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2025年综合类-轮机工程-合金的构造与合金相图历年真题摘选带答案(5卷套题【单选100题】)

2025年综合类-轮机工程-合金的构造与合金相图历年真题摘选带答案(篇1)

【题干1】共晶反应与共析反应的主要区别在于（）

【选项】A.前者生成两个固相，后者生成一个固相

B.前者反应温度单一，后者反应温度连续

C.前者成分固定不变，后者成分可在一定范围内变化

D.前者需冷却至液相线以下，后者需冷却至固相线以下

【参考答案】C

【详细解析】共晶反应（L→α+β）和共析反应（γ→α+β）均生成两个固相，但共晶反应的成分固定在共晶点（如Pb-Sn合金的183℃），而共析反应的成分可在共析线附近（如钢的727℃）连续变化。选项A错误因两者均生成两固相；B错误因两者反应温度均为单一值；D错误因两者均需冷却至固相线以下完成。

【题干2】在Fe-C相图中，含碳量4.3%的液态合金冷却时首先发生的反应是（）

【选项】A.共晶反应

B.共析反应

C.固溶体析出

D.包晶反应

【参考答案】A

【详细解析】Fe-C相图中，含碳量4.3%的合金位于共晶点（C0线与ES线交汇），冷却至1148℃时发生共晶反应（L→δ+γ）。选项B（共析反应需727℃）和C（固溶体析出需过共晶合金）均不符合；D（包晶反应发生在约1495℃）温度更高。

【题干3】若合金元素X使α相的固溶度从0.5%增加到2.5%，则该元素在α相中的（）

【选项】A.固溶强化作用减弱

B.增加相变滞后现象

C.降低相图水平方向延伸

D.影响共析反应温度

【参考答案】B

【详细解析】固溶度增加导致α相中溶质原子浓度波动范围增大，根据奥罗万公式（ΔT=K·ΔC），相变滞后ΔT与溶质浓度差ΔC成正比，故B正确。选项A错误因固溶度增加会增强强化；C错误因相图水平延伸由共晶/共析点位置决定；D错误因共析温度仅受碳含量影响。

【题干4】在Cu-Zn相图中，α相（体心立方）与β相（面心立方）的转变温度约为（）

【选项】A.1085℃

B.798℃

C.630℃

D.410℃

【参考答案】C

【详细解析】Cu-Zn（黄铜）相图中，α→β转变温度为630℃（H1线），对应单相区结束。选项A（1085℃）为液相线温度；B（798℃）为Al-Cu相图中α→γ转变温度；D（410℃）为Fe-C相图中奥氏体区下限。

【题干5】下列合金经退火后强度最高的是（）

【选项】A.含碳量0.8%的共析钢

B.含碳量1.2%的过共析钢

C.含碳量0.6%的亚共析钢

D.含碳量0.4%的低碳钢

【参考答案】B

【详细解析】过共析钢（0.8%C1.2%）退火后形成珠光体+二次渗碳体，其中渗碳体作为硬脆相强化基体。选项A退火为珠光体（强度低于B）；C退火为铁素体+珠光体（强度更低）；D退火为铁素体+少量珠光体（强度最低）。

【题干6】在共晶反应中，液相线斜率对产物组织的影响是（）

【选项】A.斜率越大，共晶组织越粗大

B.斜率越小，共晶组织越均匀

C.斜率与共晶组织形态无关

D.斜率影响共晶成分偏析

【参考答案】D

【详细解析】根据相图斜率与溶质分配系数的关系，液相线斜率（m）影响共晶成分偏析。当m=1时（理想共晶），成分均匀；m1时（负偏析），先共晶相富集溶质；m1时（正偏析），后共晶相富集溶质。选项A错误因组织粗细由冷却速率决定；B错误因组织均匀性需结合偏析系数。

【题干7】析出序列“γ→α2→θ”中，θ相的晶体结构是（）

【选项】A.面心立方

B.体心立方

C.密排六方

D.立方体心

【参考答案】A

【详细解析】析出序列中，γ（奥氏体，面心立方）→α2（铁素体，体心立方）→θ（渗碳体，正交晶系）。选项D为错误表述，渗碳体实际为正交晶系。选项C（密排六方）常见于Mg合金。

【题干8】在Fe-C相图中，含碳量0.2%的合金在临界温度以上组织为（）

【选项】A.铁素体+渗碳体

B.奥氏体+渗碳体

C.铁素体+珠光体

D.奥氏体+珠光体

【参考答案】B

【详细解析】0.2%C合金位于奥氏体单相区（临界温度以上），但过共析钢（C0.77%）才会析出渗碳体。选项A（铁素体+渗碳体）为过共析钢平衡态组织；选项C（铁素体+珠光体）为亚共析钢组织；选项D（奥氏体+珠光体）为共析钢以上温度组织。

【题干9】合金元素在γ相中的最大溶解度曲线与共析线的相对位置关系是（）

【选项】A.相交

B.平行

C.延伸线在共析线左侧

D.延伸线在共析线右侧

【参考答案】