金属材料热处理复习题及试卷

第一章 绪论

1．什么是热处理？从相图上看，怎样的合金才能进行热处理？ 2．热处理基本过程是： 3．热处理基本工艺参数有哪四个？ 第二章 均匀化退火

1.简述铸态合金的组织特点。

2.简述铸态合金性能特点及产生的原因。 3.均匀化退火过程中的组织性能变化（理想状态） 4.简述均匀化处理的目的

5.简述实际生产中，合金是否进行均匀化退火的选择原则

6.由相图给出生产实际中常用的三种均匀化退火加热范围，并简述其工艺特点。

7.大多数合金是不可以进行高温均匀化退火，铝合金是否可以进行？为什么？ 8.简述均匀化退火过程中加热后保温时间的选取原则。 问答题：

1.试比较经强化均匀化退火与常规均匀化退火后的铝合金性能差异，并解释其产生原因。 2.试比较经均匀化退火与未进行均匀化退火的6063铝合金表面质量，并并解释其产生原因. 第三章 基于回复及再结晶过程的退火 1.基于回复及再结晶过程退火主要应用？ 2.简述回复过程的本质。 3.回复退火用途？

4.完全再结晶退火主要用用途？ 5. 再结晶的驱动力？

6.影响再结晶温度的重要参数？ 7.填空题

（1）变形度小于 时，再结晶晶粒大小与原始晶粒大小 ；变形度为临界变形度时，再结晶晶粒 ；变形度大于临界变形度后，随变形度增大，再结晶后晶粒越细小，但大于某一程度（如90%）后，会出现 长大。

（2）退火时间 延长退火时间，再结晶温度 。

（3）变形前的原始晶粒小，变形储能 ，T再温度 。

（4）退火时的加热速度过慢或过快均有升高再结晶温度的趋势，前者是 过程的影响，后者则与 来不及进行有关。

（5）在固溶体范围内，加入少量元素通常急剧提高再结晶温度。金属越纯，少量元素的作用越 。（易于在位错周围形成柯垂耳气团，阻碍位错重新组合，因而阻碍再结晶形核及晶核长大）。

（6）再结晶完成后的晶粒长大一般为相对较为 的粗大化过程（连续性长大）。当具备一定条件时，在晶粒较为均匀的再结晶基体中某些个别晶粒可能急剧 并吞食周围 基体，最后使整个材料都由 晶粒所组成。这种现象称 。

8.冷变形金属退火时的加热速度过慢或过快均有升高再结晶温度的趋势，为什么？ 9.简述临界变形程度的实际意义。

10.什么是回复?回复对变形金属有什么作用?在工业生产中有什么用处?

11.什么是再结晶?再结晶对变形金属有什么作用?在工业生产中有什么用处? 12.判断题

（1）．由于再结晶的过程是一个形核长大的过程，因而再结晶前后金属的晶格结构发生变化。 （2）．金属的预变形度越大，其开始再结晶的温度越高。

（3）．为了保持冷变形金属的强度和硬度，应采用再结晶退火。 13选择题：

（1）．变形金属加热时发生的再结晶过程是一个新晶粒代替旧晶粒的过程，这种新晶粒的 晶型是（ ）。

（a）与变形前的金属相同 （b）与变形后的金属相同（c）形成新的晶型

（2）．再结晶和重结晶都有形核与长大两个过程，主要区别在于有没有（ ）改变。 （a）温度（b）晶体结构 （c）应力状态。

（3）．冷热加工的区别在于加工后是否留下（ ）。 （a）加工硬化 （b）晶格改变性 （c）纤维组织 第四章 无多型性转变合金的淬火与时效 一. 填空题

1.影响固溶处理的主要因素是 、 和 时的冷却速度。

2.时效（回火）是 分解时效与回火的区别是：固溶体从高温到低温时是否发生了 晶体结构的转变。

3.新相形核的阻力是 新相与母相之间的 ；新相与母相比容积差导致的 。 4.时效后脱溶相与基体界面关系有 、 、 三种形式。 5.脱溶序列的阶次规则： 6.写出Al-Zn-Mg系合金人工时效时正常的脱溶序列： 7.写出Al-Cu系合金人工时效时正常的脱溶序列： 8.亚稳相多与基体 或 ，降低 。

9.时效强化是 与 的相互作用。主要有 机制与 机制。

10.把经低温时效的合金放在较高温度（低于固溶处理温度）下短时保温并迅速冷却，合金的硬

度将立即下降到与刚淬火时差不多。这种现象称为 。

11.回归温度需高于上一级时效温度；温差大则回归速度 ，更彻底。

12.回归时间过长，则会出现对应于该温度下的 ，使 重新升高，或发生 ，达不到回归处理的效果。

13.理论上回归是可以 的，但实际上总有少量性质的变化 。 14.局部脱溶中的无沉淀带形成的机制是 机制和 机制. 15.多级时效一般采用先 后再 。

16获得良好的时效强化效果，在不发生过热、过烧及晶粒长大的条件下， 加热温度高些， 时间长些，有利于获得最大过饱和度的均匀固溶体。 17 铝合金的时效方法可分为自然时效和 时效。

18材料而言，一般以保证 为原则选择时效规程，但很多情况下，工件同时要求具有 、 及 等多方面综合性能。

19.时效分为 ，强度性能达到最高值； ：时效温度较低，强度性能尚未达到最高，但塑性较好。 ：时效温度高，组织较稳定，有较好的抗应力腐蚀能力。

20.1974年西拉（B M cina）首次提出，对人工时效的铝合金可进行 ，随后再重复原来的人工时效。此工艺称 处理。

21.回归再时效处理（RRA）使处理后的合金具有良好的 性能。

二.选择题：

1．把经淬火时效的铝合金龙速加热到200℃～300℃或略高一些的温度，保温（2~3min），在清水中冷却，使其恢复到淬火状态，这种工艺叫做（ ）。

（a）低温回火（b）再结晶退火（c）回归处理 (d)稳定化处理 2．铝合金（AI—Cu）的时效过程为（ ）。

（a）富溶质原子区→θ→θ′→θ″ （b）富溶质原子区θ″→θ′→θ （c）θ→θ′→θ″富溶质原子区

3．硬铝淬火时效后的强度、硬度和塑性与刚淬火后的相比（ ）。 （a）强度、硬度提高，塑性降低 （b）强度、硬度降低，塑性提高 （c）强度、硬度和塑性均提高 （d）强度、硬度和塑性均降低

4．可热处理强化的变形铝合金，淬火后在室温放置一段时间，则其力学性能会发生的 变化是（ ）。

（a）强度和硬度显著下降，塑性提高 (b)硬度和强度明显提高，但塑性下降 （c）强度、硬度和塑性都有明显提高 三.问答题：

1.试比较经强化固溶处理与常规固溶处理后的铝合金性能差异，并解释其产生原因。 2.请说明在时效过程中为什么一般均是先出现亚稳过渡相而不直接形成稳定相？ 3.简述固溶、时效处理时的脱溶序列并分析原因。

4.Al-Zn-Mg系合金人工时效时正常的脱溶序列：G.P→?″→?′→?，为什么？ 5.Al-Cu系合金人工时效时正常的脱溶序列：G.P→θ″→θ′→θ，为什么？ 6.在理论上而言，局部脱溶中的无沉淀带是否能消除？为什么？ 7.局部脱溶中的无沉淀带对合金性能有些影响？

8.人工时效时，对应于局部脱溶的某一阶段晶间腐蚀速率会出现最大，腐蚀抗力最小。为什么？

9. 研究发现，某些铝合金如Al－Mg－Si系合金在室温停留后再进行人工时效，合金的强度指标达不到最大值，而塑性有所上升。为什么？

10.请解释硬铝自然时效态对应力腐蚀最敏感，人工时效次之，过时效最低的原因。 11.请解释时效前的冷变形使晶界无沉淀带（晶内脱溶）变窄的原因。

12.在生产中有时采用两段时效工艺，即第一次用较低的温度进行时效，第二次用较高的温度进行时效，目的何在？

13.请解释时效温度升高加速时效过程的原因。： 14根据二元铝合金一般相图，说明铝合金是如何分类的?

15.形变铝合金分哪几类?主要性能特点是什么?并简述铝合金强化的热处理方法。 16.如果铝合金的晶粒粗大，能否用重新加热的方法细化？

17.试述Al-Zn-Mg-Cu 合金经峰时效处理后的性能特点，如果存在性能缺陷，能采用何种措施进行改善，并简要分析原因。

18.什么是无沉淀析出带？分析其产生的原因及此现象对合金性能的影响。

19.试述7xxx系铝合金经T6,T7态处理后的性能特点。能否有方法改善经上述处理后的合金性能缺点？简述其原因。

20.Al-Zn-Mg系合金，先于100-120℃时效，再在150-175℃时效，与在150-175℃一次时效相比，合金不仅强度提高且抗应力腐蚀性能变好。为什么？（增加了析出相η＇相的密度及均匀性）。

21.7075合金在T6状态下对应力腐蚀最敏感，在T73过时效状态的抗应力腐蚀性能最好。为什么？ 22.如何选择时效规程：1.等温时效：分自然时效与人工时效。 第五章 有多型性转变合金的淬火与回火 填空题

1. 共析钢过冷奥氏体等温转变曲线三个转变区的转变产物是 2. 共析钢淬火形成M+A'后，在低温、中温、高温回火后的产物分别为 3. 钢在加热时，加热速度越快转变温度越 ，转变时间越 。 4. 45钢正火后渗碳体呈 状，调质处理后渗碳体呈 状。 5. M形态主要有 和 两种，其中 M硬度高、塑性差。

6. W18Cr4V钢的淬火加热温度为 ，回火加热温度为 ，回火次数

7．本质晶粒度是根据标准实验方法，在（ ）℃保温（ ）小时后测定的奥氏体晶粒大小。 8.共析钢加热到均匀的奥氏体化状态后缓慢冷却，稍低于 温度将形成（ ），为（ ）与（ ）的机械混合物，其典型形态为（ ）或（ ）。

9．中马氏体是碳在α—Fe中的过饱和（ ），具有（ ）晶格。

10．过冷奥氏体等温转变图通常呈（ ），所以又称（ ），亦称为（ ）。

11．把钢加热到临界点Ac1；或Ac3以上保温并随之以大于临界冷却速度冷却，用以得到介稳状态的马氏体或下贝氏体组织的热处理工艺方法称为（ ）。 12．中温回火主要用于处理（ ），回火后得到（ ）。

13．根据渗碳剂在渗碳过程中聚集状态的不同，渗碳方法可以分为（ ）、（ ）和（ ） 14．马氏体是 固溶体，其形态主要有 、 。 其中， 马氏体硬度高、塑性差

15．W18Cr4V钢的淬火加热温度为 ，回火加热温度为 ，回火次数 ， W的主要作用 ，Cr的主要作用 ，V的主要作用 16．合金结构钢与碳素结构钢相比，其突出优点是

17．钢在加热时，加热速度越快转变温度越 ，转变时间越 。

18．在钢的表面同时渗入碳和氮的化学热处理工艺称为（ ），其中低温（ ）的硬度提高不多，故又称为（ ）。

判断题（对的画?、错的画×）

1．马氏体的等温转变一般不能进行到底，完成一定的转变量后就停止了。

2．大量的实验结果都证明，在屈服强度相同的条件下，位错型马氏体具有较高的硬度且比孪晶马氏体的韧性差的多。

3．为了减小工件与淬火介质之间的温差，减小内应力，可以把欲淬火的工件，在淬入淬火介质之前，先水冷一段时间。这种方法叫“预冷淬火法”退

4．使钢中的碳化物球状化。或获得“球状珠光体”的退火工艺称为球化火。因其也能够消除或减少化学成分偏析及显微组织的不均匀性，所以也称扩散退火。 选择题

1．当残余奥氏体比较稳定．在较高温度回大加热保温时来发生分解：而在随后冷却时 转变为马氏体。这种在回火冷却时残余奥氏体转变为马氏体的现象称为（ ）。 (a)二次硬化（b）回火抗性（c）二次淬火（d）孪晶马氏体反稳定化

2． 要制造直径16mm的螺栓，要求整个截面上具有良好的综合机械性能，应选用（ ） （a）45钢经正火处理 （b）60Si2Mn经淬火和中温回火 （c）40Cr钢经调质处理． 3．对于亚共折钢，适宜的淬火加热温度一般为（ ），淬火后的组织为均匀的马氏体。 (a)Ac1+30~50℃ (b) Acm+30~50℃ (c) Ac3+30~50℃ (d) A0+30~50℃

4．当残余奥氏体比较稳定．在较高温度回火加热保温时来发生分解：而在随后冷却时转变为马氏体。这种在回火冷却时残余奥氏体转变为马氏体的现象称为（ ）。 (a)二次硬化（b）回火抗性（c）二次淬火（d）孪晶马氏体反稳定化

5．汽车、拖拉机的齿轮要求表面高耐磨性，中心有良好的强韧性，应选用（ ）

（a）20钢渗碳淬火后低温回火（b）40Cr淬火后高温回火（c）20CrMnTi渗碳淬火后低温回火 6．65、65Mn、50CrV等属于（ ）类钢，其热处理特点是（ ）

（a）工具钢，淬火+低温回火（b）轴承钢，渗碳+淬火+低温回火（c）弹簧钢，淬火+中温回火

7．对于亚共折钢，适宜的淬火加热温度一般为（ ），淬火后的组织为均匀的马氏体。 (a)Ac1+30~50℃ (b) Acm+30~50℃ (c) Ac3+30~50℃ (d) A0+30~50℃

8．对于亚、过共折钢，适宜的淬火加热温度一般在哪个范围内，为什么？

9．高精度磨床主轴用38CrMoAI制造，试在其加工工艺路线上，填入热处理工序名称。 锻造→（ ）→精机加工→（ ）→精机加工→（ ）→粗磨加工→（ ） →精磨加工。

（a）调质（b）氮化（c）消除应力（d）退火

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