合工大工程材料及熱處理試卷答案

1、機(jī)械工程材料試卷（B 卷）考試形式: 閉卷筆試，2小時 學(xué) 號： 命題教師： 徐光青 姓 名： 適用專業(yè)： 機(jī)械 年級專業(yè)： 題 號一二三四五六總分評卷人得 分一、名詞解釋（3分×10） 1. 空間點(diǎn)陣 2. 結(jié)晶潛熱 3. 固溶強(qiáng)化 4. 固溶體 5. 包晶相圖 6. 過冷奧氏體 7. 珠光體轉(zhuǎn)變 8. 淬透性 9. 起始晶粒度 10. 淬火二、填空（1分×20）1. 金屬晶體中常見的點(diǎn)缺陷有_、_和_等 2. 液態(tài)金屬結(jié)晶的宏觀現(xiàn)象為_和_，微觀過程為_和_。 3. 固溶體按照溶質(zhì)原子所處位置可分為_和_兩類。 4. 碳素鋼按質(zhì)量分為_、_和_。 5. 滑移的本質(zhì)是_

2、6. 片狀珠光體按照其片層間距可分為_、_和_。 7. 珠光體片間距越小，其強(qiáng)硬度_，塑韌性_，隨著含碳量的增加，珠光體的強(qiáng)硬度_，塑韌性_。三、請從金屬學(xué)的角度解釋為什么要“趁熱打鐵”？（10分）四、根據(jù)Fe-Fe3C平衡相圖，分析含碳1.0的碳鋼的平衡結(jié)晶過程，并寫出其室溫組織（共10分）1234五、請指出下述牌號鋼的具體種類，并寫出其主要成分（15分）T12 40CrMnTi60Si2MnGCr1500Cr18Ni9Ti六、一根10的含碳量為0.45%的圓鋼棒，初始狀態(tài)為退火態(tài)。然后從一端加熱，依靠熱傳導(dǎo)使圓棒上各點(diǎn)達(dá)到如圖所示的溫度。試問（15分）： 1. 初始狀態(tài)的組織是什么，加熱后

3、各點(diǎn)所在部位的組織是什么？2. 整個圓棒自圖示各溫度緩慢冷卻到室溫后，各點(diǎn)部位的組織是什么？3. 整個圓棒自圖示各溫度水淬快冷到室溫后，各點(diǎn)部位的組織是什么？ ABC初始態(tài)123機(jī)械工程材料標(biāo)準(zhǔn)答案（B 卷）考試形式: 閉卷筆試，2小時 學(xué) 號： 命題教師： 徐光青 姓 名： 適用專業(yè)： 機(jī)械 年級專業(yè)： 題 號一二三四五六總分評卷人得 分一、名詞解釋（3分×10） 1. 空間點(diǎn)陣：將晶體內(nèi)部結(jié)構(gòu)抽象成無數(shù)個點(diǎn)按一定方式在空間作有規(guī)則的周期性分布，這些點(diǎn)的總體為空間點(diǎn)陣 2. 結(jié)晶潛熱：伴隨著液態(tài)向固態(tài)轉(zhuǎn)變而釋放的熱量稱結(jié)晶潛熱 3. 固溶強(qiáng)化：固溶體的強(qiáng)度、硬度隨溶質(zhì)原子濃度升高而

4、明顯增加，塑性、韌性稍有下降的現(xiàn)象 4. 固溶體：溶質(zhì)原子溶入金屬熔劑中形成的合金相稱為固溶體 5. 包晶相圖：液相組元無限互溶，固相組元有限溶解的合金系，當(dāng)溶質(zhì)超出固溶體溶解極限時，冷卻過程中發(fā)生包晶轉(zhuǎn)變，這類合金構(gòu)成的相圖稱為包晶相圖。 6. 過冷奧氏體：在臨界點(diǎn)以下存在的將要發(fā)生轉(zhuǎn)變的不穩(wěn)定的奧氏體。 7. 珠光體轉(zhuǎn)變：過冷奧氏體在550A1區(qū)間發(fā)生的擴(kuò)散型相變稱為珠光體轉(zhuǎn)變，產(chǎn)物稱為珠光體 8. 淬透性: 奧氏體化后的鋼在淬火時獲得馬氏體的能力，其大小可用鋼在一定條件下淬火獲得淬透層的深度表示。 9. 起始晶粒度：奧氏體形成剛結(jié)束，奧氏體晶粒邊界剛剛相互接觸時的晶粒大小 10. 淬火：

5、淬火是將鋼加熱到臨界溫度以上，保溫一定時間使之奧氏體化后，以大于臨界冷卻速度進(jìn)行冷卻，使奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體或下貝氏體組織的熱處理工藝。二、填空（1分×20）1. 金屬晶體中常見的點(diǎn)缺陷有_空位_、_間隙原子_和_置換原子_等 2. 液態(tài)金屬結(jié)晶的宏觀現(xiàn)象 過冷 和 潛熱釋放，微觀過程 形核 和長大。 3. 固溶體按照溶質(zhì)原子所處位置可分為間隙固溶體和置換固溶體兩類。 4. 碳素鋼按質(zhì)量分為_普通碳素鋼_、_優(yōu)質(zhì)碳素鋼_和_高級優(yōu)質(zhì)碳素鋼_。 5. 滑移的本質(zhì)是_位錯在分切應(yīng)力作用下的移動 6. 片狀珠光體按照其片層間距可分為_珠光體_、索氏體和_托氏體。 7. 珠光體片間距越小，其強(qiáng)

6、硬度_高_(dá)，塑韌性_好_，隨著含碳量的增加，珠光體的強(qiáng)硬度_上升_，塑韌性_下降_。三、請從金屬學(xué)的角度解釋為什么要“趁熱打鐵”？（10分）答：鋼在高溫處于面心立方結(jié)構(gòu)，低溫處于體心立方結(jié)構(gòu)，這兩種晶體結(jié)構(gòu)的滑移系數(shù)相同，但面心立方結(jié)構(gòu)的滑移方向?yàn)?而體心立方的滑移方向?yàn)?，故前者的塑性變形能力強(qiáng)于后者，所以打鐵是會將其加熱到高溫面心立方結(jié)構(gòu)。四、根據(jù)Fe-Fe3C平衡相圖，分析含碳1.0的碳鋼的平衡結(jié)晶過程，并寫出其室溫組織（共10分）1234平衡結(jié)晶過程：單相液體的冷卻，勻晶反應(yīng)L相中析出相（奧氏體A），單相固溶體的冷卻，相中析出二次滲碳體，剩余相發(fā)生共析反應(yīng)生成珠光體P室溫組織：P+二次

7、滲碳體五、請指出下述牌號鋼的具體種類，并寫出其主要成分（15分）T12 碳素工具鋼，w（C）=1.2%40CrMnTi 調(diào)質(zhì)鋼 w（C）=0.4%，Cr，Mn，Ti含量低于1.5%60Si2Mn彈簧鋼，w（C）=0.6%，Si：1.5-2.4%，Mn低于1.5%GCr15 滾動軸承鋼，Cr：1.5% 00Cr18Ni9Ti奧氏體不銹鋼，w（C）=0.03%以下，Cr：17.5-18.4%，Ni：8.5-9.4%，Ti：低于1.5%六、一根10的含碳量為0.45%的圓鋼棒，初始狀態(tài)為退火態(tài)。然后從一端加熱，依靠熱傳導(dǎo)使圓棒上各點(diǎn)達(dá)到如圖所示的溫度。試問（15分）： 1. 初始狀態(tài)的組織是什么，加熱后各點(diǎn)所在部