清華大學(xué) 工程材料歷年試題

1、2004年試題一、名詞解釋1）結(jié)構(gòu)材料 2）功能材料 3）鋼的合金化 4）鋼的應(yīng)變時(shí)效5）高速鋼（風(fēng)鋼） 6）鋼結(jié)硬質(zhì)合金7）鋼的熱穩(wěn)定性 8）麻口鑄鐵9）HT200和QT450-10 10）特殊黃銅二、填空題1） 材料的使用性能是指材料在使用過(guò)程中能夠安全可靠地工作所必須具備的性能，它包括材料的_性能、_性能和_性能2） 材料的組織狀態(tài)包括：_、_、_3） 材料用鋼以_性能為主，_性能為輔；機(jī)器零件用鋼以_性能為主、_性能為輔。4） 鋼中合金元素的強(qiáng)化作用主要有以下四種方式：_、_、_、以及_5） 鋼中合金元素的存在形式主要有：_、_、_和_。6） 機(jī)器零件用鋼的力學(xué)性能要求為：_、_、_和

2、_。7） 熱作模具包括：_、_和_三類。8） 塑料模具用鋼應(yīng)滿足：_、_、_、_9） 萊氏體是指_和_兩相共存的共晶反應(yīng)產(chǎn)物，主要表現(xiàn)在_鑄鐵中。10）石墨晶體在空間上呈_結(jié)構(gòu)，因而石墨在鐵液中生長(zhǎng)如不受外界影響時(shí)具有_特性。11）石墨鑄鐵中石墨呈球狀分布，因而這種工程結(jié)構(gòu)材料的_高同時(shí)_好。12）根據(jù)二元Al-Si相圖，當(dāng)含Si量超過(guò)共晶點(diǎn)（12.5%Si）后，獲得的結(jié)晶組織為_(kāi)，其中Si晶體有兩種結(jié)晶形態(tài)，分別為_(kāi)和_。三、問(wèn)答題1） 以汽車發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸為例，說(shuō)明工程金屬材料選材的一般原則。2） 汽車發(fā)動(dòng)機(jī)缸體、減速機(jī)齒輪和耐酸泵泵體三個(gè)零件選用何種工程結(jié)構(gòu)金屬材料制造為好？為什么？3） 何

3、為調(diào)質(zhì)處理？調(diào)質(zhì)鋼的性能特點(diǎn)是什么？某材料成型模具要求用調(diào)質(zhì)鋼制造，請(qǐng)推薦一種鋼材，簡(jiǎn)要介紹該模具的制造過(guò)程。4） 二元Al-Cu合金熱處理強(qiáng)化實(shí)質(zhì)是什么？簡(jiǎn)要介紹其原理。5） 球墨鑄鐵爐前球化處理的同時(shí)，必須進(jìn)行孕育處理。這是為什么？6） ZCuSn5Pb5Zn5是青銅還是黃銅？元素Sn、Pb、Zn在該合金中的存在形式和作用是什么？2003年試題一、名詞解釋1、結(jié)構(gòu)材料和工程材料2、調(diào)質(zhì)處理及調(diào)質(zhì)鋼的性能特點(diǎn)3、鋼的紅硬性及高速鋼4、灰口鑄鐵和白口鑄鐵5、HT300和QT800-26、變形鋁合金和鑄造鋁合金（舉例說(shuō)明）7、青銅和黃銅（舉例說(shuō)明）二、填空題1、金屬材料的工藝性能是指金屬材料對(duì)各

4、種加工工藝手段所表現(xiàn)出來(lái)的特性，即材料的可加工性，包括： 性能、 性能、 性能、 性能、 性能等。2、工程上常見(jiàn)金屬材料的失效的形式主要有： 、 、 。3、鋼中合金元素的強(qiáng)化作用主要有以下四種方式： 、 、 、 。4、構(gòu)件用鋼的力學(xué)性能的三大特點(diǎn)是： 、 、 。5、作為構(gòu)件用鋼應(yīng)具有的性能要求是： 、 、 。6、構(gòu)件用鋼以 性能為主， 性能為輔。機(jī)器零件用鋼以 性能為主， 性能為輔。7、根據(jù)用途不同，工具鋼可分為 、 和 。按化學(xué)成分不同，工具鋼又可分為 、 和 。8、彈簧鋼應(yīng)具有的力學(xué)性能特征是： 、 、 。9、隨著含碳量的增加，白口鑄鐵的硬度 ，而灰口鑄鐵的硬度 。10、如果鑄鐵結(jié)晶按穩(wěn)定

5、系進(jìn)行，則鑄鐵中的高碳相為 ，如果按介穩(wěn)定系結(jié)晶，則高碳相為 。11、球墨鑄鐵球化處理良好的標(biāo)志是： 、 、 。12、二元Al-Si合金中隨著含Si量的增加，合金的密度 而硬度 ；合金金相組織中的Si晶體在變質(zhì)處理前以 形態(tài)分布，而變質(zhì)（或細(xì)化）處理后以 形態(tài)分布。三、問(wèn)答題1、舉例說(shuō)明工程金屬材料選材的一般原則2、齒輪是一種典型的機(jī)器零件，即可用調(diào)質(zhì)鋼制造，也可用滲碳鋼制造。請(qǐng)簡(jiǎn)要介紹用這兩種合金制作齒輪的一般過(guò)程，重點(diǎn)介紹熱處理的基本原理和最終組織性能特征。3、機(jī)床床身、內(nèi)燃機(jī)曲軸和摩托車凸輪軸三個(gè)零件選用何種工程結(jié)構(gòu)金屬材料為好？為什么？4、二元Al-Si合金為什么不能通過(guò)常規(guī)熱處理進(jìn)行

6、強(qiáng)化？5、何謂低合金灰鑄鐵？在孕育良好的前提下，低合金灰鑄鐵為什么比普通孕育鑄鐵具有更高的強(qiáng)度/硬度比（b/HB）？2002年試題鑄鐵部分一、名詞解釋1、灰口鑄鐵和白口鑄鐵2、穩(wěn)定系鑄鐵含碳當(dāng)量（CE）的數(shù)學(xué)表達(dá)式（只反應(yīng)C、Si、P三元素）3、低合金灰鑄鐵4、HT250和QT450-105、D型石墨（可繪圖示意）6、爐渣堿度（R）及酸性、堿性和中性爐渣7、耐磨鑄鐵和抗磨鑄鐵二、填空1、硅（Si）元素在鑄鐵中具有特殊的作用，它能削弱 原子與 原子之間的結(jié)合力，降低高碳相 的穩(wěn)定性。2、石墨晶體在空間上呈 結(jié)構(gòu)；因而石墨在鐵液中生長(zhǎng)如不受外界影響時(shí)具有 特性。3、如果鑄鐵結(jié)晶按穩(wěn)定系進(jìn)行，則鑄鐵

7、中的高碳相為 ；如果按介穩(wěn)定系結(jié)晶，則高碳相為 。4、球墨鑄鐵中石墨呈球狀分布，因而這種工程結(jié)構(gòu)材料的 高同時(shí) 好。5、萊氏體是指 和 兩相共存共晶反應(yīng)產(chǎn)物，主要出現(xiàn)在 鑄鐵中。6、優(yōu)質(zhì)鐵液的標(biāo)志是： 、 、 。7、球墨鑄鐵球化良好的標(biāo)志是： 、 、 。8、鑄鐵的耐熱性是指在高溫下的 和 能力。三、判斷題1、隨著含碳量增加，灰口鑄鐵的硬度上升而白口鑄鐵的硬度下降。2、在亞共晶灰口鑄鐵組織中，有可能出現(xiàn)粗大的初生石墨。3、灰鑄鐵鑄件驗(yàn)收的依據(jù)是其化學(xué)成分，一般不把其機(jī)械性能作為驗(yàn)收的依據(jù)。4、普通灰鑄鐵由于大量石墨的存在，對(duì)基體削弱作用大，因而基體熱處理強(qiáng)化的意義不大。四、簡(jiǎn)述問(wèn)答題1、 鑄鐵孕

8、育處理的原理、目的和意義。2、 汽車發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸選用球墨鑄鐵為好，還是選用灰口鑄鐵為好？為什么？3、 如何提高灰口鑄鐵的機(jī)械強(qiáng)度和使用性能？4、 球墨鑄鐵和蠕墨鑄鐵在球化處理和蠕化處理后為什么要進(jìn)行孕育處理？5、 在孕育良好的前提下，低合金灰鑄鐵為什么比普通孕育鑄鐵具有更高的強(qiáng)度/硬度比（b/HB）？有色合金部分一、 解釋名詞術(shù)語(yǔ)1、 變形鋁合金（要求舉例說(shuō)明）2、 鑄造鋁合金（要求舉例說(shuō)明）3、 過(guò)共晶鋁硅合金4、 中間合金（要求舉例說(shuō)明）5、 硅晶體的變質(zhì)處理6、 青銅（要求舉例說(shuō)明）7、 黃銅（要求舉例說(shuō)明）二、簡(jiǎn)述問(wèn)答題1、 繪出Al-Cu二元相圖的富鋁部分，簡(jiǎn)述Al-4.0%Cu二元合

9、金熱處理強(qiáng)化（固溶強(qiáng)化和時(shí)效強(qiáng)化）的原理。2、 ZAlSi12Cu1Mg1Ni1（ZL109）合金常用于制造內(nèi)燃機(jī)活塞。請(qǐng)分析元素Si，Cu，Mg，Ni在合金中的主要作用。3、 ZCuSn5Pb5Zn5是青銅還是黃銅？元素Sn、Pb、Zn在該合金中的主要作用是什么？4、 鋁合金熔煉過(guò)程中的精煉處理包含哪些內(nèi)容？舉例說(shuō)明鋁合金的精煉原理和操作要領(lǐng)。2004年試題一、名詞解釋1.結(jié)構(gòu)材料：以力學(xué)性能為主，兼有一定物理化學(xué)性能的一類工程材料。2.功能材料：以特殊的物理化學(xué)性能為主，兼有一定力學(xué)性能的一類工程材料。3.鋼的合金化：在鋼中加入適當(dāng)?shù)摹⒑吭谝欢ǚ秶鷥?nèi)的化學(xué)元素以改變鋼的性能的方法。 4.

10、鋼的應(yīng)變時(shí)效5.高速鋼（風(fēng)鋼）：是一種高C且含有大量的W、Mo、Cr、V、Co等合金元素的合金刃具鋼。6.鋼結(jié)硬質(zhì)合金7.鋼的熱穩(wěn)定性：是指鋼在高溫下抗氧化或抗高溫介質(zhì)腐蝕而不被破壞的能力。8.麻口鑄鐵：鑄鐵中，碳既以游離態(tài)石墨存在，又以碳化物形式存在，斷口夾雜著白亮的滲碳體和暗灰色的石墨。9.HT200和QT450-10：HT200是灰鑄鐵的一種標(biāo)準(zhǔn)或牌號(hào)，代表單鑄30mm試棒的最低抗拉強(qiáng)度大于等于200Mp。QT450-10是球墨鑄鐵的一種標(biāo)準(zhǔn)或牌號(hào)，代表單鑄試棒的最低抗拉強(qiáng)度大于等于450Mp且延伸率不低于10%。10.特殊黃銅：是在銅鋅合金中加入其他元素如Si,Al,Pb,Sn,Mn,

11、Fe,Ni等獲得特殊性能的一類黃銅。常見(jiàn)的有錳黃銅，鋁黃銅，鉛黃銅，錫黃銅。二、填空題1.材料的使用性能是指材料在使用過(guò)程中能夠安全可靠地工作所必須具備的性能，它包括材料的力學(xué) 性能、 物理 性能和化學(xué) 性能。2.材料的組織狀態(tài)包括：顯微組織、晶體缺陷、冶金缺陷。3.構(gòu)件用鋼以工藝性能為主，力學(xué)性能為輔；機(jī)器零件用鋼以力學(xué)性能為主、工藝性能為輔。4.鋼中合金元素的強(qiáng)化作用主要有以下四種方式：固溶強(qiáng)化、晶界強(qiáng)化、第二相強(qiáng)化以及位錯(cuò)強(qiáng)化。5.鋼中合金元素的存在形式主要有：固溶體形式、相成強(qiáng)化相、相成非金屬夾雜物和游離態(tài)。6.機(jī)器零件用鋼的力學(xué)性能要求為：高的疲勞強(qiáng)度 、高的屈服強(qiáng)度 、抗拉強(qiáng)度及較

12、高的斷裂抗力 、良好的耐磨性和接觸疲勞強(qiáng)度 、較高的韌性 。7.熱作模具包括：錘鍛摸 、熱擠壓模 和壓鑄模 三類。8.塑料模具用鋼應(yīng)滿足：拋光性能好材質(zhì)純凈組織致密、 被切削加工性或冷擠壓成型性優(yōu)良，熱處理變形微小 、表面較高硬度，耐磨耐蝕，尺寸精度高、 足夠的強(qiáng)度和韌性。 9.萊氏體是指 珠光體 和 滲碳體 兩相共存的共晶反應(yīng)產(chǎn)物，主要表現(xiàn)在 白口 鑄鐵中。10.石墨晶體在空間上呈 六方晶格片層 結(jié)構(gòu)，因而石墨在鐵液中生長(zhǎng)如不受外界影響時(shí)具有_ _特性。11.石墨鑄鐵中石墨呈球狀分布，因而這種工程結(jié)構(gòu)材料的 強(qiáng)度 高同時(shí) 韌性 好。12.根據(jù)二元Al-Si相圖，當(dāng)含Si量超過(guò)共晶點(diǎn)（12.5

13、%Si）后，獲得的結(jié)晶組織為_(kāi)，其中Si晶體有兩種結(jié)晶形態(tài)，分別為_(kāi)和_。三、問(wèn)答題1.以汽車發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸為例，說(shuō)明工程金屬材料選材的一般原則。2.汽車發(fā)動(dòng)機(jī)缸體、減速機(jī)齒輪和耐酸泵泵體三個(gè)零件選用何種工程結(jié)構(gòu)金屬材料制造為好？為什么？3.何為調(diào)質(zhì)處理？調(diào)質(zhì)鋼的性能特點(diǎn)是什么？某材料成型模具要求用調(diào)質(zhì)鋼制造，請(qǐng)推薦一種鋼材，簡(jiǎn)要介紹該模具的制造過(guò)程。4.二元Al-Cu合金熱處理強(qiáng)化實(shí)質(zhì)是什么？簡(jiǎn)要介紹其原理。5.球墨鑄鐵爐前球化處理的同時(shí)，必須進(jìn)行孕育處理。這是為什么？6.ZCuSn5Pb5Zn5是青銅還是黃銅？元素Sn、Pb、Zn在該合金中的存在形式和作用是什么？2003年試題一、名詞解釋1、

14、結(jié)構(gòu)材料和工程材料：結(jié)構(gòu)材料是以力學(xué)性能為主，兼有一定物理化學(xué)性能的一類工程材料；功能材料是以特殊的物理化學(xué)性能為主，兼有一定力學(xué)性能的一類工程材料。2、調(diào)質(zhì)處理及調(diào)質(zhì)鋼的性能特點(diǎn)：淬火+高溫回火即為調(diào)質(zhì)處理；調(diào)質(zhì)鋼的性能特點(diǎn)：高的屈服強(qiáng)度和疲勞極限，良好的沖擊韌性和塑性，表面和局部有一定的耐磨性。3、鋼的紅硬性及高速鋼：鋼的紅硬性指鋼在受熱情況下，能夠保持足夠高的硬度和切削能力；高速鋼是一種高C且含有大量的W、Mo、Cr、V、Co等合金元素的合金刃具鋼。4、灰口鑄鐵和白口鑄鐵：灰口鑄鐵指鑄鐵中，碳主要以片狀石墨的形式存在，斷口呈灰色；白口鑄鐵指鑄鐵中，碳主要以滲碳體形式存在，斷口呈白亮色。5

15、、HT300和QT800-2：HT300是灰鑄鐵的一種標(biāo)準(zhǔn)或牌號(hào)，代表單鑄30mm試棒的最低抗拉強(qiáng)度大于等于300Mp。QT800-2是球墨鑄鐵的一種標(biāo)準(zhǔn)或牌號(hào)，代表單鑄試棒的最低抗拉強(qiáng)度大于等于800Mp且延伸率不低于2%。6、變形鋁合金和鑄造鋁合金（舉例說(shuō)明）變形鋁合金：鋁合金組織中為單相固溶體，這種合金材料塑性好，適宜進(jìn)行鍛造，軋制等壓力加工。（LY12,LD10）鑄造鋁合金：鋁合金中有共晶組織，這種合金材料的流動(dòng)性較高，適宜薄壁復(fù)雜件的鑄造成型。 (ZL101,ZL109)7、青銅和黃銅（舉例說(shuō)明）：青銅指相對(duì)于黃銅，白銅而言，除Cu外，加入非Zn,Ni以外的其他元素為主要合金元素的銅

16、合金。如ZQSn10-1、QAl7、QBe2；黃銅是相對(duì)于青銅，白銅而言，以Zn為主加合金元素的銅合金。如H80、H62、H68。二、填空題1、金屬材料的工藝性能是指金屬材料對(duì)各種加工工藝手段所表現(xiàn)出來(lái)的特性，即材料的可加工性，包括：鑄造性能、鍛造性能、焊接性能、熱處理性能和 切削加工性能等。2、工程上常見(jiàn)金屬材料的失效的形式主要有：變形、斷裂、磨損。3、鋼中合金元素的強(qiáng)化作用主要有以下四種方式：固溶強(qiáng)化、晶界強(qiáng)化、第二相強(qiáng)化以及位錯(cuò)強(qiáng)化。4、構(gòu)件用鋼的力學(xué)性能的三大特點(diǎn)是：屈服現(xiàn)象、冷脆現(xiàn)象、時(shí)效現(xiàn)象。5、作為構(gòu)件用鋼應(yīng)具有的性能要求是：一定的力學(xué)性能、耐腐蝕性能，一定的耐大氣腐蝕及耐海水腐

17、蝕性能、良好的冷變形性能和焊接性能。6、構(gòu)件用鋼以工藝性能為主，力學(xué)性能為輔。機(jī)器零件用鋼以力學(xué)性能為主，工藝性能為輔。7、根據(jù)用途不同，工具鋼可分為刃具用鋼、模具用鋼和量具用鋼。按化學(xué)成分不同，工具鋼又可分為碳素工具鋼、合金工具鋼 和 高速鋼。8、彈簧鋼應(yīng)具有的力學(xué)性能特征是：高的彈性極限、屈服極限和高的屈強(qiáng)比、高的疲勞極限、一定的塑性和韌性。9、隨著含碳量的增加，白口鑄鐵的硬度 升高 ，而灰口鑄鐵的硬度 降低 。10、如果鑄鐵結(jié)晶按穩(wěn)定系進(jìn)行，則鑄鐵中的高碳相為石墨，如果按介穩(wěn)定系結(jié)晶，則高碳相為滲碳體。11、球墨鑄鐵球化處理良好的標(biāo)志是：石墨球徑小、數(shù)量多、圓整度好、分布均勻。12、二元

18、Al-Si合金中隨著含Si量的增加，合金的密度降低而硬度增大；合金金相組織中的Si晶體在變質(zhì)處理前以粗大、多條、多角形態(tài)分布，而變質(zhì)（或細(xì)化）處理后以細(xì)小、均勻、纖維化形態(tài)分布。三、問(wèn)答題1、舉例說(shuō)明工程金屬材料選材的一般原則2、齒輪是一種典型的機(jī)器零件，即可用調(diào)質(zhì)鋼制造，也可用滲碳鋼制造。請(qǐng)簡(jiǎn)要介紹用這兩種合金制作齒輪的一般過(guò)程，重點(diǎn)介紹熱處理的基本原理和最終組織性能特征。3、機(jī)床床身、內(nèi)燃機(jī)曲軸和摩托車凸輪軸三個(gè)零件選用何種工程結(jié)構(gòu)金屬材料為好？為蝦米？4、二元Al-Si合金為什么不能通過(guò)常規(guī)熱處理進(jìn)行強(qiáng)化？5、何謂低合金灰鑄鐵？在孕育良好的前提下，低合金灰鑄鐵為什么比普通孕育鑄鐵具有更高

19、的強(qiáng)度/硬度比（b/HB）？2002年試題鑄鐵部分一、名詞解釋1、灰口鑄鐵和白口鑄鐵：灰口鑄鐵指鑄鐵中，碳主要以片狀石墨的形式存在，斷口呈灰色；白口鑄鐵指鑄鐵中，碳主要以滲碳體形式存在，斷口呈白亮色。2、穩(wěn)定系鑄鐵含碳當(dāng)量（CE）的數(shù)學(xué)表達(dá)式（只反應(yīng)C、Si、P三元素）3、低合金灰鑄鐵4、HT250和QT450-10：HT250是灰鑄鐵的一種標(biāo)準(zhǔn)或牌號(hào)，代表單鑄30mm試棒的最低抗拉強(qiáng)度大于等于250Mp；QT450-10是球墨鑄鐵的一種標(biāo)準(zhǔn)或牌號(hào)，代表單鑄試棒的最低抗拉強(qiáng)度大于等于450Mp且延伸率不低于10%。5、D型石墨（可繪圖示意）6、爐渣堿度（R）及酸性、堿性和中性爐渣7、耐磨鑄鐵和

20、抗磨鑄鐵：耐磨鑄鐵是指在普通鑄鐵基礎(chǔ)上加入某些合金元素可以使鑄鐵獲得良好的耐磨性，從而形成的一種特殊性能的合金鑄鐵。耐磨鑄鐵分為減摩鑄鐵和抗磨鑄鐵。抗磨鑄鐵用來(lái)制造工作于干摩擦條件下的零件，要求高硬組織均勻，如軋輥，球磨機(jī)磨球等。二、填空1、硅（Si）元素在鑄鐵中具有特殊的作用，它能削弱鐵原子與碳原子之間的結(jié)合力，降低高碳相滲碳體的穩(wěn)定性。2、石墨晶體在空間上呈片層 結(jié)構(gòu)；因而石墨在鐵液中生長(zhǎng)如不受外界影響時(shí)具有 成片生長(zhǎng)，各向異性 特性。3、如果鑄鐵結(jié)晶按穩(wěn)定系進(jìn)行，則鑄鐵中的高碳相為 石墨 ；如果按介穩(wěn)定系結(jié)晶，則高碳相為 滲碳體 。4、球墨鑄鐵中石墨呈球狀分布，因而這種工程結(jié)構(gòu)材料的 強(qiáng)

21、度 高同時(shí) 韌性 好。5、萊氏體是指 珠光體 和 滲碳體 兩相共存共晶反應(yīng)產(chǎn)物，主要出現(xiàn)在白口 鑄鐵中。6、優(yōu)質(zhì)鐵液的標(biāo)志是：雜質(zhì)含量少、組織成分均勻、石墨呈球狀細(xì)化均勻分布。7、球墨鑄鐵球化良好的標(biāo)志是：石墨球徑小、數(shù)量多、圓整度好、分布均勻。8、鑄鐵的耐熱性是指在高溫下的抗氧化和抗生長(zhǎng)能力。三、判斷題1、隨著含碳量增加，灰口鑄鐵的硬度上升而白口鑄鐵的硬度下降。2、在亞共晶灰口鑄鐵組織中，有可能出現(xiàn)粗大的初生石墨。3、灰鑄鐵鑄件驗(yàn)收的依據(jù)是其化學(xué)成分，一般不把其機(jī)械性能作為驗(yàn)收的依據(jù)。4、普通灰鑄鐵由于大量石墨的存在，對(duì)基體削弱作用大，因而基體熱處理強(qiáng)化的意義不大。四、簡(jiǎn)述問(wèn)答題6、 鑄鐵孕

22、育處理的原理、目的和意義。7、 汽車發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸選用球墨鑄鐵為好，還是選用灰口鑄鐵為好？為什么？8、 如何提高灰口鑄鐵的機(jī)械強(qiáng)度和使用性能？9、 球墨鑄鐵和蠕墨鑄鐵在球化處理和蠕化處理后為什么要進(jìn)行孕育處理？10、 在孕育良好的前提下，低合金灰鑄鐵為什么比普通孕育鑄鐵具有更高的強(qiáng)度/硬度比（b/HB）？二、 解釋名詞術(shù)語(yǔ)1、變形鋁合金（要求舉例說(shuō)明）：鋁合金組織中為單相固溶體，這種合金材料塑性好，適宜進(jìn)行鍛造，軋制等壓力加工。（LY12,LD10）2、鑄造鋁合金（要求舉例說(shuō)明）：鋁合金中有共晶組織，這種合金材料的流動(dòng)性較高，適宜薄壁復(fù)雜件的鑄造成型。 (ZL101,ZL109)10、過(guò)共晶鋁硅合

23、金：指二元規(guī)律合金中硅含量大于11.7（鋁硅二元相圖共晶點(diǎn)）的鋁硅合金，過(guò)晶成分主要形成硅晶體的過(guò)剩相強(qiáng)化，合金的強(qiáng)度硬度相應(yīng)提高。但過(guò)剩相過(guò)多以及多角形的板塊初晶出現(xiàn)時(shí)，強(qiáng)度和韌性急劇下降。11、中間合金（要求舉例說(shuō)明）12、硅晶體的變質(zhì)處理：澆注前向熔融合金中加入23的鈉鹽或鉀鹽作為變質(zhì)劑。相圖上使得共晶點(diǎn)移向右下，合金進(jìn)入亞共晶區(qū)，消除合金組織中的初晶硅，細(xì)化共晶組織，使合金的綜合機(jī)械性能得到改善。13、青銅（要求舉例說(shuō)明）相對(duì)于黃銅，白銅而言，除Cu外，加入非Zn,Ni以外的其他元素為主要合金元素的銅合金。如錫青銅，鋁青銅，硅青銅，鈹青銅等。14、黃銅（要求舉例說(shuō)明）相對(duì)于青銅，白銅而

24、言，以Zn為主加合金元素的銅合金。（商業(yè)黃銅H62,彈殼黃銅H68,色澤美觀用于裝飾鍍層的H80;加入其他元素形成的錳黃銅，鋁黃銅，鉛黃銅，錫黃銅等。）二、簡(jiǎn)述問(wèn)答題1、繪出Al-Cu二元相圖的富鋁部分，簡(jiǎn)述Al-4.0%Cu二元合金熱處理強(qiáng)化（固溶強(qiáng)化和時(shí)效強(qiáng)化）的原理。2、ZAlSi12Cu1Mg1Ni1（ZL109）合金常用于制造內(nèi)燃機(jī)活塞。請(qǐng)分析元素Si，Cu，Mg，Ni在合金中的主要作用。答：Si：過(guò)剩相強(qiáng)化，形成的Al-Si系合金共晶點(diǎn)低，易于鑄造。 Cu：增加合金耐熱性。 Mg：提高韌性和疲勞強(qiáng)度，提高抗蝕性。 Ni：提高耐熱性，耐腐蝕性能。3、ZCuSn5Pb5Zn5是青銅還是

25、黃銅？元素Sn、Pb、Zn在該合金中的主要作用是什么？4、鋁合金熔煉過(guò)程中的精煉處理包含哪些內(nèi)容？舉例說(shuō)明鋁合金的精煉原理和操作要領(lǐng)。工程材料部分筆記一、名次解釋結(jié)構(gòu)材料以力學(xué)性能為主，兼有一定物理化學(xué)性能的一類工程材料。功能材料以特殊的物理化學(xué)性能為主，兼有一定力學(xué)性能的一類工程材料。高速鋼是一種高C且含有大量的W、Mo、Cr、V、Co等合金元素的合金刃具鋼。調(diào)質(zhì)處理淬火高溫回火，得到回火索氏體。調(diào)質(zhì)鋼的綜合特性，強(qiáng)度韌性都比較好。紅硬性指鋼在受熱情況下，能夠保持足夠高的硬度和切削能力?；铱阼T鐵鑄鐵中，碳主要以片狀石墨的形式存在，斷口呈灰色。白口鑄鐵鑄鐵中，碳主要以滲碳體形式存在，斷口呈白亮

26、色。麻口鑄鐵鑄鐵中，碳既以游離態(tài)石墨存在，又以碳化物形式存在，斷口夾雜著白亮的滲碳體和暗灰色的石墨。HT250是灰鑄鐵的一種標(biāo)準(zhǔn)或牌號(hào)，代表單鑄30mm試棒的最低抗拉強(qiáng)度大于等于250Mp。QT500-2是球墨鑄鐵的一種標(biāo)準(zhǔn)或牌號(hào)，代表單鑄試棒的最低抗拉強(qiáng)度大于等于500Mp且延伸率不低于2%。KTH350-10是黑心可鍛鑄鐵的一種標(biāo)準(zhǔn)或牌號(hào)，代表單鑄試樣的最低抗拉強(qiáng)度大于等于350Mp，且延伸率不低于10%。（Z表示珠光體可鍛鑄鐵，H表示黑心可鍛鑄鐵，B表示白心可鍛鑄鐵）青 銅相對(duì)于黃銅，白銅而言，除Cu外，加入非Zn,Ni以外的其他元素為主要合金元素的銅合金。（如錫青銅，鋁青銅，硅青銅，鈹

27、青銅等。）黃 銅相對(duì)于青銅，白銅而言，以Zn為主加合金元素的銅合金。（商業(yè)黃銅H62,彈殼黃銅H68,色澤美觀用于裝飾鍍層的H80;加入其他元素形成的錳黃銅，鋁黃銅，鉛黃銅，錫黃銅等。）白 銅相對(duì)于黃銅，青銅而言，以Ni為主加合金元素的銅合金。（B5,B18,B30;鋅黃銅，錳黃銅）變形鋁合金鋁合金組織中為單相固溶體，這種合金材料塑性好，適宜進(jìn)行鍛造，軋制等壓力加工。（LY12,LD10）鑄造鋁合金鋁合金中有共晶組織，這種合金材料的流動(dòng)性較高，適宜薄壁復(fù)雜件的鑄造成型。 (ZL101,ZL109)冷作模具在工作中與冷態(tài)金屬相接觸，包括：冷鐓模、冷擠壓模、壓彎模、拉絲模等。熱作模具在工作中與熱態(tài)

28、金屬相接觸，包括：錘鍛模、熱擠壓模、壓鑄模等。二、填空1、工程上常見(jiàn)的三種失效形式：變形、斷裂、磨損。2、工藝性能包括：鑄造性能、鍛造性能、焊接性能、熱處理性能、切削加工性能等。3、當(dāng)鋼中合金含量小于等于5%時(shí)，稱為低合金鋼；510時(shí)，稱為中合金鋼；大于10時(shí)候，稱為高合金鋼。4、S、P等元素加入鋼中，以（1）固溶體形式存在；（2）形成強(qiáng)化相；（3）形成非金屬夾雜物；（4）在鋼中以游離態(tài)存在。碳鋼中的碳有時(shí)候也以自由狀態(tài)（石墨）存在。5、鋼中合金元素的強(qiáng)化作用主要有：固溶強(qiáng)化，晶界強(qiáng)化，第二相強(qiáng)化，位錯(cuò)強(qiáng)化。6、構(gòu)件用鋼以工藝性能為主，力學(xué)性能為輔。7、彈簧應(yīng)具有：（1）高的彈性極限，屈服極限

29、；（2）高的屈強(qiáng)比；（3）高的疲勞極限；（4）具有一定的塑性和韌性；（5）在高溫、易腐蝕條件下，具有耐熱性和抗蝕性。8、工具鋼根據(jù)用途不同，可以分為刃具鋼、模具鋼、量具鋼；根據(jù)成分不同可以分為碳素工具鋼、合金工具鋼、高速鋼。9、量具的性能要求是：高硬度好高耐磨性，高的尺寸穩(wěn)定性，足夠的韌性，在特殊環(huán)境下具有抗腐蝕性。10、球化處理同時(shí)進(jìn)行孕育處理以生長(zhǎng)球徑小、圓整度好、分布均勻、單位面積石墨球數(shù)量多的石墨。11、二元AlSi合金，隨Si提高密度下降硬度上升。12、鋁硅合金的變質(zhì)處理變質(zhì)前：粗大、多條、多角變質(zhì)后：細(xì)小、均勻、纖維化。三、問(wèn)答題1、 舉例說(shuō)明工程選材的一般原則。答：如機(jī)床床身，它

30、幾何形狀復(fù)雜，幾何尺寸大，在工作中受壓，受振動(dòng)，因此我們?cè)谶x材時(shí)，必須選擇能減振、抗壓、耐磨的金屬材料。 在使用性能方面，普通鋼能滿足機(jī)床床身的一般要求，但鋼的吸振性不如灰鑄鐵，而且灰鑄鐵具有較好的減振、抗壓、耐磨、流動(dòng)性。 在工藝性能方面，灰鑄鐵中的碳以片狀石墨形式存在，使灰鑄鐵的鑄造性能好，切削性能好，適于鑄造復(fù)雜、尺寸大的零件。 在經(jīng)濟(jì)方面，灰鑄鐵價(jià)格便宜，消耗的原料容易獲得。 綜合工程選材的三大原則，我們選擇灰鑄鐵而不選普碳鋼作為機(jī)床床身的加工材料。2、 齒輪可由滲碳鋼、調(diào)質(zhì)鋼來(lái)作，試述它們的制作過(guò)程、熱處理，以及最終組織狀態(tài)。答：因?yàn)辇X輪要求表面硬度高、耐磨、耐疲勞，芯部韌性好、耐沖

31、擊，因此 1若用調(diào)質(zhì)鋼來(lái)作，則一般的工作流程為：型材改鍛毛坯熱處理切削加工最終熱處理磨削。熱處理：型材改鍛后，表面硬度可能升高，毛坯經(jīng)過(guò)高溫回火的熱處理后，可以軟化材料和組織，便于加工，綜合特性、強(qiáng)度、韌性都比較好。最終熱處理：調(diào)質(zhì)處理，淬火（得馬氏體）+高溫回火回火索氏體組織 2若用滲碳鋼來(lái)作，則一般工作流程為：型材改鍛毛坯熱處理切削加工最終熱處理磨削。熱處理：淬火，即將滲碳鋼加熱到臨界點(diǎn)以上，保溫一段時(shí)間，使齒輪表面奧氏體含量增加，能做到表面堅(jiān)硬，芯部韌性好。最終熱處理：低溫回火，最后得到回火馬氏體組織。3、 機(jī)床床身、內(nèi)燃機(jī)曲軸、摩托車凸輪軸選材答：1機(jī)床床身的選材略。 2因曲軸在工作中不斷受到交變應(yīng)力、磨損以及疲勞應(yīng)力的影響，且在工作中要求曲軸耐磨、耐疲勞、抗拉，有一定的韌性指標(biāo)。如果我們用鍛鋼來(lái)作，它本身能滿足曲軸的工作要求，但是，球墨鑄鐵不但可以滿足曲軸的工作要求，而且鑄造方法比鍛造方法好，成形簡(jiǎn)單，且球墨鑄鐵的經(jīng)濟(jì)性能也比鍛鋼好，因此我們選