名词解释：
无机非金属材料；无机非金属材料是以某些元素的氧化物、碳化物、氮化物、卤素化合物、硼化物、以及硅酸盐、铝酸盐、磷酸盐、硼酸盐和非氧化物等物质组成的材料。是除金属材料和有机高分子材料以外的所有材料的统称。
水泥；凡细磨成粉末状，加入适量水后成为塑性浆体，既能在空气中硬化，又能在水中硬化，并能将砂、石等散粒或纤维材料牢固地胶结在一起的水硬性胶凝材料，统称为水泥。
水泥混凝土由水泥、颗粒状集料以及必要时加入化学外加剂和矿物掺和料，经合理配合的混合料，加水拌合硬化后形成具有凝聚结构的材料。
烧成；
烧成通常是指将初步密集定形的粉块(生坯)经高温烧结成产品的过程。其实质是将粉料集合体变成致密的、具有足够强度的烧结体，如砖瓦、陶瓷、耐火材等。
KH；KH= 2 3 2 3 2
8 . 2 35 . 0 65 . 1
SiO O Fe O Al CaO ；
石灰饱和系数KH 是熟料中全部氧化硅生成硅酸钙(C3S 十C2S)所需的氧化钙量与全部二氧化硅理论上全部生成硅酸三钙所需的氧化钙含量的比值。（即KH表熟料中二氧化硅被氧化钙饱和形成硅酸三钙的程度。）
SM；ＳＭ＝
3 2 3 2 2
；
硅率是表示熟料中氧化硅含量与氧化铝、氧化铁之和的质量比。（表示了熟料中硅酸盐矿物与熔剂矿物的比例）
IM
铝率又称铁率，其数学表达式为：
IM = Al2O3/Fe2O3
铝率表示熟料中氧化铝与氧化铁含量的质量比，也表示熟料熔剂矿物中铝酸三钙与铁铝
酸四钙的比例。
萤石含率
萤石含率指由萤石引入的CaF2 量与原料总量之比，即：
萤石含率=
原料总量含量萤石％
凝结时间；水泥从加水开始到失去流动性，即从流体状态发展到较致密的固体状态，这
个过程所需要的时间称凝结时间。
胶凝材料；凡能在物理、化学作用下，从浆体变成坚固的石状体，并能胶结其它物料而
具有一定机械强度的物质，统称为胶凝材料，又称胶结料。
水硬性胶凝材料；在拌水后既能在空气中硬化又能在水中硬化的材料称为水硬性胶凝材料。
假凝；假凝是指水泥的一种不正常的早期固化或过早变硬现象。在水泥用水拌和的
几分钟内物料就显示凝结。假凝放热量极微，而且经剧烈搅拌后，浆体又可恢复
塑性，并达到正常凝结，对强度并无不利影响；但仍会给施工带来一定困难。
急凝急凝是指水泥的一种不正常的早期固化或过早变硬现象。在水泥用水拌和的几分钟内物料就显示凝结。急凝放热，急凝往往是由于缓凝不够所引起，浆体已具有一定强度，重拌并不能使其再具塑性。
煅烧指物料经过高温，合成某些矿物（水泥、水泥熟料，矿物等）或使矿物分解获得某些中
间产物（如石灰和黏土熟料）的过程。
玻璃玻璃是由熔融物冷却、硬化而得到的非晶态固体。其内能和构性熵高于相应的晶
体，其结构为短程有序，长程无序。
玻璃调整体；凡不能单独生成玻璃，一般不进入网络而是处于网络之外的氧化物，称为玻璃的网络外体。它们往往起调整玻璃一些性质的作用。常见的有Li2O，Na2O，K2O，MgO，CaO，SrO，BaO等。
玻璃形成体能单独形成玻璃，在玻璃中能形成各自特有的网络体系的氧化物，称为玻璃
的网络形成体。如SiO2，B2O3，P2O5，CeO2，As2O5、V2O3 等。
玻璃中间体一般不能单独形成玻璃，其作用介于网络形成体和网络外体之间的氧化物，
称之为中间体，如A12O3，BeO，ZnO，Ga2O3，TiO2、PbO等。
玻璃的化学稳定性；玻璃抵抗水、酸、碱、盐、大气及其它化学试剂等侵蚀破坏的能力，统称为玻璃的化学稳定性。
澄清剂凡在玻璃熔制过程中能分解产生气体，或能降低玻璃粘度，促进排除玻璃液中气泡的物质称为澄清剂。
玻璃熔化玻璃配合料经过高温加热转变为化学组成均匀的、无气泡的、并复合成型要求的玻璃液的过程。陶瓷陶瓷是以无机非金属天然矿物或化工产品为原料，经原料处理、成型、干燥、烧成等工序制成的产品。是陶器和瓷器的总称。
坯、釉适应性
坯、釉适应性是指熔融性能良好的釉熔体，冷却后与坯体紧密结合成完美的
整体不开裂、不剥脱的能力。
二、填空题1．陶瓷材料的显微结构由结晶相、气孔和玻璃相组成。
2．硅酸盐水泥熟料中含有C3S、C2S、C3A、C4AF四种矿物。
3．根据各氧化物在玻璃结构中所起的作用，一般可将他们分为玻璃形成体、玻璃中间体和玻璃调整体三类。
4．根据成型方法的不同，陶瓷坯料通常分为三类：注浆坯料、可塑坯料和压制坯料。
5．硅酸盐水泥的生料在煅烧过程中将会发生以下物理化学变化过程干燥与脱水、碳酸盐分解、固相反应、液相和熟料烧结和熟料的冷却过程。
6．拟定玻璃的组成应按照设计原则，根据设计玻璃的性能要求，参考现有玻璃组成，采用适当的玻璃系统并结合给定的生产工艺条件，拟定出设计玻璃的最初组成(原始组成)。
7．玻璃的质量缺陷主要有气泡、条纹和结石。
8．陶瓷坯料中混有铁质将使制品的外观质量受到影响，如降低白度与半透明性，也会产生斑点。9．硅酸三钙的水化过程可分为五个阶段：初始水化期、诱导期、加速期、衰减期和稳定期。
1．无机非金属材料一般的热加工方法有煅烧、烧成与熔化。
2．硅酸盐水泥熟料主要由CaO、SiO2、Al2O3、Fe2O3四种氧化物组成。
4．Na－Ca－Si玻璃系统中，Na2O能提供游离氧使玻璃结构中的O／Si比值增加，使Si－O 发生断键，因而可以降低玻璃的粘度，使玻璃易于熔融，是玻璃良好的助熔剂。
6．粘土质原料的主要组成矿物有高岭石，蒙脱石，伊利石；
7．陶瓷的成形方法有塑性成型，注浆成型，压制成型；
8．工业生产中用于玻璃熔制的设施有坩锅窑，池窑；
9．平板玻璃的深加工方法有钢化，镀膜。
1．一般玻璃按组成可分为元素玻璃，氧化物玻璃，非氧化物玻璃三类；
3．陶瓷的主要组成相为玻璃相，结晶相，气孔；
4．玻璃的质量缺陷主要有气泡，条纹，结石；
5．水泥按其用途和性能可分为通用水泥、专用水泥及特性水泥三大类；
6．玻璃的熔制过程包括烧结物形成、玻璃液形成、玻璃液澄清、玻璃液均化、玻璃液冷却五个阶段。
7、材料一般可分为金属材料、无机非金属材料和有机高分子材料三大类。
9．天然钙质原料主要有石灰石，泥灰岩，白垩；
4．陶瓷坯料组成的表示方法有配料比表示、矿物组成表示、化学组成表示、实验公式表示。
6．釉料按外观质量分为三类透明釉、颜色釉、艺术釉。
7．水泥的水化过程分为三个阶段钙矾石形成期、硅酸二钙水化期、结构形成和发展期。
1．目前，我国硅酸盐水泥生产中采用的是KH 、SM 和IM三个率值；
2．从结构上看，陶瓷材料是由晶态物质、玻璃态物质和气孔组成；
4．硅酸盐水泥的基本组成材料为熟料，石膏；
8．日用陶瓷的可塑成形按其操作法不同可分为雕塑、引坯、拉坯、旋压和滚压等种类。2．水泥生产的主要原料有石灰石、粘土和铁粉。
3．石灰饱和系数KH是熟料中全部氧化硅生成硅酸钙(C3S十C2S)所需的氧化钙量与全部二氧化硅理论上全部生成硅酸三钙所需的氧化钙含量的比值。
4．陶瓷产品按组成可分为硅酸盐陶瓷、氧化物陶瓷、非氧化物陶瓷。
6．陶瓷的成形方法分为可塑法成形、注浆法成形和干压法成形三大类。
7．玻璃是由熔融物冷却、硬化而得到的非晶态固体。其内能和构形熵高于相应的晶体。
4．粘土质原料的主要化学组成为SiO2 ，Al2O3；
8．玻璃是由熔融物冷却、硬化而得到的非晶态固体。其内能和构形熵高于相应的晶体。玻璃的结构为短程有序，长程无序。
2．无机非金属材料主要有陶瓷，胶凝材料，玻璃，耐火材料，天然材料；
7．水泥石中水的存在类型有结晶水，吸附水，自由水；
1．影响水泥水化速率的主要因素有熟料矿物组成、水灰比、细度、养护温度、外加剂。9．玻璃的脱色剂按其作用可分为物理脱色剂和化学脱色剂两种。
三、简答题：（共25 分）
1．石膏在水泥中的作用？（6分）
石膏的作用主要是调节凝结时间（2 分），而且适量的石膏对提高水泥强度有利，尤其是早期强度（2 分）；但石膏量不宜过多，否则会使水泥产生体积膨胀而使强度降低，甚至影响水泥的安定性（2分）。2．陶瓷坯料组成设计的依据有哪些？（10分）
（1）产品的物理化学性质、使用要求是考虑坯、釉料组成的主要依据（2分）；
（2）在拟定配方时可采用一些工厂或研究单位积累的数据和经验（2分）；
（3）了解各种原料对产品性质的影响是配料的基础（2分）；
（4）配方要能满足生产工艺的要求（2分）；
（5）希望采用的原料来源丰富，质量稳定、运输方便、价格低廉（2分）。
3．陶瓷制品开裂的主要原因？（9分）
生坯在搬运过程中因被碰而产生的细微裂纹（2分）；
坯体入窑水分过高、升温过急（2分）；
高温阶段生温太快，收缩过大（8%以上）（2分）；
坯体在晶体型转化阶段冷却过快（2分）；
器形设计不合理（1分）。
1．无机非金属材料生产过程中的共性？（6分）
原料的破碎（1分）粉体制备（1分）成型（1分）烘干（1分）
高温热处理（1分）冷却（1分）
2．水泥体积安定性的影响因素？（8分）
f-CaO（2分）MgO（2分）SO3（2分）冷却速率（2分）
4．陶瓷压制坯料应满足哪些要求？（6分）
1）流动性好（2分）
2）堆积密度大（2分）
3）含水率和水分的均匀性（2分）
1．SiO2 在典型无机非金属材料中的作用？（11分）
硅酸盐水泥：与氧化钙一起形成硅酸钙（2 分）。如果熟料中SiO2 过高，热料煅烧困难：特别当氧化钙
含量低，硅酸二钙含量多时，熟料易于粉化（1分）。硅率过低，则熟料中硅酸盐矿物太少而影响水泥强度，且影响窑的操作（1分）。在玻璃中：是玻璃形成氧化物（2分），以硅氧四面体[SiO4]的结构组元形成不规则的连续网络，成为玻璃的骨架（1分）。在陶瓷产品烧成过程中，二氧化硅的体积膨胀可以起着补偿还体收缩的作用（2 分）。高温下石英部分地溶解于液相中，增加熔体的粘度，而未溶解的石英颗粒构成坯体的骨架，减少变形的可能性（1 分）。由于石英属瘠性原料，因而可减小坯体的干燥收缩和缩短干燥时间（1分）。
2．CaO在典型无机非金属材料中的作用。（11 分）
硅酸盐水泥：CaO——满足生成熟料矿物的要求（2分）。CaO 量过高，生料易烧性差，熟料中f－CaO 增多，会导致安定性不良；CaO量过低，熟料中C2S 增多，C3S 减少，熟料强度下降（1分）。
陶瓷中：主要起助熔作用，缩短烧成时间（1 分），增加瓷器的透明度（1 分），使坯釉结合牢固（1分）。玻璃中：稳定剂，即增加玻璃的化学稳定性和机械强度（2 分），但含量不宜过高，否则会使玻璃的结晶倾向增大，而且易使玻璃发脆（1分）。
CaO 在高温时，能降低玻璃的粘度，促进玻璃的熔化和澄清；但当温度降低时，粘度增加得很快，使成形困难（1 分）。含CaO 高的玻璃成形后退火要快，否则易于爆裂（1分）。
3．玻璃熔制过程的影响因素？（8分）
玻璃组成（1 分）；玻璃液的粘度、表面张力（2 分）；原料的种类、原料的挥发、原料的粒度（3分）；配合料的质量（1 分）；熔制作业制度（1分）。
1．黏土原料的工艺性质有哪些？（7分）
可塑性（1分）、离子交换性（1分）、触变性（1分）、膨化性（1分）、收缩（1分）、并具有相当的耐火度（1分）。
2．实际生产应用中，为何常对工业氧化铝预烧后使用？（8分）
1）温下使γ—Al2O3 尽量转变为α—Al2O3，保证产品性能稳定（2分）；
2）工业氧化铝时，所加入的添加物和Na2O生成挥发性化合物，高温下变成
气体离开氧化铝，可提高原料纯度（2分）；
3）γ—Al2O3 转变为α—Al2O3 引起的体积收缩在预烧时已经完成，所以预烧
工业氧化铝可以使产品尺寸准确，减少开裂（2分）；
4）经烧过的工业氧化铝配制热压注浆料时，可以减少用蜡的数量（2分）。
3．设计陶瓷配方的依据？（10分）
1）产品的物理化学性质、使用要求（2分）；
2）采用一些工厂或研究单位几类的数据和经验（2分）；
3）了解各种原料对产品性质的影响（2分）；
4）配方能满足生产工艺的要求（2分）；
5）希望原料来源丰富、质量稳定、运输方便、价格低廉（2分）。
1．无机非金属材料加工的一般工艺过程。（6分）
原料的破碎（1分）、粉体制备（1分）、成型（1分）、烘干（1分）、高温热
处理（1分）、冷却（1分）。
3．生料在煅烧过程中的物理化学变化。（8分）
干燥与脱水（2 分）、碳酸盐分解（2 分）、固相反应过程（2 分）、冷却（2 分）、。
1．水泥熟料急速冷却的优点？（10分）
1）急冷能防止或减少β-C2S转化成γ-C2S（2分）；
2）急冷能防止或减少C3S的分解（2分）；
3）急冷能防止或减少MgO的破坏作用（2分）；
4）急冷使熟料中C3A结晶体减少（2分）；
5）急冷熟料易磨性提高（2分）。
2．玻璃浮法成型的原理。（7分）
玻璃液从池窑连续流入并浮在有还原气氛保护的锡液上（2 分），由于各物相界面张力和重力的综合作用
（2 分），摊成厚度均匀，上下两平面平行，平整和火抛光的玻璃带，经冷却硬化后脱离锡液（2 分），再经退火、切割而得到浮法玻璃（1分）。
3．陶瓷注浆坯料应满足哪些要求？（8分）
1）流动性好（2分）
2）悬浮性好（2分）
3）触变性适当（2分）
4）滤过性好（2分）
1．水泥熟料贮存处理的目的？（6分）
1）降低熟料温度，以保证磨机的正常操作；（2分）
2）改善熟料质量，提高易磨性；（2分）
3）保证窑磨生产的平衡，有利于控制水泥质量。（2分）
2．玻璃的通性？（5分）
1）各向同性（1分）
2）介稳性（1分）
3）无固定熔点（1分）
4）固态和熔融态间转化的渐变性和可逆性（1分）
5）性质随成分变化的连续性和渐变性（1分）
3．陶瓷坯体在烧成过程中的物理化学变化？（8分）
1）坯体的水分蒸发期（2分）
2）氧化分解及晶型转化期（2分）
3）玻化成瓷期（2分）
4）冷却期（2分）
4．硅酸盐水泥水化的水化过程？（6分）
1）钙矾石形成期（2分）
2）C3S水化期（2分）
3）结构形成和发展期（2分）
1．在陶瓷坯体的烧成过程中为什么要控制气氛？（6分）
氧化气氛——烧掉碳素及硫化物等，保证表面质量（3分）；
还原气氛——高价铁成为低价铁等，保证坯体质量（3分）。
3．硅酸盐水泥的水化分为几个阶段？（8分）
钙矾石形成期（2分）；C3S水化期（2分）；结构形成期（2分）；发展期（2分）。
2．玻璃的熔制过程？（10分）
烧结体的形成（2分）；玻璃液的形成（2分）；玻璃液的澄清（2分）；玻璃的均化（2
分）；玻璃液的冷却（2分）
2．生产普通陶瓷的主要原料及其作用？（7分）
石英——骨架；（2分）
粘土——成形与烧成性能；（3分）
长石——溶剂物质。（2分）
3．设计玻璃组成应注意的原则？（8分）
1）根据组成，结构和性质的关系，使设计的玻璃能满足预定的性能要求（2分）；
2）根据玻璃形成图和相图，使设计的组成能够形成玻璃，析晶倾向小（2分）；
3）根据生产条件使设计的玻璃能适应熔制、成形、加工等工序的实际要求（2分）；
4）所设计的玻璃应当价格低廉，原料易于获得（2分）。
2．无机非金属材料在热加工过程中，通常存在哪些过程？（7分）
1）燃料煅烧（1分）
2）物料或坯体加热（1分）
3）自由水分的蒸发（1分）
4）分解反应（1分）
5）固相反应（1分）
6）或烧成、或熔化（1分）
7）冷却（1分）
四、简述题：（共25 分）
1．有一瓶罐玻璃生产厂欲提高玻璃的化学稳定性、提高机速，对配比应做如何调整？为什么？（10分）碱金属氧化物(Na2O，K2O)对玻璃的化学稳定性影响最大（2分）。为了提高设计玻璃的化学稳定性，必须使设计玻璃中的Na2O、K2O 比现有玻璃降低（2分）；增加机速，可适当增加CaO（2分），同时考虑到MgO对提高化学稳定性有利，而又能防止析晶，为此在设计玻璃中强加了MgO（2分），并使MgO ＋CaO的含量比原有玻璃中CaO的含量增高（2分）。
2．硅酸盐水泥熟料烧成后要进行冷却的目的是什么？为何生产实践中要采用急
速冷却？（15分）
熟料冷却的目的：
（1）改善熟料质量与易磨性（2分）；
（2）降低熟料的温度，便于运输、储存、和粉磨（2分）；
（3）回收热量，预热二次空气，降低热耗、提高热利用率（2分）。
急速冷却熟料的优点：
（1）急冷能防止或减少β-C2S转化成γ-C2S（2分）；
（2）急冷能防止或减少C3S的分解（2分）；
（3）急冷能防止或减少MgO的破坏作用（2 分）；
（4）急冷使熟料中C3A结晶体减少（2分）；
（5）急冷熟料易磨性提高（1分）
1．无机非金属材料与金属材料在性能上有那些不同？试分析其原因？（9分）
无机非金属材料的化学组分主要由元素的氧化物、碳化物、氮化物、卤素化合物、硼化物、以及硅酸盐、铝酸盐、磷酸盐、硼酸盐和非氧化物等物质（2分），其化学键主要为离子键或离子—共价混合键（2分）。因此，无机非金属材料的基本属性主要体现为高熔点、高硬度、耐腐蚀、耐磨损、高抗压、良好的抗氧化性、隔热性，优良的介电、压电、光学、电磁性能及其功能转换特性等（3 分）。但大多数无机非金属材料具有抗拉强度低、韧性差等缺点（2分）。
2．简述玻璃熔化过程的各个阶段及其特点。（16分）
1）烧结体的形成（4分）
在高温作用下，发生一系列物理、化学反应（如：原料脱水、分解、多晶转变、固相反应等），形成不透明烧结物。对于普通钠钙硅酸盐玻璃而言，这一阶段结束后，配合料转变为由硅酸盐和残余石英颗粒组成的烧结体。
2）玻璃液的形成（3分）
不透明烧结体经进一步加热，未完全熔化的配合料残余颗粒溶解，烧结物开始熔融、扩散，并最终由不透明烧结体变为透明玻璃液。但此时的玻璃液含有大量可见气泡，且玻璃液的化学成分很不均匀。
3）玻璃液的澄清（3分）
玻璃液的澄清是指气体夹杂物从玻璃液中的消除（包括逸出和吸收）的过程。
4）玻璃的均化（3分）
均化过程是为了消除玻璃液中条纹和其他化学组成与玻璃液组成不同的不均体，从而获得化学组成均匀一致的玻璃液。
5）玻璃液的冷却（3分）
为使玻璃液满足成型所需的粘度要求，经高温澄清、均化后的玻璃液需进一步降温冷却。整个冷却过程应力求平稳进行，以保证玻璃液的热均匀性，并防止出现温度波动，以免引起二次气泡。
1．在硅酸盐水泥生产中，当氧化钙含量变化时，对煅烧和矿物形成有何影响？（10分）
当氧化钙含量提高时，熟料中的C3S 增加，熟料强度提高（2 分），因此，提高氧化钙含量，有利于提高水泥熟料质量（2 分）；但氧化钙含量过高，熟料煅烧困难，致使f-CaO增加，熟料强度降低（2分）；降低氧化钙含量，熟料中的C3S减少，C2S增多（2分），熟料强度降低，熟料易粉化（2分）。2．陶瓷厂在采用注浆成型时，对坯料有何要求？（15分）
1）流动性好（1分）保证泥浆浇注成形时要能充满模型的各个部位（1分）。2）悬浮性好（1分）。浆料中各种固体颗粒能在较长的一段时间悬浮而不沉淀的性质称为泥浆的悬浮性（1 分）。它是保证坯体组分均匀和泥浆正常输送、贮放的重要性能之一（1分）。
3）触变性适当（1分）受到振动和搅拌时，泥浆粘度会降低而流动性增加，静置后又恢复原状，此外，泥浆放置一段时间后，在维持原有水分的情况下也会变稠，这种性质称为触变性（2 分）。泥浆触变性过大，容易堵塞泥浆管道，且坯体脱模后易塌落变形（1 分）；触变性过小，生坯强度较低，影响脱模和修坯（1分）
4）滤过性好（1分）滤过性也称渗模性，是指泥浆能够在石膏模中滤水成坯的性能（1 分）。滤过性好，则成坯速率较快（1 分）当细颗粒过多时，易堵塞石膏模表面的微孔脱水通道，不利于成坯（1 分）。熟料和瘠性原料较多时有利于泥浆的脱水成坯（1分）
1．普通平板玻璃的主要组成成分及其作用。（11分）
主要组成成分——Na2O、CaO、SiO2；（3分）
各成分的主要作用——Na2O，玻璃助熔剂，降低玻璃的粘度，使玻璃易于熔融；（3分）
CaO，稳定剂，增加玻璃的化学稳定性和机械强度，高温时降低玻璃的粘度，促进玻璃的熔化和澄清；（3分）
SiO2，玻璃的形成氧化物，作为玻璃的骨架。（2分）
2．影响碳酸钙分解速度的因素。（14分）
1）干燥与脱水——干燥是物理水的蒸发，脱水是粘土矿物分解放出化合水（3 分）；
2）碳酸盐分解——MgCO3 = MgO十CO2，CaCO3 = CaO十CO2（3分）；
3）固相反应——形成低钙矿物（3分）；
4）液相和熟料的烧结——出现液相，C3S等形成，形成熟料（3分）；
5）熟料冷却——熟料温度降低至室温（2分）。
1．如何加速玻璃的熔制过程？（12分）
1）添加剂（1分）
实践中使用的加速玻璃熔化的添加剂有助熔剂、澄清剂。（2分）
2）搅拌与鼓泡（1分）
在池窑上增设搅拌与池底鼓泡装置可提高玻璃液的澄清和均化速度。（1分）
3）电助熔与全电熔（1分）
电助熔是在燃料加热的同时，在池窑熔化部、加料区和作业部增加电加热，
以提高玻璃的熔化速度（1分）
4）富氧燃烧（1分）
富氧燃烧可提高燃料利用率，提高熔化温度，加速熔化过程。（1分）
5）高压与真空熔炼（1分）
高压与真空熔炼有利于玻璃中可见气泡的消除，前者可使可见气泡中气体溶解至玻璃液，后者可导致可见气泡的迅速膨胀而加速上浮。（2分）
2．试分析陶瓷制品开裂的主要原因？（13分）
开裂的特征是制品的坯釉层同时出现大小不一的裂纹。（2分）
上釉后的生坯在搬运过程中因被碰而产生的细微裂纹在烧成前不易发现，在高温中应力释放，就暴露出裂纹；（3分）
坯体入窑水分过高、升温过急引起坯体内外收缩不均匀，当产生的破坯应力超过制品强度时，就造成开裂；（3分）
高温阶段生温太快，收缩过大（8%以上）也容易产生开裂。（3分）
此外，坯体在晶体型转化阶段冷却过快和器形设计不合理也都是产生开裂的重要原因。（2分）
1．简述钙质原料在典型无机非金属材料中的作用。（11分）
硅酸盐水泥：CaO——满足生成熟料矿物的要求（2分）。CaO量过高，生料易烧性差，熟料中f－CaO 增多，会导致安定性不良；CaO 量过低，熟料中C2S增多，C3S减少，熟料强度下降（1分）。
陶瓷中：主要起助熔作用，缩短烧成时间（1 分），增加瓷器的透明度（1 分），使坯釉结合牢固（1分）。玻璃中：稳定剂，即增加玻璃的化学稳定性和机械强度（2分），但含量不宜过高，否则会使玻璃的结晶倾向增大，而且易使玻璃发脆（1分）。
CaO在高温时，能降低玻璃的粘度，促进玻璃的熔化和澄清；但当温度降低时，粘度增加得很快，使成形困难（1 分）。含CaO 高的玻璃成形后退火要快，否则易于爆裂（1分）。
2．简述水泥生料在煅烧过程中的物理化学变化。（14分）
1）干燥与脱水——干燥是物理水的蒸发，脱水是粘土矿物分解放出化合水（3分）；
2）碳酸盐分解——MgCO3 = MgO十CO2，CaCO3 = CaO十CO2（3分）；
3）固相反应——形成低钙矿物（3分）；
4）液相和熟料的烧结——出现液相，C3S等形成，形成熟料（3分）；
5）熟料冷却——熟料温度降低至室温（2分）。
1．在硅酸盐水泥生产中，当KH变化时，对煅烧和矿物形成有何影响？（11分）
当C3S=0时，KH=0.667，即此时的熟料矿物只有C2S、C3A、C4AF而无C3S （2 分）；当C2S=0 时，KH=1，即此时的熟料矿物只有C3S、C3A、C4AF 而无C2S（2分）。石灰饱和系数KH应控制在0.667~1.0之间（1分）。因此，提高石灰饱和系数KH，可提高C3S在熟料中的含量，熟料强度高，有利于提高水泥熟料质量（2分）；但KH过高，熟料煅烧困难，熟料中的f-CaO高，影响水泥的安定性，对水泥强度不利（2分）。降低KH值，熟料中的C3S减少，C2S增多，熟料强度降低，熟料易粉化（2分）。
2．简述影响玻璃化学稳定性的因素？（14分）
1）玻璃的组成（2分）
玻璃网络完整性愈高，网络外离子愈少，玻璃化学稳定性愈好。（1分）
2）侵蚀介质的种类（2分）
水汽侵蚀能力大于水。（1分）
弱酸浓度小者大于强者，因前者电解H + 强浓度高。（1分）碱的侵蚀受阳离子吸附能力，OH - 浓度以及生成的硅酸盐溶解度三方面影响。（1分）
3）热历史（2分）
急冷玻璃较慢冷玻璃网络疏松，化学稳定性较差；玻璃退火时，若发生析碱，在玻璃表面形成富硅层，而提高玻璃化学稳定性。（1分）
4）温度压力的影响（2分）
室温下玻璃相对稳定。但加温加压后，水的电离大大增加，侵蚀作用加剧，0~100℃范围内，温度升高20K，侵蚀作用增大20倍. （1分）
2．简述如何选择陶瓷的成方法？（14分）
1）产品的形状、大小、厚薄等（1分）。一般形状复杂或较大，壁较薄的产品，可采用注浆法成形（1分）；而具有简单回转体形状的器皿可采用最常用的旋压、滚压法可塑成形（1分）。
2）坯料的性能（1分）。可塑性较好的坯料适用于可塑法成形（1分），可塑性较差的坯料可用注浆或干压法成形（1分）。
3）产品的产量和质量要求（1分）。产量大的产品可采用可塑法的机械成形（1分），产最小的产品可采用法浆法成形（1分），产量很小质量又要求不高的产品可考虑采用手工可塑成形（1分）。
4）设备要简单，劳动强度要小（2分）。
5）经济效果要好。在选择成形方法时，希望在保证产品产量质量的前提下，选用没备最简单，生产周期最短，成本最低的—种成形方法（2分）。
2．简述确定陶瓷冷却制度的一般原则。（14分）
（1）坯料在加热过程中的性状变化（4分）
通过分析坯料在加热过程中的性状变化，初步得出坯体在各温度或时间阶段可以允许的升、降温速率等。这些是拟定烧成制度的重要依据之一。
（2）坯体形状、厚度和入窑水分（4分）
同一组成坯体，由于制品的形状、厚度和入窑水分的不同，升温速度和烧成周期都应有所不同。薄壁、小件制品入窑前水分易于控制，一般可采取短周期快烧，大件、厚壁及形状复杂的制品升温不能太快，烧成周期不能过短。坯体中含大量可塑性粘土及有机物多的粘土时，升温速度也应放慢。有学者根据不稳定传热过程的有关参数推算出，安全升、降温的速度陶瓷坯体的平方成反比。
（3）窑炉结构、燃料性质、装窑密度（3分）
它们是能否使要求的烧成制度得以实现的重要因素。所以在拟定烧成制度时，还应结合窑炉结构、燃料类型等因素一道考虑，也就是把需要的烧成制度和实现烧成制度的条件结合起来。否则先进的烧成制度也难以实现。
（4）烧成方法（3分）
同一种坯体采用不同的烧成方法时，要求的烧成制度各不相同。日用瓷的素烧温度总是低于本烧的温度。釉面砖素烧的温度往往高于釉烧的温度。一些特种陶瓷除可在常压下烧结外，还可用热压法、热等静压法等一些新的方法烧成。热压法及热等静压法的烧成温度比常压烧结的温度低得多，烧成时间也可缩短。因此拟定烧成制度时应同时考虑所用的烧成方法。
1．生产低热硅酸盐水泥的矿物组成应如何调整？（6分）
在硅酸盐水泥熟料的四种矿物中，水化热顺序为：C3A＞C3S＞C4AF＞C2S（4分），因此，可降低C3A含量、适当C3S降低含量（2 分），达到降低水泥水化热之目的。
3．玻璃的熔制过程？（10分）
烧结体的形成（2分）；玻璃液的形成（2分）；玻璃液的澄清（2分）；玻璃的均化（2分）；玻璃液的冷却（2分）
2．简述影响碳酸钙分解速度的因素。（14分）
1）温度：随温度升高，分解速度常数K和压力的倒数差都相应增加，分解时间缩短，分
解速度增加。但应注意温度过高，将增加废气温度和热耗；预热器和分解炉结皮、堵塞的可
能性亦大。（3分）
2）窑系统的CO2 分压：通风良好，CO2 分压较低，有利了碳酸钙的分解。（2分）
3）生料细度和颗粒级配：生料细度细，颗粒均匀，粗粒少，分解速度快。（2分）
4）生料悬浮分散程度：生料悬浮分散差，相对地增大了颗粒尺寸，减少了传热面积，降低了碳酸钙的分解速度。因此，生料悬浮分散程度是决定分解速度的一个非常重要的因素。
这也是在悬浮预热器和分解炉内的碳酸钙分解速度较回转窑、立波尔窑内快的主要原因之一（3分）。5）石灰石的种类和物理性质：结构致密、结晶粗大的石灰石，分解速度慢。（2分）
6）生料中粘土质组分的性质：高岭土类活性大、蒙脱石、伊利石次之，石英砂较差。活性越大的，在800℃下越能和氧化钙或直接与碳酸钙进行固相反应，生成低钙矿物，可以促进碳酸钙的分解过程。（2分）
金属工艺学第五版上册 课后答案 Document serial number【KKGB-LBS98YT-BS8CB-BSUT-BST108】
1、说明σS 、σ0.2 、σb、σ－1 、δ％、αk、45-50HRC、300HBS的名称含义 答案：见教材。45-50HRC表示洛氏硬度为45-50；300HBS表示布氏硬度为300. 2、解释应力与应变的概念 答：应力：物体由于外因(受力、湿度变化等)而变形时，在物体内各部分之间产生相互作用的内力，以抵抗这种外因的作用，并力图使物体从变形后的位置回复到变形前的位置。在所考察的截面某一点单位面积上的内力称为应力。应变：物体受力产生变形时，体内各点处变形程度一般并不相同。用以描述一点处变形的程度的力学量是该点的应变。为此可在该点处到一单元体，比较变形前后单元体大小和形状的变化。 1、说明晶粒粗细对力学性能的影响。 一般情况下，晶粒越细小，金属材料的强度和硬度越高，塑性和韧性越好。 因为晶粒越小，晶界越多。晶界处的晶体排列是非常不规则的，晶面犬牙交错，互相咬合，因而加强了金属间的结合力。工业中常用细化晶粒的方法来提高金属材料的机械性能，称为细晶强化。 晶粒的大小与过冷度和变质处理密切相关： 过冷度：过冷度越大，产生的晶核越多，导致晶粒越细小。通常采用改变浇注温度和冷却条件的办法来细化晶粒。 变质处理：也叫孕育处理。金属液中晶核多，则晶粒细小。通常采用浇注前添加变质剂的办法来促进晶核产生，以拟制晶粒长大。 2、你如何理解相与组织，指出Fe -C状态图中的相与组织。 相与组织 相是指材料中结构相同、化学成分及性能同一的组成部分，相与相之间有界面分开。“相”是合金中具有同一原子聚集状态，既可能是一单相固溶体也可能是一化合物；组织一般系指用肉眼或在显微镜下所观察到的材料内部所具有的某种形态特征或形貌图像，实质上它是一种或多种相按一定方式相互结合所构成的整体的总称。因此，相与组织的区别就是结构与组织的区别，结构描述的是原子尺度，而组织则指的是显微尺度。 合金的组织是由相组成的，可由单相固溶体或化合物组成，也可由一个固溶体和一个化合物或两个固溶体和两个化合物等组成。正是由于这些相的形态、尺寸、相对数量和分布的不同，才形成各式各样的组织，即组织可由单相组成，也可由多相组成。相组成物与组织组成物是人们把在合金相
1．影响金属充型能力的因素有：金属成分、温度和压力和铸型填充条件。 2．可锻性常用金属的塑性和变形抗力来综合衡量。 3．镶嵌件一般用压力铸造方法制造，而离心铸造方法便于浇注双金属铸件。 4．金属型铸造采用金属材料制作铸型，为保证铸件质量需要在工艺上常采取的措施包括：喷刷涂料、保持合适的工作温度、严格控制开型时间、浇注灰口铸铁件要防止产生白口组织。 5．锤上模锻的锻模模膛根据其功用不同，可分为模锻模膛、制坯模膛两大类。 6．落料件尺寸取决于凹模刃口尺寸，冲孔件的尺寸取决于凸模刃口（冲子）尺寸。（落料件的光面尺寸与凹模的尺寸相等的，故应该以凹模尺寸为基准，冲孔工件的光面的孔径与凸模尺寸相等，故应该以凸模尺寸为基准。）7．埋弧自动焊常用来焊接长的直线焊缝和较大直径的环形焊缝。 8．电弧燃烧非常稳定，可焊接很薄的箔材的电弧焊方法是等离子弧焊。 9．钎焊可根据钎料熔点的不同分为软钎焊和硬钎焊。
二、简答题 1．什么是结构斜度？什么是拔模斜度？二者有何区别？ 拔模斜度：铸件上垂直分型面的各个侧面应具有斜度，以便于把模样（或型芯）从型砂中（或从芯盒中）取出，并避免破坏型腔（或型芯）。此斜度称为拔模斜度。 结构斜度：凡垂直分型面的非加工表面都应设计出斜度，以利于造型时拔模，并确保型腔质量。 结构斜度是在零件图上非加工表面设计的斜度，一般斜度值比较大。 拔模斜度是在铸造工艺图上方便起模，在垂直分型面的各个侧面设计的工艺斜度，一般斜度比较小。有结构斜度的表面，不加工艺斜度。 2．下面铸件有几种分型面？分别在图上标出。大批量生产时应选哪一种？为什么？
分模两箱造型，分型面只有一个，生产效率高； 型芯呈水平状态，便于安放且稳定。 3．说明模锻件为什么要有斜度和圆角？ 斜度：便于从模膛中取出锻件； 圆角：增大锻件强度，使锻造时金属易于充满模膛，避免锻模上的内尖角处产生裂纹，减缓锻模外尖角处的磨损，从而提高锻模的使用寿命。 4．比较落料和拉深工序的凸凹模结构及间隙有什么不同？ 落料的凸凹模有刃口，拉深凸凹模为圆角；
金属工艺学含答案 集团文件版本号：（M928-T898-M248-WU2669-I2896-DQ586-M1988）
铸造 一、填空题 1.通常把铸造方法分为____砂型铸造_____ 和_____特种铸造_____ 两类. 2.特种铸造是除_____砂型铸造____ 以外的其他铸造方法的统称, 如 _压力铸造__、____ ___离心铸造___ ____金属型铸造___ ____熔膜铸造____及连续铸造等。 3．制造砂型和芯用的材料，分别称为____型砂____和_____芯沙 _____，统称为造型材料。 4.为保证铸件质量，造型材料应有足够的_____强度______，和一定 ___耐火性____ 、____透气性____、____退让性_____、等性能。 5.用_____芯沙_____和____芯盒_____制造型芯的过程叫造芯。 6.为填充型腔和冒口儿开设于铸型中的系列通道称为浇注系统，通常 由 ___浇口杯_____ _____内浇道______ ______横浇道____ ______直浇道_____组成。 7._____落沙_____使用手工或机械使铸件或型砂、砂箱分开的操作。 二、单向选择题 1.下列使铸造特点的是 （ B ） A成本高 B 适应性广 C 精度高 D 铸件质量高
2.机床的床身一般选 （ A ） A 铸造 B 锻造 C 焊接 D 冲压 3.造型时上下型的结合面称为 （ D ） A 内腔 B 型芯 C 芯头 D 分型面 4.型芯是为了获得铸件的 （ C ） A 外形 B 尺寸 C 内腔 D 表面 5.造型时不能用嘴吹芯砂和 （ C ） A 型芯 B 工件 C 型砂 D 砂箱 6. 没有分型面的造型是 （ A ） A 整体模造型 B 分开模造型 C 三箱造型 D 熔模造型 7.冒口的主要作用是排气和 （ B ） A 熔渣 B 补缩 C 结构需要 D 防沙粒进入
一、填空题 1、金属材料的性能可分为两大类:一类叫___使用性能________,反映材料在使用过程中表现出来的特性,另一类叫______工艺性能______,反映材料在加工过程中表现出来的特性。 2、常用的硬度表示方法有_布氏硬度、洛氏硬度与维氏硬度。 3、自然界的固态物质,根据原子在内部的排列特征可分为晶体与_非晶体_两大类。 4、纯金属的结晶过程包括__晶核的形成__与__晶核的长大_两个过程 5、金属的晶格类型主要有_体心立方晶格面心立方晶格密排六方晶格__三大类。 6、晶体的缺陷主要有_点缺陷线缺陷面缺陷。 7、铁碳合金室温时的基本组织有______铁素体_____、____渗碳体______、_____奥氏体____、珠光体与莱氏体。 8、铁碳合金状态图中,最大含碳量为_ 6、69%。 9、纯铁的熔点就是_____1538℃______。 10、钢的热处理工艺曲线包括______加热_______、____保温_________与冷却三个阶段。 11、常用的退火方法有____完全退火_____、球化退火与____去应力退火_______。 12、工件淬火及___________高温回火_______的复合热处理工艺,称为调质。 13、常用的变形铝合金有__防锈铝硬铝超硬铝锻铝__ 。 14、灰铸铁中的石墨以___片状石墨___ 形式存在 15、工业纯铜分四类,分别代号___T1____ 、____T2_____、___T3___、______T4__ 表示钢中非金属夹杂物主要有: 、、、等。 二、单项选择题 1、下列不就是金属力学性能的就是( D) A、强度 B、硬度 C、韧性 D、压力加工性能 2、属于材料物理性能的就是( ) A、强度 B、硬度 C、热膨胀性 D、耐腐蚀性 3、材料的冲击韧度越大,其韧性就( ) A、越好 B、越差 C、无影响 D、难以确定 4、组成合金最基本的、独立的物质称为( ) A、组元 B、合金系 C、相 D、组织 5、金属材料的组织不同,其性能( ) A、相同 B、不同 C、难以确定 D、与组织无关系 6、共晶转变的产物就是( ) A、奥氏体 B、渗碳体 C、珠光体 D、莱氏体 7、珠光体就是( ) A、铁素体与渗碳体的层片状混合物 B、铁素体与奥氏体的层片状混合物 C、奥氏体与渗碳体的层片状混合物 D、铁素体与莱氏体的层片状混合物 8、下列就是表面热处理的就是( ) A、淬火 B、表面淬火 C、渗碳 D、渗氮 9、下列就是整体热处理的就是( ) A、正火 B、表面淬火 C、渗氮 D、碳氮共渗 10、正火就是将钢材或钢材加热保温后冷却,其冷却就是在( ) A、油液中 B、盐水中 C、空气中 D、水中 11、最常用的淬火剂就是( ) A、水 B、油 C、空气 D、氨气 12、45钢就是( )
第一章（p11 ） 1.什么是应力？什么是应变？ 答：应力是试样单位横截面的拉力；应变是试样在应力作用下单位长度的伸长量 2．缩颈现象 在拉伸实验中当载荷超过拉断前所承受的最大载荷时，试样上有部分开始变细，出现了“缩颈”。缩颈发生在拉伸曲线上bk 段。 不是，塑性变形在产生缩颈现象前就已经发生，如果没有出现缩颈现象也不表示没有出现塑性变 形。 布氏硬度法和洛氏硬度法各有什么优缺点？下列材料或零件通常采用哪种方法检查其硬度？ 库存钢材硬质合金刀头 锻件台虎钳钳口 布氏硬度法测试简便，缺点是测量费时，且压痕较大，不适于成品检验。 洛氏硬度法测试值较稳定，准确度较洛氏法高。；迅速，因压痕小，不损伤零件，可用于成品检 验。其缺点是测得的硬度值重复性较差，需在不同部位测量数次。 硬质合金刀头，台虎钳钳口用洛氏硬度法检验。 库存钢材和锻件用布氏硬度法检验。 第五题 下列符号所表示的力学性能指标名称和含义是什么? b 抗拉强度它是指金属材料在拉断前所能承受的最大应力. s 屈服点它是指拉伸试样产生屈 服时的应力。 0.2 规定残余拉伸强度 1 疲劳强度它是指金属材料在应力可经受无数次应力循环不发生疲 劳断裂，此应力称为材料的疲劳强度。应力它指试样单位横截面的拉力。 aK 冲击韧度它是指金属材料断裂前吸收的变形能量的能力韧性。 HRC 洛氏硬度它是指将金刚石圆锥体施以100N 的初始压力，使得压头与试样始终保持紧密 接触，然后，向压头施加主载荷，保持数秒后卸除主载荷。以残余压痕深度计算其硬度值。 HBS 布氏硬度它是指用钢球直径为10mm ，载荷为3000N 为压头测试出的金属的布氏硬度。
金属工艺学课后答案 1、什么是应力？什么是应变？ 答：试样单位截面上的拉力，称为应力，用符号ζ表示，单位是MPa。 试样单位长度上的伸长量，称为应变，用符号ε表示。 2、画出低碳钢拉伸曲线图，并指出缩颈现象发生在拉伸图上哪一点？若没有出现缩颈现象，是否表示试样没有发生塑性变形？ 答：b 点发生缩颈现象。若没有出现缩颈现象，试样并不是没有发生塑性变形，而是没有产生明显的塑性变形。 3、将钟表发条拉直是弹性变形还是塑性变形？怎样判断它的变形性质？ 答：将钟表发条拉直是弹性变形，因为当时钟停止时，钟表发条恢复了原状，故属弹性变形。 4、布氏硬度法和洛氏硬度法各有什么优缺点？各适用于何种场合。下列情况应采用哪种硬 度法测定其硬度？ 答：布氏硬度法：（1）优点：压痕面积大，硬度值比较稳定，故测试数据重复性好，准确度 较洛氏硬度法高。（2）缺点：测试费时，且压痕较大，不适于成品检验。 （3）应用：硬度值HB 小于450 的毛坯材料。 洛氏硬度法：（1）优点：设备简单，测试简单、迅速，并不损坏被测零件。 （2）缺点：测得的硬度值重复性较差，对组织偏析材料尤为明显。 （3）应用：一般淬火件，调质件。 库存钢材——布氏硬度锻件——布氏硬度 硬质合金刀头——洛氏硬度台虎钳钳口——洛氏硬度。 5、下列符号所表示的力学性能指标的名称、含义和单位是什么？ ζ：强度，表示材料在外加拉应力的作用下，抵抗塑性变形和断裂的能力，单位MPa。 ζs：屈服强度，指金属材料开始发生明显塑性变形时的应力，单位MPa。 ζb：抗拉强度，指金属材料在拉断前可能承受的最大应力，单位MPa。 ζ0.2：屈服强度，试样在产生0.2%塑性变形时的应力，单位MPa。 ζ-1：疲劳强度，表示金属材料在无数次的循环载荷作用下不致引起断裂的最大应力，单位MPa。 δ：伸长率，试样产生塑性变形而发生破坏是的最大伸长量。 αk：冲击韧性，金属材料在一次性、大能量冲击下，发生断裂，断口处面积所承受的冲击功，单位是J/cm2 HRC：洛氏硬度，无单位。 HBS：布氏硬度，无单位。表示金属材料在受外加压力作用下，抵抗局部塑性变形的能力。HBW：布氏硬度，无单位。 1、金属的晶粒粗细对其力学性能有什么影响？ 答：晶粒越细小，ζb、HB、αk 越高；晶粒越粗，ζb、HB,、αk,、δ下降。 2、什么是同素异晶转变？试画出纯铁的冷却曲线，并指出室温和1100℃时的纯铁晶格有什 么不同？ 答：随温度的改变，固态金属晶格也随之改变的现象，称为同素异
属 工 -艺 学 第 五 版 上 强度：金属材料在里的作用下，抵抗塑性变形和断裂的能力。指标：屈服点（b s）、抗拉强度（b b）塑性：金属材料在力的作用下产生不可逆永久变形的能力。指标：伸长率（S）、断面收缩率（ 3 硬度：金属材料表面抵抗局部变形，特别是塑性变形压痕、划痕的能力。 1布氏硬度：HBS （淬火钢球）。HBW （硬质合金球） 指标：-2洛氏硬度：HR （金刚石圆锥体、淬火钢球或硬质和金球） 3韦氏硬度 习题： 1什么是应力，什么是应变？ 答：试样单位面积上的拉称为应力，试样单位长度上的伸长量称为应变。 5、下列符号所表示的力学性能指标名称和含义是什么？
答：b b:抗拉强度，材料抵抗断裂的最大应力。 （7 S :屈服强度，塑性材料抵抗塑性变形的最大应力。 6：条件屈服强度，脆性材料抵抗塑性变形的最大应力 7 -1 ：疲劳强度，材料抵抗疲劳断裂的最大应力。 S：延伸率，衡量材料的塑性指标。 a k :冲击韧性，材料单位面积上吸收的冲击功。 HRC洛氏硬度，HBS压头为淬火钢球的布氏硬度。HBW压头为硬质合金球的布氏硬度。 过冷度：理论结晶温度与实际结晶温度之差。冷却速度越快，实际结晶温度越低，过冷度越大。纯金属的结晶包括晶核的形成和晶核的长大。 同一成分的金属，晶粒越细气强度、硬度越高，而且塑性和韧性也越好。 原因：晶粒越细，晶界越多，而晶界是一种原子排列向另一种原子排列的过度，晶界上的排列是犬牙交错的，变形是靠位错的变移或位移来实现的，晶界越多，要跃过的障碍越多。 M提高冷却速度，以增加晶核的数目。 J 2在金属浇注之前，向金属液中加入变质剂进行变质处理，以增加外来晶核，还可以采用热处理或塑性加工方法，使固态金属晶粒细化。 3采用机械、超声波振动，电磁搅拌等 合金：两种或两种以上的金属元素，或金属与非金属元素溶合在一起，构成具有金属特性的新物质。组成元素成为组员。 U、固溶体：溶质原子溶入溶剂晶格而保持溶剂晶格类型的金属晶体。 铁碳合金组织可分为：2、金属化合物：各组员按一定整数比结合而成、并具有金属性质的均匀物质 （渗 < 碳体） 3、机械混合物：结晶过程所形成的两相混合组织。
金属工艺学试题及答案 一、填空（每空0.5分，共10分） 1．影响金属充型能力的因素有：金属成分、温度和压力 和铸型填充条件。 2．可锻性常用金属的塑性和变形抗力来综合衡量。 3．镶嵌件一般用压力铸造方法制造，而离心铸造方法便 于浇注双金属铸件。 4．金属型铸造采用金属材料制作铸型，为保证铸件质量需要在工艺上常采取 的措施包括：喷刷涂料、保持合适的工作温度、严格控制开型时间、 浇注灰口铸铁件要防止产生白口组织。 5．锤上模锻的锻模模膛根据其功用不同，可分为模锻模膛、制坯模膛 两大类。 6．落料件尺寸取决于凹模刃口尺寸，冲孔件的尺寸取决于凸 模刃口尺寸。 7．埋弧自动焊常用来焊接长的直线焊缝和较大直径的环形焊缝。 8．电弧燃烧非常稳定，可焊接很薄的箔材的电弧焊方法是等离子弧焊。 9．钎焊可根据钎料熔点的不同分为软钎焊和硬钎焊。 二、简答题（共15分） 1．什么是结构斜度？什么是拔模斜度？二者有何区别？（3分） 拔模斜度：铸件上垂直分型面的各个侧面应具有斜度，以便于把模样（或型芯）从型砂中（或从芯盒中）取出，并避免破坏型腔（或型芯）。此斜度称为拔模斜度。 结构斜度：凡垂直分型面的非加工表面都应设计出斜度，以利于造型时拔模，并确保型腔质量。 结构斜度是在零件图上非加工表面设计的斜度，一般斜度值比较大。 拔模斜度是在铸造工艺图上方便起模，在垂直分型面的各个侧面设计的工艺斜度，一般斜度比较小。有结构斜度的表面，不加工艺斜度。 2．下面铸件有几种分型面？分别在图上标出。大批量生产时应选哪一种？为什么？ （3分）
分模两箱造型，分型面只有一个，生产效率高； 型芯呈水平状态，便于安放且稳定。 3．说明模锻件为什么要有斜度和圆角？（2分） 斜度：便于从模膛中取出锻件； 圆角：增大锻件强度，使锻造时金属易于充满模膛，避免锻模上的内尖角处产生裂纹，减缓锻模外尖角处的磨损，从而提高锻模的使用寿命。 4．比较落料和拉深工序的凸凹模结构及间隙有什么不同？（2分） 落料的凸凹模有刃口，拉深凸凹模为圆角； 落料的凸凹模间间隙小，拉深凸凹模间间隙大，普通拉深时，Z=（1.1~1.2）S 5．防止焊接变形应采取哪些工艺措施？（3分） 焊前措施：合理布置焊缝，合理的焊接次序，反变形法，刚性夹持法。 焊后措施：机械矫正法，火焰加热矫正法 6．试比较电阻对焊和闪光对焊的焊接过程特点有何不同？（2分） 电阻对焊：先加压，后通电； 闪光对焊：先通电，后加压。 三、修改不合理的结构，将修改后的图画出来。（每图1分，共10分） 砂型铸件砂型铸件 砂型铸件砂型铸件 自由锻件模锻件（孔径20mm，孔深65mm）
《金属工艺》习题答案 第一篇，第一章，P11页 3、对于具有力学性能要求的零件，为什么在零件图上通常仅标注其硬度要求，而极少标注其他力学性能要求？ 答：硬度是指除了表面抵抗局部变形、特别是塑性变形、压痕、划痕的能力，反应了金属材料综合的性能指标，同时，各种硬度与强度间有一定的换算关系，故在零件图的技术条件下，通常只标出硬度要求，其他力学性能要求可以按照换算关系获得。 5、下列符号所表示的力学性能指标名称和含义是什么？ 答：σb：抗拉强度，材料抵抗断裂的最大应力。 σs：屈服强度，塑性材料抵抗塑性变形的最大应力。 σ0.2：条件屈服强度，脆性材料抵抗塑性变形的最大应力 σ-1：疲劳强度，材料抵抗疲劳断裂的最大应力。 δ：延伸率，衡量材料的塑性指标。 αk：冲击韧性，材料单位面积上吸收的冲击功。 HRC：洛氏硬度，HBS：压头为淬火钢球的布氏硬度。HBW：压头为硬质合金球的布氏硬度。 第一篇，第二章，P23页 2、金属的晶粒粗细对其力学性能有什么影响，细化晶粒的途径是是什么？ 答：一般来说，同一成分的金属，晶粒越细，其强度、硬度越高，而且塑性和韧性也愈好。影响晶粒粗细的因素很多，但主要取决于晶核的数目，晶核越多，晶核长大的余地愈小，长成的晶粒越细，主要途径有： 1、提高冷却速度，增加晶核数目； 2、添加变质剂（孕育处理），增加外来晶核； 3、热处理或塑性加工，固态金属晶粒细化； 4、凝固时震动液体，碎化结晶的枝状晶。 第一篇，第三章，P29页 3、碳钢在油中淬火，后果如何？为什么合金钢通常不在水中淬火？ 答：由于碳钢的淬透性较差，因此在油中淬火时，心部冷却速度较慢，可能得不到马氏体组织，降低了材料的力学性能。 对于合金钢，其淬透性较好，若在水中淬火，其整个截面将全部变成马氏体，内应力较大，容易产生变形及开裂。 5、钢锉、汽车大弹簧、车床主轴。发动机缸盖螺钉最终热处理有何不同？ 答：钢锉的最终热处理为淬火+低温回火，其组织为低温回火马氏体，主要提高表面的硬度及耐磨性。 汽车大弹簧为淬火+中温回火，组织为回火屈氏体，保持材料的高弹性。 车床主轴为淬火+高温回火，组织为回火索氏体，具有较高的综合机械性能。 发动机缸盖螺钉为渗碳+淬火+低温回火，表层组织为回火马氏体组织，表面具有较高的硬度和耐磨性，而心部为索氏体组织，具有较高的综合机械性能，达到“面硬心软”的使用目的。 第一篇，第四章，P35页 1、下列牌号钢各属于哪类钢？试说明牌号中数字和符号的含义，其中哪些牌号钢的焊接性能好？ 15 40 Q195 Q345 CrWMn 40Cr 60Si2Mn 答：（1）碳素结构钢：15 40 ；普通碳素结构钢：Q195；低合金高强钢：Q345；合金
铸造 一、填空题 1.通常把铸造方法分为____砂型铸造_____ 和_____特种铸造_____ 两类. 2.特种铸造是除_____砂型铸造____ 以外的其他铸造方法的统称, 如_压力铸造__、 ____ ___离心铸造___ ____金属型铸造___ ____熔膜铸造____及连续铸造等。 3．制造砂型和芯用的材料，分别称为____型砂____和_____芯沙_____，统称为造型材料。 4.为保证铸件质量，造型材料应有足够的_____强度______，和一定___耐火性____ 、 ____透气性____、____退让性_____、等性能。 5.用_____芯沙_____和____芯盒_____制造型芯的过程叫造芯。 6.为填充型腔和冒口儿开设于铸型中的系列通道称为浇注系统，通常由 ___浇口杯_____ _____内浇道______ ______横浇道____ ______直浇道_____组成。 7._____落沙_____使用手工或机械使铸件或型砂、砂箱分开的操作。 二、单向选择题 1.下列使铸造特点的是（B ） A成本高 B 适应性广 C 精度高 D 铸件质量高 2.机床的床身一般选（ A ） A 铸造 B 锻造 C 焊接 D 冲压 3.造型时上下型的结合面称为（ D ） A 内腔 B 型芯 C 芯头 D 分型面 4.型芯是为了获得铸件的（ C ） A 外形 B 尺寸 C 内腔 D 表面 5.造型时不能用嘴吹芯砂和（ C ） A 型芯 B 工件 C 型砂 D 砂箱 6. 没有分型面的造型是（ A ） A 整体模造型 B 分开模造型 C 三箱造型 D 熔模造型 7.冒口的主要作用是排气和（ B ） A 熔渣 B 补缩 C 结构需要 D 防沙粒进入 8.浇铸时产生的抬箱跑火现象的原因是（C ） A 浇铸温度高 B 浇铸温度低 C 铸型未压紧 D 为开气孔 9.把熔炼后的铁液用浇包注入铸腔的过程时（ D ） A 合箱 B 落砂 C 清理 D 浇铸 10.铸件上有未完全融合的缝隙，接头处边缘圆滑是（B ） A 裂缝 B 冷隔 C 错型 D 砂眼 11.落砂后冒口要（ A ） A 清除 B 保留 C 保留但修毛刺 D 喷丸处理 12. 制造模样时尺寸放大是为了（ A ） A 留收缩量 B 留加工余量 C 造型需要 D 取模方便 13.型芯外伸部分叫芯头，作用是（D ） A 增强度 B 工件需要 C 形成工件内腔 D 定位和支撑芯子 14.手工造型时有一工具叫秋叶，作用是（C ）
金属材料热处理与加工应用题库及答案 目录 项目一金属材料与热处理 (2) 一、单选（共46题） (2) 二、判断（共2题） (4) 三、填空（共15题） (4) 四、名词解释（共12题） (5) 五、简答（共6题） (5) 项目二热加工工艺 (7) 一、单选（共32题） (7) 二、判断（共18题） (8) 三、填空（共16题） (9) 四、名词解释（共5题） (9) 五、简答（共14题） (10) 项目三冷加工工艺 (13) 一、填空（共3题） (13) 二、简答（共2题） (13)
项目一金属材料与热处理 一、单选（共46题） 1.金属α－Ｆｅ属于（A）晶格。 A.体心立方 B.面心立方 C.密排六方晶格 D.斜排立方晶格 2.铁与碳形成的稳定化合物Fe3C称为:（C） A.铁素体 B.奥氏体 C.渗碳体 D.珠光体 3.强度和硬度都较高的铁碳合金是：（A ）。 A.珠光体 B.渗碳体 C.奥氏体 D.铁素体 4.碳在γ－Ｆｅ中的间隙固溶体，称为：（B）。 A.铁素体 B.奥氏体 C.渗碳体 D.珠光体 4.硬度高而极脆的铁碳合金是：（C）。 A.铁素体 B.奥氏体 C.渗碳体 D.珠光体 5.由γ－Ｆｅ转变成α－Ｆｅ是属于：（D ）。 A.共析转变 B.共晶转变 C.晶粒变 D.同素异构转变 6.铁素体（Ｆ）是：（D）。 A.纯铁 B.混合物 C.化合物 D.固溶体 7.金属结晶时，冷却速度越快，其实际结晶温度将：（B）。 A.越高 B.越低 C.越接近理论结晶温度 D.固溶体 8.为细化晶粒，可采用：（B）。 A.快速浇注 B.加变质剂 C.以砂型代金属型 D.固溶体 9.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 10.下列哪种是高级优质钢：（C）。 A.10号钢 B.Ｔ7 C.Ｔ8Ａ D.30Ｃｒ 11.优质碳素结构钢“４５”，其中钢的平均含碳量为：（C ）。 A.45％ B.0.045％ C.0.45％ D.4.5％ 12.优质碳钢的钢号是以（A ）命名。 A.含碳量 B.硬度 C.抗拉强度 D.屈服极限 13.优质碳素钢之所以优质，是因为有害成分（B ）含量少。 A.碳 B.硫 C.硅 D.锰 14.碳素工具钢的钢号中数字表示钢中平均含碳量的（C）。 A.十分数 B.百分数 C.千分数 D.万分数 15.碳钢中含硫量过高时，将容易引起（B）。 A.冷脆 B.热脆 C.氢脆 D.兰脆 16.选用钢材应以（C）为基础。 A.硬度 B.含碳量 C.综合机械性能 D.价格 17.属于中碳钢的是（B ）。 A.20号钢 B.30号钢 C.60号钢 D.70号钢 18.下列金属中，焊接性最差的是（D ）。 A.低碳钢 B.中碳钢 C.高碳钢 D.铸铁
第一章（p11） 1.什么是应力？什么是应变？ 答：应力是试样单位横截面的拉力；应变是试样在应力作用下单位长度的伸长量 2．缩颈现象在拉伸实验中当载荷超过拉断前所承受的最大载荷时，试样上有部分开始变细，出现了“缩颈”;缩颈发生在拉伸曲线上bk 段;不是，塑性变形在产生缩颈现象前就已经发生，如果没有出现缩颈现象也不表示没有出现塑性变形。 4.布氏硬度法和洛氏硬度法各有什么优缺点？下列材料或零件通常采用哪种方法检查其硬度？ 库存钢材硬质合金刀头 锻件台虎钳钳口 洛氏硬度法测试简便，缺点是测量费时，且压痕较大，不适于成品检验。 布氏硬度法测试值较稳定，准确度较洛氏法高。；迅速，因压痕小，不损伤零件，可用于成品检验。其缺点是测得的硬度值重复性较差，需在不同部位测量数次。 硬质合金刀头，台虎钳钳口用洛氏硬度法检验。 库存钢材和锻件用布氏硬度法检验。 第五题 下列符号所表示的力学性能指标名称和含义是什么?
σb抗拉强度它是指金属材料在拉断前所能承受的最大应力. σs屈服点它是指拉伸试样产生屈服时的应力。 σ2.0规定残余拉伸强度 σ1-疲劳强度它是指金属材料在应力可经受无数次应力循环不发生疲劳断裂，此应力称为材料的疲劳强度。 σ应力它指试样单位横截面的拉力。 a K冲击韧度它是指金属材料断裂前吸收的变形能量的能力韧性。 HRC 洛氏硬度它是指将金刚石圆锥体施以100N的初始压力，使得压头与试样始终保持紧密接触，然后，向压头施加主载荷，保持数秒后卸除主载荷。以残余压痕深度计算其硬度值。 HBS 布氏硬度它是指用钢球直径为10mm，载荷为3000N为压头测试出的金属的布氏硬度。 HBW 布氏硬度它是指以硬质合金球为压头的新型布氏度计。 第二章（p23） (1)什么是“过冷现象”?过冷度指什么？ 答：实际结晶温度低于理论结晶温度（平衡结晶温度），这种线性称为“过冷”;理论结晶温度与实际结晶温度之差，称为过冷度。（2）金属的晶粒粗细对其力学性能有什么影响？细化晶粒的途径有哪些？ 答：金属的晶粒粗细对其力学性能有很大影响。一般来说，同一成分的金属，晶粒愈细，其强度、硬度愈高，而且塑性和韧性也愈好。
广西大学金属工艺学 复习重点
铸造 1金属工艺学是一门传授有关制造金属零件工艺方法的综合性技术基础课。是2铸造到今天为止仍然是毛坯生产的主要方法。是 3铸造生产中，最基本的工艺方法是离心铸造。否 4影响合金的流动性因素很多，但以化学成分的影响最为显著。是 5浇注温度过高，容易产生缩孔。是 6为防止热应力，冷铁应放在铸件薄壁处。否 7时效处理是为了消除铸件产生的微小缩松。否 8浇注温度越高，形成的缩孔体积就越大。是 9热应力使铸件薄壁处受压缩。是 10铸造中，手工造型可以做到三箱甚至四箱造型。是 二、单选题 1液态合金的流动性是以（ 1）长度来衡量的． ①. 螺旋形试样②. 塔形试样 ③. 条形试样④. 梯形试样 2响合金的流动性的最显著的因素是（2 ） ①. 浇注温度②. 合金本身的化学成分 ③. 充型压力④. 铸型温度 3机器造型（ 1） ①. 只能用两箱造型②. 只能用三箱造型 ③. 可以用两箱造型，也可以用三箱造型④. 可以多箱造型
4铸件的凝固方式有（ 1） ①. 逐层凝固，糊状凝固，中间凝固②. 逐层凝固，分层凝固，中间凝固③. 糊状凝固，滞留凝固，分层凝固④. 过冷凝固，滞留凝固，过热凝固5缩孔通常是在（4） ①. 铸件的下部②. 铸件的中部 ③. 铸件的表面④. 铸件的上部 6（3 ）不是铸造缺陷 ①. 缩松②. 冷裂 ③. 糊状凝固④. 浇不足 7浇注车床床身时，导轨面应该（1） ①. 放在下面②. 放在上面 ③. 放在侧面④. 可随意放置 8三箱造型比两箱造型更容易（2 ） ①. 产生缩孔和缩松②. 产生错箱和铸件长度尺寸的不精确 ③. 产生浇不足和冷隔④. 产生热应力和变形 9关于铸造，正确的说法是（ 2） ①. 能加工出所有的机械零件②. 能制造出内腔形状复杂的零件 ③. 只能用铁水加工零件④. 砂型铸造可加工出很薄的零件 10关于热应力，正确的说法是（3 ） ①. 铸件浇注温度越高，热应力越大②. 合金的收缩率越小，热应力越大
第一部分 金属材料及热处理 一、填空题： 1.45钢水淬后硬度为，T10A水淬后硬度为。 2.45钢经调质处理后，硬度可为。 3. 45钢作为工夹具时，工作部分硬度为HRC40—45，应进行和热处理工艺。 4.T10A要求硬度为HRC58—64，应进行和热处理工艺。 5.GCr15滚动轴承钢的最终热处理工艺是。 6.20CrMnTi是钢；其主要热处理工艺是。 7.40Cr是钢；其主要热处理工艺是。 8．高速钢多次锻打的目的是；采用1260℃～1280℃加热的目的是；多次回火的目的是。 9.渗碳钢的含碳量一般为；渗碳后表面组织为；心部组织为 。 10.调制刚的含碳量一般为；经调制热处理后组织为。 11.金属的机械性能指标有，，， ，。 12.各种热处理工艺过程都是由，， 三个阶段组成的。 13.完全退火适用于钢；正火适用于钢；钢用水做淬火剂；用油做淬火剂。 14.淬火的主要目的是；过共析钢正火的主要目的； 完全退火的目的是。 15.过冷奥氏体经不同温度，等温转变后的组织有，， ，，。 16.ICr18Ni9Ti中的Cr的作用是， Ti的作用是。 17.40CrNiMo中的Ni的作用是， Mo的作用是。 18.W18Cr4v中的W的作用是。 19.下列杂志元素对钢的机械性能的主要影响为：P ，S ， Si ， Mn 。 20.Cu在钢中的主要作用是。 21.铁碳合金在常温下的组织有，，，， ，，，。 22.常见的铸铁主要有，，， ，。应用最多的是铸铁。23. 和的合金叫黄铜；和的合金叫青铜。 24.为使高碳钢具有较高硬度时，常采用热处理工艺；为使高碳钢降低 硬度时，常采用热处理工艺；为使中碳钢具有一定综合机械性能，常采用热处理工艺；为使低碳钢表面耐磨，常采用 并；为使钢具有良好的切削加工性能可在钢中添加合金元素
铸造将液态金属浇注到具有与零件形状、尺寸相适应的铸型型腔中，待其冷却凝固，以获得毛坯或零件的生产方法 液态合金的充型能力液态合金充满铸型型腔，获得形状完整、轮廓清晰铸件的能力 缩孔它是集中在铸件上部或最后凝固部位容积较大的孔洞。缩孔多呈倒圆锥形，内表面粗糙，通常隐藏在铸件的内层，但在某些情况下，可暴露在铸件的上表面，呈明显的凹坑。 缩松分散在铸件某区域内的细小缩孔，称为缩松。当缩松与缩孔的容积相同时，缩松的分布面积要比缩孔大得多。缩松的形成原因也是由于铸件最后凝固区域的收缩未能得到补足，或者，因合金呈糊状凝固，被树枝状晶体分隔开的小液体区难以得到补缩所致。 热应力它是由于铸件的壁厚不均匀、各部分的冷却速度不同，以致在同一时期内铸件各部分收缩不一致而引起的。 机械应力它是合金的固态收缩受到铸型或型芯的机械阻碍而形成的内应力 热裂热裂是在高温下形成的裂纹。其形状特征是：缝隙宽、形状曲折、缝内呈氧化色 结晶：金属的结晶就是金属液体转变为晶体的过程，亦即金属原子由无序到有序的排列过程。 热处理：就是将钢在固态下，通过加热、保温和冷却，以改变钢的组织，从而获得所需性能的工艺方法。 冷裂冷裂是在低温下形成的裂纹。其形状特征是：裂纹细小、呈连续直线状，有时缝内呈轻微的氧化色 可锻铸铁可锻铸铁又称为玛铁。它是将白口铸铁经石墨化退火而形 成的一种铸铁。 球墨铸铁球墨铸铁是上世纪40年代末发展起来的一种铸造合金， 它是向出炉的铁水中加入球化剂和孕育剂而得到的球状石墨铸铁。 起模斜度为了使模样（或型芯）便于从砂型（或芯盒）中取出，凡 垂直于分型面的立壁在制造模样时，必须留出一定的倾斜度（图2-36）， 此倾斜度称为起模斜度。 熔模铸造用易熔材料制成模样，然后在模样上涂挂耐火材料，经硬 化之后，再将模样熔化以排出型外，从而获得无分型面的铸型。由于 模样广泛采用蜡质材料来制造，故又常将熔模铸造称为“失蜡铸造”。 金属型铸造将液态合金浇人金属铸型、以获得铸件的一种铸造方法。由于金属铸型可反复使用多次（几百次到几千次），故有永久型铸造之称 压力铸造简称压铸。它是在高压下（比压约为5～150MPa）将液态或半液态合金快速地压人金属铸型中，并在压力下凝固，以获得铸件的方法 离心铸造将液态合金浇人高速旋转（250～1500 r/min）的铸型，使金属液在离心力作用下充填铸型并结晶 利用金属在外力作用下所产生的塑性变形，来获得具有一定形状、尺寸和力学性能的原材料、毛坯或零件的生产方法，称为金属压力加工，又称金属塑性加工。轧制金属坯料在两个回转轧辊的孔隙中受压变形，以获得各种产品的加工方法。拉拔金属坯料被拉过拉拔模的模孔而变形的加工方法。 挤压金属坯料在挤压模内被挤出模孔而变形的加工方法。 锻造金属坯料在抵铁或锻模模膛内变形而获得产品的方法。
1、什么是应力？什么是应变？ 答：试样单位截面上的拉力，称为应力，用符号 σ表示，单位是 MPa。试样单位长度上的伸长量，称为应变，用符号 ε表示。 2、画出低碳钢拉伸曲线图，并指出缩颈现象发生在拉伸图上哪一点？若没有出现缩颈现象， 是否表示试样没有发生塑性变形？ 答：b 点发生缩颈现象。若没有出现缩颈现象，试样并不是没有发生塑性变形，而是没有产生明显的塑性变形。 3、将钟表发条拉直是弹性变形还是塑性变形？怎样判断它的变形性质？ 答：将钟表发条拉直是弹性变形，因为当时钟停止时，钟表发条恢复了原状，故属弹性变形。 4、布氏硬度法和洛氏硬度法各有什么优缺点？各适用于何种场合。下列情况应采用哪种硬 度法测定其硬度？ 答：布氏硬度法：（1）优点：压痕面积大，硬度值比较稳定，故测试数据重复性好，准确度 较洛氏硬度法高。（2）缺点：测试费时，且压痕较大，不适于成品检验。 （3）应用：硬度值 HB 小于 450 的毛坯材料。 洛氏硬度法：（1）优点：设备简单，测试简单、迅速，并不损坏被测零件。 （2）缺点：测得的硬度值重复性较差，对组织偏析材料尤为明显。（3）应用：一般淬火件，调质件。 库存钢材——布氏硬度锻件——布氏硬度 硬质合金刀头——洛氏硬度台虎钳钳口——洛氏硬度。 5、下列符号所表示的力学性能指标的名称、含义和单位是什么？ σ：强度，表示材料在外加拉应力的作用下，抵抗塑性变形和断裂的能力，单位 MPa。 σs：屈服强度，指金属材料开始发生明显塑性变形时的应力，单位MPa。 σb：抗拉强度，指金属材料在拉断前可能承受的最大应力，单位 MPa。σ0.2：屈服强度，试样在产生 0.2%塑性变形时的应力，单位 MPa。 σ-1：疲劳强度，表示金属材料在无数次的循环载荷作用下不致引起断裂的最大应力，单位 MPa。
金 属 工 艺 学 第 五 版 上 册纲要
强度：金属材料在里作用下，抵抗塑性变形和断裂能力。指标：屈服点（σs）、抗拉强度（σb）。 塑性：金属材料在力作用下产生不可逆永久变形能力。指标：伸长率（δ）、断面收缩率（ψ）硬度：金属材料表面抵抗局部变形，特别是塑性变形压痕、划痕能力。 1布氏硬度：HBS（淬火钢球）。HBW（硬质合金球） 指标：2洛氏硬度：HR（金刚石圆锥体、淬火钢球或硬质和金球） 3韦氏硬度 习题： 1什么是应力，什么是应变？ 答：试样单位面积上拉称为应力，试样单位长度上伸长量称为应变。 5、下列符号所示力学性能指标名称和含义是什么？ 答：σb：抗拉强度，材料抵抗断裂最大应力。 σs：屈服强度，塑性材料抵抗塑性变形最大应力。 σ0.2：条件屈服强度，脆性材料抵抗塑性变形最大应力 σ-1：疲劳强度，材料抵抗疲劳断裂最大应力。 δ：延伸率，衡量材料塑性指标。 αk：冲击韧性，材料单位面积上吸取冲击功。 HRC：洛氏硬度，HBS：压头为淬火钢球布氏硬度。HBW：压头为硬质合金球布氏硬度。 过冷度：理论结晶温度与实际结晶温度之差。冷却速度越快，实际结晶温度越低，过冷度越大。 纯金属结晶涉及晶核形成和晶核长大。 同一成分金属，晶粒越细气强度、硬度越高，并且塑性和韧性也越好。 因素：晶粒越细，晶界越多，而晶界是一种原子排列向另一种原子排列过度，晶界上排列是犬牙交错，变形是靠位错变移或位移来实现，晶界越多，要跃过障碍越多。
1提高冷却速度，以增长晶核数目。 2在金属浇注之前，向金属液中加入变质剂进行变质解决，以增长外来晶核，还可以采用热解决或塑性加工办法，使固态金属晶粒细化。 3采用机械、超声波振动，电磁搅拌等 合金：两种或两种以上金属元素，或金属与非金属元素溶合在一起，构成具备金属特性新物质。构成元素成为成员。 1、固溶体：溶质原子溶入溶剂晶格而保持溶剂晶格类型金属晶体。铁碳合金组织可分为： 2、金属化合物：各成员按一定整数比结合而成、并具备金属性质 均匀物质（渗碳体） 3、机械混合物：结晶过程所形成两相混合组织。
金属工艺学综合练习（一） 1、目前现代制造机械最主要的材料是。 A、金属材料 B、塑料 C、高分子材料 D、有色金属 2、将淬火钢重新加热到A C1以下某个温度，保温后冷却的热处理工艺称为。 A、退火 B、正火 C、淬火 D、回火 3、钢的分类有按化学成分、用途、质量和脱氧程度等方法来划分，其中优质钢是按分类方法所分类出来的。 A、化学成分 B、用途 C、质量 D、脱氧程度 4、是一种以金属为基础，加入其他金属或非金属，经过熔炼或烧结制成的具有金属特性的材料。 A、碳素钢 B、灰铸铁 C、合金 D、黄铜 5、将钢加热到A C3以上30-50℃（亚共析钢）或A C cm以上30-50℃（过共析钢），保温后在空气中冷却的热处理工艺叫做。 A、退火 B、正火 C、淬火 D、回火 6、金属材料的主要力学性能有：、塑性、硬度、韧性、疲劳强度等。 A、强度 B、导热性 C、延展性 D、伸长性 7、金属材料在力的作用下，抵抗塑性变形和断裂的能力我们称之为。 A、强度 B、塑性 C、硬度 D、韧性 8、金属材料在拉断前所能承受的最大应力叫做，以σb表示。 A、抗拉强度 B、疲劳强度 C、强度 D、硬度 9、在铁碳合金状态图中，表示共析线的是。 A、ACD线 B、AECF线 C、ECF线 D、PSK线 10、金属材料的一般是在硬度计上测定的。常用的有布氏硬度法和洛氏硬度法，有时还采用维氏硬度法。 A、刚度 B、硬度 C、强度 D、塑性 11、提高零件疲劳强度的措施有：、减少应力集中、提高零件的表面质量、喷丸处理、表面热处理、控制材料的内部质量、避免内部气孔及夹杂等。 A、改善零件结构形状 B、增加杂质 C、粗化晶粒 D、加入介质 12、金属材料的物理性能主要有：、熔点、热膨胀性、导热性、导电性和磁性等。 A、密度 B、导热性 C、延展性 D、伸长性 13、金属材料的硬度一般是在硬度计上测定的。常用的有布氏硬度法和洛氏硬度法，有时还采用维氏硬度法。布氏硬度法因其压痕面积较大，其硬度值也比较稳定，测试数据重复性也好，准确度较洛氏硬度法高。由于测试过硬的材料可导致钢球变形，布氏硬度法常用于测试HB值小于450的材料，如灰铸铁、非铁合金及较软的钢材。但也因为其压痕较大，故不适用于成品检验。洛氏硬度法压痕小，可用于成品检验，但是它有测得的硬度值重复性差的缺
第一篇金属材料导论P9： （1）：应力：试样单位横截面上的拉力， 。 σd F 2 4o π应变：试样单位长度上的伸长量，。 εl l ?（5）： ：抗拉强度，指金属材料在拉断之前所能承受的最大应力。σ b ：屈服点，指拉伸试样产生屈服现象时的应力。 σs ：屈服点，对没有明显屈服现象的金属材料，工程上规定以试样产生0.2%塑性变形时的应力作为 σ 2 .0r 该材料的屈服点，用σr0.2表示。 ：疲劳强度，金属材料在无数次循环载荷作用下不致引起断裂的最大应力，当应力按正弦曲线对 σ 1 ?称循环时，疲劳强度以符号σ-1表示。 ：伸长率，衡量塑性的指标之一 δ：冲击韧性，材料抵抗冲击载荷作用下断裂的能力，其值大小是试样缺口处单位截面积上所吸收的冲 a k 击功。 HRC ：洛氏硬度，以顶角为120度金刚石圆锥体为压头，在1500N 载荷下硬度计的硬度标尺。HBS ：布氏硬度，钢球压头测出的硬度值。 HBW ：布氏硬度，硬质合金球压头测出的硬度值。 第二章铁碳合金 P26 1.一般来说，同一成分的金属，晶粒愈细，其强度、硬度愈高，而且塑性和韧性也愈好。 2.随着温度的改变，固态金属晶格也随之改变的现象，同素异晶转变；室温时，纯铁的晶格是体心立方晶格。 1100摄氏度时是面心立方晶格。 5.缓慢冷却条件下，45钢的结晶过程如下： 1点以上：L;1-2点：L+A;2-3点：A;3-4点：A+F;室温时：P+F T10钢的结晶过程如下： 1点以上：L;1-2点：L+A;2-3点：A;3-4点：A+Fe C II 室温时：P+Fe3C II 第三章钢的热处理P32 １.答：在此温度范围内加热，淬火后可获得细小的马氏体组织。这样的组织硬度高、耐磨性好，并且脆性相对较小。 如果淬火加热的温度不足，因未能完全形成奥氏体，致使淬火后的组织除马氏体外，还残存有少量的铁素体，使钢的硬度不足。 如果淬火温度过高，因奥氏体晶粒长大，淬火后的马氏体晶粒也粗大，会增加钢的脆性，致使工件产生裂纹、变形倾向。 ２.答：钢在淬火后淬火是为了消除淬火内应力，以降低钢的脆性，防止产生裂纹，同时使钢获得所需的力学性 % 1000 0×?=l l l k δ