材料简答题

1、弹性变形、塑性变型和断裂的普遍性
答：①当物体所受外力不大而变形处于开始阶段时，若去除外力，物体发生的变形会完全消失，并恢复到原始状态，这种变形称为弹性变形。②当外力增加到一定数值后再去除时，物体发生的变形不能完全消失而一部分被保留下来，这时材料进入塑性变形阶段，所保留的变形称为塑性变形或残余变形。③当塑性变形进行到一定程度时，材料内部出现裂纹。在外力作用下裂纹以某种形式扩展，最终会导致断裂。综上所述，对所有工程材料而言，在外力作用下随外力增加而变形和断裂是普遍规律；而对金属等晶体材料而言，该过程总是有由弹性变形、塑性变形和断裂三个阶段组成的。
2、根据外加应力与裂纹扩展的取向关系，裂纹扩展有三种基本形式
答：⑴张开型，正应力垂直作用于裂纹扩展面，裂纹沿正应力方向展开，沿裂纹面扩展。⑵滑开型，切应力平行作用于裂纹面而且与裂纹线垂直，裂纹沿裂纹面平行滑开扩展。⑶撕开型，切应力平行作用于裂纹面，且与裂纹线平行，裂纹沿裂纹面撕开扩展。
3、玻璃相的作用
答：①将晶体相粘结起来，填充晶体相间空隙，提高材料的致密度；②降低烧成温度，加快烧结过程；③阻止晶体的转变，抑制晶体长大；④获得一定程度的玻璃特点，如透光性等。
4、高分子材料的老化
答：高分子材料在热、光、化学、生物、辐射等作用下会产生“老化”现象，使性能逐渐退化甚至丧失其使用价值，如硬化、脆化、发软、发粘等。老化现象的实质是高分子材料的主要组分，大分子链的结构通过交联或降解发生变化。降解对高分子材料结构和性能的影响更为突出。所谓降解是指聚合物在长期储存或使用过程中，其聚合度由于热、光、氧化、水解、生物作用、力学作用等而降低的一种化学反应。
5控制铸件晶粒大小是提高铸件质量的重要措施
答：⑴增大过冷度，根据过冷度对形核率和生长速率的影响规律，增大过冷度可使铸件晶粒变细。⑵变质处理，在金属液结晶前，向金属液中加入某些物质（称为变质剂），形成大量分散的固态微粒作为非自发形核界面或起阻碍晶体长大的作用，从而获得细小晶粒，这种细化晶粒的方法，称为变质处理。⑶附加震动，金属液结晶时，可采用机械振动、超声波或电磁振动等措施，增加铸型中液体金属的运动，造成枝晶破碎，碎晶块起晶核作用，从而使晶粒细化。
6、要把钢的淬透性和淬硬性区别开
答：淬硬性是指钢在淬火后能够达到的最高硬度，反应钢的硬化能力，主要取决于钢的含碳量。
7、要把钢的淬透性与具体淬火

条件下工件的淬透层深度区别开
答：同一种钢在同一奥氏体化条件下，其淬透性是相同的，但是，水淬比油淬的淬透层深，小件比大件的 淬透层深。这并不意味着，同一种钢水淬比油淬的淬透性大。
8、淬火缺陷及其防止
答：⑴变形与开裂，在淬火冷却过程中，由于工件内外温差而导致热胀冷缩不一致，由此而产生的应力称为热应力。⑵硬度不足，硬度不足是指在工件上较大区域内的硬度达不到技术要求。⑶氧化与脱碳，钢在加热时，铁和合金元素与氧化性介质作用在工作表面生成氧化物的现象称为氧化。
9、正火与调质处理应用
答：钢经正火后与调质处理后的硬度值很相近，调质处理后的组织为回火索氏体，其中渗碳体呈颗粒状，而正火得到的索氏体中渗碳体呈片状，因此钢经调质处理后不仅强度高，而且塑性与韧性也显著超过了正火状态。因此，重要的结构零件都要进行调质处理。
10、感应加热表面淬火原理
答：利用电磁感应原理和交流电的集肤效应，钢件在交变磁场的作用下，因产生涡流而自身成为发热体，使工件表面局部加热。为了保证表面淬火后工件的力学性能，在表面淬火前需要进行预备热处理，最好是进行调质处理。
11、与普通淬火相比，感应加热表面淬火有如下优点
答：①加热速度快、时间短、表面氧化、脱碳较小，产生率较高；②表层局部加热，工件变形小；③淬火组织为细隐晶马氏体，表面硬度较高，比一般淬火高2--3HRC，而且脆性较低；④表面获得马氏体后，由于体积膨胀，在工作表面造成较大的残留压应力，显著提高工件的疲劳强度；⑤感应加热设备可放到生产流水线上进行程序自动控制，工艺质量稳定。
12、共渗工艺与渗碳工艺相比
答：具有时间短、生产效率高、表面硬度高、变形小等优点，但共渗层较薄，主要用于形状复杂、要求变形小的小型耐磨零件。
13、化学气相沉积 化学气相沉积是利用气态物质在固态工作表面进行化学反应应，生成固态沉积物的过程。其工艺过程有三个要点：
答：第一，涂层的形成是通过气相的化学反应完成的；第二，涂层的形核和长大是在基体的表面上进行的；第三，所有涂层的反应均为吸热反应，所需热量靠辐射或感应加热供给。
14、激光表面处理
答：激光表面处理包括激光表面强化、激光表面合金化及激光表面气相沉积。激光表面强化是利用高性能量激光束加热工件表面，达到表面改性，提高工件表面硬度、耐磨性和耐腐蚀性的强化工艺。其优点是加热速度快，冷却后形成微晶和非晶组织，性能提高较大。
15、钢的氧化和磷化
答：⑴钢的氧化处理，

钢的氧化处理是将钢件在空气、水蒸汽和化学药物中加热到适当温度，使其表面形成一层蓝或黑色氧化膜，以改善的钢的耐蚀性和外观，这种工艺称为氧化处理又叫发蓝处理。氧化处理后的钢件还要进行肥皂液浸渍处理和浸油处理，为提高氧化膜的防腐蚀能力和润滑性能。⑵磷化处理，把钢件浸入到以磷酸盐为主的溶液中，使其表面沉积不溶于水的磷酸盐转化膜的过程称为磷化处理。磷化膜与基体结合十分牢固，有较好的防蚀能力，并在加工或使用过程中起到润滑作用。但磷化膜本身的强度、硬度较低，有一定的脆性，当钢材变形较大时容易出现小裂纹。磷化处理后进行表面浸漆、浸油处理，抗蚀能力可大大提高。磷化处理所需设备简单，操作方便，成本低，生产效率高。
16、合金元素对回火转变的影响
答：⑴提高钢的耐回火性，耐回火性是指钢对回火时发生软化过程的抵抗能力。由于合金元素能使铁、碳原子扩散速度减慢，使淬火钢回火时马氏体不易分解，析出的碳化物也不易聚集长大，保持一种较细小、分散的组织状态，从而使钢的硬度随回火温度的升高而下降的程度减弱。因此，与碳钢相比，在同一温度回火时，合金钢的硬度和强度高，这有利于提高结构钢的强度、韧度和工具钢的热硬性。⑵产生二次硬化，当含较多碳化物形成元素的高合金钢在500--600'C温度范围回火时，其硬度并不降低，反而升高这种现象称为二次硬化，产生二次硬化的原因是因为这类钢在该温度范围内回火时，将析出细小、弥散的特殊化合物，碳化物硬度很高，在高温下也非常稳定，难以聚集长大，具有高温强度。⑶回火脆性，合金元素对淬火钢回火后力学性能的不利影响是回火脆性。在350'C附近发生的脆性为第一类回火脆性，无论碳钢或合金钢都会发生这种脆性。这种脆性产生后无法消除，所以应尽量避免在此温度区间内回火。
17、热模具钢的主要性能要求是：①高的热硬性和高温耐磨性；②高的抗氧化能力；③高的热强性和足够高的韧性，尤其是受冲击较大的热锻模钢；④高的热疲劳抗力，以防止龟裂破坏。
18、石墨的存在固然降低了铸铁的力学性能，但给铸铁带来了一系列良好的如下性能
答：⑴优良的铸造性能。⑵良好的可加工性。⑶较好的耐磨性和减振性。⑷较低的缺口敏感性。
19、轴承合金具有如下性能要求
答：⑴足够的强度和硬度，以承受轴颈所施加的较大的单位压力。⑵足够的塑性、韧性，以保证轴与轴承的良好配合并耐冲击和振动。⑶与轴之间有良好的磨合能力及较小的摩擦系数，并能保持住润滑油。⑷有良好的导热性和抗蚀

性。⑸有良好的工艺性，容易制造且价格低廉。
20、锡基轴承合金
答：锡基轴承合金是工业上广泛应用的轴承材料。它是以锡为基加入锑、铜等元素组成的合金。锡基轴承合金具有较好的耐磨性能，塑性好，有良好的磨合性、镶嵌性和抗咬合性，耐热性和耐蚀性均好，适用于制造承受高速度、大压力和冲击载荷的轴承。但锡基轴承合金疲劳强度差，工作温度低（小于150'C）。
21、铅基轴承合金
答：铅基轴承合金的组织是在铅的软基体上均匀分布着硬相颗粒。与锡基轴承合金相比，铅基轴承合金较脆，易形成疲劳裂纹，其热导率、热膨胀系数、浇铸性能、耐蚀性能都低于锡基合金，但强度却接近或高于锡基合金，而且价格低。
22、其它轴承合金
答：⑴铜基轴承合金，以铅为主加元素的铜合金称为铜基铅轴承合金。其组织为硬基体软质点，硬基体为铜，独立的铅颗粒为软质点。这类合金摩擦系数小，耐疲劳、耐热性好，承载能力强。⑵铝基轴承合金，以锑或锡为主加元素的铝合金称为铝基轴承合金。其组织为硬基体（铝）软质点（锡粒）。它具有优良的导热性、高的疲劳强度与硬度、良好的抗蚀性、价格便宜等特点，但线膨胀系数大、易产生胶合。
23、粉末冶金在技术上和经济上具有一系列的特点
答：⑴用粉末冶金方法能生产用普通熔炼法无法生产的具有特殊性能的材料，如各种多孔材料、复合材料等。⑵粉末冶金生产的某些材料，与普通熔炼法相比性能优越。
24、硬质合金的性能特点
答：⑴硬度高、热硬性高、耐磨性好，故硬质合金刀具在使用时，其切削速度、耐磨性与寿命都比高速钢有显著的提高。⑵具有高的抗压强度，但抗弯强度低。⑶良好的耐蚀性和抗氧化性。