工程材料期末考试复习题集

1、第二章 晶体结构与结晶 简答题1、常见的金属晶格类型有哪几种？它们的晶格常数和原子排列有什么特点？2为什么单晶体具有各向异性，而多晶体在一般情况下不显示各向异性？3在实际金属中存在哪几种晶体缺陷？它们对金属的力学性能有何影响？4金属结晶的基本规律是什么？工业生产中采用哪些措施细化晶粒?举例说明。第三章 金属的塑性变形简答题7、多晶体的塑性变形与单晶体的塑性变形有何异同？答：相同塑性变形方式都以滑移或孪晶进行；都是在切应力作用下产生塑性变形的。 不同点在外力作用下，各晶粒因位向不同，受到的外力不一致，分切应力相差大，各晶粒不能同时开始变形，接近45软位向先滑移，且变形要受到周围临近晶粒制约相互要

2、协调；晶粒之间的晶界也影响晶粒的塑性变形。多晶体的塑性变形逐次逐批发生，由少数开始，最后到全部，从不均匀到均匀。8已知金属Pb、Fe、Cu的熔点分别为327、1534 ，1083 、，试估算这些金属的再结晶温度范围?在室温下的变形属于冷加工还是热加工？9说明产生下列现象的原因： （1）滑移面和滑移方向是原子排列密度最大的晶面和晶向； （2）晶界处滑移阻力最大； （3）实际测得的晶体滑移所需的临界切应力比理论计算的数值小的多； （4）Zn、-Fe和Cu的塑性不同。作业：1解释下列名词：滑移、加工硬化2塑性变形的实质是什么？它对金属的组织与性能有何影响？3何为塑性变形？塑性变形的基本方式有那些？

3、4为什么常温下晶粒越细小，不仅强度、硬度越高，而且塑性、韧性也越好？第四章 二元合金1解释下列名词：合金、组元、相、相图、组织、固溶体、金属间化合物、晶内偏析。2指出下列名词的主要区别：（1）置换固溶体与间隙固溶体（2）间隙相与间隙固溶体（3）相组成物与组织组成物 答：相组成物：指构成显微组织的基本相，它有确定的成分与结构，但没有形态的概念。例：和组织组成物：指在结晶过程中形成的，有清晰轮廓，在显微镜下能清楚区别开的组成部分。例： 、 、+。（4）共晶反应与共析反应3为什么铸造合金常选用有共晶成分或接近共晶成分的合金？用于压力加工的合金选用何种成分的合金为好？ 答：铸造性能：取决于结晶的成分间

4、隔与温度间隔，间隔越大，铸造性能越差。压力加工性能好的合金通常是固溶体，应强度较低，塑性好，变形均匀不易开裂。4利用Pb-Sn相图，分析含wSn30%的合金在下列各温度时组织中有哪些相和组织组成物，并求出相和组织组成物的相对含量。（1）高于300； （2）刚冷到183，共晶转变尚未开始； （3）在183 ，共晶转变完毕； （4）冷至温室。5已知A组元的熔点为1000，B组元的熔点为700，wB=25%的合金在500结晶完毕，并由73.33%的先共晶相相与26.67%的（+）共晶体所组成；wB=50% 的合金也在500结晶完毕，但它是由40%的先共晶相相与60%的（+）共晶体组成，而此时合金中的

5、相总量为50%。试根据上述条件作出A-B合金概略的二元共晶相图。五章、铁碳合金室温平衡组织中基本组成物的力学性能Fb（MPa） 230HBS80%50AK（J）160Fe3C 3080000P 75018020502432讨论：一、 F -Fe3C 相图的分析总结： 1.F、A、P、Ld，性能和结构的比较； 2.室温时，各成分对应的相、组织（画图）； 3.相图与组织性能比较； 4.GS、ES、PSK、ECF线的意义。二、杠杆定律的应用（总结亚、过） 1、相组成物的计算： 在727T（ T0）（或共析转变后）时； 在室温时 2、组织组成物的计算： 亚共析钢 过共析钢三、分析结晶过程几种方法？ 1

6、、亚共析钢 2、过共析钢四、计算性能值：45钢得P+F，知P和F的b、各占相对量，求合金的b。思考题：根据FeFe3C相图说明产生下列现象的原因？ .1.0%C的钢比0.5%C的钢硬度高； 室温下，含0.8%C的钢其强度高； 变态来氏体的塑性比珠光体的差；在1100，含0.4%C的钢能进行锻造，含4.0%C的生铁不能进行锻造；铁碳合金中，二次渗碳体的最大百分含量是多少？ 判断对错 铁碳合金中，只有过共析钢的平衡组织中才有二次渗碳体？ 在 FeFe3C相图中，含碳大于2.11%的成分合金，在结晶过程中均会发生共晶反应？ 只有共析成分的铁碳合金才能发生共析反应？铁碳合金发生共析反应的条件？ 对某退

7、火碳钢进行金相分析，组织为P和Fe3C网，其中P占93%，问此钢含碳量大约是多少？并写出其钢号？求合金的b、HBS、？作业： 1.何谓铁素体、奥氏体、渗碳体、珠光体、莱氏体和变态莱氏体？分别写出它们的符号和性能特点。2.默画Fe-Fe3C相图，并用相组成和组织组成物填写相图各区。3.分析碳含量为wc0.20%， 0.77%和wc1.20%的碳钢的平衡结晶过程及室温平衡组织，并根据组织分析它们b、HBS和的高低。4.计算碳含量为wc0.20%的碳钢在室温时珠光体和铁素体的相对量。5.某工厂仓库积压了许多碳钢（退火态),由于管理不善，钢材混杂，经金相分析后发现其中F占（体积）60%，P占40%，试

8、计算确定该钢材的碳含量为多少？并写出其钢号。 6.一块低碳钢，一块白口铁；它们的形状、大小一样，请说出有哪些简便方法可以把它们区分开来。7.根据Fe-C相图，说明下列现象的原因： （1）低碳钢具有较好的塑性，而高碳钢具有较好的耐磨性；（2）钢中碳含量一般不超过1.35%；（3）碳含量为0.45%的碳钢要加热到1200开始锻造，冷却到800 停止锻造。8.“高碳钢的质量比低碳钢好”，这种说法对吗？碳钢质量的好坏主要按照什么标准确定？为什么?9.说明下列材料牌号的含义： Q235A、Q275、20、45Mn、T8A、ZG200-400。（s：200，b ：400；又称ZG15，0.15C）第六章：

9、重点掌握 1. 钢在加热时组织转变的过程及影响因素； 2. 本质晶粒度与实际晶粒度的含义，控制晶粒度大小的因素； 3. 共析钢奥氏体等温冷却曲线中各条线的含义。C曲线各种温度区域内奥氏体转变产物的组织形貌，性能特点。 4. 共析钢连续、等温C典线的差别及影响C典线的因素； 5. 各种热处理的定义、目的、组织转变过程，性能变化，用途和适用的钢种，零件的范围。讨论：一、工艺1、在一批45钢制的螺栓中（要求头部淬硬到45-50HRC），混入少量20钢，若按45钢淬火处理，试问热处理后能否达到要求？为什么？2、将45钢和T12钢分别加热至700、770、830淬火，试问这些淬火温度是否正确？为什么在7

10、70 45钢淬火后的硬度远低于T12钢的硬度？二、C曲线的应用1、将共析钢加热到770，保温，问按图示-线的冷却速度冷至室温，各获得何种组织？对应工艺？2、将共析钢加热到770，保温，问采用什么热处理工艺可得到下例组织P、S、T+M、B下、M+A，在C曲线画出各热处理工艺的冷却曲线，注明热处理工艺名称和所得组织。三、下例说法是否正确？为什么？1、过冷A的冷却速度大于Vk时，则冷却速度愈快，冷却后钢的硬度更高;2、钢中合金元素越多，则淬火后硬度就越高;3、同一钢材在相同加热条件下，水淬比油淬的淬透性好，小件比大件的淬透性好；4、冷速越快，马氏体转变点Ms、Mf 就愈低；5、淬火钢回火后的性能主要

11、取决于回火后的冷却速度6、为了改善碳素工具钢切削加工性，应采取完全退火四、有两个碳含量为1.2%C的碳钢试样，分别加热到780 和860，并保温相同时间，使之达到平衡的状态（其平衡组织分别是A+Fe3C 和A），然后以大于vk 冷却速度冷至室温。试问:1、哪个温度加热淬火后马氏体晶粒粗大？2、哪个温度加热淬火后马氏体碳含量较多？3、哪个温度加热淬火后残留奥氏体较多？4、哪个温度加热淬火后未溶碳化物较少？5、你认为哪个温度加热淬火合适？为什么？作业：1解释下列名词：（1）奥氏体的起始晶粒度、实际晶粒度、本质晶粒度（2）珠光体、索氏体、屈氏体、马氏体；（3）奥氏体、过冷奥氏体、残余奥氏体；（4）退

12、火、正火、淬火、回火；（5）淬火临界冷却速度（vk）、淬透性、淬硬性；（6）调质处理。2.何谓本质细晶粒钢？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？3.说明共析碳钢C曲线各个区、各条线的物理意义，并指出影响C曲线形状和位置的主要因素。4vk值大小受哪些因素影响？它与钢的淬透性有何关系？5.将5mm的共析碳钢加热至760，保温足够时间，问采用什么热处理工艺可得到如下组织：P、S、T+M、B下、 M+A ，在C曲线上画出各热处理工艺的冷却曲线，注明热处理工艺名称和所得组织。 6确定下列钢件的退火方法，并指出退火的目的及退火后的组织：（1）经冷轧后的15钢钢板，要求降低硬度；（2）锻造过

13、热的60钢锻坯；（3）具有片状渗碳体的T12 钢坯。7为什么淬火后的钢一般都要进行回火处理？按回火温度不同，回火可分为哪几种？指出各种回火后得到的组织、性能及应用范围。第七章 合金钢 (金属材料)1、碳钢有哪些不足？合金元素在钢中有哪些作用？2、说明下列钢的类别、含义和典型应用 ？Q235-A.F、20、45、60Mn、T8MnA、T10A、T13。3、合金渗碳钢、调质钢、弹簧钢、滚珠轴承钢、刃具钢的成分特点、性能要求、典型牌号和用途？4、不锈钢抗腐蚀的途径？5、不锈钢和耐磨钢种类、典型牌号和用途？6、说明下列钢的类别，使用状态组织、性能特点、用途及做何热处理？38CrMoAl、 20CrMnTi、60Si2Mn、 GCr15、CrWMn 、W18Cr4V、 Cr12MoV、5CrMnMo、4Cr13、1Cr18Ni9Ti 、ZGMn13、40Cr、 9SiCr、40CrNiMo。7根据高速钢的热处理特点，说明合金元素对高速钢性能的影响。八、1铸铁分为哪几类？其最基本区别是什么？2在铸铁石墨化过程中，如果第一阶段、第二阶段都完全石墨化，第三阶段或完全石墨化，或未石墨化，或部分石墨化，问它