金属材料及热处理
一、解释下列名词
硬度 过冷度 过冷现象 固溶强化 变质处理 调质处理 共析转变 共晶转变
奥氏体 铁素体 渗碳体 莱氏体 珠光体 贝氏体 屈氏体 索氏体 托氏体 马氏体 淬硬性 淬透性 热硬性 回火稳定性 合金 合金钢 碳素钢 临界冷却速度 二、填空 1、常用的硬度实验方法有＿＿＿、＿＿＿及＿＿＿三种。 2、洛氏硬度因所用压头及载荷不同可分为＿＿＿、＿＿＿及＿＿＿三种。、
3、HB是＿＿＿硬度的符号，它主要用来测量硬度在＿＿＿以下的材料。
4、HR是＿＿＿硬度的符号 ，其中HRC主要用于测量＿＿＿的硬度。 5、常见的金属晶格类型有＿＿＿、＿＿＿及＿＿＿三种。 6、实际金属中常见的晶格缺陷有＿＿＿、＿＿＿及＿＿＿三种。
7、金属结晶时冷却速度越快，过冷度＿＿＿，结晶后的晶粒＿＿＿，则金属的机械性能＿＿＿。 8、生产中常用的细化晶粒的方法有＿＿＿、＿＿＿及＿＿＿三种。 9、纯铁在912以下是＿＿＿晶格，这种结构的铁称为＿＿＿；在912——1394之间是＿＿＿晶格，这种结构的铁称为＿＿＿；1394以上是＿＿＿晶格，这种结构的铁称为＿＿＿。
10、金属的结晶一般包括＿＿＿和＿＿＿两个过程，因此晶粒的大小取决于＿＿＿和＿＿＿。
11、铁碳合金在固态下的基本相有＿＿＿、＿＿＿及＿
＿＿三种。
12、渗碳体是由铁和碳组成的间隙化合物，用符号＿＿＿表示，其含碳量为，具有复杂的晶体结构，它的＿＿＿很高，而＿＿＿却接近于零。
13、碳在＿＿＿中的间隙固溶体称为铁素体，用符号＿＿＿表示；铁素体具有良好的＿＿＿和较低的＿＿＿，室温下具有＿＿＿晶格结构。
14、碳在＿＿＿中的间隙固溶体称奥氏体，用符号＿＿＿表示；奥氏体具有良好的＿＿＿和较低的＿＿＿，室温下具有＿＿＿晶格结构。 15、根据含碳量及室温组织的不同，钢可以分为＿＿＿、＿＿＿及＿＿＿三类。
16、根据含碳量及室温组织的不同，白口铸铁可以分为＿＿＿、＿＿＿及＿＿＿三类。
17、含碳量为4.3%的铁碳合金叫＿＿＿，在1148℃以上为＿＿＿，缓冷至1148℃时发生＿＿＿反应，得到＿＿＿组织。
18、含碳量为0.77%的铁碳合金叫＿＿＿，在727℃以上为＿＿＿，缓冷至727℃时发生＿＿＿反应，得到＿＿＿组织。
19、低碳钢的含碳量小于＿＿＿，中碳钢的含碳量为＿＿＿，高碳钢的含碳量高于＿＿＿。
20、碳钢中常存杂质元素主要指＿＿＿＿＿＿等四种，其中＿＿＿和＿＿＿是有害的元素。
21、改善钢的性能的两个主要途径是＿＿＿和＿＿＿。 22、要使亚共析钢中的铁素体全部转变为奥氏体，必须加热到＿＿＿以上的温度；对于过共析钢则要加热到以上，才能使＿＿＿全部转变为奥氏体。
23、含碳量高于1.0%的马氏体称为＿＿＿马氏体，其性能特点是＿＿＿而＿＿＿。
24、含碳量小于1.0%的马氏体称为＿＿＿马氏体，其性能特点是具有良好的＿＿＿和较好的＿＿＿。
25、贝氏体是由＿＿＿和＿＿＿组成的机械混合物。根据其形态的不同，贝氏体又可分为＿＿＿和＿＿＿两种。 26、光学显微镜下，上贝氏体呈＿＿＿状组织，下贝氏体呈＿＿＿状组织，下贝氏体的强度和塑性比上贝氏体的要＿＿＿。
27、常用淬火方法有＿＿＿淬火法、＿＿＿淬火法、＿＿＿淬火法和＿＿＿淬火法。
28、高温回火的温度一般在＿＿＿范围，回火后组织为＿＿＿，其具有良好的＿＿＿机械性能，主要用于＿＿＿类零件。
29、中温回火温度一般在＿＿＿范围，回火后组织为＿＿＿，主要用于各类＿＿＿。
30、低温回火温度一般在＿＿＿范围，回火后组织为＿＿＿，主要用于＿＿＿等方面。
31、将工件放在一定的活性介质中加热，使某些元素渗入工件表层，以改变表层＿＿＿和＿＿＿，从而改善＿＿＿的热处理工艺，叫做化学热处理。
32、把钢的表面迅速加热到淬火温度，而心部温度仍保持在＿＿＿温度以下，然后快速冷却，使钢表面一定深度转变为＿＿＿组织，而心部组织＿＿＿，这种淬火方法叫表面淬火。
33、由于合金元素使铁碳相图的S点和E点向＿＿＿移动，因而合金钢中的共析体的含碳量就不再是＿＿＿。 34、合金钢中合金元素的基本作用是强化了基本相，形成了碳化物，阻碍了奥氏体晶粒的长大，提高了钢的＿＿＿性及＿＿＿性。 35、滚珠轴承钢的含碳量在＿＿＿之间，此类钢的预热处理是＿＿＿，最终热处理是＿＿＿。
36、合金弹簧钢的含碳量在0.46-0.70%之间，加入的合金元素有＿＿＿、＿＿＿及＿＿＿等，以提高弹簧钢的强度和淬透性。 三、简答题
1、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，现找出其中一根经金相分析后，发现其组织为珠光体加铁素体，其中铁素体占74%，问此钢材的含碳量大约是多少？（6
2、比较平衡状态下，45#、T8 、T12的硬度、强度、塑性和冲击韧性等机械性能的高低，并说明其原因。 3、共析钢的淬火温度如何确定？并说明原因。（6分） 亚共析钢的淬火加热温度如何确定？并说明原因。（5分） 4、过共析钢的淬火加热温度如何确定？并说明原因。（5分） 5、工厂热处理时常用的淬火介质有哪三种？低碳钢、中碳钢、高碳钢及合金钢的淬火介质应如何选择？说明原因。 6、什么是马氏体？马氏体转变有那些特点？马氏体有哪两种类型？各有什么组织和性能特点？（6分）
7、提高钢的淬透性有何意义？如何提高钢的淬透性？（12分）
8、热轧空冷的45#钢材，在正常加热超过临界点后再空冷下来时，为什麽组织能得到细化？
9、总结渗碳体的三种形态及其形态对钢铁性能的影响。（12分）
10、试分析一次、二次、三次、共晶、共析渗碳体形态上的不同，并说明它们对钢铁机械性能的不同影响。 11、说出高速钢W18Cr4V中各元素的作用、热处理和机械性能特点。
12、分别指出渗碳钢、调质钢及弹簧钢的成分、性能及热处理各有何特点？
13、影响钢的等温冷却曲线左右位置的因素有哪些？它们如何影响？讨论钢的等温冷却曲线位置有何意义？ 五、判断题
判断下列钢种分别属于哪一类钢？说明各钢号中符
号及数字所表示的含义，指出各自的含碳量，并举例说明其应用。
45# 40# 20# 25# T7 T8 T10 T12
T8Mn T10Mn T10A T12A T10MnA T12MnA
09Mn2 14MnNb 16Mn 16MnCu 15MnTi 15Mnv
20Mn2 20MnV 20CrMo 20CrMnTi 20Cr2Ni4A 20Cr2Ni4
40Cr 40CrMn 40MnVB 42Mn2V 40CrMnMo 40CrNiMn
60Si2Mn 55Si2Mn 55SiMnMoV 50CrMn
GCr15 GCr9 GCr6 GCr9SiMn GCr15SiMn
9SiCr 9Mn2V CrWMn CrMn Cr12MoV Cr12
W18Cr4V W6Mo5Cr4V3 W12Cr4V4Mo W6Mo5Cr4V2Al 六、绘图计算题
1、绘出简化的铁碳合金状态图，分析40#碳钢的结晶过程，画出室温显微组织的示意图，并分别计算其在室温下相组成物及组织组成物的相对含量。（15分）
2、绘出简化的铁碳合金状态图，分析T10钢的结晶过程，画出室温显微组织的示意图，并分别计算其在室温下相组成物及组织组成物的相对含量。（15分）
