工程材料及成型技術(shù)基礎(chǔ)考試題目(20201230125324)

1、工程材料復(fù)信思專題工程材料及成型技術(shù)基礎(chǔ)考試題目一、填空1、常見的金屬晶體結(jié)構(gòu)：體心立方晶格、面心立方晶格、密排六方晶格。2、晶體缺陷可分為：點(diǎn)缺陷、線缺陷、面缺陷3、點(diǎn)缺陷包括：空位、間隙原子、置換原子線缺陷包括：位錯，位錯的最基本的形式是：刃型位錯、一型位錯。而缺陷包括：晶界、亞晶界4、合金的相結(jié)構(gòu)布為：固溶體、化合物。5、彈性極限：o e 屈服極限：as 抗拉強(qiáng)度：0 b彈性模量：E6、7、8、9、低碳鋼的應(yīng)力應(yīng)變曲線有四個變化階段：彈性階段、屈服階段、抗拉階段（強(qiáng)化階段）、頸縮階段洛氏硬度HRC壓印頭類型：浴氏 金剛石圓錐、總壓力：1471N或150kg 疲勞強(qiáng)度表示材料經(jīng)無數(shù)次交變載

2、荷作用而不致引起斷裂的最大應(yīng)力值。沖擊韌度用在沖擊力作用下材料破壞時單位面積所吸收的能量來表示。10、過冷度影響金屬結(jié)晶時的形核率和長大速度,11.以純鐵為例a -Fe為體心立方晶格（912以下）Y -Fe為面心立方晶格（1394 C以9）、6 -Fe為體心立方晶格（ 1538C以下）12、熱處理中，冷卻方式有兩種，一是連續(xù)冷卻,二是等溫冷卻13、單晶體的塑性變形主要通過道正和李生兩種方式進(jìn)行。14、利用再結(jié)晶退火消除加工硬化現(xiàn)象。15、冷變形金屬在加熱時的組織和性能發(fā)生變化、將依次發(fā)生回復(fù)、再結(jié)晶和晶粒長大。16、普通熱處理分為：退火、正火、淬火、回火，17、退火可分為:完全退火、球化退火、

3、擴(kuò)撒退火、去應(yīng)力退火。18、調(diào)質(zhì)鋼含碳量一般為中碳、熱處理為淬火+高溫回火。19高速鋼的淬火溫度一般不超過1300,0.高速鋼的淬火后經(jīng)550570C三次回火。三次回火的目的：提高耐回火性，為鋼獲得高硬度和高熱硬性提供了保證。高速鋼的淬火回火后的組織是：回火馬氏體、合金碳化物、少量殘余奧氏體20、鑄鐵的分類及牌號表示方法。P142分類石墨形狀鑄鐵組織鑄鐵牌號及表示方法基體石墨由代號加數(shù)字構(gòu)成.H、Q、限、灰鑄鐵片狀F或F+P或P片狀HTK. T分別為灰、球、蝌、可、球墨鑄鐵球狀F或F+P或P球狀QT鐵的漢語拼音字背第一殂數(shù)蠕墨鑄鐵蠕蟲狀F或F+P或P蠕蟲狀RuT字衣示最低抗拉強(qiáng)度.第二組可鍛鑄

4、鐵團(tuán)絮狀P或F團(tuán)架狀KTH(z)表示破低忡長率.二、名詞解釋1、點(diǎn)缺陷：是一種在三維空間各個方向上尺寸都很小，尺寸范圍約為一個或幾個原子間距 的缺陷。包括空位、間隙原子、置換原子等。2、線缺陷：是指三維空間中在兩維方向上尺寸較小，在另一維方向尺寸相對較大的缺陷。 屬于這類型缺陷的主要是各種類型的位第。3、而缺陷：是指三維空間中在一維方向上尺寸很小，另外兩維方向上尺寸很大的缺陷。常 見的面缺陷是金屬中的曼里、亞晶界。4、相：所謂相是指合金中具有蛔的物理、化學(xué)性能，并與該系統(tǒng)的其余部分以界面分開 的物理部分。5、同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變：同種金屬體材料中，不同類型晶體結(jié)構(gòu)之間的轉(zhuǎn)變稱為同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變。6、勻晶相

5、圖：兩組元在液態(tài)和固態(tài)中均為無限互溶最后形成單相固溶體的相圖稱為勻晶相 圖。如CuAu、AuAg、FeCr和WM。等合金系相圖都是勻晶相圖。（L-*« ）7、共晶相圖：兩組元在液態(tài)無限互溶，在固態(tài)有限溶解（或不溶），并在結(jié)晶時發(fā)生共晶 轉(zhuǎn)變所構(gòu)成的相圖稱為二元共晶相圖。（L-a+p）8、包晶相佟I：兩組元在液態(tài)下無限互溶，在固態(tài)有限溶解，并在結(jié)晶時發(fā)生包晶轉(zhuǎn)變的相 圖，稱為包晶相圖。（L+a-*B）9、冷作硬化：金屬經(jīng)過冷態(tài)下的塑性變形后其性能發(fā)生很大的變化，最明顯的特點(diǎn)是強(qiáng)度 隨變形程度的增大而大為提高，其塑性卻隨之有較大的降低，這種現(xiàn)象稱為 形變強(qiáng)化。（加工硬化、冷作硬化）10、

6、熱處理：是金屬材料在固態(tài)下，通過適當(dāng)?shù)姆绞竭M(jìn)行加熱、保溫和冷卻，改變材料內(nèi)部 組織結(jié)構(gòu)，從而改善材料性能的一種工藝方法，也稱之為金屬材料的改性處 理。11、退火：是將鋼加熱到預(yù)定溫度，保溫一定時間后緩慢冷卻（通常隨爐冷卻），獲得接近 于平衡組織的熱處理工藝。12、正火：正火是將鋼加熱到Ac3 （亞共析鋼）或Acem （共析鋼和過共析鋼）以上3050, 保溫適當(dāng)時間后在靜止空氣中冷卻的熱處理工藝。13、淬火：是將鋼加熱到Ac3或Acl以上3050,經(jīng)過保溫后在冷卻介質(zhì)中迅速冷卻的 熱處理工藝。14、回火：就是把經(jīng)過淬火的零件重新加熱到低于Acl的某一溫度,適當(dāng)保溫后，冷卻的室 溫的熱處理工藝。1

7、5、調(diào)質(zhì)處理：淬火和高溫回火相結(jié)合的熱處理方法稱為調(diào)質(zhì)處理。16、鑄造：是將液態(tài)金屬或合金澆注到與零件的形狀，尺寸相適應(yīng)的鑄型內(nèi)，待其冷卻凝固 后，獲得毛坯或零件的方法。17、塑性加工：利用金屬材料在外力作用下所產(chǎn)生的塑性變形，獲得所需產(chǎn)品的加工方法稱 為塑性加工。18、焊接：是一種永久性連接金屬材料的工藝方法，焊接過程的實(shí)質(zhì)是利用加熱或加壓等手 段，借助金屬原子的結(jié)合與擴(kuò)散作用，使分離的金屬材料牢固地連接起來。三、問答題1、晶粒大小如何控制？答：方法有三種增加過冷度變質(zhì)處理機(jī)械振動、超聲波振動、電磁攪拌等。2、過冷奧氏體的轉(zhuǎn)變可分為哪幾種基本類型？各種類型的組織分別是什么？答：過冷奧氏體的轉(zhuǎn)

8、變可分三種珠光體型轉(zhuǎn)變（擴(kuò)撒型轉(zhuǎn)變）：普通片狀珠光體（P）、索氏體（S）、托氏體（T）。貝氏體型轉(zhuǎn)變（過渡型或半擴(kuò)撤型轉(zhuǎn)變）：上貝氏體（B上）、下貝氏體（B下）。馬氏體型轉(zhuǎn)變（無擴(kuò)撒型轉(zhuǎn)變）：板條狀馬氏體、片狀馬氏體。（鋼中出現(xiàn)何種形態(tài)的馬氏 體主要取決于含碳量）3、球化退火的定義及主要適用于什么情況，主要目的是什么？答：（1）球化退火是將鋼加熱到Acl以上1030C,保溫較長時間后以及其緩慢的速度冷卻 到600以下，再出爐空冷的熱處理工藝。（2）主要適用于共析和過共析鋼及合金工具鋼的退火，使鋼中的網(wǎng)狀二次滲碳體和珠光體 中的片狀滲碳體球化，降低材料硬度，改切削加工性能，并可減小最終淬火變形和

9、開裂，為以后的熱處理做準(zhǔn)備。（3）目的是為了使珠光體中的滲碳體變?yōu)榍驙?，降低硬度，提高塑性，大大有利于冷拔?冷沖壓等冷變形加工。4、亞共析鋼和過共析鋼淬火溫度為什么不能過高又為什么不能過低？答：（1）亞共析鋼的淬火溫度為Ac3+ （30-50） .淬火后的組織為均勻細(xì)小的馬氏體。 如果加熱溫度過高，將導(dǎo)致馬氏體晶粒粗大并引起工件變形;如果加熱溫度過低（ Ac3）,淬火組織為馬氏體和鐵素體，嚴(yán)重影響淬火鋼的整體性能，造成強(qiáng)度和硬 度不足。（2）過共析鋼的淬火溫度為Acl+ （30-50） 3 淬火后的組織為均勻細(xì)小的馬氏體和粒 狀二次滲碳體，有利于增加鋼的硬度和耐磨性。如果加熱溫度過高，則二次

10、滲碳體 將全部溶入奧氏體，使馬氏體轉(zhuǎn)變溫度降低，淬火組織中殘余奧氏體增多，而粒狀 滲碳體減少，使鋼的硬度和耐磨性降低，并增加變形和開裂的傾向。5、鑄鐵性能特點(diǎn)？答：（1）力學(xué)性能低，鑄鐵的抗拉強(qiáng)度和塑性都較低，這是由于石墨對鋼基體的割裂作用和 所引用的應(yīng)力集中效應(yīng)造成。（2）耐磨性和消振性好，是因?yàn)殍T鐵中的石墨有利于潤滑及貯油。（3）工藝性能好，由于鑄鐵含碳量高，接近共晶成分，熔點(diǎn)比鋼低，因而鑄鐵流動性好。6、指出下列合金鋼的類型、用途、碳和合金元素的主要作用及熱處理特點(diǎn)？（1） 40CrNiMo; （2） 60Si2Mn; （3） 9SiCr; （4） 65Mn.答：（1） 40CrNiMo

11、類型：調(diào)質(zhì)鋼：用途：齒輪C：中碳大多在0.4%左右；含碳過低影響鋼的強(qiáng)度，過高則刃性不足。Cr、Ni：提高淬透性，耐回火性，強(qiáng)化基體，提高屈強(qiáng)比。Mo：阻止第二類回火脆性。熱處理特點(diǎn)：采用調(diào)質(zhì)處理，將淬火和高溫回火相結(jié)合的熱處理方法， 處理后的組織為回火索氏體，具有良好的綜合力學(xué)性能。（2） 60Si2Mn 類型：彈簧鋼：用途：機(jī)車板簧、測力彈簧等C：中高碳（0.45%0.85%）含碳量過高時，塑性、韌性降低，疲勞強(qiáng)度下降。Si、Mn：提高淬透性，耐回火性，強(qiáng)化基體，提高屈強(qiáng)比。熱處理特點(diǎn)：淬火加中溫回火，處理后的組織為回火托氏體。具有高高彈性 極限、屈服點(diǎn)和屈強(qiáng)比，并具有足夠的韌性。（3）

12、9SiCr 類型：合金工具鋼：用途：板牙、絲錐、絞刀、搓絲板、冷沖模C：高碳 （0.65%1.35%）保證高硬度和高耐磨性，若要兼顧耐沖擊性能， 含篋量取下限：若要強(qiáng)調(diào)耐磨性則含碳量取上限。Si、Cr：可提高鋼的淬透性和耐回火性，強(qiáng)化鐵素體。熱處理特點(diǎn)：正常淬火加低溫回火，熱處理后的組織為回火馬氏體、未溶碳化物和殘余奧氏體。具有高硬度、高耐磨性和一定的韌性。（4） 65Mn類型：彈簧鋼用途：彈簧、閥簧C：中高碳(0.45%0.85%)含碳量過高時，塑性、韌性降低，疲勞強(qiáng)度下降。Mn：提高淬透性，耐回火性，強(qiáng)化基體，提高屈強(qiáng)比。熱處理特點(diǎn)：淬火加中溫回火，處理后的組織為回火托氏體。具有高高彈性極

13、限、屈服點(diǎn)和屈強(qiáng)比，并具有足夠的韌性。7、P160 (6-5)熱處理工序的主要作用？指出最終組織是什么？桿類零件加工工藝路線：下料一鍛造-退火一機(jī)加工-淬火+高溫回火一機(jī)加工答：退火的目的是為了改善鍛造組織，細(xì)化晶粒；降低硬度，便于切削加工，為調(diào)質(zhì)處理作 組織準(zhǔn)備。在840±10加熱，油淬，經(jīng)(540±10)回火(水冷)防止第二次回火脆性：其組織為回火索氏體：硬度為3O8OHRC。四、看圖回答問題1、鐵碳合金相圖P46(1)、五個重要的成份點(diǎn)：P： 0.0218%,碳在a -Fe中的最大溶解度；S： 0.77%x共析點(diǎn)；E； 2.11%、碳在丫 -Fe中的最大溶解度；C：

14、4.3%、共晶點(diǎn)；K： 6.69%滲碳體。(2)、四條重要的線：ECF:共晶線 ES： Acm線 GS： A3線PSK:共析線又稱A1線 PQ：碳在鐵素鐵中的固溶線(3)、三個重要轉(zhuǎn)變：包晶轉(zhuǎn)變反應(yīng)式：L+6A共晶轉(zhuǎn)變反應(yīng)式：L一一A+ Fe,C.4工程材料上復(fù)習(xí)得考JB共析轉(zhuǎn)變反應(yīng)式：AF+Fe3C（4）、二個重要溫度:ECF 1148 C、PSK727 -C。（5）、公式：F + Fe3c P （珠光體）A + Fe3C Ld（高溫萊氏體）種類工業(yè)純鐵鋼白口鑄鐵亞共析鋼共析鋼過共析鋼亞共晶白口鑄鐵共晶過共晶白口鑄鐵含碳量<0.02180.0218-0.77 0.770.77-2.112.11-4.34.343-6.69平衡組織FP+FPP+FeC UFeCi+P+Ld'Ld，Ld'+Fe©2、共析碳鋼連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變P57 （圖2