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1、工程材料综合复习资料一、名词解释二、填空题1. 工程材料分为（金属材料八（髙分子材料八（陶瓷材料）和（复合材料）四类，材料结合键包括 （金属键）、（离子键）、（共价键）和（分子键几2. 乂-Fe、了-兔的晶格类型分别是（体心立方）和（而心立方），一个晶胞内的原子数分别为（2）和（4）o3. 结晶过程是依靠两个密切联系的基本过程来实现的，这两个过程是（晶核形成）、（晶粒长大）: 典型铸锭结构的三个晶区分别是（表层细晶粒区）、（柱状晶区）和（粗等轴晶区）；为了获得细 晶粒的铸件，在生产中通常采用的措施主要有（增大过冷度）和（变质处理）。4. 再结晶后的晶粒度的大小主要取决于（加热温度）和（保温时间

2、）。5. 金属晶体中的位错有（刃型位错）和（螺型位错）：而缺陷有（晶界）和（亚晶界）。6. 用光学显微镜观察，上贝氏体的组织特征呈（羽毛状）状，而下贝氏体则呈（黑色针状）。7. 马氏体的显微组织形态主要有（板条状）、（针状）两种，其中（板条状）的韧性较好。8 亚共析钢的正常淬火温度范用是（As+30C50C）,过共析钢的正常淬火温度范围是 （Aci+3010 5069. 钢淬火后进行回火的目的是（消除内应力并获得所需性能），回火温度越髙，钢的强度与硬 度越（低）。10机器零件的选材基本原则是（满足使用性能）、（满足经济性）和（满足工艺性）。11. 机器零件的失效模式可分为（畸变失效）、（断裂失

3、效）和（表而损伤失效）三大类型。12. 金属中晶粒越细小，晶界面积越（大），强度和硬度越（越高）。13. 般实际金属晶体中常存在（点缺陷）、（线缺陷）和（而缺陷）三类晶体缺陷。14. 共析成分的铁碳合金室温平衡组织是（珠光体），其组成相是（F、Fe3C ）。15. 钢的淬透性主要决左于（合金元素及含量），钢的淬硬性主要决泄于（马氏体的含碳呈：）。16. 合金钢按用途可分为（结构钢）、（工具钢）和（特殊性能纲）。17. 普通灰铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁中石墨的形态分别为（片状）、（团絮状）和（球状）。18在铁碳合金中，由于来源和形貌不同，渗碳体共有（共晶渗碳体）、（共析渗碳体）、（一次渗 碳体八（

4、二次渗碳体）和（三次渗碳体）五种不同的组织组成物形式。19.在过冷奥氏体等温转变产物中，珠光体与索氏体的主要相同点是（都是F+FsC机械混合物）, 不同点是（层片厚度不同）。20合金中的相包括（合金铁素体）和（各种碳化物）两种类型。21丫-Fe发生塑性变形时，英滑移面和滑移方向分别为（111）和（110）。22. 钢的热处理工艺是由（加热）、（保温）、（冷却）三个阶段组成。23. 贝氏体组织有（上贝氏体）、（下贝氏体）两种。24. 陶瓷的一般生产过程是（原料的制备）、（坯料的成型）、（制品的烧成或烧结）。25. 常规热处理有（退火）、（正火）、（淬火）和（回火）四种工艺。26. 在铁碳合金室温

5、平衡组织中，含FesS最多的合金成分为（含碳2.11%）。27. 在缓慢冷却条件下,含碳0.8%的钢比含碳1.2%的钢硬度（低），强度（髙）。三、判断题1. 金属铸件可以通过再结晶退火来细化晶粒。（X）2. 在铁碳合金平衡结晶过程中，只有碳质量分数为4.3%的铁碳合金才能发生共晶反应。（X）3. 马氏体是碳在-Fe中的过饱和固溶体，当奥氏体向马氏体转变时，体积要收缩。（X）4. 调质处理后得到的回火索氏体组织具有良好的综合机械性能。（J）5. 可锻铸铁在高温时可以进行锻造加工。（X）6. 普通灰口铸铁能通过球化退火使之变成球墨铸铁。（X）7. 奥氏体不锈钢的稳左化处理主要是为了防止晶间腐蚀。（

6、V）8. 在室温以上进行的加工是热加工。（X）9. 零件失效的原因可以从设计不合理、选材错误、加工不当和安装使用不良四个方而去找。 （J ）10. 所有的铝合金都可以通过热处理予以强化。（X）11. 间隙相不是一种固溶体，而是一种金属间化合物。（丿）12. 当共析成分的奥氏体在冷却发生珠光体转变时，温度越低，其转变产物组织越粗。（X）13. 表面淬火不仅改变钢的表而组织还改变钢的表而成分。（X）14. 所谓金属的加工硬化是指金属变形后强度、硬度提髙，而塑性、韧性下降的现象。（J）15. 在退火状态（接近平衡组织），45钢比20钢的硬度和强度都高。（J）16. 黄铜是以锌为主要合金元素的铜合金。

7、（J）17. 钢经加热奥氏体化后，在任何情况下，奥氏体中碳的含虽均与钢中碳的含量相等。（X）18. 平衡结晶获得30$Cu的铜银合金比60賦i的铜银合金的硬度和强度要低。（J）19. 一个合金的室温组织为a+B“+（a+B）,它由两相组成（J）20. 同一钢材，在相同的加热条件下，水冷比油冷的淬透性好，小件比大件的淬透性好。（X）21. 凡是由液体凝固成固体的过程都是结晶过程。（X）22. 金属化合物一般熔点较高，硬度髙，脆性大。（J）23. 珠光体是一种由铁素体和渗碳体两种相组成的机械混合物。（J）24. 45钢经调质处理后得到的组织是回火马氏体。（X）25. 40Cr和lCrl8Ni9中C

8、r的主要作用都是提高耐蚀性（X ）。26. 灰口铸铁可通过热处理改变石墨的形态。（X）27. 在体心立方晶格中，原子密度最大的晶而是（111）。（J）28. 固溶体的晶体结构与溶剂、溶质都不同。（X）29. 实际金属结晶时，生核和晶体长大的方式主要是非自发形核和树枝晶长大。（X）30. 莱氏体是一种合金相。（X）四、选择题1. 金属结晶时，冷却速度越快，苴实际结晶温度将（越髙；越低：越接近理论结晶温度）。2. 间隙相的性能特点是（硬度低、熔点高；硬度高、熔点低；硬度高、熔点高L3. 完全退火主要适用于（亚共析钢；共析钢：过共析钢）。4. 钢的淬硬性主要取决于（碳含量：冷却介质：合金元素L5.

9、钢的回火处理是在（退火后进行：正火后进行；淬火后进行L6. 可采用调质处理、等温淬火工艺获得良好综合机械性能的是（球墨铸铁；可锻铸铁：蠕墨铸 铁）。7. 60Si2Mn钢的热处理工艺是（淬火+低温回火：淬火+中温回火；淬火+高温回火）。8. 二元合金中，铸造性能最好的合金是（共晶合金；固溶体合金：共析合金）。9. 铁素体是碳溶于 F e中形成的（间隙；巻换；有序：过饱和）固溶体。10. ZChSnSbll-6是（铸造铝合金；铸造青铜：滑动轴承合金丄11. 在立方晶系中指数相同的晶而和晶向：（a）互相平行；（b）互相垂直；（c）无必然联系；（d）英晶向在晶而上12. 二元合金在发生L（Q + 0

10、）共晶转变时，英相组成是：（a）液相：（b）单一固相：（c）两相共存；（d）三相共存。13. 奥氏体是：（a ）碳在-Fe中的间隙固溶体；（b）碳在及-Fe中的间隙固溶体；（c）碳在Fe中的有限固溶体：（d）碳在Fe中的间隙固溶体；14. 钢幺幺在室温下反复弯折，会越弯越硬，直到断裂，而铅丝在室温下反复弯折，则始终处于 软态，其原因是：（a）Pb不发生加工硬化，不发生再结晶，Fe发生加工硬化不发生再结晶；（b）Fe不发生加工硬化，不发生再结晶，Pb发生加工硬化，不发生再结晶，（c ）Pb发生加工硬化，发生再结晶，Fe发生加工硬化，不发生再结晶，（d） Fe发生加工硬化，发生再结晶，Pb发生加工

11、硬化，不发生再结晶。15. T12钢的正常淬火组织是：（a）贝氏体；（b）马氏体+残余奥氏体：（C）马氏体+残余奥氏体+球状碳化物；（d）马氏体16. 过共析钢正火的目的是:（a）调整硬度，改善切削加工性能：（b）细化晶粒，为淬火作组织准备：（C）消除网状二次渗碳体；（d）消除内应力，防止淬火变形和开裂。17. 珠光体是一种：（a）单相固溶体：（b）两相混合物；（c）Fe与C的化合物；（d）金属化合物18. 铸造条件下，冷却速度越大，则（a）过;令度越大，晶粒越细：（b）过冷度越大，晶粒越粗；（c）过冷度越小，晶粒越细：（d）过冷度越小，晶粒越粗。19. 碳钢件淬火后得到M+F组织，是因为（a

12、）加热温度不足；冷却速度不足：（c）加热温度过高；（d）保温时间不够。20. 共析钢过冷奥氏体在550350C的温度区间等温转变时，所形成的组织是：（a）索氏体：（b）下贝氏体；（C）上贝氏体；（d）珠光体。21. 过共析钢正常淬火加热温度是：（a） Ad+ 30+ 50C ；（b） Accm+30+50C；（c） Ac3+30+50C22. 下列关于铁碳合金铸造性能的描述哪个是正确的：（a）含碳量为2.11%的铁碳合金铸造性能最好：（b）含碳量为4.3%的铁碳合金铸造性能最好（c）含碳量为0. 77%的铁碳合金铸造性能最好：（d）含碳量2. 11%6. 69%的铁碳合金铸造性能 样总23.

13、影响碳钢淬火后残余奥氏体量的主要因素是：（a）钢材本身的碳含量；（b）钢中碳化物的含量：（C）钢中奥氏体的碳含量24. 单晶体塑性变形的基本方式是：（a）滑移与挛生；（b）滑动和挛生：（c）滑移和错动：（d）转动和挛生25. 材料断裂之前发生明显的宏观塑性变形的断裂叫做：（a）塑性断裂；（b）脆性断裂；（c）快速断裂：（d）疲劳断裂26. 40Cr钢可用于制造：（a）弹簧:（b）铳刀;（t）齿轮；（d）板牙27. 若合金元素能使C曲线左移，钢的淬透性将（a）提高：（b）降低；（c）不变：（d）可能提髙，也可能降低28. 纤维增强树脂复合材料中，增强纤维应该（a）强度高，塑性好：（b）强度高，弹

14、性模量高；（c）强度髙，弹性模量低：（d）塑性好，弹性模 量高29. 下列钢淬透性高低排列正确的是（）。（a）20CrMnTi、T8、60、45；（b）T8、20CrHnTi、60、45： （c）T8、60、45、20CrMnTi； （d） 20CrMnTi、45、 60、 T830. 下列钢中C曲线最靠右的钢是：（）20： （b） 40： （c） T8 : （d） T10五、简答题1. 作图表示立方晶系中的（010）、（110）、（ill）晶面和11T、110晶向。2. 为什么说马氏体相变加上回火转变是钢中最经济最有效的综合强化手段？3. 简要叙述合金元素在钢中的作用。4. W18Cr4V钢

15、的AC1约为820C,为何淬火温度为1260C1280C? W18Cr4V刃具钢在正常淬 火后都要进行550570C三次回火，又是为什么？5. 简述金属材料的四种强化机理。6. 本质细晶粒钢的奥氏体晶粒是否一宦比本质粗晶粒钢的细，为什么？7. 为什么细晶粒钢强度高，塑性、韧性也好？8. 说明纤维增强复合材料的复合机制和原则。六、Fe-Fe3C相图综合分析题（1）画出Fe-Fe3C相图，标注出各点、线的字母、成分和温度：标注出各区域的组织，写出 三条水平线上的反应式。用冷却曲线表示含碳量为0.77%的铁碳和金的平衡结晶过程，并画出 室温时的显微组织示意图。（2）相图中PSK、ECF、GS、ES线

16、及P、E、S、C点的物理意义：（3）计算铁碳合金中二次渗碳体的最大含量：（4）分析T8比T12强度髙的原因：（5）一般要把钢加热到高温（1150C1250C）下进行锻造的原因。（）讣算T10钢在727C共析反应前后的相组成物和组织组成物的百分含量。七、C曲线综合分析题（1）说明共析钢的等温转变曲线图中各条线、各个区的物理意义，并指出图中各冷却曲线冷 却到室温所得到的组织。八、合金钢综合分析题1. 填下表。材料钢种所标元素的主要作用常用最终热处理使用状态 下的组织16Mn低合金结构钢提高强度不需要F . P20Cr合金渗碳钢提高淬透性渗碳淬火Mh35CrMo合金调质钢提髙强度、淬透性调质、表而淬火S何W18Cr4V高速工具钢提高熔点和耐热性淬火+低温回火MhSCrMnMo热作模具钢提高热稳上性、淬透性淬火、中温回火T i机床床身HT200退火P + G大型桥梁16Mn个需要P + F九. 选材及工艺路线综合分析题1. 有一载重汽车变速箱齿轮，在工作时承受较大的冲击力，负载较重，齿而受摩擦，齿轮表 而的硬度要求HRC5862,心部硬度HRC3045,试从65、T8、40Q和20CrMnTi四种钢号 中选出合适的钢材，制左该齿轮的加工工艺路线，分析各热处理工序的目的，并指岀使用 状态的组织。答：选材：20CrMnTi工艺路线：下料、锻造、正火、粗加工、渗碳、淬火、磨削正火