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第一章1.解释名词:点缺陷,线缺陷,面缺陷,亚晶粒,亚晶界,刃型位错,单晶体,多晶体,过冷度,自发形核,非自发形核,变质处理,变质剂。2.常见的金属晶体结构有哪几种?α-Fe、γ-Fe、Al、Cu、Ni、Pb、Cr、V、Mg、Zn各属何种晶体结构?3.致密度和配位数可以用来说明哪些问题?4.晶面指数和晶向指数有什么区别?5.实际晶体中的缺陷(点缺陷,线缺陷和面缺陷)对金属性能有何影响?6.为什么单晶体具有各向异性,而多晶体在一般情况下不显示出各向异性?7.过冷度与冷却速度有什么关系?它对金属结晶过程有什么影响?对铸件晶粒大小有什么影响?8.金属结晶的基本规律是什么?晶核的形成率和成长率受到哪些因素的影响?9.在铸造生产中,采用哪些措施控制晶粒大小?在生产中如何应用变质处理?10.解释下列名词:合金,组元,相,相图;固溶体,金属间化合物,机械混合物;枝晶偏析,比重偏析;固溶强化,弥散强化。11.指出下列名词的主要区别1)置换固溶体与间隙固溶体;2)相组成物与组织组成物。12.Si、C、N、Ni、Mn元素在α-Fe中形成哪几种固溶体?13.试述固溶强化、加工强化和弥散强化的强化原理,并说明三者的区别.14.固溶体和金属间化合物在结构和性能上有什么主要差别?15.什么叫共晶反应、包晶反应和共析反应?试比较这三种反应的异同点.16.二元合金相图表达了合金的哪些关系?17.在二元合金相图中应用杠杆定律可以计算什么?18.已知A(熔点600℃)与B(500℃)在液态无限互溶;在固态300℃时A溶于B的最大溶解度为30%,室温时为10%,但B不溶于A;在300℃时,含40%B的液态合金发生共晶反应。现要求:1)作出A-B合金相图;2)分析20%A,45%A,80%A等合金的结晶过程,并确定室温下的组织组成物和相组成物的相对量。19.某合金相图如图所示。1)试标注①—④空白区域中存在相的名称;2)指出此相图包括哪几种转变类型;3)说明合金Ⅰ的平衡结晶过程及室温下的显微组织。20.有形状、尺寸相同的两个Cu-Ni合金铸件,一个含90%Ni,另一个含50%Ni,铸后自然冷却,问哪个铸件的偏析较严重?21.什么是金属的同素异构转变?试画出纯铁的结晶冷却曲线和晶体结构变化图。22.为什么γ-Fe和α-Fe的比容不同?一块质量一定的铁发生(γ-Fe→α-Fe)转变时,其体积如何变化?23.什么是铁素体(F),奥氏体(A),渗碳体(Fe3C),珠光体(P),莱氏体(Ld)?它们的结构、组织形态、性能等各有何特点?24.Fe-Fe3合金相图有什么作用?在生产实践中有什么指导意义?又有什么局限性?25.画出Fe-Fe3C相图,指出图中S、C、J、H、E、P、N、G及GS、SE、PQ、PSK各点、线的意义,并标出各相区的相组成物和组织组成物。26.简述Fe-Fe3C相图中三个基本反应:包晶反应,共晶反应及共析反应,写出反应式,标出含碳量及温度。27.何谓碳素钢?何谓白口铁?两者的成分组织和性能有何差别?28.亚共析钢、共析钢和过共析钢的组织有何特点和异同点。29.分析含碳量分别为0.20%、0.60%、0.80%、1.0%的铁碳合金从液态缓冷至室温时的结晶过程和室温组织.30.指出下列名词的主要区别:1)一次渗碳体、二次渗碳体、三次渗碳体、共晶渗碳体与共析渗碳体;2)热脆与冷脆。31.根据Fe-Fe3C相图,计算:1)室温下,含碳0.6%的钢中珠光体和铁素体各占多少;2)室温下,含碳1.2%的钢中珠光体和二次渗碳体各占多少;3)铁碳合金中,二次渗碳体和三次渗碳体的最大百分含量。32.某工厂仓库积压了许多碳钢(退火状态),由于钢材混杂,不知道钢的化学成分,现找出其中一根,经金相分析后,发现其组织为珠光体+铁素体,其中铁素体占80%,问此钢材的含碳量大约是多少?33.对某退火碳素钢进行金相分析,其组织的相组成物为铁素体+渗碳体(粒状),其中渗碳体占18%,问此碳钢的含碳量大约是多少?34.对某退火碳素钢进行金相分析,其组织为珠光体+渗碳体(网状),其中珠光体占93%,问此碳钢的含碳量大约为多少?35.计算Fe-1.4%C合金在700℃下各个相及其组分数量和成分。36.根据Fe-Fe3C相图,说明产生下列现象的原因:1)含碳量为1.0%的钢比含碳量为0.5%的钢硬度高;2)在室温下,含碳0.8%的钢其强度比含碳1.2%的钢高;3)在1100℃,含碳0.4%的钢能进行锻造,含碳4.0%的生铁不能锻造;4)绑轧物件一般用铁丝(镀锌低碳钢丝),而起重机吊重物却用钢丝绳(用60、65、70、75等钢制成);5)钳工锯T8,T10,T12等钢料时比锯10,20钢费力,锯条容易磨钝;6)钢适宜于通过压力加工成形,而铸铁适宜于通过铸造成形第二章1.解释下列名词:加工硬化、回复、再结晶、热加工、冷加工、滑移、晶粒度。2.产生加工硬化的原因是什么?加工硬化在金属加工中有什么利弊?3.从金属学的角度,区别冷加工和热加工的主要条件是什么?4.与冷加工比较,热加工给金属件带来的益处有哪些?5.为什么细晶粒钢强度高,塑性,韧性也好?6.金属经冷塑性变形后,组织和性能发生什么变化?7.分析加工硬化对金属材料的强化作用?8.已知金属钨、铁、铅、锡的熔点分别为3380℃、1538℃、327℃、232℃,试计算这些金属的最低再结晶温度,并分析钨和铁在1100℃下的加工、铅和锡在室温(20℃)下的加工各为何种加工?9.在制造齿轮时,有时采用喷丸法(即将金属丸喷射到零件表面上)使齿面得以强化。试分析强化原因思考题:1、什么是加工硬化现象?加工硬化对金属的性能有什么影响,试举例说明。2、冷塑性变形与热塑性变形的金属能否根据其显微组织加以区别?3、金属再冷变形、回复、再结晶各阶段的显微组织及其机械性能的特点第三章概念:起始晶粒度;实际晶粒度;本质晶粒度马氏体临界冷却速度淬透性;淬硬性;淬透层深度知识点:1、钢在加热和冷却过程中的组织转变过程和实质2、过冷奥氏体等温转变、连续冷却转变产物的组织及性能。3、“C”曲线(TTT图);CCT图影响“C”曲线因素4、影响钢的淬透性和淬硬性的因素5、四个火的工艺过程、目的、最终组织及其性能第四章1.钢号类别(按用途分)含碳量主要合金量用途实例45Q460T12A40Cr9SiCr20CrMnTiW18Cr4V60Si2Mn1Cr18Ni9Ti2.汽车变速箱齿轮用20CrMnTi制造,其加工工艺路线为:锻—正火—机加工—渗碳、淬火及低温回火—喷丸—精磨。1、20CrMnTi中各个元素的主要作用。2、已知正火温度为950-970℃,绘出正火工艺曲线并说明其作用。(1)正火工艺曲线:(2)正火作用:3、制定出渗碳、淬火、低温回火的热处理工艺曲线,并说明其作用。(1)渗碳、淬火、低温回火的热处理工艺曲线:(2)说明热处理的作用:4、最终热处理后齿面的组织和性能如何?(1)齿面组织:(2)齿面性能:5、淬火介质为什么用油而不用水?3.5CrMnMo常用在热作模具钢,其制造的扳手热锻模的生产工艺路线为:锻造-退火-粗加工-成型加工-淬火、带温回火-精加工(修型、抛光)•(1)说明各热处理工序的作用。•(2)最终热处理后,其组织和性能如何?•(3)5CrMnMo钢中,C、Cr、Mn、Mo的作用是什么?3.按石墨形态不同,可将铸铁分为哪三类?每类的石墨是什么形状?(除蠕墨铸铁)4.为什么一般机器的支架、机床床身常用灰口铸铁制造第六章思考题:1、40Cr是合金调质钢中最常用的一种材料,可以用于连杆螺栓,其生产工艺路线如下:下料-锻造-退火-机械加工(粗加工)-调质-机械加工(精加工)-装配,其热处理工艺曲线如下图所示。请回答以下问题:(1)退火的目的是什么?(2)调质包含哪两道热处理工艺?经过这两道热处理工艺后,分别得到什么组织?(3)最终热处理后,其性能要达到什么要求?(4)40Cr中,碳和Cr的作用分别是什么?
本文标题:机械工程材料习题
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