金属学原理II B试卷2014

1、线 订:号学 ：名姓题号二三四五总分得分得分评阅人一、选择题：（每题1 2 3 4 5分，共20分）装.级班业专 .院学江苏科技大学苏州理工学院2014-2015学年一学期金属学原理I课程试卷（B卷）考试形式:闭卷，2小时，总分100分适用专业：铸造、压力加工、焊接D、以上都对6、将钢加热到Ac3以上3050C（亚共析钢）或Accm以上3050C （过共析钢），保温后空冷的热处理工艺为：AA、退火B、正火C、淬火D、回火7、 正火与退火的主要区别在于 不同：AA、冷却速度B、加热温度C、加热时间D、加热速度8、正火可应用于：DA、消除网状碳化物B、改善切削加工性能C、消除热加工缺陷D、以上都是9、影响C曲线的因素有：DA、含碳量B、奥氏体化条件C、应力和塑性变形D、以上都是10高速钢的热硬性取决于：DA. 马氏体的多少B. 残余奥氏体的量C. 钢的含碳量D. 淬火加热时溶入奥氏体中的合金元素的量11、65钢是哪种类钢的牌号？ CA、渗碳钢B、调质钢C、弹簧钢D、轴承钢12、低温回复主要发生的现象：AA、点缺陷的运动B、位错滑移C、位错攀移D、以上都是13、5CrNiMo 属于：CA、碳

2、素结构钢B、高速工具钢C、热作模具钢D、冷作轴承钢。14、以镍为主要合金元素的铜合金称为：BA、黄铜B、白铜C、紫铜D、青铜15、球墨铸铁的热处理工艺主要有：DA、退火；B、正火；C、调质和等温淬火；D、以上都是。16、对亚共析钢，随着碳含量的增加，钢的淬透性：AA、提高B、降低C、均有可能D、以上都不对17普通机床变速箱中的齿轮最适宜选用：AA. 40Cr锻件B. 45钢锻件C. Q235焊接件D. HT150 铸件18、T12 钢与 18CrNiW 钢相：AA. 淬透性低而淬硬性高些B. 淬透性高而淬硬性低些C. 淬透性高而淬硬性也高些D. 淬透性低而淬硬性也低些19、对亚共析钢，随着碳含量的增加，钢的淬透性：A人、提高B、降低C、均有可能D、以上都不对20、W6Mo5Cr4V3 属于：BA、碳素结构钢B、高速工具钢C、热作模具钢D、滚动轴承钢得分评阅人二、判断题:（每题10分，共10分）1. 马氏体是碳在o-Fe中的过饱和固溶体，由奥氏体直接转变而来，因此，马氏体与转 变前的奥氏体含碳量相同。（）2马氏体与回火马氏体的一个重要区别在于：马氏体是含碳的过饱和固溶体，回火马氏体 是机

3、械混合物。（）3.铸铁不能进行热处理。（）4淬透性主要取决于冷却速度。（）5淬硬性主要取决于临界冷却速度。（）6调质和正火两种热处理工艺所获得的组织分别为回火索氏体和索氏体，它们的区别在于 碳化物的形态差异。（）7. 铝合金人工时效比自然时效所获得的硬度高，且效率也高，因此多数情况下采用人工 时效。（）8. 压铸件内部存在气孔，故不宜进行热处理。（）9. 钛的性质与纯度有关，纯度越高，硬度和强度越低。（）10. 麻口铸铁的碳既以渗碳体的形式存在，又以游离态石墨的形式存在。（）得分评阅人二、填空题：（每空1分，共15分）1、 工程上根据 计算金属材料的许用应力。2、 铝合金的共同特点是，因而常用来制造要求重量轻的零件或结构。3、 灰铸铁中石墨的形态为，可锻铸铁中石墨的形态为，球墨铸铁中石墨的形态为。4、 珠光体是由 和 构成的机械混合物。5淬火后的铝合金，强度硬度随时间延长而增加的现象称。6. 0Cr18Ni9钢中Cr主要作用是，40Cr钢中Cr的主要作用 。铝合金中最主要的强化方法。7根据石墨化进行的程度，将得到不同的基体组织，如果第一阶段和第二阶段石墨能充 分的进行，可得到，如果第一

4、阶段完全石墨化，第二阶段石墨化没有进行，则得到，如果第一阶段完全石墨化，第二阶段石墨化部分进行，则得 到。8 Al-Cu-Mg系合金是使用最早，用途很广，具有代表性的一种铝合金，由于该合金强度 和硬度高，故称为，又称。得分|评阅人三、简答题：（共20分）1、金属的固态相变有哪些主要特征？那些因素构成了相变的阻力？（ 5分）答：金属的固态相变的主要特征：（2分）（1）相变阻力大；（2）新相晶核与母相之间存在一定的晶体学位向关系（3）母相晶体缺陷队相变起促进作用（4）易于出现过度相构成相变阻力的因素主要有：（1）新旧相表面能的增加。（1分）（2）应变能的出现。是由新相和旧相体积不同产生的体积变化或者新旧两相相界面不匹配而引起的弹性畸变形成的。（1分）（3）原子扩散困难。（1分）2比较正火和调质这两种热处理工艺。（4分）正火：工艺简单、主要得到S、综合力学性能稍差;调质：工艺复杂、主要得到S回综合力学性能好。3 .简要说明为什么制造汽车覆盖件多用低碳钢；制造重要机器零件多用中碳 钢；制造工具钢多用高碳钢；而高于1.3%C的碳钢工业上很少应用? （4分） 汽车覆盖件多采用冲压成型，需要材料有较

5、好的塑性，低碳钢的室温组织中含有较多铁 素体，塑性较好。机床主轴、齿轮等重要机器零件多用于承受较大载荷的情况下，中碳钢中铁素体和珠光 体含量相当，具有优良的综合力学性能，能够适合承受较大复杂载荷。刀具等工具钢需要有较高的硬度和耐磨性，高碳钢中含有较多的渗碳体，故硬度耐磨性 较好。而含碳量大于1.3%的高碳钢中网状渗碳体含量较多，表现出硬而脆的特点，因此工程上 很少使用。4. 简述16Mn钢的性能特点及其应用实例一项。（3分）高强度、足够的塑性和韧性、良好的焊接性，桥梁材料5、合金元素提高回火稳定性的原因是什么？常用以提高回火稳定性的元素有 哪些？（4分）答：合金元素提高回火稳定性的主要原因：（2分）提高马氏体的分解温度。合金元素影响碳原子的扩散而阻碍碳从马氏体中的 析出。（1）使残余奥氏体的分解温度向高温方向推移。（2）推迟e碳化物转变为渗碳体，抑制碳化物的聚集。（3）提高铁素体的回复和再结品温度，延缓铁素体的回复和再结品过程。常用以提高回火稳定性的元素有V、Mo、W、Si、Al、Nb、Cr、Ni、Co。（答出6个即可得2分，少于6个每个扣1分）得分评阅人三、论述题（每题10分、共20

6、分）1、试述固溶强化、冷变形强化和相变强化的强化原理，并说明三者的区别。（10 分）固溶强化：溶质原子溶入溶剂后会引起晶格的畸变，使溶剂金属强度。硬度 提高的现象。冷变形强化：金属进行塑性变形时，由于晶粒内和晶界上位错数量的增加造 成金属的强度和硬度升高，而其塑性和韧性下降的现象。相变强化：合金化的金属材料，通过热处理等手段发生固态相变，获得需要 的组织结构，使金属材料得到强化，称为相变强化.2比较热作模具钢和合金调质钢的合金化及热处理工艺特点，并分析合金元 素作用的异同。（10分）合金化：热作模具钢和合金调质钢均采用中碳钢，在保证强度的基础上提高塑性、韧 性，获得良好的综合力学性能。（1分）均加入合金元素Cr、Ni、Si、Mn提高钢的淬透性（1分），均加入合金元素防 止回火脆性（1分）。合金元素作用的异同：在提高淬透性，满足强韧性上，合金元素作用类似。（2分）但热作模具钢与 合金调质钢不同，热作模具钢为保证高温硬度、强度和回火稳定性必须含有 Cr、W、Mo、V等元素，且有些牌号含量较高，而合金调质钢只需加入少量 Cr、W、Mo以细化品粒。（3分）这说明合金调质钢合金元素含量较低。（1

7、 分）热处理工艺：热作模具钢和合金调质钢均包括加工前的退火和加工后的淬火、回火，但工 艺有所不同。预备热处理：合金调质钢：对合金元素含量较低的钢主要采用正火或退火，对合金元素较 高的钢采用正火加高温回火。（2分）热作模具钢：退火。（1分）最终热处理：合金调质钢：淬火（油淬）加高温回火，主要是获得良好的综合力学性能。（1 分）热作模具钢：淬火可采用空冷、油冷或等温淬火。尺寸较大的为防止变形或 开裂，先空气预冷，然后油冷；回火根据所需硬度和强韧性不同采用中温或 高温回火。（2分）得分评阅人四、综合分析题（共15分）1.将05mm的T8钢试样加热奥氏体化后，采用什么工艺可得到下列组织， 请写出工艺名称并在C曲线上（图1）画出工艺曲线示意图。屈氏体+马氏体、E.马氏体+少A珠光体、B.索氏体、C下贝氏体、D.量残余奥氏体。（5分）A. 采用工艺为：B. 采用工艺为：C. 采用工艺为：.D. 采用工艺为：E. 采用工艺为：.A正火，B正火，C等温淬火，D淬火，E淬火2、为什么正火状态的40CrNiMo难于进行切削加工？请考虑最经济的改善切 削加工性能的方法。（4分） 40CrNiMo的合金元素含

8、量较高，淬透性高，正火处理后可得到马氏体组织， 所以难于切削加工。（2分）可在A%温度以下进行高温回火，使其组织转变为粒状珠光体，图3 降低硬度，便于切削加工。（2分）3、家用液化石油气罐，如图所示，设汁压力为1.5Mpa，装存25kg液化石油 气，大批量生产。试选择罐体、阀座、护板和底座的材料。（6分）罐体材料为16Mn,阀座材料为20钢，护板和底座材料为Q2351、共析钢加热为奥氏体后，冷却时所形成的组织主要决定于：DA. 奥氏体加热时的温度B. 奥氏体在加热时的均匀化程度；C. 奥氏体冷却时的转变温度D. 奥氏体的冷却速度2、以下对热处理的论述不正确的是：DA、在固态下发生的过程B、热处理过程中一定会发生固体相变C、恰当的热处理工艺可以消除热加工缺陷D、有色金属及合金不能进行热处理3、与液态结晶相比，固体相变的不同点是：DA、相变阻力大B、母相晶体缺陷对相变起促进作用C、易于出现过度相D、以上都是4、珠光体形成时的领先相是：CA、铁素体相B、渗碳体相C、铁素体和渗碳体均可成为领先相D、以上都不对5、随着碳含量的增加，马氏体转变的Ms点降低，这同时也说明：DA、冷却至同一温度，马氏体转变量下降，残余奥氏体量增多B、奥氏体向马氏体转变的所需的驱动力增加C、奥氏体向马氏体转变的体积膨胀增加

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