《机械工程材料与热加工》考试重点

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机械工程材料与热加工工艺试题与答案(DOC)

一、名词解释：１、固溶强化：固溶体溶入溶质后强度、硬度提高，塑性韧性下降现象。

２、加工硬化：金属塑性变形后，强度硬度提高的现象。

２、合金强化：在钢液中有选择地加入合金元素，提高材料强度和硬度４、热处理：钢在固态下通过加热、保温、冷却改变钢的组织结构从而获得所需性能的一种工艺。

５、细晶强化：晶粒尺寸通过细化处理，使得金属强度提高的方法。

二、选择适宜材料并说明常用的热处理方法三、（20分）车床主轴要求轴颈部位硬度为HRC54—58，其余地方为HRC20—25，其加工路线为：下料锻造正火机加工调质机加工（精）轴颈表面淬火低温回火磨加工指出：1、主轴应用的材料：45钢2、正火的目的和大致热处理工艺细化晶粒，消除应力；加热到Ac3＋50℃保温一段时间空冷3、调质目的和大致热处理工艺强度硬度塑性韧性达到良好配合淬火＋高温回火4、表面淬火目的提高轴颈表面硬度5．低温回火目的和轴颈表面和心部组织。

去除表面淬火热应力，表面M＋A’心部S回四、选择填空（20分）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）均强烈促进奥氏体晶粒长大（c）无影响（d）上述说法都不全面２．适合制造渗碳零件的钢有（c）。

（a）16Mn、15、20Cr、1Cr13、12Cr2Ni4A （b）45、40Cr、65Mn、T12（c）15、20Cr、18Cr2Ni4WA、20CrMnTi３．要制造直径16mm的螺栓，要求整个截面上具有良好的综合机械性能，应选用（c ）（a）45钢经正火处理（b）60Si2Mn经淬火和中温回火（c）40Cr钢经调质处理4．制造手用锯条应当选用（a ）（a）T12钢经淬火和低温回火（b）Cr12Mo钢经淬火和低温回火（c）65钢淬火后中温回火5．高速钢的红硬性取决于（b ）（a）马氏体的多少（b）淬火加热时溶入奥氏体中的合金元素的量（c）钢中的碳含量6．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7．65、65Mn、50CrV等属于哪类钢，其热处理特点是（c ）（a）工具钢，淬火+低温回火（b）轴承钢，渗碳+淬火+低温回火（c）弹簧钢，淬火+中温回火8. 二次硬化属于（d）（a）固溶强化（b）细晶强化（c）位错强化（d）第二相强化9. 1Cr18Ni9Ti奥氏体型不锈钢，进行固溶处理的目的是（b）（a）获得单一的马氏体组织，提高硬度和耐磨性（b）获得单一的奥氏体组织，提高抗腐蚀性，防止晶间腐蚀（c）降低硬度，便于切削加工１０.推土机铲和坦克履带板受到严重的磨损及强烈冲击，应选择用（b ）（a）20Cr渗碳淬火后低温回火（b）ZGMn13—3经水韧处理（c）W18Cr4V淬火后低温回火五、填空题(20分)1、马氏体是碳在a-相中的过饱和固溶体，其形态主要有板条马氏体、片状马氏体。

工程材料及热加工复习重点

第一章材料的性能及应用意义1．使用性能、工艺性能（P．6）2．力学性能（P．7）3．强度、屈服强度、抗拉强度（P．7）4．刚度，影响因素（P．9）5．塑性（P．11）6．硬度：概念、优缺点。

为什么一般工程图样上常标注材料的硬度，作为零件检验和验收的主要依据？（P．11）7．硬度测试方法有哪几种？布氏、洛氏、维氏硬度的具体选择方法。

（P．11）硬度测试有压入法和刻划法两大类。

8．冲击韧性（P．13）9．疲劳（P．15）10．磨损（P．17）11．工艺性能（P．21）第二章材料的结构1．晶体、非晶体（P．26）2．各向异性（P．27）3．典型晶体结构（P．28）4．晶体缺陷：点、线、面（P．30）第三章材料的凝固与结晶组织1．凝固、结晶（P．35）2．过冷、过冷度、过冷度与结晶速度的关系（P．36）3．结晶过程：形核与长大（P．37）4．变质处理、原因、机理（P．39）5．同素异构转变（P．40）6．合金、相（P．40）7．合金相结构（P．40）8．固溶体、固溶强化：原因（P．41）9．金属化合物：与固溶体相比有哪些性能特点（P．42）10．匀晶相图、匀晶转变（P．45）11．共晶转变、杠杆定律（P．47）12．共析转变（P．50）第四章材料的变形断裂与强化机制1．塑性转变、滑移（P．55）2．细晶强化：原因（P．58）3．冷塑性变形时的组织变化（P．58）4．加工硬化：原因（P．60）5．回复：现象、结果、性能变化（P．61）6．再结晶：现象、结果、性能变化（P．62）7．再结晶温度（P．62）8．热加工、冷加工：区别（P．64）9．金属强化机制：四种（P．68）第五章铁碳合金相图及应用1．铁素体、奥氏体、渗碳体：特性（P．72）2．铁碳合金相图：关键点、线的温度与成分（P．73）3．铁碳合金分类（P．75）4．共析钢、亚共析钢、过共析钢的碳含量和室温组织（P．77）5．力学性能变化（P．82）第六章钢的热处理1．热处理工艺、三个阶段（P．85）2．相变点、A1、A3、A cm（P．85）3．共析钢奥氏体化过程（P．86）4．影响奥氏体形成的因素（P．87）5．晶粒度、起始晶粒度、实际晶粒度、（P．88）6．连续冷却、等温冷却（P．90）7．过冷奥氏体、过冷奥氏体等温转变曲线（P．90）8．过冷奥氏体等温转变的组织与性能：三大类（P．91）9．珠光体转变：产物、影响因素、片层间距对性能的影响（P．91）10．贝氏体：半扩散型、上下贝氏体形貌特征、性能特点、原因（P．92）11．马氏体：两类马氏体形貌特征、性能特点、强化原因（为什么成分不变而强度提高）、亚结构、转变特点、残余奥氏体、冷处理（P．93）12．影响奥氏体等温转变的因素（P．96）13．退火：完全退火、等温退火、球化退火、均匀化退火、去应力退火、再结晶退火（工艺、目的、组织、应用）（P．99）14．正火：与退火比较（工艺、目的、组织、应用）（P．101）15．淬火：温度选择（碳钢、合金钢）（P．102）16．常用冷却介质（P．102）17．淬火方法、选择合适的淬火工艺（P．103）18．淬透性：概念、特性、影响因素、与冷却速度的关系、与C曲线的关系（P．104）19．淬硬性：概念、碳含量的关系（必须是进入马氏体的碳）（P．106）20．回火：淬火后进行（为什么？或目的）、回火过程（几个阶段）（P．107）21．回火分类与应用：温度、组织、调质处理（P．108）22．淬火缺陷的种类、变形开裂的原因（P．109）23．表面热处理、化学热处理（P．111）24．感应淬火：目的（表面、心部）、选材特点及原因、淬硬层深度与参数的关系、分类、特点（可以提高疲劳强度）（P．111）25．加工工艺路线安排、目的（P．112）26．渗碳：目的（表面、心部）、与感应淬火的区别、选材特点及原因（P．113）27．渗碳剂、渗碳工艺、温度、渗碳后热处理、组织（P．113）28．加工工艺路线安排、目的（P．115）29．渗氮：预备热处理（调质处理，为什么？）、特点（与渗碳比较）（P．116）30．碳氮共渗：温度（中温、低温）（P．117）第七章钢铁材料1．钢中常存杂质元素：硫、磷、热脆、冷脆（P．122）2．合金钢（P．123）3．合金元素对钢的热处理的影响：奥氏体化温度（合金钢、碳钢）、C曲线、回火抗力、二次硬化、回火脆性（P．125）4．钢的分类（P．126）5．普通碳素结构钢：Q195（屈服强度）、铆钉、不热处理（P．129）6．优质碳素结构钢：20、45、65Mn（含碳量、应用）（P．130）7．低合金高强度钢：Q345、Q420、Mn和V的作用（为什么比Q195强度高）、可不热处理也可以正火等（P．130）8．渗碳钢：20Cr、20CrMnTi、12Cr2Ni4（含碳量、应用）（P．133）9．渗氮钢：38CrMoAl（含碳量、应用）（P．133）10．调质钢：45、40Cr、35CrMo（含碳量、性能特点、应用）、最终热处理、组织）（P．133）11．弹簧钢：70、65Mn、60Si2Mn、50CrV（含碳量、合金元素的作用、工艺特点、组织）（P．138）12．滚动轴承钢：GCr15、预备热处理、最终热处理、冷处理、组织、冷处理、应用（P．139）13．冷冲压钢：08F、08Al（含碳量、性能特点、应用）（P．144）14．刃具钢：成分、合金元素的作用、工艺特点、组织、热硬性（P．144）15．碳素工具钢：T8、T10 （含碳量、工艺特点、组织）（P．145）16．低合金工具钢：9SiCr、CrWMn（含碳量、合金元素的作用、工艺特点、组织）（P．146）17．高速工具钢：1841、6542（含碳量、合金元素的作用、锻造、预备热处理、最终热处理、高的淬火温度、多次高温回火、组织）（P．146）18．模具钢：分类（P．149）19．冷作模具钢：T8、T12、Cr12、Cr12MoV（失效形式、含碳量、合金元素的作用、工艺特点、组织、应用）（P．149）20．热作模具钢：5CrMnMo、5NiMo、3Cr2W8V（含碳量、合金元素的作用、锻造、预备热处理、最终热处理）（P．151）21．量具钢：冷处理和时效的作用（P．153）22．不锈钢：含碳量为什么要低？含Cr量为什么要高？（P．154）23．马氏体型不锈钢：Cr13型、Cr18型（与40Cr相比，Cr的作用、应用）（P．155）24．奥氏体不锈钢：0Cr18Ni9、1Cr18Ni9Ti（含碳量、合金元素的作用、组织）（P．157）25．铸铁：碳的存在形式、石墨化过程及影响因素、组织特点（P．162）26．灰铸铁：石墨形态、性能特点、热处理特点、白口化原因及改善措施（为什么机床床身用灰铸铁制造？为什么热处理对灰铸铁力学性能提高作用不大？）（P．165）27．球墨铸铁：石墨形态、基体组织、性能特点、应用、热处理、工艺目的（为什么球墨铸铁可以代替钢）（P．166）28．可锻铸铁：石墨形态、性能特点（P．169）第八章有色金属材料1．黑色金属、有色金属（P．174）2．铝合金：分类（P．175）3．变形铝合金：分类、热处理工艺、时效的作用、原因、2A11 （P．175）4．铸造铝合金：ZL102 （P．178）5．铜合金：分类、主加元素（P．179）第九章高分子材料1．高分子、单体、聚合、链节（P．187）2．高分子化合物的分类：按用途、按热行为（P．189）3．老化及原因（P．191）4．常用塑料：尼龙等（P．193）第十章陶瓷材料1．陶瓷：概念、三相的作用、结构、力学性能（P．201）2．氧化铝陶瓷：性能、应用（P．204）第十一章复合材料1．复合材料：概念、组成及作用、力学性能（P．209）2．玻璃钢：构成、性能特点、应用（P．214）第十二章功能材料第十三章材料表面技术1．电镀：概念、钝化处理（P．238）2．磷化处理（P．242）第十四章工程材料的选用与发展1．失效：概念、形式、原因（P．252）2．选材基本原则、首要原则（P．254）3．力学性能指标（P．256）4．齿轮：机床齿轮45、40Cr、汽车齿轮20 Cr、20 CrMnTi（加工工艺路线、各热处理目的）（P．269）5．轴：机床主轴45、40Cr（加工工艺路线、各热处理目的）（P．272）6．刀具：车刀、丝锥与板牙（应用）（P．273）7．冷作模具：材料、应用（P．274）8．热作模具：材料、应用（P．275）常用钢种一览表。

机械工程材料及热处理总复习

3.下列牌号的材料中，耐蚀性最好的是（
）。
A．1Cr18Ni9Ti
B．Q235
C．40Cr
D．W18Cr4V4、
4均适合制造渗碳零件的钢组是（
）。
A．Q235、15、20Cr B．45、40Cr、65
C．15、20、20Cr D．Cr12、GCr9、65
5、由一种固相同时转变为两种新的固相，这种转变称
镁合金
20、合金固溶强化的原因是（
）。
A、晶格类型的改变；
B、晶粒细化；
C、晶格发生畸变；
D、发生了化学反应
21、化学热处理与其他热处理方法的根本区别是（
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
）
A、加热温度
B、组织变化
C、钢成分变化 D、性能变化
22、要制造一批锉刀，请选择合适的材料（
）。
A、45
B、9Mn2V
C、T12
1、点 2、线 3、面 1、宏观：过冷度 2、微观：形核、长大 3、晶粒度控制：
1、增加过冷度 2、变质处理 3、机械方法
铁碳合金状态图
金属的强化
本质：增加位错移动的阻力方法：1、合金化
2、热处理 3、细化晶粒 4、加工硬化
预备热处理：退火、正火
• 热处理方法
最终热处理：淬火、回火
C曲线
等温冷却连续冷却
共用C曲线
表面热处理
1、表面淬火：感应加热\火焰加热。中碳钢（中碳合金钢）热处理：调质+表淬+低回（注意硬度指标）表52-58，心22-28
2、渗碳：加热到高温（900-950℃）。低碳钢（低碳合金钢）热处理：渗碳+淬火+低回表58-64 心35-45

工程材料与热加工-复习重点.doc

(P. 6) (P. 7) (P. 7) (P. 9) (P. 11)作为零件检验和验收(P. 11) (P. 11)(P. 13)(P. 15)(P. 17)(P. 26)(P.27)第一章材料的性能及应用意义1 .使用性能、工艺性能 2. 力学性能3. 强度、屈服强度、抗拉强度4. 刚度，影响因素5. 塑性6. 硬度：概念、优缺点。

为什么一般工程图样上常标注材料的硬度,的主要依据？7. 硬度测试方法有哪几种？布氏、洛氏、维氏硬度的具体选择方法。

硬度测试有压入法和刻划法两大类。

8. 冲击韧性9. 疲劳10. 磨损11. 工艺性能第二章材料的结构1 -晶体、非晶体 2. 各向异性 3. 典型晶体结构第三章材料的凝固与结晶组织1.凝固、结晶（P. 35）2.过冷、过冷度、过冷度与结晶速度的关系（P.36）3.结晶过程：形核与长大（P.37）4.变质处理、原因、机理（P.39）5.同素异构转变（P.40）6.合金、相（P.40）7.合金相结构（P.40）8.固溶体、固溶强化：原因（P.41）9.金属化合物：与固溶体相比有哪些性能特点（P.42）10.匀晶相图、匀晶转变（P.45）11.共晶转变、杠杆定律（P.47）12.共析转变（P.50）第四章材料的变形断裂与强化机制1.塑性转变、滑移（P.55）2.细晶强化：原因（P.58）3.冷塑性变形时的组织变化（P.58）4.加工硬化：原因（P.60）5.|口I复：现象、结果、性能变化（P.61）6.再结晶：现象、结果、性能变化（P.62）7.再结晶温度（P.62）8.热加工、冷加工：区别（P. 64）9.金属强化机制：四种（P. 68）第五章铁碳合金相图及应用1.铁素体、奥氏体、渗碳体：特性（P.72）2.铁碳合金相图：关键点、线的温度与成分（P.73）3.铁碳合金分类（P.75）4.共析钢、亚共析钢、过共析钢的碳含量和室温组织（P.77）5.力学性能变化（P.82）第六章钢的热处理1.热处理工艺、三个阶段（P.85）2.相变点、A|、A3、Acm （P.85）3.共析钢奥氏体化过程（P.86）4.影响奥氏体形成的因素（P.87）5.晶粒度、起始晶粒度、实际晶粒度、（P.88）6.连续冷却、等温冷却（P.90）7.过冷奥氏体、过冷奥氏体等温转变曲线（P.90）8.过冷奥氏体等温转变的组织与性能：三大类（P.91）9.珠光体转变：产物、影响因素、片层间距对性能的影响（P.91）10.贝氏体：半扩散型、上下贝氏体形貌特征、性能特点、原因（P. 92）11 .马氏体：两类马氏体形貌特征、性能特点、强化原因（为什么成分不变而强度提高）、亚结构、转变特点、残余奥氏体、冷处理（P. 93）12.影响奥氏体等温转变的因素（P.13.退火：完全退火、等温退火、球化退火、均匀化退火、去应力退火、再结晶退火（工艺、目的、组织、应用）（P. 99）14.正火：与退火比较（工艺、目的、组织、应用）（P. 101）15.淬火：温度选择（碳钢、合金钢）（P. 102）16.常用冷却介质（P. 102）17.淬火方法、选择合适的淬火工艺（P. 103）18.淬透性：概念、特性、影响因素、与冷却速度的关系、与C曲线的关系（P. 104）19.淬硬性：概念、碳含量的关系（必须是进入马氏体的碳）（P. 106）20.回火：淬火后进行（为什么？或日的）、回火过程（几个阶段）（P. 107）21.回火分类与应用：温度、组织、调质处理（P. 108）22.淬火缺陷的种类、变形开裂的原因（P. 109）23.表面热处理、化学热处理（P. 111）24.感应淬火：目的（表面、心部）、选材特点及原因、淬硬层深度与参数的关系、分类、特点（可以提高疲劳强度）（P. 111）25.加工工艺路线安排、目的（P. 112）26.渗碳：目的（表面、心部）、与感应淬火的区别、选材特点及原因（P. 113）27.渗碳剂、渗碳工艺、温度、渗碳后热处理、组织（P. 113）28.加工工艺路线安排、目的（P. 115）29.渗氮：预备热处理（调质处理，为什么？）、特点（与渗碳比较）（P. 116）第七章钢铁材料1.钢中常存杂质元素：硫、磷、热脆、冷脆（P.122）2.合金钢（P.123）3.合金元素对钢的热处理的影响：奥氏体化温度（合金钢、碳钢）、C曲线、I门I火抗力、二次硬化、回火脆性（P.125）4.钢的分类（P.126）5.普通碳素结构钢：Q195 （屈服强度）、钏钉、不热处理（P.129）6.优质碳素结构钢：20、45、65Mn （含碳量、应用）（P.130）7.低合金高强度钢：Q345、Q420、Mn和V的作用（为什么比Q195强度高）、可不热处理也可以正火等（P.130）8.渗碳钢：20Cr、20CrMnTi、12Cr2Ni4 （含碳量、应用）（P. 133）9.渗氮钢：38CrMoAl（含碳量、应用）（P. 133）10.调质钢：45、40Cr、35CrMo （含碳量、性能特点、应用）、最终热处理、组织）（P. 133）11.弹簧钢：70、65Mn、6（）Si2Mn、50CrV （含碳量、合金元素的作用、工艺特点、组织）（P. 138）12.滚动轴承钢：GCrl5、预备热处理、最终热处理、冷处理、组织、冷处理、应用（P. 139）13.冷冲压钢：08F、08A1 （含碳量、性能特点、应用）（P.144）14.刃具钢：成分、合金元素的作用、工艺特点、组织、热硬性（P. 144）15.碳素工具钢：T8、T10 （含碳量、工艺特点、组织）（P. 145）16.低合金工具钢：9SiCr、CrWMn （含碳量、合金元素的作用、工艺特点、组织）（P. 146）17.高速工具钢：1841、6542 （含碳量、合金元素的作用、锻造、预备热处理、最终热处理、高的淬火温度、多次高温回火、组织）（P. 146）18.模具钢：分类（P. 149）19.冷作模具钢：T8、T12、Crl2、Crl2MoV （失效形式、含碳量、合金元素的作用、工艺特点、组织、应用）（P. 149）20.热作模具钢：5CrMnMo、5NiMo、3Cr2W8V （含碳量、合金元素的作用、锻造、预备热处理、最终热处理）（P. 151）21.量具钢：冷处理和时效的作用（P. 153）22.不锈钢：含碳量为什么要低？含Cr量为什么要高？（P. 154）23.马氏体型不锈钢：Crl3型、Crl8型（与40Cr相比，Cr的作用、应用）（P. 155）24.奥氏体不锈钢：0Crl8Ni9、lCrl8Ni9Ti （含碳量、合金元素的作用、组织）（P. 157）25.铸铁：碳的存在形式、石墨化过程及影响因素、组织特点（P. 162）26.灰铸铁：石墨形态、性能特点、热处理特点、白口化原因及改善措施（为什么机床床身用灰铸铁制造？为什么热处理对灰铸铁力学性能提高作用不大？）（P. 165）27.球墨铸铁：石墨形态、基体组织、性能特点、应用、热处理、工艺目的（为什么球墨铸铁可以代替钢）（P. 166）28.可锻铸铁：石墨形态、性能特点（P. 169）第八章有色金属材料1.黑色金属、有色金属（P.174）2.铝合金：分类（P.175）3.变形铝合金：分类、热处理工艺、时效的作用、原因、2A11 （P.175）4.铸造铝合金：ZL102 （P.178）5.铜合金：分类、主加元素（P.179）第九章高分子材料1.高分子、单体、聚合、链节（P. 187）2.高分了化合物的分类：按用途、按热行为（P. 189）3.老化及原因（P. 191）第十章陶瓷材料1.陶瓷：概念、三相的作用、结构、力学性能（P. 201）2.氧化铝陶瓷：性能、应用（P. 204）第十一章复合材料1.其合材料：概念、组成及作用、力学性能（P. 209）2.玻璃钢：构成、性能特点、应用（P. 214）第十二章功能材料第十三章材料表面技术1.电镀：概念、钝化处理（P.238）2.磷化处理（P.242）第十四章工程材料的选用与发展1.失效：概念、形式、原因（P.252）2.选材基木原则、首要原则（P.254）3.力学性能指标（P.256）4.齿轮：机床齿轮45、40Cr、汽车齿轮20Cr、2（） CrMnTi （加工工艺路线、各热处理目的）（P. 269）5.轴：机床主轴45、40Cr （加工工艺路线、各热处理目的）（P. 272）6.刀具：车刀、丝锥与板牙（应用）（P. 273）7.冷作模具：材料、应用（P. 274）常用钢种一览表。

机械工程材料及热加工复习资料

金属的晶体结构与结晶1．解释下列名词点缺陷，线缺陷，面缺陷，亚晶粒，亚晶界，刃型位错，单晶体，多晶体，过冷度，自发形核，非自发形核，变质处理，变质剂。

2.常见的金属晶体结构有哪几种？α-Fe 、γ- Fe 、Al 、Cu 、Ni 、Pb 、Cr 、V 、Mg、Zn 各属何种晶体结构？3.配位数和致密度可以用来说明哪些问题？4.晶面指数和晶向指数有什么不同？5.实际晶体中的点缺陷，线缺陷和面缺陷对金属性能有何影响？6.为何单晶体具有各向异性，而多晶体在一般情况下不显示出各向异性？7.过冷度与冷却速度有何关系？它对金属结晶过程有何影响？对铸件晶粒大小有何影响？8.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？9.在铸造生产中，采用哪些措施控制晶粒大小？在生产中如何应用变质处理？合金的结构与二元状态图1．解释下列名词：合金，组元，相，相图；固溶体，金属间化合物，机械混合物；枝晶偏析，比重偏析；固溶强化，弥散强化。

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）相组成物与组织组成物；3．下列元素在α-Fe 中形成哪几种固溶体? Si、C、N、Cr、Mn4．试述固溶强化、加工强化和弥散强化的强化原理,并说明三者的区别.5．固溶体和金属间化合物在结构和性能上有什么主要差别？6. 何谓共晶反应、包晶反应和共析反应?试比较这三种反应的异同点.7．二元合金相图表达了合金的哪些关系？8．在二元合金相图中应用杠杆定律可以计算什么？9. 已知A（熔点 600℃）与B(500℃) 在液态无限互溶；在固态 300℃时A溶于 B 的最大溶解度为 30% ，室温时为10%，但B不溶于A；在 300℃时，含 40% B 的液态合金发生共晶反应。

现要求：1）作出A-B 合金相图；2）分析 20% A,45%A,80%A 等合金的结晶过程，并确定室温下的组织组成物和相组成物的相对量。

10．某合金相图如图所示。

工程材料与热加工复习知识点

强度是指金属材料抵抗塑性变形和断裂的能力。

塑性常用的指标有断后伸长率和断面收缩率。

硬度是指材料抵抗局部塑性变形压痕或划痕的能力。

硬度试验方法：布氏硬度：压痕面积大，能反映较大范围内材料的平均硬度，测得结果较准确稳定。

洛氏硬度：操作方便迅速，测量硬度范围大压痕小，测量结果不够准确。

维氏硬度：准确可靠，广泛用于测量金属镀层，薄片材料和化学热处理后的表面硬度。

韧脆转变温度越低，材料的低温抗冲击性能越好。

常见的晶格类型：1.体心立方晶格；2.面心立方晶格；3.密排立方晶格。

晶体缺陷：1.点缺陷：晶格空位、间隙原子；2.线缺陷：各种类型的位错；3.面缺陷：晶界、亚晶界。

根据溶质原子在溶剂晶格中所占的位置不同，固溶体分为置换固溶体和间隙固溶体。

置换固溶体可形成无限固溶体（原子半径相差不大），间隙固溶体都是有限固溶体。

与固溶体晶格类型相同的组元称为溶剂。

通过溶入溶质元素，使固溶体强度和硬度提高的现象称为固溶强化，使晶格发生畸变，增加了变形抗力，塑性韧性降低。

冷却速度越快，过冷度越大。

纯金属结晶过程是晶核形成和长大的过程。

一般晶粒越细小，金属的硬度强度越大，塑性韧性越高（细晶强化）。

细化晶粒提高金属力学性能的方法：1.增大过冷度；2.变质处理；3.附加振动。

同素异构（晶）转变：少数金属在结晶后晶格类型随温度的改变而发生变化。

铁碳合金相图：特性点、特性线。

各种钢的含碳量及组成，性质。

含碳量对铁碳合金力学性能的影响：当Wc<0.9%时，随含碳量增加，钢的强度和硬度直线上升，塑性和韧性不断下降；当Wc>0.9%时，随含碳量增加，钢的强度开始明显下降，硬度仍在提高，塑性和韧性降低。

单晶体塑性变形的基本方式是滑移和孪生。

滑移的实质是位错，是金属塑性变形的主要方式。

加工硬化（冷变形强化）：随着冷变形程度增加，金属强度和硬度升高，塑性和韧性下降的现象。

回复：利用回复现象可将已产生冷变形强化的金属在较低的温度下加热，使其残留应力基本消除而保留了其强化的力学性能，这种处理称为低温去应力退火。

机械工程材料及热加工基础资料

《机械工程材料及热加工基础》第一章金属的性能1.强度：金属材料在静载荷（大小和方向不变或逐渐变化的载荷）作用下，抵抗永久变形和断裂的能力。

2.塑性：断裂前材料发生不可逆永久变形的能力。

3.硬度：金属材料表面抵抗其他更硬物体压入的能力。

4.韧性：冲击载荷（以较高速度作用于零件上的载荷）作用下，金属在断裂前吸收变形能量的能力。

5.疲劳：材料在循环应力（大小、方向随时间发生周期性变化的载荷）和应变作用下，在一处或几次产生局部永久性累计损伤，经一定循环次数产生裂纹或发生断裂的过程。

疲劳极限用σ-1表示。

6.屈服点（屈服强度）σs：材料在实验过程中，载荷不增加（保持恒定）试样仍能继续伸长时代应力。

σs﹦试样发生屈服时代载荷/试样原始横截面积。

[不是所有的金属在拉伸试验中都会出现显著的屈服现象]7.抗拉强度σb=试样拉断前所承受的最大载荷/试样原始横截面积。

8.伸长率δ，数值上准确地反映材料的塑性变形。

9.断面收缩率ψ：缩颈处横截面积德最大缩减量与原始横截面积的百分数。

10.硬度的测定：①布氏硬度（压入法）：HBS（压头分淬火钢球）和HBW（压头硬质合金）②洛氏硬度HR(测定淬火钢件的硬度用此方法)③维氏硬度HV。

第二章金属的结构与结晶1.晶体:指其组成微粒（原子、分子或离子）按一定次序作有规律重复排列的物质。

2.晶格：描述原子在晶体中排列方式的空间格架。

3.晶胞：晶格中一个能完整反映晶格特征的最小几何单元。

4.金属晶体结构：体心立方结构；面心立方结构；密排立方结构。

5.晶体缺陷：点缺陷（原子的热震动引起晶格畸变），使材料的强度、硬度提高；线缺陷（主要指位错），起到强化金属的目的；面缺陷（晶界、亚晶界引起），阻碍金属的塑性变形发生。

6.细化晶粒度方法：增加过冷度；变质处理（加入难溶物）；附加震动。

7.金属的铸态组织：表面细晶粒区，柱状晶粒区，中心等轴晶粒区（穿晶）。

8.铸锭的缺陷：缩孔及缩松，气孔及裂纹，偏析，非金属夹杂物。

机械制造基础工程材料及热加工工艺基础绝密

绝对最全！！！！！！！工程材料与热加工拒绝盗版！第1章材料的力学性能一、选择题1．金属材料在静载荷作用下，抵抗变形和破坏的能力称为__C____。

A. 塑性B. 硬度C. 强度D. 弹性2．在测量薄片工件的硬度时，常用的硬度测试方法的表示符号是___C___。

A. HBSB. HRCC. HVD. HBW3．做疲劳试验时，试样承受的载荷为__B_____。

A. 静载荷B. 交变载荷C. 冲击载荷D. 动载荷二、填空题1．金属塑性的指标主要有断后伸长率和断面收缩率两种。

2．金属的性能包括物理性能、化学性能、工艺性能和力学性能。

3．常用测定硬度的方法有压入法、刻划法和回跳法测试法。

4．材料的工艺性能包括铸造性能、锻造性能、焊接性能、切削加工性、热处理性等。

5．零件的疲劳失效过程可分为疲劳裂纹产生、疲劳裂纹扩展、瞬时断裂三个阶段。

三、判断题1．用布氏硬度测试法测量硬度时，压头为钢球，用符号HBS表示。

( √)2．材料的断裂韧度大于材料的应力场强度因子的，材料的宏观裂纹就会扩展而导致材料的断裂。

( ×)四、概念及思考题1．硬度，硬度的表示方法。

答：（1）硬度：材料在表面局部体积内抵抗变形（特别是塑性变形）、压痕或刻痕的能力；（2）硬度的表示方法：①布氏硬度：HBS(钢头：淬火钢球)或HBW （钢头：硬质合金球）②洛氏硬度：HR ③维氏硬度:HV2．韧性，冲击韧性。

3．疲劳断裂4．提高疲劳强度的途径。

第2章金属的晶体结构与结晶一、名词解释晶体：是指原子（离子、分子）在三维空间有规则地周期性重复排列的物体；晶格：是指原子（离子、分子）在空间无规则排列的物体；晶胞：通常只从晶格中选取一个能完全反应晶格特征的、最小的几何单元来分析晶体中原子的排列规律，这个最小的几何单元成为晶胞；晶粒：多晶体中每个外形不规则的小晶体；晶界：晶粒与晶粒间的界面；共晶转变：在一定温度下，由一定成分的液相同时结晶出成分一定的两个固相的过程；结晶：原子从排列不规则的液态转变为排列规则的晶态的过程。

机械工程材料及热加工工艺试题及答案(DOC)(精编文档).doc

【最新整理，下载后即可编辑】一、名词解释：１、固溶强化：固溶体溶入溶质后强度、硬度提高，塑性韧性下降现象。

２、加工硬化：金属塑性变形后，强度硬度提高的现象。

５、细晶强化：晶粒尺寸通过细化处理，使得金属强度提高的方法。

二、选择适宜材料并说明常用的热处理方法三、（20分）车床主轴要求轴颈部位硬度为HRC54—58，其余地方为HRC20—25，其加工路线为：下料锻造正火机加工调质机加工（精）轴颈表面淬火低温回火磨加工指出：1、主轴应用的材料：45钢2、正火的目的和大致热处理工艺细化晶粒，消除应力；加＋50℃保温一段时间空冷热到Ac33、调质目的和大致热处理工艺强度硬度塑性韧性达到良好配合淬火＋高温回火4、表面淬火目的提高轴颈表面硬度5．低温回火目的和轴颈表面和心部组织。

机械工程材料及热处理复习提纲

2010-12-19 22:32:32| 分类：教学资料 | 标签：退火、正火、淬火回火、强度、硬度、冲击韧性 |举报|字号订阅《机械工程材料及热处理》这门课程是机电工程类专业人员和技术工人必须具备的一门技术基础知识，在我国这类从业人员很多，但据我观察：他们绝大部分人基础知识都不牢，这对发展国家现代工业和提高个人技术水平非常不利。

现将自己原来编写的复习提纲重新置顶，是因为老师已经退休，不能将其压人箱底不见天日，希望更多从事机电行业的人员和学生在学习该课程时加以利用。

能为中国梦贡献自己微薄力量，作为老师万分欣慰。

机械工程材料及热处理复习提纲（本提纲可作为专科结业、专升本、考研材料学科复习资料）第一部分复习要点、重点、关健处复习参考题101．写出下列力学性能符号所代表的力学性能指标的名称和含义。

Ak、ak 、δ、ψ、δ5、σ0.2 、σ-1、σ b、σs 、σe、E、50HRC、640HV30、620HV30/20、180HBS、150HBS10/1000/30 、500HBW5//750。

02．低碳钢试样在受到静拉力作用直至拉断时经过怎样的变形过程?03．某金属材料的拉伸试样L0=100mm，d0=10mm。

拉伸到产生0.2％塑性变形时作用力(载荷F0.2=6.5×103N；F b=8.5×103N)。

拉断后测得标距长为L l=120mm，断口处最小直径为d l=6.4mm，试求该材料的σ0.2、σb。

04．钢的刚度为20.7×104MPa，铝的刚度为6.9×104MPa。

问直径为2.5mm，长12cm的钢丝，在承受450N的拉力作用时产生的弹性变形量(ΔL)是多少?若是将钢丝改成同样长度的铝丝，在承受作用力不变、产生的弹性变形量(ΔL)也不变的情况下，铝丝的直径应是多少?05．某钢棒需承受14000N的轴向拉力，加上安全系数允许承受的最大应力为140MPa。

机械工程材料复习重点

机械工程材料复习重点
1.材料分类与性质：
-材料分类：金属材料、非金属材料和复合材料。

-金属材料：金属的结构特点、晶体结构、晶格常数和晶体缺陷。

-非金属材料：陶瓷材料、高分子材料和复合材料的特点及应用。

2.金属材料：
-金属的力学性能：强度、延伸性、硬度和韧性。

-金属的热处理：退火、淬火、等温淬火、时效处理等工艺及其产生
的组织与性能变化。

3.非金属材料：
-陶瓷材料：氧化物陶瓷、非氧化物陶瓷的特点、组成、制备和应用。

-高分子材料：分子结构与性能之间的关系、常见的高分子材料及其
特点。

-复合材料：纤维增强复合材料、颗粒增强复合材料的组成结构和力
学性能。

4.材料力学性能的测试：
-材料的拉伸试验：应力、应变、伸长率和断裂应变等基本概念。

-材料的硬度测试：布氏硬度、洛氏硬度、维氏硬度等硬度测试方法。

5.材料疲劳破坏：
-材料疲劳断裂的基本概念：疲劳寿命、疲劳强度和疲劳断裂韧性等。

-疲劳试验：疲劳试样的制备、应力幅、载荷频率和试验结果的评价。

6.材料腐蚀与防护：
-金属材料的腐蚀：腐蚀的种类、腐蚀介质和腐蚀机理。

-防护措施：有机涂层、金属涂层、电化学保护和合金耐蚀等方法。

7.材料选择与设计：
-材料的选择原则：根据工作条件、要求和经济性选择合适的材料。

-材料的设计：结构设计与材料的相互影响、材料失效与设计优化。

以上是机械工程材料复习的重点内容，掌握这些知识点可以为机械工
程材料方面的考试提供有效的参考。

工程材料与热加工复习资料.doc

工程材料与热加工复习资料.doc6.邡粒大小对金?的力孚性能竹何彩响？细化品粒的常川万法冇咏儿忡？选锊理答：—舣悄况下.晶敉越汩.金屈的强沒、?性和初性莸越好：1. &SW 料作静戗荷作用下，抵抗变形和破坏的能力称为_c:_. （2〉①坳加过冷沒@变庙处W @拫动成搅汴 A.银性 B ?度C.D.殚性7.什么足共折《变？变与井Wtt 变弁何谇R?2.在洲贤两片工件的烛戌时.常川的硬瓜測试方法的农示符号ft_C_. 答：＜丨）?扒转变：在饵定的搵?下，山一个柃定成分的冏相冋吋分解成两个成分和结恂均不问的新 A. UBSB. IIRCC. HVI). HBW冏相的转变3.做後劳试势时.试样承受的珙莳为B .（2）①共晶反应母相足液扣.而共析反应的足阎HI;②共析反应较共晶反应??更大的过冷?:③A. ?珙荷B.交变《荷C.冲击我侍D.动崁仿井析反常出现母相与子和的比容不P1而产生容枳的变化.从而引&大的内应力、二、场空题笫铁祺合金状态? （报点热悉铁破合金状态囲）1.金视窀性的衔杨:^耍?断后伸长率和断面收缃率两种. —、名间解抒2.金珙的性能色枯物裡性能、化学性能、工艺性能和力学性能. 1.网??构转变：金?痄闼态下陡温没的改变.由一种ift 格转变为另一神岛格的现象3.常用測定烛度的方法有￡E 入法、刻划法和@跳法利试法.2.铁我体＜F 〉：铁尜体足供汉u-Fe 中形成的问陴固洛体.体心立方晶格、性能与纯ttfli 近，塑性、4. M 枓的工艺性能包括铬边性能、锻边tt 能、焊接性蛇、切削加3：性、热处理性苕，炳性好.强没、娩沒低，它ft 钢中-?般g 块状或片状，5.芩件的疲劳失效过ft!可分力《劳《纹产生、《劳袋纹扩肢、瞬时断《三个阶段，臾氏体（A 〉：央氏休足拔ft Y-Fc 屮形成的间隙0溶体.而心立方品格、因JGW 格间隙尺寸较大，故三、判断曲在）-什中的洛解沒较大.冇很好的槊性，1.用布氏硬戊渊试法渊hl 硬度吋.压尖为钢球.用符兮HBS 农＜/ ）泫谈休（R3C ）:铁和脒相互作川形成的a 冇彔a 格的间限化合物.洛璀体R 有很商的蚨汶.但塑 .村科的麻裂韧度大于村科的应力场強沒因子的.村科的宏观裂纹钫公扩展而秘致村科的斯裂＜X ）性很茇.延伸本接近于眾.作锅中以片状存在或网络状存在于晶泮.在莱氏体中力连纹的桷体?衍时四、场念及思考题aa 付状，1.醜?,破度的表示方法，珠光休（P ＞:由铁索休（F ＞和洚破体组成的仉械浞合物.铁农休和涔谈体3.戾?状。

机械工程材料与热加工工艺试卷

机械工程材料与热加工工艺试卷一、选择题（每题2分，共10分）1. 钢的含碳量一般介于_______。

A. 0.2%～0.5%B. 0.5%～1.7%C. 1.7%～2%D. 2%～3%2. 钢的淬火是为了提高材料的_______。

A. 弹性B. 韧性C. 硬度D. 强度3. 下列不属于金属材料的力学性能的是_______。

A. 弹性B. 塑性C. 硬度D. 导电性4. 关于金属的疲劳断裂，以下说法错误的是_______。

A. 疲劳断裂是由循环应力引起的B. 疲劳断裂的过程是裂纹形成、扩展和断裂三个阶段C. 高强度材料不易发生疲劳断裂D. 疲劳断裂具有突然性5. 关于焊接，下列说法错误的是_______。

A. 焊接是一种永久性连接方法B. 焊接过程通常包括熔化、结晶和冷却三个阶段C. 电弧焊是最常见的焊接方法之一D. 焊接不会改变母材的化学成分二、填空题（每空1分，共10分）1. 在金属材料的力学性能中，硬度表示材料抵抗_______或_______的能力。

2. 钢的热处理工艺一般包括加热、______、______和冷却四个阶段。

3. 在工业中常用的合金钢有不锈钢、______钢和______钢等。

4. 焊接时产生的焊接缺陷通常有焊接裂纹、______和______等。

5. 在选择机械工程材料时，我们通常需要考虑材料的物理性能、化学性能和工艺性能，其中工艺性能主要指材料的切削加工性能和______。

三、简答题（每题10分，共30分）1. 请简述钢的热处理工艺对材料硬度的影响。

2. 请解释金属的疲劳断裂的主要原因和影响因素。

3. 在机械工程中，为什么需要重视材料的工艺性能？其重要性体现在哪些方面？。

机械工程材料考试重点

机械工程材料考试重点材料的性能1材料的性能分为使用性能（力学性能、物理性能、化学性能）和工艺性能（铸造、锻压、热处理、切削加工）。

2材料的力学性能：材料在外力作用时所表现的性能（强度、塑性、硬度、韧性及疲劳强度）。

材料在外力作用下将发生形状和尺寸的变化叫变形。

外力去除后能恢复的叫弹性形变，不能恢复的叫塑性形变。

3评价材料的力学性能最简单有效的方法是测定材料的拉伸曲线。

在弹性形变范围内，应力与应变的比值叫弹性模量E（即OA的斜率）；其物理意义是产生单位弹性形变时所需应力的大小；是材料最稳定的性质之一；它的大小主要取决于材料的本性，除随温度升高二逐渐降低外，其它强化材料的手段对其影响很小。

材料受力时抵抗弹性形变的能力叫强度，其指标量为弹性模量，一般可用增加横截面积或改变截面形状的方法提高零件的刚度。

4材料在外力作用下抵抗变形和破坏的能力叫强度，其中以拉伸试验测得的屈服强度和抗拉强度应用最多。

塑性变形发生而应力不增加叫屈服，反映材料抵抗永久变形的能力，是最重要的零件设计指标之一。

抗拉强度反映材料抵抗断裂破坏的能力，也是零件设计和材料评价的重要指标。

5塑性是材料受力破坏前承受最大塑性变形的能力，指标为伸长率和断面收缩率。

材料的韧性指材料从变形到断裂整个过程所吸收的能量，即拉伸曲线与横坐标所包围的面积。

6硬度是材料抵抗局部塑性形变的能力：布氏硬度、洛氏硬度、维氏硬度。

布氏硬度的优点：测量误差小，数据稳定；缺点是压痕大，不能用于太薄件。

洛氏硬度优点：操作简便，压痕小，适用范围广，可用于成品件的检验，缺点是测量结果分散度大，重复性差，各标尺的洛氏硬度值不能互相比较。

维氏硬度：有以上两者的优点，既可测量由极软到极硬的材料，又能相互比较。

缺点是需要在显微镜下测量压痕的尺寸，操作不如洛氏简便。

7冲击韧性：材料抵抗冲击载荷作用而不破坏的能力。

冲击吸收能量为冲击韧性的度量，冲击韧性随温度的下降而下降。

疲劳强度σ-1：材料经受多次对称循环交变应力作用而不发生破坏的最大应力值疲劳强度：8材料的物理性能：密度、熔点、热膨胀性、导热性、导电性、磁性。