工程材料及成形技术基础复习
1.材料的分类与性能
材料一般可以分为金属材料、非金属材料和复合材料。金属材料具有
良好的导电性、导热性和可塑性等特性。非金属材料包括塑料、陶瓷、纤
维材料等，具有轻质、耐腐蚀等优点。复合材料由两种或多种材料组成，
具有优秀的综合性能。
2.材料的性能测试
材料的性能测试包括力学性能测试、物理性能测试和化学性能测试等。力学性能测试包括拉伸测试、压缩测试、弯曲测试等，可以评估材料的强度、硬度和韧性等性能。物理性能测试包括密度、热膨胀系数等，可以评
估材料的物理特性。化学性能测试可以评估材料的耐腐蚀性、氧化性等。
3.金属材料的性能与应用
金属材料具有较高的强度和导电性能，广泛应用于机械制造、航空航天、电子电器等领域。常见的金属材料包括钢、铝及其合金、铜及其合金等。
4.非金属材料的性能与应用
非金属材料具有轻质、耐腐蚀等特点，广泛应用于建筑、化工、电子
等行业。塑料材料具有良好的绝缘性能和延展性能，用于制造容器、管道
等产品。陶瓷材料具有优秀的机械性能和耐热性能，常用于制造陶瓷器具
和电子元器件等。
5.复合材料的性能与应用
复合材料由两种或多种材料组成，具有优秀的综合性能。常见的复合
材料包括玻璃纤维复合材料、碳纤维复合材料等。玻璃纤维复合材料具有
良好的抗冲击性和耐腐蚀性，常用于船舶制造和建筑材料等。碳纤维复合
材料具有优秀的强度和刚性，常用于航空航天和高端运动器材等。
6.成形技术的基本原理与方法
成形技术是将材料加工成所需形状和尺寸的过程，常见的成形方法包
括挤压、锻造、压力成形、注塑等。挤压是将加热的金属材料通过模具挤
压成所需的形状。锻造是将金属材料加热至一定温度后进行冲击变形。压
力成形是将金属板材等进行挤压和拉伸变形。注塑是将熔化的塑料注入模
具中，冷却后得到所需的形状。
7.焊接与连接技术
焊接是将两个或多个材料通过熔化、热融或加压等方式连接在一起的
方法。常见的焊接方法包括气焊、电弧焊、激光焊等。连接技术是通过螺纹、螺栓、胶粘剂等将两个或多个材料连接在一起。
以上是工程材料及成形技术基础的重点内容，通过对这些内容的学习，可以帮助我们更好地理解和应用工程材料及成形技术，提高工程实践中的
问题解决能力。
. 工程材料与成型技术基础 1.材料强度是指材料在达到允许的变形程度或断裂前所能承受的最大应力。 2.工程上常用的强度指标有屈服强度和抗拉强度。 3.弹性模量即引起单位弹性变形所需的应力。 4.载荷超过弹性极限后，若卸载，试样的变形不能全部消失，将保留一部分残余成形，这种不恢复的参与变形，成为塑性变形。 5.产生塑性变形而不断裂的性能称为塑性。 6.抗拉强度是试样保持最大均匀塑性变形的极限应力，即材料被拉断前的最大承载能力。 7.。发生塑性变形而力不增加时的应力称为屈服强度 8.硬度是指金属材料表面抵抗其他硬物体压入的能力，是衡量金属材料软硬程度的指标。 9.硬度是检验材料性能是否合格的基本依据之一。 10.
11.布氏硬度最硬，洛氏硬度小于布氏硬度，维氏硬度小于前面两种硬度。 12.冲击韧性：在冲击试验中，试样上单位面积所吸收的能量。 13.当交变载荷的值远远低于其屈服强度是发生断裂，这种现象称为疲劳断裂。 14.疲劳度是指材料在无限多次的交变载荷作用而不会产生破坏的最大应力。 文档资料Word . 15.原子在空间呈规则排列的固体物质称为晶体，晶体具有固定的熔点。 16.晶格：表示金属内部原子排列规律的抽象的空间格子。 晶面：晶格中各种方位的原子面。 晶胞：构成晶格的最基本几何单元。 17.体心立方晶格:α-Fe 、鉻（Cr）、钼（Mo）、钨（W）。 面心立方晶格：铝（Al）、铜（Cu）、银（Ag）、镍(Ni)、金（Au）。 密排六方晶格：镁（Mg）、锌（Zn）、铍（Be）、镉（Cd）。18.点缺陷是指长、宽、高三个方向上尺寸都很小的缺陷，如：间隙原子、置换原子、空位。 19.线缺陷是指在一个方向上尺寸较大，而在另外两个方向上尺寸很小的缺陷，呈线状分布，其具体形式是各种类型的位错。 20.面缺陷是指在两个方向上尺寸较大，而在另一个方向上尺寸很小的缺陷，如晶界和亚晶界。 21.原子从一种聚集状态转变成另一种规则排列的过程，称为结晶。结晶过程由形成晶核和晶核长大两个阶段组成。 22.纯结晶是在恒温下进行的。 23.实际结晶温度Tn低于理论结晶温度Tm的现象，称为过冷，其差值称为过冷度ΔT,即ΔT=Tm﹣Tn。
材料复习题 一. 解释下列名词 1. 过冷度:理论结晶温度与实际结晶温度之差。 2．临界冷却速度:钢淬火时获得马氏体的最小速度。 3．淬硬性: 是指钢在淬火时所能获得的最高硬度，淬硬性大小主要决定于马氏体的含碳量。马氏体含碳量越高则淬硬性越高。(反映钢材在淬火时的硬化能力)。 4. 调质处理 :淬火+高温回火得到回火索氏体的热处理工艺。 5. 淬透性:是在规定的淬透条件下，决定钢材淬硬深度和硬度分布的特性。 6．共析转变:两种以上的固相新相，从同一固相母相中一起析出，而发生的相变。 7. 时效强化: 是合金工件经固溶热处理后在室温和稍高于室温保温，以达到沉淀硬化的目的，这时在金属的过饱和固溶体中形成溶质原子偏聚区和由之脱溶出微粒弥散分布于基体中而导致硬化，提高材料的性能。 8．固溶强化:由于溶质原子溶入而使金属强硬度升高的现象。 9．同时凝固原则：铸件时使金属按规定一起凝固的原则。 10. 顺序凝固原则:铸件时使金属按规定从一部分到另一部分逐渐凝固的原则。 二. 判断正误 1. 珠光体的片层间距越小,其强度越高,其塑性越差。错 2. 普通钢和优质钢是按其强度等级来区分的。错 3. 金属凝固时,过冷度越大,晶体长大速度越大,因而其晶粒粗大。错 4. 金属的晶粒越细小,其强度越高,但韧性变差。错 5. 凡能使钢的C曲线右移的合金元素均能增加钢的淬透性。对 6. 感应加热表面淬火的淬硬深度与该钢的淬透性没有关系。对 7. 对灰铸铁不能进行强化热处理。对 8. 钢的临界冷却速度Vk越大,则其淬透性越好。错 9. 工件经渗碳处理后,随后应进行淬火及低温回火。对 10. 马氏体的硬度主要取决于淬火时的冷却速度。错 11. 钢的临界冷却速度Vk越大,则其淬透性越好。错 12. 钢的淬透性,随零件尺寸的增大而减小。错 13. 确定铸件的浇注位置的重要原则是使其重要受力面朝上。错 14. 钢的碳当量越高,其焊接性能越好。错 15. 表面淬火主要用于高碳钢。错 16. 过共析钢的正常淬火一般均为不完全淬火。对 17. 对奥氏体不锈钢进行固溶处理的目的是为了提高其强度。错 18. 过共析钢的退火组织为珠光体和铁素体。错 19. 对普通低合金钢件进行淬火强化效果不显著。对 20. 普通钢和优质钢是按其强度等级来区分的。错 21. 马氏体的硬度主要取决于淬火时的冷却速度。错 22. 高锰钢的性能特点是硬度高,脆性大。错 23. 采用等温淬火可获得晶粒大小均匀的马氏体。错 24. 对球墨铸铁可以进行强化热处理。对
PPT填空题和简答题 1一、填空题 1、金属结晶包括形核与长大两个过程。 3、晶粒和晶粒之间的界面称为晶界。 4、在结晶过程中，细化晶粒的措施有提高冷却速度、变质处理、振动。 5、由于溶质原子的溶入，固溶体发生晶格畸变，变形抗力增大，使金属的强度、硬度升高的现象称为固溶强化。 6、常见的金属晶格类型体心立方、面心立方和密排立方。 7、在晶体缺陷中，点缺陷主要有空位、间隙原子、置换原子，线缺陷主要有刃型位错、螺型位错，面缺陷主要有晶界、亚晶界 8、金属结晶时，实际结晶温度必须低于理论结晶温度，结晶过冷度主要受冷却速度影响。 9、当金属化合物呈细小颗粒均匀分布在固溶体基体上时，将使合金的强度、硬度及耐磨性明显提高，这一现象称为固溶强化。 冷变形＋足够高的温度，它与重结晶的区别在于无晶体构造转变。 类型是面心立方。 体心立方。 F+P 。 1.钢的淬透性是指钢淬火时所能到达的最高硬度值。 23．渗碳钢渗碳后的热处理包括淬火和低温回火，以保证足够的硬度。 24.在光学显微镜下观察，上贝氏体显微组织特征是羽毛状，下贝氏体显微组织特征呈针状。 _外表损伤、过量变形、断裂。 玻璃态、高弹态、粘流态。 1、一个钢制零件，带有复杂形状的内腔，该零件毛坯常用铸造方法生产。 2、金属的流动性主要决定于合金的成分 3、流动性不好的铸件可能产生冷隔和浇缺乏缺陷。 4、铸造合金充型能力不良易造成冷隔和浇缺乏等缺陷， P+Fe3C 。 Ld 1. 20钢齿轮、45钢小轴、T12钢锉的正火的目的分别是：提高硬度，满足切削加工的要求、作为最终热处理，满足小轴的使用要求、消除网状渗碳体。 2、在正火态的20钢、45钢、T8钢；、T13钢中，T8 钢的σb值最高。 3、在正火态的20钢、45钢、T8钢；、T13钢中，T13钢的HBS值最高。 4、为使钢得到理想的耐磨性，应进展淬火加低温回火。 5、为使钢获得理想的弹性，应进展淬火加中温回火。 6、为保证钢的综合性能，淬火后应进展高温回火。 7.为改善低碳钢的切削性能，常采用的热处理为正火或退火。 8.为改善高碳钢的切削性能，常采用的热处理为退火。 9.轴类等重要零件的最终热处理常为调质。 10.冷冲模等常用的最终热处理为淬火加低温回火。 渗碳、淬火加低温回火。 调质加外表淬火。 13.钢的常规热处理〔四把火〕是指退火、正火、淬火、回火。
工程材料及成形技术基础 一、工程材料的分类 工程材料是指用于建筑、道路、桥梁、机械等工程领域的材料。根据 其性质和用途，可以分为以下几类： 1. 金属材料：包括钢铁、铜、铝等，具有高强度和良好的可塑性。 2. 非金属材料：包括水泥、玻璃、陶瓷等，具有耐腐蚀性和耐高温性。 3. 复合材料：由两种或两种以上不同的材料组成，如玻璃钢等。 4. 塑料材料：包括聚乙烯、聚氯乙烯等，具有轻质和绝缘性能。 5. 纤维素材料：如木材、纸张等，具有良好的韧性和抗压能力。 二、工程材料的选用原则 在选择工程材料时，需要考虑以下几个方面： 1. 强度和刚度：根据使用环境和承受力量大小选择合适的强度和刚度。
2. 耐久性：考虑使用寿命长短以及环境因素对耐久性的影响。 3. 耐腐蚀性：根据使用环境选择具有良好耐腐蚀性的材料。 4. 经济性：在满足使用要求的前提下，尽可能选择成本低廉的材料。 5. 可加工性：考虑材料的可塑性和可加工性，以便进行成形和加工。 三、常用的成形技术 1. 锻造：通过对金属材料进行高温加热和压制，使其产生塑性变形，从而得到所需形状和尺寸的零部件。 2. 拉伸：将金属材料拉伸至所需长度，并在拉伸过程中使其产生塑性变形，从而得到所需形状和尺寸的零部件。 3. 压力加工：将金属材料置于模具中，在施加压力的同时进行变形，从而得到所需形状和尺寸的零部件。 4. 焊接：通过将两个或多个金属材料相互连接，在连接处产生化学键或物理结合，从而得到所需结构和尺寸的零部件。
5. 铸造：通过将液态金属倒入模具中，在冷却凝固后得到所需形状和 尺寸的零部件。 四、工程材料的应用 1. 钢铁材料：广泛应用于建筑、桥梁、机械等领域，如钢结构、钢管等。 2. 水泥材料：主要用于建筑和道路建设，如混凝土、水泥砖等。 3. 陶瓷材料：主要用于制作陶器、瓷器等装饰品和工业领域中的耐腐 蚀零部件。 4. 塑料材料：广泛应用于包装、电子设备外壳等领域。 5. 玻璃材料：主要用于建筑和装饰领域，如玻璃幕墙、玻璃门窗等。 综上所述，工程材料及成形技术基础是工程领域中不可或缺的一部分，正确选择合适的材料和成形技术不仅可以提高工程质量和效率，还可 以减少成本并保证使用寿命。
《工程材料及成形技术基础》课复习提纲 一、工程材料部分 1.常见金属晶格类型 2. 三种晶体缺陷。 3. 相的概念。 4.固态合金有哪些相。 5.过冷度的概念。 6.过冷度与晶粒度的关系。 7.结晶过程的普遍规律。 8.控制晶粒度的方法。 9.同素异构转变的概念。10.绘制铁碳合金相图（各线、特殊点、成份、温度、组织、相）。11.分析钢从奥氏体缓冷至室温时的结晶过程，画出典型铁碳合金（钢）显微组织示意图。12.共晶反应式和共析反应式。13.金属塑性变形的两种方式。14.加工硬化的概念。15再结晶温度的计算16热加工与冷加工的区别。17.钢的热处理概念18.热处理工艺分类。19.过冷奥氏体转变的产物。20.决定奥氏体转变产物的因素。21.马氏体的概念。22会分析过冷奥氏体转变曲线。知道淬透性与C曲线的关系。23.退火和正火的目的。 24.淬火的概念。25.一般怎样确定碳钢的淬火温度？26.影响淬透性的因素。27.回火的目的28.何为回火脆性？29.回火的种类。30.一般表面淬火的预备热处理方法和表面淬火后的组织。31渗碳的主要目的。32.钢按化学成分分类。33.钢按质量分类34 钢按用途分类。35机器结构钢的分类36 钢中S、P杂质的影响。37合金元素在钢中的作用38.结构钢牌号表示的含义。39.能区别渗碳钢、调质钢、弹簧钢、轴承钢的牌号和一般采用的热处理方法。40按刃具钢的工作条件，提出哪些性能要求？41.根据碳钢在铸铁中存在形式及石墨形态，铸铁的分类。 二、材料成形技术部分 1铸造工艺参数主要包括哪些内容？2流动性对铸件质量的影响。3什么合金易于形成缩孔、什么合金易于形成缩松？。3铸造应力分为哪几类？4减小和消除铸造应力的主要方法。5绘制自由锻件图主要考虑哪些问题？。6何谓拉深系数？有何意义？8.焊接的实质。9. 碱性焊条的最主要优点。10.焊接接头由哪几部分组成？11.低碳钢焊接热影响区的划分。12.焊接变形的基本形式。13.防止和消除焊接应力的措施。14.如何根据碳当量的高低评估钢的焊接性？为什么？15.工程材料及成形工艺选用的基本原则。 题库 一、名词解释 1．固溶强化；2．结晶；3．加工硬化；4．屈服强度；5、过冷度；6．钢的热处理；7．再结晶；8、马氏体；9、钢的淬火……10、铸造……11疲劳现象.; 12.同素异构转变; 二、填空题： 1、根据溶质原子在溶剂晶格中分布情况的不同，固溶体可分（间隙固溶体）和（置换固溶体）。
工程材料及成形技术基础复习 1.材料的分类与性能 材料一般可以分为金属材料、非金属材料和复合材料。金属材料具有 良好的导电性、导热性和可塑性等特性。非金属材料包括塑料、陶瓷、纤 维材料等，具有轻质、耐腐蚀等优点。复合材料由两种或多种材料组成， 具有优秀的综合性能。 2.材料的性能测试 材料的性能测试包括力学性能测试、物理性能测试和化学性能测试等。力学性能测试包括拉伸测试、压缩测试、弯曲测试等，可以评估材料的强度、硬度和韧性等性能。物理性能测试包括密度、热膨胀系数等，可以评 估材料的物理特性。化学性能测试可以评估材料的耐腐蚀性、氧化性等。 3.金属材料的性能与应用 金属材料具有较高的强度和导电性能，广泛应用于机械制造、航空航天、电子电器等领域。常见的金属材料包括钢、铝及其合金、铜及其合金等。 4.非金属材料的性能与应用 非金属材料具有轻质、耐腐蚀等特点，广泛应用于建筑、化工、电子 等行业。塑料材料具有良好的绝缘性能和延展性能，用于制造容器、管道 等产品。陶瓷材料具有优秀的机械性能和耐热性能，常用于制造陶瓷器具 和电子元器件等。 5.复合材料的性能与应用
复合材料由两种或多种材料组成，具有优秀的综合性能。常见的复合 材料包括玻璃纤维复合材料、碳纤维复合材料等。玻璃纤维复合材料具有 良好的抗冲击性和耐腐蚀性，常用于船舶制造和建筑材料等。碳纤维复合 材料具有优秀的强度和刚性，常用于航空航天和高端运动器材等。 6.成形技术的基本原理与方法 成形技术是将材料加工成所需形状和尺寸的过程，常见的成形方法包 括挤压、锻造、压力成形、注塑等。挤压是将加热的金属材料通过模具挤 压成所需的形状。锻造是将金属材料加热至一定温度后进行冲击变形。压 力成形是将金属板材等进行挤压和拉伸变形。注塑是将熔化的塑料注入模 具中，冷却后得到所需的形状。 7.焊接与连接技术 焊接是将两个或多个材料通过熔化、热融或加压等方式连接在一起的 方法。常见的焊接方法包括气焊、电弧焊、激光焊等。连接技术是通过螺纹、螺栓、胶粘剂等将两个或多个材料连接在一起。 以上是工程材料及成形技术基础的重点内容，通过对这些内容的学习，可以帮助我们更好地理解和应用工程材料及成形技术，提高工程实践中的 问题解决能力。
《工程材料》复习思考题参考答案 第一章金属的晶体结构与结晶 1．解释下列名词 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。 答：点缺陷：原子排列不规则的区域在空间三个方向尺寸都很小，主要指空位间隙原子、置换原子等。 线缺陷：原子排列的不规则区域在空间一个方向上的尺寸很大，而在其余两个方向上的尺寸很小。如位错。 面缺陷：原子排列不规则的区域在空间两个方向上的尺寸很大，而另一方向上的尺寸很小。如晶界和亚晶界。 亚晶粒：在多晶体的每一个晶粒内，晶格位向也并非完全一致，而是存在着许多尺寸很小、位向差很小的小晶块，它们相互镶嵌而成晶粒，称亚晶粒。 亚晶界：两相邻亚晶粒间的边界称为亚晶界。 刃型位错：位错可认为是晶格中一部分晶体相对于另一部分晶体的局部滑移而造成。滑移部分与未滑移部分的交界线即为位错线。如果相对滑移的结果上半部分多出一半原子面，多余半原子面的边缘好像插入晶体中的一把刀的刃口，故称“刃型位错”。 单晶体：如果一块晶体，其内部的晶格位向完全一致，则称这块晶体
为单晶体。 多晶体：由多种晶粒组成的晶体结构称为“多晶体”。 过冷度：实际结晶温度与理论结晶温度之差称为过冷度。 自发形核：在一定条件下，从液态金属中直接产生，原子呈规则排列的结晶核心。 非自发形核：是液态金属依附在一些未溶颗粒表面所形成的晶核。 变质处理：在液态金属结晶前，特意加入某些难熔固态颗粒，造成大量可以成为非自发晶核的固态质点，使结晶时的晶核数目大大增加，从而提高了形核率，细化晶粒，这种处理方法即为变质处理。 变质剂：在浇注前所加入的难熔杂质称为变质剂。 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？ 答：常见金属晶体结构：体心立方晶格、面心立方晶格、密排六方晶格； α－Fe、Cr、V属于体心立方晶格； γ－Fe 、Al、Cu、Ni、Pb属于面心立方晶格； Mg、Zn属于密排六方晶格； 3.配位数和致密度可以用来说明哪些问题？ 答：用来说明晶体中原子排列的紧密程度。晶体中配位数和致密度越大，则晶体中原子排列越紧密。 4.晶面指数和晶向指数有什么不同？ 答：晶向是指晶格中各种原子列的位向，用晶向指数来表示，形式为[] uvw；晶面是指晶格中不同方位上的原子面，用晶面指数来表示，形式hkl。 为()
期末考试复习 题型：1.单项选择题15小题占15% (基本理论知识的应用) 2.名词解释6个占18% (重要名词) 3.问答题3题占26%（重要知识点） 4.分析题2大题占20-30%（铁碳相图，热处理） 5.作图计算题或计算题占11-21% (铁碳二元相图及杠杆定律)) 复习范围 重要名词： 单晶体，单晶体是指样品中所含分子(原子或离子)在三维空间中呈规则、周期排列的一种固体状态。 多晶体，整个物体是由许多杂乱无章的排列着的小晶体组成的，这样的物体叫多晶体[1]。例如：常用的金属。原子在整个晶体中不是按统一的规则排列的，无一定的外形，其物理性质在各个方向都相同. 过冷度，熔融金属平衡状态下的相变温度与实际相变温度的差值。纯金属的过冷度等于其熔点与实际结晶温度的差值，合金的过冷度等于其相图中液相线温度与实际结晶温度的差值。合金，合金，是由两种或两种以上的金属与非金属经一定方法所合成的具有金属特性的物质。组元，组成合金的独立的、最基本的单元称为组元，组元可以是组成合金的元素或稳定的化合物。 相，一合金系统中的这样一种物质部分，它具有相同的物理和化学性能并与该系统的其余部分以界面分开。 合金相图，合金相即合金中结构相同、成分和性能均一并以界面分开的组成部分。它是由单相合金和多相合金组成的。 固溶体，固溶体指的是矿物一定结晶构造位置上离子的互相置换，而不改变整个晶体的结构及对称性等。 铁素体（F）, 铁或其内固溶有一种或数种其他元素所形成的晶体点阵为体心立方的固溶体。奥氏体（A），γ铁内固溶有碳和(或)其他元素的、晶体结构为面心立方的固溶体。 渗碳体（Fe3C），晶体点阵为正交点阵，化学式近似于碳化三铁的一种间隙式化合物。] 珠光体（P）, 奥氏体从高温缓慢冷却时发生共析转变所形成的，其立体形态为铁素体薄层和碳化物(包括渗碳体)薄层交替重叠的层状复相物。广义则包括过冷奥氏体发生珠光体转变所形成的层状复相物。 莱氏体（Ld），高碳的铁基合金在凝固过程中发生共晶转变所形成的奥氏体和碳化物(或渗碳体)所组成的共晶体。 马氏体，对固态的铁基合金(钢铁及其他铁基合金)以及非铁金属及合金而言，是无扩散的共格切变型相转变，即马氏体转变的产物。就铁基合金而言，是过冷奥氏体发生无扩散的共格切变型相转变即马氏体转变所形成的产物。铁基合金中常见的马氏体，就其本质而言，是碳和(或)合金元素在α铁中的过饱和固溶体。就铁-碳二元合金而言，是碳在α铁中的过饱和固溶体。 淬透性, 在规定条件下，决定钢材淬硬深度和硬度分布的特性。 淬硬性，以钢在理想条件下淬火所能达到的最高硬度来表征的材料特性。 调质处理、淬火+高温回火=调质，调质是淬火加高温回火的双重热处理，其目的是使工件具有良好的综合机械性能。
工程材料与成型技术基础复习材料提炼机械工业出版社庞国星 This model paper was revised by LINDA on December 15, 2012.
第一章工程材料的分类与性能1、硬度布氏硬度（HBW表示）符号前硬度值，符号后依次压头直径、载荷大小及载荷保持时间（10~15s不标注） 1）钢、镍基合金、钛合金 2）铸铁 3）铜和铜合金 4）轻金属及其合金 5）铅、锡。洛氏硬度硬度值+标尺类型HRA：碳化物、硬质合金等HRB：非铁金属，退火、正火钢等HRC：淬火钢、调质钢HRD：薄钢板、中等厚度表面硬化零件维氏硬度硬度值+载荷大小和保持时间H V 2、断裂韧度主要取决于材料的成分组织和结果。Y-与裂纹形状、加载方式及式样尺寸有关的量，一般Y=1~2；____-外加拉应力Mpa，α-裂纹长度的一半。 3、工艺性能：金属材料的工艺性能是指适应某种加工的能力。按照工艺方法不同，分为铸造性能、压力加工性能、焊接性能、热处理性能和切削加工性能。 第二章金属与合金的晶体结构和二元合金相图1、三种典型的金属晶体结构 1）体心立方晶格（1+8*1/8）2个，原子致密度68%，α-Fe、Cr、W、Mo、V等。 2）面心立方晶格 （8*1/8+6*1/2）4个，原子致密度74%，y-Fe、Cu、Al、Ag、Au、Pb、Ni等。 3）密排立方晶格6个，原子致密度74%，Mg、Zn、Be、Gd等。一般金属材料都是多晶体：许多晶体组成的晶体成为多晶体。各向异性是指晶体在不同方向上所表现出来的性能不相同的现象。晶体加工缺陷：1）点缺陷-空位和间隙原子 2）线缺陷-位错：晶体中某一列或若干列原子发生有规律的错排现象。3）面缺陷-晶界和亚晶界
一、二元相图的建立 合金的结晶过程比纯金属复杂，常用相图进行分析，相图是用来表达合金系中各金在缓冷条件下结晶过程的简明图解，又称状态图或平衡图。 合金系是指由两个或两个以上元素按不同比例配制的一系列不同成分的合金。 组元是指组成合金的最简朴、最基本、可以独立存在的物质。 多数情况下组元是指组成合金的元素。但对于既不发生分解、又不发生任何反映的合物也可看作组元, 如Fe-C合金中的Fe3C。 相图由两条线构成，上面是液相线，下面是固相线。相图被两条线分为三个相区，液相线以上为液相区L ，固相线以下为α固溶体区，两条线之间为两相共存的两相区（L+ α）。
(3) 枝晶偏析 合金的结晶只有在缓慢冷却条件下才干得到成分均匀的固溶体。但实际冷速较快，结晶时固相中的原子来不及扩散，使先结晶出的枝晶轴具有较多的高熔点元素(如Cu-Ni合金中的Ni), 后结晶的枝晶间具有较多的低熔点元素，如Cu-Ni合金中的Cu)。
在一个枝晶范围内或一个晶粒范围内成分不均匀的现象称作枝晶偏析。与冷速有关并且与液固相线的间距有关。冷速越大，液固相线间距越大，枝晶偏析越严重枝晶偏析会影响合金的力学、耐蚀、加工等性能。 生产上常将铸件加热到固相线以下100-200℃长时间保温，以使原子充足扩散、成分均匀，消除枝晶偏析，这种热解决工艺称作扩散退火。 2、二元共晶相图 当两组元在液态下完全互溶，在固态下有限互溶，并发生共晶反映时所构成的相图称作共晶相图。以Pb-Sn 相图为例进行分析。
(1) 相图分析 ①相：相图中有L、α、β三种相，α是溶质Sn在Pb中的固溶体，β是溶质Pb在Sn 中的固溶体。 ②相区：相图中有三个单相区：L、α、β；三个两相区：L+α、L+β、α+ β。
工程材料及其成形技术基础复习题 一、选择题 1.表面要求高硬度、高耐磨性,并能承受冲击载荷的零件常用的热处理方法是( A ) A.渗碳 B.调质 C.正火 D.退火 2.铁碳合金中，共析钢的含碳量为（C）。 A.4.3% B.2.11% C.0.77% D.0.67% 3.调质处理方法指的是（C） A.淬火+低温回火 B.淬火+中温回火 C.淬火+高温回火 D.等温淬火 4.低碳钢熔焊焊接接头中力学性能最差的区域是（B） A.焊缝区 B.熔合区 C.部分相变区 D.正火区 5.铁碳合金中铁素体所具有的晶格类型是（B）。 A.四方晶格 B.体心立方晶格 C.面心立方晶格 D.密排六方晶格 6.金属材料在外力作用下，抵抗断裂的能力叫（C） A.抗弯强度 B.屈服强度 C.强度极限 D.疲劳极限 7.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 8.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 9.要将Q235钢与T8钢两种材料区分开来，用（B）方法既简便又准确。 A.拉伸试验 B.硬度试验 C.弯曲试验 D.疲劳试验 10.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 11.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 12.在设计铸件时，考虑铸件最小壁厚的原因是（ D ）。 A.收缩 B.吸气性 C.氧化性 D.流动性 13.铁素体（Ｆ）是：（D） A.纯铁 B.混合物 C.化合物 D.固溶体 14.用１２０度金刚石圆锥作压头测得的金属材料硬度为：（B） A.布氏硬度 B.洛氏硬度 C.维氏硬度 D.肖氏硬度 15.自由锻与模锻比较，自由锻的优点是（ C ）。 A.生产率高 B.锻件尺寸精确 C.工具有较大的通用性 D.锻件形状可较复杂 二、判断题 1.所有的金属材料都有明显的屈服现象。（错） 2.Q235、08F、45都是优质碳素工具钢。（错） 3.随着钢中含碳量的增加，钢的硬度增加，韧性、塑性下降。（对） 4.金属多晶体是由许多形状相同的小晶粒组成。（错） 5.凡是由液体凝固成固体的过程就称为结晶。（错） 6.常温下进行的变形为冷变形，加热后进行的变形为热变形。（错） 7.马氏体是铁素体和渗碳体的机械混合物。（错） 8.钢中的合金含量愈多，其可焊性越好。（错） 1/ 5
《机械工程材料及成形技术基础》复习题 一、名词解释题（每题3分，共30分） 1、金属化合物；与组成元素晶体结构均不相同的固相 2、固溶强化；随溶质含量增加，固溶体的强度、硬度提高，塑性、韧性下降的现象。 3、铁素体；碳在a-Fe中的固溶体 4、加工硬化；随冷塑性变形量增加，金属的强度、硬度提高，塑性、韧性下降的现象。 5、球化退火；将工件加热到Ac1以上30——50摄氏度保温一定时间后随炉缓慢冷却至600摄氏度后出炉空冷。 6、金属键；金属离子与自由电子之间的较强作用就叫做金属键。 7、再结晶；冷变形组织在加热时重新彻底改组的过程. 8、枝晶偏析；在一个枝晶范围内或一个晶粒范围内成分不均匀的现象。 9、正火；是将工件加热至Ac3或Accm以上30~50℃,保温一段时间后,从炉中取出在空气中冷却的金属热处理工艺。 10、固溶体。合金在固态时组元间会相互溶解，形成一种在某一组元晶格中包含有其他组元的新相，这种新相称为固溶体 二、简答题（每题8分，共48分） 1、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？《P16》 l 结晶的基本过程——晶核形成与晶核长大 结晶时的冷却速度（即过冷度）随着过冷度的增大，晶核的形成率和成长率都增大，但形成率的增长比成长率的增长快，同时液体金属中难熔杂质以及振动和搅拌的方法也会增大形核率 2、手锯锯条、普通螺钉、车床主轴分别用何种碳钢制造？ 手锯锯条：它要求有较高的硬度和耐磨性，因此用碳素工具钢制造。如T9,T9A,T10,T10A,T11,T11A
普通螺钉：它要保证有一定的机械性能，用普通碳素结构钢制造，如Q195,Q215,Q235车床主轴：它要求有较高的综合机械性能，用优质碳素结构钢，如30，35，40，45，50 3、金属经冷塑性变形后，组织和性能发生什么变化？ 《1》晶粒沿变形方向拉长，性能趋于各向异性，如纵向的强度和塑性远大于横向等。《2》晶粒破碎，位错密度增加，产生加工硬化，即随着变形量的增加，强度和硬度显著提高，而塑性和韧性下降，《3》织构现象的产生，即随着变形的发生不仅金属中晶粒会被破碎拉长，而且各晶粒的晶格位向也会沿着变形的方向同时发生转动，转动结果金属中每个晶粒的晶格位向趋于大体一致，产生织构现象，《4》冷压力加工过程中由于材料各部分的变形不均匀或晶粒内各部分和各晶粒间的变形不均匀，金属内部会形成残余的内应力，这在一般情况下都是不利的，会引起零件尺寸不稳定。 4、固溶体和金属间化合物在结构和性能上有什么主要差别？ 在结构上：固溶体的晶体结构与溶剂的结构相同，而金属间化合物的晶体结构不同于组成它的任一组元，它是以分子式来表示其组成。 在性能上：形成固溶体和金属件化合物都能强化合金，但固溶体的强度，硬度比金属间化合物低，塑性，韧性比金属间化合物好，也就是固溶体有更好的综合机械性能。 5、实际晶体中的点缺陷，线缺陷和面缺陷对金属性能有何影响？ 如果金属中无晶体缺陷时，通过理论计算具有极高的强度，随着晶体中缺陷的增加，金属的强度迅速下降，当缺陷增加到一定值后，金属的强度又随晶体缺陷的增加而增加。因此，无论点缺陷，线缺陷和面缺陷都会造成晶格畸变，从而使晶体强度增加。同时晶体缺陷的存在还会增加金属的电阻，降低金属的抗腐蚀性能。 6、比较退火的状态下的45钢、T8钢、T12钢的硬度、强度和塑性的高低，简述原因。 三、综合分析题（共22分） 1、（12分）有两个含碳量为1.2%的碳钢薄试样，分别加热到780℃和860℃并保温相同
工程材料及成形技术基础复习题 复制题目后，按住ctrl+F键查找相应题目答案（超越高度） 、判断(共计50分,每题2.5分) 1、模型锻造可以锻造形状十分复杂的锻件。（） A. 正确 B. 正确 正确答案:【B】 2、单晶体具有各向同性，多晶体具有各向异性。（） A. 正确 B. 正确 正确答案:【B】 3、模锻时只能冲出盲孔，不能冲出透孔，中间留有一层金属，称为冲孔连皮。（） A. 正确 B. 正确 正确答案:【A】 4、铸造合金的铸造性能主要包括合金的流动性和合金的收缩。（） A. 正确 B. 正确 正确答案:【A】
5、切削速度越高，切削温度越高。（） A. 正确 B. 正确 正确答案:【A】 6、箱体上有相互位置要求的孔系加工可以用钻床钻孔来完成。（） A. 正确 B. 正确 正确答案:【B】 7、从金属学的观点来看，区分冷热变形加工的界限是金属再结晶温度。（） A. 正确 B. 正确 正确答案:【A】 8、电渣焊是用电渣充填焊缝完成焊接的。（） A. 正确 B. 正确 正确答案:【B】 9、点焊就是用焊条每隔一定距离焊一个焊点。（） A. 正确 B. 正确 正确答案:【B】
10、将金属加热到再结晶温度以上时，金属将发生回复、再结晶及晶粒长大等变化。（） A. 正确 B. 正确 正确答案:【A】 11、电焊条焊芯的作用是用于熔化后充填焊缝的。（） A. 正确 B. 正确 正确答案:【B】 12、不同晶格类型，原子排列的密度不同，因此，金属进行同素异构转变时，将引起金属体积的变化。（） A. 正确 B. 正确 正确答案:【A】 13、4Cr13钢是一种马氏体不锈钢。（） A. 正确 B. 正确 正确答案:【A】 14、孕育铸铁由于晶粒细化，所以它是一种高强度铸铁。（） A. 正确 B. 正确
有时候，一件事情看来太容易了，那往往不是真的。 （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ob、os、o0.2、HBS（W）、HRC、HRA、HV、6、6 5、血、o-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;共晶口口铁、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。 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。 机设09、1徐健14 ~ 1 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。
工程材料及成形技术作业题库 一. 名词解释 1.间隙固溶体：溶质原子溶入溶剂晶格间隙所形成的固溶体。 3.过冷度：理论结晶温度与实际结晶温度之差。 4.再结晶：金属发生重新形核和长大而晶格类型没有改变的结晶过程。 5.同素异构性：同一合金在不同温度下晶格类型不同的现象。 6.晶体的各向异性：金属各方向的具有不同性能的现象。 7.枝晶偏析：结晶后晶粒内成分不均匀的现象。 8.本质晶粒度：奥氏体晶粒长大的倾向。 9.淬透性：钢淬火时获得淬硬层深度的能力。 10.淬硬性：钢淬火时得到的最大硬度。 11.临界冷却速度：奥氏体完全转变成马氏体的最低冷却速度。 12.热硬性：钢在高温下保持高硬度的能力。 13.共晶转变：冷却时，从液相中同时结晶出两种固相的结晶过程。 14.时效强化：经固溶处理后随着时间的延长强度不断提高的现象。 15.固溶强化：由于溶质原子溶入而使金属强硬度升高的现象。 16.形变强化：由于塑性变形而引起强度提高的现象。 17.调质处理：淬火+高温回火得到回火索氏体的热处理工艺。 18.过冷奥氏体：冷却到A1温度下还未转变的奥氏体。 19.变质处理：在浇注是向金属液中加入变质剂，使其形核速度升高长大速度减低，从而实现细化晶粒的处理工艺。 20.C曲线：过冷奥氏体等温冷却转变曲线。 https://www.doczj.com/doc/c819055695.html,T曲线：过冷奥氏体连续冷却转变曲线。 22.顺序凝固原则：铸件时使金属按规定从一部分到另一部分逐渐凝固的原则。 23.孕育处理：在金属浇注前或浇注时向其中加入高熔点元素或化合物，使其形核速率提高，长大速率降低来细化晶粒的处理工艺。 24.孕育铸铁：经过孕育处理的铸铁。 25.冒口：铸件中用于补充金属收缩而设置的。 26.熔模铸造：用易熔材料 27.锻造比：变形前后的截面面积之比或高度之比。 28.拉深系数： 29.氩弧焊：用氩气做保护气体的气体保护焊。 30.熔化焊： 31.压力焊： 32.钎焊： 二. 判断正误并加以改正 1.细化晶粒虽能提高金属的强度,但增大了金属的脆性. × 2.结构钢的淬透性,随钢中碳含量的增大而增大. × 3.普通低合金结构钢不能通过热处理进行强化。√ 4. 单晶体必有各向异性. √ 5. 普通钢和优质钢是按其强度等级来区分的. × 6. 过热钢经再结晶退火后能显著细化晶粒. ×
（1） 一、区别下列名词（每题4分，4分×6= 24分） 1、强度与塑性： 强度：材料在力的作用下抵抗永久变形和断裂的能力 塑性：材料在力的作用下发生永久变形而不致引起破坏的性能 2、固溶体与化合物： 固溶体：合金在固态下由组元间相互溶解而形成的均匀相 化合物：合金间发生相互作用而形成的晶格类型和特性完全不同于任一 组元且具有金属特性的新相 3、淬透性与淬硬性： 淬透性：钢在淬火时所得到的淬硬层（马氏体组织占50%处）的深度 淬硬性：钢在淬火时所能达到的最高硬度，主要取决于M的含碳量 ： 4、过冷A与A 残 过冷A：在临界点A1线（727度）以下尚未发生转变的不稳定奥氏体 A残：过冷A在连续冷却过程中向M转变，由于某些原因一般不能进行到底，总有一部分A残留下来，称其为A残 5、白口铸铁与灰口铸铁： 白口铸铁：除少量碳固溶于铁素体中，绝大部分碳以渗碳体形态存在的铸铁 灰口铸铁：碳全部或大部分以游离石墨形式存在断口为暗灰色 6、落料与冲孔： 落料与冲孔都是冲压的基本工序 落料：落料时，冲的部分为成品，而余料为废料 冲孔：冲孔是为了获得带孔的冲裁件，而冲落部分是废料， 二、选择题（每题1分，1分×15= 15分） 1、洛氏硬度与布氏硬度相比的优点是（ C ）。 A、不标单位 B、数值较准确 C、压痕小 D、不宜测太薄、太硬的材料 2、面心立方晶格的晶胞中独立原子数为（ D ）。 A、1 B、2 C、3 D、 4 3、合金固溶强化的原因是（C ）。 A、晶格类型的改变 B、晶粒细化 C、晶格发生畸变 D、发生了化学反应 4、珠光体是一种（ C ）。 A、固溶体 B、金属化合物 C、机械混合物 D、单相组织金属 5、在平衡状态下，45钢的室温组织是（ C ）。 A、F B、P C、P+F D、P+Fe C 3 6、钢的质量等级的分类是按钢的（ C ）区分的。