工程材料复习资料

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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。

工程材料力学性能复习资料

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⼯程材料⼒学性能复习资料个⼈资料 | 复习资料 - 1 - ⼯程材料⼒学性能复习资料个⼈复习资料严禁外传本重点以⽼师最终给的复习重点归纳⼀、名词解释。

1、缺⼝效应:绝⼤多数机件的平⾯不是均匀变化的光滑体,往往存在截⾯的急剧变化,由于缺⼝的存在,在静载荷作⽤下缺⼝截⾯上的应⼒状态将发⽣变化,产⽣所谓的“缺⼝效应”,从⽽影响⾦属材料的⼒学性能。

简⾔之,缺⼝材料在静载荷作⽤下,缺⼝截⾯上的应⼒状态发⽣的变化。

2、韧脆转变温度:中、低强度钢在试验温度低于某⼀温度t k 时,会由韧性状态转变为脆性状态,冲击吸收功明显下降,断裂机理由微孔聚集型变为穿晶解理型,断⼝特征由纤维状变为结晶状,这就是低温脆性,转变温度t k 称为韧脆转变温度(或者说在试验温度低于某⼀温度t k 时,会由韧性状态转变为脆性状态,冲击吸收功明显下降,断裂机理由微孔聚集型转变微穿晶断裂,断⼝特征由纤维状转变为结晶状,这就是低温脆性。

t k 称为韧脆转变温度)。

3、冲击韧性:指材料在冲击载荷作⽤下吸收塑性变形功和断裂功的能⼒,常⽤标准试样的冲击吸收功A K 表⽰。

4、应⼒腐蚀:⾦属在拉应⼒和特定的化学介质共同作⽤下,经过⼀段时间后所产⽣的低应⼒脆断现象。

5、接触疲劳:是机件两接触⾯作滚动或滚动加滑动摩擦时,在交变接触压应⼒作⽤下,材料表⾯应疲劳损伤,导致局部区域产⽣⼩⽚或⼩块状⾦属剥落⽽使材料流失的现象。

6、弹性⽐功:⼜称弹性⽐能,应变⽐能。

表⽰材料吸收弹性变形功的能⼒,⼀般⽤⾦属开始塑性变形前单位体积吸收的最⼤弹性变形功表⽰,即:A e =12σεεε=σε22E7、缺⼝敏感度:⽤缺⼝试样的抗拉强度bn σ与等截⾯尺⼨光滑试样的抗拉强度b σ的⽐值表⽰,即:n bn NSR σσ= 8、氢致延滞断裂:⾼强钢或钛合⾦中,含有适量的处于固溶状态的氢,在低于屈服强度的应⼒持续作⽤下,经过⼀段孕育期后,在⾦属内部,特别是在三向拉应⼒状态区形成裂纹,裂纹逐渐扩展,最后突然发⽣脆性断裂。

材料工程基础复习资料

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材料工程基础复习资料1.直接还原铁:将铁矿石在固态还原成海绵铁,即为直接还原,所得产品称为直接还原铁。

2.沉淀脱氧:是将脱氧剂直接加入到钢液中,直接与钢液的氧化亚铁反应进行脱氧。

3.炉外精炼(二次冶金):指对氧气转炉、电弧炉生产的钢也进行处理,使钢水稳定温度、进行成分微调(CAS)、降低其中的H、O、N和夹杂,或使夹杂物变性,提高刚质量的一种高新技术。

4.钢锭的液芯轧制:轧制过程在钢锭凝固尚未完全结束,芯部仍处于液态的条件下进行。

5.火法冶金:经造锍熔炼—转炉吹炼—火法精炼—电解精炼将铜提取出来。

6.变质处理:向熔融液中加入变质剂,细化组织。

7.熔模铸造:指用易熔性材料制作模样,在模样上包覆多层耐火材料,经酸化、干燥制成壳,然后熔失模样再将空心壳高温焙烧后,浇注合金液于其中而获得铸件的一种铸造方法。

8.半固态合金:熔体冷却到液相以下,对合金进行搅拌,在搅拌力的作用下,凝固的树枝晶被破坏,并在熔体的摩擦熔融下,晶粒和破碎的枝晶小块形成卵球状颗粒分布在整个液态金属中,具有一定的流动性,又在剪切力较小或为零时,它具有固体性质,可以搬运、贮藏。

冷却到双相区——搅拌——参有固态的悬液。

9.流变成形:利用半固态金属连续制备器批量制备、或连续制备糊状浆料,并直接加工成形(铸造、挤压、轧制、模锻)的方法。

10.快速凝固:冷却速度大于100K|S的凝固过程称为快速凝固。

11.轧制孔型(孔型轧制?):在二辊或三辊轧机上靠乳辊的轧槽组成的孔型对各类型材的纵轧方法,也叫普通轧制法或常规轧制法。

12.拉拔配模:根据坯料尺寸,成品形状,尺寸与质量要求,确定拉拔道次数及各道次所需模孔形状与尺寸。

13.孔型设计:14.冰铜:冰铜是铜与硫的化合物,有白冰铜(Cu2S含铜80%左右)、高冰铜(含铜60%左右)、低冰铜(含铜40%以下)之分。

15.水热合成:水热合成是指温度为100~1000 ℃、压力为1MPa~1GPa 条件下利用水溶液中物质化学反应所进行的合成。

工程材料试题

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《工程材料》综合复习资料一、名词解释晶体:是指其原子呈规则排列的物质。

晶体的各向异性:即晶体内各个方向上具有不同的物理,化学或力学性能。

合金:是由两种或两种以上的金属元素所形成的物质。

固溶体:在固态下互相溶解所形成的物质。

金属化合物:合金的组元间发生相互作用形成的一种具有金属性质的新相,称为金属间化合物。

相:在金属或合金中,凡成分相同、结构相同并与其它部分有界面分开的均匀组成部分,均称之为相。

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( )、( )、( )和( )四类,材料结合键包括( )、( )、( )和( )。

γ-Fe的晶格类型分别是()和(),一个晶胞内的原子数分别为()2.α-Fe 、和()。

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()、();典型铸锭结构的三个晶区分别是()、()和();为了获得细晶粒的铸件,在生产中通常采用的措施主要有()和()。

4.再结晶后的晶粒度的大小主要取决于()和()。

5.金属晶体中的位错有()和();面缺陷有()和()。

6.用光学显微镜观察,上贝氏体的组织特征呈()状,而下贝氏体则呈()。

7.马氏体的显微组织形态主要有()、()两种,其中()的韧性较好。

8.亚共析钢的正常淬火温度范围是(),过共析钢的正常淬火温度范围是()。

9.钢淬火后进行回火的目的是(),回火温度越高,钢的强度与硬度越()。

10.机器零件的选材基本原则是()、()和()。

11.机器零件的失效模式可分为()、()和()三大类型。

12.金属中晶粒越细小,晶界面积越(),强度和硬度越()。

13.一般实际金属晶体中常存在()、()和()三类晶体缺陷。

工程材料复习资料

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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。

工程材料复习资料

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第二部分气硬性胶凝材料一.名词解释:气硬性与水硬性胶凝材料、石灰的熟化、陈伏、过火石灰、钙质生石灰、镁质生石灰二.填空题:1.石膏板不能用作外墙板的主要原因是由于它的 ( 耐水 )性差。

2.建筑石膏是(β)型的(半水)石膏,硬化后的石膏的化学成分是(CaSO42H2O )。

3.建筑石膏具有凝结硬化快,硬化初期具有体积(微膨胀)的特性,故其适于制作模型、塑像等。

4.建筑石膏的孔隙率(大),表观密度(小),故其具有(保温隔热)性好(吸声)性强的特性,其产品冬暖夏凉,吸声效果好。

5.石灰不可以单独应用是因为其硬化后(体积收缩)大,而石膏可以单独应用是由于其硬化过程中具有(体积微膨胀)的特性。

6.石灰熟化时具有两个特点,一是(放热大),二是(体积膨胀)。

7.石灰膏主要用于配制墙体的(砌筑砂浆)和(抹面砂浆),消石灰粉主要用于拌制(石灰土)或(三合土)。

8.石灰浆体的硬化包括(干燥)和(碳化)两个交叉进行的过程,而且(碳化)过程是一个由(表)及(里)的过程,其速度(缓慢)。

9.在石灰应用中,常将石灰与纸筋、麻刀,砂等混合应用,其目的是防止(硬化后的收缩),否则会产生(收缩裂缝)。

10.在水泥砂浆中掺入石灰膏是利用了石灰膏具有(保水性)好的特性,从而提高了水泥砂浆的(和易性)。

11.按消防要求我们尽可能用石膏板代替木质板材,是因为石膏板具有(防火性)好的特性。

三.选择题1.水玻璃在空气中硬化很慢,通常要加入促硬剂( C )才能正常硬化。

a.NaFb.Na2SO4c.N a2SiF6(不要求)2.试分析下列哪些工程不适于选用石膏制品。

( C )a.吊顶材料b.影剧院的穿孔贴面板c.冷库内的墙贴面d.非承重隔墙板3.生石灰使用前的陈伏处理,是为了( C )。

a.消除欠火石灰b.放出水化热c.消除过火石灰危害四.问答题1.为什么说石膏特别适用于制作室内装饰材料?2.为什么块状生石灰需熟化后才能应用?3.某民宅内墙抹灰时采用水泥石灰混合砂浆,可过了一段时间,墙体却出现起鼓并伴有放射状的网状裂纹,试分析其原因。

第四章 工程材料 复习资料(学生)

第四章  工程材料  复习资料(学生)

第四章工程材料复习资料一、金属的力学性能1、金属的力学性能是指金属材料在下所表现出来的性能。

它主要包括、、、和。

2、在外力的作用下,材料抵抗和的能力,称为强度。

当承受拉力时,强度特性指标主要是和。

3、在外力的作用下,材料不能恢复的变形称为,产生永久变形而为断裂的能力称为。

4、是指固体材料对外界物体机械作用(压陷、刻划)的局部抵抗能力。

硬度不是金属独立的基本性能,而是反映材料弹性、强度与塑性等的综合性能指标。

常用的硬度指标有(HBW)、(HBC)和(HV)等。

硬度高的材料强度高,耐磨性能较好,而较差。

5、金属材料抵抗冲击载荷的能力称为。

用A k表示,单位为J。

A k值越大,则材料的韧性就越。

A k值低的材料叫做材料,A k值高的材料叫。

工作时要承受很大的冲击载荷时应选用A k值高的材料制造,如齿轮、连杆。

铸铁的A k值很低,A k值近于零,不能用来制造承受冲击载荷的零件。

6、疲劳强度是指金属材料在无限多次作用下而不破坏的最大应力,或称为。

二、黑色金属材料1、金属材料分为和两大类,常用的黑色金属主要有和两种;常用的有色金属有和两种。

2、钢中的有害元素是,硫产生,磷产生;有益元素是,能提高钢的。

3、钢的分类按化学成分分类碳素钢合金钢按钢的品质分类如碳素结构钢、低合金结构钢按钢的用途分类主要用于制造各种机械零件和工程结构构件优质碳素结构钢、合金结构钢、碳素工具钢和合金工具钢、弹簧钢、轴承钢主要用于制造工具、模具、量具及刃具合金结构钢和工具钢,钢号后面加“A”具有特殊物理和化学性能三、钢的编号分类别编号方法举例类碳钢碳素结构钢Q235AF优质碳素结构钢45、60Mn 碳素工具钢T8A一般工程用铸造碳钢ZG200—400合金钢低合金高强度结构钢Q390A合金结构钢40Cr、30CrMoA、60Si2Mn滚动轴承钢GCr15合金工具钢Cr12MoA、9SiCr不锈钢与耐热钢10Cr7Mn9Ni4N、022Cr17Ni7N四、性能及应用1、碳质量分数而不含有特意加入合金元素的钢,称为碳素钢。

工程材料复习

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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。

工程材料复习资料+试卷工程材料知识重点

工程材料复习资料+试卷工程材料知识重点

知识重点工程材料一、填空题1、晶粒中的主要三种晶体结构及代表元素为:体心立方晶格a-Fe 、Cr 、Mo 、W 、V ,面心立方晶格Cu 、Al 、Ni 、Au 、Ag ,密排六方晶格Be 、Mg 、Zn 、Cd 、a-Ti ;晶格常数为: 棱边长度a 、b 、c ,棱边夹角 γβα、、。

2、结晶的必要充分条件是: 具有一定的过冷度 ,冷却速度愈快,过冷度愈大 。

3、点缺陷的种类有:空位、间隙原子、和臵换原子;位错属于线缺陷 ,提高位错密度是 金属强化 的重要途径之一。

4、在金属结晶过程中,晶核的形成有两种形式:自发形核(均质形核)和非自发形核(异质形核)。

且非自发形核比自发形核更重要,往往起 优先及主导 作用。

5、冷却速度愈大,过冷度也愈大,结晶后的晶粒也 愈细 ,金属的强度、塑性和韧性愈好 。

6、通常把通过细化晶粒来改善材料性能的方法称为 细晶强化 ,控制晶粒大小的主要方法有: 增大过冷度 和 变质处理 。

(P16)7、某些金属,如Fe 、Ti 、Co 等在固态下的晶体结构随外界条件(如温度、压力)而变化的现象 ,称为同素异构转变。

(P16铁的同素异构)8、强度和塑性 是材料最重要、最基本的力学性能指标。

9、材料在交变应力的长期作用下发生的突然断裂现象 称为疲劳。

10、 金属材料在高温下,即使工作应力小于屈服点,也会随时间的延长而缓慢地产生塑性变形,这种现象称为蠕变 11、 MPa 8860010001.0=σ :(蠕变强度) 表示在600摄氏度条件下,1000小时内,产生0.1%蠕变变形量所能承受的最大应力值为88MPa 。

12、MPa 186800100=σ :(持久强度)表示在800摄氏度条件下,工作100小时所能承受的最大断裂应力为186MPa 。

13、当温度降至某一值Tk 时,冲击功Ak 会急剧下降,使材料呈脆性状态,这种现象称为冷 脆 。

冷脆转化温度愈低表明材料的低温性能愈好。

14、所谓滑移,就是在切应力的作用下晶体的一部分相对于另一部分沿一定晶面和晶向产生滑动。

工程材料期末复习知识点

工程材料期末复习知识点

工程材料期末复习知识点《工程材料》复习思考题1.解释下列名词机械性能、强度、刚度、硬度、晶格、晶粒、位错、晶界、金属化合物、铁素体、渗碳体、变形织构、热处理、本质晶粒度、渗碳处理。

过冷度:实际结晶温度与理论结晶温度之差称为过冷度。

非自发形核:是液态金属依附在一些未溶颗粒表面所形成的晶核。

变质处理:在液态金属结晶前,特意加入某些难熔固态颗粒,造成大量可以成为非自发晶核的固态质点,使结晶时的晶核数目大大增加,从而提高了形核率,细化晶粒,这种处理方法即为变质处理。

加工硬化:随着塑性变形的增加,金属的强度、硬度迅速增加;塑性、韧性迅速下降的现象。

再结晶:冷作金属材料被加热到较高的温度时,原子具有较大的活动能力,使晶粒的外形开始变化,从破碎拉长的晶粒变成新的等轴晶粒,和变形前的晶粒形状相似,晶格类型相同,把这一阶段称为“再结晶”。

冷加工:在再结晶温度以下进行的压力加工。

相:在金属或合金中,凡成分相同、结构相同并与其它部分有界面分开的均匀组成部分,均称之为相。

相图:用来表示合金系中各个合金的结晶过程的简明图解称为相图。

固溶体:合金的组元之间以不同的比例混合,混合后形成的固相的晶格结构与组成合金的某一组元的相同,这种相称为固溶体。

枝晶偏析:实际生产中,合金冷却速度快,原子扩散不充分,使得先结晶出来的固溶体合金含高熔点组元较多,后结晶含低熔点组元较多,这种在晶粒内化学成分不均匀的现象称为枝晶偏析。

比重偏析:比重偏析是由组成相与溶液之间的密度差别所引起的。

如果先共晶相与溶液之间的密度差别较大,则在缓慢冷却条件下凝固时,先共晶相便会在液体中上浮或下沉,从而导致结晶后铸件上下部分的化学成分不一致,产生比重偏析。

固溶强化:通过溶入某种溶质元素形成固溶体而使金属的强度、硬度升高的现象称为固溶强化。

弥散强化:合金中以固溶体为主再加上适量的金属间化合物弥散分布,会提高合金的强度、硬度及耐磨性,这种强化方式为弥散强化。

珠光体:铁素体和渗碳体的机械混合物。

工程材料期末考试复习资料

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《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。

工程材料复习资料

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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。

工程材料笔记整理重点

工程材料笔记整理重点

工程材料复习笔记整理(重点中的重点)名词解释:1.强度:抵抗塑性变形和破坏屈服强度:抵抗产生塑性变形抗拉强度:抵抗产生断裂前硬度:抵抗局部塑性变形塑性:产生塑性变形而不破坏的能力韧度:材料抵抗冲击载荷作用而不致破坏的极限能力称为冲击韧度疲劳强度:材料在规定的重复次数或交变应力作用下不致发生断裂的能力2.再结晶:升高温度,形成新的晶粒,使原来被拉大的晶粒转变为等轴晶粒,完全消除冷变形强化,力学性能恢复到塑性变形前的状态3.冷变形与热变形:再结晶温度以上进行的塑性变形为热变形,以下的为冷变形4.巴氏合金:铅基轴承合金5.下贝氏体,强度、韧度高,有最佳的综合机械性能,理想的强韧化组织,生产中常采用等温淬火获得下贝氏体组组织6. 一次渗碳体:由液相中直接析出来的渗碳体称为一次渗碳体。

二次渗碳体:指从奥氏体中析出的渗碳体三次渗碳体:从中析出的称为三次渗碳体共晶渗碳体:莱氏体中的渗碳体称为共晶渗碳体共析渗碳体:珠光体中的渗碳体称为共析渗碳体7.纤维组织:热变形使铸态金属的偏析、分布在晶界上的夹杂物和第二相逐渐沿变形方向延展拉长、拉细而形成锻造流线;难以用热处理来消除8.变质处理:在液态金属结晶前,特意加入某些难熔固态颗粒,造成大量可以成为非自发晶核的固态质点,使结晶时的晶核数目大大增加,从而提高了形核率,细化晶粒,这种处理方法即为变质处理。

9.索氏体:在650〜600℃温度范围内形成层片较细的珠光体10.屈氏体:在600〜550℃温度范围内形成片层极细的珠光体。

11.马氏体:碳在a-Fe中的过饱和固溶体。

12.过冷度:实际结晶温度与理论结晶温度之差称为过冷度13.玻璃钢:玻璃纤维增强塑料称为玻璃钢。

玻璃钢具有成本低,工艺简单;强度低,绝缘等特点,它可制造壳体、管道、容器等14.加工硬化:随变形量的增加,金属的强度大为提高,塑性却有较大降低产生原因:位错密度升高为了继续变形,退火可消除加工硬化15.调质:调质处理后钢获得回火索氏体组织,其性能特点是具有较高的综合力学性能16.铁素体:(a或F )碳原子溶于a-Fe形成的间隙固溶体性能:固溶强化不明显,强度,硬度低,塑性韧性高17.奥氏体:(Y或A)碳原子溶于丫-Fe形成的间隙固溶体性能:高塑性,是理想的锻造组织18.渗碳体:(Fe3C )由12个铁原子和4个碳原子组成的具有复杂晶体结构间隙化合物性能:高硬度、高脆性、低强度19.珠光体:(P )铁素体和渗碳体的混合物称为珠光体,它具有较高的综合力学性能的特点20.莱氏体Ld 或Ld':组织:Ld : Fe3C ( Fe3C+Fe3CH) + Y Ld‘: Fe3C ( Fe3C+Fe3c口)+ P 机械化合物,性能:高硬度、高脆性。

工程材料复习提纲 答案

工程材料复习提纲 答案

工程材料复习提纲+答案工程材料复习一、名词解释1、材料的组成与结构:化学组成,组成材料的化学元素的种类和数量;矿物组成,组成材料的矿物种类和数量;相组成,两相以上的复合材料。

结构是指材料的微观组织状况,可分为微观结构(10-6至10-10m)和显微结构(10^-3~1mm);材料的构造是指材料的宏观组织状况,如岩石的层理,木材的纹理等。

2、孔隙率:是指材料中孔隙占总体积的百分率(P=(V0-V)/V0*100%);3、胶凝材料:是指经过自身的物理化学作用后,在由塑性浆体变成坚硬石状体的过程中,能把散粒或块状的物料胶结成一个整体的材料;4、水硬性胶凝材料:不仅能在空气中而且能更好地在水中硬化,保持并继续提高其强度(如水泥);5、硅酸盐水泥:凡由硅酸盐水泥熟料、0~5%石灰石或粒化高炉矿渣、适当石膏磨细制成的水硬性胶凝材料,都称为硅酸盐水泥;6、两磨一烧:生料的配料与磨细——制备生料(磨);生料煅烧成熟料——煅烧熟料(烧);熟料与适量石膏共同磨细而成水泥——粉磨水泥(磨);7、凝结时间:初凝和终凝,标准稠度的水泥净浆,自加水时至水泥浆体塑性开始降低所需的时间称为初凝时间(45min,废品),自加水时起至水泥浆体完全失去塑性所经历的时间称为终凝时间(6.5h,不合格);8、混合材料:在水泥生产过程中,为节约水泥熟料,提高水泥产量和增加水泥品种,同时也为改善水泥性能,调节水泥强度等级而在水泥中掺入的矿物质材料称为水泥混合材料(有显著的技术经济效益,同时可充分利用工业废料,保护环境,是实现水泥可持续发展的重要途径);9、标准稠度用水量:水泥净浆达到标准稠度时(标准稠度:水泥标准稠度测定仪的试件沉入净浆的深度为6mm+-1mm时的净浆为标准稠度净浆),所需的拌合水量(以占水泥质量的百分比表示),称为标准稠度用水量;10、水泥混凝土:是以水泥、水、细骨料、粗骨料,必要时掺入化学外加剂和矿物质混合材料,按适当比例配合,经过均匀拌制、密实成型及养护硬化而成的人工石材;11、颗粒级配:砂的颗粒级配是指不同粒径的砂粒的组合情况;12、细度模数:砂的粗细程度用细度模数(F.M)表示,它是指不同粒径的砂粒混在一起后的平均粗细程度;F.M=(?)13、饱和面干吸水率:当砂表面干燥而颗粒内部孔隙含水饱和时,称为饱和面干状态,此时砂的含水率称为饱和面干吸水率,简称吸水率;14、混凝土拌和物流动性:是指混凝土拌合物在自身质量或施工振捣的作用下产生流动,并均匀、密实地填满模型的性能;(和易性:流动性,粘聚性,保水性)15、坍落度:是以标准截圆锥形混凝土拌合物在自重作用下的坍陷值;?16、合理砂率:在水灰比及水泥用量一定的情况下,使混凝土拌合物获得最大的流动性且能保持良好的粘聚性和保水性的含砂率;在水灰比一定的条件下,当混凝土拌合物获得所要求的流动性及良好的粘聚性与保水性,能使水泥用量为最少的砂率17、混凝土标准立方体抗压强度:标准试件(边长150mm的立方体试件),在标准养护条件(20+—3C、相对湿度90%以上,养护28d龄期),用标准方法测得的极限抗压强度。

工程材料复习

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。

工程材料复习题

工程材料复习题

材料的性能一、名词解释:抗拉强度屈服强度疲劳强度二、判断1所有金属材料在拉伸时均有明显的屈服现象。

2、材料在均匀塑性变形阶段承受的最大拉应力称为抗拉强度。

晶体结构与结晶一、名词解释:晶体晶格过冷度二、判断1金属结晶的必要条件是快冷。

2、凡是由液体凝固成固体的过程都是结晶过程。

3、金属的晶界是面缺陷。

晶粒愈细,晶界愈多,金属的性能愈差。

4、纯金属的实际结晶温度与其冷却速度有关。

5、晶界是一种面缺陷,所以晶界面积越大,金属的机械性能越差。

三、选择1金属在结晶时,冷却速度越快,其实际结晶温度()a越高 b.越低 c.越接近理论结晶温度 d.不能确定2、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3、工程上使用的金属材料一般都具有a. 各向异性b.各向同性c.伪各向异性d.伪各向同性四、填空1实际金属中存在有 __________ 、__________ 、_________ 缺陷。

其中,位错是_______ 缺陷,晶界是缺陷。

2、金属在结晶过程中,冷却速度越大,则过冷度越,晶粒越—,强度越—,塑性越—o3、金属的结晶主要由_____ 和_______ 两个基本过程组成。

4、在金属结晶过程中,细化晶粒的方法主要有_______ 、_________ 和_________ o合金的相图与结晶一、名词解释组织相固熔体固溶强化金属化合物二、判断1金属化合物相与固溶体相的本质区别在于前者的硬度高、脆性大。

2、固溶体的强度、硬度一定比溶剂金属的强度、硬度高。

三、选择1固溶体合金在结晶时()a.不发生共晶转变b.要发生共晶转变c.必然有二次相析出d.多数要发生共析转变2、二元合金中,铸造性能最好的合金是()a.固溶体合金b.共晶合金c.共析合金d.包晶成分合金3、二元合金中,压力加工性能最好的合金是()a.固溶体合金b.共晶合金c.共析合金d.包晶成分合金四、填空1、合金的两大基本相是__________________________ 和____________________ ,其本质区别是o铁碳合金和铁碳相图一、名词解释奥氏体珠光体马氏体二、判断1在铁碳合金中,只有过共析钢的平衡组织才有二次渗碳体存在。

工程材料复习资料+试卷工程材料总复习

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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1.说明45钢试样(φ10mm)经下列温度加热、保温并在水中冷却得到的室温组织:700℃,760℃,840℃,1100℃。

答:700℃:因为它没有达到相变温度,因此没有发生相变,组织为铁素体和珠光体。

760℃:它的加热温度在ac1~ac3之间,因此组织为铁素体、马氏体和少量残余奥氏体。

840℃:它的加热温度在ac3以上,加热时全部转变为奥氏体,冷却后的组织为马氏体和少量残余奥氏体。

1100℃:因它的加热温度过高,加热时奥氏体晶粒粗化,淬火后得到粗片状马氏体和少量残余奥氏体。

2.有两个含碳量为1.2%的碳钢薄试样,分别加热到780℃和860℃并保温相同时间,使之达到平衡状态,然后以大于vk的冷却速度至室温。

试问:(1)哪个温度加热淬火后马氏体晶粒较粗大?答;因为860℃加热温度高,加热时形成的奥氏体晶粒粗大,冷却后得到的马氏体晶粒较粗大。

(2)哪个温度加热淬火后马氏体含碳量较多?答;因为加热温度860℃已经超过了accm,此时碳化物全部溶于奥氏体中,奥氏体中含碳量增加,而奥氏体向马氏体转变是非扩散型转变,所以冷却后马氏体含碳量较多。

(3)哪个温度加热淬火后残余奥氏体较多?答:因为加热温度860℃已经超过了accm,此时碳化物全部溶于奥氏体中,使奥氏体中含碳量增加,降低钢的ms和mf点,淬火后残余奥氏体增多。

(4)哪个温度加热淬火后未溶碳化物较少?答:因为加热温度860℃已经超过了accm,此时碳化物全部溶于奥氏体中,因此加热淬火后未溶碳化物较少(5)你认为哪个温度加热淬火后合适?为什么?答:780℃加热淬火后合适。

因为含碳量为1.2%的碳钢属于过共析钢,过共析碳钢淬火加热温度ac1+(30~50℃),而780℃在这个温度范围内,这时淬火后的组织为均匀而细小的马氏体和颗粒状渗碳体及残余奥氏体的混合组织,使钢具有高的强度、硬度和耐磨性,而且也具有较好的韧性。

4. 说明下列牌号所属的种类、数字及字符的意义Q235 ②45 ③GCr15 ④HT200 ⑤500HBW5/750 ⑥ZQSn10答:①Q235:最低的屈服强度为235MPa的碳素结构钢。

②45:为含碳量为0.45%的优质碳素结构钢。

③GCr15:含Cr量为1.5%左右的滚动轴承。

④HT200:为最低抗拉强度为200MPa的灰铁。

⑤500HBW5/750:用直径5mm的硬质合金球压头在7.35KN(750Kgf)试验载荷作用下保持10~15s(不标注)测得的布氏硬度值为500。

⑥ZQSn10:含锡质量分数为10%的铸造锡青铜。

5.何谓碳钢中的铁素体、渗碳体、珠光体?他们的力学性能各有何特点?铁素体——碳在α-Fe中的间隙固溶体,软而韧。

渗碳体——碳与铁形成的间隙化合物,硬而脆。

珠光体——铁素体与渗碳体形成的层片状交替排列的机械混合物,良好的综合力学性能。

P1184、三块形状和颜色完全相同的铁碳合金,分别是15钢、60钢和白口铸铁,用什么简单方法可迅速区分它们?答:用划痕法比较它们的硬度,硬度从低到高分别为15 钢、60 钢和白口铸铁。

5、如何通过“球化处理”使铸铁中石墨以球状形态存在?球墨铸铁常用的热处理工艺有哪些?答:在浇注前向铁液中加入适量的球化剂和孕育剂,使碳呈球状析出。

球墨铸铁常用的热处理工艺——回火。

6、试述灰口铸铁、球墨铸铁、可锻铸铁的主要用途?并说明为什么石墨形态的差异带来性能上的差异?答:铸铁可分为:①灰口铸铁。

含碳量较高(2.7%~4.0%),碳主要以片状石墨形态存在,即是自然界本身所拥有的。

断口呈灰色,简称灰铁。

熔点低(1145~1250℃),凝固时收缩量小,抗压强度和硬度接近碳素钢,减震性好。

用于制造机床床身、汽缸、箱体等结构件。

②可锻铸铁。

由白口铸铁退火处理后获得,石墨呈团絮状分布,简称韧铁。

其组织性能均匀,耐磨损,有良好的塑性和韧性。

用于制造形状复杂、能承受强动载荷的零件。

③球墨铸铁。

将灰口铸铁铁水经球化处理后获得,析出的石墨呈球状,简称球铁。

比普通灰口铸铁有较高强度、较好韧性和塑性。

用于制造内燃机、汽车零部件及农机具等.P7910. 淬透性、淬透层深度、淬硬度分别指的是什么?影响淬透性因素有哪些?淬透性:表明钢淬火时获得马氏体的能力。

淬硬层深度:规定从工件表面向里至半马氏体区(马氏体与非马氏体组织各占一半处)的垂直距离作为有效淬硬层深度。

淬硬性:表示钢淬火后所能获得的最高硬度。

影响淬透性因素:过冷奥氏体越稳定,C曲线越向右移,马氏体临界冷却速度Vk越小,钢的淬透性越好(越高)。

它主要取决于奥氏体合金含量。

什么是调质处理?调质处理的主要目的是什么?钢在调制后得到什么组织?答:调质处理:把淬火和高温回火相结合的热处理方法称为调质处理。

主要目的:使材料获得良好的综合力学性能。

组织:S回火20、选择下列零件的热处理方法,并编写简明的工艺路线(各零件均选用锻造毛坯,切钢材具有足够的)(1)某汽车变速齿轮,要求齿面耐磨,心部强韧,材料选用20钢。

答:锻造→正火→机加工→渗碳,淬火,低温回火→精加工(2)某机床变速齿轮,要求齿面耐磨,心部强韧要求不高,选用45钢答:锻造→完全退火→机加工→整体调质(淬火+高温回火)→齿面高频表面淬火,低温回火→精加工(磨齿)(3)某车床主轴,要求良好的综合机械性能,轴颈部分要求耐磨其硬度HRC50—55,其余部分硬度为HRC20—25,请选材,并选择热处理方法,简明的工艺路线。

选择45钢,答:锻造→完全退火→机加工→轴整体调质→轴颈局部高频表面淬火,低温回火→精加工(磨削)1. 在金属结晶过程中,细化晶粒的方法及其原理?①提高冷却速度增大过冷度可使晶粒细化。

冷却速度越大,过冷度越大。

所以,控制金属结晶时的冷却速度就可以控制过冷度,从而控制晶粒的大小。

②变质处理(孕育处理)就是在浇注前,向液体中加入某种物质(称变质剂),促进非自发形核或抑制晶核的长大速度,从而细化晶粒的方法。

③附加振动在金属液结晶过程中,也可以采用机械振动、超声波振动、电磁振动等措施,使正在长大的晶粒破碎,从而细化晶粒。

2.1)某过共析钢工件因终锻温度过高,其组织中出现了网状渗碳体,对工件的机性有何影响?采用何种工艺可将之削除.答:某过共析钢工件因终锻温度过高,其组织中出现了网状渗碳体,将使工件的强度下降,力学性能变坏。

可以采用正火的热处理方法来消除。

2).某T12钢工件退火时,误当作45钢而进行了完全退火,其组织和性能会发生什么变化,因该工件切削加工困难,应采用什么热处理工艺来改善之.答:某T12钢工件退火时,误当作45钢而进行了完全退火,其组织中出现了网状渗碳体,将使工件的强度下降,力学性能变坏。

可以采用正火的热处理方法来消除。

4.试说明为什么亚共析钢必须进行完全淬火,而过共析钢则只能进行不完全淬火.答:亚共析钢必须在Ac3+30-50℃加热,进行完全淬火,并使淬火组织中保留一定数量的细小弥散碳化物颗粒,以提高其耐磨性。

而过共析钢加热到Ac1+30-50℃进行不完全淬火,其原因在于:若碳化物完全熔入奥氏体中,马氏体中将出现过多的残余奥氏体,从而会造成多方面的害处,例如:碳含量过高,淬火后全部形成片状马氏体,脆性增加,且奥氏体增加,硬度下降;组织中会失去硬而耐磨的碳化物颗粒,令耐磨性降低等;而且淬火后会得到粗针状马氏体,显微裂纹增多,令钢的脆性增大;同时会令淬火应力增大,加大工件变形开裂倾向。

8.金属晶粒大小对金属的性能有何影响?说明铸造时细化晶粒的方法及其原理.答:金属晶粒越细,金属的强度越高,塑性和韧性也越好,反之力学性能越差。

铸造时细化晶粒的方法有:(1)增加过冷度:当过冷度增大时,液态金属的结晶能力增强,形核率可大大增加,而长大速度增加较少,因而可使晶粒细化。

(2)变质处理:在液态金属结晶前,加入一些细小的变质剂,使金属结晶时形核率N增加,因而可使晶粒细化。

(3)振动处理:在金属结晶时,对液态金属附加机械振动、超声波振动或电磁振动等措施使已生长的晶粒因破碎而细化,同时破碎的晶粒尖端也起净核作用,增加了形核率,使晶粒细化。

10.画出Fe-Fe3C相图,注明各相区的相名称,指出奥氏体和铁素体的溶解度曲线.13.现有下列零件及可供选择的材料,给各零件选择合适的材料,并选择合适的最终热处理方法(或使用状态).零件名称:自行车架,连杆螺栓,车厢板簧,滑动轴承,变速齿轮,机床床身,柴油机曲轴.可选材料:60Si2Mn,ZQSn6-6-3,QT600-2,T12A,40Cr,HT200,16Mn,20CrMnTi.答:自行车架:16Mn 焊接连杆螺栓:40Cr 最终热处理方法:调质;车厢板簧:60Si2Mn 最终热处理方法:淬火+中温回火;滑动轴承:ZQSn6-6-3 使用状态:铸造;变速齿轮:20CrMnTi 最终热处理方法:渗碳后淬火、低温回火;机床床身:HT200 最终热处理方法:去应力退火;柴油机曲轴:QT600-2 最终热处理方法:等温淬火。

15.常见的合金结构钢有哪些?写出其牌号,说明其一般使用时的热处理状态(即最终热处理)和用途。

答:常见的合金结构钢有:(1)低合金高强度结构钢:其中Q345是最常用的低合金高强度结构钢,一般不进行热处理,广泛用于制造桥梁、船舶、车辆、锅炉、压力容器、起重机械等钢结构件。

(2)合金渗碳钢:20CrMnTi是最常用的合金渗碳钢,一般是渗碳后淬火、低温回火,用来工作中承受较强烈的冲击作用和磨损条件下的渗碳零件。

(3)合金调质钢:40Cr是最常用的合金调质钢,其热处理工艺是调质,用来制造一些受力复杂的重要零件,如机床的主轴等。

(4)合金弹簧钢:常用的合金弹簧钢的牌号有60Si2Mn、60Si2CrVA和50CrVA,热成形弹簧钢进行淬火、中温回火,冷成形弹簧钢只需进行依次去应力退火,合金弹簧钢主要用语制造各种弹性元件,如制作汽车的减震板弹簧等。

(5)滚动轴承钢:目前应用最多的有:GCr15 主要用于中小型滚动轴承;GCr15SiMn主要用于较大的滚动轴承,滚动轴承钢的热处理包括预备热处理(球化退火)和最终热处理(淬火+低温回火)。

16.如图是铁碳平衡相图。

①写出ECF线、PSK线发生的相变反应名称及反应式。

② A1线是指________线,A3线是指___________线,Acm 线是指_______________线。

③ 计算含碳为0.45%的铁碳合金室温组织组成物和相的相对质量。

答:① ECF线:共晶反应: LC ————→ AE+Fe3C(Ld)PSK 线:共析反应: AS ————→ FP+Fe3C (P)② A1线—→PSK 线A3线—→GS 线Acm 线—→ES 线③ 室温下组织组成为:F+P F 的质量百分比:QF=(0.77-0.45)/(0.77-0.0218) ≈42.77%P 的质量百分比 QP=1-42.77%=57.23%室温下相的组成:F+ Fe3CF 的质量百分比:QF=(6.69-0.45)/6.69≈93.27%Fe3C 的质量百分比:QFe3C=1- 93.27% =6.73% 727℃1148℃。

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