工程材料复习题

第二章材料的性能

、

解释下列名词：

⑴强度和刚度⑵塑性和韧性⑶屈强比⑷冷脆转变温度⑸断裂韧度

⑹疲劳强度⑺蠕变⑻应力松弛⑼高周疲劳和低周疲劳⑽耐磨性

2、拉伸试样的原标距为50mm，直径为10mm，拉伸试验后，将已断裂的试样对接起来测量，若断后的标距为79mm，缩颈区的最小直径为4.9mm，求该材料的伸长率和断面收缩率的值。

3、用45号钢制成直径为30mm的主轴，在使用过程中，发现该轴的弹性弯曲变形量过大，问是否可改用合金钢40Cr或通过热处理来减小变形量？为什么？

4、下列各种工件应该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）硬质合金刀片

（4）供应状态的各种碳钢钢材（5）耐磨工件的表面硬化层

5、一根钢筋试样，其弹性模量E＝210GPa, 比例极限бP＝210 MPa, 在轴向力FP的作用下，测得轴向线应变ε＝0.001，试求此时钢筋横截面上的正应力。如果继续增加拉力，使试样的轴向线应变达到0.08，然后再逐渐卸除载荷，测得残余线应变为0.075，试问未卸载时钢筋横截面上的正应力为多大？

6、当某一材料的断裂韧度K Ic＝62MPa•m1/22a＝5.7mm时，要使裂纹失稳扩展而导致断裂，需要多大的应力？（设Y＝）

7、为什么疲劳裂纹对机械零件潜在着很大危险？

8、有两位工程师讨论疲劳破坏。一位说疲劳破坏是脆性的，而另外一位说疲劳破坏是韧性的，试讨论这两种观点的是与非。

第四章二元合金

1．比较固溶体、金属间化合物和机械混合物的晶格特征与性能特征。

2．现有A、B两组元，其熔点B>A，组成二元匀晶相图，试分析以下说法是否正确：（1）A、B两组元的晶格类型可以不同，但原子大小一定要相等；

（2）其中任一合金K，在结晶过程中由于固相成分沿固相线变化，故结晶出来的固溶体中的含B量始终高于原液相中的含B量；

（3）固溶体合金按匀晶相图平衡结晶时,由于不同温度下结晶出来的固溶体成分和剩余液相成分都不相同,

3．一个二元共晶反应如下：Lα0.15%B+β0.95B，求：

（1）含0.50B的合金凝固后，α初和（α+β）共晶的相对量；α相与β相的相对量；

（2）共晶反应后若β初和（α+β）共晶各占一半，问该合金成分如何？

4．已知A（熔点600℃）与B（熔点500℃）在液态下无限互溶；在固态300℃时A溶于B 的最大溶解度为30%，室温时为10%，但B不溶于A；在300℃时含B40%的液态合金发生共晶反应。现要求：

（1）作出A－B合金相图；

（2）填出各相区的组织组成物。

5．有形状、尺寸相同的两个Cu-Ni合金铸件,一个含90%Ni，另一个含50%Ni，铸后自然冷却，问哪个铸件的偏析较严重?

6．共析相图与共晶相图有什么区别和联系?共析体和共晶体有什么区别和联系?在共析线附近反复加热和冷却，能否获得特别细密的组织。

7．为什么铸造常选用靠近共晶成分的合金？压力加工则选用单相固溶体成分的合金？8．指出一次渗碳体、二次渗碳体、三次渗碳体、共晶渗碳体、共析渗碳体、网状渗碳体之间有何异同？

9．碳含量(质量分数)分别为0.20%、0.40%、0.80%、1.30%的碳钢，自液态缓冷至室温后所得的组织有何不同?试定性地比较这四种钢的σb和HB。

10．某工厂仓库积压了许多碳钢（退火态），现找出其中一根钢材，金相分析发现其组织为80%P+20%F，问此钢材碳含量约为多少？

11．根据Fe－Fe3C相图，说明产生下列现象的原因：

（1）含1.0%C的钢比0.5%C的钢硬度高；

（2）室温下，0.8%C的钢比1.2%C的钢强度高；

（3）低温莱氏体的塑性比珠光体差；

（4）在1100℃，0.4%C的钢能锻造，而4.0%C的生铁不能锻造。

12．根据Fe-F3C相图，计算：

（l）45钢在室温时相组成物和组织组成物各是什么?其相对质量百分数各是多少?

（2）T12钢的相组成物和组织组成物各是什么?各占多大比例?

（3）铁碳合金中，二次渗碳体的最大百分含量。

13．同样形状的两块铁碳合金，一块是15钢，一块是白口铸铁，用什么简便方法可迅速区分它们？

14．从Q235A、15、45、65、T8中选择相应钢种来制造手锯锯条、普通螺钉、车床主轴、起重用钢丝绳。

第五章金属的塑性变形与再结晶

1．金属塑性变形的主要方式是什么?解释其含意?

2．为什么原子密度最大的晶面比原子密度较小的晶面更容易滑移?

3．什么是滑移系?纯铝、铁、纯锌三种金属哪种最易产生塑性变形?

4．为什么室温下钢的晶粒越细，强度、硬度越高，塑性、韧性也越好？

5．塑性变形使金属的组织与性能发生哪些变化?

6．在冷拔铜丝时，如果总变形量很大，则中间需要穿插几次退火工序，这是为什么？中间退火温度选多高合适？（已知铜的熔点为1083℃）

7．碳钢在锻造温度范围内变形时，是否会有加工硬化现象？为什么？

8．用一冷拉钢丝吊装一大型工件入炉，并随工件一起加热到1000℃，加热完毕，当吊出工件时钢丝发生断裂。试分析其原因。

9．何谓临界变形度？分析造成临界变形度的原因。

10．提高材料的塑性变形抗力有哪些方法？

第六章金属热处理及材料改性

1．过冷奥氏体的转变产物有哪几种类型?比较这几种转变类型的异同点。

2．亚共析钢热处理时，快速加热可显著提高屈服强度和冲击韧性，为什么？

3．共析钢加热到奥氏体后，以各种速度连续冷却，能否得到贝氏体组织，采取什么方法可获得贝氏体组织？

4．将两块碳含量均为0.8%的钢片加热至727℃以上，分别以不同方式冷却。钢片的冷却曲线及该种钢材的C曲线如图1所示。问图中①②③④点各是什么组织？定性分析比较②