工程材料复习资料

一、单选题

1、冲击韧性的单位是？（J/cm^2）P13

2、金属发生疲劳断裂时所承受的是(交变载荷)

3、过冷奥氏体转变前停留时间为？（孕育期）P47

4、消除加工硬化方法？（再结晶退火）

5、铸件缩孔常出现在？（最后凝固）

6、对薄壁件用什么焊接？（电阻焊）

7、下列锻造性最好的是？（低碳钢）

8、淬火钢进行中温回火获得的组织是什么？（回火托氏体）

9、从铁素体中析出的是？（三次渗碳体）P34

10、为了简化锻件的形状应该?（加敷料）

11、下列二元合金的恒温转变中哪个是共析转变是？（r--->α+β）

12、金属流动性差会导致（冷隔和浇不足）

13、平定材料抵抗大冲击载荷的指标是？（冲击韧性）

14、普通车床床身浇注的时候导轨面应该（朝下）

15、消除焊件的焊接应力采用（去应力退火）

16、铜、铝、奥氏体钢为什么晶格？（面心立方晶格）

17、碳在α-铁中形成的固溶体是？（铁素体）

18、焊接直流电源手弧焊采用什么方法？（正接法）

19、为了减少金属铸件或锻胚的化学成分或组织不均匀采用？（球化退火）

20、QT600-3中600表示（抗拉强度）P41

多选题：

1、45号钢属于（优质钢、调质钢、结构钢、中碳钢、亚共析钢）

2、获得细晶粒的方法？（增加过冷、变质处理、附加振动）

3、结晶范围大的合金铸造流动性（差）（容易）形成缩松

4、自由锻的基本工序（镦粗、拔长、冲孔）P13

5、焊接的主要方法（溶化焊、压力焊、钎焊）

6、晶格结构中的点缺陷（间隙原子、置换原子、空位）

7、气体保护焊中常用的气体有（氩气、CO2）

8、共晶白口铸铁的室温组织有（二次渗碳体、珠光体、低温莱氏体）

9、铸件顺序凝固方式适用于（。。。）

二、填空题：

1.铁和碳化三铁合金可分为（工业纯铁，碳钢，白口铸铁）三大类。

2.（收缩）是铸铁件中许多缺陷，如缩孔，缩松，裂纹，变形和残余应力的原因。

3.普通热处理的四把火（回火，淬火，退火，正火）

4.合金的锻造性取决于（材料的本质）和（变形条件）

5.T9含碳量为（

0.9％）的碳素体。

6.离心铸造是利用金属在（离心力）的作用下而成形的铸造方法。

7.碳钢中含有少量猛，磷，硅，硫的元素，其中（硫）产生脆性，（硅）

8.不合适在成品上硬度指标是（布氏硬度）

11.按温度高低，可将塑性变形分为（热变形）和（冷变形）两类，以（再结晶）温度为界。

12.浇注时，得到形接率高的合金，得到细晶粒的方法称为（孕育处理或变质处理）。只填一个。

名词解释

1、抗拉强度：

试样保持最大均匀塑性变形的极限应力，即材料被拉断前的最大承载能力。P

112、枝晶偏析：

因固溶体结晶按树枝状方式进行，因而成分不均匀沿树枝晶分布，结晶的主干含高熔点组元多，枝晶外围含低熔点组元多，从而形成所谓“枝晶偏析”。P27

3、金属的流动性：

液态金属本身的流动能力。P85

4、固溶强化：

当溶质原子溶入溶剂晶格，使溶剂晶格发生畸变，导致固溶体强度、硬度提高，塑性和韧性略有下降的现象。P23

5、复合材料：

由两种或两种以上的组分材料通过适当的制备工艺复合在一起的新材料。P

2396、屈服强度：

在实验期间发生实验变形而力不增加时的应力。P11

7、调质处理：

淬火后高温回火的热处理方法称为调质处理。

8、金属的充型能力：

液态金属充满铸型型腔，获得尺寸精确、轮廓清晰的成型件的能力。P

849、加工硬化现象：

金属材料经塑性变形后，随着变形度的增加，其强度、硬度提高，塑性和韧性降低的现象。P

12910、金属焊接性：

金属材料对焊接加工的适应性。P192

11、弹性模量：

表示引起单位弹性变形所需要的应力。工程上把弹性模量称为材料的刚度，表示材料抵抗弹性变形的能力。P10

12、钢的淬火：

将钢加热到Ac

3或者Ac

1以上，保温一定时间使其奥氏体化、再以大于临界冷却速度快速冷却，从而发生马氏体转变的热处理工艺。P55

13、铸造：

是液态金属成型的方法，是生产金属零件和毛胚的主要方式之一。P83

14、孕育处理：

孕育处理是指在凝固过程中，向液态金属中添加少量其它物质，促进形核、抑制生长，达到细化晶粒的目的。

15、胶接：

胶接是利用胶黏剂连接零件的一种连接方法。P195

16、共晶转变：

一定成分的液相中，在一定的温度下结晶出不同成分的两种固相的转变称为共晶转变。P

2817、缩孔、缩松：

铸件凝固结束后在某些部位出现孔洞，大而集中的孔洞称为缩孔，细小而分散的孔洞称为缩松。

P88

18、粉末冶金：

是用一次压制、烧结工艺，制造材料密度不低于

7.25g/cm3的高强度铁基粉末冶金结构件的一项经济可行的新技术。P167

19、xx构转变：

高温状态下的晶体，在冷却过程中晶格结构发生改变的现象。P21

20、金属的可锻性：

是指材料在锻压加工时的难易程度。P130

21、晶胞：

构成晶格的最基本的几何单元。P15

22、置换原子：

占据在原来基体原子平衡位置上的异类原子。

23、固溶体的溶解度：

在一定条件下，溶质原子在固溶体中的极限浓度称为溶质原子在固溶体的溶解度。P

2324、过热：

是指工件在淬火加热时，由于温度过高或时间过长，造成奥氏体晶粒粗大的现象。P

5525、过烧：

是指工件在淬火加热时，温度过高，使奥氏体晶界发生氧化或出现局部熔化的现象。P

5526、过冷：

实际结晶温度Tn低于理论结晶温度Tm的现象。P20

27、逐层凝固：

随温度的下降，固体层不断加厚，逐步达到铸件中心的这种情况。P86

28、冷变形加工：

金属在再结晶温度以下进行的塑性变形。P130

29、热变形加工：

金属在再结晶温度以上进行的塑性变形。P

13032、晶格常数：

是晶体物质的基本结构参数，它与原子间的结合能有直接的关系，晶格常数的变化反映了晶体内部的成分、受力状态等的变化。P15

33、晶核：

液态金属中存在有序排列的原子小集团，随液态金属原子热运动，这些原子小集团时聚时散，当温度低于理论结晶温度时，这些原子小集团成为有规则排列的小晶体，称为“晶核”。P20

34、自发形核：

自发形核又叫均质形核，指液态金属绝对纯净，无任何杂质，也不和型壁接触，只是依靠液态金属能量的变化，由晶胚直接生核的过程。

35、直流焊机的正接、反接：

正接：

焊条接电焊机的负极，焊件接电焊机的正极；反接：

是指焊件接电源的负极，焊条接电源正极。

四、简答题

1.什么是钢的回火脆性？如何避免？P68

答：

钢的回火脆性是指淬火钢在某些温度范围内回火时，冲击韧性下降的现象。在高温回火后用油冷或水快速冷却以抑制杂质元素在晶界偏析。

2.何为铸件的收缩？铸件的收缩分哪三个阶段？

答：

合金在从液态冷却至室温过程中，其体积或尺寸缩小的现象称为铸件收缩。铸件的收缩分为液态收缩、凝固收缩和固态收缩三个阶段。

3.绘制模锻件图和自由锻件图有何不同？P133-139

答：

锻件图绘制的因素：1）锻件敷料2）机械加工余量3）锻件公差

模锻件图绘制因素：1）选择分模量2）确定机械加工余量和锻件公差3）确定锻件斜度4）确定圆角半径5）冲孔连皮

4.产生焊接应力和变形的原因是什么？有什么防止措施？

答：

焊缝冷却后，焊缝区域比周围区域短，但是焊缝周围区域没有缩短，从而阻碍焊缝区域的自由收缩，从而产生焊接应力和变形。防止焊接应力的方法：

预热、加热“减应区”、合理选择焊接工艺参数、敲击法。防止变形的方法：

反变形法、确定合理的装配焊接程序、选择合理的焊接顺序、刚性固定法、散热法。

5.简述材料的晶粒度和性能之间的关系，生产中常采用什么措施获得细晶粒？

答：

金属材料一般希望获得细晶粒，因为金属材料的晶粒越细小，它的力学性能就越好，承受外力的能力就越强，就越不容易损坏。措施:

液态金属结晶：1）增加过冷度2)变质处理3）附加振动；固体金属结晶，可以用热处理或压力加工的方法细化晶粒。P21

6.铸造应力有哪几种？从铸件结构和铸造技术两方面考虑如何防止铸件产生应力变形和裂纹。P83答：

铸造应力分为热应力和收缩应力两种。

防止热应力和变形的方法就是创造一个凝固条件，保证铸件结构的温度尽量一致。

7.提高金属材料可锻性最常用且有效的办法是什么？为什么？P130

1）提高金属材料可锻性最常用且有效的办法是提高金属塑形变形时的温度即对金属加热，在热状态下进行塑性成形。

2）因为金属在加热中，随着温度的升高，金属原子的运动能力增强（热能增加，处于极为活泼的状态中），很容易进行滑移，因而塑性提高、变形抗力降低，可锻性明显提高，更加适宜于塑性成形加工。

8.何为焊接？常用的焊接方法有哪些？

答：

利用加热或者同时加热加压的方法，使分离的金属零件形成原子间的结合，从而形成新的金属结构称为焊接；常用的焊接方法有熔化焊、压力焊和钎焊。

9.何为钢的热处理？钢正火的目的是什么？

答：

钢的热处理是指将钢在固态下施以不同的加热、保温和冷却，以改变其组织，从而获得所需性能的一种工

答：

铸造是从液体到固体,.使用铸造毛坯可方便批量生产,如果用车或锻造,工艺流程过于复杂,增加成本；受力复杂的零件在铸造成型后受到内应力影响，会有蠕变或者大的形变，严重的会断裂，所以一般不用铸造毛坯。

11.碳钢在锻造温度范围内进行塑性变形时是否会出现加工硬化的现象？为什么？

答：

会的；因为金属的塑性变形是位错运动的结果，在位错运动的过程中必要会产生加工硬化。

12.为什么重要的大型锻件（如汽轮机主轴）需采用只有锻造方法？

答：

（1）大型锻件一般批量小，制作大型模具造价太高。

（2）即使大型模具制造出来了，也需要吨位非常大的压力机才能实现，而我国目前的压力机的吨位都普遍偏小。P170

13.何为铸铁的石墨化过程？影响石墨化的因素有哪些？P40

石墨化过程是指铸铁中析出碳原子形成石墨的过程，亦即按Fe-G相图结晶的过程。

影响石墨化的因素主要是化学成分和冷却速度。

14.何为金属的充型能力？影响金属的充型能力有哪些？P84

答：

液态金属充满铸型型腔，获得尺寸精确、轮廓清晰的成型件的能力成为金属的充型能力。

金属充型能力的影响因素有：

合金的流动性、浇注温度、充型压力、铸型中的气体、铸型的传热系数、铸型温度、浇注系统的结构、铸件的折算厚度、铸件复杂程度。

15.加工硬化对金属的板料成型有何影响？P129

答：

加工硬化指金属材料经冷塑性变形后，随变形度的增加，其强度、硬度提高，塑性和韧性下降。加工硬化常用来强化金属，有利于提高板料的强度、硬度和耐磨性；由于产生了加工硬化，金属的塑性降低，在对工件进一步冷塑性变形时会很困难。

16.何为胶接？胶结的基本原理是什么？P195

答：

胶接是利用胶黏剂连接零件的一种连接方法。

胶接的的基本原理：

（1）、机械的粘合作用。胶黏剂分子渗入被黏材料表面的空穴内，固化后产生机械咬合作用。

（2）、分子间的微观粘合作用。胶黏剂分子与被黏材料分子接触时，因为界面分子之间的相互作用、扩散、静电等原因，产生相互作用力。

17、刚淬火后为什么一定要进行回火才可使用？按回火温度的高低可将回火分为哪三类？各自对应的组织是什么？

答：1）淬火后接着回火可以消除工件淬火时产生的残留应力，防止变形和开裂；调整工件的硬度、强度、塑性和韧性，达到使用性能要求；稳定组织与尺寸，保证精度；改善和提高加工性能。因此，回火是工件获得所需性能的最后一道重要工序。通过淬火和回火的相配合，才可以获得所需的力学性能。

2）类型：

低温回火（150~250℃）得到组织回火马氏体；中温回火（350~500℃）得到组织回火托氏体；高温回火（500~650℃）得到组织回火索氏体。

18、焊接时减少和消除焊接残余应力的措施有哪些?

答：1）结构设计要避免焊缝密集交叉，焊缝截面和长度也要尽可能小

2）将焊件预热到350~400℃后再进行焊接

3）锤击焊缝

4）去应力退火