金属材料学考试题库

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1、第一章钢中的合金元素1、合金元素对纯铁γ相区的影响可分为哪几种？答：开启γ相区的元素：镍、锰、钴属于此类合金元素扩展γ相区元素：碳、氮、铜属于此类合金元素封闭γ相区的元素：钒、鈦、钨、钼、铝、磷、铬、硅属于此类合金元素缩小γ相区的元素：硼、锆、铌、钽、硫属于此类合金元素2、合金元素对钢γ相区和共析点会产生很大影响，请举例说明这种影响的作用答：合金元素对α-Fe、γ-Fe、和δ-Fe的相对稳定性以及同素异晶转变温度A3和A4均有很大影响A、奥氏体（γ）稳定化元素这些合金元素使A3温度下降，A4温度上升，即扩大了γ相区，

2、它包括了以下两种情况：（1）开启γ相区的元素：镍、锰、钴属于此类合金元素（2）扩展γ相区元素：碳、氮、铜属于此类合金元素B、铁素体（α）稳定化元素（1）封闭γ相区的元素：钒、鈦、钨、钼、铝、磷、铬、硅（2）缩小γ相区的元素：硼、锆、铌、钽、硫属于此类合金元素3、请举例说明合金元素对Fe-C相图中共析温度和共析点有哪些影响？答：1、改变了奥氏体相区的位置和共析温度扩大γ相区元素：降低了A3，降低了A1缩小γ相区元素：升高了A3，升高了A12、改变了共析体的含量所有的元素都降低共析体含量第二章合金的相组成1、什么元素可与

3、γ-Fe形成固溶体，为什么？答：镍可与γ-Fe形成无限固溶体决定组元在置换固溶体中的溶解条件是：1、溶质与溶剂的点阵相同2、原子尺寸因素（形成无限固溶体时，两者之差不大于8%）3、组元的电子结构（即组元在周期表中的相对位置）2、间隙固溶体的溶解度取决于什么？举例说明答：组元在间隙固溶体中的溶解度取决于：1、溶剂金属的晶体结构2、间隙元素的尺寸结构例如：碳、氮在钢中的溶解度，由于氮原子小，所以在α-Fe中溶解度大。3、请举例说明几种强、中等强、弱碳化物形成元素答：铪、锆、鈦、铌、钒是强碳化物形成元素；形成最稳定的MC型

4、碳化物钨、钼、铬是中等强碳化物形成元素锰、铁、铬是弱碳化物形成元素第四章合金元素和强韧化1、请简述钢的强化途径和措施答：固溶强化细化晶粒强化位错密度和缺陷密度引起的强化析出碳化物弥散强化2、请简述钢的韧化途径和措施答：细化晶粒降低有害元素含量调整合金元素含量降低钢中含碳量3、请简述影响钢冷成型的主要力学性能指标或组织要求答：低的屈服强度高的延伸率高的均匀伸长率高的加工硬化率高的深冲性参量适当面均匀的晶粒度控制夹杂物的形状和分布游离渗碳体的数量和分布4、请问那些合金元素有可能改善钢的切削加工性能？答：硫是了解最清楚和广

5、泛应用的易削添加剂铅是仅次于硫的常用易削添加剂近年来许多注意力已经转到钙脱氧生产易削结构钢上5、简述改善钢的焊接性能的途径答：采用碳当量为比较的基础，由加入的各元素来计算和评定钢材的焊接性能。碳当量越低，焊接性能越好。近似公式：碳当量=C+Mn/6+(Ni+Cu)/15+(Cr+Mo+V)/5第六章构件用钢1、碳钢中长存元素有哪些？它们与钢的性能有什么影响？答：碳、锰、硫、磷、硅含碳量增加，强度上升，硬度提高，塑韧性下降锰可提高钢的淬透性，同时具有固溶强化作用硅有固溶强化作用，但不能细化铁素体晶粒硫在一般钢中均被认为

6、是有害元素，会引起钢的热脆，S在易切钢中是有利的磷在一般钢中均被认为是有害元素，会引起晶界脆化，造成冷脆2、人们对低合金高强度钢的性能有什么要求？答：1、要求钢材具有较高的屈服强度2、较大的屈强化比σs/σb，适合的比值在0.65-0.75之间3、较好的塑性、延伸率一般不小于21%4、较好的冲击韧性，在纵向和横向分别不小于80和60J/cm25、较低的韧脆转折温度：应低于-30℃左右6、具有良好的工艺性能和耐蚀性，较低成本3、请概述低合金高强度钢中常用合金元素答：低合金高强度钢的基本成分的考虑应该是低的含碳量稍高的锰

7、含量用铝细化晶粒适当用硅固溶强化利用Nb、V、Ti细化晶粒和产生沉淀强化4、何为控制轧钢和控制冷却？答：常规热轧在高温快速再结晶区轧制，控制轧制在高温下的再结晶区变形紧靠Ar3以上的低温无再结晶区变形。在奥氏体-铁素体两相区变形，通过控制轧制，可以获得极细的晶粒度。控制冷却是在轧制整个过程中对钢材的温度进行控制，以求获得理想的微观组织。5、概述双相钢的组织和性能特征答：常见的双相钢显微组织是铁素体+岛状铁素体+少量残余奥氏体这类钢具有连续强度的σ-ε曲线低的屈服强度高的应变硬化速率优良的抗拉强度于塑性的配合高的均匀伸

8、长率和总伸长率高加工硬化指数高塑性应变比6、请介绍双相钢有几种获取方法，并简述工艺过程答：1、热处理双相处理钢在Ac1与Ac3双相区加热，其组织为α+γ，在随后的冷却过程中形成α+M的组织2、热轨双相钢钢在热轨后控制冷却，形成80-90%的细小多边形铁素体和马氏体的组织7、为了调节双相钢中的马氏体百分含量，有几种手段和方法（包括材料成分和处理工