湖北汽車工業(yè)學(xué)院 考研真題2015年碩士研究生入學(xué)考試材料工程基礎(chǔ)答案B

1、湖北汽車工業(yè)學(xué)院2015 年碩士研究生入學(xué)考試試題考試科目：808材料工程基礎(chǔ)（B卷）（答案必須寫在答題紙上，寫在其他地方無效）一、名詞解釋： 5小題，每小題4分，共20分。1、晶胞：構(gòu)成晶體的最基本重復(fù)結(jié)構(gòu)單元。2、抗拉強(qiáng)度：材料抵抗斷裂的能力。3、位錯：晶體內(nèi)部陣點不符合理想晶體的有序排列，形成線狀的缺陷。4、過冷度：晶體實際凝固溫度與理論凝固溫度之間的差值。5、淬火：鋼加熱到奧氏體化溫度，保溫一段時間后，以大于臨界冷卻速度的 方式冷卻，獲得馬氏體的工藝 。二、簡答： 6小題，共80分。1、按溶解度大小，固溶體可分為哪幾類？說明無限固溶體的形成條件。（10 分） 答：按溶解度大小，固溶體可

2、分為有限固溶體和無限固溶體。形成無限固溶 體的條件是組成固溶體的溶質(zhì)和溶劑結(jié)構(gòu)相同，原子直徑相近，處于同一周 期并相鄰，即“相似相溶”。2、簡述鑄錠常見缺陷的類型及其產(chǎn)生原因。（ 10 分）答：鑄錠常見缺陷包括縮孔、氣孔、夾雜、裂紋和偏析等?？s孔是由于凝固 時體積收縮造成。氣孔是因為氣體以分子形式殘留在鑄件內(nèi)形成的孔洞。夾 雜是鑄件內(nèi)的非金屬夾雜物，包括外來夾雜和內(nèi)生夾雜。裂紋的形成是熱應(yīng) 力和組織應(yīng)力作用的結(jié)果。偏析是由于凝固過程中溶質(zhì)原子再分配，導(dǎo)致化 學(xué)成分不均勻，一般分為宏觀偏析和微觀偏析。3、分析提高材料強(qiáng)度的途徑有哪些。（15分）答：提高材料強(qiáng)度的途徑有二條，一是盡可能降低位錯密度

3、，二是引入大量 缺陷，阻礙位錯的運(yùn)動，來提高材料的強(qiáng)度。生產(chǎn)實踐中，主要采用第二條 途徑。金屬材料的強(qiáng)化方式一般有固溶強(qiáng)化、細(xì)晶強(qiáng)化、形變強(qiáng)化和第二相 強(qiáng)化等。4、請給出變速箱齒輪的2種不同設(shè)計方案（材料及熱處理工藝），并說明原 因。（15分）答：變速箱齒輪要求表面高的硬度和耐磨性，心部良好的韌性，整體足夠的 強(qiáng)度。方案一：滲碳鋼如20Cr、20CrMnTi，其熱處理工藝為正火、滲碳、淬火、低 溫回火。處理后表面得到高碳高耐磨性的回火馬氏體和彌散的碳化物，心部 為高韌性的板條回火馬氏體。方案二：調(diào)質(zhì)鋼如45、40Cr，其熱處理工藝為退火、淬火、高溫回火、表面 淬火。處理后表面得到高耐磨性的馬氏

4、體，心部為高韌性的回火索氏體。5、分析市場上常用的快餐盒是用何種材料與工藝制造的，選材時應(yīng)該考慮哪 些因素。（15分）答：選材時除應(yīng)考慮使用性能、工藝性能和經(jīng)濟(jì)性能外，快餐盒在選材時還 應(yīng)考慮材料與環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。比如發(fā)泡塑料快餐盒和紙質(zhì)快餐盒，它們 都具有質(zhì)輕，成型性好，成本低等優(yōu)點，但不耐熱，強(qiáng)度低，易老化。紙質(zhì) 易降解，發(fā)泡塑料降解難度大。金屬快餐盒強(qiáng)度高，可重復(fù)使用，但密度高, 便攜性差，工藝相對復(fù)雜，成本高。6、某工廠用一冷拉鋼絲繩將一大型鋼件吊入熱處理爐內(nèi)。由于一時疏忽，未 將鋼絲繩取出，而是隨同工件一起加熱至860C。保溫一段時間后取出工件 時，鋼絲繩發(fā)生斷裂，試分析原因。（1

5、5分）答：冷拉鋼絲繩發(fā)生了形變強(qiáng)化，強(qiáng)度高。但在860C加熱保溫過程中，發(fā) 生了回復(fù)和再結(jié)晶，強(qiáng)度顯著降低，因此在吊裝取出時，因強(qiáng)度不足發(fā)生斷 裂。三、綜合分析題：2小題，每小題 25分，共 50分。1、在圖1所示二元合金相圖中，請指出：（1）水平線gh上反應(yīng)的性質(zhì)；（2） 各區(qū)域的相組成物；（3）合金II的結(jié)晶過程；（4）合金I室溫下的組織組成 物。答：（1）L-y + P（ 2）見圖示。（3）該合金在2以上為液相。冷卻到2時開始結(jié)晶出Y 相,到3時剩余的液 相發(fā)生共晶轉(zhuǎn)變，生成B和Y的共晶組織。共晶轉(zhuǎn)變結(jié)束后，溫度繼續(xù)降低。 在降溫過程中不斷從Y中析出Bii。到室溫時，合金的組織組成物為（B+Y） + Y + B no（4）合金I常溫下的組織組成物為Y + Biio2、從下列零件中任選一種，為其選擇合適的材料，說明選材原則和相應(yīng)的制 造工藝。A大型橋梁 B機(jī)床床身 C高速鉆頭 D發(fā)動機(jī)活塞E發(fā)動機(jī)連桿 答：以高速鉆頭為例可選材料： W6Mo5Cr4V2、 W18Cr4V 選材原則：主要從使用性能、工藝性能、經(jīng)濟(jì)性能三個方面加以說明。 選材流程：分析高速鉆