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1、工程材料课件范文 一.工程材料的结构 (一)区别概念1.屈服强度与抗拉强度2.晶体与非晶体3.晶体与晶胞 (二)判断题1.因为单晶体具有各向异性,多晶体中的各个晶粒类似于单晶体,由此推断多晶体在各个方向上的性能也是不相同的.2.金属的理想晶体的强度比实际晶体的强度高得多.3.常温下,金属材料的晶粒越细小时,强度硬度越高,塑性韧性越低.4.体心立方晶体格的最密排面是111晶面.5.由液体凝固成固体的过程即使结晶.6.纯铁加热到912?C时将发生-Fe向-Fe的转变,体积会发生膨胀. (三)问答题1.实际金属晶体中存在有哪些晶体缺陷,它们对金属的性能有什么影响?2,何谓同素异构现象?试以Fe为例阐
2、述之.二工程材料凝固 (一)填空题1.金属结晶两个密切联系的过程是_和_2.在金属学中,通常把金属从液体向固态的转变称为_,而把金属从一种结构的固态向另一种结构的转变称为_3.液态金属结晶时,获得细晶粒组织的主要方法是_和_4.如果其它条件相同,则金属模浇注的铸件晶粒比砂模浇注的_,高温浇注的铸件晶粒比低温浇注的_,采用振动浇注的铸件晶粒比不采用振动要_,薄铸件的晶粒比厚铸件的_.5.过冷度是_.一般金属结晶时,过冷度越大,则晶粒越_ (二)判断题1.凡是由液体固成固体的过程都是结晶过程.2.金属的理论结晶温度总是高于实际结晶温度.3.过冷是结晶的必要条件,无论过冷度大小,均能保证结晶过程得以
3、进行.4.金属结晶时,冷却速度愈大,则其结晶后的晶粒愈细. (三)改错题1.过冷度就是实际结晶温度.2.变质处理就是浇注时改变材料的成分和质量的处理.3.理论结晶温度低于金属的实际结晶温度.4.凝固和结晶都是物质从液体变成固态的过程,所以凝固过程就是结晶过程.5.冷却速度越大,理论结晶温度就越低. (四)问答题1.什么叫过冷度?为什么金属结晶时必须过冷?2.晶粒大小对金属性能有何影响?如何细化晶粒?3.当对液态金属进行变质处理时,变质剂的作用是什么?三二元合金相图及应用 (一)填空题1.合金的定义是_2.合金中的组元是指_,在合金的组元中,主体是_.3.固溶体的定义是_,均匀固溶体中只能有_个
4、相.4.和间隙原子相比,置换原子的固溶强化效果要_些.5.渗碳体的晶体结构是_,按其化学式铁与碳原子的个数比为_.6.共晶反应的特征是_,其反应式为_.7.合金固溶体按溶质原子溶入方式可以分为_和_,按溶质原子溶入量可以分为_和_.8.合金的相结构有_和_两种,前者有较高的_性能,适合于做_相;后者有较高的_性能,适合做_相.9.间隙固溶体的晶体结构与_相同,而间隙相的晶体结构与_不同.10.接近共晶成分的合金,其_性能较好;但要进行压力加工的合金常选用_的合金.11.共晶组织的一般形态是_.12.共析成分的铁碳合金平衡结晶至室温时,其相组成为_,组织组成物为_.13.在生产中,若要将钢进行扎
5、制或锻压时,必须加热至_相区.14.当铁碳合金冷却时发生共晶的反应式为_,其反应产物在室温下被称为_.15.在退火状态下,T8钢比T12钢的硬度要_,强度_.16.当W(C)=0.772.11%间的铁碳合金从高温缓冷至ES线以下时,将从奥式体中析出_,其分布特征是_.17.在铁碳合金中,含三次渗碳体最多的合金成分点为_,含二次渗碳体最多的合金成分点为_.18.奥式体是_在_的固溶体,它的晶体结构是_.19.在FeFe3C相图中,有_,_,_,_和_五种渗碳体,它们各自的形态特征是_,_,_,_和_.20.钢中常存在杂质元素有_,_,_和_等,其中_,_是有害元素,它们使钢产生_和_.21.铁碳
6、合金的室温组织由_和_两种基本相组成. (二)判断题1.共晶反应和共析反应的反应相和产物都是相同的.()2.铸造合金常选用共晶或接近共晶成分的合金,要进行塑性变形的合金常选用具有单相固溶体成分的合金.()3.合金的强度与硬度不仅取决与相图类型,还于组织的细密程度有较密切的关系.()4.置换固溶体可能形成无限固溶体,间隙固溶体只可能是有限固溶体().5.合金中的固溶体一般说塑性较好,而金属化合物的硬度较高.()6.共晶点成分的合金冷却到室温下为单相组织.()7.在铁碳合金中,含二次渗碳体最多的成分点为W(C)=4.3%的合金.()8.退火碳钢的塑性与韧性均随W(C)的增高而减小.而硬度与强度则随
7、W(C)的增高而不断增高.()9.白口铸铁在高温时可以进行锻造加工.()10.钢材的切削加工性随W(C)增加而变差.() (三)改错体1.合金是指两种以上金属元素组成的具有金属特性的物质.2.在普通退火状态下的工具钢中,T8钢比T12钢的强度和强度都要高. (四)问答题(见课本)自测题 (一)1.区别概念铁素体和奥式体;细晶强化和固溶强化;共晶转变和共析转变;珠光体和莱氏体;热脆和冷脆.填空题白口铸铁中碳主要以_的形式存在.铁碳相图中有几条重要的线,请说出这些线上所发生的转变并指出生成物.ECF线_PSK线_ES线_GS线_当一块纯铁加热到_温度时,将发生-Fe向-Fe的转变,此时体积将_.在
8、实际生产中,若要钢变形抗力小,容易变形,必须加热至_相区. (三)判断题1.室温下共析钢平衡组织是奥氏体.()2.-Fe比-Fe的致密度小,因而可以溶解更多的间隙碳原子.()3.铁碳合金中,一次渗碳体,二次渗碳体和三次渗碳体具有相同的晶体结构.()4.白口铸铁在高温下可以进行锻造加工. (四)选择题1.按铁碳相图,钢与铁的成分分界点是_A.W(C)=0.77%B.W(C)=2.11%2.3.4.5. (二)1.2.3.4.C.W(C)=0.0218%C.W(C)=4.3%2.具有共晶反应的二元合金,其中共晶成分的合金_.A.铸造性能好B.锻造性能好C.焊接性能好D.切削性能好3.当匀晶合金在较
9、快的冷却条件下结晶时,将会出现_A.匀晶偏析B.比重偏析C.枝晶偏析D.区域偏析 (五)计算题1.现有A,B两种铁碳合金.A的显微组织为珠光体量占75%,铁素体两占25%;B的显微组织为珠光体量占92%,二次渗碳体占8%,请计算和说明: (1)这两种铁碳合金按显微组织的不同而分属哪类钢? (2)这两种钢的含碳量各为多少? (3)画出这两种铁碳合金在室温下平衡状态时的显微组织示意图,并标出各组织组成物的名称.2.说明W(C)=2.11%的铁碳合金自液态缓慢冷却至室温的结晶过程,并计算室温时各组织组成物所占的百分含量.五工程材料的变形 (一)判断题1.滑移变形不会引起晶体结构的变化.()2.因为体
10、心立方晶体格与面心立方晶体格具有相同的滑移系,所以它们的塑性变形能力也相同.()3.金属的热加工是指在室温以上的塑性变形过程.()5.再结晶过程是形核和核长大过程,所以再结晶过程也是相变过程.()6.金属的加工硬化是指金属冷塑性变形为后强度和塑性提高的现象.()7.从金属学的观点看,凡是加热以后的变形为热加工,反之不加热的变形为冷加工.()8.金属理论晶体的强度比实际晶体的强度高得多.()9.细晶粒金属的强度高,塑性也好.()10.反复弯折铁丝,铁丝会越来越硬,最后会断裂.() (二)选择题1.面心立方晶体受力时的滑移方向为_.A.B.C.D.2.体心立方与面心立方晶格具有相同的滑移系,但其塑
11、性变形能力是不同的,其原因是面心立方晶体的滑移方向较体心立方晶体的滑移方向_.A.少B.多C.相等D有时多有时少3.变形金属在加热时发生的再结晶过程是一个新晶粒代替旧晶粒的过程,这种新晶粒的晶体结构_,.A.与变形前的金属相同B.与变形后的金属相同C.与再结晶前的金属相同D.形成新的晶体结构4.金属的再结晶温度是_A.一个确定的温度值B.一个温度范围C.一个临界值D.一个最高的温度值 (三)改错题1.塑性变形就是提高材料塑性的变形2.钢的再结晶温度一般为1100?C.3.锡在室温下加工是冷加工,钨在1000?C变形是热加工4.滑移面是原子密度最大的晶面,滑移方向则是原子密度最小的方向5.再结晶
12、退火温度就是最低再结晶温度 (四)问答题(见课本) (五)计算题1.铅的熔点为327?C,锡的熔点为232?C,他们分别在室温20?C下进行压力加工,此时有无加工硬化现象,为什么?2.已知W的熔点为3410?C,Fe为1538?C,Cu为1083?C,Pb为327?C,比较几种金属在室温下塑性变形的能力,并简述理由.六.钢的热处理 (一)名词解释本质晶粒度、临界冷却速度、等温淬火、回火脆性、马氏体与回火马氏体、索氏体与回火索氏体、屈氏体与回火屈氏体、淬透性、淬硬性、调质处理。 (二)填空题1共析钢加热时,奥氏体的形成是由_、_、_和_等四个基本过程所组成。 2钢的淬透性越高,则其C曲线的位置越
13、_,临界冷却速度越_。 3钢的热处理工艺是由_、_、_三个阶段组成。 一般来讲,它不改变被处理工件的_,但却改变其_。 4淬火钢低温回火后的组织是_,其目的是使钢具有高的_和_中温回火后的组织是_,一般用于高_的结构件;高温回火后的组织是_;用于要求足够高的_及高的_的零件。 5根据共析钢转变产物的不同,可将C曲线分为_、_和_三个转变区。 6珠光体按其组织形态可分为_珠光体和_珠光体;按层片间距的大小可分为_体、_体和_体。 7钢的淬透性越高,则临界冷却速度越_、其C曲线的位置越_。 8根据铁碳相图,碳钢进行完全退火的正常加热温度范围是_;它仅用于亚析钢。 9钢球化退火的主要目的是_,它主要
14、适用于_钢.10钢的正常淬火加热温度范围,对亚共析钢为_;对共析钢和过共析钢则为_。 11淬火钢进行回火的目的是_,回火温度越高,钢的强度和硬度越_。 12化学热处理包括_、_和_三个基本过程。 13当钢中发生奥氏体向马氏体转变时,原奥氏体中含碳量越高,则Ms点越_,转变后的残余奥氏体量越_。 (三)判断1随奥氏体中w(C)增高,马氏体转变后,其中片状马氏体减少,板条状马氏体增多。 ()2回火索氏体和过冷奥氏体分解时形成的索氏体,两者只是形成过程不同,但组织形态和性能则是相同的。 ()3钢经加热奥氏体化后,奥氏体中碳及与合金元素的含量与钢中碳及与合金元素的含量是相同的。 ()4当把亚共析钢内加热到Ac1和Ac3之
