工程材料2009a(参考答案)

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1、1工程材料学试题参考答案（A卷）__2008______年~___2009_____年第2学期试卷类型：A卷■B卷□考试方式:开卷□闭卷■………………………………………………………………………………………………………一、填空题（1'×12=12'）1晶体缺陷主要可区分为点缺陷、线缺陷和面缺陷。2γ-Fe的一个晶胞内的原子数为4。3面心立方晶格的配位数为12。4晶体与非晶体结构上最根本的区别是原子排列有序。5马氏体的显微组织形态主要有：板条状和针状两种。6结晶过程是依靠两个密切联系的基本过程来实现的，它们是晶核形成和晶粒长大。7滑移的本质是位错

2、运动。8球墨铸铁中石墨的形态为球状。二、选择题（2'×5=10'）1在面心立方晶格中，原子密度最大的晶向（B）（A）<100>（B）<110>（C）<111>（D）{111}2为细化晶粒，可采用（B）（A）快速浇注（B）加变质剂（C）以砂型代金属型3奥氏体向珠光体的转变是（A）（A）扩散型转变（B）非扩散型转变（C）半扩散型转变4完全退火主要适用于（A）（A）亚共析钢（B）共析钢（C）过共析钢520钢的渗碳温度范围是（C）（A）600-650oC（B）800-820oC（C）900-950oC（D）1000-1050oC三、判断是非题（2'×

3、5=10'）1滑移变形不会引起金属晶体结构的变化。（√）2合金钢的淬硬性只取决于加入的合金元素。（×）3在金属结晶过程中采用机械振动可以形成更多的晶核。（√）4自发形核和非自发形核是同时存在的。（√）5灰口铸铁中的碳主要以碳化物的形式存在。（×）注：1、教师命题时题目之间不留空白；2、考生不得在试题纸上答题，教师只批阅答题册正面部分。2四、画图题（10'×2=20'）1在立方晶胞中画出（101）、（102）晶面和[211]、[120]晶向。（每个2.5分）2画出体心立方晶格和面心立方晶格中原子最密的晶面和晶向。（每个2.5分）答：在体心立方晶

4、格中，原子密度最大的晶面为{110}，原子密度最大的晶向为<111>。图中画出其中晶面（110）和晶向[111]示意。在面心立方晶格中,原子密度最大的晶面为{111}，原子密度最大的晶向为<110>。图中画出其中晶面（111）和晶向[110]示意。注：1、教师命题时题目之间不留空白；2、考生不得在试题纸上答题，教师只批阅答题册正面部分。3五、问答题（8'×4=32'）1何谓固溶强化？以纯金属为例，说明固溶强化对金属性能的影响。答：固溶体随着溶质原子的溶入晶格发生畸变。晶格畸变增大位错运动的阻力，使金属的滑移变形变得更加困难，从而提高合金的强度

5、和硬度。这种通过形成固溶体使金属强度和硬度提高的现象称为固溶强化。（4分）固溶强化是金属强化的一种重要形式。在溶质含量适当时，可显著提高材料的强度和硬度，而塑性和韧性没有明显降低。（4分）2何谓马氏体，阐述马氏体组织形态和性能的特点。答：过冷奥氏体的低温转变产物是马氏体，马氏体是碳在α-Fe中的过饱和固溶体。（2分）马氏体的形态有板条状和针状两种，碳质量分数在0.25%以下时，基本上是板条马氏体，也称低碳马氏体，碳质量分数在1.0%以上时，基本上是针状马氏体，也称高碳马氏体。（3分）马氏体性能特点：高碳马氏体由于过饱和度大，内应力高和存在孪晶

6、结构，所以硬而脆，塑性和韧性极差。高碳马氏体由于过饱和度小，内应力低和存在位错亚结构，所以强度高，塑性和韧性较好。（3分）3分别指出下列钢种的含碳量、分别属于何类钢种以及主要用途。Q235A4540CrT8答：Q235A----屈服强度为235MPa，为A级碳素结构钢，通常轧制成钢筋、钢板、钢管等，可用于做桥梁、建筑物等构件，也可用做普通螺钉、螺帽、铆钉等。（2分）45----碳含量为0.45%，为优质碳素结构钢，用来制造齿轮、轴类、套筒等零件。（2分）40Cr----碳含量为0.40%，为合金结构钢，用来制造齿轮、轴类、套筒等零件。（2注：

7、1、教师命题时题目之间不留空白；2、考生不得在试题纸上答题，教师只批阅答题册正面部分。4分）T8----碳含量为0.8%，为碳素工具钢，可制造冲头、凿子、锤子等工具。（2分）4根据机械零件最常见的失效模式进行分类，并说明各种类型的失效所对应的失效机理。答：（8分）六、综合题（16'）含碳0.65%铁碳合金即65号钢，主要用于制造什么机械零件？最常用的热处理工艺是什么？最终使用组织是什么？计算在727oC时，其相组成物的相对含量是多少？答：1）制造弹簧（4分）2）淬火、中温回火（4分）3）回火屈氏体（4分）4）F%=（6.69-0.65）/（6

8、.69-0.0218）%=91%Fe3C%=1-F%=9%（4分）注：1、教师命题时题目之间不留空白；2、考生不得在试题纸上答题，教师只批阅答题册正面部分。