工程材料复习

复习思考题

第一章：

1.试述铸造成型的实质及其优点。

2.合金的流动性决定于哪些因素？合金流动性不好对铸件品质有何

影响？

3.何谓合金的收缩？影响合金收缩的因素有哪些？

4.冒口补缩的原理是什么？冷铁是否可以补缩？其作用与冒口有何

不同？某厂铸造一批哑铃，常出现如图1－22所示的明缩孔，你有什么措施可以防止，并使铸件的清理工作量最小？

5.何谓同时凝固原则和定向凝固原则？试对图1－23所示阶梯形试

块铸件设计浇注系统和冒口及冷铁，使其实现定向凝固。

第二章：

1、影响铸件中石墨化过程的主要因素是什么？相同化学成分的铸铁件的力学性能是否相同？

2、什么是孕育铸铁？它与普通灰铸铁有何区别？如何获得孕育铸铁？

3、可锻铸铁是如何获得的？为什么它只宜制作薄壁小铸件？

4、球墨铸铁是如何获得的？为什么球墨铸铁是“以铁代钢”的好材料？球墨铸铁可否全部代替可锻铸铁？

5、识别下列牌号的材料名称，并说明其各组成部分的含义：ZL107，ZCuSn3Zn11pb4，ZCuA19Mn2，ZCuZn38.

第三章：

1、壳型铸造与普通砂型铸造有何区别？它适合于什么零件的生产？

2、金属型铸造有何优越性及局限性？

3、试述熔模铸造的主要工序，在不同批量下，其压型的制造方法有何不同？

4、试确定图3－29所示零件在单件、小批生产条件下的造型方法。

5、试比较气化模铸造与熔模铸造的异同点及应用范围。

6、低压铸造的工作原理与压力铸造有何不同？为何铝合金常采用低压铸造？

第四章：

1、试确定图4－25所示铸件的浇注位置及分型面。

2、何谓铸件的浇注位置？它是否就是指铸件上的内浇道位置？

3、试述分型面与分模面的概念。分模两箱造型时，其分型面是否就是其分模面？

4、浇注系统一般由哪几个基本组元组成？各组元的作用是什么？

5、冒口的作用是什么？冒口尺寸是怎样确定的？

6、何谓封闭式、开放式、底注式及阶梯式浇注系统？他们各有什么优点？

第五章：

1、试述结构斜度与起模斜度的异同点。

2、在方便铸造和易于获得合格铸件的条件下，图5－22所示铸件结构有何值得改进之处？怎样改进？

3、铸造一个直径为1500mm的铸铁顶盖，有如图5－23所示的两个设计方案，试问哪个便于铸造，并简述理由。

4、为防止图5－24所示的铸件产生角变形，可以采取哪几种措施保证角的准确性？

5、图5－27所示压铸件的结构有何缺点？应如何改进？

第六章：

1、什么是最小阻力定律？

2、要制造一件直径为90mm、高为40mm的碳钢齿轮锻件，试确定其坯料的尺寸和。

3、轧材中的纤维组织是怎样形成的？它的存在对制作零件有何利弊？

4、如何提高金属的塑性？最常用的措施是什么？

5、原始坯料长150mm，若拔长到450mm，锻造比是多少？

第七章：

1、为什么在模锻所用的金属比充满模膛所要求的要多一些？

2、锤上模锻时，多模膛锻模的模膛可分为几种？它们的作用是什么？为什么在终锻模膛的周围要开设飞边槽？

3、如何确定模锻件分模面的位置？

4、绘制模锻件图应考虑哪些问题？选择分模面与铸件的分型面有何异同？为什么要考虑模锻斜度和圆角半径？锤上锻模带孔的锻件时，为什么不能锻出通孔？

5、对图7－21所示零件的模锻工艺性如何？为什么？应如何修改才能便于模锻？

6、摩擦压力机上模锻有何特点？

第八章：

1、凸、凹模间隙对冲裁件断面品质和尺寸精度有何影响？

2、精密冲裁对成形工艺及设备提出了哪些主要的要求？发展精冲有何意义？

3、拉深圆筒件时易出现什么缺陷？试从板料受力的角度分析缺陷产生的原因并提出解决问题的措施。

4、试计算拉深系数，确定用直径250mm×1.5mm板料能否一次拉深成直径50mm的拉深件？应采取哪些措施才能保证正常生产？

第九章：

1、辊锻与模锻相比有什么优缺点？

2、挤压零件生产的特点是什么？

3、精密模锻需采取哪些措施才能保证产品精度？

4、轧制零件的方法有几种？各有什么特点？

5、何谓超塑性？超塑性成型有何特点？

6、液态模锻有何特点？

7、试述几种高能高速成形的特点。

第十章：

1、焊丝和焊条钢芯的作用是什么？各部分的组织和性能特点怎么样？

2、焊接接头有哪几部分构成？各部分的组织和性能特点怎么样？

3、指出低碳钢和合金钢（退火态）的热影响区的组织有何异同？怎样防止合金钢的焊接裂纹？

4、常用无损检测焊缝的方法有哪几种？分述其基本原理和适用范围。

5、什么叫直流正接？什么叫直流反接？各应用于什么场合？

6、酸性焊条和碱性焊条有什么不同？各应用于什么场合？

第十一章：

1.压焊的两要素是什么？有哪些要求和形式？

2.什么是点焊的分流和熔核偏移？怎样减少和防止这种现象？

3.试述摩擦焊的过程，特点及适用范围。

4.什么叫扩散焊？扩散焊的应用场合有哪些？

5.固相扩散焊与瞬时液相扩散焊有什么不同？

第十二章：

1.钎焊和熔焊最本质的区别是什么？钎焊根据什么而分类？

2.试述钎焊的特点及应用范围，钎料有哪几种。

3.试述封接的特点及应用范围，对封接玻璃有什么要求？

4.试述粘接的原理、特点及应用范围。

5.举例说明粘接结构的应用。

第十三章：

1.什么叫焊接性？怎样评定或判断材料的焊接性？

2.有直径为500mm的铸铁带轮和齿轮各一件，铸造后出现图13－

4所示的断裂现象，曾先后用J422焊条和钢芯铸铁焊条进行电弧

焊焊补，但焊后再次断裂，试分析其原因。用什么方法能保证焊

后不断裂，并可进行机械加工？

3.用下列板材制作圆筒形低压容器，试分析其焊接性，并选择焊接

方法与焊接材料。

4.Q235钢板，厚20mm，批量生产。

5.45钢板，厚6mm，单件生产。

6.铝合金板，厚20mm，单件生产。

7.铝与镍铬不锈钢板，厚5mm，小批生产。

第十四章：

1.如图14－14所示三种焊件的焊缝布置是否合理？若不合理，请

予改正。

2.如图14－17所示的焊接梁，材料为15钢，现有钢板最大长度为

2500mm，试决定腹板于上、下翼板的焊缝位置，选择焊接方法，画出各条焊缝接头形式并制定各条焊缝的焊接次序。

第十五章：

1.在常用的塑料中，哪些是热塑性塑料，哪些是热固性塑料？

2.注射成形一般有哪几个工艺步骤？各个工艺步骤分别起什么作用？

3.塑料注射模具一般包括哪几个部分？

4.指出图15－52中各浇口的名称，并说明他们各适合于什么样的

塑件？

5.为什么挤出模具的内腔流道应呈流线型？

6.较小的浇口有什么优点？适于成形哪些塑件？

第十六章：

1.橡胶材料的最大特点是什么？

2.常用橡胶添加剂有哪些？他们起什么作用？

3.为什么橡胶在成形前要进行塑炼？

4.混炼有什么作用？

5.硫化过程的实质是什么？为什么先要塑炼而后又要硫化？

6.试为下列零件选择橡胶材料：

7.复制人造关节用的橡胶模

8.生产三通管接头用的软胶胀形模

9.散热器上的胶管

10.自动化铸造车间铸件落砂后运送热砂的传送胶带

11.医用橡胶手套

12.电镀车间工人穿的劳保胶鞋

13.油压机上的管道密封胶圈

14.真空泵中耐油自润滑的密封圈

第十七章：

1.金属粉末的制备方法分为哪几类？简述各类方法的基本原理。

2.试述粉末的化学成分，物理性能及工艺性能。

3.冷压成形时，为什么沿压坯高度其密度分布不均匀？

4.为什么松散粉末未经压制成形后，具有一定的强度？

5.压坯成形前需做哪些准备工作？其作用如何？

6.为改善压坯的密度分布，需要采取哪些措施?

7.造成制品氧化和脱碳的原因是什么？怎样防止制品氧化和脱碳？

8.粉末冶金摩擦材料主要应用在哪些地方？它有哪些优点？

9.粉末冶金摩擦材料基本成分是什么？这些成分主要起什么作用？

10、材料的减摩性与耐磨性有何区别？他们对材料组织与性能要求有

何不同？

11、市场上十分需要2000件铝/铜/铝复合材料，其尺寸要求为厚

3.0mm，宽200mm，长500mm，试问：能用粉末冶金方法成形生产吗？请选择一种最优的制造方法。

12、假设某企业需要一批40mm×1000mm，69mm×1000mm的YG

类硬质合金轧辊，请你提出一种成形工艺。

13、某机床厂生产一批专用机床，需要一批1000mm×300mm×50mm的导板，要求为含油率在13％～16％（体积分数）的粉末铁基制品。试

问用什么方法制造。试设计一套制造成形工艺。

第十八章：

1.陶瓷是一种以什么键结合的材料？其显微结构有哪几部分构成？

2.何谓陶瓷的粉体？它与固体最直观的区别是什么？粉体对陶瓷成

形有何影响？

3.特种陶瓷制备粉体有哪几种方法？各有何优缺点？

4.试举出三种制造微粉的方法，并说明其生产原理。

5.何谓塑化？为什么特种陶瓷在成形之间要进行塑化？采用什么塑

化剂？

6.试分析陶瓷粉料的粒度对烧结及成形的影响。

7.何谓造粒？有哪几种造粒方法？哪种造粒方法最好？

8.特种陶瓷有哪几种成形方法？各适用于什么样的陶瓷制品？

9.试述热压铸成形的原理及其优缺点。

10、何谓等静压成形？它有何特点？应用在什么方面？

11、什么叫烧结？它对陶瓷的品质有何影响？

第十九章：

1.复合材料的定义是什么？按被增强的基体来分类，常用的复合材

料有哪几类？

2.用于塑料（树脂）基复合材料的基体有哪些？它们对复合材料的

成形工艺及制品性能有何影响？

3.陶瓷基复合材料的主要用途是什么？要使陶瓷基复合材料能获得

工业应用还应做哪些工作？

4.常用于纤维增强塑料（树脂）的纤维有哪些？其物理、力学性能

有何差异？

5.在玻璃纤维增强塑料（树脂）基复合材料的湿法成形法中包括哪

些成型方法？其基本原理是什么？

6.陶瓷基复合材料通常分为哪几种？其性能特点是什么？

7.陶瓷基复合材料的制备及成形工艺主要有哪几种？试述其成形原

理和特点。

8.常用于金属基复合材料的纤维及颗粒增强物有哪些？对其性能有

何要求？

9.简述纤维增强和颗粒增强金属基复合材料制品的成形工艺及其特

点。

第二十章：

1.快速成形的基本原理是什么？它与传统的加工方法有何根本区别？

2.快速成形技术是哪些先进技术的集成？

3.计算机辅助设计软件产生的模型文件的输出格式主要有哪几种？

你用过哪种？对它有何评价？

4.为什么需对三维模型进行近似处理？在快速成形中最常用的近似

处理方法是哪几种？

5.RPT是什么意思？RPT有哪几种类型？它们有何异同点？试分析

比较其成形件的精度与外观品质及应用范围。

6.试述激光扫描快速成形的基本原理。

7.试述快速成形在工业中的应用，现急需生产一个电话机壳及塑料

玩具的新产品样件，试举出几种快速成型制造方法。

8.在几种RPT中，哪一种能使得铸件适时生产成为可能？为什么？

9.快速成型在医疗领域中能起什么作用？你认为它对病人和医生有

什么帮助？

10、快速成型在医疗领域中的应用前景如何？在医疗领域的应用中，

对医用快速模型有何特殊要求，这对快速成型机及材料的选择有何影响？

11、用快速成形技术生产电脉冲机床电极的方法有哪些？你认为何种

方法最适合制造单件、形状复杂的电极。

第二十一章：

1.试述从零件设计到出产合格产品一般要经历的程序。

2.试述选择材料成形工艺的原则和依据。

3.材料的力学性能是否是决定其成形工艺的唯一因素？简述理由。

4.试举出在单件生产和批量生产条件下制造齿轮变速箱体

（1000mm×600mm×500mm，厚度为12mm）的成形工艺。

5.某厂生产如图21－4所示的接插件5万件/年，至少连续生产5

年，要求其导电性能好，抗拉强度不低于200MPa，伸长率不低

于15％，售价不能高。请选用合适的材料。并列出四种生产该

件的成形工艺加以比较。

6.图21－5所示的为不锈钢（2Cr13）套环，批量25000件，试比

较用棒料车制，挤压成形，熔模铸造，粉末冶金等四种成形工艺

的优劣。如只生产25件，应选用何种成形工艺。

7.试为家用电风扇（年产2万台）的扇叶与轴承各选用两种材料及

成形工艺，并加以比较。

8.图21－6所示的榨油机螺杆，要求有良好的耐磨性与高的疲劳强

度，年产2000件，请选择材料及成形工艺。

9.试为家用热水瓶壳选用两种材料及成形工艺，年产2万件。

10、试为在室温下工作的耐酸泵的泵轮选择在单间、成批及大量生产

条件下的三种材料及成形工艺。

第二十二章：

1.试举两例说明改变产品的结构对成型工艺经济效益的影响。

2.试为家用塑料热水瓶壳选择两种成形方法，条件是：

（1）成批生产? （2）大量生产

o图22－12所示的为空调器中的冷却水管的接头，底部

7mm的孔为进水孔，而另一端的4个5mm的孔为出水孔，

该件要求壁薄，质量小，散热快，能承受自来水的压力，

请为它选择材料及其成形工艺。

o焊接500mm×700mm×1200mm的容器，所用材料为

1Crl8Ni9Ti钢，板厚2mm，批量200件。试从手弧焊、气

焊、埋弧焊、氩弧焊、电阻焊、等离子弧焊等方法中选择

一种最合理的焊接方法，若只生产两件，又该如何选择？

o图22－13所示的为自来水龙头的阀体，年产3万件，请推荐两种材料及成形工艺，并加以比较，为了提高阀体品质

与降低成本，你能对阀体的结构提出哪些改进意见？试绘

出修改后的简图。

o某厂要生产如图22－14所示的伞齿轮，要求耐冲击，耐疲劳，耐磨损，对力学性能要求较高，当批量分别为10

件、200件、10000件时，该如何选择材料及毛坯的成形工

艺

金属材料学--工程材料基础期末考试复习资料解析

金属材料学—工程材料基础 第一章，钢的合金化原理 一，合金元素及其分类 1、合金元素：为使钢获得预期的性能而有意识地加 入碳钢中的元素。 按与碳的亲和力大小，合金元素可分为： 非碳化物形成元素：Ni，Co，Cu，Si，Al，N，B等碳化物形成元素：Ti，Zr，Nb，V，W，Mo，Cr等此外，还有稀土元素：Re 2、合金元素对钢中基本相的影响 1）合金元素可溶入碳钢三个基本相中：铁素体、渗 碳体、和奥氏体中。分别形成合金铁素体、合金渗 碳体和合金奥氏体。合金元素在铁基体和奥氏体中 起固溶强化作用。 固溶强化：利用点缺陷对金属基体进行强化的 一种合金化方法。方式是通过溶入某种溶质元素形 成固溶体而使金属强度、硬度升高。 2）当钢种碳化物形成元素含量较高时可形成一系列 合金碳化物，如：MC, M2C,M23C6、M-C3和M3C 等。合金元素之间也可以形成化合物即金属间化合物，一般来说，合金碳化物以及金属间化合物的熔 点高、硬度高，加热时难以溶入奥氏体，故对钢的 性能有很大的影响。 3、合金元素对钢中相平衡的影响 按合金元素对Fe-C相图上的相区的影响，将合金元素分为两大类： 扩大γ区的元素：奥氏体形成元素。在γ-Fe中有较大的溶解度，并能稳定γ相的元素，使A3下降、A4上升。Mn，Ni，Co，C，N，Cu。 扩大α区的元素：铁素体形成元素：在α-Fe中有较大溶解度并使γ-Fe不稳定的元素。能缩小γ相区，扩大α相存在的温度范围，使A3上升、A4下降。如Cr、V、Mo、W、Ti、Al、Si、B、Nb、Zr 等。 扩大奥氏体区的直接结果是使共析温度下降；而 缩小奥氏体区则使共析温度升高。因此，具有共析 组织的合金钢碳含量小于0.77％，同样，出现共晶组织的最低含碳量也小于 2.11％。 4、合金元素对钢中相变过程的影响 1）对加热时奥氏体形成元素过程的影响 a 对奥氏体形核的影响：Cr、Mo、W、V等元素强烈推迟奥氏体形核；Co、Ni等元素有利于奥氏体形核。 b 对奥氏体晶核长大的影响：V、Ti、Nb、Zr、Al 等元素强烈阻止奥氏体晶粒的长大；C、P、Mn（高碳）促使奥氏体晶粒长大；Al、Si、Mn对奥氏体形成速度影响不大。 2）合金元素对过冷奥氏体分解过程的影响 ①除Co以外，所有的合金元素都使C曲线往右移动，降低钢的临界冷却速度，从而提高钢的淬透性。② 除Co、Al以外，所有的合金元素都使Ms点和Mf 点下降。其结果使淬火后钢种残余奥氏体量增加。 1

机械工程材料复习重点

《工程材料学》习题 一、解释下列名词 1．淬透性与淬硬性; 2．相与组织; 3．组织应力与热应力；4．过热与过烧； 5. 回火脆性与回火稳定性 6. 马氏体与回火马氏体7. 实际晶粒度与本质晶粒度 8.化学热处理与表面热处理 淬透性：钢在淬火时获得的淬硬层深度称为钢的淬透性，其高低用规定条件下的淬硬层深度来表示 淬硬性：指钢淬火后所能达到的最高硬度，即硬化能力 相：金属或合金中，凡成分相同、结构相同，并与其它部分有晶只界分开的均匀组成部分称为相 组织：显微组织实质是指在显微镜下观察到的各相晶粒的形态、数量、大小和分布的组合。 组织应力：由于工件内外温差而引起的奥氏体（γ或A）向马氏体（M）转变时间不一致而产生的应力 热应力：由于工件内外温差而引起的胀缩不均匀而产生的应力 过热：由于加热温度过高而使奥氏体晶粒长大的现象 过烧：由于加热温度过高而使奥氏体晶粒局部熔化或氧化的现象 回火脆性：在某些温度范围内回火时，会出现冲击韧性下降的现象，称为回火脆性 回火稳定性：又叫耐回火性，即淬火钢在回炎过程中抵抗硬度下降的能力。 马氏体：碳在α-Fe中的过饱和固溶体称为马氏体。 回火马氏体：在回火时，从马氏体中析出的ε-碳化物以细片状分布在马氏体基础上的组织称为回火马氏体。本质晶粒度：钢在加热时奥氏体晶粒的长大倾向称为本质晶粒度 实际晶粒度：在给定温度下奥氏体的晶粒度称为实际晶粒度，它直接影响钢的性能。 化学热处理：将工件置于待定介质中加热保温，使介质中活性原子渗入工件表层，从而改变工件表层化学成分与组织，进而改变其性能的热处理工艺。 表面淬火：：指在不改变钢的化学成分及心部组织的情况下，利用快速加热将表面奥氏休化后进行淬火以强化零件表面的热处理方法。 二、判断题 1. （）合金的基本相包括固溶体、金属化合物和这两者的机械混合物。错。根据结构特点不同，可将合金中相公为固溶体和金属化合物两类。 2. （）实际金属是由许多位向不同的小晶粒组成的。对。 3. （）为调整硬度，便于机械加工，低碳钢，中碳钢和低碳合金钢在锻造后都应采用正火处理。对。对于低、中碳的亚共析钢而言，正火与退火的目的相同；即调整硬度，便于切削加工，细化晶粒，提高力学性能，为淬火作组织准备，消除残作内应力，防止在后续加热或热处理中发生开裂或形变。对于过共析钢而言，正火是为了消除网状二次渗碳体，为球化退火作组织准备。对于普通话结构钢而言，正火可增加珠光体量并细化晶粒，提高强度、硬度和韧性，作为最终热处理。 4.（）在钢中加入多种合金元素比加入少量单一元素效果要好些，因而合金钢将向合金元素少量多元化方向发展。对。不同的元素对于钢有不同的效果。 5. （）不论含碳量高低，马氏体的硬度都很高，脆性都很大。错。马氏体的硬度主要取决于其含碳量，含碳增加，其硬度也随之提高。合金元素对马氏体的硬度影响不大，马氏体强化的主要原因是过饱和引起的固溶体强化。 6．（）40Cr钢的淬透性与淬硬性都比T10钢要高。错。C曲线越靠右，含碳量越低，淬透性越好。40Cr为含碳量为0.4%，含Cr量为1.5%左右的调质钢。T10为含碳量为1%左右的碳素工具钢。但是淬火后45钢香到马氏体，T10钢得到马氏体加少量残余奥氏体，硬度比45钢高。 7．（）马氏体是碳在α-Fe中的过饱和固溶体，由奥氏体直接转变而来的，因此马氏体与转变前的奥氏体含碳量相同。对。当奥氏体过冷到Ms以下时，将转变为马氏体类型组织。但是马氏体转变时，奥氏体中的碳全部保留在马氏休中。马氏体转变的特点是高速长大、不扩散、共格切变性、降温形成、转变不完全。 8．（）铸铁中的可锻铸铁是可以在高温下进行锻造的。错。所有的铸铁都不可以进行锻造。 9．（）45钢淬火并回火后机械性能是随回火温度上升，塑性,韧性下降，强度,硬度上升。 错。钢是随回火温度上升，塑性,韧性上升，强度,硬度提高。 10．（）淬硬层深度是指由工件表面到马氏体区的深度。错。淬硬层深度是指由工件表面到半马氏体区（50%马氏体+50%非马氏体组织）的深度。 11．（）钢的回火温度应在Ac1以上。错。回火是指将淬火钢加热到A1以下保温后再冷却的热处理工艺。 12．（）热处理可改变铸铁中的石墨形态。错。热处理只能改变铸铁的基休组织，而不能改变石黑的状态和分布。 13.（）奥氏体是碳在α-Fe中的间隙式固溶体。错。奥氏体是碳在γ-Fe中的间隙固溶体。用符号A 或γ表示。 14．（）高频表面淬火只改变工件表面组织，而不改变工件表面的化学成份。对。高频表面淬火属于表面淬火的一种。表面淬火是指在不改变钢的化学成分及心部组织的情况下，利用快速加热将表面奥氏休化后进行淬火以强化零件表面的热处理方法。 15．（）过冷度与冷却速度有关，冷却速度越大，则过冷度越小。错。过冷度（ΔT）是指理论结晶温度（T0）与实际结晶温度（T1）的差值，即ΔT=T0-T1。但是冷却速度越大，则过冷度越大，。

东北大学学期考试《工程材料学基础》考核作业

东北大学继续教育学院 工程材料学基础试卷（作业考核线上2） A 卷（共 3 页）总分题号一二三四五六七八九十得分 一、填空（每空1分，共20分） 1.位错是（线）缺陷、晶界是（面）缺陷。 2.碳在-Fe中形成的间隙固溶体称为（铁素体），它具有（ BCC（或体心 立方））晶体结构。 3.材料在受外力时表现的性能叫做（力学性能），又叫（机械性能）。 4.铝合金的时效方法可分为（自然时效）和（人工时效）两种。 5.固态物质按照原子在空间的排列方式，分为（晶体）和（非晶体）。 6.多数材料没有明显的屈服点，因此规定拉伸时产生（0.2%）残余变形所对应的 应力为（屈服强度）。 7.BCC晶格中，原子密度最大的晶面是（110 ），原子密度最大的晶向是 （ <111> ）。 8.共析钢过冷奥氏体的高温分解转变产物为（），中温分解转变产物为 （）。 9.-Fe和-Fe的晶体结构分别为（）和（）。 10.含碳量为0.0218%~2.11%称为（），大于2.11%的称为（）。 二、判断题（每题2分，共20分） 1.所有金属材料都有明显的屈服现象。（）

2.伸长率的测值与试样长短有关。（） 3.凡是由液体转变为固体的过程都是结晶过程。（）。 4.材料的强度与塑性只要化学成分一定，就不变了。（） 5.晶体具有固定的熔点。（） 6.结晶的驱动力是过冷度。（） 7.珠光体的形成过程，是通过碳的扩散生成低碳的渗碳体和高碳的铁素体的过程。（） 8.铸铁在浇注后快速冷却，不利于石墨化，容易得到白口。（） 9.材料愈易产生弹性变形其刚度愈小。（） 10.各种硬度值之间可以进行互换。（） 三、选择题（每题2分，共20分） 1.钢的淬透性主要取决与（d ）。 （a）含碳量；（b）冷却介质；（c）冷却方法；（d）合金元素。 2.二元合金在发生L→+共晶转变时，其相组成是（ c ）。 (a) 液相；（b）单一固相；(c)三相共存；（d）两相共存 3.在面心立方晶格中，原子密度最大的晶面是（ c ）。 （a）（100）（b）（110）；(c)（111）；（d）（121） 4.材料刚度与（ a ）有关。 (a)弹性模量；(b)屈服点；(c)抗拉强度；（d）伸长率 5.晶体中的位错属于（ c ）。 （a）体缺陷；（b）面缺陷；(c)线缺陷；（d）点缺陷 6.珠光体是（a ）。 （a）二相机械混合物；（b）单相固溶体；(c)金属化合物； 7.45钢是（b ）。

机械工程材料基础知识大全

《机械工程材料》 基础篇 一：填空 1. 绝大多数金属具有体心立方、面心立方、和密排立方三种类型，α－Fe是体心立方类型，其实际原子数为 2 。 2．晶体缺陷有点缺陷、线缺陷、和面缺陷。 3．固溶体按溶质原子在晶格位置分为置换固溶体、间隙固溶体。 4．铸造时常选用接近共晶成分（接近共晶成分、单相固溶体）的合金。5．金属的塑性变形对金属的组织与性能的影响晶粒沿变形方向拉长，性能趋于各向异性、晶粒破碎，位错密度增加，产生加工硬化、织构现象的产生。6．金属磨损的方式有粘着磨损、磨粒磨损、腐蚀磨损。 7.金属铸件否（能、否）通过再结晶退火来细化晶粒。 8．疲劳断裂的特点有应力低于抗拉极限也会脆断、断口呈粗糙带和光滑带、塑性很好的材料也会脆断。 9．钢中含硫量过高的最大危害是造成热脆。 10．珠光体类型的组织有粗珠光体、索氏体、屈氏体。 11．正火和退火的主要区别是退火获得平衡组织；正火获得珠光体组织。 12. 淬火发生变形和开裂的原因是淬火后造成很大的热应力和组织应力。 13. 甲、乙两厂生产同一批零件，材料均选用45钢，甲厂采用正火，乙厂采用调质，都达到硬度要求。甲、乙两厂产品的组织各是铁素体＋珠光体、回火索氏体。 14．40Cr，GCr15，20CrMo，60Si2Mn中适合制造轴类零件的钢为 40Cr 。15．常见的普通热处理有退火、正火、淬火、回火。 16．用T12钢制造车刀，在切削加工前进行的预备热处理为正火、 球化退火。 17．量具钢加工工艺中，在切削加工之后淬火处理之前可能的热处理工序为调质（退火、调质、回火）。 18．耐磨钢的耐磨原理是加工硬化。 19．灰口铸铁铸件薄壁处出现白口组织，造成切削加工困难采取的热处理措施为高温退火。 20、材料选择的三原则一般原则，工艺性原则，经济性原则。 21．纯铁的多晶型转变是α-Fe→γ-Fe→δ-Fe 。 22．面心立方晶胞中实际原子数为 4 。 23．在立方晶格中，如果晶面指数和晶向指数的数值相同时，那么该晶面与晶向间存在着晶面与晶向相互垂直关系。 24．过冷度与冷却速度的关系为冷却速度越大过冷度越大。 25．固溶体按溶质原子在晶格中位置可分为间隙固溶体、置换固溶体。26．金属单晶体滑移的特点是滑移只能在切应力下发生、滑移总是沿原子密度最大的晶面和晶向进行、滑移时必伴随着晶体向外力方向转动。 27．热加工对金属组织和性能的影响有消除金属铸态组织的缺陷、改变内部夹杂物的形态与分布。

工程材料复习重点期末

第一章金属材料的力学性能 1. 常用的力学性能有哪些？ 2. 金属材料室温拉伸性能试验可以测定金属的哪些性能（四个）？ 3.低碳钢的试样在拉伸过程中，可分为哪三个阶段？三个阶段各有什么特点？ 4.拉伸曲线和应力-应变曲线的区别是什么？为什么要采用应力-应变曲线？ 5. 如何从拉伸应力-应变曲线中获得弹性模量？什么是刚度？弹性模量对组织是否敏感？弹性模量与什么有关？什么是弹性极限？符号是什么？ 6. 什么是屈服强度？符号是什么？什么是条件屈服强度？符号是什么？什么是抗拉强度？符号是什么？什么是塑性？表示材料塑性好坏的指标有哪两个？计算公式是什么？ 7.生产中，应用较多的硬度测试方法有哪三种？三种硬度测试方法的原理和方法？表示符号？ 8.什么是冲击韧性？冲击试验的应用？什么是冷脆现象？ 9.什么是低应力脆断？是由什么引起的？ 10. 疲劳断裂也属于低应力脆断，是什么原因引起的？什么是疲劳极限？ 第二章金属与合金的晶体结构 1. 什么是晶体和非晶体？晶体与非晶体在性能上的别？晶体与非晶体是否可以转化？ 2. 什么是晶格、晶胞和晶格常数？ 3. 什么是金属键？由于金属键的结合，金属具有哪些金属特性？为什么？ 4. 纯金属中常见的三种晶格类型是什么？体心立方和面心立方晶格的晶胞原子数、原子半径和致密度是多少？能够画出各自的晶胞示意图（图2-6（a）、2-7（a））。α-Fe和γ-Fe分别是什么晶体结构？ 5. 合金的定义？组元的定义？相的定义？固态合金中的相有哪两大类？什么是固溶体？固溶体按溶解度分为哪两类？按溶质原子在晶格中的分布情况分为哪两类？什么是固溶强化？固溶强化原理是什么？什么是弥散强化？ 6. 实际金属的晶体缺陷有那三类？点缺陷包括哪几种？点缺陷对金属力学性能（强度、硬度、塑性和韧性）有什么影响？位错对金属的性能有什么样的影响？面缺陷有哪两种？对金属的性能有什么样的影响？ 第三章金属与合金的结晶 1. 结晶的定义？ 2. 什么是过冷度？金属结晶的必要条件是什么？过冷度与冷却速度的关系？ 3. 纯金属的结晶过程（或结晶规律）包括哪两个过程？两者是同时进行的吗？ 4. 金属的强度、硬度、塑性和韧性随着晶粒的细化而（提高还是降低）？工业生产中，为改善其性能，通常采用哪些方法来细化铸件的晶粒？ 5. 纯金属和合金的结晶过程有什么不同？冷却曲线和相图的横坐标和纵坐标分别表示什么？ 6. 什么是二元匀晶相图？什么是二元共晶相图？二元共晶反应和二元匀晶反应有何不同？认识图3-16中的点、线和相区。会分析图3-16中四种典型合金的结晶过程，为学习铁碳合金相图做准备。 7. 什么是枝晶偏析？为什么会产生枝晶偏析？用什么方式消除枝晶偏析？ 第四章铁碳合金相图 1. 铁碳合金的基本相有哪些？其中哪些是固溶体？哪些是金属间化合物？ 2. 能够自己换出图4-5简化后的铁-渗碳体相图（包括点、线、温度、成分、相区）。能够写出共晶反应和共析反应（包括反应相、生成相、相的成分、反应温度、生成的组织组成物的名称和相貌）。相图中点和线的含义。 3.铁碳合金可以分为哪三类？其成分分别是什么？ 4. 能够分析钢的3种典型铁碳合金（共析钢、亚共析钢、过共析钢）的结晶规程（包括绘制冷却曲线、每一转变过程在的显微组织，并用文字解释结晶过程）。能够画出典型合金室温下的平衡组织。 5. 含碳量对钢的力学性能影响（强度、硬度、塑性、韧性），图4-17。 第五章钢的热处理

工程材料学基础复习题

工程材料学基础复习题 一、填空 1. 位错是（线）缺陷、晶界是（面）缺陷。 2. 碳在-Fe 中形成的间隙固溶体称为（铁素体），它具有（BCC（或体心立方））晶体结构。 3. 材料在受外力时表现的性能叫做（力学性能），又叫（机械性能）。 4. 铝合金的时效方法可分为（自然时效）和（人工时效）两种。 5. 固态物质按照原子在空间的排列方式，分为（晶体）和（非晶体）。 6. 多数材料没有明显的屈服点，因此规定拉伸时产生（0.2% ）残余变形所对应的应力为（屈服强 度）。 7. BCC 晶格中，原子密度最大的晶面是（（110 ）），原子密度最大的晶向是 （<111> ）。 二、判断题 1. 所有金属材料都有明显的屈服现象。（） 2. 伸长率的测值与试样长短有关。（） 3. 凡是由液体转变为固体的过程都是结晶过程。（）。 4. 材料的强度与塑性只要化学成分一定，就不变了。（） 5. 晶体具有固定的熔点。（） 6. 结晶的驱动力是过冷度。（） 7. 珠光体的形成过程，是通过碳的扩散生成低碳的渗碳体和高碳的铁素体的过程。（）三、选择题1. 钢的淬透性主要取决与（D ）。 （a）含碳量；（b）冷却介质；（c）冷却方法；（d）合金元素。 2. 二兀合金在发生L T +共晶转变时，其相组成是（C ）。 （a）液相；（b）单一固相；（c）三相共存；（d）两相共存 3. 在面心立方晶格中，原子密度最大的晶面是（C ）。 （a）（100）（b）（110）；（c）（111）；（d）（121） 4. 材料刚度与（A ）有关。 （a）弹性模量；（b）屈服点；（c）抗拉强度；（d）伸长率 5. 晶体中的位错属于（C ）。 （a）体缺陷；（b）面缺陷；（c）线缺陷；（d）点缺陷 6. 珠光体是（A ）。 （a）二相机械混合物；（b）单相固溶体；（c）金属化合物； 7. 45 钢是（B ） （a）碳素结构钢；（b）优质碳素结构钢；（c）碳素工具钢；（d ）碳素铸钢 四、名词解释 同素异构：有些物质在固态下其晶格类型会随温度发生变化，这种现象叫做同素异构。 晶体缺陷：陷。断裂韧 实际应用的材料中，总是不可避免地存在着一些原子偏离规则排列，叫做晶体缺材料抵抗内部裂纹失稳扩展的能力。 时效：固溶处理获得过饱和固溶体在室温或一定加热条件下放置一定时间，强度、硬度升高塑性、韧性降低，叫做时效。 塑性：材料受力破坏前承受最大塑性变形的能力。 五、计算题

《工程材料基础》知识点汇总

1.工程材料按属性分为：金属材料、陶瓷材料、碳材料、高分子材料、复合材料、半导体材料、生物材料。 2.零维材料：是指亚微米级和纳米级（1—100nm）的金属或陶瓷粉末材料，如原子团簇和纳米微粒材料； 一维材料：线性纤维材料，如光导纤维； 二维材料：就是二维薄膜状材料，如金刚石薄膜、高分子分离膜； 三维材料：常见材料绝大多数都是三位材料，如一般的金属材料、陶瓷材料等； 3.工程材料的使用性能就是在服役条件下表现出的性能，包括：强度、塑性、韧性、耐磨性、耐疲劳性等力学性能，耐蚀性、耐热性等化学性能，及声、光、电、磁等功能性能；工程材料按使用性能分为：结构材料和功能材料。 4.金属材料中原子之间主要是金属键，其特点是无方向性、无饱和性； 陶瓷材料中的结合键主要是离子键和共价键，大多数是离子键，离子键赋予陶瓷材料相当高的稳定性； 高分子材料的结合键是共价键、氢键和分子键，其中，组成分子的结合键是共价键和氢键，而分子间的结合键是范德瓦尔斯键。尽管范德瓦尔斯键较弱，但由于高分子材料的分子很大，所以分子间的作用力也相应较大，这使得高分子材料具有很好的力学性能； 半导体材料中主要是共价键和离子键，其中，离子键是无方向性的，而共价键则具有高度的方向性。 5.晶胞：是指从晶格中取出的具有整个晶体全部几何特征的最小几何单元；在三维空间中，用晶胞的三条棱边长a、b、c（晶格常数）和三条棱边的夹角α、β、γ这六个参数来描述晶胞的几何形状和大小。 6.晶体结构主要分为7个晶系、14种晶格； 7.晶向是指晶格中各种原子列的位向，用晶向指数来表示，形式为[uvw]； 晶面是指晶格中不同方位上的原子面，用晶面指数来表示，形式为（hkl）。 8.实际晶体的缺陷包括点缺陷、线缺陷、面缺陷、体缺陷，其中体缺陷有气孔、裂纹、杂质和其他相。 9.实际金属结晶温度Tn总要偏低理论结晶温度T0一定的温度，结晶方可进行，该温差ΔT=T0—Tn即称为过冷度；过冷度越大，形核速度越快，形成的晶粒就越细。 10.通过向液态金属中添加某些符合非自发成核条件的元素或它们的化合物作为变质剂来细化晶粒，就叫变质处理；如钢水中常添加Ti、V、Al等来细化晶粒。 11.加工硬化是指随着塑性变形增加，金属晶格的位错密度不断增加，位错间的相互作用增强，提高了金属的塑性变形抗力，使金属的强度和硬度明显提高，塑性和韧性明显降低，也即形变强化；加工硬化是一种重要的强化手段，可以提高金属的强度并使金属在冷加工中均匀变形；但金属强度的提高往往给进一步的冷加工带来困难，必须进行退火处理，增加了成本。 12.金属学以再结晶温度区分冷加工和热加工：在再结晶温度以下进行的塑性变形加工是冷加工，在再结晶温度以上进行的塑性变形加工即热加工；热加工可以使金属中的气孔、裂纹、疏松焊合，使金属更加致密，减轻偏析，改善杂质分布，明显提高金属的力学性能。 13.再结晶是指随加热温度的提高，加工硬化现象逐渐消除的阶段；再结晶的晶粒度受加热温度和变形度的影响。 14.相:是指合金中具有相同化学成分、相同晶体结构并由界面与其他部分隔开的均匀组成部分； 合金相图是用图解的方法表示合金在极其缓慢的冷却速度下，合金状态随温度和化学成分的变化关系； 固溶体：是指在固态下，合金组元相互溶解而形成的均匀固相； 金属间化合物：是指俩组元组成合金时，产生的晶格类型和特性完全不同于任一组元的新固相。 15.固溶强化：是指固溶体的晶格畸变增加了位错运动的阻力，使金属的塑性和韧性略有下降，强度和硬度随溶质原子浓度增加而略有提高的现象； 弥散强化：是指以固溶体为主的合金辅以金属间化合物弥散分布，以提高合金整体的强度、硬度和耐磨性的强化方式。 16.匀晶反应：是指两组元在液态和固态都能无限互溶，随温度的变化，形成成分均匀的液相、固相或满足杠杆定律的中间相的固溶体的反应； 共晶反应：是指由一种液态在恒温下同时结晶析出两种固相的反应； 包晶反应：是指在结晶过程先析出相进行到一定温度后，新产生的固相大多包围在已有的固相周围生成的的反应； 共析反应：一定温度下，由一定成分的固相同时结晶出一定成分的另外两种固相的反应。 17.铁素体（F）：碳溶于α-Fe中形成的体心立方晶格的间隙固溶体；金相在显微镜下为多边形晶粒；铁素体强度和硬度低、塑性好，力学性能与纯铁相似，770℃以下有磁性； 奥氏体（A）:碳溶于γ-Fe中形成的面心立方晶格的间隙固溶体；金相显微镜下为规则的多边形晶粒；奥氏体强度和硬度不高，塑性好，容易压力加工，没有磁性； 渗碳体（Fe3C）：含碳量为6.69%的复杂铁碳间隙化合物；渗碳体硬度很高、强度极低、脆性非常大； 珠光体（P）：铁素体和渗碳体的共析混合物；珠光体强度较高，韧性和塑性在渗碳体和铁素体之间； 莱氏体（Ld）：奥氏体和渗碳体的共晶混合物；莱氏体中渗碳体较多，脆性大、硬度高、塑性很差。 18.包晶反应：1495℃时发生，有δ-Fe（C=0.10%）、γ-Fe（C=0.17%或0.18%，图中J点）、液相（C=0.53%或0.51%，图中B点）三相共存；δ-Fe（固体）+L（液体）=γ-Fe（固体） 共晶反应：1148℃时发生，有A（C=2.11%）、Fe3C（C=6.69%）、液相L（C=4.3%）三相共存；Ld→Ae+Fe3Cf（恒温1148℃） 共析反应：727℃时发生，有A（C=0.77%）、F（C=0.0218%）、Fe3C（C=6.69%）三相共存；As→Fp+Fe3Ck(恒温727℃)

工程材料(戴枝荣主编)复习重点学习资料

第一章 工程材料的性能 1， 低碳钢在拉伸时的应力应变曲线分为哪几个阶段？0.2510e p s b E σσσσσδψδδ分别代表什么 意义？ 2， 刚度、强度、塑性、硬度的概念分别是什么？“弹性模量越大，金属的塑性就越差”的说法 对不对？为什么？碳钢的弹性模量约为多少？不同的硬度表示方法如何进行换算？ 3， 塑性材料与脆性材料是如何进行划分的？为什么灰口铸铁更适合于做抗压材料而不是抗拉 材料？ 4， 什么是疲劳极限？循环次数？钢铁和有色金属的循环次数？ 5， 简述应力集中的概念，并简要说明如何防止应力集中。 第二章 晶体结构与结晶 1， 晶体的概念。常见的金属晶格有哪几种？晶格致密度的计算方法。晶面指数和晶向指数的确 定方法。 2， 多晶体的结构排列和单晶体有什么不同？什么是各向异性？多晶体有没有各向异性？ 3， 实际金属晶体存在哪几种缺陷？分别对性能有什么影响？ 4， 什么是结晶时的过冷现象？ 5， 液态金属的结晶过程主要包括哪两个基本环节？枝晶是如何形成的？晶粒大小对金属性能 有何影响？细化晶粒的方法有哪些？ 第三章 金属的塑性变形 1， 正应力和切应力分别会引起金属的什么形式的变形？塑性变形有哪两种形式？ 2， 孪生和滑移的区别是什么？滑移面是原子排列密度最大的面，滑移方向是沿着原子密度最大 的方向。学会分析三种典型金属晶格结构的滑移系。 3， 滑移系数量的多少对金属性能有何影响？为什么实际的晶体滑移需要很小的临界分切应 力？滑移的同时为什么会伴随着晶体的转动？多晶体的塑性变形过程中会在晶界附近形成什么现象？ 4， 塑性变形对金属的组织和性能会产生什么影响？何为加工硬化？如何去除？“制耳”现象如 何产生的？总结所有学习到过的“退火”工序，分别简述其作用。 5， 什么是再结晶温度？与熔点之间的关系？变形金属经过回复和再结晶后晶粒会发生什么变 化？再结晶与结晶是否相同？影响再结晶晶粒度的因素有哪些？再结晶完成后若继续升温或保温会发生什么现象？ 6， 冷热加工的界限是以什么温度来划分的？热加工中应如何利用纤维组织进行工艺制定？ 第四章 二元合金 1， 形成无限互溶固溶体需要满足哪几方面的条件？Zn 在Cu 中溶解是否可以形成无限互溶体？ 化合物一般具有哪些特点？对合金的影响如何？ 2， 掌握二元相图的意义。根据教材P39图4-9（a ）解释结晶过程中的杠杆定律。掌握晶内偏析、 比重偏析、包晶偏析的概念及含义。对比记忆和掌握共晶转变、包晶转变、共析转变的过程，能够根据相图来分析结晶属于三种转变中的哪一种。 3， 学会根据Cu-Ni 合金、Pb-Sn 合金、Pt-Ag 合金的的相图分析某一成分下的结晶过程。 4， 一般来说，当合金形成单项固溶体时，溶质溶入量越多，合金强度、硬度、电阻率、电阻温 度系数如何变化？ 第五章 铁碳合金

工程材料总复习知识点

第二章材料的性能 一、1）弹性和刚度 弹性：为不产生永久变形的最大应力，成为弹性极限 刚度：在弹性极限范围内，应力与应变成正比，即：比例常数E称为弹性模量，它是衡量材料抵抗弹性变形能力的指标，亦称为刚度。 2）强度 屈服点与屈服强度是材料开始产生明显塑性变形时的最低应力值，即： 3）疲劳强度：表示材料抵抗交变应力的能力，即： 脚标r 为应力比，即： 对于对称循环交变应力，r= —1 时，这种情况下材料的疲劳代号为 4）裂纹扩展时的临界状态所对应的应力场强度因子，称为材料的断裂韧度，用K IC表示 二、材料的高温性能： 1、蠕变的定义：是指在长时间的恒温下、恒应力作用下，即使应力小于该温度下的屈服点，材料也会缓慢的产生塑性变形的现象，而导致的材料断裂的现象称为蠕变断裂 2、蠕变变形与断裂机理：材料的蠕变变形主要通过位错滑移、原子扩散及晶界滑动等机理进行的；而蠕变断裂是由于在晶界上形成裂纹并逐渐扩展而引起的，大多为沿晶断裂。 3、应力松弛：指承受弹性变形的零件，在工作中总变形量应保持不变，但随时间的延长而发生蠕变，从而导致工作应力自行逐渐衰减的现象 4、蠕变温度：指金属在一定的温度下、一定的时间内产生一定变形量所能承受的最大应力 5、持久强度：指金属在一定温度下、一定时间内所能承受最大断裂应力 第三章：金属结构与结晶 三种常见金属晶格：体心立方晶格，面心立方晶格、密排六方晶格 晶格致密度和配位数 晶面和晶向分析 1、晶面指数 2、晶向指数 3、晶面族和晶向族 4、晶面和晶向的原子密度第四章：二元合金相图（计算组织组成物的相对含量及相的相对量） 1、二元合金相图的建立 2、二元合金的基本相图 1）匀晶相图（枝晶偏析：由于固溶体一般都以树枝状方式结晶，先结晶的树枝晶轴含高熔点的组元较多；后结晶的晶枝间含低熔点组元较多，故把晶内偏析又称为枝晶偏析） 2）共晶相图 3）包晶相图 4）共晶相图 3、铁碳合金 铁碳合金基本相 1）铁素体 2）奥氏体 3）渗碳体 4）石墨 第五章金属塑性变形与再结晶 1、单晶体塑性变形形式 1）滑移 2）孪生 2、加工硬化：随着变形程度的增加，金属的强度、硬度上升而塑性、韧性下降，即为冷变形强化，也称加工硬化。 3、铁的最低再结晶温度为4500C,故即使它在4000C的加工变形仍应属于冷变形；铅的再结晶温度在00C以下，故它在室温的加工变形为热变形 第六章：金属热处理及材料改性 1、本质粗晶粒钢：对于碳素钢，奥氏体晶粒随加热温度升高会迅速长大，这类钢称为本质粗晶粒钢 2、马氏体类型的转变 1）马氏体组织形态和性能：马氏体组织形态主要有两种基本类型：一种是板条状马氏体，也称低碳马氏体；另一种是在片状马氏体，也称高碳马氏体。 2）马氏体性能：马氏体塑性韧性主要取决于碳的过饱和度和亚结构。低碳板条状马氏体的韧性塑性相当好。 3、过冷奥氏体连续转变 曲线图CCT曲线与TTT曲线比较：共析钢和过共析钢连续冷却时，由于贝氏体转变孕育期大大增长，因而有珠光体转变区而无贝氏体转变

工程材料学习题集答案整理

页眉 工程材料习题集 钢的合金化基础第一章 1合金元素在钢中有哪四种存在形式？（马氏体），以溶质形式存在形成固溶体；、γ（奥氏体）、M①溶入α（铁素体）形成强化相：碳化物、金属间化合物；②形成非金属夹杂物；③。、以游离状态存在：CuAg④ 其中哪三个可无限溶解在奥氏体中？哪两个铁素体形成元素可写出六个奥氏体形成元素，2 无 限溶解在铁素体中？，其中（锰、钴、镍、铜、碳、氮）C、NCo、Ni、Cu、①奥氏体形成元素：Mn、（铜、碳、氮）为有限溶NC、、Co、Ni（锰、钴、镍）可无限溶解在奥氏体中，CuMn、解；（铬、钒）可无限溶解在铁素体中，其余为有限溶解。、V②Cr 写出钢中常见的五种非碳化物形成元素。3Co 、、Cu、Si、Al①非碳化物形成元素：Ni按碳化物稳定性由弱到强的顺序按由强到弱的顺序写出钢中常见的八种碳化物形成元素。4 写出钢中常见的四种碳化物的分子式。Fe Mn、Cr、（弱）、、V、（中强）W、MoNb①碳化物由强到弱排列：（强）Ti、C→MC→MFeC→MC②碳化物稳定性由弱到强的顺序：63623容易加工硬化？奥氏体层而高锰奥氏体钢难于冷变形，5为什么高镍奥氏体钢易于冷变形，错能高和低时各形成什么形态的马氏体？越有层错能越低，镍是提高奥氏体层错能的元素，锰是降低奥氏体层错能的元素，①利于位错扩展而形成层错，使交滑移困难，加工硬化趋势增大。钢；奥氏体层错Cr18-Ni8 奥氏体层错能越低，形成板条马氏体，位错亚结构。如②合金。能越高，形成片状马氏体，孪晶亚结构。如Fe-Ni钢的强化机制的出发点是什么？钢中常用的四种强化方式是什么？其中哪一种方式在提6 高强度的同时还能改善韧性？钢中的第二相粒子主要有哪两个方面的作用？①强化机制的出发点是造成障碍，阻碍位错运动。、第二相强化、位错钢中常用的四种强化方式：固溶强化、晶界强化（细晶强化）②强化（加工硬化）。晶界强化（细晶强化）在提高强度的同时还能改善韧性。③沉淀强化。钢中的第二相粒子主要作用：细化晶粒、弥散④/ 钢中常用的韧性指标有哪三个？颈缩后的变形主要取决于什么？7韧性指标：冲击韧度①? TK、韧脆转变温度、平面应变断裂韧度。ICk k颈缩后的变形用?表示，主要取决于微孔坑或微裂纹形成的难易程度。②P钢中碳化物应保持什么形晶粒大小对极限塑性有什么影响？为什么？为了改善钢的塑性，8 态？细化晶粒对改善均匀塑性(εu) 贡献不大，但对极限塑性(εT)却会有一定好处。因为① 随着晶粒尺寸的减少，使应力集中减弱，推迟了微孔坑的形成。应为球状、钢中的碳化物（第二相）充分发挥弥散强化的作用，②为了改善钢的塑性，细小、均匀、弥散地分布。页脚 页眉 9改善延性断裂有哪三个途径？改善解理断裂有哪两种方法？引起晶界弱化的因素有哪两个？ ①改善延性断裂有三个途径：（1）减少钢中第二相的数量：尽可能减少第二相数量，特别是夹杂物的数量。细化、球化第二相颗粒。（2）提高基体组织的塑性：宜减少基体组织中固溶强化 效果大的元素含量。（3）提高组织的均匀性：目的是防止塑性变形的不均匀性，以减少应力集中；碳化物强化相呈细小弥散分布，而不要沿晶界分布。 ②改善解理断裂有两种方法：（1）细化晶粒；（2）加入Ni元素降低钢的T。k③引起晶界弱化的因素有两个：（1）溶质原子(P、As、Sb、Sn)在晶界偏聚，晶界能r下降，裂纹易于沿晶界形成和扩展。（2）第二相质点(MnS、Fe3C)沿晶界分布，微裂纹g易于在晶界形成，主裂纹易于

材料工程基础复习资料(全)

材料工程基础复习要点 第一章粉体工程基础 粉体：粉末质粒与质粒之间的间隙所构成的集合。 *粉末：最大线尺寸介于0.1～500μm的质粒。 *粒度与粒径：表征粉体质粒空间尺度的物理量。 粉体颗粒的粒度及粒径的表征方法： 1.网目值表示——（目数越大粒径越小）直接表征，如果粉末颗粒系统的粒径相等时 可用单一粒度表示。 2.投影径——用显微镜测试，对于非球形颗粒测量其投影图的投影径。 ①法莱特（Feret）径D F：与颗粒投影相切的两条平行线之间的距离 ②马丁（Martin）径D M：在一定方向上将颗粒投影面积分为两等份的直径 ③克伦贝恩（Krumbein）径D K：在一定方向上颗粒投影的最大尺度 ④投影面积相当径D H：与颗粒投影面积相等的圆的直径 ⑤投影周长相当径D C：与颗粒投影周长相等的圆的直径 3.轴径——被测颗粒外接立方体的长L、宽B、高T。 ①二轴径长L与宽B ②三轴径长L与宽B及高T 4.球当量径——把颗粒看做相当的球，并以其直径代表颗粒的有效径的表示方法。（容 易处理） *粉体的工艺特性：流动性、填充性、压缩性和成形性。 *粉体的基本物理特性： 1.粉体的能量——具备较同质的块状固体材料高得多的能量。 分体颗粒间的作用力——高表面能，固相颗粒之间容易聚集（分子间引力、颗粒间异性静电引力、固相侨联力、附着水分的毛细管力、磁性力、颗粒表面不平滑引起的机械咬合力）。 3.粉体颗粒的团聚。 第二章粉体加工与处理 粉体制备方法： 1.机械法——捣磨法、切磨法、涡旋磨法、球磨法、气流喷射粉碎法、高能球磨法。 ①脆性大的材料：捣磨法、涡旋磨法、球磨法、气流喷射粉碎法、高能球磨法 ②塑性较高材料：切磨法、涡旋磨法、气流喷射粉碎法 ③超细粉与纳米粉：气流喷射粉碎法、高能球磨法 2.物理化学法 ①物理法（雾化法、气化或蒸发-冷凝法）：只发生物理变化，不发生化学成分的 变化，适于各类材料粉末的制备 ②物理-化学法：用于制备的金属粉末纯度高，粉末的粒度较细 ③还原法：可直接利用矿物或利用冶金生产的废料及其他廉价物料作原料，制的 粉末的成本低 ④电解法：几乎可制备所有金属粉末、合金粉末，纯度高 3.化学合成法——指由离子、原子、分子通过化学反应成核和长大、聚集来获得微细 颗粒的方法

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第一章 第二章 第三章材料的性能及应用意义 变形：材料在外力作用下产生形状与尺寸的变化。 强度：材料在外力作用下对变形与断裂的抵抗能力。（对塑性变形的抗力） 比例极限（σp） 弹性极限（σe） 屈服点或屈服强度（σs、σ0.2） 抗拉强度（σb） 比强度：各种强度指标与材料密度之比。 屈强比：材料屈服强度与抗拉强度之比。 塑性：指材料在外力作用下产生塑性变形而不破坏的能力，即材料断裂前的塑性变形的能力。硬度：反映材料软硬程度的一种性能指标，表示材料表面局部区域内抵抗变形或破裂的能力。韧性：材料强度和塑性的综合表现。 布氏硬度HBW 洛氏硬度HR （优点：操作迅速简便，压痕较小，几乎不损伤工件表面，故而应用最广。）维氏硬度HV 疲劳断裂特点：①断裂时的应力远低于材料静载下的抗拉强度甚至屈服强度；②断裂前无论是韧性材料还是塑性材料均无明显的塑性变形。 疲劳过程的三个基本组成阶段：疲劳萌生、疲劳扩展、最后断裂 第四章材料的结构 键：在固体状态下，原子聚集堆积在一起，其间距足够近，它们之间便产生了相互作用力，即为原子间的结合力或结合键。 根据结合力的强弱，可把结合键分为两大类：强键（包括离子键、共价键、金属键）和弱

键（即分子键）。 共价键晶体和离子键晶体结合最强，金属键晶体次之，分子键晶体最弱。 晶体：原子在三维空间中有规则的周期性重复排列的物质。 各向异性：晶体具有固定熔点且在不同方向上具有不同的性能。 晶格：晶体中原子（或离子、分子）在空间呈规则排列，规则排列的方式就称为晶体结构。结点：将构成晶体的实际质点抽象成纯粹的几何点。 体心立方晶格：晶胞原子数2 面心立方晶格：晶胞原子数4 密排六方晶格：晶胞原子数6 晶体缺陷：原子的排列不可能像理想晶体那样规则完整，而是不可避免地或多或少地存在一些原子偏离规则排列的区域，这就是晶体缺陷。 晶体缺陷按几何特征可分为点缺陷、线缺陷（位错）和面缺陷（如晶界、亚晶界）三类。点缺陷：空位、间隙原子、置换原子 线缺陷特征：两个方向的尺寸很小，在另一个方向的尺寸相对很大。 位错：晶体中有一列或若干列原子发生了有规律的错排现象。 实际金属晶体中存在的位错等晶体缺陷，晶体的强度值降低了2-3个数量级。 面缺陷：晶界、亚晶界 第五章材料的凝固与结晶组织 凝固：物质从液态转化为固态的过程。 结晶：物质从液态转化为固态后，固态物质是晶体，这种凝固的过程就是结晶。 过冷：金属的实际结晶温度低于理论结晶温度的现象。二者之差称为过冷度（△T），△T=Tm-Tn。 过冷度越大，实际结晶温度越低。 同一种金属，其纯度越高，则过冷度越大；冷却速度越快，则实际结晶温度越低，过冷度越大。

机械工程材料基础复习+答案

机械工程材料基础复习题 一、填空题 1.绝大多数金属的晶体结构都属于( 体心立方)、( 面心立方)和( 密排六方)三种典型的紧密结构. 2.液太金属结晶时,过冷度的大小与其冷却速度有关,冷却速度越大,金属的实际结晶温度越( 低),此时,过冷度越( 大). 3.( 滑移)和( 孪生)是金属塑变形的两种基本方式. 4.形变硬化是一种非常重要的强化手段,特别是对那些不能用( 热处理)方法来进行强化的材料.通过金属的(塑性变形)可使其( 强度)、( 硬度)显著提高. 5.球化退火是使钢中( 渗碳体)球状化的退火工艺,主要用于( 共析)和( 过共析)钢,其目的在于( 降低硬度),改善( 切削加工)性能,并可为后面的( 淬火)工序作准备. 6、大小不变或变化很慢的载荷称为静载荷，在短时间内以较高速度作用于零件上的载荷称为冲击载荷，大小和方向随时间发生周期性变化的载荷称为交变载荷。 7、变形一般分为弹性变形和塑性变形两种。不能随载荷的去除而消失的变形称为塑性变形。 8、填出下列力学性能指标的符号：屈服点σs ，抗拉强度σ b ，洛氏硬度C标尺HRC，伸长率δ，断面收缩率φ，冲击韧度A k，疲劳极限σ-1。 9、渗碳零件必须采用低碳钢或低碳合金钢材料。 10、铸铁是含碳量大于2.11％的铁碳合金。根据铸铁中石墨的存在形状不同，铸铁可分为灰口铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁和蠕墨铸铁等。 11、灰铸铁中，由于石墨的存在降低了铸铁的力学性能，但使铸铁获得了良好的铸造性、切削加工性、耐磨性、减 震性及低的缺口敏感性。 12、高分子材料是( 以高分子化合物为主要组分的材料) 其合成方法有( 加聚)和( 缩聚) 两种，按应用可分为( 塑料)、 ( 橡胶)、( 纤维)、( 胶粘剂)、( 涂料)。 13、大分子链的几何形状为( 线型)、( 支链型)、( 体型),热塑性塑料主要是( 线型)、分子链.热固性塑料主要是( 体型) 分子链. 14、陶瓷材料分( 玻璃)、( 陶瓷)和( 玻璃陶瓷)三类,其生产过程包括( 原料的制备)、( 坯料的成形)、( 制品的烧结) 三大步骤. 15、可制备高温陶瓷的化合物是( 氧化物)、( 碳化物)、( 氮化物)、( 硼化物)和( 硅化物),它们的作用键主要是( 共价 键)和( 离子键). 16、YT30是(钨钴钛类合金)、其成份由( WC )、( TiC )、( CO )组成,可用于制作( 刀具刃部). 17、木材是由( 纤维素)和( 木质素)组成,灰口铸铁是由( 钢基体)和( 石墨)组成的. 18、纤维增强复合材料中,性能比较好的纤维主要是( 玻璃纤维)、( 碳纤维)、( 硼纤维)和( 碳化硅纤维). 19、玻璃钢是( 树脂)和( 玻璃纤维)的复合材料,钨钴硬质合金是( WC )和( CO )的复合材料. 20、超导体在临界温度T C以上,具有完全的( 导电性)和( 抗磁性). 二、判断题 （√）1、在相同的回火温度下，合金钢比同样含碳量的碳素钢具有更高的硬度 （×）2、低合金钢是指含碳量低于0.25%的合金钢。 （×）3、3Cr2W8V钢的平均含碳量为0.3%，所以它是合金结构钢。

工程材料与成型技术_复习要点与答案

第一章 1、按照零件成形的过程中质量 m 的变化，可分为哪三种原理？举例说明。 按照零件由原材料或毛坯制造成为零件的过程中质量m的变化，可分为三种原理 △m＜0（材料去除原理）； △m＝0（材料基本不变原理）； △m＞0（材料累加成型原理）。 2、顺铣和逆铣的定义及特点。 顺铣：铣刀对工件的作用力在进给方向上的分力与工件进给方向相同的铣削方式。 逆铣；铣刀对工件的作用力在进给方向上的分力与工件进给方向相反的铣削方式。 顺铣时，每个刀的切削厚度都是有小到大逐渐变化的 逆铣时，由于铣刀作用在工件上的水平切削力方向与工件进给运动方向相反，所以工作台丝杆与螺母能始终保持螺纹的一个侧面紧密贴合。而顺铣时则不然，由于水平铣削力的方向与工件进给运动方向一致，当刀齿对工件的作用力较大时，由于工作台丝杆与螺母间间隙的存在，工作台会产生窜动，这样不仅破坏了切削过程的平稳性，影响工件的加工质量，而且严重时会损坏刀具。 逆铣时，由于刀齿与工件间的摩擦较大，因此已加工表面的冷硬现象较严重。 顺铣时的平均切削厚度大，切削变形较小，与逆铣相比较功率消耗要少些。 3、镗削和车削有哪些不同？ 车削使用围广，易于保证零件表面的位置精度，可用于有色金属的加工、切削平稳、成本低。镗削是加工外形复杂的大型零件、加工围广、可获得较高的精度和较低的表面粗糙度、效率低，能够保证孔及孔系的位置精度。 4、特种加工在成形工艺方面与切削加工有什么不同？ （1）加工时不受工件的强度和硬度等物理、机械性能的制约，故可加工超硬脆材料和精密微细零件。 （2）加工时主要用电能、化学能、声能、光能、热能等去除多余材料，而不是靠机械能切除多余材料。 （3）加工机理不同于切削加工，不产生宏观切屑，不产生强烈的弹塑性变形，故可获得很低的表面粗糙度，其残余应力、冷作硬化、热影响度等也远比一般金属切削加工小。 （4）加工能量易于控制和转换，故加工围广、适应性强。 （5）各种加工方法易复合形成新工艺方法，便于推广。 第二章 1、什么是切削主运动和进给运动？车削、铣削、镗削及磨削时主运动及进给运动都是什么运动？ 主运动是切削多余金属层的最基本运动，它的速度最高，消耗的功率最大，在切削过程中主运动只能有一个；进给运动速度较低，消耗的功率较小，是形成已加工表面的辅助运动，在切削过程中可以有一个或几个。 车削工件的旋转运动车刀的纵向、横向运动 铣削铣刀的旋转运动工件的水平运动 磨削砂轮的旋转运动工件的旋转运动 镗削镗刀的旋转运动镗刀或工件的移动