1、402第10頁華南理工大學2007年攻讀碩士學位研究生入學考試試卷（試卷上做答無效，請在答題紙上做答，試后本卷必須與答題紙一同交回） 科目名稱：金屬學及熱處理 適用專業(yè)：材料加工工程 一、填空題（每空 0.5分，共30 分） 1常見的金屬晶體結構類型是Al的晶體結構是，它的致密度為。該晶格原子密度最大的晶面是，在晶格中有個，在該晶面上原子密度最大的晶向是<> ，有個，因此其滑移系數(shù)為2.右圖為一立方晶胞， A、B、C為頂點,D為棱邊中點，AB的晶向指數(shù)為,OCD的晶面指數(shù)為3.晶體缺陷按幾何形態(tài)，可分為三大類:面缺陷主要有O是晶核的形成4.金屬結晶時,.是必要條件；而和長大的驅動力

2、。5.二元合金相圖中最多可有個相平衡共存，在相圖中表現(xiàn)為線。二元合金相圖中常見的恒溫轉變包括轉變、轉變和轉變。6.合金的基本強化方式包括、等。7.合金中的基本相結構，有和兩類，后者如FesC。8.金屬塑性變形大多數(shù)情況下是以的方式進行的，這種方式的實質是的運動而造成的。9.鐵碳合金按其碳的質量分數(shù)及室溫平衡組織分為三大類，即、和。其中室溫平衡組織為鐵素體加少量三次滲碳體。10.除Co外，大多數(shù)合金兀素溶入奧氏體后，總是不冋程度地使“C”曲線向移動，使鋼臨界冷卻速度V<，淬透性。11.共析鋼奧氏體的形成是由、 、和四個基本過程組成的。12.純鐵的同素異構轉變表達式填空：-1394 &quo

3、t;CL912 C-5 -Fe?丫 -Fe、a -Fe晶格類型：13 高速鋼淬火后需經(jīng)C次回火，回火后其組織由構成，其性能具有、和高的紅硬性。14.合金元素Ti在1Cr18Ni9Ti鋼中的主要作用是而在20CrMnTi中的主要作用是。15. HT200、QT450-5、RuT4O0 KTZ400-03四種鑄鐵的石墨形態(tài)分別是、 、。其中熱處理對于型號為的鑄鐵的性能提高作用最大。16.硬鋁合金的熱處理強化，是先進行處理，得到組織這時強度仍較低，接著經(jīng)處理，強度、硬度才明顯提高。二、選擇題（每小題1分,共20分）1.根據(jù)滑移系的數(shù)目，具有三種典型晶體結構金屬的塑性好壞順序一般是A.體心立方面心立方

4、 密排六方B.面心立方體心立方 密排六方C.密排六方體心立方 面心立方2.符號h k 1表示A. 晶面族B.晶面 C.晶向族 D.晶向3.變形金屬加熱時發(fā)生的再結晶過程是一個新晶粒代替舊晶粒的過程，這種新晶粒的晶體結構A. 與變形前的金屬相同B.與變形后的金屬相同C .形成新的晶體結構4. 一根彎曲的位錯線,A.具有唯一的位錯類型B.具有唯一的柏氏矢量C.位錯類型和柏氏矢量處處相同5.金屬結晶后晶粒大小取決于結晶時的形核率N和長大速度G,要細化晶粒必須A.增大N和G B .增大N降低G C.降低N增大G6.間隙固溶體中原子擴散機制為A.換位擴散機制B.空位擴散機制C.間隙擴散機制7.為了保證精

5、密工件尺寸的長期穩(wěn)定性，通常進行冷處理，其目的是為了消除_OA .應力B.成分偏析C.殘余奧氏體8.以60Si2Mn鋼制造的彈簧，淬火后經(jīng)450匸回火獲得.組織，從而具有高彈性極限。A. 回火馬氏體 B.回火托氏體C.回火索氏體9.有兩件T12鋼制冷沖模具，第一件以Aci+40C加熱后水冷淬火，第二件以Accm+40 C加熱后水冷淬火，硬度較高的是A.第一件 B. 第二件 C.兩件都一樣10.馬氏體片的粗細，主要取決于A 淬火冷卻速度B 母相奧氏體的晶粒度C . Ms點的高彳氐11下貝氏體比上貝氏體強韌性好，主要是由于不同。A. Fe3C形態(tài)與分布B . Fe3C與F的片層間距 C .亞結構1

6、2.鋼感應加熱表面淬火的淬硬層深度，主要取決于A.鋼的含碳量B.冷卻介質的冷卻能力C.感應電流頻率D.感應電流電壓13.有一過共析鋼工件,淬火后組織為粗針馬氏體+大量殘余奧氏體，硬度、韌性、耐磨性偏低，其最可能的原因是A.淬火冷卻速度過慢B.加熱溫度過高，超過了AccmC.加熱時間不足，奧氏體未均勻化14. 碳素工具鋼和低合金刃具鋼的預先熱處理宜采用A.球化退火B(yǎng).完全退火C. 調質D.正火15. 關于離異共晶，錯誤的說法是A.略小于極限溶解度的合金，在快冷條件下，將會出現(xiàn)離異共晶B. 離共晶點很遠的亞共晶合金，在慢冷條件下，將會出現(xiàn)離異共晶C. 在先共晶相數(shù)量甚少而共晶組織較多的情況下，容易

7、出現(xiàn)離異共晶16. 大多數(shù)機械零件的熱處理技術要求只標注A.硬度指標B. 強度指標 C. 塑性指標17. 鋼的晶粒大小，主要取決于A. 奧氏體化的溫度 B.奧氏體化后的冷卻速度C.奧氏體成分的均勻程度18.有一 Cr12MoV鋼制的模具，淬火后發(fā)現(xiàn)硬度較低（HRC50左右），但經(jīng)510C回火后，硬度升至 HRC61可能的原因是A. 淬火時冷卻速度小于 V臨 B.淬火溫度較高，產(chǎn)生二次硬化C.淬火溫度偏低19.在室溫平衡狀態(tài)下，鋼的力學性能主要受的數(shù)量、形態(tài)和分布所影響。A.滲碳體 B. 鐵素體C.奧氏體20. T12 與 20CrMnTi 鋼相比:A.淬透性低而淬硬性高些B.淬透性高而淬硬性低

8、些C.淬透性高，淬硬性也高D.淬透性低，淬硬性也低些三、判斷題（正確用“2”，錯誤用“X”表示。每小題 1分,共15分）1.在立方晶系中，晶向123與晶面（123）互相垂直。2. Cr12鋼和1Cr13鋼成分及性能相近，因此可以互相代用。3.為了避免焊接構件的變形和開裂，焊接用鋼不應選用淬透性高的鋼。4.金屬結晶時過冷度越大，結晶后晶粒越粗。5.除Co和Al 外,大多數(shù)合金元素總是不同程度地升高鋼的Ms點，從而可降低鋼淬火后的殘余奧氏體量。6.間隙原子的擴散激活能比置換原子的小，所以擴散速度比較快。7.沖壓杯狀零件時出現(xiàn)“制耳”現(xiàn)象是由于用了有“織構”的板材。8.平衡狀態(tài)的鐵碳二元合金在室溫下

9、都是由F+F8C兩個基本相組成，含碳量不同，只是這兩個相的數(shù)量、形態(tài)和分布不同而已。9.鋼的品質，主要依據(jù)雜質含量來評價。()10.兩元素形成間隙固溶體時，只要晶格類型相同，原子直徑相近，就可以形成無限固溶體。()11.淬火馬氏體在回火時出現(xiàn)的第一類回火脆性，既不能用熱處理，也不能用合金化加以消除。()12.要求有較好塑性的銅導線，冷拔之后應進行回復退火。（）13. Cu-Z n合金一般稱為黃銅，而Cu-Sn合金一般稱為青銅。()14.()15.四、簡答題（每小題 6分，共30 分）1.試簡述馬氏體轉變和珠光體轉變之間的主要不同之處。簡述為什么錫、鉛、鋅等金屬在室溫下（22 C）變形時不存在應

10、變硬化現(xiàn)象。因為a -Fe的致密度比丫 -Fe的小，即a -Fe的晶格內(nèi)總間隙比丫 -Fe的大，所以當C進入Fe形成固溶體時，a -Fe的溶碳能力肯定比丫 -Fe大。一個位錯，如果其位錯線與柏氏矢量垂直就是刃型位錯，與柏氏矢量平行就是螺型位錯。（錫、鉛、鋅的熔點分別為232C、327C、420C）。3.在陶瓷材料中會發(fā)生再結晶過程嗎？為什么?4.5.在鐵碳相圖中有四條重要線，請說明這些線上所發(fā)生的轉變并指出生成物(如 HJE簡述為什么鐵素體不銹鋼和奧氏體不銹鋼無法進行熱處理強化。水平線，冷卻時發(fā)生包晶轉變，Lb + 6h -空一T Yj ,生成J點成分的丫 相）。ECF水平線,PSK水平線,E

11、S線,GS線, 五、分析、論述題（55分） 1. Fe-C合金（鋼）根據(jù)熱處理工藝的不同而具有不同的組織特征，通常有三種典型的組織，試述將鋼奧氏體化后如何采用不同的熱處理（主要冷卻工藝）以獲得上述不同的典型組織，并總結出相應的規(guī)律。(15 分)2.含碳量為0.65%、重量為2.5公斤的Fe-C合金從奧氏體溫度冷卻至727C以下,試回答以下問題：（a）先共析相為何種結構的組織？（b）鐵素體和滲碳體各自的（d）示意畫出總析出量是多少？ （C）珠光體和先共析相各自的總析出量是多少?最終的顯微組織圖。（計算結果只保留小數(shù)點后兩位）（8分）3.下圖為某共析鋼（Fe-C）的等溫轉變圖，A表示奧氏體，B表示

12、貝氏體，M表示馬氏體，P表示珠光體。試在圖中示意畫出從共析溫度冷卻以獲得近似100%細小珠光體組織的冷卻曲線，并說明原因。（8分）80070060050040300200巴啟2dui一14001200100080060040020010Time s)4.某小工件由共析鋼（Fe-C）制造，該鋼的等溫轉變圖如上（題 3圖）所示；假定該工件已充分保溫而完全奧氏體化并從760C開始冷卻，試確定該工件按下述三，并闡述原因：（9分）種冷卻方式處理后的顯微組織特征（室溫下為何種組織）（a）快冷至350 C，保溫10000秒，然后淬火至室溫;（b）快冷至250 C，保溫100秒，然后淬火至室溫;（C）快冷至650 C,保溫20秒，再快冷至400 C后保溫1000秒，最后淬火至室溫。（注意：上面等溫轉變圖的時間坐標為對數(shù)）5.某制造商生產(chǎn)摩擦壓力機大型主軸，尺寸0 420X4500 （直徑X長度，單位：mm）,4線螺桿，重量4.75噸。