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金属材料与热处理试题及答案

一、选择题（每题2分，共20分）

1.下列金属中，室温下具有面心立方晶格的是（）

A.α-FeB.纯铝C.纯铬D.钨

答案：B

解析：α-Fe（体心立方）、纯铝（面心立方）、纯铬（体心立方）、钨（体心立方），面心立方常见金属有Al、Cu、Ni等。

2.钢的淬透性主要取决于（）

A.冷却介质B.工件尺寸C.钢的化学成分D.加热温度

答案：C

解析：淬透性是钢的固有属性，由化学成分（尤其是合金元素）决定，冷却介质和工件尺寸影响淬硬层深度（淬硬性）。

3.铸铁中石墨形态为片状时，其材料类型为（）

A.灰铸铁B.可锻铸铁C.球墨铸铁D.蠕墨铸铁

答案：A

解析：灰铸铁石墨呈片状，可锻铸铁为团絮状，球墨铸铁为球状，蠕墨铸铁为蠕虫状。

4.下列热处理工艺中，属于表面热处理的是（）

A.完全退火B.渗碳淬火C.调质处理D.球化退火

答案：B

解析：表面热处理包括表面淬火和化学热处理（如渗碳、渗氮），其他选项为整体热处理。

5.马氏体的硬度主要取决于（）

A.合金元素含量B.冷却速度C.含碳量D.奥氏体晶粒大小

答案：C

解析：马氏体硬度随含碳量增加而升高，合金元素主要影响淬透性，冷却速度影响是否形成马氏体。

6.铁碳合金中，含碳量为0.77%的钢称为（）

A.亚共析钢B.共析钢C.过共析钢D.工业纯铁

答案：B

解析：共析钢含碳量为0.77%，亚共析钢0.77%，过共析钢0.77%，工业纯铁0.0218%。

7.下列材料中，适宜制造刀具（如钻头）的是（）

A.Q235B.45钢C.T12AD.20钢

答案：C

解析：T12A为高碳工具钢，硬度高、耐磨性好，适合制造刀具；Q235为低碳钢，45钢为中碳钢，20钢为低碳钢，均不适合。

8.铝合金的时效强化机理是（）

A.固溶体晶格畸变B.第二相粒子阻碍位错运动C.晶粒细化D.马氏体转变

答案：B

解析：铝合金时效后析出细小弥散的第二相粒子（如θ相），通过奥罗万机制阻碍位错运动，实现强化。

9.完全退火的加热温度是（）

A.Ac1以上30-50℃B.Ac3以上30-50℃C.Accm以上30-50℃D.Ar1以下

答案：B

解析：完全退火用于亚共析钢，加热至Ac3以上30-50℃，获得均匀奥氏体，冷却后得到平衡组织。

10.下列硬度测试方法中，适合测试薄钢板表面硬度的是（）

A.布氏硬度（HB）B.洛氏硬度（HRC）C.维氏硬度（HV）D.肖氏硬度（HS）

答案：C

解析：维氏硬度压痕小，适合测试薄件或表面硬化层；布氏硬度压痕大，不适合薄件；HRC适合较硬材料，HS用于大型工件。

二、填空题（每空1分，共20分）

1.纯铁在912℃以下的晶体结构为______，称为______；在912-1394℃的晶体结构为______，称为______。

答案：体心立方；α-Fe；面心立方；γ-Fe

2.钢的热处理工艺由______、______、______三个阶段组成。

答案：加热；保温；冷却

3.常见的淬火介质有______、______、______（任填三种）。

答案：水；油；盐水

4.球墨铸铁的石墨形态为______，其机械性能接近______。

答案：球状；钢

5.高速钢的典型牌号是______，其热处理工艺包括______、______和______。

答案：W18Cr4V；退火；淬火；多次回火

6.马氏体的晶体结构为______，其转变特点是______、______、______。

答案：体心正方；无扩散；切变共格；转变不完全

7.铁碳合金相图中，ES线称为______，其意义是______。

答案：固溶线（Acm线）；碳在奥氏体中的溶解度随温度变化的曲线

三、判断题（每题1分，共10分。正确打“√”，错误打“×”）

1.所有金属在固态下都是晶体。（）

答案：√

解析：金属键无方向性，原子倾向于紧密排列形成规则晶体结构。

2.退火的冷却速度比正火快。（）

答案：×

解析：退火一般随炉冷却（缓慢），正火为空冷（较快）。

3.过冷奥氏体的稳定性越高，C曲线越靠右。（）

答案：√

解析：C曲线右移表示过冷奥氏体孕育期延长，稳定性提高（如加入合金元素）。