机械工程材料及热加工工艺试题及答案
、名词解释:
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。
2、加工硬化：金属塑性变形后，强度硬度提高的现象。
2、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
4、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
5、细晶强化：晶_________
三、(20分)车床主轴要求轴颈部位硬度为 HRC54 — 58,其余地方为 HRC20 — 25,其加工路线
为：
下料 ------ 锻造一?正火——机加工 ——?调质 ------------------ 机加工(精) ------ ? 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 AC 3 + 50C 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
5. 低温回火目的和轴颈表面和心部组织。去除表面淬火热应力，表面
M + A '心部S 回
四、选择填空(20分)
1 ?合金元素对奥氏体晶粒长大的影响是(
(a )均强烈阻止奥氏体晶粒长大 (c )无影响
2.适合制造渗碳零件的钢有( d )
(b )均强烈促进奥氏体晶粒长大 (d )上述说法都不全面
c )。
(a ) 16Mn 、15、20Cr 、1Cr13、12Cr2Ni4A (c ) 15、20Cr 、 3?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 (b ) 60Si2Mn 经淬火和中温回火
理
(b ) 45、40Cr 、65Mn 、T12
18Cr2Ni4WA 、20CrMnTi
(c ) c ) (a ) 40Cr 钢经调质处 3?制造手用锯条应当选用(a ) (a ) T12钢经淬火和低温回火 中温回火
5. 高速钢的红硬性取决于(b )
(a )马氏体的多少 (b )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( (a ) 60钢渗碳淬火后低温回火
后低温回火
7. 65、65Mn 、50CrV 等属于哪类钢，
(a ) 工具钢，淬火+低温回火 火+中温回火 8. 二次硬化属于(d )
(b ) Cr12Mo 钢经淬火和低温回火 (b ) 40Cr 淬火后高温回火 (c) 其热处理特点是(c ) (b )轴承钢，渗碳+淬火+低温回火 (c ) 65钢淬火后
(c )钢中的碳含量
c )
20CrMnTi 渗碳淬火
(c )弹簧钢，淬
（a）固溶强化（b ）细晶强化（c）位错强化（d）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）
（a）获得单一的马氏体组织，提高硬度和耐磨性
（b）获得单一的奥氏体组织，提高抗腐蚀性，防止晶间腐蚀（c）降低硬度，便于切削加工
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（ b ）
（a）20Cr渗碳淬火后低温回火（b）ZGMn13 —3经水韧处理（c）W18Cr4V淬火后低温回火五、填空题（20分）
1、马氏体是碳在a-相中的讨饱和固溶体，其形态主要有板_____ 、片状马氏体
其中，片状马氏体硬度高、塑性差
2、W18Cr4 V钢的淬火加热温度为1270- 1280 C,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 JM。
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冋+ A '
7. 45钢正火后渗碳体呈亠状，调质处理后渗碳体呈*状。
第一章材料的性能
1、解释名词：强度*、塑性*、硬度、冲击韧性*、疲劳极限。*
2、掌握甬、处、
3、书的含义、单位及计算方法。*
3、掌握HBS HRC HV、A、a k、（r-1等符号的含义。*
4、为什么相同材料进行拉伸试验时 3 5> 3 10 ?
5、课本P35?36,习题1、3、4、
6、13*。
第二章碳钢
1、解释名词：晶体与非晶体*、晶格与晶胞、晶粒、晶界、合金、相、组织、固溶体*、固溶
强化、结晶、同素异构转变*、相图、杠杆定律、铁素体*、奥氏体*、渗碳体、珠光体*、莱氏体*、冷加工*、热加工、回复、再结晶*、加工硬化*。
2、常见的金属晶格类型有哪三种？
3、固溶体有哪几种*？它们有何特性？*
4、实际金属的晶体缺陷有哪些？它们对晶体的性能有何影响？
5、什么叫过冷度* ？影响过冷度大小的因素是什么？*
6、晶粒大小对金属的性能有什么影响*？细化晶粒的方法有哪两种？*
7、共晶转变与共析转变有何异同？它们的产物是什么？
8、默写铁—渗碳体相图，说明A、C、D、E、G、S、P、Q 点和GS、SE、PQ、ECF、PSK 线的意义。
9、默写出铁—渗碳体相图中各相区的相组成物和组织组成物。*
10、掌握各种典型的铁碳合金（工业纯铁、亚共析钢、共析钢、过共析钢、亚共晶白口铁、共晶白口铁、
过共晶白口铁）的结晶过程及其室温组织* 。会用杠杆定律求各组织的相对量。
*
11、课本P76?77,习题6*、7*、10、11、16。
第三章钢的热处理
1 、解释名词：热处理* 、退火* 、正火、淬火* 、回火* 、过冷奥氏体* 、残余奥氏体、马氏体
* 、淬透性* 、淬硬性* 、调质处理* 。
2、马氏体转变有何特点？其组织形态有哪几种* ？它们的特性如何*？
3、熟悉共析钢的奥氏体等温转变曲线（ C 曲线）,以及等温转变的组织和性能,并能用该曲
线说明奥氏体连续冷却转变产物和性能。*
4、钢的淬火目的是什么？淬火方法有哪几种* ？淬火温度是如何选择的*？
5、有两个大小相同的T12 钢件,分别加热至780°C 和860°C 保温后以大于临界冷却速度冷至室温,
问：*
（1 ）淬火后哪个工件的马氏体晶粒较粗大？哪个马氏体的今碳量较多？
（2）淬火后哪个工件的残余奥氏体较多？
（3）淬火后哪个工件的未溶碳化物较多？
（4）哪个温度淬火合适？为什么？
6、何谓表面淬火？有哪几种常用方法？
7、何谓渗碳、氮化*？它们的目的是什么*？
8 课本P103，习题7、8、12、14。
第四章合金钢
1 、什么叫合金钢？常用的合金元素有哪些？有哪几方面的基本作用？
2、掌握钢的几种分类方法,按碳含量、合金元素含量、质量、用途是怎样分类的。*
3、解释名词：回火稳定性、回火脆性、二次硬化、红硬性*。
4、指出下列牌号中,哪些是结构钢（分出碳素结构钢、低合金高强度结构钢、渗碳钢、调
质钢、弹簧钢、滚珠轴承钢）*？哪些是工具钢（分出碳素工具钢、髙炭低合金工具钢、高
速钢、冷模具钢、热模具钢）* ？哪些是特殊性能钢（分出不锈钢、耐热钢、耐磨钢）* ？并指出各种钢的大致成分和常用来做什么零件或构件*。
Q235A* , Q390A* , 20Cr, 45*, 40Cr*, 60Si2Mn* , GCr15*, T8,
9SiCr* , W18Cr4V* , 9Mn2V ,
5CrNiMo , Cr12MoV , 4Cr13, 0Cr19Ni9* , 4Cr9Si2 , ZGMn1 3 。
5、课本P147,习题4、&
第五章铸铁
1、何谓铸铁* ？铸铁如何分类* ？与钢相比在化学成分、组织和性能方面有何特点？
2、影响石墨化的因素是什么？作用如何？
3、灰铸铁哪些性能优于钢？为什么？
4、可锻铸铁是如何获得的？与灰铸铁相比，有何优缺点？可锻铸铁是否可以锻造？
5、灰铸铁为什么一般不进行整体淬火和回火？而球墨铸铁可以进行这类热处理？ 6 、
指出下列铸铁牌号中的符号和数字的意义：*
HT200，KTH350 —04，QT400 —15。
7、课本P158~159，习题1、3、7。*
第六章有色金属及其合金
1 、纯铝有何性能特点？*
2、铝合金热处理机理与钢有何不同？什么叫固溶处理、自然时效、人工时效？
3、形变铝合金按用途和性能不同可分为哪几种？*
4、纯铜有何性能特点？*
5、铜合金是如何分类的？有哪几类？*
6、课本P190,习题2、5、14、15、16。*
** 第七章高分子材料
1 、解释名词：高聚物、单体、加聚反应、缩聚反应。
2、什么是高分子合成材料？如何分类？*
3、请阐述聚合物的老化机理及防老化措施。
3、简述橡胶硫化的目的及原理。
4、课本P216,习题2、7、&
** 第十二章零件的选材及工艺路线
1 、试述选择材料的一般原则与步骤。*
2、课本P292,习题1、5、6*。
第H部分《材料成形部分》
第一章铸造
1.何谓铸造* ？铸造有哪些特点？试从铸造的特点分析说明铸造是生产毛坯的主要方法？
2.铸件的凝固方式依照什么来划分？哪些合金倾向于逐层凝固？
3.从Fe－Fe3C 相图分析，什么样的合金成分具有较好的流动性*？为什么*？
4.缩孔和缩松是怎样形成的？可采用什么措施防止？
5.什么是定向凝固原则？什么是同时凝固原则？各需采用什么措施来实现？各适用于哪种场合？
6.铸造应力有哪几种？如何形成的？如何防止铸造应力、变形和裂纹？
7.为什么要规定铸件的最小壁厚值*？如何确定最小壁厚*？
8.何谓合金的铸造性能*?它可以用哪些性能指标来衡量*？铸造性能不好，会引起哪些缺陷？
9.手工造型与机器造型各有何特点？应用范围如何？各有哪些常用造型方法？
10.模样、铸件、零件三者之间在尺寸上有什么关系？
11.为什么铸件的重要加工面和主要工作面在铸件中应朝下？*
12.为什么尽量使铸件全部或大部位于同一砂箱内？*
13.何谓铸造工艺图* ？有何用途？
机械工程材料及热加工工艺试题及答案
一、名词解释： 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。 ２、加工硬化：金属塑性变形后，强度硬度提高的现象。 ２、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 ４、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。５、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。 二、选择适宜材料并说明常用的热处理方法 三、（20分）车床主轴要求轴颈部位硬度为HRC54—58，其余地方为HRC20—25，其加工路线为：
下料锻造正火机加工调质机加工（精） 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Ac3＋50℃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 5．低温回火目的和轴颈表面和心部组织。去除表面淬火热应力，表面M＋A’心部S回 四、选择填空（20分） １．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 ２．适合制造渗碳零件的钢有（c）。 （a）16Mn、15、20Cr、1Cr13、12Cr2Ni4A （b）45、40Cr、65Mn、T12 （c）15、20Cr、18Cr2Ni4WA、20CrMnTi ３．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（c ）（a）45钢经正火处理（b）60Si2Mn经淬火和中温回火（c）40Cr钢经调质处理 4．制造手用锯条应当选用（a ） （a）T12钢经淬火和低温回火（b）Cr12Mo钢经淬火和低温回火（c）65钢淬火后中温回火 5．高速钢的红硬性取决于（b ） （a）马氏体的多少（b）淬火加热时溶入奥氏体中的合金元素的量（c）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（c ）（a）60钢渗碳淬火后低温回火（b）40Cr淬火后高温回火（c）20CrMnTi渗碳淬火后低温回火 7．65、65Mn、50CrV等属于哪类钢，其热处理特点是（c ） （a）工具钢，淬火+低温回火（b）轴承钢，渗碳+淬火+低温回火（c）弹簧钢，淬火+中温回火 8. 二次硬化属于（d） （a）固溶强化（b）细晶强化（c）位错强化（d）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） （a）获得单一的马氏体组织，提高硬度和耐磨性
《机械工程材料与热加工》考试重点
《机械工程材料与热加工》考试重点 1.刚度是表征金属材料抵抗弹性变形的能力 2.强度是金属材料在外力作用下抵抗塑性变形和破坏的能力 3.断后伸长率：σ=(L 1 -L )/L *100% 4.断面收缩率：Ψ=(A 0-A 1 )/A *100% 5.疲劳强度是指金属材料经无穷多次应力循环而不发生疲劳破坏的最大应力值。它表征材料对疲劳破坏的抗力 6.硬度可分为：布氏硬度洛氏硬度维氏硬度 7.晶体可分为：单晶体多晶体 8.金属的结晶过程是由形核和长大两个基本过程组成的 9.变质处理：在浇注前向金属熔液中加入变质剂，促使晶粒细化，以达到提高力学性能的目的 10.同素异构转变：金属在固态下，随温度改变而发生晶体结构改变的现象 11.常见铁碳合金的基本组织：铁素体奥氏体渗碳体珠光体莱氏体 12.铁碳合金分类：<1>工业纯铁（W C ＜0.0218%） <2>碳钢（W C =0.0218%-2.11%）碳钢又分为 1）亚共析钢（W C ＜0.77%） 2）共析钢（W C =0.77%） 3）过共析钢（W C ＞0.77%） <3>白口铸铁（W C =2.11%-6.69%） 13.退火与正火的选用：从使用性来考虑：如果对钢件的性能要求不太高，可采 用正火作为最终热处理。但如果零件较大或者形状较复杂，正火有可能使零件产生较大的残余应力或变形开裂，这时候就选择退火。对力学性能要求较高，必须进行淬火+回火最终热处理零件，从减少变形和开裂倾向性来说，预备热处理应选用退火。 14.调质处理：钢件淬火及高温回火的复合热处理工艺，称为调质处理 15.淬透性：在规定条讲下，决定淬硬深度和硬度分布的特性，称为淬透性 16.钢的淬硬性：是指在理想条件下进行淬火硬化所能达到的最高硬度的能力。 17.渗碳钢制零件，一般采用渗碳淬火+低温回火 18.变形铝合金的分类：按性能特点和用途可分为防锈铝硬铝超硬铝锻铝 19.热脆现象：在热加工时，共晶体熔化而破坏了晶粒间的结合，造成脆性断裂 的现象，称为热脆现象 20.冷脆现象：能与铜形成脆性化合物，在冷变形加工时易产生破裂的现象。 21.合金的铸造性能是指合金在在铸造生产中所表现的工艺性能。合金的铸造性 能主要包括流动性和收缩等。 22.影响合金流动性的因素：（1）浇注温度 （2）化学成分 （3）铸型条件 23.产生热应力规律是，逐渐冷却较慢的后壁或心部存在拉伸应力，冷去较快的 薄壁或表层存在压缩应力。 24.预防热应力的基本途径是尽量减少铸件各部分的温度差，均匀地冷却 25.热裂：是在凝固后期，此时温度下的金属强度较低，如果金属较大的线收缩， 受到铸型或者型芯的阻碍，机械应力超过该温度下的金属强度，便产生热裂
金属热加工工艺复习(完全体)资料
金属热加工工艺复习（完全体） 一名词解释： 1.金属液态成形：是一种将金属（一般为合金）浇入铸型型腔，冷却凝固后获得零件 或毛坯的成形工艺。 2.铸造：熔炼金属，制造铸型，并将熔融金属在重力、压力、离心力、电磁力等外力 场的作用下充满铸型，凝固后获得一定形状与性能零件和毛坯生产过程。 3.直浇道窝：在直浇道底部设有半圆形或圆锥台形的窝坑，称为直浇道窝。 4.流动性：指熔融金属的流动能力。它是影响熔融金属充型能力的主要因素之一。 5.冷铁：为增加铸件的局部冷却速度，在砂型、砂芯表面或型腔中安放的激冷物。 6.补贴：为增加冒口补缩效果，沿冒口补缩距离，向着冒口方向铸件断面逐渐增厚的 多余金属。 7.浇注位置：浇注状态下铸件在铸型内所处的位置。 8.分型面：是指两半型（一般为上、下）或多个铸型（多箱造型）相互接触配合的表 面。 9.特种铸造：是指有别于砂型铸造工艺的其它铸造工艺。 10.离心铸造：是将金属液浇入旋转的铸型中，在离心力作用下填充铸型而凝固成形的 一种铸造方法。 11.熔模铸造：又称失蜡铸造，用易熔材料（蜡或塑料等）制成精确的可熔性型壳熔模， 并进行蜡模组合，涂以若干层耐火涂料，经干燥、硬化成整体型壳，加热型壳熔失模型，经高温焙烧成耐火型壳，在型壳中浇注铸件的方法。 12.锻造温度：是指开始锻造的温度（始锻温度）和结束锻造的温度（终锻温度）之间 的一段温度区间。 13.始锻温度：锻造温度的上限。 14.终锻温度：锻造温度的下限。 15.锻造成形：锻造成型是一种利用锻压机械对金属坯料施加压力，使其产生 塑性变形以获得具有一定机械性能、一定形状和尺寸锻件的加工方法。 16.自由锻：自由锻造是利用冲击力或压力使金属在上下砧面间各个方向自由变形，不 受任何限制而获得所需形状及尺寸和一定机械性能的锻件的一种加工方法，简称自 由锻。 17.胎膜锻：胎模锻是在自由锻设备上使用简单的活动模具（称为胎模）生产锻件的方 法 18.模锻：模型锻造简称为模锻，是将加热到锻造温度的金属坯料放到固定在模锻设备 上的锻模模膛内，使坯料承受冲击功或静压力产生塑性变形而获得锻件的方法。 19.拉深：变形区在一拉一压的应力状态作用下，使板料(浅的空心坯)成形为空心件(深 的空心件)而厚度基本不变的加工方法。 20.分模面：是指锻模上模与下模的分界面 21.分模线：分模面预锻件表面的交线称锻件的分模线。分模线是锻件最基本的结构要 素。 22.芯轴扩孔：是将芯轴穿过空心坯料而放在“马架”上，坯料转过一个角度压下一次， 逐渐将坯料的壁厚压薄、内外径扩大。因此，这种扩孔也称为马架上扩孔。
机械工程材料试题及答案三
机械工程材料试题三 一、名词解释（共15分，每小题3分） 1. 奥氏体（A） 2.回复 3.固溶体 4.自然时效 5.加工硬化 二、填空题（共20分，每空1 分） 1.石墨为片状的灰口铸铁称为________铸铁，石墨为团絮状的灰口铸铁称为________铸铁，石墨为球状的灰口铸铁称为________铸铁。其中________铸铁的韧性最高，因而可以锻造。 2. 陶瓷材料中的气相是指________，在________程中形成的，它 ________了陶瓷的强度。 3.根据采用的渗碳剂的不同，将渗碳分为__________、__________和__________三种。 4.工程中常用的特殊性能钢有_________、_________、_________等。 5.金属的断裂形式有__________和__________两种。 6.金属元素在钢中形成的碳化物可分为_________、_________两类。 7.常见的金属晶体结构有____________、____________和____________三种。 三、选择题（共25分，每小题1分） 1.40钢钢锭在1000℃左右轧制，有时会发生开裂，最可能的原因是( ) A.温度过低； B.温度过高； C.钢锭含磷量过高； D.钢锭含硫量过高 2.下列碳钢中，淬透性最高的是( ) A.20钢； B.40钢； C.T8钢； D.T12钢 3.Ni在1Cr18Ni9Ti钢中的主要作用是( ) A.提高淬透性； B.固溶强化； C.扩大Fe-Fe3C相图中的γ相区； D.细化晶粒； 4.W18Cr4V钢锻造后，在机械加工之前应进行( ) A.完全退火； B.球化退火； C.去应力退火； D.再结晶退火 5.下列材料中，最适合制造机床床身的是( ) A.40钢； B.T12钢； C.HT300； D.KTH300-06 6.下列材料中，最适合制造气轮机叶片的是 A.1Cr13钢； B.1Cr17钢； C.3Cr13钢； D.4Cr13钢 7.下列材料中，最适合制造飞机蒙皮的是( ) A.ZAlSi12； B.2A50(旧牌号LD5)； C.ZAlMg10； D.2A12(旧牌号LY12) 8.下列材料中，最适合制造盛放氢氟酸容器的是( ) A.1Cr17； B.1Cr18Ni9Ti； C.聚四氟乙烯； D.SiO2 9.下列材料中，最适合制造汽车板弹簧的是( ) A.60Si2Mn； B.5CrNiMo； C.Cr12MoV； D.GCr15 10.下列材料中，最适合制造汽车火花塞绝缘体的是( ) A.Al2O3； B.聚苯乙烯； C.聚丙烯； D.饱和聚酯 11.铜只有通过冷加工并经随后加热才能使晶粒细化，而铁则不需冷加工，只 需加热到一定温度即使晶粒细化，其原因是( ) A.铁总是存在加工硬化，而铜没有； B.铜有加工硬化现象，而铁没有； C.铁在固态下有同素异构转变；而铜没有 D.铁和铜的再结晶温度不同 12.常用不锈钢有铁素体不锈钢、奥氏体不锈钢、马氏体不锈钢和( ) A.铁素体-奥氏体不锈钢； B.马氏体-奥氏体不锈钢； C.莱氏体不锈钢； D.贝氏体不锈钢 13.以下哪种铸铁的断口呈灰黑色？( ) A.马口铁； B.白口铸铁； C.麻口铸铁； D.灰铸铁
机械工程材料与热加工工艺-(1)
第一章 金属材料的力学性能 1. 什么是应力？什么是应变？ 2. 缩颈现象在力—拉伸图上哪一点？如果没有出现缩颈现象，是否表示该试样没发生塑性变形？ 3. 将钟表发条拉直是弹性变形还是塑性变形？怎样判断它的变形性质？ 4. 布氏和洛氏硬度各有什么优缺点？下列情况采用哪种硬度法来检查其硬度： 库存钢材，硬质合金刀头，锻件，台虎钳钳口。 5. 下列符号所代表的力学性能指标的名称和含义是什么： 0.21,,,,,,,,,,,.s b k E HRC HBS HBW HV σσσσδψα- 洛氏硬度的测试规范 标尺 压头 总载荷／N 适用测试材料 有效值 HRA 1200金刚石圆锥体 600 硬质合金，表面 淬火钢 70-85 HRB 1.588mm φ淬火钢球 1000 退火钢，非铁合 金 25-100 HRC 1200金刚石圆锥体 1500 一般淬火钢件 20-67 第二章 金属及合金的结构与结晶 1. 名词解释：金属键，晶体，晶格，配位数，致密度，单晶体，多晶体，晶体缺陷，相，固溶体，金属化合物，相图。 2. 简述金属的结晶过程。 3. 金属的晶粒粗细对其力学性能有什么影响。 4. 典型金属铸锭组织有哪几部分组成？影响金属铸锭组织的因素有哪些？ 第三章 铁碳合金相图 1. 什么是同素异构转变？室温和11000C 时纯铁晶格有什么不同？ 和组织名称。 4. 分析在缓慢冷却条件下，45钢和T10钢的结晶过程和室温组织。 5. 含碳量对碳钢组织与性能有哪些影响？
第四章 钢的热处理 1. 什么叫热处理？常用热处理的方法大致分为哪几类？ 2. 简述钢在加热时奥氏体的形成过程，影响奥氏体晶粒长大的因素有哪些？ 3. 简述过冷奥氏体等温转变产物的组织和性能？影响过冷奥氏体转变的因素有哪些？ 4. 在连续冷却转变中如何应用过冷奥氏体等温转变？ 5. 什么叫退火？什么叫正火？两者的特点和用途有什么不同？ 6. 亚共析钢的淬火为何是3(3050)c A C +-??过高或过低有什么弊端？ 7. 什么叫钢的淬透性和淬硬性？影响钢的淬透性的因素有哪些？ 8. 碳钢在油中淬火的后果如何？为什么合金钢可以在油中淬火？ 9. 钢在淬火后为什么要回火？三种类型回火的用途有什么不同？汽车发动机缸盖螺钉应采用哪种回火？为什么？ 10. 锯条，大弹簧，车床主轴，汽车变速器齿轮的最终热处理有何不同？ 11. 用T12钢制造钢件，请填写工艺结构方框图中的处理工序名称： 12. 在普通热处理中，加热后进行保温的作用是什么？感应加热表面淬火是否需要保温，化学热处理的保温有何特点？为什么？ 第五章 工业用钢 1. 填表 钢号 所属类别 大致含碳量（%） 性能特征 用途举例 Q235-A-F 45 T10A 16Mn 20CrMnTi 9CrSi 2. 仓库中储存了相同规格的20钢，45钢和T10圆钢，请找出一种较为简便的区分方法。、 3. 现拟制造如下产品，请选用适用的钢号： 六角螺钉，车床主轴，钳工錾子，液化石油气罐，活扳手,脸盆,自行车弹簧，钢锉，铣刀，门窗合页。
制造工艺详解——铸造
制造工艺详解——铸造 铸造是人类掌握比较早的一种金属热加工工艺，已有约6000年的历史。中国约在公元前1700～前1000年之间已进入青铜铸件的全盛期，工艺上已达到相当高的水平。 一、铸造的定义和分类 铸造的定义：是将液体金属浇铸到与零件形状相适应的铸造空腔中，待其冷却凝固后，获得具有一定形状、尺寸和性能金属零件毛坯的成型方法。 常见的铸造方法有砂型铸造和精密铸造，详细的分类方法如下表所示。 砂型铸造：砂型铸造——在砂型中生产铸件的铸造方法。钢、铁和大多数有色合金铸件都可用砂型铸造方法获得。由于砂型铸造所用的造型材料价廉易得，铸型制造简便，对铸件的单件生产、成批生产和大量生产均能适应，长期以来，一直是铸造生产中的基本工艺。 精密铸造：精密铸造是用精密的造型方法获得精确铸件工艺的总称。它的产品精密、复杂、接近于零件最后形状，可不加工或很少加工就直接使用，是一种近净形成形的先进工艺。 铸造方法分类 二、常用的铸造方法及其优缺点 1. 普通砂型铸造
制造砂型的基本原材料是铸造砂和型砂粘结剂。最常用的铸造砂是硅质砂，硅砂的高温性能不能满足使用要求时则使用锆英砂、铬铁矿砂、刚玉砂等特种砂。应用最广的型砂粘结剂是粘土，也可采用各种干性油或半干性油、水溶性硅酸盐或磷酸盐和各种合成树脂作型砂粘结剂。 砂型铸造中所用的外砂型按型砂所用的粘结剂及其建立强度的方式不同分 为粘土湿砂型、粘土干砂型和化学硬化砂型3种。 砂型铸造用的是最流行和最简单类型的铸件已延用几个世纪.砂型铸造是用来制造大型部件，如灰铸铁，球墨铸铁,不锈钢和其它类型钢材等工序的砂型铸造。其中主要步骤包括绘画，模具，制芯，造型，熔化及浇注，清洁等。 工艺参数的选择 加工余量：所谓加工余量，就是铸件上需要切削加工的表面，应预先留出一定的加工余量，其大小取决于铸造合金的种类、造型方法、铸件大小及加工面在铸型中的位置等诸多因素。 起模斜度：为了使模样便于从铸型中取出，垂直于分型面的立壁上所加的斜度称为起模斜度。 铸造圆角：为了防止铸件在壁的连接和拐角处产生应力和裂纹，防止铸型的尖角损坏和产生砂眼，在设计铸件时，铸件壁的连接和拐角部分应设计成圆角。 型芯头：为了保证型芯在铸型中的定位、固定和排气，模样和型芯都要设计出型芯头。 收缩余量：由于铸件在浇注后的冷却收缩，制作模样时要加上这部分收缩尺
机械工程材料课后答案
机械工程材料课后答案 第一章金属的晶体结构与结晶 1．解释下列名词 点缺陷，线缺陷，面缺陷，亚晶粒，亚晶界，刃型位错，单晶体，多晶体， 过冷度，自发形核，非自发形核，变质处理，变质剂。 答：点缺陷：原子排列不规则的区域在空间三个方向尺寸都很小，主要指空位间隙原子、置换原子等。 线缺陷：原子排列的不规则区域在空间一个方向上的尺寸很大，而在其余两个方向上的尺寸很小。如位错。 面缺陷：原子排列不规则的区域在空间两个方向上的尺寸很大，而另一方向上的尺寸很小。如晶界和亚晶界。 亚晶粒：在多晶体的每一个晶粒内，晶格位向也并非完全一致，而是存在着许多尺寸很小、位向差很小的小晶块，它们相互镶嵌而成晶粒，称亚晶粒。 亚晶界：两相邻亚晶粒间的边界称为亚晶界。 刃型位错：位错可认为是晶格中一部分晶体相对于另一部分晶体的局部滑移而造成。滑移部分与未滑移部分的交界线即为位错线。如果相对滑移的结果上半部分多出一半原子面，多余半原子面的边缘好像插入晶体中的一把刀的刃口，故称“刃型位错”。 单晶体：如果一块晶体，其内部的晶格位向完全一致，则称这块晶体为单晶体。 多晶体：由多种晶粒组成的晶体结构称为“多晶体”。 过冷度：实际结晶温度与理论结晶温度之差称为过冷度。 自发形核：在一定条件下，从液态金属中直接产生，原子呈规则排列的结晶核心。 非自发形核：是液态金属依附在一些未溶颗粒表面所形成的晶核。 变质处理：在液态金属结晶前，特意加入某些难熔固态颗粒，造成大量可以成为非自发晶核的固态质点，使结晶时的晶核数目大大增加，从而提高了形核率，细化晶粒，这种处理方法即为变质处理。 变质剂：在浇注前所加入的难熔杂质称为变质剂。 2.常见的金属晶体结构有哪几种？α-Fe 、γ- Fe 、Al 、Cu 、Ni 、Pb 、Cr 、V 、Mg、Zn 各属何种晶体结构？ 答：常见金属晶体结构：体心立方晶格、面心立方晶格、密排六方晶格； α－Fe、Cr、V属于体心立方晶格； γ－Fe 、Al、Cu、Ni、Pb属于面心立方晶格； Mg、Zn属于密排六方晶格； 3.配位数和致密度可以用来说明哪些问题？ 答：用来说明晶体中原子排列的紧密程度。晶体中配位数和致密度越大，则晶体中原子排列越紧密。 4.晶面指数和晶向指数有什么不同？ 答：晶向是指晶格中各种原子列的位向，用晶向指数来表示，形式为；晶面是指晶格中不同方位上的原子面，用晶面指数来表示，形式为。 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？ 答：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崎变，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。 6.为何单晶体具有各向异性，而多晶体在一般情况下不显示出各向异性？ 答：因为单晶体内各个方向上原子排列密度不同，造成原子间结合力不同，因而表现出各向异性；而多晶体是由很多个单晶体所组成，它在各个方向上的力相互抵消平衡，因而表现各向同性。
几种耐磨材料的研究与进展
几种耐磨材料的研究与进展 摘要：为了了解国内耐磨材料的研究与进展情况，本文对近年来耐磨自润滑发展进行了研究。研究表明：(1)在耐磨材料研究和发展中，应充分分析典型磨损工况，了解各种磨损机理所占比重，从而确定对耐磨材料的要求，以进行合理的合金和组织设计。(2)耐磨钢的发展方向在于通过合金化强化基体,提高其起始硬度和屈服强度，以改善低冲击、低应力磨损条件下的耐磨性,扩大其应用范围,并防止变形[1]。(3)低、中合金耐磨钢通过合金设计和适当热处理，获得具有较高硬度，足够韧性，良好耐磨性的组织，可在较大冲击、较高应力的磨料磨损工况条件下使用。 关键词：耐磨材料自润滑摩擦磨损 引言 材料的破坏有3种形式：即断裂、腐蚀和磨损。材料磨损尽管不象另外两种形式那样，很少引起金属工件灾难性的危害，但其造成的经济损失却是相当惊人的。据早期统计，由磨损造成的经济损失,美国约150亿美元/年，西德约100亿马克/年，前苏联约120亿卢布/年。在各类磨损中,磨料磨损又占有重要的地位，在金属磨损总量中占50%，在冶金矿山、建材、电力、农机、煤炭等行业磨料磨损尤为严重因此，研究和发展用于磨料磨损条件下的耐磨材料，以减少金属磨损，对国民经济有重要的意义[2]。 根据各类磨损机理与材料性能的关系，可提出对耐磨材料的常规要求：a、较高硬度、一定塑性；b、足够韧性和脆断抗力；c、高的应变疲劳和剥层疲劳抗力；d、高的淬透性和获得足够深的淬透层；e、良好的工艺性和生产工艺方便易行[3]。 1Fe-20Ni-3.5C自润滑材料 镍基合金具有优良的热稳定性和抗腐蚀性能,在高温发动机和高温结构材料中具有极其重要的应用,近年来的研究表明,含石墨的镍基合金具有良好的自润滑性能,但由于镍的资源较短缺,价格居高不下,限制了材料的应用。用熔炼法制备了Fe含量为20%~60%(质量分数)的镍-铁-石墨-硅合金,该合金具有良好的自润滑性能并显著降低了材料成本,其实验结果表明随着铁含量的增加,合金的自润滑性能逐渐提高, 其中铁含量为60%时,合金干摩擦因数相对较低。进一步增加Fe的含量可以使材料价格进一步降低,但对合金的摩擦磨损性能和机械性能的影响需要进行研究.研究采用熔炼法制备了Fe-20Ni-3.5C合金.随着 铁含量的增加,合金析出碳化物的可能性变大,有可能减少固体润滑剂石墨的含量.硅是一种石墨化元素,可以抑制碳化物的生成,促使碳原子结晶成为石墨,提高合金中固体润滑组元的含量,而且可以固溶于奥 氏体中提高材料的强度,改善材料的摩擦磨损性能.但硅含量的增加会使合金变脆,机械性能降低.因此必须以Fe-20Ni-3.5C合金为基础,研究添加不同含量的硅对合金的凝固组织、力学性能和摩擦磨损性能的影响及其规律： 1)采用熔炼法制备出不同硅含量的Fe-20Ni-3.5C固体自润滑材料,合金组织致密,石墨分布均匀,随着硅含量的增加,结晶的石墨形态由细片状逐渐变为粗片状石墨,当硅含量增至3.5%时,石墨的生长形态趋于等轴球状； 2)随着添加硅量的增加,固溶于合金基体中的硅原子含量增加而碳含量降低,合金的硬度和抗拉强度先提高后降低,冲击韧性则随着合金硬度的降低而升高.当加入Si量达到3.5%时,由于合金基体硬度的降低及石墨的球状化,冲击韧性大幅度提高； 3)合金的磨损率随合金硬度值的提高而降低.硬度的提高,减轻了粘着磨损,降低了磨损率,其中 Fe-20%Ni-3.5%-2.5%Si具有较小的摩擦因数和较低的磨损率,其摩擦因数稳定在0.23左右,磨损形式主要以疲劳磨损为主[4]。 2稀土低合金耐磨钢焊条 在对高锰钢的研究中已经发现：在高应力状态下（如强烈冲击或挤压载荷），高锰钢产生加工硬化，
机械工程材料与热处理A试卷
成都工业学院 2013－2014学年第一学期考试试卷 1、满分100分。要求卷面整洁、字迹工整、无错别字。 2、考试必须将姓名、班级、学号完整、准确、清楚地填写在试卷规定地方，否则视为废卷。 3、考试必须在签到单上签到，若出现遗漏，后果自负。 4、答案请全部填写在试卷上，否则不给分。 试题 一、填空题 (每空0.5分,共35分) 1. 在静载荷作用下，金属抵抗塑性变形或断裂的能力称为（强度）；其常用指标的名称及符号分别是（弹性极限）符号（）、（屈服强度）符号（）、（抗拉强度）符号（）。 2. 金属常见的晶体结构有（体心立方）、（面心立方）和（密排六方）等三种；其中，（面心立方）结构的金属塑性最好，（体心立方）结构的金属塑性次之，（密排六方）结构的金属塑性最差。合金的基本相结构分别是（固溶体）和（金属化合物）；工程用合金主要是以（固溶体）为基体，在基体中分布有（金属化合物）。 3. 金属结晶的过程是（形核）和（长大）的过程。金属结晶后的晶粒愈细小，其(硬度)愈高，且（塑性）和（韧性）也愈好。 4. 钢的热处理是指将钢在固态下经过（加热）、（保温）和（冷却），以获得所需（组织）和（性能）的工艺方法。通过适当的热处理，能显著提高钢的（力学性能），以满足零件的使用要求；能改善钢的（加工工艺），以提高生产率和加工质量；能消除钢在加工过程中产生的（内应力），以稳定零件的形状和尺寸。按其原理不同分为(一般)热处理、(表面)处理和（其他）处理等三大类。 5. 淬火是指将钢加热至（奥氏体）状态，然后以大于(临界冷却速度)的冷却速度快冷至室温以获得高硬度(马氏体)组织的热处理工艺。回火是指将淬火钢在（A1）温度以下重新加热、保温和冷却的热处理工艺。根据回火温度范围不同，回火分为（低温）回火、（中温）回火和（高温）回火等三种；其中，淬火和（高温）回火的复合热处理称为调质。 6. 根据形态不同，马氏体分为（板条状）和（针状）两种；其中，（针状）硬度高而塑性差。
简述常用热处理工艺的原理与特点
简述常用热处理工艺的原理与特点。 热处理是指材料在固态下，通过加热、保温和冷却的手段，以获得预期组织和性能的一种金属热加工工艺。 热处理工艺原理 1、正火：将钢材或钢件加热到临界点AC3或ACM以上的适当温度保持一定时间后在空气中冷却，得到珠光体类组织的热处理工艺。 2、退火：将亚共析钢工件加热至AC3以上20—40度，保温一段时间后，随炉缓慢冷却(或埋在砂中或石灰中冷却)至500度以下在空气中冷却的热处理工艺。 3、淬火：将钢奥氏体化后以适当的冷却速度冷却，使工件在横截面内全部或一定的范围内发生马氏体等不稳定组织结构转变的热处理工艺。 4、回火：将经过淬火的工件加热到临界点AC1以下的适当温度保持一定时间，随后用符合要求的方法冷却，以获得所需要的组织和性能的热处理工艺。 5、调质处理：一般习惯将淬火加高温回火相结合的热处理称为调质处理。调质处理广泛应用于各种重要的结构零件，特别是那些在交变负荷下工作的连杆、螺栓、齿轮及轴类等。调质处理后得到回火索氏体组织，它的机械性能均比相同硬度的正火索氏体组织更优。它的硬度取决于高温回火温度并与钢的回火稳定性和工件截面尺寸有关，一般在HB200—350之间。 特点：金属热处理是机械制造中的重要工艺之一，金球的热处理工艺与其他加工工艺相比，热处理一般不改变工件的形状和整体的化学成分，而是通过改变工件内部的显微组织，或改变工件表面的化学成分，赋予或改善工件的使用性能。 比较钢材与非金属材料热处理的异同点。 热处理有金属材料热处理和非金属材料热处理 相同点：热处理的原理基本一样，都是一般不改变工件的形状和整体的化学成分，而是通过改变工件内部的显微组织，或改变工件表面的化学成分，赋予或改善工件的使用性能。 不同点： 1.钢的表面热处理有两大类：一类是表面加热淬火热处理，另一类是化学热处理。 非金属材料的表面热处理：喷漆、着(染)色、抛光、化学镀后再电镀(如ABS)等。 2.金属材料热处理包括：退火、正火、淬火和回火。 非金属材料热处理包括碳纤维预氧化、碳化、石墨化设备，石墨化烧结等；复合材料成形以及空间环境模拟，包括热压罐，热压机，KM系列模拟罐，用户分布于汽车、模具、工具、碳纤维加工和其他高端应用领域。
机械工程材料与热加工工艺-(1)
机械工程材料与热加工工艺 -⑴ 第一章金属材料的力学性能 1.什么是应力？什么是应变？ 2.缩颈现象在力一拉伸图上哪一点？如果没有出现缩颈现象，是否表示该试样 没发生塑性变形？ 3.将钟表发条拉直是弹性变形还是塑性变形？怎样判断它的变形性质？ 4.布氏和洛氏硬度各有什么优缺点？下列情况采用哪种硬度法来检查其硬度： 库存钢材，硬质合金刀头，锻件，台虎钳钳口。 5.下列符号所代表的力学性能指标的名称和含义是什么： E, 6,6,6.2,二」，、,'一，:k,HRC, HBS,HBW ,HV . 洛氏硬度的测试规范 标尺压头 总载荷 / N 适用测 试材料 有效值 HRA 1200金刚石 圆锥体 600 硬质合 金，表面 淬火钢 70-85
HRB?1.588mm 淬火 钢球1000 退火钢， 非铁合金25-100 HRC 120°金刚石 圆锥体 1500 般淬 火钢件 20-67第二章金属及合金的结构与结晶 1.名词解释：金属键，晶体，晶格，配位数，致密度，单晶体，多晶体，晶体 缺陷，相，固溶体，金属化合物，相图。 2.简述金属的结晶过程。 3.金属的晶粒粗细对其力学性能有什么影响。 4.典型金属铸锭组织有哪几部分组成？影响金属铸锭组织的因素有哪些？
第三章铁碳合金相图 1.什么是同素异构转变？室温和110C°C时纯铁晶格有什么不同? 填表： 3■试绘简化的铁碳合金状态图中钢的部分，标出各特性点的符号，填写各区相和组织名称。 4.分析在缓慢冷却条件下，45钢和T10钢的结晶过程和室温组织。 5.含碳量对碳钢组织与性能有哪些影响？ 第四章钢的热处理 1.什么叫热处理？常用热处理的方法大致分为哪几类？ 2.简述钢在加热时奥氏体的形成过程，影响奥氏体晶粒长大的因素有哪些？ 3.简述过冷奥氏体等温转变产物的组织和性能？影响过冷奥氏体转变的因素 有哪些？ 4.在连续冷却转变中如何应用过冷奥氏体等温转变？ 5.什么叫退火？什么叫正火？两者的特点和用途有什么不同？ 6.亚共析钢的淬火为何是A c「(30 -50 C) ?过高或过低有什么弊端? 7.什么叫钢的淬透性和淬硬性？影响钢的淬透性的因素有哪些？ &碳钢在油中淬火的后果如何？为什么合金钢可以在油中淬火？ 9.钢在淬火后为什么要回火？三种类型回火的用途有什么不同？汽车发动机
不同热加工方法引起的缺陷种类及原因
目录 一、锻造产生的缺陷及原因 (2) 二、铸造产生的缺陷及原因 (5) 三、焊接产生的缺陷及原因 (6) 四、渗氮产生的缺陷及原因 (9) 五、渗氮产生的缺陷及原因 (11) 六、淬火产生的缺陷及原因 (13) 七、退火和正火产生的缺陷及原因 (15) 八、回火产生的缺陷及原因 (16)
不同热加工方法引起的缺陷种类及原因 热加工工艺包括锻造、铸造、焊接、热处理等，由于加工工艺、工件材料及操作者操作熟练程度的不同，会产生许多缺陷。下面就不同热加工方法所引起的缺陷种类及原因进行分析。 一、锻造产生的缺陷及原因 锻造工艺不当产生的缺陷通常有以下几种 1.大晶粒 大晶粒通常是由于始锻温度过高和变形程度不足、或终锻温度过高、或变形程度落人临界变形区引起的。铝合金变形程度过大，形成织构；高温合金变形温度过低，形成混合变形组织时也可能引起粗大晶粒，晶粒粗大将使锻件的塑性和韧性降低，疲劳性能明显下降。 2.晶粒不均匀 晶粒不均匀是指锻件某些部位的晶粒特别粗大，某些部位却较小。 产生晶粒不均匀的主要原因是坯料各处的变形不均匀使晶粒破碎程度不一，或局部区域的变形程度落人临界变形区，或高温合金局部加工硬化，或淬火加热时局部晶粒粗大。 3.冷硬现象 变形时由于温度偏低或变形速度太快，以及锻后冷却过快，均可能使再结晶引起的软化跟不上变形引起的强化（硬化），从而使热锻后锻件内部仍部分保留冷变形组织。这种组织的存在提高了锻件的强度和硬度，但降低了塑性和韧性。 4.裂纹 裂纹通常是锻造时存在较大的拉应力、切应力或附加拉应力引起的。裂纹发生的部位通常是在坯料应力最大、厚度最薄的部位。 如果坯料表面和内部有微裂纹、或坯料内存在组织缺陷，或热加工温度不当使材料塑性降低，或变形速度过快、变形程度过大，超过材料允许的塑性指针等，则在撤粗、拔长、冲孔、扩孔、弯
《工程材料和热加工工艺基础》基础题
一章、力学性能 一、填空： 1.材料的硬度分为布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度，其符号分别是HBW 、HR和 HV。 2.金属抗拉强度的符号是Rm ，塑性的指标主要有断后伸长率和断面收缩率。 3.大小、方向或大小和方向都随时发生周期性变化的载荷称为交变载荷。（考证真题） 二、选择： 1.500HBW5/750表示直径为 5 mm的硬质合金压头、在750 Kgf 载荷作用下、保持1~15 S测的硬度值为 500。（考证真题） 2.拉伸试验可测定材料的AC。 A.强度 B.硬度 C.塑性 D.韧性 3.下列力学性能中，C适于成品零件的检验，可不破坏试样。 A. b σ B.A k C.HRC 4.疲劳实验时，试样承受的载荷为 B 。（考证真题） A.静载荷 B.交变载荷 C.冲击载荷 D.动载荷 5.常用塑性的判断依据是 A 。（考证真题） A.断后伸长率和断面收缩率 B.塑性和韧性 C.断面收缩率和塑性 D.断后伸长率和塑性 6.适于测试硬质合金、表面淬火钢及薄片金属硬度的方法是C。（考证真题） A.布氏硬度 B.洛氏硬度 C.维氏硬度 D.以上都可以 7.不适于成品与表面薄片层硬度测量的方法是A。（考证真题） A.布氏硬度 B.洛氏硬度 C.维氏硬度 D.以上都不宜 8.用金刚石圆锥体作为压头可以用来测试B。（考证真题） A.布氏硬度 B.洛氏硬度 C.维氏硬度 D.以上都可以 9.表示金属抗拉强度的符号是C。 A.R eL B.R s C.R m D. 1- σ
10.金属在静载荷作用下，抵抗变形和破坏的能力称为C。 A.塑性 B.硬度 C.强度 D.弹性 三、判断 1.塑性变形能随载荷的去除而消失。（错） 2.所有金属在拉伸实验时都会出现屈服现象。（错） 3.一般情况下，硬度高的材料耐磨性好。（对） 4.硬度测试时，压痕越大（深）,材料硬度越高。（错） 5.材料在受力时，抵抗弹性变形的能力成为刚度。（对） 四、计算 某厂购入一批40钢，按标准规定其力学性能指标为：R eL ≥340MPa，Rm≥540MPa，A ≥19%，Z≥45%。验收时取样制成d 0=10mm L =100mm的短试样进行拉伸试验，测得 F eL =31.4KN，Fm=41.7KN，L 1 =62mm，d 1 =7.3mm。请判断这批钢材是否合格。 屈服强度R eL =4F eL /πd 2 抗拉强度Rm=4Fm/πd 2 断后伸长率A=（L ―L 1 ）/L 断面收缩率Z=(S ―S 1 )/S =(d 2-d 1 2)/d 2 二章、金属的晶体结构与结晶 一、解释 晶体：晶格：晶胞： 二、填空、选择、 1.金属常见的晶格有体心立方晶格、面心立方晶格、密排六方晶格三种类型。 2.晶体的内部晶格位相完全一致的晶体称为单晶体。外形成多面体的小晶体称为 晶粒；晶粒与晶粒间的界面称为晶界；由许多晶粒组成的晶体称为多晶体。 3.实际属的金晶体缺陷有点缺陷、线缺陷与面缺陷三类。（考证真题） 4.单位体积中包含位错线的总长度称为位错密度。（考证真题） 5.金属结晶过程是一个晶核形成和长大的过程。 6.金属晶粒越细，其力学性能越好。 7.常温下晶粒尺寸越大，金属的变形抗力越差。（考证真题） 8.细化晶粒的办法有提高过冷度、调质处理、附加振动三种。
《热加工工艺》投稿须知
《热加工工艺》杂志稿件写作规范 1 格式及篇幅 稿件一律用Word格式编辑（五号宋体字），图、表、照片（分辨率300dpi，尺寸5×7cm）直接插入到正文中。一篇稿件一般不得超过6个版面（含文摘、图、表、照片和参考文献），约6000字。大小不超过5M。 2 题名 题名应简明、具体、确切，概括文章的要旨。中文题名一般不超过20个汉字。题名中应避免使用非公知公用的缩略语、字符、代号以及结构式和公式。英文题名要与中文题名相对应。 3 作者及其工作单位 中国作者姓名的汉语拼音采用如下写法：姓前名后，中间为空格。姓氏的全部字母均大写，复姓应连写。名字的首字母大写，双名中间加连字符；名字不缩写。如：HUANG Jing（黄晶），ZHANG Jun-ping（张均平），YUWEN Hua（宇文华） 外国作者的姓名也采用姓前名后的顺序，中间为空格。名可以缩写，不用缩写点；几个词的，中间用空格隔开。如： Smith J H, Biemans C 文章应标明主要作者的工作单位，包括二级单位、所在省市名及邮政编码，以便于联系和按地区、机构统计文章的分布；单位名称与省市名之间应以逗号“，”分隔，整个数据项用圆括号（）括起。例： （中国科学技术大学数学力学系，安徽合肥230001） （中国科学院力学研究所，北京100080） 英文文章和英文摘要中的作者工作单位如例： （Institute of Nuclear Energy Technology，Tsinghua University，Beijing 100084，China） （College of Mathematics and Software Science，Sichuan Normal University，Chengdu 610066，China） 文章只列出主要责任者的署名。一篇文章的作者一般不超过4人；为表示其他人对该文付出的劳动，可在文后对其表示致谢。 多位作者的署名之间应用逗号“，”隔开，以便于计算机自动切分。不同工作单位的作者，应在姓名右上角加注不同的阿拉伯数字序号，并在其工作单位名称之前加与作者姓名序号相同的数字；各工作单位之间连排时以分号“；”隔开。例：
工程材料及机械制造基础复习(热加工工艺基础) (1)
工程材料及机械制造基础复习（Ⅱ） ——热加工工艺基础 铸造 1．1 铸造工艺基础 (1)液态金属的充型能力 液态金属充满铸型型腔，获得形状完整、轮廓清晰的铸件的能力，称为液态金属充填铸型的能力。 充型能力好，易获得形状完整、尺寸准确、轮廓清晰的铸件，有利于排气和排渣，有利于补缩。 充型能力不好，铸件易产生浇不足、冷隔、气孔、渣孔等缺陷。 影响液态金属充型能力的因素是： 1)合金的流动性 液态金属的充型能力主要取决于合金的流动性，即合金本身的流动能力。流动性的好坏用螺旋线长度来表示。螺旋线长度越长，流动性越好；反之，则流动性越差。 共晶成分的合金流动性最好，离共晶成分越远，流动性越差。 2)浇注条件 ①浇注温度：浇注温度越高，则充型能力越好。因为浇注温度高，金属液的黏度低，同时，因金属液含热量多，能保持液态的时间长，由于过热的金属液传给铸型的热量多，在结晶温度区间的降温速度缓慢。但在实际生产中，常用“高温出炉，低温浇注”的原则，因为浇注温度越高，金属收缩量增加，吸气增多，氧化也严重，铸件容易产生缩孔、缩松、粘砂、气孔等缺陷。 ②充型压头。 ③浇注系统的结构。 3)铸型填充条件：包括铸型材料、铸型温度和铸型中的气体等。 (2)合金的收缩 1)基本概念 铸件在冷却、凝固过程中，其体积和尺寸减少的现象叫做收缩。铸造合金从浇注温度冷到室温的收缩过程包括液态收缩、凝固收缩和固态收缩三个互相联系的阶段。 总收缩；液态收缩+凝固收缩+固态收缩 ∨↓ 体积变化尺寸变化 ↓↓ 产生缩孔、缩松的基本原因产生应力、变形、裂纹的基本原因 影响收缩的因素是： ①化学成分：凡是促进石墨化的元素增加，收缩减少，否则收缩率增大。 ②浇注温度：T浇↑→过热度↑→液态收缩↑→总收缩↑。
机械工程材料课后习题参考答案
机械工程材料 思考题参考答案 第一章金属的晶体结构与结晶 1．解释下列名词 点缺陷，线缺陷，面缺陷，亚晶粒，亚晶界，刃型位错，单晶体，多晶体， 过冷度，自发形核，非自发形核，变质处理，变质剂。 答：点缺陷：原子排列不规则的区域在空间三个方向尺寸都很小，主要指空位间隙原子、置换原子等。 线缺陷：原子排列的不规则区域在空间一个方向上的尺寸很大，而在其余两个方向上的尺寸很小。如位错。 面缺陷：原子排列不规则的区域在空间两个方向上的尺寸很大，而另一方向上的尺寸很小。如晶界和亚晶界。 亚晶粒：在多晶体的每一个晶粒内，晶格位向也并非完全一致，而是存在着许多尺寸很小、位向差很小的小晶块，它们相互镶嵌而成晶粒，称亚晶粒。 亚晶界：两相邻亚晶粒间的边界称为亚晶界。 刃型位错：位错可认为是晶格中一部分晶体相对于另一部分晶体的局部滑移而造成。 滑移部分与未滑移部分的交界线即为位错线。如果相对滑移的结果上半部 分多出一半原子面，多余半原子面的边缘好像插入晶体中的一把刀的刃 口，故称“刃型位错”。 单晶体：如果一块晶体，其内部的晶格位向完全一致，则称这块晶体为单晶体。 多晶体：由多种晶粒组成的晶体结构称为“多晶体”。
过冷度：实际结晶温度与理论结晶温度之差称为过冷度。 自发形核：在一定条件下，从液态金属中直接产生，原子呈规则排列的结晶核心。 非自发形核：是液态金属依附在一些未溶颗粒表面所形成的晶核。 变质处理：在液态金属结晶前，特意加入某些难熔固态颗粒，造成大量可以成为非自发晶核的固态质点，使结晶时的晶核数目大大增加，从而提高了形核率， 细化晶粒，这种处理方法即为变质处理。 变质剂：在浇注前所加入的难熔杂质称为变质剂。 2.常见的金属晶体结构有哪几种？α-Fe 、γ- Fe 、Al 、Cu 、Ni 、Pb 、Cr 、V 、Mg、Zn 各属何种晶体结构？ 答：常见金属晶体结构：体心立方晶格、面心立方晶格、密排六方晶格； α－Fe、Cr、V属于体心立方晶格； γ－Fe 、Al、Cu、Ni、Pb属于面心立方晶格； Mg、Zn属于密排六方晶格； 3.配位数和致密度可以用来说明哪些问题？ 答：用来说明晶体中原子排列的紧密程度。晶体中配位数和致密度越大，则晶体中原子排列越紧密。 4.晶面指数和晶向指数有什么不同？ 答：晶向是指晶格中各种原子列的位向，用晶向指数来表示，形式为[] uvw；晶面是指晶格中不同方位上的原子面，用晶面指数来表示，形式为() hkl。 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？ 答：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崎变，从而使晶体强度增
热加工工艺基础考试试题
热加工工艺基础1 一、填空 1、对于结构复杂的铸件，为防止其产生缩孔类的铸铁缺陷，可采用顺序凝固、同时凝固、顺序凝固与同时凝固联合应用，等工艺措施。 2、离心铸造的原理是将金属浇注入旋转的铸型中，使其在离心力作用下成形并凝固的铸造方法，它分为立式离心铸造和卧式 离心铸造两种，前者主要用于铸造圆环类零件，后者主要用于铸造套类、管类零件。 3、钎焊的特点是焊接变形小、焊接尺寸精确、生产率高、易于实现焊接机械化、自动化。按加热方法有烙铁钎焊、火焰钎焊、 电阻钎焊、感应钎焊、浸渍钎焊、炉中钎焊、红外线钎焊、蒸汽钎焊和激光钎焊等。 4、在设计冲孔模具时，应使凸模刃口尺寸等于所要求的孔的尺寸，凹模刃口的尺寸则是孔的尺寸加上冲载的间隙值，设计落 料模具时，凹模刃口尺寸应等于落料尺寸，凸模尺寸则应减去相应的间隙值。 二、简答题 1、铸件的浇铸位置的选择原则有哪些？ 答：（1）铸件的重要加工面应朝下或直立； （2）铸件的大平面应朝下； （3）铸件的薄壁部分应放在铸型的下部或侧面； （4）铸件的厚大部分应放在上部或侧面。 2、铸件产生裂纹的原因是什么？裂纹有哪两种形式？防止裂纹产生的措施有哪些？ 答：1）当瞬时铸造应力超过金属的强度极限时，铸件便形成裂纹； 2）按裂纹形成的温度范围可分为热裂和冷裂两种； 3）防止热裂的措施主要有：降低硫的含量、防止铸造应力、改进铸件结构等；防止冷裂的措施主要有：严格控制合金熔炼工 艺、尽量降低磷及夹杂物含量，改进铸造工艺和铸件结构及尽量减少铸件应力等。 3、什么叫材料焊接性？影响焊接的因素有哪些？ 答：1）焊接性是指材料在一定的焊接工艺条件下，焊接成符合要求，满足使用要求的构件的难易程度。 2 ）影响焊接的因素主要是金属材料和焊接工艺条件。 4、试比较铸造、锻压、焊接等几种加工方法，说岀它们各有特点？ 答：铸造： 1）可以生产形状复杂的零件，尤其复杂内腔的毛坯（如暖气） 2）适应性广，工业常用的金属材料均可铸造.几克?几百吨. 3）原材料来源广泛.价格低廉.废钢，废件,切屑 4）铸件的形状尺寸与零件非常接近，减少切削量，属少无切削加工. 5）机械性能不如锻件（组织粗大，缺陷多等） 6）砂性铸造中，单件，小批，工人劳动强度大. 7）铸件质量不稳定，工序多，影响因素复杂，易产生许多缺陷. 锻压： 1 ）结构致密、组织改善、性能提高、强、硬、韧f。 2）少无切削加工，材料利用率高。 3）可以获得合理的流线分布（金属塑变是固体体积转移过程）。 4）生产效率高。（如：曲轴、螺钉） 5）一般工艺表面质量差（氧化）。 6）不能成型形状复杂件（相对）。 7 ）设备庞大、价格昂贵。 8）劳动条件差（强度T、噪音T）。 焊接： 1）省工省料（与铆接比）可省料12?20%. 2）能化大为小，拚小为大. 3）可以制造双金属结构，节省贵重金属.（联想铸造离心铸造） 4）生产率高便于实现机械化, 自动化. 三、综合题如图所示零件，拟采用模锻创坯，设计上有哪些不合理的地方，试加以说明。答：锻件上与分模面垂直的非加工表面应设计出结构斜度，以便于造型时易于取出模样，同时，也为了防止铸造时热液飞溅。