工程材料考试必备

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1、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。 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：晶粒尺寸通过细化处理，使得金属强度提高的方法。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a-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

2、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。球化退火；将工件加热到Ac1以上3050摄氏度保温一定时间后随炉缓慢冷却至600摄 氏度后出炉空冷。金属键； 金属离子与自由电子之间的较强作用就叫做金属键。再结晶；冷变形组织在加热时重新彻底改组的 过程.枝晶偏析；在一个枝晶范围内或一个晶粒范围内成分不均匀的现象。固溶体。合金在固态时组元间会相互溶解，形成一种 在某一组元晶格中包含有其他组元的新相，这种新相称为固溶体1、金属结晶的基本规律是什么？晶核的形成率和成长率受到哪 些因素的影响？ 1结晶的基本过程一一晶核形成与晶核长大结晶时的冷却速度（即过冷度）随着过冷度的增

3、大，晶核的形成率 和成长率都增大，但形成率的增长比成长率的增长快，同时液体金属中难熔杂质以及振动和搅拌的方法也会增大形核率 固溶体和金属间化合物在结构和性能上有什么主要差别？在结构上：固溶体的晶体结构与溶剂的结构相同，而金属间化合物的 晶体结构不同于组成它的任一组元，它是以分子式来表示其组成。在性能上：形成固溶体和金属件化合物都能强化合金，但固 溶体的强度，硬度比金属间化合物低，塑性，韧性比金属间化合物好，也就是固溶体有更好的综合机械性能。实际晶体中的点缺陷，线缺陷和面缺陷对金属性能有何影响？如果金属中无晶体缺陷时，通过理论计算具有极高的强度，随着 晶体中缺陷的增加，金属的强度迅速下降，当缺陷

4、增加到一定值后，金属的强度又随晶体缺陷的增加而增加。因此，无论点缺 陷，线缺陷和面缺陷都会造成晶格畸变，从而使晶体强度增加。同时晶体缺陷的存在还会增加金属的电阻，降低金属的抗腐蚀 性能。 2常用的测量硬度方法有几种？其应用范围如何？答： 1）布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度；2）布氏硬度主要用于软材 料的测量，如退火钢、调质钢和有色金属等；洛氏硬度主要用于中、硬材料的测量，如淬火钢、调质钢和表面硬层等；维氏硬 度主要用于显微组织中第二相的测量。 1试述固溶强化、位错强化、细晶强化和弥散强化的强化原理，并说明它们的主要区别。 1）固溶强化是随着溶质浓度的增加，晶格畸变增大，阻碍位错运动的能力增加，因

5、此，材料的强度和硬度提高；位错强化是随 着位错密度的增加，由于位错之间的交互作用增强，导致位错缠结和钉轧，对滑移的阻力增加，使塑性变形抗力显著升高，因 此，材料的强度和硬度提高；细晶强化是晶粒越细小，晶界面积越多，阻碍位错运动的能力超强，因此，材料的强度和硬度越 高；弥散强化属于第二相强化，原理是位错经过（绕过或切过）第二相时，受到较大的阻力作用，因此，材料的强度和硬度提 高。 2）主要区别是固溶强化和位错强化时，材料的强度和硬度提高，但塑性与韧性下降；而细晶强化和弥散强化时，材料的强 度和硬度提高同时，塑性与韧性也提高。 实际金属晶体中存在哪几种晶体缺陷？它们对金属的机械性能的影响有什么？

6、答： 1）点缺陷、线缺陷（位错）、面缺陷（晶界）；2）随着点缺陷密度的增加，材料的强度和硬度提高（固溶强化），而塑性与 韧性下降；随着位错密度的增加，材料的强度和硬度提高（位错强化或加工强化），而塑性与韧性下降；晶粒越细小，晶界面积 越多，材料的强度和硬度越高（细晶强化），同时塑性与韧性越好晶粒大小对金属性能有何影响？金属在结晶过程中如何细化晶 粒？答： 1）晶粒越细小，材料的强度和硬度越高（细晶强化），同时塑性与韧性越好。 2）增加过冷度，提高均匀形核率；变质 处理增加非自发形核率；增加振动与搅拌，破碎晶粒。1.晶体与非晶体的最根本区别是原子在三维空间的排列规律性不同，前 者有序，后者无序。

7、2金属晶体中常见的点缺陷是空位、间隙原子和置换原子，线缺陷是位错，面缺陷是晶畀。3 在常见金属晶格中，原子排列最密的晶向，体心立方晶格是11而面心立方晶格是104晶体在不同晶向上的性能是不同，这就是单晶体的各向异性现象。一般结构用金属为多晶体，在各个方向上性育涯 似相同，这就是实际金属的伪各相同性现象。5.同素异构转变是指当外部的温度和压强改变时，金属由一种晶体结构向 另一种晶体结构转变的现象齿轮：20CrMnTi渗碳钢；C%=0.2%,Cr,Mn,Ti1.5%；渗碳+淬火+低温回火；组织为回火马氏体。连杆：40Cr调质钢；C%=0.4%,Cr1.5%；调质处理（淬火+高温回火）；组织为回火索

8、氏体。弹簧：65Mn弹簧钢；C%=0.65%,Mn1%,Cr=12%,Mo,V1.5%；淬火+低温回火；组织 为回火马氏体。滚动轴承：GCr15Mo轴承钢；C%=1%,Cr=1.5%,Mo1.5%；球化退火+淬火+低温回火；组织为回火马氏体。 车刀：W6Mo5Cr4V2高速钢；W%=6%,Mo%=5%,Cr%=4%,V%=2%；淬火+560C三次回火;组织为回火马氏体+碳化物。锉刀：T10碳素工具钢；C%=1%；淬火+低温回火；组织为回火马氏体+碳化物。热锻模具：5CrMnMo热变形模具钢；C%=0.5%,Cr,Mn,Mo1.5%；淬火+高温回火；组织为回火索氏体。机床床身：HT300灰口铁；

9、无需热处理。合金元素对奥氏体晶粒长大的影响是（d）（a）均强烈阻止奥氏体晶粒长大（b）均强烈促进奥氏体晶粒长大（c）无影响（d）上述说法都不全面适合制造渗碳零件的钢有（c）。15、20Cr、18Cr2Ni4WA、20CrMnTi1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（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）5高速钢的红硬性取决于（淬火加热时溶入奥氏体中的合金元素的量）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（20CrMnTi渗碳淬火后低温回火）7. 65、65Mn、50CrV等属于哪类钢， 其热处理特

10、点是（弹簧钢，淬火 +中温回火）&二次硬化属于（第二相强化）9. 1Cr18Ni9Ti奥氏体型不锈钢，进行固溶处理的 目的是（b获得单一的奥氏体组织，提高抗腐蚀性，防止晶间腐蚀）10.推土机铲和坦克履带板受到严重的磨损及强烈冲击， 应选择用（ZGMn133经水韧处理）名称候选材料选用材料热处理方法最终组织机床床身T10A, KTZ450-06, HT200HT200时效P+F+G 片汽车后桥齿轮40Cr, 20CrMnTi, 60Si2Mn20CrMnTi渗碳+淬火+低温回火厂1表面 Cm+M+A心部F+M滚动轴承GCr15, Cr12, QT600-2GCr15球化退火+淬火+低温回火Cm+

11、M+A锉刀9SiCr, T12, W18Cr4VT12球化退火+淬火+低温回火Cm+M+A汽车板簧45, 60Si2Mn, T1060Si2Mn淬火+中温回火T回钻头W18Cr4V，65Mn, 20W18Cr4V淬火+低温回火Cm+M+A桥梁1Cr13, 16Mn, Q19516Mn,不热处理F+P滑动轴承H70, ZSnSb11Cu6, T8ZSnSb11Cu6不热处理a+SnSb耐酸容器Q235, 1Cr18Ni9Ti, ZGMn131Cr18Ni9Ti固溶处理A发动机曲轴QT600-3, 45, ZL101QT600-3等温淬火+高温回火S回+G球1、马氏体是碳在a相中的过饱和固溶体，其

12、形态主要有板条马氏体、片状马氏体。其中，需状马氏体硬度高、塑性差2、W18Cr4V钢的淬火加热温度为12701280C，回火加热温度为560C，回火次数3次。3、材料选择的三原则一般原则，工艺性原则，经济性原则。4、合金结构钢与碳素结构钢相比，其突出优点是强度高，淬透性好。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-P -B *。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M回+A。7. 45钢正火后渗碳体呈-片状，调质处理后渗碳体呈球状。1.机械设计时常用两种强度指标。2设计刚度好的零件，应根据弹性模量指标来选择材料。3屈强比是巳与匕之比。4材料主要的工艺性

13、能有铸造性能、可锻性、焊接性 和 热处理性能（或切削性能）。1材料硬度越低，其切削加工性能就越好X2材料的E值越大其塑性越差。X 3材料的抗拉强度与布氏硬度之间，近似地成一 直线关系（丿）4各种硬值之间可以互换。（X ）1.因单晶体具有各向异性，所以实际金属的晶体在各个方向上的性能是不 相同的。 （X ）金属理想晶体的强度比实际晶体的强度高得多。（V ） 3.金属面心立方晶格的致密度比体心立方晶格的 致密度高。（丿）4.在室温下，金属的晶粒越细，则其强度愈高和塑性愈低。X实际金属中存在着点、线和面缺陷，从而使 得金属的强度和硬度均下降X凡是由液体凝固成固体的过程都是结晶过程x。 金属结晶时，冷

14、却速度愈大，则其结晶后的晶 粒愈细y。 3在其它条件相同时，金属模浇注的铸件晶粒比砂模浇注的铸件晶粒更细。（V ） 4.在其它条件相同时，铸成 薄件的晶粒比铸成厚件的晶粒更细。（V ） 5.在实际生产条件下，金属凝固时的过冷度都很小（30C），其主要原因是由于 非均匀形核的结果。（V ） 1.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V）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。 y 3.合金中凡成分相同、晶体结构相同，并有界面与其他部分分开的均匀组成部分 叫做相。x 1随奥氏体中碳含量的增高，马氏体转变后，其中片状马氏体减小，板条状马氏增多。（X）马氏体是碳在a

15、-Fe 中所形成的过饱和间隙固溶体。当发生奥氏体向马氏体的转变时，体积生收缩X）高合金钢既具有良好的淬透性又具有良好的 淬硬性。x 5.淬火、低温回火后能保证钢件有高的弹性极限和屈服强度、并有很好韧性，它常应用于理各类弹簧。（X） 6.经 加工硬化了的金属材料，为了基本恢复材料的原有性能，常进行再结晶退火处理。（V） 4.低碳钢为了改善切削加工性，常用 正火代替退火工艺。（V） 1.低碳钢拉伸应力一应变图中，a _ 8曲线上对应的最大应用值称为一抗拉强度。2. 材料开始发生塑性变形的应力值叫做材料白一屈服强度 一3.测量淬火钢及某些表面硬化件的硬度时，一般应用一HRC。4有利于切削加工性能的材料硬度范围 （150250） HB-1晶体中的位错属于线缺陷一。2多晶体具有各向同性一伪各向同性。3金属原子的结合方式金属键一。4固态 金属的结构特征是一长程有序排歹1。5室温下，金属的晶粒越细小，贝强度高、塑性高。1.在金属学中，通常把金属 从液态向固态的转变称为结晶，而把金属从一种结构的固态向另一种结构的固态的转变称为同素异构转变（或多晶型转 变）。2当对金属液体进行变质处理时，变质剂的作用是增加非自发形核（或非均匀形核）。3液态金属结晶时，获得 细晶粒组织的主要