名。姓 线。
号 学 封。级。
班 卷。试密。学。
大。峡。
三。2023年春学期20111071/1072
金属材料学》 (a卷)答案及评分标准。
一、名词解释 (每小题 3 分，共9 分)
回火脆性---淬火钢回火时，随着回火温度的升高，硬度和强度下降塑性升高，而冲击韧度下降的现象称回火脆性。在250-400℃区间回火出现的冲击韧度下降的现象称第一类回火脆性；在450-600℃区间回火出现的冲击韧度下降的现象称第二类回火脆性。
红硬性---加热时能保持一定最硬度值的最高温度来表示。即将正常淬火和回火的高速钢加热至和650℃，重复加热四次，每次1h, 以能保持hrc60时的温度做为评定其红硬性的标准。
时效---淬火后合金的强度和硬度随时间而发生显著提高的现象，称为时效，又称为时效硬化现象。
二、填空题(每小题 1 分，共26 分)
1． 大小于。
2． m3c m7c3 m23c6 m2c mc m6c
3．溶剂与溶质的点阵相同原子尺寸因素组元的电子结构。
4．热脆冷脆。
5．cr mn mo
6．高速钢提高红硬性。
7．奥氏体不锈钢提高耐蚀性稳定碳化物，抗晶蚀。
8．球墨最低抗拉强度最低延伸率。
9．铸造黄铜锌的平均质量含量百分数。
三、是非题(每小题 1 分，共10 分)
1．q235钢经调质处理后使用也是合理的。（╳
2．调质钢的合金化主要是考虑提高其红硬性（ ╳
3．t8钢比t12和40钢有更好的淬透性和淬硬性（ ╳
4．gcr15钢的含铬量约为1.5%（
5．高速钢反复锻造是因为硬度高不易成形（ ╳
6．可锻铸铁在高温时可以进行锻造加工。（
7．可以通过球化退为使普通灰口铸铁变成球墨铸铁。（
8．球墨铸铁可通过调质外理和等温淬火工艺提高其机械性能（√
9．弹簧钢通常采用淬火加中温回火的热处理方式，以保证钢的弹性性能。（
10对于有些受弯曲或扭转变形的轴类调质零件，不必在整个截面完全淬透。（√
四、简要回答下列问题 (共39分)
1． 在铁碳相图中，含有0.77%c的称为共析钢，如果在些钢中添加mn 或cr元素，含碳量不变，那么这种fe-c-mn fe-c-cr钢分别是来共析钢还是过共析钢？为什么？
与碳钢相比，它们的共析温度是上移还是下移，为什么？（6分）
答：全都是过共析钢。因为mn 和cr都使共析点的含碳量降低。（3分）
与碳钢相比，fe-c-mn 的共析温度下降 fe-c-cr 的共析温度上升，因为mn是γ稳定化元素，使γ区扩大， 而cr是铁素体稳定化元素，使γ区缩小。（3分）
2．钢材的强度随温度变化将发生变化，从合金化角度考虑如何提高钢的热强性？（6）
答：a.提高合金基体的原子间结合力，强化基体。
可加入w, mo, cr, mn, 等元素。
b. 晶界强化。
可加入ca,nb,zr,b, ti,等。
c 弥散相强化
可加入w, mo, v,ti,nb等。
有珠光体型、马氏体型、奥氏体型热强钢。
一种途径1分，合金元素1分）
3. 什么是控制轧制与控制冷却技术，微合金元素v ni ti 的作用是什么？（6分）
控制轧制技术是高温形变热处理的一种形式，实质是人为地使奥氏体中形成大量铁素体相变核心而使铁素体晶粒细化提高钢强韧性的技术。控制轧制关键在于轧制是在比通常轧制温度更低的范围内进行。通过低温轧制能够实现铁素体的大幅度晶粒细化。
微合金元素的作用：阻止加热时奥氏体晶粒长大； 抑制奥氏体形变再结晶。
4．指出40crnimo, gcr15, 9sicr, 12cr1mov, 0cr18ni9ti是什么钢，并分析合金元素cr在每一种钢中的作用（7分）名。姓
线。号 学 封。
级。班 卷。试密。
学。大。峡。三。
答：40crnimo是调质钢，cr,主要增加淬透性。
gcr15是滚动轴承钢，cr,主要增加淬透性，提高马氏体低温回火稳定性。
9sicr 是低合金具钢，cr增加淬透性，提高钢的回火抗力，还能防止si的石墨化倾向。
12cr1mov珠光体热强钢，cr,获得固溶强化和形成稳定的弥散相。
0cr18ni9ti 奥氏体不锈钢，cr,提高基体电极电位，增加耐蚀性。
5．奥氏体不锈钢在使用中常常出现晶间腐蚀破坏，请简述什么是奥氏体不锈钢的晶间腐蚀？如何防止奥氏体不锈钢的晶间腐蚀？(7分)
答：γ不锈钢焊接后焊缝及热影响区在许多介质中产生晶间腐蚀，危害极大。主要由于焊接时焊缝周围有一个温度为450-800℃的过渡区，这一温度导致沿晶界析出(cr,fe)23c6, 从而使晶界产生贫铬区造成的。
防止措施：1）降低钢中碳含量。
2）在钢中加稳定的碳化物形成元素(ti, nb), 析出特殊碳化物，消除晶间贫铬区。
3）钢经1050-1100℃淬火，保证固溶体中碳和铬的含量。
4）对非稳定性钢进行退火，使奥氏体成分均交化，消除贫铬区。对稳定性钢，将铬的碳化物转变为ti, nb的特殊碳化物，保证耐蚀所需要的固溶体含铬水平。
6．绘工艺图简述可锻铸铁的退火工艺及组织变化（7分）
答：当白口铁加热到高温（900-9500c）保温时，莱氏体中的渗碳体将分解成奥氏体和石墨，若继续在720-7600c进行低温阶段的石墨化，使共析体中的渗碳体也发生分解，形成铁素体和团絮状石墨，则最终便可以得到以铁素体为基体的可锻铸铁。
五、回答下列问题 (共16分)
1． w18cr4v钢的ac1为820℃，若以一般工具钢ac1+30-50℃的常规方法来确定其淬火温度，最终热处理能否达到高速切削刀具所要求的性能，为什么？实际淬火温度是多少？为什么在正常淬火后都要进行560℃三次回火，这又是为什么？
其中w 、v的作用是什么 （8）
答：不能。因为温度越高，合金元素溶入奥氏体的数量愈多，淬火之后马氏体的合金浓度也越高。只有合金量高的马氏体才具有高的红硬性。
实际淬火温度为1280℃
三次回火的目的：从马氏体中析出弥散碳化物，产生次生硬化。消除残留奥氏体，消除淬火内应力。
2．某工厂生产一种柴油机的凸轮，其表面要求具有高硬度（hrc＞50），而零件心部要求具有良好的韧性（ak＞50j/cm2），本来是采用45钢经调质处理后再在凸轮表面上进行高频淬火，最后进行低温回火。现因工厂库存的45钢已用完，只剩下15钢，试说明以下几个问题：(8)
1） 原45钢各热处理工序的目的。
2） 改用15钢后，仍按15钢的上述工艺路线进行处理，能否满足要求？ 为什么？
3）改用15钢后，应采用怎样的热处理工艺才能满足上述性能要求？为什么？
答：1）45钢调质处理后组织为s回，具有良好的综合力学性能，这一处理的主要目的是使45钢的心部满足要求；表面高频淬火后组织为m，经低温回火后转变为m回，满足了表面高硬度的要求。（3）
2） 不能满足。15钢是低碳钢，淬火后为低碳马氏体，硬度达不到要求。（2）
3） 应采用渗碳，然后淬火+低温回火。这样表面为高碳马氏体，而内部在淬透的情况下是低碳马氏体+铁素体，而在未淬透的情况下是铁素体+索氏体，都能满足表面高硬度，心部良好韧性的要求。（3）
金属材料学试卷A
台州学院2011学年第一学期。09级材料科学专业 金属材料学 期末试卷 a卷 闭卷 班级姓名学号 一 选择题 只有一个正确答案，选对得2分，不选或选错得0分，共20分 1 下列合金元素中，属于强碳化物形成元素的是。a ti,zr,v,nb b mn,fe,ti,zr c w,mo,cr,v d cr...
《金属材料》试卷含答案
一 判断题 对打 错打 共10分，每小题1分 1 一般情况下，金属的晶粒越细，其力学性能越差。2 高碳钢具有良好的焊接性能。3 含碳量越高，材料的淬硬性越差。4 金属的同素异构转变是在恒温下进行的。5 t10钢含碳量为10 钢在油中淬火比在水中淬火硬度高。7 调质是淬火 中温回火。8 常用材料在使用...
金属材料学试题
二。名词解释。1 相间沉淀 合金元素钒在钢中的有利作用主要是以其碳，氧化物形式存在于基体和晶界上，起到沉淀强化和抑制晶粒长大的作用。钒在铁素体中的溶解度比在奥氏体中的溶解度小的很多，随着相变的进行，在一定的热力学和动力学条件下，钒的碳，氮化物在相界析出，通过在两相区加速冷却，可以细化晶粒，控制其碳，...