金属材料热处理习题 习题精选

A.-8.8℃ B.100.4℃ C.264.2℃ D.373.4℃ 5.变形金属再结晶后 _______ 。

A.形成等轴晶,强度增大 B.形成柱状晶,塑性下降 C.形成柱状晶,强度升高 D.形成等轴晶,塑性升高 四、是非题

1.将金属加热到再结晶温度以上,将发生再结晶。( )

2.因为体心立方晶格和面心立方晶格具有相同数量的滑移系,所以两种晶体的塑性变形能力完全相同。( ) 3.孪生变形所需要的切应力要比滑移变形时所需的小得多。( ) 4.金属铸件可以通过再结晶退火来细化晶粒。( ) 5.金属热加工时,也可能产生加工硬化现象。( ) 五、简答题

1.金属塑性变形后组织和性能有什么变化? 2.简要说明滑移的机理和特点。

3.细化金属晶粒的方法有哪些?为什么细晶粒金属的强度、硬度高,塑性、韧性好? 4.用低碳钢板冷冲压成形的零件,冲压后发现各部位的硬度不同,为什么? 5. 何谓临界变形度 ? 为什么实际生产中要避免在这一范围内进行变形加工?

6.单晶体有各向异性,而多晶体则无各向异性,钢材经冷轧后又呈现各向异性,试解释原因。

7. 制造齿轮时,有时采用喷丸处理(将金属丸喷射到零件表面上),使齿面得以强化,试分析强化原因。

第4章 习题精选

一、名词解释

过冷奥氏体、本质晶粒度、马氏体、索氏体、贝氏体、球化退火、正火、淬火、等温淬火、淬透性、淬硬性、回火、回火脆性、调质处理、表面淬火、化学热处理 二、填空题

1.共析钢加热时,其奥氏体化过程由 ________ 、________ 、 ________、________ 等四个步骤组成。 2.在过冷奥氏等温转变产物中,索氏体与屈氏体的主要相同点是 ,不同点是 。 3马氏体的显微组织形态主要有 和 两种。其中 的韧性较好。

4.钢的热处理工艺是由 ________、________、________ 3个阶段组成。热处理的特点是只改变工件的 ________,而不改变其 ________。 5.当钢完全奥氏体化后冷却转变为马氏体时,奥氏体中的含碳量越高,则Ms点越 ________ ,转变后的残余奥氏体量越 ________。 6.共析钢过冷奥氏体等温转变产物有 ,连续冷却转变产物有 。

7.在碳钢中,共析钢的临界冷却速度比亚共析钢和过共析钢的临界冷却速度都 ________。 8.淬火钢进行回火的目的是________,回火温度越高,钢的强度与硬度越________。

9.低碳钢的预先热处理一般采用________;中碳钢预先热处理可采用________;过共析钢预先热处理采用________,若钢中存在网状碳化物,则先应进行________。

10.亚共析钢的淬火温度为 ________,过共析钢的淬火温度为 ________。

11.索氏体和回火索氏体在形态上的区别为:________________;在性能上的区别为: ________________。 12.马氏体和回火马氏体在性能上的区别为: ________________。 13.马氏体的硬度取决于 _______ 。

14.一些含有合金元素 的合金钢,易产生第二类回火脆性,防止方法是 。 三、选择题

1. 钢的淬透性主要取决于 _______ 。

A.碳含量 B.冷却介质 C.钢的临界冷却速度

2.除Co外,所有溶入奥氏体的合金元素都使C曲线右移,使钢的淬透性( )。 A.降低 B.提高 C.不变 D.出现极大值 3.完全退火主要适用于( )。

A.亚共析钢 B.共析钢 C.过共析钢 D.白口铸铁 4.过共析钢正火的目的是( )。

A.调整硬度,便于切削加工 B.细化晶粒,为最终热处理作组织准备 C.消除网状二次渗碳体 D.消除残余内应力,防止发生变形和开裂

5.现需制造一汽车传动齿轮,要求表面具有高的硬度、耐磨性和高的接触疲劳极限,心部具有良好的韧性时,应采用( )。 A.T10钢经淬火低温回火 B.45钢经调质处理 C.20CrMnTi钢经渗碳、淬火加低温回火 D.20钢表面淬火 6.奥氏体向珠光体的转变是( )。

A.扩散型转变 B.非扩散型转变 C.半扩散型转变 7. 球状珠光体中( )。

A.铁素体呈球状 B.碳化物呈球状 C.珠光体呈球状 D.奥氏体呈球状

8. 淬硬性好的钢 _______ 。

A.具有高的合金元素含量 B.具有高的碳含量 C.具有低的碳含量 9.钢的渗碳温度范围是( )。

A.600~650℃ B.800~850℃ C.900~950℃ D.1000~1050℃ 10. 钢的回火处理是在 _______ 。

A .退火后进行 B.正火后进行 C.淬火后进行 11.T12钢正常淬火组织是( )。

A.马氏体+残余奥氏体 B.马氏体+颗粒状碳化物

C.马氏体+铁素体 D.马氏体+残余奥氏体+颗粒状碳化物 12.制造手锯条应采用( )。

A.45钢 调质 B.65Mn 淬火+中温回火 C.T12钢 淬火+低温回火 D.9SiCr淬火+低温回火 13.亚共析钢正火的目的是( )。

A.调整硬度,便于切削加工 B.细化晶粒,为最终热处理作组织准备 C.消除网状二次渗碳体 D.消除残余内应力,防止发生变形和开裂 四、是非题

1.本质细晶粒钢热处理后的晶粒组织比本质粗晶粒钢的晶粒组织细。( )。

2.钢经淬火后高温回火,若发现硬度偏低,可重新进行低温回火来提高硬度。( )。 3.处于临界点A1温度以下的奥氏体称为过冷奥氏体。( )。

4.表面淬火既能改变钢的表面组织,也能改善心部的组织和性能。( )。 5马氏体是硬而脆的相。( )。 五、综合题

1. 将φ 5mm 的 T8 钢加热至 760 ℃并保温足够时间, 问采用什么样的冷却工艺可得到如下的组织:珠光体、索氏体、屈氏体、上贝氏体、下贝氏体、屈氏体 + 马氏体、马氏体 + 少量残余奥氏体; 在 C 曲线上画出工艺曲线示意图。

2. 有一个45钢制造的变速箱齿轮,其加工工序为:下料→锻造→正火→粗机加工(车)→调质→精机加工(车、插)→高频表面淬火→低温回火→磨加工。说明各热处理工序的目的及使用状态下的组织。

3. 说明 45 钢试样 ( φ l0mm) 经下列温度加热,保温并在水中冷却得到的室温组织:700 ℃, 760 ℃, 840 ℃, 1100 ℃。

4. 两含碳量为1.2%、直径为10mm的碳钢薄试样,分别加热到780℃和900℃,并保温足够时间,在快速(大于临界冷却速度)冷却至室温,试分析:

(1)哪个温度加热淬火后马氏体组织粗大? (2)哪个温度加热淬火后马氏体碳含量高? (3)哪个温度加热淬火后残余奥氏体量多? (4)哪个温度加热淬火后未溶碳化物多? (5)你认为哪个温度加热淬火合适?为什么?

5. 确定下列钢件的退火方法,并指出退火目的及退火后的组织: (1)经冷轧后的 15 钢钢板,要求降低硬度。 (2) ZG270 - 500 的铸造齿轮。 (3)锻造过热的 60 钢锻坯。 (4)改善 T12 钢的切削加工性能。

6. 试分析高频表面淬火、渗碳、渗氮等热处理工艺在选用材料(钢种)、性能、应用范围及生产费用等方面的差别。 7. 两根 45 钢制造的轴,直径分别为 10mm 和 100mm ,在水中淬火后其横截面上的组织和硬度是如何分布的?

8. 现有丝锥一批,原定由T12钢(含碳1.2%)制成,要求硬度为60-64HRC,但生产时材料中混入了45钢,而热处理时仍按T12钢进行淬火处理,问热处理后能否达到要求?为什么?若按45钢进行淬火处理,则热处理后能否达到要求?为什么? 9. 为什么钢经淬火后一定要进行回火?简要说明回火过程中组织和性能的变化。 10. 指出下列工件的淬火及回火温度,并说出回火后获得的组织。 (1) 45 钢小轴(要求综合力学性能好)。 (2) 60 钢弹簧。 (3) T12 钢挫刀。

11. 说明直径为 10mm 的 45 钢试样经下列温度加热: 700℃、760℃、840℃、1100℃,保温后在水中冷却得到的室温组织。

12.甲、乙两厂生产同一种零件,均选用 45 钢,硬度要求 220 ~ 250HBS 。甲厂采用正火,乙厂采用调质处理。均能达到硬度要求,试分析甲、乙两厂产品的组织和性能差别。 13. 什么是钢的回火脆性?如何避免?

14. 现有低碳钢齿轮和中碳钢齿轮各一只,为了使齿表面具有高的硬度和耐磨性,问各应怎样热处理?并比较热处理后它们组织与性能上的差别。

15.试说明表面淬火、渗碳、渗氮处理工艺在选用钢种、性能、应用范围等方面的差别。

第5章 习题精选

一、名词解释

碳化物形成元素 二次硬化、热硬性、莱氏体钢、晶间腐蚀、石墨化、变质处理、球化处理 二、填空题

1. 按钢中合金元素含量,可将合金钢分为________、________和________几类。

2. 在碳素钢中,低碳钢、中碳钢和高碳钢的含碳量分别为 ________、________ 和 ________。 3. 钢的质量是按 ________ 和 ________ 含量的高低进行分类的。

4 扩大奥氏体区的元素有(举出4个):________、________、________、________;缩小奥氏体区的元素有(举出4个):________、________、________、________;碳化物形成元素有(举出4个):________、________、________、________。

6. 几乎所有的合金元素(除Co、Al外),都使Ms、Mf点 ________,因此在相同含碳量条件下,合金钢淬火后 ________ 比碳钢的多,使钢的硬度 ________。

7.钢中的S使钢产生_______脆性,P使钢产生_______脆性,故对S、P含量应严格限制。 8.从合金化的角度出发,提高钢耐蚀性的主要途径有:① ________;② ________;③ ________。

9.除 ________ 之外,凡溶入奥氏体的合金元素都使C曲线向 ________ 移动,使钢的临界冷却速度 ________,其淬透性 ________。 10.不锈钢1Cr18Ni9Ti钢中Ti的作用是 ________,而20CrMnTi钢中Ti的作用是 ________。 11.20是________钢,可制造________。 12.40Cr是________钢,可制造________。 13.T12是________钢,可制造________。 14.60Si2Mn是________钢,可制造________。 15.GCr15是________钢,可制造________。

16.白口铸铁中碳主要以 ________ 的形式存在,灰口铸铁中碳主要以 ________ 的形式存在。

17.灰铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁及蠕墨铸铁中石墨的形态分别为 ________ 状、________状、________ 状和 ________ 状。 18. 灰口铸铁的基体有 ________、________、________ 3种。

19.QT500-7牌号中,QT表示 ________ ,数字500表示 ________ ,数字7表示 ________。 20.HT250是 ________ 铸铁,数字250表示 ________ 。

21.促进石墨化的元素有 ________、________等,阻碍石墨化的元素有 ________、________等。 22.影响石墨化的主要因素是________和________。

23.球墨铸铁的强度、塑性和韧性均较普通灰口铸铁高,这是因为________。 三、选择题 1. 现有下列钢号:

⑴Q235; ⑵W18Cr4V; ⑶5CrNiMo; ⑷60Si2Mn; ⑸ZGMn13; ⑹16Mn; ⑺1Cr18Ni9Ti; ⑻20CrMnTi; ⑼9SiCr; ⑽12Cr1MoV; ⑾T12; ⑿40Cr; ⒀GCr15; ⒁Cr12MoV (1)制造机床齿轮应选用 ________________; (2)制造汽车板簧应选用 ________________; (3)制造滚动轴承应选用 ________________; (4)建造桥梁应选用 ________________;

(5)制造大尺寸冷作模具应选用 ________________; (6)制造耐酸容器应选用 ________________; (7)制造锉刀应选用 ________________;

2. 下列钢中,以球化退火作为预备热处理的是( )。

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