工程材料作业答案

1、工程材料作业一一一、选择题1、 金属材料抵抗塑性变形或断裂的能力称为（C）A塑性B硬度C强度D密度2、 金属键的实质是（A）A自由电子与金属阳离子之间的相互作用B金属原子与金属原子间的相互作用C金属阳离子与阴离子的吸引力D自由电子与金属原子之间的相互作用二、问答题1、晶体中的原子为什么能结合成长为长程有序的稳定排列？这是因为原子间存在化学键力或分子间存在范德华力。从原子或分子无序排列的情况变成有序排列时， 原子或分子间引力增大，引力势能降低， 多余的能量释放到外界，造成外界的熵 增加。尽管此时系统的熵减小了， 只要减小量比外界熵增加来的小，系统和外界的总熵增加，则系统从无序状态变成有序状态的过

2、程就可以发生。分子间存在较强的定向作用力 （例如较强极性分子间的取向力、存在氢键作用的分子间的氢键力）的情况下，分子从无序变有序， 系统能量降低更多， 释放热量越多，外界熵增越大，越有利于整齐排列。这样的物质比较易 于形成晶体。相反非极性或弱极性分子间力方向性不明显，杂乱排列和整齐排列能量差别不大，形成整齐排列时，外界熵增有限，不能抵消体统高度有序排列的熵减。这样的物质较难形成规则晶体。综上粒子间的引力越强、方向性越强，越有利于粒子定向有序排列。粒子的 热运动则倾向于破坏这种有序排列。热运动越剧烈（温度越高），越倾向于杂乱排列。物质 中粒子最终有序排列的程度取决于这对相反因素的消长2、材料的弹

3、性模量E的工程含义是什么？它和零件的刚度有何关系?材料在弹性范围内，应力与应变的比值（c /&）称为弹性模量E（单位为MPaK E标志材料抵抗弹性变形的能力，用以表示材料的刚度。E值愈大，即刚度愈大， 材料愈不容易产生弹性变形。E值的大小，主要取决于各种材料的本性，反映了 材料内部原子结合键的强弱。当温度升高时，原于间距加大，金属材料的E值会 有所降低。 值得注意的是，材料的刚度不等于零件的刚度，因为零件的刚度除 取决于材料的刚度外，还与结构因素有关，提高机件的刚度，可通过增加横截面 积或改变截面形状来实现。3、S和书两个性能指标，哪个表征材料的塑性更准确？塑性指标在工程上有哪 些实际意义？金

4、属材料的塑性指标中有拉伸实验时的最大延伸率3 和断面收缩率，压缩实验时的压缩比 E,扭转实验时扭转角度 丫，极限压缩率以及冲击韧性等。这些指标反映了固体金属在外力作用下可以稳定地发生永久变形而不破坏其完整性（不断裂、不破损）的能力。塑性反映材料发生永久变形的能力。 柔软性反映材料抵抗变形的能力 （变形抗力大小） 。塑性指标在 工程上的实际意义十分巨大，因为塑性好的材料在外力作用下只会变形， 不会开裂。许多场合需要塑性好的材料来制作要去变形量大的部件，例如螺栓紧固件、 数不胜数的冲压件、连杆、汽车外壳等。作业二一、选择题1、 在密排六方晶格中，单个晶胞的原子数为（C）。A 2B、4C、6D 82

5、、 纯铁在850C时的晶型为（A）。A、体心立方B、面心立方C密排六方D、复杂晶系二、判断题1、 晶界是金属晶体的常见缺陷。（V）2、 渗碳体是钢中常见的固溶体相。（X）三、问答题1、 金属常见的晶格类型有哪几种？答：金属晶体结构有三种，即体心立方晶格、面心立方晶格和密排六方晶格2、 写出体心立方和面心立方晶格中的原子数、原子半径、致密度和配位数。体心立方晶胞，原子数： 2，配位数：8，致密度：0.68.面心立方晶胞，原子数： 4，配位数：12,致密度：0.743、 金属实际晶体结构中存在哪些缺陷？每种缺陷的具体形式如何？实际金属晶体中存在缺陷，这些缺陷是：（1 ）点缺陷：如空位，间隙原子，置

6、换原子.（2）线缺陷：如刃型位错，螺旋型位错（3）面缺陷：分外表面和内界面两类.内界面型如晶界，亚晶界，孪晶界等.如果不考虑这些缺陷，同一个晶粒内部金属原子是规则排列的；对于钢铁而言 ，铁原子在室温下的空间点阵是体心立方，许多体心立方的晶胞连在一起，他们之间的连接是金属键作业三一、选择题1、 实际生产中，金属冷却时（C）。A、 理论结晶温度总是低于实际结晶温度B、 理论结晶温度总是等于实际结晶温度C、 理论结晶温度总是高于实际结晶温度D实际结晶温度和理论结晶温度没有关系2、 固溶体的晶体结构（A ）。A、与溶剂的相同B、与溶质的相同C、与溶剂、溶质的都不相同D、是两组元各自结构的混合二、判断题

7、1、 面心立方金属的塑性比体心立方金属的好。（V）2、 铁素体是置换固溶体。（X）三、问答题1、单晶体与多晶体有何差别？为什么单晶体具有各向异性，而多晶体材料通常 不表现出各向异性？答：（1）整块物质都由原子或分子按一定规律作周期性重复排列的晶体称为单晶体.整个物体是由许多杂乱无章的排列着的小晶体组成的，这样的物体叫多晶体：单晶体具有各向异性，多晶体具有各向同性（2 ）在单晶体中沿晶格的不同方向，原子排列的周期性和疏密程度不尽相同，由此导致晶 体在不同方向的物理化学特性也不同，这就使单晶体具有各向异性。 而多晶由很多单晶构成而且自排布无规律,所以各项异性相当于存在于各个方向， 也就是没有各项异

8、性了 2、金属结晶的基本规律是什么？晶核的形成率和成长率受到哪些因素的影响?答：（1）金属结晶是在恒定的温度下进行，结晶时放出潜热，需要过冷度，结 晶的过程是晶核的产生和晶核不断长大的过程。（2）晶核的形成率和成长率受到过冷度的影响，随着过冷度的增大，晶核的形 成率和成长率都增大，但形成率增长比成长率的增长快。 同时，外来难容杂质以 及震动和搅拌也会增大形核率。作业四一、选择题1、 多晶体的晶粒越细，则其（A）。A、强度越高，塑性越好B、强度越高，塑性越差C、强度越低，塑性越好D、强度越低，塑性越差2、 液态凝固过程中，下列恒温转变属于共晶反应的是（a+Y。A、La+ BB、 丫raB C、L

9、+aB D丫B二、判断题1、 碳钢的塑性和强度都随着含碳量的增加而降低。（X）2、 一个合金的室温组织为al +BU +（a+B），则它由三相组成。（X）三、问答题1、说明含碳量对碳钢力学性能的影响。碳钢中的含碳量增加，钢的强度、硬度增大，韧性、塑性下降。当3c1.00%时，由于网状Fe3Cn的出现，其强度显著降低，而钢的硬度仍然继续成线性增大。为了保证工业用钢有较好的强度、硬度、韧性和塑性匹配，通常其3c1.40%3、用杠杆定律分别计算珠光体、莱氏体在共析温度与共晶温度转变完毕时相组 成物的质量分数。你的问题有点困惑.珠光体在共晶温度？这个不可能， 以为那个温度不会有珠光体了1.珠光体在共析

10、温度下相组成如下：w （铁素体）=（6.69-0.77 ） / （6.69-0.0218 ） =88.8%w （渗碳体）=1-88.8%=11.2%2.莱氏体在共晶温度下相组成：w （奥氏体）=（6.69-4.3 ） / （6.69-2.11 ） =52.2%w （渗碳体）=1-52.2%=47.8%来氏体在共析温度下相组成：w （铁素体）=（6.69-4.3 ） /（6.69-0.0218 ）=35.8%w （渗碳体）=1-35.8%=64.2%以为字母不好打，我用中文代替哪些相的名称了3、何谓共晶反应、共析反应？试比较这两种反应的异同点？作业五一、选择题1、 马氏体的硬度主要取决于（C）。

11、A、过冷奥氏体的冷却速度B、过冷奥氏体的转变温度C、马氏体的含碳量D、临界冷却速度（vk）2、40碳钢室温平衡组织是（D）。A、珠光体 +渗碳体B、铁素体 +渗碳体C、马氏体+铁素体D、珠光体 +铁素体二、判断题1、 细化晶粒虽能提高金属的强度，但增大了金属的脆性。（X）2、 合金渗碳钢经最终热处理后的组织全部是回火马氏体。（X）三、问答题1、扼要指出共析钢过冷奥氏体在各温度区间转变产物的组织形态与性能特点（1） 过冷奥氏体的高温转变产物是珠光体型组织。 珠光体是铁素体与渗碳体的机械混合物.转变温度越低, 层间距越小。按层间距珠光体型组织分为珠光体（P） 、 素氏体 （S）和托氏体仃）。2）过

12、冷奥氏体的中温转变产物是叮氏体型组织，分为上贝氏休和下贝氏体二种。上贝氏体强度和硬度不太高，而韧性很低；下贝氏体有较高的强度和硬度，还有一定的韧性，即有较好的强韧性配合，或称有良 好的综合力学性能。3）过冷奥氏体的低温转变产物是马氏体，马氏体是碳在a-Fe 中的过饱和固溶体。马氏体转变的特点：是一种非扩散型转变，马氏体的形成速度很快，马氏体转变是不彻底的，总要残留少 量奥氏体，马氏体形成时体积膨胀。在钢中造成很大的内应力，严重时将使被处理零件开裂。马氏体组织形态；马氏体的形态有板条状和针状 （或称片状 ） 两种。碳的质量分数在0.25 以下时，基本上 是板条马氏体 （亦称低碳马氏体 ） ；碳的

13、质量分数在 1.0 以上时，基本上是针状马氏体 （亦称高碳马氏 体 ） 。马氏体的性能特点：高碳马氏体由于过饱和度大、内应力高和存在孪晶亚结构所以硬而脆，塑性、韧性 极差。但晶粒细化得到的隐晶马氏体却有一定的韧性：低碳马氏体，由于过饱和度小，内应力低和存在位 错亚结构则不仅强度高而且塑性、韧性也较好。马氏体的比体积比奥氏体大。马氏体是一种铁磁相。马氏体的品格有很大的畸变，因此它的电阻率高。2、什么是回火脆性？如何防止第一、第二类回火脆性。普通碳钢的韧性在 300 350C 附近有一低谷，称为回火脆性。第一类回火脆性 细小薄片状过渡碳化物和刚形成的渗碳体在马氏体的板条边界或马氏体片面的边界析出，

14、硬而脆的碳化物割裂了基体的连续性使钢的韧性下降，残余奥氏体分解的应力加重了脆性的程度，这种在 回火时韧性出现谷值的现象成为 “回火脆性 ”。所有的钢几乎都存在第一类回火脆性， 因此一般应避免在 250 400 C 进行回火。第二类回火脆性 对于含 Ni、Cr、Mn 的钢在 450 600C 时，也出现韧性下降现象，其原因有多种说法，主要认为是回火后冷却时，杂质元素在晶界的偏聚，这个现象称为第二类回火脆性。第二类回火脆性仅在 部分材料中发生，并且回火后采用快速冷却可以抑制其发生，因此对具有第二类回火脆性的钢在高温回火 后必须采用快速冷却。作业六一、选择题1、铅在常温下的变形属（C）。A、冷变形B

15、、热变形C、弹性变形D、既有冷变形也有热变形2、合金固溶强化的基本原因是（B）。A、晶粒变细B、晶格发生畸变C、晶格类型发生了改变D、晶粒变粗二、判断题1、对金属进行冷、热加工都会产生加工硬化。（X）2、位错的滑移是金属进行塑性变形的唯一方式。（X）三、问答题1、热塑性加工对金属的组织和性能有何影响?。6（1）热加工时金属发生组织结构的软化，热加工时软化有以下类型：动态回复； 动态再结晶；亚动态再结晶；静态回复和静态再结晶（2）1.为了控制材料的最后组织，如晶粒尺寸，必需控制好最后的变形量和变形停止 时的温度，又称为终锻温度，如果终锻温度过高，最后会导致材料的晶粒尺寸粗大，特 别是终锻变形量在

16、临界变形量附近时，晶粒尺寸更大，使得材料的性能下降。而反之，如果终锻温度过低或变形量过大时可能会在零件上带来残余应力，甚至出现开裂。2.压力加工可以焊合铸态材料中的气孔疏松， 提高材料的致密度以及材料性能。所 以有些零件必须通过压力加工来成形。3.压力加工可以打碎粗大枝晶和柱状晶，细化晶粒尺寸； 对多相材料，反复的镦拔，可以均匀材料的成分，有益于材料的使用性能。4.热加工的温度较高， 表面较易发生氧化现象， 尽管有一些精密锻造工艺， 但产品 的表面光洁度和尺寸精度不可能达到机械加工能达到的高度。5.在热加工时，仅在一个方向上变形，如热轧、拔长等会造成杂质或第二相沿加工 方向分布， 形成所谓热加

17、工纤维组织， 有时也称为“流线”，材料的机械性能具有明显 的各向异性，通常纵向的强度、塑性和韧性显著大于横向。 在零件成形中要注意让流线 与零件的受力方向成合理分布，只有这样才能保证或提高零件的质量水平。此外，复相 合金中的各相在热加工时沿着变形方向交替地呈带状分布，形成“带状组织”，使得材 料的性能变坏，且用热处理方法不易消除，工艺上应加以注意。2、什么是加工硬化现象？指出产生的原因及消除措施。加工硬化是指随着塑性变形的增加，金属的强度、硬度迅速增加；塑性、韧性迅 速下降的现象。 导致加工硬化产生的主要原因是位错密度及其他晶体缺陷的增 加。工业上常采用再结晶来消除加工硬化。作业七一、选择题1

18、、若钢中加入合金元素能使C曲线左移，则将使淬透性（B）。A、提高B、降低C、不改变D、对小试样提高对大试样则降低2、钢在淬火后获得马氏体组织的粗细主要取决于（B）。A、 奥氏体的本质晶粒度B、 奥氏体的实际晶粒度C、 奥氏体的起始晶粒度D加热前的原始组织二、判断题1、 过热钢经再结晶退火后能显著细化晶粒。（X）2、 钢经热处理后，其组织和性能必然会改变。（X）三、问答题1、 何谓合金钢？它与同类碳钢相比有些优缺点？为了提高钢的性能，在铁碳合金中特意加入合金元素。所获得的钢种，称为合金钢。优点：强度指标较高；淬透性较高；高温强度高，热硬性好；具备某些特殊的物理化学 性能。缺点：在压力加工、切削加

19、工、焊接工艺性方面比碳钢稍差，且成本较高。2、 简述渗碳钢钢的加工工艺路线，说明各步骤的目的。下料-锻造毛培-正火-机械加工-渗碳、淬火、低回-精加工。锻造：获得正确的金属流线、提高致密度。正火：改善锻造组织，调整硬度，有利于切削加工。渗碳、淬火、低回：获得高碳马氏体，提高硬度、耐磨性。作业八一、选择题1、 以铜、锌为主的合金称（）。A、黄铜B、青铜C、白铜D、紫铜2、 下列铝合金中，被称为硅铝明的是（）二、判断题1、 青铜是以锡为主要添加元素的铜合金。2、 铝合金的种类按成分和工艺特点不同，(V)三、问答题1、何谓自然时效”和人工时效”指经过冷、热加工或者热处理的金属材料, 象。时效处理是一

20、种去应力处理，分自然时效和 人工时效两种：自然时效就是将工件放在室外等自然条件下使工件内部应力自然释放人工时效是指通过人为的方法，一般是加热或是冰冷处理，消除或减小淬火后工 件内的微观应力、机械加工残余应力，防止变形及开裂。稳定组织以稳定零件形 状及尺寸。2、试说明变质处理对共晶铝合金组织和性能的影响。变质处理使得此合金熔点低，流动性能好，经变质处理后其力学性能还能获得一 定的改善，是较为理想的铸造合金。但因其变质后强度仍不够高，故通常只用来 制造形状复杂，强度要求不高的铸件。A ZL102B ZL202C、ZL301D ZL402(X )分为变形铝合金和铸造铝合金两类于室温下发生性能随时间而

21、变化的现3、简述Ti合金的性能特点及应用。钛合金具有重量轻、比强度高、耐高温、耐腐蚀以及良好低温韧性等优点，同时资源丰 富，在飞机、导弹、火箭等航空航天器械中有着广泛的应用，同时，在海洋工程、电力 工程、机械工程、生物工程及化学工程中的应用也日益扩大。作业九 一、选择题1、 在下列塑料中，属于热固性塑料的是(C)塑料。A、聚氯乙烯B、聚乙烯C、不饱和聚酯D聚丙烯2、 晶态聚合物的结晶度愈高，聚合物的(D)。A、熔点愈高，强度愈低B、熔点愈低，强度愈低C、熔点愈高，强度高D、熔点愈低，强度愈高3、 能够进行聚合反应， 并构成高分子基本结构组成单元的小分子称 （D）A、链节B、单体C、聚合度D大分

22、子链二、问答题1、 比较高聚物的热塑性与热固性1）、热塑性高聚物：加热时呈现出可塑性，甚至熔化，冷却后有凝固硬化。可 反复多次。2）、 热固性高聚物:是支链性高分子化合物， 加热时转变成粘稠状态，发生化学 变化， 相邻的分子互相连接，转变成体型结构而逐渐固化，其分子量也随之增大， 最终成为不能熔化、不能溶解的物质。2、 何谓高聚物的结晶度？它们对高聚物的性能有何影响？一般聚合物中结晶部分所占的质量分数或体积分数。1）、 力学性能： 结晶度对聚合物力学性能的影响视其非晶区所处的力学状态是 玻璃态还是高弹态而定。 就力学性能而言， 玻璃态和高弹态之间差别很大。 如弹 性模量，晶态与玻 璃态的弹性模

23、量非常接近，而高弹态的模量却要小45个数 量级。因此，当非晶区处于高弹态时，随着结晶度的增加， 材料的弹性模量、 强度、刚度将有所提高，抵抗蠕变、应力松弛的能力提高，而塑性、冲击韧性将 有所下降。当非晶区处于玻璃态时，其分子链段的运动受限。在这种情况下，随 着结晶度的增加，材料的脆性增加，拉伸强度下降。2）、密度与光学性质：随结晶度增加,聚合物的密度增加。而材料的折光率与 密度有关， 聚合物中晶区和非晶区的折光率不同。 当光线通过聚合物时， 在晶区 界面上发生折射和反射，无法直接通过。所以两相共存的聚合物通常呈乳白色， 不透明3）、热性能：对于塑料而言，在不结晶或结晶度低时，其最高使用温度就是

24、其 玻璃化温度。当结晶度达20%时，晶区的“刚硬化”作用使大分子链非晶部分变 短，链段的位移与取向难于进行;结晶度大于40%时，微晶的密度很大，以致形 成了贯穿整个材料的连续晶相， 使材料的软化点和热畸变温度等热性能均显著提 高， 材料的使用温度可以从玻璃化温度提高到结晶熔点。4）、其他性能：由于结晶区中分子链做规整排列，与非晶区相比，能更好地抵 抗各种溶剂的渗入， 因此， 随着结晶度的提高， 材料的耐溶剂性等其他性能将有 所提高1。03、塑料的主要成分是什么？它起什么作用?我们通常所用的塑料并不是一种纯物质， 它是由许多材料配制而成的。其中高分 子聚合物（或称合成树脂）是塑料的主要成分，此外

25、，为了改进塑料的性能，还要 在聚合物中添加各种辅助材料，如填料、增塑剂、润滑剂、稳定剂、着色剂等， 才能成为性能良好的塑料。1）、合成树脂合成树脂是塑料的最主要成分，其在塑料中的含量一般在40%100%。由于含 量大，而且树脂的性质常常决定了塑料的性质， 所以人们常把树脂看成是塑料的 同义词。例如把聚氯乙烯树脂与聚氯乙烯塑料、酚醛树脂与酚醛塑料混为一谈。其实树脂与塑料是两个不同的概念。 树脂是一种未加工的原始聚合物，它不仅用 于制造塑料，而且还是涂料、胶粘剂以及合成纤维的原料。而塑料除了极少一部 分含100%的树脂外，绝大多数的塑料，除了主要组分树脂外，还需要加入其他 物质。2、 填料填料又叫

26、填充剂，它可以提高塑料的强度和耐热性能，并降低成本。例如酚醛树 脂中加入木粉后可大大降低成本， 使酚醛塑料成为最廉价的塑料之一，同时还能 显著提高机械强度。填料可分为有机填料和无机填料两类，前者如木粉、碎布、 纸张和各种织物纤维等，后者如玻璃纤维、硅藻土、石棉、炭黑等。3、 增塑剂增塑剂可增加塑料的可塑性和柔软性，降低脆性， 使塑料易于加工成型。增塑剂 一般是能与树脂混溶，无毒、无臭，对光、热稳定的高沸点有机化合物，最常用 的是邻苯二甲酸酯类。例如生产聚氯乙烯塑料时，若加入较多的增塑剂便可得到 软质聚氯乙烯塑料，若不加或少加增塑剂（用量10%），则得硬质聚氯乙烯塑料。4、 稳定剂为了防止合成树

27、脂在加工和使用过程中受光和热的作用分解和破坏，延长使用寿命，要在塑料中加入稳定剂。常用的有硬脂酸盐、环氧树脂等。5、 着色剂着色剂可使塑料具有各种鲜艳、美观的颜色。常用有机染料和无机颜料作为着色 剂。6润滑剂润滑剂的作用是防止塑料在成型时不粘在金属模具上，同时可使塑料的表面光滑 美观。常用的润滑剂有硬脂酸及其钙镁盐等。 |除了上述助剂外，塑料中还可加入阻燃剂、发泡剂、抗静电剂等 作业十选择题1、陶瓷材料的结合键一般为（C）。A、金属键和离子键B、离子键和分子键C、共价键和离子键D、共价键和金属键112、陶瓷材料一般由下列相组成(A)。A、晶相、玻璃相、气相B、晶相、玻璃相C、气相、玻璃相D、晶

28、相、气相二、问答题一、简述陶瓷材料的性能特点。1)、力学性能弹性：陶瓷的弹性模量在各类材料中最高，因为陶瓷具有很强的化学键。(2)硬度：陶瓷的硬度是各类材料中最高的，因其结合键强度高。陶瓷硬度为1000HV- 5000HV,淬火钢为500HV- 800HV,高聚物最硬不超过20HV陶瓷的硬度随温度的升高而降低，但在高温下仍有较高的数值。(3)强度：致密度、杂质和各种缺陷影响陶瓷的实际强度，使陶瓷实际强度比理 论值低得多(1/10001/100)。陶瓷强度对应力状态特别敏感，抗拉强度很低，抗弯强度较高，抗压强度很高。高温强度高，高温抗蠕变能力强，抗氧化性好， 适宜作高温材料。(4)塑性：陶瓷在室

29、温下几乎没有塑性。陶瓷晶体滑移系很少，位错运动所需切 应力很大。(5)韧性：非常典型的脆性材料：冲击韧性10kJ/m2以下，断裂韧性值很低。脆性是陶瓷材料的最大缺点，是其成为结构材料的主要障碍。增韧是陶瓷研究的热 点。2) .物理化学性能(1)熔点很高：大多在2000C以上，具有很高的耐热性；(2)线膨胀系数小：导热性和抗热震性都较差，受热冲击时容易破裂；(3)化学稳定性高：抗氧化性优良，对酸、碱、盐具有良好的耐腐蚀性；12（4）有各种电学性能：大多数陶瓷具有高电阻率，少数陶瓷具有半导体性质。另外, 许多陶瓷具有特殊的性能，如光学性能、电磁性能等，可被制成专门的功能陶瓷 器件2、普通陶瓷材料的

30、显微组织通常有哪三种相？玻璃相在陶瓷中的作用？1）、普通陶瓷材料的典型组织由分晶体相、玻璃相和气相三部分组成。2）、玻璃相作用：1粘连晶体相，填充晶体相间空隙，提高材料致密度；2降低烧成温度，加快烧结；3阻止晶体转变，抑制其长大；4获得透光性等玻璃特性。玻璃相不能成为陶瓷的主导相，这是因为其对陶瓷的机械强度、介电性能、耐热耐火性等不利。3、何谓陶瓷材料？普通陶瓷与特种陶瓷有什么不同？1）、陶瓷材料是一种或多种金属元素与非金属元素的氧化物、碳化物、氮化物、 硅化物及硅酸盐等所组成的无机非金属多晶材料。2）、普通陶瓷与特种陶瓷不同之处有：2.1材料不同 传统陶瓷以天然矿物，如粘土、石英和长石等不加

31、处理直接使用； 而现代陶瓷则使用经人工合成的高质量粉体作起始材料， 突破了传统陶瓷以粘土 为主要原料的界线，代之以“高度精选的原料”。2.2结构不同 传统陶瓷的组成由粘土的组成决定，由于原料的不同导致传统陶 瓷材料中化学组成的复杂多样、 杂质成分和杂质相较多而不易控制，显微结构粗 劣而不够均匀，多气孔；先进陶瓷的化学和相组成较简单明晰，纯度高，所以显 微结构一般均匀而细密。2.3制备工艺不同 传统陶瓷用的矿物经混合可直接用于湿法成型，如泥料的塑 性成型和浆料的注浆成型，材料的烧结温度较低，一般为900C -1400 C,烧成后一般不需加工；而先进陶瓷一般用高纯度粉体添加有机添加剂才能适合于干法

32、13或湿法成型， 材料的烧结温度较高， 根据材料不同从1200C到2200E，烧成后 一般尚需加工。 在制备工艺上突破了传统陶瓷以炉窑为主要生产手段的界限， 广 泛采用诸如真空烧结、保护气氛烧结、热压、热等静压等先进手段。2.4性能不同传统陶瓷和先进陶瓷材料性能有极大的差异，不仅后者在性能上 远优于前者， 而且特种陶瓷材料还发掘出传统陶瓷材料所没有的性能和用途。传统陶瓷材料一般限于日用和建筑使用，而特种陶瓷具有优良的物理力学性能， 高 强、高硬、耐磨、耐腐蚀、耐高温、抗热震，而且在热、光、声、电、磁、化学、生物等方面具有卓越的功能，某些性能远远超过现代优质合金和高分子材料。作业十一一、选择题1

33、、 汽车、拖拉机的齿轮要求表面高耐磨性，中心有良好的强韧性，应选用（C）A、60钢渗碳淬火后低温回火B、40Cr淬火后高温回火C、20CrMnTi渗碳淬火后低温回火D 45钢淬火后中温回火2、 零件渗碳后，一般需经过（A）才能达到表面硬度高而且耐磨的目的。A、淬火+低温回火B、正火C、调质D、淬火+高温回火二、判断题（正确打错误打）1、 淬火获得马氏体的必要条件之一是其淬火冷却速度必须小于Vk（）2、 工具钢淬火时，冷却速度越快，则所得组织中的残余奥氏体越多。（ ）三、问答题1、何谓失效？零件的失效形式有哪些？零件或部件失去应有的功效。失效的形式有：（1）变形失效：弹性变形失效；塑性变形失效1

34、4(2)断裂失效：快速断裂失效；疲劳断裂失效；蠕变断裂失效；介质加速断裂(3) 表面损伤失效：磨损失效；表面疲劳失效；腐蚀失效2、机械零件的选材一般应根据哪些原则来考虑？1.考虑材料的力学性能(1)能承受相应要求的载荷(2)适应工作环境(3)保证零件经久耐用2.考虑材料的工艺性能3.考虑材料的经济性以上是机械零件选材的“三原则”，在这三条原则中，要依次选择，首先要 满足性能，其次考虑加工、兼顾成本；同时还要考虑产品的“轻型化、高寿命”4、给出普通机床主轴的选材，并制定其工艺路线。普通车床主轴大多采用45钢来制造；其工艺路线：下料-锻造-正火-粗加工-调质-半精加工-局部表面淬火-低温回火-精磨

35、-成品2016春及以前一、单选题1、 在Fe-FesC相图中，钢与白口铸铁的分界点的含碳量为()。A 2.0%B、4.3%C、2.11%D 0.77%2、 珠光体是一种()。A、固溶体B、金属化合物C、机械混合物D、间隙相3、 当晶格常数相同时，面心立方晶格比体心立方晶格的致密度()。A、小B、大C、相等D、不确定154、在Fe-FesC合金的退火组织中，含珠光体量最多的合金的碳含量为（）A、0.02% B、0.77%C、2.11% D、4.3%5、 弹簧及一些要求具有较高屈服极限的热作模具等，常采用热处理工艺是 （ ）A、淬火+低温回火B、淬火+中温回火C、表面淬火D、退火6、 对于亚共折钢

36、，适宜的淬火加热温度一般为（）。A Ac1 + 3050 CB Acm + 3050 CC、Ac3+3050 CD、Ac3 -3050 C7、t8碳素工具钢的含碳量是（ ）。A、0.08% B、0.8%C、1.8%D、8%8、 液态凝固过程中，下列恒温转变属于包晶反应的是（） 。A、L fa+B B、丫fa+ B C、L+ aB D、a + BY9、 关于马氏体的硬度，正确的说法是（ ）。A、马氏体内含合金元素越多，则硬度越高B、马氏体内含碳越多，则硬度越高C、马氏体内杂质越少，则硬度越高D马氏体针片越粗，则硬度越高10、 合金渗碳钢常用热处理工艺是（ ）。A、渗碳+淬火+低温回火B、渗碳+淬

37、火+中温回火C、渗碳+淬火+高温回火D、淬火+低温回火二、多选题1、 属于体心立方晶格的金属有（ ）。A、a-FeB、yFeC、FeD Al2、 实际晶体中常见缺陷按几何特征可分为（）。A、点缺陷B、线缺C、面缺陷D、体缺陷3、扩大奥氏体区的合金元素是（ ）1。6A、Ni B、Mn C、N D、Cr 4、下列钢中是弹簧钢的（ ）。A、40CrB、60Si2Mn C、65MnD、20CrMnTi5、铸铁中的石墨形态主要有（ ）。A、片状B、球状C、团絮状D、蠕虫状三、问答题1、用杠杆定律计算室温下wc=1.20%勺铁碳合金组织组成物和相组成物的质量分 数。2、何谓淬火临界冷却速度、淬透性和淬硬性

38、？它们主要受哪些因素的影响？3、说明纯铁的同素异构转变及其意义。4、为什么室温下钢的晶粒越细，强度、硬度越高，塑性、韧性也越好？5、何谓高速钢的二次硬化现象？产生二次硬化的主要原因是什么？2016秋及以后一、单选题1、合金元素对奥氏体晶粒长大的影响是（D）。A、均强烈阻止奥氏体晶粒长大B、均强烈促进奥氏体品粒长大C、无影响D、上述说法都不全面2、40碳钢室温平衡组织是（D）。A、珠光体+渗碳体B、铁素体+渗碳体C、马氏体+铁素体D珠光体+铁素体3、 金属的塑性变形主要是通过下列哪种方式进行的（C）。A、晶粒的相对滑动B、晶格的扭折C、位错的滑移D位错类型的改变4、多晶体的晶粒越细，则其（A）。

39、1。7A、强度越高，塑性越好B、强度越高，塑性越差C、强度越低，塑性越好D强度越低，塑性越差5、 过冷奥氏体向珠光体的转变是（C）。A、半扩散型转变B、非扩散型转变C、扩散型转变D复合型转变6、 二元合金中，铸造性能最好的合金是（A）。A、共晶合金B、固溶体合金C、共析合金D、包晶成分合金7、 间隙相的性能特点是（C）。A、硬度咼、熔点低B硬度咼、熔点咼C、熔点高、硬度低D熔点低、硬度低8、 晶体中的位错属于（D）。A、点缺陷B、体缺陷C、面缺陷D、线缺陷9、 具有匀晶型相图的单相固溶体合金（B）。A、铸造性能好B、锻压性能好C、热处理性能好D、切削性能好10、对退火态金属进行拉丝，发现强度升

40、高的现象叫（D）。A、细晶强化B、固溶强化C、弥散强化D、加工硬化二、多选题1、 共价键的特性（CD）。A、导电B、无方向性C、有方向性D不导电2、 下列标尺中属于洛氏硬度标尺的是（ABC）。A、HRA B、HRB C、HRC D、HV3、 金属经塑性变形后的性能变化（AB）。A、加工硬化B、内部残余应力增加C、塑性增加D韧性增加4、金属浇注结晶时，为细化晶粒，可采用（BC）。A、提高浇注温度B、添加变质剂C、外加振动D、提高铸型温度5、下列材质中，调质钢有（BD）1。8A、GCr15B、40 C、HT250 D、40Cr三、问答题1、 写出体心立方和面心立方晶格中原子最密的晶面指数和晶向指数

41、。答：体心立方晶格中密排面为110，密排方向为面心立方晶格中密排面为111，密排方向为2、试对比分折GCr15和20CrMnTi中各合金元素的作用。答：G C r1 5形成碳化物,弥散强化,提高强度、硬度、耐磨性.固溶于基体,固溶强 化,提高强度、硬度、耐磨性、淬透性。20CrMnTi为中淬透性低碳钢，具有良好的综合力学性能， 低温冲击韧度较高， 晶粒长大倾向小，冷热加工性能均较好。3、 本质细晶粒钢的奥氏体晶粒是否一定比本质粗晶粒钢的细，为什么？答：不一定.本质晶粒度只代表钢在加热时奥氏体晶粒长大倾向的大小.本质粗晶 粒钢在较 低加热温度下可获得细晶粒,而本质细晶粒钢若在较高温度下加热也 会

42、得到粗晶粒。4、 用一根冷拉钢丝绳吊装一大型工件进入热处理炉，并随工件一起加热到100 0C保温，当出炉后再次吊装工件时，钢丝绳发生断裂，试分析其原因。答:冷拉钢丝绳是利用加工硬化效应提高其强度的,在这种状态下的钢丝中晶体 缺陷密度增大，强度增加,处于加工硬化状态。在1000 C时保温，钢丝将发生回 复、再结晶和晶粒长大过程,组织和结构恢复到软化状态。在这一系列变化中,冷拉钢丝的加工硬化效果将消失,强度下降,在再次起吊时,钢丝将被拉长,发 生塑性变形,横截面积减小,强度将比保温前低,所以发生 断裂。5、 试述汽车半轴的性能要求、选材及工艺路线。答：汽车半轴在工作时承受冲击、反复弯曲疲劳和扭转应

43、力的作用，要求材料有 足够的抗弯强度和较好的韧性；材料可选用40Cr、40CrMo、40CrMnM（钢；半轴 的工艺路线下料一锻造一正火一机械加工一调质一盘部钻孔-磨花键1。9用一享.玮光悴由性肃悼和棒碑体胡咸的机柿思后料，耕芝怵和静博体旱异片:氏.皂童氏体更氏惊县妊左-咚*#应旳间卜囚拒伸*.铁素悴 铁东体是绞住 a -Fu 中幵.戒訥司穴匡/Q氓4IT 世毎二並叩元唾花互弔能 FZ 讦匕:.i 划性兀垃；且匚花 J 咀壬二 吃眉田迦阿柑为畫秽!氏固溶强此溶扇原子韬人到需刑晶格中形咸固藩体.井便帶剂晶權产生时变.而演全用的强度、 砸度升高 的现象称為直疳尝亿，&.金泾化倍啊 合主的蛆尤佃岌生

44、相互棺用畫咸的一伸具石甦圧性肠的新柏，祢为金阊化會物.7 决晶康应指一宦成弁的鞭誌台金，在一定蛊度下，同时结晶出戒分和晶格均不拥同的两种晶体的反应 乱共析尺应由特主曲分的IMS亦吉金.在悄定的逼疫=,分博咸两个訝的具有一宦晶体结枸的网相的 反區.虫匀 掘成會金的姐元在徹态时无眼互搐.在固态时也无限互辖.井蘇成单一的固制札判I谄I在窃碳合金平衝统晶寸稈中，只有咪詩亘匸註拘仁淀的铁哦合盘才能岌牛共吊叵审 Y11合金元翡在13态T施此朝互闱解或都廿址阳解而槪肢廉分和性能均匀的固态舍金称为金富化合林.5 穩丰依是饌帶幣杆匚-Fe 口所形肢的苍留直溶侏.4 戡京体是资帝歸在氏中所羽成的阖障固緡体.土毬详

45、律是一件稳宦化台知，容杲孑聲成密和右睾 n5 碍细靑三由电再依持却时祈出抵辜炕的幵詩弊.通唧亦綁乂翼氏依是潍痔鷲住丫于亡中所刑咸的间隊国笹体.崔酹线是鮭冥禹钛+的幕辭蛊变北曲域 ifi 称恥口钱 p Q惜悄惜档宿借对对209 E 宜機是磯在臭筈侔中的榕轴度变比曲燼，通称限勢10 厌氏饶是 W1?ST-Fe中所形成的宣損園潜体11.杞池-民 3 匚相图申的出蝕是嘰在異氏体申的榕解度娈优曲练 殛常称为朋U 共析铜牯晶的过丘是，L -L+A-A-P，13.胎钱養示由冥夭休专却曰析岀牲詡 I 的开姑絹通称加裟14.诵轶在室逼下 tn 櫃绘硕物是秋煮仿和鞭阪休，15.性素偉是戦霜解仕匸-淮中所形咸的闾陰

46、固溶体 a16.过英析風捱冷副室温时*茸平前烂织由快咅號和二衣楼碳休组成fetSS对皓对对钳17 过共桁钢履玲封室福时，其平肪组凱曲琲光低和二游濤隔怵组成*1S.興氏电是磯涪囂在-陀中浙形成的何障固踣休.19 届绒衰亍由奧壬忡岭却曰析出持韦休的幵皓练诵称伽 1 线*20.陽銭表示由舆戌体与却时析上牲書休的开蜡比通称粧践*21 金辰优合柳葩忤进特占时蒔度高.赠百忸、朋性旷”22.在亚共析钢平伽组织中，随舍诜量的増加，则珠先悴量増:而二枕摻戰体量芒减少23合金中各姐成元素的原于找一宜比洞相互作弔而生成的一种祈的具荷金厨特性朗物质称为囿絹休24.在铁碟合金平聞结晶磁程中只有堆爲量分教为 0 77 肘

47、的铁戦合金才能嵐生共折反區对睹曙对惜错错错乎 左亚找折钢中含硃竝起务贝 I 苴组纽中的垛光依鱼减少.血铁素体拄在燔务。26.铃佛台金的童碍的 1G 组庙为锥黛怵和哺谜休、Z7 在过些折刪中含砖虽趟务頑苴爼织中的珠北伶虽船少*曲铁圭殊童在划多。2S 一个台金的室鳴组覘为 H+ PI【+ ：口+门 它由三栩组成。户 亚护护羽粕一脅却转童 1 寸持是；LfL*-f A+F 止匚卩“兀汇 050.韭钢衿却过程中组按聘吏是：LL+A-A-A+5P+ F3L过共析钢结畐的过程是；L-L-A一A-A+Fe3ClI一- ?-PsSCJl32. T12扳挣式过程中组级转多杲：1L+Lf一-片陀3CI1和+卩皿【

48、 错对错错错对对它S3.莱氏依前含務量为民旳劣*34.珠光林的含概量为0.讹血琲光曲的含硫量为庄旳5G36.佚家伍是雀在T-他中的间障同潯味.r.亚共析钢芻待到字潟时，亘平衢组银自柱誓住和二软趣并绢成。辛討離待212.呆苜金州圏刘圈加 7FU1）试标注一空白区域中存在相的名称匚2）指岀此相圉包描哪几种转变类型；3）说明合金I的平術结晶过程及室温下的显微组织。1）；L+T ：丫十B ：P+（a + p） :P +CLIIm为晶转变.析轄丈3）合金在L点以上全部为砸相.拎至1点时开抬从辘相中析岀T固蒋秋至3点结克点之间合金全部由22光固再林带组展合点以下.开蜡小固落悴申帝出口固帶体,碍至 4 点吋

49、合金垒部由厲固谓侏斯缠成Z立间全部由 a 固籍体斯蛆威用到 5 点叹兀由于 c（圃辖体的粮度超过了它朗梢禅底限配 AU 冲折岀第二相 B 對常体,最线得到室梯下的見嵐组织 t + B【議有邢狀、 尺寸甫同的两个fh-Hi合金袜件* 一片含 9 濺 Hi ,另一个含洌 Ni,褂后自擀辟刼.冋啄个 铸件的偏析鞭严重？含 60ft Hi 的 Cutn 舍金褂件煽析統严重.在实旺冲却过程中.由于冲速较快，使稈先琳晶部为嘗高拓点 组元多君整鸟部分含搖熔点粗元另，因为會 50A Ni Sfi Cu-Ni 合金棉固相块与液粗強葩凹比吿 90ft Hi 铸呻宽，因此它所世咸的吃半成分不均旬珂层更比含莎俩忻的 5-匪合金场件严重，乩根 ffirTesc Si 说明产生下列现象的區因.1）含确雷肯 1.OK 的怖比含瑚超酋W的羽顼廣喜 I2 在室血下，自塢山的洞具遇虞 tt 自眛一關的射缶在 MX 匸吉就 2 萨羽能诜彳亍承谥，含碳 4.0%的主扶不饋個猛，4绑轧检件一舉用铁莹（整锌抵礒钢登），向起重机吊重物却用钢丝绳 f 用 60，旳、70，花等辆 制咸 hG 钳工据 TS T1