金属材料考试复习资料
金属材料复习资料
金属材料复习资料1、《金属材料学》这门课的核心内容是什么？答：钢的合金化原理2、合金元素在钢中的存在方式有哪几种？简要说明。
答：溶于固溶体（奥氏体、铁素体、马氏体等），有间隙型和置换型两类形成各类碳化物和氮化物存在于金属间化合物，常见于高速钢中各类夹杂物（氧化物or硫化物）自由态，极少数元素，如Pb3、钢种常见碳化物的类型？并按结构和性能进行分类。
答：第一类简单点阵结构的碳化物MC or M2C，硬度、熔点高，稳定性好第二类复杂点阵结构的碳化物M3C、M7C3、M23C6、M6C，硬度、熔点较低，稳定性差。
其中M6C型碳化物为复杂点阵结构，但性能接近于简单点阵结构的碳化物4、影响合金元素在钢中固溶度大小的因素主要有哪几个？答：合金元素在钢中的固溶形式主要为置换固溶和间隙固溶。
铁基固溶体中合金元素的固溶度主要取决于合金元素与钢基体的点阵结构、原子尺寸因素和电子结构。
铁的间隙固溶体是较小原尺寸的合金元素存在于Fe晶体的间隙位置所组成固溶体，主要取决于Fe基体的晶体结构和间隙元素的原子尺寸。
5、提高钢淬透性的方法和主要作用是什么？答：提高钢淬透性即为提高钢淬火时获得马氏体的能力。
添加合金元素是提高钢淬透性的主要方法，同时必须要保证足够的奥氏体化加热温度，以确保合金元素溶于奥氏体中。
提高钢淬透性的合金元素主要有Mn、Cr、Si、Ni、C等，合金元素的复合使用对提高钢淬透性的作用更加显著。
通过提高淬透性，一方面可使得工件得到均匀而良好的力学性能，同时可在淬火时采用较为缓和的冷却介质，减少工件的变形与开裂倾向。
1、解释为何4Cr13钢中含碳量为0.4%左右（质量分数），但已经属于过共析钢。
答：Cr元素使共析S点向左移动，当Cr含量达到一定程度时，S点已左移到小于0.4%C，所以4Cr13是属于过共析钢。
2、解释为何应严格控制钢中杂质元素S、P的含量。
答：S能形成FeS，其熔点为989℃，钢件在大于1000℃的热加工温度时FeS会熔化，所以易产生热脆；P能形成Fe3P，性质硬而脆，在冷加工时产生应力集中，易产生裂纹而形成冷脆。
金属材料复习题及答案
金属材料复习题及答案一、选择题1. 金属材料通常分为哪两大类？A. 铁合金和非铁合金B. 金属材料和非金属材料C. 有色金属和黑色金属D. 重金属和轻金属2. 什么是合金？A. 由两种或两种以上金属元素组成的材料B. 由金属和非金属元素组成的材料C. 由三种或三种以上金属元素组成的材料D. 由金属和金属氧化物组成的材料3. 金属的塑性变形主要通过哪种机制实现？A. 位错运动B. 原子扩散C. 相变D. 热膨胀4. 金属材料的硬度通常用什么方法来测量？A. 布氏硬度测试B. 洛氏硬度测试C. 维氏硬度测试D. 所有上述方法5. 什么是金属的疲劳？A. 金属材料在高温下失去强度B. 金属材料在反复加载和卸载下发生断裂C. 金属材料在腐蚀环境下失去强度D. 金属材料在长时间使用后发生老化二、填空题6. 金属材料的_______性能是其在没有明显塑性变形的情况下抵抗破坏的能力。
7. 金属材料的_______性能是其在受到外力作用时发生塑性变形而不断裂的能力。
8. 金属材料的_______性能是指材料在高温下抵抗氧化的能力。
9. 金属材料的_______是指材料在受到外力作用时，内部产生的抵抗外力的力。
10. 金属材料的_______是指材料在受到外力作用时，发生形变后不能恢复的性质。
三、简答题11. 简述金属材料的热处理工艺有哪些，并说明它们的作用。
12. 金属材料的腐蚀类型有哪些？请列举并简要说明。
四、计算题13. 已知一块金属材料的抗拉强度为800 MPa，试计算其在受到800 N 的拉力时的应变。
五、论述题14. 论述金属材料在现代工业中的应用及其重要性。
答案：1. C2. A3. A4. D5. B6. 强度7. 韧性8. 抗氧化性9. 内力10. 塑性11. 金属材料的热处理工艺包括退火、正火、淬火和回火等。
退火可以降低硬度，消除内应力；正火可以细化晶粒，提高塑性；淬火可以提高硬度和强度；回火可以降低脆性，提高韧性。
金属材料学(复习题及答案)
金属材料学复习题及答案〔1-32 题〕1. 解释以下名词合金元素:特别添加到金属中为了保证获得所要求的组织构造、物理、化学和机械性能的化学元素。
合金钢：为了增加某些性能而添加合金元素的钢马氏体：碳溶于α-Fe 的过饱和的固溶体，是奥氏体通过无集中型相变转变成的亚稳定相奥氏体：碳溶于 -Fe 中形成的固溶体淬透性：钢在淬火时能获得马氏体的力量，是钢本身固有的一个属性淬硬性：在抱负淬火条件下，以超过临界冷却速度所形成的马氏体组织能够到达的最高硬度淬火临界冷却速度：为了获得马氏体所需的最低的冷却速度二次硬化 ：某些铁碳合金〔如高速钢〕须经屡次回火后，才进一步提高其硬度。
这种 硬化现象，称为二次硬化，它是由于特别碳化物析出和〔或〕由于与奥氏体转变为马氏体或贝氏体所致不锈钢 ：在空气、水、盐、酸、碱等腐蚀介质中具有高的化学稳定性的钢耐热钢：通常将在高温条件下工作的钢称耐热钢2. 合金元素在钢中以什么形式存在?对钢的性能有哪些影响?答：存在形式：溶于固溶体、形成碳化物和氮化物、存在于金属化合物、各类夹杂物、自由态固溶体：随溶质元素含量的增多，产生固溶强化作用3. 指出Fe-C 相图中Ac1、Ac3、ACcm 、Ar1、Ar3、Arcm 各相变点的意义。
答：Ac1：加热时，P 向A 转变的开头温度；Ac3：加热时，先共析F 全部转为A 的终了温度ACcm ：加热时，Fe 3C Ⅱ全部融入A 的终了温度Ar1：冷却时，A 向P 转变的开头温度Ar3：冷却时，A 开头析出先共析F 的温度Arcm ：冷却时，A 开头析出Fe 3C Ⅱ的温度5. 指出以下铁碳合金工件的淬火及回火温度，并说明回火后得到的组织和大致硬度。
〔1〕wc=0.45%钢制小轴〔要求综合力学性能好〕；〔2〕wc=0.60%钢制弹簧；〔3〕wc=1.2% 钢制锉刀。
答：(1). 45 钢小轴,840 度淬火，回火温度调质 500-600，布氏 250 左右，回火索氏体(2)60 弹簧钢，820 度淬火，回火温度 380-420，硬度 40-45HRC ，回火托氏体(3)T12 钢锉刀 ，780-800 度淬火，回火温度 160-180，硬度 60-60HRC ，回火马氏体 6. 现有低碳钢和中碳钢齿轮各一个，为了使齿面具有高硬度和高耐磨性，应进展何种热处理？ 并比较经热处理后组织和性能上有何不同？答：低碳钢进展的热处理工艺：渗碳直接淬火+低温回火 外表组织为：回火M+碳化物中碳钢进展的热处理工艺：调质处理+外表淬火+低温回火组织为：回火M7.试说明外表淬火、渗碳、氮化热处理工艺在用钢、性能、应用范围等方面的差异。
金属材料学复习资料
金属材料学复习资料题型：判断，选择，简答，问答第一章1.要清楚的三点：1)同一零件可用不同材料及相应工艺。
例：调质钢；工具钢代用调质钢：在机械零件中用量最大，结构钢在淬火高温回火后具有良好的综合力学性能，有较高的强韧性。
适用于这种处理的钢种成为调质钢。
调质钢的淬透性原则，指淬透性相同的同类调质钢可以互相代用。
2)同一材料，可采用不同工艺。
例：T10钢，淬火有水、水-油、分级等。
强化工艺不同，组织有差别，但都能满足零件要求。
力求最佳的强化工艺。
淬火冷却方式常用水-油双液淬火、分级淬火。
成本低、工艺性能好、用量大。
3)同一材料可有不同的用途。
例：60Si2Mn有时也可用作模具。
低合金工具钢也可做主轴，GCr15也可做量具、模具等。
60Si2Mn是常用的硅锰弹簧钢，主要用于汽车的板弹簧。
低合金工具钢可制造工具尺寸较大、形状比较复杂、精度要求相对较高的模具。
GCr15只在对非金属夹杂物要求不严格时，制作切削工具、量具和冷轧辊等。
2.各种强化机理（书24页）钢强化的本质机理：各种途径增大了位错滑移的阻力，从而提高了钢的塑性变形抗力，在宏观上就提高了钢的强度。
1)固溶强化：原子固溶于钢的基体中，一般都会使晶格发生畸变，从而在基体中产生弹性应力场，弹性应力场与位错的交互作用将增加位错运动的阻力。
从而提高强度，降低塑韧性。
2)位错强化：随着位错密度的增大，大为增加了位错产生交割、缠结的概率，所以有效阻止了位错运动，从而提高了钢的强度。
但在强化的同时，也降低了伸长率，提高了韧脆转变温度。
3)细晶强化：钢中的晶粒越细，晶界、亚晶界越多，可有效阻止位错运动，并产生位错塞积强化。
细晶强化既提高了钢的强度，又提高了塑性和韧度，所以是最理想的强化方法。
4)第二相强化：钢中微粒第二相对位错有很好的钉扎作用，位错通过第二相要消耗能量，从而起到强化效果。
根据位错的作用过程，分为切割机制和绕过机制。
根据第二相形成过程，分为回火时第二相弥散沉淀析出强化；淬火时残留第二相强化。
金属材料讲义(解析版)
金属材料讲义（解析版）一、金属材料的发展和利用金属材料包括_________和_________。
1. 金属材料的发展石器时代→青铜器时代→铁器时代→铝的发现和使用即金属材料被广泛利用的顺序由早到晚依次是_____________。
2. 金属材料的应用①应用最广泛的金属是铁②世界上年产量居前三位的金属依次是_____________。
③钛和钛合金被认为是21世纪重要的金属材料【答案】纯金属合金Cu、Fe、Al Fe、Al、Cu二、金属的物理性质1. 物理共性常温下，大多数金属为银白色固态，有金属光泽，具有导电性、导热性、延展性，密度较大，熔点较高等。
2. 差异性①大多数金属都呈银白色，铜为紫红色，金呈黄色；②在常温下，大多数金属都是固体，汞是液体；③金属在导电性、导热性、密度、熔点、硬度、延展性等方面均有较大差异。
3. 金属之最①熔点最高：钨W（3410℃）；熔点最低：汞Hg（-39℃）。
②延展性最好：金Au，可制成万分之一毫米的金箔，铝、锡都是常见的延展性很好的金属。
③导电导热性最好：银Ag，铜Cu，金Au，铝Al。
④地壳中含量最高的金属元素——铝⑤人体中含量最高的金属元素——钙⑥目前世界年产量最高的金属——铁三、性质决定用途物质的性质在很大程度上决定了物质的用途，但不是唯一的决定因素。
在考虑物质的用途时，需要考虑价格、资源、是否美观、使用是否便利，以及废料是否易于回收和对环境的影响等多种因素。
四、合金1. 定义：将金属与某些金属或非金属加热熔合在一起，形成具有金属特性的混合物。
2. 常见的铁合金——生铁和钢（1）一般来说，合金的熔点比它的各成分金属的熔点都低。
（2）一般来说，合金的硬度比它的各成分金属的硬度都大。
（3）一般来说，合金的抗腐蚀性比它的各成分金属都好。
题型一：金属的物理性质【例1】金属材料在人类活动中已得到越来越广泛的应用。
下列性质属于金属共性的是A．熔点很高B．有良好的导电性、导热性C．银白色的固体D．硬度很大【答案】B【详解】A.一些金属的熔点较低，如汞常温下为液体，不符合题意；B.金属都有良好的导电性、导热性，符合题意；C.一些金属的颜色不是银白色的，例如铜是紫红色的，不符合题意；D.一些金属的硬度很小，如铅，不符合题意。
金属材料知识点复习汇总
金属材料知识点复习汇总1、金属材料包括？答：纯金属以及它们的合金。
2、金属的使用的顺序？目前世界年产量前三的金属由多到少的顺序？答：铜铁铝；铁>铝>铜3、纯金属的物理性质？答：共性：有光泽、导电性、导热性、延展性。
特性：大多数金属都呈银白色，但铜是紫红色，金呈黄色。
在常温下，大多数金属都是固体，但汞是液体。
4、金属之最（1）地壳中含量最高的金属元素——铝（2）人体中含量最高的金属元素——钙（3）目前世界年产量最高的金属——铁（4）熔点最高的金属——钨（常用作灯丝）（5）熔点最低的金属——汞（俗称水银，体温计中的液体物质）5、合金概念？答:合金是指在金属中加热融合某些金属或非金属而制得的具有金属特征的物质，属于混合物6、合金的特征？答：硬度大，熔点低，抗腐蚀性能好。
7、常见的铁合金及它们的区别答:生铁，含碳量为2％~4.3％钢，含碳量为0.03％~2％区别：含碳量不同8、钛和钛合金的优点？答：钛和钛合金被认为是21世纪的重要金属材料，它们具有很多优良的性能，如：熔点高，密度小，可塑性好，易于加工，机械性能好，尤其抗腐蚀性能好，，与人体有很好的相容性，因此可以用来制造人造骨。
9、铝抗腐蚀性能好的原因？答:铝在空气中与氧气反应，其表面生成一层致密的氧化铝薄膜，从而阻止铝的进一步氧化，因此，铝具有很好的抗腐蚀性能。
10、真金不怕火炼说明？答：说明金的化学性质不活泼，即使在高温时也不与氧气反应。
11、镁铝铁铜分别与氧气反应的化学方程式。
答：2Mg+O2点燃2MgO 4Al+3O22Al2O32Cu+O2△2CuO 3Fe+O2点燃Fe3O412答：镁剧烈反应，产生大量气泡。
Mg+2HCl MgCl2+H2↑Mg+H2SO4MgSO4+H2↑铝剧烈反应，产生大量气泡。
2Al+6HCl AlCl3+3H2↑2Al+3H2SO4Al2(SO4)3+3H2↑锌反应较剧烈，有较多气泡产生。
Zn+2HCl ZnCl2+H2↑Zn+H2SO4ZnSO4+H2↑铁有少量气泡产生，溶液有无色变为浅绿色。
金属材料学--工程材料基础期末考试复习资料
金属材料学—工程材料基础第一章，钢的合金化原理一，合金元素及其分类1、合金元素：为使钢获得预期的性能而有意识地加入碳钢中的元素。
按与碳的亲和力大小，合金元素可分为：非碳化物形成元素：Ni，Co，Cu，Si，Al，N，B等碳化物形成元素：Ti，Zr，Nb，V，W，Mo，Cr等此外，还有稀土元素：Re2、合金元素对钢中基本相的影响1）合金元素可溶入碳钢三个基本相中：铁素体、渗碳体、和奥氏体中。
分别形成合金铁素体、合金渗碳体和合金奥氏体。
合金元素在铁基体和奥氏体中起固溶强化作用。
固溶强化：利用点缺陷对金属基体进行强化的一种合金化方法。
方式是通过溶入某种溶质元素形成固溶体而使金属强度、硬度升高。
2）当钢种碳化物形成元素含量较高时可形成一系列合金碳化物，如：MC, M2C,M23C6、M-C3和M3C 等。
合金元素之间也可以形成化合物即金属间化合物，一般来说，合金碳化物以及金属间化合物的熔点高、硬度高，加热时难以溶入奥氏体，故对钢的性能有很大的影响。
3、合金元素对钢中相平衡的影响按合金元素对Fe-C相图上的相区的影响，将合金元素分为两大类：扩大γ区的元素：奥氏体形成元素。
在γ-Fe中有较大的溶解度，并能稳定γ相的元素，使A3下降、A4上升。
Mn，Ni，Co，C，N，Cu。
扩大α区的元素：铁素体形成元素：在α-Fe中有较大溶解度并使γ-Fe不稳定的元素。
能缩小γ相区，扩大α相存在的温度范围，使A3上升、A4下降。
如Cr、V、Mo、W、Ti、Al、Si、B、Nb、Zr 等。
扩大奥氏体区的直接结果是使共析温度下降；而缩小奥氏体区则使共析温度升高。
因此，具有共析组织的合金钢碳含量小于0.77％，同样，出现共晶组织的最低含碳量也小于2.11％。
4、合金元素对钢中相变过程的影响1）对加热时奥氏体形成元素过程的影响a 对奥氏体形核的影响：Cr、Mo、W、V等元素强烈推迟奥氏体形核；Co、Ni等元素有利于奥氏体形核。
b 对奥氏体晶核长大的影响：V、Ti、Nb、Zr、Al 等元素强烈阻止奥氏体晶粒的长大；C、P、Mn（高碳）促使奥氏体晶粒长大；Al、Si、Mn对奥氏体形成速度影响不大。
金属材料学总复习资料
金属材料学总复习资料引言金属材料学是材料科学中的重要分支，研究金属材料的性质、结构以及制备工艺等方面。
本文档旨在为金属材料学的学习者提供一份全面的复习资料，以帮助他们更好地理解和掌握金属材料学的关键概念和理论。
本文档将涵盖金属材料的分类、晶体结构、性能测试以及常见金属材料的应用等内容。
一、金属材料的分类根据金属材料内在的性质和用途，金属材料可以分为以下几类：1.纯金属：由单一金属元素组成，具有较高的热导性和电导性，例如铜、铝等。
2.合金：由两种或两种以上金属元素组成，具有较好的力学性能和耐腐蚀性，例如钢、铝合金等。
3.亚稳金属：具有一定的稳定性，但在特定条件下可能发生相变，例如亚稳钢。
4.非晶金属：由无定形结构的金属原子组成，具有高强度和高韧性，例如非晶合金。
二、金属材料的晶体结构金属材料的晶体结构是衡量其性能和特性的重要因素。
晶体结构可以通过以下几种方式进行分类：1.面心立方结构（FCC）：最密堆积方式，常见金属材料如铜、铝等即采用此结构。
2.体心立方结构（BCC）：次密堆积方式，常见金属材料如铁、钨等即采用此结构。
3.密排六方结构（HCP）：常见金属材料如钛、锌等即采用此结构。
理解金属材料的晶体结构可帮助我们更好地理解它们的物理、化学和力学性质，并为后续的材料加工和应用提供指导。
三、金属材料的性能测试金属材料的性能测试是评估其质量和可靠性的重要手段。
常见的金属材料性能测试包括以下几个方面：1.强度测试：包括抗拉强度、屈服强度、抗压强度等。
2.硬度测试：常用方法有布氏硬度、洛氏硬度等。
3.韧性测试：通常使用冲击试验和拉伸断裂试验来评估材料的韧性。
4.热性能测试：包括热膨胀系数测试、热导率测试等。
通过对金属材料的性能测试，我们可以了解其结构与性能之间的关系，并确定最适用于特定应用的材料。
四、常见金属材料及其应用金属材料广泛应用于各个领域，下面列举了一些常见的金属材料及其应用：1.铜：具有良好的导电性能和导热性能，广泛应用于电器、建筑等领域。
《金属材料》知识点复习
金属材料复习一、名词解释:①固溶强化：溶质原子溶入溶剂晶格中使晶格产生畸形，使塑性变形抗力增大，结果使金属材料的强度、硬度增高。
这种通过溶入溶质元素形成固溶体，使金属材料的强度、硬度升高的现象，称为固溶体强化。
（P24）②金属化合物：金属化合物是指合金组员间发生相互作用而形成的具有金属特性的一种新相，一般可用化学分子式表示。
（p24）③渗碳：渗碳是将工件在渗碳介质中加热、保温，使碳原子渗入工件表面形成一定厚度渗碳层的化学热处理工艺。
（p59）④同素异性体：金属在固态下，随着温度的改变由一种晶格转变为另一种晶格的现象称为同素异晶转变。
（p29）⑤奥氏体：碳溶解在r-Fe中形成的间隙固溶体称为奥氏体。
常用符号A表示。
（p29）⑥铁素体：碳溶解在a-Fe中形成的间隙固溶体称为铁素体。
用符号F 表示。
（p29）⑦珠光体：珠光体是渗碳体和铁素体片层相间、交替排列形成的混合物，用符号P表示。
（p29）⑧莱氏体：莱氏体是含碳量为4.3%的液态铁合金，是在1148度时从液相中同时结晶出奥氏体和渗碳体的混合物。
用符号Ld表示。
（p32）⑨马氏体：碳在a-Fe中的过饱和固溶体称为马氏体。
用符号M表示。
（p45）⑩调质：通过将淬火与高温回火相结合的热处理称为调质处理。
（p57）二、判断题1、（p17）①金属在外力的作用下产生的变形都不能恢复。
(错误)②一般低碳钢的塑性优于高碳钢，而硬度低于高碳钢。
（正确）③低碳钢、变形铝合金等塑性良好的金属适合于各种塑性加工。
（正确）④硬度实验测量简便，属非破坏性实验，且能反映其他力学性能，因此是生产中最常用的力学性能测量法。
（错误）⑤一般金属材料在低温时比高温时的脆性大。
（正确）⑥机械零件所受的应力小于屈服点时，是不可能发生断裂的。
（错误）2、（p39）金属在固态下都有同素异构转变。
（错误）3、（p136）①采用球化退火可获得球墨铸铁。
②灰铸铁不能淬火。
③可锻铸铁可锻造加工。
④通过热处理可改变铸铁中石墨的形状，从而改变性能。
金属材料学总复习资料
安全象只弓，不拉它就松，要想保安 全，常 把弓弦 绷。20.10.2109:58:5709:58Oc t-2021- Oct-20
加强交通建设管理，确保工程建设质 量。09:58:5709:58:5709:58Wednesday, October 21, 2020
安全在于心细，事故出在麻痹。20.10.2120.10.2109:58:5709:58:57October 21, 2020
踏实肯干，努力奋斗。2020年10月21日上午9时58分 20.10.2120.10.21
追求至善凭技术开拓市场，凭管理增 创效益 ，凭服 务树立 形象。2020年10月21日星期 三上午9时58分 57秒09:58:5720.10.21
严格把控质量关，让生产更加有保障 。2020年10月 上午9时 58分20.10.2109:58Oc tober 21, 2020
➢ 合金模具钢（冷作模具钢和热作模具钢） ➢ 合金量具钢：
15
特殊性能钢
➢ 不锈钢（金属的防腐措施） ➢ 常用不锈钢（不锈的原理？组织和性能特点）：
马氏体型不锈钢（1Cr13、2Cr13、3Cr13、4Cr13） 铁素体型不锈钢（1Cr17、1Cr17Ti、1Cr28等） 奥氏体型不锈钢---18 – 8型钢 （0Cr18Ni9、1Cr18Ni9、0Cr18Ni9Ti 、
Mf点下降）
C曲线右移、
Ms和
③合金元素对回火转变的影响（提高回火稳定性、产生二次
硬化）
14
合金钢的分类及牌号
➢ 合金结构钢：
低合金高强度结构钢（普低钢）、合金渗碳钢、合金调质 钢、合金弹簧钢、滚动轴承钢——性能及用途
➢ 合金工具钢：
合金刃具钢（低合金刃具钢、高速钢） 锻造→球化退火→机加工→淬火→回火（570℃三次）
金属材料学总复习
适量：合金元素的某种作用在含量达到一定量 时往往会起不良的影响，而且还有经济性的 问题。 适量的原因，除了经济的因素外，主要有 以下几种情况：
①有Me增多后，会降低材料的塑韧性
如构件钢中，一般Si<1.1%，Mn<1.8%
②有些Me增多，会恶化K的分布
适 量
如高速钢中Cr，CrWMn中的W等
加 ③有的会改变K类型，↑热处理难度
5）↑淬火温度 → ↑A1 。如9SiCr，Ac1为770℃。 6）↑脱C、石墨化倾向 → Si↑碳活度，含Si钢脱C
倾向大。如9SiCr、60Si2Mn等。
Mo：
1）↑淬透性 → 推迟P转变，对B转变影响较小。 2）↑热强性 → ↑固溶体原子间结合力，如珠光 体热强钢12CrMoV。 3）↓回火脆性 → 有效地抑制有害元素的偏聚， 如40CrNiMo。 4）↑回火稳定性 → 较强K形成元素，↓碳活度， 且K稳定不易长大。 5）细化晶粒 → 较强K形成元素，↓碳活度，阻 止晶界移动。 6）↑非氧化性酸的耐蚀性，防止点蚀 → 形成 MoO3，致密而稳定。
锻铝：如LD5 Al-Mg-Si-Cu系 工艺特点：锻造性好， 热处理：采用人工时 效
二、合金化
1、合金化原则 多元适量，复合加入 多元：多元作用大，效果好，又经济。合金元素
的作用并不是简单的代数和。简单比喻：人每 天的营养摄入，可科学地配制食谱，做到既满 足营养要求，又不会使某种营养过剩。 多元复合加入的作用或情况主要有以下几种：
⑴ 提高性能。如↑淬透性，复合作用不是线性 相加的。如：40Cr →40CrNi → 40CrNiMo
Si：
1）↑σ，↓可切削性 → 固溶强化效果显著，如 弹簧钢60Si2Mn等；
2）↑低温回火稳定性 → 抑制ε-K形核长大及转 变，如30CrMnSi、9SiCr。
金属材料工程基础知识单选题100道及答案解析
金属材料工程基础知识单选题100道及答案解析1. 下列金属中，导电性最好的是（）A. 铜B. 铝C. 银D. 金答案：C解析：在常见金属中，银的导电性最好。
2. 金属材料在静载荷作用下，抵抗变形和断裂的能力称为（）A. 强度B. 硬度C. 塑性D. 韧性答案：A解析：强度是金属材料在静载荷作用下抵抗变形和断裂的能力。
3. 下列哪种金属的熔点最高（）A. 钨B. 铁C. 铜D. 铝答案：A解析：钨的熔点约3410℃，是常见金属中熔点最高的。
4. 金属的疲劳强度是指（）A. 在交变载荷作用下，经过无数次循环而不破坏的最大应力B. 在静载荷作用下，不发生破坏的最大应力C. 在冲击载荷作用下，不发生破坏的最大应力D. 在高温下，不发生破坏的最大应力答案：A解析：金属的疲劳强度是在交变载荷作用下，经过无数次循环而不破坏的最大应力。
5. 下列哪种热处理工艺可以提高金属材料的硬度（）A. 退火B. 正火C. 淬火D. 回火答案：C解析：淬火能使钢件获得高硬度。
6. 常见的不锈钢中，主要的合金元素是（）A. 铬B. 镍C. 钛D. 钼答案：A解析：铬是不锈钢中主要的合金元素。
7. 下列金属材料中，属于有色金属的是（）A. 铸铁B. 碳钢C. 铜D. 工具钢答案：C解析：有色金属是指除铁、铬、锰以外的所有金属，铜属于有色金属。
8. 下列哪种金属具有良好的耐腐蚀性和高温强度（）A. 钛B. 镁C. 锌D. 铅答案：A解析：钛具有良好的耐腐蚀性和高温强度。
9. 合金元素在钢中的作用不包括（）A. 提高钢的强度B. 改善钢的韧性C. 降低钢的硬度D. 提高钢的耐磨性答案：C解析：合金元素通常会提高钢的硬度，而不是降低。
10. 金属材料的塑性指标通常用（）表示A. 屈服强度B. 抗拉强度C. 伸长率D. 硬度答案：C解析：伸长率和断面收缩率是金属材料的塑性指标。
11. 下列哪种金属的密度最大（）A. 铝B. 铁C. 铅D. 金答案：D解析：金的密度相对较大。
金属材料学复习题(整理版)
第一章合金化合金元素: 特别添加到钢中为了保证获得所要求的组织结构从而得到一定的物理、化学或机械性能的化学元素。
微合金元素: 有些合金元素如V，Nb，Ti, Zr和B等，当其含量只在0.1%左右〔如B 0.001%，V 0.2 %〕时，会显著地影响钢的组织与性能，将这种化学元素称为微合金元素。
奥氏体形成元素:在γ-Fe中有较大的溶解度,且能稳定γ相；如 Mn, Ni, Co, C, N, Cu；铁素体形成元素:在α-Fe中有较大的溶解度，且能稳定α相。
如：V，Nb, Ti 等。
原位析出: 元素向渗碳体富集，当其浓度超过在合金渗碳体中的溶解度时, 合金渗碳体就在原位转变成特殊碳化物如Cr钢中的Cr：离位析出: 在回火过程中直接从α相中析出特殊碳化物，同时伴随着渗碳体的溶解，可使HRC和强度提高〔二次硬化效应〕。
如 V，Nb, Ti等都属于此类型。
2．合金元素V、Cr、W、Mo、Mn、Co、Ni、Cu、Ti、Al中哪些是铁素体形成元素？哪些是奥氏体形成元素？哪些能在α-Fe中形成无限固溶体？哪些能在γ-Fe 中形成无限固溶体？答：铁素体形成元素：V、Cr、W、Mo、Ti、Al；奥氏体形成元素：Mn、Co、Ni、Cu能在α-Fe中形成无限固溶体：V、Cr；能在γ-Fe 中形成无限固溶体：Mn、Co、Ni3．简述合金元素对扩大或缩小γ相区的影响，并说明利用此原理在生产中有何意义？扩大γ相区：使A3降低，A4升高一般为奥氏体形成元素分为两类：a.开启γ相区：Mn, Ni, Co 与γ-Fe无限互溶.b.扩大γ相区：有C，N，Cu等。
如Fe-C相图，形成的扩大的γ相区，构成了钢的热处理的基础。
〔2〕缩小γ相区：使A3升高，A4降低。
一般为铁素体形成元素分为两类:a.封闭γ相区：使相图中γ区缩小到一个很小的面积形成γ圈,其结果使δ相区与α相区连成一片。
如V, Cr, Si, A1, Ti, Mo, W, P, Sn, As, Sb。
金属材料学复习
1机械零件用钢的合金化主加元素Cr,Mn,Si,Ni.作用是提高刚的最透性和力学性能，铺家元素有Mo,W,V,B能降低钢的过热敏感性，消除刚的回火脆性，进一步提高最透性2调质钢中加入Mn，能大为提高刚的最透性，但容易使钢有过热倾向，并有回火脆性倾向，Ni是非C化物形成元素，能有效的提高刚基体的韧度，并且Nn-Cr的符合加入，提高最透性作用很大，但也有回火脆性倾向。
Mn能进一步提高最透性，既提高回火稳定性，细化晶粒，又能有效的消除或降低回火脆性倾向，V是强碳化物形成元素，有效的细化晶粒，提高最透性，降低钢过热敏感性。
3普通常用弹簧材料：碳素钢和低合金钢，Cr，Mn提高最透性，Si提高弹性极限，V 提高最透性和细化晶粒。
4轴承钢性能：1高而均匀的硬度和耐磨性，2高的接触疲劳强度，3高的弹性极限和一定的韧度，4尺寸稳定性好，5一定的耐蚀性，6具有良好的冷热加工性能。
5渗碳钢：Mn,Cr,Ni的主要作用是提高渗碳钢的最透性，以使较大尺寸的零件在最火是芯部能获得大量的半条马氏体，Ti,V,W,Mo阻止A晶粒在高温渗碳时长大，能细化粒,Mn,Cr,Ni还可改变渗碳层参数。
6渗碳层参数：表层含碳量，表层浓度梯度，。
C化物形成元素将增大钢表面吸收C的能力，增加渗碳层表面C浓度，利于增加渗碳层深度，另一方面又阻碍C在A中扩散，不利于渗碳层增厚，Cr,Mn,Mo有利于增厚，Ti,V不利于。
7N化钢特点：不需进行任何热处理就可得到非常高的表面硬度，所以耐磨性好，零件之间发生咬死和擦伤倾向小；可提高疲劳强度，改善对缺口的敏感性；还具有抗水，油等腐蚀能力，有一定的耐热性在低于渗氮温度下受热有高硬度，最有效的N化物元素为Al,Nr,V所形成的N化物最稳定，其次是Cr,Mo,W.Cr,Mo,Mn提高最透性，以满足调质处理，Mo,V使调至后的组织在长时间N话处理时保持稳定，也防止高温回火稳定。
8N化钢的含碳比渗碳钢高：一方面是因为服役条件不同，另一方面能获得比较高的硬度，支撑高硬度表层，在过渡区有良好的硬度匹配。
金属材料学复习资料
1 金属元素的碳化物以及金属间化合物类型碳化物：强Ti，V Zr,Nb 中强W，Mo,Cr 弱Mn，Fe氮化物：强Ti,V,Zr,Nb 中强W,Mo,Cr 弱Cr，Mn，Fe金属间化合物类型：σ相（脆性相），AB2相（强化相），AB3相（有序相）。
2. 合金元素对铁碳相图的影响。
对回火转变的影响。
（1）合金元素通过改变临界温度点的温度来影响铁碳相图a．奥氏体形成元素锰镍碳氮铜使A3温度下降，除Co外它使A3温度升高b．铁素体形成元素W。
Mo，Si，Al，Ti，Nb，V等使A3温度升高，Mn可以使A1温度下降，使晶粒细化，强度增加。
（2）Me提高抗软化能力，在回火时参与奥氏体转变产物：①回火温度在贝氏体转变区域时，会转变成贝氏体，②在珠光体转变区域时，会等温转变成珠光体，在残余奥氏体稳定区进行保温过冷时γ不转变，在随后的冷却过程中发生马氏体转变合金钢在Ms点以下回火时，残余奥氏体转变成马氏体，马氏体变成回火马氏体回火马氏体的过饱和度不下降，发生碳原子偏聚，与马氏体不同，比马氏体稳定。
3.影响工程结构钢焊接性的因素有哪些？如何判断工程结构钢的焊接性？钢的焊接性的好坏取决于钢的淬透性和淬硬性，合金元素决定淬透性，碳决定淬硬性。
影响因素：①增加淬透性，焊后冷却时发生M相变，提高内应力②钢中含碳量增加M的比容和硬度，引起内应力的增加③降低Ms点，从而减低M转变温度，钢塑性差④钢种含氢量上升使钢塑性下降，引起氢脆以焊缝热影响区的硬度来判断钢的焊接性，其硬度达到350HV时易于产生裂纹，故一般控制其硬度不超过250HV，碳当量在0.47以上时，影响区的硬度可超过350HV，这是一个界限4.工程结构钢的强化方式有哪些？给出钢种能判断强化机制，及合金元素的作用（1）固溶强化：主要利用Mn，Si，Cu，P等元素溶入铁素体来提高强度。
P的强化作用大，由于低碳钢的塑性储备大，加入一定量的P不至过多的减低塑韧性细晶强化：用铝脱氧生成的细小弥散的AlN质点。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
1.工程材料的主要性能分为（1）使用性能和（2）工艺性能。
（1）又包括力学性能、物理性能和化学性能等。
2.金属的变形包括弹性变形和塑性变形。
3.通过拉伸试验可测得的强度指标主要有屈服强度和抗拉强度；可测得的塑性指标有延伸率和断面收缩率。
4.常见的金属晶格类型有体心立方晶格、面心立方晶格和密排六方晶格三种类型。
α–Fe 属于体心立方晶格，γ–Fe属于面心立方晶格，δ–Fe属于体心立方晶格。
5.实际金属的晶体缺陷有点缺陷（空位或间隙原子）、线缺陷（位错）和面缺陷（晶界）。
6.金属的理论结晶温度与实际结晶温度之差称为过冷度。
金属的冷却速度越快，过冷度越大，获得的晶粒越细。
7.细化金属材料的晶粒，可使金属的强度、硬度提高，塑性、韧性提高；在生产中常用的细化晶粒的方法有增大过冷度、变质处理、机械搅拌和振动；压力加工再结晶；热处理。
8.合金的晶体结构有固溶体和金属化合物，其中固溶体具有良好的塑性，金属化合物具有高的硬度和脆性。
9.在铁碳合金的基本组织中，珠光体属于复相结构，它由铁素体和渗碳体按一定比例组成，珠光体用符号P表示。
10.铁碳合金相结构中，属于固溶体的有铁素体和奥氏体；其中铁素体是碳在α–Fe中形成的固溶体。
11.铁碳合金的力学性能随含碳量的增加，其强度和硬度增高，而塑性和韧性降低。
但当w C>1.0%时，强度随其含碳量的增加而降低。
12.铁碳合金中，共析钢w C为0.77%，室温平衡组织为P；亚共析钢w C为<0.77%，室温平衡组织为P+F；过共析钢w C为>0.77%，室温平衡组织为P+Fe3C；共晶白口生铁w C为4.3%，室温平衡组织为Ld'；亚共晶白口生铁w C为<4.3%，室温平衡组织为P+Fe3C II+Ld'；过共晶白口生铁w C为>4.3%，室温平衡组织为Fe3C I+Ld'。
13.按碳的质量分数的不同.碳素钢可分为高碳钢、中碳钢和低碳钢三类；钢硫、磷杂质质量分数的不同，钢可分为普通钢、优质钢、高级优质钢和特级优质钢三类。
二、简答题与应用题1.材料的常用力学性能指标有那些？若某种材料的零件在使用过程中突然发生断裂，是由于那些力学性能指标不足所造成的？(1)常用力学性能指标有:强度、塑性、刚度、硬度、冲击韧性、疲劳强度。
(2) 零件在使用过程中突然发生断裂，是由于强度、塑性、冲击韧性、疲劳强度等力学性能指标不足所造成的。
2．画出低碳钢的应力-应变曲线，并简述拉伸变形的几个阶段。
oe段：弹性变形esbk段：塑性变形s点:屈服点b点：最大应力点k点：断裂点3．图1-1所示为三种不同材料的拉伸载荷（拉力）-变形量（伸长量）曲线（试样尺寸相同），试比较这三种材料的抗拉强度、屈服强度和塑性的大小。
抗拉强度：2>1>3屈服强度：1>3>2塑性：3>2>15. 零件的失效形式有哪些？影响失效的基本因素有哪些？（1）断裂、塑性变形、过量弹性变形、磨损、腐蚀等。
（2）设计因素、材质因素、工艺因素和安装使用不当。
6.什么是同素异晶转变？请绘出纯铁的冷却曲线，并指出同素异晶转变温度和晶格类型。
1）固态下随着温度的变化，金属的晶体结构从一种晶格类型转变为另一种晶格类型的过程。
一、填空题1．液态金属的充型能力主要取决于合金的流动性。
流动性不好的合金铸件易产生浇不足和冷隔、气孔、夹渣等铸造缺陷。
2．影响液态合金流动性的主要因素有合金的化学成分、合金的物理性质、合金的温度、不溶杂质和气体等。
合金的凝固温度范围越宽，其流动性越差。
3．任何一种液态金属注入铸型以后，从浇注温度冷却至室温都要经历三个相互联系的收缩阶段，即液态收缩、凝固收缩和固态收缩。
导致铸件产生缩孔和缩松的根本原因是液态收缩和凝固收缩；导致铸件产生应力、变形、裂纹的原因是固态收缩。
4．铸件在凝固过程中所造成的体积缩减如得不到液态金属的补充，将产生缩孔或缩松。
凝固温度范围窄的合金，倾向于“逐层凝固”，因此易产生缩孔；而凝固温度范围宽的合金，倾向于“糊状凝固”，因此易产生缩松。
5．准确地估计铸件上缩孔可能产生的位置是合理安排冒口和冷铁的主要依据。
生产中确定缩孔位置的常用方法有画等温线法、内切圆法和计算机模拟凝固法等。
6．顺序凝固原则主要适用于逐层凝固的合金，其目的是消除缩孔；同时凝固原则主要适用于糊状凝固的合金，其目的是减小应力。
7．铸件在冷却收缩过程中，因壁厚不均等因素造成铸件各部分收缩的不一致引起内应力，这种应力称之为热应力；铸件收缩受到铸型、型芯及浇注系统的机械阻碍而产生的应力称为机械应力。
8．砂型铸造制造铸型的过程，可分为手工造型和机器造型。
各种机器造型机械按紧实型砂的特点不同分为震压造型、微震压实、高压造型、抛砂造型等。
9．特种铸造主要包括熔模铸造、金属型铸造、压力铸造和离心铸造等。
10．在大批量生产条件下，下列铸件宜选用的铸造方法是：机床床身砂型铸造，铝活塞压力铸造，铸铁污水管离心铸造，汽轮机叶片压力铸造二、简答题与应用题：1．什么是液态合金的充型能力？影响液态合金充型能力的因素有哪些？1）液态合金的充型能力是液体金属充满铸型型腔，获得尺寸精确、轮廓清晰的成形件（铸件）的能力。
2）影响液态合金充型能力的因素有合金的流动性、浇注条件、铸型充填条件。
2．什么是合金的铸造性能？衡量合金铸造性能的主要指标是什么？其是如何影响的？（1）合金在铸造生产条件下，获得优质铸件的难易程度。
（2）流动性和收缩。
合金的流动性越好、收缩越小，铸造性能越好。
一、填空题1.单晶体的塑性变形是通过滑移和孪晶的方式完成的；多晶体的塑性变形包括晶内变形和晶间变形。
2.冷成形后的金属将产生加工硬化现象，表现为金属材料的强度和硬度提高，而塑性和韧性降低。
3.产生加工硬化的金属在加热到较高的温度时要发生回复和再结晶。
4.由于锻造流线的存在，金属的力学性能具有各向异性，一般平行锻造流线方向的抗拉强度、塑性和韧性比垂直方向要高。
5.金属在锻造时加热的目的是提高可锻性(或提高塑性，降低变形抗力）。
6.自由锻的基本工序有镦粗、拔长、冲孔、弯曲、扭转、错移；其中最常用的是镦粗、拔长、和冲孔三种。
7.锻模模膛通常分为①制坯模膛和②模锻模膛，其中①又可分为拔长模膛、滚压模膛、弯曲模膛和切断模膛，②又可分为预锻模膛和终锻模膛。
8.冲压的基本工序包括①分离和②变形。
其中①又分为落料、冲孔、剪切等；②又分为拉深、弯曲、翻边等。
9.冲压模具按照冲床的一次行程所完成工序的多少可分为简单冲模、连续冲模和复合冲模，其中在模具的同一位置上同时可以完成两道以上工序的模具称为复合冲模。
10. 压力加工的基本生产方式有轧制、挤压、拉拔、自由锻、模锻、板料冲压，对于大型重要件应采用自由锻方法生产。
11. 单晶体塑性变形的实质是晶体内部的滑移和孪晶，而多晶体塑性变形的实质是晶粒内部产生滑移和孪晶；晶粒之间进行滑动和转动。
二、简答题与应用题1.何谓金属的塑性成形（压力加工）？为什对某些重要的机械零件要采用塑性成形制坯？（1）在外力作用下使金属坯料产生塑性变形，获得具有一定形状、尺寸和力学性能的毛坯或零件的成形工艺方法。
（2）这是因为塑性成形制坯使材料的力学性能提高。
（a）细化晶粒、改善组织；（b）压合铸造缺陷；（c）使纤维组织不被切断，并沿制件外形合理分布。
2．什么是热塑性成形和冷塑性成形？生产中如何选用？（1）在再结晶温度以上的变形为热塑性成型，在再结晶温度以下的变形成为冷塑性成形。
（2）生产中应根据材料的塑性及对零件的要求进行选用：材料的塑性较好，要求变形后部分提高强度、硬度时选用冷塑性成形；要求材料的可锻性好、变形抗力小时选用热塑性成形。
3．热处理能否消除压力加工后的纤维组织，采用何种方法可以改变纤维方向？（1）不能。
（2）可以采用压力加工（塑性成形）的方法改变纤维方向。
①拔长；②切肩、拔长；③切肩、拔长。
1. 按照实现焊接过程手段的不同，焊接方法可分为熔化焊、压力焊和钎焊三大类。
埋弧自动焊属于熔化焊。
2．焊接接头由（1）焊缝和（2）焊接热影响区组成，（2）又可分为熔合区，过热区，正火区和部分相变区等四个区域，其中对焊接接头性能影响最大的区域是熔合区和过热区。
4. 焊接时，产生焊接应力和变形的主要原因是：在焊接过程中，对工件进行局部加热和快速冷却。
5. 生产中常见的焊接变形形式有：收缩变形、角变形、弯曲变形、扭曲变形、波浪形变形等五种。
减小和预防焊接变形的工艺方法有：加裕量法、反变形法、刚性固定法、选择合理的焊接次序等。
矫正焊接变形的方法有：机械矫正法和火焰矫正法。
6. 根据钎料熔点的不同，钎焊可分为：软钎焊和硬钎焊两类，在焊接硬质合金车刀时，常用硬钎焊；而在焊接电器元件时，常用软钎焊。
7．焊接时往往都要对被焊工件进行加热。
熔化焊加热的目的是熔化母材和焊接材料；压力焊加热的目的是使母材处于塑性状态；钎焊加热的目的是熔化钎料、润湿母材。
10．焊接时一般都要对被焊区域进行保护，以防有害气体的侵入。
手工电弧焊采用熔渣保护；埋弧自动焊采用焊剂保护；氩弧焊的保护措施是氩气保护；而在钎焊过程中则利用熔剂来进行保护。
1. 减少焊接应力的工艺措施有哪些？如何消除焊接应力？1）减少焊接应力的工艺措施：（1）合理选择焊接顺序；（2）锤击或碾压焊缝；（3）采用小能量、多层焊；（4）焊前预热、焊后缓冷。
2）消除焊接应力：焊后去应力退火2. 试分析焊接工人在焊接厚焊件时，为什么有时用园头小锤对处于红热状态的焊缝进行敲击？答：因为厚大焊件强度大，在焊接过程中不易变形，焊接应力较大，致使工件产生裂纹的倾向较大。
所以在焊接过程中，常用园头小锤对处于红热状态的焊缝进行敲击，使其产生塑性变形，以减小应力，减小其产生裂纹的倾向。
3. 焊接热影响区的宽窄对焊接接头的性能有什么影响？如何减少和消除焊接热影响区？答：1）焊接接头包括焊缝和焊接热影响区。
热影响区的宽窄对焊接接头的质量起着决定性的作用。
热影响区越宽，焊接接头产生裂纹的倾向越大，承载能力越差。
2）减小和消除热影响区的方法有：①小电流、快速焊接；②采用先进的焊接方法；③焊前预热、焊后热处理（正火）4. 钎焊与熔化焊相比，其焊接过程的实质有什么不同？钎焊时所用的熔剂起什么作用？答：1）熔焊是将被焊工件局部加热到熔化状态，彼此产生原子间的结合形成共同的接头，实现永久的连接。
而钎焊是用低熔点的金属做钎料，将工件和钎料加热到高于钎料熔点而低于母材熔点的温度，利用液态钎料湿润母材，填充接头间隙并与母材相互扩散，冷却凝固后实现连接，其两被焊工件之间无原子间的结合。
2）钎焊时所用熔剂的作用：①清理作用——去除表面氧化皮②降低表面张力——改善液态钎料对焊件的湿润性，增强毛细管作用。