热处理工程师考试试卷及答案完整版

热处理工程师考试试卷

及答案

集团标准化办公室：[VV986T-J682P28-JP266L8-68PNN]

试卷1

二、简答题

1.为了使钢在加热过程中获得细小的奥氏体晶粒度可采取哪些措施？

降低温度，减小保温时间，提高加热速度，向钢中加入强碳、氮化物形成元素

2.低合金钢中的魏氏组织是怎样形成的它的组织特征是什么魏氏组织对钢的性能有什么影响怎样在热处理中避免产生魏氏组织

（1）对于含碳量低于0.6%的低合金钢在奥氏体晶粒较粗和一定冷却速度下，先共析铁素体呈片状或粗大羽毛状析出

（2）特征：共格切变

（3）力学性能下降，如韧性下降

（4）采用“降温等温”工艺，保证一定温度范围内的冷却速度和奥氏体的过冷度

3.第一、第二类回火脆性是怎样产生的产生回火脆性后怎样消除

（1）由于碳钢在200-400度温度范围内回火，出现室温冲击韧性下降现象造成脆性；重新加热淬火可消除

（2）由于某些合金钢在450-650度范围内回火并回火后缓慢冷却通过上述温度范围时，出现冲击韧性降低的现象；重新加热到预定的回火温度，然后快速冷却至室温可消除

4.何为钢的淬透性影响淬透性的因素有哪些

（1）淬透性：钢在淬火时能够获得马氏体的能力

（2）钢的临界冷却速度，合金元素（除钴），含碳量，奥氏体化温度和保温时间，原始组织的影响，应力和塑性变形

6.高速钢低高温回火新工艺特点是什么为什么它比普通回火后的力学性能好

（1）高温淬火，然后先低温回火，再高温回火；硬度、热硬性、冲击韧性较高，而平面应变断裂韧度、弯曲强度、挠度基本不低于普通三次回火钢的相应指标

（2）M2C型碳化物析出充分，M2C、V4C、及Fe3C型碳化物弥散度大，均匀性好，且有约5%-7%贝氏体存在

8.通过热处理提高低碳合金钢强韧性的主要途径有哪些？

细化晶粒，调质处理，等温淬火，表面渗碳

9.简述铸铁中石墨对铸铁性能的影响。

石墨会削弱铸铁的基体强度，削弱程度取决于它的形状、分布和数量；石墨不仅使铸铁的缺口敏感性降低，还可提高其减摩、减振、抗蚀性能

10.简述激光热处理的原理和优点。

激光束照射到金属表面时，能量几乎完全被表面层吸收转变成热，可在极短时间内将工件表层加热或熔化，而工件心部仍保持室温。当激光束离去后，通过向心部的传热，表层可获得极大冷却速度，从而实现“自冷却”淬火或快速凝固

11.合金工具钢减小淬火畸变的主要原理是什么？

高温回火后油冷，热应力较小，冲击韧度值较高

12.轴承超细化处理有哪二种方法，目的是什么？

（1）1050度30min沸水淬火，经等温退火或高温回火720度2-3h，再经820度20min油淬，160度3h回火。

（2）目的：细化碳化物

三、综合题

1.淬火态钢中常见的马氏体有哪几种分别指出亚结构和性能特点形成条件

（1）板条状马氏体；亚结构：由高密度的位错组成，并存在条间奥氏体；性能特点：较高强度和硬度，且塑形、韧性较好；主要在低碳钢、马氏体时效钢和不锈钢淬火组织中（2）片状马氏体；亚结构：由互相平行的细小孪晶所组成，并集中在马氏体片的中央部分；性能特点：硬度高，脆性大；在高碳钢中出现

2.针对淬火方式通常分别选择哪些淬火冷却介质？冷却介质应具备的特性。

书P117-118，对应的介质实在不确定怎么答，要是考到了就照书写点吧

3.举例说明提高模具寿命可采用哪些有效的热处理工艺方法？5种

（1）5CrMnMo钢热锻模复合渗处理工艺：利用C、N共渗在850-900度高温淬火，再经高温500度回火后，在保持钢的耐热性、耐磨性及一定硬度前提下，再进行540度4h气体氮碳共渗；（2）5CrNiMo钢热锻模强韧化和表面复合渗工艺：950度淬油，预淬至180-260度后280度等温，450度回火；

（3）45Cr2NiMoVSi钢锤锻模强韧化热处理工艺：模具500度入炉，650度2.5h，850度2h预热，970度5.5h加热，预冷至780度油冷至200度出油空冷；290度4h预热，635度10h回火；640度8h第二次回火；

（4）5Cr2NiMoVSi钢压力机模块和锤锻模镶块的强韧化热处理工艺：加热1150-1200度，始锻1150度，终锻850度，锻后堆冷；

（5）3Cr2W8V钢压铸模气体氮碳共渗处理：经气体氮碳共渗处理，580度 4.5h，50%甲醇加50%氨，油冷

4.Cr12MoV的热处理工艺曲线…

（1）目的：让奥氏体晶粒长大

（2）获得一定量马氏体和大量残留的奥氏体的组织

（3）等温淬火，得到回火下贝氏体

（4）进一步提高复合组织的韧度和耐磨性，回火屈氏体

5.结合实践谈谈“合理的热处理工艺应视工件的特点而异”的理解

参考P262-281的内容，随便选择几个例子加心得体会写上去，没有标答的

二、简答题

1.指出下列钢的类别

08F：优质碳素结构钢；20CrMnTi：渗碳钢；QT…：球墨铸铁；16Mn：低合金高强度结构钢；W6…：高速钢；GCr…：滚珠轴承钢；60Si…：合金弹簧钢；Cr12：合金工具钢

2.错位分哪两种类型位错运动方式有哪两种位错的固溶强化原理是什么

刃型位错和螺型位错，滑移和攀移；融入中的溶质原子造成，晶格畸变增大了运动的阻力，使难以进行，从而使合金固溶体的强度与硬度增加

3.解释：热脆、冷脆、氢脆、应变时效

热脆：当钢材在1000-1200度锻造或轧制时，FeS与Fe形成的共晶体会熔化，使钢材变脆，沿奥氏体晶界开裂的现象

冷脆：P在钢中会剧烈地降低钢的塑性和韧性，使钢在低温下变脆的现象

氢脆：氢在钢材内产生大量微裂纹，使钢的塑性、韧性显着下降的现象

应变时效：冷变形低碳钢在室温放置或加热一定时间后强度增加，塑性、韧性降低的现象

4.简述钢种的S、P对钢性能的影响

（1）FeS与Fe形成共晶体使钢材脆化（热脆）

（2）P虽有固溶强化作用，但会剧烈降低塑性和韧性，尤其是使钢在低温下变脆（冷脆）；P还会使钢的偏析严重；P可以增强钢在大气中的抗腐蚀性

（3）P和S均会降低钢的焊接性能

5.什么叫复合材料复合材料的性能有什么特点

（1）复合材料指由两种或两种以上不同性质的材料，通过不同的工艺方法人工合成的多相材料（2）比强度和比模量高；疲劳强度高；高温性能优良；减振性能好

7.试述残余应力测试的主要方法和它的基本原理

（1）应力释放法（机械法）：将具有残余应力的工件进行切割，局部去除等处理，从而使工件中已处于平衡状态的残余应力由于这种切割或去除而部分释放，工件就会出现变形，使残余应力达到新的平衡状态

（2）磁性法：根据铁磁材料的感应通量在残余应力的作用下与无应力作用时不同，从而利用由磁感应通量的差异来测定残余应力的

（3）X射线应力测试法：利用应力作用下晶面间距的变化作为应变来测量

8.请列举硬度实验在热处理质量检验和质量分析中的作用

（1）所有热处理零件应按规定进行硬度检验，成批生产的零件按规定的比例进行抽检。硬度检验前应将表面清理干净并按规定加工检测部位的表面

（2）一般正火、退火和调质处理件用布氏硬度计检验，也可以用洛氏硬度检验；淬火件、渗碳、碳氮共渗件用洛氏硬度计检验；渗氮件用维氏硬度计检验；氮碳共渗及渗金属件渗层硬度应采用显微硬度计检验，炉前检验也可采用其他检验方法

（3）淬火件如不能用洛氏硬度计检验，可用肖氏硬度计、里氏硬度计或锉刀检验

（4）硬度检验部位应根据工艺文件规定，零件淬火部位检验硬度应不少于1-3处，每处不少于3点并取其平均值

9.试述透射电镜和光学显微镜成像原理的主要差别

透镜用电子束代替可见光，用电磁透镜代替光学透镜

透射电镜：由电子枪发射的电子束经加速后，通过聚光镜会聚成一束很细的高能量电子束斑，电子束穿过试样，将其上的细节通过由物镜、中间镜及投影镜组成的成像系统成像，成像最终投射在荧光屏上形成可见的图像供观察或照像

10.简述涡流检测的基本原理

由高频交流电压发生器供给检测线圈以激励电流，从而在试件被检测区周围行程激励磁场，这个磁场在试件中感应出涡流，涡流又产生自己的磁场，这个磁场包含了被检测区的材料和缺陷等信息，检测线圈可以把这些信息传送到涡流检测仪器

11.选材时应考虑的基本原则选择金属材料制造零件时应考虑哪些工艺性能

12.

（1）根据材料的使用性能、工艺性能、经济性选材；

根据零件的工作条件，包括载荷类型及大小，环境条件及主要失效模式等选用

考虑零件的结构、形状和尺寸大小等因素

了解材料热处理后的组织和性能，针对热处理工艺方法开发的钢种处理后组织和性能更好

在保证零件使用性能和寿命的前提下，应尽量选用可简化热处理工序，特别是能够节省能源的材料

应重视材料的加工工艺性能

（2）铸造性能、压力加工性能、机械加工性能、焊接性能、热处理工艺性能

三、应用题

1.何为疲劳极限说明典型疲劳断口的宏观和微观形貌的特征影响疲劳抗力的因素哪些热处理方法是提高零件疲劳极限的有效途径

（1）疲劳：金属零件或结构在变动应力和应变长期作用下，由于累积损伤而引起断裂的现象；疲劳极限：材料在受到随时间而交替变化的载荷作用时，所产生的应力也会随时间作用交替变化，这种交变应力超过某一极限强度而且长期反复作用即会导致材料的破坏，这个极限即疲劳极限

（2）宏观特征：多数情况下具有脆性断裂特征，不发生肉眼可见的宏观变形。由裂纹源区、裂纹扩展区和最终瞬断区组成

疲劳源区面积较小而平坦，一般位于表面或近表面，有时有多个疲劳源区，但先后发生。当表面存在类裂纹缺陷时，疲劳裂纹由缺陷区扩展而不存在源区。

裂纹扩展区呈海滩或贝壳花样，由一些间距不等的以疲劳源为圆心的平行弧线，疲劳贝壳花样是疲劳断裂的重要特征

瞬断区是最后裂纹失稳扩展所形成的断裂区，具有静载断裂断口的特征

微观特征：在电子显微镜下观察到的条形花样

（3）1化学成分和夹杂物的影响；2热处理和显微组织的影响：屈氏体>马氏体>索氏体；3应力集中的影响；4试件尺寸的影响；5表面加工的影响：表面粗糙度越低，疲劳强度越高；6温度的影响：温度越高，疲劳强度越低

（4）多数化学热处理和感应加热淬火等表面强化工艺

2.试述热处理的生产过程质量控制的主要内容

（1）热处理设备管理和质量控制

1设备的选择2设备的安装与调试3合理使用设备4设备的检查与维修5自制设备与改造旧设备6做好计量工作7设备的闲置、封存、启封和报废

（2）热处理工艺材料的管理与质量控制

对工艺材料进行入厂检验，定期检查，加强管理，确保质量稳定

（3）热处理零件的质量检验

硬度检验、变形检验、外观及裂纹检验、金相组织检验

（4）热处理操作者技能和责任管理

（5）工序管理和数理统计方法在工序质量控制中的应用

1工序管理和工序质量控制2数理统计方法在工序质量管理中的应用

3.有一高频淬火处理的主轴，使用中早期断裂失效，应进行哪些理化检测才能判断早期失效的原因为什么

（1）硬度检验（心部、表面）；金相组织检验（原材料夹杂物、组织偏析；淬火+回火后心部及表面组织）；断口分析

（2）常见的失效分析就是这样==

5.工件在电阻炉中加热时热量支出包括哪些方面结合传热原理简述热处理电阻炉节能措施有哪些

（1）加热工件所需热量、加热辅助构件所需热量、加热控制气体所需热量、通过炉衬的散热损失、通过开启炉门的辐射热损失、通过开启炉门的溢气热损失、其他热损失

（2）根据传导、辐射和对流的原理编节能措施吧，类似于选择导热系数低的炉衬

7.60Si2Mn钢淬火、中温回火后的基体组织，分析什么组织是否正常什么原因

基体组织是回火屈氏体，白色为铁素体

不正常

形成原因：加热不足

(完整word版)工程材料及热处理(完整版)

工程材料及热处理一、名词解释（20分）8个名词解释 1.过冷度：金属实际结晶温度T和理论结晶温度、Tm之差称为过冷度△T，△T=Tm-T。 2.固溶体：溶质原子溶入金属溶剂中形成的合金相称为固溶体。 3.固溶强化：固溶体的强度、硬度随溶质原子浓度升高而明显增加，而塑、韧性稍有下降，这种现象称为固溶强化。 4.匀晶转变：从液相中结晶出单相的固溶体的结晶过程称匀晶转变。 5.共晶转变：从一个液相中同时结晶出两种不同的固相 6.包晶转变：由一种液相和固相相互作用生成另一种固相的转变过程，称为包晶转变。 7.高温铁素体：碳溶于δ-Fe的间隙固溶体，体心立方晶格，用符号δ表示。铁素体：碳溶于α－Fe的间隙固溶体，体心立方晶格，用符号α或F表示。奥氏体：碳溶于γ-Fe的间隙固溶体，面心立方晶格，用符号γ或 F表示。 8.热脆（红脆）：含有硫化物共晶的钢材进行热压力加工，分布在晶界处的共晶体处于熔融状态，一经轧制或锻打，钢材就会沿晶界开裂。这种现象称为钢的热脆。冷脆：较高的含磷量，使钢显著提高强度、硬度的同时，剧烈地降低钢的塑、韧性并且还提高了钢的脆性转化温度，使得低温工作的零

件冲击韧性很低，脆性很大，这种现象称为冷脆。氢脆：氢在钢中含量尽管很少，但溶解于固态钢中时，剧烈地降低钢的塑韧性增大钢的脆性，这种现象称为氢脆。 9.再结晶：将变形金属继续加热到足够高的温度，就会在金属中发生新晶粒的形核和长大，最终无应变的新等轴晶粒全部取代了旧的变形晶粒，这个过程就称为再结晶。 10.马氏体：马氏体转变是指钢从奥氏体状态快速冷却，来不及发生扩散分解而产生的无扩散型的相变，转变产物称为马氏体。含碳量低于0.2%，板条状马氏体；含碳量高于1.0%，针片状马氏体；含碳量介于0.2%-1.0%之间，马氏体为板条状和针片状的混合组织。 11.退火：钢加热到适当的温度，经过一定时间保温后缓慢冷却，以达到改善组织提高加工性能的一种热处理工艺。 12.正火：将钢加热到3c A或ccm A以上30-50℃，保温一定时间，然后在空气中冷却以获得珠光体类组织的一种热处理工艺。 13.淬火：将钢加热到3c A或1c A以上的一定温度，保温后快速冷却，以获得马氏体组织的一种热处理工艺。 14.回火：将淬火钢加热到临界点1c A以下的某一温度，保温后以适当方式冷却到室温的一种热处理工艺。（低温回火-回火马氏体；中温回火-回火托氏体；高温回火-回火索氏体） 15.回火脆性：淬火钢回火时，其冲击韧性并非随着回火温度的升高而单调地提高，在250-400℃和450-650℃两个温度区间内出现明显下降，这种脆化现象称为钢的回火脆性。

(完整版)《金属学与热处理》复习题参考答案

《金属学与热处理》复习题绪论基本概念： 1.工艺性能:金属材料适应实际加工工艺的能力。（分类） 2.使用性能：金属材料在使用时抵抗外界作用的能力。（分类） 3.组织：用肉眼，或不同放大倍数的放大镜和显微镜所观察到的金属材料内部的情景。宏观组织：用肉眼或用放大几十倍的放大镜所观察到的组织。（金属内部的各种宏观缺陷）显微组织：用100-2000倍的显微镜所观察到的组织。（各个组成相的种类、形状、尺寸、相对数量和分布，是决定性能的主要因素）4：结构：晶体中原子的排列方式。第一章基本概念： 1.金属：具有正的电阻温度系数的物质，其电阻随温度升高而增加。 2.金属键；金属正离子和自由电子之间相互作用而形成的键。 3.晶体：原子（离子）按一定规律周期性地重复排列的物质。 4.晶体特性：(原子)规则排列；确定的熔点；各向异性；规则几何外形。 5.晶胞：组成晶格的最基本的几何单元。 6.配位数:晶格中任一原子周围与其最近邻且等距的原子数目。

7.晶面族：原子排列相同但空间位向不同的所有晶面称为晶面族。 8.晶向族：原子排列相同但空间位向不同的所有晶向称为晶向族。 9.多晶型性：当外部条件（如温度和压强）改变时，有些金属会由一种晶体结构向另一种晶体结构转变。又称为同素异构转变。 10.晶体缺陷：实际晶体中原子排列偏离理想结构的现象。 11.空位：晶格结点上的原子由于热振动脱离了结点位置，在原来的位置上形成的空结点。 12.位错：晶体中有一列或若干列原子发生了有规则的错排现象，使长度达几百至几万个原子间距、宽约几个原子间距范围内的原子离开其平衡位置，发生了有规律的错动。 13.柏氏矢量：在实际晶体中沿逆时针方向环绕位错线作一个闭合回路。在完整晶体中以同样的方向和步数作相同的回路，由回路的终点向起点引一矢量，该矢量即为这条位错线的柏氏矢量。 14.晶粒：晶体中存在的内部晶格位向完全一致，而相互之间位向不相同的小晶体。 15.各向异性：由于晶体中不同晶面和晶向上的原子密度不同，因而晶体在不同方向上的性能有所差异。 16.伪各向同性：由于多晶体中各个晶粒的位向不同，所以不表示出单晶体的各向异性。 17.小角度晶界：相邻晶粒位向差小于10o的晶界。 18.大角度晶界：相邻晶粒位向差小于10o的晶界。基础知识： 1.三种典型金属结构的晶体学特点。（点阵常数，原子半径，晶胞内原子数，配位数，致密度，间隙种类及大小）

材料热处理工程师资格考试题+答案

1．何谓钢的球化退火，其目的是什么? 主要适用于哪些钢材? 是使钢中碳化物球状化而进行的退火目的：降低硬度、改善切削加工性，为以后淬火做准备，减小工件淬火畸变和开裂；主要用于共析钢、过共析钢的锻轧件及结构钢的冷挤压件等。 2．简述淬火冷却方法(至少说出五种)。 1）水冷：用于形状简单的碳钢工件，主要是调质件； 2）油冷：合金钢、合金工具钢工件。 3）延时淬火：工件在浸入冷却剂之前先在空气中降温以减少热应力； 4）双介质淬火：工件一般先浸入水中冷却，待冷到马氏体开始转变点附近，然后立即转入油中缓冷； 5）马氏体分级淬火：钢材或工件加热奥氏体化，随之浸入稍高或稍低于钢的上马氏体点的液态介质（盐浴或碱浴）中，保持适当时间，待钢件的内、外层都达到介质温度后取出空冷，以获得马氏体组织的淬火工艺。用于合金工具钢及小截面碳素工具钢，可减少变形与开裂； 6）热浴淬火：工件只浸入150-180℃的硝烟或碱浴中冷却，停留时间等于总加热时间的1/3-1/2，最后取出在空气中冷却；7）贝氏体等温淬火：钢材或工件加热奥氏体化，随之快冷到贝氏体转变温度区域（260-400℃）等温保持，使奥氏体转变为贝氏体的淬火工艺。用于要求变形小、韧性高的合金钢工件 3．简述淬透性概念及其影响因素。钢在淬火时能够获得马氏体的能力即钢被淬透的深度大小称为淬透性。其影响因素有：1.亚共析钢含碳量↑，C曲线右移，过共析钢含碳量↑，C曲线左移；2.合金元素（除Co外）使C曲线右移；3.奥氏体化温度越高、保温时间越长，碳化物溶解越完全，奥氏体晶粒越粗大，使C曲线右移；4.原始组织越细，使C曲线右移，Ms点下降；5.拉应力加速奥氏体的转变，塑性变形也加速奥氏体的转变。 4．钢的回火分哪几类?说出低温回火的适用性(目的)。（1）低温：150-250℃，用于工模具、轴承、齿轮等。（2）中温：250-500℃，用于中等硬度的零件、弹簧等。（3）高温：500-700℃，用于各种轴累、连杆、螺栓等。低温回火的适用性(目的)：消除淬火应力、稳定尺寸、减少变形和开裂，一定程度上减少残余奥氏体量。 5．什么是碳氮共渗中的黑色组织?它的危害性是什么?防止措施是什么黑色组织是指碳氮共渗表层中出现的黑点、黑带和黑网。它会使工件弯曲疲劳强度、接触疲劳强度降低，耐磨性下降。为防止黑色组织的出现，渗层中氮含量不宜过高，也不宜过低。通过提高淬火温度或增强冷却能力抑制屈氏体网的出现。 6．简述零件感应加热淬火的基本原理。是利用通入交流电的加热感应器在工件中产生一定频率的感应电流，感应电流的集肤效应使工件表面层被快速加热到奥氏体区后，立即喷水冷却，工件表层获得一定深度的淬硬层。 7．什么叫喷丸强化?对材料表面形貌与性能有什么影响? 利用高速喷射的细小弹丸在室温下撞击受喷工件的表面，使受层材料在再结晶温度下产生弹、塑性变形，并呈现较大的残余压应力，从而提高工件表面强度、疲劳强度和抗应力腐蚀能力的表面工程技术。 8．为什么亚共析钢经正火后，可获得比退火高的强度与硬度? 由于正火的冷却速度比退火的冷却速度快，因而可以抑制铁素体的析出，增加珠光体量，且得到的珠光体组织更细小，所以可获得比退火高的强度与硬度。 9．高速钢刀具深冷处理为什么能提高刀具使用寿命? 高速钢刀具深冷处理后获得4%左右（体积分数）稳定残留奥氏体，稳定残留奥氏体中存在大量内部位错缠结而使其自身强化；深冷处理过程中转变的片状不完全孪晶马氏体，含碳及合金元素量较高，于是强化了α固溶体；深冷处理并回火后能析出比常规热处理尺寸小而多的片状MC型碳化物，使高速钢抗回火性、塑韧性和耐磨性提高。 10．简述激光热处理的原理，与感应加热淬火相比优点是什么? 激光热处理是利用聚焦后的激光束照射得钢铁材料表面，使其温度迅速升高到相变点以上，当激光移开后，由于仍处于低温的内层材料快速导热作用，使表层快速冷却到马氏体相变点以下，获得淬硬层。与感应加热淬火相比，使用的能量密度更高，加热速度更快，不需要淬火介质，工件变形更小，加热层深度和加热轨迹易于控制，易于实现自动化，激光淬火可使工件表层0.1-1.0mm 范围内的组织结构和性能发生明显变化。 1．根据共析钢过冷奥氏体连续冷却转变曲线示意图(图1)指出以下五个区域是什么转变区?

工程材料与热处理作业题参考答案

1.置换固溶体中，被置换的溶剂原子哪里去了？答：溶质把溶剂原子置换后，溶剂原子重新加入晶体排列中，处于晶格的格点位置。 2.间隙固溶体和间隙化合物在晶体结构与性能上的区别何在？举例说明之。答：间隙固溶体是溶质原子进入溶剂晶格的间隙中而形成的固溶体，间隙固溶体的晶体结构与溶剂组元的结构相同，形成间隙固溶体可以提高金属的强度和硬度，起到固溶强化的作用。如：铁素体F是碳在α-Fe中的间隙固溶体，晶体结构与α-Fe相同，为体心立方，碳的溶入使铁素体F强度高于纯铁。间隙化合物的晶体结构与组元的结构不同，间隙化合物是由H、B、C、N等原子半径较小的非金属元素（以X表示）与过渡族金属元素（以M表示）结合，且半径比r X /r M ＞0.59时形成的晶体结构很复杂的化合物，如Fe3C间隙化合物硬而脆，塑性差。 3.现有A、B两元素组成如图所示的二元匀晶相图，试分析以下几种说法是否正确？为什么？（1）形成二元匀晶相图的A与B两个相元的晶格类型可以不同，但是原子大小一定相等。（2）K合金结晶过程中，由于固相成分随固相线变化，故已结晶出来的固溶体中含B量总是高于原液相中含B量. （3）固溶体合金按匀晶相图进行结晶时，由于不同温度下结晶出来的固溶体成分和剩余液相成分不相同，故在平衡态下固溶体的成分是不均匀的。答：（1）错：Cu-Ni合金形成匀晶相图，但两者的原子大小相差不大。（2）对：在同一温度下做温度线，分别与固相和液相线相交，过交点，做垂直线与成分线AB相交，可以看出与固相线交点处B含量高于另一点。

(3)错：虽然结晶出来成分不同，由于原子的扩散，平衡状态下固溶体的成分是均匀的。 4.共析部分的Mg-Cu相图如图所示： (1)填入各区域的组织组成物和相组成物。在各区域中是否会有纯Mg相存在？为什么？答: Mg-Mg2Cu系的相组成物如下图：（α为Cu在Mg中的固溶体） Mg-Mg2Cu系的组织组成物如下图：（α为Cu在Mg中的固溶体，）在各区域中不会有纯Mg相存在，此时Mg以固溶体形式存在。 (2)求出20%Cu合金冷却到500℃、400℃时各相的成分和重量百分比。答: 20%Cu合金冷却到500℃时,如右图所示: α相的成分为a wt%, 液相里含Cu 为b wt%,根据杠杆原理可知: Wα=O 1b/ab*100%, W L = O 1 a/ab*100% 同理: 冷却到400℃时，α相的成分为m wt%, Mg2Cu相里含Cu 为n wt%, Wα=O 2n/mn*100%, W mg2Cu = O 2 m/mn*100% (3)画出20%Cu合金自液相冷却到室温的曲线，并注明各阶段的相与相变过程。答:各相变过程如下(如右图所示): xp: 液相冷却,至p点开始析出Mg的固熔体α相 py: Mg的固熔体α相从p点开始到y点结束 yy,: 剩余的液相y开始发生共晶反应,L?α+Mg 2 Cu y,q:随着T的降低, Cu在Mg的固熔体α相的固溶度降低. 5.试分析比较纯金属、固溶体、共晶体三者在结晶过程和显微组织上的异同之处。答：相同的是,三者都是由原子无序的液态转变成原子有序排列的固态晶体。不同的是，纯金属和共晶体是恒温结晶，固溶体是变温结晶，纯金属和固溶体的结晶是由

金属学及热处理习题参考答案(1-9章)

第一章金属及合金的晶体结构一、名词解释: 1 ?晶体：原子（分子、离子或原子集团）在三维空间做有规则的周期性重复排列的物质。 2?非晶体：指原子呈不规则排列的固态物质。 3 ?晶格：一个能反映原子排列规律的空间格架。 4?晶胞：构成晶格的最基本单元。 5. 单晶体：只有一个晶粒组成的晶体。 6?多晶体：由许多取向不同，形状和大小甚至成分不同的单晶体（晶粒）通过晶界结合在一起的聚合体。 7?晶界：晶粒和晶粒之间的界面。 8. 合金：是以一种金属为基础，加入其他金属或非金属，经过熔合而获得的具有金属特性的材料。 9. 组元：组成合金最基本的、独立的物质称为组元。 10. 相：金属中具有同一化学成分、同一晶格形式并以界面分开的各个均匀组成部分称为相。 11. 组织：用肉眼观察到或借助于放大镜、显微镜观察到的相的形态及分布的图象统称为组织。 12. 固溶体：合金组元通过溶解形成成分和性能均匀的、结构上与组元之一相同的固相、填空题: 1 .晶体与非晶体的根本区别在于原子（分子、离子或原子集团）是否在三维空间做有规则的周期性重复排列。 2?常见金属的晶体结构有体心立方晶格、面心立方晶格、密排六方晶格三种。 3?实际金属的晶体缺陷有点缺陷、线缺陷、面缺陷、体缺陷。 4?根据溶质原子在溶剂晶格中占据的位置不同，固溶体可分为置换固溶体和间隙固溶体两种。 5?置换固溶体按照溶解度不同，又分为无限固溶体和有限固溶体。 6 ?合金相的种类繁多，根据相的晶体结构特点可将其分为固溶体和金属化合物两种。 7. 同非金属相比，金属的主要特征是良好的导电性、导热性，良好的塑性，不透明，有光—泽，正的电阻温度系数。 8. 金属晶体中最主要的面缺陷是晶界和亚晶界。 9. 位错两种基本类型是刃型位错和螺型位错，多余半原子面是刃型位错所特有的 10. 在立方晶系中，｛120｝晶面族包括(120)、(120)、(102)、(102)、(210)、(210)> (201)、

2021.7(3)材料工程师资格考试练习题(第一、二单元)

2021.7(3)材料工程师资格考试练习题（第一、二单元）材料热处理工程师资格考试（2021.7）（3）综合素质与技能（第一单元）一、单项选择题 1.奥氏体晶粒度是表示奥氏体晶粒的大小，通常按标准试验方法在930±10℃保温足够时间后测定的晶粒大小称为□A）起始晶粒度□B）实际晶粒度 □C）本质晶粒度□D）特种晶粒度 2.去应力退火的加热温度范围是 □A）Ac1以上30～50℃ □B）Ac1以下某温度□C）Acm以上□D）Ac3以上 3.碳钢淬火、高温回火后获得的组织为 □A）回火马氏体□B）回火索氏体 □C）回火托氏体□D）珠光体 4.钢中马氏体力学性能的显著特点是具有高硬度和高强度，马氏体硬度主要取决于□A）钢中合金元素量 □B）马氏体中含碳量□C）钢的加热温度 □D）钢的冷却速度 5.钢的临界冷却速度是指过冷奥氏体不发生分解直接得到□A）全部珠光体的最低冷却速度

□B）全部上贝氏体（含残余奥氏体）的最低冷却速度□C）全部下贝氏体（含残余奥氏体）的最低冷却速度□D）全部马氏体（含残余奥氏体）的最低冷却速度 6.消除过共析层网状碳化物最简便的热处理工艺为 □A）完全退火□B）不完全退火 □C）正火□D）高温回火 7.片状马氏体的亚结构主要是 □A）刃型位错□B）螺型位错 □C）层错□D）孪晶 8.扩散是钢的化学热处理过程中重要控制因子，而影响扩散系数的最重要因素是□A）温度□B）扩散方式□C）晶格类型□D）固溶体类型 9.弹簧钢的常规热处理是 □A）淬火+高温回火□B）淬火+中温回火 □C）淬火+低温回火□D）中频感应加热淬火 10. 球墨铸铁通常的淬火工艺为 □A）860～900℃，油冷□B）860～900℃，水冷 □C）900～930℃，油冷□D）900～930℃，水冷 11. 变形铝合金淬火后时效的主要目的是 □A）消除应力□B）提高强度 □C）降低硬度□D）稳定尺寸 12.下列元素中，不能提高钢的淬透性的元素为□A）Si

工程材料及热处理复习资料

一．名词解释题间隙固溶体：溶质原子分布于溶剂的晶格间隙中所形成的固溶体。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。淬透性：钢淬火时获得马氏体的能力。枝晶偏析：金属结晶后晶粒内部的成分不均匀现象。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。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。临界冷却速度：钢淬火时获得完全马氏体的最低冷却速度。热硬性：指金属材料在高温下保持高硬度的能力。二次硬化：淬火钢在回火时硬度提高的现象。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。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。置换固溶体：溶质原子溶入溶质晶格并占据溶质晶格位置所形成的固溶体。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。晶体的各向异性：晶体在不同方向具有不同性能的现象。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。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。残余奥氏体：指淬火后尚未转变，被迫保留下来的奥氏体。调质处理：指淬火及高温回火的热处理工艺。淬硬性：钢淬火时的硬化能力。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。本质晶粒度：指奥氏体晶粒的长大倾向。 C曲线：过冷奥氏体的等温冷却转变曲线。 CCT曲线：过冷奥氏体的连续冷却转变曲线。马氏体：含碳过饱和的α固溶体。热塑性塑料：加热时软化融融，冷却又变硬，并可反复进行的塑料。热固性塑料：首次加热时软化并发生交连反应形成网状结构，再加热时不软化的塑料。回火稳定性：钢在回火时抵抗硬度下降的能力。可逆回火脆性：又称第二类回火脆性，发生的温度在400～650℃，当重新加热脆性消失后，应迅速冷却，不能在400～650℃区间长时间停留或缓冷，否则会再次发生催化现象。过冷度：金属的理论结晶温度与实际结晶温度之差。二．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。 2、结构钢的淬透性，随钢中碳含量的增大而增大。（╳）改正：结构钢的淬硬性，随钢中碳含量的增大而增大。 3、普通低合金结构钢不能通过热化处理进行强化。（√） 4、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。 5、单晶体必有各向异性。（√） 6、普通钢和优质钢是按其强度等级来区分的。（╳）改正：普通钢和优质钢是按钢中有害杂质硫、磷的含量来划分的。 7、过热钢经再结晶退火后能显著细化晶粒。（╳）改正：过热钢经正火后能显著细化晶粒。 8、奥氏体耐热钢也就是奥氏体不锈钢。（╳）改正：奥氏体耐热钢不是奥氏体不锈钢。 9、马氏体的晶体结构和铁素体的相同。（√） 10、面心立方金属的塑性比体心立方金属的好。（√） 11、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。 12、晶界是金属晶体的常见缺陷。（√） 13、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。 14、金属的塑性变形主要通过位错的滑移进行。（√） 15、金属在进行热加工时，不会产生加工硬化现象。（√） 16、比重偏析不能通过热处理来消除。 17、上贝氏体的韧性比下贝氏体好。（╳）改正：上贝氏体的韧性比下贝氏体差。 18、对过共析钢工件进行完全退火可消除渗碳体网。（╳）改正：对过共析钢工件进行正火可消除渗碳体网。 19、对低碳低合金钢进行正火处理可提高其硬度。（√） 20、淬火获得马氏体的必要条件之一是其淬火冷却速度必须小于Vk。（╳）改正：淬火获得马氏体的必要条件之一是其淬火冷却速度必须大于Vk。 21、氮化件的变形远比渗碳件的小。（√） 22、工件渗碳后直接淬火其开裂倾向比一次淬火的要小。（√） 23、高锰钢在各种条件下均能表现出良好的耐磨性。（╳）改正：高锰钢只有在受到强烈的冲击和压力的条件下才能表现出良好的耐磨性。 24、无限固溶体必是置换固溶体。（√） 25、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。 26、所谓临界冷却速度就是指钢能获得完全马氏体组织的最小冷却速度。（√） 27、钢进行分级淬火的目的是为了得到下贝氏体组织。（╳）改正：钢进行分级淬火的目的是为了减小淬火应力，防止工件变形和开裂。 28、对奥氏体不锈钢进行固溶处理的目的是为了提高其强度。

(完整版)金属学及热处理习题参考答案(1-9章)

第一章金属及合金的晶体结构一、名词解释： 1．晶体：原子（分子、离子或原子集团）在三维空间做有规则的周期性重复排列的物质。2．非晶体：指原子呈不规则排列的固态物质。 3．晶格：一个能反映原子排列规律的空间格架。 4．晶胞：构成晶格的最基本单元。 5．单晶体：只有一个晶粒组成的晶体。 6．多晶体：由许多取向不同，形状和大小甚至成分不同的单晶体（晶粒）通过晶界结合在一起的聚合体。 7．晶界：晶粒和晶粒之间的界面。 8．合金：是以一种金属为基础，加入其他金属或非金属，经过熔合而获得的具有金属特性的材料。 9．组元：组成合金最基本的、独立的物质称为组元。 10．相：金属中具有同一化学成分、同一晶格形式并以界面分开的各个均匀组成部分称为相。 11．组织：用肉眼观察到或借助于放大镜、显微镜观察到的相的形态及分布的图象统称为组织。 12．固溶体：合金组元通过溶解形成成分和性能均匀的、结构上与组元之一相同的固相。二、填空题： 1．晶体与非晶体的根本区别在于原子（分子、离子或原子集团）是否在三维空间做有规则的周期性重复排列。 2．常见金属的晶体结构有体心立方晶格、面心立方晶格、密排六方晶格三种。 3．实际金属的晶体缺陷有点缺陷、线缺陷、面缺陷、体缺陷。 4．根据溶质原子在溶剂晶格中占据的位置不同，固溶体可分为置换固溶体和间隙固溶体两种。 5．置换固溶体按照溶解度不同，又分为无限固溶体和有限固溶体。 6．合金相的种类繁多，根据相的晶体结构特点可将其分为固溶体和金属化合物两种。7．同非金属相比，金属的主要特征是良好的导电性、导热性，良好的塑性，不透明，有光泽，正的电阻温度系数。 8．金属晶体中最主要的面缺陷是晶界和亚晶界。

常用材料热处理及热处理代号

常用金属材料及热处理代号硬度材料牌号图纸热处理标注 HB HRc 热处理目的 Q235-A ─ 不热处理 16Mn─ 不热处理渗碳淬硬S-C59 表面≥59表面耐磨，心部韧性高，去碳处可钻孔 20 20Cr 渗碳高频淬硬 S-G59 表面≥59表面耐磨，心部韧性高，不淬硬处可钻孔正火Z ≤230 组织均匀化，消除应力调质T235 220～250提高性能，改善组织调质T265 250～280提高性能，改善组织淬硬C35 30～40 变形小，硬度略提高淬硬C42 40～45 提高强度和耐磨性，有一定的韧性淬硬C48 45～50 提高强度和耐磨性，有一定的韧性高频淬硬G48 表面45～50表面耐磨，心部韧性高，变形小 45 40Cr 高频淬硬G52 表面50～55表面耐磨，心部韧性高，变形小调质T265 250～280提高性能，改善组织 38CrMoAlA 氮化D900 HV≥850 提高表面硬度及耐磨性，耐疲劳，耐腐蚀性能退火Th ≤230 降低硬度 65Mn 60Si2MnA 50CrVA 淬硬C42 40～45 提高强度和弹性退火Th ≤230 降低硬度 GCr15 淬硬C59 ≥59 提高硬度和耐磨性退火Th ≤230 降低硬度 T8A 淬硬C58 55～60 提高硬度和耐磨性退火Th ≤230 降低硬度 T10A T12A 淬硬C62 ≥62 提高硬度和耐磨性退火Th ≤255 降低硬度 9SiCr Cr12MoV W18Cr4V 淬硬C62 ≥62 提高硬度和耐磨性 HT100 HT200 HT250 热时效去应力 QT400-15 QT600-3 热时效去应力 ZG200-400 ZG270-500 正火Z ZCuSn5Pb5Zn5 ─不热处理 ZAlSi7Mg ─不热处理 T2 ─不热处理 H62 ─不热处理 L2 ─不热处理

工程材料及热处理期末A

班级（学生填写）：姓名：学号：命题：审题：审批： ----------------------------------------------- 密 ---------------------------- 封 --------------------------- 线 ------------------------------------------------------- （答题不能超出密封线）

班级（学生填写）：姓名：学号： ------------------------------------------------ 密 ---------------------------- 封 --------------------------- 线 ------------------------------------------------ （答题不能超出密封线） 9. 碳钢的塑性和强度都随着含碳量的增加而降低。 ( ) 10. 感应加热表面淬火一般只改变钢件表面层的组织，而不改变心部组织。( ) 三、选择题：(每题1分，共10分) 1. 钢中加入除Co 之外的其它合金元素一般均能使其C 曲线右移，从而（） A 、增大VK B 、增加淬透性 C 、减小其淬透性 D 、增大其淬硬性 2. 高碳钢淬火后回火时，随回火温度升高其（） A 、强度硬度下降，塑性韧性提高 B 、强度硬度提高，塑性韧性下降 C 、强度韧性提高，塑性韧性下降 D 、强度韧性下降，塑性硬度提高 3. 常见的齿轮材料20CrMnTi 的最终热处理工艺应该是（） A 、调质 B 、淬火+低温回火 C 、渗碳 D 、渗碳后淬火+低温回火 4. 某工件采用单相黄铜制造，其强化工艺应该是（） A 、时效强化 B 、固溶强化 C 、形变强化 D 、热处理强化 5. 下列钢经完全退火后，哪种钢可能会析出网状渗碳体（） A 、Q235 B 、45 C 、60Si2Mn D 、T12 6. 下列合金中，哪种合金被称为巴氏合金（） A 、铝基轴承合金 B 、铅基轴承合金 C 、铜基轴承合金 D 、锌基轴承合金 7. 下列钢经淬火后硬度最低的是（） A 、Q235 B 、40Cr C 、GCr15 D 、45钢 8. 高速钢淬火后进行多次回火的主要目的是（） A 、消除残余奥氏体，使碳化物入基体 B 、消除残余奥氏体，使碳化物先分析出 C 、使马氏体分解，提高其韧性 D 、消除应力，减少工件变形 9. 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（） A 、完全退火 B 、等温退火 C 、球化退火 D 、正火 10. 钢的淬透性主要决定于其（）

金属学与热处理试卷及答案期末练习题

金属学与热处理期末练习题（含答案） 1、金属的机械性能主要包括强度、硬度、塑性、韧性、疲劳强度等指标，其中衡量金属材料在静载荷下机械性能的指标有____强度_______、_____硬度______、_________塑性__。衡量金属材料在交变载荷和冲击载荷作用下的指标有_______韧性____和____疲劳强度_______。 2、常见的金属晶格类型有___面心立方晶格____ 、___体心立方晶格___ ____和__密棑六方晶格_ ________。 3、常用的回火方法有低温回火、_中温回火__________ 和____高温回火_______ 。 4、工程中常用的特殊性能钢有___不锈钢______、耐热钢_________和耐磨刚。 5、根据铝合金成分和工艺特点，可将铝合金分为__变形铝合金_________和铸造铝合金两大类。 6、按冶炼浇注时脱氧剂与脱氧程度分，碳钢分为_镇静钢________、半镇静钢_________、特殊镇静钢_________和__沸腾钢_______。 7、铸铁中_________碳以石墨形式析出___________________的过程称为石墨化，影响石墨化的主要因素有_化学成分__________ 和冷却速度。 8、分别填写下列铁碳合金组织符号：奥氏体A、铁素体F、渗碳体fe3c 、珠光体P 、高温莱氏体ld 、低温莱氏体ld’。 9、含碳量小于%的钢为低碳钢，含碳量为的钢为中碳钢，含碳量大于% 的钢为高碳钢。 10、三大固体工程材料是指高分子材料、复合材料和陶瓷材料。二、选择题（每小题1分，共15分）（ b ）1、拉伸试验时，试样拉断前能承受的最大拉应力称为材料的（）。 A 屈服点 B 抗拉强度 C 弹性极限 D 刚度（b）2、金属的（）越好，其锻造性能就越好。 A 硬度 B 塑性 C 弹性 D 强度（ c ）3、根据金属铝的密度，它属于（）。 A 贵金属 B 重金属 C 轻金属 D 稀有金属（ d ）4、位错是一种（）。

常用材料热处理

材料热处理中的特性：淬透性（可淬性）：指钢接受淬火的能力零件尺寸越大，内部热容量也越大，淬火时冷却速度越慢，因此，淬透层越薄，性能越差，这种现象叫做“钢材的尺寸效应”。但淬透性大的钢，尺寸效应不明显。由于碳钢的淬透性低，在设计大尺寸零件时用碳钢正火比调质更经济。常用钢种的临界淬透直径De mm 常用材料的工作条件和热处理渗碳钢：（含碳量0.1～0.25％） 10、15、20、 15Cr、20Cr、20Mn2、20CrMn、20CrMnVB 25MnTiB、18CrMnTi、20CrMnTi、20CrMnMo 30CrMnTi、20Cr2Ni4A、12CrNi3A、18Cr2Ni4W A

渗碳钢在高温下长时间保温，晶粒易于长大，恶化钢的性能。表面含碳量在0.85～1.05％，表层硬度≥56～65(HRC) 心部含碳量在0.18～0.25％，HRC30~45 含碳量在0.3％时，HRC30~47 常用渗碳钢渗碳后的硬度调质钢（含碳量0.25～0.5％） 40、45、40Cr、50Mn2、35CrMo、30CrMnSi、 40CrMnMo、40MnB、40MnVB、40CrNiMoA 38CrMoAlA 碳素调质钢淬透性低。常用调质钢的调质硬度调质钢对表面耐磨性要求较高时还需高频淬火，要求耐磨性更高时则需渗氮。

弹簧钢含碳量：碳素弹簧钢0.6～0.9％合金弹簧钢0.45-0.7％弹簧钢的选用：钢丝直径<12～15mm 65、75 弹簧≤25mm 65Mn、55Si2Mn 60Si2Mn、70Si3MnA 钢丝直径≤30mm 50CrVA、50CrMnVA 重要弹簧 60Si2CrVA、65Si2MnVA 弹簧钢的热处理一般是淬火加中温回火热处理的硬度一般为 HRC41-48 对于一般小弹簧（钢丝截面D<10mm）不淬火，只作250～300去应力处理。 65Mn淬硬性好，硬度≥HRC59。轴承钢含碳量0.95～1.10％含铬量0.5～1.65％ GCr9 GCr15 GCr15SiMn GsiMnV GMnMoVRE GSiMnMoV GSiMnVRE GSiMnMoVRE GMnMoV 轴承承受高压集中周期性交变载荷，由转动和滑动产生极大的摩擦。轴承钢一般首先进行球化退火—淬火—低温回火，硬度为HRC61-65。

热处理工艺技术人员个人简历

RESUME.2020 简

专业技能某某某我是一个应届毕业的大学生，和所有的大学生一样，在我们毕业之际，在学校的安排下到各个公司实习，现在实习结束了。奖项证书教育经历求职意向：平面设计师民族：汉族出身年月：1989.08 基本资料 XX ：某某市 XX ：1234567890 性别：男 XX ：1234567890 通过CET6，英语会话、阅读。普通话二级甲等、高级教师资熟练掌握Microsoft office ，Photoshop ，Dreamveaver 2011.09~2015.06 上海财经大学营销学本科主修课程：会计学基础，税法，成本会计，财务会计，会计电算化，特殊事项会计，中级财务管理，会计英语，审计，会计电算化，经济学，税务学等。 2014.07-2015.09 英语培训机构实习协助讲师教授3到16岁学龄儿童英语课程服从学校和部门的工作安排，严格根据课程安排，充分备课以完成教学任务布置并检查学员作业 2014.07-2015.09 英语培训机构实习协助讲师教授3到16岁学龄儿童英语课程服从学校和部门的工作安排，严格根据课程安排，充分备课以完成教学任务布置并检查学员作业工作经历其他说明 PHOTOSHOP ILLUSTRATOR OFFICE EXCEL LIGHTROOM

自荐信尊敬的领导：您好！我是一名即将毕业的本科毕业生。我很荣幸有机会向您呈上我的个人资料。在投身社会之际,为了更好地发挥自己的才能,谨向各位领导作一下自我推荐。伴着青春的激情和求知的欲望，我即将走完四年的求知之旅，美好的大学生活，培养了我科学严谨的思维方法，更造就了我积极乐观的生活态度和开拓进取的创新意识.课堂内外拓展的广博的社会实践、扎实的基础知识和开阔的视野，使我更了解社会；在不断的学习和工作中养成的严谨、踏实的工作作风和团结协作的优秀品质，使我深信自己完全可以在岗位上守业、敬业、更能创业！我相信我的能力和知识正是贵单位所需要的，我真诚渴望，我能为单位的明天奉献自己的青春和热血！我一定会尽职尽责地用实际行动向您证明：您的过去，我来不及参与；但您的未来，我愿奉献我毕生的心血和汗水！再次致以我最诚挚的谢意! 此致敬礼！

工程材料与热处理第7章作业题参考答案

1. 铸铁分为哪几类？其最基本的区别是什么？答：按照碳的存在形态不同铸铁分三类：白口铸铁，碳主要以渗碳体形式存在，该类铸铁硬、脆，很少直接用；灰口铸铁，碳主要以石墨形式存在，该类铸铁因石墨形状不同而性能不同，用途不同；麻口铸铁，碳一部分以渗碳体形式存在另一部分以石墨形式存在，该类铸铁也硬、脆，很少直接用。 2.影响石墨化的因素有哪些？是如何影响的？答：（1）铸铁的化学成分对石墨化的影响: 碳和硅是强烈促进石墨化的元素；锰是阻碍石墨化的元素。它能溶于铁素体和渗碳体中,其固碳的作用,从而阻碍石墨化；硫是有害元素,阻碍石墨化并使铸铁变脆；磷是一个促进石墨化不显著的元素。（2）冷却速度对石墨化过程的影响：冷却速度越慢，越有利于石墨化。 3.在生产中，有些铸件表面棱角和凸缘处常常硬度很高，难以进行机械加工，试问其原因是什么？答：由于结晶时表面棱角和凸缘处冷却速度快不利于石墨化的进行，形成的组织中存在大量的莱氏体，性能硬而脆，切削加工比较困难。 4.在铸铁中，为什么含碳量与含硅量越高时，铸铁的抗拉强度和硬度越低？答：因为碳和硅是强烈促进石墨化的元素，铸铁中碳和硅含量越高，越容易石墨化。而石墨与基体相比，其强度和塑性都要小得多，石墨减小铸件的有效承载截面积，同时石墨尖端易使铸件在承载时产生应

力集中，形成脆性断裂。 5.在铸铁的石墨化过程中，如果第一阶段（包括液相中析出一次石墨和奥氏体中析出二次石墨）、第二阶段（共析石墨）完全石墨化、部分石墨化、未石墨化，问它们各获得哪种组织的铸铁？答： 6.什么是孕育铸铁？如何进行孕育处理？答：经孕育处理后的铸铁称为孕育铸铁。孕育处理是在浇注前往铁液中加入少量的孕育剂，改变铁液的结晶条件，从而获得细珠光体基体加上细小均匀分布的片状石墨的工艺过程。 7.为什么说球墨铸铁是“以铁代钢”的好材料？其生产工艺如何？答：球墨铸铁析出的石墨呈球状，对金属基体的割裂作用比片状石墨小，使铸铁的强度达到基体组织强度的70～90%，所以球墨铸铁的抗拉强度、塑性、韧性不仅高于其它铸铁，而且可与相应组织的铸钢相媲美，特别是球墨铸铁的屈强比几乎比钢高一倍，一般钢的屈强比为0.3-0.5，而球墨铸铁的屈强比达0.7-0.8。在一般机械设计中，材料的许用应力是按照屈服强度来确定的，因此，对于承受静载荷的零件，

《金属学与热处理》试题库

《金属学与热处理》试题库一、名词解释 1、铁素体、奥氏体、珠光体、马氏体、贝氏体、莱氏体 2、共晶转变、共析转变、包晶转变、包析转变 3、晶面族、晶向族 4、有限固溶体、无限固溶体 5、晶胞 6、二次渗碳体 7、回复、再结晶、二次再结晶 8、晶体结构、空间点阵 9、相、组织 10、伪共晶、离异共晶 11、临界变形度 12、淬透性、淬硬性 13、固溶体 14、均匀形核、非均匀形核 15、成分过冷 16、间隙固溶体 17、临界晶核 18、枝晶偏析 19、钢的退火，正火，淬火，回火 20、反应扩散 21、临界分切应力 22、调幅分解 23、二次硬化 24、上坡扩散 25、负温度梯度 26、正常价化合物 27、加聚反应 28、缩聚反应四、简答 1、简述工程结构钢的强韧化方法。（20分）

2、简述Al-Cu二元合金的沉淀强化机制（20分） 3、为什么奥氏体不锈钢（18-8型不锈钢）在450℃～850℃保温时会产生晶间腐蚀？如何防止或减轻奥氏体不锈钢的晶间腐蚀？ 4、为什么大多数铸造合金的成分都选择在共晶合金附近？ 5、什么是交滑移?为什么只有螺位错可以发生交滑移而刃位错却不能？ 6、根据溶质原子在点阵中的位置，举例说明固溶体相可分为几类？固溶体在材料中有何意义？ 7、固溶体合金非平衡凝固时，有时会形成微观偏析，有时会形成宏观偏析，原因何在？ 8、应变硬化在生产中有何意义？作为一种强化方法，它有什么局限性？ 9、一种合金能够产生析出硬化的必要条件是什么？ 10、比较说明不平衡共晶和离异共晶的特点。 11、枝晶偏析是怎么产生的？如何消除？ 12、请简述影响扩散的主要因素有哪些。 13、请简述间隙固溶体、间隙相、间隙化合物的异同点？ 14、临界晶核的物理意义是什么？形成临界晶核的充分条件是什么？ 15、请简述二元合金结晶的基本条件有哪些。 16、为什么钢的渗碳温度一般要选择在γ-Fe相区中进行？若不在γ-Fe相区进行会有什么结果？ 17、一个楔形板坯经冷轧后得到相同厚度的板材，再结晶退火后发现板材两端的抗拉强度不同，请解释这个现象。 18、冷轧纯铜板，如果要求保持较高强度，应进行何种热处理？若需要继续冷轧变薄时，又应进行何种热处理？ 19、位错密度有哪几种表征方式？ 20、淬透性与淬硬性的差别。 21、铁碳相图为例说明什么是包晶反应、共晶反应、共析反应。 22、马氏体相变的基本特征？（12分） 23、加工硬化的原因？（6分） 24、柏氏矢量的意义？（6分） 25、如何解释低碳钢中有上下屈服点和屈服平台这种不连续的现象？（8分） 26、已知916℃时，γ-Fe的点阵常数0.365nm，（011）晶面间距是多少？（5分） 27、画示意图说明包晶反应种类，写出转变反应式？（4分） 28、影响成分过冷的因素是什么？（9分） 29、单滑移、多滑移和交滑移的意义是什么？（9分） 30、简要说明纯金属中晶粒细度和材料强度的关系，并解释原因。（6分）

常用材料热处理工艺

常用材料热处理工艺 Prepared on 22 November 2020

常用材料热处理工艺二、ASTM A182 F22 1．退火（A）≥90±10℃炉冷； 2．回火（T）≥675℃ 3．HB≤170（一级）156~207（三级）三、ASTM A694 F60，F52 1．N+T或Q+T N（Q）：920±10℃保温，空冷（水淬） T：≥540±10℃保温，空冷 2．HB实测四、16MnJB4726-2000 或N+T N：930±10℃保温，空冷 T：≥600±10℃保温空冷 2．HB：121~178 五、16MnDJB4727-2000 1．Q+T Q：930±10℃保温，水冷 T：≥600±10℃保温空冷 2．HB实测六、A105ASTM A105-2002 1．正火（N）：900±10℃保温，空冷

2：HB：137~187 七、20# JB4726-2000 1．正火（N）：910±10℃保温，空冷 2．HB：106~159 八、LF2ASTM A350 LF2 1．淬火+回火（Q+T） Q：870~940℃保温，水冷 T：540~665℃保温，空冷 2．HB≤197 九、LF3ASTM A350-2002b 1．淬火+回火（Q+T） Q：870~940℃保温，水冷 T：540~665℃保温，空冷 2．HB≤197 十、15CrMo JB4726-2000 1．淬火+回火（Q+T） Q：900±10℃保温，水冷 T：≥620℃保温，空冷 2．HB：118~180 十一、1Cr5Mo JB4726-2000 1．淬火+回火： Q：880~900℃，保温，水冷

材热工程师试题1答

材料热处理工程师资格考试试题（一）答案一、选择题 1（C），2（C），3（A），4（A），5（B），6（D），7（D），8（B），9（C），10（A），11（D），12（B），13（A），14（A），15（A），16（A），17（B），18（A），19（D），20（D）。二、简答题 1．何谓钢的球化退火，其目的是什么？主要适用于哪些钢材？（p 109最后4项）答：钢的球化退火是使钢中碳化物球状化而进行的退火工艺。球化退火的目的是降低硬度、改善切削加工性能，并为以后的淬火做准备，减小工件淬火畸变和开裂。球化退火主要用于共析钢、过共析钢的锻轧件及结构钢的冷挤压件等。 2．简述淬火冷却方法（至少说出五种）。（p118中间开始7种冷却方法）答：淬火冷却方法有：水冷、油冷、延时淬火、双介质淬火、马氏体分级淬火、贝氏体等温淬火等。 3．简述淬透性概念及其影响因素。（p120开始5项、104中间）答：在规定条件下，决定钢材淬硬深度和硬度分布特性称为淬透性，钢的淬透性大小取决于钢的临界冷却速度。C曲线位置愈靠右，则临界冷却速度愈小，淬透性就愈大。影响临界冷却速度的因素主要有原始组织、碳和合金元素（除钴Co以外）、奥氏体化温度和时间等，实际上影响C 曲线的因素都对临界冷却速度产生影响，也影响钢的淬透性。 4．钢的回火分哪几类？说出各类回火的目的。（p125最后6项）答：钢的回火分三类，即：低温回火、中温回火、高温回火。低温回火目的：稳定组织，以得到高的硬度与耐磨性。

5．什么是碳氮共渗中的黑色组织？它的危害性是什么？防止措施是什么？（p 149最后6项、150开始6项）答：碳氮共渗中的黑色组织是指碳氮共渗表层中出现的黑点、黑带和黑网。这种组织将使工件弯曲疲劳强度、接触疲劳强度降低，耐磨性下降。黑点：产生的原因可能是由于共渗初期氮势过高，渗层中氮含量过大；碳氮共渗时间较长时碳浓度增高，发生氮化物分解及脱氮过程，原子氮变成分子氮而成孔洞，即黑点。黑带：主要是由于形成合金元素的氧化物、氮化物和碳化物等小颗粒，使奥氏体中合金元素贫化，淬透性降低，而形成托氏体。黑网：是由于碳氮晶间扩散，沿晶界形成Mn、Ti等合金元素的碳氮化合物，降低附近奥氏体中合金元素含量，淬透性降低，形成托氏体。为了防止黑色组织的出现，渗层中氮含量不宜过高，一般超过W N0.5%就易出现点状黑色组织；渗层中氮含量也不宜过低，否则易形成托氏体网。因此氨的加入量要适中，氨气量过高，炉气露点降低，均会促使黑色组织的出现。为了抑制托氏体网的出现，也可以适当提高淬火加热温度或采用冷却能力较强的冷却介质。黑色组织深度小于0.02mm时可采用喷丸强化补救。 6．简述零件感应加热淬火的基本原理。（p163 6～10项、18～22项）答：感应加热表面淬火是利用通入交流电的加热感应器在工件中产生一定频率的感应电流，感应电流的集肤效应使工件表面层被快速加热到奥氏体区后，立即喷水冷却，工件表层获得一定深度的淬硬层。电流频率愈高，淬硬层愈浅。 7．制定黑心可锻铸铁的石墨化退火工艺（用工艺曲线表示）。（P193）答：加热温度：910~960℃。加热速度：冷料装炉，加热速度40~50℃/h。保温时间：一般为2~12小时，视性能要求、工件尺寸和装炉量。