工程材料學(xué)學(xué)期期末考試試題(A)教(學(xué))案詳細(xì)講解答案

1、工程材料學(xué)學(xué)期期末考試試題（A）及詳解答案共5頁(yè) 第1頁(yè)一、 名詞解釋：（每小題2分，共10分）珠光體：過(guò)冷度：合金：本質(zhì)晶粒度：調(diào)質(zhì)：二、填空題：（每空0.5分，共20分）1. 為了改善切削加工性能,20鋼應(yīng)進(jìn)行 熱處理,T12鋼應(yīng)進(jìn)行熱處理。2. aFe是晶體結(jié)構(gòu)，設(shè)a為晶格常數(shù)，其晶胞原子數(shù)為，原子半徑為,配位數(shù)是。3. 晶體中的線缺陷是指各種類型的;面缺陷指、。4. 液態(tài)金屬進(jìn)行鑄造時(shí)，為達(dá)到細(xì)化晶粒的目的而加入其它物質(zhì)作為人工晶核的處理方法稱為。5. 金屬材料的強(qiáng)化機(jī)制有、 、和。6. 金屬塑性變形的基本方式有 和 兩種。7. 冷變形金屬經(jīng)重新加熱時(shí)，根據(jù)組織與性能的變化，大體可以分

2、為別 、 和-三個(gè)階段。8. Lfa+ B是轉(zhuǎn)變，而 丫 a+ B是轉(zhuǎn)變。9. 鐵碳合金中的基本相有 S鐵素體、 和 五種。10. 碳鋼中常存的雜質(zhì)元素中，有益的元素是 和，有害的元素是 和011.45鋼調(diào)質(zhì)和正火兩種熱處理工藝所得到的組織分別為 和o12. 20CrMnTi鋼和T10鋼淬火后比較，淬透性好的鋼是，而淬硬性好的鋼是。13. 16Mn鋼中的Mn元素主要作用是; GCr15鋼中的Cr元素的主要作用是014. HT300中“HT”的含義是，“ 300”的含義是 ，其基體組織是。15. 2A12 （L Y 1 2）材料的類別是 ; TC4材料的類別是 。三、判斷題：（在題后括號(hào)內(nèi)將正確

3、的劃V,錯(cuò)誤的劃X。每小題1分，共10分）1. 工程中常用布氏硬度測(cè)量硬材料的硬度。（）2. 固溶體的晶體結(jié)構(gòu)與組成它的溶劑元素的晶體結(jié)構(gòu)相同。（）3. 晶體缺陷使晶格產(chǎn)生畸變，所以缺陷越多對(duì)材料的性能危害越大。（）4. 由液體冷卻凝固成固體的過(guò)程都是結(jié)晶過(guò)程。（）5. 杠桿定律只適用于兩相區(qū)。（）6. 金屬晶體中，原子排列最緊密的晶面間的距離最小，結(jié)合力大，所以這些晶面間難以發(fā)生滑移。（）7. 共析轉(zhuǎn)變時(shí)溫度不變，且三相的成分也是確定的。（）8. 熱加工與冷加工的主要區(qū)別在于是否對(duì)變形金屬加熱。（）9. 過(guò)共析鋼為消除網(wǎng)狀滲碳體應(yīng)進(jìn)行正火處理。（）10. 可鍛鑄鐵能夠進(jìn)行鍛造。（）四、簡(jiǎn)答題

4、（每小題5分，共20分）1. 在圖1中分別畫出純鐵的（011）、（111）晶面和011、1 11晶向。并指出在室溫下對(duì)純鐵進(jìn)行拉伸試驗(yàn)時(shí)，滑移將沿以上的哪個(gè)晶面及晶向進(jìn)行？zz/72. 為什么鉗工鋸T10，T12等鋼料時(shí)比鋸10，20鋼費(fèi)力，鋸條容易磨鈍?3. 奧氏體不銹鋼的晶間腐蝕是怎樣產(chǎn)生的？如何防止?4 低碳鋼滲碳表面化學(xué)熱處理的溫度范圍是多少？溫度選擇的主要理由是什么?五、請(qǐng)用直線將下列材料牌號(hào)與典型應(yīng)用零件及熱處理工藝連接起來(lái)。（每小題2分，共10分）材料牌號(hào)應(yīng)用零件熱處理工藝HT250彈簧調(diào)質(zhì)+氮化Cr12MoV飛機(jī)起落架固溶+時(shí)效7A04（ LC9）機(jī)車曲軸自然時(shí)效（退火）65M

5、n冷沖模淬火+中溫回火38CrMoAI機(jī)床床身淬火+低溫回火六、某工廠倉(cāng)庫(kù)積壓了許多退火狀態(tài)的碳鋼，由于鋼材混雜，不知道鋼的化學(xué)成分，現(xiàn)找出其 中一根，經(jīng)金相分析后，發(fā)現(xiàn)其組織為珠光體 +鐵素體，其中鐵素體占80%，回答以下 問(wèn)題：（每小題4分，共12分） 求該鋼的二旨 . 畫出其組織示意圖，并于圖中標(biāo)出各組織組分的名稱。七、車床主軸要求軸頸部位的硬度為 5658HRC,其余地方的硬度為 2024HRC,制訂的 加工工藝路線如下：鍛造 -正火一 機(jī)加工 -軸頸表面淬火 -低溫回火 -磨削。請(qǐng)說(shuō)明：(每小題2分，共10分)(1) 該主軸應(yīng)選用何種材料；(2) 正火的目的及其大致工藝；(3) 表面

6、淬火的目的及大致處理工藝；(4) 低溫回火的目的及大致工藝；(5) 軸頸部位的表面組織和其余地方的組織。八.將05mm勺T8鋼(共析鋼)加熱至760C并保溫足夠時(shí)間，問(wèn)采用什么樣的冷卻工藝可 得到如下組織：珠光體，索氏體，下貝氏體，馬氏體 +少量殘余奧氏體；在C曲線上畫出工 藝曲線示意圖。(每小題2分，共8分)專業(yè)學(xué)習(xí)資料參考答案及評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)、名詞解釋：（每小題2分，共10分） 珠光體：鐵素體和滲碳體成片層相間的機(jī)械混合物。過(guò)冷度：金屬的實(shí)際結(jié)晶溫度低于其理論結(jié)晶溫度，理論結(jié)晶溫度與實(shí)際結(jié)晶溫度的差值稱為過(guò)冷度。合金：通過(guò)熔煉，燒結(jié)或其它方法，將一種金屬元素同一種或幾種其它元素結(jié)合在一起所形成的

7、具有金屬特性的新物質(zhì)，稱為合金。本質(zhì)晶粒度：在規(guī)定的加熱條件下，奧氏體晶粒長(zhǎng)大的傾向性。調(diào)質(zhì)處理：淬火后的高溫回火。、填空題：（每空0.5分，共20分）1.正火，球化退火。2.,3體心立方，2， a，&43.位錯(cuò)；晶界，亞晶界。4.變質(zhì)處理。5.6.固溶強(qiáng)化，彌散強(qiáng)化，細(xì)晶強(qiáng)化，形變強(qiáng)化。 滑移，孿生。7.8.回復(fù)，再結(jié)晶，晶粒長(zhǎng)大。 共晶轉(zhuǎn)變，共析轉(zhuǎn)變。9.奧氏體，鐵素體，滲碳體，液體。10硅（Si）,錳（Mn ）；磷（P）,硫（S）。11. 回火索氏體（或S回），索氏體（或S）。12. 20CrMnT, T10。13. 強(qiáng)化鐵素體；提高淬透性。14. 灰口鑄鐵；最低抗拉強(qiáng)度 300MPa，

8、珠光體。15. 硬鋁合金，+一：型鈦合金三、判斷題：（每小題1分,共10分）共4頁(yè) 第2頁(yè)1. X, 2 . V, 3 . X, 4 . X, 5 . V, 6 . X, 7 . V, 8 . X, 9 . V, 10 . x四、簡(jiǎn)答題（每小題5分，共20分）1 .的強(qiáng)度和塑性急劇下降。（3分）防止晶間腐蝕的方法：1）降低鋼的含碳量，以盡可能少的形成 Cr23C6。（ 1 分）2）在鋼中加入強(qiáng)碳化物形成元素鈦、鈮，使鋼中的碳優(yōu)先形成TiC或NbC而不形成Cr23C6（1分）4.低碳鋼滲碳處理的溫度在 900950C（或Ac3以上5080C）。（2分） 選擇的主要理由是應(yīng)在單相丫區(qū)，因?yàn)檠镜奶嫉?/p>

9、溶解度大，而 a相的碳的溶解度最大僅0.0218。因此只有在單相丫區(qū)才能獲得較高的表面碳濃度（2分）；但溫度也不能太高，否者易 形成粗大的奧氏體晶粒而降低力學(xué)性能（1分）。五、（劃對(duì)一道連線1分，共10分）材料牌號(hào)應(yīng)用零件熱處理工藝HT200、彈簧調(diào)質(zhì)+氮優(yōu)Crl2MoV 乙么飛機(jī)起落架zl固溶+時(shí)效LC9卜/機(jī)車曲軸/豈然時(shí)數(shù)冷沖模八淬火+中溫回火38CrMcAl z機(jī)床床身/淬火+低溫回火六、解答：（每小題4分，共12分） .根據(jù)珠光體含量求出該碳鋼室溫下的含碳量：室溫下鐵素體的含碳量可忽略不計(jì)，而珠光體的含碳量為0.77%，因此:含碳量 C=0.77%X 20%=0.154% 該碳鋼室溫

10、下的相組成為F+Fe3CF=（6.69-0.154）/6.69=97.7%FesC=1-F=2.3%七、（每小題2分，共10分） .45鋼（或其它中碳合金鋼）; .目的是為了獲得主軸整體所要求的硬度2024HRC及其他機(jī)械性能，并便于加工（1分）；工藝是：加熱到850C左右保溫，然后空冷。（1分） .目的是為了獲得軸頸部 5658HRC的硬度要求（1分）；工藝是采用高頻感應(yīng)加熱至830 r左右，然后迅速在水中冷卻（1分）。 .目的是降低淬火后工件的殘余應(yīng)力（1分）；工藝是在170200C加熱并保溫（1分）。.軸頸部為回火馬氏體（1分），其余地方為珠光體或索氏體（1分）。八、（每小題2分，共8分