兰州理工大学工程材料模拟试卷二

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1、一名词解释（共20分，每小题2分）强度 功能材料 冲击韧性 晶体 正火 马氏体 热处理 热加工 淬火 零件的失效二填空题（共22分，每空1分）1机械零件在工作条件下可能受到的负荷有三大类： ＿＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿＿和＿＿＿＿＿＿＿的作用。2绝大多数金属的晶体结构都属于＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿＿＿＿＿和＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿三种典型的紧密结构。3机械工程材料按化学组分可分为三大类：＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿和＿＿＿＿＿。4一般情况下，金属铸锭的宏观组织由三个晶区组成，由外至里分别为＿＿＿＿

2、＿＿、＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿＿。5钢材加热时奥氏体的形成包括四个过程，依次为＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿残余Fe3C的溶解及A的均匀化。6有色金属提高强度的热处理由以下三个步骤组成＿＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿和        ＿＿＿＿。7根据热处理特点和主要用途，合金结构钢可将钢分为三种：＿＿＿＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿和 ＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。8零件常见的失效形式可分为＿＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿＿＿和表面损伤失效三大类。三简答题（共38分）1晶粒大小对金属材料的机械性能有何影响？结晶时影响晶粒

3、度大小的因素有哪些？如何影响？采取哪些方法可以细化晶粒？（8分）2什么叫加工硬化？它对金属的加工和使用有什么影响？（6分）3以共析钢为例，说明过冷奥氏体在高温（A1—550℃）、中温（550℃—Ms）、低温(Ms以下)三个温度阶段等温转变时，转变的组织及性能特点。（8分）4淬火钢在不同温度（即低温、中温、高温）回火时得到何种组织？性能如何？常用于哪些方面？（6分）5指出下列牌号所代表材料的类别，并分别指出各符号及数字所代表的含义。（10分）Q235   40Cr   T8    GCr15   

4、 HT250四分析题（共20分） 1某汽车重负荷齿轮选用合金渗碳钢20CrMnMo材料制作，其工艺路线如下：下料→锻造→正火① →切削加工→渗碳②→　淬火③→　低温回火④→　喷丸→磨削加工 试分别说明上述①②③④四项热处理工艺的目的，并说明为何要选用该材料。（10分） 2根据所给出的铁碳合金相图，请写出图中所标12345678各相区的相，并写出9与10两条水平线上所发生的相变反应名称及反应式，并说明所得组织类型和性能特点。（10分）　　811148˚C727˚C4.300.772.111495˚

5、C1096326.69横坐标为碳含量纵坐标为温度547　　　　　　　　　　答案：一名词解释（共20分，每小题2分）强度:材料在外力的作用下抵抗变形和断裂的能力。功能材料：是利用物质的各种物理及化学特性来实现其它功能的材料。冲击韧性：金属材料在冲击载荷下抵抗破坏的能力。晶体：原子呈周期性规则排列的物质。 固溶体：溶质原子溶入固态金属溶剂中形成的合金相。  马氏体：碳在α-Fe中的过饱和固溶体。加工硬化：金属在塑性变形的过程中，随着变形程度的增加，强度硬度上升，塑性韧性下降的现象。热加工：再结晶温度

6、以上进行的加工。 淬火：将钢加热到高温奥氏体状态后急冷，使奥时体过冷到Ms点一下，获得高硬度马氏体的工艺。 低应力脆断：构件所受应力低于屈服强度，在无明显塑性变形的情况下发生的断裂。二填空题（共22分，每空1分） 1机械零件在工作条件下可能受到力学负荷、热负荷或环境介质             的作用。 2绝大多数金属的晶体结构都属于体心立方、面心立方和密排六方                   三种典型的紧密结构。 3钢材加热时奥氏体的形成包括四个过程，依次为A形核、A的长大、残余Fe3C的

7、溶解及A的均匀化。        4陶瓷材料中存在的相主要有晶体相、玻璃相和气相。                         5一般情况下，金属铸锭的宏观组织有三个晶区组成，由外至里分别为细等轴晶粒区、柱状晶粒区、中心等轴晶粒区。            6常用的表面改性有表面淬火、表面化学热处理、表面形变强化和表面涂敷层。7根据钢的性能和用途可将钢分为结构钢、工具钢、轴承钢、不锈钢、耐蚀钢和耐热钢。8常见的失效形式可分为过量变形失效、断裂失效和表面损伤失效三大类。三简答题（共38分）1晶粒

8、大小对金属材料的机械性能有何影响？结晶时哪些因素影响晶粒度的大小？如何影响？采取哪些方法可以细化晶粒？（8分）答：晶粒越细小，综合力学性能越好。（2分）晶粒度的大小与结晶时的形核率和长大速度有关，形核率越大，在单位体积中形成的晶核数就越多，每个晶粒长大的空间就越小，晶粒就越细小；长大速度越小，在晶体长大的过程中可能形成的晶粒数目就越多，晶粒也越细小。（2分）细化晶粒的方法有：增大过冷度，加入形核剂，机械方法。（2分） 2金属材料在发生冷塑性变形后，其组织结构有何变化？（6分）答：1）形成纤维组织