工程材料期末考試復(fù)習(xí)題集

1、第二章 晶體結(jié)構(gòu)與結(jié)晶 簡(jiǎn)答題1、常見的金屬晶格類型有哪幾種？它們的晶格常數(shù)和原子排列有什么特點(diǎn)？2為什么單晶體具有各向異性，而多晶體在一般情況下不顯示各向異性？3在實(shí)際金屬中存在哪幾種晶體缺陷？它們對(duì)金屬的力學(xué)性能有何影響？4金屬結(jié)晶的基本規(guī)律是什么？工業(yè)生產(chǎn)中采用哪些措施細(xì)化晶粒?舉例說明。第三章 金屬的塑性變形簡(jiǎn)答題7、多晶體的塑性變形與單晶體的塑性變形有何異同？答：相同塑性變形方式都以滑移或?qū)\晶進(jìn)行；都是在切應(yīng)力作用下產(chǎn)生塑性變形的。 不同點(diǎn)在外力作用下，各晶粒因位向不同，受到的外力不一致，分切應(yīng)力相差大，各晶粒不能同時(shí)開始變形，接近45軟位向先滑移，且變形要受到周圍臨近晶粒制約相互要

2、協(xié)調(diào)；晶粒之間的晶界也影響晶粒的塑性變形。多晶體的塑性變形逐次逐批發(fā)生，由少數(shù)開始，最后到全部，從不均勻到均勻。8已知金屬Pb、Fe、Cu的熔點(diǎn)分別為327、1534 ，1083 、，試估算這些金屬的再結(jié)晶溫度范圍?在室溫下的變形屬于冷加工還是熱加工？9說明產(chǎn)生下列現(xiàn)象的原因： （1）滑移面和滑移方向是原子排列密度最大的晶面和晶向； （2）晶界處滑移阻力最大； （3）實(shí)際測(cè)得的晶體滑移所需的臨界切應(yīng)力比理論計(jì)算的數(shù)值小的多； （4）Zn、-Fe和Cu的塑性不同。作業(yè)：1解釋下列名詞：滑移、加工硬化2塑性變形的實(shí)質(zhì)是什么？它對(duì)金屬的組織與性能有何影響？3何為塑性變形？塑性變形的基本方式有那些？

3、4為什么常溫下晶粒越細(xì)小，不僅強(qiáng)度、硬度越高，而且塑性、韌性也越好？第四章 二元合金1解釋下列名詞：合金、組元、相、相圖、組織、固溶體、金屬間化合物、晶內(nèi)偏析。2指出下列名詞的主要區(qū)別：（1）置換固溶體與間隙固溶體（2）間隙相與間隙固溶體（3）相組成物與組織組成物 答：相組成物：指構(gòu)成顯微組織的基本相，它有確定的成分與結(jié)構(gòu)，但沒有形態(tài)的概念。例：和組織組成物：指在結(jié)晶過程中形成的，有清晰輪廓，在顯微鏡下能清楚區(qū)別開的組成部分。例： 、 、+。（4）共晶反應(yīng)與共析反應(yīng)3為什么鑄造合金常選用有共晶成分或接近共晶成分的合金？用于壓力加工的合金選用何種成分的合金為好？ 答：鑄造性能：取決于結(jié)晶的成分間

4、隔與溫度間隔，間隔越大，鑄造性能越差。壓力加工性能好的合金通常是固溶體，應(yīng)強(qiáng)度較低，塑性好，變形均勻不易開裂。4利用Pb-Sn相圖，分析含wSn30%的合金在下列各溫度時(shí)組織中有哪些相和組織組成物，并求出相和組織組成物的相對(duì)含量。（1）高于300； （2）剛冷到183，共晶轉(zhuǎn)變尚未開始； （3）在183 ，共晶轉(zhuǎn)變完畢； （4）冷至溫室。5已知A組元的熔點(diǎn)為1000，B組元的熔點(diǎn)為700，wB=25%的合金在500結(jié)晶完畢，并由73.33%的先共晶相相與26.67%的（+）共晶體所組成；wB=50% 的合金也在500結(jié)晶完畢，但它是由40%的先共晶相相與60%的（+）共晶體組成，而此時(shí)合金中的

5、相總量為50%。試根據(jù)上述條件作出A-B合金概略的二元共晶相圖。五章、鐵碳合金室溫平衡組織中基本組成物的力學(xué)性能Fb（MPa） 230HBS80%50AK（J）160Fe3C 3080000P 75018020502432討論：一、 F -Fe3C 相圖的分析總結(jié)： 1.F、A、P、Ld，性能和結(jié)構(gòu)的比較； 2.室溫時(shí)，各成分對(duì)應(yīng)的相、組織（畫圖）； 3.相圖與組織性能比較； 4.GS、ES、PSK、ECF線的意義。二、杠桿定律的應(yīng)用（總結(jié)亞、過） 1、相組成物的計(jì)算： 在727T（ T0）（或共析轉(zhuǎn)變后）時(shí)； 在室溫時(shí) 2、組織組成物的計(jì)算： 亞共析鋼 過共析鋼三、分析結(jié)晶過程幾種方法？ 1

6、、亞共析鋼 2、過共析鋼四、計(jì)算性能值：45鋼得P+F，知P和F的b、各占相對(duì)量，求合金的b。思考題：根據(jù)FeFe3C相圖說明產(chǎn)生下列現(xiàn)象的原因？ .1.0%C的鋼比0.5%C的鋼硬度高； 室溫下，含0.8%C的鋼其強(qiáng)度高； 變態(tài)來氏體的塑性比珠光體的差；在1100，含0.4%C的鋼能進(jìn)行鍛造，含4.0%C的生鐵不能進(jìn)行鍛造；鐵碳合金中，二次滲碳體的最大百分含量是多少？ 判斷對(duì)錯(cuò) 鐵碳合金中，只有過共析鋼的平衡組織中才有二次滲碳體？ 在 FeFe3C相圖中，含碳大于2.11%的成分合金，在結(jié)晶過程中均會(huì)發(fā)生共晶反應(yīng)？ 只有共析成分的鐵碳合金才能發(fā)生共析反應(yīng)？鐵碳合金發(fā)生共析反應(yīng)的條件？ 對(duì)某退

7、火碳鋼進(jìn)行金相分析，組織為P和Fe3C網(wǎng)，其中P占93%，問此鋼含碳量大約是多少？并寫出其鋼號(hào)？求合金的b、HBS、？作業(yè)： 1.何謂鐵素體、奧氏體、滲碳體、珠光體、萊氏體和變態(tài)萊氏體？分別寫出它們的符號(hào)和性能特點(diǎn)。2.默畫Fe-Fe3C相圖，并用相組成和組織組成物填寫相圖各區(qū)。3.分析碳含量為wc0.20%， 0.77%和wc1.20%的碳鋼的平衡結(jié)晶過程及室溫平衡組織，并根據(jù)組織分析它們b、HBS和的高低。4.計(jì)算碳含量為wc0.20%的碳鋼在室溫時(shí)珠光體和鐵素體的相對(duì)量。5.某工廠倉庫積壓了許多碳鋼（退火態(tài)),由于管理不善，鋼材混雜，經(jīng)金相分析后發(fā)現(xiàn)其中F占（體積）60%，P占40%，試

8、計(jì)算確定該鋼材的碳含量為多少？并寫出其鋼號(hào)。 6.一塊低碳鋼，一塊白口鐵；它們的形狀、大小一樣，請(qǐng)說出有哪些簡(jiǎn)便方法可以把它們區(qū)分開來。7.根據(jù)Fe-C相圖，說明下列現(xiàn)象的原因： （1）低碳鋼具有較好的塑性，而高碳鋼具有較好的耐磨性；（2）鋼中碳含量一般不超過1.35%；（3）碳含量為0.45%的碳鋼要加熱到1200開始鍛造，冷卻到800 停止鍛造。8.“高碳鋼的質(zhì)量比低碳鋼好”，這種說法對(duì)嗎？碳鋼質(zhì)量的好壞主要按照什么標(biāo)準(zhǔn)確定？為什么?9.說明下列材料牌號(hào)的含義： Q235A、Q275、20、45Mn、T8A、ZG200-400。（s：200，b ：400；又稱ZG15，0.15C）第六章：

9、重點(diǎn)掌握 1. 鋼在加熱時(shí)組織轉(zhuǎn)變的過程及影響因素； 2. 本質(zhì)晶粒度與實(shí)際晶粒度的含義，控制晶粒度大小的因素； 3. 共析鋼奧氏體等溫冷卻曲線中各條線的含義。C曲線各種溫度區(qū)域內(nèi)奧氏體轉(zhuǎn)變產(chǎn)物的組織形貌，性能特點(diǎn)。 4. 共析鋼連續(xù)、等溫C典線的差別及影響C典線的因素； 5. 各種熱處理的定義、目的、組織轉(zhuǎn)變過程，性能變化，用途和適用的鋼種，零件的范圍。討論：一、工藝1、在一批45鋼制的螺栓中（要求頭部淬硬到45-50HRC），混入少量20鋼，若按45鋼淬火處理，試問熱處理后能否達(dá)到要求？為什么？2、將45鋼和T12鋼分別加熱至700、770、830淬火，試問這些淬火溫度是否正確？為什么在7

10、70 45鋼淬火后的硬度遠(yuǎn)低于T12鋼的硬度？二、C曲線的應(yīng)用1、將共析鋼加熱到770，保溫，問按圖示-線的冷卻速度冷至室溫，各獲得何種組織？對(duì)應(yīng)工藝？2、將共析鋼加熱到770，保溫，問采用什么熱處理工藝可得到下例組織P、S、T+M、B下、M+A，在C曲線畫出各熱處理工藝的冷卻曲線，注明熱處理工藝名稱和所得組織。三、下例說法是否正確？為什么？1、過冷A的冷卻速度大于Vk時(shí)，則冷卻速度愈快，冷卻后鋼的硬度更高;2、鋼中合金元素越多，則淬火后硬度就越高;3、同一鋼材在相同加熱條件下，水淬比油淬的淬透性好，小件比大件的淬透性好；4、冷速越快，馬氏體轉(zhuǎn)變點(diǎn)Ms、Mf 就愈低；5、淬火鋼回火后的性能主要

11、取決于回火后的冷卻速度6、為了改善碳素工具鋼切削加工性，應(yīng)采取完全退火四、有兩個(gè)碳含量為1.2%C的碳鋼試樣，分別加熱到780 和860，并保溫相同時(shí)間，使之達(dá)到平衡的狀態(tài)（其平衡組織分別是A+Fe3C 和A），然后以大于vk 冷卻速度冷至室溫。試問:1、哪個(gè)溫度加熱淬火后馬氏體晶粒粗大？2、哪個(gè)溫度加熱淬火后馬氏體碳含量較多？3、哪個(gè)溫度加熱淬火后殘留奧氏體較多？4、哪個(gè)溫度加熱淬火后未溶碳化物較少？5、你認(rèn)為哪個(gè)溫度加熱淬火合適？為什么？作業(yè)：1解釋下列名詞：（1）奧氏體的起始晶粒度、實(shí)際晶粒度、本質(zhì)晶粒度（2）珠光體、索氏體、屈氏體、馬氏體；（3）奧氏體、過冷奧氏體、殘余奧氏體；（4）退

12、火、正火、淬火、回火；（5）淬火臨界冷卻速度（vk）、淬透性、淬硬性；（6）調(diào)質(zhì)處理。2.何謂本質(zhì)細(xì)晶粒鋼？本質(zhì)細(xì)晶粒鋼的奧氏體晶粒是否一定比本質(zhì)粗晶粒鋼的細(xì)？3.說明共析碳鋼C曲線各個(gè)區(qū)、各條線的物理意義，并指出影響C曲線形狀和位置的主要因素。4vk值大小受哪些因素影響？它與鋼的淬透性有何關(guān)系？5.將5mm的共析碳鋼加熱至760，保溫足夠時(shí)間，問采用什么熱處理工藝可得到如下組織：P、S、T+M、B下、 M+A ，在C曲線上畫出各熱處理工藝的冷卻曲線，注明熱處理工藝名稱和所得組織。 6確定下列鋼件的退火方法，并指出退火的目的及退火后的組織：（1）經(jīng)冷軋后的15鋼鋼板，要求降低硬度；（2）鍛造過

13、熱的60鋼鍛坯；（3）具有片狀滲碳體的T12 鋼坯。7為什么淬火后的鋼一般都要進(jìn)行回火處理？按回火溫度不同，回火可分為哪幾種？指出各種回火后得到的組織、性能及應(yīng)用范圍。第七章 合金鋼 (金屬材料)1、碳鋼有哪些不足？合金元素在鋼中有哪些作用？2、說明下列鋼的類別、含義和典型應(yīng)用 ？Q235-A.F、20、45、60Mn、T8MnA、T10A、T13。3、合金滲碳鋼、調(diào)質(zhì)鋼、彈簧鋼、滾珠軸承鋼、刃具鋼的成分特點(diǎn)、性能要求、典型牌號(hào)和用途？4、不銹鋼抗腐蝕的途徑？5、不銹鋼和耐磨鋼種類、典型牌號(hào)和用途？6、說明下列鋼的類別，使用狀態(tài)組織、性能特點(diǎn)、用途及做何熱處理？38CrMoAl、 20CrMnTi、60Si2Mn、 GCr15、CrWMn 、W18Cr4V、 Cr12MoV、5CrMnMo、4Cr13、1Cr18Ni9Ti 、ZGMn13、40Cr、 9SiCr、40CrNiMo。7根據(jù)高速鋼的熱處理特點(diǎn)，說明合金元素對(duì)高速鋼性能的影響。八、1鑄鐵分為哪幾類？其最基本區(qū)別是什么？2在鑄鐵石墨化過程中，如果第一階段、第二階段都完全石墨化，第三階段或完全石墨化，或未石墨化，或部分石墨化，問它