工程材料基礎思考題

1、工程材料基礎課程思考題第一章 工程材料的結構與性能1、各種結合鍵有何特點， 其所構成的物質有何性能特點？材料的性能主要取決于哪些因素？2、體心、面心、密排六方晶體結構有何特點？3、何謂晶體、晶體結構、晶格、晶胞和非晶體？4、何謂晶面、晶向，如何確定晶面和晶向指數？5、何謂單晶體和多晶體？6、何謂各向異性，為什么單晶體具有各向異性，而多晶體往往沒有各向異性？7、何謂點缺陷、線缺陷（位錯）和面缺陷，他們在晶體中的表現形式有哪些？8、點缺陷和位錯對晶體的強度、硬度、塑性、韌性、電阻率等有何影響？9、非晶態(tài)材料的原子排列有何特點，其是否處于穩(wěn)定狀態(tài)？10、何謂合金，合金中相、組織的概念是什么？11、何

2、謂固溶體，其晶體結構與其組元有何關系？12、何謂置換固溶體、間隙固溶體、無限固溶體和有限固溶體？13、何謂金屬間化合物，其晶體結構與其組元有何關系？14、常見金屬間化合物有哪幾種，各有何特點？15、固溶體和金屬間化合物對合金的力學性能有何影響？16、何謂高聚物，構成高聚物分子的原子之間以何種結合鍵相連，高聚物分子之間以何種結 合鍵相連？17、為什么高聚物在高溫下易軟化？18、何謂高聚物的結構單元，高聚物大分子鏈有哪幾種幾何形態(tài)？19、何謂高聚物的聚集態(tài)結構？20、何謂陶瓷，其主要組成相有哪些，其性能主要取決于什么相？21、材料的強度指標有哪些，其含義是何？22、材料的塑性指標有哪些，塑性對于材

3、料有何重要意義？23、何謂材料的硬度，常用的測試材料硬度的方法有哪些，其適用范圍如何？24、材料承受沖擊的性能用何性能指標表示，溫度對材料的耐沖擊性能有何影響？25、何謂斷裂韌性，其有何實際意義？26、材料的耐磨性主要取決于哪些因素？27、何謂蠕變，其產生機制為何？28、何謂材料的電極化現象，何謂壓電現象和電致伸縮現象？29、根據對外加磁場的反應，可將物質分為哪幾類，其各有什么特點？30、何謂物質的特征光譜？31、如何防止材料的電化學腐蝕？32、什么是材料的工藝性能，其有何重要意義？第二章 金屬材料的凝固與固態(tài)相變1、什么是凝固，什么是結晶，什么是結晶過冷度，結晶的驅動力是什么？2、非晶體和晶

4、體的凝固有何不同？3、結晶過程可分為哪兩個階段？4、結晶形核有哪些方式，采用哪一種形核方式更易形核，為什么？5、晶核的長大方式有哪些？6、影響晶核形核率和長大率的因素主要有哪些，如何影響？7、如何控制結晶后的晶粒大小，金屬的晶粒大小有何重要性？8、何謂同素異構和同分異構現象？9、熱力學中的平衡是何含義，何謂平衡相（狀態(tài)）圖？10、何謂勻晶、共晶、包晶、共析轉變？11、勻晶、共晶、包晶、共析相圖中典型成分合金冷卻過程的相變和組織變化有何不同？12、如何利用相圖來大致判斷合金的性能？13、鑄錠的凝固組織有何特點，影響鑄錠組織形成的因素有哪些？14、何謂鐵素體、滲碳體、奧氏體、珠光體、一次滲碳體、二

5、次滲碳體、三次滲碳體？15、在亞共析、共析、過共析鋼和亞共晶、共晶、過共晶白口鑄鐵的平衡結晶冷卻過程中，其相變和組織變化過程如何？16、網狀滲碳體易在什么情況下產生，其對鋼會產生何種危害？17、室溫下，所有鋼和白口鑄鐵的組成相是否相同， 組織是否相同， 其組織形貌各有何特點？18、含碳量對鐵碳合金中滲碳體的量有何影響，對鐵碳合金的力學性能有何影響？19、含碳量對鋼中P的量有何影響，鋼中P量對鋼的力學性能有何影響？20、如何利用鐵碳相圖判斷鐵碳合金的力學性能和加工性能？21、加熱時，鋼中 A 的形成可分為哪幾個階段，影響 A 形成的主要因素有哪些，如何影響？22、哪些因素且如何影響 A 晶粒的大

6、小，何謂本質粗晶粒鋼和本質細晶粒鋼？23、鋼的晶粒大小與鋼的屈服強度大小有何關系？24、何謂 C 曲線，依據 C 曲線，過冷奧氏體在不同溫度下可發(fā)生哪些類型的組織轉變？25、影響 C 曲線位置和形狀的主要因素有哪些，如何影響？26、依據珠光體組織的粗細，可將珠光體組織分為哪幾類，其力學性能有何不同？27、何謂馬氏體、上貝氏體和下貝氏體，其組織和力學性能有何特點？第三章 金屬材料的塑性變形1、何謂為塑性變形，晶體塑性變形的主要方式有哪些？2、何謂晶體的滑移系，組成滑移系的滑移面和滑移方向有何特點？3、何謂分切應力和臨界分切應力，何謂“軟位向”和“硬位向”？4、多晶體中晶粒取向對晶體塑性變形有何影

7、響？5、晶界對晶體塑性變形有何影響？6、為什么細化晶?？梢蕴岣呓饘購姸龋⒏纳平饘俚乃苄院晚g性？7、何謂形變強化，其機理是什么？8、塑性變形后，金屬內部組織、性能有何主要變化？9、塑性變形可產生哪些殘余應力，殘余應力有何危害和可利用之處，如何消除殘余應力？10、經冷塑性變形的金屬在加熱到一定溫度時， 其組織和性能會發(fā)生哪些主要變化， 為什么？11、何謂回復、再結晶，對應于回復、再結晶過程，冷變形金屬的組織和性能將相應發(fā)生何 種變化？12、何謂再結晶溫度？13、金屬的形變強化有何利弊，如何利用何消除形變強化？14、為什么在高溫下，金屬的晶粒會長大？15、何謂冷變形和熱變形，為什么往往將金屬加熱到

8、高溫進行塑性變形？16、金屬塑性變形時形成的纖維組織對金屬力學性能有何影響？17、對金屬進行加工時，應如何考慮纖維組織的分布？18、何謂金屬的塑性加工性能，其用何種指標來加以衡量？19、影響塑性加工性能的主要因素有哪些，如何影響？第四章金屬材料熱處理21、何謂熱處理，其可分為幾大類？2、何謂退火，退火分為哪幾種，加熱溫度范圍有何不同，其目的如何？3、何謂正火，加熱溫度范圍如何，目的如何？4、退火與正火的冷卻過程有何不同，獲得的組織有何異同，力學性能有何不同？5、根據鋼的硬度不同，應如何選擇相應的熱處理工藝來改善其切削加工性能？6、何謂淬火，對應于亞共析鋼、 共析鋼和過共析鋼， 其淬火加熱溫度范

9、圍有何不同， 為什么？7、何謂淬火臨界冷卻速度，淬火時冷卻速度太慢會產生何種不良結果，太快又會產生什么不 良結果？8、常用淬火冷卻介質有哪些，其冷卻能力有何不同，選擇淬火冷卻介質的依據是什么？9、常用的淬火冷卻方法有哪些，各有何特點？10、一般情況下，鋼經淬火能否得到 100%的馬氏體組織，為什么？11、在淬火冷卻時， 為得到盡可能多的馬氏體， 減少殘余奧氏體， 可采取什么樣的處理方法？12、表面淬火的目的是什么，有哪些表面淬火方法，各有何特點？13、何謂鋼的回火，回火的目的是什么，回火工藝能否單獨使用？14、回火時，隨回火溫度升高，鋼的淬火組織和力學性能將如何變化？15、何謂回火馬氏體、回火

10、托氏體、回火索氏體組織，其組織和力學性能有何不同？16、回火馬氏體、回火托氏體、回火索氏體與馬氏體、托氏體、索氏體又有何不同？17、低溫回火、中溫回火、高溫回火各得到什么組織，其力學性能有何特點，各適用于什么 工作條件要求的零件？18、何謂調質處理？其力學性能特點是什么？19、合金元素的加入對鋼在回火過程中的組織變化和力學性能有何影響？20、何謂回火脆性，分哪幾類，如何防止或消除？21、何謂鋼的淬透性，用何表示？何謂淬硬性，用何表示？22、淬透性有何實際意義，影響淬透性的主要因素有哪些，如何影響？23、淬透性與選材有何關系？24、何謂固溶熱處理和時效強化，時效溫度對時效獲得的硬度有何影響？25

11、、何謂化學熱處理，其目的是什么？26、滲碳、滲氮、碳氮共滲的熱處理工藝有何不同，分別經過滲碳、滲氮、碳氮共滲熱處理 后，鋼的心部組織和表層組織各為什么？27、分別經滲碳、 滲氮、碳氮共滲熱處理后， 滲層的厚度、 零件的變形程度和性能有何不同？28、對熱處理零件有哪些結構工藝性要求？第五章 金屬材料表面改性處理1、什么是表面改性處理，主要有哪些方法？2、氧化處理和磷化處理的原理和作用是什么？3、電鍍的原理是什么？4、化學氣相沉積和物理氣相沉積的基本原理是什么？5、熱噴涂的基本原理是什么，通過噴涂不同的材料可以改進零件的哪些性能？第六章 金屬材料1、鋼中常見的雜質有哪些，對鋼得性能有何影響？2、何

12、謂鋼的熱脆和冷脆，主要由何元素引起？3、分別按化學成分、冶金質量和用途，可將鋼分為哪些類別？4、各種碳鋼、合金鋼按何規(guī)則進行編號？5、鋼中的合金元素通過哪些途徑可以提高鋼的強度和硬度？6、鋼中的合金元素對鐵碳相圖有何影響？7、哪些合金元素阻礙奧氏體晶粒長大，哪些合金元素促進奧氏體晶粒長大？8、合金元素的種類和加入量對鋼的淬透性有何影響？9、碳鋼與合金鋼、低合金鋼與高合金鋼，誰的淬透性更高，為什么？10、合金元素對鋼的回火有何影響，哪些合金元素易產生第二類回火脆性，哪些合金元素可 抑制第二類回火脆性？11、何謂“二次硬化”，其產生機理是什么？12、對結構鋼和工具鋼的使用性能要求有何顯著不同？13

13、、結構鋼和工具鋼在含碳量上有何不同，為什么？14、結構鋼和工具鋼在主加合金元素上有何不同，為什么？15、合金元素在結構鋼中和在工具鋼中的主要作用有何異同？16、各種結構鋼的預備熱處理與最終熱處理工藝按何原則確定？17、滲碳鋼和調質鋼的含碳量有何特點，熱處理工藝有何特點？18、為什么高速鋼中碳、鎢、鉬、鉻等元素的含量很高？高速鋼的熱處理有何特點？19、工具鋼的預備熱處理與最終熱處理工藝按何原則確定？20、為什么以工具鋼制作冷作模具時，其最終熱處理是淬火+低溫回火，而制作熱作模具時，其最終熱處理為淬火 +高溫回火（或多次高溫回火）？21、為什么以工具鋼制作量具時，淬火后要進行冷處理，而后再回火？22、不銹鋼分哪幾類，其化學成分、熱處理、室溫組織和性能有何特點？23、耐磨鋼的成分、牌號有何特點？24、按碳主要是以滲碳體或石墨的形式存在可將鑄鐵分為哪幾類？25、按石墨的存在形態(tài)不同可將鑄鐵分為哪幾類，其性能各有何特點？26、石墨在鑄鐵中可產生哪些好與不利的作用 ?27、如何編寫鑄鐵的牌號？28、鑄鐵的基體有哪幾類，其力學性能如何，可通過何種熱處理獲得？29、耐磨鑄鐵和耐熱鑄鐵主要通