工程材料復(fù)習(xí)題問答分析題2

1、四、問答題1、什么是金屬的力學(xué)性能？金屬的力學(xué)性能主要包括哪些方面？材料在一定溫度條件和外力作用下，抵抗變形和斷裂的能力稱為材料的力學(xué)性能。材料的常規(guī)力學(xué)性能指標(biāo)主要包括強度、硬度、塑性和韌性等。2、什么是鋼的熱處理？常用熱處理方法有哪幾種？通過對鋼件作一定條件的加熱、保溫和冷卻，從而改變整體或表層的組織，獲得所需的性能。常用熱處 理方法有：退火、正火、淬火和回火。3、鋼按化學(xué)成分可分為哪幾類？鋼按化學(xué)成分可分為碳素鋼和合金鋼兩大類。其中，碳素鋼按含碳量的多少分低碳鋼、中碳鋼、高碳鋼;合金鋼按合金元素種類分錳鋼、鉻鋼、硼鋼、鉻鎳鋼、硅錳鋼，按合金元素含量的多少分低合金鋼、中合 金鋼、高合金鋼。

2、4、灰鑄鐵、球墨鑄鐵、可鍛鑄鐵、蠕墨鑄鐵在組織上的根本區(qū)別是什么？四種材料的在組織上的根本區(qū)別是鑄鐵中的石墨的形態(tài)不同（形狀、大小、數(shù)量、分布等），灰鑄鐵的 石墨是片狀，球墨鑄鐵的石墨是球狀，可鍛鑄鐵的石墨是團狀，蠕墨鑄鐵的石墨是蟲狀。5、硬質(zhì)合金的主要組成是什么？常用硬質(zhì)合金分哪幾類？各有何主要應(yīng)用？硬質(zhì)合金的主要組成是難熔金屬碳化物和粘結(jié)金屬。常用硬質(zhì)合金分為鎢鉆類硬質(zhì)合金（代號YG）和鎢鉆鈦類硬質(zhì)合金（代號YT）兩種。YG合金多用于加工產(chǎn)生斷續(xù)切屑的的脆性材料 （如鑄鐵），YT合金多用于加 工產(chǎn)生連續(xù)切屑的韌性材料，特別是高速切削鋼件。分析下列材料強化方法的強化機理1、細晶強化：晶界增加

3、提高強度2、熱處理強化改變組織結(jié)構(gòu)提高強度3、固溶強化晶格變形提高強度4、合金強化固溶強化和碳化物強化5、加工硬化位錯增加提高強度1. 在鑄造生產(chǎn)中，采用哪些措施獲得細晶粒組織？答：（1）增加過冷度（2）進行變質(zhì)處理（3）附加振動2. 說明實際金屬晶體缺陷種類及特征。答：根據(jù)晶體缺陷的幾何尺寸大小可分為三類：點缺陷，線缺陷，面缺陷。點缺陷的主要類型有空位和間 隙原子。晶體中的線缺陷就是位錯。面缺陷包括晶界、亞晶界和孿晶界。3. 簡述石墨形態(tài)對鑄鐵的影響？答：根據(jù)鑄鐵中石墨形態(tài)，鑄鐵可分為：（1）灰鑄鐵它是以片狀石墨形式存在。（2）球墨鑄鐵它是鐵液經(jīng)過球化處理，使石墨呈球狀的鑄鐵。（3）可鍛鑄鐵

4、它是白口鑄鐵通過可鍛化退火，使石墨呈團絮狀的鑄鐵灰鑄鐵的抗拉強度和塑性就越低。球墨鑄鐵中石墨呈球狀使球墨鑄鐵的抗拉強度、塑性和韌性、疲勞 強度不僅高于其它鑄鐵，而且可以與相應(yīng)組織的鑄鋼相比?？慑戣T鐵的石墨呈團絮狀，因此它不但比普通灰 鑄鐵具有較高強度，而且有較高的塑性和韌性。4. 常見的熱處理方法有哪些？答：退火、正火、淬火、回火、表面熱處理、化學(xué)熱處理。5. 什么是鋁合金的固溶處理和時效處理。答：當(dāng)鋁合金加熱到a相區(qū)，保溫后在水中快冷，其強度和硬度并沒有明顯升高，而塑性卻得到改善，這種熱處 理稱為固溶處理。固溶處理后鋁合金的強度和硬度隨時間而發(fā)生顯著提高的現(xiàn)象，稱為時效處理。6. 回火的目的

5、是什么，常用的回火操作有哪幾種？答：回火的目的：1獲得工件所需的組織。2穩(wěn)定尺寸。3消除淬火內(nèi)應(yīng)力。回火的種類：低溫回火；中溫回火；高溫回火1、敘述滲碳鋼和調(diào)質(zhì)鋼的合金化及熱處理特點。答：（1）滲碳鋼要滿足表面高硬度、高耐磨，因此要求鋼中含有碳化物形成元素，同時由于滲碳溫度高，還加入防止奧氏體晶?；脑兀ㄈ鏥, Ti），另外含有提高基體淬透性、強度和韌性的元素（ Ni，Si等），為保證滲碳效率，滲碳鋼含碳量為低碳。熱處理工藝為滲碳+ 淬火+低溫回火。（2）調(diào)質(zhì)鋼的含碳量為中碳（0.3%0.5%）,以保證強度、塑性和韌性的匹配，主要合金元素包括提高淬透性的元素（Ni，Si，Mn Cr），另外還

6、有細化晶粒、抑制高溫回火脆性的元素（Mo,V）。熱處理工藝為淬火+高溫回火（調(diào)質(zhì)）。2、本質(zhì)細晶粒鋼的奧氏體晶粒是否一定比本質(zhì)粗晶粒鋼的細，為什么？答：（1）不一定。（2）本質(zhì)晶粒度表示在特定的加熱條件下A晶粒有長大的傾向。本質(zhì)細晶粒鋼是指鋼特定的加熱條件下，A晶粒不容易長大。而本質(zhì)粗晶粒鋼是指鋼特定的加熱條件下，A晶粒迅速長大。（3）超過規(guī)定的溫度，阻止A晶粒長大的碳化物也溶解后，本質(zhì)細晶粒鋼的A晶粒并不一定比本質(zhì)粗晶粒鋼的細。3、低碳鋼板硬度低，可否用淬火方法提高硬度？用什么辦法能顯著提高硬度？答：（1）低碳鋼不宜用淬火方法提高硬度，因為含碳量太低，淬火后的低碳馬氏體的硬度不是很高。（2）

7、可以通過塑性變形產(chǎn)生加工硬化效應(yīng)來提高硬度或采用滲碳+ 淬火+低溫回火的方法，提高表面硬度。1、試比較各類鑄鐵之間性能的優(yōu)劣順序，與鋼相比較鑄鐵性能有什么優(yōu)缺點？答：（1）常用的鑄鐵主要有灰鑄鐵、球墨鑄鐵、可鍛鑄鐵。（2）力學(xué)性能優(yōu)劣順序為：球墨鑄鐵、可鍛鑄鐵、灰鑄鐵。（3 ）工藝性能優(yōu)劣順序為：灰鑄鐵、球墨鑄鐵、可鍛鑄鐵。與鋼相比較，鑄鐵的鑄造成型性好，減振性好，切削性能好，缺口敏感性低，但通常鋼的力學(xué)性能好于鑄鐵。2、 20號鋼采用表面淬火是否合適？為什么？45號鋼進行滲碳處理是否合適？為什么？答：（1） 20號鋼采用表面淬火不合適，因為表面淬火的目的是提高改善材料表面硬度的一種熱處理工藝

8、，20 號鋼的含碳量太低，所以采用表面淬火方法不合適；（2）對45號鋼進行滲碳處理不合適，因為 45號鋼的含碳量為中碳，而滲碳處理適用于低碳鋼，因此不合 適。3、 常見的金屬晶體結(jié)構(gòu)有哪幾種？它們的原子排列和晶格常數(shù)各有什么特點？: - Fe、- Fe、Al、Cu、Ni、Pb、Cr、V、Mg、Zn各屬于何種晶體結(jié)構(gòu)?答：常見的金屬晶體結(jié)構(gòu)有以下幾種：（1 ）體心立方：晶胞中的原子數(shù)為d2,原子直徑a2 ，如二-Fe，Cr(3分）da ai（2）面心立方：晶胞中的原子數(shù)為4,原子直徑2 ，如- Fe ， AlCu Ni Pb ；55(3分）（3 ）密排六方：晶胞中的原子數(shù)為6,原子直徑d = a

9、，如Mg，Zn ；1車床主軸要求軸頸部位硬度為 HRC54- 58,其余地方為HRC2 25,其加工路線為:下料造任火機加工機加工（精）軸頸表面淬火低溫回火指出：1、主軸應(yīng)用的材料：45鋼2、 正火的目的和大致熱處理工藝細化晶粒，消除應(yīng)力；加熱到Ac3 + 50 C保溫一段時間空冷3、 調(diào)質(zhì)目的和大致熱處理工藝強度硬度塑性韌性達到良好配合淬火+高溫回火4、 表面淬火目的提高軸頸表面硬度5低溫回火目的和軸頸表面和心部組織去除表面淬火熱應(yīng)力，表面 M+A心咅S回各處理狀態(tài)下的組織：正火：F+P或鐵素體+珠光體）。調(diào)質(zhì)：S回（或回火索氏體）。軸頸淬火：M+少量Ar （或馬氏體+少量殘留奧氏體）?；鼗?/p>

10、：M回（或回火馬氏體）1、晶體有那些特性？答：1 ）一般具有規(guī)則的外形；2）有固定的熔點；3）有各向異性；4）解理性2、陶瓷材料的主要性能特點是什么？答：陶瓷材料性能特點：具有不可燃燒性；高耐熱性、高化學(xué)穩(wěn)定性；不老化性；高的硬度和良好的抗 壓能力；但脆性很高，溫度急變抗力很低。3、簡述珠光體、索氏體、屈氏體三者的異同點。答：珠光體、索氏體、屈氏體都是鐵素體與滲碳體片層交替的機械混合物。不同的是片層間距由寬到細，強度、硬度由低變高。4、鐵碳合金中基本相是那些？其機械性能如何？答： 基本相有：鐵素體、奧氏體、滲碳體 。鐵素體強度和硬度不高，但具有良好的塑性和韌性；奧氏體的硬度較低而塑性較高，易于

11、鍛壓成型；滲碳體硬度很高而塑性和韌性幾乎為零，脆性大 。5、金屬結(jié)晶的基本規(guī)律是什么？晶核的形成率和成長率受到哪些因素的影響？答： 結(jié)晶的基本過程晶核形成與晶核長大結(jié)晶時的冷卻速度（即過冷度）隨著過冷度的增大，晶核的形成率和成長率都增大，但形成率的增長 比成長率的增長快，同時液體金屬中難熔雜質(zhì)以及振動和攪拌的方法也會增大形核率7、金屬經(jīng)冷塑性變形后，組織和性能發(fā)生什么變化？答：1晶粒沿變形方向拉長，性能趨于各向異性，如縱向的強度和塑性遠大于橫向等。 2晶粒破碎，位錯密度增加，產(chǎn)生加工硬化，即隨著變形量的增加，強度和硬度顯著提高，而塑性和韌性下降， 3織構(gòu)現(xiàn)象的產(chǎn)生，即隨著變形的發(fā)生不僅金屬中晶

12、粒會被破碎拉長，而且各晶粒的晶格位向也會沿著變形的 方向同時發(fā)生轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)動結(jié)果金屬中每個晶粒的晶格位向趨于大體一致，產(chǎn)生織構(gòu)現(xiàn)象， 4 冷壓力加工過程中由于材料各部分的變形不均勻或晶粒內(nèi)各部分和各晶粒間的變形不均勻，金屬內(nèi)部會形成殘余的內(nèi) 應(yīng)力，這在一般情況下都是不利的，會引起零件尺寸不穩(wěn)定。8、固溶體和金屬間化合物在結(jié)構(gòu)和性能上有什么主要差別？答： 在結(jié)構(gòu)上：固溶體的晶體結(jié)構(gòu)與溶劑的結(jié)構(gòu)相同，而金屬間化合物的晶體結(jié)構(gòu)不同于組成它的任一組 元，它是以分子式來表示其組成。在性能上：形成固溶體和金屬件化合物都能強化合金，但固溶體的強度，硬度比金屬間化合物低，塑性， 韌性比金屬間化合物好，也就是固溶

13、體有更好的綜合機械性能 。9、實際晶體中的點缺陷，線缺陷和面缺陷對金屬性能有何影響？答： 如果金屬中無晶體缺陷時，通過理論計算具有極高的強度，隨著晶體中缺陷的增加，金屬的強度迅速 下降，當(dāng)缺陷增加到一定值后，金屬的強度又隨晶體缺陷的增加而增加。因此，無論點缺陷，線缺陷和面 缺陷都會造成晶格畸變，從而使晶體強度增加。同時晶體缺陷的存在還會增加金屬的電阻，降低金屬的抗 腐蝕性能 10、簡述鑄造過程中縮孔形成的原因。答： 金屬液在鑄模中冷卻和凝固時，由于液態(tài)收縮和凝固收縮所縮減的容積得不到補充，則會在鑄件的厚 大部位及最后凝固部位形成尺寸較大而集中分布的孔洞。11、簡述消除沖壓制品表面出現(xiàn)呂德斯帶的

14、措施。答：利用應(yīng)變時效理論解決這一問題。將薄板在沖壓之前進行一道微量冷軋工序（12%的壓下量），或向鋼中加入少量的 Ti 或 Al， C， N 等間隙原子形成化合物，以消除屈服點，隨后再進行冷壓成形，便可保證 工件表面平滑光潔。12、說明本體聚合與懸浮聚合的異同？答： 相同點：聚合都在單體相中進行不同點：懸浮聚合的單體分散為無數(shù)個小液滴，易散熱13、陶瓷表面施釉的作用有那些？燒鈾后釉面出現(xiàn)裂紋或陶瓷表面發(fā)生翹曲時，應(yīng)如何解決？答： 作用：在陶瓷上形成玻璃狀物質(zhì)使其表面具有光亮、美觀、致密絕緣、不吸水、不透水及化學(xué)穩(wěn)定性 好等優(yōu)良性能改變鈾料成分，降低其熱膨脹系數(shù)14、奧氏體形成的四個步驟是什么

15、？答：（1 ）奧氏體晶核的形成；（ 2 ）奧氏體晶核的長大；（ 3）殘余滲碳體的溶解；（ 4）奧氏體成分的均勻化。15、高分子材料的主要性能特點是什么？答： 高分子材料性能特點：具有高彈性和粘彈性；強度低，比強度高；耐磨、減磨性能好；絕緣、絕熱、絕聲； 耐熱性不高，耐蝕性能好；存在老化問題。16、提高金屬耐蝕性的途徑是什么？不銹鋼中最主要的合金元素是哪一個元素？答：(1)提高金屬的電極電位；(2)使金屬易于鈍化，形成致密、完整、穩(wěn)定的與鋼基體結(jié)合牢固的鈍化膜；(3) 形成單相組織。不銹鋼中最主要的合金元素是 Cr 。17、說明下列符號各是什么指標(biāo)？各代表什么意思？ E (2) b s(3)書(

16、4) a k (5)HRC答：(1) E:彈性模量；剛度指標(biāo)(2 )os :屈服點(強度)；強度指標(biāo)(3) 書：斷面收縮率； 塑性指標(biāo)(4) ak ：沖擊韌度；韌性指標(biāo)(5) HRC :洛氏硬度；硬度指標(biāo)1. 某廠倉庫有20鋼、45鋼、T12鋼和白口鑄鐵，大小和形狀都一樣，根據(jù)所學(xué)知識，可用哪些簡單 方法把它們迅速區(qū)分開？請說明理由。答：方法一：硬度測試。硬度值大小順序是：白口鑄鐵T12鋼45鋼20鋼。因為鐵碳合金的硬度隨含碳量的增加而升高；四種鐵碳合金的含碳量是：白口鑄鐵(大于2.11%C) T12鋼(1.2%C) 45鋼( 0.45%) 20鋼( 0.2%C)。方法二：分別制備四種材料的金

17、相試樣，在金相顯微鏡上進行顯微組織觀察。 亞共析鋼組織為( FP) ，且亞共析鋼中隨含碳量增加鐵素體減少，珠光體增多；過共析鋼組織為(P+ Fe3G),且當(dāng)Wc0.9%時，F(xiàn)e3G沿晶界呈網(wǎng)狀分布；白口鑄鐵的組織中有萊氏體。所以，組織為(F+P)而鐵素體少的為20鋼、珠光體多的為45鋼；組織中有Fe3C沿晶界呈網(wǎng)狀分布的 T12鋼，有萊氏體組 織存在的是白口鑄鐵。2. 60鋼經(jīng)正常淬火后得到什么組織？經(jīng)退火后得到什么組織？60鋼淬火后分別在200C、400C、600 C回火又得到什么組織？答： 60 鋼淬火后組織為馬氏體； 退火組織為珠光體鐵素體；200 C回火后組織為回火馬氏體；400 C回

18、火后為回火屈氏體；600 C回火后為回火索氏體。1. 簡述奧氏體晶粒對鋼在室溫下組織和性能的影響。答：奧氏體晶粒細小時，冷卻后轉(zhuǎn)變產(chǎn)物的組織也細小，其強度與塑性韌性都較高，冷脆轉(zhuǎn)變溫度也較低; 反之，粗大的奧氏體晶粒，冷卻轉(zhuǎn)變后仍獲得粗晶粒組織，使鋼的力學(xué)性能（特別是沖擊韌性）降低，甚 至在淬火時發(fā)生變形、開裂。2. 簡述回火的目的。（1 ）降低零件脆性，消除或降低內(nèi)應(yīng)力；（2）獲得所要求的力學(xué)性能；（3）穩(wěn)定尺寸；（4）改善加工性2.何謂碳鋼中的鐵素體、滲碳體、珠光體？他們的力學(xué)性能各有何特點？ 鐵素體一一碳在a-Fe中的間隙固溶體，軟而韌。滲碳體一一碳與鐵形成的間隙化合物，硬而脆。珠光體一

19、一鐵素體與滲碳體形成的層片狀交替排列的機械混合物，良好的綜合力學(xué)性能。1.如何改善焊接熱影響區(qū)的性能？產(chǎn)生的應(yīng)力如何消除？防止變形的工藝措施有哪些？矯正焊接變形的 方法有哪些？答：改善焊接熱影響區(qū)性能的措施有：（1）選擇合理的焊接方法和規(guī)范；（2）確定合適的焊后熱處理工藝。消除焊接應(yīng)力的措施有：（1）焊前預(yù)熱；（2）焊后熱處理。防止變形的工藝措施有：（1 ）選擇合理的焊接順序；（2）采用反變形法；（3）采用剛性固定法。矯正焊接變形的措施有：（1）機械矯正法；（2）火焰矯正法。辦公室衛(wèi)生管理制度一、主要內(nèi)容與適用范圍1 .本制度規(guī)定了辦公室衛(wèi)生管理的工作內(nèi)容和要求及檢查與考核。2.此管理制度適用于本公司所有辦公室衛(wèi)生的管理二、定義1 公共區(qū)域：包括辦公室走道、會議室、衛(wèi)生間，每天由行政文員進行清掃；2個人區(qū)域：包括個人辦公桌及辦公區(qū)域由各部門工作人員每天自行清掃。1. 公共區(qū)域環(huán)境衛(wèi)生應(yīng)做到以下幾點：1）保持公共區(qū)域及個人區(qū)域地面干凈清潔、無污物、污水、浮土，無死角。2）保持門窗干凈、無塵土、玻璃清潔、透明一3）保持墻壁清潔，表面無灰塵、污跡。4 ）保持掛件、畫框及其他裝飾品表面干凈整潔。5）保持衛(wèi)生間、洗手池內(nèi)無污垢，經(jīng)常保持清潔，毛巾放在固定（或隱蔽）的地方。6)保持衛(wèi)生工具用后及時清潔整理