参考答案一、 填空题1 、金属的机械性能主要包括强度、硬度、塑性、韧性、疲劳强度等指标，其中衡量金属材料在静载荷下机械性能的指标有强度 、 _ 硬度_、 塑性 。衡量金属材料在交变载荷和冲击载荷作用下的指标有疲劳强度 和韧性 2 、常见的金属晶体类型有体心立方 晶格、 面心立方 晶格和密排六方晶格三种。3 、金属的整个结晶过程包括形核 、 长大 两个基本过程组成。4 、工程中常用的特殊性能钢有_不锈钢 、 _耐热钢 、 _ 耐磨钢 。5、常规热处理方法有_退火 、 _正火 和淬火 、 _回火 6 、随着回火加热温度的升高，钢的 强度 和硬度下降，而塑性 _ 和韧性提7 、根据工作条件不同，模具钢又可分为_冷作模具钢 、 热作模具钢等。8、铁碳合金的基本组织中属于固溶体的有铁素体 和 奥氏体 ,属于金属化合物的有渗碳体 ，属于混合物的有_珠光体 和莱氏体 。二、 选择题1 、拉伸试验时试样拉断前能承受的最大标拉应力称为材料的（ B ） 。A 屈服点 B 抗拉强度C 弹性极限D 刚度2 、金属的（ B ）越好，其锻造性能就越好。A 硬度 B 塑性 C 弹性 D 强度3 、Fe是具有（B ）晶格的铁。A 体心立方 B 面心立方C 密排六方D 无规则几何形状4 、实际生产中，金属冷却时（C ） 。A 理论结晶温度总是低于实际结晶温度B 理论结晶温度总是等于实际结晶温度C 理论结晶温度总是大于实际结晶温度D 实际结晶温度和理论结晶温度没有关系5 、机械制造中，T10 钢常用来制造（ B ） 。A 容器 B 刀具 C 轴承 D 齿轮6 、钢经表面淬火后将获得： （ A ） 。A 一定深度的马氏体B 全部马氏体 C 下贝氏体D 上贝氏体7、用于制造渗碳零件的钢称为（A 结构钢 B 合金钢8、合金发生固溶强化的主要原因（A 晶格类型发生了变化C ）。C 渗碳钢D 工具钢C ）。B 晶粒细化C 晶格发生畸形D 晶界面积发生变9 、调质处理就是（A ）的热处理。D 淬火 + 低温退火A 淬火 + 高温回火B 淬火 + 中温回火C 淬火 + 低温回火10 、零件渗碳后，一般需经过（ A ）才能达到表面硬度高而且耐磨的目的。A 淬火 + 低温回火B 正火C 调质D 淬火 + 高温回火11、钢在加热时，判断过热现象的依据是（B ） 。A 表面氧化 B 奥氏体晶界发生氧化或融化 C 奥氏体晶粒粗大D 、晶格发生畸形12 、火焰加热表面淬火和感应加热表面淬火相比（ D ） 。A 效率更高 B 淬硬层深度更容易控制 C 工艺过程简单D 设备简单13 、 40Cr 钢中 Cr 元素的主要作用是（ B ） 。A 细化晶粒 B 提高淬透性C 强化铁素体D 降低结晶温度14 、 C 曲线右移，使淬火临界冷却速度（ B ） 。A增大B减小C 无变化D 、增大减小都有可能15 、 C 曲线右移，使淬透性（ A ） 。A增大B减小C 无变化D 、增大减小都有可能三、判断题1、在相同的回火温度下，合金钢比同样含碳量的碳素钢具有更高的强度。（，）2、合金钢只有经过热处理，才能显著提高其力学性能。（，）3、淬透性好的钢，淬火后硬度一定很高。（X）4、钢的晶粒因过热变粗时，就有变脆倾向。（，）5、珠光体、索氏体、屈氏体都是片层状的铁素体和渗碳体混合物，所以它们的力学性能相同。（X）6、金属化合物晶格类型完全不同于任一组的晶格类型。（，）7、碳在奥氏体中的溶解度随温度的提高而减小。（X）8、由于镒、硅都是有益元素，适当增加其含量，能提高钢的强度。（，）9、65Mn等含碳量大于0.6%的碳素钢适用于制作弹簧。（，）10、感应加热表面淬火，淬硬层深度取决于电流频率；频率越低，淬硬层越浅；反之，频率越高，硬层越深。（x）四、1、根据样品类型，写出对应测试的硬度符号样品硬度值符号未强化的铝合金半成品HBW 或 HRB一般淬火钢HRC未淬火的灰口铸铁HBW 或 HRB表向渗氮层HV硬质合金HRA2、解释下列现象。加热到1100c , Wc = 0.4%的钢能进行锻造，Wc=4%的铸铁不能锻造。（3分）钳工锯高碳成分（WcR.77%）的钢材比锯低碳成分（wc w0.2%）的钢料费力，锯条容易磨损。（2分）在砂轮上磨各种钢制刀具时，需经常用水冷却。（3分）（4）用ZGMn13钢制造的零件，只有在强烈冲击或挤压条件下才耐磨。（2分）答：加热到1100c时，wc= 0.4%的钢为单相奥氏体有较好的塑性和较低的强度能进行锻造；wc =4%的铸铁高温组织中性能硬而脆的渗碳体量很多，故不能锻造。高碳成分（Wc 0.77%）的钢材中渗碳体的含量比低碳成分四产0.2%）的钢更高，有更高的硬性和强度。（3）若砂轮磨刀具产生的温度过高，会使刀具回火，故需用水冷却;（4）用 ZGMn13 钢制造的零件，受强烈冲击或强大挤压时，表面因塑性变形面产生强烈加工硬化，才能获得高的耐磨性。3、某一用 45 钢制造的零件，其加工路线如下：备料+锻造 正火 机械粗加工 调质 机械精加工+ 高频感应加热淬火加低温回火 磨削。请说明各热处理工序的目的及处理后的组织。答：正火的目的是降低钢的硬度，便于加工；组织为细片状珠光体 +铁素体（层片状索氏体）。调质的目的是使材料具有良好的综合力学性能；组织为回火索氏体。频感应加热淬火加低温回火的目的是提高耐磨部位的硬度、降低淬火应力和脆性，提高塑性和韧性；组织为回火马氏体。五、 开放题（ 5 分）针对前半学期的主要学习内容 金属材料与热处理，谈谈你的理解与认识，如在实际生产生活中的应用。答： 1、只要是机械行业，金属材料与热处理就是最基础的知识，所有的机械零件使用不同的材料或是相同的材料，不同的热处理方法能得到不同的材料性能，对制造出的机械设备在以后的使用中会出现不同的结果，作为一个非热处理专业的人员来说，掌握常用的金属材料和一般的热处理的知识中是非常必要的。2、作为一个机械技能型人才，如果不知道各种材料的特点性能，那么无论在设计和还制作上都会感到无所适从。很多机械使用和制作因选材差别很大，热处理同样如此，不同材料热处理的方式差别都很大的。你用一种很脆的材料去制作一个要求韧性很好的器械，不仅 会被行内人笑话，而且很有可能造成事故。 （仅做参考）