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1、为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划重庆大学工程材料实验一、填空题1、体心立方晶胞原子数是2，原子半径是3a/4，致密度为，配位数为8。2、金属晶体中常见的点缺陷有空位、间隙原子；线缺陷是位错晶界与相界面。3、结晶的过程是晶核不断形成和不断长大的过程。4、金属塑性变形的两种基本方式是滑移和孪生。5、钢的奥氏体化分为A形核、长大、剩余Fe3O4(共析钢、过共析钢)、F和A均匀化四个基本过程。6、钢铁材料中的马氏体常见组织形态有和7、根据共析钢过冷A转变产物的不同，可将TTT曲线分为、和三个转变区。8、钢中的硫和磷是有害杂
2、质，硫的最大危害性是热脆性，磷的最大危害性是冷脆性。二、判断题1、在立方晶系中，(111)?110。2、间隙相是溶质原子溶入溶剂晶格形成的固溶体。3、体心立方晶体可以沿(110)晶面上的111晶向滑移。4、在铁碳合金中，只有共析成分的的合金才能发生共析反应。5、退火态铁碳合金室温下的组织均为铁素体加渗碳体。6、本质细晶粒钢，是在任何加热条件下晶粒均不粗化的钢。7、钢中合金元素含量越多，则淬火后钢的硬度越高。8淬火钢回火后快冷至室温即可避免产生低温回火脆性。?9表面淬火既能改变钢的表面化学成分和性能，又能改善其心部的组织与性能。(X)10、在灰口铸铁中，碳主要以石墨形式存在。三、名词解释固溶强化
3、过冷奥氏体晶间腐蚀滑移变形四、问答题1、晶粒大小对常温下金属的力学性能有何影响？2、马氏体转变有哪些主要特点？3、碳素工具钢T12正火后的硬度在250HB以上，不利于机械加工，为什么有时还要进行正火处理？为了便于进行机械加工并为淬火做好组织准备在正火后还需要进行何种热处理？获得何种组织？五、画出Fe-Fe3C相图，并回答下列问题1、写出包晶反应、共晶反应和共析反应的反应式，并注明温度、成分；2、分析45钢的平衡结晶过程，并绘出室温下的平衡组织示意图；3、求45钢在室温下，平衡组织中的组织组成物和相组成物的相对量；4、测得某铁碳合金平衡组织中的珠光体占%，其余为二次渗碳体，求该合金的含碳量。六、
4、下图为共析钢的TTT曲线，试写出图中五种冷却条件下所得到的组织，并说明热处理名称。温度16Mn、20CrMnTi、W18Cr4V、4Cr13、Cr12MoV、50CrV、5CrNiMo、12Cr1MoV、GCr15、HT2001固溶强化:晶格畸变，强度、硬度增加2过冷奥氏体:冷却到A1以下3晶间腐蚀：铬的碳化物晶界析出，晶界附近贫铬区，电极电位差4滑移变形：晶体的滑移系，位错移动问答题1晶粒细小则晶界多，常温晶界强度高于晶体内部，位错堆积，强度高，韧性好，塑性好2(五点)3、消除网状碳化物，碳化物球化，硬度降低，便于切削。五、画出Fe-Fe3C相图，并回答下列问题1、见教材P362、包晶反应：
5、+共晶反应：+Fe3C共析反应：+Fe3C3、匀晶反应包晶反应匀晶反应A固相匀晶反应共析反应Fe3C室温组织4织组成物：F+PQPX=QP=，QF=相组成物：F+Fe3CQFX=QF=，QFe3C=5.过共析钢，有：QP=，已知：QP=%，代入上式得：X=%，室温组织图见。六单液淬火，MA双液淬火，MA分级淬火，MA等温淬火，B下空冷，P七、齿轮、钢梁、热锻模、医用手术刀、高速车刀，20CrMnTi、16Mn、5CrNiMo、4Cr13W18Cr4V机械工程材料A卷评分标准一、名词解释：、固溶强化：固溶体溶入溶质后强度、硬度提高，塑性韧性下降现象。、加工硬化：金属塑性变形后，强度硬度提高的现象
6、。、合金强化：在钢液中有选择地加入合金元素，提高材料强度和硬度、热处理：钢在固态下通过加热、保温、冷却改变钢的组织结构从而获得所需性能的一种工艺。、细晶强化：通过细化晶粒处理，使得金属强度提高的方法。二、选择适宜材料并说明常用的热处理方法三、车床主轴要求轴颈部位硬度为HRC5458，其余地方为HRC2025，其加工路线为：正火机加工调质机加工轴颈表面淬火低温回火磨加工指出：1、主轴应用的材料：45钢2、正火的目的和大致热处理工艺细化晶粒，消除应力；加热到Ac350保温一段时间空冷3、调质目的和大致热处理工艺强度硬度塑性韧性达到良好配合淬火高温回火4、表面淬火目的提高轴颈表面硬度低温回火目的和轴
7、颈表面和心部组织。去除表面淬火热应力，表面MA心部S回。四、选择填空1合金元素对奥氏体晶粒长大的影响是均强烈阻止奥氏体晶粒长大均强烈促进奥氏体晶粒长大无影响上述说法都不全面2适合制造渗碳零件的钢有。16Mn、15、20Cr、1Cr13、12Cr2Ni4A45、40Cr、65Mn、T1215、20Cr、18Cr2Ni4WA、20CrMnTi3要制造直径16mm的螺栓，要求整个截面上具有良好的综合机械性能，应选用45钢经正火处理60Si2Mn经淬火和中温回火40Cr钢经调质处理4制造手用锯条应当选用T12钢经淬火和低温回火Cr12Mo钢经淬火和低温回火65钢淬火后中温回火5高速钢的红硬性取决于马氏
8、体的多少淬火加热时溶入奥氏体中的合金元素的量钢中的碳含量6汽车、拖拉机的齿轮要求表面高耐磨性，中心有良好的强韧性，应选用60钢渗碳淬火后低温回火40Cr淬火后高温回火20CrMnTi渗碳淬火后低温回火765、65Mn、50CrV等属于哪类钢，其热处理特点是工具钢，淬火+低温回火轴承钢，渗碳+淬火+低温回火弹簧钢，淬火+中温回火8.二次硬化属于固溶强化细晶强化位错强化第二相强化9.1Cr18Ni9Ti奥氏体型不锈钢，进行固溶处理的目的是获得单一的马氏体组织，提高硬度和耐磨性获得单一的奥氏体组织，提高抗腐蚀性，防止晶间腐蚀降低硬度，便于切削加工.推土机铲和坦克履带板受到严重的磨损及强烈冲击，应选择
9、用20Cr渗碳淬火后低温回火ZGMn133经水韧处理W18Cr4V淬火后低温回火五、填空题(20分)1、马氏体是其中，片状马氏体硬度高、塑性差2、W18Cr4V钢的淬火加热温度为，回火次数3、材料选择的三原则4、合金结构钢与碳素结构钢相比，其突出优点是。5.共析钢过冷奥氏体等温转变曲线三个转变区的转变产物是。6.共析钢淬火形成M+A后，在低温、中温、高温回火后的产物分别为。7.45钢正火后渗碳体呈状，调质处理后渗碳体呈-一、名词解释：合金同素异晶转变铁素体再结晶淬透性二、试计算面心立方晶体的晶格致密度。三、铁碳相图知识测验：1默画出铁碳相图，并标注出所有温度和成分点；240、60、T12钢的室
10、温平衡组织是什么？它们从高温液态平衡冷却到室温要经过哪些转变？3画出纯铁、40钢、T12钢的室温平衡组织，并标注其中的组织。四、钢的热处理知识测验：1T8钢经淬火后得到什么组织？经退火后得到什么组织？2T8钢淬火后分别在200、400、600回火又得到什么组织？五、要制造齿轮、连杆、热锻模具、弹簧、冷冲压模具、滚动轴承、车刀、锉刀、机床床身等零件，试从下列牌号中分别选出合适的材料并叙述所选材料的名称、成分、热处理工艺和零件制成后的最终组织。T1065MnHT300W6Mo5Cr4V2GCr15Mo40Cr20CrMnTiCr12MoV5CrMnMo六、叙述铸铁不同阶段石墨化程度与其最终组织的关
11、系。七、用一根冷拉钢丝绳吊装一大型工件进入热处理炉，并随工件一起加热到1000保温，当出炉后再次吊装工件时，钢丝绳发生断裂，试分析其原因。重庆大学“工程材料”试卷参考答案一、每小题4分合金：由两种或两种以上金属元素；或金属与非金属元素熔炼、烧结或通过其方法由化学键组合而成的具有金属特性的物质。同素异晶转变：在固态下，同一种元素由一种晶体结构转变为另一种晶体结构的转变。铁素体：碳溶解在Fe中形成的间隙固溶体。再结晶：冷变形金属在加热时其组织和性能都恢复到变形前的软化状态的过程。淬透性：一种热处理工艺性能，表示材料在淬火时获得淬硬层深度的能力。二、三、1四、1答：淬火后组织为马氏体；退火后组织为珠
12、光体。2200回火后为回火马氏体；400回火后为回火托氏体；600回火后为回火索氏体。五、答：齿轮：20CrMnTi渗碳钢；C%=%,Cr,Mn,Ti1%,Cr=12%,Mo,V热加工的界限是以来划分的因此Cu在室温下变形加工称为加工，Sn在室温的变形加工称为加工。4再结晶温度是指，其数值与熔点间的大致关系为。5再结晶后晶粒度的大小取决于、和。6aFe发生塑性变形时，其滑移面和滑移方向分别为和，滑够系为个。7强化金属材料的基本方法有、和。8冷变形后的金属进行加热，当温度不太高时，金属内部的晶格畸变程度，内应力，这个阶段称为。当加热到较高温度，晶粒内部晶格畸变，金属的位错密度，使变形的晶粒逐步变
13、成，这一过程称为。三、简答题1.为什么细晶粒的金属材料其强度、塑性均比粗晶粒金属好？2什么是加工硬化？试举例说明加工硬化现象在生产中的利弊。3用冷拔紫铜管进行冷弯，加工成输油管，为避免冷弯时开裂，应采用什么措施？为什么？4已知W、Fe、Cu的熔点，说明钨在1000、铁在800、铜在600时的加工变形是处于什么加工状态。5用下述三种方法制成齿轮，哪种方法较为理想？为什么？用厚钢板切出圆饼再加工成齿轮。用粗钢棒切下圆饼再加工成齿轮。由圆棒锻成圆饼再加工成齿轮。6说明下列现象产生的原因。滑移面是原子密度最大的晶面，滑移方向是原子密度最大的方向。晶界处滑落的阻力最大。Zn、a一Fe、Cu的塑性不同。7简述加热温度对低碳钢的冷塑性变形的组织和性能的影响。8在图210中的晶面、晶向中，哪些是滑移面，哪单是滑移方向？就图中情况能否构成滑移系？四、判断题1由于再结晶的过程是一个形核长大的过程，因而再结晶前后金属的晶格结构发生变化。2因为体心立方晶格与面心立方晶格具有相同数量的滑移系，所以两种晶体的塑性变形能力完全相同。3金属的预变形度越大，其开始再结晶的温度越高。4滑移变形不会引起金属晶体结构的变化。5热加工是指在室温以上的塑性变形加工。6为了保持冷变形金属的强度和硬度，应采用再结晶退火。7热加工过程，实行上是加工硬
