青岛科技大学金属材料及热处理期末考试复习题及参考答案.pdf
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1、题型题干选项答案解析单选题下列力学性能指标中,对组织不敏感的是()。硬度;刚度;塑性;抗拉强度单选题下列符号表示抗拉强度的是()。o e;o s;o b;oO.2在四个指标中只有刚度是由材料的本身成B 分确定的,即弹性模量E,与其组织的变化没有关系。o e 表示的是弹性极限,o s 表示的屈服强C 度,o b 表示的是抗拉强度,。0.2 表示的是条件屈服强度。单选题压痕小、操作简便、软硬材料均可测量的常用硬度测量方法是()。布氏硬度;洛氏硬度;维氏硬度;莫B氏硬度洛氏硬度计测量的压痕小,可直接读数得到测量结果,软硬材料均可测量,价格便宜,故事常用的测量方法。多选题洛氏硬度常用的表示方式有()。
2、HRA;HRB;HRC;HRD A;B;C根据压头的种类和总载荷的大小,洛氏硬度常用的表示方式有HRA、HRB、HRC 三种单选题金属材料抵抗塑性变形的能力主要取决冲击韧性;弹性;塑性;强度D于材料的()。材料在外力作用下抵抗变形与断裂的能力称为强度(s t r e n g t h)。根据外力作用方式的不同,强度有多种指标,如屈服强度、抗拉强度、抗压强度、抗弯强度、抗剪切强度和抗扭强度等。其中屈服强度和抗拉强度指标应用最为广泛。单选题在金属材料的力学性能指标中,硬度;弹性;强度;塑性“200HBW”是 指()。硬度(hardness)是材料抵抗另一硬物体压入其内而产生局部塑性变形的能力。常用的
3、硬度测量方法是压入法,主要有布氏硬度(HB)、洛氏硬度(HR)、维氏硬度(HV)等。布氏硬度值是用球冠压痕单位表面积上所承受的平均压力来表示,符号为HB$(当用钢球压头时)或H B W (当用硬质合金时)单选题铁碳合金中,随着碳质量百分数的增力 口,硬度增加,强 度()。增加;减小;不变;不确定D随碳的质量分数增加,铁碳合金的强度、硬度增加,塑性、韧性降低。当Wc大于0.9%时,由于网状Fe3CIJ出现,导致其强度下降。为了保证工业用钢具有足够的强度和适宜的塑性、韧性,其Wc-般不超过1.3%1.4凯Wc大于2.11%的铁碳合金(白口铸铁),由于其组织中存在大量渗碳体,具有很高硬度,但性脆,难
4、以切削加工,己不能锻造,故除作少数耐磨零件外,很少应用。单选题金属锌室温下的晶格类型为()。体心立方品格;面心立方晶格;体心六方晶格;密排六方晶格D锌是密排六方晶体结构。单选题间隙固溶体与间隙化合物的()。结构相同,性能不同;结构不同,性能相同;结构和性能都相同;结构和性能都不相同D间隙固溶体是固溶体的一种形式,当固溶体中两个组元的原子半径相差比较大时通常以该种形式存在,其综合力学性能比较好。间隙化合物是金属化合物的一种形式,其性能具有金属的特性,硬度和脆性比较大,故两者在结构和性能上均不相同单选题共 晶 反 应 是 指()。液相一固相1+固相2;固相一固相1+固相2;从一个固相内析出另一个固
5、相;从一个液相内析出另一个固相A共晶反应是从原始相液相,在恒温下结晶出两个固相,故A正确。单选题在9 1 2摄氏度以下具有体心立方晶格的铁 称 为()。Y-F e;6-F e;a -F e;B -F eC铁具备同素异构性,有三种形式的结构,即 a-F e、丫-F e、8 -F e,其中 a-F e是在9 1 2 下且结构为体心立方结构。判断固溶体的晶体结构与组成它的溶剂元素的晶体结构相同。T固溶体主要有置换式,间隙式两种形式。置换式是溶质原子在晶体点阵中统计地替换其溶剂原子,间隙式是溶质原子不置换溶剂原子,而是分布在溶剂原子所形成的晶体点阵的空隙中,故而固溶体的晶体结构反映的是组成它的溶剂元素
6、的晶体结构。多选题点 缺陷主要有()。空位;置换原子;位错;间隙原子A;B;D点缺陷是指在三维尺度上都很小、尺寸范围不超过几个原子直径的缺陷。主要有空位、置换原子和间隙原子三种多选题铁碳合金相图中,通常根据相图中的P点和E点将铁碳合金分为()三类0共析钢;工业纯铁;钢;白口铸铁B;C;D铁碳合金相图中,通常根据相图中的P点和E点将铁碳合金分为工业纯铁、钢和白扣铸铁三类。单选题在铁碳合金相图中,共析钢的碳质量分数 是()%。0.4 5;0.7 7C在铁碳合金相图中,共析钢的碳质量分数是0.7 7%;亚共析钢是0.0 2 1 8-0.7 7%;过共析钢是0.7 7-2.l l%o判断晶体缺陷使晶格
7、产生畸变,所以缺陷越多对材料的性能危害越大。晶体缺陷使晶格产生畸变,晶格内有畸变能产生,使材料的变形变得困难,故而使材料的强度和硬度等性能得以提高,所以缺陷越多对材料的性能提高是有帮助的。判断由液体冷却凝固成固体的过程都是结晶过程。由液体冷却凝固成固体的过程是凝固,当产物是晶体时,这个过程才叫结晶过程。单选题过冷奥氏体是指冷却到()温度下,尚未转变的奥氏体。M f;M s;A l;A 3由F e-F e 3 c相图可知,当温度处于临界点A 1以下时,奥氏体就变得不稳定,要发生分解和转变。但在实际冷却过程中,处在临界点以下的奥氏体并不立即发生转变,这种在临界点以下存在的奥氏体,称为过冷奥 氏 体
8、(过冷A)。单选题在晶体的缺陷中,按几何形状,螺型位点缺陷;线缺陷;面缺陷;体缺陷 B错 属 于()。线缺陷是指在三维空间中二维尺度很小而另一维尺度很长的缺陷。这类缺陷主要是指在晶体中某处有一列或若干列原子发生有规律错排的现象,这类现象称为位错。晶体中的位错主要有刃型位错和螺型位错两种。单选题面心立方晶格的晶胞中独立原子数为(1 2 3;4)在面心立方晶胞的每一个角上和晶胞的六个面的中心上都排列有一个原子,每个角D上的原子为相邻的八个晶胞所共有,而每个面中心的原子却只为两个晶胞共有。所以,面心立方晶胞中的原子个数为4个。单选题体心立方晶格的晶胞中独立原子数为()。体心立方晶胞的八个角上各有一个
9、原子外,晶胞的中心还有一个原子,其每个角上的原子在空间同时属于八个相邻的晶胞,而立方体中心的原子则只属于一个晶胞所有。所以,体心立方结构的晶胞原子数为 8 X 1/8+1 =2 个。单选题合金固溶强化的原因是()。晶格类型的改变;晶粒细化;晶格发生畸变;发生了化学反应C单选题下列属于面缺陷的是()。空位;间隙原子;亚晶界;位错C单选题下列措施不能细化晶粒的是()。增加过冷度;减少过冷度;变质处B判断细化晶粒虽能提高金属的强度,但增大了金属的脆性。理;振动或搅拌F按照几何特性,晶体缺陷主要分为点缺陷、线缺陷和面缺陷。点缺陷是指在三维尺度上都很小、尺寸范围不超过几个原子直径的缺陷。主要有空位、置换
10、原子和间隙原子三种。在空位、置换原子和间隙原子的附近,由于原子间作用力的平衡被破坏,使其周围的原子离开了原来的平衡位置,发生了靠拢和被撑开的不规则排列,这种现象称为晶格畸变。点缺陷是金属扩散和固溶强化的理论基础。面缺陷是指二维尺度很大而第三维尺度很小的缺陷。金属晶体中的面缺陷主要有晶界和亚晶界两种。实验证明,在一般的情况下,晶粒越细,金属的强度、塑性和韧性就越好。因此,细化晶粒是提高金属力学性能最重要的途径之一。若要控制金属结晶后晶粒的大小,必须控制结晶过程中的形核率和晶体生长速度这两个因素,主要途径有:(1)增加过冷度(2)变质处理(3)振动或搅拌细化晶粒虽能提高金属的强度,但金属的塑性、韧
11、性不下降,有时还略有提高。判断单晶体必有各向异性。如果一块晶体,其内部的晶格位向完全一致时,我们称这块晶体为单晶体,这样,T 单晶体的各个位向的性能是不同的,即各向异性。在工业生产中,只有经过特殊制作才能获得内部结构相对完整的单晶体。判断同一金属,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。在实际生产中,金属自液态向固态结晶时都有较快的冷却速度,液态金属的结晶过程将在低于理论结晶温度的某一温度T n下进行。金属的实际结晶温度低于理论结晶温度的现象称为过冷,理论结晶温度与实T 际结晶温度的差!叫做过冷度,过冷度T=T O-T n。实际上金属总是在过冷的情况下进行结晶的,但同一种金属
12、结晶时的过冷度不是一个恒定值,它与冷却速度有关。结晶时的冷却速度越大,过冷度就越大,金属的实际结晶温度也就越低。判断金属固态一定是晶体,不存在非晶态金属。晶体在一定的条件下可以转变成非晶体,F 近年来,采用特殊的制备方法已能获得非晶态的金属和合金。判断合金的冷却速度越大,枝晶偏析越严重在实际生产中,一般合金的冷却速度都很大。由于合金中固相内部的原子来不及充分扩散,造成晶粒中心部位与表层的成分不均匀。这种晶粒内部化学成分不均匀的现象称为晶内偏析或枝晶偏析。合金的冷T 却速度越大,实际结晶温度就越低,结晶范围越大,枝晶偏析也越严重。枝晶偏析的存在使晶粒内部的性能不一致,严重影响合金的力学性能和耐腐
13、蚀性能。枝晶偏析一般可以用均匀化退火的热处理方法消除。判断合金的晶粒越细,其强度越高、塑性也越好。合金的晶粒越细小,晶界越多,既面缺陷越多,晶格畸变越厉害,使得合金的变形更加的困难,合金强度越高,其塑性也会越好。多选题奥氏体的形成包括()阶段。奥氏体晶核的形成;奥氏体晶核的长大;残余渗碳体的溶解;奥氏体成分的均匀化A;B;C;D奥氏体的形成一般分为四个阶段:(1)奥氏体晶核的形成(2)奥氏体晶核的长大(3)残余渗碳体的溶解(4)奥氏体成分的均匀化多选题过冷奥氏体的冷却方式通常有()冷却处理;间断冷却;等温处理;连C;D续冷却由F e-F e 3c相图可知,当温度处于临界点A 1以下时,奥氏体就
14、变得不稳定,要发生分解和转变。但在实际冷却过程中,处在临界点以下的奥氏体并不立即发生转变,这种在临界点以下存在的奥氏体,称为过冷奥氏体(过冷A)。过冷奥氏体的冷却方式通常有两种:(1)等温处理(2)连续冷却判断在实际金属的晶体结构中,晶体缺陷是静止不变的。在实际金属的晶体结构中,晶体缺陷并不是静止不变的,而是随着一定的温度和加工过程等各种条件的改变而不断变动的。F 它们可以产生、发展、运动和交互作用,而且也能合并或消失。晶体缺陷对金属晶体的塑性、强度、扩散以及其他题的结构敏感性问题中起着重要的作用。判断 合金是由两种或两种以上的金属组成。由两种或两种以上的金属或金属与非金F 属,经熔炼、烧结或
15、其他题方法组合而成并具有金属特性的物质称为合金。判断合金中,晶粒内部的化学成分不均匀现象称枝晶偏析。在实际生产中,一般合金的冷却速度都很大。由于合金中固相内部的原子来不及充分扩散,造成晶粒中心部位与表层的成分不均匀。这种晶粒内部化学成分不均匀的现象称为晶内偏析或枝晶偏析。合金的冷T 却速度越大,实际结晶温度就越低,结晶范围越大,枝晶偏析也越严重。枝晶偏析的存在使晶粒内部的性能不一致,严重影响合金的力学性能和耐腐蚀性能。枝晶偏析一般可以用均匀化退火的热处理方法消除。单选题下列几种铁碳合金中,其流动性最差的铝硅合金;硅黄铜;铸钢;共晶生铁C是()。液态合金的流动性通常以“螺旋形试样”长度来衡量。显
16、然,在相同的浇注条件下,合金的流动性愈好,所浇出的试样愈长。常用铸造合金的流动性中灰铸铁、硅黄铜的流动性最好,铸钢的流动性最差。单选题在Fe-Fe3c相图上,共析线是()ECF 线;ACD 线;PSK 线;ES 线C在Fe-Fe3c相图上,共析线是PSK线。线。单选题过冷度是金属结晶的驱动力,它的大小主要取决于()。化学成分;冷却速度;晶体结构;加热温度金属的实际结晶温度低于理论结晶温度的现象称为过冷,理论结晶温度与实际结晶温度的差叫做过冷度。但同一种金属结晶时的过冷度不是一个恒定值,它与冷却速度有关。结晶时的冷却速度越大,过冷度就越大,金属的实际结晶温度也就越低单选题同素异构转变伴随着体积的
17、变化,其主晶粒度发生变化;过冷度发生变化;晶粒长大速度发生变化;致密1)要原因是()。度发生变化在同素异构转变时,由于晶格结构的转变,原子排列的密度(致密度)也随之改变。如面心立方晶格丫-Fe中铁原子的排列比a-Fe紧密,故由丫-F e转变为a-Fe是,金属的体积将发生膨胀,反之,由a-Fe转变为丫-Fe时,金属的体积要收缩。这种体积变化使金属内部产生的内应力称为组织应力。单选题利用杠杆定律可以计算合金的相对质量,杠杆定律适用于()。单相区;两相区;三相区;所 有相区 B两相质量间的关系和力学中的杠杆原理十分相似,因此称为杠杆定律。杠杆定律不仅适用于液、固两相区,也适用于其他题类型的二元合金的
18、两相区。但是,杠杆定律仅适用于两相区。单选题 共析反应是指(液 相 一 固相1 +固相2;固相一固相1 +固相2;从一个固相内析出另一个固相;从一个液相析出另一个固相在恒定的温度下,一个有特定成分的固相分解成另外两个与母相成分不相同的固相的转变称为共析反应,发生共析反应的相图称为共析相图,单选题多晶体的晶粒越细,则 其()。强度越高,塑性越好;强度越高,塑性越差;强度越低,塑性越好;强度越低,塑性越差A实验证明,在一般的情况下,晶粒越细,金属的强度、塑性和韧性就越好。因此,细化晶粒是提高金属力学性能最重要的途径之一。单选题固溶强化的基本原理是()。晶格类型发生改变;晶粒变细;晶格发生滑移;晶格
19、发生畸变由于溶质原子的溶入,使固溶体的晶格发生畸变,位错的移动受到阻力,结果使金属材料的强度、硬度升高。这种通过溶入溶质元素形成固溶体,使金属材料的变形抗力增大,强度、硬度升高的现象称为固溶强化,它是金属材料强化的重要途径之-0实践证明,适当掌握固溶体中的溶质含量,可以在显著提高金属材料强度、硬度的同时,仍能保持良好的塑性和韧性。例如,往铜中加入质量分数为1 9%的银,可使合金的抗拉强度。b 由2 2 0 M Pa 提高到3 8 0 4 0 0 M Pa,硬度由4 4 H B W 提高到7 0 H B W,而断后伸长率仍然保持在5 0%左右。所以对力学性能要求较高的结构材料,几乎都是以固溶体作
20、为最基本的组成相单选题晶体中的位错属于()。体缺陷;点缺陷;线缺陷;面缺陷 C线缺陷是指在三维空间中二维尺度很小而另一维尺度很长的缺陷。这类缺陷主要是指在晶体中某处有一列或若干列原子发生有规律错排的现象,这类现象称为位错。晶体中的位错主要有刃型位错和螺型位错两种。单选题晶界、亚晶界是实际晶体材料晶体缺陷面缺陷;体缺陷;线缺陷;点 缺 陷A中 的()。面缺陷是指二维尺度很大而第三维尺度很小的缺陷。金属晶体中的面缺陷主要有晶界和亚晶界两种。单选题下列组织中,硬度最高的是()。铁素体;渗碳体;珠光体;奥氏体B铁素体性能几乎和纯铁相同,即铁素体的强度、硬度不高,但具有良好的塑性与韧性;奥氏体的性能与其
21、溶碳量及晶粒大小有关,一般奥氏体的硬度为1 7 0-2 2 0 H B W;F e 3 c 的硬度很高,最高可达8 0 0 H B W),而塑性和冲击韧度几乎等于零,脆性极大;珠光体的性能介于铁素体和渗碳体之间。单选题碳在铁素体中的最大溶解度为()0.0 2 1 8%;2.l l%;0.7 7%;4.3%A碳在铁素体中的最大溶解度为0.0 2 1 8%单选题晶体中的间隙原子属于()。面缺陷;体缺陷;线缺陷;点缺陷 D点缺陷是指在三维尺度上都很小、尺寸范围不超过几个原子直径的缺陷。主要有空位、置换原子和间隙原子三种。单选题铁素体的力学性能特点是()强度高,塑性好,硬度高;强度低,塑性差,硬度低;
22、强度高,塑性好,硬度低;强度低,塑性好,硬度低D碳溶于a -F e 中形成的间隙固溶体称为铁素体,以符号F 表示。由于a-F e 是体心立方晶格结构,它的晶格间隙很小,因而溶碳能力极低,在7 2 7 时溶碳量最大,可达0.0 2 1 8%。随着温度的下降,铁素体的溶碳量逐渐减小,在室温时溶碳量几乎等于零。因此其性能几乎和纯铁相同,即铁素体的强度、硬度不高,但具有良好的塑性与韧性。单选题铁碳合金中,共晶转变的产物称为(铁素体;珠光体;奥氏 体;莱 氏 体 DE C F线一一共晶线,碳的质量分数大于2.1 1%的铁碳合金当冷却到该线时,液态合金)。均要发生共晶反应,即生成莱氏体。单选题亚共析钢在完
23、全奥氏体化加热后用油淬M;M+F:M+A,;M+T+A火所得组织为()。与共析钢不同,亚共析钢过冷A 在高温时有一部分将转变为铁素体,亚共析钢过冷A 在中温转变区会有很少量贝氏体(B 上)产生。如油冷的产物为F+T+B 上+M+A ,但F和B上转变量少,有时也可忽略。判断所谓马氏体临界冷却速度V k、就是钢在淬火时为抑制非马氏体转变所需的最小冷却速度。由C C T 曲线图可知,共析钢以大于V k 的速度冷却时,由于遇不到珠光体转变线,得到T 的组织全部为马氏体,这个冷却速度称为上临界冷却速度。V k 愈小,钢越容易得到马氏体。判断过共析钢的预备热处理应采用完全退火球化退火属于不完全退火,是使钢
24、中碳化物球状化而进行的热处理工艺。球化退火主要用于过共析钢,如工具钢、滚动轴承钢等,其目的是使二次渗碳体及珠光体中的渗碳体球状化(退火前先正火将网状渗碳体破碎),以降低硬度,提高塑性,改善切削加工性能,以及获得均匀的组织,改善热处理工艺性能,并为以后的淬火作组织准备。近年来,球化退火应用于过共析钢已获得成效,使其得到最佳的塑性和较低的硬度,从而大大有利于冷挤、冷拉、冷冲压成型加工。多选题下列不属于常用淬火方法的是(单介质淬火;多介质淬火;马氏体等温淬火;局部淬火目前常用的淬火方法有单介质淬火、双介质淬火、分级淬火和贝氏体等温淬火等。凡是影响奥氏体稳定的因素,均影响淬透性。合 金 元 素 除C
25、o外,大多数合金元素溶于奥氏体后,均 能降 低,使C曲线右移,从而提高钢的淬透性。应该指出的是,合金元素是影响淬透性的最主要因素o 含碳量对于碳钢来说,钢中的含碳量越接近共析成分,其c曲线越靠右;V k多选题影响淬透性的因素有()。合金元素;含碳量;奥氏体化温度;钢中未溶第二相A;B;C;D越小,淬透性越好。奥氏体化温度提高奥氏体化温度,将使奥氏体晶粒长大,成分均匀化,从而减少珠光体的形核率,使奥氏体过冷奥氏体更稳定,c曲线向右移,降低钢的V k值,增大其淬透性。钢中未溶第二相钢中未溶入奥氏体的碳化物、氮化物及其它非金属夹杂物,可成为奥氏体分解的非自发形核的核心,进而促进奥氏体转变产物的形核,
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