工程材料及成形技术基础课程复习

有时候，一件事情看来太容易了，那往往不是真的。机设09~1徐健14~1(0）绪论材料的分类及在机械工程技术中的应用、材料科学的发展、本课程的目的、任务和学习方法。（一）金属材料的力学性能1、了解相关力学性能；２、理解强度、刚度、弹性、塑性、硬度、冲击韧性、疲劳强度的概念；３、理解σb、σs、σ0.2、HBS（W）、HRC、HRA、HV、δ、δ5、ψ、σ-1等的含义。（二）金属及合金的晶体结构与结晶1、晶体与非晶体，及其特点；掌握晶格、晶胞、晶格常数、晶面和晶向。２、掌握晶体的３种类型：体心、面心、密排六方；及其相关知识，如原子个数、致密度、属于此类型的金属。３、理解单晶体与多晶体；掌握晶体缺陷的３种类型：点缺陷、线缺陷、面缺陷；并能举例；位错(密度)。４、金属结晶、过冷(度)现象、晶粒大小、金属结晶过程（形核与长大）、晶粒大小、细化晶粒的方法、铸锭组织（３个晶区）、同素异晶转变。５、合金、组元、组织、相的基本概念、合金的相结构、固溶体（概念、种类（置换与间隙固溶体、有限与无限固溶体）、固溶强化）、金属化合物（概念、特点）、机械混合物。6、冷、热变形加工的划分标志；实例。(三）铁碳合金相图１、纯铁的同素异构转变、二元合金相图基本知识、匀晶相图、共晶相图分析；合金的组成与组织。２、铁碳合金的基本组织：铁素体、奥氏体、渗碳体、珠光体、莱氏体；铁碳合金的基本相：铁素体、奥氏体、渗碳体。３、铁碳合金相图（默画）分析：共晶反应、共析反应、相图中点、线的含义，特别是重要的点、线；铁碳合金的分类及室温组织。４、典型合金结晶过程：共析钢、亚共析钢、过共析钢的结晶过程；共晶白口铁、亚共晶白口铁、过共晶白口铁的结晶过程。５、铁碳合金成分、组织和性能之间的关系，相图的应用。（四）钢的热处理１、热处理的概念、目的、种类。２、钢加热时组织的转变：奥氏体化（以共析钢为例，其4个阶段）、晶粒的长大及控制（快速加热、短时间保温）。３、钢冷却组织转变：过冷奥氏体的等温转变、C曲线及分析；过冷奥氏体连续冷却转变、马氏体转变。有时候，一件事情看来太容易了，那往往不是真的。机设09~1徐健14~2４、钢的退火：概念、目的、方法、应用；正火的概念、目的、与退火的区别、应用。５、钢的淬火：淬火工艺、淬火方法（介质）、淬透性（概念、影响因素及应用）、淬硬性（概念、影响因素及应用）；回火目的、回火的组织转变、种类及应用、调质。6、钢的表面淬火：基本原理、应用。７、钢的化学热处理：概念、渗碳、氮化。（五）钢1、钢的分类（按用途、品质（S、P）、含碳量、合金元素分）2、常用元素和杂质对钢性能的影响：Si、Mn、S、P非金属类杂物的影响。３、合金元素在钢中的作用：合金元素在钢中存在形式；合金元素对相图影响；合金元素对钢热处理的影响。４、非合金钢（碳素钢）的分类（碳素结构钢：Q235、优质碳素结构钢：45、碳素工具钢：T10）、牌号、性能特点及应用。５、合金结构钢的分类、牌号、性能特点及应用。重点：低合金结构钢（Q460奥运“鸟巢”）、合金渗碳钢（热处理工艺）、合金调质钢（热处理工艺）、合金弹簧钢（60Si2Mn）（热处理工艺）、滚动轴承钢GCr15（热处理工艺）。６、合金工具钢（9SiCr）的分类、牌号、性能特点及应用。重点：量具刃具钢、合金模具钢（冷作模具钢、热作模具钢）７、高速工具钢的分类、牌号、性能特点及应用（W18Cr4V热处理工艺）。８、特殊性能钢。重点：（不锈钢3Cr13、耐磨钢ZGMn13）（六）铸铁１、铸铁石墨化过程及影响因素。２、灰口铸铁成分、组织、性能、牌号H250及应用；孕育处理与灰铁热处理。白口铸铁。３、球墨铸铁成分、组织、性能、牌号、应用及热处理。４、可锻铸铁（并不能进行锻造）、蠕墨铸铁。（七）有色金属１、铝及铝合金牌号（ZAlSi12）、分类、时效强化。２、铜及铜合金牌号、分类（黄铜H68、青铜、白铜）。（八）铸造生产１、铸造生产概述：实质、特点、砂型铸造工艺过程、手工造型方法。２、合金铸造性能：流动性概念及对铸件质量影响、收缩的三个阶段、收缩对铸件质量的影响、缩孔及缩松、常用合金铸造性能。有时候，一件事情看来太容易了，那往往不是真的。机设09~1徐健14~3３、砂型铸造工艺设计基础：浇注位置与分型面的选择、铸造工艺参数的确定、*浇注系统（冒口的作用）确定、绘制铸造工艺图；铸件结构工艺性。（九）锻压生产１、锻压生产的实质、特点、应用、生产方法；可锻性的概念及其影响因素，锻造比，常用材料的可锻性。2、锻压生产原理：塑变实质；冷塑变对组织性能影响、冷塑变金属加热时的回复和再结晶、热变形对组织和性能影响；常用材料的锻造性能。3、自由锻造基本工序：镦粗、拔长、冲孔、扩孔、弯曲、错移等。4、自由锻概念工艺规程制定：锻件图绘制、毛坯尺寸确定、选择工序等及其结构工艺性。5、模锻概念、锻模结构、模膛分类及作用、模锻工序。6、板料冲压基本工序（分离工序与变形工序）：落料、冲孔、弯曲、拉深。（十）焊接生产１、焊接概述：实质、特点、应用、分类。２、手工电弧焊：电弧、焊条组成（药皮、焊心）、牌号与型号、焊接头组织与性能。３、金属材料焊接性能：可焊性概念，评定方法（C当量），常用材料的可焊性（钢、铸铁、铜、铝及其合金）。４、手工电弧焊件工艺设计：焊缝合理布置、接头设计、坡口设计、焊条选用，焊件热处理。５、焊件变形及焊件结构工艺性。复习题第1章工程材料一、判断题1．冲击韧性就是试样断口处单位面积所消耗的功。（√）2．一般来说，金属材料的强度越高，则其冲击韧性越低。（√）3．一般来说，材料的硬度越高，耐磨性越好。（√）4．HBW是洛氏硬度的硬度代号。（×）5．金属材料的使用性能包括力学性能、铸造性能。（×）6．硬度试验中，布氏硬度测量压痕的深度。（×）7．硬度试验中，洛氏硬度测量试样表面压痕直径大小。（×）8．断后伸长率和断面收缩率越大，表示材料的塑性越好。（√）9．布氏硬度用于测量淬火后零件的硬度。（×）10．洛氏硬度用于测量退火后零件的硬度。（×）11．晶体缺陷的共同之处是它们都能引起晶格畸变。（√）有时候，一件事情看来太容易了，那往往不是真的。机设09~1徐健14~412．理想晶体的内部都或多或少地存在有各种晶体缺陷。（×）13．室温下，金属晶粒越细，则强度越高，塑性越低。（×）14．纯金属结晶时形核率随过冷度的增大而不断增加。（×）15．金属型浇注比砂型浇注得到的铸件晶粒粗大。（×）16．铸成薄壁件与铸成厚壁件晶粒粗大。（×）17．厚大铸件的表面部分与中心部分晶粒粗大。（×）18．α-Fe属于面心立方晶格晶格类型。（×）19．金属Cu、Al都是面心立方晶格。（√）20．金属实际结晶温度小于理论结晶温度。（√）21．在铁碳合金平衡结晶过程中，只有成分为0.77%C的合金才能发生共析反应。（×）22．一般来说，金属中的固溶体塑性较好，而金属间化合物的硬度较高。（√）23．铁素体和奥氏体都是碳在α-Fe中的间隙固溶体。（×）24．奥氏体是硬度较低、塑性较高的组织，适用于压力加工成形。（√）25．渗碳体是硬而脆的相。（√）26．铁和碳以化合物形式组成的组织称为莱氏体。（×）27．铁素体是固溶体，有固溶强化现象，所以性能为硬而脆。（×）28．钢铆钉一般用高碳钢制作。（×）29．金属在固态下由于温度的改变而发生晶格类型转变的现象，称为同素异构转变。（√）30．纯铁在770℃时发生同素异构转变。（×）31．表面淬火既能改变钢的表面化学成分，也能改善心部的组织与性能。（×）32．共析钢加热奥氏体后，冷却时所形成的组织主要取决于钢的加热温度。（×）33．低碳钢或高碳钢件为便于进行机械加工，可预先进行球化退火。（×）34．在退火状态，45钢比20钢的强度和硬度都高。（√）35．正火的冷却速度比退火快，得到的组织细、强度、硬度高。（√）36．球化退火主要用于过共析成分的碳钢和合金钢。（√）37．淬火钢重新加热到Ac1点以上某一温度，保温、空冷称为回火。（×）38．表面淬火和化学热处理都能改变钢的表面成分和组织。（×）39．渗碳钢渗碳后不需要进行淬火处理。（×）40．淬火+低温回火称调质。（×）41．Q275与Q295均是碳素结构钢。（×）42．c＜0.45%为中碳钢。（×）43．45Mn钢是合金结构钢。（×）44．钢中合金元素越多，则淬火后硬度越高。（×）有时候，一件事情看来太容易了，那往往不是真的。机设09~1徐健14~545．08F是优质碳素结构钢。（√）46．所有合金元素都能提高钢的淬透性。（×）47．制造手用锯条应选用T12钢淬火+低温回火。（√）48．T8与20MnVB相比，淬硬性和淬透性都较低。（×）49．Cr12钢是一种不锈钢。（×）50．在不锈钢中，随着钢的碳的的质量分数增加，耐腐蚀性能增加。（×）51．可锻铸铁在高温时可以进行锻造加工。（×）52．普通灰铸铁通过球化退火可变成球墨铸铁。（×）53．铸铁的减震性比钢好。（√）54．灰铸铁中的碳，主要以渗碳体形式存在。（×）55．蠕墨铸铁牌号以RuT表示。（√）56．当铝合金加热到α相区，保温后在水中快速冷却，其强度和硬度并没有明显升高，而塑性却得到改善，这种热处理称为固溶热处理。（√）57．固溶处理后铝合金的强度和硬度随时间而发生显著提高的现象，称为时效强化或沉淀硬化。（√）58．铝合金在不同温度下进行人工时效时，其效果也不同。（√）59．普通黄铜是由铜与锌组成的二元合金。（√）60．普通黄铜有单相黄铜和双相黄铜之分。（√）二、单项选择题1．布氏硬度值用＿A表示。A.HBWB.HBSC.HRAD.HRC2．最合适用HRC来表示其硬度值的材料是＿C。A.铝合金B.铜合金C.淬火钢D.调质钢3．在图纸上出现以下几种硬度技术条件的标注，其中＿B是正确的。A．500HBSB.230HBWC.12～15HRCD.799HV4．耐蚀性是金属材料的C。A.力学性能B.物理性能C.化学性能5．布氏硬度测量压痕的A。A.直径B.深度C.对角线长度6.强度、塑性测量A在特制的标准试样上进行。A.需要B.不需要7.强度是金属材料的A。A.力学性能B.物理性能C.化学性能8．塑性是指金属材料在静载荷作用于下，产生B而不破坏的能力。有时候，一件事情看来太容易了，那往往不是真的。机设09~1徐健14~6A.弹性变形B.塑性变形9.HV是D的硬度代号。A.布氏硬度B.洛氏硬度C.肖氏硬度D.维氏硬度10．洛氏硬度值用＿D表示。A.HBWB.HBSC.HVD.HRC11．晶体中的位错属于＿C。A．体缺陷B.面缺陷C.线缺陷D.点缺陷12．金属随温度的改变，由一种晶格类型转变为另一种晶格类型的过程，称为＿C转变。A．物理B．化学C．同素异构13．α-Fe和γ-Fe分别属于＿B晶格类型。A.面心立方晶格和体心立方晶格B.体心立方晶格和面心立方晶格C.均为面心立方晶格D.体心立方晶格14．金属结晶时，冷却速度越快，其实际结晶温度将A。A．越低B.越高C.越接近理论结晶温度D.不受影响15．为细化晶粒，可采用C。A．快速浇注B.低温浇注C.加变质剂D.以砂型代金属型16．金属实际结晶温度C理论结晶温度。A.高于B.等于C.小于17．金属Cu的晶体结构是B。A.体心立方晶体结构B.面心立方晶体结构C.密排立方晶体结构18．在体心立方晶体结构中，晶胞中的原子数为A个。A.2B.4C.619．铁素体的晶体结构为A。A.体心立方晶体结构B.面心立方晶体结构C.密排立方晶体结构20．奥氏体的晶体结构为B。A.体心立方晶体结构B.面心立方晶体结构C.密排立方晶体结构21．金属间化合物的特点是＿D。A．溶点高，硬度低B.熔点低，硬度高B．熔点低，硬度低D.熔点高，硬度高22．在铁碳合金相图中，发生共析转变后组织为A。A．珠光体B.奥氏体C.莱氏体D.铁素体23．奥氏体是碳在＿A固溶体。A．Y-Fe中的间隙B.α-Fe中的间隙C.α-Fe中的有限D．Y-Fe中的无限有时候，一件事情看来太容易了，那往往不是真的。机设09~1徐健14~724．铁素体的力学性能特点是＿C。