工程材料期末复习试卷

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1、一、名词解释（15分）结构材料：以力学性能为主要要求的工程材料晶体：原子（离子或分子）在三维空间呈规则的周期性排列的物质。形变织构：山于大程度的筑性变形导致影晶体的品粒位向趋向一致的组织形态。屈服强度：材料产生屈服（明显蜩性变形）时的最小应力。（材料抗犁性变形能力）调质处理：淬火+高温回火二、填空题（15分）1.液态金属的冷却速度越快，结晶所需的过冷度越人，晶粒越细°2.Cu屈于FCC结构，在常温下铜的原子直径为2.55X10',0m.銅的晶格常数为°3.金属滑移的本质是位锚的移动°4.在Fe-F

2、ejC相图中，A1线也称为。5.退火低碳钢的拉伸曲线分为弹性变形阶段、M服阶段、加工硕化（均匀塑性变形）阶段、集中塑性变形（颈缩）阶段。6.测量材料硬度时，当硬度高于HB450或者试样过小时，不能采用布氏（HB）破度计量，而改用浚氏（HRC）硬度计量。7.灰口铸铁中石墨的形态为片状,可锻铸铁中石墨的形态为状，其中对锻铸铁的塑性改善。三、问答题：（70分）1.画出体心立方晶胞和原子排列垠密的一个晶面和该血上原子排列垠密的互不平行晶向。（5分）2.试比较H和H'在形成条件、金相形态和性能特点上的主要区

3、别。（5分）形成条件金相形态性能特点M淬火低碳U呈板条状，髙碳M呈针状（竹叶状）保持了M的高硬度，同时降低了M的脆性及残余应力。淬火+低温回火亚稳定的£-陀织C硕化物分布于过饱和的a'（板条或针状）上3.请简述金属的主要强化机制。（5分）固溶强化：溶质原子〜品格畸度一与位错相互作用一阻碍位错运动f强化位错强化：位错一增殖并相互作用一阻碍位错运动一强化细晶强化：晶界一阻碍位错运动一强化第二相强化：第二相粒子一阻碍位错运动一强化3.冷变形金属再结品退火后与冷变形前柑比不仅強度高、而H纽性和韧性都好，请

4、简要分析其原因。（5分）再结晶退火后低碳钢的强度、硬度、韧性均高于整性变形前的低碳钢，是因为再结晶退火后形成的再结晶晶粒小于删性变形前的晶粒，细晶强化作用造成強度.硬度、塑性.韧性的提高。3.有两块退火钢样经组织分析发现其中珠光体占8酬，但硕度差别较大，请计算它们的含碳量，画出其显微组织示意图并标出组织名称。（10分）第一块属于亚共析钢,P%=（X-0.02）/（0.77-0.02）=80%,求出X=0・55.含碳量为0.5S%。第二块属于过共析钢,P%=（6.69-X）/（6.69-0.77）=

5、80%,求出X=l・95,含碳量为1・9號。4.合金元索对钢的回火转变温度冇哪些影响？（10分〉（1）提高回火稳定性:V、Si、Mo.W.Ni、Mn>Co；（2）产生二次礎化：沉淀碘化：V.Mo、队Cr（Ni.Co协同）;<3）影响冋火脆性：（第二类冋火脆性——150-600oC高温，与P有关）：増大第二类冋火脆性:Mn.Cr、Ni,消除第二类回火脆性:Mo（0.5%）.W（l%）7.试辨析以下金属材料牌号过Cr、QT400-18.GCrl5.T10.LC4：（1）说明材料的类别；（2）说明牌号中

6、下划线部分的意义。（10分）20Cr：合金浚碳钢，20——含碳M0.2%QT400-18：球眾铸恢，400——最低抗拉强度GCrl5：滚珠轴承钢，15—Cr含虽中间值1.概TW：碳索工具钢，10^碳虽1.0%LC4：变形铝合金，LC一超硬铝8.W20CrMnTi,T12,ZG45等钢材，请选择一种钢材制作汽车变速箱齿轮（高速中栽受冲击〉，并写出热处理工艺路线,说明各热处理工序的作用。（20分）选择：20CrMnTi工艺路线：900—950渗碳->820〜850°C油淬一180—200C低温回火各热

7、处理工序的作用：渗碳——衣面高碳而心部维持低碳成分；淬火+低温回火——心部形成低碳M'具有较好强韧性；农面形成W（高族）+”+K具有高彼度、耐磨损。一.名词解释（15分）1、滑移：在切应力作用下，晶体的一部分沿一定晶而（滑移面）上的一定晶向（滑移方向）相对于另一-部分发生滑动。2、变质处理：在液态金屈中加入孕育剂或变质剂，以细化晶粒和改善组织。3、淬透性：钢淬火时形成马氏体的能力4、断裂韧性：材料抵抗失稳扩展断裂的能力。5、二次硬化：介金钢的硬度不是随回火温度的升高而单调降低，而是在某-1111火

8、温度开始增加并随后达到峥值。二、填空题（15分）1.T12A足一碳素工具钢钢。2.材料按其应用特点可以分为结构材料、功能材料°3.晶体中的线彼陷又名为位错。1.硕度表示材料抵抗外物压入的能力。工程上常用11B.HRC和HV來表征，其中IIY能够测虽极薄材料和显微硬度。1.金屈变形的基木方式冇滑移.孝生°2.再结晶晶粒大小和预变形度、加热温度有关。3.钢在正火时采用的冷却方式为空冷°&F、IFe3C三者比较，P强度最髙。三、问答题：（70分）1.在热加工过程中，金属能否产生加工硬化