西安交通大學(xué)-材料科學(xué)基礎(chǔ)難點(diǎn)解答

一失效分析1斷裂可分為幾類(lèi)？韌性斷裂和脆性斷裂如何區(qū)分？答：1）根據(jù)材料斷裂前所產(chǎn)生的宏觀變形量大小，將斷裂分為韌性斷裂和脆斷裂。2）韌性斷裂是斷裂前發(fā)生明顯宏觀塑性變形。而脆性斷裂是斷裂前不發(fā)生塑性變形，斷裂后其斷口齊平，由無(wú)數(shù)發(fā)亮的小平面組成。2斷裂過(guò)程分為幾個(gè)階段？韌性斷裂和脆性斷裂的斷裂過(guò)程的區(qū)別在哪里？答：1）無(wú)論是韌性斷裂還是脆性斷裂，其斷裂過(guò)程均包含裂紋形成和擴(kuò)展兩個(gè)階段。裂紋自形成到擴(kuò)展至臨界長(zhǎng)度的過(guò)程稱(chēng)為裂紋亞穩(wěn)擴(kuò)展階段，在這一階段裂紋擴(kuò)展阻力大，擴(kuò)展速度較慢；而把裂紋達(dá)到臨界長(zhǎng)度后的擴(kuò)展階段稱(chēng)為失穩(wěn)擴(kuò)展階段，在這一階段裂紋擴(kuò)展阻力小，擴(kuò)展速度很快。2）對(duì)于韌性斷裂，裂紋形成后經(jīng)歷很長(zhǎng)的裂紋亞穩(wěn)擴(kuò)展階段，裂紋擴(kuò)展與塑性變形同時(shí)進(jìn)行，直至達(dá)到臨界裂紋長(zhǎng)度，最后經(jīng)歷失穩(wěn)擴(kuò)展階段而瞬時(shí)斷裂，因此韌性斷裂前有明顯的塑性變形。對(duì)于脆性斷裂，裂紋形成后很快達(dá)到臨界長(zhǎng)度，幾乎不經(jīng)歷裂紋亞穩(wěn)擴(kuò)展階段就進(jìn)入裂紋失穩(wěn)擴(kuò)展階段，裂紋擴(kuò)展速度極快，故脆性斷裂前無(wú)明顯塑性變形。3什么是材料的韌性？評(píng)價(jià)材料韌性的力學(xué)性能指標(biāo)有哪些？答：1）韌性是表示材料在塑性變形和斷裂過(guò)程中吸收能量的能力，它是材料強(qiáng)度和塑性的綜合表現(xiàn)。材料韌性好，則發(fā)生脆性斷裂的傾向小。2）評(píng)價(jià)材料韌性的力學(xué)性能是沖擊韌性和斷裂韌性。沖擊韌性是材料在沖擊載荷下吸收塑性變形功和斷裂功的能力，常用標(biāo)準(zhǔn)試樣的沖擊吸收功Ak表示。斷裂韌度KIC是評(píng)定材料抵抗脆性斷裂的力學(xué)性能指標(biāo)，指的是材料抵抗裂紋失穩(wěn)擴(kuò)展的能力。4材料韌性指標(biāo)的含義及應(yīng)用？答：1）沖擊吸收功Ak是衡量材料沖擊韌性的力學(xué)性能指標(biāo)，沖擊吸收功由沖擊試驗(yàn)測(cè)得，它是將帶有U形或V形缺口的標(biāo)準(zhǔn)試樣放在沖擊試驗(yàn)機(jī)上，用擺錘將試樣沖斷。沖斷試樣所消耗的功即為沖擊吸收功Ak，其單位為J。Ak越高和韌脆轉(zhuǎn)變溫度TK越低，則材料的沖擊韌性越好。2）斷裂韌度KIC是評(píng)定材料抵抗脆性斷裂的力學(xué)性能指標(biāo)，指的是材料抵抗裂紋失穩(wěn)擴(kuò)展的能力，其單位為MPa·m1/2或MN·m-3/2。裂紋尖端應(yīng)力場(chǎng)強(qiáng)度因子KI、零件裂紋半長(zhǎng)度a和零件工作應(yīng)力σ之間存在如下關(guān)系：KI=Yσa1/2式中，Y=1～2，為零件中裂紋的幾何形狀因子。當(dāng)KI≥KIC時(shí)，零件發(fā)生低應(yīng)力脆性斷裂；當(dāng)KI＜KIC時(shí)，零件安全可靠。因此，KI=KIC是零件發(fā)生低應(yīng)力脆斷的臨界條件，即KI=Yσa1/2=KIC由此式可知，為了使零件不發(fā)生脆斷，可以控制三個(gè)參數(shù)，即KIC、σ和a。5什么是疲勞斷裂？答：疲勞斷裂是指零件在交變載荷下經(jīng)過(guò)較長(zhǎng)時(shí)間的工作而發(fā)生斷裂的現(xiàn)象。所謂交變載荷，是指載荷的大小、方向隨時(shí)間發(fā)生周期性變化的載荷。6疲勞斷口由哪幾個(gè)部分組成？答：典型的疲勞斷口形貌由疲勞源區(qū)、疲勞裂紋擴(kuò)展區(qū)和最后斷裂區(qū)三部分組成。7什么是腐蝕？可分為幾類(lèi)？答：1）腐蝕是材料表面和周?chē)橘|(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)或者電化學(xué)反應(yīng)所引起的表面損傷現(xiàn)象。2）分類(lèi)：化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕。8發(fā)生電化學(xué)腐蝕的條件是什么？答：不同金屬間或同一金屬的各個(gè)部分之間存在著電極電位差，而且它們是相互接觸并處于相互連通的電解質(zhì)溶液中構(gòu)成微電池。9改善零件腐蝕抗力的主要措施是什么？答：對(duì)于化學(xué)腐蝕：選擇抗氧化材料如耐熱鋼、高溫合金、陶瓷材料等，零件表面涂層。對(duì)于電化學(xué)腐蝕：選擇耐腐蝕材料；表面涂層；電化學(xué)保護(hù)；加緩蝕劑。對(duì)于應(yīng)力腐蝕：減小拉應(yīng)力；去應(yīng)力退火；選擇KIscc高的材料；改善介質(zhì)。10金屬材料在高溫下的力學(xué)行為有哪些特點(diǎn)？答：1）材料的強(qiáng)度隨溫度的升高而降低。2）高溫下材料的強(qiáng)度隨時(shí)間的延長(zhǎng)而降低。3）高溫下材料的變形量隨時(shí)間的延長(zhǎng)而增加。11什么是蠕變？答：材料在長(zhǎng)時(shí)間恒溫、恒應(yīng)力作用下緩慢產(chǎn)生塑性變形的現(xiàn)象稱(chēng)為蠕變。12評(píng)價(jià)金屬材料高溫力學(xué)性能指標(biāo)有哪些？答：蠕變極限：高溫長(zhǎng)期載荷作用下材料對(duì)塑性變形的抗力指標(biāo)稱(chēng)為蠕變極限。持久強(qiáng)度：材料在高溫長(zhǎng)期載荷作用下抵抗斷裂的能力。13高溫下零件的失效方式有哪些？如何防止？答：1）高溫下零件的失效形式：過(guò)量塑性變形（蠕變變形）、斷裂、磨損、氧化腐蝕等。2）防止措施：正確選材（選熔點(diǎn)高、組織穩(wěn)定的材料）；表面處理（表面渡硬鉻、熱噴涂鋁和陶瓷等）。二碳鋼與熱處理

1、合金元素在鋼中的作用（八大作用）作用

主要元素細(xì)化A晶粒

Ti、V、Nb、Zr、Al提高淬透性

除Co以外，如Mn、Cr、W、Mo提高回火抗力

Cr、W、Mo、V固溶強(qiáng)化

Ni、Si、Al、Co、Cu、Mn、Cr、Mo、W第二相強(qiáng)化

Mn、Cr、Mo、W擴(kuò)大A相

Ni、Mn、Cu、N

8

共析鋼奧氏體等溫轉(zhuǎn)變產(chǎn)物的形成條件、組織形態(tài)及性能各有何特點(diǎn)?

答：P型轉(zhuǎn)變A1～560℃

珠光體P：A1~650℃

索氏體S：650~600℃

托氏體T：600~560℃

P、S、T無(wú)本質(zhì)區(qū)別，只有形態(tài)上的粗細(xì)之分，P較粗、S較細(xì)、T更細(xì)。P、S、T通稱(chēng)P型組織，組織越細(xì)，強(qiáng)度、硬度越高，塑、韌性越好

B型轉(zhuǎn)變℃560℃~Ms

560~350℃形成的B稱(chēng)為B上；

350℃~Ms形成的B稱(chēng)為B下。

B上由互相平行的過(guò)飽和F和分布在片間的斷續(xù)細(xì)小的滲碳體組成，呈羽毛狀，性硬而脆

B下由針葉狀過(guò)飽和F和彌散分布在其中的極細(xì)小的滲碳體組成呈針葉狀，具有良好綜合力學(xué)性能。

M型轉(zhuǎn)變℃Ms~Mf

片狀馬氏體：高碳，呈雙凸透鏡狀，顯微鏡下呈針片狀，強(qiáng)度高，塑韌性較差

板條馬氏體：低碳，呈細(xì)長(zhǎng)板條狀，強(qiáng)度高，塑韌性好。

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影響奧氏體等溫轉(zhuǎn)變圖的主要因素有哪些?比較亞共析鋼、共析鋼、過(guò)共析鋼的奧氏體等溫轉(zhuǎn)變圖。

答：影響奧氏體等溫轉(zhuǎn)變圖的主要因素為：含碳量及合金元素含量。

亞共析鋼隨wC↑，C曲線右移；過(guò)共析鋼隨wC↑，C曲線左移；共析鋼過(guò)冷A最穩(wěn)定（C曲線最靠右）

除Co外，所有溶入A中的合金元素均使曲線右移。除Co、Al外，溶入A的合金元素都使C曲線上的Ms、Mf點(diǎn)降低。

亞共析鋼及過(guò)共析鋼的過(guò)冷A的等溫轉(zhuǎn)變與共析鋼一樣，亦可分為高溫P型轉(zhuǎn)變、中溫B型轉(zhuǎn)變和低溫M型轉(zhuǎn)變。但在P型轉(zhuǎn)變之前，亞共析鋼有F的析出，過(guò)共析鋼有Fe3C析出。

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鋼在被處理成馬氏體組織時(shí)為什么還會(huì)有殘余奧氏體存在?對(duì)鋼的性能有何影響?

答：在M相變時(shí)，由于體積膨脹，使尚未發(fā)生相變的過(guò)冷A受壓，而停止相變，這部分A稱(chēng)為殘余奧氏體A’。

殘余奧氏體使淬火鋼的硬度降低，它是一種不穩(wěn)定的組織，在溫度下降時(shí)還會(huì)發(fā)生轉(zhuǎn)變而使工件變形。

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何謂退火、正火、淬火及回火？并說(shuō)明其目的是什么。

答：將鋼件加熱到臨界溫度（Ac1、Ac3、Accm）以上（有時(shí)以下）保溫一定時(shí)間，然后緩冷（爐冷、坑冷、灰冷）的熱處理工藝稱(chēng)退火。目的：得到平衡狀態(tài)的組織。

將鋼件加熱到臨界溫度Ac3、Accm以上30～80℃，保溫一段時(shí)間后空冷的熱處理工藝稱(chēng)正火。目的：對(duì)普通結(jié)構(gòu)件為最終熱處理，以細(xì)化組織，提高其強(qiáng)度和韌性；使中、低碳結(jié)構(gòu)鋼組織正?；?，改善切削加工性能；為淬火作組織準(zhǔn)備；抑制或消除過(guò)共析鋼的網(wǎng)狀滲碳體，為球化退火作組織準(zhǔn)備。

將鋼加熱到臨界溫度（亞共析鋼Ac3，過(guò)共析鋼Ac1）以上30～50℃，保溫后快速冷卻獲得M的熱處理工藝稱(chēng)淬火。目的：獲得M組織提高鋼的強(qiáng)度和硬度。

將淬火后的鋼重新加熱到Ac1以下某一溫度，保溫一定時(shí)間，然后冷卻到室溫的熱處理工藝稱(chēng)回火。目的：消除淬火應(yīng)力,降低鋼的脆性；穩(wěn)定工件尺寸(淬火Ｍ和殘余Ａ是非穩(wěn)定組織，如果發(fā)生轉(zhuǎn)變，則零件的尺寸會(huì)發(fā)生變化)；獲得工件所要求的組織性能；回火是熱處理工序中最后一道工序。

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何謂鋼的淬透性?影響淬透性的因素有哪些?在選材中如何考慮鋼的淬透性?

答：淬透性是表征鋼件淬火時(shí)形成Ｍ的能力，或者說(shuō)表征鋼件淬火時(shí)所能得到的淬硬層的深度。淬透性與鋼中過(guò)冷A穩(wěn)定性有關(guān)，影響因素主要是合金元素含，含碳量亦有影響。

鋼的淬透性是機(jī)械設(shè)計(jì)中選材時(shí)應(yīng)予考慮的重要因素之一。

大截面零件、承受動(dòng)載的重要零件、承受拉力和壓力的許多重要零件（螺栓、拉桿、鍛模、錘桿等），要求表面和心部力學(xué)性能一致，故應(yīng)選擇淬透性高的材料；心部力學(xué)性能對(duì)使用壽命無(wú)明顯影響的零件（承受彎曲或扭轉(zhuǎn)的軸類(lèi)），可選用淬透性低的鋼，獲得1/2~1/4淬硬層深度即可；

焊接件、承受強(qiáng)力沖擊和復(fù)雜應(yīng)力的冷鐓凸模等，不能或不宜選擇淬透性大的材料。三金屬材料

1哪些合金元素可以使得鋼在室溫下獲得鐵素體組織？

答：主要元素為Si、Al、Ni、Cr、W、Mo、Ti等。

2哪些合金元素可以使得鋼在室溫下獲得奧氏體組織？

答：主要元素為Ni、Mn、Cu、N等。

3什么是第一次回火脆性？

答：一般認(rèn)為低溫回火（250℃～400℃）脆性是由于M分解時(shí)沿M板條或片的界面析出斷續(xù)的薄殼狀碳化物，降低了晶界的斷裂強(qiáng)度，使之成為裂紋擴(kuò)展的途徑，因而導(dǎo)致脆性斷裂。

4防止第一類(lèi)回火脆性的措施？

答：防止第一類(lèi)回火脆性的措施是避免在250℃～400℃回火。

5什么是第二類(lèi)回火脆性？

答：第二類(lèi)回火脆性是在450℃～650℃回火過(guò)程中Sb、P、Sn在Ａ晶界偏聚而引起的脆化現(xiàn)象。也叫高溫回火脆性。

6防止第二類(lèi)回火脆性的措施？

答：防止第二類(lèi)回火脆性措施有兩個(gè)：

1）加入W、Mo等能強(qiáng)烈阻止或延緩雜質(zhì)元素在Ａ晶界的偏聚。

2）450℃～650℃回火快冷

7何為不銹鋼？

答：在自然環(huán)境或一定工業(yè)介質(zhì)中具有耐腐蝕性能的鋼稱(chēng)不銹鋼。廣泛應(yīng)用于石油、化工等領(lǐng)域。

8何為超高度度鋼？

答：抗拉強(qiáng)度大于1500Mpa的鋼叫超高強(qiáng)度鋼。

主要用于制造飛機(jī)起落架、機(jī)翼大粱，火箭發(fā)動(dòng)機(jī)殼體、液體燃料氧化劑儲(chǔ)藏箱、炮筒、槍筒、防彈板等等。

9何為低溫鋼？

答：低溫鋼是指工作溫度在0℃以下的零件和結(jié)構(gòu)件鋼種。

廣泛用于低溫下工作的設(shè)備，如冷凍設(shè)備、制氧設(shè)備、石油液化設(shè)備、航天工業(yè)用的高能推進(jìn)劑液氫、液氮等液體燃料的制造、貯運(yùn)裝置、寒冷地區(qū)開(kāi)發(fā)所用的機(jī)械設(shè)施等。

10對(duì)比下列材料耐蝕性？

1）1Cr18Ni9

2）0Cr18Ni9

3）1Cr18Ni9Ti

答：不銹鋼中含碳量越多，越容易形成Cr23C6,降低了基體的Cr含量和電極電位，鋼的耐蝕性越差。所以0Cr18Ni9的耐蝕性比1Cr18Ni9優(yōu)越，因?yàn)樘己康汀?/p>

1Cr18Ni9Ti的耐蝕性比1Cr18Ni9優(yōu)越，因?yàn)門(mén)i可以與碳形成TiC，結(jié)果阻止了Cr23C6的形成，從而提高了其耐蝕性。

0Cr18Ni9的耐蝕性比1Cr18Ni9Ti優(yōu)越，原因在于碳對(duì)耐蝕性能的影響更大，所以低碳、超低碳不銹鋼耐蝕性能隨著碳的降低而更優(yōu)越，但是低碳也意味著價(jià)格貴。

11.手術(shù)刀一般用哪種不銹鋼來(lái)制造？

(A)

馬氏體不銹鋼；

(B)鐵素體不銹鋼；

(C)

奧氏體不銹鋼；

(D)沉淀硬化不銹鋼。

答：（A）

12奧氏體不銹鋼室溫依然是奧氏體，主要是因?yàn)榧恿?/p>

(A)Cr；

(B)Ni；

(C)C；

(D)Mo。

答：（B）

13下列零件選用何種材料？

1）大橋

2）汽車(chē)齒輪

3）鏜床鏜桿

4）汽車(chē)板簧

5）汽車(chē)拖拉機(jī)連桿螺栓

6）拖拉機(jī)履帶板

7）汽輪機(jī)葉片

8）硫酸、硝酸容器

9）鍋爐

10）加熱爐爐底板

答：見(jiàn)下表:零件或構(gòu)件可選材1）大橋低合金高強(qiáng)鋼（橋梁用鋼）2）汽車(chē)齒輪合金滲碳鋼3）鏜床鏜桿合金調(diào)質(zhì)鋼4）汽車(chē)板簧合金彈簧鋼5）汽車(chē)拖拉機(jī)連桿螺栓合金調(diào)質(zhì)鋼6）拖拉機(jī)履帶板耐磨鋼（高錳鋼）7）汽輪機(jī)葉片不銹鋼8）硫酸、硝酸容器鎳基耐蝕合金9）鍋爐鍋爐用鋼、耐熱鋼、不銹鋼等10）加熱爐爐底板高溫合金

14何為石墨化？

答：鑄鐵組織中析出碳原子形成石墨的過(guò)程稱(chēng)石墨化過(guò)程。

15

石墨化過(guò)程分哪三個(gè)階段？

答：

第一階段(液態(tài)階段)

從鑄鐵液相中直接析出G

第二階段(共晶—共析階段)

自A中沿E′S′線不斷析出二次G

第三階段(共析階段)

發(fā)生共析反應(yīng)析出G

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三階段石墨化程度對(duì)鑄鐵組織有何影響？

答：見(jiàn)下表石墨化程度顯微組織第一階段第二階段第三階段充分進(jìn)行充分進(jìn)行充分進(jìn)行Ｆ＋Ｇ充分進(jìn)行充分進(jìn)行

部分進(jìn)行Ｆ+P+G充分進(jìn)行充分進(jìn)行不進(jìn)行P+G

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可鍛鑄鐵可以鍛造嗎？

答：可鍛鑄鐵不能鍛造。

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可鍛鑄鐵如何獲得？

答：可鍛鑄鐵是由白口鑄鐵在固態(tài)下，經(jīng)長(zhǎng)時(shí)間的石墨化退火，使其中的Fe3C→3Fe+G而得到團(tuán)絮狀石墨的一種鑄鐵。

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何謂白心可鍛鑄鐵？

答：白口鑄鐵在固態(tài)下，經(jīng)長(zhǎng)時(shí)間的石墨化退火，最終得到P+團(tuán)絮狀石墨的一種鑄鐵。

20何謂黑心可鍛鑄鐵？

答：白口鑄鐵在固態(tài)下，經(jīng)長(zhǎng)時(shí)間的石墨化退火，最終得到F+團(tuán)絮狀石墨的一種鑄鐵。

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下列鑄件宜選擇何種鑄鐵制造

1）機(jī)床床身；

2）汽車(chē)、拖拉機(jī)曲軸；

3）1000～1100℃加熱爐爐體；

4）硝酸盛貯器；

5）汽車(chē)、拖拉機(jī)轉(zhuǎn)向殼；

6）球磨機(jī)襯板。

答：見(jiàn)下表：鑄件宜選擇鑄鐵1）機(jī)床床身灰鑄鐵2）汽車(chē)、拖拉機(jī)曲軸球墨鑄鐵3）1000～1100℃加熱爐爐體耐熱合金鑄鐵4）硝酸盛貯器耐蝕合金鑄鐵5）汽車(chē)、拖拉機(jī)轉(zhuǎn)向殼可鍛鑄鐵6）球磨機(jī)襯板耐磨合金鑄鐵

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鋁合金的代號(hào)和成分有什么對(duì)應(yīng)關(guān)系？

答：目前鋁合金的牌號(hào)采用四位字符，例如2024。每一個(gè)牌號(hào)的第一個(gè)數(shù)字代表了主加合金元素的種類(lèi)。

2xxx：以銅（Cu）為主要合金元素的鋁合金

3xxx：以錳（Mn)為主要合金元素的鋁合金

4xxx:以硅（Si）為主要合金元素的鋁合金

5xxx：以鎂（Mg）為主要合金元素的鋁合金

6xxx：以鎂和硅（Mg/Si)為主要合金元素的鋁合金

7xxx:以鋅（Zn）為主要合金元素的鋁合金

9xxx：備用合金組

1xxx：純鋁

23鋁合金實(shí)效強(qiáng)化（熱處理）的機(jī)理是什么？

答：對(duì)于可熱處理強(qiáng)化的鋁合金，例如鋁-銅系、鋁-鋅系，加熱到一定的溫度得到單一的a相，快速冷卻到室溫，因?yàn)槔鋮s速度太快a相中合金元素來(lái)不及析出，被過(guò)飽和固溶于a相中，放置一段時(shí)間或者在一定溫度下保溫，過(guò)飽和的合金元素就以化合物的形式析出，析出的化合物尺度在幾納米到幾十納米范圍，與基體保持共格界面，強(qiáng)烈阻礙位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)，因而起到強(qiáng)化作用。

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為什么有些鋁合金不能熱處理強(qiáng)化？

答：實(shí)際上鋁-錳、鋁-鎂合金不能熱處理強(qiáng)化，在使用的合金成分下，a相固溶體的成分不隨溫度的變化而改變，a相不能析出第二相，因此沒(méi)有強(qiáng)化作用。

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鋁-錳合金適合用什么方式強(qiáng)化？

答：鋁-錳合金一般冷加工硬化（形變強(qiáng)化）。

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鑄造鋁合金適合用什么方式強(qiáng)化？

答：鑄造鋁合金一般適合細(xì)晶強(qiáng)化（變質(zhì)處理），對(duì)于復(fù)雜的鋁-硅系鑄造鋁合金（復(fù)雜硅鋁明），也可以用熱處理強(qiáng)化。

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鋁合金為什么適用于航空工業(yè)？

答：在飛機(jī)零構(gòu)件設(shè)計(jì)時(shí)要考慮零件的自重，采用比強(qiáng)度指標(biāo)，即強(qiáng)度/密度。雖然鋁合金的強(qiáng)度低于鋼的強(qiáng)度，但是鋁的密度大約是鋼的1/3,所以鋁合金的比強(qiáng)度超過(guò)鋼的比強(qiáng)度。用鋁合金制造飛機(jī)零件可以保證強(qiáng)度時(shí)有效減輕構(gòu)件自重。因此鋁合金廣泛應(yīng)用于航空工業(yè)。

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滑動(dòng)軸承合金組織為什么是軟硬多相合金？

答：因?yàn)榛瑒?dòng)軸承運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，組織中有一部分要求摩擦后凹陷，可儲(chǔ)存潤(rùn)滑油，形成油膜，另一部分仍保持突起狀態(tài)支撐軸頸。所以摩擦后凹陷的部分要求比較軟，其支撐作用的要求比較硬。這樣決定了滑動(dòng)軸承合金是軟硬多相合金。

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什么是“雙金屬”軸承？

答：最常用的鉛基軸承合金和錫基軸承合金，其熔點(diǎn)、硬度比較低。為了提高軸承承壓能力和使用壽命，生產(chǎn)商采用離心澆注辦法，將軸承合金鑲鑄在低碳鋼的軸瓦上，形成一薄層均勻的內(nèi)襯，稱(chēng)其為“雙金屬”軸承。

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除了金屬，其他種類(lèi)的材料可以做軸承嗎？

答：當(dāng)然可以?；ど铣Ｓ霉こ趟芰献鲚S承，用于腐蝕介質(zhì)中。還有用氮化硅陶瓷做軸承，用于高溫環(huán)境中。

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用黃銅沖壓的子彈殼，為什么必須經(jīng)過(guò)去應(yīng)力退火？

答：用黃銅沖壓子彈殼，屬于冷加工變形，沖壓成的子彈殼中有殘余應(yīng)力。如果不進(jìn)行去應(yīng)力退火釋放殘余應(yīng)力，在以后的存儲(chǔ)和使用中，在潮濕環(huán)境中容易發(fā)生應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂。所以，用黃銅沖壓的子彈殼必須進(jìn)行去應(yīng)力退火，避免應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂。四非金屬材料

1什么是內(nèi)耗？它有什么害處和作用？

答：內(nèi)耗是在交變應(yīng)力作用下，處于高彈態(tài)的高分子，當(dāng)其變形速度跟不上應(yīng)力變化速度時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)應(yīng)變滯后應(yīng)力的想象，這樣就使有些熱量消耗于材料中分子內(nèi)摩擦并轉(zhuǎn)化為熱能放出，這種由于力學(xué)滯后使機(jī)械性能轉(zhuǎn)化為熱能的想象成為內(nèi)耗。

內(nèi)耗對(duì)橡膠制品不利，加速其老化。但內(nèi)耗對(duì)減振有利，可利用內(nèi)耗吸收振動(dòng)能，用于減振的橡膠應(yīng)有盡可能大的內(nèi)耗。

2塑料的幾種常用成型方法有哪些？各有什么特點(diǎn)？

答：塑料的幾種常用的成型方法有注射成型法，模壓成型法，澆鑄成型法，擠壓成型法等。注射成型法的特點(diǎn)是生產(chǎn)率很高，可以實(shí)現(xiàn)高度機(jī)械化、自動(dòng)化生產(chǎn)，制品尺寸精確，可以生產(chǎn)復(fù)雜形狀、壁薄和帶金屬嵌件的塑料制品，適用于大批量生產(chǎn)。模壓法通常用于熱固性塑料的成型，有時(shí)也用于熱塑性塑料模壓法特別適用于形狀復(fù)雜的或帶有復(fù)雜嵌件的制品。澆鑄成型法的設(shè)備簡(jiǎn)單，操作方便，成本低，便于制作大型制件，但生產(chǎn)周期長(zhǎng)，收縮率較大。擠壓法成型法用于熱塑性塑料各種型材的生產(chǎn)，一般需要經(jīng)過(guò)二次加工才制成零件。

3試述酚醛塑料的分類(lèi)、性能特點(diǎn)及應(yīng)用。

答：根據(jù)所加填料的不同，酚醛塑料有粉狀酚醛塑料，通常稱(chēng)為膠木粉，供模壓成型用；根據(jù)纖維填料不同，纖維狀酚醛塑料又分棉纖維酚醛塑料、石棉纖維酚醛塑料、玻璃纖維酚醛塑料等；層壓酚醛塑料是由浸漬過(guò)液態(tài)酚醛樹(shù)脂的片狀填料制成的，根據(jù)填料的不同又有紙層酚醛塑料、布層酚醛塑料和玻璃布層酚醛塑料等。

酚醛塑料具有一定的機(jī)械強(qiáng)度，層壓塑料的抗拉強(qiáng)度可達(dá)140MPa，剛度大，制品尺寸穩(wěn)定，有良好的絕緣性，可在110～140℃下使用。具有較高的耐磨性、耐腐蝕性及良好的絕緣性。但性脆易碎，抗沖擊強(qiáng)度低，在陽(yáng)光下易變色。

4陶瓷制品的基本生產(chǎn)工藝過(guò)程有哪些？

答：陶瓷制品的生產(chǎn)工藝過(guò)程各有不同，但一般都要經(jīng)過(guò)以下三個(gè)階段：即坯料制備-成型-燒結(jié)的生產(chǎn)工藝過(guò)程。

坯料的制備是通過(guò)機(jī)械或物理或化學(xué)方法制備粉料，其粉料制備的質(zhì)量直接影響成型加工性能和陶瓷制品的使用性能。因此，需要控制坯料粉的粒度、形狀、純度及脫水脫氣，以及配料比例和混料均勻等質(zhì)量要求。按不同的成型工藝要求，坯料可以是粉料、漿料或可塑泥團(tuán)。

成型是將坯料用一定工具或模具制成一定形狀和尺寸的制品坯型，并要求有一定密度和強(qiáng)度。此坯型成為生坯。

陶瓷的生坯經(jīng)過(guò)初步干燥之后，就要進(jìn)行涂釉燒結(jié)，或直接送去燒結(jié)。在高溫下燒結(jié)時(shí)，陶瓷內(nèi)部要發(fā)生一系列物理化學(xué)變化及相變，如體積減小、密度增加、強(qiáng)度、硬度提高、晶粒發(fā)生相變等，使陶瓷制品達(dá)到所要求的物理性能和力學(xué)性能。

5陶瓷中氣孔對(duì)陶瓷性能有什么影響？

答：氣孔對(duì)陶瓷性能有顯著影響，它使陶瓷強(qiáng)度降低，介電損耗增大，電擊穿強(qiáng)度下降，絕緣性降低，這是不利的。但它使陶瓷密度降低，并能吸收振動(dòng)，這是有利的。

6陶瓷材料的力學(xué)性能特點(diǎn)有哪些？

答：陶瓷具有極高的硬度，其硬度多大在1500HV以上，因此陶瓷的耐磨性好，常用陶瓷作新型的刀具和耐磨零件。陶瓷材料由于其內(nèi)部和表面缺陷（如氣孔、微裂紋、位錯(cuò)等）的影響，其抗拉強(qiáng)度低，而且實(shí)際強(qiáng)度遠(yuǎn)低于理論強(qiáng)度（僅為1/100～1/200）.但抗壓強(qiáng)度較高，約為抗拉強(qiáng)度的10～40倍。減少陶瓷中的雜質(zhì)和氣孔，細(xì)化晶粒，提高致密度和均勻度，可以提高陶瓷強(qiáng)度。陶瓷具有高彈性模量，高脆性。沖擊韌度和斷裂韌度都很低，其斷裂韌度約為金屬的1/60～1/100。

7試述氮化硅的性能特點(diǎn)及應(yīng)用。

答：氮化硅陶瓷的硬度高，摩擦系數(shù)?。?.1～0.2），并有自潤(rùn)滑性，是極優(yōu)的耐磨材料；蠕變抗力高，熱膨脹系數(shù)小，抗熱振性能在陶瓷中最好；化學(xué)穩(wěn)定性好，除氫氟酸外，能耐各種酸、王水和堿溶液的腐蝕，也能抗熔融金屬的侵蝕；此外，由于氮化硅是共價(jià)鍵晶體，既無(wú)自由電子也無(wú)離子，因此，具有優(yōu)異的電絕緣性能。反應(yīng)燒結(jié)氮化硅陶瓷易于加工，性能優(yōu)異。主要用于耐磨、耐高溫、