材料工程基礎(chǔ)總復習題及部分參考答案

1、一、解釋名詞淬透性：鋼在淬火時獲得馬氏體的能力淬硬性：鋼在正常淬火下獲得的馬氏體組織所能達到的最高硬度球化退火：球化退火是將鋼中滲碳體球狀化的退火工藝調(diào)質(zhì)處理：淬火加高溫回火的熱處理氮化：向鋼件表面滲入N原子以形成高氮硬化層的化學熱處理工藝完全退火：將工件加熱到Ac3+3050保溫后緩冷的退火工藝，主要用于亞共析鋼 冷處理：鋼件淬火冷卻到室溫后，繼續(xù)在0以下的介質(zhì)中冷卻的熱處理工藝軟氮化：低溫氣體氮碳共滲，以滲氮為主分級淬火：將加熱的工件放入稍高于Ms的鹽浴或堿浴中，保溫適當時間，待內(nèi)外溫度均勻后再取出空冷等溫淬火：將工件在稍高于 Ms 的鹽浴或堿浴中保溫足夠長時間，從而獲得下貝氏體組織的淬火

2、方法珠光體：過冷奧氏體在 A1到 550間將轉(zhuǎn)變?yōu)橹楣怏w類型組織，它是鐵素體與滲碳體片層相間的機械混合物，根據(jù)片層厚薄不同,又細分為珠光體、索氏體和托氏體爐渣堿度：爐渣中堿性氧化物的質(zhì)量分數(shù)總和與酸性氧化物的質(zhì)量分數(shù)總和之比，常用爐渣中的氧化鈣含量與二氧化硅含量之比表示，符號R=CaO/SiO2 偏析：鋼錠內(nèi)部出現(xiàn)化學成分的不均勻性稱為偏析疏松：液態(tài)合金在冷凝過程中，若其液態(tài)收縮和凝固收縮所縮減的容積得不到補充，則在鑄件最后凝固的部位形成一些細小的孔洞白點：當鋼中含氫量高達了3ml/100g左右時，經(jīng)鍛軋后在鋼材內(nèi)部會產(chǎn)生白點。在經(jīng)侵蝕后的橫向低倍斷口上可見到發(fā)絲狀的裂紋，在縱向斷口上呈現(xiàn)圓形

3、或橢圓形的銀白色斑點。白點是一種不允許出現(xiàn)的存在的缺陷鎮(zhèn)靜鋼：鋼液在澆注前經(jīng)過充分脫氧的鋼沸騰鋼：沸騰鋼是脫氧不完全的鋼縮孔：液態(tài)合金在冷凝過程中，若其液態(tài)收縮和凝固收縮所縮減的容積得不到補充，則在鑄件最后凝固的部位形成一些大而集中的孔洞素煉：利用機械或加熱方法提高橡膠塑性、降低彈性的工藝過程滾焊：采用滾輪作電極，邊焊邊滾，相鄰兩個焊點重疊一部分，形成一條有密封性的焊縫。氫脆：鋼中只要含有0.5ml/100g的氫就可引起氫脆，使鋼的塑性特別是斷面收縮率明顯降低，而對其他力學性能影響不大軟釬焊：釬料的熔點在450 以下。接頭強度低，一般為60190MPa，工作溫度低于100 ，具較好的焊接工藝性

4、，用于電子線路的焊接硬釬焊：釬料的熔點在450 以上。接頭強度高，在200MPa以上，工作溫度較高。用于機械零部件的焊接回磷現(xiàn)象：煉鋼過程中，當脫磷的基本條件得不到滿足時，被脫除的磷重新返回到鋼液中的現(xiàn)象乳液聚合：單體在乳化劑作用和機械攪拌下，在水中分散成乳液狀態(tài)進行的聚合反應懸浮聚合：是將不溶于水的單體以小液滴狀懸浮在水中進行的聚合，這是自由基聚合一種特有的聚合方法縮聚反應：是縮合反應多次重復結(jié)果形成聚合物的過程；兼有縮合出低分子和聚合成高分子的雙重含義；反應產(chǎn)物稱為縮聚物本體聚合：不加其它介質(zhì)，只有單體本身，在引發(fā)劑、熱、光等作用下進行的聚合反應界面縮聚：將兩種單體分別溶于兩種不互溶的溶劑

5、中，再將這兩種溶液倒在一起，在兩液相的界面上進行縮聚反應，聚合產(chǎn)物不溶于溶劑，在界面析出共聚物：由兩種或兩種以上的單體聚合而成的高分子精密鑄造：在易熔模樣表面包覆若干層耐火材料，待其硬化干燥后，將模樣熔去制成中空型殼，經(jīng)高溫焙燒后進行澆注而獲得鑄件的一種成形工藝方法反|正擠壓：金屬流動方向與凸模運動方向相反|同的擠壓方式氬弧焊：利用氬氣作為保護性介質(zhì)的電弧焊方法馬氏體：碳在a-Fe中的過飽和固溶體用M表示雙介質(zhì)淬火：工件先在一種冷卻能力強的介質(zhì)中冷卻，躲過鼻尖后，再在另一種冷卻能力較弱的介質(zhì)中發(fā)生馬氏體轉(zhuǎn)變正火：將亞共析鋼加熱到Ac3+30 50，共析鋼加熱到Ac1+3050，過共析鋼加熱到A

6、ccm+30 50保溫后空冷的工藝胎膜鍛：在自由鍛設(shè)備上使用簡單的非固定模具（胎模）生產(chǎn)模鍛件的一種工藝方法引發(fā)劑：能產(chǎn)生聚合反應活性中心的化合物屈氏體：過冷奧氏體在 A1到 600-550間轉(zhuǎn)變的珠光體類型組織，片層極薄，電鏡下可辨，用符號T 表示。 45、索氏體：過冷奧氏體在 A1到650-600間轉(zhuǎn)變的珠光體類型組織，片層較薄，800-1000倍光鏡下可辨，用符號S 表示。二、填空題1、淬火鋼經(jīng)過低溫回火、中溫回火、高溫回火后的組織分別是M回、T回 、S回。2、在正常淬火加熱條件下，亞共析鋼的C曲線隨含碳量的增加而右移、過共析鋼的C曲線隨含碳量的增加而左移。除Co以外，奧氏體中合金元素的

7、含量越高，其C曲線越右移。3、對于亞共析鋼，正常的淬火溫度是Ac3+30-50，共析鋼和過共析鋼是Ac1+30-50。4、共析鋼奧氏體的形成過程分為奧氏體晶核形成、奧氏體晶核長大、殘余Fe3C溶解和奧氏體成分均勻化四個階段。 5、工件滲碳后還應進行淬火和回火才能使用。6、亞共析鋼完全退火后的組織是F+P，過共析鋼球化退火后的組織是P球。7、與普通淬火比較，感應加熱表面淬火的工件表面硬度更高，疲勞強度提高，工件變形小。8、亞共析鋼調(diào)質(zhì)處理后的組織是回火索氏體，共析鋼球化退火后的組織是球狀珠光體。9、感應加熱表面淬火的工件都采用低溫回火，其回火方式有普通爐內(nèi)回火、自回火和感應加熱回火三種。10、亞

8、共析鋼完全退火的加熱溫度是Ac3+3050，過共析鋼球化退火的加熱溫度是Ac1+ 30-50，滲碳時的加熱溫度是900-950，氮化時的加熱溫度是500600。11、銅精礦火法冶金的主要工藝流程為熔煉、吹煉、火法精煉和電解精煉。12、鎮(zhèn)靜鋼錠的結(jié)構(gòu)由表層細小等軸晶帶、中間柱狀晶帶和中心粗大等軸晶帶組成。13、硫、磷、氫一般是鋼中有害的元素，硫使鋼產(chǎn)生熱脆缺陷，磷使鋼產(chǎn)生冷脆缺陷，氫使鋼產(chǎn)生氫脆和白點缺陷。14、拜爾法生產(chǎn)氧化鋁的主要工藝流程包括鋁土礦的浸出、鋁酸鈉溶液的晶種分解和氫氧化鋁的煅燒及分解和母液的蒸發(fā)與苛化四個工序。15、鋼中常見的非金屬夾雜有_氧化物、硫化物、氮化物和硅酸鹽四類。1

9、6、高爐煉鐵的原料有鐵礦石、熔劑和燃料三種。17、高爐煉鐵所得的產(chǎn)品有生鐵、爐渣和高爐煤氣三種。18、鋼中非金屬夾雜物主要是_氧化物、硫化物、氮化物和硅酸鹽四類。19、高爐煉鐵所用的還原劑有一氧化碳、固體碳和氫三種。20、按所用工具的不同，鍛造可分為自由鍛和模型鍛造兩大類。21、在熔化焊時，熱影響區(qū)可分為過熱區(qū)、正火區(qū)和部分相變區(qū)、再結(jié)晶區(qū)四個區(qū)域。22、塑料的成型方法有注射成型、模壓成形、擠出成形、熱成型、真空成型等。23、橡膠的加工工藝過程為塑煉和混煉、制坯、裁切和模壓硫化四個階段。24、砂型鑄造完整的澆注系統(tǒng)由澆口杯、直澆道、橫澆道、內(nèi)澆道四個部分組成。25、板材沖壓分為分離工序和變形工

10、序兩大類，屬于分離工序的有沖孔和落料（沖裁 ）、修整，屬于變形工序的有拉深、彎曲。26、根據(jù)焊接操作方法的不同，對焊可分為電阻對焊和閃光對焊兩種。27、塑料的成型方法有注射成型、模壓成形、擠出成形、熱成型、真空成型等。28、自由基加聚反應在微觀上可明顯地分成鏈引發(fā)、鏈增長、鏈終止、鏈轉(zhuǎn)移等基元反應。29、按軋件與軋棍的相對運動關(guān)系可把軋制分為縱軋、橫軋和斜軋三種。30、擠出塑料管材的輔機有口模、定型裝置、冷卻水槽、牽引裝置、旋轉(zhuǎn)的切割鋸等。31、按照活性中心的不同，連鎖聚合反應有自由基聚合、陽離子聚合、陰離子聚合和配位離子聚合幾種類型。32、熔模鑄造的工藝過程是制模、制殼、脫蠟、焙燒型殼、澆注

11、、清理。33、純金屬、共晶合金的充型能力比具有一定結(jié)晶溫度范圍的合金充型能力強；比熱越大的合金，在相同的過熱度下，充型能力越強；導熱系數(shù)越小的合金，充型能力越強；預熱鑄型可使充型能力增強。34、根據(jù)金屬流動方向和凸模運動方向的不同，擠壓可以分為正擠壓、反擠壓、復合擠壓、徑向擠壓四種。35、堿石灰燒結(jié)法生產(chǎn)氧化鋁的主要工藝流程包括生料燒結(jié)、熟料溶化和鋁酸鈉液脫硅和碳酸化分解四個工序。36、用聚氯乙烯材料制造管材可用的成型方法是擠出成形、用聚氯乙烯材料制造暖瓶外殼可用注射成型，用尼龍制造小齒輪可用的成型方法是模壓成型，制造聚氯乙烯薄膜可用擠出成型。37、砂型鑄造常用的型砂有粘土型砂、水玻璃砂和有機

12、粘結(jié)劑砂三類。38、自由鍛的主要變形工序有鐓粗、拔長、沖孔、彎曲、扭轉(zhuǎn)等。39、在氣電焊、硬釬焊、摩擦焊幾種焊接方法中，屬于熔化焊的是氣電焊，屬于壓力焊的是摩擦焊。40、塑料模壓成型的壓機有上動式液壓機和動式液壓機兩種，模具按結(jié)構(gòu)有溢式、不溢式和半溢式三種。41、根據(jù)模具工序的復合性，沖壓模具可分為簡單模、連續(xù)模和復合模三種類型。三、問答題1、煉鋼生產(chǎn)中常采用的脫氧方式有哪兩種方式？各有什么優(yōu)缺點？ 沉淀脫氧：脫氧劑直接加入鋼液中，并與FeO反應脫氧。速度快，效率高；但脫氧產(chǎn)物MnO、SiO2、Al2O3可留在鋼液中。 擴散脫氧：利用加在爐渣中的脫氧劑與FeO反應，減少渣中FeO含量，破壞了F

13、eO在爐渣及鋼液中的濃度平衡，使鋼中FeO向渣中擴散，間接脫氧，該法速度慢，時間長，設(shè)備生產(chǎn)率低；但脫氧產(chǎn)物在熔渣中，不會污染鋼液，鋼液較為純凈。2、試說明電弧爐煉鋼方法的主要優(yōu)缺點，并說明堿性電弧爐氧化法煉鋼的基本過程。優(yōu)缺點：優(yōu)點：a)爐溫和熱效率高；b)爐內(nèi)既可造成氧化性氣氛，又可造成還原性氣氛；c)設(shè)備簡單，占地少，投資省，建廠快，污染易控制。缺點：電能消耗大，生產(chǎn)成本高；氫和氮的含量較高。高合金工具鋼、不銹鋼、耐熱鋼等大多數(shù)優(yōu)質(zhì)鋼在電弧爐內(nèi)熔煉基本過程：補爐期：高溫、快速、薄補裝料期：要求：速度快，密實地裝料，合理布料，盡可能一次裝完。熔化期：首先保證爐料快速熔化，其次是盡快造好熔化

14、渣，以除去鋼液中約為30%40%的磷，減輕氧化期的任務。氧化期：氧化鋼液中的碳，使其含量降低；繼續(xù)氧化鋼液中的磷，使其低于成品規(guī)格；去除鋼液中的氣體和夾雜；提高鋼液溫度。還原期：脫氧；脫硫；根據(jù)鋼種要求調(diào)整鋼液成分和進行合金化；調(diào)整鋼液溫度。出鋼：當鋼液成分和溫度合格，并用鋁進行最終脫氧后即可出鋼。3、高爐煉鐵過程的實質(zhì)是什么？在高爐內(nèi)發(fā)生那些基本冶金反應？實質(zhì)：用還原劑將鐵礦石中的鐵氧化物還原成金屬鐵，使鐵從鐵的氧化物中還原，并使還原出的鐵與脈石分離。高爐生產(chǎn)時從爐頂裝入鐵礦石、焦炭、造渣用熔劑(石灰石)，從位于爐子下部沿爐周的風口吹入經(jīng)預熱的空氣。在高溫下焦炭（有的高爐也噴吹煤粉、重油、天

15、然氣等輔助燃料）中的碳同鼓入空氣中的氧燃燒生成的一氧化碳和氫氣，在爐內(nèi)上升過程中除去鐵礦石中的氧，從而還原得到鐵基本冶金反應：C+O2®CO2； C+O2®2CO；CO2+C ®2CO； CaCO3=CaO+ CO2 ； MgCO3=MgO+CO2 CO作還原劑（間接還原） T 570 ：3 Fe2O3 CO ® 2Fe3O4 CO2 2 Fe3O4 2CO ® 6FeO 2 CO2 6FeO 6CO ® 6Fe 6CO2 T 570 ：3 Fe2O3 CO ® 2Fe3O4 CO2 2 Fe3O4 2CO ® 3

16、Fe 4CO2固體碳作還原劑（直接還原 ） 高爐內(nèi)固體碳的還原作用化學反應： FeO+CO=Fe+CO2 ； CO2+C=2CO 綜合以上反應結(jié)果相當于碳對氧化物的直接還原： FeO+C=Fe+CO § 氫作為還原劑（間接還原 ） 當T>570： 3Fe2O3+H2=2Fe3O4+H2O Fe3O4+H2=3FeO+H2O FeO+H2=Fe+H2O 當T<570： 3Fe2O3+H2=2Fe3O4+H2O 3Fe3O4+4H2=3Fe+4H2O MnSiO3=MnO+SiO2 -Q MnO+C=Mn+CO-Q -Q MnSiO3+ C=Mn+SiO2+ CO-Q(CaO

17、)3P2O5+5C=3CaO+2P+5CO 2(3CaO·P2O5)+3SiO2=3(2CaO·SiO2)+2P2O5 2P2O5+10C=4P+10CO mSiO2+pAl2O3+nCaO=nCaO·pAl2O3·mSiO2FeS+(CaO)+C=Fe+(CaS)+CO-Q4、試說明電弧爐煉鋼的基本過程以及電弧爐鋼的質(zhì)量特點。電弧爐煉的鋼質(zhì)量特點：a)電弧爐鋼能最大限度地去除磷和硫b)電弧爐煉鋼夾雜物很少c)電弧爐冶煉成分易控制5、寫出煉鋼過程中脫碳反應的反應式，并說明脫碳反應的作用。反應式： C+O=CO+Q1 2C+O2=2CO +Q2C+(FeO

18、)=Fe+CO -Q3脫碳反應作用：生成的CO氣體排出時能夠攪動熔池，促進化渣和傳熱，均勻溫度和成分，加速金屬和爐渣之間的物化反應，并能帶走鋼中的有害氣體，如氮、氫和非金屬夾雜物。6、試說明堿性氧化法電弧爐煉鋼的基本過程以及電弧爐鋼的質(zhì)量特點?；具^程：電弧爐煉的鋼質(zhì)量特點：a)電弧爐鋼能最大限度地去除磷和硫b)電弧爐煉鋼夾雜物很少c)電弧爐冶煉成分易控制7、試說明頂吹氧氣轉(zhuǎn)爐煉鋼的基本過程以及頂吹氧氣轉(zhuǎn)爐鋼的質(zhì)量特點?；具^程：裝料：在清除上爐的爐渣后，按爐料配比從傾斜爐口加入廢鋼，倒入液體生鐵中，然后將爐體轉(zhuǎn)到垂直位置，從頂部插入冷吹氧管，用它來吹入氧氣。在開始吹氧時，需向爐內(nèi)加入石灰、鐵

19、礦石和鋁礬土等。吹煉：初期：Si、Mn迅速氧化，同時能脫除較大比例的磷和少量的硫，大量的鐵和部分的碳被氧化，氧化雜質(zhì)能放出大量的熱，加熱熔池。中期：進行碳的氧化，在脫碳的同時，能脫出部分磷和硫。后期：脫碳速度減慢，噴池減小，進一步調(diào)整好爐渣的氧化性和粘度，脫磷和硫，準備控制終點溫度。造渣：在吹氧過程中要不斷追加石灰等造渣材料，以便為脫硫、脫磷創(chuàng)造條件。脫氧和出鋼：主要采用沉淀脫氧。出鋼溫度為1460-1560，出鋼溫度過低會造成固爐、盛鋼桶底部凝鋼及鋼錠各種缺陷，過高則會造成跑鋼，漏鋼，鋼錠上漲，粘膜及鋼錠的各種高溫缺陷，并影響爐體和氧槍壽命。頂吹氧氣轉(zhuǎn)爐煉鋼的質(zhì)量鋼的質(zhì)量主要取決于鋼中有害雜

20、質(zhì)、氣體和非金屬夾雜物的含量，生產(chǎn)實踐表明頂吹氧氣轉(zhuǎn)爐鋼具有很高的質(zhì)量，這是因為：鋼中氣體含量少有害雜質(zhì)元素磷、硫的含量較低；脫磷率為9095%，脫硫率7080%。殘余元素和非金屬夾雜物含量低機械性能好：冷加工性、抗時效性、鍛造和焊接性能都較好 特別適宜于吹煉低碳和超低碳鋼種8、電弧爐鋼與轉(zhuǎn)爐鋼、平爐鋼相比，質(zhì)量有什么特點？電弧爐煉鋼與轉(zhuǎn)爐和平爐鋼相比，其質(zhì)量總體均優(yōu)于后兩種，主要表現(xiàn)在：a)電弧爐鋼能最大限度地去除磷和硫b)電弧爐煉鋼夾雜物很少c)電弧爐冶煉成分易控制9、磷和硫?qū)︿撚心男┪：?？寫出脫磷和脫硫的反應式。磷的危害：a）磷使鋼的偏析嚴重b）磷含量高時鋼會發(fā)生冷脆c）磷促進鋼的回火脆

21、性，還使鋼的焊接性能變壞硫的危害：a）惡化鋼的熱加工性能熱脆b）使鋼的鑄造性能和焊接性能變壞c）降低鋼的使用性能脫磷的反應式：反應：2P+5(FeO)=P2O5+5FeP2O5+4(CaO)=(4CaO·P2O5)或P2O5+3(CaO)=(3CaO·P2O5)總式：2P+5(FeO)+4(CaO)=(4CaO·P2O5)+5Fe或2P+5(FeO)+3(CaO)=(3CaO·P2O5)+5Fe脫硫的反應式：爐渣脫硫反應式：利用渣中足夠的CaO，把鋼液中FeS去除：FeS+(CaO)(FeO)+(CaS)-Q生成的CaS渣不熔于鋼液，且比其輕，浮在鋼液表

22、面： (FeS)+(CaO)(FeO)+(CaS)-Q氣化脫硫反應式：S+2O SO2氣S+O2 SO2氣S+2(FeO) SO2氣+2Fe10、試分析煉鋼過程中脫磷和脫硫的基本條件。在何種條件下出現(xiàn)回磷現(xiàn)象？應如何防止？脫磷的基本條件：較低的爐溫；較高的爐渣堿度（34）；形成較高氧化鐵濃度（15%30%）的氧化性爐渣和造成氧化性爐內(nèi)氣氛，增大渣量或多次換渣操作。脫硫的基本條件:高的爐溫；高的爐渣堿度；還原渣?；亓赚F(xiàn)象條件：a)在煉鋼后期，當金屬液溫度太高時，爐渣中(FeO)與脫氧劑作用，金屬液中的部分硅被氧化成SiO2，不僅降低了爐渣的氧化作用，更重要的是渣中的SiO2增加，爐渣堿度降低。b

23、）渣中(3CaO·P2O5)和(P2O5)與脫氧劑Mn、Si、Al作用，使磷還原，返回鋼液。c)渣中(3CaO·P2O5)與爐襯中SiO2作用，使渣中的游離(P2O5)量增加，產(chǎn)生回磷。防止回磷的方法 ：在煉鋼后期控制鋼液溫度不過高；減少鋼液在鋼包中的停留時間；提高鋼包中的渣層堿度，用堿性爐襯鋼包。11、將5mm的共析鋼加熱到760并保溫足夠時間，問采用何種冷卻方式可得到如下組織：珠光體、索氏體、屈氏體馬氏體、馬氏體，并在CCT曲線上繪制出冷卻曲線。12、鋼淬火后為什么要回火？不同回火溫度分別得到什么組織？ 13、什么叫正火？正火的目的是什么？ 14、畫出T8鋼的TTT圖和

24、CCT圖，并在TTT圖上畫出等溫淬火、分級淬火、單介質(zhì)淬火、雙介質(zhì)淬火的冷卻曲線。15、分別說明生產(chǎn)滾動軸承、彈簧和曲軸所采用的熱處理工藝，并說明原因。16、在生產(chǎn)中提高液態(tài)金屬的充型能力的措施有那些？ 1、正確選擇合金成分和采用合理的熔煉工藝2、調(diào)整鑄型的性質(zhì)3、改善澆注條件17、減少鑄件中氣體和非金屬夾雜物的措施有那些？ 18、砂型鑄造對型（芯）砂的性能有那些要求？常用的型（芯）砂有哪幾類？型（芯）砂性能要求：應具有一定的強度應具有良好的透氣性型砂具有一定的耐火度和化學穩(wěn)定性，以保證在高溫液態(tài)金屬下不軟化、不融化、不與液態(tài)金屬發(fā)生反應，使鑄件不易粘砂和不產(chǎn)生過量氣體應具有良好的退讓性應具有

25、良好的工藝性能，即在造型時不粘模，具有好的流動性和可塑性，使鑄型有清晰的輪廓，從而保證鑄件有精確的輪廓尺寸。常用的型（芯）砂種類：粘土型砂、水玻璃砂和有機粘結(jié)劑砂三類。19、試說明影響金屬可鍛性的因素。金屬本質(zhì)的影響1）金屬的化學成分：化學成分不同，塑性不同，可鍛性不同。2）金屬的組織狀態(tài)：組織結(jié)構(gòu)不同，可鍛造性不同；單一固溶體組成的合金，塑性好，可鍛性好；鑄態(tài)柱狀組織和粗晶結(jié)構(gòu)不如細小均勻的晶粒結(jié)構(gòu)；金屬內(nèi)部有缺陷也不一樣。 金屬的變形條件1）變形溫度：溫度升高，塑性上升，降低變形抗力，易于鍛造；但溫度過高也會產(chǎn)生相應的缺陷，如氧化，脫碳、過熱和過燒等。故要嚴格控制鍛造溫度范圍。2）變形速度

26、：(應變速率）指金屬在鍛壓加工過程中單位時間內(nèi)的相對變形量。變形速度的影響較復雜：一方面變形速度增大，冷變形強化現(xiàn)象嚴重，變形抗力增大，可鍛性變壞；另一方面變形速度很大時產(chǎn)生的熱能使金屬溫度升高，提高塑性，降低變形抗力，可鍛性變好。3）變形時的應力狀態(tài)：不同壓力加工方法，金屬內(nèi)部的應力狀態(tài)是不同的。在金屬塑性變形時，壓應力數(shù)目越多，其塑性變形越好，因為壓應力使滑移面緊密結(jié)合，防止產(chǎn)生裂紋；拉應力則使塑性變形降低，應為它使缺陷擴大，使滑移面分離。但壓應力時變形抗力增大。故必須綜合考慮塑性和變形抗力。20、粉末材料的模壓成型前原料準備時為什么要進行退火處理？ 21、試說明塑料模壓成形的工藝過程？

27、模壓成型過程：安放嵌件、加料、閉模、排氣、固化、脫模、模具清理 成型材料的預處理：預壓、預熱參數(shù)主要包括: 成型溫度、成型壓力和成型時間。22、橡膠制品（干膠）的生產(chǎn)過程包括哪幾個步驟？各起什么作用？橡膠制品是以生膠為基礎(chǔ)加入適量配合劑（硫化劑、硫化促進劑、防老劑、填充劑、軟化劑、發(fā)泡劑、補強劑、著色劑等），經(jīng)塑煉(使生膠分子鏈斷鏈，使其由強韌的彈性狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槿彳?、具有可塑性的狀態(tài)，這種使彈性生膠轉(zhuǎn)變?yōu)榭伤軤顟B(tài))、混煉(使生膠煉制成制成質(zhì)量均勻的混煉膠)和硫化(使膠料分子交聯(lián)，成為具有高彈性的橡膠制品。橡膠變硬變韌)等工序成型獲得。23、生膠與橡皮有什么區(qū)別？橡膠硫化的目的是什么？硫化程度是否

28、愈高愈好？生膠是原材料，含橡膠量更多，彈性更明顯的半透明的顆粒膠；橡皮是硫化產(chǎn)品。生膠是指沒有經(jīng)過任何加工的橡膠。橡膠是一種可以或已被改性為基本不溶（但能溶脹）于苯、甲乙酮、乙醇-甲苯共沸混合物等沸騰溶劑中的彈性體，膠皮膠面黏性不高，整體較軟及輕，彈性較強橡膠硫化的目的是使膠料分子交聯(lián)，成為具有高彈性的橡膠制品，橡膠變硬變韌，硫化是為了交聯(lián)，使生膠有實用價值硫化程度并非愈高愈好，一定的硫化溫度對應有一定的正硫化時間，控制硫化時間來控制硫化程度24、下列場合宜采用何種熱處理方法（不解釋原因）（1）提高低碳鋼的切削加工性能。（2）降低高碳工模具鋼的硬度，以便切削加工，且為最終淬火作組織準備。（3）

29、為表面淬火工件（要求芯部具有良好的綜合機械性能）作組織準備。（4）糾正60鋼鍛造過熱的粗大組織，為切削加工作準備。（5）降低冷沖壓件的硬度，提高塑性，以便進一步拉伸。（6）為了得到下貝氏體組織。（7）去除因塑性變形加工、焊接等造成的殘余應力。（8）滲氮前，為提高滲氮件心部的強韌性采用的熱處理方法。（9）消除過共析鋼的網(wǎng)狀二次滲碳體。25、鋁合金熔煉的特征有哪些？1）熔化時間長：鋁的熔化潛熱大，比熱大，消耗熱量，熔速小。2）易吸氧：與氧生成Al2O3。該膜一旦破壞，進入的氧氣很難去除。且Al2O3會隨熔體進入鋁錠。減少氧化是鋁及其合金熔煉的重要問題。3）易吸氫：吸入的氫，在固相及液相兩者中的溶解

30、度相差很大。結(jié)晶時，形成氣孔和疏松的氫化物，減少吸氫又是熔煉的另一種重要問題。4）易吸收金屬雜質(zhì)：鋁是高活性的合金元素，易吸收鐵質(zhì)坩鍋和工具中溶解的鐵，或從爐襯中的氧化物及熔劑的氯鹽中置換出鐵、硅、鋅等金屬雜質(zhì)。雜質(zhì)進入鋁熔體中很難去除。并隨熔煉次數(shù)增多而增多，防雜質(zhì)污染是鋁熔煉的第三個重要問題。26、簡述火法冶金和濕法冶金的基本工藝過程?；鸱ㄒ苯鸸に囘^程：礦石準備-選礦、干燥、焙燒、球化或燒結(jié)冶煉氧化還原提取金屬精煉除去雜質(zhì)提純金屬濕法冶金的基本工藝過程：浸 取固液分離溶液凈化金屬或化合物提取27、煉鋼的實質(zhì)是什么？在煉鋼過程中發(fā)生哪些基本冶金反應？實質(zhì)：除去生鐵中多余的碳和大量雜質(zhì)元素，使

31、其化學成分達到鋼的要求在高溫條件下，用氧氣或鐵的氧化物把生鐵中所含的過量的碳和其它雜質(zhì)轉(zhuǎn)化為氣體或爐渣而除去。  把生鐵冶煉成鋼的實質(zhì)，就是適當?shù)亟档蜕F里的含碳量，除去生鐵里的大部分硫、磷等有害雜質(zhì)，調(diào)整鋼里合金元素含量到規(guī)定范圍之內(nèi)?；疽苯鸱磻篊+O=CO+Q1 2C+O2=2CO +Q2C+(FeO)=Fe+CO -Q3Si+2O=(SiO2)Si+O氣(SiO2)Si+2(FeO)=(SiO2)+2Fe2(CaO)+(SiO2)=(Ca2SiO4)2C+(SiO2)=Si+2CO氣MnO=(MnO)Mn+1/22氣（MnO）Mn+(FeO)=(MnO)+Fe (

32、MnO)+C=Mn+CO22P+5(FeO)=P2O5+5Fe P2O5+4(CaO)=(4CaO·P2O5) 或P2O5+3(CaO)=(3CaO·P2O5) 總式：2P+5(FeO)+4(CaO)=(4CaO·P2O5)+5Fe 或2P+5(FeO)+3(CaO)=(3CaO·P2O5)+5Fe3(FeO)+ (P2O5)= (3FeO·P2O5)FeS+(CaO)(FeO)+(CaS)-Q(FeS)+(CaO)(FeO)+(CaS)-QS+2O SO2氣S+O2 SO2氣S+2(FeO) SO2氣+2FeMn+FeOMnO+FeFeO+C

33、Fe+COSi+FeO=SiO2+2Fe2Al+FeOAl2O3+3Fe28、高爐煉鐵過程中造渣的目的是什么1）熔化各種氧化物，控制生鐵合格成分。2） 浮在熔融液表面，能保護金屬，防止其過分氧化、熱量散失或不致過熱。29、能否通過增加渣量的辦法來降低高爐生鐵的含硫量？在實際生產(chǎn)中降低高爐生鐵中硫含量的基本措施是什么？否； 脫硫30、影響液態(tài)金屬沖型能力的因素有哪些？1、液態(tài)合金的流動性：合金流動性主要取決于合金化學成分所決定的結(jié)晶方式、合金的物理性質(zhì)及合金的結(jié)晶特點2、澆注條件：澆注溫度、充型壓力、澆注系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) 3、鑄型的性質(zhì)：鑄型的蓄熱系數(shù)、鑄型溫度、鑄型的表面狀態(tài)和鑄型中的氣體4、鑄件結(jié)

34、構(gòu)：折算厚度、鑄件復雜程度31、試述鑄件產(chǎn)生熱裂和冷裂的原因、裂紋的形態(tài)及其防止措施。熱裂原因：鑄件在凝固過程中，在固相線溫度附近形成。此時結(jié)晶骨架已經(jīng)完成，但晶粒間還有少量液體，強度很低，其收縮時受到鑄型、型芯等的阻礙，鑄件則產(chǎn)生熱裂紋。熱裂形態(tài)：沿晶界萌生和擴展、縫隙寬、形狀曲折、縫內(nèi)呈氧化色。熱裂紋的防止措施： 應盡量選擇凝固溫度范圍小，熱裂傾向小的合金。 應提高鑄型和型芯的讓性，以減小機械應力。 合理設(shè)計鑄件結(jié)構(gòu)。 減少鑄件各部分溫差，建立同時凝固的條件。 對于鑄鋼件和鑄鐵件，必須嚴格控制硫的含量， 防止熱脆性。冷裂原因：在較低溫度下，鑄件處于彈性狀態(tài)時，鑄造應力超過合金在該溫度下得強

35、度極限而產(chǎn)生的。冷裂形態(tài)：穿晶擴展，裂紋細小，呈連續(xù)直線狀，斷口表面干凈，并有金屬光澤或輕微氧化色。 冷裂紋防止錯施： 1）使鑄件壁厚盡可能均勻；2）采用同時凝固的原則；3）對于鑄鋼件和鑄鐵件，必須嚴格控制磷的含量，防止冷脆性。 4）嚴格控制合金熔煉質(zhì)量，特別是減少有害元素和非金屬夾雜物的含量，提高合金的強度或改變其塑韌性。32、試述錘上模鍛的鍛模模膛的分類。模膛根據(jù)其功能不同可分為制坯模膛和模鍛模膛兩大類：制坯模膛分為： 1）拔長模膛：減少坯料某部分橫截面積，增加該部分長度。2）滾壓模膛：減少坯料某部的橫截面積和增加另一部分的橫截面積，起分配金屬和光整表面的作用。3）彎曲模膛：使坯料彎曲的模

36、膛。4）切斷模膛：是在上模與下模的角部形成的一對刀口，用來切斷金屬坯料。模鍛模膛分為：1）預鍛模膛：為改善金屬流動條件，使鍛件最終成形前獲得接近終鍛形狀的模膛。與終斷模膛相比，圓角和斜度較大，一般無飛邊。2）終鍛模膛：模鍛時最后成形用模膛，需有飛邊槽。33、焊接接頭包括哪幾部分？低碳鋼焊接接頭各部分的性能如何？焊接接頭包括三部分：焊縫區(qū)：焊縫金屬的力學性能不低于母材。熔合區(qū)：化學成分不均勻，組織粗大，往往是粗大的過熱組織或粗大的淬硬組織，使強度下降，塑性、韌性極差，產(chǎn)生裂紋和脆性破壞，其性能是焊接接頭中最差的。（寬度為0.11mm）。熱影響區(qū)： 過熱區(qū)：晶粒粗大，甚至產(chǎn)生過熱組織。塑性和韌性明

37、顯下降，是熱影響區(qū)中力學性能最差的部位。 正火區(qū)：焊后空冷得到晶粒較細小的正火組織，力學性能較好 部分相變區(qū)：只有部分組織發(fā)生相變，晶粒不均勻，性能稍差34、釬焊和熔焊比有何根本區(qū)別？釬劑有何作用？釬焊和熔焊根本區(qū)別：釬焊母材不溶化，熔焊母材溶化。釬焊：利用熔點比母材低的填充金屬（稱為釬料），經(jīng)加熱熔化后，利用液態(tài)釬料潤濕母材，填充接頭間隙并與母材相互擴散，實現(xiàn)連接的焊接方法。 熔化焊：是被焊工件在高溫等的作用下發(fā)生熔化，由于被焊工件是緊密貼在一起的，在溫度場、重力等的所用下，兩個工件熔化的融液會發(fā)生混合現(xiàn)象，待溫度降低后，熔化部分凝結(jié)，兩個工件就被牢固的焊在一起了。 一個是利用外界的材料來焊

38、接，一個是利用自身來與另一工件的頂端混合焊接。a 焊接溫度與母材熔化溫度之間的關(guān)系 熔焊時焊縫區(qū)母材熔化，參加冶金過程； 釬焊在母材熔化溫度以下進行的焊接b 釬焊常被整體加熱，接頭的殘余應力比熔焊小的多，易于保持工件的精密尺寸c 釬料的選擇范圍寬，熔焊沒有這種選擇余地d 釬焊只涉及數(shù)十微米的界面范圍，不涉及母材深層次的結(jié)構(gòu)，因此特別有利于異種金屬，M與M，M與nM的連接，熔焊是做不到的e 釬焊的焊縫強度較低，一般低于母材的力學強度。而熔焊只要焊絲成分得當，焊后熱處理工藝適合，強度回接近或超過母材的強度釬劑作用：消除母材金屬和釬料表面的氧化膜；保護母材金屬和釬料在加熱過程中不致再氧化；改善液態(tài)釬

39、料對母材金屬的潤濕性能；保證獲得高質(zhì)量的釬焊焊頭。35. 簡述焊縫布置的基本原則。 焊縫應盡量分散布置 焊縫應盡量分散，以減小集中的焊接熱影響區(qū)，焊縫位置應對稱焊縫應盡可能避開最大應力和應力集中的部位焊縫應避開機械加工面36、焊條由哪兩部分組成？各有何用途？焊芯： 焊縫的填充材料-填充焊縫；電極傳導電流-導電藥皮: 機械保護作用；冶金作用；穩(wěn)定電弧作用37、請說出乳液聚合的配方主要成分、聚合場所以及該方法的特點l 主要成分：單體主要要求：可進行自由基聚合且不與水反應 一般為油溶性單體 涂料用的兩個主要膠乳： 丙烯酸酯單體：包括丙烯酸和甲基丙烯酸的各種酯 醋酸乙烯酯單體引發(fā)劑乳液聚合的主要引發(fā)劑

40、為水溶性的 最常用的是過硫酸鹽（K，Na、NH4），尤其是 過硫酸銨 pH值10，0.01mol / L中，50每秒每L 產(chǎn)生8.4×1012自由基 90每秒每L 產(chǎn)生2.5×1015自由基要在低溫快速反應在，可采用氧化還原引發(fā)體系，如過硫酸鹽亞鐵鹽體系：聚合可在室溫引發(fā)，反應熱可加熱到5080，并需要冷卻以免過熱。乳化劑是一類可使互不相容的油和水轉(zhuǎn)變成難以分層的乳液的物質(zhì)，屬于表面活性劑。 分子通常由兩部分組成乳化劑在水中的情況 乳化劑濃度很低時，是以分子分散狀態(tài)溶解在水中 達到一定濃度后，乳化劑分子開始形成聚集體（約50150個分子），稱為膠束。聚合場所：在膠束內(nèi) 特點

41、： 優(yōu)點：水作分散介質(zhì)，傳熱控溫容易可在低溫下聚合 Rp快，分子量高可直接得到聚合物乳膠缺點：要得到固體聚合物，后處理麻煩，成本較高難以除盡乳化劑殘留物重要特點：前三種聚合方法中，使聚合速率提高一些的因素往往使分子量降低。而乳液聚合中，聚合速率和分子量可同時提高。38、要獲得高純度的聚合物，可用什么聚合方法來實施？并請介紹該方法的主要特點本體聚合 本體聚合的優(yōu)缺點l 優(yōu)點 產(chǎn)品純凈，不存在介質(zhì)分離問題； 可直接制得透明的板材、型材 ；不需要其他助劑，無需后處理，故工藝過程簡單；聚合設(shè)備簡單，可連續(xù)或間歇生產(chǎn)l 缺點 體系很粘稠，聚合熱不易擴散，溫度難控制，輕則造成局部過熱，重則溫度失調(diào)，引起爆

42、聚；產(chǎn)品有氣泡；分子量分布寬，39、說明本體聚合與懸浮聚合的異同。異：懸浮聚合 優(yōu)點：散熱容易，間歇生產(chǎn)，產(chǎn)物比較純凈 缺點：需要加分離、洗滌、干燥等程序，較為復雜本體聚合 優(yōu)點：聚合物純凈，宜生產(chǎn)透明淺色制品；設(shè)備相對簡單 缺點：不易散熱，聚合時易發(fā)生爆聚同：懸浮聚合反應機理與本體聚合相同，可看作小珠本體聚合40、說明自由基連鎖聚合反應的機理及特點?；? 自由基聚合反應一般由鏈引發(fā)、鏈增長、鏈終止等基元反應組成。此外，還可能伴有鏈轉(zhuǎn)移反應實現(xiàn)自由基聚合反應的首要條件是在聚合體系中產(chǎn)生自由基。鏈引發(fā)反應是形成單體自由基活性中心的反應。在鏈引發(fā)階段形成的單體自由基不斷地和單體分子結(jié)合生成鏈自由

43、基的過程，實際上是加成反應。自由基活性高，有相互作用而終止的傾向，即在一定條件下，增長鏈自由基失去活性形成穩(wěn)定聚合物分子的反應。· 鏈終止反應一般為雙基終止· 雙基終止可分為：偶合終止和歧化終止自由基聚合過程中，增長鏈自由基從其它分子上奪取一個原子而終止成為穩(wěn)定大分子，并使失去原子的分子又成為一個新自由基。反應特征：· 在微觀上可區(qū)分為鏈引發(fā)、增長、終止、轉(zhuǎn)移等基元反應，并可概括為：慢引發(fā)、快增長、速終止。引發(fā)速率最小，所以引發(fā)速率是控制聚合速率的關(guān)鍵。· 只有鏈增長反應才使聚合度增加。一個單體自由基從引發(fā)，經(jīng)增長和終止（或鏈轉(zhuǎn)移），轉(zhuǎn)變成大分子，時間極

44、短，不能停留在中間階段，反應混合物主要由單體和聚合物組成。在聚合過程中，聚合度變化較小。· 在聚合過程中，單體濃度逐步降低，聚合物濃度相應提高。延長聚合時間主要是提高轉(zhuǎn)化率，對分子量影響較小。· 鏈轉(zhuǎn)移反應有可能減小聚合反應的速度，少量阻聚劑（0.010.1%）則足以使自由基聚合反應終止。放熱反應，活化能低，約2034kJ/mol，反應速率大，增長速率常數(shù)約102104 。熱、光、輻射等能源也可引發(fā)某些單體聚合。放熱反應，烯類單體聚合熱約5595kJ/mol；增長 活化能低，約2034kJ/mol，增長速率極高，增長 速率常數(shù)約102104 ，在0.01幾秒鐘內(nèi)， 就可以使

45、聚合度達到數(shù)千，甚至上萬。活化能很低，只有821kJ/mol，甚至為零；終止速率常數(shù)極高，約104106 ; 鏈雙基終止受擴散控制。§ 大分子的聚合度為鏈自由基重復單元數(shù)的兩倍；§ 若有引發(fā)劑引發(fā)聚合，大分子兩端均為引發(fā)劑殘基。§ 大分子的聚合度與鏈自由基中單元數(shù)相同；§ 每個大分子只有一端為引發(fā)劑殘基，其中，一個大分子的另一端為飽和，而另一個大分子的另一端為不飽和。41、逐步縮合反應有什么特點？逐步聚合反應是指單體聚合成聚合物是逐步進行的。反應初期，單體很快消失，變成二聚體、三聚體等低聚體。隨著反應的進行，聚合物的相對分子質(zhì)量逐步增加，經(jīng)過一段時間后形成聚合物大分子。形