机械工程材料考试复习题..docVIP

一、名词解释题（每题3分，共30分） 1、金属化合物；与组成元素晶体结构均不相同的固相 2、固溶强化；随溶质含量增加，固溶体的强度、硬度提高，塑性、韧性下降的现象。 3、 铁素体；碳在a-Fe中的固溶体 4、加工硬化；随冷塑性变形量增加，金属的强度、硬度提高，塑性、韧性下降的现象。 6、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。 7、再结晶；冷变形组织在加热时重新彻底改组的过程. 9、正火；是将工件加热至Ac3或Accm以上30~50℃,保温一段时间后,从炉中取出在空气中冷却的金属热处理工艺。 10、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。 二、简答题（每题8分，共48分） 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？《P16》 结晶的基本过程——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。 4、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。 5、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。 三、综合分析题（共22分） 2、（10分）说明45钢试样（Φ10mm）经下列温度加热、保温并在水中冷却得到的室温组织：700℃，760℃，840℃，1100℃。 700：因为它没有达到相变温度，因此没有发生相变，组织为铁素体和珠光体。 760：它的加热温度在Ac1_Ac3之间，因此组织为铁素体，马氏体和少量残余奥氏体。 840：它的加热温度在Ac3以上，加热时全部转变为奥氏体，冷却后的组织为马氏体和少量残余奥氏体。 1100：因为它的加热温度过高，加热时奥氏体晶粒粗化，卒火后得到粗片状马氏体和少量残余奥氏体 2007年本科工程材料试题标准答案 一、分析题 （分析下列材料强化方法的主要机理）（25分） 1、细晶强化： 金属组织中晶界大量增加 2、弥散强化： 金属组织中第二相细小均匀分布 3、固溶强化：固溶体的晶格畸变 4、二次硬化：包括二次淬火（过冷奥氏体转变成马氏体）和二次相析出（过冷奥氏体和马氏体中析出弥散碳化物）使得材料回火后硬度提高。 5、加工硬化：位错数量急剧增加使得材料强度硬度提高 二、填空题(25分) 马氏体是碳在α-Fe过饱和固溶体，其形态主要有板条状、针片状 。 其中， 针片状马氏体硬度高、塑性差。 2、W18Cr4V钢的淬火加热温度为1270－1280℃ ，回火加热温度为560℃ ，回火次数3 ， W的主要作用 提高红硬性 ，Cr的主要作用提高淬透性 ，V的主要作用提高硬度和韧性。 3、材料选择的三个主要原则使用性原则， 工艺性原则，经济性原则。 4、合金结构钢与碳素结构钢相比，其突出优点是淬透性好，强度高 。 5. 在工程图学中,零件的力学性能通常用硬度表示。HBS测量范围是≤450HBS ，HBW测量范围是≤650HBW ，HRC测量范围是 20－67HRC 。 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 回火马氏体 ， 回火托氏体 ，回火索氏体 。 7. 钢在淬火时，钢的淬硬性取决于 碳的质量分数 ，转钢的淬透性取决于合金元素的含量 。 8. 45钢正火后渗碳体呈片状，调质处理后渗碳体呈 粒状。 三、简答题（10分） 由T12材料制成的丝锥，硬度要求为HRC60～64。生产中混入了Q235钢料，如果按T12钢进行淬火＋低温回火处理，问其中Q235钢制成的丝锥的性能能否达到要求？为什么？ 不能达到要求。 Q235属于普通碳素结构钢，碳的质量分数很低，一般在0、1－0、17％C，按照T12淬火温度淬火（760－780℃），钢中只有少量珠光体转变成马氏体，大量铁素体未发生转变。因此淬火后的硬度很低，不