1、工程材料及成型技術(shù)基礎(chǔ)考試題目一、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、線缺陷、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：住直。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：jre_屈服極限：JTS_抗拉強(qiáng)度：（Tb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

2、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)生回喜、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：完全退火、球化退火、擴(kuò)撒退

3、火、去應(yīng)力退火。18、調(diào)質(zhì)鋼含碳量一般為中吸、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)1300C、高速鋼的淬火后經(jīng)550570c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、QR5K、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。灰鑄鐵片狀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P蠕蟲(chóng)狀RuT

4、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(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理、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：兩組元在液態(tài)和

5、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。（Lfa）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>3）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)

6、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3050C,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

7、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)變可分三種珠光體型轉(zhuǎn)變（擴(kuò)撒型轉(zhuǎn)變）：普通片狀珠光

8、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1030C,保溫較長(zhǎng)時(shí)間后以及其緩慢的速度冷卻到600c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(kāi)裂，為以后的熱處理做準(zhǔn)備。(3)目的是為了使珠光體中

9、的滲碳體變?yōu)榍驙睿档陀捕龋岣咚苄裕蟠笥欣诶浒巍⒗錄_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)C。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)C。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

10、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)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

11、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

12、.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

13、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+10C力口熱，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P46F-口K5W30016OUI53HI500茸一昌相131X)<ICM)(1)、五個(gè)重要的成份點(diǎn)：P:0.0218%、碳在“-Fe中的最大溶解度；S:0.77%、共析點(diǎn)；E：2.11%、碳在丫-Fe中的最大溶解度；C:4.3%、共晶點(diǎn)；K:6.69%滲碳體。(2)、

14、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：LA+Fe3c共析轉(zhuǎn)變反應(yīng)式：AF+Fe3C(4)、二個(gè)重要溫度:ECF1148C、PSK727C。（5）、公式：F+Fe3CP（珠光體）A+Fe3C一Ld（圖溫萊氏體）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)共晶白口鑄鐵含碳里<0.02180.02180.770.770.772.112.114.34.34.36.69平衡組織FP+FPP+Fe3cnFe3Cn+P+Ld'Ld'Ld'+Fe3。2、共析碳鋼連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變P57（圖