材料工程基础总复习题及部分参考答案.

一、解释名词淬透性：钢在淬火时获得马氏体的能力淬硬性：钢在正常淬火下获得的马氏体组织所能达到的最高硬度球化退火：球化退火是将钢中渗碳体球状化的退火工艺调质处理：淬火加高温回火的热处理氮化：向钢件表面渗入N原子以形成高氮硬化层的化学热处理工艺完全退火：将工件加热到Ac3+30~50℃保温后缓冷的退火工艺，主要用于亚共析钢冷处理：钢件淬火冷却到室温后，继续在0℃以下的介质中冷却的热处理工艺软氮化：低温气体氮碳共渗，以渗氮为主分级淬火：将加热的工件放入稍高于Ms的盐浴或碱浴中，保温适当时间，待内外温度均匀后再取出空冷等温淬火：将工件在稍高于Ms 的盐浴或碱浴中保温足够长时间，从而获得下贝氏体组织的淬火方法珠光体：过冷奥氏体在A1到550℃间将转变为珠光体类型组织，它是铁素体与渗碳体片层相间的机械混合物，根据片层厚薄不同,又细分为珠光体、索氏体和托氏体炉渣碱度：炉渣中碱性氧化物的质量分数总和与酸性氧化物的质量分数总和之比，常用炉渣中的氧化钙含量与二氧化硅含量之比表示，符号R=CaO/SiO2偏析：钢锭内部出现化学成分的不均匀性称为偏析疏松：液态合金在冷凝过程中，若其液态收缩和凝固收缩所缩减的容积得不到补充，则在铸件最后凝固的部位形成一些细小的孔洞白点：当钢中含氢量高达了3ml/100g左右时，经锻轧后在钢材内部会产生白点。

在经侵蚀后的横向低倍断口上可见到发丝状的裂纹，在纵向断口上呈现圆形或椭圆形的银白色斑点。

白点是一种不允许出现的存在的缺陷镇静钢：钢液在浇注前经过充分脱氧的钢沸腾钢：沸腾钢是脱氧不完全的钢缩孔：液态合金在冷凝过程中，若其液态收缩和凝固收缩所缩减的容积得不到补充，则在铸件最后凝固的部位形成一些大而集中的孔洞素炼：利用机械或加热方法提高橡胶塑性、降低弹性的工艺过程滚焊：采用滚轮作电极，边焊边滚，相邻两个焊点重叠一部分，形成一条有密封性的焊缝。

氢脆：钢中只要含有0.5ml/100g的氢就可引起氢脆，使钢的塑性特别是断面收缩率明显降低，而对其他力学性能影响不大软钎焊：钎料的熔点在450 ℃以下。

接头强度低，一般为60～190MPa，工作温度低于100 ℃，具较好的焊接工艺性，用于电子线路的焊接硬钎焊：钎料的熔点在450 ℃以上。

接头强度高，在200MPa以上，工作温度较高。

用于机械零部件的焊接回磷现象：炼钢过程中，当脱磷的基本条件得不到满足时，被脱除的磷重新返回到钢液中的现象乳液聚合：单体在乳化剂作用和机械搅拌下，在水中分散成乳液状态进行的聚合反应悬浮聚合：是将不溶于水的单体以小液滴状悬浮在水中进行的聚合，这是自由基聚合一种特有的聚合方法缩聚反应：是缩合反应多次重复结果形成聚合物的过程；兼有缩合出低分子和聚合成高分子的双重含义；反应产物称为缩聚物本体聚合：不加其它介质，只有单体本身，在引发剂、热、光等作用下进行的聚合反应界面缩聚：将两种单体分别溶于两种不互溶的溶剂中，再将这两种溶液倒在一起，在两液相的界面上进行缩聚反应，聚合产物不溶于溶剂，在界面析出共聚物：由两种或两种以上的单体聚合而成的高分子精密铸造：在易熔模样表面包覆若干层耐火材料，待其硬化干燥后，将模样熔去制成中空型壳，经高温焙烧后进行浇注而获得铸件的一种成形工艺方法反|正挤压：金属流动方向与凸模运动方向相反|同的挤压方式氩弧焊：利用氩气作为保护性介质的电弧焊方法马氏体：碳在 -Fe中的过饱和固溶体用M表示双介质淬火：工件先在一种冷却能力强的介质中冷却，躲过鼻尖后，再在另一种冷却能力较弱的介质中发生马氏体转变正火：将亚共析钢加热到Ac3+30~ 50℃，共析钢加热到Ac1+30~50℃，过共析钢加热到Accm+30~ 50℃保温后空冷的工艺胎膜锻：在自由锻设备上使用简单的非固定模具（胎模）生产模锻件的一种工艺方法引发剂：能产生聚合反应活性中心的化合物屈氏体：过冷奥氏体在A1到600-550℃间转变的珠光体类型组织，片层极薄，电镜下可辨，用符号T 表示。

45、索氏体：过冷奥氏体在A1到650-600℃间转变的珠光体类型组织，片层较薄，800-1000倍光镜下可辨，用符号S 表示。

二、填空题1、淬火钢经过低温回火、中温回火、高温回火后的组织分别是M回、T回、S回。

2、在正常淬火加热条件下，亚共析钢的C曲线随含碳量的增加而右移、过共析钢的C曲线随含碳量的增加而左移。

除Co以外，奥氏体中合金元素的含量越高，其C曲线越右移。

3、对于亚共析钢，正常的淬火温度是Ac3+30-50℃，共析钢和过共析钢是Ac1+30-50℃。

4、共析钢奥氏体的形成过程分为奥氏体晶核形成、奥氏体晶核长大、残余Fe3C溶解和奥氏体成分均匀化四个阶段。

5、工件渗碳后还应进行淬火和回火才能使用。

6、亚共析钢完全退火后的组织是F+P，过共析钢球化退火后的组织是P球。

7、与普通淬火比较，感应加热表面淬火的工件表面硬度更高，疲劳强度提高，工件变形小。

8、亚共析钢调质处理后的组织是回火索氏体，共析钢球化退火后的组织是球状珠光体。

9、感应加热表面淬火的工件都采用低温回火，其回火方式有普通炉内回火、自回火和感应加热回火三种。

10、亚共析钢完全退火的加热温度是Ac3+30~50℃，过共析钢球化退火的加热温度是Ac1+30-50℃，渗碳时的加热温度是900-950℃，氮化时的加热温度是500～600℃。

11、铜精矿火法冶金的主要工艺流程为熔炼、吹炼、火法精炼和电解精炼。

12、镇静钢锭的结构由表层细小等轴晶带、中间柱状晶带和中心粗大等轴晶带组成。

13、硫、磷、氢一般是钢中有害的元素，硫使钢产生热脆缺陷，磷使钢产生冷脆缺陷，氢使钢产生氢脆和白点缺陷。

14、拜尔法生产氧化铝的主要工艺流程包括铝土矿的浸出、铝酸钠溶液的晶种分解和氢氧化铝的煅烧及分解和母液的蒸发与苛化四个工序。

15、钢中常见的非金属夹杂有_氧化物、硫化物、氮化物和硅酸盐四类。

16、高炉炼铁的原料有铁矿石、熔剂和燃料三种。

17、高炉炼铁所得的产品有生铁、炉渣和高炉煤气三种。

18、钢中非金属夹杂物主要是_氧化物、硫化物、氮化物和硅酸盐四类。

19、高炉炼铁所用的还原剂有一氧化碳、固体碳和氢三种。

20、按所用工具的不同，锻造可分为自由锻和模型锻造两大类。

21、在熔化焊时，热影响区可分为过热区、正火区和部分相变区、再结晶区四个区域。

22、塑料的成型方法有注射成型、模压成形、挤出成形、热成型、真空成型等。

23、橡胶的加工工艺过程为塑炼和混炼、制坯、裁切和模压硫化四个阶段。

24、砂型铸造完整的浇注系统由浇口杯、直浇道、横浇道、内浇道四个部分组成。

25、板材冲压分为分离工序和变形工序两大类，属于分离工序的有冲孔和落料（冲裁）、修整，属于变形工序的有拉深、弯曲。

26、根据焊接操作方法的不同，对焊可分为电阻对焊和闪光对焊两种。

27、塑料的成型方法有注射成型、模压成形、挤出成形、热成型、真空成型等。

28、自由基加聚反应在微观上可明显地分成链引发、链增长、链终止、链转移等基元反应。

29、按轧件与轧棍的相对运动关系可把轧制分为纵轧、横轧和斜轧三种。

30、挤出塑料管材的辅机有口模、定型装置、冷却水槽、牵引装置、旋转的切割锯等。

31、按照活性中心的不同，连锁聚合反应有自由基聚合、阳离子聚合、阴离子聚合和配位离子聚合几种类型。

32、熔模铸造的工艺过程是制模、制壳、脱蜡、焙烧型壳、浇注、清理。

33、纯金属、共晶合金的充型能力比具有一定结晶温度范围的合金充型能力强；比热越大的合金，在相同的过热度下，充型能力越强；导热系数越小的合金，充型能力越强；预热铸型可使充型能力增强。

34、根据金属流动方向和凸模运动方向的不同，挤压可以分为正挤压、反挤压、复合挤压、径向挤压四种。

35、碱石灰烧结法生产氧化铝的主要工艺流程包括生料烧结、熟料溶化和铝酸钠液脱硅和碳酸化分解四个工序。

36、用聚氯乙烯材料制造管材可用的成型方法是挤出成形、用聚氯乙烯材料制造暖瓶外壳可用注射成型，用尼龙制造小齿轮可用的成型方法是模压成型，制造聚氯乙烯薄膜可用挤出成型。

37、砂型铸造常用的型砂有粘土型砂、水玻璃砂和有机粘结剂砂三类。

38、自由锻的主要变形工序有镦粗、拔长、冲孔、弯曲、扭转等。

39、在气电焊、硬钎焊、摩擦焊几种焊接方法中，属于熔化焊的是气电焊，属于压力焊的是摩擦焊。

40、塑料模压成型的压机有上动式液压机和动式液压机两种，模具按结构有溢式、不溢式和半溢式三种。

41、根据模具工序的复合性，冲压模具可分为简单模、连续模和复合模三种类型。

三、问答题1、炼钢生产中常采用的脱氧方式有哪两种方式？各有什么优缺点？①沉淀脱氧：脱氧剂直接加入钢液中，并与FeO反应脱氧。

速度快，效率高；但脱氧产物MnO、SiO2、Al2O3可留在钢液中。

②扩散脱氧：利用加在炉渣中的脱氧剂与FeO反应，减少渣中FeO含量，破坏了FeO在炉渣及钢液中的浓度平衡，使钢中FeO向渣中扩散，间接脱氧，该法速度慢，时间长，设备生产率低；但脱氧产物在熔渣中，不会污染钢液，钢液较为纯净。

2、试说明电弧炉炼钢方法的主要优缺点，并说明碱性电弧炉氧化法炼钢的基本过程。

优缺点：优点：a)炉温和热效率高；b)炉内既可造成氧化性气氛，又可造成还原性气氛；c)设备简单，占地少，投资省，建厂快，污染易控制。

缺点：电能消耗大，生产成本高；氢和氮的含量较高。

高合金工具钢、不锈钢、耐热钢等大多数优质钢在电弧炉内熔炼基本过程：①补炉期：高温、快速、薄补②装料期：要求：速度快，密实地装料，合理布料，尽可能一次装完。

③熔化期：首先保证炉料快速熔化，其次是尽快造好熔化渣，以除去钢液中约为30%～40%的磷，减轻氧化期的任务。

④氧化期：氧化钢液中的碳，使其含量降低；继续氧化钢液中的磷，使其低于成品规格；去除钢液中的气体和夹杂；提高钢液温度。

⑤还原期：脱氧；脱硫；根据钢种要求调整钢液成分和进行合金化；调整钢液温度。

⑥出钢：当钢液成分和温度合格，并用铝进行最终脱氧后即可出钢。

3、高炉炼铁过程的实质是什么？在高炉内发生那些基本冶金反应？实质：用还原剂将铁矿石中的铁氧化物还原成金属铁，使铁从铁的氧化物中还原，并使还原出的铁与脉石分离。

高炉生产时从炉顶装入铁矿石、焦炭、造渣用熔剂(石灰石)，从位于炉子下部沿炉周的风口吹入经预热的空气。

在高温下焦炭（有的高炉也喷吹煤粉、重油、天然气等辅助燃料）中的碳同鼓入空气中的氧燃烧生成的一氧化碳和氢气，在炉内上升过程中除去铁矿石中的氧，从而还原得到铁基本冶金反应：C+O2→CO2；C+O2→2CO；CO2+C →2CO；CaCO3=CaO+ CO2 ；MgCO3=MgO+CO2CO作还原剂（间接还原）T ＞570℃：3 Fe2O3 ＋CO → 2Fe3O4 ＋CO22 Fe3O4 ＋2CO → 6FeO ＋2 CO26FeO ＋6CO → 6Fe ＋6CO2T ＜570℃：3 Fe2O3 ＋CO → 2Fe3O4 ＋CO22 Fe3O4 ＋2CO → 3Fe ＋4CO2固体碳作还原剂（直接还原）高炉内固体碳的还原作用化学反应：FeO+CO=Fe+CO2 ；CO2+C=2CO综合以上反应结果相当于碳对氧化物的直接还原：FeO+C=Fe+CO氢作为还原剂（间接还原）当T>570℃：3Fe2O3+H2=2Fe3O4+H2OFe3O4+H2=3FeO+H2OFeO+H2=Fe+H2O当T<570℃：3Fe2O3+H2=2Fe3O4+H2O3Fe3O4+4H2=3Fe+4H2OMnSiO3=MnO+SiO2 -QMnO+C=Mn+CO-Q -QMnSiO3+ C=Mn+SiO2+ CO-Q(CaO)3P2O5+5C=3CaO+2P+5CO2(3CaO·P2O5)+3SiO2=3(2CaO·SiO2)+2P2O52P2O5+10C=4P+10COmSiO2+pAl2O3+nCaO=nCaO·pAl2O3·mSiO2[FeS]+(CaO)+C=[Fe]+(CaS)+CO-Q4、试说明电弧炉炼钢的基本过程以及电弧炉钢的质量特点。