工程材料期末考试复习题集

第二章晶体结构与结晶

简答题

1、常见的金属晶格类型有哪几种它们的晶格常数和原子排列有什么特点

2．为什么单晶体具有各向异性，而多晶体在一般情况下不显示各向异性

3．在实际金属中存在哪几种晶体缺陷它们对金属的力学性能有何影响

4．金属结晶的基本规律是什么工业生产中采用哪些措施细化晶粒举例说明。

第三章金属的塑性变形

简答题

7、多晶体的塑性变形与单晶体的塑性变形有何异同

答：相同——塑性变形方式都以滑移或孪晶进行；都是在切应力作用下产生塑性变形的。

不同点——在外力作用下，各晶粒因位向不同，受到的外力不一致，分切应力相差大，各晶粒不能同时开始变形，接近45℃软位向先滑移，且变形要受到周围临近晶粒制约相互要协调；晶粒之间的晶界也影响晶粒的塑性变形。多晶体的塑性变形逐次逐批发生，由少数开始，最后到全部，从不均匀到均匀。

8．已知金属Pb、Fe、Cu的熔点分别为327℃、1534℃，1083℃、，试估算这些金属的再结晶温度范围在室温下的变形属于冷加工还是热加工

9．说明产生下列现象的原因：

（1）滑移面和滑移方向是原子排列密度最大的晶面和晶向；

（2）晶界处滑移阻力最大；

（3）实际测得的晶体滑移所需的临界切应力比理论计算的数值小的多；

（4）Zn、α-Fe和Cu的塑性不同。

作业：

1．解释下列名词：滑移、加工硬化

2．塑性变形的实质是什么它对金属的组织与性能有何影响

3．何为塑性变形塑性变形的基本方式有那些

4．为什么常温下晶粒越细小，不仅强度、硬度越高，而且塑性、韧性也越好

第四章二元合金

1．解释下列名词：合金、组元、相、相图、组织、固溶体、金属间化合物、晶内偏析。2．指出下列名词的主要区别：

（1）置换固溶体与间隙固溶体

（2）间隙相与间隙固溶体

（3）相组成物与组织组成物

答：相组成物：指构成显微组织的基本相，它有确定的成分与结构，但没有形态的概念。例：α和β

组织组成物：指在结晶过程中形成的，有清晰轮廓，在显微镜下能清楚区别开的组成部分。例：α、β、αⅡ、βⅡ、α+β。

（4）共晶反应与共析反应

3．为什么铸造合金常选用有共晶成分或接近共晶成分的合金用于压力加工的合金选用何种成分的合金为好

答：铸造性能：取决于结晶的成分间隔与温度间隔，间隔越大，铸造性能越差。

压力加工性能好的合金通常是固溶体，应强度较低，塑性好，变形均匀不易开裂。

4．利用Pb-Sn相图，分析含wSn30%的合金在下列各温度时组织中有哪些相和组织组成物，并求出相和组织组成物的相对含量。

（1）高于300℃；

（2）刚冷到183℃，共晶转变尚未开始；

（3）在183℃，共晶转变完毕；

（4）冷至温室。

5．已知A组元的熔点为1000℃，B组元的熔点为700℃，wB=25%的合金在500℃结晶完毕，并由%的先共晶相α相与%的（α+β）共晶体所组成；wB=50% 的合金也在500℃结晶完毕，但它是由40%的先共晶相α相与60%的（α+β）共晶体组成，而此时合金中的α相总量为50%。试根据上述条件作出A-B合金概略的二元共晶相图。

五章、

铁碳合金室温平衡组织中基本组成物的力学性能

讨论：

一、 F -Fe3C 相图的分析总结：

、A、P、Ld，性能和结构的比较； 2.室温时，各成分对应的相、组织（画图）；

3.相图与组织性能比较；、ES、PSK、ECF线的意义。

二、杠杆定律的应用（总结亚、过）

1、相组成物的计算：

①在727℃－△T（△T→0）（或共析转变后）时；②在室温时

2、组织组成物的计算：

①亚共析钢②过共析钢

三、分析结晶过程—几种方法

1、亚共析钢

2、过共析钢

四、计算性能值：45钢得P+F，知P和F的σb、各占相对量，求合金的σb。

思考题：

⒈根据Fe—Fe3C相图说明产生下列现象的原因

①.%C的钢比%C的钢硬度高；

②室温下，含%C的钢其强度高；

③变态来氏体的塑性比珠光体的差；

④在1100℃，含%C的钢能进行锻造，含%C的生铁不能进行锻造；

⒉铁碳合金中，二次渗碳体的最大百分含量是多少

⒊判断对错

①铁碳合金中，只有过共析钢的平衡组织中才有二次渗碳体

②在 Fe—Fe3C相图中，含碳大于%的成分合金，在结晶过程中均会发生共晶反应

③只有共析成分的铁碳合金才能发生共析反应铁碳合金发生共析反应的条件

⒋对某退火碳钢进行金相分析，组织为P和Fe3C网，其中P占93%，问此钢含碳量大约

是多少并写出其钢号求合金的σb、HBS、δ

作业：

1.何谓铁素体、奥氏体、渗碳体、珠光体、莱氏体和变态莱氏体分别写出它们的符号和性能特点。

2.默画Fe-Fe3C相图，并用相组成和组织组成物填写相图各区。

3.分析碳含量为%， %和%的碳钢的平衡结晶过程及室温平衡组织，并根据组织分析它们σb、HBS 和δ的高低。

4.计算碳含量为%的碳钢在室温时珠光体和铁素体的相对量。

5.某工厂仓库积压了许多碳钢（退火态),由于管理不善，钢材混杂，经金相分析后发现其中F

占（体积）60%，P占40%，试计算确定该钢材的碳含量为多少并写出其钢号。

6.一块低碳钢，一块白口铁；它们的形状、大小一样，请说出有哪些简便方法可以把它们区分

开来。

7.根据Fe-C相图，说明下列现象的原因：

（1）低碳钢具有较好的塑性，而高碳钢具有较好的耐磨性；

（2）钢中碳含量一般不超过%；

（3）碳含量为%的碳钢要加热到1200℃开始锻造，冷却到800℃停止锻造。

8.“高碳钢的质量比低碳钢好”，这种说法对吗碳钢质量的好坏主要按照什么标准确定为什么

9.说明下列材料牌号的含义： Q235A、Q275、20、45Mn、T8A、

ZG200-400。（σs：200，σb ：400；又称ZG15，％C）

第六章：重点掌握

1. 钢在加热时组织转变的过程及影响因素；

2. 本质晶粒度与实际晶粒度的含义，控制晶粒度大小的因素；

3. 共析钢奥氏体等温冷却曲线中各条线的含义。C曲线各种温度区域内奥氏体转变产物的组织形貌，性能特点。

4. 共析钢连续、等温C典线的差别及影响C典线的因素；

5. 各种热处理的定义、目的、组织转变过程，性能变化，用途和适用的钢种，零件的范围。

讨论：

一、工艺

1、在一批45钢制的螺栓中（要求头部淬硬到45-50HRC），混入少量20钢，若按45钢淬火处理，试问热处理后能否达到要求为什么

2、将45钢和T12钢分别加热至700℃、770℃、830℃淬火，试问这些