工程材料与热加工复习资料

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1、工程材料与热加工复习资料第1章材料的力学性能一、选择题1．金属材料在静载荷作用下，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2．在测量薄片工件的硬度时，常用的硬度测试方法的表示符号是___C___。A.HBSB.HRCC.HVD.HBW3．做疲劳试验时，试样承受的载荷为__B_____。A.静载荷B.交变载荷C.冲击载荷D.动载荷二、填空题1．金属塑性的指标主要有断后伸长率和断面收缩率两种。2．金属的性能包括物理性能、化学性能、工艺性能和力学性能。3．常用测定硬度的方法有压入法、刻划法和回跳法测试法。4．材料的工艺

2、性能包括铸造性能、锻造性能、焊接性能、切削加工性、热处理性等。5．零件的疲劳失效过程可分为疲劳裂纹产生、疲劳裂纹扩展、瞬时断裂三个阶段。三、判断题1．用布氏硬度测试法测量硬度时，压头为钢球，用符号HBS表示。(√)2．材料的断裂韧度大于材料的应力场强度因子的，材料的宏观裂纹就会扩展而导致材料的断裂。(×)四、概念及思考题1．硬度，硬度的表示方法。答：（1）硬度：材料在表面局部体积内抵抗变形（特别是塑性变形）、压痕或刻痕的能力；（2）硬度的表示方法：①布氏硬度：HBS(钢头：淬火钢球)或HBW（钢头：硬质合金球）②洛氏硬度：HR③维氏硬度:HV2

3、．韧性，冲击韧性。3．疲劳断裂4．提高疲劳强度的途径。第2章金属的晶体结构与结晶一、名词解释晶体：是指原子（离子、分子）在三维空间有规则地周期性重复排列的物体；晶格：是指原子（离子、分子）在空间无规则排列的物体；晶胞：通常只从晶格中选取一个能完全反应晶格特征的、最小的几何单元来分析晶体中原子的排列规律，这个最小的几何单元成为晶胞；晶粒：多晶体中每个外形不规则的小晶体；晶界：晶粒与晶粒间的界面；共晶转变：在一定温度下，由一定成分的液相同时结晶出成分一定的两个固相的过程；结晶：原子从排列不规则的液态转变为排列规则的晶态的过程。二、问答题1．金属中常

4、见的晶体结构有哪几种？答：（1）体心立方晶格（2）面心立方晶格（3）密排六方晶格2．实际晶体的晶体缺陷有哪几种类型？答：（1）点缺陷（2）线缺陷(3)面缺陷3．固溶体的类型有哪几种?9答：（1）间隙固溶体（2）置换固溶体4．纯金属的结晶是由哪两个基本过程组成的?答：（1）晶核的形成（2）晶核的长大5．何谓过冷现象和过冷度?过冷度与冷却速度有何关系？答：（1）过冷现象：金属的实际结晶温度低于理论结晶温度；过冷度：理论结晶温度与实际结晶温度的差；（2）结晶时冷却速度越大，过冷度就越大，金属的实际结晶温度就越低。6．晶粒大小对金属的力学性能有何影响?

5、细化晶粒的常用方法有哪几种?答：（1）一般情况下，晶粒越细，金属的强度、塑性和韧性就越好；（2）①增加过冷度②变质处理③振动或搅拌7．什么是共析转变？共晶转变与共析转变有何异同？答：（1）共析转变：在恒定的温度下，由一个特定成分的固相同时分解成两个成分和结构均不同的新固相的转变（2）①共晶反应母相是液相，而共析反应的是固相；②共析反应较共晶反应需要更大的过冷度：③共析反应常出现母相与子相的比容不同而产生容积的变化，从而引起大的内应力。第3章铁碳合金状态图（重点熟悉铁碳合金状态图）一、名词解释1．同素异构转变：金属在固态下随温度的改变，由一种晶格

6、转变为另一种晶格的现象2.铁素体（F）：铁素体是碳在α-Fe中形成的间隙固溶体，体心立方晶格。性能与纯铁相近，塑性、韧性好，强度、硬度低。它在钢中一般呈块状或片状。奥氏体（A）：奥氏体是碳在γ-Fe中形成的间隙固溶体，面心立方晶格。因其晶格间隙尺寸较大，故碳在γ-Fe中的溶解度较大，有很好的塑性。渗碳体（Fe3C）：铁和碳相互作用形成的具有复杂晶格的间隙化合物。渗碳体具有很高的硬度，但塑性很差，延伸率接近于零。在钢中以片状存在或网络状存在于晶界。在莱氏体中为连续的基体，有时呈鱼骨状。珠光体（P）：由铁素体和渗碳体组成的机械混合物。铁素体和渗碳体

7、呈层片状。珠光体有较高的强度和硬度，但塑性较差。莱氏体（Ld）：由奥氏体和渗碳体组成的机械混合物。莱氏体中，渗碳体是连续分布的相，奥氏体呈颗粒状分布在渗碳体基体上。由于渗碳体很脆，所以莱氏体是塑性很差的组织。二、填空题1．珠光体是由铁素体和渗碳体组成的机械混合物共析组织)。2．莱氏体是由奥氏体和渗碳体组成的机械混合物(共晶组织)。3．奥氏体在1148℃时碳的质量分数可达2.11%，在727℃时碳的质量分数为0.77%。4.根据室温组织的不同，钢可分为亚共析钢、共析钢和过共析钢。．共析钢的室温组织为珠光体；亚共析钢的室温组织为铁素体+珠光体；过共

8、析钢的室温组织为9珠光体+Fe3CⅡ。6．碳的质量分数为0.77%的铁碳合金称为共析钢，其奥氏体冷却到S点(727℃)时会发生共析转变，从奥氏体中同