工程材料复习思考题2017.06
工程材料复习思考题A
《工程材料》复习思考题一、填空题1.在实际的金属结构中，存在有（）（）（）缺陷。
2.金属的塑性变形在大多数情况下是以滑移方式进行的，而滑移是由于滑移面上（）运动而造成的。
3.合金元素能提高钢的淬透性本质，它的本质是合金元素是它们C曲线（）移。
4.钢中的杂质S是由（）和（）带入到钢中的，P是由（）带入到钢中的。
5.两种或两种以上的金属元素或金属元素和非金属元素组成，并且具有（）特性的物质称为合金。
6.钢的热处理是指钢在（）下施以不同的（）（）（），以改变其组织，从而获得所需性能的一种工艺。
7.金属材料强化手段有（）（）（）三种。
8.等温转变的组织产物有（）（）（）（）（）。
9.金属铸锭的组织由三层形状和大小不同的晶粒组成的，分别是（）（）（）。
10.在炼钢中，Si是作为（）加入钢中的。
11.球化退火主要用于（）和（）钢，完全退火主要应用与（）钢。
二、判断题1.冷加工是指在室温状态下的塑性变形。
（）2.在碳钢中,Mn大部分溶于渗碳体中，形成合金渗碳体；一部分溶于铁素体，形成置换固溶体。
（）3.回复和再结晶都使晶粒的大小和形状发生明显变化。
（）4.S、P都是碳钢中的有益元素。
（）5.上贝氏体的机械性能比下贝氏体的好。
（）6.凡经过淬火的金属都能提高其硬度。
（）7.T8钢属于碳素工具钢，它也是高碳钢。
（）8.强度和塑性成反比，强度高的材料塑性就低。
（）9.中碳钢是指含碳量在0.2％—0.6％之间的碳钢。
（）10.钢中的杂质P会引起钢的冷脆性，即使钢在室温下的塑性急剧下降。
（）11.面心立方晶格和体心立方晶格具有相同的滑移系数，因此可以说铁在高温和低温的时候塑性都是一致的。
（）12.铁素体和奥氏体的根本区别就是在于固溶度不同，前者小而后者大。
（）13.无论何种成分的碳钢，随着含碳量的增加，组织中铁素体相对量减少，珠光体相对量增加。
（）14.凡是碳钢的平衡结晶过程都具有共析转变，而没有共晶转变。
（）15.甲材料的硬度值为HRC35，乙材料的硬度值为HB230，所以乙材料比甲材料硬。
工程材料思考题
思考题1、合金钢中经常加入哪些合金元素?如何分类?4、区别下列名词的基本概念：合金渗碳体、合金奥氏体、合金铁素体6、何谓渗碳钢?为什么渗碳钢的含碳量均为低碳?合金渗碳钢中常加入哪些合金元素?它们在钢中起什么作用?7、何谓调质钢?为什么调质钢的含碳量均为中碳?合金调质钢中常加入哪些合金元素?它们在钢中起什么作用?8、弹簧钢的含碳量应如何确定?合金弹簧钢中常加入哪些合金元素，最终热处理工艺如何确定?9、滚动轴承钢的含碳量如何确定?钢中常加入的合金元素有哪些?其作用如何?11、用9SiCr制造的圆板牙要求具有高硬度、高的耐磨性，一定的韧性，并且要求热处理变形小。
试编写加工制造的简明工艺路线，说明各热处理工序的作用及板牙在使用状态下的组织及大致硬度。
12、何谓热硬性(红硬性)?为什么W18Cr4V钢在回火时会出现“二次强化”现象?65钢淬火后硬度可达HRC60～62，为什么不能制车刀等要求耐磨的工具?13、W18Cr4V钢的淬火加热温度应如何确定(A c1 约为820℃)?若按常规方法进行淬火加热能否达到性能要求?为什么?淬火后为什么进行560℃的三次回火？14．试述用CrWMn钢制造精密量具(块规)所需的热处理工艺。
15、用Crl2MoV钢制造冷作摸具时，应如何进行热处理?16、与马氏体不锈钢相比，奥氏体不锈钢有何特点?为提高其耐蚀性可采取什么工艺?17、常用的耐热钢有哪几种?合金元素在钢中起什么作用?用途如何?18、高压聚乙烯的结构有何特征？主要性能特点及其应用如何？19、低压压聚乙烯的结构有何特征？主要性能特点及其应用如何？20、何谓高聚物的老化？如何防止高聚物老化？21、陶瓷的组织是由哪些相组成的？它们对陶瓷改性有什么影响？22、根据以下各题的要求，在常用金属材料中选用合适的牌号，并回答有关问题：20CrMnTi 45 40Cr 38CrMoAl 65Mn 60Si2Mn GCr159SiCr CrWMn Cr12MoV W18Cr4V W6Mo5Cr4V2 2Cr13（1）某机床高速传动齿轮，要求齿面耐磨性高，硬度为58～62HRC，齿心部韧性高。
工程材料及成形工艺思考题 Word 文档 (2)
第一章材料的力学行为和性能思考题1.解释下列力学性能指标。
(1) HB (2) HRC (3) HV2.解释下列名词。
（1）蠕变（2）低应力脆断（3）疲劳（4）断裂韧度3.下列工件应采用何种硬度试验方法来测定其硬度？（1）锉刀（2）黄铜轴套（3）供应状态的各种碳钢钢材（4）硬质合金刀片（5）耐磨工件的表面硬化层4.下列硬度表示方法是否正确，为什么？(1)HBW250~300 (2)5~10HRC (3)HRC70~75 (4)HV800~850 (5)800~850H5.比较铸铁与低碳钢拉伸应力-应变曲线的不同，并分析其原因。
6.一根两端固定的低碳钢丝，承受拉应力为20Mpa，当温度从30摄氏度突然下降到10摄氏度时，钢丝内新产生的应力为多少？7.现有原始直径为10mm圆形长、短试样各一根，经拉伸试验测得的伸长率均为25%，求两试样拉断后的标距长度。
两试样中哪一根塑性好？为什么？8.甲乙丙丁四种材料的硬度分别为45HRC、90HRB、800HV、240HBW,试比较这四种材料硬度的高低。
第二章材料的结构思考题1.为何单晶体具有各向异性？而多晶体在一般情况下却显示各向同性？2.解释下列基本概念；晶体与非晶体；晶体的各向异性；同素异晶转变；位错；晶界；固溶体；金属化合物。
3.试述高分子链的结合力、分子链结构、聚集态结构对高聚物的性能的影响。
4.何为高分子材料的老化？如何防止？5.试计算面心立方晶格的致密度。
6.说明结晶对高聚物性能的影响。
第三章1.过冷度与冷却速度有何关系？它对金属结晶过程有何影响？对铸件晶粒大小有何影响？2.在铸造生产中，采用哪些措施控制晶粒的大小？3.如果其他条件相同，试比较下列铸造条件下，铸件晶粒的大小：（1）.金属模浇注与砂模浇注；（2）.高温浇注宇与低温浇注；（3）.铸成薄件与铸成厚件；（4）.浇注时采用振动和不振动。
4.二元匀晶相图、共晶相图与合金的力学性能和工艺性能之间存在什么关系？5.画出Fe-Fe3C相图，指出图中各点及线的意义，并标出个相区的相组成物和组织组成物。
工程材料》复习思考题参考答桉.doc
第一帝金属的晶体结构与结晶1.解释下列名词点缺陷，线缺陷，面缺陷，亚品粒，亚品界，刃型位错，单品体，多品体，过冷度，口发形核，非口发形核，变质处理，变质剂。
答：点缺陷：原了排列不规则的区域在空间三个方向尺寸部很小，主要指空位间隙原子、逍换原子等。
线缺陷：原子排列的不规则区域在空间一个方向上的尺寸很大，而在其余两个方向上的尺寸很小。
如位错。
面缺陷：原子排列不规则的区域在空间两个方向上的尺寸很大，而另一方向上的尺寸很小。
如晶界和亚晶界。
亚晶粒：在多晶体的每一个晶粒内，晶格位向也并非完全一致，而是存在着许多尺寸很小、位向差很小的小晶块，它们相互镶嵌而成品粒，称亚品粒。
亚晶界：两相邻亚晶粒间的边界称为亚晶界。
刃型位错：位错可认为是晶格屮一部分晶体相对于另一部分晶体的局部滑移而造成。
滑移部分与未滑移部分的交界线即为位错线。
如果相对■滑移的结呆上半部分多出一半原了面，多余半原了面的边缘好像插入晶体中的一把刀的刃口，故称“刃型位错单晶体：如果一块晶体，其内部的晶格位向完全一致，则称这块晶体为单晶体。
多品体：由多种品粒组成的品体结构称为“多品体过冷度：实际结晶温度与理论结晶温度Z差称为过冷度。
自发形核：在一定条件下，从液态金属中氏接产生，原了呈规则排列的结晶核心。
非自发形核：是液态金属依附在一些未溶颗粒表面所形成的晶核。
变质处理：在液态金加结品前，特意加入某些难熔固态颗粒，造成大量可以成为非自发品核的固态质点，使结品时的品核数目大大增加，从而提高了形核率，细化品粒，这种处理方法即为变质处理。
变质剂：在浇注前所加入的难熔杂质称为变质剂。
2.常见的金属晶体结构有哪儿种？a-Fe、丫・Fe、Al、Cu、Ni、Pb、Cr、V、Mgs Zn各属何种品体结构？答：常见金属晶体结构：体心立方晶格、面心立方晶格、密排六方晶格；a—Fe、Cr> V属于体心立方晶格；y-Fe、Al、Cu、Ni、Pb属于面心立方晶格;Mg、Zn属于密排六方晶格；4.晶面指数和晶向指数有什么不同?答：晶向是指晶格中各种原子列的位向,用晶向指数来表示,形式为；晶面是指晶格小不同方位上的原子面，用晶面指数來表示，形式为。
《工程材料学》习题与思考题.doc
工程材料学习题与思考题福州大学材料学院2008.12钢与合金钢一、名词解释合金元素杂质元素钢合金钢奥氏体形成元素铁素体形成元素碳化物形成元素非碳化物形成元素铁素体钢奥氏体钢贝氏体钢马氏体钢莱氏体钢晶界偏聚（晶界吸附）（钢中的）相间析出回火稳定性（网火抗力）二次淬火二次硬化原位形核离位形核一类I可火脆性二类回火脆性（低碳钢的）应变时效（低碳钢的）淬火时效调质处理优良的综合机械性能喷丸处理马氏体时效钢超高强度钢热疲劳疲劳剥落（接触疲劳）（滚动轴承钢的）碳化物液析球状不变形夹杂热硬性（高速钢的）黑色组织（高速钢的）蔡状断口基体钢不锈钢晶间腐蚀点腐蚀应力腐蚀氢脆阳极极化阴极极化钝化n/8规律475°C脆性敏化处理稳定化处理蠕变蠕变极限持久强度持久寿命二、问答题1.工程材料分为几大类？各类工程材料的使用性能、资源或价格一般有何特点？2.什么叫钢？按用途分类，钢分为哪几类？（尽可能详细分类）3.一种金属材料除基木组元外通常还含有若干种其他元素，如何界定这些元素是合金元素还是杂质？4.举例说明奥氏体形成元素对铁基二元相图的影响规律。
5.举例说明铁素体形成元素对铁基二元相图的影响规律。
6.总结奥氏体形成元素对Fe-Fe3C相图的A】、A3、S点、E点的影响规律，并解释为什么高速钢、Crl2 型冷模具钢等高合金钢中会出现莱氏体？7.总结铁素体形成元素对Fe-Fe3C相图的1、A3、S点、E点的影响规律，并解释为什么3 Cr2 W8 V钢实际上是过共析钢？8.解释下列现象：（1）在相同含碳量的情况下，大多数合金钢的热处理加热温度比碳钢高；（2）在相同含碳量的情况下，含碳化物形成元素的合金钢比碳钢具有较高的I口I火稳定性；（3）高速钢在热轧或热锻后，经空冷或马氏体组织。
9.从电子结构或原子相对尺寸大小特点归纳过渡族金属在钢中形成碳化物的规律，包括碳化物的稳定性、点阵结构的复杂性和多样性。
（联系以下提供的部分元素周期表进行归纳）周讯IV V VI vn W----- Ti V Cr Mn FeZr Nb Mo—•Hf Ta W10.哪类合金元素可以溶入渗碳体中？举例说明这些合金元素在渗碳体中溶解度的差别。
材料工程复习思考题部分答案
《材料工程基础》复习思考题第一章绪论1、材料科学与材料工程研究的对象有何异同？答：材料科学侧重于发现和揭示组成与结构，性能，使用效能，合成与加工等四要素之间的关系，提出新概念，新理论。
而材料工程指研究材料在制备过程中的工艺和工程技术问题，侧重于寻求新手段实现新材料的设计思想并使之投入使用，两者相辅相成。
6、进行材料设计时应考虑哪些因素？答：.材料设计的最终目标是根据最终需求，设计出合理成分，制订最佳生产流程，而后生产出符合要求的材料。
材料设计十分复杂，如模型的建立往往是基于平衡态，而实际材料多处于非平衡态，如凝固过程的偏析和相变等。
材料的力学性质往往对结构十分敏感，因此，结构的任何细小变化，性能都会发生明显变化。
相图也是材料设计不可或缺的组成部分。
7、在材料选择和应用时，应考虑哪些因素？答：一，材料的规格要符合使用的需求：选择材料最基本的考虑，就在满足产品的特性及要求，例如：抗拉强度、切削性、耐蚀性等；二，材料的价格要合理；三，材料的品质要一致。
8、简述金属、陶瓷和高分子材料的主要加工方法。
答：金属：铸造（砂型铸造、特种铸造、熔模铸造、金属型铸造、压力铸造、低压铸造、离心铸造、连续铸造、消失模铸造）、塑性加工（锻造、板料冲压、轧制和挤压、拉拨）、热处理、焊接（熔化焊、压力焊、钎焊）；橡胶：塑炼、混炼、压延、压出、硫化五部分；高分子：挤制成型、干压成型、热压铸成型、注浆成型、轧膜成型、等静压成型、热压成型和流延成型。
10、如何区分传统材料与先进材料？答：传统材料指已经成熟且已经在工业批量生产的材料，如水泥、钢铁，这些材料量大、产值高、涉及面广，是很多支柱产业的基础。
先进材料是正在发展，具有优异性能和应用前景的一类材料。
二者没有明显界限，传统材料采用新技术，提高技术含量、性能，大幅增加附加值成为先进材料；先进材料长期生产应用后成为传统材料，传统材料是发展先进材料和高技术基础，先进材料推到传统材料进一步发展。
工程材料基础思考题
《工程材料基础》课程思考题第一章工程材料的结构与性能1、各种结合键有何特点，其所构成的物质有何性能特点？材料的性能主要取决于哪些因素？2、体心、面心、密排六方晶体结构有何特点？3、何谓晶体、晶体结构、晶格、晶胞和非晶体？4、何谓晶面、晶向，如何确定晶面和晶向指数？5、何谓单晶体和多晶体？6、何谓各向异性，为什么单晶体具有各向异性，而多晶体往往没有各向异性？7、何谓点缺陷、线缺陷（位错）和面缺陷，他们在晶体中的表现形式有哪些？8、点缺陷和位错对晶体的强度、硬度、塑性、韧性、电阻率等有何影响？9、非晶态材料的原子排列有何特点，其是否处于稳定状态？10、何谓合金，合金中相、组织的概念是什么？11、何谓固溶体，其晶体结构与其组元有何关系？12、何谓置换固溶体、间隙固溶体、无限固溶体和有限固溶体？13、何谓金属间化合物，其晶体结构与其组元有何关系？14、常见金属间化合物有哪几种，各有何特点？15、固溶体和金属间化合物对合金的力学性能有何影响？16、何谓高聚物，构成高聚物分子的原子之间以何种结合键相连，高聚物分子之间以何种结合键相连？17、为什么高聚物在高温下易软化？18、何谓高聚物的结构单元，高聚物大分子链有哪几种几何形态？19、何谓高聚物的聚集态结构？20、何谓陶瓷，其主要组成相有哪些，其性能主要取决于什么相？21、材料的强度指标有哪些，其含义是何？22、材料的塑性指标有哪些，塑性对于材料有何重要意义？23、何谓材料的硬度，常用的测试材料硬度的方法有哪些，其适用范围如何？24、材料承受冲击的性能用何性能指标表示，温度对材料的耐冲击性能有何影响？25、何谓断裂韧性，其有何实际意义？26、材料的耐磨性主要取决于哪些因素？27、何谓蠕变，其产生机制为何？28、何谓材料的电极化现象，何谓压电现象和电致伸缩现象？29、根据对外加磁场的反应，可将物质分为哪几类，其各有什么特点？30、何谓物质的特征光谱？31、如何防止材料的电化学腐蚀？32、什么是材料的工艺性能，其有何重要意义？第二章金属材料的凝固与固态相变1、什么是凝固，什么是结晶，什么是结晶过冷度，结晶的驱动力是什么？2、非晶体和晶体的凝固有何不同？3、结晶过程可分为哪两个阶段？4、结晶形核有哪些方式，采用哪一种形核方式更易形核，为什么？5、晶核的长大方式有哪些？6、影响晶核形核率和长大率的因素主要有哪些，如何影响？7、如何控制结晶后的晶粒大小，金属的晶粒大小有何重要性？8、何谓同素异构和同分异构现象？9、热力学中的平衡是何含义，何谓平衡相（状态）图？10、何谓匀晶、共晶、包晶、共析转变？11、匀晶、共晶、包晶、共析相图中典型成分合金冷却过程的相变和组织变化有何不同？12、如何利用相图来大致判断合金的性能？13、铸锭的凝固组织有何特点，影响铸锭组织形成的因素有哪些？14、何谓铁素体、渗碳体、奥氏体、珠光体、一次渗碳体、二次渗碳体、三次渗碳体？15、在亚共析、共析、过共析钢和亚共晶、共晶、过共晶白口铸铁的平衡结晶冷却过程中，其相变和组织变化过程如何？16、网状渗碳体易在什么情况下产生，其对钢会产生何种危害？17、室温下，所有钢和白口铸铁的组成相是否相同，组织是否相同，其组织形貌各有何特点？18、含碳量对铁碳合金中渗碳体的量有何影响，对铁碳合金的力学性能有何影响？19、含碳量对钢中P的量有何影响，钢中P量对钢的力学性能有何影响？20、如何利用铁碳相图判断铁碳合金的力学性能和加工性能？21、加热时，钢中A的形成可分为哪几个阶段，影响A形成的主要因素有哪些，如何影响？22、哪些因素且如何影响A晶粒的大小，何谓本质粗晶粒钢和本质细晶粒钢？23、钢的晶粒大小与钢的屈服强度大小有何关系？24、何谓C曲线，依据C曲线，过冷奥氏体在不同温度下可发生哪些类型的组织转变？25、影响C曲线位置和形状的主要因素有哪些，如何影响？26、依据珠光体组织的粗细，可将珠光体组织分为哪几类，其力学性能有何不同？27、何谓马氏体、上贝氏体和下贝氏体，其组织和力学性能有何特点？第三章金属材料的塑性变形1、何谓为塑性变形，晶体塑性变形的主要方式有哪些？2、何谓晶体的滑移系，组成滑移系的滑移面和滑移方向有何特点？3、何谓分切应力和临界分切应力，何谓“软位向”和“硬位向”？4、多晶体中晶粒取向对晶体塑性变形有何影响？5、晶界对晶体塑性变形有何影响？6、为什么细化晶粒可以提高金属强度，并改善金属的塑性和韧性？7、何谓形变强化，其机理是什么？8、塑性变形后，金属内部组织、性能有何主要变化？9、塑性变形可产生哪些残余应力，残余应力有何危害和可利用之处，如何消除残余应力？10、经冷塑性变形的金属在加热到一定温度时，其组织和性能会发生哪些主要变化，为什么？11、何谓回复、再结晶，对应于回复、再结晶过程，冷变形金属的组织和性能将相应发生何种变化？12、何谓再结晶温度？13、金属的形变强化有何利弊，如何利用何消除形变强化？14、为什么在高温下，金属的晶粒会长大？15、何谓冷变形和热变形，为什么往往将金属加热到高温进行塑性变形？16、金属塑性变形时形成的纤维组织对金属力学性能有何影响？17、对金属进行加工时，应如何考虑纤维组织的分布？18、何谓金属的塑性加工性能，其用何种指标来加以衡量？19、影响塑性加工性能的主要因素有哪些，如何影响？第四章金属材料热处理1、何谓热处理，其可分为几大类？2、何谓退火，退火分为哪几种，加热温度范围有何不同，其目的如何？3、何谓正火，加热温度范围如何，目的如何？4、退火与正火的冷却过程有何不同，获得的组织有何异同，力学性能有何不同？5、根据钢的硬度不同，应如何选择相应的热处理工艺来改善其切削加工性能？6、何谓淬火，对应于亚共析钢、共析钢和过共析钢，其淬火加热温度范围有何不同，为什么？7、何谓淬火临界冷却速度，淬火时冷却速度太慢会产生何种不良结果，太快又会产生什么不良结果？8、常用淬火冷却介质有哪些，其冷却能力有何不同，选择淬火冷却介质的依据是什么？9、常用的淬火冷却方法有哪些，各有何特点？10、一般情况下，钢经淬火能否得到100%的马氏体组织，为什么？11、在淬火冷却时，为得到尽可能多的马氏体，减少残余奥氏体，可采取什么样的处理方法？12、表面淬火的目的是什么，有哪些表面淬火方法，各有何特点？13、何谓钢的回火，回火的目的是什么，回火工艺能否单独使用？14、回火时，随回火温度升高，钢的淬火组织和力学性能将如何变化？15、何谓回火马氏体、回火托氏体、回火索氏体组织，其组织和力学性能有何不同？16、回火马氏体、回火托氏体、回火索氏体与马氏体、托氏体、索氏体又有何不同？17、低温回火、中温回火、高温回火各得到什么组织，其力学性能有何特点，各适用于什么工作条件要求的零件？18、何谓调质处理？其力学性能特点是什么？19、合金元素的加入对钢在回火过程中的组织变化和力学性能有何影响？20、何谓回火脆性，分哪几类，如何防止或消除？21、何谓钢的淬透性，用何表示？何谓淬硬性，用何表示？22、淬透性有何实际意义，影响淬透性的主要因素有哪些，如何影响？23、淬透性与选材有何关系？24、何谓固溶热处理和时效强化，时效温度对时效获得的硬度有何影响？25、何谓化学热处理，其目的是什么？26、渗碳、渗氮、碳氮共渗的热处理工艺有何不同，分别经过渗碳、渗氮、碳氮共渗热处理后，钢的心部组织和表层组织各为什么？27、分别经渗碳、渗氮、碳氮共渗热处理后，渗层的厚度、零件的变形程度和性能有何不同？28、对热处理零件有哪些结构工艺性要求？第五章金属材料表面改性处理1、什么是表面改性处理，主要有哪些方法？2、氧化处理和磷化处理的原理和作用是什么？3、电镀的原理是什么？4、化学气相沉积和物理气相沉积的基本原理是什么？5、热喷涂的基本原理是什么，通过喷涂不同的材料可以改进零件的哪些性能？第六章金属材料1、钢中常见的杂质有哪些，对钢得性能有何影响？2、何谓钢的热脆和冷脆，主要由何元素引起？3、分别按化学成分、冶金质量和用途，可将钢分为哪些类别？4、各种碳钢、合金钢按何规则进行编号？5、钢中的合金元素通过哪些途径可以提高钢的强度和硬度？6、钢中的合金元素对铁碳相图有何影响？7、哪些合金元素阻碍奥氏体晶粒长大，哪些合金元素促进奥氏体晶粒长大？8、合金元素的种类和加入量对钢的淬透性有何影响？9、碳钢与合金钢、低合金钢与高合金钢，谁的淬透性更高，为什么？10、合金元素对钢的回火有何影响，哪些合金元素易产生第二类回火脆性，哪些合金元素可抑制第二类回火脆性？11、何谓“二次硬化”，其产生机理是什么？12、对结构钢和工具钢的使用性能要求有何显著不同？13、结构钢和工具钢在含碳量上有何不同，为什么？14、结构钢和工具钢在主加合金元素上有何不同，为什么？15、合金元素在结构钢中和在工具钢中的主要作用有何异同？16、各种结构钢的预备热处理与最终热处理工艺按何原则确定？17、渗碳钢和调质钢的含碳量有何特点，热处理工艺有何特点？18、为什么高速钢中碳、钨、钼、铬等元素的含量很高？高速钢的热处理有何特点？19、工具钢的预备热处理与最终热处理工艺按何原则确定？20、为什么以工具钢制作冷作模具时，其最终热处理是淬火+低温回火，而制作热作模具时，其最终热处理为淬火+高温回火（或多次高温回火）？21、为什么以工具钢制作量具时，淬火后要进行冷处理，而后再回火？22、不锈钢分哪几类，其化学成分、热处理、室温组织和性能有何特点？23、耐磨钢的成分、牌号有何特点？24、按碳主要是以渗碳体或石墨的形式存在可将铸铁分为哪几类？25、按石墨的存在形态不同可将铸铁分为哪几类，其性能各有何特点？26、石墨在铸铁中可产生哪些好与不利的作用?27、如何编写铸铁的牌号？28、铸铁的基体有哪几类，其力学性能如何，可通过何种热处理获得？29、耐磨铸铁和耐热铸铁主要通过加入何种合金元素来提高铸铁的耐磨和耐热性能？30、工业纯铝如何编号?31、何谓变形铝合金和铸造铝合金，何谓可热处理强化铝合金和不可热处理强化铝合金？32、铝合金可分为哪些类别，其牌号如何编写，性能各有何特点？33、何谓黄铜、青铜，其化学成分、性能有何主要特点，如何编写其牌号？34、对轴承合金有哪些性能要求，锡基、铅基轴承合金成分和性能特点如何?35、何谓形状记忆合金、减振合金、功能梯度材料、智能材料、纳米材料、非晶态材料？。
材料工程基础思考题
材料工程基础思考题
主要的高分子材料的合成类型和方法；高分子单体、单元结构的概念以及与高分子组成和结构性质的关系；聚合物的反应掌握 高分子链结构的长、柔和复杂的特点；掌握高分子分子量与分子量分布的表征，理解高分子聚集态结构的多样性、复杂性与多 缺陷特点，掌握相变与转变温度的物理意义以及对加工性质和力学性质的影响；理解高聚物高弹性的特点 1.为什么说柔顺性是高分子独有的性质？ 答：因为柔顺性是高分子链通过内旋转作用改变其构象的性能，分子内旋转是导致分子链柔顺性的根本原因，因此只有在高分 子内部，具有一定的内旋转自由度，出现分子链的内部旋转，才会表现出柔顺性。 2.高分子的分子量相对于小分子和无机物有何特点，主要的表示和描述方法有 哪些？ 高聚物分子量有两个特点：一是分子量大，二是分子量的多散性。 首先，从相对分子质量来看——小分子和无机化合物的相对分子质量只有几十到几百； 高聚物的相对分子质量相对高得多 其次，高聚物的晶态结构比小分子物质的晶态有序程度差得多，高聚物的非晶态结构比小分子物质液态的有序程度高。 综上，高分子的分子量可以用聚合物的多分散性、平均分子量、多分散系数来表示。 3.高分子的聚集体包括哪些内容，为什么聚合物不易形成100%的结晶以及宏观 单晶？另外试述高分子的聚集体有哪些特点，以及成型加工条件、性能的关系？ 4.如何理解高分子材料拉伸的应力-应变的时温等效性和蠕变特性？ 时温等效原理;时间温度等效原理;时间温度对应原理;time temperature correspondence 分子式：CAS号：性质：又称时间温度 对应原理。观察高分子材料的某种力学响应（如力学松弛），既可在较低温度下通过足够长的观察时间来实现，也可在较高温 度下短时间内观察来实现，简单地说，升高温度与延长观察时间具有相同的效果。 高分子材料蠕变指的是高分子材料在外界恒定应力作用下，由于材料内部分子的位移产生的应变（即外观形变）随着时间而变 大。当应力去掉后，由于高分子材料有弹性记忆回复能力，形变可以部分回复。 5.高分子材料组成和结构的基本特征、高分子链的组成和结构、高分子链的聚 集态结构。 ①高分子材料组成和结构的基本特征是： 1、平均分子量大和存在分子量分布 2、具有多种形态 3、组成与结构的多层次性 ②高分子链的组成和结构主要指组成高分子链的结构单元的化学组成、键接方式、空间构 型和高分子链的形态等。 A、高分子链中的原子类型 根据主链上原子类型，高分子链可分为：碳链高分子、杂链高分子、元素有机高分子、无机高分子、梯形和螺旋形高分子。 B、结构单元的键接方式 共有三种可能的键接方式：头头接、尾尾接、头尾接。其造成的原子排列方式为：无规共聚、交替共聚、嵌段共聚和接枝共 聚。 Ｃ空间立体构型 全同立构；间同立构；无规立构。 Ｄ支化和交联结构
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《工程材料》复习思考题一、名词解释（MC）
三、单项选择题（DX）
五、综合题
轴的允许承受设计应力应相同。
（ ）
4Cr13钢的硬度不如1Cr13钢，但耐腐蚀性优于1Cr13钢。
（ ） F 铸铁可以经过热处理改变基体组织和石墨形态。
（ ）
F GGr15SiMn 钢中Gr 元素的平均含量约为15%。
（ ） F T8钢比45钢和20钢有更好的淬透性和淬硬性。
（ ）
T 并不是所有的铝合金都可以通过热处理予以强化的。
（ ） T 采用热处理的方法，不能使灰铸铁中的片状石墨细化。
（ ） T 调质钢的合金化主要是考虑提高其淬透性。
（ ） T 钢经过低温退火后，其组织与原始组织相同。
（ ） T 钢中合金元素含量越高，其淬透性一般情况下越高。
（ ） T 高速钢的合金化主要是考虑提高其红硬性。
（ ） T 高速钢中的粗大碳化物可以通过热处理使之细化。
（ ） F 奥氏体型不锈钢主要采用加工硬化来提高强度。
（ ） T 固溶体的结构与溶剂和溶质的结构都不相同。
（ ）
F 过冷奥氏体的冷却速度大于临界冷却速度k V 时，则冷却速度越快，冷却后钢的硬度越高。
（ ） F 滑动轴承合金要求硬度高、耐磨性好。
（ ） F 黄铜指的是Cu —Sn 合金。
（ ）
F 间隙固溶体和置换固溶体均可形成无限固溶体。
（ ）
F 金属结晶时，冷却速度越大，晶粒越细，强度越高，韧性越差。
（ ）
F 锯条（T10钢）的正常淬火温度是C A c ︒-+50301，然后进行200℃的低温回火， 最终得到的组织为回火马氏体和残余奥氏体。
（ ）
F
冷塑性变形金属加热发生再结晶后，其晶格类型改变了。
（ ） F 普通灰铸铁可通过热处理来提高其综合力学性能。
（ ） F 球墨铸铁可通过热处理来提高其综合力学性能。
（ ）
T 为了提高丝锥（9SiCr 钢）的硬度，可进行渗碳处理后淬火及低温回火热处理。
（ ）
F 用45钢制造的Ф10mm 和Ф80 mm 的两根轴，都经调质热处理，轴的表面组织都是回火索氏体，但是心部组织不同。
（ ）
T 再结晶能够消除加工硬化效果，是一种软化过程。
（ ）
T 在缓慢冷至室温条件下，45钢比20钢的强度和硬度都高。
（ ） T 二次Fe3C 与共析Fe3C 的形态与晶体结构均不相同。
（ ） F
题干
答案
用冷却曲线表示纯铁冷却过程中的同素异构转变，并指出每一种产物的名称及晶体结构。
根据铁碳合金相图，分析含碳量为0.45％C ：L ——L+A ——A ——A+F ——P+F
→正火→机加工→渗碳处理→淬火→低温回火→精磨。
（共10分）
(1) 说明加工工艺路线中涉及到的各热处理工艺的主要目的。
（4分）(2) 制定各热处理工艺（加热温度范围、冷却方式）（4分）
(3) 分析该轴最终热处理后表面及心部的组织。
（2分）
正火：去应力、提高硬度便于加工、细化组织；
渗碳处理：增加表面碳的含量，提高硬度；
淬火：提高硬度和耐磨性；
低温回火：保持表面的高硬度和耐磨性，降低应力，稳定组织。
(2) 热处理工艺。
正火：920~940℃加热保温后空冷；
表面渗碳：920~940℃加热
低温回火：180~220℃保温半小时空冷。
(3) 表面组织：高碳回火马氏体
心部组织：低碳回火马氏体
汽车半轴，如图所示，根据它的工作条件，现选择35CrMo材料制造，请为其制订加工路线，写出相关热处理工艺参数（加热温度，冷却方式），并分析使用状态下的组织。
(1)加工工艺路线主要为：锻造→正火或完全退火→粗机加工→调质或（淬火+高温回火）→精机加工→表面淬火→低温回火。
（2）热处理工艺参数：
正火（退火）：840~ 860℃ 加热保温后空冷（缓慢炉冷）；
调质：840~ 860℃ 加热保温后快冷，然后600℃ 左右保温半小时空冷（回火）
高频表面淬火：880~ 900℃ 感应加热水冷淬火
低温回火：180~ 220℃ 保温半小时空冷。
（3）表面组织：回火马氏体
心部组织：回火索氏体
根据铁碳合金相图，填写下列表格（8分，每空1分），并指出室温下随着含碳量的增加，合金的性能（强度、塑性、韧性和硬度）的变化规律(5分)。
水平线/（合金）温度℃反应式产物名称/（组织）共晶线
共析线727
0.45%碳的合金840 /
1.0%碳的合金室温下/
3.5%碳的合金700 /
答案：
水平线/（合金）温度℃反应式产物名称/（组织）
共晶线1148 L——Ld（A+Fe3C）莱氏体Ld
共析线727 A——P（F+ Fe3C）珠光体P
0.45%碳的合金840 / 奥氏体
1.0%碳的合金室温下/ 珠光体+二次Fe3C
3.5%碳的合金700 / 珠光体+二次Fe3C+莱氏体
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