一、名词解释

1、热处理；2、退火；3、过热；4、奥氏体；5、淬透性；6、时效强化；7、正火；

8、热硬性；9、共析反应；10、再结晶退火。

二、填空题

1、60Si2Mn钢中含碳量为______ ____，含硅量约为___ _______。

2、普通黄铜是由______ ____和______ ____两种金属元素组成的合金。

3、按照钢的本质晶粒度的大小，可以将钢分为______ ____和______ ____，前者的晶粒长大倾向大，后者的晶粒长大倾向小。

4、根据马氏体中主要亚结构的类型不同可以将马氏体分为______ ____和______ ____。

5、合金钢按用途可分为合金结构钢、______ ____和______ ____三类。

6、调制处理后，钢的组织为______ ____。

7、在铁碳合金中，碳可能以______ ____和______ ____两种形式存在。

8、根据碳在铸铁中存在的形式不同，铸铁可分为______ ____、______ ____和麻口铸铁三类。

9、预备热处理包括______ ____和______ ____。

10、影响石墨化的主要因素有______ ____ 和______ ____。

三、选择题

题号	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
答案

1、在高速工具钢W18Cr4V中，合金元素V的加入主要起   作用。

A、提高耐热性    B、提高淬透性    C、提高耐磨性    D、提高回火稳定性

2、洛氏硬度C标尺所用的压头是（ ）。

A、淬硬钢球       B、金刚石圆锥体       C、硬制合金球

3、合金工具钢5CrMnMo和合金结构钢40Cr中的平均碳质量分数分别是( )。

A、0.05%和0.04%    B、0.50%和0.40%    C、0.05%和0.40%    D、0.5%和4.0%

4、以下( )的断口呈灰黑色。

A、马口铁      B、白口铸铁   C、麻口铸铁      D、灰铸铁

5、GCrl5SiMn钢的含铬量是（ ）。

A、15％         B、1.5％        C、0.15％          D、0.015%

6、用于制造柴油机曲轴，减速箱齿轮及轧钢机轧辊的铸铁为（    ） 。

A、可锻铸铁 B、球墨铸铁     C、灰口铸铁      D、白口铸铁

7、晶胞是一个立方体，原子位于立方体的中心是（ ）。

A、面心立方晶格   B、密排六方晶格    C、体心立方晶格  D、以上皆不是

8、HT150中碳主要以（ ）形式存在。

A、渗碳体    B、游离态石墨    C、石墨和渗碳体两种形式同时存在

9、碳在奥氏体中的最大固溶度为（ ）。

A、0.0218%    B、0.77%    C、2.11%    D、6.69%

10、不锈钢中加入的主要合金元素是（ ），它的加入可以有效提高钢基体电极电位。

A、Ni    B、Mo    C、Cu    D、Cr

四、问答题

1、何谓奥氏体的本质晶粒度、起始晶粒度和实际晶粒度？说明晶粒度大小对钢的性能的影响。

2、以共析钢为例，简单叙述钢在加热时奥氏体形成过程的四个阶段。

3、珠光体包括哪几种？它们的组织和机械性能有什么区别？ 

4、写出碳钢在退火、正火和调质态时的基本相，以及合金元素的加入对这些基本相的影响。

5、铸铁按照断口形貌如何分类？按照石墨形态如何分类？

6、要制造齿轮、连杆、弹簧、滚动轴承、弹簧、车刀、锉刀等零件，试从下列牌号中分别选出合适的材料：T10钢，65Mn， W6Mo5Cr4V2，GCr15Mo，40Cr，20CrMnTi。

7、某连杆螺栓的生产工艺：①下料→②锻造→③退火→④粗加工→⑤调质→⑥时效处理→⑦精加工→⑧装配。请说明工序②、③、⑤、⑥的意义和目的。

答案 

一、名词解释

1、热处理：是指将钢在固态下加热、保温和冷却，以改变钢的组织结构，从而获得所需性能的一种工艺。

2、退火：将钢件加热到适当温度（A_c1、 A_c3以上或以下），保持一定时间，然后缓慢冷却以获得近于平衡状态组织的热处理工艺称为退火。

3、过热：由于加热工艺不当（加热温度过高、保温时间过长等）而引起实际奥氏体晶粒粗大，在随后的淬火或正火得到十分粗大的组织，从而使钢的机械性能严重恶化，此现象称为过热。

4、奥氏体：C及合金元素固溶于面心立方结构的γ-Fe中形成的固溶体。

5、淬透性：表示钢在淬火时获得马氏体的能力，反映了钢的过冷奥氏体的稳定性。

6、时效强化：将经过固溶处理后的钢件放置于室温下或者加热至低温下保温足够长时间，释放内应力，以达到使其强度、硬度以及物理化学性能发生显著变化的目的的工艺过程，可分为自然失效和人工时效。

7、正火：将钢件加热到A_c3（或A_ccm）以上30-50℃，保温适当时间后，在静止空气中冷却，得到珠光体类组织的热处理。

8、热硬性：是指钢在高温下保持高硬度的能力。

9、共析反应：自某一均匀固相中同时析出两种化学成分和晶格结构完全不同的新固相的转变过程。

10、再结晶退火：是指把冷变形后的金属加热到再结晶温度以上保持适当的时间，使变形晶粒重新转变为均匀等轴晶粒而消除加工硬化的热处理工艺。

二、填空题
1、60Si2Mn钢中含碳量为______0.6%    ____，含硅量约为___1.5%～2.5% _______。

2、普通黄铜是由      铜    和__锌____两种金属元素组成的合金。

3、按照钢的本质晶粒度的大小，可以将钢分为 本质粗晶粒钢 和 本质细晶粒钢 ，前者的晶粒长大倾向大，后者的晶粒长大倾向小。

4、根据马氏体中主要亚结构的类型不同可以将马氏体分为 位错马氏体 和 孪晶马氏体 。

5、合金钢按用途可分为合金结构钢、 合金工具钢____和 特殊性能钢三大类。

6、调制处理后，钢的组织为___回火索氏体____。

7、在铁碳合金中，碳可能以__渗碳体___和__石墨___两种形式存在。

8、根据碳在铸铁中存在的形式不同，铸铁可分为 白口铸铁 、 灰口铸铁 和麻口铸铁三类。

9、预备热处理包括  正火     和       退火       。

10、影响石墨化的主要因素有__加热温度_ 和 ____保温时间___。

三、选择题

题号	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
答案	C	B	B	C	B	B	C	B	C	D

1、在高速工具钢W18Cr4V中，合金元素V的加入主要起到（ ）作用。

A、提高耐热性    B、提高淬透性    C、提高耐磨性    D、提高回火稳定性

2、洛氏硬度C标尺所用的压头是（ ）。

A、淬硬钢球       B、金刚石圆锥体       C、硬制合金球

3、合金工具钢5CrMnMo和合金结构钢40Cr中的平均碳质量分数分别是（ ）。

A、0.05%和0.04%    B.0.50%和0.40%    C、0.05%和0.40%    D、0.5%和4.0%

4、以下（ ）的断口呈灰黑色。

A、马口铁      B、白口铸铁   C、麻口铸铁      D、灰铸铁

5、GCrl5SiMn钢的含铬量是（ ）。

A、15％  B、1.5％  C、0.15％  D、0.015%

6、用于制造柴油机曲轴，减速箱齿轮及轧钢机轧辊的铸铁为（ ）。

A、可锻铸铁 B、球墨铸铁 C、灰口铸铁 D、白口铸铁

7、晶胞是一个立方体，原子位于立方体的中心是（ ）。

A、面心立方晶格   B、密排六方晶格    C、体心立方晶格    D、以上皆不是

8、HT150中碳主要以（ ）形式存在。

A、渗碳体    B、游离态石墨    C、石墨和渗碳体两种形式同时存在

9、碳在奥氏体中的最大固溶度为（ ）。

A、0.0218%    B、0.77%    C、2.11%    D、6、69%

10、 不锈钢中加入的主要合金元素是（ ），它的加入可以有效提高钢基体电极电位。

A、 Ni    B、Mo    C、Cu    D、Cr

四、问答题

1、何谓奥氏体的本质晶粒度、起始晶粒度和实际晶粒度？说明晶粒度大小对钢的性能的影响。

答：①实际晶粒度：经热处理后获得的实际奥氏体晶粒大小。

②起始晶粒度：奥氏体形成刚结束，其晶粒边界刚刚相互接触时的晶粒大小。

③本质晶粒度：经930℃±10℃，保温3～8 h后测得奥氏体晶粒大小。

晶粒越细小，钢的力学性能越好。

2、以共析钢为例，简单叙述钢在加热时奥氏体形成过程的四个阶段。

答：（1）奥氏体晶核的形成：奥氏体晶核首先在铁素体与渗碳体相界形成，因为相界处的成分和结构有利于形核。

      （2）奥氏体形核长大，奥氏体晶核形成后，便通过碳原子的扩散向铁素体和渗碳体方向长大。

      （3）残余渗碳体溶解，铁素体在成分和结构上比渗碳体更接近奥氏体，因而先于渗碳体消失，而残余渗碳体随保温时间延长不断溶解，直至消失。

      （4）奥氏体成分均匀化，渗碳体溶解后，其所在部位碳含量仍比其他部位含碳量高，需通过较长时间的保温使奥氏体成分逐渐趋于均匀。

3、珠光体包括哪几种？它们的组织和机械性能有什么区别？ 

答：珠光体包括索氏体、屈氏体和珠光体。珠光体、索氏体、屈氏体的条纹间距越来越细，硬度和强度逐渐提高。

4、写出碳钢在退火、正火和调质态时的基本相，及合金元素的加入对这些基本相的影响。

答：碳钢在退火、正火和调质态时的基本相：铁素体和渗碳体。

合金元素的加入对这些基本相的影响如下。

    （1）形成合金铁素体。几乎所有的合金元素都或多或少溶入铁素体中，形成合金铁素体。

    （2）形成合金碳化物。在钢中能形成碳化物的元素有铁、锰、铬、钼、钨、钒、铌、锆、钛等（与碳的亲和力由弱到强排列）。碳化物的主要形式：① 合金渗碳体：是合金元素溶入渗碳体（置换铁原子）所形成的化合物；② 特殊碳化物：是与渗碳体晶格完全不同的合金碳化物，是中强或强碳化物形成元素所构成的碳化物。

    （3）形成非金属夹杂物。大多数元素与钢中的氧、氮、硫可形成简单的或复杂的非金属夹杂物，如Al₂O₃等。

5、铸铁按照断口形貌如何分类？按照石墨形态如何分类？

答：铸铁按照断口形貌分：断口黑色为灰口铸铁，断口白色为白口铸铁，断口灰黑色为麻口铸铁。铸铁按照石墨形态分：石墨片状为灰口铸铁，石墨絮状为可锻铸铁，石墨球状为球墨铸铁，石墨蠕虫状为蠕墨铸铁。

6、要制造齿轮、连杆、弹簧、滚动轴承、弹簧、车刀、锉刀等零件，试从下列牌号中分别选出合适的材料：T10钢，65Mn， W6Mo5Cr4V2，GCr15Mo，40Cr，20CrMnTi。

答：齿轮：20CrMnTi，连杆：40Cr，弹簧：65Mn，滚动轴承：GCr15Mo，车刀：W6Mo5Cr4V2，锉刀：T10。

7、①下料→②锻造→③退火→④粗加工→⑤调质→⑥时效处理→⑦精加工→⑧装配。这是某连杆螺栓的生产工艺，请说明工序②、③、⑤、⑥的意义和目的。

 答：②锻造：能够消除金属在冶炼过程中产生的铸态疏松等缺陷，优化微观组织结构，同时由于保存了完整的金属流线而提高了机械性能。

③退火：改善铸造组织，细化晶粒，有利于切削加工，并为随后的调质处理做准备。

⑤调质：根据材料的使用性能需要选用合适的热处理工艺，通常选用淬火+高温回火。经过调质得到的组织为回火索氏体。

⑥时效处理：指合金工件经固溶处理，冷塑性变形或铸造，锻造后，在较高的温度放置或室温保持其性能，形状、尺寸随时间变化的热处理工艺。能够消除工件的内应力，稳定组织和尺寸，改善机械性能。