材料表面工程复习题标准答案
表面工程习题
名词解释
1、表面重构：在平行基底的表面上，原子的平移对称性与体内显著不同，原子位置作了较大幅度的
调整，这种表面结构称为重构。
2、离子镀：在真空料件下，利用气体放电使气体或被蒸发物质部分离化，在气体离子或被蒸发物质
离子轰击作用的同时把蒸发物或其反应物沉积在基底上。
3、表面改性：采用某种工艺手段使材料表面获得与其基体材料的组织结构、性能不同的一种技术。
4、莱宾杰尔效应：受环境介质影响以致表面自由能的减少，从而导致固体材料的塑性、强度降低减
小的现象。
5、等离子体:是一种电离度超过0.1%的气体，是离子、电子和中性粒子（原子和分子）所组成的集
合体。
6、化学镀：在没有外电流通过的情况下，利用化学法使溶液中的金属离子还原为金属并沉积在金属
表面，形成镀层的一种表面加工方法。
7、物理气相沉积：在真空条件下，利用各种物理方法，将镀料气化成原子、分子，或离子化为离
子，直接沉积到基体表面的方法。
8、阳极氧化：是指在适当的电解液中，以金属为阳极，在外加电流的作用下，使其表面生成氧化膜
的方法。
9、真空化学热处理：是在真空条件下加热工件，渗入金属或非金属元素，从而改变材料表面化学产
能成分、组织结构和性能的热处理方法。
10、贝尔比层：固体材料经切削加工后，在几微米到几十微米的表层中，可能发生组织结构的剧
烈变化，而最外的5-10nm 厚可能形成的一种非晶态层。
11、现代表面技术：为满足某种特定的工程需要，使金属表面或零件表面具有特殊的成分、结
够、功能的物理化学方法与工艺。
12、磷化：把金属放入含有Mn\Fe\Zn 的磷酸盐溶液中进行化学处理，使金属表面生成一层不溶
工程材料考试复习 试卷 (及答案)
工程材料考试复习 试卷 （及答案）
-----------------------------------------------------第一章-------------------------------------------------------- 1：注释下列机械性能指标
E 、 σb 、 σ-1、 HB 、HRC 、HRT 、 δ 、Ψ、 αK 、K IC 。 E : 弹性模量（刚度），它的大小可衡量材料变形的难易程度；刚度大，不易变形，刚度小，容易变形。 E=σp/ ε。 σb ：抗拉强度：外力作用下，材料抵抗变形与断裂的能力（单位MPa ）。 σp =Pp/S MPa 。 σ-1 ：光滑对称弯曲疲劳强度，零件在交变载荷下，即使应力低于屈服极限强度，但经过一定循环周次后仍会发生断裂。在某一循环应力作用下，零件永远（长时间）不会断裂，该应力被称为疲劳强度。 （单位MPa ）。 HB ：布式硬度代号。如200HBW5 /7500 /10
表示用直径为5mm 硬质合金钢球作压头，载荷7500N ，加载保持时间10s 所测试的
布式硬度值，即：
HRC ：洛式硬度代号。
HRT ：表面硬度代号，主要用于极薄工件与表层测试测试，方法类似洛式硬度（初载与总载较小）。 δ 延伸率；
δ =(L K -L 0）/L 0×100% L 0—试样原始长度；L K —试样拉断时长度 Ψ 断面收缩率。
Ψ=(F 0-F K )/F 0 ×100% F 0 —试样原始截面积；F K —试样拉断时截面积。
δ与ψ都是塑性的指标，其值大塑性好，反之塑性差。 αK 冲击韧性：材料抵抗冲击载荷的能力，
材料工程复习思考题部分答案
材料工程基础》复习思考题
第一章绪论
1、材料科学与材料工程研究的对象有何异同？答：材料科学侧重于发现和揭示组成与结构，性能，使用效能，合成与加工等四要素之间的关系，提出新概念，新理论。而材料工程指研究材料在制备过程中的工艺和工程技术问题，侧重于寻求新手段实现新材料的设计思想并使之投入使用，两者相辅相成。
6、进行材料设计时应考虑哪些因素？
答：. 材料设计的最终目标是根据最终需求，设计出合理成分，制订最佳生产流程，而后生产出符合要求的材料。材料设计十分复杂，如模型的建立往往是基于平衡态，而实际材料多处于非平衡态，如凝固过程的偏析和相变等。材料的力学性质往往对结构十分敏感，因此，结构的任何细小变化，性能都会发生明显变化。相图也是材料设计不可或缺的组成部分。
7、在材料选择和应用时，应考虑哪些因素？答：一，材料的规格要符合使用的需求：选择材料最基本的考虑，就在满足产品的特性及要求，例如：抗拉强度、切削性、耐蚀性等；二，材料的价格要合理；
三，材料的品质要一致。
8、简述金属、陶瓷和高分子材料的主要加工方法。答：金属：铸造（砂型铸造、特种铸造、熔模铸造、金属型铸造、压力铸造、低压铸造、离心铸造、连续铸造、消失模铸造）、塑性加工（锻造、板料冲压、轧制和挤压、拉拨）、热处理、焊接（熔化焊、压力焊、钎焊）；橡胶：塑炼、混炼、压延、压出、硫化五部分；高分子：挤制成型、干压成型、热压铸成型、注浆成型、轧膜成型、等静压成型、热压成型和流延成型。
10、如何区分传统材料与先进材料？答：传统材料指已经成熟且已经在工业批量生产的材料，如水泥、钢铁，这些材料量大、产值高、涉及面广，是很多支柱产业的基础。先进材料是正在发展，具有优异性能和应用前景的一类材料。二者没有明显界限，传统材料采用新技术，提高技术含量、性能，大幅增加附加值成为先进材料；先进材料长期生产应用后成为传统材料，传统材料是发展先进材料和高技术基础，先进材料推到传统材料进一步发展。18、什么是复合材料？如何设计和制备复合材料？答：由两种以上在物理和化学上不同的物质组合起来而得到的一种多相固体。首先应明确设计条件，选材，之后进行设计选材和层合板设计，然后进行结构设计, 确定材料微观结构模型。选材时须同时考虑材料的机械性能、使用环境和工艺性等因素, 在初步设计阶段就应对结构的可维护性、可修理性和维修的费用进行考虑与评估。在整个设计过程中，应视不同阶段进行相应试验，包括某些工艺试验。22、生物医用材料有哪些？应具备什么特性？
工程材料复习题(含答案)
一、填空题（每空1分，共20分）
1．常见的金属晶格类型有、______________和______________。2．空位属于__________缺陷，晶界和亚晶界分别__________ 缺陷，位错属于_______________缺陷。
3．金属的实际结晶温度总是低于理论结晶温度，这种现象称为_______________。4．原子在溶剂晶格中的分布不同，可将固溶体分为_______________固溶体和_______________ 固溶体。
5．室温下Fe－Fe3C合金中的4种基本组织是______________、_______________、_______________和_______________。
6．常见的金属的塑性变形方式有_______________和_______________两种类型。7．钢的热处理工艺是由_______________、_______________和_______________三个步骤组成的。
8．铁碳合金为双重相图，即_______________相图和_______________相图。二、单项选择题（每题2分，共
20分）
（）1.两种元素组成固溶体，则固溶体的晶体结构。
A．与溶质的相同 B．与溶剂的相同
C．与溶剂、溶质的都不相同 D．是两种元素各自结构的混合体
（）2.铸造条件下，冷却速度越大，则。
A．过冷度越小，晶粒越细 B．过冷度越小，晶粒越粗
C．过冷度越大，晶粒越粗 D．过冷度越大，晶粒越细
（）3.金属多晶体的晶粒越细，则其。
2015表面工程复习题.
《材料表面工程》考试要点
一、名词解释
表面工程技术：为满足特定的工程需求，使材料或零部件的表面具有特殊成分、结构和性能（或功能）的化学、物理方法
洁净表面：材料表层原子结构的周期性不同于体内，但其化学成分与体内相同的表面。
极化：腐蚀电池工作时，阴、阳两极之间有电流通过，使得其电极电位值与初始电位值有一定的偏离，使阴阳两极之间的电位差比初始电位差要小得多，这种现象称为极化现象。
热喷焊技术：采用热源使涂层材料在基体表面重新熔化或部分熔化，实现涂层与基体之间、涂层内颗粒之间的冶金结合，消除孔隙的表面处理技术。
堆焊技术：在零件表面熔敷上一层耐磨、耐蚀、耐热等具有特殊性能合金的技术。物理气相沉积:在真空条件下，以各种物理方法产生的原子或分子沉积在基材上，形成薄膜或涂层的过程。
磨损：相对运动的物质摩擦过程中不断产生损失或残余变形的现象。
润湿：液体在固体表面上的铺展技术。
等离子体热扩渗：利用低真空中气体辉光放电产生的离子轰击工件表面，形成热扩渗层的工艺过程。
转化膜技术：通过化学或电化学方法，使金属表面形成稳定的化合物膜层而不改变其金属外观的一类技术。
吸附作用：物体表面上的原子或分子力场不饱和，有吸引周围其他物质分子的能力。
表面能：严格意义上指材料表面的内能，它包括原子的动能、原子间的势能以及原子中原子核和电子的动能和势能等。
腐蚀：材料与环境介质作用而引起的恶化变质或破坏。
钝化：由于金属表面状态的改变引起金属表面活性的突然变化，使表面反应速度急剧降低的现象。
表面淬火：采用特定热源将钢铁材料表面快速加热到Ac 3（对亚共析钢）或者Ac 3 （对过共析钢）之上，然后使其快速冷却并发生马氏体相变，形成表面强化层的工艺过程。
材料表面工程复习题标准答案
1.什么是材料表面工程？
表面工程是经表面预处理后，通过表面涂覆、表面改性或多种表面技术复合处理，改变固体金属表面或非金属表面的形态、化学成分、组织结构和应力状况，以获得所需要表面性能的系统工程
2.表面工程的作用有哪些？
（1）对于机械零件
提高零件表面的耐磨性、耐蚀性、耐热性、抗疲劳强度等力学性能；
保证现代机械在高速、高温、高压、重载以及强腐蚀介质工况下可靠而持续地运行
（2）对于电子电器元件
提高元器件表面的电、磁、声、光等特殊物理性能；
保证现代电子产品容量大、传输快、体积小、高转换率、高可靠性;
（3）对于机电产品的包装及工艺品
提高表面的耐蚀性和美观性；
实现机电产品优异性能、艺术造型与绚丽外表的完美结合
（4）对生物医学材料
提高人造骨骼等人体植入物的耐磨性、耐蚀性，尤其是生物相容性；
保证患者的健康并提高生活质量
3.表面工程技术包含哪些内容？
内容：失效分析、表面技术、涂覆层性能、涂覆层材料、预处理和后加工、表面检测技术、表面质量控制、使用寿命评估、表面施工管理、技术经济分析、三废处理和重大工程实践4.表面工程技术发展经过了哪三个阶段？
经历的三个阶段：
第一阶段以单一表面工程技术的品种增加、工艺成熟为特征；
第二阶段以复合表面工程技术的出现和协同创新为主要特征；
第三阶段以微纳米材料和纳米技术与传统表面工程技术的结合与实用化为主要特征
5.在材料表面工程中用于表面淬火的加热方式有哪几种？
（1）感应加热(高频、中频、工频)表面淬火；
（2）火焰加热表面淬火；
（3）激光加热表面淬火；
（4）等离子体加热表面淬火；
工程材料复习考试题（有详细答案）
工程材料复习考试题（有详细答案）
一、填空
1、屈服强度是表示金属材料抵抗微量塑性变形的能力。
3、α—Fe的晶格类型为体心立方晶格。
4、γ—Fe的晶格类型为面心立方晶格。
5、随着固溶体中溶质原子含量增加，固溶体的强度、硬度__升高__。
6、金属的结晶包括形核和长大两个基本过程。
7、金属的实际结晶温度___低于_其理论结晶温度，这种想象称为过冷。
8、理论结晶温度与实际结晶温度之差△T称为___过冷度___。
9、金属结晶时，冷却速度越快，则晶粒越__细小__。
10、铁素体的力学性能特点是塑性、韧性好。
11、渗碳体的力学性能特点是硬度高、脆性大。
12、碳溶解在_γ-Fe__中所形成的间隙固溶体称为奥氏体。
13、碳溶解在_α-Fe__中所形成的间隙固溶体称为铁素体。
14、珠光体的本质是铁素体和渗碳体的机械混合物。
15、共析钢的室温平衡组织为 P（或珠光体）。
共析钢的退火组织为 P（或珠光体）。
16、亚共析钢的含碳量越高，其室温平衡组织中的珠光体量越多。
17、在室温平衡状态下，碳钢随着其含碳量的增加，韧、塑性下降。
19、在铁碳合金的室温平衡组织中，渗碳体相的含量是随着含碳量增加而增加。
20、在退火态的20钢、45钢、T8钢、T13钢中，δ和αK值最高的是 20 钢。
21、共析钢加热到奥氏体状态，冷却后获得的组织取决于钢的_冷却速度__。
22、共析钢过冷奥氏体在（A1～680）℃温度区间等温转变的产
物是珠光体(或P) 。
23、共析钢过冷奥氏体在680～600℃温度区间等温转变的产物是索氏体（细珠光体）。
表面工程复习题答案
表面工程复习题答案
一、名词解释
1.洁净表面：表面化学成分和体内相同。表面吸附物的覆盖几率很低。
2.TLK模型：平台（Terrace）-台阶（Ledge）-扭折(Kink)模型。基本思想是：在温度相当于0K时，表面原子呈静态。表面原子层可认为是理想平面，其中原子作二维周期排列，并且不存在缺陷和杂质。当温度从0K升到T时，由于原子的热运动，晶体表面将产生低晶面指数的平台、一定密度的单分子或原子高度的台阶、单分子或原子尺度的扭折以及表面吸附的单原子及表面空位等。
3.界面：固相之间分界面。
4.外延生长界面：在单晶体表面沿原来的结晶轴向生长成的新的单晶层的工艺过程，就称为外延生长。形成的界面称为外延生长界面。
5.机械结合界面：指涂层和基体间的结合靠两种材料相互镶嵌在一起的机械连接形成
6. 润湿：液体在固体表面上铺展的现象。
7. 边界润滑摩擦：对偶件的表面被一薄层油膜隔开，可使摩擦力减小2-10倍，并使表面磨损减少。但是在载荷一大的情况下，油膜就会被偶件上的微凸体穿破，摩擦系数通常在0.1左右。
8.喷焊层的稀释率：一般将基材熔入喷焊层中的质量分数称为喷焊层的稀释率，用公式表示为η=B/(A+B) ，η为喷焊层的稀释率，A 为喷焊的金属质量，B为基体熔化的金属质量。
9.自熔合金：就是在常规合金成分基础上加入一定含量的硼、硅元素使材料的熔点大幅度降低，流动性增强，同时提高喷涂材料在高温液态下对基材的润湿能力而设计的。
10.激光熔凝：就是用激光把基材表面加热到熔化温度以上，然后靠基材本身的导热使熔化层表面快速冷却并结晶的热处理工艺。
工程材料复习题及参考答案
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三、选择正确答案
1、为改善低碳钢的切削加工性应进行哪种热处理（ D ）
A、等温退火
B、完全退火
C、球化退火
D、正火
2、钢中加入除Co之外的其它合金元素一般均能使其C曲线右移，从而（ B ）
A、增大VK
B、增加淬透性
C、减小其淬透性
D、增大其淬硬性
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、高碳钢淬火后回火时，随回火温度升高其（ A ）
A、强度硬度下降，塑性韧性提高
B、强度硬度提高，塑性韧性下降
C、强度韧性提高，塑性韧性下降
D、强度韧性下降，塑性硬度提高
5、过共析钢的正常淬火加热温度应该选择在（ A ）
A、Acl+30—50C
B、Ac3+30—50C
C、Accm+30—50C
D、T再+30—50C
6、常见的齿轮材料20CrMnTi的最终热处理工艺应该是（ D ）
A、调质
B、淬火+低温回火
C、渗碳
D、渗碳后淬火+低温回火
7、常见的调质钢大都属于（ B ）
A、低碳低合金钢
B、中碳低合金钢
C、高碳低合金钢
D、低碳中合金钢
8、某一中载齿轮决定用45钢制造，其最终热处理采用下列哪种方案为宜
（ C ）
A、淬火+低温回火
B、渗碳后淬火+低温回火
C、调质后表面淬火
D、正火
9、某工件采用单相黄铜制造，其强化工艺应该是（ C ）
A、时效强化
B、固溶强化
C、形变强化
D、热处理强化
材料工程基础总复习题答案
材料工程基础总复习题答案
材料工程基础总复习题
一、解释名词
1、淬透性是指钢在淬火时获得马氏体的能力。
2、淬硬性淬硬性是指钢在正常淬火下获得的马氏体组织所能达到的最高硬度。
3、球化退火球化退火是将钢中渗碳体球状化的退火工艺。
4、调质处理淬火加高温回火的热处理称作调质处理
5、氮化向钢件表面渗入N原子以形成高氮硬化层的化学热处理工艺。
6、完全退火将工件加热到Ac3+20~30℃保温后缓冷的退火工艺，主要用于亚共析钢
7、冷处理淬火后迅速将工件置于接近Mf温度下，促使残余奥氏体进一步转变成马氏体。
8、软氮化低温气体氮碳共渗
9、分级淬火在Ms附近的盐浴或碱浴中淬火，待内外温度均匀后再取出缓冷。
10、等温淬火将工件在稍高于Ms 的盐浴或碱浴中保温足够长时间，从而获得下贝氏体组织的淬火方法。
14、疏松由于合金的液态收缩和凝固收缩，在铸件最后凝固的地方出现细小且分散的孔洞。
19、素炼生胶在炼胶机中因受机械的、热的和化学的三种作用使分子量下降，因而弹性下降，塑性增加。
20、滚焊是用一对滚盘电极代替点焊的圆柱形电极，与工件作相对运动，从而产生一个个熔核相互搭叠的密封焊缝的焊接方法。
33、精密铸造用精密铸型获得精密铸件的铸造方法。
39、化学气相沉积制粉法利用挥发性金属化合物蒸气分解或与其他气体间的化学反应获得超细粉末的一种粉末制取方法。
40、双介质淬火将加热的工件先在快速冷却的介质中冷却到接近
马氏体转变的温度Ms时，立即转入另一种缓慢冷却的介质中冷却至室温，以降低马氏体转变时的应力，防止变形开裂。
41、正火正火是将亚共析钢加热到Ac3+30~ 50℃，共析钢加热到Ac1+30~50℃，过共析钢加热到Accm+30~ 50℃保温后空冷的工艺。
表面工程复习题及答案-
“材料表面工程”复习题
一、名词解释
表面工程技术：为满足特定的工程需求，使材料或零部件表面具有特殊的成分、结构和性能(或功能)的化学、物理方法与工艺。
表面能：严格意义上指材料表面的内能，包括原子的动能、原子间的势能以及原子中原子核和电子的动能和势能等。
洁净表面：材料表层原子结构的周期性不同于体内，但其化学成分仍与体内相同的表面。
清洁表面：一般指零件经过清洗(脱脂、浸蚀等)以后的表面。
区别：洁净表面允许有吸附物，但其覆盖的几率应该非常低。洁净表面只有用特殊的方法才能得到。清洁表面易于实现，只要经过常规的清洗过程即可。洁净表面的“清洁程度”比清洁表面高。
吸附作用：物体表面上的原子或分子力场不饱和，有吸引周围其它物质(主要是气体、液体)分子的能力。
磨损：相对运动的物质摩擦过程中不断产生损失或残余变形的现象。
腐蚀：材料与环境介质作用而引起的恶化变质或破坏。
极化：腐蚀电池工作时，阴、阳极之间有电流通过，使阴、阳极之间的电位差(实际电极电位)比初始电位差要小得多的现象。
钝化：由于金属表面状态的改变引起金属表面活性的突然变化，使表面反应速度急剧降低的现象。(阳极反应受阻的现象)
表面淬火：用特定热源将钢铁材料表面快速加热到Ac3(对亚共析钢)或者
Ac1(对过共析钢)之上(奥氏体化)，然后使其快速冷却并发生马氏体相变，形成表面强化层的工艺过程。
喷丸强化：利用高速喷射的细小弹丸在室温下撞击受喷工件的表面，使表层材料在再结晶温度之下产生弹、塑性变形，并呈现较大的残余压应力，从而提高工件表面强度、疲劳强度和抗应力腐蚀能力的表面工程技术。(喷丸强化技术)
材料表面与界面-习题含答案
第一章
1、什么是Young方程?接触角的大小与液体对固体的润湿性好坏有怎样的关系？答：Young方程：界面化学的基本方程之一。它是描述固气、固液、液气界面自由能γsv,γSL,γLv与接触角θ之间的关系式,亦称润湿方程，表达式为：γsv—γSL=γLv COSθ。该方程适用于均匀表面和固液间无特殊作用的平衡状态。
关系：一般来讲，接触角θ的大小是判定润湿性好坏的依据，若θ=0。cosθ=1，液体完全润湿固体表面，液体在固体表面铺展；若0＜θ＜90°，液体可润湿固体，且θ越小，润湿性越好;90°＜θ＜180°,液体不润湿固体;θ=180°，完全不润湿固体，液体在固体表面凝集成小球。
2、水蒸气骤冷会发生过饱和现象，在夏天的乌云中，用飞机撒干冰微粒,试气温骤降至293K,水气的过饱和度（P/Ps)达4，已知在293K时，水的表面能力为0.07288N/m，密度为997kg/m3,试计算：
（1）在此时开始形成雨滴的半径。
（2）每一雨滴中所含水的分子数。
答:（1）根据Kelvin公式有
开始形成的雨滴半径为：
将数据代入得：
（2）每一雨滴中所含水的分子数为N=N A n ，n=m/M= V/M，得
3、在293k时，把半径为1.0mm的水滴分散成半径为1.0μm的小水滴,试计算(已知293K时水的表面Gibbs自由为0。07288J 。m—2）（1）表面积是原来的多少倍?（2）表面Gibbs自由能增加了多少？（9分）
答：(1）设大水滴的表面积为A1，小水滴的总表面积为A2，则小水滴数位N，大水滴半径为r1,小水滴半径为r2.
材料表面工程复习题
“材料表面工程”复习题
一、名词解释
表面工程技术表面扩散表面能洁净表面清洁表面吸附作用磨损腐蚀极化钝化表面淬火喷丸强化热扩渗热喷涂热喷焊堆焊电镀化学镀复合电镀转化膜技术阳极氧化物理气相沉积真空蒸发镀膜溅射镀膜离子镀膜化学气相沉积
二、简答题
1、表面工程技术的内涵(分类)、特点与意义；
2、表面粗糙度的两种常用表达方式；
3、固体表面吸咐的种类及特点；
4、写出Young方程并说明“润湿”与“不润湿”；
5、最常见的磨损种类；如何通过表面技术提高耐磨性？
6、腐蚀按材料腐蚀原理可分为哪两类？
7、金属腐蚀的主要形式；金属材料腐蚀控制及防护方法；
8、表面预处理的作用及主要工序；
9、感应加热淬火、火焰加热淬火、激光淬火的基本工作原理及特点；
10、表面形变强化技术的种类、作用
11、形成热扩渗层的基本条件及机理；
12、热浸锌层及热浸铝层的主要应用；
13、常用的热浸渗方法及其应用；
14、常用的热喷涂、热喷焊工艺方法及其基本特点；
15、镀层按其性能特点可分为哪三类？具有良好使用性能的电镀层的基本条件；
16、常见的电镀方式及其特点；
17、常用单金属电镀层的基本特点及主要用途；
18、化学镀的原理与特点；常见的化学镀层有哪些？
19、复合镀层的种类及应用；
20、非金属电镀的基本工艺(前处理)流程；
21、转化膜的主要用途；
22、铝合金阳极氧化的工艺流程，其氧化膜的形成过程、结构特点及性能特点；
23、真空在薄膜技术中的作用；
24、在蒸发镀膜中，为什么必须精确控制蒸发源的温度？
25、对比PVD和CVD法中的薄膜生成过程(阶段)；
工程材料复习题全（含答案）
⼯程材料复习题全（含答案）
复习题集
⼀．填空题
1 .⾼速钢锭经锻造退⽕后的组织为珠光体，淬⽕后的组织为马⽒体、⼆次渗碳体，淬⽕后再经多次回⽕后的组织为回⽕索⽒体、⼆次渗碳体。
2.灰铸铁能否充分⽯墨化，主要决定于其碳当量和铸后冷却速度,⼀般⽽⾔, 碳当量越⾼,越有利于⽯墨化，冷却速度越⼤，越容易形成⽩⼝.
3.球墨铸铁件可通过热处理来调整其基本组织，⾼温退⽕热处理能得到F+G基,
低温正⽕热处理能得到F+P+G基，⽽⾼温正⽕能获得P+G基。
4.普通钢、优质钢的区分是以其中s 和p 元素的原⼦含量来区分的，s 含量⾼易使钢产⽣热脆性，⽽p 含量⾼易使钢产⽣冷脆性。
5.对普通灰铸铁⼯件进⾏低温退⽕的⽬的是为了消除内应⼒，进⾏⾼温退⽕的⽬的是为了消除碳化物，得到单相组织。
6.材料牌号QT600-3中，QT表⽰球墨铸铁，600 表⽰最低抗拉强度为600MPa ，3表⽰最低延伸率为3% 。
7. 陶瓷组织的基本相有晶体相，玻璃相，⽓相，其中起强化作⽤的是晶体相，⽽起粘结作⽤的是玻璃相。
8. 常见⼯程塑料有聚氯⼄烯，聚四氟⼄烯，尼龙，其中⾃润滑性能良好适合作轴承齿轮的有尼龙，价格低廉，⽤途⾮常⼴泛的是聚氯⼄烯，化学稳定性极好,有塑料王之称的是聚四氟⼄烯。
9. 所谓“硅铝明”是指铝和硅的合⾦,该合⾦⼯件通常是通过铸造成形的。
10. 常见的黄铜是指铜和锌的合⾦,⽽青铜的种类较多,主要有锡
青铜,
铝青铜等。
12. 常⽤不锈钢按其组织构成分为马⽒体不锈钢, 铁素体不锈钢, 奥⽒体不锈钢。
13. 量具钢除要求⾼硬度外,还要求有⾼耐磨性性和⾼尺⼨稳定性性。
工程材料复习资料答案版
⼯程材料复习资料答案版
⼀、判断题
1.⾦属铸件不可通过再结晶退⽕来细化晶粒。（√）
P48 只有⼯业纯铁、钢和铝及铝合⾦可以进⾏再结晶退⽕过程
2.细晶强化可以提⾼⾦属的强度降低其韧性。（X）
P176细晶强化可以提⾼⾦属强度和韧度
3.凡由液体凝固成固体的过程都是结晶。（X）
P62 凝固的产物可以是晶体和⾮晶体，由液体转变为晶体的过程才称为结晶
4.共析钢加热为奥⽒体后，冷却时所形成的组织主要取决于钢的加热温度。（X）
P93取决于钢的冷却速度
5.奥⽒体不锈钢不能淬⽕强化。（√）
淬⽕的定义：将钢件加热到奥⽒体化温度并保持⼀定时间，然后以⼤于临界冷却速度冷却，以获得⾮扩散型转变组织，如马⽒体、贝⽒体和奥⽒体等的热处理⼯艺 P227
6.Ti，V， Zr等元素主要是提⾼钢的淬透性。（X）P169钢中的弥散分布的特殊碳化物，将显著提⾼钢的强度、硬度和耐磨性，⽽不降低其韧度
7.铸铁都是硬⽽脆的。P239（X）
8.T12与20CrMnTi相⽐，淬透性与淬硬性都较⾼。（X）
P185、P189 T12为碳素⼯具钢，优点是容易锻造、加⼯性能良好，⽽且价格便宜；缺点是淬透性低，Si、Mn含量略有改变，就会对淬透性产⽣较⼤的影响。20CrMnTi为中淬透性渗碳钢，其淬透性和⼒学性能均较⾼
9.拖拉机齿轮，⽤45钢调质，以获得⼼部韧性，再表⾯淬⽕以获得表⾯的耐磨。（X）
P185 进⾏调质处理，以得到强度与韧度良好配合的综合⼒学性能
10.某弹簧，⽤60钢制造，淬⽕＋中温回⽕。（√）
P185 热成形弹簧⼀般要进⾏淬⽕（~850°C）及中温回⽕（350°C~500°C）处理。耐磨件则进⾏淬⽕（~850°C）及低温回⽕（200°C~250°C）处理
材料表面工程技术 考试复习资料
1.表面工程:从材料表面的实际应用出发，科学设计工艺方法，严格监控工艺过程，实
际检验施工质量，并对全过程进行记录和总结，改进其中的不足，不断提高技术水平，丰富理论内涵，开发新的用途和应用领域。
2.采用表面技术，在零部件或工件表面涂覆一层或多层表面层而形成的技术，主要包括电镀和化学镀、热喷涂、化学转化膜、热浸镀、涂料涂装、气相沉积、堆焊与熔结、搪瓷和陶瓷涂覆、粘涂、溶胶-凝胶等。
3.表面现象有关的一些表面技术: 1）表面湿润和反湿润技术. 2）表面催化技术3）膜技术4）表面化学技术
4.
5.在几个原子范围内的清洁表面其偏离三维周期性结构的主要特征是表面松弛、表面重构和表面台阶结构。
6.从微观水平看，即使宏观看来非常光滑平整的表面实际上也是凹凸不平的，即表面是粗糙的。
7.吸附、吸收和化学反应是固体与气体发生作用的三种表现。
8.晶体表面缺陷分为点缺陷、线缺陷和面缺陷三类.
9.表面平整一般采用磨光、滚光、抛光及刷光和振动磨光。
磨光是借助粘有磨料的特制磨光轮(或带)的旋转，以磨削金属零件表面的过程。
滚光是将成批零件与磨削介质一起在滚筒中作低速旋转，靠零件和磨料的相对运动进
行光饰处理的过程。
抛光是用抛光轮和抛光膏或抛光液对零件表面进一步轻微磨削以降低粗糙度，也可用
于镀后的精加工。
刷光是把刷光轮装在抛光机上，用刷光轮上的金属丝(钢丝、黄铜丝等)刷，同时用水
或含某种盐类，表面活性剂的水溶液连续冲洗去除零件表面锈斑、毛刺、氧化皮及其
他杂物，还可用于装饰目的进行丝纹刷光和缎面刷光等。
振动磨光是将零件与大量磨料和适量抛磨液置入容器中，在容器振动过程中使零件表
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1.什么是材料表面工程？
表面工程是经表面预处理后，通过表面涂覆、表面改性或多种表面技术复合处理，改变固体金属表面或非金属表面的形态、化学成分、组织结构和应力状况，以获得所需要表面性能的系统工程
2.表面工程的作用有哪些？
（1）对于机械零件
提高零件表面的耐磨性、耐蚀性、耐热性、抗疲劳强度等力学性能；
保证现代机械在高速、高温、高压、重载以及强腐蚀介质工况下可靠而持续地运行
（2）对于电子电器元件
提高元器件表面的电、磁、声、光等特殊物理性能；
保证现代电子产品容量大、传输快、体积小、高转换率、高可靠性;
（3）对于机电产品的包装及工艺品
提高表面的耐蚀性和美观性；
实现机电产品优异性能、艺术造型与绚丽外表的完美结合
（4）对生物医学材料
提高人造骨骼等人体植入物的耐磨性、耐蚀性，尤其是生物相容性；
保证患者的健康并提高生活质量
3.表面工程技术包含哪些内容？
内容：失效分析、表面技术、涂覆层性能、涂覆层材料、预处理和后加工、表面检测技术、表面质量控制、使用寿命评估、表面施工管理、技术经济分析、三废处理和重大工程实践4.表面工程技术发展经过了哪三个阶段？
经历的三个阶段：
第一阶段以单一表面工程技术的品种增加、工艺成熟为特征；
第二阶段以复合表面工程技术的出现和协同创新为主要特征；
第三阶段以微纳米材料和纳米技术与传统表面工程技术的结合与实用化为主要特征
5.在材料表面工程中用于表面淬火的加热方式有哪几种？
（1）感应加热(高频、中频、工频)表面淬火；
（2）火焰加热表面淬火；
（3）激光加热表面淬火；
（4）等离子体加热表面淬火；
6.简要说明热扩渗的原理。
（1）介质分解
活性介质在一定温度下，进行化学分解，析出活性（初生态的）原子（或离子）的过程
化学介质分解的速度，取决于化学介质性质、数量、分解的温度、压力以及有无催化剂（2）吸收
活性原子在金属表面吸附与金属表面原子产生键合而进入金属表层的过程
吸收的方式活性原子向钢的固溶体中溶解或形成化合物
吸收的强弱与活性介质的分解速度、渗入元素的性质、扩散速度、钢件的成分及其表面状态有关
（3）扩散
被钢件表面吸收的活性原子（或离子）向钢件深处迁移，以形成一定厚度的扩散层（即渗层）7.激光加热表面淬火有哪些特点？
（1）淬硬层组织细化，硬度比常规淬火提高15-20%，铸铁经淬火后耐磨性可提高3-4倍（2）加工速度极快，工艺周期短，生产效率高，成本低，工艺过程易实现数控
（3）可进行大型零件局部表面硬化及形状复杂工件的硬化处理
（4）淬硬层深度可精确控制
（5）可以实现自冷淬火，不需要油或水等淬火介质
8.感应加热表面淬火的优点。
（1）热源在工件表面，加热速度快，热效率高
（2）工件因不是整体加热，变形小
（3）工件加热时间短，表面氧化脱碳量少
（4）表面硬度高，缺口敏感性小，冲击韧性、疲劳强度以及耐磨性等具有很大提高，有利于发挥材料潜力，节约材料消耗，提高零件使用寿命
（5）设备紧凑，使用简便，劳动条件好
（6）可将设备组织到生产线中，如果采用程序自动调节系统，可对过程精确控制，废品量较低
（7）不仅可应用于工件的表面，内孔等的淬火，还可以应用于工件的穿透加热和化学热处理
9.常用的表面淬火方法有哪些？
（1）感应加热(高频、中频、工频)表面淬火；
（2）火焰加热表面淬火；
（3）激光加热表面淬火；
（4）等离子体加热表面淬火
10.什么是堆焊技术？堆焊技术中包含哪些具体的方法？
（1）堆焊技术：将具有一定使用性能的合金借助一定的热源，熔覆在母体材料的表面，以赋予母材特殊使用性能或使零件恢复原有形状尺寸的工艺方法；
（2）方法：氧乙炔火焰堆焊；焊条电弧堆焊；埋弧堆焊；钨极氩弧堆焊；等离子弧堆焊；熔化极气体保护堆焊；电渣堆焊；激光堆焊；聚焦光束粉末堆焊；摩擦堆焊
11．堆焊的作用有哪些？
（1）可用于修复材料因服役而导致的失效部位；
（2）可用于强化材料或零件的表面；
（3）延长服役件的使用寿命、节约贵重材料、降低制造成本
12．堆焊的特点？
（1）堆焊层与母材具有典型的冶金结合
（2）堆焊合金种类选择范围宽
13．常用的合金化方法有哪些？
（1）焊条药皮渗合金法
（2）焊剂渗合金法
（3）合金焊丝或焊带渗合金法
（4）药芯焊丝渗合金法
（5）合金粉末渗合金法
14．简要说明母材对堆焊材料的稀释作用以及对表面处理层的影响。
母材对堆焊金属的稀释
一般来说，堆焊材料往往是高合金材料或与母材合金体系完全不同的合金
即使堆焊合金中某种元素的过渡率为1，堆焊合金中该合金元素的浓度也会低于原始浓度15．常用的堆焊方法
氧乙炔火焰堆焊、焊条电弧堆焊、埋弧堆焊、等离子弧堆焊、电渣堆焊、激光堆焊、摩擦堆焊
16热喷涂的基本概念
热喷涂技术是采用气体、液体燃料或电弧、等离子弧、激光等作热源，使金属、合金、金属陶瓷、氧化物、碳化物、塑料以及它们的复合材料等喷涂材料加热到熔融或半熔融状态，通过高速气流使其雾化，然后喷射、沉积到经过预处理的工件表面，从而形成附着牢固的表面层的加工方法
17．简要说明热喷涂涂层的形成过程。
涂层的形成过程是喷涂颗粒在飞行结束之后的过程，即冲击、碰撞、变形、凝固那四个过程18.简要说明热喷涂的基本原理。
（1）喷涂材料的熔化阶段
线材：端部进入热源的高温区域，即被加热熔化，形成熔滴
粉末：进入高温区域后，在行进过程中被加热熔化或软化
（2）熔滴雾化阶段
线材：端部形成的熔滴，在外加压缩气流或热源自身射流的作用下，使熔滴脱离线材并雾化成细微的熔粒，向前喷射
粉末：一般不存在熔粒再被破碎和雾化的过程，而是被气流或热源射流推动向前喷射（3）飞行阶段先被加速，随距离增加而减速
（4）碰撞阶段
19.热喷涂的分类
（1）熔体热喷涂：金属溶液注入喷涂
（2）火焰热喷涂：普通火焰喷涂、爆炸喷涂、高速火焰喷涂
（3）电能热喷涂：电弧喷涂、线爆喷涂、等离子体喷涂
（4）高能热喷涂：激光喷涂
20.常用的热喷涂方法
（1）线材或棒材火焰喷涂
（2）粉末火焰喷涂
（3）高速（超音速）火焰喷涂
（4）气体爆燃喷涂技术
（5）电弧喷涂
（6）等离子喷涂
（7）高能等离子喷涂
（8）可控气氛与低气压等离子喷涂
（9）冷喷涂
21.稀土元素在电刷镀液中的作用是什么？
（1）电刷镀过程中，随着金属离子的还原，有一定量的N、H、O进入镀层，加入的稀土元素可与镀层中的氢、氧形成稀土氢化物、氧化物或氮化物
（2）稀土氢化物可以消除、减少氢脆，提高镀层的抗疲劳强度
（3）稀土氧化物能减少镀层中片状氧化物造成的应力，消除分布在晶界的微量杂质的负作用
（4）稀土氮化物能增强镀层强度、硬度、耐磨性和耐蚀性
（5）在电刷镀液中加入一定量的稀土元素可显著提高镀层中的非晶态组织比例，过量则造成非晶态组织比例下降
22.复合电刷镀的含义？
复合镀层分为层状镀层和组合镀层
23.简要说明电刷镀的原理以及设备结构。