金属材料与热处理题库

一、填空（每空 0.5 分，共23 分）

1、200HBW10/3000表示以 毫米 压头，加载 牛顿的试验力，保持 秒测得的

硬度值，其值为 。

1、洛氏硬度C标尺所用压头为 ，所加总试验力为 牛顿，主要用于测 的硬度。

2、金属常见的晶格类型有 、 、 。α-Fe是 晶格，γ-Fe是

晶格。

2、 与 之差称为过冷度，过冷度与 有关， 越大，过冷度也越大，实际结晶温度越 。

3、钢中常存元素有 、 、 、 ，其中 、 是有益元素， 、 是有害

元素。

3、表示材料在冲击载荷作用下的力学性能指标有 和 ，它除了可以检验材料的冶炼和热加工质量外，还可以测材料的 温度。

3、拉伸试验可以测材料的 和 指标，标准试样分为 种，它们的长度分别是 和 。

1

4、疲劳强度是表示材料在 载荷作用下的力学性能指标，用 表示，对钢铁材料，它是试验循环数达 时的应力值。

4、填出下列力学性能指标的符号：

上屈服强度 ，下屈服强度 ，非比例延伸强度 ，抗拉强度 ，洛氏硬度C标尺 ，伸长率 ，断面收缩率 ，冲击韧度 ，疲劳强度 ，断裂韧度 。

5、在金属结晶时，形核方式有 和 两种，长大方式有 和 两种。

5、单晶体的塑性变形方式有 和 两种，塑性较好的金属在 应力的作用下，主要以 方式进行变形。

5、铁碳合金的基本组织有五种，它们分别是 ， ， ， ， 。

６、调质是 和 的热处理。

6、强化金属的基本方法有 、 、 三种。

6、形变热处理是将 与 相结合的方法。

７、根据工艺不同，钢的热处理方法有 、 、 、 、 。

９、镇静钢的主要缺陷有 、 、 、 、 等。

2

10、大多数合金元素（除Co外），在钢中均能 过冷奥氏体的稳定性，使C曲线的位置 ，提

高了钢的 。

11、按化学成分，碳素钢分为 、 、 ，它们的含碳量范围分别为 、 、

。

12、合金钢按用途主要分为 、 、 三大类。

13、金属材料抵抗 冲击载荷而 的能力称为冲击韧性。

14、变质处理是在浇注前向金属液体中加入促进 或抑制 的物质。

15、冷塑性变形后的金属在加热过程中，结构和 将发生变化，其变化过程分为 、 、 三个阶段。

10、在机械零件中，要求表面具有 和 性，而心部要求足够 和 时，应进行表面热处理。

16、经冷变形后的金属再结晶后可获得 晶粒，使 消除。

17、生产中以 划分塑性变形的冷加工和 。

3

18、亚共析钢随含碳量升高，其力学性能变化规律是： 、 升高，而 、 降低。

19、常用退火方法有 、 、 、 、 等。

20、08钢含碳量 ，Si和Mn 含量 ， 良好，常轧成薄钢板或带钢供应。

21、合金钢是在 的基础上，加入 而获得的钢。

22、合金调质钢的含碳量属于 范围，可保证钢有良好的 力学性能，其代表钢号是 ，其热处理为 。

23、合金工具钢与碳素工具钢相比，具有 好， 变形小， 高等优点。

24、合金工具钢分为：合金 钢，合金 钢，合金 钢。

二、判断题（每题1分，共10分）

（ ）1、高碳钢的质量优于中碳钢，中碳钢的质量优于低碳钢。

（ ）2、过冷是结晶的必要条件。

（ ）3、冷热加工的温度界限是600℃。

（ ）4、碳素工具钢的含碳量一般都大于0.7%。

4

（ ）5、钢的晶粒因过热而粗化时，就有变脆的倾向。

（ ）6、钢中的硅含量增加可提高钢的强度，但塑性有所下降。

（ ）7、淬火后的钢，回火温度越高，其强度、硬度也越高。

（ ）8、除铁碳外，还含有其它元素的钢就是合金钢。

（ ）9、GCr15是滚动轴承钢，它不可用作量具、刃具。

（ ）10、大部分合金钢的淬透性都比碳钢的好。（ ）。

（ ）3、硫磷能提高钢的切削加工性能，是钢中的有益元素。

（ ）6、各种碳素工具钢的韧性和耐磨性几乎相同。

（ ）8、钢热处理加热的目的是为了获得均匀细小的奥氏体组织。（ ）9、表面淬火后的齿轮应接着进行高温回火。

（ ）10、合金元素的作用，大都要经过热处理才能发挥。

（ ）合金碳化物能使钢的强度、硬度和耐磨性提高。

（ ）所有热处理工艺都包括加热、保温和冷却。

5

（ ）正火可用于消除过共析钢中的网状渗碳体。

（ ）钢和铸铁都是铁、碳及硅、锰、硫、磷等组成的多元合金。

（ ）硬度试验可不破坏试样，且与强度有一定的关系，在生产中常使用。

体心立方晶格最密排面是｛111｝，面心立方晶格最密排面是｛110｝。

体心立方晶格最密排晶向是〈111〉，面心立方晶格最密排晶向是〈110〉。

由α-Fe转变为γ-Fe时，铁的体积将膨胀。

断裂韧度是用来反映抵抗脆性断裂能力的性能指标。

所有金属材料在拉伸试验时都会出现显著的屈服现象。

材料的下屈服强度越低，则允许的工作应力越高。

布氏硬度试验时，当试验条件相同时，其压痕直径越小，则材料的硬度越低。

所有金属材料的晶格类型都相同。

金属材料的力学性能，决定其内部组织结构。

金属结晶时，过冷度越大，结晶后晶粒越粗。

6

一般来说，晶体内滑移面和滑移方向越多，则金属的塑性越好。

实际上滑移是借助于位错的移动来实现的，故晶界处滑移阻里最小。

恢复时，金属的显微组织没有变化。

金属铸件可以用再结晶退火来细化晶粒。

为保持冷变形金属的强度和硬度，应采用再结晶退火。

热变形加工过程，实际是加工硬化和再结晶这两个重叠的过程。 三、识别下列牌号（每题4分，共20分）（10分）

Q235 T10 GCr15SiMn 60Si2Mn W18Cr4V 20CrMnTi 45 40Cr 9SiCr 1Cr13

五、解释下列现象（每题4分，共20分）

1、 50Mn比50钢的强度高。

2、 低碳钢板冲零件前硬度为100HBW，而冲压零件后硬度不均匀，有的部位为100HBW，有的部位为150HBW。

7

3、 Zn、α-Fe、Cu的塑性不同。

2、在相同的含碳量情况下，除了含Ni和Mn的合金钢外，大多数合金钢的热处理加热温度都比碳钢的高。

3、在相同的含碳量情况下，含碳化物形成元素的合金钢比碳钢具有较高的回火稳定性。

4、含碳量≥0.40%、含铬12%的钢属于过共析钢，而含碳量1.5%、含铬12%的钢属于莱氏体钢。

5、高速钢在热锻或热轧后，经空冷获得马氏体组织。

4、 含碳0.4%的钢适于锻造，而含碳4%的生铁不适于锻造，却适于铸造。

5、 将变形度为5%的低碳钢试样加热到900℃，晶粒粗大。

6、 晶界处滑移阻力最大。

7、 轧钢一般把钢加热到1100℃左右。

8、 α-Fe的滑移面为｛100｝晶面，滑移方向为〈111〉晶向；γ-Fe的滑移面为｛111｝晶面，滑移方向为〈110〉晶向。

9、 绑扎货物一般用镀锌低碳钢丝，而吊装钢丝绳用高碳钢丝。

10、 含铅10%的合金适于压力加工成型，而含铅62%的合金适于铸造成型。

8

11、 实际测得的晶体滑移所需的临界切应力比理论计算的数值小得多。

5、锯T10钢比锯20钢费力，且锯条易磨损。

5、含镍50%的铜镍合金铸件比含镍90%的铜镍合金铸件偏析严重。

12、 65Mn比60钢的强度高。

13、 钳工用錾子和锉刀分别用T8和T13制成。

三、选择题（每题4分，共20分）（11分）

1、选择制造冷冲压件的材料：（ ）

A、08F B、45 C、65Mn D、T8

2、确定碳钢淬火加热温度的主要依据是：（ ）

A、C曲线 B、铁碳相图 C、钢的Ms线

3、杂质S元素使钢产生热脆的原因是，S与钢中的（ ）形成低熔点的共晶体，包围在A晶界。

A、Fe B、P C、Ca D、Mn

4、再结晶和重结晶都有晶核的形成和晶核的长大两个过程，它们的主要区别在于是否有（ ）的改变。

9

A、温度 B、晶体结构 C、应力状态 D、体积

5、冷热加工的本质区别在于加工后是否存在（ ）

A、加工硬化 B、晶格改变 C、纤维组织 D、柯氏气团

6、为改善T10钢的切削加工性，通常采用（ ）处理。

A、完全退火 B、球化退火 C、正火 D、再结晶退火

9、δ-Fe转变为γ-Fe时，纯铁的体积会（ ）。

A、收缩 B、膨胀 C、不变

11、组成合金的最基本的的物质称为（ ）。

A、相 B、组元 C、组织 D、元素

12、金属发生结构改变的温度称为（ ）。

A、临界点 B、凝固点 C、过冷度 D、变形度

13、合金固溶强化的主要原因是（ ）。

A、 晶格类型的改变 B、晶粒细化 C、晶格畸变 D、位错运动10

16、奥氏体是碳和铁形成的（ ）。

A、间隙固溶体 B、金属化合物 C、机械混合物 D、置换固溶体

17、渗碳体是碳和铁形成的（ ）。

A、间隙固溶体 B、金属化合物 C、机械混合物 D、置换固溶体

18、珠光体是铁素体和渗碳体组成的（ ）。

A、间隙固溶体 B、金属化合物 C、机械混合物 D、置换固溶体

20、渗碳体的含碳量为（ ）%

A、0.77 B、2.11 C、6.69 D、0.0218

21、珠光体的平均含碳量为（ ）

A、0.77 B、2.11 C、6.69 D、0.0218

22、亚共析钢的含碳量范围为（ ）

A、0.77—2.11% B、<0.0218% C、>2.11% D、0.0218—0.77%

23、过共析钢的含碳量范围为（ ）

11

A、<0.0218% B、0.77—2.11% C、>2.11% D、0.0218—0.77%

24、钢的含碳量范围为（ ）

A、<0.0218% B、0.77—2.11% C、>2.11% D、0.0218—2.11%

26、金属的冷热变形加工的是以（ ）划分的。

A、室温 B、700C° C、1000C° D、再结晶温度

27、铁碳合金共晶转变的温度是（ ）°C

A、727 B、1148 C、1227 D、1394

28、铁碳合金共析转变的温度是（ ）°C

A、727 B、1148 C、1227 D、1394

29、含碳量为1.2%的铁碳合金，在室温下的组织为（ ）

A、P B、P+F C、P+Fe3C D、Ld’

30、铁碳相图上的GS线是用代号（ ）表示的。

A、A0 B、A1 C、Acm D、A3

12

32、铁碳相图适用于（ ）状态。

A、缓冷 B、空冷 C、油冷 D、水冷

33、碳钢的再结晶退火温度一般为（ ）C°。

A、300 B、1000 C、750--850 D、680--720

34、0.2%的钢的室温平衡组织为（ ）。

A、P B、Ld’ C、P+Fe3C D、P+F

35、将含碳量为0.2%的钢加热到1000°C为（ ）组织。

A、P B、Ld’ C、P+Fe3C D、A

36、过共析钢冷却到ES线以下，要从A中析出（ ）。

A、Fe3CI B、共析渗碳体 C、Fe3CIII D、共析渗碳体Fe3CII37、钢冷却到PSK线时发生共析转变，A转变为（ ）。

A、F B、Ld’ C、P+Fe3C D、P

39、08F钢中的平均含碳量为（ ）%。

13

A、0.8 B、8 C、0.08 D、0.008

40、普通、优质、特殊质量的碳素钢，主要是按（ ）进行划分的。

A、力学性能高低 B、含碳量的多少

C、S、P含量的高低 D、Mn、Si含量的高低

41、碳素结构钢一般按（ ）状态供货。

A、退火 B、淬火 C、回火 D、热轧

42、Mn、Si元素在低合金高强度钢的主要作用是（ ）。A、强化铁素体 B、提高淬透性

C、提高回火稳定性 D、细化晶粒。

43、V、Ti、Nb元素在低合金高强度钢的主要作用是（ A、强化铁素体 B、提高淬透性

C、提高回火稳定性 D、细化晶粒。

44、二级钢筋钢为（ ）。

。

14

）

A、Q235 B、16Mn C、25MnSi D、20MnSi

45、GCr15钢的平均含Cr量为（ ）%

A、0.15 B、1.5 C、15 D、0.015

46、40MnVB中B元素的主要作用是（ ）。

A、强化铁素体 B、细化晶粒。

C、提高回火稳定性 D、提高淬透性

47、20CrMnTi钢中Ti元素的主要作用是（ ）。

A、细化晶粒。 B、强化铁素体

C、提高回火稳定性 D、提高淬透性

48、合金调质钢的含碳量范围一般是（ ）%。

A、<0.25 B、0.25—0.5 C、>0.5 D、>0.77

49、钢浇注时用增加外来晶核数目的方法来细化晶粒称为（ ）。A、调质处理 B、变质处理 C、热处理 D、球化处理

15

50、氢对钢造成的低倍缺陷是（ ）。

A、缩孔 B、白点 C、偏析 D、夹杂

51、冷轧钢板在冷轧后产生加工硬化，给进一步加工带来困难，要想消除加工硬化，应选用（ ）退火。

A、去应力 B、完全 C、球化 D、再结晶

52、杂质P元素对钢性能的影响是使钢的（ ）。

A、强度降低 B、硬度降低 C、韧性降低 D、塑性升高

53、钢中的硫化物是（ ）夹杂物。

A、脆性 B、半塑性 C、硬性 D、塑性

、金属材料抵抗塑性变形或断裂的能力称为（ ）。

A、塑性 B、硬度 C、强度 D、韧性

55、Al是常用的脱氧剂，它还可与钢中的（ ）形成化合物，起细化晶粒作用。

A、O B、Fe C、N D、S

56、α-Fe具有（ ）晶体结构

16

A、体心立方 B、面心立方 C、密排六方 D、简单斜方

57、用65Mn钢做弹簧，淬火后应进行（ ）。

A、高温回火 B、中温回火 C、低温回火

58、合金渗碳钢渗碳后必须进行（ ）热处理才能使用。

Ａ、淬火+低温回火 Ｂ、淬火+中温回火 Ｃ、淬火+高温回火

59、钢在热加工后形成纤维组织，使钢的性能发生变化，即沿纤维方向具有较高的（A、抗拉强度 B、抗弯强度 B、抗剪强度 B、抗扭强度

60、轧钢时，一般要把钢加热到1200C°，是为了获得塑性良好的（ ）组织。

A、A B、F C、P D、Ld

61、过冷奥氏体是指冷却到（ ）温度以下，尚未转变的奥氏体。

A、Ms B、Mf C、A1 D、A3

62、45钢的正常组织应为（ ）。

A、 马氏体 B、马氏体+铁素体 C、铁素体 D、马氏体+渗碳体

。17

）

63、一般合金钢的淬火应选择（ ）作冷却介质。

A、 矿物油 B、水 C、盐水 D、碱水

、钢在一定条件下淬火后，获得淬硬层深度的能力称为（ ）。

A、 淬硬性 B、淬透性 C、耐磨性 D、红硬性

65、调质处理就是（ ）的热处理。

A、 淬火+低温回火 B、淬火+中温回火 C、淬火+高温回火 D、冷处理

66、调质处理后的组织是（ ）。

A、 回火马氏体 B、回火索氏体 C、回火托氏体 D、回火贝氏体

67、钢在加热时，判断过烧现象的依据是（ ）。

A、 表面氧化 B、A晶界氧化或熔化 C、A晶粒粗大 D、表面脱碳

68、形变热处理是将形变强化与（ ）相结合的热处理方法。

A、 合金化 B、细化晶粒 C、变质处理 D、相变强化

69、钢冷变形后产生加工硬化的主要原因是钢中的（ ）。

18

A、 晶粒减少 B、偏析增加 C、位错密度增加 D、杂质增加

70、钢冷变形后产生形变强化的结果是（ ）。

A、硬度下降 B、塑性升高 C、韧性升高 D、塑性下降

四、问答题（每题4分，共20分）

1、 什么是完全退火？什么是球化退火？各适合什么材料？（8分）

答：完全退火是将钢加热到AC3以上30到50度，保温后缓慢冷却的退火工艺。适用于亚共析钢。球化退火是将钢加热到AC1以上10到20度，保温到后缓冷的退火工艺。使用于共析和过共析钢。

2、 设计机械零件时多选用哪两种强度指标？为什么？

答：多选用屈服强度和抗拉强度，因为屈服强度是抵抗起始塑性变形的能力而抗拉强度是材料抵抗断裂的能力。

3、 常用硬度试验方法有哪几种？其应用范围如何？这些方法测出的硬度值能否进行比较？

答：有布氏硬度洛氏硬度维氏硬度等。布氏硬度适用于测退火钢、铸铁、有色金属及合金等的硬度。洛氏硬度A标尺适用于测极硬件级薄件的硬度。B标尺使用于测退火钢、铸铁、有色金属及合金等的硬度。C标尺适用于测淬火回火钢的硬度，不能比较。

19

4、 什么是回火？淬火钢为什么要回火？

答：回火是将淬火后的钢加热到AC1以下某温度，保温后空冷后的工艺。因为回火可以降低淬火钢的应力稳定淬火钢组织并且可以获得所需要的性能。

5、 金属经冷和热塑性变形后的组织和性能有什么变化？能否根据它们的显微组织区别这两种变形？

答：冷变形后的组织变化（1）晶粒拉长变纤维组织（2）亚晶粒细化（3）形成形变织构。热变形后的组织（1）形成热变形纤维组织（2）形成带状组织（3）消除或改善铸态组织。能。

6、 默画铁—碳相图，标出钢的各区域组织，说出GS、ES、PSK线的含义, 钢热轧需要将钢加热到什么组织状态？碳素结构钢的开轧温度和终轧温度各为多少？

7、 影响再结晶晶粒大小的主要因素有哪些？

答：（1）加热温度和保温时间：T升高，时间延长，均可使晶粒粗化。

（2）临界变形量（2%～10%变形量）：此变形量下再结晶晶粒异常粗大。

9、含碳量对钢的组织和性能有何影响？

答：随含碳量的增加钢的组织中软韧相铁素体的量减少硬脆相渗碳体的量增加其组织变化顺序为F+P→P→P+Fe3C，性能变化为含碳量增加硬度增加塑韧性减少，当含碳量小于0.9%时含碳量增加强度升高，当含碳量大于0.9%时随含碳量增加强度下降。

20

10、 在生产中常用增加钢中珠光体数量的方法来提高亚共析钢的强度，为此应采用何种热处理工艺？为什么？

答：正火 因为正火冷却速度较快，发生伪共析转变，使钢中珠光体数量增加。

11、 合金钢中经常加入的合金元素有哪些？怎样分类？

答：合金钢中经常加入的合金元素有Si、Mn、Cr、Mo、W、V、Nb、Zr、Ti、Al、Ni、B、Xt等，合金元素按其与碳的亲和力高低分为两类，非碳化物形成元素和碳化物形成元素。

12、 生产中细化晶粒的方法有哪些？各种方法的细化机理是什么？为什么要细化晶粒？

答：增加过冷度，变质处理，振动与搅拌.

增加过冷度是增大形核率与长大速度的比值来细化晶粒；变质处理是用增加外来晶核数目的方法来细化晶粒；振动与搅拌是打碎已形成的枝晶来细化晶粒。

因为细晶粒金属的强度硬度塑性韧性均比粗晶粒的高.

13、 试述冷变形加工与热变形加工的区别及其应用。

答：冷变形加工是在再结晶温度以下的加工。适用于加工截面较小、材料塑性较好、加工精度较高、表面粗糙度较低的金属制品。热形加工是在再结晶温度以上的加工。适用于加工截面尺寸较大变形量较大，材料在室温下硬脆性较大的金属制品。

21

14、 何谓缩孔？何谓偏析？钢锭中为什么会形成气孔？

答：钢液在凝固时，因热胀冷缩，在钢液中形成的孔洞为缩孔。

偏析是钢内化学成分不均匀的现象。

钢液中溶解较多的气体，这些气体主要是CO、CO2、H2、N2等。随着钢液温度的下降，溶解度变小，这些气体逐渐从钢液中逸出，当温度下降到某一值时，黏度增大，气体就不易逸出，而以气孔的形式留在钢锭中。

15、 试述回火的种类及其应用。

答：（1）低温回火，适用于要求高硬度高耐磨性的工件。（2）中温回火，适用于要求有高的弹性极限的工件。（3）高温回火，适用于要求有高的综合力学性能的工件。

16、 简述正火的主要应用。

答：（1）中碳钢结构件的预备热处理。（2）普通零件及形状复杂件的最终热处理。（3）改善低碳钢的切削加工性。（4）消除过共析钢中的网状渗碳体。

17、 何谓淬火？淬火的主要目的是什么？

答：淬火是将钢加热到AC3或AC1以上30到50度，保温后比较快速冷却得到马氏体或下贝氏体的工艺。其目的是（1）提高硬度或耐磨性（2）与不同温度的回火配合得到不同的组织与性能（3）改善钢的某些特殊性能。

22

18、 何谓合金元素？它们在钢中主要以哪种形式存在？

答：为了提高钢的某些性能在钢中特意加入的一些元素称为合金元素。（1）形成合金铁素体（2）形成合金碳化物（3）形成非金属夹杂。

19、 合金元素对调质钢力学性能有何影响？

答：（1）合金元素融入铁素体，生产固溶强化；（2）某些合金元素能细化晶粒，提高钢的塑性和韧性；（3）合金无素能减缓钢的回火过程，阻碍碳化物长大，使高温回火的碳化物仍保持较为细小的颗粒，因此，调质后的合金钢强度与韧性配合较好，具有良好的综合力学性能；（4）合金元素能提高钢的淬透性，使较大截面的零件也能淬透；（5）某些强碳化物形成元素不仅能提高钢的耐回火性，还能生产沉淀硬化作用（即在金属的过饱和固溶体终形成溶质原子偏聚区或由之脱溶出微粒弥散分布于基体中而导致硬化）；（6）Mo、W能消除或减弱钢的第二类回火脆性。

20、 合金工具钢中为什么要加入Cr、W、Mo等合金元素？

答：因为Cr、W、Mo可以在钢中形成特殊碳化物，起细化晶粒阻碍奥氏体晶粒长大，提高耐磨性。提高淬透性。

21、 有一具有网状渗碳体的T12钢坯，应进行哪些处理才能达到改善切削加工性的目的？试说明热处理后的组织状态。（9分）

答：先正火组织为索氏体加碳化物，目的是消除网状的二次渗碳体。然后球化退火，组织是球状珠光体，为了是降低硬度改善切削加工性，为最终淬火做组织准备。

23

29、某工厂仓库积压了许多碳钢（退火状态），由于钢材混杂，不知道钢的化学成分，现找出一根，经金相分析后，发现其组织为珠光体+铁素体，其中铁素体占80%，问此钢材的含碳量大约是多少？

30、对某退火碳钢进行金相分析，其组织为珠光体+渗碳体（网状），其中占珠光体93%，问此此钢材的含碳量大约是多少？

31、对某退火碳钢进行金相分析，发现其组织为铁素体+渗碳体（粒状），其中渗碳体占18%，问此此钢材的含碳量大约是多少？

32、Fe-Fe3C相图在生产实践中有何指导意义？有何局限性？

答：（1）指导选材（2）指导制定铸造、锻造、浇注、热处理工艺。它的局限性是只适合于缓慢加热及缓慢冷却的平衡状态。

33、钢中常存杂质元素有哪些？对钢的性能有何影响？

答：锰、硅、硫、磷、氮、氢、氧等。锰、硅可以提高钢的强度。硫造成钢的热脆，磷造成钢的冷脆，小的氮化物可以增加钢的强度硬度，大的碳化物增加钢的脆性，氧化物是非金属夹杂它是降低钢的强度和塑性。氢会造成氢脆和白点使钢可能突然脆断，影响安全。

34、实际金属晶体中存在有哪些晶体缺陷，对性能有什么影响？

35、如何选择再结晶温度？什么是热变形和冷变形？钢的再结晶温度退火温度是多少？

24

答：合金的再结晶温度大约为（0.5到0.7）倍的熔点（K）再结晶温度以上的变形属于热变形，再结晶温度以下的变形是冷变形。钢的再结晶温度退火温度约为680-720度。

36、低碳钢、中碳钢、高碳钢是如何根据含碳量划分的？分别举例说明它们的用途？

答：含碳量小于0.25%的钢为低碳钢，含碳量在0.25%-0.6%的钢为中碳钢，含碳量大于0.6%的钢为高碳钢。低碳钢适用于制造要求塑韧性好、焊接性好的构件，中碳钢适用于制造要求综合力学性能好的构件，高碳钢适用于制造要求强度、硬度高的弹簧或工具。

38、 画出低碳钢的拉伸曲线，并说出曲线上各阶段的含义。

答：

39、 何谓调质钢？为什么调质钢的含碳钢均为中碳？合金调质钢中常含有哪些合金元素？它们在调质钢中起什么作用？

答：调质钢是经过调质以后使用的钢。因为它要求有高的综合力学性能而中碳钢正好能满足要求，常加入的合金元素有：锰、铬、镍、硼等提高淬透性强化铁素体，加入钼、钨提高回火稳定性防止第2类回火脆性。

40、 试述固溶强化、加工硬化和沉淀硬化原理，并说明它们的区别。

答：固溶强化是由于溶质原子的溶入，使溶质晶格发生畸变，使塑性变形抗性增加，从而提高了它的硬度耐磨性的现象。加工硬化是因为塑性变形以后随变形程度的增加金属强度、硬度升高，塑性、韧性下降的现象。沉淀硬化是因为第二相的析出造成的硬度升高现象。固溶强化是因溶入第二种原子造成，加工硬化是因为塑性

25

变形造成，沉淀硬化是因为析出第二相造成。

41、 某材料国标σs=340MP，σb=530MP，现取一根做成标准短试样知，材料受力达30KN时，发生屈服，受力超过50KN时断裂，问这批材料是否和格？

42、 什么叫热脆？分析其产生原因和防止热脆的方法。

43、 分析氧、氢、氮对钢性能的影响。

44、 指出磷在钢中的形态以及对钢性能的影响。

5、 一碳钢在平衡冷却条件下，所得显微组织中，含有50%的珠光体和50%的铁素体，问：

• 此合金中碳的质量分数为多少？

• 若该合金加热到730℃时，在平衡条件下获得什么组织？

• 若加热到850℃，又将得到什么组织？ （6分）

7、钢加热到奥氏体后，继续提高加热温度或增加保温时间，钢的组织和性能将如何变化？（６分）8、将φ5mm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

到如下组织：

26

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曲线上描出工艺曲线示意图。（7分）

27