第一章一、填空題1．工程材料按成分特點可分為金屬材料、非金屬材料、復合材料；金屬材料又可分為有色金屬和黑色金屬兩類；非金屬材料主要有無機非金屬、有機非金屬；復合材料是指。2．金屬材料的力學性能主要包括強度、硬度、塑性、韌性等；強度的主要判據(jù)有屈服點和抗拉強度，強度和塑性可以用拉伸試驗來測定；洛氏硬度測量方法簡便、不破壞試樣，并且能綜合反映其它性能，在生產(chǎn)中最常用。3．理解靜拉伸試驗過程和應力-應變曲線圖。二、判斷題材料所受的應力小于屈服點os時，是不可能發(fā)生斷裂的。（X）—-Vr.第二章名詞解釋晶體：指其原子（原子團或離子）按一定的幾何形狀作有規(guī)律的重復排列的物體過冷度：實際結晶溫度與理論結晶溫度之差稱為過冷度變質處理：有意地向液態(tài)金屬中加入某些變質劑以細化晶粒和改善組織達到提高材料性能的目的。各向異性：在晶體中，由于各晶面和各晶向上的原子排列密度不同，因而導致在同一晶體的不同晶面和晶向上的各種性能的不同形核率：在單位時間內(nèi)，單位體積中所產(chǎn)生的晶核填空三種常見的金屬晶格體心立方，面心立方，密排六方。晶體缺陷的形式包括點缺陷，線缺陷，面缺陷。問答簡述形過冷度和難熔雜質對晶體的影響。答：過冷度影響：金屬結晶石，形核率和長大速度決定于過冷度。在一般的液態(tài)金屬的過冷范圍內(nèi)，過冷度愈大，形核率愈高，則長大速度相對較小，金屬凝固后得到的晶粒就愈細；當緩慢冷卻時，過冷度小，晶粒就粗大。難熔雜質的影響：金屬結晶過程中非自發(fā)形核的作用王偉是主要的。所以某些高熔點的雜質，特別是當雜質的晶體結構與經(jīng)書的晶體結構有某些相似時將強烈的促使非自發(fā)形核，大大提高形核率。簡述鑄錠的組織結構特點。答：鑄錠是由柱狀晶粒和等軸晶粒組成的，組織部均勻，不同形狀的晶粒對性能由不同的影響。3．凝固過程中晶粒度大小的控制。答：主要有兩種方法：1增大過冷度，2變質處理—-Vr.第三章金屬塑性變形是在什么應力作用下產(chǎn)生的金屬的塑性變形有哪幾種基本方式它們之間有何區(qū)別金屬的塑性形變是在切應力的作用下產(chǎn)生的。金屬的塑性形變有滑移和孿生兩種形式。它們之間的區(qū)別是：1滑移是金屬鍵一個個斷裂，而孿生是孿生面上的鍵同時發(fā)生斷裂；2孿生之后，雖然晶體結構為改變，但孿生的晶體的晶格位向已經(jīng)發(fā)生改變。塑性變形對金屬的組織、結構和性能有哪些影響組織結構影響：當工件的外形被拉長或者壓扁時其內(nèi)部的晶粒的形狀也被拉長或壓扁。性能影響：強硬度提高，塑韌性降低，電阻增加，耐腐蝕性降低什么叫再結晶再結晶前、后組織和性能有何變化當變形金屬加熱至較高溫度，原子具有較大擴散能力時，會在變形最激烈的區(qū)域自發(fā)的形成新的細小等軸晶粒稱為再結晶。再結晶前后組織上的變化是，在形變激烈能量高的地方形核。性能上的變化是：1加工應力消失，2強度、硬度下降，3塑性、韌性提高何謂臨界變形度為什么生產(chǎn)上應盡量避免在臨界變形度這一范圍內(nèi)加工變形當變形度稍有增加時，增至大約2%~10%范圍內(nèi)，經(jīng)再結晶退火后，晶粒急劇長大的形變度叫做臨界形變度。避免在臨界形變度范圍內(nèi)加工是因為在臨界形變度的范圍內(nèi)進行塑性形變是，金屬中只有部分晶粒發(fā)生形變，形變極不均勻，再結晶時的生核數(shù)目很少，所以長成大晶粒。什么叫冷變形和熱變形指出它們各自變形特點和應用范圍低于再結晶溫度的塑性形變加工為冷加工，高于再結晶溫度的塑性形變加工為熱加工。熱加工的變形抗力小，塑性大，而且不會產(chǎn)生變形強化。故適用于界面尺寸、變形量較大的金屬制品毛坯及半成品，以及那些在室溫下硬度高，脆性大的金屬材料的變形。冷加工形變抗力較大，塑性較小，而且會產(chǎn)生變形強化。適用于塑性好、截面小、要尺寸加工尺寸精確和表面比較光潔的金屬制品。6?已知鐵的熔點為1534，銅的熔點為1083，試估算鐵和銅的最低再結晶溫度，并選定其再結晶退火溫度。T鐵再=鐵熔=*(273+1534)273=450T鐵退=600T銅再=銅熔=*(1083+273)273=269T銅退=400有人說：熱加工與冷加工主要區(qū)別的本質是產(chǎn)不產(chǎn)生加工硬化。此話對嗎為什么不對，兩者的主要區(qū)別是金屬的再結晶溫度第四章1解釋下列名詞合金：由兩種或兩種以上的金屬元素或金屬元素和非金屬元素組成的具有金屬性質的物質相：在物質中，凡是成分相同，結構相同，并與其他部分以界面分開的均勻組成部分稱為相固溶體：合金在固態(tài)時，組元間會相互溶解，形成一種在某一組元晶格中包含有其他組元的新相稱為??…共晶：成分為e的液相Le同時結晶出兩種成分和結構皆不相同的固相ac及Bd,此轉變稱為共晶轉變固態(tài)合金中的相結構有哪幾種基本類型他們的結構和性能有何特點固溶體和化合物兩種。結構上固溶體只發(fā)生了晶格畸變，而晶格并未完全改變，性能上固溶體的強度和硬度都有所提高。結構上化合物的晶格不同于任一組元，性能上化合物能使合金的強度硬度提高，但是塑性和韌性有所降低。何謂固溶強化它和加工硬化有何區(qū)別置換原子和間隙原子的固溶強化效果哪個大些，為什么固溶強化是指溶質原子是固溶體的強度和硬度升高的現(xiàn)象。固溶強化晶格發(fā)生畸變而加工硬化的晶格未發(fā)生改變。間隙原子的固溶強化效果大些。因為間隙原子引起的晶格畸變大。常見的金屬化合物有幾種其性能特點如何常見的金屬化合物有正常價化合物，電子化合物，間隙化合物。正常價化合物具有很高的硬度和脆性電子化合物的熔點和硬度都很高，但是塑性差。間隙化合物的熔點和硬度豆很高。什么叫共晶反應，共析反應成分為e的也想Le同時結晶出兩種成分和結構皆不相同的固相ac及Bd,這種轉變稱為共晶反應。從一個固相中，同時析出成分和晶體結構完全不同的兩種新固相的轉變叫做共析反應AA-第五章1.畫出FeFe3C相圖，指出圖中S、E、GS、SE、AA-第五章1.畫出FeFe3C相圖，指出圖中S、E、GS、SE、PQ、PSK和ECF各點線的含義，并標注各區(qū)域的相組成物或組織組成物。DECEC2UD3snoF;FI4DUJIQDP(200s+羨icnna+FMS點是共晶點，E點是碳在YFe中的最大溶解度，GS代表該過程中從奧氏體中析出鐵素體，SE代表從奧氏體中析出二次滲碳體，PQ代表從鐵素體中析出三次滲碳體。PSK三相區(qū)包括液相、奧氏體和滲碳體，代表共析反應。ECF三相區(qū)包括鐵素體、奧氏體和滲碳體，代表共晶反應。何謂鐵素體(F)、奧氏體(A)、滲碳體(cm)、珠光體(P)鐵素體是指C在aFe中的間隙固溶體奧氏體是指C在YFe中的間隙固溶體滲碳體是指C與Fe的化合物(Fe3C)珠光體是指共晶反應的產(chǎn)物鐵素體與滲碳體的機械混合物在FeFe3C相圖上，指出碳在aFe和YFe中的溶解度曲線，并指出它們的溶碳范圍。碳在aFe中的溶解度曲線為PQ,溶解碳的范圍0~%。碳在YFe中的溶解度曲線為ES,溶解碳的范圍%~%分別畫出含碳為%、%、和%的鐵碳合金的結晶過程和室溫組織。計算下列問題(1)%C鋼中的珠光體和鐵素體各占多少P%=F=%F%=(2)%C鋼中的珠光體和滲碳體(二次)各占多少P%=3C某鋼試樣在顯微鏡下觀察，發(fā)現(xiàn)珠光體占40%,鐵素體占60%,試問這是什么成分的鋼設是x%的鋼(xO)/()=40%得x=寫出下列牌號鋼材所屬種類，含碳量和主要用途：45、50、T8、T12A。45號鋼：含碳量%是中碳鋼，主要用于制造各種構件和零件50號鋼：含碳量%是中碳鋼，主要用于制造各種構件和零件T8號鋼：含碳量％的工具鋼，主要用于制造各種刀具、量具、模具°T12A號鋼：含碳量％的A級工具鋼S、P含量低于%，主要用于制造各種刀具、量具、模具。解釋下列名詞aFe：體心立方結構的Fea相與鐵素：碳在a相中的間隙固溶體YFe：面心立方結構的FeY相與奧氏體：碳在Y相中的間隙固溶體2、試述奧氏體的形成過程。1奧氏體的形核和長大2殘余滲碳體的溶解3奧氏體的均勻化3、奧氏體晶粒大小是什么因素決定的奧氏體晶粒大小對轉變產(chǎn)物的組織和性能有何影響奧氏體晶粒的大小取決于加熱溫度和保溫時間奧氏體晶粒越細，熱處理后得到的組織就越細，鋼的強度就越細，韌性和塑性就越好4、解釋下列名詞(1)奧氏體的起始晶粒度，實際晶粒度和本質晶粒度；奧氏體的起始晶粒度是指鋼進行加熱時，當珠光體剛剛全部轉變?yōu)閵W氏體時奧氏體的晶粒度實際晶粒度是指鋼在某一具體的熱處理或熱加工條件下實際獲得奧氏體晶粒度本質晶粒度是指鋼在一定的加熱條件下奧氏體晶粒長大的傾向(2)連續(xù)冷卻和等溫冷卻；連續(xù)冷卻是指在不同冷卻速度的連續(xù)冷卻過程中的轉變過程等溫冷卻是指把鋼加熱奧氏體化后，快速冷卻到A1以下不同溫度保溫的鋼的轉變過程片間距：珠光體的層片間的距離片狀珠光體和粒狀珠光體：鐵素體與滲碳體相間的片層狀組織索氏體：片間距較小的細珠光體組織托氏體：片間距更小的極細珠光體組織臨界冷卻速度VK：保證奧氏體在連續(xù)冷卻過程中不發(fā)生分解而全部過冷到馬氏體區(qū)的最小冷卻速度貝氏體：奧氏體在550C~Ms點溫度范圍內(nèi)等溫停留時，將轉變?yōu)樨愂象w組織上貝氏體和下貝氏體；上貝氏體550~350下貝氏體350~Ms馬氏體：奧氏體冷卻到Ms以下，冷卻曲線不與C曲線相遇將形成馬氏體組織位錯馬氏體和孿晶馬氏體；位錯馬氏體的碳含量＜%,孿晶馬氏體的碳含量＞1%5、馬氏體組織有哪幾種基本形態(tài)它們在組織和性能上各有什么特點板條狀和片狀兩種基本形態(tài)。板條狀馬氏體的含碳量為%以下，每個板條內(nèi)有高密度的位錯，片狀馬氏體的含碳量在1%以上，每個針片內(nèi)存在大量的孿晶。性能上片狀馬氏體的性能特點是硬度高而脆性大而板條狀馬氏體有較高的強韌性。7、工具鋼為什么要采用球化退火因為工具鋼是過共析鋼，其中存在網(wǎng)狀二次滲碳體，在切削加工時，對刀具的磨損很大第七章1、常用的合金元素有哪些、合金元素在鋼中以什么形式存在Mn、Si、Cr、Mo、W、V、Ti、Nb、Zr、Ni、RE主要以合金鐵素體、合金滲碳體以及合金碳化物的形式存在。2、合金碳化物有哪幾種基本類型性能、特點如何合金化合物和間隙相兩種基本類型。它們的穩(wěn)定性都很高熔點和硬度很高。性能方面，它們能使鋼的強度、硬度顯著增加，耐磨性提高，而塑韌性降低。4、大多數(shù)合金元素都使C曲線右移（除CO外）在生產(chǎn)上有何實際意義加入這些元素可以減慢奧氏體分解能力，從而提高鋼的淬透性。5、試述合金元素對淬火鋼回火轉變的影響及其實際意義。影響：1提高鋼的回火穩(wěn)定性2產(chǎn)生二次硬化3可以消除鋼的回火脆性。實際意義：1同一回火溫度時，合金鋼的一度和強度高：回火至同一強度時，合金鋼的內(nèi)應力消除的較徹底，塑韌性好。2二次硬化可以提高鋼的硬度3可以提高鋼的沖擊韌度9、對比分析GCr15和20CrMnTi中各元素的作用，并說明20CrMnTi的熱處理特點。GCr15：G代表滾動軸承鋼，Cr代表摻入的元素是鉻，15代表該鋼中含有％的碳20CrMnTi：20代表含碳量%，摻入的CrMnTi三種元素的含量都在％以下