复习思考题一工程材料(机制11)

复习一（工程材料部分）

一、基本概念

晶体、非晶体、晶格、晶胞、晶面、晶向、单晶体、多晶体、晶粒、晶界、结晶、同素异晶转变（重结晶）、过冷度、变质处理（孕育处理）、组元、.相、固溶体、金属化合物、机械混合物、固溶强化、相图、共晶反应、共析反应、热脆、冷脆、钢的热处理、化学热处理、索氏体、屈氏体（托氏体）、贝氏体、马氏体、临界冷却速度、淬透性、淬硬性、过冷奥氏体A’、残余奥氏体A＂、回火稳定性、二次硬化、回火脆性、红硬性、石墨化、球化处理、石墨化退火、固溶处理、时效强化。

二、基本知识点

1.评定材料机械性能的常用指标、表示符号和物理意义

2.单晶体与多晶体的区别

3.金属中常见的三种晶格类型

4.结晶的必要条件:

5.结晶的基本规律

6.晶粒大小对机械性能的影响及细化晶粒的主要方法

7.合金相结构的主要特性：（固溶体，金属化合物，机械混合物）

8.铁碳合金基本组织的概念、成分、组织结构和性能特征

9.铁碳合金相图中特性点的物理意义、温度、含碳量

10.铁碳合金相图中的特性线的物理意义

11.铁碳合金各相区的组织

12.铁碳合金的分类

13.碳的含量与铁碳合金力学性能间的关系

14.钢的结晶过程及组织转变（能用冷却曲线分析）

15.共晶、共析反应式

16.钢在加热时的组织转变（钢的奥氏体化即奥氏体的形成过程）

17.钢在冷却时的组织转变（等温转变曲线的含义）

18.常用热处理工艺的概念、目的、加热温度范围、冷却方式、热处理后组织和应用

19.钢的分类、牌号、性能、热处理特点及其使用范围；

20.常用铸铁的种类、牌号、生产特点、组织、性能及使用范围

21.有色金属及其合金(铜合金、铝合金)的分类、牌号(代号)、性能及用途。

三、复习思考题

1.金属的常见晶格类型有哪几种？它们的晶体结构有哪些差异？

2.简述液态金属的结晶条件和结晶过程的基本规律。怎么理解结晶与同素异晶转变？

3.晶体的各向异性是怎样产生的？实际晶体为何各向同性？

4.什么叫固溶强化？固溶强化是怎样形成的？

5.晶粒大小对金属的力学性能有何影响？如何细化晶粒？

6.下列情况是否有相变？

①液态金属凝固；

②同素异晶转变；

③晶粒粗细变化。

7.判断下列看法是否正确：

①凡是由液体凝固成固体的过程都是结晶；

②金属结晶时，冷却速度越快，则晶粒越细；

8.如果其它条件相同，比较下列铸造条件下铸件晶粒的大小：

①金属型铸造与砂型铸造；

②高温浇注与低温浇注；

③铸成薄片与铸成厚片；

④浇注时振动与不振动；

9.何谓铁素体、奥氏体、渗碳体、珠光体、莱氏体？说出它们的符号及力学性能特点。

10.试分析40、T8、T12钢从液态冷却到室温时的结晶过程和室温组织（要求绘出它们的冷却曲线并作分析）。

11.简述碳钢和白口铸铁的成分、组织、性能上的差别。

12.根据铁碳合金相图，说明产生下列现象的原因：

①在室温下，含碳0.8%的钢其强度比含碳1.2%的钢高；

②在1100℃，含碳0.4%的钢能进行锻造，含碳4.0%的生铁不能锻造；

③绑扎物件一般用镀锌低碳钢丝（C≤0.2），而起重机吊重物用的钢丝绳却用含碳量较高（C＝0.6%～0.75%）的钢制成）

④钳工锯高碳成分（C≥0.77%）的钢料比锯低碳成分（C≤0.2%）钢料费力，锯条容易磨损

⑤莱氏体比珠光体塑性差。

13.比较下列名词

①奥氏体、过冷奥氏体、残余奥氏体；

②马氏体与回火马氏体、索氏体与回火索氏体、托氏体与回火托氏体；

③淬透性与淬硬性

14.说明共析钢C曲线各个区、各条线的物理意义，并指出影响C曲线形状和位置的主要因素。

15.判断下列说法是否正确：

①共析钢加热到奥氏体状态，冷却后获得的组织主要取决于钢的加热温度；

②过冷奥氏体向马氏体转变的M s与M f温度，主要取决于钢的冷却速度，即冷却速度愉快，则M s与M f温度愈低；

③淬火钢回火后的性能主要取决于回火后的冷却速度；

⑤钢的临界冷却速度愈小，则淬透性愈好。

16.指出下列工件正火的主要目的及正火后的组织：

①20钢齿轮②45钢小轴③T12钢锉刀

17.分别比较45钢、T12钢经不同热处理后硬度值的高低，并说明原因。

①45钢加热到700℃后水冷；②45钢加热到750℃后水冷；

③45钢加热到840℃后水冷；④T12钢加热到700℃后水冷；

⑤T12钢加热到750℃后水冷；⑥T12钢加热到900℃后水冷。

18.用T12钢制成锉刀，其加工工艺路线为：下料→锻造→热处理1→机加工→热处理2→精加工。试问：

①两次热处理的具体工艺名称及其作用；

②确定最终热处理的工艺参数，并指出获得的显微组织及大致硬度。

19.45钢经调质处理后的硬度为220HBS，再经220℃低温回火硬度能否提高？45钢经淬火+200℃低温回火后硬度偏高，再经560℃高温回火硬度能否降低？为何？

20.指出下列工件的淬火及回火温度，并说出回火后获得的组织

１）４５钢小轴（要求综合机械性能好）

２）６０钢弹簧

３）T12锉刀

21. 下列零件均选用锻造毛坯，试选择其热处理方法，并编写简明工艺路线：

⑴机床变速箱齿轮，模数m=4，要求齿面耐磨，心部强度和韧性要求不高，选用45钢；

⑵机床主轴，要求良好综合力学性能，轴颈部分要求耐磨，HRC50～55，选用45钢；

⑶在重载荷工作的镗床镗杆，要求精度很高，并在滑动轴承中运转，镗杆表面应具有极高硬度，心部应具有较高综合力学性能，选用38CrMoAlA钢。

22. 有一尺寸φ30×250的轴，要求摩擦部分表面硬度为50～55HRC，现用30钢制作，经高频淬火和低温回火，使用过程中发现摩擦部分严重磨损，试分析原因，并提出解决办法。

23．某工厂用T10钢制造的钻头对一批铸件进行钻φ10mm深孔，再正常切削条件下，钻几个孔后发现钻头很快磨损。经检验钻头材料、热处理工艺、金相组织及硬度均合格。试问失效原因，并提出解决办法

24.指出下列各种钢的类别、大致碳的质量分数及用途举例：Q255-B、45、T7、T12A。

26．指出下列每个牌号的类别、碳的含量、热处理工艺和主要用途：

Q345、20Cr、20CrMnTi、2Cr13、GCr15、60Si2Mn、9SiCr、Cr12、CrWMn、0Cr18Ni9Ti、4Cr9Si2、W18Cr4V、ZGMn13-1

27. 为什么灰铸铁的热处理效果不如球墨铸铁？灰铸铁常用的热处理方法有哪些？

28.识别下列牌号的名称，并说出字母和数字所表示的含义：QT800-2、KTH350-10、HT200、RuT300。