工程材料及成型技術(shù)基礎(chǔ)考試題目

1、工程材料及成型技術(shù)基礎(chǔ)考試題目、填空1、常見(jiàn)的金屬晶體結(jié)構(gòu)： 體心立方晶格、面心立方晶格、密排六方晶格2、晶體缺陷可分為： 點(diǎn)缺陷、線缺而面缺陷。3、點(diǎn)缺陷包括：空位、間隙原子、置換原子。線缺陷包括： 反。位錯(cuò)的最基本的形式是:刃型位錯(cuò)、螺型位錯(cuò)。面缺陷包括：晶界、亞晶界。4、合金的相結(jié)構(gòu)可分為：固溶體、化合物。5、彈性極限： 區(qū) 屈服極限： 旦 抗拉強(qiáng)度： 彈性模量：E6、低碳鋼的應(yīng)力應(yīng)變曲線有四個(gè)變化階段：彈性階段、屈服階段、抗拉階段（強(qiáng)化階段）頸縮階段。7、洛氏硬度 HRC壓印頭類型：120°金剛石圓錐 、總壓力：1471N或150kg8、疲勞強(qiáng)度表示材料經(jīng)無(wú)數(shù)次 交變載荷作用

2、而不致引起斷裂的最大應(yīng)力值。9、沖擊韌度用在沖擊力作用下材料破壞時(shí)單位面積所吸收的能量來(lái)表示。10、過(guò)冷度影響金屬結(jié)晶時(shí)的形核率和長(zhǎng)大速度。11、以純鐵為例a - Fe為體心立方晶格（912c以下）丫 - Fe為面心立方晶格（1394c以下）、6 - Fe為體心立方晶格（1538c以下）12、熱處理中，冷卻方式有兩種，一是連續(xù)冷卻，二是等溫冷卻。13、單晶體的塑性變形主要通過(guò)滑移和攣生兩種方式進(jìn)行。14、利用再結(jié)晶退火消除加工硬化現(xiàn)象。15、冷變形金屬在加熱時(shí)的組織和性能發(fā)生變化、將依次發(fā)生回復(fù)、再結(jié)晶和晶粒長(zhǎng)大。16、普通熱處理分為：退火、正火、淬火、回火。17、退火可分為：完全退兵球而福退

3、兵廠去應(yīng)力退火。18、調(diào)質(zhì)鋼 含碳量一般為史度、熱處理為淬火+高溫回火。19高速鋼的淬火溫度一般不超過(guò)1300 C、高速鋼的淬火后經(jīng) 550570 c三次回火。三次回火的目的：提高耐回火性，為鋼獲得高硬度和高熱硬性提供了保證。高速鋼的淬火回火后的組織是：回火馬氏體、合金碳化物、少量殘余奧氏體20、鑄鐵的分類及牌號(hào)表示方法。P142分類石墨形狀鑄鐵組織鑄鐵牌號(hào)及表示方法基體石墨由代號(hào)加數(shù)字構(gòu)成。H、Q R5K、T分別為灰、球、蠕、可、鐵的漢語(yǔ)拼音字首，第一組數(shù) 字表示最低抗拉強(qiáng)度，第二組 表示最低伸長(zhǎng)率?；诣T鐵片狀F或F+P或P片狀HT球墨鑄鐵球狀F或F+P或P球狀QT蠕墨鑄鐵蠕蟲(chóng)狀F或F+P或

4、P蠕蟲(chóng)狀RuT可鍛鑄鐵團(tuán)絮狀P或F團(tuán)絮狀KTH(z)二、名詞解釋1、點(diǎn)缺陷：是一種在三維空間各個(gè)方向上尺寸都很小，尺寸范圍約為一個(gè)或幾個(gè)原子間距的缺陷。包括空位、間隙原子、置換原子等。2、線缺陷：是指三維空間中疝麗方向上尺寸較小，在另一維方向尺寸相對(duì)較大的缺陷。屬于這類型缺陷的主要是各種類型的位錯(cuò)_3、面缺陷：是指三維空間中在一維方向上尺寸很小，另加維方向上尺寸很大的缺陷。常見(jiàn)的面缺陷是金屬中的晶界、亞晶界。4、相：所謂相是指合金中具有相同的物工化學(xué)性能，并與該系統(tǒng)的其余部分以界面分開(kāi) 的物理部分。5、同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變：同種金屬體材料中，不同類型晶體結(jié)構(gòu)之間的轉(zhuǎn)變稱為同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變。6、勻晶相圖：兩

5、組元在液態(tài)和固態(tài)中均為無(wú)限互溶最后形成單相固溶體的相圖稱為勻晶相圖。如CuAu、AuAg、FeCr和 WMo等合金系相圖都是勻晶相圖。（L一 a ）7、共晶相圖：兩組元在液態(tài)無(wú)限互溶，在固態(tài)有限溶解（或不溶），并在結(jié)晶時(shí)發(fā)生共晶轉(zhuǎn)變所構(gòu)成的相圖稱為二兀 ？共晶相圖。（L->a+ 3）8、包晶相圖：兩組元在液態(tài)下無(wú)限互溶，在固態(tài)有限溶解，并在結(jié)晶時(shí)發(fā)生包晶轉(zhuǎn)變的相圖，稱為包晶相圖。（L+ a一，9、冷作硬化：金屬經(jīng)過(guò)冷態(tài)下的塑性變形后其性能發(fā)生很大的變化，最明顯的特點(diǎn)是強(qiáng)度 隨變形程度的增大而大為提高，其塑性卻隨之有較大的降低，這種現(xiàn)象稱為 形變強(qiáng)化。（加工硬化、冷作硬化）10、熱處理：是

6、金屬材料在固態(tài)下，通過(guò)適當(dāng)?shù)姆绞竭M(jìn)行加熱、保溫和冷卻，改變材料內(nèi)部 組織結(jié)構(gòu)，從而改善材料性能的一種工藝方法，也稱之為金屬材料的改性處 理。11、退火：是將鋼加熱到預(yù)定溫度，保溫一定時(shí)間后緩慢冷卻（通常隨爐冷卻），獲得接近于平衡組織的熱處理工藝。12、正火：正火是將鋼加熱到 Ac3 （亞共析鋼）或Accm （共析鋼和過(guò)共析鋼） 以上3050C, 保溫適當(dāng)時(shí)間后在靜止空氣中冷卻的熱處理工藝。13、淬火：是將鋼加熱到 Ac3或Ac1以上30 50 C,經(jīng)過(guò)保溫后在冷卻介質(zhì)中迅速冷卻的 熱處理工藝。14、回火；就是把經(jīng)過(guò)淬火的零件重新加熱到低于Ac1的某一溫度，適當(dāng)保溫后，冷卻的室溫的熱處理工藝。1

7、5、調(diào)質(zhì)處理：淬火和高溫回火相結(jié)合的熱處理方法稱為調(diào)質(zhì)處理。16、鑄造：是將液態(tài)金屬或合金澆注到與零件的形狀，尺寸相適應(yīng)的鑄型內(nèi)，待其冷卻凝固后，獲得毛坯或零件的方法。17、塑性加工：利用金屬材料在外力作用下所產(chǎn)生的塑性變形，獲得所需產(chǎn)品的加工方法稱為塑性加工。18、焊接：是一種永久性連接金屬材料的工藝方法，焊接過(guò)程的實(shí)質(zhì)是利用加熱或加壓等手段，借助金屬原子的結(jié)合與擴(kuò)散作用，使分離的金屬材料牢固地連接起來(lái)。三、問(wèn)答題1、晶粒大小如何控制答：方法有三種增加過(guò)冷度變質(zhì)處理機(jī)械振動(dòng)、超聲波振動(dòng)、電磁攪拌等。2、過(guò)冷奧氏體的轉(zhuǎn)變可分為哪幾種基本類型各種類型的組織分別是什么答：過(guò)冷奧氏體的轉(zhuǎn)變可分三種珠

8、光體型轉(zhuǎn)變（擴(kuò)撒型轉(zhuǎn)變）：普通片狀珠光體（P）、索氏體（s>托氏體（T）。貝氏體型轉(zhuǎn)變（過(guò)渡型或半擴(kuò)撒型轉(zhuǎn)變）：上貝氏體（B上）、下貝氏體（B下）。馬氏體型轉(zhuǎn)變 （無(wú)擴(kuò)撒型轉(zhuǎn)變） ： 板條狀馬氏體、 片狀馬氏體。 （鋼中出現(xiàn)何種形態(tài)的馬氏體主要取決于含碳量）3、 球化退火的定義及主要適用于什么情況，主要目的是什么答： （ 1）球化退火是將鋼加熱到 Ac1 以上 1030 ，保溫較長(zhǎng)時(shí)間后以及其緩慢的速度冷卻到 600以下，再出爐空冷的熱處理工藝。（ 2 ）主要適用于共析和過(guò)共析鋼及合金工具鋼的退火，使鋼中的網(wǎng)狀二次滲碳體和珠光體中的片狀滲碳體球化，降低材料硬度，改切削加工性能，并可減小最

9、終淬火變形和開(kāi)裂，為以后的熱處理做準(zhǔn)備。（ 3 ）目的是為了使珠光體中的滲碳體變?yōu)榍驙睿档陀捕?，提高塑性，大大有利于冷拔、冷沖壓等冷變形加工。4、 亞共析鋼和過(guò)共析鋼淬火溫度為什么不能過(guò)高又為什么不能過(guò)低答： （ 1）亞共析鋼的淬火溫度為 Ac3+ （ 30-50）。 淬火后的組織為均勻細(xì)小的馬氏體。如果加熱溫度過(guò)高， 將導(dǎo)致馬氏體晶粒粗大并引起工件變形;如果加熱溫度過(guò)低（ <Ac3） ，淬火組織為馬氏體和鐵素體，嚴(yán)重影響淬火鋼的整體性能，造成強(qiáng)度和硬 度不足。（ 2）過(guò)共析鋼的淬火溫度為Ac1+ （ 30-50）。 淬火后的組織為均勻細(xì)小的馬氏體和粒狀二次滲碳體， 有利于增加鋼的硬度

10、和耐磨性。 如果加熱溫度過(guò)高， 則二次滲碳體將全部溶入奧氏體， 使馬氏體轉(zhuǎn)變溫度降低， 淬火組織中殘余奧氏體增多， 而粒狀 滲碳體減少，使鋼的硬度和耐磨性降低，并增加變形和開(kāi)裂的傾向。5、 鑄鐵性能特點(diǎn)答： （ 1）力學(xué)性能低，鑄鐵的抗拉強(qiáng)度和塑性都較低，這是由于石墨對(duì)鋼基體的割裂作用和所引用的應(yīng)力集中效應(yīng)造成。（ 2）耐磨性和消振性好，是因?yàn)殍T鐵中的石墨有利于潤(rùn)滑及貯油。（ 3） 工藝性能好， 由于鑄鐵含碳量高， 接近共晶成分， 熔點(diǎn)比鋼低， 因而鑄鐵流動(dòng)性好。6、指出下列合金鋼的類型、用途、碳和合金元素的主要作用及熱處理特點(diǎn)（ 1 ） 40CrNiMo; （ 2） 60Si2Mn;（ 3）

11、 9SiCr;（ 4） 65Mn.答： （ 1） 40CrNiMo 類型：調(diào)質(zhì)鋼；用途：齒輪C:中碳 大多在左右；含碳過(guò)低影響鋼的強(qiáng)度，過(guò)高則刃性不足。Cr 、 Ni ：提高淬透性，耐回火性，強(qiáng)化基體，提高屈強(qiáng)比。Mo ：阻止第二類回火脆性。熱處理特點(diǎn)： 采用調(diào)質(zhì)處理， 將淬火和高溫回火相結(jié)合的熱處理方法，處理后的組織為回火索氏體，具有良好的綜合力學(xué)性能。（ 2 ） 60Si2Mn 類型：彈簧鋼；用途：機(jī)車板簧、測(cè)力彈簧等C:中高碳（%）含碳量過(guò)高時(shí)，塑性、韌性降低，疲勞強(qiáng)度下降。Si、 Mn ：提高淬透性，耐回火性，強(qiáng)化基體，提高屈強(qiáng)比。熱處理特點(diǎn)：淬火加中溫回火，處理后的組織為回火托氏體。

12、具有高高彈性極限、屈服點(diǎn)和屈強(qiáng)比，并具有足夠的韌性。（ 3 ） 9SiCr 類型：合金工具鋼； 用途：板牙、絲錐、絞刀、搓絲板、冷沖模C:高碳 （%）保證高硬度和高耐磨性，若要兼顧耐沖擊性能，含碳量取 下限；若要強(qiáng)調(diào)耐磨性則含碳量取上限。Si、Cr：可提高鋼的淬透性和耐回火性，強(qiáng)化鐵素體。熱處理特點(diǎn)：正常淬火加低溫回火， 熱處理后的組織為回火馬氏體、未溶碳化物和殘余奧氏體。具有高硬度、高耐磨性和一定的韌性。(4) 65Mn 類型：彈簧鋼 用途：彈簧、閥簧C:中高碳(%)含碳量過(guò)高時(shí)，塑性、韌性降低，疲勞強(qiáng)度下降。Mn：提高淬透性，耐回火性，強(qiáng)化基體，提高屈強(qiáng)比。熱處理特點(diǎn)：淬火加中溫回火，處理

13、后的組織為回火托氏體。具有高高彈性 極限、屈服點(diǎn)和屈強(qiáng)比，并具有足夠的韌性。7、P160 (6-5)熱處理工序的主要作用指出最終組織是什么桿類零件加工工藝路線：下料一鍛造一退火一機(jī)加工一淬火+高溫回火一機(jī)加工答：退火的目的是為了改善鍛造組織，細(xì)化晶粒；降低硬度，便于切削加工，為調(diào)質(zhì)處理作 組織準(zhǔn)備。在840+10加熱，油淬，經(jīng)(540+10C)回火(水冷)防止第二次回火脆性；其組織為回火索氏體；硬度為3080HRC。四、看圖回答問(wèn)題1、鐵碳合金相圖 P461 HI1 11)04(K)31 HiJOO,x KM)5J12 MIX16OD1538序并1300迎 Ff 禧 7CK)FC(1 )、五個(gè)

14、重要的成份點(diǎn)：P: %、碳在“ -Fe中的最大溶解度；S: %、共析點(diǎn)；E: %、碳在丫 - Fe中的最大溶解度；C: %、共晶點(diǎn)；K: %滲碳體。(2)、四條重要的線：ECF:共晶線ES: Acm線 GS: A3線PSK:共析線又稱A1線 PQ:碳在鐵素鐵中的固溶線(3)、三個(gè)重要轉(zhuǎn)變：包晶轉(zhuǎn)變反應(yīng)式：L+ A共晶轉(zhuǎn)變反應(yīng)式：L A+ Fe3c共析轉(zhuǎn)變反應(yīng)式：AF + Fe3c合理（4）、二個(gè)重要溫度：ECF 1148 C、PSK727 C（5）、公式：F + Fe3c P（珠光體）A + Fe3c Ld（Wj溫萊氏體）種類工業(yè)純 鐵鋼白口鑄鐵亞共析鋼共析鋼過(guò)共析鋼亞共晶白口鑄鐵共晶過(guò)共晶白口鑄鐵含碳量<平衡組織FP+FPP+Fe3CnFe3Cn+p+Ld 'Ld'Ld' +Fe3C