实用标准文案
金属材料的基本知识综合测试
一、判断题（正确的填√，错误的填×）
1、导热性好的金属散热也好，可用来制造散热器等零件。（）
2、一般，金属材料导热性比非金属材料差。（）
3、精密测量工具要选用膨胀系数较大的金属材料来制造。（）
4、易熔金属广泛用于火箭、导弹、飞机等。（）
5、铁磁性材料可用于变压器、测量仪表等。（）
6、δ、ψ值越大，表示材料的塑性越好。（）
7、维氏硬度测试手续较繁，不宜用于成批生产的常规检验。（）
8、布氏硬度不能测试很硬的工件。（）
9、布氏硬度与洛氏硬度实验条件不同，两种硬度没有换算关系。（）
10、布氏硬度试验常用于成品件和较薄工件的硬度。
11、在F、D一定时，布氏硬度值仅与压痕直径的大小有关，直径愈小，硬度值愈大。（）
12、材料硬度越高，耐磨性越好，抵抗局部变形的能力也越强。（）
13、疲劳强度是考虑交变载荷作用下材料表现出来的性能。（）
14、20钢比T12钢的含碳量高。（）
15、金属材料的工艺性能有铸造性、锻压性，焊接性、热处理性能、切削加工性能、硬度、强度等。（）
16、金属材料愈硬愈好切削加工。（）
17、含碳量大于0.60%的钢为高碳钢，合金元素总含量大于10%的钢为高合金钢。（）
18、T10钢的平均含碳量比60Si2Mn的高。（）
19、一般来说低碳钢的锻压性最好，中碳钢次之，高碳钢最差。（）
20、布氏硬度的代号为HV，而洛氏硬度的代号为HR。（）
21、疲劳强度是考虑交变载荷作用下材料表现出来的性能。（）
22、某工人加工时，测量金属工件合格，交检验员后发现尺寸变动，其原因可能是金属材料有弹性变形。（）
二、选择题
1、下列性能不属于金属材料物理性能的是（）。
A、熔点
B、热膨胀性
C、耐腐蚀性
D、磁性
2、下列材料导电性最好的是（）。
A、铜
B、铝
C、铁烙合金
D、银
3、下列材料导热性最好的是（）。
A、银
B、塑料
C、铜
D、铝
4、铸造性能最好的是（）。
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A、铸铁
B、灰口铸铁
C、铸造铝合金
D、铸造铝合金
5、锻压性最好的是（）。
A、低碳钢
B、中碳钢
C、高碳钢
D、高合金钢
6、下列材料焊接性最差的是（）。
A、低碳钢
B、高碳钢
C、铸铁
D、中碳钢
7、强度是属于材料的（）。
D.工艺性能 B.化学性能 C.力学性能A.物理性能8、钢的质量以
（）划分。
A、碳的含量多少。
B、合金元素的含量多少。
C、 S、P的含量多少。
9、锻性最好的材料是：（）。
A、低碳钢
B、中碳钢
C、高碳钢
D、合金钢
10、用拉伸试验可测定材料的（）性能指标。
A 冲击韧性
B 硬度
C 塑性 D抗拉强度
11、高熔点金属的熔点高于（）。
A. 1000℃
B. 1500℃
C. 2000℃
D. 1535 ℃
12、在金属材料的机械性能指标中，“σe”是指( )。
A.屈服强度
B.抗拉强度
C.弹性强度
D.抗弯强度
13、用来反应材料在交变载荷作用下，抵抗破坏能力的物理概念是：（）。
A. 韧性；
B. 疲劳强度；
C. 强度；
D. 硬度。
14、16、金属材料抵抗塑性变形或断裂的能力称为（）。
A. 强度
B. 塑性
C. 硬度
D.韧性
15、下列材料焊接性能最好的是 ( )。
A.低碳钢
B.铸铁
C.高碳钢
D.铜合金
16、低碳钢的含碳量为 ( )。
A.Wc＜0.25%
B. Wc＜0.6%
C. Wc＜0.02%
D. Wc＜0.45%
17、拉伸试验时，试样拉断前所能承受的最大应力称为材料的（）。
A. 屈服点
B. 抗拉强度
C. 塑性
D.韧性
18、做疲劳试验时，试样承受的载荷为（）。
A.静载荷
B.冲击载荷
C.交变载荷
D.都可以
19、下面关于3Cr13 的说法正确的是 ( )
A.含Cr为3%
B. 含Cr为13%
C. 含Cr为0.3%
D. 含Cr 为1.3%
20、22、在拉伸试验中，试样拉断前所能承受的最大应力称为材料的（）。
A、屈服极限
B、抗拉极限
C、弹性极限
D、疲劳极限
21、普通,优质和特殊质量碳钢是按( )进行区分的.
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A.S,P含量的多少
B.主要性能
C.使用特性
D.前三者
综合考虑
22、金属材料的抗拉强度是( )值。
A、金属开始出现塑性变形时的应力
B、金属出现塑性变形时的应力
C、金属材料在拉断前所能承受的最大应力
D、金属材料保持在弹性变形内的最大应力
23、85HRA是（）。
A、硬度
B、肖氏
C、洛氏
D、维氏
24、（）均属于材料的机械性能。
A．强度、硬度、塑性、压力加工性 B．强度、硬度、塑性、切削加工性C．强度、硬度、塑性、密度 D．强度、硬度、塑性、韧性
25、某钢材的牌号为GCr9SiMn，它的用途为下列中的（）。
A制造锅炉 B制造弹簧 C制造滚动轴承 D制造量具
26、作疲劳试验时，试样承受的载荷为（）。
A静载荷 B冲击载荷 C交变载荷 D静载荷和冲击载荷
27、下列钢中，硬度最高的是（）。
A T12钢
B 20钢
C 65Mn钢
D 40Cr钢
28、（）是金属材料在静载荷作用下抵抗变形和破坏的能力。
A．强度 B．硬度 C．塑性 D．韧性
29、金属材料在静载荷作用下产生永久变形的能力是 ( ) 。
A.硬度
B.塑性
C.强度
D.疲劳强度
30、工厂中广泛使用的洛氏硬度标尺是( )
A.HRA
B.HRB
C.HRC
D.HV
31、材料的硬度越高其耐磨性就 ( )。
A.越好
B.越差
C.不一定好
D.以上都不对
32、下列不属于金属材料的工艺性能的是( )。
A.锻压性
B.焊接性
C.耐腐蚀性
D.可加工性
33、金属材料的锻压性能取决于材料的 ( )
A.强度
B.硬度
C.塑性
D.韧性
34、T12是( )。
A.碳素结构钢
B.优质碳素结构钢
C.碳素工具钢
D.高级优质碳素工具钢
35、汽车变速齿轮应选用（）制造。
A、合金调质钢
B、合金渗碳钢
C、合金弹簧钢
D、滚珠轴承钢
36、铜.铝.银金属的导电强弱顺序正确的是（）。
A 铝>铜>银
B 铝<铜<银
C 银>铜>铝
D 银<铜<铝
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37、9SiCr表示（）。
A 含碳9%
B 含Si0.9%
C 含Cr0.9%
D 含碳0.9%
38、下列为铁磁性材料的是( )。
A 锰
B 铁
C 铬
D 镍
39、金属材料在常温下抵抗氧,水蒸气及其它化学介质腐蚀作用的能力,称为( )；
在加热时抵抗氧化作用的能力,称为( )。
A 化学稳定性
B 耐腐蚀性
C 抗氧化性
D 热稳定性
40、塑性的主要判断标准是( )和（）。
A强度 B 伸长率 C 硬度 D 断面收缩率
41、冲击韧性是指金属材料在冲击载荷的作用下抵抗（）的能力
A 冲击
B 抗压
C 抗拉
D 破坏
三、填空题
1、金属材料的性能一般分为和。
2、金属材料的机械性能主要指标
有、、、、。
3、金属材料的化学稳定性是和的总称。
-6。10/℃表示1004、铁在0℃—℃时，α=11.76×。5、金属材料的塑性是指称为低熔点金属。6、金属的熔点高于
。7、金属材料在加工和使用过程中所受的作用力称为
。和8、载荷根据性质不同可分为、
是机械设计和选材的主要依，表示 9、强度极限σb据之一。来表示。10、塑性指标用和法。在生产上最常 11、硬度实验方法可分为法和硬度硬度三种。法实验，有用的是硬度
的性能。12、铸造性是指金属材料的性能。13、锻压性是指金属材料
，7mm，拉断后长度为mm长度10mm、14一直线，50 的钢试件，58mm细颈处直径为文档大全．
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则其伸长率为，断面收缩率为。
15.Q234-A·F属于_______________钢的牌号；45属于___ _____钢的牌号；T10属于__________钢的牌号。
16、08钢的含义，T7钢的含义。
17、目前生产中用的最广的静载荷压入法硬度试验有＿＿＿＿、＿＿＿＿、＿＿＿＿。
18、金属材料的力学性能有，，，，。
19、材料的力学性能指标中，抗拉强度用符号_______表示，塑性指标用符号
_______和_______表示。
20、金属材料的使用性能包括物理性能、性能，性能。
21、按碳钢中含有害杂质的多少，可以将钢分为，，
；按用途不同可分为，。14，构件的强度是指构件在静载荷作用下和的能力。
15、钢根据，可分为碳素钢和合金钢。
16、锰、硅是在炼钢加入时，带入钢中的，是有益元素。
17、碳素工具钢用于制造、和。
18、凡是用于制造机械零件和各种工程结构件的钢都称为钢。
19、普通碳素结构钢是各类钢中用量最大的一类，在各牌号钢中，应用最多。
20、塑性是指，它有和两个指标。
21、当零件承受静载荷时，应该考虑的力学性能主要是、
和；当零件承受冲击载荷时，主要考虑材料的；当零件承受交变载荷时，主要考虑材料的。
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22、碳素钢Q235—A?F中Q代表，F代表。
23、钢铁中常存元素有铁、＿＿、硅、锰、硫、磷等元素；硅锰是＿＿＿元素，硫、磷是有害元素，＿＿有热脆性；＿＿有冷脆性。含碳量大于＿＿＿的铁碳合金叫铸铁。钢按质量分类是根据＿＿＿＿含量来划分的，凡用于制造零件和工程结构件的钢都叫＿＿＿。工具钢含碳量都在＿＿以上，都是＿＿＿或高级优质钢。硬度和耐磨性＿＿。
24、普通碳素结构钢牌号是屈服点的字母Ｑ、屈服点＿＿＿，质量等级符号和＿＿＿＿符号组成，如Q235－A·F；优质碳钢牌号是用两位数表示含碳量的＿＿＿数，如08，碳素工具牌号为＿＿＿＿＿加数字，如Ｔ10A；数字表示含碳量的＿＿＿数，若为高级优质在牌号后加＿＿＿；牌号Ｑ215－A是＿＿＿不小于215MPa，质量等级为＿＿级的＿＿＿钢；09是含碳量0.09%的＿＿＿钢；Ｔ12A 是含碳1.2%的高级优质＿＿＿钢。
25、在碳钢的基础上加入其他元素的钢叫＿＿＿。合金结构钢都为＿＿＿钢，若为高级优质，在钢号后加＿＿；合金工具钢都为＿＿＿＿＿钢，牌号后不加Ａ。在普通碳钢基础上加入少量合金元素制成的钢叫＿＿＿＿＿＿；它比相同碳量的普通碳素结构钢＿＿＿高得多，且有良好的塑性、韧性和耐磨性。普低钢代替普通碳钢可＿＿＿材料，减轻重量。普低钢常在＿＿＿状态下使用，冷弯、冷卷和焊接后＿＿＿进行热处理；普低钢主加元素为＿＿＿＿＿＿，合金元素总量常不超过＿＿＿。
26、大小不变或变化很慢的载荷称为＿＿＿＿载荷，在短时间内以较高速度作用于零件上的载荷称为＿＿＿载荷，大小和方向随时间发生周期性变化的载荷称为＿＿＿载荷。
27、强度是指金属的材料在＿＿＿＿＿载荷作用下抵抗＿＿＿＿或＿＿＿＿的能
力。
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一、判断题：对打√，错打×。（共10分，每小题1分）
1、一般情况下，金属的晶粒越细，其力学性能越差。（×）
2、高碳钢具有良好的焊接性能。（×）
3、含碳量越高，材料的淬硬性越差。（×）
4、金属的同素异构转变是在恒温下进行的。（√）
5、T10钢含碳量为10%.（×）
6、45钢在油中淬火比在水中淬火硬度高。（×）
7、调质是淬火+中温回火。（×）
8、常用材料在使用时，一般不允许塑性变形。（√）
9、一般来说，材料的硬度越高，强度也越高。（√）
10、a-Fe是面心立方晶格类型。（×）
二、填空题（共 51 分，每空1分）
1、常见金属三种晶格类型有（体心立方）晶格，（面心立方）晶格，（密排六方）晶格。
2、常见晶体的缺陷有（点）缺陷、（线）缺陷和（面）缺陷三种。
3、理论结晶温度和实际结晶温度之差为（过冷度）。
4、细化晶粒有三种方法（增加过冷度）、（变质处理）、（振动处理）。
5、金属的整个结晶过程包括（晶核的产生）、（晶核的长大）两个基本过程组成。
6、金属在固态下，随着温度的改变，由一种晶格类型转变为另一种晶格类型的现象称为（同素异构转变）。
7、大小不变或变化缓慢的载荷称为（静）载荷，在短时间内以较高的速度作用于零件上的载荷称为（冲击）载荷，大小和方向随时间发生周期性变化的载荷称为（交变）载荷。
8、抗拉强度是通过（拉伸）实验来测定的。
9、力—伸长曲线分为弹性变形阶段、（屈服）阶段、（强化）阶段、（缩颈）阶段。
10、常用的硬度实验法有（布氏）硬度实验法，（洛氏）硬度实验法，（维氏）硬度实验法。
11、根据溶质原子在溶剂晶格中所处的位置不同，固溶体可以分为（间隙固溶体）和（置换固溶体）两类。
12、写出下列力学性能指标的符号：屈服强度（ReL ）、抗拉强度（ReL）、
洛氏硬度C标尺（HRC）、断后伸长率（A）、断面收缩率（Z ）。
13、变形一般分为（弹性）变形和（塑性）变形。
14、含碳量小于（0.25）%的钢为低碳钢，含碳量为（0.25-0.60）%的钢为中碳钢，含碳文档大全．
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量大于（0.60）%的钢为高碳钢。
15、退火有三种方法完全退火、（去应力）退火和（球化）退火。
16、回火有三种方法（低温）回火、（中温）回火和（高温）回火。
17、写出铁碳合金的组织符号：铁素体（F ）、奥氏体（A）、渗碳体（Fe3C）、珠光
体（P ）、高温莱氏体（Ld ）、低温莱氏体（ L，d ）。
18、材料的（热处理）和（成分）决定组织，组织决定（性能），（性能）决定用途。
三、选择题（共14 分，每小题2分）
1、钢中常存有害元素是（ B ）。
A、磷、硅、硫
B、磷、氢、硫
C、锰、硅、硫
2、洛氏硬度C标尺所用的压头是（A）。
A、金刚石圆锥体
B、淬硬钢球
C、硬质合金球
3、铸铁的含碳量是（C）。
A、小于0.0218%
B、在0.0218% ~2.11% 之间
C、大于2.11%
4、a-Fe转变为r-Fe的温度是（B ）°C 。
A、770
B、912
C、1394
5、金属材料抵抗塑性变形或断裂的能力称为（C）。
A、塑性
B、硬度
C、强度
6、渗碳体的含碳量为（C）% 。
A、2.11
B、4.3
C、6.69
7、用65Mn钢做弹簧，淬火后应进行（A）。
A、中温回火
B、低温回火
C、高温回火
四、名词解释题（共14分，每小题2分）
1、08F
答：脱氧状态不完全（沸腾钢）含碳量为0.08%优质碳素结构钢。
2、45
答：含碳量为0.45%的优质碳素结构钢。
3、T12A
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答：含碳量为1.2的高级碳素工具钢。
4、ZG200—400
答：屈服强度不小于200Mpa，抗拉强度不小于400 Mpa的铸造碳钢。
5、硬度
答：材料抵抗局部变形，特别是塑性变形、压痕或划痕的能力称为硬度。
6、共晶转变和共析转变
答：共晶转变是指结晶时由液相中同时结晶出两种不同的固相。
共析转变是由一个固相中同时析出两种不同的相。
7、固溶强化
答：在固溶体形成的过程中溶质原子溶入后会使溶剂晶格发生畸变，从而使合金对变形的抗力增加，使金属材料强度、硬度提高的现象称为固溶强化。
五、计算题（共11分，第1小题6分，第2小题5分）
1、有一个钢试样，其横截面面积为100cm2，已知试样的ReL=314Mpa，Rm=530 Mpa。拉伸试验时，当受到多少N拉力试样出现屈服现象？当受到多少N拉力时试样出现缩颈现象？
解：FeL=ReL x So=314*100*100=3140000N
Fm=Rm x So=530*100*100=5300000N
2、一拉伸试样的原标距长度为50mm，直径为10mm，拉断后试样的标距长度为79mm，缩颈处的最小直径为4.9mm，求材料的断后伸长率和断面收缩率？
解：So= （3.14*102）/4=78.5mm2
金属材料的基本知识综合测试 一、判断题（正确的填√，错误的填×） 1、导热性好的金属散热也好，可用来制造散热器等零件。（） 2、一般，金属材料导热性比非金属材料差。（） 3、精密测量工具要选用膨胀系数较大的金属材料来制造。（） 4、易熔金属广泛用于火箭、导弹、飞机等。（） 5、铁磁性材料可用于变压器、测量仪表等。（） 6、δ、ψ值越大，表示材料的塑性越好。（） 7、维氏硬度测试手续较繁，不宜用于成批生产的常规检验。（） 8、布氏硬度不能测试很硬的工件。（） 9、布氏硬度与洛氏硬度实验条件不同，两种硬度没有换算关系。（） 10、布氏硬度试验常用于成品件和较薄工件的硬度。 11、在F、D一定时，布氏硬度值仅与压痕直径的大小有关，直径愈小，硬度值愈大。（） 12、材料硬度越高，耐磨性越好，抵抗局部变形的能力也越强。（） 13、疲劳强度是考虑交变载荷作用下材料表现出来的性能。（） 14、20钢比T12钢的含碳量高。（） 15、金属材料的工艺性能有铸造性、锻压性，焊接性、热处理性能、切削加工性能、硬度、强度等。（） 16、金属材料愈硬愈好切削加工。（） 17、含碳量大于0.60%的钢为高碳钢，合金元素总含量大于10%的钢为高合金钢。（） 18、T10钢的平均含碳量比60Si2Mn的高。（） 19、一般来说低碳钢的锻压性最好，中碳钢次之，高碳钢最差。（） 20、布氏硬度的代号为HV，而洛氏硬度的代号为HR。（） 21、疲劳强度是考虑交变载荷作用下材料表现出来的性能。（） 22、某工人加工时，测量金属工件合格，交检验员后发现尺寸变动，其原因可能是金属材料有弹性变形。（） 二、选择题 1、下列性能不属于金属材料物理性能的是（）。 A、熔点 B、热膨胀性 C、耐腐蚀性 D、磁性 2、下列材料导电性最好的是（）。 A、铜 B、铝 C、铁烙合金 D、银 3、下列材料导热性最好的是（）。 A、银 B、塑料 C、铜 D、铝 4、铸造性能最好的是（）。 A、铸铁 B、灰口铸铁 C、铸造铝合金 D、铸造铝合金 5、锻压性最好的是（）。
金属材料重点 题型：填空（30-40%），选择(20%,有多选)，简答（10%+10%），问答（10%+10%+20%） 一、钢的物理冶金基础（15%） 1、钢的分类（填空、多选） 结构钢： 工程结构钢：铁素体－珠光体钢、低碳贝氏体钢、马氏体钢 机械制造结构钢：渗碳钢、调质钢、轴承钢、高合金超高强度结构钢、弹簧钢等工具钢：碳素工具钢、低合金工具钢、高速工具钢、冷作模具钢、热作模具钢等 不锈耐蚀钢 耐热钢 2、铁碳相图中的反应及平衡温度： 包晶转变：LB+δH→γJ（1495℃，单相A） 共晶转变：LC→γB+Fe3C（1148℃，A体+Fe3C：Ld ） 共析转变：γS→αP+Fe3C（727 ℃，F体+Fe3C：P） 3、退火的定义、目的及得到的组织： 退火：将钢加热到奥氏体化温度Ac1（727℃）以上或以下温度，保温，炉冷以获得平衡状态组织（扩散型相变，加热速度为0.125℃/分时A1的温度为Ac1）。 目的：稳定组织，成分和组织均匀，细化晶粒，调整硬度，消除内应力和加工硬化，改善成形和加工性能。 4、马氏体（M）转变特点（简答）：
1) 无扩散：Fe 和C 原子都不进行扩散，M是体心正方的C过饱和的F，固溶强化显著。 2) 瞬时性：M 的形成速度很快，106mm/s。温度↓则转变量↑。 3) 不彻底：M 转变总要残留少量A，A中的C%↑则MS、Mf ↓，残余A含量↑ 4) M形成时体积↑，造成很大内应力。 5）切变共格性：表面产生浮凸。 ☆5、钢中杂质的种类（填空）： 常存杂质：Mn、Si、Al、S、P等 由脱氧剂带入（Mn、Si、Al）的或矿石中存在的（S、P） 隐存杂质：O、H、N，极其微量，有溶解度 偶存杂质：Cu、Sn、Pb、Ni、Cr等，与矿石和废钢有关 ☆6、合金元素在钢中的分布/存在方式/状态： 溶解于固溶体中，置换和间隙固溶体； 溶于渗碳体中形成合金渗碳体或单独与碳、氮等作用形成碳、氮化合物； 形成金属间化合物； 形成氧化物、硫化物等夹杂物； 以纯金属相存在，如Cu、Pb等； 偏聚 7、什么叫奥氏体形成元素、铁素体形成元素？ 在γ-Fe中有较大溶解度并能稳定γ-Fe的元素称为奥氏体形成元素； 而在α-Fe中有较大溶解度并使γ-Fe不稳定的元素，称为铁素体形成元素。 △8、金属间化合物的种类（填空，掌握重要类型）： 合金钢中比较重要的金属间化合物有σ相、AB2相（laves拉维斯相）及AB3相（有序相）。 9、合金钢的回火脆性，原因及解决办法： 提高韧性、降低脆性、稳定组织，但200~350 ℃，450~650℃之间回火，冲击韧性出现两个低谷，称为回火脆性。 （a）第一类回火脆性/低温回火脆性（200~350 ℃） 原因：Fe3C薄膜在原A或M晶界形成，降低晶界强度；P、S、Bi等元素偏聚于晶界合金元素作用：Mn、Cr、Ni促进，Mo、Ti、V等改善，Si推迟脆性温度区。 （b）第二类回火脆性/高温回火脆性（450~650 ℃） 原因：Sb、S、As、P、O、N等杂质元素偏聚于晶界，或形成网状化合物，高于回火温
第一章钢中的合金元素 1、合金元素对纯铁γ相区的影响可分为哪几种？ 答：开启γ相区的元素：镍、锰、钴属于此类合金元素 扩展γ相区元素：碳、氮、铜属于此类合金元素 封闭γ相区的元素：钒、鈦、钨、钼、铝、磷、铬、硅属于此类合金元素 缩小γ相区的元素：硼、锆、铌、钽、硫属于此类合金元素 2、合金元素对钢γ相区和共析点会产生很大影响，请举例说明这种影响的作用 答：合金元素对α-Fe、γ-Fe、和δ-Fe的相对稳定性以及同素异晶转变温度A3和A4均有很大影响 A、奥氏体（γ）稳定化元素 这些合金元素使A3温度下降，A4温度上升，即扩大了γ相区，它包括了以下两种情况：（1）开启γ相区的元素：镍、锰、钴属于此类合金元素 （2）扩展γ相区元素：碳、氮、铜属于此类合金元素 B、铁素体（α）稳定化元素 （1）封闭γ相区的元素：钒、鈦、钨、钼、铝、磷、铬、硅 （2）缩小γ相区的元素：硼、锆、铌、钽、硫属于此类合金元素 3、请举例说明合金元素对Fe-C相图中共析温度和共析点有哪些影响？ 答： 1、改变了奥氏体相区的位置和共析温度 扩大γ相区元素：降低了A3，降低了A1 缩小γ相区元素：升高了A3，升高了A1 2、改变了共析体的含量 所有的元素都降低共析体含量 第二章合金的相组成 1、什么元素可与γ-Fe形成固溶体，为什么？ 答：镍可与γ-Fe形成无限固溶体 决定组元在置换固溶体中的溶解条件是： 1、溶质与溶剂的点阵相同 2、原子尺寸因素（形成无限固溶体时，两者之差不大于8%） 3、组元的电子结构（即组元在周期表中的相对位置） 2、间隙固溶体的溶解度取决于什么？举例说明 答：组元在间隙固溶体中的溶解度取决于： 1、溶剂金属的晶体结构 2、间隙元素的尺寸结构 例如：碳、氮在钢中的溶解度，由于氮原子小，所以在α-Fe中溶解度大。 3、请举例说明几种强、中等强、弱碳化物形成元素 答：铪、锆、鈦、铌、钒是强碳化物形成元素；形成最稳定的MC型碳化物 钨、钼、铬是中等强碳化物形成元素 锰、铁、铬是弱碳化物形成元素
习题 第一章 1、何时不能直接淬火呢？本质粗晶粒钢为什么渗碳后不直接淬火？重结晶为什么可以细化晶粒？那么渗碳时为什么不选择重结晶温度进行A化？ 答：本质粗晶粒钢，必须缓冷后再加热进行重结晶，细化晶粒后再淬火。晶粒粗大。A 形核、长大过程。影响渗碳效果。 2、C是扩大还是缩小奥氏体相区元素？ 答：扩大。 3、Me对S、E点的影响？ 答：A形成元素均使S、E点向左下方移动。F形成元素使S、E点向左上方移动。 S点左移—共析C量减小；E点左移—出现莱氏体的C量降低。 4、合金钢加热均匀化与碳钢相比有什么区别? 答：由于合金元素阻碍碳原子扩散以及碳化物的分解，因此奥氏体化温度高、保温时间长。 5、对一般结构钢的成分设计时，要考虑其M S点不能太低，为什么? 答：M量少，Ar量多，影响强度。 6、W、Mo等元素对贝氏体转变影响不大，而对珠光体转变的推迟作用大，如何理解? 答：对于珠光体转变：Ti, V：主要是通过推迟（P转变时）K形核与长大来提高过冷γ的稳定性。 W，Mo： 1）推迟K形核与长大。 2）增加固溶体原子间的结合力，降低Fe的自扩散系数，增加Fe的扩散激活能。 3）减缓C的扩散。 对于贝氏体转变：W，Mo，V，Ti：增加C在γ相中的扩散激活能，降低扩散系数，推迟贝氏体转变，但作用比Cr，Mn，Ni小。 7、淬硬性和淬透性 答：淬硬性：指钢在淬火时硬化能力，用淬成马氏体可能得到的最高硬度表示。 淬透性：指由钢的表面量到钢的半马氏体区组织处的深度。 8、C在γ-Fe与α-Fe中溶解度不同，那个大？ 答：γ-Fe中，为八面体空隙，比α-Fe的四面体空隙大。 9、C、N原子在α-Fe中溶解度不同，那个大？ 答：N大，因为N的半径比C小。 10、合金钢中碳化物形成元素（V，Cr，Mo，Mn等）所形成的碳化物基本类型及其相对稳定性。 答：V：MC型；Cr：M7C3、M23C6型；Mo：M6C、M2C、M7C3型；Mn：M3C型。 复杂点阵：M23C6、M7C3、M3C、稳定性较差；简单点阵：M2C、MC、M6C稳定性好。 11、如何理解二次硬化与二次淬火？ 答：二次硬化：含高W、Mo、Cr、V钢淬火后回火时，由于析出细小弥散的特殊碳化物及回火冷却时A’转变为M回,使硬度不仅不下降，反而升高的现象称二次硬化。 二次淬火：在高合金钢中回火冷却时残余奥氏体转变为马氏体的现象称为二次淬火。
第一章 1、为什么钢中的硫和磷一般情况下总是有害的？控制硫化物形态的方法有哪些？ 答：S与Fe形成FeS，会导致钢产生热脆；P与形成Fe3P，使钢在冷加工过程中产生冷脆性，剧烈降低钢的韧性，使钢在凝固时晶界处发生偏析。 硫化物形态控制：a、加入足量的锰，形成高熔点MnS；b、控制钢的冷却速度；c、改善其形态最好为球状，而不是杆状，控制氧含量大于0.02%；d、加入变形剂，使其在金属中扩散开防止聚焦产生裂纹。 2、钢的强化机制有哪些?为什么一般钢的强化工艺采用淬火加回火？答：a、固溶强化（合金中形成固溶体、晶格畸变、阻碍位错运动、强化） b、细晶强化（晶粒细化、晶界增多、位错塞积、阻碍位错运动、强化） c、加工硬化（塑性变形、位错缠绕交割、阻碍位错运动、强化） d、弥散强化（固溶处理的后的合金时效处理、脱溶析出第二相、弥散分布在基体上、与位错交互作用、阻碍位错运动、强化） 淬火处理得到强硬相马氏体，提高钢的强度、硬度，使钢塑性降低；回火可有效改善钢的韧性。淬火和回火结合使用提高钢的综合性能。 3、按照合金化思路，如何改善钢的韧性？ 答：a、加入可细化晶粒的元素Mo、W、Cr； b、改善基体韧性，加Ni元素；
c、提高冲击韧性，加Mn、Si元素； d、调整化学成分； e、形变热处理； f、提高冶金质量； g、加入合金元素提高耐回火性，以提高韧性。 4、试解释40Cr13属于过共析钢，Cr12钢中已出现共晶组织，属于莱氏体钢。 答、Cr元素使共析点左移，当Cr量达到一定程度时，共析点左移到碳含量小于0.4%，所以40Cr13属于过共析钢；Cr12中含有高于12%的Cr元素，缩小Fe-C平衡相图的奥氏体区，使共析点右移。 5、试解释含Mn钢易过热，而含Si钢高淬火加热温度应稍高，且冷作硬化率高，不利于冷变性加工。 答：Mn在一定量时会促使晶粒长大，而过热就会使晶粒长大。 6、合金钢中碳化物形成规律①②③④⑤⑥⑦ 答：①、K类型：与Me的原子半径有关；②、相似相容原理；③、强碳化物形成元素优先于碳结合形成碳化物；④、NM/NC比值决定了K类型；⑤、碳化物稳定型越好，溶解越难，析出越难，聚集长大也越难。 第二章 1、简述工程钢一般服役条件、加工特点和性能要求。 答：服役条件：静载、无相对运动、受大气腐蚀。 加工特点：简单构件是热轧或正火状态，空气冷却，有焊接、剪切、
1.工程材料的主要性能分为（1）使用性能和（2）工艺性能。（1）又包括力学性能、物理性能和化学性能等。 2.金属的变形包括弹性变形和塑性变形。 3.通过拉伸试验可测得的强度指标主要有屈服强度和抗拉强度；可测得的塑性指标有延伸率和断面收缩率。 4.常见的金属晶格类型有体心立方晶格、面心立方晶格和密排六方晶格三种类型。α–Fe 属于体心立方晶格，γ–Fe属于面心立方晶格，δ–Fe属于体心立方晶格。 5.实际金属的晶体缺陷有点缺陷（空位或间隙原子）、线缺陷（位错）和面缺陷（晶界）。 6.金属的理论结晶温度与实际结晶温度之差称为过冷度。金属的冷却速度越快，过冷度越大，获得的晶粒越细。 7.细化金属材料的晶粒，可使金属的强度、硬度提高，塑性、韧性提高；在生产中常用的细化晶粒的方法有增大过冷度、变质处理、机械搅拌和振动；压力加工再结晶；热处理。 8.合金的晶体结构有固溶体和金属化合物，其中固溶体具有良好的塑性，金属化合物具有高的硬度和脆性。 9.在铁碳合金的基本组织中，珠光体属于复相结构，它由铁素体和渗碳体按一定比例组成，珠光体用符号P表示。 10.铁碳合金相结构中，属于固溶体的有铁素体和奥氏体；其中铁素体是碳在α–Fe中形成的固溶体。 11.铁碳合金的力学性能随含碳量的增加，其强度和硬度增高，而塑性和韧性降低。但当w C>1.0%时，强度随其含碳量的增加而降低。 12.铁碳合金中，共析钢w C为0.77%，室温平衡组织为P；亚共析钢w C为<0.77%，室温平衡组织为P+F；过共析钢w C为>0.77%，室温平衡组织为P+Fe3C；共晶白口生铁w C为4.3%，室温平衡组织为Ld'；亚共晶白口生铁w C为<4.3%，室温平衡组织为P+Fe3C II+Ld'；过共晶白口生铁w C为>4.3%，室温平衡组织为Fe3C I+Ld'。 13.按碳的质量分数的不同.碳素钢可分为高碳钢、中碳钢和低碳钢三类；钢硫、磷杂质质量分数的不同，钢可分为普通钢、优质钢、高级优质钢和特级优质钢三类。 二、简答题与应用题 1.材料的常用力学性能指标有那些？若某种材料的零件在使用过程中突然发生断裂，是由于那些力学性能指标不足所造成的？ (1)常用力学性能指标有: 强度、塑性、刚度、硬度、冲击韧性、疲劳强度。 (2) 零件在使用过程中突然发生断裂，是由于强度、塑性、冲击韧性、疲劳强度等力学性能指标不足所造成的。 2．画出低碳钢的应力-应变曲线，并简述拉伸变形的几个阶段。 oe段：弹性变形
金属学与热处理总结 一、金属的晶体结构 重点内容：面心立方、体心立方金属晶体结构的配位数、致密度、原子半径，八面体、四面体间隙个数；晶向指数、晶面指数的标定；柏氏矢量具的特性、晶界具的特性。 基本内容：密排六方金属晶体结构的配位数、致密度、原子半径，密排面上原子的堆垛顺序、晶胞、晶格、金属键的概念。晶体的特征、晶体中的空间点阵。 晶胞：在晶格中选取一个能够完全反映晶格特征的最小的几何单元，用来分析原子排列的规律性，这个最小的几何单元称为晶胞。 金属键：失去外层价电子的正离子与弥漫其间的自由电子的静电作用而结合起来，这种结合方式称为金属键。 位错：晶体中原子的排列在一定范围内发生有规律错动的一种特殊结构组态。 位错的柏氏矢量具有的一些特性： ①用位错的柏氏矢量可以判断位错的类型；②柏氏矢量的守恒性，即柏氏矢量与回路起点及回路途径无关；③位错的柏氏矢量个部分均相同。 刃型位错的柏氏矢量与位错线垂直；螺型平行；混合型呈任意角度。 晶界具有的一些特性： ①晶界的能量较高，具有自发长大和使界面平直化，以减少晶界总面积的趋势；②原子在晶界上的扩散速度高于晶内，熔点较低；③相变时新相优先在晶界出形核；④晶界处易于发生杂质或溶质原子的富集或偏聚；⑤晶界易于腐蚀和氧化；⑥常温下晶界可以阻止位错的运动，提高材料的强度。 二、纯金属的结晶 重点内容：均匀形核时过冷度与临界晶核半径、临界形核功之间的关系；细化晶粒的方法，铸锭三晶区的形成机制。 基本内容：结晶过程、阻力、动力，过冷度、变质处理的概念。铸锭的缺陷；结晶的热力学条件和结构条件，非均匀形核的临界晶核半径、临界形核功。 相起伏：液态金属中，时聚时散，起伏不定，不断变化着的近程规则排列的原子集团。 过冷度：理论结晶温度与实际结晶温度的差称为过冷度。 变质处理：在浇铸前往液态金属中加入形核剂，促使形成大量的非均匀晶核，以细化晶粒的方法。 过冷度与液态金属结晶的关系：液态金属结晶的过程是形核与晶核的长大过程。从热力学的角度上看，
第一章 1、材料的基本概念 材料是人类赖以生存的基础，材料的发展和进步伴随着人类文明发展和进步的全过程。材料是国民经济建设，国防建设和人民生活不可缺少的重要组成部分，是社会现代化的物质基础与先导。 材料，尤其是新材料的研究、开发与应用反映着一个国家的科学技术与工业水平。 材料特别是新材料与社会现代化及现代文明的关系十分密切，新材料对提高人民生活，增加国家安全，提高工业生产率与经济增长提供了物质基础，因此新材料的发展十分重要。 材料是一切科学技术的物质基础，而各种材料的起点主要来源于材料的化学制备和化学改性。 2、什么是材料科学工程 具有物理学、化学、冶金学、金属学、陶瓷学、计算数学等多学科交叉与结合的特点，并且具有鲜明的工程性。 3、什么是材料化学 材料化学在研究开发新材料中的作用，就是用化学理论和方法来研究功能分子以及由功能分子构筑的材料的结构与功能关系，使人们能够设计新型材料，提供的各种化学合成反应和方法使人们可以获得具有所设计结构的材料。 采用新技术和新工艺方法，合成新物质和新材料，通过化学反应实现各组分在原子或分子水平上的相互转换过程。涉及材料的制备、组成、结构、性质及其应用的一门科学。 材料化学既是材料科学的一个重要分支，也是材料科学的核心内容。同时又是化学学科的一个组成部分，具有明显的交叉学科、边缘学科的性质。是材料学专业学生的一门重要的专业基础知识课程。 4、材料的分类 （1）按照材料的使用性能：可分为结构材料与功能材料两类 结构材料的使用性能主要是力学性能； 功能材料的使用性能主要是光、电、磁、热、声等功能性能。 （2）以材料所含的化学物质的不同将材料分为四类：金属材料、非金属材料、高分子材料及由此三类材料相互组合而成的复合材料。 第二章 1、原子结合---键合 两种主要类型的原子键：一次键和二次键。 （1）一次键的三个主要类型：离子键、共价键和金属键。（一次键都涉及电子的转移，或者是电子的共用。）一次键通常比二次键强一个数量级以上。 ①金属键：自由电子和正离子组成的晶体格子之间的相互作用就是金属键。没有方向性和饱和性的。 ②离子键：包含正电性和负电性两种元素的化合物最通常的键类型为离子键。阴阳离子的电子云通常都是球形对称的，故离子键没有方向性和饱和性。 ③共价键：由两个原子共有最外层电子的键合，使每个原子都达到稳定的饱和电子层。共价键具有方向性和饱和性。 （2）二次键：范德华键（二次键既不涉及电子的转移，也不涉及电子的共用。） 以弱静电吸引的方式使分子或原子团连接在一起的，比前3种键合力要弱得多。包含色散效应、分子极化、氢键。 ①色散效应：对称的分子和惰性气体原子，由于电子运动的结果，有时分子或原子的内部会发生电子的偏离而引起瞬时的极化，形成诱导瞬间电偶极子，就会产生很弱的吸引力，这样的吸引力在其它力不存在时能使分子间产生结合。 ②分子极化：原子、离子及分子的电荷并不是固定在一定部位上，它们在相互靠近时，电荷会发生偏移，形成
金属材料学思考题答案2 绪论、第一章、第二章 1．钢中的碳化物按点阵结构分为哪两大类，各有什么特点？ 答：分为简单点阵结构和复杂点阵结构，前者熔点高、硬度高、稳定性好，后者硬度低、熔点低、稳定性差。 2．何为回火稳定性、回火脆性、热硬性？合金元素对回火转变有哪些影响？ 答： 回火稳定性：淬火钢对回火过程中发生的各种软化倾向（如马氏体的分解、残余奥氏体的分解、碳化物的析出与铁素体的再结晶）的抵抗能力 回火脆性：在200-350℃之间和450-650℃之间回火，冲击吸收能量不但没有升高反而显著下降的现象 热硬性：钢在较高温度下，仍能保持较高硬度的性能 合金元素对回火转变的影响：①Ni、Mn影响很小，②碳化物形成元素阻止马氏体分解，提高回火稳定性，产生二次硬化，抑制C和合金元素扩散。③Si比较特殊：小于300℃时强烈延缓马氏体分解， 3．合金元素对Fe-Fe3C相图S、E点有什么影响？这种影响意味着什么？ 答：凡是扩大奥氏体相区的元素均使S、E点向左下方移动，如Mn、Ni等； 凡是封闭奥氏体相区的元素均使S、E点向左上方移动，如Cr、Si、Mo等？ E点左移：出现莱氏体组织的含碳量降低，这样钢中碳的质量分数不足2％时就可以出现共晶莱氏体。S点左移：钢中含碳量小于0.77％时，就会变为过共析钢而析出二次渗碳体。 4．根据合金元素在钢中的作用，从淬透性、回火稳定性、奥氏体晶粒长大倾向、韧性和回火脆性等方面比较下列钢号的性能:40Cr、40CrNi、40CrMn、40CrNiMo。 1）淬透性：40CrNiMo 〉40CrMn 〉 40CrNi 〉 40Cr 2）回火稳定性：40CrNiMo 〉40CrNi 〉 40CrMn 〉 40Cr 3）奥氏体晶粒长大倾向：40CrMn 〉 40Cr 〉 40CrNi 〉 40CrNiMo 4）韧性：40CrNiMo 〉40CrNi 〉40Cr〉40CrMn (Mn少量时细化组织) 5）回火脆性： 40CrMn 〉40CrNi> 40Cr 〉40CrNiMo 5.怎样理解“合金钢与碳钢的强度性能差异，主要不在于合金元素本身的强化作用，而在于合金元素对钢相变过程的影响。并且合金元素的良好作用，只有在进行适当的热处理条件下才能表现出来”？从强化机理和相变过程来分析（不是单一的合金元素作用） 合金元素除了通过强化铁素体，从而提高退火态钢的强度外，还通过合金化降低共析点，相对提高珠光体的数量使其强度提高。其次合金元素还使过冷奥氏体稳定性提高，C曲线右移，在相同冷却条件下使铁素体和碳化物的分散度增加，从而提高强度。 然而，尽管合金元素可以改善退火态钢的性能但效果远没有淬火回火后的性能改变大。 除钴外，所有合金元素均提高钢的淬透性，可以使较大尺寸的零件淬火后沿整个截面得到均匀的马氏体组织。大多数合金元素都有阻止奥氏体晶粒长大的倾向（Mn除外），从而细化晶粒，使淬火后的马氏体组织均匀细小。
第一章答案 1、为什么说钢中的S、P杂质元素总是有害的？ 答：S容易和Fe结合成熔点为989℃的FeS相，会使钢产生热脆性；P和Fe结合形成硬脆的Fe3P相使钢在冷加工过程中产生冷脆性。 2、合金元素对Fe-C相图的S、E点有什么影响？这种影响意味着什么？ 答：凡是扩大γ相区的元素均使S、E点向左下方移动，如Mn、Ni; 凡是封闭γ相区的元素均使S、E点向左上方移动，如Cr、Si、Mo。E点左移意味着出现莱氏体的碳含量减小；S点左移意味着共析碳含量减小。 3、那些合金元素能够显著提高钢的淬透性？提高钢的淬透性有什么作用？ 答：B、Mn、Mo、Cr、Si、Ni等元素能够显著提高钢的淬透性。提高钢的淬透性一方面可以使工件得到均匀而良好的力学性能，满足技术要求;另一方面在淬火时，可以选用比较缓和的冷却介质以减小零件的变形和开裂的倾向。 4、为什么说合金化的基本原则是“复合加入”？举二例说明合金复合作用的机 理。 答：1.提高性能，如淬透性；2.扬长避短，合金元素能对某些方面起积极作用，但往往还有些副作用，为了克服不足，可以加入另一些合金元素弥补，如Si-Mn，Mn-V;3.改善碳化物的类型和分布，某些合金元素改变钢中碳化物的类型和分布或改变其他元素的存在形式和位置，从而提高钢的性能，如耐热钢中Cr-Mo-V,高速钢中V-Cr-W。 5、合金元素提高钢的韧度主要有哪些途径？ 答：1.细化A晶粒；2.提高钢的回火稳定性；3.改善机体韧度；4.细化碳化物；5.降低或消除钢的回火脆性；6.在保证强度水平下适当降低碳含量；7.提高冶金质量；8.通过合金化形成一定量的残余A，利用稳定的残余A提高钢的韧度。 6、钢的强化机制有那些？为什么一般的强化工艺都采用淬火-回火？ 答：固溶强化、细晶强化、位错强化、第二相强化。因为一般的钢的强化都要求它有一定的强度的同时又要保持一定的任性，淬火后钢中能够形成M,这给了钢足够的强度，但是带来的后果就是韧度不够，而回火能够在强度降低不大的情况下给淬火钢以足够的韧性，这样能够得到综合力学性能比较优良的材料，所以一般钢的强化工艺都采用淬火加回火。 7、铁置换固溶体的影响因素？ 答：1.溶剂与溶质的点阵结构；2.原子尺寸因素；3.电子结构。 第二章 1、叙述构件用钢一般的服役条件、加工特点、性能要求? 答：服役条件：工程结构件长期受静载荷；互相无相对运动；受大气（海水）侵蚀；
《金属材料学》复习总结 第1章：钢的合金化概论 一、名词解释： 合金化：未获得所要求的组织结构、力学性能、物理性能、化学性能或工艺性能而特别在钢铁中加入某些元素，称为合金化。 过热敏感性：钢淬火加热时，对奥氏体晶粒急剧长大的敏感性。 回火稳定性：淬火钢在回火时，抵抗强度、硬度下降的能力。 回火脆性：淬火钢回火后出现韧性下降的现象。 二、填空题： 1.合金化理论是金属材料成分设计和工艺过程控制的重要原理，是材料成分、工艺、组织、 性能、应用之间有机关系的根本源头，也是重分发结材料潜力和开发新材料的基本依据。 2.扩大A相区的元素有：Ni、Mn、Co（与Fe -γ无限互溶）；C、N、Cu（有限互溶）； α无限互溶）；Mo、W、Ti（有限互溶）； 扩大F相区的元素有：Cr、V（与Fe - 缩小F相区的元素有：B、Nb、Zr（锆）。 3.强C化物形成元素有：Ti、Zr、Nb、V； 弱C化物形成元素有：Mn、Fe； 4.强N化物形成元素有：Ti、Zr、Nb、V； 弱N化物形成元素有：Cr、Mn、Fe； 三、简答题： 1.合金钢按照含量的分类有哪些？具体含量是多少？按含碳量划分又如何？ ●按照合金含量分类：低合金钢：合金元素总量<5%； 中合金钢：合金元素总量在5%～10%； 高合金钢：合金元素总量>10%； ●按照含碳量的分类：低碳钢：w c≤0.25%； 中碳钢：w c=0.25%～0.6%； 高碳钢：w c>0.6%； 2.加入合金元素的作用？ ①：与Fe、C作用，产生新相，组成新的组织与结构； ②：使性能改善。 3.合金元素对铁碳相图的S、E点有什么影响？这种影响意味着什么？ (1)A形成元素均使S、E点向左下方移动，如Mn、Ni等； F形成元素均是S、E点向左上方移动，如Cr、V等 (2)S点向左下方移动，意味着共析C含量减小，使得室温下将得到A组织； E点向左上方移动，意味着出现Ld的碳含量会减小。 4.请简述合金元素对奥氏体形成的影响。 (1)碳化物形成元素可以提高碳在A中的扩散激活能，对A形成有一定阻碍作用； (2)非碳化物形成元素Ni、Co可以降低碳的扩散激活能，对A形成有一定加速作用。 (3)钢的A转化过程中存在合金元素和碳的均匀化过程，可以采用淬火加热来达到成 分均匀化。 5.有哪些合金元素强烈阻止奥氏体晶粒的长大？组织奥氏体晶粒长大有什么好处？ (1)Ti、Nb、V等强碳化物形成元素会强烈阻止奥氏体晶粒长大，因为：Ti、Nb、V等
点缺陷1范围分类1点缺陷.在三维空间各方向上尺寸都很小,在原子尺寸大小的晶体缺陷.2线缺陷在三维空间的一个方向上的尺寸很大(晶粒数量级),另外两个方向上的尺寸很小(原子尺寸大小)的晶体缺陷.其具体形式就是晶体中的位错3面缺陷在三维空间的两个方向上的尺寸很大,另外一个方向上的尺寸很小的晶体缺陷 2点缺陷的类型1空位.在晶格结点位置应有原子的地方空缺,这种缺陷称为“空位”2.间隙原子.在晶格非结点位置,往往是晶格的间隙,出现了多余的原子.它们可能是同类原子,也可能是异类原子3.异类原子.在一种类型的原子组成的晶格中,不同种类的原子替换原有的原子占有其应有的位置3点缺陷的形成弗仑克耳缺陷:原子离开平衡位置进入间隙,形成等量的空位和间隙原子.肖特基缺陷:只形成空位不形成间隙原子.（构成新的晶面）金属:离子晶体:1 负离子不能到间隙2 局部电中性要求 4点缺陷的方程缺陷方程三原则: 质量守恒, 电荷平衡, 正负离子格点成比例增减. 肖特基缺陷生成:0＝V M,,+ V O··弗仑克尔缺陷生成: M M＝V M,,+ M i ·· 非计量氧化物:1/2O2(g)＝V M,,+ 2h·+ O O不等价参杂:Li2O＝2Li M,+ O O + V O··Li2O+ 1/2O2 (g) ＝2Li M, + 2O O + 2h· .Nb2O5＝2Nb Ti ·+ 2 e, + 4O O + 1/2O2 (g) 5过饱和空位.晶体中含点缺陷的数目明显超过平衡值.如高温下停留平衡时晶体中存在一平衡空位,快速冷却到一较低的温度,晶体中的空位来不及移出晶体,就会造成晶体中的空位浓度超过这时的平衡值.过饱和空位的存在是一非平衡状态,有恢复到平衡态的热力学趋势,在动力学上要到达平衡态还要一时间过程. 6点缺陷对材料的影响.原因无论那种点缺陷的存在,都会使其附近的原子稍微偏离原结点位置才能平衡即造成小区域的晶格畸变.效果1提高材料的电阻定向流动的电子在点缺陷处受到非平衡力(陷阱),增加了阻力,加速运动提高局部温度(发热)2加快原子的扩散迁移空位可作为原子运动的周转站3形成其他晶体缺陷过饱和的空位可集中形成内部的空洞,集中一片的塌陷形成位错4改变材料的力学性能.空位移动到位错处可造成刃位错的攀移,间隙原子和异类原子的存在会增加位错的运动阻力.会使强度提高,塑性下降. 位错 7刃型位错若将上半部分向上移动一个原子间距,之间插入半个原子面,再按原子的结合方式连接起来,得到和(b)类似排列方式(转90度),这也是刃型位错. 8螺型位错若将晶体的上半部分向后移动一个原子间距,再按原子的结合方式连接起来(c),同样除分界线附近的一管形区域例外,其他部分基本也都是完好的晶体.而在分界线的区域形成一螺旋面,这就是螺型位错 9柏氏矢量.确定方法,首先在原子排列基本正常区域作一个包含位错的回路,也称为柏氏回路,这个回路包含了位错发生的畸变.然后将同样大小的回路置于理想晶体中,回路当然不可能封闭,需要一个额外的矢量连接才能封闭,这个矢量就称为该位错的柏氏矢10柏氏矢量与位错类型的关系刃型位错,柏氏矢量与位错线相互垂直.(依方向关系可分正刃和负刃型位错).螺型位错,柏氏矢量与位错线相互平行.(依方向关系可分左螺和右螺型位错).混合位错,柏氏矢量与位错线的夹角非0或90度. 柏氏矢量守恒1同一位错的柏氏矢量与柏氏回路的大小和走向无关.2位错不可能终止于晶体的内部,只能到表面,晶界和其他位错,在位错网的交汇点, 11滑移运动--刃型位错的滑移运动在晶体上施加一切应力,当应力足够大时,有使晶体上部向有发生移动的趋势.假如晶体中有一刃型位错,显然位错在晶体中发生移动比整个晶体移动要容易.因此,①位错的运动在外加切应力的作用下发生;②位错移动的方向和位错线垂直;③运动位错扫过的区域晶体的两部分发生了柏氏矢量大小的相对运动(滑移);④位错移出晶体表面将在晶体的表面上产生柏氏矢量大小的台阶.螺型位错的滑移在晶体上施加一切应力,当应力足够大时,有使晶体的左右部分发生上下移动的趋势.假如晶体中有一螺型位错,显然位错在晶体中向后发生移动,移动过的区间右边晶体
1.为什么说钢中的S、P杂质元素在一般情况下总是有害的？S、P会导致钢的热脆和冷脆，并且容易在晶界偏聚，导致合金钢的第二类高温回火脆性，高温蠕变时的晶界脆断。S能形成FeS，其熔点为989℃，钢件在大于1000℃的热加工温度时FeS会熔化，所以易产生热脆；P能形成Fe3P，性质硬而脆，在冷加工时产生应力集中，易产生裂纹而形成冷脆。 2.钢中的碳化物按点阵结构分为哪两大类？有什么特点？简单点阵结构和复杂点阵结构简单点阵结构的特点：硬度较高、熔点较高、稳定性较好；复杂点阵结构的特点：硬度较低、熔点较低、稳定性较差。 3.简述合金钢中碳化物形成规律。①当rC/rM>0.59时，形成复杂点阵结构；当rC/rM<0.59时，形成简单点阵结构；②相似者相溶：完全互溶：原子尺寸、电化学因素均相似；有限溶解：一般K都能溶解其它元素，形成复合碳化物。③NM/NC比值决定了碳化物类型④碳化物稳定性越好，溶解越难，析出难越，聚集长大也越难；⑤强碳化物形成元素优先与碳结合形成碳化物。 4.合金元素对Fe-C相图的S、E点有什么影响？这种影响意味着什么？A形成元素均使S、E点向左下方移动，F形成元素使S、E点向左上方移动。S点左移意味着共析碳量减小，E点左移意味着出现莱氏体的碳量降低。 5.试述钢在退火态、淬火态及淬火-回火态下，不同合金元素的分布状况。退火态：非碳化物形成元素绝大多数固溶于基体中，而碳化物形成元素视C和本身量多少而定。优先形成碳化物，余量溶入基体。淬火态：合金元素的分布与淬火工艺有关。溶入A体的因素淬火后存在于M、B中或残余A中，未溶者仍在K中。回火态：低温回火，置换式合金元素基本上不发生重新分布；>400℃，Me开始重新分布。非K形成元素仍在基体中，K形成元素逐步进入析出的K中，其程度取决于回火温度和时间。 6.有哪些合金元素强烈阻止奥氏体晶粒的长大？阻止奥氏体晶粒长大有什么好处？Ti、Nb、V等强碳化物形成元素（好处）：能够细化晶粒，从而使钢具有良好的强韧度配合，提高了钢的综合力学性能。 7.哪些合金元素能显著提高钢的淬透性？提高钢的淬透性有何作用？在结构钢中，提高马氏体淬透性作用显著的元素从大到小排列：Mn、Mo、Cr、Si、Ni等。作用：一方面可以使工件得到均匀而良好的力学性能，满足技术要求；另一方面，在淬火时，可选用比较缓和的冷却介质，以减小工件的变形与开裂倾向。 8.能明显提高回火稳定性的合金元素有哪些？提高钢的回火稳定性有什么作用？Cr、Mn、Ni、Mo、W、V、Si作用：提高钢的回火稳定性，可以使得合金钢在相同的温度下回火时，比同样碳含量的碳钢具有更高的硬度和强度；或者在保证相同强度的条件下，可在更高的温度下回火，而使韧性更好些。 9.第一类回火脆性和第二类回火脆性是在什么条件下产生的？如何减轻和消除？第一类回火脆性:脆性特征：①不可逆；②与回火后冷速无关；③断口为晶界脆断。产生原因：钢在200-350℃回火时，Fe3C 薄膜在奥氏体晶界形成，削弱了晶界强度；杂质元素P、S、Bi等偏聚晶界，降低了晶界的结合强度。防止措施：①降低钢中杂质元素的含量；②用Al脱氧或加入Nb（铌）、V、Ti等合金元素细化奥氏体晶粒；③加入Cr、Si调整温度范围；④采用等温淬火代替淬火回火工艺。第二类回火脆性：脆性特征：①可逆；②回火后满冷产生，快冷抑制；③断口为晶界脆断。产生原因：钢在450-650℃回火时，杂质元素Sb、S、As或N、P等偏聚于晶界，形成网状或片状化合物，降低了晶界强度。高于回火脆性温度，杂质元素扩散离开了晶界或化合物分解了；快冷抑制了杂质元素的扩散。防止措施：①降低钢中的杂质元素；②加入能细化A晶粒的元素（Nb、V、Ti）③加入适量的Mo、W元素；④避免在第二类回火脆性温度范围回火 14.合金元素V在某些情况下能起到降低淬透性的作用，为什么？而对于40Mn2和42Mn2V，后者的淬透性稍大，为什么？钒和碳、氨、氧有极强的亲和力，与之形成相应的稳定化合物。钒在钢中主要以碳化物的形式存在。其主要作用是细化钢的组织和晶粒，降低钢的强度和韧性。当在高温溶入固溶体时，增加淬透性；反之，如以碳化物形式存在时，降低淬透性。 19.试解释40Cr13已属于过共析钢，而Cr12钢中已经出现共晶组织，属于莱氏体钢。①因为Cr属于封闭y相区的元素，使S点左移，意味着共析碳量减小，所以钢中含有Cr12%时，共析碳量小于0.4%，所以含0.4%C、13%Cr的40Cr13不锈钢就属于过共析钢。②Cr使E点左移，意味着出现莱氏体的碳含量减小。在Fe-C相图中，E点是钢和铁的分界线，在碳钢中是不存在莱氏体组织的。但是如果加入了12%
一、名词解释 1.机织物：用两组纱线（经纱和纬纱）在织机上按照一定规律相互垂直交织成的片状纺织品。 2.针织物：用一组或多组纱线通过线圈相互串套的方法勾连成片的织物。 3.非织造布：以纺织纤维为原料经过粘合、溶合或其他化学、机械方法加工而成的薄皮或毛毡状制品。 4.毛皮：又称裘皮，是经过鞣制的动物毛皮，由皮板和毛被组成。 5.皮革：经过加工处理的光面或绒面动物皮板。 6.衬料：介于面料与里料之间起支撑作用的服装材料 7.纤维：把长度比直径大千倍以上且具有一定柔韧性和强力的纤细物质统称为纤维。 8.纤维的体积质量：单位体积纤维的质量，影响植物的覆盖性 9.纤维的疲劳：纤维因蠕变也会逐渐损伤，以致断裂，这种现象称为疲劳 10.热定型：利用纤维的热塑性进行的加工处理 11.抗熔孔性：在穿着过程中，织物某个局部受到或接触到温度超过熔点的火花或热体时候，接触部位会形成熔孔，抵抗熔孔称为抗熔孔性 12.纤维的吸湿性：纤维能吸收空气中气相水分 13.纤维的吸水性：从水溶液中吸收液相水分的能力 14.丝光：棉纤维耐碱性较好，在常温或低温下浸入浓度为18%-25%的烧碱溶液中，纤维的直径膨胀、长度缩短，此时若施加外力，限制收缩，则可提高光泽度，易于印花染色 15.混纺纱线：是由两种或两种以上的纤维混合纺成的纱线 16.线密度：指1000m长的纱线，在公定回潮率时的重量克数 17.旦数：指9000m长的纱线在公定回潮率时的重量克数 18.公制支数：在公定回潮率时，1g重的纱线所具有的长度米数 19.花式纱线：通过各种加工方法而获得的具有特殊外观、手感、结构和质地的纱线 20.织物：由纺织纤维和纱线按照一定方法制成的柔软且有一定的力学性能的片状物，分为机织物、针织物、编织物和非织造布四大类 21.印花织物：经印花加工后表面有花纹图案的织物 22.色织物：将纱线全部或部分染色，再织成各种不同色的条、格及小提花织物 23.织物组织：机织物中，经纬纱线相互交错、上下沉浮的规律 24.非织造布：不经过传统纺纱、机织或针织的工艺过程 25.树脂整理：以单体、聚合物或交联剂对纤维素纤维及其混纺织物进行处理，使其具有防皱性能的整理方法 26.毡缩：毛织物在洗涤过程中，除了内应力松弛而产生的缩水现象外，还会因为羊毛纤维的弹性特点尤其是定向摩擦效应而引起纤维之间发生缩绒，即毡缩 27.洗可穿性能：织物洗涤后不经熨烫或稍加熨烫就达到平整的性能 28.织物手感：用手触摸、撰握织物时，织物的某些物理机械性能作用于人手并通过人脑产生的对织物特性的综合判断 29.织物的成衣加工性能：指面料在服装加工中形成优良的服装外观的难易程度 30.织物悬垂性：在自然悬垂状态下呈波浪屈曲的特性称为织物的静态悬垂性 31.天然毛皮是动物毛皮经过加工而制成。天然毛皮是有皮板和毛被组成 32.服装辅料包括里料、絮料、衬料、垫料、线料、扣紧材料、商标标志 33.衬料：是介于服装面料和里料之间的材料，它是服装的骨骼 34.粘合衬：是以机织物、针织物、非织造布为基布，以一定方式涂热熔胶而制成，因此粘合衬得基本性能主要取决于基布、热熔胶盒涂层方式。 35.纽扣分为：合成材料纽扣、金属材料纽扣、天然材料纽扣、复合纽扣 36.拉链按使用功能分为：开尾型、闭尾型和隐形拉链拉链按材质可分：金属类拉链和非金属拉链 37.编织花边：以棉纱为经纱，以棉纱、粘胶丝或金银丝等为纬纱，编织成各种各样色彩鲜艳的花边 38.机织花边：由提花织机织成，花边质地紧密，立体感强，色彩丰富，图案多样 39.刺绣花边：由手工或电脑绣花机按设计图案直接绣在服装所需的部位，形成花边 40.用于服装的标志有：品质标志、规格标志、产地标志、使用标志、质量标志 41.标志：用于说明服装原料、性能、使用及保养方法、洗涤及熨烫方法等的一种标牌 42.服装的外观和性能是由纤维、纱线、织物结构和后整理四个方面共同决定的
名词解释 合金元素：特别添加到钢中为了保证获得所要求的组织结构从而得到一定的物理、化学或机 械性能的化学元素。（常用Me表示） 微合金元素：有些合金元素如V，Nb，Ti, Zr和B等，当其含量只在0.1%左右（如B 0.001%，V 0.2 %）时，会显著地影响钢的组织与性能，将这种化学元素称为微合金元素。 奥氏体形成元素：在γ-Fe中有较大的溶解度,且能稳定γ-Fe的元素C,N,Cu,Mn,Ni,Co,W 等 铁素体形成元素：在α-Fe中有较大的溶解度，且能α-Fe稳定的元素Cr，V，Si，Al，Ti，Mo等 原位析出：指在回火过程中，合金渗碳体转变为特殊碳化物。碳化物形成元素向渗碳体富集，当其浓度超过在合金渗碳体中的溶解度时, 合金渗碳体就在原位转变成特殊碳化物。如Cr 钢碳化物转变 异位析出：含强碳化物形成元素的钢，在回火过程中直接从过饱和α相中析出特殊碳化物，同时伴随着渗碳体的溶解，如V，Nb，Ti。（Ｗ和Mo既有原味析出又有异位析出） 网状碳化物：热加工的钢材冷却后，沿奥氏体晶界析出的过剩碳化物（过共析钢）或铁素 体（亚共析钢）形成的网状碳化物。 水韧处理：高锰钢铸态组织中沿晶界析出的网状碳化物显著降低钢的强度、韧性和抗磨性。将高锰钢加热到单相奥氏体温度范围，使碳化物完全溶入奥氏体，然后在水中快冷，使碳化 物来不及析出，从而获得获得单相奥氏体组织。（水韧后不再回火） 超高强度钢：用回火M或下B作为其使用组织，经过热处理后抗拉强度大于1400 MPa （或屈服强度大于1250MPa）的中碳钢，均可称为超高强度钢。 晶间腐蚀：沿金属晶界进行的腐蚀（已发生晶间腐蚀的金属在外形上无任何变化，但实际 金属已丧失强度） n/8规律：随着Cr含量的提高，钢的的电极电呈跳跃式增高。即当Cr的含量达到1/8，2/8，3/8，……原子比时，Fe的电极电位就跳跃式显著提高，腐蚀也跳跃式显著下降。这个定律 叫做n/8规律。 黄铜： Cu与Zn组成的铜合金 青铜： Cu与Zn、Ni以外的其它元素组成的铜合金 白铜： Cu与Ni组成的铜合金 灰口铸铁：灰口铸铁中碳全部或大部分以片状石墨形式存在，其断口呈暗灰色。（片状石墨 对基体产生割裂作用，并在尖端造成应力集中，故灰口铸铁力学性能较差） 可锻铸铁：可锻铸铁中的碳全部以或大部分以图案絮状的石墨形式存在，它是由一定成分的 白口铸铁经长时间高温石墨化退火而形成的。又称韧性铸铁。 蠕墨铸铁：蠕墨铸铁中的碳大部分以蠕虫状石墨形式存在。（高耐热性） 麻口铸铁：：麻口铸铁中的碳一部分以渗碳体形式存在，另一部分以石墨形式存在，端口呈 黑白相间。（无实用价值）。 基体钢：指其成分含有高速钢淬火组织中除过剩余碳化物以外的基体化学成分的钢种。（高 强度高硬度，韧性和疲劳强度优于高速钢，可做冷热变形模具刚，也可作超高强度钢） 双相钢：是指显微组织主要是由铁素体和５％－２０％体积分数的马氏体所组成的低合金高 强度结构钢，即在软相铁素体基体上分布着一定量的硬质相马氏体。 黑色组织：高速钢在实际铸锭凝固时，冷速＞平均冷速。合金元素来不及扩散，在结晶和固 态相变过程中转变不能完全进行，共析转变形成δ共析体为两相组织，易被腐蚀，在金相组 织上呈黑色，而称作黑色组织。 低（中高）合金钢：合金元素总量小于５％的合金钢叫低合金钢。合金含量在５％－１０％