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 b. A的实际晶粒度 c. A的起始晶粒度 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 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 11．灰铸铁具有良好的抗压、减震性能，常用于制造

a .曲轴 b.管接头 c.机床床身、底座、箱体 12．绑扎物件宜选用

a.低碳钢 b.中碳钢 c.高碳钢 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

1. 要制造齿轮、连杆、热锻模具、弹簧、冷冲压模具、滚动轴承、车刀、锉刀、机床床身等零件，试从下列牌号中分别选出合适的材料并叙述所选材料的名称、成分、热处理工艺和零件制成后的最终组织。（20分）

T10 65Mn HT300 W6Mo5 Cr4V2 GCr15Mo 40Cr 20CrMnTi Cr12MoV 5CrMnMo

齿轮：20CrMnTi渗碳钢；C%=0.2%,Cr,Mn,Ti<1.5%；渗碳＋淬火＋低温回火；组织为回火马氏体。

连杆：40Cr调质钢；C%=0.4%,Cr<1.5%；调质处理（淬火＋高温回火）；组织为回火索氏体。

弹簧：65Mn弹簧钢；C%=0.65%,Mn<1.5%；淬火＋中温回火；组织为回火托氏体。

冷冲压模具：Cr12MoV冷变形模具钢；C%>1%,Cr=12%,Mo,V<1.5%；淬火＋低温回火；组织为回火马氏体。

滚动轴承：GCr15Mo轴承钢；C%＝1%,Cr=1.5%,Mo<1.5%；球化退火＋淬火＋低温回火；组织为回火马氏体。

车刀：W6Mo5Cr4V2高速钢；W%=6%,Mo%=5%,Cr%=4%,V%=2%；淬火＋560℃三次回火；组织为回火马氏体＋碳化物。

锉刀：T10碳素工具钢；C%＝1%；淬火＋低温回火；组织为回火马氏体＋碳化物。

热锻模具：5CrMnMo热变形模具钢；C%=0.5%,Cr,Mn,Mo<1.5%；淬火＋高温回火；组织为回火索氏体。

机床床身：HT300灰口铁；无需热处理

2 选材设计一个车床主轴。该主轴受交变弯曲和扭转的复合应力，载荷和转速均不高，冲击载荷也不大，轴颈部要求耐磨。请选材并设计热处理工序。需说明各热处理工序的作用，画出工艺曲线，并指出热处理后的组织。（备选材料45、T8、20CrMnTi）

答 材料选择：45 热处理工艺曲线： AC3+30～50 ℃ AC3+30～50 ℃ AC3+100～150 ℃ 炉 水 冷 淬火 冷 500 ～ 650 ℃ 表 面150～250 ℃ 正火或 空 淬高温回火 完全退火 冷 火 空冷 低温回火

热处理工序的作用、热处理后的组织：

1) 正火（或完全退火）：消除锻造应力、调整硬度、细化晶粒；组织：S+F 2) 调质（淬火+高温回火）：使钢获得综合性能好；组织：S回

3) 表面淬火+低温回火：提高表面硬度和耐磨性；组织：表面M回 心部S回

3 某钢的连续冷却转变曲线如图所示，指出该钢按图中(a)、(b)、(c)、(d)速度冷却后得到的

室温组织。 答： (a)：M+Ar (b)：B+M+Ar (c)：F+B+M+Ar (d)：F+P

4．（10分）有Q235AF 、65 、20CrMnTi、60Si2Mn、T12等钢材，请选择一种钢材制作汽车变速箱齿轮（高速重载受冲击），并设计热处理工序，说明各热处理工序的作用并画出工艺曲线，指出使用状态组织。 答：材料选择：20CrMnTi

热处理工序：正火 → （机加工）→ 渗碳 → 淬火 + 低温回火 热处理工序的作用：

1) 正火：消除锻造应力、调整硬度便于加工；

2) 渗碳：提高表面含碳量，以便强化表面；

3) 淬火+低温回火：提高表面硬度和耐磨性，并使心部具有较好的韧性。

热处理工艺曲线： AC3+30～50 ℃ 900～950 ℃ AC3+30～50 ℃

空 缓 冷 渗碳 冷 水冷 正火 150 ～ 250 ℃ 空冷 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）

根据Fe—Fe3C亚稳平衡相图回答问题：

1）T12钢在平衡结晶过程中冷却到共析温度发生共析反应时，A、F、Fe3C的碳含量分别为： 0.77% ， 0.02% ， 6.69% 。

2）A1、A3和Acm线的位置分别是： PSK线 ， GS线 ， ES线 。

727℃A????FP?Fe3C　S3） S为 共析 点，其反应式为： 。

1148℃L????AE?Fe3C　。 C C为 共晶 点，其反应式为：

5 （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+Fe3CⅡ+L’d，脆性大，不能锻造。

6 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。

Fe—Fe3C亚稳平衡相图如图，要求：

1． 2． 3． 4．

填写各相区组织

指出GS、ES、PSK线的代号，并说明其含义 说明S、C点的意义，并写出共析、共晶反应式

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

① B下 ② P+F+A ③ P+F ④ B下＋A ⑤ M＋Ar

答案： 示意图，并用杠杆定律计算其组织相对量。