金屬材料與熱處理期末試卷及答案
一、 填空題（30分，每空1分）
1、根據采用的滲碳劑的不同，將滲碳分為__________、__________和__________三種。
2、普通灰鑄鐵、可鍛鑄鐵、球墨鑄鐵及蠕墨鑄鐵中石墨的形態分別為__________、__________、__________和__________。
3、實際金屬晶體的缺陷有__________、__________、__________。
4、工程中常用的特殊性能鋼有_________、_________、_________。
5、金屬的斷裂形式有__________和__________兩種。
6、按冶煉澆注時脫氧劑與脫氧程度分，碳鋼分為_________、_________、_________和_________。
7、金屬元素在鋼中形成的碳化物可分為_________、_________兩類。
8、常見的金屬晶體結構有____________、____________和____________三種。
9、合金常見的相圖有__________、__________、__________和具有穩定化合物的二元相圖。
10、感應表面淬火的技術條件主要包括__________、__________及__________。
二、 選擇題（30分，每題2分）
1、銅只有通過冷加工并經隨后加熱才能使晶粒細化，而鐵則不需冷加工，只需加熱到一定溫度即使晶粒細化，其原因是（ ）
A 鐵總是存在加工硬化，而銅沒有B 銅有加工硬化現象，而鐵沒有
C 鐵在固態下有同素異構轉變，而銅沒有D 鐵和銅的再結晶溫度不同
2、常用不銹鋼有鐵素體不銹鋼、奧氏體不銹鋼、馬氏體不銹鋼和（ ）
A 鐵素體-奧氏體不銹鋼B 馬氏體-奧氏體不銹鋼
C 萊氏體不銹鋼 D 貝氏體不銹鋼
3、以下哪種鑄鐵的斷口呈灰黑色？（ ）
A 馬口鐵B 白口鑄鐵C 麻口鑄鐵D灰鑄鐵
4、用于制造滲碳零件的鋼稱為（ ）。
A 結構鋼B 合金鋼 C 滲碳鋼 D 工具鋼
5、馬氏體組織有兩種形態（ ）。
A 板條、樹狀 B 板條、針狀C 樹狀、針狀D 索狀、樹狀
6、實際生產中，金屬冷卻時（ ）。
A 理論結晶溫度總是低于實際結晶溫度 B 理論結晶溫度總是等于實際結晶溫度
C 理論結晶溫度總是大于實際結晶溫度 D 實際結晶溫度和理論結晶溫度沒有關系
7、零件滲碳后，一般需經過（ ）才能達到表面硬度高而且耐磨的目的。
A 淬火+低溫回火B 正火C 調質 D 淬火+高溫回火
8、C曲線右移使淬火臨界冷卻速度（ ），淬透性（ ）。
A 減小、增大B 減小、減小C 增大、減小D、增大、增大
9、機械制造中，T10鋼常用來制造（）
A 容器 B 刀具 C 軸承 D 齒輪
10、鋼經表面淬火后將獲得：（）
A 一定深度的.馬氏體B全部馬氏體C 下貝氏體 D上貝氏體
11、GCrl5SiMn鋼的含鉻量是：（ ）
A 15％B 1．5％C 0. 15％ D 0.015％
12、鉛在常溫下的變形屬：( )
A 冷變形B 彈性變形 C 熱變形 D 既有冷變形也有熱變形
13、黃銅是以（）為主加元素的銅合金。
A 鉛 B 鐵 C 錫 D 鋅
14、在Fe-Fe3C和圖中，奧氏體冷卻到ES線時開始析出（ ）。
A 鐵素體 B 珠光體 C 二次滲碳體 D 萊氏體
15、從金屬學的觀點來看，冷加工和熱加工是以（ ）溫度為界限區分的。
A 結晶B 再結晶 C 相變 D 25℃
三、 名詞解釋（12分，每題3分）
1、加工硬化
2、結晶
3、稀有金屬
4、自然時效
四、 簡答題（20分，每題4分）
1、簡述奧氏體晶粒對鋼在室溫下組織和性能的影響。
2、寫出下列牌號數字及文字的含意，Q235-F、KTZ450-06、H68、LF5。
例如：HT100：表示灰鑄鐵，其最低抗拉強度為100MPa。
3、軸承鋼應滿足哪些性能要求？
4、試述耐磨鋼的耐磨原理。
5、簡述回火的目的。
五 綜述題 （8分）
用20CrMnTi制造汽車變速箱齒輪，要求齒面硬度HRC58-60，中心硬度HRC30-45，試寫出加工工藝路線，并說明各熱處理的作用目的。
試題參考答案：
一 填空
1、固體滲碳 液體滲碳 氣體滲碳
2、片狀 棉絮狀 球狀 蠕蟲狀
3、空位 間隙原子 位錯
4、不銹鋼 耐熱鋼 耐磨剛
5、脆性斷裂 延性斷裂
6、沸騰鋼 鎮靜鋼 連鑄坯 半鎮靜鋼
7、合金滲碳體 特殊碳化物
8、體心立方晶格 面心立方晶格 密排六方晶格
9、勻晶相圖 共晶相圖 包晶相圖
10、表面硬度 有效淬硬深度 淬硬區的分布
二 選擇題
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 名詞解釋
1、答：金屬材料隨著冷塑變形程度的增大，強度和硬度逐漸升高，塑性和韌性逐漸降低的現象稱為加工硬化或冷作硬化。
2、答：結晶就是原子由不規則排列狀態（液態）過渡到規則排列狀態（固態）的過程。
3、答：一般是指那些在地殼中含量少、分布稀散、冶煉方法較復雜或研制使用較晚的一大類有色金屬。
4、答：自然時效是指經過冷、熱加工或熱處理的金屬材料，于室溫下發生性能隨時間而變化的現象。
四、 簡答題（16分，每題4分）
1、答：奧氏體晶粒細小時，冷卻后轉變產物的組織也細小，其強度與塑性韌性都較高，冷脆轉變溫度也較低；反之，粗大的奧氏體晶粒，冷卻轉變后仍獲得粗晶粒組織，使鋼的力學性能（特別是沖擊韌性）降低，甚至在淬火時發生變形、開裂。
2、答：
Q235-F：表示普通碳素結構鋼，其屈服強度為235MPa，F表示是沸騰鋼。
KTZ450-06：表示珠光體基體的可鍛鑄鐵，其表示最低抗拉強度為450MPa，最小伸長率為6%。 H68：表示含銅68%的黃銅。
LF5：表示防銹鋁，其序數號為5。
3、答：軸承鋼應滿足以下性能要求：
（1）高的接觸疲勞強度和抗壓強度；
（2）高的硬度和耐磨性；
（3）高的彈性極限和一定的沖擊韌度；
（4）有一定的抗蝕性。
4、答：耐磨鋼工作時，如受到強烈的沖擊、壓力和摩擦，則表面因塑性變形會產生強烈的加工硬化，而使表面硬度提高到500—550HBS，因而獲得高的耐磨性，而心部仍保持原來奧氏體所具有的高的塑性與韌性。當舊表面磨損后，新露出的表面又可在沖擊與摩擦作用下，獲得新的耐磨層。故這種鋼具有很高的抗沖擊能力與耐磨性，但在一般機器工作條件下，它并不耐磨。
5、答：回火的目的是：
（1）降低零件脆性，消除或降低內應力；
（2）獲得所要求的力學性能；
（3）穩定尺寸；
（4）改善加工性。
五 綜述題 （8分）
答：
加工工藝路線為：下料鍛造正火機械粗加工滲碳+淬火+低溫回火噴丸磨齒 正火處理可使同批毛坯具有相同的硬度（便于切削加工），并使組織細化，均勻； 滲碳后表面含碳量提高，保證淬火后得到高的硬度，提高耐磨性和接觸疲勞強度； 噴丸處理是提高齒輪表層的壓力使表層材料強化，提高抗疲勞能力。
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