《工程材料和热加工工艺基础》基础题

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工程材料与热加工技术第3章

第3章铁碳合金相图
3.2.2 典型合金结晶过程分析
1．铁碳合金的分类
根据Fe-Fe3C相图，铁碳合金可分为三类： (1) 工业纯铁(wC≤0.0218%)。 (2) 钢(0.0218%＜wC≤2.11%)。钢分为亚共析钢(0.0218%＜ wC＜0.77%)、共析钢(wC=0.77%)和过共析钢(0.77%＜wC≤2.11% ＝。
第3章铁碳合金相图
液相线和固相线之间所构成的两个区域，是由液态合金和结晶体组成的两相区。不过，这两个区所包含的结晶体不同，液态合金沿AC线结晶出来的是奥氏体，而沿CD线结晶出来的是渗碳体。由液态合金直接析出的渗碳体称为一次渗碳体(Fe3CI)。
第3章铁碳合金相图
ECF水平线为共晶反应线，C点为共晶点。合金在平衡结晶过程中冷却到1148℃时，C点成分的液相发生共晶反应，生成E 点成分的奥氏体和Fe3C。共晶反应在恒温下进行，共晶转变的表达式如下：
(1) 液相。用符号L表示，是铁碳合金在熔化温度以上形成的均匀的液体。
第3章铁碳合金相图
(2) 铁素体。用符号F表示，是碳溶解于α-Fe中形成的间隙固溶体，呈体心立方晶格。铁素体中碳的固溶度极小，室温时约为0.0008%，600℃时为0.0057%，在727℃时溶碳量最大，为0.0218%。铁素体的性能特点是强度、硬度低，塑性和韧性良好。其力学性能与工业纯铁大致相同，即σb≈250 MPa、 80HBS、δ= 45%～50%，工业纯铁(wC≤0.02%)的室温组织是由铁素体晶粒组成的。
第3章铁碳合金相图
(3) 奥氏体。用符号A表示，是碳溶入γ-Fe中形成的间隙固溶体，呈面心立方晶格。奥氏体中碳的固溶度较大，在1148℃ 时溶碳量最大达2.11%。奥氏体的强度较低，硬度不高，易于塑性变形(δ= 40%～50%)。故在轧钢或锻造时，为使钢易于进行变形，常把钢加热到高温，使之呈奥氏体状态。

热加工工艺基础

热加工工艺基础机械制造基础-Ⅱ
机电工程学院
金工学部
课程概论
机械制造基础Ⅰ--工程材料
Ⅱ--热加工工艺基础Ⅲ--机械加工工艺基础
课程概论
机械制造基础Ⅰ--工程材料
Ⅱ--热加工工艺基础Ⅲ--机械加工工艺基础
课程概论
机械制造基础Ⅰ--工程材料
Ⅱ--热加工工艺基础Ⅲ--机械加工工艺基础
课程概论
热加工工艺基础铸造
压力加工焊接
课程的性质和任务
《热加工工艺基础》是机械类、近机械类各专业学生必修的一门专
业技术基础课.
本课程的任务是:使学生获得有关热加工工艺和设备、毛坯质量控制、毛坯结构工艺性、毛坯选择等方面
的专业基础知识.
本课程与相关课程的关系
本课程应安排在金工实习及工程材料课程之后进行,即学生应具有材料的机械性能和金属加工工艺方面的基本知识.为后续课程和毕业设计等打好有关毛坯制造工艺方面的基础.
课程的基本教学要求
本课程重点阐述毛坯制造的基础理论知识和常见的生产方法,通过典型零件、典型工艺的分析,力求使理论和实际、原理与工艺密切结合,使学生具有根据零件的材料、结构等特征选择毛坯制造方案的能力.
教材及主要参考书一.教材:
《热加工工艺基础》
主编王志海
出版社武汉工业大学出版社
教材及主要参考书二.参考书:
《金属工艺学》
主编邓文英
出版社高等教育出版社《金属工艺学》
主编王允禧
出版社高等教育出版社
课程的教学安排
课堂理论授课22学时;
课堂理论讨论及习题课6学时; 实验教学2学时.。

金属工艺学各章习题及思考题

第一篇机械工程材料基础金属材料的力学性能1．机器零件或构件工作时，通常不允许发生塑性变形，所以多以σS作为强度设计的依据。

(判断)2．一般来说，硬度越高，耐磨性越好，强度也越高。

(判断)3．材料的δ值越大，其塑性就越好。

(判断)4．材料承受小能量的多次重复冲击的能力，主要取决于冲击韧度值，而不是决定于强度。

(判断)5．金属材料发生疲劳断裂前有显著的塑性变形，且断裂是突然发生的，因此危险性很大。

(判断)6．锉刀硬度的测定方法常用（）。

(单选)A、HBS硬度测定法B、HBW硬度测定法C、HRB硬度测定法D、HRC硬度测定法7．表示金属材料屈服点的符号是（）。

(单选)A、σeB、σSC、σbD、σ-18．下列可用来作为金属材料塑性好坏的判据的是（）。

(单选)A、σbB、ψC、HBSD、HRC9．HRC硬度测定法中，所用压头是（）。

(单选)A、φ1、588mm钢球B、1200金钢石圆锥C、锥面夹角为136°的金刚石正四棱锥体D、硬质合金球10．下列说法错误的是（）。

(单选)A、金属材料的强度、塑性等可通过拉伸试验来测定B、普通铸铁可以进行压力加工C、布氏硬度实验测定的数据准确、稳定、数据重复性好D、疲劳强度常用来作为受循环交变载荷作用的零件选材、检验的依据铁碳合金1．金属结晶时，冷却速度越快，则晶粒越细。

(判断)2．金属的同素异晶转变过程实质上也是一种结晶过程。

(判断)3．固溶强化是指因形成固溶体而引起的合金强度、硬度升高的现象。

(判断)4．碳的质量分数对碳钢力学性能的影响是：随着钢中碳的质量分数的增加，其钢的硬度、强度增加，塑性、韧性也随着增加。

(判断)5．钢中磷的质量分数增加，其脆性增加(判断)6．凡是由液体凝固成固体的过程都是结晶。

(判断)7．结晶就是原子从不规则排列（液态）过渡到按一定几何形状做有序排列（固态）的过程。

(判断)8．在其他条件相同时，铸成薄件的晶粒比铸成厚件的晶粒更粗。

(判断)9．在其他条件相同时，浇注时采用振动的铸件晶粒比不采用振动的铸件晶粒更细。

工程材料及热加工工艺基础试题及答案

工程材料及热加工工艺基础试题及答案第二章名词解释强度和刚度；塑形和韧性，屈强比，韧脆转变温度，断裂韧度，疲劳强度，蠕变，应力松弛第三章1、在立方晶系中画出（011）、（-102）晶面和〔211〕、〔10-2〕晶向2、纯金属结晶的形成率是否总是随着过冷度的增加而增大？3、为什么钢锭希望尽量减少柱状晶区？第四章1、现有A、B两组元，其熔点B（2）其中任一合金K，在结晶过程中由于固相成分沿固相线变化，故结晶出来的固溶体中的含B量始终高于原液相中的含B量；（3）固溶体合金按匀晶相图平衡结晶时，由于不同温度下结晶出来的固溶体成分和剩余液相成分都不同，所以固溶体的成分是不均匀的。

3、根据Fe-Fe3C相图，计算：（1）45钢在室温时相组成物和组织组成物各是多少？其相相对质量百分数各是多少？（2）T12钢的相组成物和组织组成物各是多少？各占多大比例？（3）铁碳合金中，二次渗碳体的最大百分含量。

第五章1、塑形变形使金属的组织与性能发生哪些变化？2、碳钢在锻造温度范围内变形时，是否会有加工硬化现象？为什么？3、提高材料的塑形变形抗力有哪些方法？第六章1、过冷奥氏体的转变产物有哪几种类型？比较这几种转变类型的异同点？2、共析钢加热到奥氏体后，以各种速度连续冷却，能否得到贝氏体组织，采取什么方法可以获得贝氏体组织？3、淬透性和淬硬性、淬透层深度有什么区别？4、用T10钢制造形状简单的车刀，气工艺路线为锻造→热处理①→机械加工→热处理②→磨加工（1）写出①②热处理工序的名称并指出各热处理工序的作用；（2）指出最终热处理后的显微组织及大致硬度。

5、确定下列钢件的退火方法，并指出退火目的及退火后的组织（1）经冷轧后的15钢钢板，要求降低硬度（2）ZG270—500的铸造齿轮（3）锻造过热的60钢锻坯（4）具有片状渗碳体的T12钢坯第七章1名词解释：回火稳定些，二次硬化，热硬性。

蠕变极限，2解释下列现象（1）在相同碳含量情况下，碳化物形成元素的合金钢比碳钢具有较高的回火稳定性（2）高速钢在热锻或热轧后，经空冷获得马氏体组织（3）调质钢在回火后需快速冷至室温3分析下列说法是否正确（1）本质细晶钢是指在任何加热条件下均不会粗化的钢（2）20CrMnTi和1Cr18Ni9Ti中的Ti都起细化晶粒作用（3）3Cr13钢的耐蚀性不如1Cr13（4）钢中合金元素越高，则淬火后钢的硬度值越高（5）由于Cr12MoV钢中含铬量大于11.7%，因而Cr12MoV属于不锈钢。

《机械工程材料及热加工工艺》任务驱动法教学初试

二、“ 任务驱动 ”教学模式在课程中的应用
“ 任务驱动 ”教学模式的实施过程如下：
１、任务导入
结合课程内容的需要，通过分析实例，提出任务。选择与当前
学习主题密切相关的真实性事件或问题（任务）作为学习的中心内容，让学生面临一个需要立即去解决的现实问题。
工程材料》的同肘加上《热加工工艺》，将理论与实际结合起来，增素对钢性能的影响。强学生动手能力。初步采用 “ 任务驱动 ”教学模式，从教学观念、教学方法和教学手段、实践环节等方面改革，注重对学生学习兴趣、
理论能力、实践能力和创新能力的培养，开展研究性学习项目，着力培养学生独立分析问题和解决问题的能力。
一
、
“ 任务驱动 ”教学模式的优越性
１、激发学生的学习兴趣，培养学生分析问题、解决问题的能力，
２、科学合理的教学课程设置，提高学生的接受能力
职业教育主要是以技术应用能力培养为主，理论与实践紧密结
合，侧重于培养高级技术人才。《机械工程材料及热加工工艺》内容繁杂，既有理论教学又有实践生产实际的教学。配套教材内容之间衔接性较差，学生很难记住，从理论学习的内容到具体的实习操作，留给学生自学和发挥自己创造能力的空间几乎为零，无法培养学生发现和解决工程实际问题能力。任务驱动是建构主义教学理论基础上的教学方法，将以往以传授知识为主的传统教学理念，转变为以解决问题、完成任务为主的多维互动式的教学理念，从而提高学生的接受能力。

第三章铁碳合金相图

2、有益元素 Mn、Si
锰Mn:随脱氧剂加入。大部分溶于铁素体中，具有固溶强化效果，少部分形成合金渗碳体；锰与硫化合成MnS，减轻了硫的有害作用。碳钢中<0.8%，合金钢中
1.0%- 1.2%。
硅Si:随脱氧剂加入,有较强的固溶强化作用；可增加钢液流动性。碳钢中 <0.4%
工程材料及热加工基础课件
3、非金属夹杂物的影响
① N：室温下N在铁素体中溶解度很低，钢中过饱和N在常温放置过程中以FeN、Fe4N形式析出使钢变脆, 称时效脆化。加Ti、V、Al等元素可使N 固定，消除时效倾向。
② O：氧在钢中以氧化物的形式存在，其与基体结合力弱，不易变形，
易成为疲劳裂纹源。 ③ H：常温下氢在钢中的溶解度也很低。当氢在钢中以原子态溶解时，降低韧性，引起氢脆。当氢在缺陷处以分子态析出时，会产生很高内压，形成微裂纹，其内壁为白色，称白点或发裂。
工程材料及热加工基础课件
第五节
碳素钢
碳素钢是指ωc≤2.11%，并含有少量Mn、Si、S、P等杂质元素的铁碳合金。
一、常存杂质元素对碳钢性能的影响（ Mn、Si、S、P）
1、有害元素 S、P 硫S：炼钢时由生铁和燃料带入。在F中的溶解度极小，在钢的晶界处形成低熔点（985）共晶体FeS→压力加工时熔化→导致钢沿晶界开裂—“热脆”。钢中要限硫含量：≤0.05% 。利用：Mn与S形成MnS(1620℃）, 粒状分布在晶内，以利于断屑，改善切削加工性能。
A+F F P
( F+ Fe3C ) P
Q 0.0218%C Fe
P+F
4.3%C
6.69%C Fe3C
工程材料及热加工基础课件 1、 Fe-Fe3C 相图中的特性点

工程材料与热加工基础试卷

2021/6/17 undefined工程材料与热加工基础试卷(本卷共分为1大题50小题，作答时间为120分钟，总分100 分，60及格)1、本题共50小题，每小题2分，共100分，在每小题给出的几个选项中，只有一项是符合题目要求的。

(单选题)（）11. 用T10钢制冲模时，其预先热处理工艺为A. 球化退火B. 表面淬火C. 调质D. 正火答案：A（）12. 以下钢中淬透性最好的是哪种钢（）A. Cr12B. GCr15C. T10D. 45答案：A（）13. 反映冷作模具材料的断裂抗力常用指数是（）A. 耐热性B. 塑性C. 韧性D. 抗拉强度答案：D（）14. 用T10钢制冲模时，其最终热处理工艺为（）A. 调质B. 表面淬火C. 球化退火D. 淬火加低温回火答案：D（）15. 重载冷冲模主要失效形式是崩刃、折断，因此应重点保证模具获得（）A. 热稳定性B. 高强韧性C. 高硬度D. 淬硬性答案：B（）16. 含碳3.5%的铁碳合金属于A. 亚共析钢B. 过共析钢C. 亚共晶白口铁D. 过共晶白口铁答案：C（）17. 将钢加热到略高于Ac1(Ac1以上20～30oC)，保温较长时间后随炉冷却，这种热处理称为A. 球火退火B. 完全退火C. 均匀化退火D. 去应力退答案：A（）18. 下列合金中，铬元素含量最少的是（）A. 1r18i9iB. Cr12C. 1r13D. BCr15答案：D（）19. 下列诸材料中淬透性最好的是（）A. 40rB. 20rniC. GCr15D. Q235答案：B（）20. 钢的淬透性主要决定于其（）A. 冷却速度B. 过冷度C. 合金元素含量D. 碳含量答案：C（）21. 下列合金中，属于锤锻模用钢的是（）A. 45B. 5rnoC. CrMnD. T12?答案：B（）22. 钢的硬度主要决定于其化学成分和组织，下列组织中硬度最大的是A. 铁素体B. 珠光体C. 奥氏体D. 渗碳体答案：D（）23. 马氏体的硬度主要决定于其（）A. 冷却速度B. 合金元素含量C. 含量碳D. 过冷度答案：C（）24. 常见的渗碳钢大都属于（）A. 低碳低合金钢B. 中碳中合金钢C. 高碳低合金钢D. 中碳低合金钢答案：A（）25. 下列具有体心立方晶格的金属是A. 锌( Zn )B. 铝( l )C. α-e铁( 912o以下的铁)D. 镍( i )答案：C（）26. 向工件表层同时渗入氮和碳，并以渗氮为主的化学处理工艺称为（）A. 碳氮共渗B. 渗氮C. 氮碳共渗（软氮化）D. 渗碳答案：C（）27. 牌号为T8的钢属于A. 碳素结构钢B. 碳素工具钢C. 合金工具钢D. 模具答案：B（）28. 以下哪种方法是属于改变表面化学成分的方法（）A. 激光相拟硬化B. 电子束相变硬化C. 离子注入D. 喷丸硬化答案：C（）29. 用T10钢制冲模时，其预先热处理工艺为（）A. 球化退火B. 表面淬火C. 调质D. 正火答案：A（）30. 下列合金中，属于低透性冷作模具钢的是（）A. CR8oV3i(R5)B. T8C. W18r4D. Cr12答案：B（）31. 制作热锻模应该选用（）牌号的钢A. 30B. Cr15C. 12D. 5rno答案：C（）32. 平面状态下4%C的铁碳合金属于A. 过共晶白口铁B. 共晶白口铁C. 亚共晶白口铁D. 共析钢答案：C（）33. 以下钢号那种不属于热锻模用钢（）A. 4CrMnSiMoVB. 8Cr3C. 5CrNiMoD. 5CrMnMo答案：B（）34. T10钢在以下哪种状态下硬度较低，有较好的切削加工性能。

《工程材料与热加工基础》综合训练题及参考答案

A．合金渗碳钢B．合金调质钢C．合金弹簧钢
6.为了保证汽车板簧的性能要求，60Si2Mn钢制的汽车板簧最终要进行（）处理。
A．淬火和低温回火B．淬火和中温回火C．淬火和高温回火
7.要使不锈钢不锈，必须使钢中（）含量≥13%。
A．Cr B．Mn C．Ni
8.高速钢的红硬性可以达到（）。
A．300℃B．600℃C．1000℃
3.画出简化的铁碳相图，完成下列内容：
（1）用组织组成物填写相图；
（2）标出P、S、E、C四点的温度和含碳量；
（3）根据铁碳相图，完成下列表格：
碳的质量分数wC/%
温度/℃
组织
温度/℃
组织
温度/℃
组织
0.20
750
950
20
0.77
650
750
20
1.20
700
750
20
4.既然45钢（wC=0.45%）与60钢（wC=0.60%）室温组织都是F+P，为何60钢的强度、硬度校45钢高？
4.下列零件用什么硬度测试方法测定其硬度？
（1）钳工用锉刀、手锤（2）供应态碳钢型材（3）渗氮层
5.什么是冲击韧性？可以用什么符号表示？
6.什么叫金属的疲劳？疲劳强度用什么符号表示？为什么疲劳断裂对机械零件危害较大？如何提高和改善机械零件的疲劳强度？
7.有一标准低碳钢拉伸试样，直径为10㎜，标距长度为100㎜，在载荷为21000N时屈服，拉断试样前的最大载荷为30000N，拉断后的标距长度为133㎜，断裂处最小直径为6㎜，试计算其屈服强度、抗拉强度、断后伸长率和断面收缩率。
4.Q345钢与Q235钢碳的质量分数基本相同，但前者的强度明显高于后者。（）

《工程材料及热处理》课程教学研究

略
略
略
略
略
略
略
冷却介质
组织平衡组织
特点细化晶粒，消除
应用
完全退火
加热一保温一冷却ｈｏＣ０３ｑ一５ ℃
水
略略
球化退火
加热一保温一冷却
略
去应力退火加热一保温一冷却
扩散退火加热一保温一冷却
略
在教学前，让学生了解该门课程的总目标，而进确定本课程某一章节内容的重点、点、难目标和内在
按课程体系及内容可分为热加工和冷加工两大部分。其中热加工包括工程材料、、、、铸锻焊热处理等
基本原理和工艺基础有关知识，而冷加工主要介绍
可在每章课程结束后进行。由于教材的知识内容较多且组织疏散，通过列表归纳，可使内容一目了然，观形象，直使学生思维清晰，对所学知识融会贯
授课和学生理解难度增加。因此整合《金属工艺学》
６４
利类
ｌ工艺过程
加热温度线Ａｍ以ｃ线
一
课程内容整合
１程现状．课
在我校《工程材料及热处理》程学时为４课Ｏ一５实验学时６ｈ，主要介绍金属学基础及热处０ｈ（）理、械工程常用的金属材料、机非金属材料及零件毛
坯的选用。课程主要局限于金属材料知识，高分子而材料、陶瓷材料、复合材料及有关新型材料的知识涉及较少。根据调查美国西北太平洋沿岸近百家制造企业经常使用的材料分布情况，制造业使用的材料趋于多元化，料已成为制造业经济使用的材料，塑其

工程材料及热加工工艺基础

工程材料及热加工工艺基础引言工程材料及热加工工艺是现代工程领域中至关重要的一部分。

了解材料的特性以及如何通过热加工工艺将材料加工成所需的形状和性能是工程师们必备的知识。

本文将介绍工程材料的分类以及常用的热加工工艺，帮助读者对这一重要领域有一个基础的了解。

工程材料的分类工程材料是指用于制造机械、结构件以及其他工程产品的材料。

根据其组成和性能，工程材料可以分为金属材料、聚合物材料和陶瓷材料。

金属材料金属材料是指有着优良导电性和导热性的材料，常见的金属材料包括铁、钢、铝、铜等。

金属材料通常具有良好的可塑性、可焊性和可加工性，使其成为工程中最常用的材料之一。

聚合物材料聚合物材料是一类由多个单体分子通过化学键结合而成的大分子化合物。

常见的聚合物材料包括塑料、橡胶等。

聚合物材料具有较低的密度和良好的绝缘性能，适用于制造轻型结构件和绝缘材料。

陶瓷材料陶瓷材料是一类由非金属元素通过化学键结合而成的材料，具有良好的耐高温、耐腐蚀和绝缘性能。

常见的陶瓷材料包括瓷器、砖瓦等，适用于制造耐火材料和陶瓷制品。

热加工工艺的分类热加工工艺是指通过加热和控制温度来改变材料的形状和性能的过程。

常见的热加工工艺包括锻造、热轧、热处理等。

锻造锻造是通过将金属材料加热至可锻温度，然后在压力的作用下使其发生塑性变形，从而改变材料的形状和性能的过程。

锻造可以分为冷锻和热锻两种方式，适用于制造各种型号和形状的金属零件。

热轧热轧是指将金属坯料加热至较高温度，然后通过辊轧机械将其压延成所需的板材、型材等形状的过程。

热轧可以提高材料的密度和机械性能，适用于制造高强度的金属制品。

热处理热处理是指将材料加热至一定温度，然后在控制的气氛或介质中冷却，以改变材料的组织结构和性能的过程。

常见的热处理工艺包括退火、淬火、回火等，可以提高材料的硬度、强度和韧性。

结论工程材料的选择和热加工工艺的应用对于确保工程产品的质量和性能至关重要。

通过了解工程材料的分类以及常用的热加工工艺，工程师们可以更好地选择合适的材料，并通过热加工工艺将其加工成所需的形状和性能。

工程材料及机械制造基础教材

工程材料及机械制造基础教材《工程材料与机械制造基础》是一本综合性的教材，主要分为三篇。

第一篇为工程材料，主要介绍了金属材料的主要性能、金属的晶体结构与结晶、铁碳合金、钢的热处理以及常用金属材料等内容。

其中，着重讲述了钢铁材料和热处理的内容。

第二篇为热成形工艺基础，主要介绍铸造成形、锻压成形、焊接成形等内容。

此外，还系统阐述各种热加工工艺方法、特点、规律、应用与结构工艺性等内容。

第三篇为冷成形工艺基础，主要介绍金属切削的基础知识、常用加工方法综述、典型表面加工分析等内容。

本篇综合介绍了各种机加工方法、特点、应用等内容。

第四篇：机械制造工艺与装备这一部分主要介绍了机械制造的基本工艺，包括切削工具、夹具、量具和机床等基础知识。

同时，还会涉及到现代制造技术，如数控加工、柔性制造系统、计算机辅助制造等。

第五篇：工程材料的应用与选择这一部分将从工程应用的角度，介绍如何根据实际需要选择和使用工程材料。

包括材料的选用原则、材料性能与成本的综合考虑、材料的可加工性、耐腐蚀性、耐磨性等方面的内容。

第六篇：质量控制与检测这一部分将介绍质量控制的基本原理和方法，包括统计过程控制、抽样检验等。

同时，还将介绍常用的检测技术和方法，如无损检测、硬度测试、金相分析等。

附录：实验指导与习题这一部分将提供一系列的实验指导和习题，帮助学生巩固和应用所学知识。

实验指导部分将详细介绍实验的步骤、方法和注意事项；习题部分则将涵盖教材中的各个知识点，供学生练习和巩固。

《工程材料与机械制造基础》可以满足教学计划60~90课时的教学需要，可作为高等学校机电类应用型本科教学用书，也可作为高职高专、夜大等学生的教材，并可供工程技术人员参考。

总的来说，《工程材料与机械制造基础》是一本综合性的教材，旨在为学生提供全面的工程材料和机械制造基础知识。

通过学习和实践，学生可以掌握基本的工程材料和机械制造技术，为未来的学习和工作打下坚实的基础。

金属工艺学各章习题及思考题

金属工艺学各章习题及思考题第一篇机械工程材料基础金属材料的力学性能1．机器零件或构件工作时，通常不允许发生塑性变形，所以多以σS作为强度设计的依据。

(判断)2．一般来说，硬度越高，耐磨性越好，强度也越高。

(判断)3．材料的δ值越大，其塑性就越好。

(判断)4．材料承受小能量的多次重复冲击的能力，主要取决于冲击韧度值，而不是决定于强度。

(判断)5．金属材料发生疲劳断裂前有显著的塑性变形，且断裂是突然发生的，因此危险性很大。

(判断)6．锉刀硬度的测定方法常用（）。

(单选)A、HBS硬度测定法B、HBW硬度测定法C、HRB硬度测定法D、HRC硬度测定法7．表示金属材料屈服点的符号是（）。

(单选)A、σeB、σSC、σbD、σ-18．下列可用来作为金属材料塑性好坏的判据的是（）。

(单选)A、σbB、ψC、HBSD、HRC9．HRC硬度测定法中，所用压头是（）。

(单选)A、φ1、588mm钢球B、1200金钢石圆锥C、锥面夹角为136°的金刚石正四棱锥体D、硬质合金球10．下列说法错误的是（）。

(判断)2．金属的同素异晶转变过程实质上也是一种结晶过程。

(判断)3．固溶强化是指因形成固溶体而引起的合金强度、硬度升高的现象。

(判断)4．碳的质量分数对碳钢力学性能的影响是：随着钢中碳的质量分数的增加，其钢的硬度、强度增加，塑性、韧性也随着增加。

(判断) 5．钢中磷的质量分数增加，其脆性增加(判断)6．凡是由液体凝固成固体的过程都是结晶。

(判断)7．结晶就是原子从不规则排列（液态）过渡到按一定几何形状做有序排列（固态）的过程。

(判断)8．在其他条件相同时，铸成薄件的晶粒比铸成厚件的晶粒更粗。

工程材料及成形工艺基础题库

⼯程材料及成形⼯艺基础题库⼯程材料及成形⼯艺基础题库1、⼯程材料的性能包括哪些？答：⼯程材料的物理性能主要包括密度、熔点、热膨胀性、导热性、导电性和磁性等。

2、说明⼯程材料的⼒学性能指标Rp、Rp0.2、ReH、ReL、A、Z、αk、Smax的名称和含义。

答：如图⽰，以拉⼒F除以试样的原始截⾯S0所得出的应⼒作为纵坐标，以伸长量ΔL除以试样的原始长度L0所得出的应变作为横坐标，得到应⼒—应变曲线。

拉伸试样与应⼒—应变曲线1—低碳钢应⼒—应变曲线；2—拉伸试样；3—拉断后试样由图可知，应⼒—应变曲线中OP段为⼀条斜直线，此时应⼒与应变呈⽐例关系，P点所对应的应⼒为保持这种⽐例关系的最⼤应⼒，称为⽐例极限，⽤Rp表⽰。

当⼯程材料的塑性变形不明显时，⼯程上通常将产⽣0.2%的残余变形时的应⼒作为条件屈服极限Rp0.2。

应⼒—应变曲线中OA为弹性变形阶段，此时，卸掉载荷试样将恢复到原来的长度，A点所对应的应⼒为⼯程材料承受最⼤弹性变形时的应⼒，称为弹性极限，⽤σA表⽰。

在⾦属材料呈现屈服现象时，在试验期间发⽣塑性变形⽽⼒不增加的应⼒点应区分为上屈服强度和下屈服强度。

图中的Z点所对应的应⼒为上屈服强度ReH，B 点所对应的应⼒为下屈服强度ReL 。

它是指当⼯程材料呈现屈服现象时的屈服极限，反映了⼯程材料抵抗永久变形的能⼒，是零件设计和⼯程材料评价的重要指标之⼀。

塑性是指⼯程材料在外⼒作⽤下产⽣永久变形⽽不破坏的能⼒。

⼯程材料塑性好坏可通过拉伸试验来测定，⼯程材料的塑性指标⼀般⽤伸长率和断⾯收缩率来评定，即u 00=100%l l A l -? 0u 0=100%S S Z S -? 式中，A 为伸长率；lu 为试样拉断后最终标距长度（mm ）；l0为试样原始标距长度（mm ）；Z 为断⾯收缩率；S0为试样原始截⾯积（mm2）；Su 为试样拉断后最终横截⾯积（mm2）。

冲击韧度是指冲断试样时，在缺⼝处单位⾯积上所消耗的冲击吸收功，即 k k 0A a S = 式中，ak 为冲击韧度（J/cm2）；Ak 为摆锤对试样所做的功（J ）；S0为试样缺⼝处横截⾯积（cm2）。

工程材料及成型技术基础第3章金属的塑性变形

42
吊钩内部的纤维组织（左：合理；右：不合理，应使纤维流线方向与零件工作时所受的最大拉应力的方向一致）
43
3）热加工常会使复相合金中的各个相沿着加工变形方向交替地呈带状分布，称为带状组织。带状组织会使金属材料的力学性能产生方向性，特别是横向塑性和韧性明显降低。一般带状组织可以通过正火来消除。
滑移面 +
滑移方向
=
滑移系
原子排列密度最大的晶面
滑移面和该面上的一个滑移方向
三种典型金属晶格的滑移系
晶格滑移面 {110}
体心立方晶格 {111} {110}
面心立方晶格
密排六方晶格
{111}
滑移方向
滑移系
6个滑移面
×
2个滑移方向
=
12个滑移系
BCC
4个滑移面
×
3个滑移方向
=
12个滑移系
35
这是因为此时的变形量较小，形成的再结晶核心较少。当变形度大于临界变形度后,则随着变形度的增大晶粒逐渐细化。当变形度和退火保温时间一定时，再结晶退火温度越高，再结晶后的晶粒越粗大。
36
再结晶晶粒大小随加热温度增加而增加。
临界变形度处的再结晶晶粒特别粗大
变形度大于临界变形度后,随着变形度的增大晶粒逐渐细化
41
(2) 出现纤维组织在热加工过程中铸态金属的偏析、夹杂物、第二相、晶界等逐渐沿变形方向延展，在宏观工件上勾画出一个个线条，这种组织也称为纤维组织。纤维组织的出现使金属呈现各向异性，顺着纤维方向强度高，而在垂直于纤维的方向上强度较低。在制订热加工工艺时，要尽可能使纤维流线方向与零件工作时所受的最大拉应力的方向一致。

工程材料及热加工工艺基础客观题

第一篇工程材料一、判断题（对的在题前的括号中打“√”，错的打“×”）（）1. 金属结晶时，冷却速度越快，则晶粒越细。

（）2. 碳溶解在α-Fe中所形成的间隙固溶体称为奥氏体。

（）3. 奥氏体的晶粒大小除了与加热温度和保温时间有关外，还与奥氏体中碳的质量分数及合金元素的质量分数有关。

（）4. 马氏体的硬度主要取决于马氏体中的碳的质量分数。

（）5. 固溶强化是指因形成固溶体而引起合金强度、硬度升高的现象。

（）6. 奥氏体中碳的质量分数愈高，淬火后残余奥氏体的量愈多。

（）7. 同一钢材在相同加热条件下水淬比油淬的淬透性好。

（）8. 感应加热时的淬硬层深度主要取决于电流频率。

频率愈高，则淬硬层愈浅。

（）9. 钢的表面淬火和表面化学热处理，本质上都是为了改变表面的成分和组织，从而提高其表面性能。

（）10. 钢的含碳量越高，则其淬火加热温度越高。

（）11. 金属多晶体是由许多内部晶格位向相同，而相互间位向不同的小晶体组成的。

（）12. 因为单晶体具有各向异性的特征，所以实际应用的金属晶体在各个方向上的性能也是不相同的。

（）13. 在其它条件相同时，金属模浇注的铸件晶粒比砂模浇注的铸件晶粒更细。

（）14. 在其它条件相同时，高温浇注的铸件晶粒比低温浇注的铸件晶粒更细。

（）15. 在其它条件相同时，铸成薄件的晶粒比铸成厚件的晶粒更细。

（）16. 在其它条件相同时，浇注时采用振动的铸件晶粒比不采用振动的铸件晶粒更细（）17. 铸造合金常用共晶或接近共晶成分的合金，要进行塑性变形的合金常用具有单相固溶体成分的合金。

（）18. 合金中的固溶体一般来说塑性较好，而金属化合物的硬度较高。

（）19. 过冷奥氏体的冷却速度越快，钢冷却后的硬度越高。

（）20. 第一类回火脆性是可逆的，第二类回火脆性是不可逆的。

（）21. 随奥氏体中碳的质量分数的增高，马氏体转变后，其中片状马氏体增加，板条状马氏体减少。

（）22. 孕育铸铁的强度、硬度比普通灰铸铁明显提高。

材料工程基础_重点

炼铁：还原过程，使铁在铁的的氧化物中还原，并使还原出的铁与脉石分离。

炼钢：氧化过程，以生铁为原料，通过冶炼降低生铁中的碳及其他杂质元素的含量。

炼铁原料（1）铁矿石的要求a：含铁量愈高愈好b：还原性要好c：粒度大小合适d：脉石成分SiO2，Al2O3、CaO、MgO e：杂质含量要少。

（2）溶剂的作用：a降低脉石熔点b去硫（3）燃料：焦炭作用：作为发热剂提供热量；还原剂；高炉料柱的骨架。

要求：含碳量要高，确保它有高的发热量和燃烧温度；有害杂事硫、磷及水分、灰分、挥发分的含量要低；在常温及高温下有足够的机械强度；气孔率要大，粒度要均匀，以保证高炉的有良好的透气性。

高炉冶炼的理化过程1燃料的燃烧2氧化铁的还原3铁的增碳4非铁元素的还原5去硫6造渣减少生铁中硫的措施：采取优质炉料，基本措施；提高炉温和炉渣的碱度。

生铁铸造生铁：含硅量高（2.75~3.25%）碳以石墨形式存在灰口生铁；炼钢生铁：含碳量高（4~4.4%）含硅量较低碳以fe3c形式存在白口生铁炼钢过程的物理化学原理：1脱碳2硅、锰的氧化3脱磷和回磷过程4脱硫5脱氧脱磷的基本条件：低温；适量增加渣中CaO的含量；渣中必须含有足够数量的FeO。

回磷现象：在炼钢过程中的某一时期，当脱磷的基本条件得不到满足时，则已氧化进入渣中的的磷会重新被还原，并返回到钢液中，称此为回磷过程。

经常发生在炼钢炉内假如铁合金或出钢的过程中。

防止措施：控制炼钢后期的钢液的温度；减少钢液在盛钢桶内的停留时间，向盛钢桶中炉渣加石灰提高碱度，采用碱性衬层的盛钢桶。

脱硫：[FeS]+(CaO)=（CaS）+（FeO）（吸热）必须在碱性炉内冶炼脱硫剂：石灰或石灰石生产中采取的措施：1在渣内加入碱；2增加石灰或石灰石的量；3扒掉含硫量高的初期渣，造成无硫的新渣；4加入CaP2、MnO等能降低炉渣粘度的造渣材料，提高炉渣的流动性；5搅拌钢液，以增加钢液与炉渣的接触面积。

当钢中杂质元素被除去到规定要求后，应采取一定方法来降低钢液中的氧含量。

《工程材料及热加工工艺基础》基础题

一章、力学性能一、填空：1.材料的硬度分为布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度，其符号分别是HBW 、HR和HV。

2.金属抗拉强度的符号是Rm ，塑性的指标主要有断后伸长率和断面收缩率。

3.大小、方向或大小和方向都随时发生周期性变化的载荷称为交变载荷。

（考证真题）二、选择：1.500HBW5/750表示直径为 5 mm的硬质合金压头、在750Kgf 载荷作用下、保持1~15 S测的硬度值为500。

（考证真题）2.拉伸试验可测定材料的AC。

A.强度B.硬度C.塑性D.韧性3.下列力学性能中，C适于成品零件的检验，可不破坏试样。

A.B.A kC.HRCb4.疲劳实验时，试样承受的载荷为 B 。

（考证真题）A.静载荷B.交变载荷C.冲击载荷D.动载荷5.常用塑性的判断依据是 A 。

（考证真题）A.断后伸长率和断面收缩率B.塑性和韧性C.断面收缩率和塑性D.断后伸长率和塑性6.适于测试硬质合金、表面淬火钢及薄片金属硬度的方法是C。

（考证真题）A.布氏硬度B.洛氏硬度C.维氏硬度D.以上都可以7.不适于成品与表面薄片层硬度测量的方法是A。

（考证真题）A.布氏硬度B.洛氏硬度C.维氏硬度D.以上都不宜8.用金刚石圆锥体作为压头可以用来测试B。

（考证真题）A.布氏硬度B.洛氏硬度C.维氏硬度D.以上都可以9.表示金属抗拉强度的符号是C。

A.R eLB.R sC.R mD.1-σ10.金属在静载荷作用下，抵抗变形和破坏的能力称为C。

A.塑性B.硬度C.强度D.弹性三、判断1.塑性变形能随载荷的去除而消失。

（错）2.所有金属在拉伸实验时都会出现屈服现象。

（错）3.一般情况下，硬度高的材料耐磨性好。

（对）4.硬度测试时，压痕越大（深）,材料硬度越高。

（错）5.材料在受力时，抵抗弹性变形的能力成为刚度。

（对）四、计算某厂购入一批40钢，按标准规定其力学性能指标为：R eL≥340MPa，Rm≥540MPa，A≥19%，Z≥45%。

《工程材料与热加工工艺》课程教学改革浅析

传统的教学方式主要是以灌输式为主，老师讲，学生听，课堂气氛沉闷，教学效果差。为此，应鼓励学生参与教学，培养学生的自学和创新能力。鼓励学生参与教学可采取课堂讨论和学
生授课两种方式。针对重点和难点内容，组织学生对问题进行讨论，提出各自不同的观点和见解，以加深理解掌握，同时活跃了课堂气氛，激发了学生的创新性思维。对于该课程的一些较
在传统的教学过程中，多是采用黑板教学，教学方法过于死板，对于一些抽象的术语和概念，学生很难理解，果使学生觉结
得该课程枯燥乏味，导致丧失学习兴趣。利用多媒体教学后，很
好地解决了这个问题，使空洞的内容真实化，于学生记忆和掌便握。但多媒体教学也存在不可避免的劣势，这主要表现在多媒体
２０年６月０１
广西轻工业
第６期（总第１９期）３
ＧＡＧＩＯＲＡＦＩＴＩＵＴＹＵＮＸＵＮＬＯＧＤＳＲＪＬＨＮ
教育研究
《工程材料与热加工工艺》课程教学改革浅析
徐道芬，杜春平
（林航天工业高等专科学校机械工程系，西桂林５１０）桂广４４０
学互动，不断提高学生的学习效率和学习积极性。
２２采用比较法讲授．
在《程材料与热加工工艺》门课程中，许多性质相工这有
１课程现状
我系所开《工程材料与热加工工艺》程总学时为３（４课６含
个学时的实验）学分为２，。主要介绍金属学基础及热处理、常

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