工程材料及成形公益基礎(chǔ)試題
篇一：工程材料及成型技術(shù)基礎(chǔ)考試題目
一、填空
1、 常見的金屬晶體結(jié)構(gòu)：、
2、 晶體缺陷可分為：。
3、 點(diǎn)缺陷包括：、、。
線缺陷包括：位錯(cuò)。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：
5、彈性極限： 屈服極限： 抗拉強(qiáng)度 ：b 彈性模量：
6、低碳鋼的應(yīng)力應(yīng)變曲線有四個(gè)變化階段：、頸縮階段。
7、洛氏硬度HRC 壓印頭類型： 、總壓力：
8、疲勞強(qiáng)度表示材料經(jīng)無(wú)數(shù)次交變載荷作用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 和。
11、以純鐵為例 α – Fe
γ – Fe、δ – Fe為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 孿生 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、和
16、普通熱處理分為：退火、正火、淬火、回火。
17、退火可分為:完全退火、球化退火、擴(kuò)撒退火、去應(yīng)力退火。
18、調(diào)質(zhì)鋼 含碳量一般為中碳、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℃、高速鋼的淬火后經(jīng)550~570℃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
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：是指三維空間中在兩維方向上尺寸較小，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，另外兩維方向上尺寸很大的缺陷。常見的面缺陷是金屬中的晶界、亞晶界。
4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Cu—Au、Au—Ag、Fe—Cr和W—Mo等合金系相圖都是勻晶相圖。
（L→α）
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)成的相圖稱為二元 共晶相圖。（L→α+β）
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+α→β）
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30~50℃，
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℃，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。
15、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①增加過(guò)冷度②變質(zhì)處理③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
�、僦楣怏w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）。
�、谪愂象w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）。
③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10~30℃，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，并可減小最終淬火變形和開裂，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�，降低硬度，提高塑性，大大有利于冷拔�?/p>
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）9SiCr;（4）65Mn.
答：（1） 40CrNiMo 類型：調(diào)質(zhì)鋼；用途：齒輪
C：中碳 大多在0.4%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（0.45%~0.85%）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。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 （0.65%~1.35%）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（0.45%~0.85%）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→鍛造→退火→機(jī)加工→淬火+高溫回火→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+10℃）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30~80HRC。
四、看圖回答問(wèn)題
1、鐵碳合金相圖P46
�。�1）、五個(gè)重要的成份點(diǎn):
P：0.0218%、碳在α – Fe中的最大溶解度；
S：0.77%、共析點(diǎn)；
E：2.11%、碳在γ – Fe中的最大溶解度；
C：4.3%、共晶點(diǎn)；
K：6.69%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+δ——A
共晶轉(zhuǎn)變反應(yīng)式：L——A+ Fe3C
共析轉(zhuǎn)變反應(yīng)式：A——F + Fe3C
（4）、二個(gè)重要溫度:ECF 1148 ℃ 、PSK727 ℃ 。
�。�5）、公式：F + Fe3C → P (珠光體)
A + Fe3C →Ld(高溫萊氏體)
2、共析碳鋼連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變P57（圖2.45）
V1 爐冷 P
V2 空冷 S
V3 油冷 T+M+A
V4 水冷 M+A
3、 各種淬火方法示意P81（圖4.10）
1— 單介質(zhì)淬火法
2— 雙介質(zhì)淬火法
3— 馬氏體分級(jí)淬火方法
4— 貝氏體等溫淬火法
4、鑄鐵壁之間避免銳角連接
不合理 合理
5、鑄件壁或筋的連接形式
6、盡量避免錐面或斜面結(jié)構(gòu)
篇二：工程材料及成型技術(shù)基礎(chǔ)(呂廣庶_張?jiān)鱛著)_課后習(xí)題答案
第一章金屬的晶體結(jié)構(gòu)與結(jié)晶
1．解釋下列名詞
點(diǎn)缺陷，線缺陷，面缺陷，亞晶粒，亞晶界，刃型位錯(cuò)，單晶體，多晶體， 過(guò)冷度，自發(fā)形核，非自發(fā)形核，變質(zhì)處理，變質(zhì)劑。
答：點(diǎn)缺陷：原子排列不規(guī)則的區(qū)域在空間三個(gè)方向尺寸都很小，主要指空位
間隙原子、置換原子等。
線缺陷：原子排列的不規(guī)則區(qū)域在空間一個(gè)方向上的尺寸很大，而在其余兩個(gè)方向
上的尺寸很小。如位錯(cuò)。
面缺陷：原子排列不規(guī)則的區(qū)域在空間兩個(gè)方向上的尺寸很大，而另一方
向上的尺寸很小。如晶界和亞晶界。
亞晶粒：在多晶體的每一個(gè)晶粒內(nèi)，晶格位向也并非完全一致，而是存在
著許多尺寸很小、位向差很小的小晶塊，它們相互鑲嵌而成晶粒，稱亞晶粒。
亞晶界：兩相鄰亞晶粒間的邊界稱為亞晶界。
刃型位錯(cuò)：位錯(cuò)可認(rèn)為是晶格中一部分晶體相對(duì)于另一部分晶體的局部滑
移而造成。滑移部分與未滑移部分的交界線即為位錯(cuò)線。如果
相對(duì)滑移的結(jié)果上半部分多出一半原子面，多余半原子面的邊
緣好像插入晶體中的一把刀的刃口，故稱“刃型位錯(cuò)”。
單晶體：如果一塊晶體，其內(nèi)部的晶格位向完全一致，則稱這塊晶體為單
晶體。
多晶體：由多種晶粒組成的晶體結(jié)構(gòu)稱為“多晶體”。
過(guò)冷度：實(shí)際結(jié)晶溫度與理論結(jié)晶溫度之差稱為過(guò)冷度。
自發(fā)形核：在一定條件下，從液態(tài)金屬中直接產(chǎn)生，原子呈規(guī)則排列的結(jié)
晶核心。
非自發(fā)形核：是液態(tài)金屬依附在一些未溶顆粒表面所形成的晶核。
變質(zhì)處理：在液態(tài)金屬結(jié)晶前，特意加入某些難熔固態(tài)顆粒，造成大量可
以成為非自發(fā)晶核的固態(tài)質(zhì)點(diǎn)，使結(jié)晶時(shí)的晶核數(shù)目大大增
加，從而提高了形核率，細(xì)化晶粒，這種處理方法即為變質(zhì)處
理。
變質(zhì)劑：在澆注前所加入的難熔雜質(zhì)稱為變質(zhì)劑。
2.常見的金屬晶體結(jié)構(gòu)有哪幾種？α-Fe 、γ- Fe 、Al 、Cu 、Ni 、 Pb 、 Cr 、 V 、Mg、Zn 各屬何種晶體結(jié)構(gòu)？
答：常見金屬晶體結(jié)構(gòu)：體心立方晶格、面心立方晶格、密排六方晶格；
α－Fe、Cr、V屬于體心立方晶格；
γ－Fe 、Al、Cu、Ni、Pb屬于面心立方晶格；
Mg、Zn屬于密排六方晶格；
3.配位數(shù)和致密度可以用來(lái)說(shuō)明哪些問(wèn)題？
答：用來(lái)說(shuō)明晶體中原子排列的緊密程度。晶體中配位數(shù)和致密度越大，則晶
體中原子排列越緊密。
4.晶面指數(shù)和晶向指數(shù)有什么不同？
答：晶向是指晶格中各種原子列的位向，用晶向指數(shù)來(lái)表示，形式為uvw；
晶面是指晶格中不同方位上的原子面，用晶面指數(shù)來(lái)表示，形式為hkl。
5.實(shí)際晶體中的點(diǎn)缺陷，線缺陷和面缺陷對(duì)金屬性能有何影響？
答：如果金屬中無(wú)晶體缺陷時(shí)，通過(guò)理論計(jì)算具有極高的強(qiáng)度，隨著晶體中缺
陷的增加，金屬的強(qiáng)度迅速下降，當(dāng)缺陷增加到一定值后，金屬的強(qiáng)度又隨晶體缺陷的增加而增加。因此，無(wú)論點(diǎn)缺陷，線缺陷和面缺陷都會(huì)造成晶格崎變，從而使晶體強(qiáng)度增加。同時(shí)晶體缺陷的存在還會(huì)增加金屬的電阻，降低金屬的抗腐蝕性能。
6.為何單晶體具有各向異性，而多晶體在一般情況下不顯示出各向異性？ 答：因?yàn)閱尉w內(nèi)各個(gè)方向上原子排列密度不同，造成原子間結(jié)合力不同，
因而表現(xiàn)出各向異性；而多晶體是由很多個(gè)單晶體所組成，它在各個(gè)方向上的力相互抵消平衡，因而表現(xiàn)各向同性。
7.過(guò)冷度與冷卻速度有何關(guān)系？它對(duì)金屬結(jié)晶過(guò)程有何影響？對(duì)鑄件晶粒大小有何影響？
答：①冷卻速度越大，則過(guò)冷度也越大。②隨著冷卻速度的增大，則晶體內(nèi)形
核率和長(zhǎng)大速度都加快，加速結(jié)晶過(guò)程的進(jìn)行，但當(dāng)冷速達(dá)到一定值以后則結(jié)晶過(guò)程將減慢，因?yàn)檫@時(shí)原子的擴(kuò)散能力減弱。③過(guò)冷度增大，ΔF大，結(jié)晶驅(qū)動(dòng)力大，形核率和長(zhǎng)大速度都大，且N的增加比G增加得快，提高了N與G的比值，晶粒變細(xì)，但過(guò)冷度過(guò)大，對(duì)晶粒細(xì)化不利，結(jié)晶發(fā)生困難。
8.金屬結(jié)晶的基本規(guī)律是什么？晶核的形成率和成長(zhǎng)率受到哪些因素的影響？
答：①金屬結(jié)晶的基本規(guī)律是形核和核長(zhǎng)大。②受到過(guò)冷度的影響，隨著過(guò)冷度的增大，晶核的形成率和成長(zhǎng)率都增大，但形成率的增長(zhǎng)比成長(zhǎng)率的增長(zhǎng)快；同時(shí)外來(lái)難熔雜質(zhì)以及振動(dòng)和攪拌的方法也會(huì)增大形核率。
9.在鑄造生產(chǎn)中，采用哪些措施控制晶粒大小？在生產(chǎn)中如何應(yīng)用變質(zhì)處理？
答：①采用的方法：變質(zhì)處理，鋼模鑄造以及在砂模中加冷鐵以加快冷卻速度
的方法來(lái)控制晶粒大小。②變質(zhì)處理：在液態(tài)金屬結(jié)晶前，特意加入某些難熔固態(tài)顆粒，造成大量可以成為非自發(fā)晶核的固態(tài)質(zhì)點(diǎn)，使結(jié)晶時(shí)的晶核數(shù)目大大增加，從而提高了形核率，細(xì)化晶粒。③機(jī)械振動(dòng)、攪拌。
第二章金屬的塑性變形與再結(jié)晶
1．解釋下列名詞：
加工硬化、回復(fù)、再結(jié)晶、熱加工、冷加工。
答：加工硬化：隨著塑性變形的增加，金屬的強(qiáng)度、硬度迅速增加；塑性、韌
性迅速下降的現(xiàn)象。
回復(fù)：為了消除金屬的加工硬化現(xiàn)象，將變形金屬加熱到某一溫度，以使
其組織和性能發(fā)生變化。在加熱溫度較低時(shí)，原子的活動(dòng)能力不大，這時(shí)金屬的晶粒大小和形狀沒(méi)有明顯的變化，只是在晶內(nèi)發(fā)生點(diǎn)缺陷的消失以及位錯(cuò)的遷移等變化，因此，這時(shí)金屬的強(qiáng)度、硬度和塑性等機(jī)械性能變化不大，而只是使內(nèi)應(yīng)力及電阻率等性能顯著降低。此階段為回復(fù)階段。
再結(jié)晶：被加熱到較高的溫度時(shí)，原子也具有較大的活動(dòng)能力，使晶粒的
外形開始變化。從破碎拉長(zhǎng)的晶粒變成新的等軸晶粒。和變形前
的晶粒形狀相似，晶格類型相同，把這一階段稱為“再結(jié)晶”。
熱加工：將金屬加熱到再結(jié)晶溫度以上一定溫度進(jìn)行壓力加工。 冷加工：在再結(jié)晶溫度以下進(jìn)行的壓力加工。
2．產(chǎn)生加工硬化的原因是什么？加工硬化在金屬加工中有什么利弊？
答：①隨著變形的增加，晶粒逐漸被拉長(zhǎng)，直至破碎，這樣使各晶粒都破碎成
細(xì)碎的亞晶粒，變形愈大，晶粒破碎的程度愈大，這樣使位錯(cuò)密度顯著增加；同時(shí)細(xì)碎的亞晶粒也隨著晶粒的拉長(zhǎng)而被拉長(zhǎng)。因此，隨著變形量的增加，由于晶粒破碎和位錯(cuò)密度的增加，金屬的塑性變形抗力將迅速增大，即強(qiáng)度和硬度顯著提高，而塑性和韌性下降產(chǎn)生所謂“加工硬化”現(xiàn)象。②金屬的加工硬化現(xiàn)象會(huì)給金屬的進(jìn)一步加工帶來(lái)困難，如鋼板在冷軋過(guò)程中會(huì)越軋?jiān)接�，以致最后軋不�?dòng)。另一方面人們可以利用加工硬化現(xiàn)象，來(lái)提高金屬?gòu)?qiáng)度和硬度，如冷拔高強(qiáng)度鋼絲就是利用冷加工變形產(chǎn)生的加工硬化來(lái)提高鋼絲的強(qiáng)度的。加工硬化也是某些壓力加工工藝能夠?qū)崿F(xiàn)的重要因素。如冷拉鋼絲拉過(guò)�？椎牟糠�，由于發(fā)生了加工硬化，不再繼續(xù)變形而使變形轉(zhuǎn)移到尚未拉過(guò)�？椎牟糠郑@樣鋼絲才可以繼續(xù)通過(guò)模孔而成形。
3．劃分冷加工和熱加工的主要條件是什么？
答：主要是再結(jié)晶溫度。在再結(jié)晶溫度以下進(jìn)行的壓力加工為冷加工，產(chǎn)生加
工硬化現(xiàn)象；反之為熱加工，產(chǎn)生的加工硬化現(xiàn)象被再結(jié)晶所消除。
4．與冷加工比較，熱加工給金屬件帶來(lái)的益處有哪些？
答：（1）通過(guò)熱加工，可使鑄態(tài)金屬中的氣孔焊合，從而使其致密度得以提高。
�。�2）通過(guò)熱加工，可使鑄態(tài)金屬中的枝晶和柱狀晶破碎，從而使晶粒細(xì)化，
機(jī)械性能提高。
�。�3）通過(guò)熱加工，可使鑄態(tài)金屬中的枝晶偏析和非金屬夾雜分布發(fā)生改變，
使它們沿著變形的方向細(xì)碎拉長(zhǎng)，形成熱壓力加工“纖維組織”（流線），使縱向的強(qiáng)度、塑性和韌性顯著大于橫向。如果合理利用熱加工流線，盡量使流線與零件工作時(shí)承受的最大拉應(yīng)力方向一致，而與外加切應(yīng)力或沖擊力相垂直，可提高零件使用壽命。
篇三：工程材料及成形工藝基礎(chǔ)試題
工程材料及熱成型工藝復(fù)習(xí)題
習(xí)題一
一、 填空題
1．工程材料按成分特點(diǎn)可分為金屬材料、 、 ；金屬材料又可分為 和 兩類；非金屬材料主要有 、 ；復(fù)合材料是指 。
2．煉鐵的主要設(shè)備是 爐，煉鋼爐主要有轉(zhuǎn)爐和 ，轉(zhuǎn)爐主要用于冶煉 鋼。
3．鋼材的主要品種有鋼板、 、 、 等，鋼板是采用 方法生產(chǎn)的，其種類有厚板、中板、薄板，它們的厚度分別為 、 、 。
4．金屬材料的力學(xué)性能主要包括強(qiáng)度、 、 、 等；強(qiáng)度的主要判據(jù)有 和 ，強(qiáng)度和 可以用拉伸試驗(yàn)來(lái)測(cè)定； 測(cè)量方法簡(jiǎn)便、不破壞試樣，并且能綜合反映其它性能，在生產(chǎn)中最常用。
5．銅、鋁、鐵、鉛、鎢、錫這六個(gè)金屬，按密度由高至低排列為 ，按熔點(diǎn)由高至低排列為 。
6．晶體是指 ，晶體結(jié)構(gòu)可用晶格來(lái)描述，常見金屬晶格有 、 和 ；金屬Cu、Al、γ-Fe等金屬的晶格類型為α-Fe、β-Ti、Cr、W等金屬的晶格類型為。
7．合金是 的`物質(zhì)，合金相結(jié)構(gòu)主要有 和 ；其中 常作為合金的基體相， 少量、彌散分布時(shí)可強(qiáng)化合金，常作為強(qiáng)化相。
8．實(shí)際金屬的結(jié)晶溫度總是低于 結(jié)晶溫度，這種現(xiàn)象稱為過(guò)冷現(xiàn)象，一般情況下金屬的冷卻速度越快，過(guò)冷度越 ，結(jié)晶后的晶粒越 ，金屬的強(qiáng)度越 ，塑性和韌性越。
二、 選擇題
1．三種材料的硬度如下，其中硬度最高的是（ C ），硬度最低的是（ B ）(a)40HRC(b)250HBS （c）800HV
2．在設(shè)計(jì)機(jī)械零件時(shí)，一般用（ AB ）作為設(shè)計(jì)的主要依據(jù)。
�。╝）σb (b) σs (c) σ-1 (d)δ
3．硬度在235~255HBS的成品軸，抽檢性能時(shí)應(yīng)采用（B ）。
（a）HBS(b) HRC (c) HRB
4．高溫下的鐵冷卻過(guò)程中，在1394℃由γ-Fe轉(zhuǎn)變?yōu)棣?Fe時(shí)，其體積會(huì)（ A）。 （a）膨脹 (b) 縮小 (c)不變
三、金屬的晶粒大小對(duì)力學(xué)性能有何影響？生產(chǎn)中有哪些細(xì)化晶粒的措施？
答：在室溫下，一般情況是晶粒越細(xì)，其強(qiáng)度、硬度越高，韌性、塑性越好，這種現(xiàn)象稱為細(xì)化晶粒。措施：（1）.增加過(guò)冷度；（2）.變質(zhì)處理；（3）.附加振動(dòng)。
習(xí) 題 二
一、填空題
1、鐵碳合金的主要力學(xué)性能與碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)之間的關(guān)系規(guī)律是：當(dāng)wc﹤0.9%時(shí)，隨著碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加，其 、 增加，而 、 降低；當(dāng)wc>0.9%時(shí)，其降低，而 增加。
2、鐵碳合金在室溫下平衡組織組成物的基本相是，隨著碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加， 相的相對(duì)量增多，相的相對(duì)量卻減少。
3、珠光體是一種復(fù)相組織，它由和按一定比例組成。珠光體用符號(hào)表示。
4、鐵碳合金中，共析鋼的wc%,室溫平衡組織為；亞共析鋼的wc%，室溫平衡組織為 ；過(guò)共析鋼的wc室溫平衡組織為
5、鐵碳合金結(jié)晶過(guò)程中，從液體中析出的滲碳體稱為稱為 滲碳體；從鐵素體中析出的滲碳體稱為 滲碳體。
二、選擇題
1、下面所的列組織中，脆性最大的是（d ）；塑性最好的是（ a ）。
(a)F(b)P(c)A (d)Fe3C
2、在平衡狀態(tài)下，下列鋼的牌號(hào)中強(qiáng)度最高的是（ c ）,塑性最好的是（ c ）。
(a)45 鋼(b)65鋼 (c)08F鋼 (d)T10鋼。
3、鋼牌號(hào)Q235A中的235表示的是（ b ）
�。╝）抗拉強(qiáng)度值 (b)屈服點(diǎn)最低值(c)疲勞強(qiáng)度值(d)布氏硬度值。
4、下列敘述錯(cuò)誤的是（ b ）。
�。╝）碳在γ-Fe中的間隙式固溶體稱為奧氏體
(b)鐵素體在室溫下的最大溶解度是0.0218%
(c)奧氏體在727℃以上具有良好的塑性
(d)奧氏體的溶碳能力比鐵素體強(qiáng)
5、將下列組織按其所能達(dá)到的最高碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)從大到小排列，正確的順序是（ c ）
�。�1）P （2）F （3）Fe3C （4）Ld'(5) A
（a）1、2、3、4、5 （b)3、4、1、5、2 （c）3、4、5、1、2 (d)2、3、4、5、1
三、簡(jiǎn)答題
1、何謂純鐵的同素異晶轉(zhuǎn)變，它有什么重要意義？
答：同一種金屬在固態(tài)下隨溫度的變化由一種晶格類型轉(zhuǎn)變?yōu)榱硗庖环N晶格類型的轉(zhuǎn)變過(guò)程稱為金屬的同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變。它是鋼和鑄鐵進(jìn)行熱處理，從而改變其組織和性能的依據(jù)，也是鋼鐵材料性能多樣、用途廣泛的主要原因之一。
3、試畫出簡(jiǎn)化的Fe-Fe3C相圖，并說(shuō)明圖中點(diǎn)，線的意義，并填出各相區(qū)的相和組織組成物。
4、簡(jiǎn)述非合金鋼含碳量、顯微組織與力學(xué)性能的關(guān)系
。
5、何謂共析反應(yīng)和共晶反應(yīng)？分別寫出轉(zhuǎn)變表達(dá)式。
答：由特定成分的單相固態(tài)合金，在恒定溫度下，分解成兩個(gè)新的，具有一定晶體結(jié)構(gòu)的固相反應(yīng)。 共晶反應(yīng)是指在一定的溫度下，一定成分的液體同時(shí)結(jié)晶出兩種一定成分的固相的反應(yīng)。
6
習(xí) 題 三
一、填空題
1、鋼的整體熱處理主要有、和
2、馬氏體的硬度主要取決于。
3、常用的退火工藝方法有、和。
4、常用的淬火冷卻介質(zhì)有。
5、常用的淬火方法有。
6、常見的熱處理缺陷有、和
7、常用回火方法有、和其回火溫度范圍分別是 、 和 。
8、化學(xué)熱處理通常都由、三個(gè)基本過(guò)程組成。
9、常用的熱噴涂方法有和。
10、工業(yè)上常采用的加工硬化方法有、 等。
二、選擇填空：
1、在實(shí)際加熱時(shí)，45鋼完全奧氏體化的溫度在上。
A、Ac1 B、Ac3 C、AcCm
2、在實(shí)際加熱時(shí)，T12鋼中珠光體向奧氏體轉(zhuǎn)變的開始溫度是。
A、Ac1 B、Ac3 C、AcCm
4、奧氏體形成以后，隨著加熱溫度的升高，則其晶粒
A、自發(fā)長(zhǎng)大B、基本保持不變 C、越來(lái)越細(xì)小
5、我們把在A1溫度以下暫時(shí)存在的奧氏體稱為 B 奧氏體。
A、殘余 B、過(guò)冷C、過(guò)熱
10、為了改善T12鋼的切削加工性能，一般應(yīng)采用。
A、完全退火B(yǎng)、球化退火 C、正火
11、亞共析鋼的淬火加熱溫度一般確定為以上30℃~50℃。
A、Ac1 B、Ac3 C、AcCm
13、淬火鋼回火時(shí)，溫度越高，則其硬度。
A、越高 B、越低C、保持不變
14、感應(yīng)淬火時(shí)，電流頻率越高，則獲得的硬化層深度。
A、越深 B、越淺C、基本相同
三、問(wèn)答題
1、何謂熱處理？熱處理加熱保溫的主要目的是什么？
答：就是采用適當(dāng)?shù)姆绞綄?duì)金屬材料或工件按一定工藝進(jìn)行加熱、保溫盒冷卻，以獲得預(yù)期的組織結(jié)構(gòu)和性能的工藝。熱處理的種類很多，根據(jù)目的、加熱和冷卻方法的不同，可以分為整體熱處理、表面熱處理、化學(xué)熱處理以及其他熱處理方法。
1. 何為退火，退火的目的？常用的退火工藝方法有哪些、
2、何謂退火？退火的目的是什么？常用退火工藝方法有哪些？
答：退火是將工件加熱到某一適當(dāng)溫度，保溫一定時(shí)間后再緩慢冷卻的工藝過(guò)程，稱退火。退火的目的是：降低硬度，改善鋼的成形和切削加工的性能，均勻鋼的化學(xué)成分和組織，消除內(nèi)應(yīng)力。方法：完全退火、球化退火、去應(yīng)力退火、不完全退火、擴(kuò)散退火。
5、何謂正火？正火與退火如何選用
答：正火是將工件加熱奧氏體化后在空氣中冷卻的熱處理工藝。見p52.
6、何謂淬火？淬火的主要目的是什么
答：是將工件加熱答A3或A1點(diǎn)以上某一溫度保持 一定時(shí)間，然后以適當(dāng)速度冷卻獲得馬氏體或（和）貝氏體組織的熱處理工藝。淬火目的就是為了獲得馬氏體或下貝氏體組織，以便在隨后不同溫度回火獲得我們所需要的性能。
7、何謂鋼的淬透性？影響淬透性的主要因素是什么？
答：淬透性是規(guī)定條件下，鋼試樣淬硬深度和硬度分布表征的材料特性。.因素：1鋼的含碳量;
2.鋼中Cr,Si,B等能提高淬透性的合金元素的含量.
9、何謂回火？回火的主要目的是什么？
答:回火是將淬火后的工件加熱到Ac1以下的某一溫度，保溫后冷卻到室溫的熱處理工藝。目的：減少或消除淬火應(yīng)力，穩(wěn)定組織，穩(wěn)定尺寸，降低淬火鋼的脆性，獲得所需要的力學(xué)性能。
10、簡(jiǎn)述感應(yīng)淬火的目的、特點(diǎn)及其應(yīng)用范圍。
習(xí) 題四
1． 什么叫合金鋼？常加入的合金元素有哪些？
答：合金鋼指合金元素的種類和含量高于國(guó)標(biāo)規(guī)定范圍的鋼。合金鋼里經(jīng)常加入的合金元素有 Mo、Si、Ni、Cr、Mn、W、V、Ti、Al 等
2． 說(shuō)明合金鋼的牌號(hào)表示的基本方法。
習(xí)題 五
2. 什么叫鑄鐵的石墨化影響鑄鐵石墨化的因素有那些，如何影響？
答：鑄鐵中碳以石墨形態(tài)析出的過(guò)程叫做鑄鐵的石墨化；化學(xué)成分的影響、冷卻速度的影響；C和Si對(duì)鑄鐵的石墨化起決定性作用，C是形成石墨化的基礎(chǔ)，增大鑄鐵的C的濃度有利于形成石墨；Si含量越高，石墨化進(jìn)行的越充分；S是強(qiáng)烈阻礙石墨化的元素；Mn也是阻礙石墨化的元素；P是微弱促進(jìn)石墨化的元素；（2）冷卻速度越慢，越有利于石墨化，冷速越大，則容易形成白口。
12.球墨鑄鐵是如何獲得的？常用的球化劑有哪些？與灰鑄鐵及鋼相比，球墨鑄鐵在
性能上有哪些特點(diǎn)？
答：球墨鑄鐵是通過(guò)鐵液的球化獲得的；常用的球化劑有鎂、稀土元素和稀土鎂合金三種；球墨鑄鐵的強(qiáng)度、塑性與韌性大大優(yōu)于灰鑄鐵，具有良好的減震性、減摩性、切屑加工性及低的缺口敏感性等。
習(xí) 題九
一、填空題
1．鑄造可分為 和 兩大類；鑄造具有 和成本低廉等優(yōu)點(diǎn)，但鑄件的組織 ，性能 ；因此，鑄造常用于制造形狀 或在 應(yīng)力下工作的零件或毛坯。
2．金屬液的流動(dòng)性 ，收縮率 ，則鑄造性能好，若金屬的流動(dòng)性差，鑄件易出現(xiàn)等的鑄造缺陷，若收縮率大，則易出現(xiàn) 的鑄造缺陷。常用鑄造合金中，灰鑄鐵的鑄造性能 ，而鑄鋼的鑄造性能 。
3．鑄型的型腔用于形成鑄件的外形，而 主要形成鑄件的內(nèi)腔和孔，
4．一般鑄件澆注時(shí)，其上部質(zhì)量較，而下部的質(zhì)量較，因此在確定澆注位置時(shí)，應(yīng)盡量將鑄件的 朝下、 朝上。
5．冒口的主要作用是 ，一般冒口應(yīng)設(shè)置在鑄件的 部位。
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