工程材料综合复习资料
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⼯程材料复习资料第⼀章⼀、名词解释:晶体:当材料处于固体状态时,若组成它的离⼦、原⼦或分⼦在三维空间呈有规则的长距离(⼤⼤超过原⼦或分⼦尺⼨)的周期性重复排列,即具有长程有序,这⼀类固态物质称为晶体。
它们离⼦、原⼦、分⼦规则排列的⽅式就称为晶体结构。
晶格:为了便于描述晶体中原⼦排列规律,把晶体中的原⼦(或离⼦等)想象成⼏何结点,并⽤直线从其中⼼连接起来⽽构成的空间格架,称为晶格。
固溶体:在固态下,合⾦组元间会相互溶解,形成在某⼀组元晶格中包含其它组元的新相,这种新相称为固溶体。
强度:指在外⼒作⽤下材料抵抗变形和断裂的能⼒。
弹性:卸载后试样的变形⽴即消失即恢复原状,这种不产⽣永久变形的性能称为弹性。
刚度:,弹性模量,⼯程上叫刚度。
疲劳强度:疲劳强度是指在⼤⼩和⽅向重复循环变化的载荷作⽤下,材料抵抗断裂的能⼒。
在理论上,是抵抗断裂的最⼤应⼒,⽤σ-1表⽰。
塑性:⾦属的塑性指⾦属材料在外⼒作⽤下,产⽣永久性变形⽽不破坏其完整性的能⼒。
⽤伸长率δ和断⾯收缩率ψ表⽰。
硬度:硬度是在外⼒作⽤下,材料抵抗局部塑性变形的能⼒。
⼆、名词区别:1、置换固溶体与间隙固溶体置换固溶体是指溶质原⼦取代部分溶剂原⼦⽽占据着晶格的结点位置所形成的固溶体;若溶质原⼦不是占据晶格结点位置⽽是分布在晶格间隙所形成的固溶体,称为间隙固溶体。
2、相组成物和组织组成物相组成物有三种:铁素体、奥⽒体、渗碳体。
组织组成物是有相组成物组成的物质,也可由单⼀相构成,如:珠光体、莱⽒体。
算相对量⽤每种相的铁碳⽐例。
三、何谓点缺陷?对性能有何影响?点缺陷是⼀种在三维空间各个⽅向上尺⼨都很⼩,尺⼨范围约为⼀个或⼏个原⼦间距的缺陷,包括空位、间隙原⼦、置换原⼦。
四.固溶体和⾦属间化合物在结构、性能上有何不同?当合⾦中溶质含量超过固溶体的溶解度时,将析出新相。
若新相的晶体结构与合⾦其它组元相同,则新相是为另⼀个组元为溶剂的固溶体。
若新相不同于任⼀组元,则新相是组元间形成的⼀种新物质-化合物。
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工程材料复习资料工程材料复习资料工程材料是指用于建筑、道路、桥梁、机械等工程领域的材料。
它们的性能直接影响到工程的质量和使用寿命。
在工程材料的学习中,我们需要了解不同材料的特点、应用范围以及其在工程中的作用。
本文将从金属材料、非金属材料和复合材料三个方面进行复习资料的整理。
一、金属材料金属材料是工程中最常用的材料之一,其具有优良的导电、导热、强度和可塑性等特点。
常见的金属材料有铁、铜、铝、钢等。
其中,钢是一种合金,由铁和碳组成。
不同的合金元素可以使钢具有不同的性能,如镍可以提高钢的耐腐蚀性能,铬可以提高钢的硬度和耐磨性。
金属材料在工程中的应用非常广泛,如钢材常用于建筑结构、汽车制造和机械制造等领域。
铝材具有轻质、耐腐蚀和导电性好的特点,常用于航空航天和电子设备制造。
铜材具有良好的导电性和导热性,广泛应用于电力传输和制冷设备。
二、非金属材料非金属材料是指不含金属元素的材料,如陶瓷、塑料、橡胶等。
这些材料具有不同的特性和应用范围。
陶瓷材料具有高硬度、耐高温和耐腐蚀的特点,常用于制造耐磨、耐腐蚀的零部件,如瓷砖、陶瓷刀具等。
塑料材料具有轻质、绝缘和可塑性好的特点,广泛应用于包装、建筑和电子设备等领域。
不同种类的塑料具有不同的性能,如聚乙烯具有良好的韧性和耐腐蚀性,聚氯乙烯具有较好的耐候性和绝缘性。
橡胶材料具有良好的弹性和耐磨性,常用于制造轮胎、密封件和振动吸收材料等。
不同种类的橡胶具有不同的性能,如丁苯橡胶具有较好的耐热性和耐油性,丁腈橡胶具有较好的耐油性和耐候性。
三、复合材料复合材料是由两种或两种以上的材料组成的材料,具有优良的综合性能。
常见的复合材料有玻璃钢、碳纤维复合材料等。
玻璃钢是由玻璃纤维和树脂组成的复合材料,具有良好的耐腐蚀性和强度,广泛应用于船舶制造和化工设备。
碳纤维复合材料具有轻质、高强度和耐高温的特点,常用于航空航天和汽车制造等领域。
它的制造过程包括纤维预浸料的制备、层叠和固化等步骤。
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第二章材料的性能一、1)弹性和刚度弹性:为不产生永久变形的最大应力,成为弹性极限刚度:在弹性极限范围内,应力与应变成正比,即:比例常数E称为弹性模量,它是衡量材料抵抗弹性变形能力的指标,亦称为刚度。
2)强度屈服点与屈服强度是材料开始产生明显塑性变形时的最低应力值,即:3 )疲劳强度:表示材料抵抗交变应力的能力, 即:脚标r为应力比,即:对于对称循环交变应力,r= —1时,这种情况下材料的疲劳代号为4)裂纹扩展时的临界状态所对应的应力场强度因子,称为材料的断裂韧度•用Kc表示二、材料的高温性能:1、蠕变的定义:是指在长时间的恒温下、恒应力作用下,即使应力小于该温度下的屈服点, 材料也会缓慢的产生型性变形的现象,而导致的材料断裂的现象称为蠕变断裂2、端变变形与断裂机理:材料的蠕变变形主要通过位错滑移、原子扩散及晶界滑动等机理进行的;而蠕变断裂是山于在晶界上形成裂纹并逐渐扩展而引起的,大多为沿晶断裂。
3、应力松弛:指承受弹性变形的零件,在工作中总变形量应保持不变,但随时间的延长而发生蠕变,从而导致工作应力自行逐渐衰减的现象4、蠕变温度:指金属在一定的温度下、一定的时间内产生一定变形量所能承受的最大应力5、持久强度:指金属在一定温度下、一定时间内所能承受最大断裂应力第三章:金属结构与结晶三种常见金属晶格:体心立方晶格,面心立方晶格、密排六方晶格晶格致密度和配位数晶面和晶向分析1、晶面指数2、晶向指数3、晶面族和晶向族4、晶面和晶向的原子密度第四章:二元合金相图(计算组织组成物的相对含量及相的相对量)1、二元合金相图的建立2、二元合金的基本相图1)匀晶相图(枝晶偏析:由于固溶体一般都以树枝状方式结晶,先结晶的树枝晶轴含高熔点的组元较多;后结晶的晶枝间含低熔点组元较多,故把晶内偏析又称为枝晶偏析)2)共晶相图3)包晶相图4)共晶相图3、铁碳合金铁碳合金基本相1)铁素体2)奥氏体3)渗碳体4)石墨第五章金属塑性变形与再结晶1、单晶体塑性变形形式1)滑移2)挛生2、加工硬化:随着变形程度的增加,金属的强度、硬度上升而塑性、韧性下降,即为冷变形强化,也称加工硬化。
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⼯程材料复习资料⼆、合⾦相图⾃主测试⼆、判断题(本⼤题共37⼩题,每⼩题1分,共37分)1. 在铁碳合⾦平衡结晶过程中,只有碳质量分数为4.3%的铁碳合⾦才能发⽣共晶反应。
【X】2. 合⾦元素在固态下彼此相互溶解或部分地溶解,⽽形成成分和性能均匀的固态合⾦称为⾦属化合物。
【X】3. 铁素体是碳溶解在α-Fe中所形成的置换固溶体。
【X】4. 铁素体是碳溶解在γ-Fe中所形成的间隙固溶体。
【X】5. 渗碳体是⼀种不稳定化合物,容易分解成铁和⽯墨。
【X】6. GS线表⽰由奥⽒体冷却时析出铁素体的开始线,通称Acm线。
【X】7. 奥⽒体是碳溶解在γ-Fe中所形成的间隙固溶体。
【】8. ES线是碳在奥⽒体中的溶解度变化曲线,通称Acm线。
【】9. ES线是碳在奥⽒体中的溶解度变化曲线,通称A1线。
【X】10. 奥⽒体是碳溶解在γ-Fe中所形成的置换固溶体。
【X】11. 在Fe-Fe3C相图中的ES线是碳在奥⽒体中的溶解度变化曲线,通常称为A3线。
【X】12. 共析钢结晶的过程是:L—L+A—A—P。
【】13. GS线表⽰由奥⽒体冷却时析出铁素体的开始线,通称A1线。
【X】14. 铸铁在室温下的相组成物是铁素体和渗碳体。
【】15. 铁素体是碳溶解在α-Fe中所形成的间隙固溶体。
【】16. 过共析钢缓冷到室温时,其平衡组织由铁素体和⼆次渗碳体组成。
【X】17. 过共析钢缓冷到室温时,其平衡组织由珠光体和⼆次渗碳体组成。
【】18. 奥⽒体是碳溶解在α-Fe中所形成的间隙固溶体。
【X】19. ES线表⽰由奥⽒体冷却时析出铁素体的开始线,通称Acm线。
【X】20. GS线表⽰由奥⽒体冷却时析出铁素体的开始线,通称A3线。
【】21. ⾦属化合物的性能特点时硬度⾼,熔点低、脆性⼤。
【X】22. 在亚共析钢平衡组织中,随含碳量的增加,则珠光体量增加,⽽⼆次渗碳体量在减少【X】23. 合⾦中各组成元素的原⼦按⼀定⽐例相互作⽤⽽⽣成的⼀种新的具有⾦属特性的物质称为固溶体。
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一、判断题1. 金属铸件不可通过再结晶退火来细化晶粒。
2. 细晶强化可以提高金属的强度降低其韧性。
3. 凡由液体凝固成固体的过程都是结晶。
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。
(05. 奥氏体不锈钢不能淬火强化。
6. Ti,V, Zr等元素主要是提高钢的淬透性。
7. 铸铁都是硬而脆的。
8. T12与20CrMTi相比,淬透性与淬硬性都较高。
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性。
10. 某弹簧,用60钢制造,淬火+中温回火。
11. 热加工后的显微组织是纤维组织。
12. 金属结晶时,冷速愈大,则晶粒愈细。
13. 当冷却速度非常缓慢时,不要过冷也可以结晶。
14. 钢的实际晶粒度取决于钢的加热温度。
15. 合金元素不能提高钢的回火稳定性。
16. 高速钢淬火后硬度较其它工具钢高,故能高速切削。
17. 铸铁经热处理改变了其基体和石墨形态,从而改变了性能。
18. 要求表面耐磨的凸轮,用45钢淬火、回火HRC60~63。
19. 直径30mm ,要求良好综合机械性能的传动轴,用40Cr调质HBS220~250。
(1. 冷热加工的差别是产不产生加工硬化。
2. 细晶强化可以提高金属的强度不降低其韧性。
()3. 当冷却速度非常缓慢时,不要过冷也可以结晶。
()4. 高碳钢为便于机加工,采用球化退火;低碳钢为便于机加工也常进行球化退火。
()5. 合金元素可提高钢的淬透性和回火稳定性。
()6. 高速钢淬火后硬度较其它工具钢高,故能高速切削。
()7. 铸铁经热处理改变了其基体和石墨形态,从而改变了性能。
()8. 表面要求耐磨的凸轮,选用45钢,淬火、回火、硬度HRC60〜63。
()9. 直径30mm ,要求良好综合机械性的传动轴,用40C「,调质HBS220〜250。
()10. 弹簧用60钢、调质处理。
()11. 热加工后的显微组织是纤维组织。
()12. 金属结晶时,冷速愈大,则晶粒愈细。
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复习思考题第一章:1.试述铸造成型的实质及其优点。
2.合金的流动性决定于哪些因素?合金流动性不好对铸件品质有何影响?3.何谓合金的收缩?影响合金收缩的因素有哪些?4.冒口补缩的原理是什么?冷铁是否可以补缩?其作用与冒口有何不同?某厂铸造一批哑铃,常出现如图1-22所示的明缩孔,你有什么措施可以防止,并使铸件的清理工作量最小?5.何谓同时凝固原则和定向凝固原则?试对图1-23所示阶梯形试块铸件设计浇注系统和冒口及冷铁,使其实现定向凝固。
第二章:1、影响铸件中石墨化过程的主要因素是什么?相同化学成分的铸铁件的力学性能是否相同?2、什么是孕育铸铁?它与普通灰铸铁有何区别?如何获得孕育铸铁?3、可锻铸铁是如何获得的?为什么它只宜制作薄壁小铸件?4、球墨铸铁是如何获得的?为什么球墨铸铁是“以铁代钢”的好材料?球墨铸铁可否全部代替可锻铸铁?5、识别下列牌号的材料名称,并说明其各组成部分的含义:ZL107,ZCuSn3Zn11pb4,ZCuA19Mn2,ZCuZn38.第三章:1、壳型铸造与普通砂型铸造有何区别?它适合于什么零件的生产?2、金属型铸造有何优越性及局限性?3、试述熔模铸造的主要工序,在不同批量下,其压型的制造方法有何不同?4、试确定图3-29所示零件在单件、小批生产条件下的造型方法。
5、试比较气化模铸造与熔模铸造的异同点及应用范围。
6、低压铸造的工作原理与压力铸造有何不同?为何铝合金常采用低压铸造?第四章:1、试确定图4-25所示铸件的浇注位置及分型面。
2、何谓铸件的浇注位置?它是否就是指铸件上的内浇道位置?3、试述分型面与分模面的概念。
分模两箱造型时,其分型面是否就是其分模面?4、浇注系统一般由哪几个基本组元组成?各组元的作用是什么?5、冒口的作用是什么?冒口尺寸是怎样确定的?6、何谓封闭式、开放式、底注式及阶梯式浇注系统?他们各有什么优点?第五章:1、试述结构斜度与起模斜度的异同点。
2、在方便铸造和易于获得合格铸件的条件下,图5-22所示铸件结构有何值得改进之处?怎样改进?3、铸造一个直径为1500mm的铸铁顶盖,有如图5-23所示的两个设计方案,试问哪个便于铸造,并简述理由。
工程材料试题(复习资料)
一、名词解释1、密实度2、耐水性3、软化系数4、断后伸长率5、屈服点6、冷加工强化7、过火砖8、正火砖9、抗风化性能10、蒸压灰砂砖11、体积安定性不良12、水泥的废品13、温度敏感性14、沥青再生胶油毡15、冷底子油二、判断题1、软化系数越大的材料,其耐水性能越差。
2、吸水率小得材料,其孔隙率一定小。
3、材料受潮或冰冻后,其导热系数都降低。
4、材料的抗冻性仅与材料的孔隙率有关,与孔隙中的水饱和程度无关。
5、材料在干燥状态下的表观密度最小。
6、材料的性质是由材料的组成决定的。
7、一般来说,钢材硬度越高,强度越大。
8、所有钢材都会出现屈服现象。
9、屈服强度的大小表明钢材塑性变形能力。
10、建筑工程中的碳素结构钢主要是中碳钢。
11、所有钢材都是韧性材料。
12、硬钢无明显屈服点,因此无法确定其屈服强度大小。
13、与伸长率一样,冷弯性能也可表明钢材的塑性大小。
14、由于合金元素的加入,钢材强度提高,但塑性却大幅度下降。
15、烧结黏土砖烧制得越密实,则其质量越好。
16、烧结时窑内为氧气气氛制得青砖,为还原气氛时制造得红砖。
17、经过高温蒸压后,灰砂砖可以立即用于工程中。
18、欠火砖色浅,吸水率大,强度低,不宜用于建筑物,尤其是地基。
19、过火砖色浅疏松,无弯曲变形,导热系数低。
20、蒸压加气混凝土砌块多孔,故水极易渗入。
21、石灰是气硬性胶凝材料,因此所有加入了石灰的材料都只能在空气中硬化并保持和发展强度。
22、水玻璃的模数n值越大,则其在水中的溶解度越大。
23、石膏浆体的水化、凝结和硬化实际上是碳化作用。
24、水玻璃的模数越高,则其密度和黏度越大,硬化速度越快,硬化后的粘结力与强度、耐热性耐酸性越高。
25、建筑石膏为B型半水石膏,高强石膏为a型半水石膏。
26、水玻璃只能作为气硬性胶凝材料。
27、水玻璃是碱性材料,因此不能用于配制耐酸性混凝土。
28、在液体水玻璃中加入尿素,在不改变其黏度的情况下可提高粘结力。
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第一章第二章第三章材料的性能及应用意义变形:材料在外力作用下产生形状与尺寸的变化。
强度:材料在外力作用下对变形与断裂的抵抗能力。
(对塑性变形的抗力)比例极限(σp)弹性极限(σe)屈服点或屈服强度(σs、σ0.2)抗拉强度(σb)比强度:各种强度指标与材料密度之比。
屈强比:材料屈服强度与抗拉强度之比。
塑性:指材料在外力作用下产生塑性变形而不破坏的能力,即材料断裂前的塑性变形的能力。
硬度:反映材料软硬程度的一种性能指标,表示材料表面局部区域内抵抗变形或破裂的能力。
韧性:材料强度和塑性的综合表现。
布氏硬度HBW洛氏硬度HR (优点:操作迅速简便,压痕较小,几乎不损伤工件表面,故而应用最广。
)维氏硬度HV疲劳断裂特点:①断裂时的应力远低于材料静载下的抗拉强度甚至屈服强度;②断裂前无论是韧性材料还是塑性材料均无明显的塑性变形。
疲劳过程的三个基本组成阶段:疲劳萌生、疲劳扩展、最后断裂第四章材料的结构键:在固体状态下,原子聚集堆积在一起,其间距足够近,它们之间便产生了相互作用力,即为原子间的结合力或结合键。
根据结合力的强弱,可把结合键分为两大类:强键(包括离子键、共价键、金属键)和弱键(即分子键)。
共价键晶体和离子键晶体结合最强,金属键晶体次之,分子键晶体最弱。
晶体:原子在三维空间中有规则的周期性重复排列的物质。
各向异性:晶体具有固定熔点且在不同方向上具有不同的性能。
晶格:晶体中原子(或离子、分子)在空间呈规则排列,规则排列的方式就称为晶体结构。
结点:将构成晶体的实际质点抽象成纯粹的几何点。
体心立方晶格:晶胞原子数2面心立方晶格:晶胞原子数4密排六方晶格:晶胞原子数6晶体缺陷:原子的排列不可能像理想晶体那样规则完整,而是不可避免地或多或少地存在一些原子偏离规则排列的区域,这就是晶体缺陷。
晶体缺陷按几何特征可分为点缺陷、线缺陷(位错)和面缺陷(如晶界、亚晶界)三类。
点缺陷:空位、间隙原子、置换原子线缺陷特征:两个方向的尺寸很小,在另一个方向的尺寸相对很大。
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工程材料复习资料工程材料可以指用于建筑、道路、桥梁等建设项目中的材料,也可以指应用于机械、电子、航空航天等行业的各种材料。
无论是哪类工程材料,其性能实际上都是非常关键的。
因此,在学习工程材料知识时,一定要重视对其性能的学习与理解。
下面就是一份工程材料复习资料,供各位同学参考使用。
1. 金属材料1.1 钢铁1.1.1 钢的分类、组织结构及其与力学性能的关系1.1.2 钢铁制品的形成及热处理工艺1.2 铝合金1.2.1 铝合金的分类、组织结构及其与力学性能的关系1.2.2铝合金的性能测试方法和热处理工艺2. 无机非金属材料2.1 混凝土2.1.1 混凝土的组成及其与力学性能的关系2.1.2 混凝土的制备方法和施工技术2.2 玻璃2.2.1 玻璃的基本组成及其性质2.2.2 玻璃的制备方法和分类3. 有机非金属材料3.1 塑料3.1.1 塑料的分类及其与力学性能的关系3.1.2 塑料的加工方法和性能测试方法3.2 橡胶3.2.1 橡胶的分类及其与力学性能的关系3.2.2 橡胶的制备方法和加工工艺4. 复合材料4.1 碳纤维复合材料4.1.1 碳纤维复合材料的组成及其与力学性能的关系4.1.2 碳纤维复合材料的制备方法和应用领域4.2 玻璃纤维复合材料4.2.1 玻璃纤维复合材料的组成及其与力学性能的关系4.2.2 玻璃纤维复合材料的制备方法和应用领域5. 其它材料5.1 化学材料5.1.1 化学材料的分类及其性质5.1.2 化学材料的加工方法和应用领域5.2 土工材料5.2.1 土工材料的分类及其与力学性能的关系5.2.2 土工材料的应用领域和处理方法以上就是一份比较全面的工程材料复习资料。
在学习的过程中,一定要尽可能多地做题,增强自己的实践能力。
同时,要加强实验环节,对各种材料进行实验分析,更好地理解其性能。
只有将理论和实践相结合,才能够真正掌握工程材料的知识。
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工程材料复习资料《习题一》班级:姓名:学号:一、填空题1.工程材料按成分特点可分为金属材料、非金属材料、复合材料;金属材料又可分为黑色金属和有色金属两类;非金属材料主要有无机非金属材料、高分子材料。
2、常见的金属晶格类型有体心立方、面心立方、密排六方三种, α-Fe、Cr、W、Mo属于体心立方,γ-Fe、Al、Cu、Ni 属于面心立方,而Be、Mg、Zn、Cd属于密排六方。
3、三种典型金属晶格中,面心立方、密排六方晶格的原子排列是最紧密的。
4、如图立方晶胞中OA 的晶向指数为_[121]_,与此晶向垂直的晶面的晶面指数是 (121)5、铸锭可由三个不同外形的晶粒区所组成,即(细晶区)、(柱状晶区)和心部等轴晶粒区。
6、冷深冲件出现“制耳”现象, 是由于原板材在轧制时组织出现了各向异性。
7、冷拉拔钢丝, 如变形量大, 拉拔工序间应穿插再结晶退火, 目的是消除加工硬化.8、细化晶粒的主要方法有(增加过冷度)和(变质处理)。
二、选择题1、在金属中能够完整地反映出晶格特征的最小几何单元叫( A )。
A、晶胞; B、晶格; C、晶体2、单晶体的性能特点是(B )。
A、各向同性;B、各向异性;C、无规律3、实际金属结晶后往往形成( C ), 使性能呈无向性。
A、单晶体; B、多晶体; C、非晶体4、实际金属中存在许多缺陷, 其中晶界属于( C )。
A、点缺陷; B、线缺陷; C、面缺陷 5、冷变形金属经回复后, ( B )。
A、消除了加工硬化;B、显著降低了内应力;C、细化了晶粒 6、合金中成分、结构和性能相同的均匀组成部分称为( B )。
A、组元; B、相; C、组织三、判断题( √) 3、空间点阵相同的晶体, 它们的晶体结构不一定相同。
(√ ) 4、在铁水中加入硅铁颗粒, 使铸铁晶粒细化, 这种方法称为变质处理。
( x ) 1、物质从液态到固态的转变过程称为“结晶”。
三、名词解释加工硬化:随塑性变形增加,金属晶格的位错密度不断增加,位错间的相互作用增强,提高了金属的塑性变形抗力,使金属的强度和硬度显著提高,塑性和韧性显著降低,这称加工硬化。
工程材料期末考试复习资料
《工程材料》课程综合复习资料一、单选题1.60Si 2Mn 钢的热处理工艺是()。
A.淬火+低温回火B.淬火+中温回火C.淬火+高温回火答案:B2.面心立方晶格的最密排面晶面是()。
A.{100}B.{110}C.{111}答案:C3.Fe 3C 是()。
A.电子化合物B.固溶体C.复杂结构的间隙化合物D.间隙相答案:C4.二元合金在发生L →)(βα+共晶转变时,其相组成是()。
A.液相B.单一固相C.两相共存D.三相共存答案:D5.过共析钢正常淬火加热温度为()。
A.A C1+30℃~50℃B.A CCm +30℃~50℃C.A C3+30℃~50℃答案:A6.亚共析钢的正常淬火加热温度是()。
A.A+30℃~50℃C1+30℃~50℃B.AC3+30℃~50℃C.ACCm答案:B7.制造手用锯条一般选用()。
A.40Cr调质处理B.T12淬火+低温回火C.65Mn 淬火+中温回火D.CrWMn 淬火+高温回火答案:B8.共析钢的过冷A在650~600℃的温度区间等温转变时,所形成的组织是()。
A.SB.下BC.上BD.P答案:A9.间隙相的性能特点是()。
A.硬度低、熔点高B.硬度高、熔点低C.硬度高、熔点高答案:C10.低碳钢正火的目的是()。
A.调整硬度,改善切削加工性能B.消除网状二次渗碳体C.消除内应力,防止淬火变形和开裂答案:A11.奥氏体向马氏体转变属于()相变。
A.扩散型B.半扩散型C.非扩散型答案:C12.具有共晶反应的二元合金,其中共晶成分的合金的()。
A.铸造性能好B.锻造性能好C.焊接性能好D.热处理性能好答案:A13.奥氏体向珠光体的转变是()。
A.扩散型转变B.半扩散型C.非扩散型转变答案:A二、判断题1.马氏体是碳在α-Fe 中的过饱和固溶体,当奥氏体向马氏体转变时,体积要收缩。
答案:×2.在铁碳合金平衡结晶过程中,只有碳质量分数为4.3%的铁碳合金才能发生共晶反应。
工程材料复习
第一章1 零件的过量变形以及性能指标,如屈服强度、抗拉强度、伸长率、硬度等。
2 零件在静载和冲击载荷下的断裂及性能指标,如冲击韧性、断裂韧性等。
3 零件在交变载荷下的疲劳断裂、疲劳抗力指标及影响因素。
4 零件的磨损和腐蚀失效以及防止措施。
5 零件在高温下的蠕变变形和断裂失效。
第二章1 纯铁的结晶过程、纯铁的晶体结构、纯铁的同素异构转变。
2铁和碳的相互作用、铁碳合金中的相和组织组成物。
3 二元相图的杠杆定律、Fe-Fe3C相图分析及应用。
4 压力加工对钢的组织和性能的影响。
第三章1、钢的热处理的基本知识;2、钢的普通热处理第四章1、合金元素在钢中的作用,存在形式。
2、低合金高强度钢的成分、组织、性能特点及其热处理。
3、不锈钢和镍基合金的成分、组织、性能特点及用途。
4、高速钢及其热处理(三次高温回火)第五章1、铁-石墨相图2、石墨化三阶段3、工程上常用灰铸铁、球墨铸铁、可锻铸铁、蠕墨铸铁的特点及应用。
第六章1、铝合金的强化方式,工程上常用的铝合金的分类和性能及主要用途。
2、滑动轴承的组织特点,工程上常用的滑动轴承合金的性能和用途。
第七章1、了解高分子材料的含义及合成方法2、掌握高分子链与高分子材料的性能的关系3、熟悉高分子材料的性能特点4、熟悉高分子材料的分类及其典型应用第八章1、陶瓷材料显微组织及力学性能特点2、陶瓷材料的增强增韧途径3、氧化铝、氮化硅、碳化硅的显微组织、力学性能及应用陶瓷刀具第九章1、复合材料的定义和分类2、复合材料的结构与性能特点3、塑料基复合材料的应用典型知识点1、几类强化的概念:固溶强化P46、细晶强化(变质处理)P107、时效强化(热处理)P162、形变强化(加工硬化)P67、第二相强化P106、2、调质、正火、退火、淬火、回火3、韧断和脆断、磨损类型4、回复(去应力退火)、再结晶5、各类碳钢、合金钢的牌号及意义6、水韧处理 ZGMn13填空1. 纯金属常见的晶体结构有面心(立方)结构,体心(立方)结构和密排(立方)结构。
工程材料综合复习资料
工程材料综合复习资料一、名词解释晶体:原子呈规则排列晶体的各向异性:晶体具有固定的熔点,在不同方向上具有不同的性能;合金:由两种或两种以上的金属元素或金属元素与非金属元素组成的具有金属特性的物质固溶体:合金在固态下,组元间仍能互相溶解而形成均匀相;金属化合物:合金组元间发生相互作用而形成的一种新相,也称之间相;相:金属或合金中成分相同,结构相同,并与其他部分界面分开的均匀组成部分;组织组成物:由于不同合金的形成条件不同,各种相将以不同的数量、形状、大小相互组合,因而在显微镜下可观察到不同的组织:过冷度:理论结晶温度与实际结晶温度的差;非自发形核:在液态金属中,外加细小的高熔点物质;变质处理:在液态金属结晶前,加入一些细小的变质剂,使结晶时的形核速率N增加,或长大速率G降低,这种细化晶粒的方法称为变质处理;相图:平衡图或状态图;共晶反应:恒温条件下,由一个液相生成两个固相的结晶转变;α-中的固溶体;铁素体:碳在F e奥氏体:碳在Feγ-下的固溶体;珠光体:铁素体与渗碳体的层状细密混合物;调质:淬火加高温回火;α-中的过饱和固溶体;马氏体:碳在F e位错:晶体中,某一列或若干原子发生有规律的错排现象;滑移:在切应力的作用下,晶体的一部分沿着某一晶面相对于另一部分的滑动;回复:在加热温度比较低时,显微组织无明显变化,但残余应力显著降低,物理和化学性能部分恢复到变形前的情况;再结晶:冷变形组织在加热时重新彻底改组的过程,再结晶不是相变过程;加工硬化:随冷塑变形量增加,金属的强度、硬度提高,塑性、韧性下降的现象; 表面淬火:不改变钢的表面化学成分,但改变表层组织的局部热处理方法;淬透性:钢在淬火时能获得淬硬深度的能力;红硬性:时效硬化:结构钢:用于制造各种机器零件以及各种工程结构的钢;工具钢:制造各种刃具、模具、量具的钢;晶间腐蚀:奥氏体型不锈钢在450~850C 时,在晶界外析出碳化和物236(,)Cr Fe C ,从而使晶界附近的11.7%C r ω<,这样的晶界附近就容易腐蚀;巴氏合金:一种软基体上分布着硬颗粒相的低熔点轴承合金。
中国石油大学期末考试复习题 040114工程材料-18
《工程材料》综合复习资料一、解释概念1、失效,2、共晶体,3、C 曲线,5、热加工,5、固溶处理,6、调质处理二、填空题1、按照结合键的性质,可将工程材料分为( )、( )、( )等四大类。
2、α-Fe 的晶格类型是( ),β-Fe 的晶格类型是( )。
3、金属晶体中的线缺陷主要是( ),其又分为两种类型,分别是:( )、( )。
4、一般实际金属晶体中常存在( )、( )和( )三类晶体缺陷。
5、金属的结晶是由( )、( )两个过程组成的。
6、金属中晶粒越细小,晶界面积越( ),强度和硬度越( )。
7、滑移的本质是( )。
8、根据使用用途不同,合金钢分为( )。
9、机械零件选材的三原则是( )。
10、按照几何特征,晶体缺陷主要可区分为( )。
11、球化退火的目的是( )。
12、晶体与非晶体结构上最根本的区别是( )。
13、再结晶晶粒度的大小主要取决于( )。
14、当金属液体进行变质处理时,变质剂的作用是( )。
15、过冷度是指( )。
三、判断题(正确者标注∨,错误者标注×)1可锻铸铁在高温时可以进行锻造加工。
( ) 2金属铸件可以通过再结晶退火来细化晶粒。
( )3所谓金属的加工硬化是指金属变形后强度、硬度提高,而塑性、韧性下降的现象。
( ) 4比T12钢和40钢有更好的淬透性和淬硬性。
( )5在铁碳合金中,只有共析成分的合金结晶时,才能发生共析转变,形成共析组织。
( ) 6隙相不是一种固溶体,而是一种金属间化合物。
( ) 7素体的本质是碳在Fe -γ中的固溶体。
( ) 8由液体凝固成固体的过程都是结晶过程。
( )9经加热奥氏体化后,在任何情况下,奥氏体中碳的含量均与钢中碳的含量相等。
( ) 10钢比T12钢的碳质量分数要低。
( )四、选择题1在立方晶系中指数相同的晶面和晶向的关系是()。
A. 垂直B. 平行C. 呈45度角D. 其晶向在晶面上2下列钢种中,以球化退火作为预备热处理的钢种是()。
工程材料复习资料+试卷工程材料总复习
工程材料总复习材料:人类赖以生存与发展、征服及改造自然的物资基础。
300多万种材料(人工合成及天然);高分子材料、复合材料、纳米材料工程材料:用于工程结构和机器零件的材料第一章材料的结合方式及性能原子=原子核+电子核外电子排列规律粒子势能动能热运动107种元素气态凝聚态液体固态第一节固态原子的结合键一、晶体与非晶体晶体: 原子在三维空间呈有规则的周期性重复排列。
具有固定的熔点。
长程有序: 规则排列的距离大大超过原子尺度,可贯穿晶体的整个体积.短程有序: 在几个原子尺度的小范围内作有规则的排列.研究表明,晶体和非晶体在一定的条件下可以互相转化。
二、原子间的结合能吸引作用与排斥作用。
库仑引力电子云势能具有最低值E。
即原子间的结合能三、原子结合键的类型结合键:在晶体中,使原子稳定结合在一起的力及其结合方式。
结合能:晶体结合键的强弱。
1、金属键:通过正离子与电子之间的相互吸引,使所有的离子结合在一起。
这种结合方式就是金属键。
金属键具有:良好的导电性。
良好的导热性。
良好的塑性2、共价键:由共有价电子形成的结合键。
陶瓷材料,硬而脆。
3、离子键:有正负离子相吸引产生的结合键。
4、范德瓦尔键:瞬时偶极之间的吸引力。
第二节工程材料的分类一、金属材料黑色金属有色金属二、高分子材料三、陶瓷材料四、复合材料第三节材料的性能使用性能:反映金属材料在使用过程中所表现的特性。
物理、化学、机械(力学)工艺性能:反映金属材料在加工过程中所表现的特性。
可锻性、可铸性、可焊性、可切削性。
一、力学性能力学性能:金属及其合金在外力作用下所表现出来的特性。
外力:拉、压、弯、扭、剪;大小、方向、作用点1、拉伸试验及曲线1、一个概念:物体受力就变形。
2、二种变形(1)弹性变形:在外力作用下,产生变形,外力去掉,变形消失。
(2)塑性变形:在外力作用下,产生变形,外力去掉,变形残留。
3、三个阶段(1)弹性变形阶段oe(2)塑形变形阶段ek(3)断裂阶段(局部塑形变形)bk塑性变形前必有弹性变形发生,塑性变形的同时,必伴随有弹性变形。
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工程材料复习资料汇总金属晶体的特性%1金属晶体具有确定的熔点;%1金属晶体具有各向异性在晶体中,不同晶面个晶向上原子排列的密度不同,它们之间的结合力大小也不相同,因而金属晶体不停方向上的性能不同。
这种性质叫做晶体的各向异性。
但是对于实际使用的金属,由于其内部有许多晶粒组成,各个晶粒在空间分布的位向不同,因而在宏观上的沿各个方向的性能趋于相同,晶体的方向异性显示不出来。
固溶体的性能1、固溶体随着溶质原子的溶入晶格发生畸变。
2、晶格畸变增大位错运动的阻力,使金属的滑移变形变得更加困难,从而提高合金的强度和硬度。
通过形成固溶体使金属强度和硬度提高的现象称为固溶强化。
3、固溶强化是金属强化的一种重要形式。
在溶质含量适当时,可显著提高材料的强度和硬度,而塑性和韧性没有明显降低。
4、固溶体综合机械性能很好.常作为结构合金的基体相。
5、固溶体与纯金属相比,物理性能有较大的变化,如电阻率上升,导电率下降,磁矫顽力增大。
金展化合物1、合金组元相互作用形成的晶格类型和特性完全不同于任一组元的新相即为金属化合物,也称中间相。
2、金属化合物一般熔点较高,硬度高,脆性大。
合金中含有金属化合物时,强度、硬度和耐磨性提高,而塑性和韧性降低。
3、金属化合物根据形成条件及结构特点分为三类3.1正常价化合物:严格遵守化合价规律的化合物称正常价化合物。
3.2电子化合物:不遵守化合价规律但符合于一定电子浓度(化合物中价电子数与原子数之比)的化合物。
电子化合物主要以金属键结合,具有明显的金属特性,可以导电。
其熔点和硬度较高,塑性较差,在许多有色金属中为重要的强化相。
3.3间隙化合物:由过渡族金属元素与碳、氮、氢、硼等原子半径较小的非金属元素形成的化合物为间隙化合物。
根据结构特点分为间隙相和复杂结构间隙化合物两种。
间隙相具有金属特性,与极高的熔点和硬度,复杂结构间隙化合物也有很高的熔点和硬度。
金属材料的组织1、金属材料内部的微观形貌称作显微组织(简称组织)。
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工程材料综合复习资料一、名词解释晶体、晶体的各向异性、合金、固溶体、金属化合物、相、组织组成物、过冷度、非自发形核、变质处理、相图、共晶反应、铁素体、奥氏体、珠光体、调质、马氏体、位错、滑移、回复、再结晶、加工硬化、表面淬火、淬透性、红硬性、时效硬化、结构钢、工具钢、晶间腐蚀、巴氏合金、金属陶瓷、特种陶瓷、热塑性塑料、热固性塑料、玻璃钢、复合材料、失效二、填空题1.工程材料分为(金属材料)、(高分子材料)、(陶瓷材料)和(复合材料)四类,材料结合键包括(金属键)、(离子键)、(共价键)和(分子键)。
α-Fe、γ-Fe的晶格类型分别是(体心立方)和(面心立方),一个晶胞内的原子数分别为2.(2)和(4)。
3.结晶过程是依靠两个密切联系的基本过程来实现的,这两个过程是(晶核形成)、(晶粒长大);典型铸锭结构的三个晶区分别是(表层细晶粒区)、(柱状晶区)和(粗等轴晶区);为了获得细晶粒的铸件,在生产中通常采用的措施主要有(增大过冷度)和(变质处理)。
4.再结晶后的晶粒度的大小主要取决于(加热温度)和(保温时间)。
5.金属晶体中的位错有(刃型位错)和(螺型位错);面缺陷有(晶界)和(亚晶界)。
6.用光学显微镜观察,上贝氏体的组织特征呈(羽毛状)状,而下贝氏体则呈(黑色针状)。
7.马氏体的显微组织形态主要有(板条状)、(针状)两种,其中(板条状)的韧性较好。
8.亚共析钢的正常淬火温度范围是(Ac3+30℃~50℃),过共析钢的正常淬火温度范围是(Ac1+30℃~50℃)。
9.钢淬火后进行回火的目的是(消除内应力并获得所需性能),回火温度越高,钢的强度与硬度越(低)。
10.机器零件的选材基本原则是(满足使用性能)、(满足经济性)和(满足工艺性)。
11.机器零件的失效模式可分为(畸变失效)、(断裂失效)和(表面损伤失效)三大类型。
12.金属中晶粒越细小,晶界面积越(大),强度和硬度越(越高)。
13.一般实际金属晶体中常存在(点缺陷)、(线缺陷)和(面缺陷)三类晶体缺陷。
14.共析成分的铁碳合金室温平衡组织是(珠光体),其组成相是( F 、 Fe3C )。
15.钢的淬透性主要决定于(合金元素及含量),钢的淬硬性主要决定于(马氏体的含碳量)。
16.合金钢按用途可分为(结构钢)、(工具钢)和(特殊性能纲)。
碳体)、(二次渗碳体)和(三次渗碳体)五种不同的组织组成物形式。
19.在过冷奥氏体等温转变产物中,珠光体与索氏体的主要相同点是(都是F+Fe3C机械混合物),不同点是(层片厚度不同)。
20.合金中的相包括(合金铁素体)和(各种碳化物)两种类型。
21.γ-Fe发生塑性变形时,其滑移面和滑移方向分别为({111})和(<110>)。
22.钢的热处理工艺是由(加热)、(保温)、(冷却)三个阶段组成。
23.贝氏体组织有(上贝氏体)、(下贝氏体)两种。
24.陶瓷的一般生产过程是(原料的制备)、(坯料的成型)、(制品的烧成或烧结)。
25.常规热处理有(退火)、(正火)、(淬火)和(回火)四种工艺。
26.在铁碳合金室温平衡组织中,含Fe3CⅡ最多的合金成分为(含碳2.11%)。
27.在缓慢冷却条件下,含碳0.8%的钢比含碳1.2%的钢硬度(低),强度(高)。
三、判断题1.金属铸件可以通过再结晶退火来细化晶粒。
(×)2.在铁碳合金平衡结晶过程中,只有碳质量分数为4.3%的铁碳合金才能发生共晶反应。
(×)3.马氏体是碳在α-Fe中的过饱和固溶体,当奥氏体向马氏体转变时,体积要收缩。
(×)4.调质处理后得到的回火索氏体组织具有良好的综合机械性能。
(√)5.可锻铸铁在高温时可以进行锻造加工。
(×)6.普通灰口铸铁能通过球化退火使之变成球墨铸铁。
(×)7.奥氏体不锈钢的稳定化处理主要是为了防止晶间腐蚀。
(√)8.在室温以上进行的加工是热加工。
(×)9.零件失效的原因可以从设计不合理、选材错误、加工不当和安装使用不良四个方面去找。
(√)10.所有的铝合金都可以通过热处理予以强化。
(×)11.间隙相不是一种固溶体,而是一种金属间化合物。
(√)12.当共析成分的奥氏体在冷却发生珠光体转变时,温度越低,其转变产物组织越粗。
(×)13.表面淬火不仅改变钢的表面组织还改变钢的表面成分。
(×)14.所谓金属的加工硬化是指金属变形后强度、硬度提高,而塑性、韧性下降的现象。
(√)15.在退火状态(接近平衡组织),45钢比20钢的硬度和强度都高。
(√)16. 黄铜是以锌为主要合金元素的铜合金。
(√)17. 钢经加热奥氏体化后,在任何情况下,奥氏体中碳的含量均与钢中碳的含量相等。
(×)18.平衡结晶获得30%Cu的铜镍合金比60%Ni的铜镍合金的硬度和强度要低。
(√)19. 一个合金的室温组织为α+βⅡ+(α+β),它由两相组成(√)20. 同一钢材,在相同的加热条件下,水冷比油冷的淬透性好,小件比大件的淬透性好。
(×)21. 凡是由液体凝固成固体的过程都是结晶过程。
(×)22. 金属化合物一般熔点较高,硬度高,脆性大。
(√)23. 珠光体是一种由铁素体和渗碳体两种相组成的机械混合物。
(√)24. 45钢经调质处理后得到的组织是回火马氏体。
(×)25. 40Cr和1Cr18Ni9中Cr的主要作用都是提高耐蚀性(×)。
26.灰口铸铁可通过热处理改变石墨的形态。
(×)27.在体心立方晶格中,原子密度最大的晶面是(111)。
(√)28.固溶体的晶体结构与溶剂、溶质都不同。
(×)29.实际金属结晶时,生核和晶体长大的方式主要是非自发形核和树枝晶长大。
(×)30.莱氏体是一种合金相。
(×)四、选择题1.金属结晶时,冷却速度越快,其实际结晶温度将(越高;越低;越接近理论结晶温度)。
2.间隙相的性能特点是(硬度低、熔点高;硬度高、熔点低;硬度高、熔点高)。
3.完全退火主要适用于(亚共析钢;共析钢;过共析钢)。
4.钢的淬硬性主要取决于(碳含量;冷却介质;合金元素)。
5.钢的回火处理是在(退火后进行;正火后进行;淬火后进行)。
6.可采用调质处理、等温淬火工艺获得良好综合机械性能的是(球墨铸铁;可锻铸铁;蠕墨铸铁)。
7.60Si2Mn钢的热处理工艺是(淬火+低温回火;淬火+中温回火;淬火+高温回火)。
8.二元合金中,铸造性能最好的合金是(共晶合金;固溶体合金;共析合金)。
9.铁素体是碳溶于α-Fe中形成的(间隙;置换;有序;过饱和)固溶体。
10.ZChSnSb11-6是(铸造铝合金;铸造青铜;滑动轴承合金)。
11.在立方晶系中指数相同的晶面和晶向:(a) 互相平行;(b)互相垂直;(c)无必然联系;(d)其晶向在晶面上12.二元合金在发生L→)(βα+共晶转变时,其相组成是:(a) 液相;(b) 单一固相;(c) 两相共存;(d) 三相共存。
13.奥氏体是:(a)碳在γ-Fe中的间隙固溶体;(b)碳在α-Fe中的间隙固溶体;(c)碳在α-Fe中的有限固溶体;(d) 碳在δ-Fe中的间隙固溶体;14.钢丝在室温下反复弯折,会越弯越硬,直到断裂,而铅丝在室温下反复弯折,则始终处于软态,其原因是:(a) Pb不发生加工硬化,不发生再结晶,Fe发生加工硬化,不发生再结晶;(b) Fe不发生加工硬化,不发生再结晶,Pb发生加工硬化,不发生再结晶,(c )Pb发生加工硬化,发生再结晶,Fe发生加工硬化,不发生再结晶,(d) Fe发生加工硬化,发生再结晶,Pb发生加工硬化,不发生再结晶。
15. T12钢的正常淬火组织是:(a) 贝氏体;(b) 马氏体+残余奥氏体;(c) 马氏体+残余奥氏体+球状碳化物;(d) 马氏体16.过共析钢正火的目的是:(a)调整硬度,改善切削加工性能; (b)细化晶粒,为淬火作组织准备;(c)消除网状二次渗碳体; (d)消除内应力,防止淬火变形和开裂。
17. 珠光体是一种:(a)单相固溶体;(b)两相混合物;(c)Fe与C的化合物; (d)金属化合物18.铸造条件下,冷却速度越大,则(a)过冷度越大,晶粒越细;(b)过冷度越大,晶粒越粗;(c)过冷度越小,晶粒越细;(d)过冷度越小,晶粒越粗。
19.碳钢件淬火后得到M+F组织,是因为(a)加热温度不足;(b)冷却速度不足;(c)加热温度过高;(d)保温时间不够。
20.共析钢过冷奥氏体在550~350℃的温度区间等温转变时,所形成的组织是:(a)索氏体; (b)下贝氏体;(c)上贝氏体; (d)珠光体。
21.过共析钢正常淬火加热温度是:(a) Ac1+30+50℃; (b) Accm+30+50℃; (c) Ac3+30+50℃22.下列关于铁碳合金铸造性能的描述哪个是正确的:(a) 含碳量为2.11%的铁碳合金铸造性能最好;(b) 含碳量为4.3%的铁碳合金铸造性能最好 (c) 含碳量为0.77%的铁碳合金铸造性能最好;(d) 含碳量2.11%~6.69%的铁碳合金铸造性能一样好23.影响碳钢淬火后残余奥氏体量的主要因素是:(a)钢材本身的碳含量;(b)钢中碳化物的含量;(c)钢中奥氏体的碳含量24.单晶体塑性变形的基本方式是:(a)滑移与孪生;(b)滑动和孪生; (c)滑移和错动;(d)转动和孪生25.材料断裂之前发生明显的宏观塑性变形的断裂叫做:(a)塑性断裂;(b)脆性断裂;(c)快速断裂;(d)疲劳断裂26.40Cr 钢可用于制造:(a)弹簧;(b)铣刀;(c)齿轮;(d)板牙27.若合金元素能使C 曲线左移,钢的淬透性将(a)提高;(b)降低;(c)不变;(d)可能提高,也可能降低28.纤维增强树脂复合材料中,增强纤维应该(a)强度高,塑性好;(b)强度高,弹性模量高;(c)强度高,弹性模量低;(d)塑性好,弹性模量高29.下列钢淬透性高低排列正确的是( )。
(a)20CrMnTi 、T8、60、45;(b)T8、20CrMnTi 、60、45;(c)T8、60、45、20CrMnTi ;(d) 20CrMnTi 、45、60、T830.下列钢中C 曲线最靠右的钢是:(a) 20;(b) 40;(c) T8;(d) T10五、简答题1.作图表示立方晶系中的(010)、(110)、(111)晶面和]111[、]101[_晶向。
2.为什么说马氏体相变加上回火转变是钢中最经济最有效的综合强化手段?3.简要叙述合金元素在钢中的作用。
4.W18Cr4V 钢的AC1约为820℃,为何淬火温度为1260℃~1280℃?W18Cr4V 刃具钢在正常淬火后都要进行550~570℃三次回火,又是为什么?5.简述金属材料的四种强化机理。