2012-2013年度金陵科技学院材料期末考试整理

工程材料及其成型技术基础期末复习整理 丁世斌 2012 11 20 1 一 填空题 一 填空题 1 把晶体中的原子想象成几何结点 并用直线从其中心连接起来而构成的空间格架 称为 晶晶 格格 2 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晶体 3 晶体方位完全一致的晶体称为单晶体单晶体 4 每个小晶体具有不规则的颗粒状外形 故称为晶粒晶粒 晶粒与晶粒间的界面叫做晶界晶界 5 晶体缺陷 点缺陷点缺陷 线缺陷线缺陷 面缺陷面缺陷 6 点缺陷分为 空位空位 间隙原子间隙原子 置换原子置换原子 7 线缺陷主要类型是位错位错 8 面缺陷最常见的是晶界晶界和亚晶界亚晶界 9 由两种或两种以上的金属元素 或金属元素和非金属元素组成的具有金属性质的物质 称为合金合金 组 成合金的独立的 最基本的单元称为组元组元 组元可以是纯元素或是稳定的化合物 由两个组元组成的 合金称为二元合金二元合金 10 晶体相简称晶相晶相 晶相是陶瓷的主要组成相 陶瓷是多相多晶体 11 硅酸盐硅酸盐是传统陶瓷的主要原料 同时也是陶瓷中的重要的晶相 12 布氏硬度符号为 HBWHBW 采用直径 D 的硬质合金球作压头 在相应的实验力 F 的作用下压入试样的表面 13 洛氏硬度符号为 HRHR 14 维氏硬度符号为 HVHV 采用锥面夹角为 136136 的金属合金钢石正四棱锥体 压痕为正四方锥形 15 物质从一种原子排列状态过渡为另一种原子规则排列状态过程称为结晶结晶 16 影响形核和长大的因素 过冷度的影响过冷度的影响 难溶杂质的影响难溶杂质的影响 17 控制晶粒大小的方法 増大过冷度増大过冷度 变质处理变质处理 18 铁素体 碳在碳在 a Fea Fe 中的间隙固溶体中的间隙固溶体 常用符号为 F 或 a 表示 铁素体强度差 硬度低 塑性好 19 奥氏体 碳在碳在 r Fer Fe 中得间隙固溶体中得间隙固溶体 常用符号为 A 或 r 表示 强度低 塑性高 20 渗碳体 碳与铁的化合物 碳与铁的化合物 FeFe3 3C C 硬度高 极脆 塑性几乎为零 21 莱氏体 奥氏体和渗碳体两相的机械混合物奥氏体和渗碳体两相的机械混合物 22 珠光体 铁素体和渗碳体的机械混合物铁素体和渗碳体的机械混合物 23 单晶体的塑性变形主要通过滑移滑移和孪生孪生两种方式进行 24 材料牌号 QT600 3 中 QT 表示 球墨铸铁球墨铸铁 600 表示最低抗拉强度为表示最低抗拉强度为 600MPa600MPa 3 表示 最低伸长率为最低伸长率为 3 3 25 冷变形金属在加热时发生的三个过程依次为 回复回复 再结晶 再结晶 晶粒长大晶粒长大 26 利用再结晶退火再结晶退火消除加工硬化现象 27 钢的表面淬火目前应用较多的是感应加热淬火感应加热淬火 火焰加热淬火火焰加热淬火 28 低温回火温度范围为 150 250 回火组织是回火马氏体回火马氏体 29 中温回火温度范围为 350 500 回火组织是回火托氏体回火托氏体 30 低温回火温度范围为 500 650 回火组织是回火索氏体回火索氏体 31 钢中含有的杂质主要有锰锰 硅硅 硫硫 磷磷 32 钢按 WC分低碳钢 中碳钢 高碳钢低碳钢 中碳钢 高碳钢 按用途分为结构钢 工具钢 特殊钢 48 铸铁分为灰铸铁灰铸铁 球墨铸铁 蠕墨铸铁球墨铸铁 蠕墨铸铁 可锻铸铁可锻铸铁 56 淬火常用的冷却介质分为水水 盐 碱 水盐 碱 水和油油三类 二 选择题 二 选择题 1 布氏硬度值用 A 表示 工程材料及其成型技术基础期末复习整理 丁世斌 2012 11 20 2 A HBW B HBS C HRA D HRC 2 在图纸上出现以下几种硬度技术条件的标注 其中 B 是正确的 A 500HBS B 230HBW C 12 15HRC D 799HV 3 布氏硬度测量压痕的 A A 直径 B 深度 C 对角线长度 4 强度是金属材料的 A A 力学性能 B 物理性能 C 化学性能 5 塑性是指金属材料在静载荷作用于下 产生 B 而不破坏的能力 A 弹性变形 B 塑性变形 7 为细化晶粒 可采用 C A 快速浇注 B 低温浇注 C 加变质剂 D 以砂型代金属型 8 金属实际结晶温度 C 理论结晶温度 A 高于 B 等于 C 小于 10 铁素体的力学性能特点是 C A 强度高 塑性好 硬度低 B 强度低 塑性差 硬度低 C 强度低 塑性好 硬度低 D 强度高 塑性好 硬度高 11 渗碳体的力学性能特点是 B A 硬而韧 B 硬而脆 C 软而韧 D 软而脆 12 为使低碳钢便于机械加工 常预先进行 B A 淬火 B 正火 C 球化退火 D 回火 13 在 Fe Fe3C 合金中 其平衡组织中含有二次渗碳量最多的合金的含碳量为 D A 0 0008 B 0 021 C 0 77 D 2 11 14 在 Fe Fe3C 合金的退火组织中 含珠光体量最多的合金的碳含量为 B A 0 02 B 0 77 C 2 11 D 4 3 15 金属随温度的改变 由一种晶格类型转变为另一种晶格类型的过程 称为 C 转变 A 物理 B 化学 C 同素异构 16 晶体中的位错属于 C A 体缺陷 B 面缺陷 C 线缺陷 D 点缺陷 20 铁素体和渗碳体组成的机械混合物称为 A A 珠光体 B 奥氏体 C 莱氏体 D 铁素体 21 蠕墨铸铁牌号以 D 表示 A HT B QT C KT D RuT 22 灰口铸铁中 石墨的形态是 A A 片状 B 球状 C 团絮状 23 可锻铸铁中 石墨的形态是 C A 片状 B 球状 C 团絮状 26 对过共析钢不能进行下列哪种退火处理 A A 完全退火 B 再结晶退火 C 等温退火 D 去应力退火 27 感应加热表面淬火的淬硬深度 主要决定于因素 D A 淬透性 B 冷却速度 29 40Cr 钢的碳含量范围是 C 工程材料及其成型技术基础期末复习整理 丁世斌 2012 11 20 3 A 约 40 B 约 4 C 约 0 4 D 约 0 04 30 白口铸铁件不具有下列哪个性能 A A 高强度 B 高硬度 C 高耐磨性 D 高脆性 三 简答题 三 简答题 1 1 晶粒大小对金属材料的机械性能有何影响 采取哪些方法可以细化晶粒 晶粒大小对金属材料的机械性能有何影响 采取哪些方法可以细化晶粒 答 晶粒越细小 综合力学性能越好 即金属的强度 塑性 韧性愈好 细化晶粒的方法有 增大过冷度 变质处理 2 2 指出下列牌号所代表材料的类别 并分别指出各符号及数字所代表的含义 指出下列牌号所代表材料的类别 并分别指出各符号及数字所代表的含义 Q235 碳素结构钢 Q 代表屈服强度 235 代表最低屈服强度为 235MPa 40Cr 合金结构钢 40 代表含碳量为 0 4 Cr 代表含合金元素 Cr 含量小于 1 5 T8 碳素工具钢 含碳量为 0 8 9SiCr 合金工具钢 含碳量为 0 9 Cr Si 含量小于 1 5 HT250 灰口铸铁 最低抗拉强度为 250Mpa 3 3 晶粒大小如何控制 晶粒大小如何控制 答 方法有两种 增大过冷度 变质处理 5 5 晶核的成核率和长大速度受到哪些因素的影响 晶核的成核率和长大速度受到哪些因素的影响 答 影响晶核的因素是 1 冷却速度 2 难溶杂质 7 7 碳钢在锻造温度范围内变形时 是否会有形变强化现象 为什么 碳钢在锻造温度范围内变形时 是否会有形变强化现象 为什么 答 碳钢在锻造温度范围内变形时不会发生变形强化现象 因为碳钢的锻造温度超过了碳钢的再结晶温度 故碳钢在锻造温度范围内变形时产生了再结晶现象 消除了冷变形强化现象 8 8 钢材的退火 正火 淬火 回火的目的是什么 各种热处理加热温度范围和冷却方法如何选择 各应用钢材的退火 正火 淬火 回火的目的是什么 各种热处理加热温度范围和冷却方法如何选择 各应用 在什么场合 热处理后形成的组织是什么 在什么场合 热处理后形成的组织是什么 答 退火目的 1 降低硬度 改善切削加工性能 2 消除残余应力 稳定尺寸 减少变形与开裂倾向 3 细化晶粒 调整组织 消除组织缺陷 正火目的 1 对普通碳素钢和力学性能要求不高的结构件 可作为最终热处理 2 对低碳素钢 用来调整硬度 避免切削加工中 粘刀 现象 改善切削加工性能 3 对共析 过共析钢用来消除网状 二次渗碳体 为球化退火作好组织上的准备 淬火目的 1 淬火可以使钢件获得马氏体 以提高钢的力学性能 2 可以提高硬度和耐磨性 回火目的 1 消除或降低内应力 降低脆性 防止变形和开裂 2 稳定组织 稳定尺寸和形状 保证零件使用精度和性能 3 通过不同回火方法 来调整零件的强度 硬度 获得所需要的韧性和塑性 1818 常见的合金结构钢有哪些 常见的合金结构钢有哪些 写出其牌号写出其牌号 说明其一般使用时的热处理状态说明其一般使用时的热处理状态 即最终热处理即最终热处理 和用途 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 工程材料及其成型技术基础期末复习整理 丁世斌 2012 11 20 4 中温回火 冷成形弹簧钢只需进行依次去应力退火 合金弹簧钢主要用于制造各种弹性元件 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 四 名词解释 四 名词解释 2 什么是铸铁的石墨化 什么是铸铁的石墨化 答 铸铁的石墨化就是铸铁中碳原子析出和形成石墨的过程 五 分析题 五 分析题 1 铁碳合金相图 1 五个重要的成份点五个重要的成份点 P P 0 0218 0 0218 碳在 碳在 FeFe 中的最大溶解度 中的最大溶解度 S S 0 77 0 77 共析点 共析点 E E 2 11 2 11 碳在 碳在 FeFe 中的最大溶解度 中的最大溶解度 C C 4 3 4 3 共晶点 共晶点 K K 6 69 6 69 渗碳体 渗碳体 2 2 重要的线 重要的线 ECF ECF 共晶线共晶线 ESES AcmAcm 线线 GSGS A3A3 线线 HJB HJB 包晶线包晶线 AHJECF AHJECF 固相线固相线 PSK PSK 共析线又称共析线又称 A1A1 线线 PQPQ 碳在铁素铁中的固溶线 碳在铁素铁中的固溶线 3 3 三个重要转变 三个重要转变 包晶转变反应式 包晶转变反应式 L L A A 共晶转变反应式 共晶转变反应式 L L A A Fe3CFe3C 共析转变反应式 共析转变反应式 A A F F Fe3CFe3C 4 4 二个重要温度 二个重要温度 ECF ECF 1148 1148 PSK727 PSK727 5 5 公式 公式 F F Fe3CFe3C P P 珠光体珠光体 A A Fe3CFe3C Ld Ld 高温莱氏体高温莱氏体 工程材料及其成型技术基础期末复习整理 丁世斌 2012 11 20 5 钢白口铸铁种类工业纯铁 亚共析钢共析钢过共析钢亚共晶白口铸铁共晶过共晶白口铸铁 含碳量 0 02180 0218 0 770 770 77 2 112 11 4 34 34 3 6 69 平衡组织 FP FPP Fe3C Fe3C P Ld Ld Ld Fe3CI 2 2 指出下列牌号所代表材料的类别 并分别指出各符号及数字所代表的含义 指出下列牌号所代表材料的类别 并分别指出各符号及数字所代表的含义 Q235 碳素结构钢 Q 代表屈服强度 235 代表最低屈服强度为 235MPa 40Cr 合金结构钢 40 代表含碳量为 0 4 Cr 代表含合金元素 Cr 含量小于 1 5 T8 碳素工具钢 含碳量为 0 8 9SiCr 合金工具钢 名义含碳量为 0 9 Cr Si 含量小于 1 5 HT250 灰口铸铁 最低抗拉强度为 250 Mpa 3 3 有一传动轴有一传动轴 最大直径最大直径 20mm 20mm 受中等交变拉压载荷作用要求沿截面性能均匀一致受中等交变拉压载荷作用要求沿截面性能均匀一致 1 1 选择合适的材料选择合适的材料 2 2 编制简明工艺路线编制简明工艺路线 3 3 说明各热处理工艺的主要作用说明各热处理工艺的主要作用 4 4 指出最终组织指出最终组织 可供选择材料可供选择材料 16Mn 20CrMnTi 45 40Cr 40CrNiMo T12 1