模拟试卷四答案
题号 得分 得分
一
二
三
四
五
总成绩
一．填空题（共 30 分，每空 1 分） 填空题（
1．液态金属结晶的基本过程是 形核与晶核长大 。 2．铁素体（F）是碳溶于 是： 体心立方 。 3. 检测淬火钢件的硬度一般用 洛氏（HRC） 硬度；而检测退火和正火钢件的硬 度常用 布氏（HRB） 硬度。 4．GCr15 钢是 滚动轴承钢 ，其 Cr 的质量分数是 1.5% 。 。 。 。 α-Fe 所形成的间隙固溶体，其晶格类型
5．16Mn 钢是 合金结构钢 ，其碳的质量分数是 0.16% 6．QT600-03 中的“03”的含义是： 7. 钢与铸铁含碳量的分界点是： 最低伸长率为 3% 2.11%
8．贝氏体的显微组织形态主要有 B 上 和 B 下 两种，其中 B 下 的综合性能好。 9．钢的淬火加热温度越高，淬火后马氏体中含碳量越 粒越 粗大 ，残余奥氏体的量越 越多 。 高 ，马氏体晶
10．钢加热时 A 的形成是由 A 晶核的形成 残余 Fe3C 的溶解 、 A 的均匀化 11．一般表面淬火应选
、 A 晶核向 F 和 Fe3C 两侧长大 、 等四个基本过程所组成的。 中碳成分 油 。 钢。
中碳成分 钢，调质件应选用 水 ，而合金钢是
13．碳钢常用的淬火介质是
14．T10 钢（Ac1≈727℃，Accm≈800℃）退火试样经 700 ℃、780 ℃、860 ℃加 热保温， 并在水中冷却得到的组织分别是： P+Fe3C ， Fe3C+M+Ar 15．渗碳钢在渗碳后缓慢冷却，由表面向心部的组织分布依次为： P+Fe3CⅡ （网状） ， P ， P+F 。 ， M+Ar 。
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得分
二．判断题（共 10 分，每小题 1 分） 判断题（ （正确 √ 答案填入表格） 错误 ×， 答案填入表格）
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
×
√
√
×
×
×
√
√
×
×
1． 在其他条件相同时，砂型铸造比金属型铸造的铸件晶粒更细。 2． 固溶强化是指因形成固溶体而引起的合金强度、硬度升高的现象。 3． 珠光体、索氏体、屈氏体都是铁素体和渗碳体组成的机械混合物。 4． 碳的质量分数对碳钢力学性能的影响是：随着钢中碳的质量分数的增加， 硬度、强度增加，塑性、韧性也随着增加。 5．淬火临界冷却速度是钢获得马氏体的最小冷却速度。 6．淬透性好的钢，其淬硬性也一定好。 7．大部分合金钢的淬透性比碳钢好。 8．正火的冷却速度比退火快，故同一钢种经正火处理后的组织较细，其强度、硬 度比退火高。 9．由于淬火钢回火时的加热温度在 A1 以下，所以淬火钢在回火时没有组织变化。 10．可锻铸铁具有一定的塑性，可以进行锻造加工。
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得分
三．单项选择题（共 15 分，每小题 1 分） 单项选择题（ 选择题 （请将答案填入表格） 请将答案填入表
格） 答案填入表格
1 b
2 b
3 a
4 b
5 b
6 b
7 a
8 b
9 a
10 a
11 c
12 a
13 a
14 a
15 b
1．表示金属材料屈服点的符号是： a. σe b. σS c. σb
2．引起钢的冷脆性的有害杂质元素是： a. 硫 b.磷 c. 硫和磷
3．固溶体的晶体结构特点是： a. 与溶剂相同 b. 与溶质相同 c. 形成新的晶体类型
4．钢在淬火后获得 M 组织的粗细主要取决于： a. A 的本质晶粒度 5．高速钢的红硬性取决于： a.马氏体的多少 b. 淬火加热时溶于奥氏体中的合金元素的量 c.钢的含碳量 6．室温下金属的晶粒越细，则： a. 强度越高，塑性越差 b. 强度越高，塑性越好 c. 强度越低，塑性越好 b. A 的实际晶粒度 c. A 的起始晶粒度
7．反复弯折铁丝，铁丝会越来越硬，最后会断裂，这是由于产生了： a.加工硬化现象 b.再结晶现象 c.去应力退火
8．为了改善碳素工具钢的切削加工性，常采用的热处理是： a. 完全退火 b. 球化退火 c.再结晶退火
9．形状简单的工件淬火应选用 a. 单液淬火 b. 双液淬火 c. 分级淬火
10．回火索氏体与索氏体相比 a.塑性韧性好 b.强度硬度高 c.塑性韧性差
第 3 页 （共 8 页）
模拟试卷四答案
11．灰铸铁具有良好的抗压、减震性能，常用于制造 a .曲轴 12．绑扎物件宜选用 a.低碳钢 b.中碳钢 c.高碳钢 b.管接头 c.机床床身、底座、箱体
13．灰铸铁的石墨形态是 a. 片状 b. 团絮状 c. 球状
14．钢的淬硬性主要取决于： a. 含碳量 b. 冷却介质 c.合金元素
15．下列说法错误的是 a.金属材料的强度、塑性等可通过拉伸试验来测定 b.调质处理是淬火+低温回火 c.布氏硬度实验测定的数据准确、稳定、数据重复性好
得分
四．综合分析题（共 25 分） 综合分析题（
（ 1． 4 分） 根据 Fe-Fe3C 相图，分析下列现象： （1）
wC＝1.2％的钢比 wC＝0.8％
的钢强度低；
（2）加热到 1100℃，wC＝0.4％的钢能进行锻造，wC＝4％的铸铁不能锻造； 答：（1）wC＝0.8％ 的钢的室温平衡组织为 100%P,而 wC＝1.2％的钢的室温平衡 组织为 P+Fe3CⅡ，Fe3CⅡ硬而脆、呈网状使合金强度降低。 （2）1100℃时，wC＝0.4％的钢为单相 A，塑性好，变形抗力低，能进行锻造；
wC＝4％的铸铁为 P+Fe3C
Ⅱ
+L’d，脆性大，不能锻造。
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模拟试卷四答案
（ 2． 5 分）某钢的过冷奥氏体等温转变曲线如图所示，指出图中各点处的组织。
答案： ① B下 ② P+F+A ③ P+F ④ B 下＋A ⑤ M＋Ar
3．（8 分）试为下列零件选材，并选择热处理工艺。 （1）手工锯条；（2）自行车座位弹簧；（3）连杆；（4）车刀。 备选材料：20、T8、T12、40Cr、9SiCr、 65Mn、W18Cr4V 、GCr15、Cr12MoV。
答： （1） 手用锯条： T12， 球化退火 → 淬火 + 低温
回火 （2） 自行车座位弹簧：65Mn， 淬火 + 中温回火 （3） 连杆：40Cr，淬火+高温回火 （4） 车刀：W18Cr4V， 退火（完全退火或等温退火）→ 高温淬火 + 560℃三次回火
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4．（8 分） 根据下列零件的性能要求及技术条件选择热处理工艺方法，画出工艺 曲线，并指出其在使用状态下的显微组织。。 （1）用 45 钢制作的某机床主轴，要求该轴有良好的综合机械性能，其轴颈部 分和轴承接触要求耐磨（52～56HRC） （2）用 20CrMnTi 制作的汽车传动齿轮，要求表面高硬度、高耐磨性，（58～ 63HRC） 答： （1）热处理工艺方法和工艺曲线： AC3+30～50 ℃ ～ 炉 冷 正火或 完全退火 AC3+30～50 ℃ ～ 水 冷 AC3+100～150 ℃ ～
淬火
500～650 ℃ ～ 高温回火 空 冷
表 面 淬 火
150～250 ℃ ～ 低温回火 空冷
使用状态下的显微组织：表面 M 回 心部 S 回 （2）热处理工艺方法和工艺曲线： 900～950 ℃ ～ AC3+30～50 ℃ ～ 空 冷 正火 150～250 ℃ ～ 低温回火 使用状态组织：表面——（高碳）回火 M+K+Ar 心部——（低碳）回火 M 或 回火 M+F（淬不透时） 空冷 缓 冷 AC3+30～50 ℃ ～
渗碳
水冷
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得分
五． 20 分）Fe—Fe3C 亚稳平衡相图如图，要求： （
1．（4 分）填写各相区组织 （ 2．（6 分）指出 GS、ES、PSK 线的代号，并说明其含义 （ 3．（4 分）说明 S、C 点的意义，并写出共析、共晶反应式 （ 4．（6 分） （ 分析 T12 钢从液态缓冷至室温的平衡结晶过程， 绘出室温平衡组 织示意图，并用杠杆定律计算其组织相对量。 答： 1．
2．GS、ES、PSK 线的代号分别是： A3 ：A 和 F 的两相平衡线 Ac
m
A3
，
Acc
m
， A1 ；
： C 在 A 中的溶解度曲线
A1：共析线
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模拟试卷四答案
3． S 点：共析点，共析反应式为： AS ← → FP + Fe3 C 。 ．
727 ℃
C 点：共晶点，共晶反应式为： LC ←→ AE + Fe3 C
1148 ℃
。
4． 结晶过程： L →L+A→A→ A+ Fe3CⅡ → P+ Fe3CⅡ
室温平衡组织示意图：
室温平衡组织组织相对量：
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题号 得分 得分
一
二
三
四
五
总成绩
一．填空题（共 30 分，每空 1 分） 填空题（
1．液态金属结晶的基本过程是 形核与晶核长大 。 2．铁素体（F）是碳溶于 是： 体心立方 。 3. 检测淬火钢件的硬度一般用 洛氏（HRC） 硬度；而检测退火和正火钢件的硬 度常用 布氏（HRB） 硬度。 4．GCr15 钢是 滚动轴承钢 ，其 Cr 的质量分数是 1.5% 。 。 。 。 α-Fe 所形成的间隙固溶体，其晶格类型
5．16Mn 钢是 合金结构钢 ，其碳的质量分数是 0.16% 6．QT600-03 中的“03”的含义是： 7. 钢与铸铁含碳量的分界点是： 最低伸长率为 3% 2.11%
8．贝氏体的显微组织形态主要有 B 上 和 B 下 两种，其中 B 下 的综合性能好。 9．钢的淬火加热温度越高，淬火后马氏体中含碳量越 粒越 粗大 ，残余奥氏体的量越 越多 。 高 ，马氏体晶
10．钢加热时 A 的形成是由 A 晶核的形成 残余 Fe3C 的溶解 、 A 的均匀化 11．一般表面淬火应选
、 A 晶核向 F 和 Fe3C 两侧长大 、 等四个基本过程所组成的。 中碳成分 油 。 钢。
中碳成分 钢，调质件应选用 水 ，而合金钢是
13．碳钢常用的淬火介质是
14．T10 钢（Ac1≈727℃，Accm≈800℃）退火试样经 700 ℃、780 ℃、860 ℃加 热保温， 并在水中冷却得到的组织分别是： P+Fe3C ， Fe3C+M+Ar 15．渗碳钢在渗碳后缓慢冷却，由表面向心部的组织分布依次为： P+Fe3CⅡ （网状） ， P ， P+F 。 ， M+Ar 。
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二．判断题（共 10 分，每小题 1 分） 判断题（ （正确 √ 答案填入表格） 错误 ×， 答案填入表格）
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1． 在其他条件相同时，砂型铸造比金属型铸造的铸件晶粒更细。 2． 固溶强化是指因形成固溶体而引起的合金强度、硬度升高的现象。 3． 珠光体、索氏体、屈氏体都是铁素体和渗碳体组成的机械混合物。 4． 碳的质量分数对碳钢力学性能的影响是：随着钢中碳的质量分数的增加， 硬度、强度增加，塑性、韧性也随着增加。 5．淬火临界冷却速度是钢获得马氏体的最小冷却速度。 6．淬透性好的钢，其淬硬性也一定好。 7．大部分合金钢的淬透性比碳钢好。 8．正火的冷却速度比退火快，故同一钢种经正火处理后的组织较细，其强度、硬 度比退火高。 9．由于淬火钢回火时的加热温度在 A1 以下，所以淬火钢在回火时没有组织变化。 10．可锻铸铁具有一定的塑性，可以进行锻造加工。
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三．单项选择题（共 15 分，每小题 1 分） 单项选择题（ 选择题 （请将答案填入表格） 请将答案填入表
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1 b
2 b
3 a
4 b
5 b
6 b
7 a
8 b
9 a
10 a
11 c
12 a
13 a
14 a
15 b
1．表示金属材料屈服点的符号是： a. σe b. σS c. σb
2．引起钢的冷脆性的有害杂质元素是： a. 硫 b.磷 c. 硫和磷
3．固溶体的晶体结构特点是： a. 与溶剂相同 b. 与溶质相同 c. 形成新的晶体类型
4．钢在淬火后获得 M 组织的粗细主要取决于： a. A 的本质晶粒度 5．高速钢的红硬性取决于： a.马氏体的多少 b. 淬火加热时溶于奥氏体中的合金元素的量 c.钢的含碳量 6．室温下金属的晶粒越细，则： a. 强度越高，塑性越差 b. 强度越高，塑性越好 c. 强度越低，塑性越好 b. A 的实际晶粒度 c. A 的起始晶粒度
7．反复弯折铁丝，铁丝会越来越硬，最后会断裂，这是由于产生了： a.加工硬化现象 b.再结晶现象 c.去应力退火
8．为了改善碳素工具钢的切削加工性，常采用的热处理是： a. 完全退火 b. 球化退火 c.再结晶退火
9．形状简单的工件淬火应选用 a. 单液淬火 b. 双液淬火 c. 分级淬火
10．回火索氏体与索氏体相比 a.塑性韧性好 b.强度硬度高 c.塑性韧性差
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11．灰铸铁具有良好的抗压、减震性能，常用于制造 a .曲轴 12．绑扎物件宜选用 a.低碳钢 b.中碳钢 c.高碳钢 b.管接头 c.机床床身、底座、箱体
13．灰铸铁的石墨形态是 a. 片状 b. 团絮状 c. 球状
14．钢的淬硬性主要取决于： a. 含碳量 b. 冷却介质 c.合金元素
15．下列说法错误的是 a.金属材料的强度、塑性等可通过拉伸试验来测定 b.调质处理是淬火+低温回火 c.布氏硬度实验测定的数据准确、稳定、数据重复性好
得分
四．综合分析题（共 25 分） 综合分析题（
（ 1． 4 分） 根据 Fe-Fe3C 相图，分析下列现象： （1）
wC＝1.2％的钢比 wC＝0.8％
的钢强度低；
（2）加热到 1100℃，wC＝0.4％的钢能进行锻造，wC＝4％的铸铁不能锻造； 答：（1）wC＝0.8％ 的钢的室温平衡组织为 100%P,而 wC＝1.2％的钢的室温平衡 组织为 P+Fe3CⅡ，Fe3CⅡ硬而脆、呈网状使合金强度降低。 （2）1100℃时，wC＝0.4％的钢为单相 A，塑性好，变形抗力低，能进行锻造；
wC＝4％的铸铁为 P+Fe3C
Ⅱ
+L’d，脆性大，不能锻造。
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（ 2． 5 分）某钢的过冷奥氏体等温转变曲线如图所示，指出图中各点处的组织。
答案： ① B下 ② P+F+A ③ P+F ④ B 下＋A ⑤ M＋Ar
3．（8 分）试为下列零件选材，并选择热处理工艺。 （1）手工锯条；（2）自行车座位弹簧；（3）连杆；（4）车刀。 备选材料：20、T8、T12、40Cr、9SiCr、 65Mn、W18Cr4V 、GCr15、Cr12MoV。
答： （1） 手用锯条： T12， 球化退火 → 淬火 + 低温
回火 （2） 自行车座位弹簧：65Mn， 淬火 + 中温回火 （3） 连杆：40Cr，淬火+高温回火 （4） 车刀：W18Cr4V， 退火（完全退火或等温退火）→ 高温淬火 + 560℃三次回火
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4．（8 分） 根据下列零件的性能要求及技术条件选择热处理工艺方法，画出工艺 曲线，并指出其在使用状态下的显微组织。。 （1）用 45 钢制作的某机床主轴，要求该轴有良好的综合机械性能，其轴颈部 分和轴承接触要求耐磨（52～56HRC） （2）用 20CrMnTi 制作的汽车传动齿轮，要求表面高硬度、高耐磨性，（58～ 63HRC） 答： （1）热处理工艺方法和工艺曲线： AC3+30～50 ℃ ～ 炉 冷 正火或 完全退火 AC3+30～50 ℃ ～ 水 冷 AC3+100～150 ℃ ～
淬火
500～650 ℃ ～ 高温回火 空 冷
表 面 淬 火
150～250 ℃ ～ 低温回火 空冷
使用状态下的显微组织：表面 M 回 心部 S 回 （2）热处理工艺方法和工艺曲线： 900～950 ℃ ～ AC3+30～50 ℃ ～ 空 冷 正火 150～250 ℃ ～ 低温回火 使用状态组织：表面——（高碳）回火 M+K+Ar 心部——（低碳）回火 M 或 回火 M+F（淬不透时） 空冷 缓 冷 AC3+30～50 ℃ ～
渗碳
水冷
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得分
五． 20 分）Fe—Fe3C 亚稳平衡相图如图，要求： （
1．（4 分）填写各相区组织 （ 2．（6 分）指出 GS、ES、PSK 线的代号，并说明其含义 （ 3．（4 分）说明 S、C 点的意义，并写出共析、共晶反应式 （ 4．（6 分） （ 分析 T12 钢从液态缓冷至室温的平衡结晶过程， 绘出室温平衡组 织示意图，并用杠杆定律计算其组织相对量。 答： 1．
2．GS、ES、PSK 线的代号分别是： A3 ：A 和 F 的两相平衡线 Ac
m
A3
，
Acc
m
， A1 ；
： C 在 A 中的溶解度曲线
A1：共析线
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3． S 点：共析点，共析反应式为： AS ← → FP + Fe3 C 。 ．
727 ℃
C 点：共晶点，共晶反应式为： LC ←→ AE + Fe3 C
1148 ℃
。
4． 结晶过程： L →L+A→A→ A+ Fe3CⅡ → P+ Fe3CⅡ
室温平衡组织示意图：
室温平衡组织组织相对量：
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