共析钢的平衡组织中有铁素体相。 28. 金属的晶粒越细小，其强度越高，其塑性越好。（ √ ） 29. 位错的滑移是金属进行塑性变形的唯一方式。（ ╳ ）
改正：位错的滑移是金属进行塑性变形的主要方式。 30. 布氏硬度可用于测量正火件、回火件和铸件。 对√
31. 洛氏硬度计HRC对零件的硬度值有效测量范围是20－67HRC。 对√ 32. 共析反应是一种固相在恒温下形成两种新固相的反应。 对√
四．选择正确答案
7
1、 为改善低碳钢的切削加工性应进行哪种热处理（ D ） A、等温退火 B、完全退火 C、球化退火 D、正火 2 渗碳零件一般的选用_(a) ____ (a) c<0.25 % (b) 中碳钢 (c)工具钢 (d) c>0.5% 3 零件经渗碳后还需经过__(a)___ (a) 淬火+低温回火 (b) 调质 (c) 不再热处理 (d) 时效 4 下列材料中，适合制作锉刀的是_(d) ____ (a) 20钢 (b) 60钢 (c) T8钢 (d) T12钢 5 20钢加工切削前应进行__ (b)___ (a) 完全退火 (b) 正火 (c) 球化退火 (d) 再结晶退火 6 下列材料中，适合作机床床身的是_(a)____ (a) HT300 (b) KTH300-06 (c) KTZ450-06 (d) QT450-10
7 40钢钢锭在(a) 8 9 10 (a) 11 (a)
汽温
度
过
低钢变钢(b)
齿
轮／
可调
选质
W18Cr4V无下
40 车40CrNiMo
相列
1000℃左右轧制，有时会出现开裂，最可能的原因是__(d)___ (b) 在合中温锻
金
哪40Co 用
的
材(b)
度
过造
高后的
一 (c) 机强
种(c) 料
和40CrNiMo含加化
淬
热磷工方量
过之法透40Cr
处／
理渗高前
(d) 应主性
含进要最(d) 工碳
艺 是淬硫行是好
量过高 __(a)___ __c___ __d___ 40CrNiMo __d___
火
(a) 球化退火 (b) 完全退火 (c) 去应力退火 (d) 再结晶退火 (a) 马氏体强化 (b) 时效强化 (c) 变形强化 (d) 细晶强化
(c) 20CrMnTi／调质 (d) 20CrMnTi／渗碳、淬火低温回火
12 某汽车制造厂要给汽车变速箱齿轮选材,请问哪种材料最合适__d___ (a) T12 (b) W18Cr4V (c) 16Mn (d) 20CrMnTi 13 (a) 14 15
莱位点铁氏缺
错陷素体
是属
体以于(b)
线属下
哪晶缺
体陷于两
下个
相缺(c)
陷面面组
成的缺哪
的哪陷
一混
合一(d)
种体种物
_b____ 缺
陷 __a___ __b___
(a) 间隙固溶体 (b) 置换固溶体 (c) 化合物 (d) 中间相
(a) 铁素体和奥氏体 (b) 奥氏体和渗碳体 (c) 铁素体和渗碳体 (d) 珠光体和渗碳体
16、金属的塑性变形主要是通过下列哪种方式进行的（ C ） A、晶粒的相对滑动 B、晶格的扭折 C、位错和滑移 D、位错类型的改变
17、过共析钢的正常淬火加热温度应该选择在（ A ） A、Acl+30—50C B、Ac3+30—50C C、Accm+30—50C D、T再+30—50C
18、对奥氏体不锈钢进行固溶处理的目的是（ D ） A强化基体 B、提高其韧性 C、消除应力 D、消除碳化物
19、滚动轴承钢GCr15的最终热处理应该是（ A ）
A、淬火+低温回火 B、渗碳+淬火+低温回火 C、淬火+中温回火 D、氮化+淬火+低温回火 20、金属产生时效强化的主要原因是（ D ）
A、形成了高密度位错 B、晶格发生畸变
8
C、晶格类型发生改变 D、析出亚稳定第二相粒子 21、钢中的二次渗碳体是指从（ B ）中析出的渗碳体 A、从钢液中析出的 B、从奥氏体中析出的 C、从铁素中析出的 D、从马氏体中析出的
22、过共析钢因过热而析出网状渗碳体组织时，可用下列哪种工艺消除（ C ） A、完全退火 B、等温退火 C、球化退火 D、正火
23、下列诸材料中淬透性最好的是（ A ） A、20CrMnTi B、40Cr C、GCr15 D、Q235
24.高速钢经最终热处理后的组织应该是（ C ） A.M+K B.M+A+K
C.M回+A+K D.S回+A+K 25.40Cr钢的碳含量范围是（ C ）
A.约40% B.约4% C.约0.4% D.约0.04%
26.对亚共析钢进行完全退火,其退火温度应为（ D ）
A.低于Ac1温度 B.高于Ac1温度而低于Ac3温度 C.等于Ac3温度 D.Ac3+30至50度 27.T8钢奥氏体化后进行油淬,其组织为（ C ） A.M B.M+A残
C.M+B下+A残 D.M+T+A残
28.下列钢号中，（C）是合金渗碳钢，（ E ）是合金调质钢。 A.20 B.65Mn C.20CrMnTi D.45 E.40Cr
29.在下列四种钢中（ D ）钢的弹性最好，（ A ）钢的硬度最高，（ C ）钢的塑性最好。 A.T12 B.T8 C.20 D.65Mn 30.选择下列工具材料.
板牙（ C ），铣刀（ A ），冷冲模（ B ）， 车床主轴（ D ），医疗手术刀（ E ）。 A.W18Cr4V B.Cr12 C.9SiCr D.40Cr E.4Cr13
31.为了获得使用要求的力学性能，T10钢制手工锯条采用（ C ）处理。 A.调质 B.正火 C.淬火+低温回火 D.完全退火
32.金属的塑性变形主要是通过下列哪种方式进行的（ C ） A、晶粒的相对滑动 B、晶格的扭折 C、位错的滑移 D、位错类型的改变
33.某工件采用单相黄铜制造，其强化工艺应该是（ C ） A、时效强化 B、固溶强化 C、形变强化 D、热处理强化
34.在Fe-Fe3C合金中，其平衡组织中含有二次渗碳量最多的合金的含碳量为（ D ）A、0.0008% B、0.021% C、0.77% D、2.11%
35.下列二元合金的恒温转变中，哪个是共析转变（ C ） A、L+α→β B、L→α+β C、γ→α+β D、α+β→γ 36.过共析钢的退火组织是（ C ） A、F+Fe3CIII B、F+P
C、P+Fe3CII D、P+Fe3CIII
9
37.钢中的二次渗碳体是指从（ B ）中析出的渗碳体 A、从钢液中析出的 B、从奥氏体中析出的 C、从铁素中析出的 D、从马氏体中析出的 38.碳钢的下列各组织中，哪个是复相组织（ A ） A、珠光体 B、铁素体 C、渗碳体 D、马氏体
39.能够无限互溶的两组元素所构成的二元合金相图必定是（ A ） A、匀晶相图 B、共晶相图 C、包晶相图 D、共析相图
40.对纯金属而言,下列说法哪个是错误的（ A ） A,不会在恒温下结晶 B.不会发生相变 C.都能进行形变强化 D.都能进行时效强化
五.简答题
1、析下列材料强化方法的强化机理
? 1、细晶强化： 晶界增加提高强度 ? 2、热处理强化 改变组织结构提高强度 ? 3、固溶强化 晶格变形提高强度 ? 4、合金强化 固溶强化和碳化物强化 ? 5、加工硬化 位错增加提高强度
2、属晶粒大小对金属的性能有何影响?说明铸造时细化晶粒的方法及其原理. 答：金属晶粒越细，金属的强度越高，塑性和韧性也越好，反之力学性能越差。 铸造时细化晶粒的方法有：
（1）增加过冷度：当过冷度增大时，液态金属的结晶能力增强，形核率可大大增加，而长大速度增加较少，因而可使晶粒细化。
（2）变质处理：在液态金属结晶前，加入一些细小的变质剂，使金属结晶时形核率N增加，因而可使晶粒细化。
（3）振动处理：在金属结晶时，对液态金属附加机械振动、超声波振动或电磁振动等措施使已生长的晶粒因破碎而细化，同时破碎的晶粒尖端也起净核作用，增加了形核率，使晶粒细化。 3．画出Fe-Fe3C相图，注明各相区的相名称，指出奥氏体和铁素体的溶解度曲线. 答：书P16图1.2.16。
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