工程材料知識點

1、1 1、金屬結(jié)晶的基本規(guī)律是什么？晶核的形成率和成長速度受到哪些因素的影響？遵循形核和長大規(guī)律（純金屬的結(jié)晶是在恒溫下進行的，結(jié)晶時放出的結(jié)晶潛熱與液態(tài)金屬向周圍散失的熱量相等）；受到過冷度的影響，隨著過冷度的增大，形成率和成長速度都增大，但是形成率的增大速度比晶核的長大速度快，從而形成細晶粒2 2、闡述細化晶粒提高金屬材料使用性能的措施和原理。提高結(jié)晶時的冷卻速度、增大過冷度、進行變質(zhì)處理、（加入人工制造的晶核，形成大量非自發(fā)結(jié)晶核心而得到細晶粒組織）機械振動、超聲波振動、電磁攪拌（造成枝晶破碎，使晶核數(shù)量增加,從而細化組織）3 3、簡述固溶體和金屬間化合物在結(jié)構(gòu)和性能上的主要差別？結(jié)構(gòu)上：

2、前者的晶體結(jié)構(gòu)與溶劑結(jié)構(gòu)相同，后者的晶體結(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的。在性能上：形成固溶體和金屬間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，也就是固溶體有更好的綜合機械性能。4 4、什么是固溶強化？造成固溶強化的原因是什么？由于溶質(zhì)原子的溶入造成固溶體晶格產(chǎn)生畸變，從而使合金的強度與硬度增加，塑性、韌性有所下降。這種通過融入原子使合金強度和硬度提高的現(xiàn)象稱為固溶強化。原因：由于溶質(zhì)原子的溶入，溶劑的晶格發(fā)生了畸變，使得晶體滑移阻力增大，從而體現(xiàn)出強度、硬度升高的固溶強化效果.5 5、低碳鋼板硬度低，可否用淬火方法提高硬度？用

3、什么辦法能顯著提高硬度？6 6、何為鋼的臨界冷卻速度？哪些因素影響它的大??？它與鋼的淬透性有何關(guān)系？鋼的臨界冷卻速度：當(dāng)奧氏體化的鋼由高溫冷卻時，使奧氏體不分解成鐵素體與滲碳體的機械混合物，而轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體所需要的最低冷卻速度，稱為鋼的臨界冷卻速度。奧氏體成分和奧氏體化條件臨界冷卻速度越小，鋼的淬透性越高7 7、奧氏體形成的四個步驟是什么？奧氏體形核與長大、滲碳體的溶解、奧氏體成分的均勻化8 8、馬氏體的本質(zhì)是什么？它的硬度為什么很高？是什么因素決定了它的脆性？碳在 aFeaFe 中的過飽和固溶體馬氏體中由于碳過飽和地溶入使其晶格產(chǎn)生畸變，阻礙變形，引起硬度與強度的升高。李晶面的存在，在回火時碳

4、化物沿李晶面析出，造成碳的分布不均勻，因而使片狀馬氏體很脆。9 9、試闡述淬透性和淬硬層深度的聯(lián)系與區(qū)別？影響鋼件淬硬層深度的主要因素是什么？鋼的淬透性是鋼本身固有的特性，它的大小可以用規(guī)定條件下的淬硬性深度來表示。而實際工作的淬硬性深度，受許多條件制約，是變化的；影響的主要因素：1,1,工件的形狀和大小 2,2,淬火冷卻介質(zhì)1010、正火與退火的主要區(qū)別是什么？生產(chǎn)中應(yīng)如何選擇正火與退火？正火（空）與退火（爐）的主要區(qū)別是正火冷卻速度比退火稍快可從以下三個方面去選擇：1 1 從改善鋼的切削加工性能方面考慮2 2 從獲得使用性能方面考慮 3 3 從經(jīng)濟性方面考慮1111、試述固溶強化、加工硬化

5、和彌散強化的強化原理，并說明三者的區(qū)別。細晶強化：金屬組織中晶界大量增加熱處理強化：改變組織結(jié)構(gòu)提高強度合金強化：固溶強化和碳化物強化固溶強化：固溶體的晶格畸變位錯運動受阻從而強化材料加工硬化：位錯數(shù)量急劇增加使得材料強度硬度提高彌散強化：金屬化合物本身有很高的硬度，因此合金中以固溶體為基體再有適量的金屬間化合物均勻細小彌散分布時，會提高合金的強度、硬度及耐磨性區(qū)別；固溶強化和彌散強化都是利用合金的組成相來強化合金，固溶強化是通過產(chǎn)生晶格畸變，使位錯運動阻力增大來強化合金；彌散強化是利用金屬化合物本身的高強度和硬度來強化合金；而加工強化是通過力的作用產(chǎn)生塑性變形，增大位錯密度以增大位錯運動阻力

6、來強化合金；三者相比，通過固溶強化得到的強度、硬度最低，但塑性、韌性最好，加工強化得到的強度、硬度最高，但塑韌性最差，彌散強化介于兩者之間。1212、簡述鑄造過程中縮孔形成的原因。（純金屬在凝固過程中，得不到合金液的補充）合金的液態(tài)收縮和凝固收縮大于固態(tài)收縮，且得不到補償1313、手鋸鋸條、普通螺釘、車床主軸分別用何種碳鋼制造？手鋸鋸條 T12T12 普通螺釘 35#135#1 岡車床主軸 45#145#1 岡1414、為什么合金彈簧鋼以硅為重要的合金元素？為什么要進行中溫回火？硅能 7 7于 F F 使之強化，從而使鋼的硬度、強度和彈性都提高，特別是硅存在時，鋼的屈服比高回火后組織為回火托氏

7、體，具有較高的彈性極限、屈服強度和一定的韌性，用于各種彈簧類零件的熱處理1515、試述鑄鐵的石墨的形態(tài)及對性能的影響。白口；滲碳體共晶萊氏體硬而脆灰；片狀石墨對基體產(chǎn)生割裂作用并在尖端造成應(yīng)力集中，力學(xué)性能差可鍛鑄鐵；團絮石墨對基體的割裂作用及應(yīng)力集中得到改善，尤其塑性、韌性為明顯球墨；球狀石墨對基體的割裂作用及應(yīng)力集中現(xiàn)象基本消除，力學(xué)性能又提高蠕墨鑄鐵；比灰高的強度，比球高的耐熱性1616、什么是定向凝固原則和同時凝固原則？如何保證鑄件按規(guī)定凝固方式進行凝固？定向凝固(也稱順序凝固)就是在鑄件上可能出現(xiàn)縮孔的厚大部位安放冒口，在遠離冒口的部位安放冷鐵，使鑄件上遠離冒口的部位先凝固，靠近冒口

8、的部位后凝固。同時凝固，就是從工藝上采取各種措施，使鑄件各部分之間的溫差盡量減小，以達到各部分幾乎同時凝固的方法?？刂畦T件凝固方式的方法：(1)(1)正確布置澆注系統(tǒng)的引入位置，控制澆注溫度、澆注速度和鑄件凝固位置；(2)(2)采用冒口和冷鐵；(3)(3)改變鑄件的結(jié)構(gòu)；(4)(4)采用具有不同蓄熱系數(shù)的造型材料。1818、哪類合金易產(chǎn)生縮孔？哪類合金易產(chǎn)生縮松效口何促進縮松向縮孔轉(zhuǎn)化？逐層凝固的合金傾向于產(chǎn)生集中縮孔，如純鐵和共晶成分鑄鐵。糊狀凝固的合金傾向于產(chǎn)生縮松，如結(jié)晶溫度范圍寬的合金。(1)(1)提高澆注溫度。(2)(2)采用濕型鑄造。(3)(3)凝固過程中增加補縮壓力，可減少縮松而

9、增加縮孔的容積1919、熱變形對金屬組織和性能有什么影響？熱變形加工是在再結(jié)晶溫度以上進行的，因冷變形引起的加工硬化，可立即被再結(jié)晶的過程所消除，從而使得熱變形加工后的金屬具有再結(jié)晶組織而無加工硬化的痕跡，金屬的組織和性能將發(fā)生顯著的變化。在一般情況下，正確的熱變形加工可以改善金屬材料的組織和性能。常見的熱變形加工有鍛造、熱軋等。熱變形：再結(jié)晶溫度以上的塑性變形。熱變形時加工硬化與再結(jié)晶過程同時存在，而加工硬化又幾乎同時被再結(jié)晶消除。由于熱變形是在高溫下進行的，金屬在加熱過程中表面易產(chǎn)生氧化皮，使精度和表面質(zhì)量較低。自由鍛、熱模鍛、熱軋、熱擠壓等工藝都屬于熱變形加工2020、什么叫金屬的可鍛性？衡量金屬可鍛性好壞的指標(biāo)是哪些？衡量材料在經(jīng)受壓力加工時獲得優(yōu)質(zhì)制品難易程度的工藝性能常用金屬的塑性和變形抗力來綜合衡量-塑性（收縮，伸長率）好，變形抗力（單位面積上的壓力）小，好：可鍛性取決于金屬本身和加工條件2121、什么是鋼的回火脆性？如何避免？淬火鋼在某些溫度區(qū)間回火時會產(chǎn)生沖擊韌度的顯著下降，這種脆化現(xiàn)象