機(jī)械工程材料試題

1、第一章金屬的晶體結(jié)構(gòu)一、名詞概念解釋1、金屬鍵、晶體、非晶體2、晶格、晶胞、晶格常數(shù)、致密度、配位數(shù)3、晶面、晶向、晶面指數(shù)、晶向指數(shù)4、晶體的各向異性、偽各向同性5、晶體缺陷、空位、位錯(cuò)、柏氏矢量6、單晶體、多晶體、晶粒、亞晶粒7、晶界、亞晶界、相界二、思考題1、常見(jiàn)的金屬晶體結(jié)構(gòu)有哪幾種?試畫出晶胞簡(jiǎn)圖,說(shuō)明其晶格常數(shù)特點(diǎn)。2、-Fe、-Fe、Cu 的晶格常數(shù)分別是 2.066A° 、3.64A°、3.6074A°, 求(1) -Fe 與 -Fe 的原子半徑及致密度；(2) 1mm3 Cu 的原子數(shù)。3、畫出下列立方晶系的晶面及晶向(1) (100)、(110

2、)、(111)及100、110、111(2) (101)、(123)及101、1234、在立方晶體結(jié)構(gòu)中, 一平面通過(guò) y = 12 、 Z=3 并平行于 x 軸, 它的晶面指數(shù)是多少?試?yán)L圖表示。5、體心立方晶格中的110晶面族, 包括幾個(gè)原子排列相同而空間位向不同的晶面? 試?yán)L圖表示。6、已知立方晶胞中三點(diǎn) A、 B、C 如圖所示,A、B 是晶胞角頂,C 是棱邊中點(diǎn), 求：(1) ABC 面晶面指數(shù)；(2) ABC 面的法向指數(shù)；(3) 晶向 AB.BC.CA 的晶向指數(shù)。17、何為晶向及晶面的原子密度?體心立方晶格中,哪個(gè)晶面及晶向的原子密度最大?8、為何單晶體具有各向異性， 而多晶體在

3、一般情況下不顯示出各向異性?9、何為晶體缺陷?金屬中存在哪些晶體缺陷?10、實(shí)際晶體與理想晶體有何區(qū)別?11、位錯(cuò)的定義是什么?了解三種基本位錯(cuò)的模型及其特點(diǎn)。12、怎樣確定位錯(cuò)的柏氏矢量?柏氏矢量的物理意義是什么?三、填空題1、常見(jiàn)的金屬晶格類型有、三種, -Fe、Cr、W、Mo 屬于， -Fe、Al、Cu、Ni 屬于, 而 Be、Mg、Zn、Cd屬于。2、晶胞中原子排列的緊密程度, 可以用和兩個(gè)參數(shù)來(lái)衡量。3、面心立方晶格100、110、111晶面的原子密度分別是、； <100>、<110>、<111>晶向的原子密度分別是、。 可見(jiàn),晶面和晶向的原子密度

4、最大。4、與理想晶體比較, 實(shí)際金屬的晶體結(jié)構(gòu)是晶體, 而且存在。5、三種典型金屬晶格中, 、晶格的原子排列是最緊密的。6、晶格常數(shù)為 a 的面心立方晶胞, 其原子數(shù)為, 原子半徑為 , 配位數(shù)為, 致密度為。7、實(shí)際金屬中最常見(jiàn)的點(diǎn)缺陷是和； 線缺陷是； 面缺陷是。8、如圖立方晶胞中 OA 的晶向指數(shù)為， 與此晶向垂直的晶面的晶面指數(shù)是9、凡金屬晶格缺陷都會(huì)引起晶格, 一般都會(huì)使金屬的強(qiáng)度、硬度, 塑性、韌性。10、位錯(cuò)是與2的邊界線。11、刃型位錯(cuò)的柏氏矢量與位錯(cuò)線互相, 螺型位錯(cuò)的柏氏矢量與位錯(cuò)線互相。12、位錯(cuò)的滑移面是和所構(gòu)成的平面。 刃型位錯(cuò)的滑移面有個(gè)； 螺型位錯(cuò)的滑移面有個(gè)。四

5、、選擇題1、在金屬中能夠完整地反映出晶格特征的最小幾何單元叫()。A、晶胞；B、晶格；C、晶體2、單晶體的性能特點(diǎn)是()。A、各向同性；B、各向異性；C、無(wú)規(guī)律3、體心立方晶胞原子數(shù)、 原子半徑、 致密度分別是()。A、2,3a, 0.68；B、4,3a,0.74；C、2,2a,0.684444、符號(hào) h k l 表示 ()。A、晶面族；B、晶向族；C、晶面5、立方晶系中, 晶格常數(shù)是指()。A、最近鄰原子間距；B、最近鄰原子間距的一半；C、晶胞棱邊長(zhǎng)度6、體心立方晶格原子密度最大的晶面和晶向分別是()。A、111、<110>；B、110、<111>； C、100、&l

6、t;111>7、在立方晶格中,晶向指數(shù) UVW 與晶面指數(shù) (hkl) 滿足 hU + kV + lW = 0 時(shí),則此晶面與晶向()。A、平行；B、垂直；C、成 45°夾角8、實(shí)際金屬結(jié)晶后往往形成(), 使性能呈無(wú)向性。A、單晶體；B、多晶體；C、非晶體9、實(shí)際金屬中存在許多缺陷, 其中晶界屬于()。A、點(diǎn)缺陷；B、線缺陷；C、面缺陷五、判斷題() 1、凡是原子具有規(guī)則排列的物質(zhì)都叫晶體。() 2、密排六方晶胞共有 17 個(gè)原子。3() 3、空間點(diǎn)陣相同的晶體,它們的晶體結(jié)構(gòu)不一定相同。() 4、體心立方晶胞體心位置上的原子的配位數(shù)比角上原子的配位數(shù)大。() 5、在立方晶系

7、中， 改變晶向指數(shù)的數(shù)字順序,所表示的晶向上的原子排列情況是完全相同的。() 6、立方晶系中指數(shù)相同的晶面及晶向互相垂直。() 7、晶格中每個(gè)結(jié)點(diǎn)都具有完全相同的周圍鄰點(diǎn)。() 8、工業(yè)上使用的實(shí)際金屬材料都表現(xiàn)出鮮明的各向異性特征。() 9、金屬晶格中的空位和間隙原子會(huì)引起晶格畸變， 從而導(dǎo)致金屬塑性提高。() 10、晶體結(jié)構(gòu)的配位數(shù)愈大,其晶格致密度也愈大。() 11、刃位錯(cuò)線運(yùn)動(dòng)方向垂直于位錯(cuò)線。() 12、位錯(cuò)引起的晶格畸變的大小可用柏氏矢量表示出來(lái)。4第二章純金屬的結(jié)晶一、名詞概念解釋1、過(guò)冷、過(guò)冷度2、均勻形核、非均勻形核3、形核率、長(zhǎng)大線速度4、正溫度梯度、負(fù)溫度梯度5、平面長(zhǎng)大

8、、枝晶長(zhǎng)大6、變質(zhì)處理二、思考題1、金屬結(jié)晶的基本規(guī)律是什么?2、結(jié)晶的熱力學(xué)條件是什么?3、金屬晶核的形成率和長(zhǎng)大線速度受哪些因素影響?4、晶粒大小對(duì)金屬力學(xué)性能有何影響?怎樣控制鑄件晶粒大小?實(shí)際生產(chǎn)中常用什么有效方法獲得細(xì)晶粒?5、簡(jiǎn)述鑄錠的典型組織與缺陷。6、鋼錠、銅錠、鋁錠在一般情況下各希望減少或擴(kuò)大柱狀晶區(qū)?為什么?三、填空題1、稱為金屬結(jié)晶的過(guò)冷現(xiàn)象,稱為過(guò)冷度。2、金屬結(jié)晶過(guò)程是與的過(guò)程, 這是結(jié)晶的基本規(guī)律。3、金屬結(jié)晶時(shí)的冷卻速度越快, 則過(guò)冷度越, 結(jié)晶后的晶粒越,其強(qiáng)度越,塑性和韌性。4、對(duì)晶核的形成和長(zhǎng)大來(lái)說(shuō),是驅(qū)動(dòng)力,是必須條件。5、純金屬結(jié)晶時(shí),如果結(jié)晶前沿液相存

9、在正的溫度梯度,晶體只能按5方式長(zhǎng)大,最后晶體生長(zhǎng)成主要以作為外表面的規(guī)則形狀。6、典型的金屬鑄錠組織由三層組成,即、 、。7、在金屬鑄錠中,除組織不均勻外,還經(jīng)常存在等各種鑄造缺陷。8、其它條件相同時(shí),在下列鑄造條件下,就鑄件晶粒大小來(lái)說(shuō)：(1) 金屬模澆注的比砂模澆注的；(2) 鑄成薄件的比鑄成厚件的；(3) 澆注時(shí)采用震動(dòng)的比不采用震動(dòng)的。四、選擇題1、在具有一定過(guò)冷度的金屬液體結(jié)晶時(shí),液體與固相晶體的自由能差(G=G 固 - G 液)( )。A、>0；B、= 0；C、< 02、純金屬結(jié)晶時(shí)冷卻曲線上的水平臺(tái)階,表示()。A、結(jié)晶時(shí)放出結(jié)晶潛熱；B、由外界補(bǔ)償一定熱量使其結(jié)晶

10、；C、結(jié)晶時(shí)的孕育期3、金屬結(jié)晶后晶粒大小取決于結(jié)晶時(shí)的形核率 N 和核長(zhǎng)大速度 G,要細(xì)化晶粒必須()。A、增大 N 和 G；B、增大 N、降低 G；C、降低 N、增大 G4、較大型鑄件一般是通過(guò)()來(lái)細(xì)化晶粒的。A、增大過(guò)冷度；B、降低冷卻速度；C、變質(zhì)處理5、純金屬材料凝固后的晶粒大小主要取決于()A、過(guò)冷度的大??；B、溫度梯度的正負(fù)；C、晶體長(zhǎng)大方式五、判斷題( ) 1、物質(zhì)從液態(tài)到固態(tài)的轉(zhuǎn)變過(guò)程稱為“結(jié)晶”。( ) 2、液態(tài)金屬冷卻速度越快, 其實(shí)際結(jié)晶溫度越接近理論結(jié)晶溫度。( ) 3、結(jié)晶時(shí)非均勻形核總比均勻形核容易。( ) 4、在鐵水中加入硅鐵顆粒, 使鑄鐵晶粒細(xì)化, 這種方法

11、稱為變質(zhì)處理。() 5、液態(tài)金屬結(jié)晶時(shí),過(guò)冷度越大,晶體越呈樹(shù)枝狀長(zhǎng)大,且分枝越細(xì)密。6第三章 金屬的塑性變形與再結(jié)晶一、名詞概念解釋1、彈性變形、塑性變形2、滑移、滑移線、滑移帶、孿生3、滑移面、滑移方向、滑移系4、軟位向、硬位向5、纖維組織、織構(gòu)、絲織構(gòu)、板織構(gòu)6、加工硬化7、回復(fù)、多邊化8、再結(jié)晶、再結(jié)晶溫度、臨界變形度9、熱加工、冷加工10、流線、帶狀組織二、思考題1、在晶胞中畫出體心立方、面心立方、密排六方的滑移系。2、什么叫臨界分切應(yīng)力? 其表達(dá)式是什么? 3、為什么實(shí)際測(cè)定的晶體滑移所需的臨界切應(yīng)力遠(yuǎn)小于理論計(jì)算值? 4、多晶體塑性變形與單晶體相比, 有何特點(diǎn)? 5、為什么金屬晶

12、粒愈細(xì), 強(qiáng)度愈高, 塑性與韌性也愈好?6、金屬經(jīng)塑性變形后, 組織和性能發(fā)生什么變化? 如接著加熱, 隨加熱溫度提高,組織和性能又發(fā)生什么變化?7、什么叫加工硬化?它的重要意義是什么?8、說(shuō)明回復(fù)與再結(jié)晶在工業(yè)上的應(yīng)用。9、金屬鑄件能否通過(guò)再結(jié)晶退火來(lái)細(xì)化晶粒,為什么?10、金屬經(jīng)塑性變形后會(huì)造成哪幾種殘余內(nèi)應(yīng)力?對(duì)金屬制品有何影響?如何消除?11、影響再結(jié)晶溫度的因素有哪些?12、再結(jié)晶后的晶粒大小主要取決于什么因素?13、為什么生產(chǎn)中一般應(yīng)盡量避免在臨界變形度這一范圍內(nèi)加工變形?714、冷熱加工的本質(zhì)區(qū)別何在?討論室溫下反復(fù)彎折細(xì)鐵絲和鉛絲的過(guò)程及引起的結(jié)果。15、熱加工對(duì)金屬組織和性能

13、有何影響? 鋼材在熱變形加工 ( 如鍛造時(shí) ), 為什么不出現(xiàn)硬化現(xiàn)象?16、在室溫下對(duì)鉛板快速進(jìn)行彎折, 愈彎愈硬, 而稍隔一段時(shí)間再行彎折, 鉛板又象最初一樣柔軟, 這是什么原因?17、你認(rèn)為室內(nèi)用的花線與戶外架空銅導(dǎo)線在冷拔加工后的熱處理是否相同?為什么?三、填空題1、塑性變形的方式主要有和,而大多數(shù)情況下是。2、滑移常沿晶體中的晶面及晶向發(fā)生。3、在體心立方晶格中, 原子密度最大的晶面是 , 有個(gè),原子密度最大的晶向是 <>, 有個(gè),因此其滑移系數(shù)目為； 在面心立方晶格中, 原子密度最大的晶面是 ,有個(gè), 原子密度最大的晶向是 <>, 有個(gè), 因此其滑移系數(shù)目為

14、。 兩者比較,具有晶格的金屬塑性較好, 其原因是。4、K 與S 的關(guān)系式為, 由此式可知, 當(dāng)外力與滑移面和滑移方向的夾角都接近于 45°時(shí), S 最, 滑移面處于此位向時(shí)稱為位向。5、多晶體金屬的塑性變形由于受到和的影響, 與單晶體金屬相比, 塑性變形抗力。6、金屬在塑性變形時(shí), 隨變形量的增加， 變形抗力迅速, 即強(qiáng)度、硬度, 塑性、韌性, 產(chǎn)生所謂加工硬化現(xiàn)象。 這種現(xiàn)象可通過(guò)加以消除。7、冷深沖件出現(xiàn)“制耳”現(xiàn)象,是由于原板材在軋制時(shí)組織出現(xiàn)了。8、變形金屬在加熱時(shí),會(huì)發(fā)生、和三個(gè)階段的變化。9、冷繞成形的鋼質(zhì)彈簧,成形后應(yīng)進(jìn)行退火,溫度約為。10、回復(fù)退火也稱。11、冷拉拔

15、鋼絲,如變形量大,拉拔工序間應(yīng)穿插退火,目的是。12、熱加工與冷加工的劃分應(yīng)以 為界線。 的塑性變形稱為冷加工； 的塑性變形稱為熱加工。13、熱加工后鋼中的沿加工方向延伸, 形成彼此平行的宏觀條紋組織, 稱為。14、熱加工“纖維組織 ( 流線 )”使金屬力學(xué)性能具有明顯各向異性,縱向的強(qiáng)度、 塑8性、 韌性于橫向。四、選擇題1、晶體在滑移的同時(shí)向()方向發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)。A、切應(yīng)力；B、正應(yīng)力；C、外力2、根據(jù)滑移系的數(shù)目,三種典型金屬晶格的塑性好壞順序是()。A、體心立方 > 面心立方 > 密排六方B、面心立方 > 體心立方 > 密排六方C、密排六方 > 體心立方 &g

16、t; 面心立方3、滑移是由于滑移面上的()而造成的。A、位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)；B、晶格畸變；C、晶格位向差4、滑移面及滑移方向與外力()時(shí),最易滑移。A、平行；B、成 45°夾角；C、垂直5、滑移過(guò)程中晶體轉(zhuǎn)動(dòng)的結(jié)果,使原來(lái)有利于滑移的晶面滑移到一定程度后變成不利于滑移的晶面,此現(xiàn)象稱()。A、物理硬化；B、幾何硬化；C、加工硬化6、金屬多晶體比單晶體滑移抗力高,原因之一是多晶體 ()。A、位錯(cuò)密度非常高；B、滑移系比單晶體少；C、存在大量晶界7、金屬的晶粒愈細(xì),()。A、塑性變形抗力愈高,塑性變形能力愈差；B、塑性變形抗力愈高,塑性變形能力愈好；C、塑性變形抗力愈低,塑性變形能力愈好；8、()

17、 內(nèi)應(yīng)力是使金屬?gòu)?qiáng)化的主要原因,也是變形金屬的主要內(nèi)應(yīng)力。A、宏觀；B、微觀；C、晶格畸變9、冷變形金屬經(jīng)回復(fù)后,()。A、消除了加工硬化；B、顯著降低了內(nèi)應(yīng)力；C、細(xì)化了晶粒10、冷變形金屬經(jīng)再結(jié)晶退火后,力學(xué)性能的變化是()。A、強(qiáng)度、硬度降低， 塑性、韌性升高；B、強(qiáng)度、硬度升高， 塑性、韌性降低；C、強(qiáng)度、硬度、塑性、韌性都升高；D、強(qiáng)度、硬度、塑性、韌性都降低11、當(dāng)金屬塑性變形量較大 ( 70 90% ) 時(shí),由于()而產(chǎn)生“織構(gòu)”現(xiàn)象。9A、晶粒被拉長(zhǎng)；B、晶粒被破碎；C、晶粒轉(zhuǎn)動(dòng)12、所謂再結(jié)晶溫度,是指()。A、再結(jié)晶開(kāi)始溫度；B、最高再結(jié)晶溫度；C、大變形量時(shí)的再結(jié)晶最高溫

18、度13、生產(chǎn)上,冷變形金屬的再結(jié)晶退火溫度()。A、就是再結(jié)晶溫度；B、比再結(jié)晶溫度高 100 200；C、比再結(jié)晶溫度低 100 20014、為了合理利用熱加工纖維組織,零件在使用時(shí)應(yīng)使()平行于纖維組織,( )垂直于纖維組織。A、拉應(yīng)力；B、切應(yīng)力；C、沖擊應(yīng)力五、判斷題( ) 1、滑移只能在切應(yīng)力的作用下發(fā)生。( ) 2、單晶體的塑性變形方式是滑移, 而多晶體的塑性變形方式只能是孿生。( ) 3、加工硬化是由于位錯(cuò)密度增加以致于纏結(jié), 使金屬?gòu)?qiáng)度提高。 所以當(dāng)金屬中無(wú)位錯(cuò)存在時(shí), 強(qiáng)度最低。( ) 4、-Fe 與 -Fe 的滑移系都是 12, 故塑性是一樣的。( ) 5、原子密度最大的晶

19、面之間的面間距最大。( ) 6、滑移面對(duì)塑性變形的作用比滑移方向大。( ) 7、一般來(lái)說(shuō), 多晶體的變形抗力比單晶體低。( ) 8、再結(jié)晶后, 晶粒外形與晶格型式都發(fā)生了改變。( ) 9、對(duì)經(jīng)塑性變形的金屬進(jìn)行回復(fù)處理, 可使金屬的強(qiáng)度和塑性恢復(fù)到變形前的水平。( ) 10、金屬的預(yù)先變形程度愈大, 其再結(jié)晶溫度愈低。( ) 11、一般來(lái)說(shuō), 高純金屬比工業(yè)純金屬更易發(fā)生再結(jié)晶。( ) 12、純銅的熔點(diǎn)是 1083, 所以它的最低再結(jié)晶溫度為 433.2。( ) 13、生產(chǎn)中為使再結(jié)晶后晶粒細(xì)小, 應(yīng)選擇在臨界變形度范圍內(nèi)進(jìn)行冷變形加工。( ) 14、對(duì)于截面尺寸較大, 變形量較大, 材料在常

20、溫下硬脆性較大的金屬制品,應(yīng)采用熱加工方法成型。( ) 15、冷軋鋼板的尺寸精度與表面光潔度都比熱軋鋼板好。( ) 16、金屬在熱加工時(shí)形成“帶狀組織”是改善力學(xué)性能的方法之一。10第四章 合金的相結(jié)構(gòu)與二元合金相圖一、名詞概念解釋1、合金、組元、相、組織2、固溶體、金屬化合物3、置換固溶體、間隙固溶體、有限固溶體、無(wú)限固溶體、有序固溶體、無(wú)序固溶體4、固溶強(qiáng)化5、相圖、晶內(nèi)偏析、比重偏析6、相組成物、組織組成物7、偽共晶、離異共晶二、思考題1、影響固溶體結(jié)構(gòu)形式和溶解度的因素有哪些? 2、金屬化合物有哪些基本類型? 它們對(duì)合金的性能有何影響? 3、置換原子與間隙原子的固溶強(qiáng)化效果哪個(gè)大些?

21、為什么? 4、在勻晶相圖上證明杠桿定律, 說(shuō)明其適用條件。5、什么叫相律? 并用相律解釋二元相圖中各個(gè)相區(qū)。6、分析枝晶( 晶內(nèi) )偏析出現(xiàn)的原因、過(guò)程、對(duì)合金性能的影響及消除方法。7、何為共晶、共析、包晶反應(yīng)? 分別畫出其圖形特征、寫出反應(yīng)式, 并比較其異同點(diǎn)。8、有兩個(gè)尺寸、形狀均相同的銅鎳合金鑄件, 一個(gè)含 Ni90%, 另一個(gè)含 Ni50%, 鑄后自然冷卻,問(wèn)凝固后哪個(gè)鑄件的偏析較嚴(yán)重?為什么?9、對(duì)比純金屬結(jié)晶與固溶體結(jié)晶過(guò)程的異同。10、固溶體合金的鑄造性能與成分的關(guān)系如何?11、什么叫離異共晶？ 說(shuō)明產(chǎn)生離異共晶的條件。三、填空題1、合金中的基本相結(jié)構(gòu), 有和兩類。2、固溶體中含

22、量較多的元素稱為, 含量較少的元素稱為, 固11溶體的晶格與元素的晶格相同。3、按 原子在晶格中所處位置不同, 可將固溶體分為和兩類。4、當(dāng)合金中出現(xiàn)金屬化合物時(shí),通常能使合金的強(qiáng)度、硬度,耐磨性,塑性、韌性。5、金屬化合物根據(jù)其形成條件可分為三種類型,即、和。6、相圖中的臨界點(diǎn)是在的條件下測(cè)得的,相圖也稱為 圖或 圖。7、在二元相圖的單相區(qū)中, 相的成分即等于的成分,而在兩相區(qū)中,相互處于平衡狀態(tài)的兩個(gè)相的成分, 分別沿著兩相區(qū)的線改變。8、固溶體的結(jié)晶溫度變化范圍及成分范圍越大， 鑄造性能越， 越有利于狀晶體的生成和長(zhǎng)大， 因而流動(dòng)性越， 分散縮孔越， 集中縮孔越。9、二組元完全相同是形成

23、無(wú)限固溶體的必要條件。10、二元合金相圖中最多可有相平衡共存， 在相圖中表現(xiàn)為線。11、由兩相或多相構(gòu)成的組織稱為， 其性能與各相的、和分布有關(guān)。12、二元合金相圖中的恒溫轉(zhuǎn)變包括反應(yīng)、反應(yīng)和反應(yīng)。13、合金的基本強(qiáng)化方式， 包括、等。14、下圖的三個(gè)合金，鑄造性能最好的是合金， 最差的是， 壓力加工性能最好的是合金，最差的是，時(shí)效硬化效果最好的是合金，不能時(shí)效硬化的是合金。TAB%12四、選擇題1、合金中成分、結(jié)構(gòu)和性能相同的均勻組成部分稱為()。A、組元；B、相；C、組織2、若 A、B 兩組元形成化合物相,則該相晶體結(jié)構(gòu)()。A、與 A 相同；B、與 B 相同；C、與 A、B 不同3、當(dāng)非

24、金屬原子與金屬原子直徑比()時(shí),將形成間隙相。A、<.0.59；B、>0.59；C、>0.614、二元相圖的杠桿定律用于確定兩相區(qū)中兩相的()。A、成份；B、相對(duì)重量；C、晶體結(jié)構(gòu)5、有一 Cu-Ni 合金的鑄態(tài)組織為樹(shù)枝狀 固溶體,枝干富 Ni、枝間富 Cu,則其組織為()。A、單相；B、兩相；C、多相6、二元相圖中的水平線是()相平衡。A、1；B、2；C、3；D、47、兩組元在液、 固態(tài)都無(wú)限互溶所構(gòu)成的相圖是()相圖。A、勻晶；B、共晶；C、包晶8、共折轉(zhuǎn)變的產(chǎn)物屬于()。A、單相固溶體；B、機(jī)械混合物；C、金屬化合物、9、固溶體合金中產(chǎn)生晶內(nèi)偏析是因?yàn)?)。A、冷卻較

25、快, 原子擴(kuò)散來(lái)不及充分進(jìn)行；B、結(jié)晶時(shí)無(wú)限緩慢冷卻, 使高熔點(diǎn)組元過(guò)早結(jié)晶；C、結(jié)晶過(guò)程的溫度變化范圍太大五、判斷題() 1、間隙固溶體一定是無(wú)限固溶體。() 2、固溶強(qiáng)化的本質(zhì)是溶質(zhì)原子的溶入使溶劑晶格發(fā)生了畸變所致。() 3、間隙相的晶體結(jié)構(gòu)與含量較多的組元相同。() 4、合金中的相構(gòu)成了組織， 組織決定了合金的性能。( ) 5、固溶體合金平衡結(jié)晶過(guò)程中， 由于不同溫度結(jié)晶出來(lái)的固溶體成份不同， 因而結(jié)晶后所得的固溶體成份也是不均勻的。() 6、合金的結(jié)晶間隔越大， 鑄件的組織越疏松。13() 7、凡二元合金從液相結(jié)晶成固相后， 晶體結(jié)構(gòu)便不再改變。() 8、固溶體中的置換原子的固溶強(qiáng)化

26、效果一定比間隙原子好。() 9、在二元相圖的兩相區(qū)中， 兩相的成分和相對(duì)重量都隨溫度而變化。() 10、在共晶線成分范圍內(nèi)的合金室溫組織都是共晶體。() 11、共晶體和共析體是二元合金中非常重要的兩個(gè)相。() 12、Cu-Ni 合金在室溫下是單相固溶體， 因單相固溶體的硬度隨溶質(zhì)原子的溶入量的增加而提高， 所以含 Ni90% 的合金的硬度比含 Ni50% 的高。() 13、合金中的相、相的成分和相對(duì)量、組織形態(tài)、晶粒大小都可在相圖上反映出來(lái)。14第五章 鐵碳合金一、名詞解釋1、鐵素體、奧氏體、滲碳體、珠光體、萊氏體2、Fe3C 、Fe3C、Fe3C 、Fe3C 共析 、Fe3C 共晶3、鋼、白

27、口鑄鐵4、冷脆、熱脆二、思考題1、何謂同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變？ 說(shuō)明鐵的同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變， 并簡(jiǎn)述純鐵的力學(xué)性能。2、指出鐵素體、奧氏體、滲碳體、珠光體、萊氏體的符號(hào)、定義及性能特點(diǎn)。3、鐵碳相圖由哪幾種基本類型的相圖組成？4、默畫出 Fe-Fe3C 相圖， 標(biāo)出各點(diǎn)溫度及含碳量， 并(1) 以相組成物及組織組成物填寫相圖。(2) 說(shuō)明下列點(diǎn)、線的意義：S、P、C、E、ES、GS、PQ、HJB、ECF、PSK 5、按含碳量和組織的不同， 鐵碳合金相圖上的合金可分成哪幾類？ 其成分、組織及性能特征如何？6、寫出 Fe-Fe3C 相圖的三個(gè)基本反應(yīng)的反應(yīng)式， 注明反應(yīng)溫度、各相含碳量及產(chǎn)物名稱。7、如何從成分、

28、組織和性能上區(qū)分鋼和鑄鐵？8、以冷卻曲線形式分析下列合金的結(jié)晶過(guò)程, 畫出室溫組織示意圖, 計(jì)算室溫組織相對(duì)量：(1) 0.6%C； (2) 0.77%C； (3) 1.2%C； (4) 3.0%C； (5) 4.3%； (6) 5.0%C 9、根據(jù) Fe-Fe3C 相圖計(jì)算：(1) 二次滲碳體及三次滲碳體的最大含量；(2) 萊氏體中的共晶滲碳體及珠光體中的共析滲碳體的含量。10、某批牌號(hào)不明的退火碳鋼, 經(jīng)金相分析, 結(jié)果如下, 試計(jì)算含碳量, 寫出鋼號(hào)。(1)組織為 P+F, 其中 P 占 60%；(2)組織為 P+Fe3C 網(wǎng)狀,其中 P 占 90%；(3)組織為 F+Fe3C 粒狀,其

29、中 Fe3C 粒狀占 18%；1511、根據(jù) Fe-Fe3C 相圖,說(shuō)明產(chǎn)生下列現(xiàn)象的原因：(1) 含碳 0.5% 的鋼比含碳 1.2% 的鋼硬度低；(2) 室溫下, 含碳 0.8% 的鋼比含碳 1.2% 的鋼強(qiáng)度高；(3) 變態(tài)萊氏體的塑性比珠光體的塑性差；(4) 在 1100, 含碳 0.4% 的鋼能進(jìn)行鍛造, 含碳 4.0% 的生鐵不能鍛造。(5) 平衡狀態(tài)下, >2.11%C 的鐵碳合金, 切削加工性很差；(6) 鋼鉚釘宜用低碳鋼制造；(7) 一般要把鋼材加熱到高溫( 約 1000 1250 )下進(jìn)行熱軋或鍛造。(8) 鉗工鋸 T8、T10、T12 等鋼料時(shí)比鋸 10、20 鋼費(fèi)

30、力, 鋸條容易磨鈍。12、隨含碳量的增加, 滲碳體的數(shù)量、分布、形態(tài)如何變化? 對(duì)鋼的力學(xué)性能有何影響? 13、鋼中常存雜質(zhì)有哪些? 對(duì)鋼的性能有何影響?14、碳鋼有哪幾種分類方法? 如何編號(hào)? 15、指出下列各種鋼的類別、含碳量及用途：(1) Q235； (2) 08F； (3) 45； (4) 40Mn； (5) T10； (6) T12A；三、填空題1、純鐵的同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)?394912,它們的晶體結(jié)構(gòu)依次為、和。2、常溫平衡狀態(tài)下,鐵碳合金基本相有等個(gè)。3、Fe-Fe3C 相圖有個(gè)單相區(qū), 各相區(qū)的相分別是。4、Fe-Fe3C 相圖有條水平線, 即線,它們代表的反應(yīng)分別是。5、工業(yè)純鐵

31、的含碳量為, 室溫平衡組織為。6、共晶白口鐵的含碳量為, 室溫平衡組織中 P 占%, Fe3C 共晶 占%, Fe3C占%。7、一鋼試樣, 在室溫平衡組織中,珠光體占 60%, 鐵素體占 40%, 該鋼的含碳量為。8、鋼的組織特點(diǎn)是高溫組織為, 具有良好的性, 因而適于成形。9、白口鑄鐵的特點(diǎn)是液態(tài)結(jié)晶都有轉(zhuǎn)變, 室溫平衡組織中都有,因而適于通過(guò)成形。1610、珠光體中鐵素體的相對(duì)量為,滲碳體的相對(duì)量為。11、工業(yè)上使用的鋼的含碳量,一般都不超過(guò)。12、A1、A3、Acm 是 Fe-Fe3C 相圖中的線、線和線。13、鐵素體( F )是在中的間隙固溶體,其晶體結(jié)構(gòu)為立方。14、用苦味酸鈉溶液浸

32、蝕的過(guò)共析鋼平衡組織, 其中呈黑色網(wǎng)狀的是, 而淺灰色的是。15、用硝酸酒精浸蝕的亞共析鋼平衡組織,在 100 倍顯微鏡下觀察,其中呈亮白色的是,暗黑色的是。16、碳鋼中的常存雜質(zhì)有,其中和是有害無(wú)素,因?yàn)闀?huì)引起冷脆,會(huì)引起熱脆。17、碳鋼的質(zhì)量,主要依據(jù)來(lái)區(qū)分。18、低碳鋼、中碳鋼和高碳鋼的含碳量范圍分別為%、%和%。四、選擇題1、質(zhì)量一定的 -Fe912-Fe 時(shí),體積()。A、脹大；B、縮??；C、不變2、碳在-Fe 中的最大溶解度為()。A、0.02%；B、0.77%；C、2.11%；D、4.3%3、滲碳體是一種具有復(fù)雜晶體結(jié)構(gòu)的()。A、間隙相；B、間隙化合物；C、間隙固溶體4、鐵碳合

33、金在平衡結(jié)晶過(guò)程中,()。A、只有含碳 0.77%的合金才有共析轉(zhuǎn)變發(fā)生；B、只有含碳小于 2.06%的合金才有共析轉(zhuǎn)變發(fā)生；C、含碳 0.0218 6.69%的合金都有共析轉(zhuǎn)變發(fā)生5、由()析出的滲碳體叫做三次滲碳體。A、鐵素體；B、奧氏體；C、液態(tài)金屬6、鐵碳合金中,()組織為共晶反應(yīng)產(chǎn)物。A、鐵素體；B、珠光體；C、萊氏體7、平衡結(jié)晶時(shí),凡含碳量()的鐵碳合金,自 1148冷至 727時(shí),均從奧氏體中析出二次滲碳體。17A、0.0218 6.69%；B、0.77 2.11%C、0.77 6.69%8、一次滲碳體、二次滲碳體、三次滲碳體()。A、晶體結(jié)構(gòu)不同,組織形態(tài)相同；B、晶體結(jié)構(gòu)相同

34、,組織形態(tài)不同；C、晶體結(jié)構(gòu)與組織形態(tài)都不同9、由于三次滲碳體的數(shù)量很少,故對(duì)()性能的影響可忽略不計(jì)。A、工業(yè)純鐵；B、鋼和鑄鐵；C、所有 Fe-C 合金10、室溫平衡狀態(tài)下,鋼中的碳絕大部分是以()形式存在于組織中。A、鐵素體；B、滲碳體；C、石墨碳11、含碳量 0.45% 的鐵碳合金平衡結(jié)晶后,按相組成物計(jì)算,其中鐵素體占()。A、93.60%；B、42.77%；C、57.23%12、鋼的力學(xué)性能與()的數(shù)量、形態(tài)和分布有關(guān)。A、鐵素體；B、奧氏體；C、滲碳體13、含碳 1.2% 的鐵碳合金平衡結(jié)晶時(shí),727時(shí)的 Fe3C量與冷至室溫時(shí)的 Fe3C量相比,( )。A、727時(shí)多；B、室溫

35、時(shí)多；C、一樣多14、平衡結(jié)晶時(shí),從奧氏體中析出的 Fe3C一般呈()狀分布。A、薄片；B、顆粒；C、網(wǎng)五、判斷題( ) 1、奧氏體是 C 在-Fe 中的間隙固溶體。( ) 2、在室溫平衡狀態(tài)下, 珠光體和萊氏體都是由 F 和 Fe3C 兩種基本相組成的。( ) 3、亞共析鋼室溫組織中珠光體的數(shù)量隨含碳量增加而增加。( ) 4、含碳量<0.77% 的鐵碳合金平衡結(jié)晶時(shí), 奧氏體轉(zhuǎn)變成鐵素體的轉(zhuǎn)變溫度隨含碳量增加而升高。( ) 5、鐵碳合金中的機(jī)械混合物, 其強(qiáng)度、硬度都比其組成相高。( ) 6、共晶反應(yīng)發(fā)生于所有含碳量大于 2.11% 而小于 6.69% 的鐵碳合金中。( ) 7、過(guò)共析

36、鋼平衡結(jié)晶時(shí), 從 1148冷至 727時(shí), 奧氏體的含碳量不斷降低。( ) 8、平衡狀態(tài)下, 鐵碳合金的強(qiáng)度和硬度隨含碳量增加而提高。( ) 9、過(guò)共的鋼的室溫平衡組織由珠光體和二次滲碳體兩相組成。( ) 10、鐵碳合金室溫下平衡組織由鐵素體和滲碳體組成。 通常鐵素體作為基體,18而滲碳體作為第二相。() 11、亞共析鋼加熱到 AC1AC3 之間時(shí),奧氏體的含碳量大于鋼的含碳量。() 12、08F 是含碳量為 0.8%的優(yōu)質(zhì)碳素工具鋼。( ) 13、含碳量 0.45% 的鐵碳合金鍛造時(shí)應(yīng)加熱到 Fe-Fe3C 相圖中 PSK 線與 GS 線之間的溫度范圍。() 14、在 Fe-Fe3C 相圖

37、中,PQ 線為碳在鐵素體中的固溶線。19第六章 鋼的熱處理一、 名詞概念解釋1、再結(jié)晶、重結(jié)晶2、起始晶粒度、實(shí)際晶粒度、本質(zhì)晶粒度3、奧氏體、過(guò)冷奧氏體、殘余奧氏體4、珠光體、索氏體、屈氏體、貝氏體、馬氏體5、臨界冷卻速度6、退火、正火、淬火、回火、冷處理、時(shí)效7、調(diào)質(zhì)處理8、淬透性、淬硬性9、回火馬氏體、回火索氏體、回火屈氏體10、第一類回火脆性、第二類回火脆性11、表面淬火、化學(xué)熱處理二、思考題1、何謂熱處理? 熱處理有哪些基本類型? 舉例說(shuō)明熱處理與你所學(xué)專業(yè)有何聯(lián)系? 2、指出 Ac1、Ac3、AcCm、Ar1、Ar3、ArCm 各臨界點(diǎn)的意義3、加熱時(shí), 共析鋼奧氏體的形成經(jīng)歷哪幾

38、個(gè)基本過(guò)程? 而亞共析鋼和過(guò)共析鋼奧氏體形成有什么主要特點(diǎn)?4、奧氏體形成速度受哪些因素影響?5、如何控制奧氏體晶粒大小?6、具體加熱條件下, 本質(zhì)細(xì)晶粒鋼的奧氏體晶粒一定比本質(zhì)粗晶粒鋼細(xì)嗎? 為什么? 7、將 20 鋼及 60 鋼同時(shí)加熱至 860, 并保溫相同時(shí)間, 問(wèn)哪種鋼奧氏體晶粒粗大些? 8、珠光體、貝氏體、馬氏體組織各有哪幾種基本類型? 它們?cè)谛纬蓷l件、組織形態(tài)和性能方面有何特點(diǎn)?9、畫出共析鋼 TTT 曲線 ( C 曲線 ),指出各線、區(qū)的物理意義。10、試述影響 C 曲線形狀和位置的主要因素。11、共析鋼的 CCT 曲線與 TTT 曲線相比, 有哪些主要區(qū)別? 12、畫出亞共析

39、鋼和過(guò)共析鋼的 C 曲線示意圖, 并分析各種冷卻條件所獲得的組織。2013、何謂淬火臨界冷卻速度 VK? VK 的大小受什么因素影響? 它與鋼的淬透性有何關(guān)系? 14、在 T8 鋼的 TTT 曲線圖上定性畫出下列組織的冷卻曲線, 并指出其分別屬于何種熱處理工藝。(1) P； (2) S； (3) T+M； (4) B 下； (5) M+A/ 15、試述退火、正火、淬火、回火的目的, 熟悉它們?cè)诹慵庸すに嚶肪€中的位置。16、退火操作工藝方法有哪幾種? 各適用于什么鋼種? 應(yīng)用范圍如何? 起到什么作用? 17、試確定下列鋼件應(yīng)取正火或何種退火工藝? 目的如何?：(1) 經(jīng)冷軋制的 15 鋼鋼板在

40、下一道冷軋前；(2) 20 鋼切削以前；(3) 60 鋼鍛坯；(4) 具有片狀滲碳體的 T12 鋼鍛坯；(5) 具有網(wǎng)狀滲碳體的 T12 鋼鍛坯；(6) 冷成型彈簧18、正火與退火的主要區(qū)別是什么?生產(chǎn)中應(yīng)如何選擇正火及退火? 19、等溫退火與普通退火相比, 有何特點(diǎn)?20、一個(gè) T12 鋼鍛造毛坯, 在切削加工前熱處理工藝如圖：?jiǎn)枺?1) 本工藝的目的；(2) 工藝名稱；21(3) 工藝過(guò)程的組織變化；(4) 為什么這里要安排工藝? 在什么情況下可取消工藝? 21、亞共析鋼與過(guò)共析鋼淬火溫度應(yīng)如何選擇? 為什么? 22、常用的淬火方法有哪幾種? 說(shuō)明它們的主要特點(diǎn)及應(yīng)用范圍。23、常用的淬火

41、冷卻介質(zhì)有哪些? 說(shuō)明其冷卻特性、優(yōu)缺點(diǎn)及應(yīng)用范圍。24、10mm 的 45 鋼試樣經(jīng) 700、760、840、950 加熱保溫并水冷所獲得的室溫組織是什么?你認(rèn)為哪個(gè)溫度是合適的淬火溫度?為什么?(45 鋼 Ac1 =730,Ac3 =780)25、有兩個(gè)含碳量為 1.2% 的碳鋼薄試樣,分別加熱到 780和 860并保溫相同時(shí)間,使之達(dá)到平衡狀態(tài),然后以大于 VK 冷卻速度冷至室溫。 試問(wèn)：(1) 哪個(gè)溫度加熱淬火后馬氏體晶粒較粗大?(2) 哪個(gè)溫度加熱淬火后馬氏體含碳量較多?(3) 哪個(gè)溫度加熱淬火后殘余奧氏體較多?(4) 哪個(gè)溫度加熱淬火后未溶碳化物較少?(5) 你認(rèn)為哪個(gè)溫度淬火合適

42、? 為什么?26、為什么工件經(jīng)淬火后往往會(huì)產(chǎn)生變形, 有的甚至開(kāi)裂? 減少變形及防止開(kāi)裂有哪些途徑?27、淬透性與淬硬層深度有什么聯(lián)系和區(qū)別?它們各自的影響因素有哪些?28、淬透性的高低對(duì)鋼的力學(xué)性能有何影響?29、用什么方法測(cè)定鋼的淬透性?如何表示?30、機(jī)械設(shè)計(jì)中如何考慮鋼的淬透性?31、欲選用 40MnB 制造圓柱形工件, 在水中淬火后要求距中心 3/4 半徑處的硬度不低于 HRC45, 試問(wèn)工件截面的最大半徑可以是多大? ( 參考教材資料 )32、選用 40Cr 鋼制造一根 55mm 的軸, 試畫出經(jīng)水中淬火后沿截面的硬度分布圖。( 參考教材資料 )33、兩個(gè)同成分的過(guò)共析鋼工件經(jīng)不同奧氏體化加熱后, A 工件為粗大均勻的奧氏體, B 工件為細(xì)小奧氏體加部分殘留碳化物。 問(wèn) 1) 哪一個(gè)的淬透性好? 為什么? 2) 哪一個(gè)的淬火硬度高? 為什么? 3) 能否確定哪一個(gè)的淬透層深度大? 為什么?34、常用的回火操作有哪幾種? 指出各種回火操作得到的組織、性能及其應(yīng)用范圍。35、從形成條件、組織形態(tài)和力學(xué)性能等方面區(qū)分馬氏體與回火馬氏體, 屈氏體與