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材料科学与工程基础第二版考试必备宝典.doc
第1章绪论1．材料科学与工程的四个基本要素解：制备与加工、组成与结构、性能与应用、材料的设计与应用2．金属﹑无机非金属材料﹑高分子材料的基本特性解：①金属材料的基本特性： a. 金属键； b. 常温下固体，熔点较高； c. 金属不透明，具有光泽； d. 纯金属范性大、展性、延性大； e. 强度较高； f. 导热性、导电性好； g. 多数金属在空气中易氧化。
②无机非金属材料的基本性能：a. 离子键、共价键及其混合键；b. 硬而脆；c. 熔点高、耐高温，抗氧化； d. 导热性和导电性差； e. 耐化学腐蚀性好； f. 耐磨损； g. 成型方式：粉末制坯、烧结成型。
③高分子材料的基本特性： a. 共价键，部分范德华键； b. 分子量大，无明显熔点，有玻璃化转变温度（ Tg）和粘流温度（ Tf ）； c. 力学状态有三态：玻璃态、高弹态和粘流态； d. 质量轻，比重小； e. 绝缘性好； f. 优越的化学稳定性； g. 成型方法较多。
第 2 章物质结构基础1 ．在多电子的原子中，核外电子的排布应遵循哪些原则解：泡利不相容原理、能量最低原理、洪特规则2．电离能及其影响电离能的因素解：电离能：从孤立原子中，去除束缚最弱的电子所需外加的能量。
影响因素：①同一周期，核电荷增大，原子半径减小 , 电离能增大；②同一族，原子半径增大，电离能减小；③电子构型的影响，惰性气体；非金属；过渡金属；碱金属；3．混合键合实例解：石墨：同一层碳原子之间以共价键结合，层与层之间以范德华力结合；高分子：同一条链原子之间以共价键结合，链与链之间以范德华力结合。
4.将离子键，共价键，金属键按有无方向性进行分类，简单说明理由有方向性：共价键无方向性：离子键，金属键③ 金属键：正离子排列成有序晶格，每个原子尽可能同更多的原子相结合，形成低能量的密堆结构，正离子之间相对位置的改变不破坏电子与正离子间的结合力，无饱和性又无方向性。
②共价键：共用电子云最大重叠，有方向性③离子键：正负离子相间排列，构成三维晶体结构，无方向性和饱和性5. 简述离子键，共价键，金属键的区别6. 为什么共价键材料密度通常要小于离子键或金属键材料金属密度高的两个原因：第一，金属有较高的相对原子质量。
工程材料复习资料
工程材料复习资料工程材料复习资料工程材料是指用于建筑、道路、桥梁、机械等工程领域的材料。
它们的性能直接影响到工程的质量和使用寿命。
在工程材料的学习中，我们需要了解不同材料的特点、应用范围以及其在工程中的作用。
本文将从金属材料、非金属材料和复合材料三个方面进行复习资料的整理。
一、金属材料金属材料是工程中最常用的材料之一，其具有优良的导电、导热、强度和可塑性等特点。
常见的金属材料有铁、铜、铝、钢等。
其中，钢是一种合金，由铁和碳组成。
不同的合金元素可以使钢具有不同的性能，如镍可以提高钢的耐腐蚀性能，铬可以提高钢的硬度和耐磨性。
金属材料在工程中的应用非常广泛，如钢材常用于建筑结构、汽车制造和机械制造等领域。
铝材具有轻质、耐腐蚀和导电性好的特点，常用于航空航天和电子设备制造。
铜材具有良好的导电性和导热性，广泛应用于电力传输和制冷设备。
二、非金属材料非金属材料是指不含金属元素的材料，如陶瓷、塑料、橡胶等。
这些材料具有不同的特性和应用范围。
陶瓷材料具有高硬度、耐高温和耐腐蚀的特点，常用于制造耐磨、耐腐蚀的零部件，如瓷砖、陶瓷刀具等。
塑料材料具有轻质、绝缘和可塑性好的特点，广泛应用于包装、建筑和电子设备等领域。
不同种类的塑料具有不同的性能，如聚乙烯具有良好的韧性和耐腐蚀性，聚氯乙烯具有较好的耐候性和绝缘性。
橡胶材料具有良好的弹性和耐磨性，常用于制造轮胎、密封件和振动吸收材料等。
不同种类的橡胶具有不同的性能，如丁苯橡胶具有较好的耐热性和耐油性，丁腈橡胶具有较好的耐油性和耐候性。
三、复合材料复合材料是由两种或两种以上的材料组成的材料，具有优良的综合性能。
常见的复合材料有玻璃钢、碳纤维复合材料等。
玻璃钢是由玻璃纤维和树脂组成的复合材料，具有良好的耐腐蚀性和强度，广泛应用于船舶制造和化工设备。
碳纤维复合材料具有轻质、高强度和耐高温的特点，常用于航空航天和汽车制造等领域。
它的制造过程包括纤维预浸料的制备、层叠和固化等步骤。
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第二章材料的性能一、1）弹性和刚度弹性：为不产生永久变形的最大应力，成为弹性极限刚度：在弹性极限范围内，应力与应变成正比，即：比例常数E称为弹性模量，它是衡量材料抵抗弹性变形能力的指标，亦称为刚度。
2）强度屈服点与屈服强度是材料开始产生明显塑性变形时的最低应力值，即：3 ）疲劳强度:表示材料抵抗交变应力的能力, 即：脚标r为应力比，即：对于对称循环交变应力，r= —1时，这种情况下材料的疲劳代号为4）裂纹扩展时的临界状态所对应的应力场强度因子，称为材料的断裂韧度•用Kc表示二、材料的高温性能：1、蠕变的定义：是指在长时间的恒温下、恒应力作用下，即使应力小于该温度下的屈服点, 材料也会缓慢的产生型性变形的现象，而导致的材料断裂的现象称为蠕变断裂2、端变变形与断裂机理：材料的蠕变变形主要通过位错滑移、原子扩散及晶界滑动等机理进行的；而蠕变断裂是山于在晶界上形成裂纹并逐渐扩展而引起的，大多为沿晶断裂。
3、应力松弛：指承受弹性变形的零件，在工作中总变形量应保持不变，但随时间的延长而发生蠕变，从而导致工作应力自行逐渐衰减的现象4、蠕变温度：指金属在一定的温度下、一定的时间内产生一定变形量所能承受的最大应力5、持久强度：指金属在一定温度下、一定时间内所能承受最大断裂应力第三章：金属结构与结晶三种常见金属晶格：体心立方晶格，面心立方晶格、密排六方晶格晶格致密度和配位数晶面和晶向分析1、晶面指数2、晶向指数3、晶面族和晶向族4、晶面和晶向的原子密度第四章：二元合金相图（计算组织组成物的相对含量及相的相对量）1、二元合金相图的建立2、二元合金的基本相图1）匀晶相图（枝晶偏析：由于固溶体一般都以树枝状方式结晶，先结晶的树枝晶轴含高熔点的组元较多;后结晶的晶枝间含低熔点组元较多，故把晶内偏析又称为枝晶偏析）2）共晶相图3）包晶相图4）共晶相图3、铁碳合金铁碳合金基本相1）铁素体2）奥氏体3）渗碳体4）石墨第五章金属塑性变形与再结晶1、单晶体塑性变形形式1）滑移2）挛生2、加工硬化：随着变形程度的增加，金属的强度、硬度上升而塑性、韧性下降,即为冷变形强化，也称加工硬化。
工程材料及应用考试题(含答案).
一、名词解释1.致密度:致密度就是晶胞中原子所占体积与晶胞体积之比;它表示晶体的原子排列密集程度。
2.疲劳强度:在交变应力作用下,材料可经受无数次循环而不发生断裂的最大应力就是疲劳强度。
3.加工硬化:金属材料经塑性变形后,强度以及硬度显著提高,而塑性韧性则很快下降的这种现象就是加工硬化。
4.调质处理:将钢淬火后再高温回火的热处理工艺。
5.再结晶:指经冷塑性变形的金属在加热时,通过再结晶晶核的形成及其随后的长大、最终形成无畸变的新的晶粒的过程。
6.石墨化:是指铸铁中析出碳原子形成石墨的过程。
7.时效:淬火后的铝合金随时间延长而发生的强化现象。
8.淬硬性:钢在淬火时的硬化能力,用淬火后马氏体所能达到的最高硬度来表示。
二、填空题1.γ-Fe的一个晶胞内的原子数为( 4 。
2.过冷度是指(实际结晶温度与理论结晶温度之差,其表示符号为(△T 。
3.马氏体的显微组织形态主要有(板条马氏体、(片状马氏体两种;其中(板条马氏体的韧性较好。
4.按钢中合金元素含量,可将合金钢分为(合金结构钢、 ( 合金工具钢、 ( 特殊性能钢。
5.在图示的铁碳合金相图中:(a标出各点的符号。
(b填上各区域的组织组成物。
(c指出下列各点的含碳量:E( 2.11% 、C( 4.30% 、P(0.0218% 、S(0.77% 、K( 6.69% 。
(d在下表中填出Fe-Fe3C合金相图中各水平线的温度、反应式、反应产物的名称6.在金属学中,冷加工与热加工的界限是以(再结晶温度来划分的,因此Cu(熔点为1084℃在室温下变形加工称为(冷加工,Sn(熔点为232℃在室温下变形加工称为(热加工。
7.共析钢加热时,奥氏体的形成是由(奥氏体晶核的形成、(奥氏体晶核的长大、(残余渗碳体的溶解和(奥氏体成分的均匀化等四个过程所组成。
8.齿轮材料主要是(塑料、(渗碳钢和(调质钢。
9.淬火钢进行回火的目的是(消除残余内应力,改善和调整钢的性能,回火温度越高,钢的强度与硬度越(低。
工程材料力学性能第二版复习题
基本题二、说明下列力学性能指标的意义（10小题，每题2分，共20分）ε三、简答题（6小题，每题5分，共30分） 1. 断裂强度σc 与抗拉强度σb 有何区别？ 2. 简述裂纹尖端塑性区对K I 的影响。
3. 简述疲劳裂纹的形成机理和阻止其萌生的方法。
4. 接触疲劳和普通机械疲劳的差异是什么？5. 简述疲劳宏观断口的特征。
6. 陶瓷材料如何增韧？7. 简述K IC 和K C 的意义及相互关系。
8. 缺口对试样的应力分布和力学性能会产生哪些影响？ 9. 裂纹尖端产生塑性区的原因是什么？ 10. 接触疲劳和普通机械疲劳的差异是什么？ 11. 简述疲劳微观断口的特征。
12. 陶瓷材料与金属材料在弹性变形、塑性变形和断裂方面有何不同？五、计算题（2小题，每题15分，共30分）【说明：下列各题中如需对应力场强因子I K Y =修正公式为：I K =(平面应力) 和I K =(平面应变)。
塑性区宽度公式：201I s K R πσ⎛⎫= ⎪⎝⎭(平面应力)，20I s K R σ⎫=⎪⎭(平面应变)。
】 1． 一直径为d 0=10.00mm ，标距为L 0=50.00mm 的金属标准拉伸试样，在拉力F=10.00kN 时，测得其标距长L 为50.80mm ；在拉力F=55.42kN 时，试样开始发生明显的塑形变形；在拉力F=67.76kN 时，试样断裂，测得断后试样的标距L k 为57.60mm ，最小处截面直径d k 为8.32mm 。
（1）求拉力F=32.00kN 时，试样受到的工程拉应力σ和工程拉应变ε，以及真应力S 和真应变e ；（2）求试样的屈服极限σs 、抗拉强度σb 、延伸率δ和断面收缩率ψ。
2.一块含有宽为16mm 的中心穿透型裂纹的钢板（I K =，受到350MPa垂直于裂纹平面的应力作用：（1）如果材料的屈服强度分别是1400MPa 和450MPa ，求裂纹尖端应力场强因子的值；（2）通过上述两种情况，讨论对应力场强因子进行塑性修正的意义。
工程材料及其应用(第二版)复习资料
1、原子结合键的类型。
答：金属键共价键离子键分子键（范德瓦尔键）。
2、材料的性能的分类包括。
答：使用性能：力学性能物理性能化学性能工艺性能：铸造性可锻造性焊接性切削加工性力学性能的指标:弹性强度塑性硬度冲击韧度疲劳特性耐磨性3、纯金属常见的晶体结构体心立方晶胞（b.c.c）N=2面心立方晶胞（f.c.c）N=4密排六方晶胞（c.p.h）N=64、晶胞中的缺陷答1.点缺陷是指在三维空间各方向的尺寸都很小、不超过几个原子直径的缺陷。
（1）空位（2）间隙原子（3）置换原子无论是哪一种点缺陷，都会使晶体中的原子平衡状态受到破坏，造成晶格的歪扭（称晶格的畸变），从而使金属的性能发生变化。
如随着点缺陷的增加，电子在传导时的散射增加，导致金属的电阻率增大；当点缺陷与位错发生交互作用时，会使强度提高，塑性下降。
2.线缺陷又称一维缺陷，这种缺陷在三维空间一个方向上的尺寸很大，另外两个方向上的尺寸很小，其具体形式就是晶格中的位错。
位错：晶体中某处一列或若干列原子有规律的错排。
金属晶体中不含位错或含有大量位错都会使强度提高，3.面缺陷面缺陷又称二维缺陷，这种缺陷在三维空间两个方向上的尺寸较大。
另一个方向上的尺寸较小。
面缺陷的具体形式是晶界、亚晶界及相界。
缺陷使得金属塑性、硬度以及抗拉压力显著降低等等5、什么是过冷度？答：液体材料的理论结晶温度T0与其实际温度Tn之差。
因为只有过冷，才具备G固<G液的能量条件才能有液态金属自发结晶成为固态金属的驱动力。
6、结晶的过程形核——长大7、影响晶粒大小的因素：1.形核率2.长大速度8、如何控制晶粒的大小？答：控制过冷度，难熔杂质的影响，金属流动与振动。
生产中常利用非自发形核的原理来获得细小的晶粒，提高金属纯度。
加入某种物质（变质剂）增大形核率N减小晶体的生长速率G即变质处理。
9、为什么铸件常选用靠近共晶成分的合金生产，压力加工件则选用单相固溶体合金生产？答：靠近共晶成分的合金因其固相线与液相线的温度间隔小，故流动性好，又不易产生分散的缩孔，所以易做铸件；而在生产压力加工时，合金的组织为两相组成时，其压力加工性不如单相固溶体好，这主要是因为不同的两相其塑性变形性能不同，引起两相变形不均匀，将会产生比单相固溶体大得多的应力，导致合金开裂或破断。
工程材料复习资料电子教案
1.1.原子结合建类型有：金属键，共价键，离子键，范德瓦尔键( 分子键)1.2.材料的性能有：①材料的使用性能：主要是指材料的力学、物理和化学性能②材料的工艺性能：指材料的铸造性、可锻造性、焊接性以及切削加工性1.3.力学性能的几个指标：弹性、强度、塑性、硬度、冲击韧度、疲劳特性及耐磨性等2.1.金属常见的晶格类型：体心立方晶格、面心立方晶格、密排六方晶格2.2.金属晶体结构中有哪些缺陷？形式如何？对力学性能有何影响？答：点缺陷：原子排列不规则的区域在空间三个方向尺寸都很小，主要指空间间隙原子、置换原子等线缺陷：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。
如错位面缺陷：原子排列的不规则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。
如晶界和亚晶界如果金属中无晶体缺陷时，通过理论计算具有极高的强度，随着晶体中的缺陷的增加。
金属的强度迅速下降，当缺陷增加到一定值后，金属的强度又随晶体缺陷的增加而增加。
因此，无论点缺陷，先缺陷和面缺陷都会造成晶格崎变，从而使晶体强度增加。
同时晶体缺陷的存在还会增加金属的电阻，降低金属的抗腐蚀性能3.1晶粒的大小取决于形核率N及晶核的长大速率G。
如何控制它的速度？3.2.什么是过冷度？液态金属结晶时为什么必须过冷？答：把理论结晶温度T。
与实际结晶温度T之差，称为过冷度△T，即△T＝T。
-T 因为从能量的角度看，过冷是金属结晶的必要条件。
只有过冷，才具备G<G 的能量条件，才能有液态金属自发结晶成为固态金属的驱动力。
3.3.为什么铸件常选用靠近共晶成分的合金生产，压力加工件则选用单相固溶体成分合金？答：靠近共晶成分的合金，因其液相线与固相线的温度间隔最小，故流动性好，又不易产生分散的缩孔；而对于它在凝固过程中容易出现集中缩孔的现象，生产上多采取设置冒口的方法，并控制这种缩孔于冒口处，待铸件成形后，再将冒口切除，以保证铸件的质量，因此，共晶成分或靠近共晶成分的合金宜于制作铸件；单相固溶体成分合金，因其塑性较好，具有良好的压力加工性能，容易实现均匀的变形，故…3.4.在实际生活中，常采用哪些措施控制晶粒的大小？答：①采用的方法：变质处理，钢模铸造以及在砂模中加冷铁以加快冷却速度的方法来控制晶粒大小。
工程材料与应用复习资料(1) - 副本
复习资料一、填空题1、机械零件选材的基本原则有、、。
2、现今意义上的陶瓷材料是指统称。
3、高分子材料主要包括、、和。
4、腐蚀失效包括、、等。
5、填出下列性能指标符号名称：σs ，σb ，ψ，HRC ，HBS ，HV 。
6、碳基复合材料的增强相主要是，该类材料除具有碳和石墨的特点外还有优越的性能，是很好的，耐温高达℃。
7、根据石墨形态，铸铁可分为、、、。
其中，铸铁有球状石墨。
8、按钢中合金元素含量，可将合金钢分为、和几类。
9、HT250牌号中“HT”表示，数字“250”表示。
10、高分子材料的聚集状态有、和三种。
11、填出下列钢组织代号名称：F ，P，S ，M ，A 。
12、纯铁在室温条件下的晶体结构是晶格，在912 ℃以上转变为晶格。
固态金属随温度的不同发生的晶体结构转变称为。
13、常见的热塑性塑料有14、HT200牌号中“HT”表示，数字“200”表示。
15、滑移的本质是。
16、高分子材料的老化，在结构上是发生了和。
17、机械设计时常用和两种强度指标。
18、一般工程结构用金属是晶体，在各个方向上的性能，这就是实际金属的现象。
19、实际金属存在、和三种缺陷。
实际晶体的强度比理想晶体的强度（高，低）得多。
20、把两个45钢的退火态小试样分别加热到Ac1～Ac3之间和Ac3以上温度水冷淬火，所得到的组织前者为，后者为。
二、单项选择题1、T10钢的碳的质量分数为：（）A）0.1% B）1.0% C）10%2、完全退火主要适用于：（）A）亚共析钢 B）共析钢 C）过共析钢3、钢的回火处理是在：（）A）退火后进行 B）正火后进行 C）淬火后进行4、聚氯乙烯是一种：（）A）热固性塑料，可制作化工用排污管道；B）热塑性塑料，可制作导线外皮等绝缘材料；C）合成橡胶，可制作轮胎；D）热固性塑料，可制作雨衣、台布等；5、橡胶的弹性极高，其弹性变形量可达：（）A）30% B）50% C)100% D）100--1000%6、钢的淬透性主要取决于：（）A）碳含量 B）冷却介质 C）合金元素7、金属结晶时，冷却速度越快，其实际结晶温度将：（）A）越高 B）越低 C）越接近理论结晶温度8、PVC是：（）A）聚乙烯 B）聚丙烯 C）聚氯乙烯 D）聚苯乙烯9、有机玻璃与无机玻璃相比，透光度：（）A）较低 B）较高 C）相同 D）难以比较10、铁素体的机械性能特点是：（）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11、针对下列工件，从已给材料中选择正确的材料：（8分，每空1分）①．坦克履带（）②．热锻模具（）。
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1、原子结合键的类型。
答：金屈键共价键离子键分子键（范徳瓦尔键）。
2、材料的性能的分类包括。
答：使用性能：力学性能物理性能化学性能工艺性能：铸造性可锻造性焊接性切削加工性力学性能的指标:弹性强度教性硬度冲击韧度疲劳特性耐磨性3、纯金属常见的晶体结构体心立方品胞（b.c.c） N=2 ffil'心立方晶胞（f.c.c） N-4密排六方品胞（c.p.h） N-64、晶胞中的缺陷答1.点缺陷是指在三维空间各方向的尺寸都很小、不超过儿个原子直径的缺陷。
（1）空位（2）间隙原子（3）置换原子无论是哪一种点缺陷，都会使晶体中的原子平衡状态受到破坏，造成晶格的歪扭（称晶格的畸变），从而使金属的性能发生变化。
如随着点缺陷的增加，电丁在传导时的散射增加，导致金属的电阻率增大；当点缺陷与位错发生交互作用时，会使强度提高，塑性下降。
2•线缺陷乂称一维缺陷，这种缺陷在三维空间一个方向上的尺寸很人，另外两个方向上的尺寸很小，其具体形式就是品格中的位错。
位错：晶体中某处-列或若干列原子有规律的错排。
金屈晶体中不含位错或含有大量位错都会使强度提高，3.面缺陷面缺陷乂称二维缺陷，这种缺陷在三维空间两个方向上的尺寸较大。
另一个方向上的尺寸较小。
面缺陷的具体形式是晶界、亚晶界及相界。
缺陷使得金属塑性、硬度以及抗拉压力显著降低等等5、什么是过冷度？答：液体材料的理论结晶温度TO与其实际温度TnZ差。
因为只有过冷，才具备G固＜G液的能量条件才能有液态金属|'|发结晶成为固态金属的驱动力。
6、结晶的过程形核一长大7、影响晶粒大小的因素：1.形核率2长大速度8、如何控制晶粒的大小？答：控制过冷度，难熔杂质的影响，金属流动与振动。
生产小常利用菲自发形核的原理來获得细小的品粒，提高金属纯度。
加入某种物质（变质剂）増人形核率N减小晶体的生长速率G叩变质处理。
9、为什么铸件常选用靠近共晶成分的合金生产，压力加工件则选用单相固溶体合金生产？答：靠近共晶成分的合金因其固相线与液相线的温度间隔小，故流动性好，乂不易产生分散的缩孔，所以易做铸件；而在生产压力加工时，合金的组织为两相组成时，其压力加工性不如单相I占I溶体好，这主要是因为不同的两相其型性变形性能不同, 引起两相变形不均匀，将会产生比单相固溶体人得多的应力，导致合金开裂或破断。
10、奥氏体的形成基本过程答：钢铁加热至像变温度以上转变形成奥氏体的过程称为奥氏体化1、奥氏体晶核的形成（P T A）2、奥氏体晶核长3、残余渗碳体溶解4、奥氏体均匀化11、淬火的分类答：单液淬火双液淬火马氏体分级淬火贝氏体等温淬火深冷处理12、钢铁表面热处理分类答：1、表面淬火：加热方法：感应加热、火焰加热、电接触加热2、气相沉积13、单晶体的塑性变形方式：答：滑移：在切应力作用下，晶体的一部分相对于另一部分沿着一定的晶而（滑移面）和晶向（滑移方向）产生相对位移，且不破坏品体内部原子排列规律性的型变方式。
李晶：在切应力作用F,晶体的一•部分相对于另一•部分沿一定的晶而和品向发生均匀切变并形成晶体取向的镜而对称关系。
14、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？答：金属的晶粒越细，晶界总面积越大，需要协调的具有不同位向的晶粒越多，其槊性变形的抗力便越大，表现出强度越高。
另外金属晶粒越细，在外力作用下，冇利于滑移和能参与滑移的晶粒数目也越多。
山于一定的形变量会山更多的晶粒分散承扒，不致造成局部的应力集中，从而推迟了裂纹的产生，即使发生的纲性变形量很人也不致断裂，衣现出塑性提為。
在强度和塑性同时提高的情况下，金属在断裂前耍消耗较大量的功，因而其韧性也比较好。
15、什么是加工硬化现象？指出产生的原因及消除措施？答：加工硬化是指随着槊性变形的增加，金属的强度、破度迅速增加；犁性、韧性迅速下降的现象。
导致加工硕化产生的主要原因是位错密度及其他晶体缺陷的增加。
工业上常采用再结晶來消除加工硕化。
16、三个低碳钢试样，其变形度分别为5%、15%、30%,如果将它们加热至800 C,指出哪个试样会出现粗晶粒，为什么？答：5%的会出现粗晶粒。
因为金属在变形度达2% 10%时，金屈中只有部分晶粒发主变形，变形极不均匀，变形储能仅在局部地区满足形核能量条件，以致只能形成少量的核心，并得以充分长大，从而导致再结晶后的晶粒特别粗大。
17、何谓合金钢？它与同类碳钢相比有哪些优缺点？答：合金钢是在碳素钢中添加一些介金元素而炼制的一类钢，以改善碳素钢的性能。
优点：①强度指标较高②淬透性较高③高温强度高，热换性好④具备某些特姝的物理化学性能。
缺点：在压力加工、切削加工、焊接工艺性方面比碳钢稍差，且成本较高。
18、简述合金元素对合金钢的主要影响及作用规律。
答：1、强化钢中的基本相：①形成合金铁素体和奥氏体;②形成碳化物、金属化合物；2、对铁碳相图的影响：①扩丫大区, ②扩a 大区，③对S、E点的影响；使和图中的S点E点左移，致使共析和共晶成分中的含碳量减少3、对钢热处理的影响: ①对奥氏体化及晶粒度的影响，②对过冷奥氏体转变的影响，③对回火转变的影响19、分析合金元素对过冷奥氏体转变的影响。
答：①除Co以外，大多数合金元索溶入奥氏体后都会使C Illi线右移或变形，均可削加过冷奥氏体的稳定性。
②除Al、Co、Si外，大多数合金元素（如Mn、C「、Ni、Mo）溶入奥氏体后，均降低钢的Ms点，是某些淬火钢中的残余奥氏体量増加。
为消除残余奥氏体增多带來的不利影响而使某些合金钢的热处理工艺复杂化了。
20、铝合金的分类。
答：铝合金按其成分、组织、性能及生产工艺的不同，可以分为两人类，一类为形变铝合金，一类为铸造铝合金。
21、常用的铜合金及其添加元素。
答：1、黄铜：①普通黄铜：铜和锌的二元合金，②特殊黄铜：在铜和锌的基础上，再加入少量的其它元素（如铝、镒、锡、硅、铅、铁、锂等）的铜合金;2、青铜：①锡青铜:以锡为主要加入元素的铜合金称为锡青铜，②无锡青铜：除锌锡以外，其他元素与铜的合金称无锡青铜冇铝青铜和铉青铜；3、白铜：是Cu-Ni系合金和Cu-Ni-Zn. Cu-Ni-Mn系合金的统称22、钛合金按组织结构的不同，分为a型钛合金：主要加入元索是扩大a-Ti [x域的铝元索或锡、钻等中性元素，B型钛合金：主要加入元素是扩大B-Ti区域的钮、钳、饥等元素，a+B型钛合金：a+P型钛合金通常属于多元合金，即有稳定a ・Ti的元素，又有稳定B・Ti的元素，室温下其组织为a+B。
a+B型饮合金适于锻造、冲压、轧制，并有较好的切削加工性能。
23•汽车、拖拉机齿轮工作条件恶劣，特别是主传动系统中的齿轮；受力较大，易过载，变速时受到频繁的强烈冲击；对材料的耐辭性、疲劳性能、心部强韧性的要求高，采用中碳钢表而淬火已难满足使用的需耍；考虑到经济条件和加工工艺通常选川合金渗碳钢（20Cr、20MnVB> 20CrMnTi> 20CrMnMo）制造，经渗碳淬火+低温回火处理后，齿面硬度可达58〜62HRC, 心部硬度30〜45HRC。
对飞机、坦克等特别重要齿轮，贝IJ可采用高淬透性渗碳钢（如18Cr2Ni4WA、20CrMnTi）來制造。
加工工艺：下料一锻造一正火一切削加工一渗碳一淬火及低温回火一喷丸一磨削加工正火：正火的目的是为了改善毛坯的锻造组织，细化品粒，冇利于切削加工渗碳：渗碳淬火处理可使齿而貝有高硬度、高耐濟性和高的疲劳性能，而心部保持良好的强韧性回火：减小或消除匸件在淬火时的产生的内应力，降低淬火钢的脆性，是工件获得较好的强度、韧性、塑性、弹性等综合力学性能。
喷丸：进一步强化于•段，可使齿面硕度提高1〜3HRC,増加表层残余压应力，进而提窩疲劳极限。
24.机床主轴：机床主轴承受弯-扭复合交变载荷、转速中等并承受一定的冲击载荷，考虑到经济条件与加工工艺等一般选用45钢或40Cr钢制造（40Cr用丁载荷较大、尺寸较人的轴）；对丁•承受重载、要求高精度、高尺寸稳定性及高耐磨性的主轴（如僮床主轴），则须川38CrMoAlA钢经渗氮处理制造。
45钢或40Cr钢机床主轴的简明加工路线为：下料一锻造一正火一粗加工一调质〜半粘加工一表面淬火+低温冋火〜将坯一成品正火：可使锻造组织均匀化、便于切削加工、町作为表面淬火前的预备组织、并保证轴心的强韧性调质：调质是为了获得回火索氏体与托氏体组织以使主轴具冇高的综合力学性能。
表面淬火：可提髙机床主轴表而的硬度，咐魔性和疲劳性能。
低温回火的作用主要是消除淬火应力。
25、铁碳相图I P+Fe3C n +L 5c<' L JcJ )e3C I +L ,c室温 0.0080.2 0.40.60.8 1.01.52.03.0C 点：共晶点1148°C 4.30%C,在这一点上发生共晶转变，反应式：L C <^>A E +Fe 3c,当冷到1148°C 时具有C 点成分的液体中 同时结晶出具有E 点成分的奥氏体和渗碳体的两相混合物——莱氏体(“)T (A £ + Fe 3C) E ：碳在y-Fe 中的最大溶解度点1148°C 2. 11%CG ： a-Fe y-Fe 同索异构转变点(AQ 912°C o%c H ：碳在6-Fe 中的最大溶解度为1495°C0. 09%CJ 点：包晶转变点1495°C 0.17%C 在这一点上发生包晶转变，反应式：L B +3H O A J 当冷却到1495°C 时具有B 点成分的 液相与具冇II 点成分的周相8反应生成具冇J 点成分的固相A 。
N ： y-Fed-Fe 同素异构转变点(细)1394°C o%cP ：碳在a-Fe 中的最大溶解度点0. 0218%C 727°CS 点：共析点727°C0. 77%C 在这一点上发生共析转变，反应式：人 U> F p + Fe 3C ,当冷却到727°C 时从具冇S 点成分的奥氏体中同时析岀具有P 点成分的铁素体和渗碳体的两相混合物——珠光体P ( Fp + Fe 3c )ES 线：碳在奥氏体中的溶解度曲线，乂称Acm 温度线，随温度的降低，碳在奥化体中的溶解度减少，多余的碳以Fe 3C 形式析出，所以具有0.77%〜2・!1%C 的钢冷却到Acm 线与PSK 线之间时的组织A + Fe 3C i{,从A 屮析出的Fe 3C 称为二次渗碳体。
F+AL+AA+Fe3C nA+FeSCn+Ud:Ld !-—1" ------ 1Fe3C z +LdP+Fe3C n4.05.06.691600 1500 1400 1300 1200 1100 1000 900 800 700 600L+Fe 3CGS 线：不同含碳量的奥氏体冷却时析出铁素体的开始线称A3线，GP 线则是铁索体析出的终了线，所以GSP 区的显微组织是F + A 。