工程材料复习题
工程材料复习题
⼯程材料复习题复习要点⼀、名词解释：晶格（空间点阵），同素异构现象（多形性）/同素异构转变（多形性转变），致密度，配位数，单晶体，多晶体，过冷现象/过冷度，⾃发形核，⾮⾃发形核，变质处理，合⾦，固溶体（置换固溶体，间隙固溶体，⾦属化合物/中间相），固溶强化，铁碳合⾦，铁素体，奥素体，渗碳体，莱⽒体，珠光体，热处理（完全退⽕，球化退⽕，正⽕，淬⽕，回⽕）⼆、⽐较异同点：晶体—⾮晶体，凝固与结晶，相—组织组成物，共晶反应—共析反应，淬透性/可淬性—淬硬性/可硬性，表⾯淬⽕—化学热处理，结晶—再结晶三、单⼀选择题1. T10A钢室温下的平衡组织为。
(a) F+ Fe3C (b) P+ Fe3C II(c)F+P (d) P+Fe3C2. 下列材料中不能锻造的材料是( )；(a)灰⼝铸铁； (b)钢材； (c)铜合⾦； (d)铝合⾦3. 形变铝合⾦的强韧化措施是（）。
(a) 淬⽕+回⽕ (b) 钠盐变质处理 (c) 固溶处理 (d) 淬⽕+时效4. 可选择（）材料制造化⼯管道。
(a) 尼龙 (b) 聚四氟⼄烯 (c) 聚碳酸脂 (d) 聚苯⼄烯5. ⽐较45、40Cr和40CrNi三种牌号结构钢淬透性时，下列说法有误的是（）。
(a) 40CrNi钢淬透性最好 (b) 45钢淬透性最差(c) 40CrNi钢淬透性最差 (d) 40CrNi钢淬透性优于40Cr钢6. 卧式铣床加⼯齿轮时，分度⼿柄转⼀周，则⼯件转( )(a)40周； (b)1/40周； (c)1周； (d) 10周7. 车床钻孔时，其主运动是( )；(a)⼯件的旋转； (b)钻头的旋转； (c)钻头的纵向运动；(d) ⼯件的纵向运动8. 普通车床C6136中数字36表⽰( )；(a)最⼤车削直径的1/10； (b)最⼤车削半径的1/10；(c)最⼤车削长度的1/10；(d) 最⼤车削直径9．减速机壳体是灰⼝铸铁制造的，它的⽑坯⽣产⽅式是( )；(a)砂型铸造； (b)⾃由锻造； (c)模锻； (d)冲压10.⽤10mm厚度的钢板焊接⼀个压⼒容器，应选择( )；(a)氧－⼄炔焊； (b)交流弧焊； (c)钎焊； (d)缝焊11.关于低碳钢正⽕⽬的说法错误的是。
工程材料复习题
一、判断题1、材料的密度一定高于其表观密度。
2、水泥的体积安定性不合格可以降低等级使用。
3、硅酸盐水泥不适用于有防腐要求的混凝土工程。
4、材料的吸水性用含水率来表示。
5、有抗渗性要求的混凝土不宜选用矿渣硅酸盐水泥。
6、混凝土的流动性用沉入度来表示。
7、相对湿度越大，混凝土的碳化速度就越快。
8、混凝土的强度平均值和标准差，都是说明混凝土质量的离散程度的。
9、在混凝土中掺入适量减水剂，不减少用水量，则可改善混凝土拌合物的流动性。
10、计算混凝土水灰比时，要考虑使用水泥的实际强度。
11、砂浆的保水性用沉入度表示，沉入度愈小表示保水性愈好。
12、烧结空心砖可以用于六层以下的承重墙。
13、烧结普通砖的质量等级是采用10块砖的强度试验评定的。
14、石灰爆裂就是生石灰在砖体内吸水消化时产生膨胀，导致砖收到内应力破坏。
15、烧结多孔砖和烧结空心砖都具有自重较小，绝热性较好的优点，故它们均适合用来砌筑建筑物的承重内外墙。
16、烧砖时窑内为氧化气氛制得青砖，还原气氛制得红砖。
17、砂浆的分层度越大，保水性越好。
18、钢材的伸长率表明钢材的塑性变形能力，伸长率越大，钢材的塑性越好。
19、建筑钢材根据屈服点和抗拉强度确定牌号。
20、冷拉是指在低温条件下对钢筋进行拉伸处理，以提高其屈服强度。
21、钢材的腐蚀主要是化学腐蚀，其结果使钢材表面生成氧化铁或硫化铁等而失去金属光泽。
22、钢结构设计时，对直接承受动荷载的结构应选用沸腾钢。
23、与沸腾钢比较，镇静钢的冲击韧性和焊接性较差，特别是低温冲击韧性的降低更为显著。
24、δ5是表示钢筋拉伸至变形达5％时的伸长率。
25、钢材中含磷较多呈冷脆性，含硫较多呈热脆性。
二、填空题1、石灰浆体在空气中硬化，是由＿＿＿作用和＿＿＿作用同时进行的过程来完成，故石灰属于＿＿＿胶凝材料。
2、硅酸盐水泥的矿物组成（4种）＿＿＿、＿＿＿、＿＿＿和＿＿＿。
3、目前我国广泛使用水泥品种（6种）＿＿＿、＿＿＿、＿＿＿、＿＿＿、＿＿＿和＿＿＿。
工程材料复习题
一、填空1、屈服强度是表示金属材料抵抗微量塑性变形的能力。
3、α—Fe的晶格类型为体心立方晶格。
4、γ—Fe的晶格类型为面心立方晶格。
5、随着固溶体中溶质原子含量增加，固溶体的强度、硬度__升高__。
6、金属的结晶包括形核和长大两个基本过程。
7、金属的实际结晶温度___低于_其理论结晶温度，这种想象称为过冷。
8、理论结晶温度与实际结晶温度之差△T称为___过冷度___。
9、金属结晶时，冷却速度越快，则晶粒越__细小__。
10、铁素体的力学性能特点是塑性、韧性好。
11、渗碳体的力学性能特点是硬度高、脆性大。
12、碳溶解在_γ-Fe__中所形成的间隙固溶体称为奥氏体。
13、碳溶解在_α-Fe__中所形成的间隙固溶体称为铁素体。
14、珠光体的本质是铁素体和渗碳体的机械混合物。
15、共析钢的室温平衡组织为 P（或珠光体）。
共析钢的退火组织为 P（或珠光体）。
16、亚共析钢的含碳量越高，其室温平衡组织中的珠光体量越多。
17、在室温平衡状态下，碳钢随着其含碳量的增加，韧、塑性下降。
19、在铁碳合金的室温平衡组织中，渗碳体相的含量是随着含碳量增加而增加。
20、在退火态的20钢、45钢、T8钢、T13钢中，δ和αK值最高的是 20 钢。
21、共析钢加热到奥氏体状态，冷却后获得的组织取决于钢的_冷却速度__。
22、共析钢过冷奥氏体在（A1～680）℃温度区间等温转变的产物是珠光体(或P) 。
23、共析钢过冷奥氏体在680～600℃温度区间等温转变的产物是索氏体（细珠光体）。
24、共析钢过冷奥氏体在（600～550）℃温度区间等温转变的产物是托氏体(或极细珠光体)。
25、共析钢过冷奥氏体在550～350℃温度区间等温转变的产物是B上（或上贝氏体）。
26、共析钢过冷奥氏体在（350～230）℃温度区间等温转变的产物是下贝氏体(或B下)。
27、亚共析钢的正常淬火温度范围是 Ac3 + 30～50℃。
28、过共析钢的正常淬火温度范围是 Ac1 + 30～50℃。
工程材料复习题
一、填空题：1、金属材料一般可分为（黑色）金属和（有色）金属两类。
2、工程材料的性能包括（使用）性能和（工艺）性能。
3、工程材料的使用性能包括（力学）性能、（物理）性能和（化学）性能。
4、疲劳断裂的过程包括（裂纹产生）、（裂纹扩展）和（疲劳断裂）。
5、填出下列力学性能指标的符号：屈服强度（σs）、抗拉强度（σb）、断后伸长率（δ）、断面收缩率（φ）、冲击韧度（αK）。
6、常用的三种硬度表示为（布氏硬度HB）、（洛氏硬度HR）和（维氏硬度HV）。
7、晶体与非晶体的根本区别是（原子排列是否有规律）。
8、金属晶格的基本类型有（体心立方晶格）、（面心立方晶格）和（密排六方晶格）三种。
9、实际金属的晶体缺陷有（点缺陷）、（线缺陷）和（面缺陷）三类。
10、实际晶体中主要存在三类缺陷，其中点缺陷有（空位）和（间隙原子）等；线缺陷有（位错）；面缺陷有（晶界）等。
11、合金相的结构分为（固溶体）和（金属化合物）两大类。
12、在大多数情况下，溶质在溶剂中的溶解度随着温度升高而（增加）。
13、按照溶质原子在溶剂中位置的不同，固溶体分为（置换固溶体）和（间隙固溶体）。
14、固溶体按溶解度大小不同分为（有限固溶体）和（无限固溶体）。
15、金属结晶的过程是一个（晶核形成）和（晶粒长大）的过程。
16、金属结晶的必要条件是（过冷度）。
17、金属结晶时，（冷却速度）越大，过冷度越大，金属的（实际结晶）温度越低。
18、金属的晶粒越细小，其强度、硬度（越高），塑性韧性（越好）。
19、金属结晶时晶粒的大小主要决定于其（形核率）和（晶核的长大速度），一般可通过（增加过冷度法）或（变质处理）来细化晶粒。
20、铁有三种同素异构体，在912℃以下时为（体心立方α-Fe）晶格；在912℃以上，1394℃以下时为（面心立方γ-Fe）晶格；高于1394℃而低于熔点时为（体心立方δ-Fe）晶格。
21、铁碳合金的组织中，属于固溶体的有（F)和( A )，属于化合物的有( Fe3C )，属于机械混合物的有( P ) 和( L d)。
工程材料复习题
工程材料复习题一、判断题：（正确打“√”，错误打“X”）1、将某种含孔的材料置于不同湿度的环境中，分别测定其密度，其中以干燥条件下的密度为最小。
（×）2、石灰在水化过程中要吸收大量的热量，体积也有较大的收缩。
（×）3、按规定，硅酸盐水泥的初凝时间不迟于45分钟。
（×）4、在其它条件相同时，用卵石代替碎石配置混凝土，可使混凝土强度得到提高，但流动性减小。
（×）5、沥青的温度敏感性用软化点表示，软化点越高，则沥青的温度敏感性越大。
（×）6、气硬性胶凝材料一般只适用于地上或干燥环境，不宜用于潮湿环境，更不可用于水中。
（√）7、水硬性胶凝材料既适用于地上，也适用于地下或水中。
（√）8、水泥储存期不宜超过3个月。
（√）9、Q345是优质碳素结构钢。
（×）10、Q235q专用于焊接桥梁的钢。
（√）11、钢材锈蚀的类型主要有化学锈蚀和电化锈蚀。
（×）12、铸铁是含碳量小于2.11%的铁碳合金。
（×）13、钢的质量高低是按磷和硫的含量多少来分。
（√）14、石油沥青的牌号主要根据针入度、延度和软化点等指标确定的，并以针入度值表示。
（√）15、人造板材的种类有胶合板和纤维板两种。
（×）16、土工合成材料是应用于岩土工程的，以合成材料为原材料制成的各种产品的统称。
（√）17、客运专线选用外加剂应采用减水率高，坍落度损失小，适量引气，能明显发送或提高混凝土耐久性能的质量称定产品。
（√）18、Q235-BZ表示屈服强度为235MPa质量等级为B级的镇静钢。
（√）19、直径不小于6mm的是钢丝，直径小于6mm的是钢筋。
（×）20、热轧光圆钢筋的公称直径为6~22mm，而热轧带肋钢盘的公称直径为6~50mm。
（√）21、袋装水泥在存放时，就用木料垫高，高出地面约10cm就可以。
（×）22、某些材料虽然在受力初期表现为弹性，到达一定程度后表现出塑性特征，这类材料称为塑性材料。
工程材料复习题及答案
工程材料复习题及答案一、判断题1、细化晶粒虽能提高金属的强度，但增大了金属的脆性。
（╳）2、结构钢的淬透性，随钢中碳含量的增大而增大。
（╳）3、普通低合金结构钢不能通过热化处理进行强化。
（√）4、置换固溶体必是无限固溶体。
（╳）5、单晶体必有各向异性。
（√）6、普通钢和优质钢是按其强度等级来区分的。
（╳）7、过热钢经再结晶退火后能显著细化晶粒。
（╳）8、奥氏体耐热钢也就是奥氏体不锈钢。
（╳）9、马氏体的晶体结构和铁素体的相同。
（√）10、面心立方金属的塑性比体心立方金属的好。
（√）11、铸铁是含碳量小于2.11%的铁碳合金。
（×）12、晶界是金属晶体的常见缺陷。
（√）13、渗碳体是钢中常见的固溶体相。
（╳）14、金属的塑性变形主要通过位错的滑移进行。
（√）15、金属在进行热加工时，不会产生加工硬化现象。
（√）16、比重偏析不能通过热处理来消除。
17、上贝氏体的韧性比下贝氏体好。
（╳）18、对过共析钢工件进行完全退火可消除渗碳体网。
（╳）19、对低碳低合金钢进行正火处理可提高其硬度。
（√）20、淬火获得马氏体的必要条件之一是其淬火冷却速度必须小于Vk。
（╳）21、氮化件的变形远比渗碳件的小。
（√）22、工件渗碳后直接淬火其开裂倾向比一次淬火的要小。
（√）23、高锰钢在各种条件下均能表现出良好的耐磨性。
（╳）24、无限固溶体必是置换固溶体。
（√）25、金属的晶粒越细小，其强度越高，但韧性变差。
（╳）26、所谓临界冷却速度就是指钢能获得完全马氏体组织的最小冷却速度。
（√）27、钢进行分级淬火的目的是为了得到下贝氏体组织。
（╳）28、对奥氏体不锈钢进行固溶处理的目的是为了提高其强度。
（╳）29、弹簧钢的最终热处理应是淬火+低温回火。
（╳）30、凡单相固溶体均能进行形变强化。
（√）31、陶瓷组织中的气相能起到一定的强化作用。
（╳）32、热塑性塑料一般具有链状或支链状分子结构。
（√）33、凡间隙固溶体必是有限固溶体。
工程材料复习题,附答案
一、名词解释（每题2分，共10分）1、容重：在自然状态下材料单位体积的质量。
2、水泥的初凝初凝为水泥加水拌合到水泥浆开始失去可塑性的时间。
3、混凝土的流动性：新拌合的混凝土拌合物，在其本身自重或稍加外力作用下产生流动，较均匀密实的填满模型内各处的一种性质。
4、钢筋的冷加工：在常温下，对钢筋进行机械加工，使之发生塑性变形从而提高机械强度，相应降低了塑性和韧性。
5、沥青的温度稳定性：石油沥青的粘性和塑性随温度变化而改变程度的性质。
二、填空题（每空1分，共30分）1、开口孔隙率（增加）材料的透水性和吸水性，而（降低）抗冻性。
2、材料（含水量）增加，导热系数随之增加，当水（结冰）时，导热系数进一步提高。
3、生石灰的质量主要由（原料）质量和（煅烧）质量所决定。
4、水玻璃硬化后具有较高的（黏结）强度、（抗拉）强度和（抗压）强度。
5、建筑石膏按其（凝结时间）、（细度）、（强度）指标分为三等。
6、水泥中掺入适量石膏，可调节水泥的（凝结速度），石膏掺量过多，会起到（促凝）作用。
7、在确定混凝土配合比时，砂的含水量常以（面干饱和）状态下的含水量为准。
8、水泥石中的（碱）和骨料中的（活性二氧化硅）之间的化学反应称为碱骨料反应。
9、砂浆的和易性包括（流动性）性和（保水性）性两方面含义。
10、根据砖的（标号）、（耐久性）、（外观指标）将砖分为三个等级。
11、钢材的屈强比能反应钢材的（利用率）和（安全可靠程度）。
12、纤维饱和点是吸附水达到（饱和），自由水等于（零）时的含水量。
13、当木材含水量在纤维饱和点以内变化时，水分增加，强度（下降）；水分减少，强度（上升）。
14、沥青的大气稳定性可以用（蒸发前后的减量值）及（针入度比）来表示。
三、选择题（每题1分，共20分）1、密度是指材料在（）下单位体积的质量。
A、自然状态B、绝对体积近似值C、绝对密实状态D、松散状态2、脆性材料是以（）来划分标号的。
A、抗拉强度B、抗压强度C、抗弯强度3、（）在空气中硬化，是受到结晶和炭化两种作用。
工程材料期末复习知识点
工程材料期末复习知识点《工程材料》复习思考题1．解释下列名词机械性能、强度、刚度、硬度、晶格、晶粒、位错、晶界、金属化合物、铁素体、渗碳体、变形织构、热处理、本质晶粒度、渗碳处理。
过冷度：实际结晶温度与理论结晶温度之差称为过冷度。
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：在液态金属结晶前，特意加入某些难熔固态颗粒，造成大量可以成为非自发晶核的固态质点，使结晶时的晶核数目大大增加，从而提高了形核率，细化晶粒，这种处理方法即为变质处理。
加工硬化：随着塑性变形的增加，金属的强度、硬度迅速增加；塑性、韧性迅速下降的现象。
再结晶：冷作金属材料被加热到较高的温度时，原子具有较大的活动能力，使晶粒的外形开始变化，从破碎拉长的晶粒变成新的等轴晶粒，和变形前的晶粒形状相似，晶格类型相同，把这一阶段称为“再结晶”。
冷加工：在再结晶温度以下进行的压力加工。
相：在金属或合金中，凡成分相同、结构相同并与其它部分有界面分开的均匀组成部分，均称之为相。
相图：用来表示合金系中各个合金的结晶过程的简明图解称为相图。
固溶体：合金的组元之间以不同的比例混合，混合后形成的固相的晶格结构与组成合金的某一组元的相同，这种相称为固溶体。
枝晶偏析：实际生产中，合金冷却速度快，原子扩散不充分，使得先结晶出来的固溶体合金含高熔点组元较多，后结晶含低熔点组元较多，这种在晶粒内化学成分不均匀的现象称为枝晶偏析。
比重偏析：比重偏析是由组成相与溶液之间的密度差别所引起的。
如果先共晶相与溶液之间的密度差别较大，则在缓慢冷却条件下凝固时，先共晶相便会在液体中上浮或下沉，从而导致结晶后铸件上下部分的化学成分不一致，产生比重偏析。
固溶强化：通过溶入某种溶质元素形成固溶体而使金属的强度、硬度升高的现象称为固溶强化。
弥散强化：合金中以固溶体为主再加上适量的金属间化合物弥散分布，会提高合金的强度、硬度及耐磨性，这种强化方式为弥散强化。
珠光体：铁素体和渗碳体的机械混合物。
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《工程材料》课程练习题使用教材：工程材料（第三版）,朱张校,清华大学出版社参考《工程材料习题与辅导（第三版）》第一章作业题1. 作图表示立方晶系中的(110)、（120）晶面和[211]、[]201晶向。
2. 画出体心立方、面心立方和密排六方晶体中原子最密排的晶面和晶向。
3. 间隙固溶体和间隙相有什么不同？答：间隙固溶体是固溶体的一种，溶质原子进入人溶剂晶格的间隙之中；间隙相是金属化合物的一种，是非金属原子半径与金属原子半径之比小于0.59的具有简单晶格的间隙化合物。
4. 画出线型非晶态高聚物的变形随温度变化的曲线。
第二章作业题1. 在实际应用中，细晶粒金属材料往往具有较好的常温力学性能，细化晶粒提高金属材料使用性能的措施有哪些？答：增大金属的过冷度、变质处理、振动、电磁搅拌。
2. 如果其它条件相同，试比较在下列铸造条件下铸造晶粒的大小：答：（1）金属模浇铸小于砂模浇铸；（2）变质处理小于不变质处理；（3）铸成薄件小于铸成厚件；（4）浇铸时采用震动小于不采用振动。
3. 求碳的质量分数为3.5％的质量为10kg的铁碳合金从液态缓慢冷却到共晶温度（但尚未发生共晶反应）时所剩下的液体的碳的质量分数及液体的质量。
答：碳的质量分数为4.3%；液体的质量约为8.1Kg。
4. 比较退火状态下的45钢、T8钢、T12钢的硬度、强度和塑性的高低，简述原因。
答：45钢为亚共析钢，退火后组织为F+P；T8钢为共析钢，退火后组织为P；T12钢为过共析钢，退火后组织为F+渗碳体。
而F强度低、硬度低、塑性好；渗碳体硬而脆；P强度较高，塑性、韧性和硬度介于F和渗碳体之间。
因而硬度：T12>T8>45强度：T8>45>T12塑性：45>T12>T85. 为什么细晶粒钢强度高，塑性、韧性好？答：晶粒越细，晶界越多，变形抗力越大，金属的强度就越大；晶粒越细，金属的变形越分散，减少了应力集中，推迟裂纹的形成和发展，使金属在断裂之前可发生较大的塑性变形，因而使金属的塑性提高；由于细晶粒金属的强度较高，塑性较好，所以断裂时需要消耗较大的功，因而韧性也较好。
6. 已知金属钨、铅的溶点分别是3380℃和327℃，试计算他们的最低再结晶温度，并分析钨在1100℃加工、铅在室温加工各为何种加工。
答：T=0.35XT熔点T钨=0.35X3380=1183℃T铅=0.35X327=114.45℃故在1100℃加工时钨为冷加工、铅为热加工。
7. 直径为10㎜的共析钢的小试样加热到相变点A1以上30℃，用如图1-3所示的冷却曲线进行冷却，分析其所得到的组织，说明各属于什么热处理方法。
答：a：马氏体+残余奥氏体；水淬b：马氏体；分级淬火c：屈氏体+马氏体+残余奥氏体；油淬d：马氏体；等温淬火e：索氏体；正火f：珠光体；完全退火g：珠光体；等温退火8. 确定下列钢件的退火方法，并指出退火目的及退火后的组织：（1）经冷轧后的15钢钢板，要求降低硬度；（2）ZG35的铸造齿轮；（3）锻造过热的60钢钢坯；（4）改善T12钢的切削加工性能。
答：（1）（4）采用球化退火，以降低硬度，改善切削加工性能，退火后的显微组织是在铁素体基体上分布着细小均匀的球状渗碳体。
（2）采用去应力退火，以消除工件中的残余内应力。
不引起组织变化。
（3）采用完全退火，通过完全重结晶，使热加工造成的粗大、不均匀的组织均匀化和细化，以提高性能。
退火后得到的组织是铁素体+珠光体。
9. 试说明表面淬火、渗碳、氮化处理工艺在选用钢种、性能、应用范围等方面的差别。
答：表面淬火一般用于中碳钢和中碳低合金钢。
这类钢经预先热处理后表面淬火，心部保持较高的综合机械性能，而表面具有较高的硬度和耐磨性。
高碳钢也可表面淬火，主要用于受较小冲击和交变载荷的工具、量具等。
渗碳用于低碳钢，在经过适当淬火和回火处理后，可提高表面的硬度、耐磨性和疲劳强度，而使心部仍保持良好的韧性和塑性。
因此渗碳主要用于同时受严重磨损和较大冲击载荷的零件，例如各种齿轮、活塞销、套筒等。
氮化处理用于各种钢件，能更大地提高钢件表面的硬度和耐磨性，提高疲劳强度和抗蚀性。
由于氮化工艺复杂，时间长，成本高，所以只用于耐磨性和精度都要求较高的零件，或要求抗热、抗蚀的耐磨件，例如发动机汽缸、排气阀、精密机床丝杠、镗床主轴、汽轮机阀门、阀杆等。
10. 为什么说得到马氏体随后回火处理是钢的最经济而又最有效的强韧化方法？答：淬火后得到的是性能很脆的马氏体组织，并存在内应力，容易产生变形和开裂；淬火马氏体和残余奥氏体都是不稳定组织，在工作中会发生分解，导致零件尺寸的变化，而这对精密零件是不允许的；为了获得要求的强度、硬度、塑性和韧性，以满足零件的使用要求必须进行回火处理。
第三章作业题1. 说出Q235A、15、45、65、T8、T12等钢的钢类、碳的质量分数，各举出一个应用实例。
答：Q235A是A级碳素结构钢，碳的质量分数是0.14%～0.22%，可轧制成钢板。
15、45、65均为优质碳素结构钢，碳的质量分数分别是0.12%～0.18%、0.42%～0.50%、0.62%～0.70%，可用于制造各种机器零件，如轴、销、套筒等。
T8、T12均为碳素工具钢，碳的质量分数分别是0.75%～0.84%、1.15%～1.24%，可用于制作各种刃具、量具、模具等，如钻头、锉刀等。
2. 试述渗碳钢和调质钢的合金化及热处理特点。
答：渗碳钢合金化的特点：低碳、加入提高淬透性的合金元素、加入阻碍奥氏体晶粒长大的元素。
热处理特点：热处理工艺一般都是渗碳后直接淬火再低温回火。
热处理后表面渗碳层的组织由合金渗碳体与回火马氏体及少量残余奥氏体组成，硬度为60HRC～62HRC，心部组织与钢的淬透性及零件截面尺寸有关，完全淬透时为低碳回火马氏体，硬度为40HRC～48HRC；多数情况下是屈氏体、回火马氏体和少量铁素体，硬度为25HRC～40HRC。
调质钢合金化的特点：中碳、加入提高淬透性的元素、加入防止第二类回火脆性的元素。
热处理的特点：需经淬火加高温回火热处理。
合金调质钢淬透性较高，一般都用油淬，淬透性特别大时甚至可以空冷，这能减少热处理缺陷。
热处理后的组织是回火索氏体。
3. 不锈钢的固溶处理和稳定化处理的目的各是什么？答：固溶处理获得单相奥氏体组织，提高耐蚀性；稳定化处理主要用于含钛、铌的钢，一般是在固溶处理后进行，使碳不再同铬形成碳化物，因而有效地消除了晶界贫铬的可能，避免了晶间腐蚀的发生。
4. 试分析合金元素Cr在40Cr、GCr15、CrWMn、1Cr13、1Cr18Ni9Ti、4Cr9Si2等钢中的作用。
答：40Cr、GCr15：提高淬透性。
CrWMn：提高耐磨性。
1Cr13、1Cr18Ni9Ti、4Cr9Si2：提高耐蚀性。
5. 试述石墨形态对铸铁性能的影响。
答：因石墨的存在，造成脆性切削，铸铁的切削加工性能优异；铸造性能良好，铸件凝固时形成石墨产生的膨胀减少了铸件体积的收缩，降低了铸件中的内应力；石墨有良好的润滑作用，并能储存润滑油，使铸件有很好的耐磨性能；石墨对振动的传递起削弱作用，使铸铁有很好的抗振性能；大量石墨的割裂作用，使铸铁对缺口不敏感。
6. 铝合金为什么要进行变质处理？答：对于硅铝明铝合金一般情况下它的共晶体由粗针状硅晶体和α固溶体构成，强度和塑性都较差，生产上常采用变质处理以细化合金组织，显著提高合金的强度及塑性。
第四章作业题1. 塑料的主要成分是什么？它们有什么作用？答：塑料是以有机合成树脂为基础，再加入添加剂所组成的。
其中，合成树脂是塑料的主要组成，也起粘接剂作用，并对塑料的性能起决定性作用；添加剂是为了改善塑料的性能而加入的其他组份。
2. 试比较热塑性塑料和热固性塑料的性能特点。
答：热塑性塑料的特点是：加热时软化并熔融，可塑造成形，冷却后即成型并保持既得形状，而且该过程可反复进行。
优点是加工成形简便，具有较高的机械性能。
缺点是耐热性和刚性较差。
热固性塑料的特点是：初加热时软化，可塑造成型，但固化后再加热将不再软化，也不溶于溶剂。
优点是耐热性高，受压不易变形。
缺点是机械性能不好，但可加入填料来提高强度。
3. 特种陶瓷的主要种类有哪些？答：特种陶瓷按应用包括特种结构陶瓷和功能陶瓷两大类，如压电陶瓷、磁性陶瓷、电容器陶瓷、高温陶瓷等。
4. 特种陶瓷都有那些最新发展？答：目前，功能陶瓷材料已渗透到各个领域，尤其在空间技术、海洋技术、电子、医疗卫生、无损检测、广播电视等已出现了性能良好、制造方便的功能陶瓷。
5. 纤维增强和细粒复合材料的复合机制有何不同？通常情况下，纤维和细粒的增强效果哪个更好？为什么？答：纤维增强复合材料中的纤维增强相是具有强结合键的材料，如陶瓷、玻璃等。
增强相的内部一般含有微裂纹，易断裂，表现在性能上就是脆性大。
为克服这一缺点，将硬质材料制成细纤维，使纤维端面尺寸缩小，从而降低裂纹长度和出现裂纹的几率，最终使脆性降低，增强相的强度也能极大地发挥出来。
对于颗粒复合材料，基体承受载荷时，颗粒的作用是阻碍分子链或位错的运动。
增强的效果同样与颗粒的体积含量、分布、尺寸等密切相关。
通常情况下，纤维增强效果更好，因为这种复合材料有很多优越的特性，如具有较高的比强度和比模量、抗疲劳性能和抗断裂性能、高温性能、减磨、耐磨、减振性能等。
6. 纤维复合材料抗断裂性能好的原因是什么？答：纤维增强复合材料的基体中有大量的细小纤维存在，在较大载荷下部分纤维断裂时，载荷由韧性好的基体重新分配到其他未断裂的纤维上，使构件不至于在瞬间失去承载能力而断裂。
7. 对比金属材料、陶瓷材料与复合材料的性能差别，指出提高陶瓷复合材料性能的主要途径。
答：通过在陶瓷材料中加入颗粒、晶须及纤维等得到陶瓷基复合材料。
使得陶瓷的韧性大大提高。
8. 什么是功能材料？按性能通常分为哪几类？答：具有某种或某些特殊物理性能或功能的材料叫做功能材料。
功能材料可分为电功能材料、磁功能材料、热功能材料、光功能材料、智能功能材料等。
第五章作业题1. 一从动齿轮，用20CrMnTi钢制造，使用一段时间后轮齿严重磨损，如图1-6所示。
从齿轮A、B、C三点取样进行化学成分、显微组织和硬度分析，结果如下：A点碳的质量分数为1.0％，组织为S＋碳化物，硬度为30HRC；B点碳的质量分数为0.8％，组织为S，硬度为26HRC；C点碳的质量分数为0.2％，组织为F＋S，硬度为82HRB。
据查，该齿轮的制造工艺为：锻造——正火——机加工——渗碳——预冷淬火——低温回火——磨加工。
并且与该齿轮同批加工的其它齿轮没有这种情况，试分析原因。
答：从A、B、C三点的碳质量分数、组织结构来看是零件经过正火以后得到的组织，由此可看出零件在机加工以后的热处理根本没起到作用，因而判断是后续的热处理出了问题。