材料学常见知识 (1)
一、填空题（每空1分，共计30分）
1.α―Fe是体心立方晶格，γ-Fe是面心立方晶格。
2.含碳量处于0.0218%～2.11%的铁碳合金称为钢，含碳量为2.11%～6.69%的铁碳合金称为白口铸铁。
5.常见碳素钢按含碳量分为低碳钢、中碳钢__ 、高碳钢。
6.通常把铸造分为砂型铸造、特种铸造两大类。
7.焊条电弧焊常用的引弧方法有_碰撞引弧法，摩擦引弧法。P234
8.强度是材料抵抗变形和断裂的能力。
9.冲击韧度随温度的降低，在某一温度范围时材料的冲击韧度值急剧下降，这个温度称为脆性转变温度。
10.分别填出下列铁碳合金组织的符号。
奥氏体A 铁素体F____珠光体P____。
11.在钢的普通热处理里，其中正火__和退火_、调质__属于预先热处理。
12.马氏体是碳在α-fe 中形成的过饱和固溶体，其硬度主要取决于含碳量_。
13.常用的淬火冷却介质有水、油__和碱或盐类水溶液___。
14.静拉伸强度的主要判据有弹性极限_、屈服点__和抗拉强度__。
15.实际金属晶体中存在大量缺陷，根据几何特征可分为点缺陷、线缺陷、面缺陷。
16.铁碳相图中，特征点C称作共晶___点，该点的碳的质量分数（含碳量）为4.3___%。
17.铁素体是碳溶于α-Fe____中形成的间隙固溶体，727_℃时铁素体含碳量达到最大值0.0218__%。
18.某钢进行显微组织观察时，若其中铁素体含量约占50%，其含碳量约为3.35％___。
19.常用的退火方法有完全退火、等温退火、球化退火、去应力退火等。
20.自由锻分为锻锤自由锻和水压机自由锻两种。
21.工具钢按用途可分量具__、刃具_和模具_。
22.铸铁中常见的石墨形态有片状__、球状_、团絮状__及蠕虫状四种。
23.板料冲压的基本工序可分为分离工序_和变形工序___两大类。
24.浇注系统通常由浇口杯、直浇道、横浇道和内浇道四部分组成。
25.按照钎料的熔点不同，可以将钎焊分为软钎焊和硬钎焊两类。
26.金属材料的力学性能主要包括强度、硬度_、冲击韧度_、塑性和疲劳极限等。
27.强度和塑性__可以用拉伸试验来测定。测量硬度最常用的实验方法有布氏硬度实验法和__洛氏硬度实验法____。
28.铁碳相图中，特征点S称作共析__点，该点的碳的质量分数（含碳量）为0.77_%。
29.奥氏体是碳溶于γ-Fe__中形成的间隙固溶体， 1148__℃时奥氏体含碳量达到最大值_2.11_%。
30.金属的结晶是一个从无到有（晶核的形成）__和由小变大（晶核的长大）的过程。
31.钢的整体热处理主要工艺方法有退火、正火、回火_和淬火_。
32.珠光体根据层间距的不同，可以分为__索氏体、托氏体_和珠光体__。
33.白口铸铁与常用的灰口铸铁区别在于组织中碳的存在形式不同，前者是以渗碳体__形式存在，后者是以石墨__的形式存在。
34.焊条是由药皮__和焊芯_两部分组成。
35.亚共析钢的正常淬火温度范围是_Ac3以上30～50℃_，过共析钢的正常淬火温度范围是_Ac1以上30～50℃_。
36.合金的流动性取决于合金的成分___、浇铸条件___、铸型及铸件结构。
37.砂型铸造的生产工序主要包括：制模、配砂、造型__、造芯、合型、熔炼__、浇注__、落砂、清理和检验。
38.共析钢过冷奥氏体等温转变曲线三个转变区的转变产物是马氏体、贝氏体、珠光体。
39.45钢正火后渗碳体呈片状，调质处理后渗碳体呈粒状。
40.材料选择的三原则使用性、工艺性、经济性。
41.共析钢淬火形成M+A'后，在低温、中温、高温回火后的产物分别为回火马氏体，回火索氏体，回火托氏体。
42.马氏体的形态主要有板条状、针片状。
其中，针片状马氏体硬度高、塑性差。
43.珠光体是铁素体和渗碳体的机械混合物。
44.在相图中，ACD线是液相线、PQ线是铁素体溶解度曲线线。
45.低碳钢的热影响区分为过热区、正火区。和部分相变区。
46.热处理主要分加热、保温和冷却三个工序。
47.根据焊接的过程特点不同，焊接可以分三大类熔焊、压焊、钎焊。
48.冒口的主要作用是排气，浮渣，补缩。
49.铸造工艺参数包括机械加工余量、收缩率、拔模斜度、最小铸出孔以及型芯头。
50.在Fe-Fe3C相图中，钢与铸铁分界点的含碳量为 2.11% 。
51.在铁碳合金相图中， G和P分别表示G表示铁的同素异构转变点、 P表示碳在α-Fe 中最大溶解度曲线。
52.完全退火主要用于亚共析钢，其加热温度为：Ac3线以上30～50℃。
53. QT600-03中的“600”的含义是：最低抗拉强度为600Mpa 。
54.铁碳合金中，共析转变的表达式为 A---727℃--→珠光体P（F＋Fe3C），共晶转变的产物是珠光体。
55.莱氏体是奥氏体和渗碳体的机械混合物。
56.在相图中，ECF线是共晶线、ES线是碳在奥氏体溶解度曲线、GS线是铁素体与渗碳体相互转变线。
57.钢材加热时奥氏体的形成包括四个过程，依次为、奥氏体晶核的形成，奥氏体长大。残余Fe3C的溶解及A的均匀化。
58.工件渗碳后必须进行淬火和回火。表面淬火后需进行低温回火。
59.对于结构钢，钢号的首部所表示的碳的平均质量分数是以万分之几来计算的，对于工具钢，是以千分数之几来计算的。
60.合金的铸造性能主要有流动性和收缩性。
61.锻造温度范围是指材料始锻温度和终锻温度之间的一段温度间隔。锻造加热设备是加
热炉
63.多晶体是有许多的单晶体组成的，它们之间的界面称为晶界。实际晶体的强度比理想晶体的强
度高（高，低）得多。
64.根据溶质原子在溶剂晶格中占据的位置，固溶体分为__置换固溶体和__间隙固溶体___。
65.金属的机械性能主要包括强度、硬度、塑性、冲击韧度、疲劳强度等指标，其中衡量金属材料在静载荷下机械性能的指标有__强度、硬度、塑性。
66.衡量金属材料在交变载荷和冲击载荷作用下的指标有___疲劳强度、
冲击韧度。
67.特殊性能铸铁包括_耐热__、耐磨__、耐蚀。
69.铸造的生产方法很多，主要可分为__砂型铸造和特殊铸造_两大类。
70.按冶炼浇注时脱氧剂与脱氧程度分，碳钢分为_沸腾钢__、镇静钢_、特殊镇静钢_和半镇静钢。
71.钢在一定条件下淬火后，获得一定深度淬透层的能力，称为钢的淬透性。淬透层通常以工件表层__到半马氏体层的深度来表示。
72.在铁碳合金相图中，A表示纯铁熔点___，E表示碳在r-Fe中最大溶解度点，S表示共析点。
73.铸铁中_碳_以石墨形态析出__的过程称为石墨化，影响石墨化的主要因素有化学成分___和冷却速度。
74.型砂和芯砂都是由_原砂、粘结剂、涂料、补料_和附加物组成的。
75.实际晶体的面缺陷有晶界__和_亚晶界。线缺陷有位错___。
二、单项选择题（每小题1.5分，共计15分）
1.金属材料表现出是力学性能的是（ D）
A、导电性
B、抗氧化性
C、导热性
D、硬度
2.常用金属的塑性判断依据是断后伸长率和（ C ）
A、硬度
B、强度
C、断面收缩率
D、屈服极限
3.金属的韧性通常随温度降低（ B ）
A、变好
B、变差
C、不变
D、都不对
4.铁碳合金相图中，ECF线是（ D ）
A、液相线
B、共析线
C、固相线
D、共晶线
5.钢是以铁为主要元素的铁碳合金，一般含碳量小于（ B ）
A、0.77%
B、2.11%
C、4.3%
D、 6.69%
6.碳钢中常有杂质存在，其中有害元素是（ C ）
A、硅
B、锰
C、硫
D、碳
7.钢号45的优质碳素结构钢，其平均含碳量是（ C ）
A、45%
B、4.5%
C、0.45%
D、0.045%
8.对铸钢ZG200—400说法正确的是（ A ）
A、200是屈服点的最低值
B、200是抗拉强度最低值
C、400是屈服点最低值
D、400是抗拉强度最高值
9.淬火后主要获得的室温组织为（ D ）
A、奥氏体
B、渗碳体
C、贝氏体
D、马氏体或贝氏体
10.铁碳合金相图中PSK线为共析线，其共析产物是（ B）
A、铁素体
B、珠光体
C、奥氏体
D、莱氏体
11.实际晶体的线缺陷表现为（ B）
A、空位和间隙原子
B、位错
C、晶界
D、亚晶界
12.淬硬性好的钢具有（ B ）
A、高的合金元素含量
B、高的含碳量
C、低的含碳量
D、低的合金元素含量
13.40Cr钢中Cr的主要作用是（ A ）
A、提高淬透性
B、提高淬硬性
C、提高耐磨性
D、固溶强化铁素体
14.T12中含碳量平均为1.2%。
15.淬透性好的钢具有（ A ）
A、高的合金元素含量
B、高的含碳量
C、低的含碳量
D、低的合金元素含量
16.实际晶体的点缺陷表现为（ A ）
A、空位和间隙原子
B、位错
C、晶界
D、亚晶界
17.终锻模膛的尺寸形状与锻件相近，但比锻件放大一个（ D ）
A、加工余量
B、收缩率
C、氧化皮量
D、毛边量
18.石墨呈片状分布在钢的基体上是（ D ）的组织特征。
A、球墨铸铁
B、可锻铸铁
C、蠕墨铸铁
D、灰铸铁
19.用于制造渗碳零件的钢称为（ C ）
A、结构钢
B、合金钢
C、渗碳钢
D、工具钢
20.在Fe-Fe3C和图中，奥氏体冷却到ES线时开始析出（ C ）
A、铁素体
B、珠光体
C、二次渗碳体
D、莱氏体
21.过冷奥氏体高温转变产物为（ D ）
A、珠光体、上贝氏体
B、上贝氏体、下贝氏体
C、珠光体、索氏体、铁素体
D、珠光体、索氏体、托氏体
22.45钢加热到Ac3以上30度，保温后空冷得到的组织是（ A ）
A、P+F
B、B+F
C、M
D、F+A
23.表示金属材料弹性极限的符号是（ A ）
A、σe
B、σs
C、σb
D、σp
24.马氏体组织有两种形态（B）
A、板条、树状
B、板条、片状
C、树状、针状
D、索状、树状
25.65、65Mn、50CrV等属于哪类钢，其热处理特点是（ CD ）
A、工具钢，淬火+低温回火
B、轴承钢，渗碳+淬火+低温回火
C、弹簧钢，淬火+中温回火
D、弹簧钢，淬火+中温回火
26.制造手用锯条应当选用（ A ）
A、T12钢经淬火和低温回火
B、Cr12Mo钢经淬火和低温回火
C、65钢淬火后中温回火
D、45钢调质
27.亚共析钢的正确淬火加热温度为（ A）
A、Ac3+(30～50)℃
B、ACcm+(30～50)℃
C、Ac1+(30～50)℃
D、A3+(30～50)℃
28.合金元素对奥氏体晶粒长大的影响是（ D ）
A、均强烈阻止奥氏体晶粒长大
B、均强烈促进奥氏体晶粒长大
C、无影响
D、上述说法都不全面
29.零件渗碳后，一般需经过（A）才能达到表面硬度高而且耐磨的目的。
A、淬火+低温回火
B、正火
C、调质
D、淬火+高温回火
40.间隙原子属于（ A ）
A、点缺陷
B、面缺陷
C、线缺陷
D、刃型位错
41.共析钢室温下的平衡组织为（ B）
A、铁素体
B、珠光体
C、渗碳体
D、莱氏体
42.化学热处理与其他热处理方法的根本区别是（ C ）
A、加热温度
B、组织变化
C、钢成分变化
D、性能变化
43.HT250牌号中，250这个数字表示（ B ）
A、最低延伸率
B、最低抗拉强度
C、最低断面收缩率
D、最低冲击韧性
44.影响钢淬透性的因素主要是（ A ）
A、钢的化学成分
B、合金元素的影响
C、加热温度
45.晶体中的位错是一种（B ）
A、点缺陷
B、线缺陷
C、面缺陷
D、都不是
46.在铁碳合金平衡组织中，塑性最好的是（ B ）
A、F
B、A
C、P
D、Ld
47.过共析钢的正确淬火加热温度为（ C ）
A、Ac3+(30～50)℃
B、ACcm+(30～50)℃
C、Ac1+(30～50)℃ 71页
D、A3+(30～50)℃
48.金属材料在外力作用下抵抗变形和断裂的能力叫（ A ）
A、强度
B、硬度
C、塑性
D、韧性
49.珠光体是一种（ B ）
A、单相固溶体
B、两相混合物
C、Fe与C的混合物
D、都不
是
50.过共析钢室温下的平衡组织为（ C ）
A、铁素体
B、珠光体 + 铁素体
C、珠光体+ 渗碳体
D、莱氏体
51.60Si2Mn钢是（ B）钢，主要用于制造（B）
A、低合金刃具钢量具
B、弹簧钢弹簧
C、模具钢冷模钢
D、调质钢轴
52.不同成分的钢应采用不同的热处理工艺调整其硬度，以便于切削加工性能。一般低碳钢宜采用（ A）
A、正火
B、完全退火
C、球化退火
D、淬火
53.灰铸铁的石墨形态是(A)
A、片状
B、团絮状
C、球状
D、蠕虫状
54.过冷度应等于（A ）
A、T理-T实
B、T实-T理
C、T再-T理
D、T理-T再
55.在铁碳合金相图中ACEF线以下任意成分的铁碳合金均为（A）
A、固体
B、液体
C、液、固共存
D、都不对
56.碳素钢中含碳量为0.2%时，这种钢是（A）
A、低碳钢
B、中碳钢
C、高碳钢
D、碳素工具钢
57.正火与退火比正确的是（C）
A、正火成本高
B、正火时间长
C、正火硬度高
D、正火后强度低
58.对完全退火说法正确的是（ A ）
A、能降低硬度
B、主要用于共析钢
C、退火后组织为奥氏体
D、不利于切削加工
59.调质处理是（ C ）
A、淬火+低温回火
B、淬火+中温回火
C、淬火+高温回火
D、等温淬火
60.不属于铁碳合金中的基本相的是（ D ）
A、奥氏体
B、铁素体
C、渗碳体
D、珠光体
61.HT250牌号中，250这个数字表示（ B ）
A、最低延伸率
B、最低抗拉强度
C、最低断面收缩率
D、最低冲击韧性
62.机械制造中，GCr15钢常用来制造（ C ）
A、容器
B、刀具
C、轴承
D、齿轮
63.35钢属于（D ）
A、合金钢
B、普通碳素结构钢
C、碳素工具钢
D、优质碳素结构钢
64.晶体中原子一定规则排列的空间几何图形称为（ B ）
A、晶粒
B、晶格
C、晶界
D、晶相
65.实际晶体的线缺陷表现为（ B ）
A、空位和间隙原子
B、位错
C、晶界
D、亚晶界
66.淬硬性好的钢具有（ B ）
A、高的合金元素含量
B、高的含碳量
C、低的含碳量
D、低的合金元素含量
67.40Cr钢中Cr的主要作用是（ A ）
A、提高淬透性
B、提高淬硬性
C、提高耐磨性
D、固溶强化铁素体
68.T12中含碳量平均为（ C ）
A、 12%
B、0.12%
C、1.2%
D、0.012%
69.石墨呈团絮状分布在钢的基体上是（ B ）的组织特征。
A、球墨铸铁
B、可锻铸铁
C、蠕墨铸铁
D、白口铸铁
70.共析钢过冷奥氏体在A1～550℃的温度范围内发生等温转变，其转变产物为（ A ）
A、珠光体
B、贝氏体
C、马氏体
D、铁素体
71.表示金属材料屈服点的符号是（ B ）。
A、σe
B、σs
C、σb
D、σp
72.莱氏体是一种（ C ）
A、固溶体
B、金属化合物
C、机械混合物
D、单相组织金属
73.下列材料中属于热作模具钢的为（ C ）
A、50
B、Zl201
C、5CrNiMo
D、16Mn
74.钢中的铁素体是（ C ）
A、碳在γ-Fe中形成的间隙固溶体
B、碳在γ-Fe中形成的间隙相
C、碳在α-Fe中形成的间隙固溶体
D、碳在α-Fe中形成的间隙相
三、名词解释（每小题2分，共计10分）
硬度：金属材料抵抗外物压入其表面的能力。
疲劳极限：是指材料经无限多次应力循环而不会发生疲劳断裂的最大应力。
合金：由两种或两种以上的金属元素或金属与非金属组成的、具有金属特征的物质。
热处理：是将钢在固态下以适当的方式进行加热、保温和冷却，以获得所需组织的和性能的一种工艺方法。淬透性：指钢在淬火时获得马氏体的能力，其大小可用钢在一定条件下淬火获得的淬透层的深度表示。
结晶：原子由不规则排列的液体状态逐步过渡到原子有规则排列的晶体状态，这一过程称为结晶。
多晶体：实际使用的金属材料都是由许多晶格位向不同的微小晶体组成，称为多晶体。（其中的每一个小晶体都相当于一个单晶体。）
单晶体：（金属是由很多大小、外形和晶格排列方向均不相同的小晶体组成，小晶体称为晶粒，）由一个晶
粒组成的晶体称为单晶体。
化学热处理：将工件置于一定的活性介质中保温，使一种或几种元素渗入工件表层，以改变其化学成分，从而使工件获得所需组织和性能的热处理工艺。
同素异构转变：金属在固态下晶格类型随温度发生变化的现象。P26
回火：将淬火件加热到Ac1以下的某一温度，保温一定时间，然后冷却到室温的热处理工艺。
固溶强化：通过溶入原子，使合金强度和硬度提高的方法。
化学腐蚀:金属和周围介质发生化学反应而使金属损坏的现象。
固溶体:溶质原子溶入溶剂晶格中仍保持溶剂晶格类型的合金相称为固溶体。
过冷度:实际结晶温度（T1）与理论结晶温度(T0)之间的差值△T称为过冷度。p24
表面热处理:通过对钢件改变表面组织结构不改变化学成分或改变表面化学成分同时又改变组织结构的热处理工艺。P76
晶体：原子呈有序、有规则排列的物质。P24
强度：指材料抵抗外力引起的变形与破坏的能力。P9
晶格：抽象的用于描述原子在晶体中排列方式的空间几何格架。P19
锻造：是在加压设备及工（模）具作用下，使坯料、铸锭产生局部或全部的塑性变形，以获得一定几何尺寸、形状和质量的锻件的加工方法。P202
奥氏体：碳溶于r-F e中形成的间隙固溶体。P28
正火：将工件加热到Ac3(亚共析钢)或Ac cm(共析钢和过共析钢)以上(30～50)℃，保温一定时间后空冷的热处理工艺。 P70
铸造：将液态金属浇注到具有与零件形状相适应的铸型空腔中，待其冷却凝固后，以获得零件或毛坯的方法。
铁素体: 碳溶于α-Fe中形成的间隙固溶体，。P28
退火: 将工件加热到适当温度，保温一定时间，然后缓慢冷却的热处理工艺。 P68
塑性：指材料在断裂前产生不可逆永久变形的能力。p11
非晶体：原子呈无序、无规则堆积的物质。P18
焊接：是通过加热或加压，或者两者共用，借助于金属原子扩散和结合，使分离的材料牢固的连接在一起的加工方法。p228
马氏体：碳在a-F e中的过饱和固溶体。p67
淬火：将工件加热到Ac3或Ac1点以上某一温度保温一定时间，然后快速冷却获得马氏体或（和）下贝氏体组织的热处理工艺。P71
四、判断题（每小题1分，共计10分）
（×）1.共析钢的 Wc=2.11%。
（×）2.亚共析钢结晶的过程是：L—→L+A—→A—→A+Fe3C—→P+ Fe3C。
（√）3.灰铸铁中碳主要以片状石墨的形态存在。
（√）4.淬火与退火的主要区别是冷却速度的不同。
（×）5.合金钢的力学性能低于非合金钢，且价格也低于非合金钢。
（√）6.淬火+低温回火为调质处理。
（√）7.含碳量越低，钢的塑性、韧性就越好。
（×）8.渗碳体硬而不脆，性能好。
（√）9.淬硬层深度越深，淬透性越好。P73
（×）10.含碳量为0.0218%至6.69%的铁碳合金在结晶过程中都能发生共晶转变。
（×）11.在焊接的四种位置中，横焊是最容易操作的。P233\234
（×）12.低碳钢的焊接性比高碳钢差。
（×）13.一般金属都有同素异构转变现象。
（√）14.碳素工具钢都是优质或高级优质钢。
（×）15.钢的含碳量越高，选择淬火加热温度就越高。
（×）16.可锻铸铁比灰铸铁有高得多的塑性，因而可以进行锻打。
（×）17.回火温度是决定淬火钢件回火后硬度的主要因素，与冷却速度无关。P74\75
（×）18.GCr15是滚动轴承钢，钢中含Cr15%。
（×）19.淬透性好的钢淬火后硬度一定高。
（×）20.物质从液体状态转变为固体状态的过程成为结晶。
（×）21.与上贝氏体相比，下贝氏体的强度、韧性均较差。
（×）22.在亚共析钢平衡组织中，随含碳量的增加，则珠光体量增加，而二次渗碳体量在减少。
（×）23.弹簧经淬火和中温回火后的组织是回火索氏体。
（×）24.T12钢的碳的质量分数为1.0％。
（√）25.同一金属，结晶时冷却速度愈大，则过冷度愈大，金属的实际结晶温度愈低。
（√）26.过共析钢结晶的过程是：L—→L+A—→A—→A+Fe3C—→P+ Fe3C。
（×）27.压焊都不需要加热。
（√）28.用布氏硬度测量硬度时，压头为钢球，用符号HBS表示。
（×）29.化学热处理既改变工件表面的化学成分又改变其表面的组织。
（×）30.45Mn表示合金钢。
（√）31.金属理想晶体的强度比实际晶体的强度低。
（× ）32.冷却速度越快，钢的淬透性越高。
（×）33.碳当量相同，材料的焊接性一定相同。
（√）34.T10钢的碳的质量分数为1.0％。
（×）35.在铁碳合金平衡结晶过程中，只有碳质量分数为4.3％的铁碳合金才能发生共晶反应。（√）36.调质处理的主要目的是提高钢的综合力学性能。
（×）37. 衡量材料的塑性指标主要有伸长率和冲击韧度。
（×）38. 所有的金属晶体都属于常见的三种晶格类型：体心立方晶格、面心立方晶格和密排六方晶格。（×）39.GCr15SiMn钢是滚动轴承钢（对），Cr12MoV钢是不锈钢（是大型冷作模具钢）， HT150是灰口铸铁（对）。
（×）40.锻造只能改变金属坯料的形状而不能改变金属的力学性能。
（√）41.碳钢在室温下的相组成物是铁素体和渗碳体。
（×）42.铁碳合金平衡结晶时，只有成分为 0.77%的共析钢才能发生共析反应。
（×）43.在1100℃，含碳0.4%的钢不能进行锻造，含碳4.0%的铸铁能进行锻造。
（√）44.细晶强化能同时提高钢的强度和韧性。
（√）45.可锻铸铁中渗碳体大部分或者全部分解为团絮状。
（√）46.铸铁适合于铸造。
（√）47.珠光体是共析转变的产物。
（×）48.金属固态一定是晶体，不存在非晶态金属；同样玻璃也不存在晶态玻璃。
（×）49.共析钢结晶的过程是：L—→L+A—→A—→A+Fe3C—→P+ Fe3C。
（×）50.同一钢种，在相同的加热条件下，水冷比油冷的淬透性好，小件比大件的淬透性好。
（×）51.随奥氏体中碳含量的增高，马氏体转变后，其中片状马氏体减少，板条状马氏体增多。（×）52.回火屈氏体、回火索氏体和过冷奥氏体分解时形成的屈氏体、索氏体，只是形成过程不同，但组织形态和性能则是相同的。
（×）53.退火工件常用HRC标出其硬度，淬火工件常用HBS标出其硬度。
（×）54.正火与退火的主要区别是加热温度的不同。
（×）55.表面淬火既能改变工件表面的化学成分，也能改善其心部组织与性能。
（√）56.淬火+高温回火为调质处理。
（×）57.共析钢奥氏体化后，冷却形成的组织主要取决于加热温度。
（×）58.马氏体硬而不脆，性能好。
（×）59.钢中合金元素含量越多，淬火后硬度越高。
（×）60.片状珠光体的机械性能主要决定于珠光体的含碳量。
五、简答题（第1小题6分，第2小题10分，第3小题7分，共计23分）
1.铁碳合金中基本相有哪些？其机械性能如何？（6分）
答：铁素体，奥氏体，渗碳体。
铁素体强度硬度低，塑性韧性好。奥氏体有一定的硬度，良好的塑性和变形能力，易于锻压成型。渗碳体硬度高，塑性韧性几乎为零，脆性很大。
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。（10分）
60:普通含锰量的优质碳素结构钢;含碳量为0.60%，锰的含量（0.4～0.8%）。
40Cr：合金调质钢；含碳0.40%、含铬元素量平均1.5%以下。
T12：普通含锰量的优质碳素工具钢或叫优质非合金工具钢（普通含锰量）；平均含碳量 1.2%，锰含量（0.4～0.8%）
GCr9：滚动轴承钢；G表示滚动轴承钢类别，Gr表示含合金元素铬，符号9表示平均含量千分之9、也是0.9%。
9SiCr：低合金刃具钢;平均含碳量为0.9%、含硅、铬合金元素平均1.5%以下。
3. 退火、正火的主要目的是什么（7分）
答：退火目的：降低钢的硬度，提高塑性，以利于切削加工及冷变形;细化晶粒，均匀钢的组织及成分，改善钢的性能，为以后热处理做准备；消除钢中的残余内应力，防止变形和开裂。
正火目的：提高硬度，改善切削加工性能;可做预备热处理，为最终热处理作好组织准备；对于过共析钢可消除网状二次渗碳体，为球化退火作组织准备。
4.分型面的确定原则是什么？
答：①铸件的重要加工面应朝下或在侧面
②有利于铸件的补缩
③保证铸件尺寸精度
④应尽量减少分型面数目，并尽量取平直分型面。
⑤应便于起模。
⑥应尽量减少型芯数目，并使型芯固定可靠，合箱前容易检验型芯的位置。
⑦应便于铸件清理。
5．浇注位置的确定原则是什么？
答①铸件的重要加工面应朝下或在侧立。
②铸件的宽大面应朝下。
③铸件的薄壁部分应放在铸型下部或侧立，以保证金属液能充满，避免产生浇不足或冷隔等缺陷。
④铸件的厚大部分应放在上面或侧面，以便于安置冒口补缩。
6.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。（6分）
Q235AF：表示普通碳素结构钢，其屈服强度为235MPa，质量为A级，F表示是沸腾钢。
Q345：低合金高强度结构钢；“Q345”表示屈服点σs最低345MPa.
T9：优质碳素工具钢；平均含碳量0.9%。
HT200：灰铸铁；“HT”（“灰铁”两字汉语拼音字首）；“200”是最小抗拉强度“σb”为200MPa.
KTZ450-06：表示珠光体基体的可锻铸铁，其表示最低抗拉强度为450MPa，最小伸长率为6%。
Cr12：大型冷作模具钢；含碳平均大于等于1.0%、含铬元素平均12%。
40MnB：合金调质钢；含碳量0.40%、含锰和硼元素量平均1.5%以下。
7.影响合金流动性的因素有哪些（6分）
答：合金的成分，浇铸条件，铸型和铸件结构，但化学成分的影响最为显著。
8.焊缝的布置原则是什么？
答：⒈尽可能分散
⒉避开应力集中部位
⒊尽可能对称
⒋应便于焊接操作
⒌尽量减少焊缝长度和数量
⒍尽量避开机械加工表面
9.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。（10分）
HT250：灰铸铁；“HT”（“灰铁”两字汉语拼音字首）；“250”是最小抗拉强度“σb”为250MPa.
RuT260:表示最小抗拉强度为260Mpa的蠕墨铸铁。
GCr15SiMn：滚动轴承钢；G表示滚动轴承钢类别，Gr表示含元素铬符号、平均含量1.5%；SiMn表示含硅、锰合金元素平均1.5%以下。
5CrMnMo：热作模具钢；含碳平均0.5%、含铬、锰、钼平均都在1.5%以下。
60Si2CrA：高级优质合金弹簧钢;含碳量为0.60%、含硅元素平均2.0%、铬元素平均在1.5%以下、“A”表示高级优质。
40：普通含锰量的优质碳素结构钢;含碳量为0.40%，锰的含量（0.4～0.8%）。
10.金属的晶粒大小对其力学性能有何影响？如何控制液态金属的结晶过程，以获得细小晶粒？（6
分）
答：晶粒越细、晶粒数越多，力学性能越好。提高冷却速度和增加过冷度，变质处理，附加震动搅拌。可获得细小晶粒。
11.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。（10分）
HT250：灰铸铁；“HT”（“灰铁”两字汉语拼音字首）；“250”是最小抗拉强度“σb”为250MPa.
2Cr13：马氏体不锈钢；“2”表示平均含碳量为0.2%、
“Cr13”表示含铬元素平均含量13%。
20CrMnTi：合金渗碳钢；平均含碳量0.20%、含铬、锰、钛三种合金元素每种平均在1.5%以下。
T10：优质碳素工具钢；平均含碳量1.0%。
9SiCr：低合金量具刃具钢;平均含碳量为0.9%、含硅、铬合金元素平均1.5%以下。
12.什么是金属的锻造性能？其主要影响因素有哪些？（6分）
答：指金属在塑性成形时获得优质零件的难易程度。影响因素有两大方面。一是加工条件，包括锻温造温度范围、变形速度；二是内在因素，包括金属组织、化学成分。
13.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。（10分）
45：普通含锰量的优质碳素结构钢;含碳量为0.45%，锰的含量（0.4～0.8%）。
W18Cr4V：高合金刃具钢(即高速钢);平均含碳量为0.7～0.8%、含钨合金元素量平均18%、含铬合金元素平均4.0%、钒平均含量1.5以下.
1Cr18Ni9：奥氏体不锈钢；平均含碳量0.1%、含铬元素平均18%、含镍元素平均9%。
T8：优质碳素工具钢；平均含碳量0.8%。
GCr15：滚动轴承钢；G表示滚动轴承钢类别，Gr表示含元素铬符号、平均含量1.5%；SiMn表示含硅、锰合金元素平均1.5%以下.
六、综合分析题（每小题6分，共计12分）
1.下图是铁碳相图（1）指出图中C、S、P点的含义及AECF、ECF、PSK、ES、GS的含义。（4分）
答：C点共晶点，液相在1148度同时结晶出奥氏体和渗碳体；
S是共析点，奥氏体在727度同时析出铁素体和渗碳体；
P点碳在α-Fe中最大溶解度点0.0218%。
AECF线：固相线，
ECF:共晶线1148度，含碳量在2.11%--6.69%的铁碳合金都要发生共晶转变；
PSK线：共析线727度含碳量在0.0218%--6.69%的铁碳合金都要发生共析转变；
ES线：碳在奥氏体中的溶解度曲线：
GS线：冷却时奥氏体开始析出铁素体；
（2）40Cr钢的结晶过程是什么？（2分）
答：L→L＋A→A→A＋F→P＋F。
（3）简答共析钢（T8）退火、正火或淬火的加热温度、冷却方式和获得的组织？
答：退火：加热至Ac1+30~50℃，随炉冷却得珠光体;
正火：加热至Accm+30~50℃，空气冷却得索氏体；
淬火：加热至Ac1+30~50℃，水中冷却，马氏体。
2.车床主轴是传递力的重要零件，它承受一般载荷，轴颈处要求耐磨。一般车床主轴选用中碳结构钢（如45钢）制造。热处理技术条件为：整体调质处理；轴颈及锥孔表面淬火。它的制造工艺过程是：锻造—热处理—粗加工—热处理—半精加工—热处理—磨削。问：选择各热处理工序，并分析其目的。（6分）
答：锻造→正火→粗加工→调质→半精加工→高频表面淬火＋低温回火→磨削。
正火作用：作为预备热处理，目的是消除锻件内应力，细化晶粒，改善切削加工性能；
调质：是获得回火索氏体，即淬火后高温回火，使主轴整体具有良好的综合力学性能，为表面淬火做好组织准备；
高频表面淬火＋低温回火：作为最终热处理，使轴颈及锥孔表面得到高硬度、高耐磨性和高的
疲劳强度，并回火消除应力，防止磨削时产生裂纹。
3.下图是铁碳相图：
（1）指出图中A、D、G、E点的含义及共晶转变和共析转变的转变方程式。（4分）答： A:纯铁的熔点1538度
D：渗碳体的熔点1227度
G：铁的同素异构转变点，温度912度，面心立方晶格与体心立方晶格互相转变；
E：碳在奥氏体的最大溶解度点2.11%
共晶转变：L→1148℃→（A＋Fe3C）莱氏体L d
共析转变：A_→727℃→（F＋Fe3C）珠光体P
（2）T12的结晶过程是什么？（2分）
答：L→L＋A→A→A＋Fe3C→P＋Fe3C。
4. 汽车传动齿轮担负传递动力、改变运动速度和方向的任务，齿面要求耐磨，同时心部要有足够
的强韧性。现选择45钢采用如下加工工艺进行加工，下料—锻造—热处理—粗加工—热处理—精加工—热处理—精磨；问：选择各热处理工序，并分析其目的。（6分）
答：下料→锻造→正火→粗加工→调质→精加工→高频表面淬火＋低温回火→精磨。
正火作用：作为预备热处理，目的是消除锻件内应力，细化晶粒，改善切削加工性能；
调质是获得回火索氏体，即淬火后高温回火，使主轴整体具有良好的综合力学性能，为表面淬火做好组织准备；
高频表面淬火＋低温回火作为最终热处理使齿轮表面得到高硬度、高耐磨性和高的疲劳强度，并回火消除应力，防止磨削时产生裂纹。
5.车床主轴要求轴颈部位硬度为HRC54—58，其余地方为HRC20—25，其加工路线为：
下料锻造正火机加工调质机加工（精）轴颈表面淬火低温回火磨加工
（1）说明主轴选择的材料（2分）
答：45钢
（2）每种热处理的目的（4分）
正火作用：作为预备热处理，目的是消除锻件内应力，细化晶粒，改善切削加工性能；
调质是获得回火索氏体，即淬火后高温回火，使主轴整体具有良好的综合力学性能，为表面淬火做好组织准备；
高频表面淬火＋低温回火作为最终热处理使轴颈及锥孔表面得到高硬度、高耐磨性和高的疲劳强度，并回火消除应力，防止磨削时产生裂纹。
6.下图是铁碳相图：
（1）指出图中Q、E及ACD和PQ线的含义。（4分）
答：Q点是室温下碳在α-Fe中溶解度，
E：碳在奥氏体的最大溶解度点2.11%
ACD：是液相线，
PQ线：碳在铁素体中的溶解度曲线。
（2）T10的结晶过程是什么？（2分）
答：L→L＋A→A→A＋Fe3C→P＋Fe3C。
7.汽车变速齿轮，需要满足“外硬内韧”的性能要求，齿面要求硬、耐磨，同时心部要有足够的
强韧性。现选择低碳钢（15、20钢等），心部组织一般为铁素体和珠光体，其硬度参考值为10～15HRC,某些低碳低合金钢（20CrMnTi）的心部组织一般为低碳马氏体和铁素体及托氏体，硬度为30～45HRC.齿面硬度为58～62HRC一般采用如下加工工艺进行加工，下料—锻造—热处理—机械粗加工—热处理—喷丸—校正花键—精磨；问：选择各热处理工序，并分析其目的。（6分）
答：加工工艺路线为：下料→锻造→正火→机械粗加工→渗碳+淬火+低温回火→喷丸→精磨
正火处理：正火作用：作为预备热处理，目的是消除锻件内应力，均匀、细化晶粒，提高硬度，改善切削加工性能，便于切削；
渗碳+淬火+低温回火：表面含碳量提高，保证了淬火和低温回火后得到高的硬度，提高耐磨性和接
触疲劳强度达到表面及心部性能要求。
东南大学考研材料科学基础108个重要知识点
东南大学---材料科学基础108个重要知识点 1.晶体-原子按一定方式在二维空间内周期性地规则重复排列，有固定熔点、各 向异性。 2.中间相-两组元A和B组成合金时，除了形成以A为基或以B为基的固溶体外，还可能形成晶体结构与A，B两组元均不相同的新相。由于它们在二元相图上的位置总是位于中间，故通常把这些相称为中间相。 3.亚稳相-亚稳相指的是热力学上不能稳定存在，但在快速冷却成加热过程中， 由于热力学能垒或动力学的因素造成其未能转变为稳定相而暂时稳定存在的一 种相。 4.配位数-晶体结构中任一原子周围最近邻且等距离的原子数。 5.再结晶-冷变形后的金属加热到一定温度之后，在原变形组织中重新产生了无 畸变的新晶粒，而性能也发生了明显的变化并恢复到变形前的状态，这个过程称 为再结晶。（指出现无畸变的等轴新晶粒逐步取代变形晶粒的过程） 6.伪共晶-非平衡凝固条件下，某些亚共晶或过共晶成分的合金也能得到全部的 共晶组织，这种由非共晶成分的合金得到的共晶组织称为伪共晶。 7.交滑移-当某一螺型位错在原滑移面上运动受阻时，有可能从原滑移面转移到 与之相交的另一滑移面上去继续滑移，这一过程称为交滑移。 8.过时效-铝合金经固溶处理后，在加热保温过程中将先后析出GP区，B ” B ' 和9o在开始保温阶段，随保温时间延长，硬度强度上升，当保温时间过长，将 析出B '这时材料的硬度强度将下降，这种现象称为过时效。 9.形变强化-金属经冷塑性变形后，其强度和硬度上升，塑性和韧性下降，这种现象称为形变强化
10.固溶强化-由于合金元素（杂质）的加入，导致的以金属为基体的合金的强度得到加强的现象。 11.弥散强化-许多材料由两相或多相构成，如果其中一相为细小的颗粒并弥散分布在材料内，则这种材料的强度往往会增加，称为弥散强化。 12.不全位错-柏氏矢量不等于点阵矢量整数倍的位错称为不全位错。 13.扩展位错-通常指一个全位错分解为两个不全位错，中间夹着一个堆垛层错的整个位错形态。 14.螺型位错-位错线附近的原子按螺旋形排列的位错称为螺型位错。 15.包晶转变-在二元相图中，包晶转变就是已结晶的固相与剩余液相反应形成另一固相的恒温转变。 16.共晶转变-由一个液相生成两个不同固相的转变。 17.共析转变-由一种固相分解得到其他两个不同固相的转变。 18.上坡扩散-溶质原子从低浓度向高浓度处扩散的过程称为上坡扩散。表明扩散的驱动力是化学位梯度而非浓度梯度。 19.间隙扩散-这是原子扩散的一种机制，对于间隙原子来说，由于其尺寸较小，处于晶格间隙中，在扩散时，间隙原子从一个间隙位置跳到相邻的另一个间隙位置，形成原子的移动。 20.成分过冷-界面前沿液体中的实际温度低于由溶质分布所决定的凝固温度时产生的过冷。 21.一级相变-凡新旧两相的化学位相等，化学位的一次偏导不相等的相变。 22.二级相变-从相变热力学上讲，相变前后两相的自由能（焓）相等，自由能（焓） 的一阶偏导数相等，但二阶偏导数不等的相变称为二级相变，如磁性转变，有序
口腔材料学考试重点汇总
第三章材料的性能 一物理性能 1尺寸的变化 2线（膨）胀系数 线（膨）胀系数是表征物体长度随温度变化的物理量。当温度有微小变化dT时, 其长度也会有微小的改变d L,将长度的相对变化d L/L除以温度的变化dT,称为线（膨）胀系数，符号为a L o 3热导率 热传导不同的材料具有不同的导热性能，这对口腔修复体非常重要。在牙体修复时，接近牙髓的部分，必须选择热导率的的材料，以免在口腔温度变化时刺激牙髓组织；而义齿寄托材料则以热导率高为理想，这样可使被寄托覆盖的口腔粘膜具有良好的温度感觉。 4流电性 流电性口腔内不同金属修复体之间产生小电流，此种性质即为流电性。因此，相令邻或有咬合接触的牙，应避免异种金属修复体，以免产生微电流，引起对牙髓的刺激和导致材料的腐蚀。 5表面张力和润湿现象 表面张力分子间存在范德华力，液体表面的分子总是受到液体内部分子的引力作用而有减少表面积的趋势，因而在液体表面的切线方向上产生一缩小表面的力，把沿液体表面作用在单位长度上的力叫做表面张力 润湿现象液体在固体表面扩散的趋势称为液体对固体的润湿性，可由液体在固体表面的接触角的大小来表示。 接触角越小润湿性越好，润湿是粘结的必要条件 6色彩性 机械性能 1应力应力和应变 当材料受到外力作用时，从材料内部诱发一种与之抗衡的力，叫做应力，它与外力的大小相等，方向相反。 2应力---应变曲线 研究材料机械性能常用的方法是测定应力---应变曲线。对材料施加拉力、压力或剪切力及弯曲力均可得到应力---应变曲线。可分为弹性变形阶段和塑性变形阶段。屈服强度：超过某一点就变形，低于或等于尚可回复（回弹） 极限强度：断裂前所承受的最大强度如是拉应力为拉伸强度、切应力为剪切强度、弯曲应力时为桡曲强度 断裂强度：断裂时承受的最大强度 4硬度 硬度是材料的抗弹性形变、塑性形变或破坏能力，或者的抗其中两种或三种情况同时产生的能力。 5应变与时间曲线 应力---应变曲线有时难以反应材料的多方面性能，比如加载时间长短即印模材料在口腔内形变问题，所以还要研究应变与时间曲线 7挠曲强度与挠度 挠曲强度或称作弯曲强度，是描述材料承受多点受力的复杂应力下的性能，是牙科复合树脂充填材料及义齿基托树脂的重要机械性能，对恢复缺失和缺损牙体的咀嚼功能有重要作用。 挠度是物体承受其比例极限内的应力所发生的弯曲形变。 8应力集中、裂缝扩展、温度应力 应力集中指在材料截面突变处，如孔、裂纹、螺纹等处，有应力骤然增大的现象。裂缝扩展当应力集中处的应力达到一定程度时，材料容易产生裂纹而破坏。材料在工作应力远低于屈服强度时发生的脆性断裂，又称为低应力脆裂。它是由材料中裂纹扩展引起的。 温度应力由于温度变化产生的应力称为温度应力或热应力。 9疲劳是指材料在交变应力作用下发生失效或断裂的现象，此时的断裂称为疲劳断裂。 疲劳强度是指材料在交变应力作用下经过无限次循环而不发生破坏的最大应力。10.蠕变是指固体材料在保持应力不变的条件下应变随时间延长而增加的现象。化学性能 1腐蚀和变色
材料科学基础知识点
材料科学基础 第零章材料概论 该课程以金属材料、陶瓷材料、高分子材料及复合材料为对象，从材料的电子、原子尺度入手，介绍了材料科学理论及纳观、微观尺度组织、细观尺度断裂机制及宏观性能。核心是介绍材料的成分、微观结构、制备工艺及性能之间的关系。 主要内容包括：材料的原子排列、晶体结构与缺陷、相结构和相图、晶体及非晶体的凝固、扩散与固态相变、塑性变形及强韧化、材料概论、复合材料及界面，并简要介绍材料科学理论新发展及高性能材料研究新成果。 材料是指：能够满足指定工作条件下使用要求的，就有一定形态和物理化学性状的物质。 按基本组成分为：金属、陶瓷、高分子、复合材料 金属材料是由金属元素或以金属元素为主，通过冶炼方法制成的一类晶体材料，如Fe、
Cu、Ni等。原子之间的键合方式是金属键。陶瓷材料是由非金属元素或金属元素与非金属元素组成的、经烧结或合成而制成的一类无机非金属材料。它可以是晶体、非晶体或混合晶体。原子之间的键合方式是离子键，共价键。 聚合物是用聚合工艺合成的、原子之间以共价键连接的、由长分子链组成的髙分子材料。它主要是非晶体或晶体与非晶体的混合物。原子的键合方式通常是共价键。 复合材料是由二种或二种以上不同的材料组成的、通过特殊加工工艺制成的一类面向应用的新材料。其原子间的键合方式是混合键。 材料选择： 密度 弹性模量:材料抵抗变形的能力 强度:是指零件承受载荷后抵抗发生破坏的能力。 韧性：表征材料阻止裂纹扩展的能力功能成本
结构(Structure) 性质(Properties) 加工(Processing) 使用性能(Performance) 在四要素中，基本的是结构和性能的关系，而“材料科学”这门课的主要任务就是研究材料的结构、性能及二者之间的关系。 宏观结构←显微镜下的结构←晶体结构←原子、电子结构 重点讨论材料中原子的排列方式（晶体结构）和显微镜下的微观结构（显微组织）的关系。以及有哪些主要因素能够影响和改变结构，实现控制结构和性能的目的。 第一章材料结构的基本知识 1.引言 材料的组成不同，性质就不同。 同种材料因制备方法不同，其性能也不同。这是与材料的内部结构有关：原子结构、原子键合、原子排列、显微组织。 原子结构 主量子数n
工程材料学课后习题答案
第一章钢的合金化基础 1、合金钢是如何分类的？ 1) 按合金元素分类：低合金钢，含有合金元素总量低于5%；中合金钢，含有合金元素总量为510%；中高合金钢，含有合金元素总量高于10%。 2) 按冶金质量S、P含量分：普通钢，P≤0.04≤0.05%;优质钢，P、S均≤0.03%；高级优质钢，P、S均≤0.025%。 3) 按用途分类：结构钢、工具钢、特种钢 2、奥氏体稳定化，铁素体稳定化的元素有哪些？ 奥氏体稳定化元素, 主要是、、、C、N、等 铁素体稳定化元素, 主要有、、W、V、、、、B、、等 3、钢中碳化物形成元素有哪些（强-弱），其形成碳化物的规律如何？ 1) 碳化物形成元素：、、、V、、W、、、等(按形成的碳化物的稳定性程度由强到弱的次序排列) ，在钢中一部分固溶于基体相中，一部分形成合金渗碳体, 含量高时可形成新的合金碳化物。 2) 形成碳化物的规律 a) 合金渗碳体——与碳的亲和力小，大部分溶入α或γ中，少部分溶入3C中，置换3C中的而形成合金渗碳体（）3C; 、W、少量时，也形成合金渗碳体 b) 合金碳化物——、W 、含量高时，形成M6C(24C 42C)23C6(21W2C6 2W21C6)合金碳化物 c) 特殊碳化物——、V 等与碳亲和力较强时 i. 当<0.59时，碳的直径小于间隙，不改变原金属点阵结构，形成简单点阵碳化物（间隙相）、M2C。 . 当>0.59时，碳的直径大于间隙，原金属点阵变形，形成复杂点阵碳化物。 ★4、钢的四种强化机制如何？实际提高钢强度的最有效方法是什么？ 1) 固溶强化：溶质溶入基体中形成固溶体能够强化金属； 2) 晶界强化：晶格畸变产生应力场对位错运动起到阻碍达到强化，晶格越细，晶界越细，阻碍位错运动作用越大，从而提高强度； 3) 第二相强化：有沉淀强化和弥散强化，沉淀强化着眼于位错运动切过第二相粒子；弥散强化着眼于位错运动绕过第二相粒子； 4) 位错强化：位错密度越高则位错运动越容易发生相互交割形成割阶，引起位错缠结，因此造成位错运动困难，从而提高了钢强度。 有效方法：淬火+回火，钢淬火形成马氏体，马氏体中溶有过饱和C和元素，产生很强的固溶强化效应，马氏体形成时还产生高密度位错，位错强化效应很大；是形成许多极细小的取向不同的马氏体，产生细晶强化效应。因此淬火马氏体具有很高强度，但脆性很大，淬火后回火，马氏体中析出碳化物粒子，间隙固溶强化效应虽然大大减小，但产生很强的析出强化效应，由于基体上保持了淬火时细小晶粒，较高密度的位错及一定的固溶强化作用，所以回火马氏体仍具有很高强度，并且因间隙固溶引起的脆性减轻，韧性得到改善。 ★5、固溶强化、二次硬化、二次淬火、回火稳定性的含义。 1) 固溶强化：当溶质原子溶入基体金属形成固溶体能强化金属。 2) 二次硬化：在含、W、V较多的钢中, 回火后的硬度随回火温度的升高不是单调降低, 而是在某一温度后硬度反而增加, 并在某一温度(一般为550℃左右)达到峰值。这种在一定回火温度下硬度出现峰值的现象称为二次硬化 3) 二次淬火：通过某种回火之后，淬火钢的硬度不但没有降低，反而有所升高，这种现象称为二次淬火。
口腔材料学知识点
第一章 口腔材料:为了对缺损或缺失的软硬组织进行人工修复,恢复其外形与功能,所使用的主要就是人工合成的材料或其组合物,这些材料被称为口腔材料 口腔材料的分类: 1、按材料性质分类:有机高分子材料,无机金属材料,金属材料 2、按材料用途分类:修复材料,辅助材料 第二章 构成现在材料科学的三大支柱:无机非金属材料、金属材料与高分子材料 合金特性: 1、熔点与凝固点:合金没有固定的熔点与凝固点,多数合金的熔点一般比各成分金属的低 2、力学性能:合金强度及硬度较其所组成的金属大,而延性及展性一般均较所组成的金属为低 3、传导性:合金的导电性与导热性一般均较组成的金属差,其中尤以导电性减弱更为明显 4、色泽:合金的色泽与所组成金属有关 5、腐蚀性:加入一定的铬、镍、锰与硅等可提高合金的耐腐蚀性 口腔金属分类: 1.贵金属:金(Au),铂(Pt),铱(Ir),锇(Os),钯(Pd),铑(Rh),钌(Ru)、(不包括银) 2.非贵金属 贵金属合金:合金中一种或几种贵金属总含量不小于25wt%的合金 金属的成型方法:铸造,锻造,机械加工,粉末冶金,电铸与选择性激光烧结成型 金属的腐蚀:化学腐蚀与电化学腐蚀 口腔内可以形成原电池的情况: 1.摄取的食物中含有一些弱酸、弱碱与盐类物质,食物残屑经分解发酵可产生有机酸等均可构成原电池。 2.口腔内两种不同组成的金属相并存或相接触,可形成原电池,使相对活泼的金属被腐
蚀,两种金属间的活泼程度差异越大腐蚀越快。 3.口腔捏金属表面的裂纹、铸造缺陷及污物的覆盖等能降低该处唾液内的氢离子浓度而形成原电池正极,金属呈负极,由此构成原电池使金属腐蚀。 4.因冷加工所致金属内部存在残余应力,有应力部分将成为负极而被腐蚀 影响金属腐蚀的因素: 1,组织结构的均匀性 2.材料本身的组成、微结构、物理状态、表面形态以及周围介质的组成与浓度 3.环境变化如湿度与温度的改变,金属表面接触的介质的运动与循环 4.腐蚀产物的溶解性与其性质等 金属的防腐蚀: 1.使合金组织结构均匀 2.避免不同金属的接触 3.经冷加工后所产生的应力需通过热处理减小或消除 4.修复体表面保持光洁无缺陷 5.加入耐腐蚀元素。 陶瓷的结构:晶相、玻璃相与气相 与金属相比,陶瓷的力学性能有以下特点: 1.高硬度 2.高弹性模量,高脆性 3.低拉伸强度、弯曲强度与较高的压缩强度 4、优良高温强度与低抗热震性 单体:由能够形成结构单元的分子所组成的化合物称作单体,也就是合成聚合物的原料 聚合度:化合物中重复单元数成为聚合度,就是衡量高分子大小的指标 高分子材料分为:橡胶,纤维与塑料三大类; 单个高分子从几何结构分为线型、支链与交联三种类型
服装材料学服装基础知识
服装材料学--服装基础知识 引言 不同服装材料其性能表现各不一样，带来服装应用范围和最终用途也会大相径庭。因此，认识和掌握服装材料的各种性能，对正确地选用材料，合理地设计服装，满意地穿着服装会大有帮助，产生事半功倍的效果。服装材料的性能包括物理机械性能、化学性能、外观性能以及卫生保健性能和缝纫加工性能等服用性能。 第一节服装材料的物理机械性能 一、定义 织物在外力作用下引起的应力与变形间的关系所反映的性能叫做织物的物理机械性能。它包含强度、伸长、弹性及耐磨性等方面的性能。 二、强度性能 1．织物的拉伸强度与断裂伸长率 织物在服用过程中，受到较大的拉伸力作用时，会产生拉伸断裂。将织物受力断裂破坏时的拉伸力称为断裂强度；在拉伸断裂时所产生的变形与原长的百分率，称为断裂伸长率。织物的拉伸断裂性能决定于纤维的性质、纱线的结构、织物的组织以及染整后加工等因素。 ⑴纤维的性质：纤维的性质是织物拉伸断裂性能的决定因素。纤维的断裂强度是指单位细度的纤维能承受的最大拉伸力，单位：CN/dtex。在天然纤维中，麻纤维的断裂强度最高，其次是蚕丝和棉，羊毛最差。化纤中，锦纶的强度最高，并且居所有纤维之首，其次是涤纶、丙纶、维纶、腈纶、氯纶、富强纤维和粘胶纤维。其中，粘胶纤维强度虽低，但略高于羊毛，在湿态下，其强力下降很多，几乎湿强仅为干强的40~50%。除粘胶纤维外，羊毛、蚕丝、维纶、富强纤维的湿强也有所下降，但棉、麻纤维例外，其湿强非但没有下降反而有所提高。涤纶、丙纶、氯纶、锦纶、腈纶等则因吸湿小，而使其干、湿态强度相差无几。至于断裂伸长率，则属麻纤维最小，只有2%左右，其次为棉，只有 3~7%，蚕丝15~25%，而羊毛属天然纤维之首，可达25~35%。化纤中，以维纶和粘胶纤维的断裂伸长率最低，在25%左右，其它合纤均在40%以上。 因此，各类纺织纤维的拉伸性能是不同的：棉麻类属高强低伸型，羊毛属低强高伸型，而锦纶、涤纶、腈纶等属高强高伸型，此外，还有维纶和蚕丝属中强中伸型。一般细而长的纤维织成的织物比粗而短的纤维织物拉伸性能好。 ⑵纱线结构：一般情况下，纱线越粗，其拉伸性能越好；捻度增加，有利于拉伸性能提高；捻向的配置一致时，织物强度有所增加；股线织物的强度高于单纱织物。 ⑶织物的组织结构：在其它条件相同的情况下，在一定长度内纱线的交错次数越多，浮长越短，织物的强度和断裂伸长率越大。因此，三原组织中以平纹的拉伸性能为最好，斜纹次之，缎纹织物最差。 ⑷后染整加工：织物的后整理对拉伸性能的影响，应视具备情况而定，有利有弊。 织物拉伸性能可用断裂强力、断裂伸长、断裂长度、断裂伸长率、断裂功等指标来表达。国际上通用经纬向断裂功之和作为织物的坚韧性指标。 2．织物的撕裂强度 在服装穿着过程中织物上的纱线会被异物钩住而发生断裂，或是织物局部被夹持受拉而被撕成两半。织物的这种损坏现象称为撕裂或撕破。目前，我国在经树脂整理的棉型织
完整word版,口腔材料学个人整理重点
第一章、总论 一、口腔材料的分类 1、按性质分：有机高分子材料，无机非金属材料，金属材料 2、安用途分：印模材料，模型材料，义齿材料，填充材料，粘结材料，种植材料，齿科预防保健材料 3、按接触方式分：间接与口腔接触材料，直接与口腔接触材料（表面接触材料，外部接入材料，植入材料） 4、按应用部位分：非植入人体材料，植入人体材料 二、口腔材料的标准化组织 fdi 国际牙科联盟 iso 国际标准化组织 iso/tc106 dentistry 国际标准化组织牙科技术委员会 tc99 全国口腔材料和器械设备标准化技术委员会，成立于1987，12 三、材料的性能：生物性能，化学性能，物理性能，机械性能 （一）生物性能 1、生物相容性（biocompatibility）在特定应用中，材料产生适当的宿主反应的能力。取决于材料与宿主组织间的反应。 要求：材料有生物安全性，与机体间相互作用协调。 2、生物安全性（biological safety）材料制品具有临床前安全使用的性质。 要求：对人体无毒性刺激性致癌性致畸性，在人体正常代谢下保持稳定，无生物退变性，代谢/降解产物对人体无害，易被代谢。 口腔材料生物学评价试验：第一组：体外细胞毒性试验；第二组：主要检测材料对集体的全身毒性作用及局部植入区组织的反应；第三组：临床应用前试验。 4、生物功能性（biofunctionality）：指材料的物理机械化学性能使其在应用部位行使功能。 （二）化学性能 1、腐蚀：（corrosion）材料由于周围环境的化学侵蚀而产生的破坏/变质。 分为湿腐蚀：（电化学腐蚀）；干腐蚀：（高温氧化） 腐蚀的形态：均匀腐蚀，局部腐蚀。 变色：腐蚀发生的初级阶段，表面失去光泽或变色。 2、扩散：物体中原子分子向周围移动。 吸附：固液态表面的分子原子离子与接触相中的分子离子原子借静电力作用范德华力所产生的吸附现象。 1）化学吸附：吸附剂与吸附质之间化学反应所引起，有选择性，更牢固。 2）物理吸附：由分子间引力引起，无选择性。 吸附是表面效应，不影响内部。 吸水值：Wsp=（m2-m3）/V 溶解值：Wsl=（m1-m3）/V 3、老化：材料在加工，储存，使用过程中，物化性能，机械性能变坏的现象，主要针对高分子材料。 机理：自由基作用，外界环境使分子链产生自由基，引起分子链降解，交联，引起老化。
材料科学基础知识点总结
金属学与热处理总结 一、金属的晶体结构 重点内容：面心立方、体心立方金属晶体结构的配位数、致密度、原子半径，八面体、四面体间隙个数；晶向指数、晶面指数的标定；柏氏矢量具的特性、晶界具的特性。 基本内容：密排六方金属晶体结构的配位数、致密度、原子半径，密排面上原子的堆垛顺序、晶胞、晶格、金属键的概念。晶体的特征、晶体中的空间点阵。 晶胞：在晶格中选取一个能够完全反映晶格特征的最小的几何单元，用来分析原子排列的规律性，这个最小的几何单元称为晶胞。 金属键：失去外层价电子的正离子与弥漫其间的自由电子的静电作用而结合起来，这种结合方式称为金属键。 位错：晶体中原子的排列在一定范围内发生有规律错动的一种特殊结构组态。 位错的柏氏矢量具有的一些特性： ①用位错的柏氏矢量可以判断位错的类型；②柏氏矢量的守恒性，即柏氏矢量与回路起点及回路途径无关；③位错的柏氏矢量个部分均相同。 刃型位错的柏氏矢量与位错线垂直；螺型平行；混合型呈任意角度。 晶界具有的一些特性： ①晶界的能量较高，具有自发长大和使界面平直化，以减少晶界总面积的趋势；②原子在晶界上的扩散速度高于晶内，熔点较低；③相变时新相优先在晶界出形核；④晶界处易于发生杂质或溶质原子的富集或偏聚；⑤晶界易于腐蚀和氧化；⑥常温下晶界可以阻止位错的运动，提高材料的强度。 二、纯金属的结晶 重点内容：均匀形核时过冷度与临界晶核半径、临界形核功之间的关系；细化晶粒的方法，铸锭三晶区的形成机制。 基本内容：结晶过程、阻力、动力，过冷度、变质处理的概念。铸锭的缺陷；结晶的热力学条件和结构条件，非均匀形核的临界晶核半径、临界形核功。 相起伏：液态金属中，时聚时散，起伏不定，不断变化着的近程规则排列的原子集团。 过冷度：理论结晶温度与实际结晶温度的差称为过冷度。 变质处理：在浇铸前往液态金属中加入形核剂，促使形成大量的非均匀晶核，以细化晶粒的方法。 过冷度与液态金属结晶的关系：液态金属结晶的过程是形核与晶核的长大过程。从热力学的角度上看，
口腔材料学超详细知识点,推荐文档
名词解释 #线胀系数linear expansion coefficient 是指固体物质的温度每改变1 摄氏度时，其长度的变化和它在0 摄氏度时的长度之比。它是表示物体长度随温度变化的物理量，单位为每【开尔文】，符号为K-1 #弹性模量modulus of elasticity 是量度材料刚性的量，也称杨氏模量，它是指材料在弹性状态下的应力与应变的比值，在应力-应变曲线上，弹性模量就是弹性变形阶段应力-应变线段的斜率，即单位弹性应变所需的应力，它表示材料抵抗弹性形变的能力，也称刚度 #粘结bonding/adhesion 是指两个同种或异种的固体物质通过介于两者表面的另一种物质作用而产生牢固结合的现象。 #生物相容性biocompatibility 是指在特定应用中，材料产生适当的宿主反应的能力。包括组织对材料的影响及材料对组织的影响。 #生物安全性biological safety 是指材料制品是否具有安全使用的性质，亦即材料制品对人体的毒性，人体应用后是否会因材料的有害成分对人体造成短期或长期的损害 #生物功能性biofunctionability 指材料的物理机械及化学性能能使其在应用部位行使功能的性质。 口腔材料学 是将材料科学与口腔医学结合在一起的一门界面科学，主要内容包括口腔医学应用的各种人工材料的种类、性能特点、用途和应用中应当注意的问题。
弹性形变elastic deformation 物体在外力作用下产生形变，外力去除后变形的物体可完全恢复其原始形状则称为~ 塑性形变plastic deformation 物体在外力作用下产生形变，若外力去除后变形的物体不能完全恢复其原始形状，则称为~ 应力stress 物体发生形变时内部产生了大小相等但方向相反的反作用抵抗外力，定义单位面积上的这种反作用力为应力。 弹性极限elastic limit 材料不发生永久形变所能承受的最大应力值。 汞齐化amalgamation 汞在室温下是液态，由银合金粉与汞在室温下混合后形成坚硬合金，这一形成合金的过程称~。 表面张力 分子间存在范德华力，液体表面的分子总是受到液体内部分子的引力作用而有减少表面积的趋势，因而在液体表面的切线方向上产生一缩小表面的力，把沿液体表面作用在单位长度上的力叫做表面张力 润湿现象 液体在固体表面扩散的趋势称为液体对固体的润湿性，可由液体在固体表面的接触角的大小来表示。接触角越小润湿性越好，润湿是粘结的必要条件 印模材料impression material 制取口腔印模所用的材料。
材料基础知识
应力：应力（工程应力或名义应力）σ=P/A。式中，P为载荷；A。为试样的原始截面积 应变：应变（工程应变或名义应变）ε=（L-L。）/L。；L。为试样的原始标距长度一般是（20mm 25mm 50mm）引伸计；L为试样变形后的长度 拉伸的应力应变曲线斜率就是拉伸模量。拉伸模量大，拉伸性能好 拉伸模量：（Tensile Modulus）是指材料在拉伸时的弹性，其计算公式如下：拉伸模量（㎏/c㎡)=△f/△h(㎏/c㎡) 其中，△f表示单位面积两点之间的力变化，△h表示以上两点之间的距离变化。更具体地说，△h=（L-L0）/L0，其中L0表示拉伸长前的长度，L表示拉伸长后的长度。 霍普金森压杆应变率：g.mm-3 强度： 模量： 模量＝拉伸强度/应变应力应变曲线中最高的拉伸强度通常是最大的应力 力学性能表征量:拉压弯剪 ESEM 环境扫描电镜：environment scanning electron microscope Infiltration 渗透渗透物 XRD：X-ray diffraction ，X射线衍射，通过对材料进行X射线衍射，分析其衍射图谱，分析材料的成分等 闪点（Flash point）是指可燃性液体挥发出的蒸汽在与空气混合形成可燃性混合物并达到一定浓度之后，遇火源时能够闪烁起火的最低温度。在这温度下燃烧无法持续，但如果温度继续攀升则可能引发大火。和着火点（Fire Point）不同的是，着火点是指可燃性混合物能够持续燃烧的最低温度，高于闪点。闪点的高低也是染液是否安全的重要指标。 剥离强度（peel strength）：粘贴在一起的材料，从接触面进行单位宽度剥离时所需要的最大力。剥离时角度有90度或180度，单位为：牛顿/米（N/m）。它反应材料的粘结强度。如安全膜与玻璃。 MWK 多轴向径向编织复合材料Multi-axial warp knitted Threshold strain level 阈值应变水平 Longitudinal and transverse 横向和纵向的 Through-thickness reinforcement of polymer laminates Changes in the interior structure and mechanical response of composite materials may occur under such conditions内部结构的变化和复合材料的力学响应可能发生在这种情况下 tensile strength and modulus 拉伸强度和模量 specific strength 比强度；强度系数 specific modulus比模量
工程材料学习题集答案整理
页眉 工程材料习题集 钢的合金化基础第一章 1合金元素在钢中有哪四种存在形式？（马氏体），以溶质形式存在形成固溶体；、γ（奥氏体）、M①溶入α（铁素体）形成强化相：碳化物、金属间化合物；②形成非金属夹杂物；③。、以游离状态存在：CuAg④ 其中哪三个可无限溶解在奥氏体中？哪两个铁素体形成元素可写出六个奥氏体形成元素，2 无 限溶解在铁素体中？，其中（锰、钴、镍、铜、碳、氮）C、NCo、Ni、Cu、①奥氏体形成元素：Mn、（铜、碳、氮）为有限溶NC、、Co、Ni（锰、钴、镍）可无限溶解在奥氏体中，CuMn、解；（铬、钒）可无限溶解在铁素体中，其余为有限溶解。、V②Cr 写出钢中常见的五种非碳化物形成元素。3Co 、、Cu、Si、Al①非碳化物形成元素：Ni按碳化物稳定性由弱到强的顺序按由强到弱的顺序写出钢中常见的八种碳化物形成元素。4 写出钢中常见的四种碳化物的分子式。Fe Mn、Cr、（弱）、、V、（中强）W、MoNb①碳化物由强到弱排列：（强）Ti、C→MC→MFeC→MC②碳化物稳定性由弱到强的顺序：63623容易加工硬化？奥氏体层而高锰奥氏体钢难于冷变形，5为什么高镍奥氏体钢易于冷变形，错能高和低时各形成什么形态的马氏体？越有层错能越低，镍是提高奥氏体层错能的元素，锰是降低奥氏体层错能的元素，①利于位错扩展而形成层错，使交滑移困难，加工硬化趋势增大。钢；奥氏体层错Cr18-Ni8 奥氏体层错能越低，形成板条马氏体，位错亚结构。如②合金。能越高，形成片状马氏体，孪晶亚结构。如Fe-Ni钢的强化机制的出发点是什么？钢中常用的四种强化方式是什么？其中哪一种方式在提6 高强度的同时还能改善韧性？钢中的第二相粒子主要有哪两个方面的作用？①强化机制的出发点是造成障碍，阻碍位错运动。、第二相强化、位错钢中常用的四种强化方式：固溶强化、晶界强化（细晶强化）②强化（加工硬化）。晶界强化（细晶强化）在提高强度的同时还能改善韧性。③沉淀强化。钢中的第二相粒子主要作用：细化晶粒、弥散④/ 钢中常用的韧性指标有哪三个？颈缩后的变形主要取决于什么？7韧性指标：冲击韧度①? TK、韧脆转变温度、平面应变断裂韧度。ICk k颈缩后的变形用?表示，主要取决于微孔坑或微裂纹形成的难易程度。②P钢中碳化物应保持什么形晶粒大小对极限塑性有什么影响？为什么？为了改善钢的塑性，8 态？细化晶粒对改善均匀塑性(εu) 贡献不大，但对极限塑性(εT)却会有一定好处。因为① 随着晶粒尺寸的减少，使应力集中减弱，推迟了微孔坑的形成。应为球状、钢中的碳化物（第二相）充分发挥弥散强化的作用，②为了改善钢的塑性，细小、均匀、弥散地分布。页脚 页眉 9改善延性断裂有哪三个途径？改善解理断裂有哪两种方法？引起晶界弱化的因素有哪两个？ ①改善延性断裂有三个途径：（1）减少钢中第二相的数量：尽可能减少第二相数量，特别是夹杂物的数量。细化、球化第二相颗粒。（2）提高基体组织的塑性：宜减少基体组织中固溶强化 效果大的元素含量。（3）提高组织的均匀性：目的是防止塑性变形的不均匀性，以减少应力集中；碳化物强化相呈细小弥散分布，而不要沿晶界分布。 ②改善解理断裂有两种方法：（1）细化晶粒；（2）加入Ni元素降低钢的T。k③引起晶界弱化的因素有两个：（1）溶质原子(P、As、Sb、Sn)在晶界偏聚，晶界能r下降，裂纹易于沿晶界形成和扩展。（2）第二相质点(MnS、Fe3C)沿晶界分布，微裂纹g易于在晶界形成，主裂纹易于
材料力学主要知识点归纳
材料力学主要知识点 一、基本概念 1、构件正常工作的要求：强度、刚度、稳定性。 2、可变形固体的两个基本假设：连续性假设、均匀性假设。另外对于常用工程材料（如钢材），还有各向同性假设。 3、什么是应力、正应力、切应力、线应变、切应变。 杆件截面上的分布内力集度，称为应力。应力的法向分量σ称为正应力，切向分量τ称为切应力。 杆件单位长度的伸长（或缩短），称为线应变；单元体直角的改变量称为切应变。 4、低碳钢工作段的伸长量与荷载间的关系可分为以下四个阶段：弹性阶段、屈服阶段、强化阶段、局部变形阶段。 5、应力集中：由于杆件截面骤然变化（或几何外形局部不规则）而引起的局部应力骤增现象，称为应力集中。 6、强度理论及其相当应力（详见材料力学ⅠP229）。 7、截面几何性质 A 、截面的静矩及形心 ①对x 轴静矩?=A x ydA S ，对y 轴静矩?=A y xdA S ②截面对于某一轴的静矩为0，则该轴必通过截面的形心；反之亦然。 B 、极惯性矩、惯性矩、惯性积、惯性半径 ① 极惯性矩：?=A P dA I 2ρ ② 对x 轴惯性矩：?= A x dA y I 2，对y 轴惯性矩：?=A y dA x I 2 ③ 惯性积：?=A xy xydA I ④ 惯性半径：A I i x x =，A I i y y =。 C 、平行移轴公式： ① 基本公式：A a aS I I xc xc x 22++=；A b bS I I yc yc y 22++= ；a 为x c 轴距x 轴距离，b 为y c 距y 轴距离。 ② 原坐标系通过截面形心时A a I I xc x 2+=；A b I I yc y 2+=；a 为截面形心距x 轴距离， b 为截面形心距y 轴距离。 二、杆件变形的基本形式 1、轴向拉伸或轴向压缩： A 、应力公式 A F = σ B 、杆件伸长量EA F N l l =?，E 为弹性模量。
板材材料学基础知识
第一节我国几种常用钢号 一、碳素结构钢：（也称作普通碳素钢或一般碳素钢）其现行标准为《GB700-88》这是我们参照采用国际标准ISO630（international organization for standardization）结构钢编制的。而采用这一标准之前，使用的GB700-79标准是参照前苏联ГОСТ380(ГОСУДЛСТВеННμЙΟбЩеСОЮННЙСТаНаПТ)钢号的表示方法以及对各钢号所规定的技术要求都不相同。因为ISO标准中主要是以力学强度表示的钢号，所以我国参照此标准制订的碳素结构钢、低合金高强度钢，耐候钢等均以力学强度表示。 标准式为：Q ××× O O 脱氧方法———④ 质量等级———③ 屈服点值———② 屈服强度———① ①Q是钢材屈服点汉语拼音的字头； ②×××是屈服点数值（也称最低屈服强度）以Mpa为单位，对碳素结构钢有以下五种：195、215、235、255和275； ③为质量等级：对于碳素结构钢分A、B、C、D四个等级，这些等级的规定是在不同温度条件下，均以不低于27J的标准功，对材料做V型缺口冲击试验后认定的合格产品。 具体如下：若钢号中标示为A表示这种材料不要求做冲击试验； 若钢号中标示为B表示在20℃（常温下）做冲击试验； 若钢号中标示为C表示在0℃做冲击试验； 若钢号中标示为D表示在－20℃做冲击试验；
④脱氧方法：分为四种：F——沸腾钢；b——半镇静钢； Z——镇静钢；TZ—特殊镇静钢 如果在钢号中未标出脱氧方式符号的，则为镇静钢。 例1：我们经常接触的钢号：Q235B——则解译为屈服强度不低于235Mpa，质量等级为B级的镇静钢。 例2：Q235DTZ——解译为屈服强度不低于235Mpa，质量等级为D级的特殊镇静钢。 （※注意了解五种不同的б?与脱氧方式的关系。） 二、低合金高强度结构钢 现在采用的新标准【GB1591-94】是在旧标准【GB1591-88】叫做低合金结构钢基础上编制的。这一标准也是采用ISO以强度表示钢号特征的命名方法。与碳素结构钢的区别是有五个较高的强度（σ?）等级和五个质量等级（并以较大的冲击吸收功试验而确定的不同温度下的质量等级）。 以公式形式表述如下： 冲击试验条件冲击功 A —— B 20℃≧34J Q345 B C 0℃≧34J 质量等级分五种 D -20℃≧34J E -40℃≧27J 在实际工作中，我们经常遇到新旧标准：【GB1591-94】和【GB1591-88】均在使用。我们要注意到每一个新标准的屈服强度（σ?）等级的钢号，要代替几个旧标准的钢号。 新旧标准钢号对照及用途举例：（表三）
工程材料学习题集答案整理最终版
工程材料习题集 第一章钢得合金化基础 1合金元素在钢中有哪四种存在形式？ ①溶入α(铁素体)、γ(奥氏体)、M(马氏体),以溶质形式存在形成固溶体; ②形成强化相:碳化物、金属间化合物; ③形成非金属夹杂物; ④以游离状态存在:Cu、Ag。 2写出六个奥氏体形成元素,其中哪三个可无限溶解在奥氏体中？哪两个铁素体形成元素可无限溶解在铁素体中？ ①奥氏体形成元素:Mn、Co、Ni、Cu、C、N(锰、钴、镍、铜、碳、氮),其中Mn、Co、Ni(锰、钴、镍)可无限溶解在奥氏体中,Cu、C、N(铜、碳、氮)为有限溶解; ②Cr、V(铬、钒)可无限溶解在铁素体中,其余为有限溶解。 3写出钢中常见得五种非碳化物形成元素。 ①非碳化物形成元素:Ni、Si、Al、Cu、Co 4按由强到弱得顺序写出钢中常见得八种碳化物形成元素。按碳化物稳定性由弱到强得顺序写出钢中常见得四种碳化物得分子式。 ①碳化物由强到弱排列:(强)Ti、Nb、V、(中强)W、Mo、Cr、(弱)Mn、Fe ②碳化物稳定性由弱到强得顺序:Fe3C→M23C6→M6C→MC 5为什么高镍奥氏体钢易于冷变形,而高锰奥氏体钢难于冷变形,容易加工硬化？奥氏体层错能高与低时各形成什么形态得马氏体？ ①镍就是提高奥氏体层错能得元素,锰就是降低奥氏体层错能得元素,层错能越低,越有利于位错扩展而形成层错,使交滑移困难,加工硬化趋势增大。 ②奥氏体层错能越低,形成板条马氏体,位错亚结构。如Cr18-Ni8钢;奥氏体层错能越高,形成片状马氏体,孪晶亚结构。如Fe-Ni合金。 6钢得强化机制得出发点就是什么？钢中常用得四种强化方式就是什么？其中哪一种方式在提高强度得同时还能改善韧性？钢中得第二相粒子主要有哪两个方面得作用？ ①强化机制得出发点就是造成障碍,阻碍位错运动。 ②钢中常用得四种强化方式:固溶强化、晶界强化(细晶强化)、第二相强化、位错强化(加工硬化)。 ③晶界强化(细晶强化)在提高强度得同时还能改善韧性。 ④钢中得第二相粒子主要作用:细化晶粒、弥散/沉淀强化。 7钢中常用得韧性指标有哪三个？颈缩后得变形主要取决于什么？ α、平面应变断裂韧度K IC、韧脆转变温度T k。 ①韧性指标:冲击韧度 k ε表示,主要取决于微孔坑或微裂纹形成得难易程度。 ②颈缩后得变形用P 8晶粒大小对极限塑性有什么影响？为什么？为了改善钢得塑性,钢中碳化物应保持什么形态？ ①细化晶粒对改善均匀塑性(εu)贡献不大,但对极限塑性(εT)却会有一定好处。因为随着晶粒尺寸得减少,使应力集中减弱,推迟了微孔坑得形成。 ②为了改善钢得塑性,充分发挥弥散强化得作用,钢中得碳化物(第二相)应为球状、细小、均匀、弥散地分布。 9改善延性断裂有哪三个途径？改善解理断裂有哪两种方法？引起晶界弱化得因素有哪两
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工程材料习题集 第一章钢的合金化基础 1合金元素在钢中有哪四种存在形式？ ①溶入α（铁素体）、γ（奥氏体）、M（马氏体），以溶质形式存在形成固溶体； ②形成强化相：碳化物、金属间化合物； ③形成非金属夹杂物； ④以游离状态存在：Cu、Ag。 2写出六个奥氏体形成元素，其中哪三个可无限溶解在奥氏体中？哪两个铁素体形成元素可无限溶解在铁素体中？ ①奥氏体形成元素：Mn、Co、Ni、Cu、C、N（锰、钴、镍、铜、碳、氮），其中Mn、Co、Ni（锰、钴、镍）可无限溶解在奥氏体中，Cu、C、N（铜、碳、氮）为有限溶解； ②Cr、V（铬、钒）可无限溶解在铁素体中，其余为有限溶解。 3写出钢中常见的五种非碳化物形成元素。 ①非碳化物形成元素：Ni、Si、Al、Cu、Co 4按由强到弱的顺序写出钢中常见的八种碳化物形成元素。按碳化物稳定性由弱到强的顺序写出钢中常见的四种碳化物的分子式。 ①碳化物由强到弱排列：（强）Ti、Nb、V、（中强）W、Mo、Cr、（弱）Mn、Fe ②碳化物稳定性由弱到强的顺序：Fe3C→M23C6→M6C→MC 5为什么高镍奥氏体钢易于冷变形，而高锰奥氏体钢难于冷变形，容易加工硬化？奥氏体层错能高和低时各形成什么形态的马氏体？ ①镍是提高奥氏体层错能的元素，锰是降低奥氏体层错能的元素，层错能越低，越有利于位错扩展而形成层错，使交滑移困难，加工硬化趋势增大。 ②奥氏体层错能越低，形成板条马氏体，位错亚结构。如Cr18-Ni8钢；奥氏体层错能越高，形成片状马氏体，孪晶亚结构。如Fe-Ni合金。 6钢的强化机制的出发点是什么？钢中常用的四种强化方式是什么？其中哪一种方式在提高强度的同时还能改善韧性？钢中的第二相粒子主要有哪两个方面的作用？ ①强化机制的出发点是造成障碍，阻碍位错运动。 ②钢中常用的四种强化方式：固溶强化、晶界强化（细晶强化）、第二相强化、位错强化（加工硬化）。 ③晶界强化（细晶强化）在提高强度的同时还能改善韧性。 ④钢中的第二相粒子主要作用：细化晶粒、弥散/沉淀强化。 7钢中常用的韧性指标有哪三个？颈缩后的变形主要取决于什么？ α、平面应变断裂韧度K IC、韧脆转变温度T k。 ①韧性指标：冲击韧度 k ε表示，主要取决于微孔坑或微裂纹形成的难易程度。 ②颈缩后的变形用P 8晶粒大小对极限塑性有什么影响？为什么？为了改善钢的塑性，钢中碳化物应保持什么形态？ ①细化晶粒对改善均匀塑性(εu)贡献不大，但对极限塑性(εT)却会有一定好处。因为随着晶粒尺寸的减少，使应力集中减弱，推迟了微孔坑的形成。 ②为了改善钢的塑性，充分发挥弥散强化的作用，钢中的碳化物（第二相）应为球状、细小、均匀、弥散地分布。
工程材料学总结(2020)
工程材料学总结(2020) 第一部分：晶体结构与塑性变形 一、三种典型的金属晶体结构 1、bcc、fcc、hcp的晶胞结构、内含原子数，致密度、配位数。 2、立方晶系的晶向指数[uvw]、晶面指数(hkl)的求法和画法。 3、晶向族〈…〉/晶面族{…}的意义（原子排列规律相同但方向不同的一组晶向/晶面，指数的数字相同而符号、顺序不同），会写出每一晶向族/晶面族包括的全部晶向/晶面。 4、bcc、fcc晶体的密排面和密排方向。 密排面密排方向 fcc {111} <110>bcc {110} <111> 二、晶体缺陷 1、点缺陷、线缺陷、面缺陷包括那些具体的晶体缺陷。如：位错是线缺陷，晶界（包括亚晶界）是面缺陷 三、塑性变形与再结晶 1、滑移的本质：滑移是通过位错运动进行的。 2、滑移系 =滑移面 + 其上的一个滑移方向。滑移面与滑移方向就是晶体的密排面和密排方向。 3、强化金属的原理及主要途径：阻碍位错运动，使滑移进行困难，提高了金属强度。主要途径是细晶强化（晶界阻碍）、固
溶强化（溶质原子阻碍）、弥散强化（析出相质点阻碍）、加工硬化（因塑变位错密度增加产生阻碍）等。 4、冷塑性变形后金属加热时组织性能的变化过程：回复→再结晶→晶粒长大。性能变化：回复：不引起硬度大的变化；再结晶：硬度大幅度降低 5、冷、热加工的概念冷加工：在再结晶温度以下进行的加工变形，产生纤维组织和加工硬化、内应力。热加工：在再结晶温度以上进行的加工变形，同时进行再结晶，产生等轴晶粒，加工硬化、内应力全消失。 6、热加工应使流线合理分布，提高零件的使用寿命。第二部分：金属与合金的结晶与相图 一、纯金属的结晶 1、为什么结晶必须要过冷度？ 2、结晶是晶核形成和晶核长大的过程。 3、细化晶粒有哪些主要方法？（三种方法） 二、二元合金的相结构与相图 1、固溶体和金属化合物的区别。（以下哪一些是固溶体，哪一些是金属化合物：α-Fe、γ-Fe、 Fe3 C、 A、 F、 P、L’d、 S、 T、 B上、B下、M片、M条？）
(完整版)材料力学必备知识点
材料力学必备知识点 1、 材料力学的任务：满足强度、刚度和稳定性要求的前提下，为设计既经济又安全的构件，提供必要的理论基础和计算方法。 2、 变形固体的基本假设：连续性假设、均匀性假设、各向同性假设。 3、 杆件变形的基本形式：拉伸或压缩、剪切、扭转、弯曲。 4、 低碳钢：含碳量在0.3%以下的碳素钢。 5、 低碳钢拉伸时的力学性能：弹性阶段、屈服阶段、强化阶段、局部变形阶段 极限：比例极限、弹性极限、屈服极限、强化极限 6、 名义（条件）屈服极限：将产生0.2%塑性应变时的应力作为屈服指标 7、 延伸率δ是衡量材料的塑性指标塑性材料 随外力解除而消失的变形叫弹性变形；外力解除后不能消失的变形叫塑性变形。 >5%的材料称为塑性材料： <5%的材料称为脆性材料 8、 失效：断裂和出现塑性变形统称为失效 9、 应变能：弹性固体在外力作用下，因变形而储存的能量 10、应力集中：因杆件外形突然变化而引起的局部应力急剧增大的现象 11、扭转变形：在杆件的两端各作用一个力偶，其力偶矩大小相等、转向相反且作用平面垂直于杆件轴线，致使杆件的任意两个横截面都发生绕轴线的相对转动。 12、翘曲：变形后杆的横截面已不再保持为平面；自由扭转：等直杆两端受扭转力偶作用且翘曲不受任何限制；约束扭转：横截面上除切应力外还有正应力 13、三种形式的梁：简支梁、外伸梁、悬臂梁 14、组合变形：由两种或两种以上基本变形组合的变形 15、截面核心：对每一个截面，环绕形心都有一个封闭区域，当压力作用于这一封闭区域内时，截面上只有压应力。 16、根据强度条件 可以进行（强度校核、设计截面、确定许可载荷）三方面的强度计算。 17、低碳钢材料由于冷作硬化，会使（比例极限）提高，而使（塑性）降低。 18、积分法求梁的挠曲线方程时，通常用到边界条件和连续性条件；因杆件外形突然变化引起的局部应力急剧增大的现象称为应力集中；轴向受压直杆丧失其直线平衡形态的现象称为失稳 19、圆杆扭转时，根据（切应力互等定理），其纵向截面上也存在切应力。 20、组合图形对某一轴的静矩等于（各组成图形对同一轴静矩）的代数和。 21、图形对于若干相互平行轴的惯性矩中，其中数值最小的是对（ 距形心最近的）轴的惯性矩。 22、当简支梁只受集中力和集中力偶作用时，则最大剪力必发生在（集中力作用面的一侧）。 23、应用公式z My I σ=时，必须满足的两个条件是（各向同性的线弹性材料）和小变形。 24、一点的应力状态是该点（所有截面上的应力情况）。 在平面应力状态下，单元体相互垂直平面上的正应力之和等于（常数）。 25、强度理论是（关于材料破坏原因）的假说。 在复杂应力状态下，应根据（危险点的应力状态和材料性质等因素）选择合适的强度理论。 26、强度是指构件抵抗 破坏 的能力；刚度是指构件抵抗 变形 的能力；稳定性是指构件维持其原有的 平衡状态 的能力。 27、弹性模量E 是衡量材料抵抗弹性变形能力的指标。 28、使材料丧失正常工作能力的应力，称为极限应力