材料工程基础》复习思考题
第一章绪论
1、材料科学与材料工程研究的对象有何异同？答：材料科学侧重于发现和揭示组成与结构，性能，使用效能，合成与加工等四要素之间的关系，提出新概念，新理论。而材料工程指研究材料在制备过程中的工艺和工程技术问题，侧重于寻求新手段实现新材料的设计思想并使之投入使用，两者相辅相成。
6、进行材料设计时应考虑哪些因素？
答：. 材料设计的最终目标是根据最终需求，设计出合理成分，制订最佳生产流程，而后生产出符合要求的材料。材料设计十分复杂，如模型的建立往往是基于平衡态，而实际材料多处于非平衡态，如凝固过程的偏析和相变等。材料的力学性质往往对结构十分敏感，因此，结构的任何细小变化，性能都会发生明显变化。相图也是材料设计不可或缺的组成部分。
7、在材料选择和应用时，应考虑哪些因素？答：一，材料的规格要符合使用的需求：选择材料最基本的考虑，就在满足产品的特性及要求，例如：抗拉强度、切削性、耐蚀性等；二，材料的价格要合理；
三，材料的品质要一致。
8、简述金属、陶瓷和高分子材料的主要加工方法。答：金属：铸造（砂型铸造、特种铸造、熔模铸造、金属型铸造、压力铸造、低压铸造、离心铸造、连续铸造、消失模铸造）、塑性加工（锻造、板料冲压、轧制和挤压、拉拨）、热处理、焊接（熔化焊、压力焊、钎焊）；橡胶：塑炼、混炼、压延、压出、硫化五部分；高分子：挤制成型、干压成型、热压铸成型、注浆成型、轧膜成型、等静压成型、热压成型和流延成型。
10、如何区分传统材料与先进材料？答：传统材料指已经成熟且已经在工业批量生产的材料，如水泥、钢铁，这些材料量大、产值高、涉及面广，是很多支柱产业的基础。先进材料是正在发展，具有优异性能和应用前景的一类材料。二者没有明显界限，传统材料采用新技术，提高技术含量、性能，大幅增加附加值成为先进材料；先进材料长期生产应用后成为传统材料，传统材料是发展先进材料和高技术基础，先进材料推到传统材料进一步发展。18、什么是复合材料？如何设计和制备复合材料？答：由两种以上在物理和化学上不同的物质组合起来而得到的一种多相固体。首先应明确设计条件，选材，之后进行设计选材和层合板设计，然后进行结构设计, 确定材料微观结构模型。选材时须同时考虑材料的机械性能、使用环境和工艺性等因素, 在初步设计阶段就应对结构的可维护性、可修理性和维修的费用进行考虑与评估。在整个设计过程中，应视不同阶段进行相应试验，包括某些工艺试验。22、生物医用材料有哪些？应具备什么特性？
答：生物医用材料有1，医用金属和合金2，医用高分子3，生物陶瓷4，生物衍生材料生物5，医用复合材料。生物医用材料除满足一定的理化性质外还必须满足生物学性能即生物相容性。
23、什么是生态环境材料？如何对其生命周期进行评价？答：生物环境材料应是同时具有满意的使用性能和优良的环境协调或者能够改善环境的材料。所谓环境协调性是指资源和能源消耗少，环境污染小和循环再利用率高。通过确定和量化与评估对象相关的能源消耗，物质消耗和废物排放，来评估一产品，过程和事件的环境载荷；定量评价由于这些能源物质消耗和废弃物排放所造成的环境影响；辨别和评价改善环境的机会。评估过程应包括该产品、过程和事件的寿命全过程，包括原材料的提取与加工、制造、运输和销售、使用、再使用、维持、循环回收，直到最终的废弃。LCA 应包括目的与范围的确定，清单分析，影响评估和生命周期解释。
第二章材料的液态成形技术
3、影响液态金属充型能力的因素有哪些？如何提高充型能力？
影响因素：1）金属的流动性：金属的流动性越好，充填铸型的能力越强。2）铸型的性质 1 铸型的蓄热系数：铸型的导热系数、比热和密度越大，铸型的蓄热系数就越大，铸型的激冷能力就越强，金属液在其中保持液态的时间也就越短，使充型能力降低。相反，铸型的蓄热系数小，则容易被金属液充满。 2 铸型的温度：预热铸型可以减小液态金属与铸型温差，减慢合金散热，提高充型能力。 3 铸型的表面状态和铸型中的气体：光滑的铸型壁表面，或其涂有导热系数小的涂料均可提高充型能力。铸型具有一定发气能力，能在金属液与
铸型之间形成一层气膜，减小合金充型流动时的摩擦阻力，提高充型能力。3）浇注条件 1 浇注温度：浇注温
度对液态金属的充型能力有决定性的影响。在一定温度范围内，浇注温度越高，充型能力越好； 2 充型压头：液态金属在流动方向上所受压力越大，充型能力越好（压力在一定范围内）；4）铸件结构 1 铸件的折算厚度：如果铸件的体积相同，在相同的浇注条件下，折算厚度小的铸件，由于它与铸型的接触表面积相对较大，热量散失快，充型能力差。在铸件壁厚相同时，直壁比水平壁容易充满。 2 铸件的复杂程度：铸件结构越复杂，厚薄部分过渡面越多，将会增加型腔结构的复杂程度，从而增大流动阻力，故充型困难。 3 浇注系统的结构：浇注系统的结
构越复杂，流动阻力越大，液态金属充型能力越低。
提高充型能力的措施： 1 正确选择合金的成分和采用合理的熔炼工艺 2 提高充型能力调整铸型的性质 3 改善浇注条件
4、铸件的凝固方式有哪些？其主要的影响因素？答：铸件的凝固方式：逐层凝固，糊状凝固，中间凝固主要影响因素：合金的凝固温度范围和铸件凝固期间固液相界面前沿的温度梯度。
5、什么金属倾向于逐层凝固？如何改变铸件的凝固形式？纯金属和共晶合金倾向于逐层凝固。合金凝固的主要影响因素是合金凝固温度范围和铸件凝固期间固、液相界面前沿的温度梯度。合金凝固温度范围越小，铸件凝固期间固、液相界面前沿的温度梯度越大，则铸件凝固时越趋于逐层凝固；反之，则趋向糊状凝固。
6、什么是缩松和缩孔？其形成的基本条件和原因是什么？液态金属在凝固过程中，由于液态收缩和凝固收缩，往往在铸件最后凝固的部位出现大而集中的孔洞，称为缩孔；细小而分散的孔洞称为缩松。缩孔：形成的基本条件是金属在恒温或很窄的温度范围内结晶，铸件由表及里逐层凝固。缩孔产生的基本原因是金属的液态收缩和凝固收缩值大于固态收缩值，且得不到补偿。缩孔产生的部位在铸件最后凝固区域。缩松：形成的基本原因也是金属的液态收缩和凝固收缩大于固态收缩。但形成缩松的基本条件是金属的结晶温度范围较宽，呈体积凝固方式（糊状凝固）。
9、试述铸件产生热裂和冷裂的原因及其防止措施。答：热裂纹是铸件在凝固默契或凝固后在尚处于强度和塑形很低的状态下，因铸件固态收缩受阻而引起的裂纹，是铸钢件、可煅铸铁件和某些轻合金铸件生产中常见的铸造缺陷之一。冷裂纹是铸件凝固后冷却到弹性状态时，因局部铸造应力大于合金极限强度而引起的开裂，多发生在冷却过程中承受拉应力的部位，特别是拉应力集中的部位。措施：合理选择合金成分；合理设计铸件结构；调整铸型性质；改善浇注条件；人工方法
13、常见的特种铸造方法有哪些？各有何特点？
答：金属型铸造特点：可重复使用，生产效率高，劳动条件好；铸件精度高，表面粗糙度较低；金属散热性能好，晶粒细化，力学性能好；不透气且无退让性，易造成浇不足或来咧；适合生产大批量有色金属铸件。熔模铸造（失蜡铸造）铸件尺寸精度高，表面光洁；工艺过程复杂，生产周期长，成本高；适合铸造小尺寸的各类合金铸件，特别是少切削或无切削精密铸件。压力铸造浇注时间短，易于机械化，自动化作业；铸型散热快，晶粒细化，耐磨、耐蚀性好；凝固尺寸精度高，表面光洁；凝固速度快，排气困难，易形成缩松和缩孔；模具成本高，铸件尺寸受限；适于有色金属薄壁复杂铸件的大批量生产。
14、陶瓷的液态成形方法有哪些？各有何特点？
答：1. 完全陶瓷型铸造；小型陶瓷型铸件，常采用全部以陶瓷浆料制造的陶瓷型
2. 砂套陶瓷型铸造；用衬套浇灌陶瓷壳层可以节省大量陶瓷浆料，在生产中应用较多。陶瓷型铸造特点：
1. 陶瓷型铸造生产铸型的工作表面热稳定性高，在高温下变形小，故陶瓷型铸件尺寸精度高，2、陶瓷型耐火度高，高温性能稳定。可用来浇注多种合金，如高温合金、合金钢、碳钢、铸铁、铜合金、铝合金等。3、陶瓷型铸造模具的使用寿命常高于机械加工的模具。4、用陶瓷型铸造时生产设备简单，不需复杂设备，故投资少，见效快。但所用原材料价格还是较高，不适于批量大、结构复杂、重量轻铸件的生产。
15、聚合物的液态成形方法有哪些？各有何特点？
第三章材料的塑性成形技术
1、金属为什么容易塑性变形？生产塑性变形的本质？
2、金属常见的塑性成形方法有哪些？答：一类是轧制、挤压和拉拔，它主要用于生产建筑结构、切削加工和塑性加工用的等截面型材、管材和板材等，在一些情况下也可用于生产毛坯、半成品和成品零件。另一类是自由锻、模锻和冲压，它们主要用于生产各种毛坯、半成品或成品零件。
3、金属的冷变形和热变形是如何区分的？各有何特征？
答：冷变形：塑性变形温度低于该金属的再结晶温度（室温）。特征：金属变形后产生加工硬化。热变形：
塑性变形温度高于该金属的再结晶温度。特征：金属变形后会再结晶，塑性好，消除内部缺陷，产生纤维组织。4、什么是金属的可煅性？其影响因素有哪些？
答：金属的可锻性是表示金属在热状态下经受压力加工时塑性变形的难易程度。
影响因素：（1）金属的成分：纯金属好于合金，低碳钢优于高碳钢，低碳低合金钢优于高碳高合金钢；有害杂质元素一般使可锻性变坏（2）金属的组织：单相组织好于多相组织；铸态下的柱状组织、粗晶粒组织、晶界上存在偏析、或有共晶莱氏体组织使可锻性变差
（3）加工条件变形温度：一般随变形温度的升高，可提高金属的可锻性；当温度接近熔点时，会引起过烧，使可锻性急剧降低
9、挤压成形方法的分类及其工艺特点？
答：挤压成形方法的分类：根据温度,冷挤压，温挤压，热挤压。根据金属的流动方向和凸模运动方向，挤压分为正挤压、反挤压、复合挤压和径向挤压。
挤压的工艺特点：1、挤压时金属坯料在三向受压状态变形，因此可提高金属坯料的塑性变形能力；2、生
产灵活性大，可挤各种形状复杂、深孔、薄壁、异型断面的零件；3、零件精度高、表面粗糙度低；4、挤压件内部的纤维组织提高了力学性能；5、制品在断面上和长度上组织性能不够均一；6、工具消耗较大。
11、聚合物的塑性成形方法有哪些？各有何特点？
答：热固性聚合物：压模、浇注、注射等；热塑性聚合物：挤压、真空成形、吹塑成形等挤压特点：挤出成形的生产效率高，可自动化连续生产，一般使用热塑性聚合物作原料。挤压与注射的比较注射：挤出的熔融聚合物被注入模具内硬化挤压：挤出的熔融聚合物通过模嘴后在空
气中硬化两者都是将聚合物的颗粒（或小球）提供到挤压机的低温一侧，必须保持这一侧的冷却，以避免颗粒熔化、桥接以及由于重力而引起的流动。真空成形：将热塑性聚合物板（片）材置于模具上，四周
夹紧并加热；待坯料进入高弹态后，对模腔抽真空，使板材在大气压作用下紧贴模腔内壁，冷却后硬化成形。主要用来制造盘、罩、盖、壳体等敞口制品。压延成形特点：是将加热塑化的热塑性塑料通过一组以上两
个相向旋转的辊筒间隙，而使其成为规定尺寸的连续片材的成形方法。压延也是橡胶加工中重要的基本过程之一。
12、陶瓷的塑性成形方法有哪些？与金属和聚合物比的特点？
13、玻璃常用的成形方法有哪些？如何改善玻璃的可加工性能？压制、吹制、拉制、拉丝成纤
第四章材料的粉末工艺
1、粉末冶金工艺有何特点？其主要的工艺过程包括？
答：特点：（1）粉末冶金技术可以最大限度地减少合金成分偏聚，消除粗大、不均匀的铸造组织。（2）可以制备非晶、微晶、准晶、纳米晶和超饱和固溶体等一系列高性能非平衡材料，这些材料具有优异的电学、磁学、光学和力学性能。（3）可以容易地实现多种类型的复合，充分发挥各组元材料各自的特性，是一种低成本生产高性能金属基和陶瓷复合材料的工艺技术。（4）可以生产普通熔炼法无法生产的具有特殊结构和性能的材料和制品，（5）可以实现近净形成形和自动化批量生产，从而，可以有效地降低生产的资源和能源消耗。
（6）可以充分利用矿石、尾矿、炼钢污泥、轧钢铁鳞、回收废旧金属作原料，是一种可有效进行材料再生和综合利用的新技术。过程：生产粉末、压制成型、烧结、后处理。
3、什么是粉体的一次粒子和二次粒子？
答：一次粒子是：又称初级粒子和原级粒子。利用各种化学反应方法得到的最初粒子（晶粒）。一次粒子的大小约为0.005〜1卩m比筛分的极限小得多，在介质中有相当高的稳定性。二次粒子：由若干一次粒子组成的聚集体，其大小一般为1〜200卩m二次粒子的大小常与形成一次粒子时介质中的可溶物质及为使一次粒子聚集和絮凝而加入的添加剂等有关。
&粉体物理制备方法主要有哪些？各有何特点？
答：1.蒸发冷凝法具有如下特征：（1）高纯度（2）粒径分布窄（3）良好结晶和清洁表面（4）粒度易于控制等，在原则上适用于任何被水热合成铌酸钠蒸发的元素以及化合物 2.激光聚集原子沉积法形成指定形状如
线形3.非晶晶化法，通过晶化过程的控制，将非晶材料转变为纳米材料4.机械球磨法，该法工艺简单，制备效率高，能制备出常规方法难以获得的高 5.离子注入法，用同位素分离器使具有一定能量的离子硬嵌在某一与它固态不相溶的衬底中，然后加热退火，让它偏析出来它形成的纳米微晶在衬底中深度分布和颗粒大小可通过改变注入离子的能量和剂量，以及退火温度来控制 6.原子法人们首次用STM进行了原子、分
子水平的操作
7、雾化制粉的方法有哪些？如何提高雾化制粉的效率？
答：1 “双流法”（以雾化介质流破碎合金液流）2 “单流法”（以其他方式破碎合金液流）。针对雾化过程中易被中断的情况，通过对雾化过程中喷嘴中轴气流场压力分布的测量和分析，对喷嘴系统进行了改进，即将导液管装人喷嘴并延伸人喷嘴中轴气流场负压区。结果表明，雾化过程稳定，雾化制粉效率提高。
8、粉末的化学制备方法有哪些？其工艺特点如何？
13、粉体为什么能烧结？烧结的推动力是什么？
答：粉体有较高的表面活性，粉体越细，表面能越高，越易烧结
推动力：粉体的过剩表面能
14、烧结方法主要有哪些？如何促进致密化烧结？
答：按传质分类：固相烧结（只有固相传质）液相烧结（出现液相）气相烧结（蒸汽压较高）；按压力分类：
常压烧结、压力烧结；按气氛分类：普通烧结、氢气烧结、真空烧结；按反应分类：固相烧结、液相烧结、气相烧
结、活化烧结反应烧结如何促进致密烧结：烧结密度与粉末的烧结特性有关。一般来讲，相同的粉末同等压制条件
下，烧结温度越高，密度越高；保温时间越长，密度越高；较低温度下的长时间保温可以得到与较高温度下短时保
温相同的致密化结果，但是长时保温易出现晶粒长大现象。除了改进成形与烧结制度的几个建议外，还有一条重要
的途径就是活化烧结，具体措施好多，比如，W的烧结中添加Ni、Fe等活化元素；采用更小颗粒的粉末；对粉末
进行改性，提高其活化能等
15、陶瓷烧结与金属的烧结有何异同？
第五章材料的连接工艺
1、简述金属的可焊性及其影响因素。
答：①金属材料的可焊性是指金属材料在一定的工艺条件下，通过焊接形成优质接头的性能•分为工艺可焊性和使用可焊性两类:1工艺可焊性：主要指在一定的焊接工艺条件下，获得优质焊接接头的难易程度，即金属材料对形
成焊接缺陷的敏感性2使用可焊性：主要指金属的焊接接头对使用要求的”适应性”和”安全性”，包括焊接接
②影响因素：一是材料因素：它即包括钢材本身的化学成分，又包括所选用的焊接头的机械性能，耐腐蚀性能等•
材料的化学成分（包括焊条、焊丝、焊剂、保护气体等）。钢材焊接性能的好坏主要取决于它的化学组成。而其中
影响最大的是碳元素，也就是说金属含碳量的多少决定了它的可焊性。二是工艺因素:它包括从选择焊接方法和制定合理的工艺措施两方面来影响焊接性。三是构件类型因素：它包括焊接结
构和焊接接头的形式，刚度及应力状态等，其将直接影响接头的力学性能及产生缺陷的倾向。四是使用要求因素:就是焊接结构的使用条件对焊接性的限制。它包括结构在高温、低温下，在腐蚀介质中，在动、静载荷交变载荷等条件下工作时，对焊接性的限制
2、简述焊接接头的组织和性能。
答:我们通常把焊接接头分为三个区域。即焊缝、热影响区和熔合区。这三个区域中只有焊缝经过了加热一一高温溶
化——完成一系列焊接冶金——冷却一次结晶凝固——二次结晶固态下相变这一焊接热循环。这个过
程决定了焊缝金属的化学成分，组织性能，是否有焊接缺陷。热影响区是邻近焊缝的母材在熔化焊所特有的快速加热、
快速冷却这一动态热过程中，在极短的时间内进行着除了熔化以外的一些金属学行为的区域，其特点是热场分布极不
均匀，温度梯度非常大，与扩散有关的过程极不充分，组织和性能极不均匀，因此，它是一个最薄弱的环节，是焊接
结构最容易发生破坏事故的区域，熔合区和过热区是焊接接头中组织和力学性能最差的部分，也是发生破坏的危险
区，因此在焊接过程中应尽可能减少其范围。
3、焊接缺陷主要有哪些？其形成的原因？
5、简述钎焊的工艺特点及常用的钎焊材料。
第六章材料的表面处理
1、热喷涂的方法主要有哪些？各有何特点？
答：①方法主要有火焰喷涂、电弧喷涂、等离子喷涂。（②火焰喷涂技术的特点是：1、不受基体的类别、
形状和尺寸的限制。2、涂层材料广泛。3、对基体影响小。电弧喷涂技术的特点是：1、防腐寿命长。2、涂层本身可被修复。3、生产效率高，工艺稳定，施工方便。4、涂层时工件不易变形。等离子喷涂技术的特点是：1可进行超高熔点材料喷涂。2、喷射粒子速度高，涂层致密，粘接强度高。3、喷涂材料使用惰性气体
不易氧化。
2、简述电镀和化学镀的异同。
答：电镀是以被镀基体金属为阴极，通过电解作用，使溶液中欲镀金属的阳离子在基体金属表面沉积出来，形成镀
层的表面加工方法。而化学镀是在没有外电流通过的情况下，利用还原剂，在镀层物质溶液中进行化学还原反应，
在镀件上沉积得到镀层的加工方法。电镀液的基本成分与化学镀液的基本成分也不相同。电
镀液成分为（1）主盐、（2）导电盐、（3）络合剂、（4）阳极活化剂、（5）缓冲剂、（6）添加剂。化学镀液成
分为（1）主盐（2）还原剂（3）络合剂（4）缓冲剂
3、为什么要对金属进行淬火？淬火的主要方法？
答：①目的：为了获得高硬度的表面层和有利的残余应力分布，提高工件的硬度和耐磨性。②方法：感应加热表面淬火、火焰加热表面淬火、电接触加热表面淬火、电解液加热表面淬火、激光加热表面淬火和电子束加热表面淬火。
第七章单晶与半导体工艺
2、简述熔体法生长单晶的特点及主要方法。
4、为什么要对单晶硅表面进行掺杂？常用的掺杂方法和掺杂元素？
第八章纤维的制备
1、为什么纤维通常具有高强度、高模量且韧性好的特点？
第九章复合材料制备工艺
1、什么是复合材料？它是如何分类的？
答：分类：（1）用途：结构~、功能~ （2）各成分在材料中的集散情况：分散强化型~、层状~、梯度~ （3）基体材料类型：金属基~、聚合物基~、陶瓷基~、碳基~ （4）增强材料形态：颗粒增强~、晶须~、纤维~ （5）增强机理：弥散增强~、颗粒增强~、纤维增强~
2、常用的增强材料有哪些类型？选择增强材料的原则？
答：弥散增强复合材料，颗粒增强复合材料和纤维增强复合材料。原则：（1）增强材料的强度、模量和密度；（2）增强材料与基体材料的相容性；（3）性能/价格比。
4、简述复合材料的强韧化机理。
答：使韧性和强度同时增加的则称为强韧化。韧性是强度和塑性的综合表现。韧化机理包括屏蔽机理和非屏蔽机理。屏蔽机理是在裂纹尖端施加应力，产生与原材料不同特性的区域，使应力集中缓和的机理，有两种类型：强化相直接承受力，产生屏蔽效果和强化相不直接承受力，但影响断裂过程中的相互作用，分为接触屏蔽和区域屏蔽。非屏蔽机理主要是利用裂纹与材料间的相互作用而消耗额外的能量，因此对应力强度因子的贡献很小，主要是使断裂能量提高。这种相互作用可以使裂纹发生弯曲或偏转，与直进模式相比路径变得复杂。可能发生主裂纹以外的断裂方式，所以与单体机体相比所需能量增大。
5、制备复合材料的工艺有何特点？
答：（1）材料制造与制品成型同时完成：一般情况下，复合材料的生产过程，也就是制品的成型过程。材
料的性能必须根据制品的使用要求进行设计，因此在制造材料、设计配比、确定纤维铺层和成型方法时，都必须满足制品的物化性能、结构形状和外观质量要求等。（2）制品成型比较简便：一般热固性复合材料的树
脂基体，成型前是流动液体，增强材料是柔软纤维或织物，因此，用这些材料生产复合材料制品，所需工序及设备要比其它材料简单的多，对于某些制品仅需一套模具便能生产。
&制备金属基复合材料的方法有哪些？
答：粉末冶金法、铸造、热挤热轧、熔融金属浸透、等离子喷涂法等
7、制备陶瓷基复合材料的方法有哪些？
答：颗粒增强陶瓷基复合材料制备方法：一般与典型陶瓷材料的相同。晶须增强陶瓷基复合材料，晶须的
尺寸基本与基体粉体在同一个数量级，制备工艺基本与陶瓷材料相近。
纤维增强陶瓷基复合材料制备方法：化学气相沉积、化学气相渗透、高温熔体渗透、室温浆料浸渍、反应烧结等
8、制备聚合物基复合材料的方法有哪些？
答：聚合物基复合材料包括热固性聚合物（TS）（树脂）基复合材料和热塑性聚合物（TP）（树脂）基复合材料两大类。（0TS的加工方法：手工铺设法、模压法、缠绕法、垃圾法、热压罐法、真空袋法、树脂传递模塑法
②TP的加工方法：树脂基体和增强体制成预浸料，才能进行加工。预浸RTM和增强式反应注射成型法RRIM。
方法有薄膜法、溶液法、熔融法、粉末法、纤维法、造粒法等。|
第十章金属材料
1、金属材料的主要强化方式有哪些？
答：（1）固溶强化：融入固溶体中的溶质原子造成晶格畸变，晶格畸变增大了位错运动的阻力，使滑移难以进行，从而使合金固溶体的强度与硬度增加。这种通过融入某种溶质元素来形成固溶体而使金属强化的现象称为固溶强化。在溶质原子浓度适当时，可提高材料的强度和硬度，而其韧性和塑性却有所下降。（2）细
晶强化：细晶强化的强化规律，晶界越多，晶粒越细，根据Hall-Petch关系式，晶粒的平均值d越小，材
料的屈服强度就越高。
（3 ）加工硬化：金属在塑性变形时，晶粒发生滑移，出现位错的缠结，使晶粒拉长、破碎和纤维化，增大了位错滑移阻力。（4）时效强化：时效强化是指在固溶了合金元素以后，在常温或加温的条件下，使在高温固溶的合金元素以某种形式析出（金属间化合物之类），形成弥散分布的硬质质点，对位错切过造成阻力，使强度增加，韧性降低。（5 ）第二相强化：当第二相以细小弥散的微粒均匀分布于基体相中时，将会产生显著的强化作用，第二相强化的主要原因是它们与位错间的交互作用，阻碍了位错运动，提高了合金的变形抗力。（6）复合强化：上述强化方式的组合应用。
2、对钢进行退火的方法有哪些？
答：1.完全退火.2.不完全退火.3.扩散退火.4.再结晶退火.5.去应力退火.
3、什么是钢的淬硬性和淬透性？
答：钢的淬硬性表示刚能够淬硬的程度。由钢的正常淬火条件下能够达到的最高硬度表示。其主要取决于钢的含碳量，含碳量越高，淬火后得到的马氏体中碳的饱和程度越大，马氏体的晶格畸变越严重，钢的淬硬性越大。钢的淬透性表示钢在淬火时获得马氏体层深度的能力。工程上规定淬透层的深度是从表面至半马氏体层的深度。由表面至半马氏体层的深度越大，则钢的淬透性越高。淬透性是合理选用钢材及制定热处理工艺的重要依据之一。
4、合金产生时效强化的条件是什么？如何进行时效强化？
5、按下表对常用的热处理方法进行总结
8、铸铁与钢相比，在组织和性能上有何不同？
答：成分：理论上，铸钢是含碳小于2.11%的铁-碳合金；（实际中小于0.7%）铸铁是含碳大于2.11%小于6.69%的铁-碳合金。
组织：铸钢在常温下由不同比例的铁素体、渗碳体组成。铸铁在常温下由不同比例的莱氏体及石墨组成性能：钢是塑性材料，抗拉强度大，分为弹性阶段屈服阶段、强化阶段、局部变形阶段。而铸铁是脆性材料，抗拉强度小，没有屈服和缩颈现象，拉断前的应变很小。
第十一章陶瓷材料
1、简述传统陶瓷与先进陶瓷的区别？
5、陶瓷烧结的推动力？简述陶瓷烧结的基本过程。
8、为什么金属通常具有良好的塑性，而陶瓷却是脆性的？
10、简述陶瓷与玻璃在结构和性能上的差异。
结构差异：陶瓷是多晶材料，玻璃属于非晶的。玻璃是一种非晶态固体，热力学上是一种亚稳态；动力学上，玻璃熔体冷却时黏度迅速增加，抑制晶核成长和长大，使其难以转变成晶态。玻璃是加热到高温后快速冷却，因此液态下无序的原子排列被保存了下来。而陶瓷是正常冷却下得到的结晶体，原子排列是有序的。
性能差异：玻璃：一种较为透明的固体物质，结构上近程有序，远程无序。 1.各向同性：均质玻璃在各个方
向的性质如折射率、硬度、弹性模量、热膨胀系数等性能相同。 2.介稳性：当熔体冷却成玻璃体时，它能
在较低温度下保留高温时的结构而不变化。3.可逆渐变性：熔融态向玻璃态转化是可逆和渐变的。4.连续性：熔融态向玻璃态转变时物理化学性质随温度变化是连续的。
陶瓷：不透明，具有不可燃烧性、高耐热性、高化学稳定性、不老化性、高的硬度和良好的抗压能力，但脆性很高，温度急变抗力很低，抗拉、抗弯性能差，不易加工。热膨胀系数小，导电率低。
第十二章高分子材料
3合成高分子的化学反应有哪些？
a.可细分为加聚反应，缩聚反应。
b.连锁聚合（链式聚合）
c.逐步聚合
d.本体聚合
e.溶液聚合
f.悬浮聚合5谈谈非晶态高聚物的三态及其与之相适应的成形加工方法。
答：非晶态高聚物三态：玻璃态，高弹态（橡胶态），粘流态
玻璃态，常用作塑料，成型加工方法：模压成形，注射成形，挤出成形，吹塑成形，真空成形（吸塑成形），浇注成形；注塑成形、挤出成形、压制成形、压延成形、吹塑成形。
橡胶态，常用作橡胶，成型加工方法：模压法，传递模压法，注射法；压延成形，挤出成形，模压成形。
粘流态，
材料工程基础总复习题 一、解释名词 1、炉渣碱度:一种表示炉渣特性的指数,通常多用碱性氧化物与酸性氧化物的 质量百分浓度的比值表示。 2、偏析:合金中各组成元素在结晶时分布不均匀的现象称为偏析 3、疏松:铸件凝固缓慢的区域因微观补缩通道堵塞而在枝晶间及枝晶的晶臂之 间形成的细小空洞 4、白点:在钢的纵断面上呈光滑的银白色斑点，在侵蚀后的横断面上则呈较多 的发丝状裂纹 5、镇静钢:脱氧完全的钢,组织致密，偏析小，质量均匀. 6、沸腾钢:脱氧不完全的钢,浇注时钢水在钢锭模内呈沸腾现象 7、缩孔:液态合金冷凝过程中,由于液态收缩和凝固收缩的体积减小得不到补充, 则会在铸件最后凝固的部位形成孔洞,容积大而集中的称为缩孔 8、缝焊:实际上是连续点焊,缝焊是将工件装配成搭接接头,置于两个盘状电极之 间,盘状电极在焊件上连续滚动,同时连续或断续放电,形成一个个熔核 相互叠加的连续焊缝 9、氢脆:溶于钢中的氢，聚合为氢分子，造成应力集中，超过钢的强度极限,使 钢的塑性特别是断面收缩率明显降低，而对其他力学性能影响不大. 10、软钎焊：钎料的熔点在450 ℃以下，接头强度低，一般为60～190MPa，工作 温度低于100 ℃，具较好的焊接工艺性，用于电子线路的焊接。11、硬钎焊:钎料的熔点在450 ℃以上,接头强度高，在200MPa以上，工作温度 较高。用于机械零部件的焊接。 12、镇静钢: 13、回磷现象:炼钢过程中某一时期（特列是炉内预脱氧到出钢期间，甚至在盛 钢桶中），当脱磷的基本条件得不到满足时，被脱除的磷重新返 回到钢液中的现象. 14、反挤压:金属流动方向与凸模运动方向相反的挤压方式。 15、正挤压：金属流动方向与凸模运动方向相同的挤压方式。 16、复合挤压：一部分金属流动方向与凸模运动方向相同，另一部分金属流向相 反的挤压方式。 17、气焊：是利用可燃性气体与助燃性气体混合燃烧所释放初的热量作为热源进 行金属材料的焊接。 18、胎膜锻：是在自由锻设备上使用名为胎膜的单膛模具生产锻件的工艺方法。 19、铁焦比：高炉炼铁的技术经济指标之一。即高炉每冶炼一吨合格生铁所耗用 焦炭的吨数。 20、高炉冶炼强度：是指单位体积高炉有效容积焦炭日消耗量，吨每立方米每天 （t/(m3·d)），它是标志高炉作业强化程度的指标之一。 21、拉深系数：把拉深零件的平均直径与拉深前毛坯直径之比称作拉深系数 22、纵轧：轧棍的纵轴线相互平行，轧件运动方向和延伸方向与轧辊的纵轴线垂 直。 23、横轧：轧棍的纵轴线相互平行，轧件沿自己的横轴线方向运动前进，与轧辊 的纵轴线垂直，金属主要沿轧件横轴线方向延伸。 24、斜轧：两个轧辊的纵轴线倾斜呈一定监督，轧件边旋转边沿自身纵轴线方向
《工程材料》复习 第一章材料科学的基础知识 1．解释下列名词 点缺陷，线缺陷，面缺陷，单晶体，多晶体，过冷度，自发形核，非自发形核，变质处理。 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。 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。 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？ 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.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崎变，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。 4.为何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？ 答：因为单晶体内各个方向上原子排列密度不同，造成原子间结合力不同，因而表现出各向异性；而多晶体是由很多个单晶体所组成，它在各个方向上的力相互抵消平衡，因而表现各向同性。 5.过冷度与冷却速度有何关系？它对金属结晶过程有何影响？对铸件晶粒大小有何影响？ ①冷却速度越大，则过冷度也越大。②随着冷却速度的增大，则晶体内形核率和长大速度都加快，加速结晶过程的进行，但当冷速达到一定值以后则结晶过程将减慢，因为这时原子的扩散能力减弱。③过冷度增大，ΔF大，结晶驱动力大，形核率和长大速度都大，且N的增加比G增加得快，提高了N与G的比值，晶粒变细，但过冷度过大，对晶粒细化不利，结晶发生困难。 6.金属结晶的基本过程是什么？晶核的形成率和成长率受到哪些因素的影响？
第一部分习题与思考题 1、名词解释： 抗拉强度（σb）：材料在受力过程中，所能承受的最大载荷F b时所对应的应力值。（P13）屈服强度：表示材料开始发生明显塑性变形的抗力。（P13） 刚度:材料对弹性变形的抵抗能力。（P13） 疲劳强度：当应力低于一定值时试样可以经受无限周期循环而不破坏，此应力值称为材料的疲劳极限（亦称疲劳强度）。（P22） 冲击韧性：指材料在冲击载荷下吸收塑性变形功和断裂功的能力。（P19） 断裂韧性：表征材料抵抗裂纹失稳扩展的能力。（P20） 2、设计刚度好的零件，应根据何种指标选择材料？材料的弹性模量E愈大，则材料的塑性愈差。这种说法是否正确？为什么？ 3、如图所示的四种不同材料的应力—应变曲线，试比较这四种材料的抗拉强度、屈服强度（或屈服点）、刚度和塑性。并指出屈服强度的确定方法。（不一定对……仅供参考） 对于屈服现象明显的材料，屈服强度就是屈服点的应力（屈服值）；对于屈服现象不明显的材料，是与应力-应变的直线关系的极限偏差达到规定值（通常为0.2%的塑性形变）时的应力。 4、常用的硬度测试方法有几种？这些方法测出的硬度值能否进行比较？（P18） 硬度的表示方法主要有：布氏硬度；洛氏硬度；维氏硬度和显微硬度；莫氏硬度；锉刀硬度。 由于各种硬度的实验条件不同，故相互间无理论换算关系，但通过实践发现在一定条件下存在某种粗略的经验换算关系。如在200~600HBS(HBW)内，HRC≈1/10HBS(HBW)；在小于450HBS 时，HBS≈HV。 5、下列几种工件应该采用何种硬度试验法测定其硬度？（不一定对……仅供参考） （1）锉刀：锉刀硬度。（2）黄铜轴套：布氏硬度。（3）供应状态的各种碳钢钢材：布氏硬度、洛氏硬度。（ 4）硬质合金刀片：洛氏硬度。（5）耐磨工件的表面硬化层：维氏硬度。 第三部分习题与思考题 1 、解释下列名词 奥氏体的起始晶粒度：在加热转变中，新形成并刚好相互接触时的奥氏体晶粒的大小。（P296）
工程材料题库及答案 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。 2.过冷度：理论结晶温度与实际结晶温度之差。 3.同素异构性：同一合金在不同温度下晶格类型不同的现象。 4.晶体的各向异性：金属各方向的具有不同性能的现象。 5.枝晶偏析：结晶后晶粒内成分不均匀的现象。 6.本质晶粒度：奥氏体晶粒长大的倾向。 7.淬透性：钢淬火时获得淬硬层深度的能力。 8.淬硬性：钢淬火时得到的最大硬度。 9.临界冷却速度：奥氏体完全转变成马氏体的最低冷却速度。 10.热硬性：钢在高温下保持高硬度的能力。 11.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。 12.形变强化：由于塑性变形而引起强度提高的现象。 13.调质处理：淬火+高温回火得到回火索氏体的热处理工艺。 14.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。 15.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。 16.孕育铸铁：经过孕育处理的铸铁。 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. （×） 7. 奥氏体耐热钢也就是奥氏体不锈钢。（√）
8. 马氏体的晶体结构和铁素体的相同. （×） 9. 面心立方金属的塑性比体心立方金属的好. （√） 10. 铁素体是置换固溶体. （×） 11. 晶界是金属晶体的常见缺陷. （√） 12. 渗碳体是钢中常见的固溶体相. （×） 13. 金属的塑性变形主要通过位错的滑移进行.（√） 14. 金属在进行热加工时，不会产生加工硬化现象. （√） 15. 上贝氏体的韧性比下贝氏体的好 . （×） 16. 对过共析钢工件进行完全退火可消除渗碳体网. （×） 17. 对低碳低合金钢进行正火处理可提高其硬度. （√） 18. 淬火获得马氏体的必要条件之一是其淬火冷却速度必须小于Vk. （×） 19. 高锰钢在各种条件下均能表现出良好的耐磨性. （×） 20. 无限固溶体必是置换固溶体. （√） 21. 金属的晶粒越细小,其强度越高,但韧性变差. （×） 22. 所谓临界冷却速度就是指钢能获得完全马氏体组织的最小冷却速度. （√） 23. 钢进行分级淬火的目的是为了得到下贝氏体组织. （×） 24. 对奥氏体不锈钢进行固溶处理的目的是为了提高其强度. （×） 25. 弹簧钢的最终热处理应是淬火+低温回火. （×） 26. 凡间隙固溶体必是有限固溶体. （√） 27. 珠光体的片层间距越小,其强度越高,其塑性越差. （×） 28. 钢的临界冷却速度Vk越大,则其淬透性越好. （×） 29. 过共析钢的正常淬火一般均为不完全淬火. （√） 30. 工件经渗碳处理后,随后应进行淬火及低温回火. （√） 31. 金属是多晶体,因而绝对不可能产生各向异性. （×） 32. 凡能使钢的C曲线右移的合金元素均能增加钢的淬透性. （√） 33. 感应加热表面淬火的淬硬深度与该钢的淬透性没有关系.（√） 34. 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. （×）
工程材料复习题及参考答案 三、挑选正确答案 1、为改善低碳钢的切削加工性应举行哪种热处理（ A、等温退火B 、彻低退火 C、球化退火D 、正火 2、钢中加入除Co之外的其它合金元素普通均能使其C 曲线右移，从而（B ） A、增大VK B 、增强淬透性 C、减小其淬透性D 、增大其淬硬性 3、金属的塑性变形主要是通过下列哪种方式举行的（C ） A、晶粒的相对滑动B 、晶格的扭折 C、位错的滑移D 、位错类型的转变 4、高碳钢淬火后回火时，随回火温度上升其（A ） A、强度硬度下降，塑性韧性提高 B、强度硬度提高，塑性韧性下降 C、强度韧性提高，塑性韧性下降 D、强度韧性下降，塑性硬度提高
5、过共析钢的正常淬火加热温度应当挑选在（A ） A、Acl+30 —50C B 、Ac3+30 —50C C、Accm+30 —50C D 、T 再+30 —50C 6、常见的齿轮材料20CrMnTi 的终于热处理工艺应当是（D ） A、调质B 、淬火+低温回火 C、渗碳D 、渗碳后淬火+低温回火 7、常见的调质钢大都属于（B ） A、低碳低合金钢B 、中碳低合金钢 C、高碳低合金钢D 、低碳中合金钢 8 、某一中载齿轮打算用45 钢创造，其终于热处理采纳下列哪种计划为宜（ A、淬火+低温回火B 、渗碳后淬火+ 低温回火 C、调质后表面淬火D 、正火 9、某工件采纳单相黄铜创造，其强化工艺应当是（C ) A、时效强化 B、固溶强化 C、形变强化 D、热处理强化
10 、在Fe-Fe3C 合金中，其平衡组织中含有二次渗碳量最多的合金的含碳量为（D ） A、0.0008% B 、0.021% C、0.77% D 、2.11% 11 、在Fe-Fe3C 合金的退火组织中，含珠光体量最多的合金的碳含量为（ B ） A、0.02% B 、0.77% C、2.11% D 、4.3% 12 、下列钢经彻低退火后，哪种钢可能会析出网状渗碳体（D ） A、Q235 B 、45 C、60Si2Mn D 、T12 13 、下列材料中不宜淬火的是（D ） A、GCr15 B 、W18Cr4V C、40Cr D 、YT15 14 、下列二元合金的恒温改变中，哪个是共析改变（C ） A、L+ a~^卩 B、L f a +卩 C、a +卩D 、a +宦丫
工程材料试题库及答案 一、判断题 1、合金渗碳钢经最终热处理后的组织全部是回火马氏体。（×） 2、热加工与冷加工的主要区别在于是否有加工强化现象产生。（×） 3、铸铁是含碳量小于2.11%的铁碳合金。（×） 4、二元共晶相图是指合金两组元在液态和固态均能无限互溶所构成的相图。（×） 5、感应加热表面淬火一般只改变钢件表面层的组织，而不改变心部组织。（√） 6、一个合金的室温组织为α+β11 +（α+β），则它由三相组成。（×） 7、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。（√） 8、金属在塑性变形后产生的纤维组织能使金属具有各向异性。（√） 9、碳钢的塑性和强度都随着含碳量的增加而降低。（×） 10、金属的再结晶转变，也要经历形核与晶核长大的过程。（√） 二、选择适宜材料并说明常用的热处理方法（30分） 三、（20分）车床主轴要求轴颈部位硬度为HRC54—58，其余地方为HRC20—25，其加工路线为：下料锻造正火机加工调质机加工（精） 轴颈表面淬火低温回火磨加工 指出：1、主轴应用的材料：45钢 2、正火的目的和大致热处理工艺细化晶粒，消除应力；加热到Ac3＋50℃保温一段时间空冷 3、调质目的和大致热处理工艺强度硬度塑性韧性达到良好配合淬火＋高温回火 4、表面淬火目的提高轴颈表面硬度 5．低温回火目的和轴颈表面和心部组织。去除表面淬火热应力，表面M＋A’心部S回 四、选择填空（20分） 1、合金元素对奥氏体晶粒长大的影响是（d） （a）均强烈阻止奥氏体晶粒长大（b）均强烈促进奥氏体晶粒长大
（c）无影响（d）上述说法都不全面 2、适合制造渗碳零件的钢有（c）。 （a）16Mn、15、20Cr、1Cr13、12Cr2Ni4A （b）45、40Cr、65Mn、T12 （c）15、20Cr、18Cr2Ni4WA、20CrMnTi 3、要制造直径16mm的螺栓，要求整个截面上具有良好的综合机械性能，应选用（c ） （a）45钢经正火处理（b）60Si2Mn经淬火和中温回火（c）40Cr钢经调质处理 4、制造手用锯条应当选用（a ） （a）T12钢经淬火和低温回火（b）Cr12Mo钢经淬火和低温回火（c）65钢淬火后中温回火 5、高速钢的红硬性取决于（b ） （a）马氏体的多少（b）淬火加热时溶入奥氏体中的合金元素的量（c）钢中的碳含量 6、汽车、拖拉机的齿轮要求表面高耐磨性，中心有良好的强韧性，应选用（c ） （a）60钢渗碳淬火后低温回火（b）40Cr淬火后高温回火（c）20CrMnTi渗碳淬火后低温回火 7、65、65Mn、50CrV等属于哪类钢，其热处理特点是（c ） （a）工具钢，淬火+低温回火（b）轴承钢，渗碳+淬火+低温回火（c）弹簧钢，淬火+中温回火8、二次硬化属于（d） （a）固溶强化（b）细晶强化（c）位错强化（d）第二相强化 9、1Cr18Ni9Ti奥氏体型不锈钢，进行固溶处理的目的是（b） （a）获得单一的马氏体组织，提高硬度和耐磨性 （b）获得单一的奥氏体组织，提高抗腐蚀性，防止晶间腐蚀（c）降低硬度，便于切削加工 10、推土机铲和坦克履带板受到严重的磨损及强烈冲击，应选择用（b ） （a）20Cr渗碳淬火后低温回火（b）ZGMn13—3经水韧处理（c）W18Cr4V淬火后低温回火 11、位错是一种。（①） ①线缺陷②点缺陷③面缺陷 12、纯铁在850℃时为晶格。（①） ①体心立方②面心立方③密排六方 13、有些金属在固态下会发生晶体结构的变化，这种变化可以称为。(③) ①等温转变②变温转变③同素异构转变 14、共析钢过冷奥氏体在连续冷却时，有如下转变。(②) ①只有贝氏体和马氏体转变，而没有珠光体型转变 ②只有珠光体型和马氏体转变，而没有贝氏体转变 ③只有珠光体型和贝氏体转变，而没有马氏体转变 15、当晶格常数相同时，面心立方晶格比体心立方晶格的致密度。(②) ①小②大③相等 16、具有匀晶相图的合金在固态时的相结构属于。(②) ①化合物②固溶体③以上都不是 17、密排六方晶胞的原子数为。（②） ①2 ②6 ③4 18、弹簧及一些要求具有较高屈服极限的热作模具等，常采用热处理工艺是。（②） ①淬火+低温回火②淬火+中温回火③表面淬火 19、亚共析钢中，随着含碳量的增加，C曲线的位置：(①) ①右移②左移③不变。 20、在室温平衡状态下，当钢的含碳量超过0.9%后，钢中渗碳体的形态主要是。(③) ①粒状②片状③网状 21、属于体心立方晶格的金属有。（②） ①α-Fe,铝②α-Fe,铬③γ-Fe,铝
工程材料试题及答案 工程材料试题及答案 在现实的学习、工作中，我们都不可避免地要接触到试题，试题是考核某种技能水平的标准。什么类型的试题才能有效帮助到我们呢？以下是小编为大家收集的工程材料试题及答案，欢迎阅读与收藏。 工程材料试题及答案1 1、金属材料的使用性能包括物理性能、（）和（）。 答案：化学性能力学性能 2、金属材料的工艺性能包括锻造、（）、（）等。 答案：铸造焊接 3、变化很慢的载荷称为（）载荷。 答案：静 4、在短时间内以高速度作用于零件上的载荷称为（）载荷。 答案：冲击 5、大小和方向随时间发生周期性变化的载荷称为（）载荷。 答案：交变 6、变形一般分为（）变形和塑性变形两种。不能随载荷的去除而消失的变形称为（）变形。 答案：弹性塑性 7、强度是指金属材料在静载荷作用下，抵抗（）或（）的能力。 答案：塑性断裂 8、强度常用的衡量指标有（）和（）。 答案：屈服点抗拉强度 9、如果零件工作时所受的应力低于材料的（）和（），则不会产生过量的塑性变形。 答案：屈服点σs 210、有一钢试样其横截面积为100mm，已知钢试样的σs＝314MPa，σb＝530MPa 。拉伸试时，当受到拉力为（）时，试样出现屈服现象，当受到拉力为（）时，试样出现缩颈.
答案：31400 53000 11、断裂前金属材料产生塑性变形的能力称为塑性。金属材料的（）和（）的数值越大，表示材料的塑性越好。 答案：断后伸长率断面收缩率 12、一拉伸试样的原标距长度为50mm，直径为10 mm拉断后试样的标距长度为79 mm，缩颈处的最小直径为4.9 mm,此材料的伸长率为（）,断面必缩率为（）。 答案：58% 73% 13、填出下列力学性能指标的符号：符号：抗拉强度（），洛氏硬度C标尺（）。 答案：σb HRC 14、符号：断面收缩率（），冲击韧度（）。 答案：φ Ak 15、500HBW5/750表示用直径为5mm, 材料为硬质合金球形压头，在7350 N压力下，保持（）s,测得的硬度值是（）。 答案： 10—15 500 16、金属材料抵抗（）载荷作用而（）能力，称为冲击韧性。 答案：冲击不破坏 17、原子呈无序堆积状况的物体叫非晶体，原子呈有序、有规则排列的物体称为（）。一般固态金属都属于（）。 答案：晶体晶体 18、在晶体中由一系列原子组成的平面，称为（）。通过两个或两个以上原子中心的连线，可代表晶格空间排列的规律的直线，称为（）。 答案：晶面晶向 19、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。铬属于体心立方晶格，铜属于（）晶格。 答案：面心立方晶格 20、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。铬属于体心立方晶格，。锌属于（）晶格。
第六章铸造成形 复习思考题 1．试说明铸造在机械制造生产中的地位。 答：机器零件的生产通常包括制造毛坯和对毛坯的切削加工两部分。制造毛坯的方法有铸造成形、塑性成形和焊接成形等。铸造成形在机器制造业中应用极其广泛，现代各种类型的机器设备中铸件所占的比重很大。据统计，在机器设备中铸件所占的比例很大，如汽车中铸件的重量约占20～30%，拖拉机中铸件重量约占50～70%以上，机床中铸件重量约占70～90%，而铸件成本仅占机器设备总成本的20～30%。因此，铸造成形在机械制造生产中，具有重要的基础地位。 2．型砂和芯砂应具有哪些性能？这些性能对铸件质量有哪些影响？ 答：型砂是由石英砂、粘结剂（包括粘土、水玻璃和有机树脂等）和其他附加物按一定比例配合，经过混制后得到的具有一定性能的混合料。型砂的性能对铸件质量具有重要影响。型砂应具备以下主要性能要求。 （1）透气性。若型砂透气性差，部分气体留在金属液内不能排出，凝固后铸件便会出现气孔缺陷。 （2）强度。若型砂的强度不够时，容易造成塌箱、冲砂等问题。 （3）耐火度。若型砂的耐火度不足，砂粒会粘附在铸件表面上形成一层硬皮，难清除干净，造成切削加工困难，严重时可使铸件报废。 （4）退让性。若型砂的退让性差，铸件收缩时会受到较大的阻碍，将产生较大的收缩应力，可能导致铸件变形或开裂等铸造缺陷。 3．简述各主要造型方法的特点和应用。 答：砂型铸造的造型方法分为手工造型和机器造型两大类。 （1）手工造型。手工造型是传统的造型方法，紧实型砂、起模、下芯、合型等一系列过程都由手工完成。手工造型的优点是操作灵活、适应性强、生产准备工作简单。缺点是铸件质量很大程度上取决于工人技术水平，不稳定；工人的劳动强度大，生产效率低。目前手工造型主要用于单件、小批量，新产品试制等。 （2）机器造型是将造型过程中的填砂、紧实型砂、起模等主要工序实现了机械化。与手工造型相比，它具有生产率高、铸型质量好，便于组织自动化流水线生产，工人劳动强度低等优点。但机器造型的设备和工艺装备费用高、生产准备周期长，因此适用于成批、大量生产。 4．下列铸件在大批量生产时，应选用哪种铸造方法？ （1）铝活塞；（2）摩托车汽缸体；（3）缝纫机头； （4）大模数齿轮铣刀；（5）汽缸套；（6）汽轮机叶片；
第七章锻压成形 复习思考题 1．什么是锻压成形？ 答：锻压成形是在外力作用下使金属坯料产生塑性变形，从而获得具有一定形状、尺寸和力学性能的毛坯或零件的加工方法。 2．加工硬化对工件性能及加工过程有什么影响？ 答：金属经过冷塑性变形其内部组织的晶格扭曲，晶粒破碎，使得进一步滑移困难，改变了其力学性能。随变形程度增大，金属的强度和硬度上升，而塑性和韧性下降，这种现象称为加工硬化。加工硬化现象在工业生产中具有重要的意义。生产上常用加工硬化来强化金属，提高金属的强度、硬度及耐磨性。尤其是纯金属、某些铜合金及镍铬不锈钢等难以用热处理强化的材料，加工硬化更是唯一有效的强化方法。 加工硬化也有其不利的一面。在冷轧薄钢板、冷拔细钢丝及深拉工件时，由于产生加工硬化，金属的塑性降低，进一步冷塑性变形困难，故必须采用中间热处理来消除加工硬化现象。 3．纤维组织对金属材料有什么影响？纤维组织的存在使金属的力学性削弱还是加强？举例说明生产中如何合理利用纤维组织？ 答：铸锭经塑性变形后，各晶粒沿变形方向伸长，当变形程度很大时，多晶体晶粒显著地沿同一方向拉长，这种被拉长的呈纤维状的晶粒组织，称为纤维组织。 由于纤维组织的形成，使得金属材料出现各向异性。在纵向（平行纤维方向）上塑性和韧性增加；横向（垂直纤维方向上）的数值则降低。纤维组织不能用热处理方法消除，只能用塑性成形工艺使其合理分布，使零件具有较好的力学性能。 其原则是：使零件工作时承受正应力的方向与纤维方向重合。切应力方向与纤维方向垂直。最好是纤维的分布与零件的外形轮廓相符合，而不被切断。 4．如图7-54所示的钢制挂钩，拟用铸造、锻造、板料切割这三种工艺制造。试问用哪种工艺制得的挂钩承载力最大？为什么？ 图7-54 钢制挂钩
第五章机械工程材料 复习思考题 1．钢中的残存元素有哪些？对钢的性能有哪些影响？ 答：钢中的残存元素主要有硅、锰、硫、磷、氢、氮、氧等元素。 锰能溶于铁素体，使铁素体强化，也能溶于渗碳体，提高其硬度。锰还能增加并细化珠光体，从而提高钢的强度和硬度。锰可与硫形成MnS，因MnS的熔点高，密度小而浮出金属液，从而消除硫的有害作用，因此锰在钢中是有益的元素。但锰在非合金钢中的含量在0.25%～0.8%范围内时，对钢的力学性能影响不大。 硅能溶于铁素体使之强化，从而使钢的强度、硬度、弹性都得到提高。因此硅在钢中也是有益的元素。硅在非合金钢中的含量一般不大于0.37%，对钢力学性能影响也不大。 硫在钢中会使钢产生“热脆”现象。这是因为Fe在液态时能溶解大量的S，但在固态是几乎不溶。因此，残S量较高的钢液在凝固时S几乎全部以FeS（熔点1 190℃）形式析出，同时，这些FeS又可与Fe形成低熔点的共晶体（FeS +Fe）（熔点985℃），分布于A晶界上。将这样的钢加热到1 000℃～1 200℃进行塑性成形加工时，会由于（FeS＋Fe）共晶体和FeS熔化导致钢沿晶界开裂，产生“热脆”。 磷在钢中会使钢产生“冷脆”现象。这是因为Fe在固态、液态时都能溶解P，固态时P全部溶入铁素体中，虽然可以提高钢的强度，但是，却使其塑性和韧性显著下降，在低温时表现尤为突出。这种在低温时由磷导致钢严重变脆的现象称为钢的“冷脆”。 氢在钢中会使钢产生“氢脆”现象。因为钢中来不及逸出的氢以分子状态存在于钢组织中，在局部可造成数千个大气压的巨大压力。当这个压力超过钢的极限时，就会使钢在该处产生发裂。发裂在钢的横断面表现为细长的发丝状裂纹，在钢的纵断面上呈圆形或椭圆形银白色斑点，故称为白点。白点会使钢变脆，产生“氢脆”。 氮在钢中会过饱和地溶解于钢中，放置一段较长的时间后，将以氮化物形式析出。它们将使钢变脆。 在钢中残留的氧是以MnO、SiO2、Al2O3等非金属夹杂物的形式存在，它们会使钢的塑性，冲击韧性和疲劳强度下降。 2．合金钢中经常加入的合金元素主要有哪些？对钢的性能有哪些影响？ 答：合金钢中经常加入的合金元素有：锰、硅、铬、镍、钼、钨、钛、硼、铝等。 合金元素的加入会对合金起到固溶强化，稳定组织、细化晶粒的作用，在一定程度上提高钢的强度和硬度，并且使钢保持较好的塑性和韧性。还可以提高钢的氧化性和耐腐蚀能力。另外除Co和大于2.5%的铝以外，合金元素的加入会提高钢的淬透性。 3．指出下列哪些元素是强碳化物形成元素，哪些是弱碳化物形成元素?哪些是非碳化物形成元素?它们对奥氏体的形成及晶粒长大起何作用？ （1）Ni；（2）Si；（3）Al；（4）Co；（5）Mn； （6）Cr；（7）Mo；（8）W；（9）V；（10）Ti 答：Ti，V，W，Mo，Cr，Mn为碳化物形成元素，它们与碳的亲合力依次由强渐弱。Si，Ni，Al，Co为非碳化物形成元素； 铬、钒、钛、钼、钨等碳化物形成元素，它们使钢的临界点升高，降低Fe和C的扩散
《材料工程基础》复习思考题 第一章绪论 1、材料科学与材料工程研究的对象有何异同？ 答：材料科学侧重于发现和揭示组成与结构，性能，使用效能，合成与加工等四要素之间的关系，提出新概念，新理论。而材料工程指研究材料在制备过程中的工艺和工程技术问题，侧重于寻求新手段实现新材料的设计思想并使之投入使用，两者相辅相成。 6、进行材料设计时应考虑哪些因素？ 答：.材料设计的最终目标是根据最终需求，设计出合理成分，制订最佳生产流程，而后生产出符合要求的材料。材料设计十分复杂，如模型的建立往往是基于平衡态，而实际材料多处于非平衡态，如凝固过程的偏析和相变等。材料的力学性质往往对结构十分敏感，因此，结构的任何细小变化，性能都会发生明显变化。相图也是材料设计不可或缺的组成部分。 7、在材料选择和应用时，应考虑哪些因素？ 答：一，材料的规格要符合使用的需求：选择材料最基本的考虑，就在满足产品的特性及要求，例如：抗拉强度、切削性、耐蚀性等；二，材料的价格要合理； 三，材料的品质要一致。 8、简述金属、陶瓷和高分子材料的主要加工方法。 答：金属：铸造（砂型铸造、特种铸造、熔模铸造、金属型铸造、压力铸造、低压铸造、离心铸造、连续铸造、消失模铸造）、塑性加工（锻造、板料冲压、轧制和挤压、拉拨）、热处理、焊接（熔化焊、压力焊、钎焊）；橡胶：塑炼、混炼、压延、压出、硫化五部分；高分子：挤制成型、干压成型、热压铸成型、注浆成型、轧膜成型、等静压成型、热压成型和流延成型。 10、如何区分传统材料与先进材料？ 答：传统材料指已经成熟且已经在工业批量生产的材料，如水泥、钢铁，这些材料量大、产值高、涉及面广，是很多支柱产业的基础。先进材料是正在发展，具有优异性能和应用前景的一类材料。二者没有明显界限，传统材料采用新技术，提高技术含量、性能，大幅增加附加值成为先进材料；先进材料长期生产应用后成为传统材料，传统材料是发展先进材料和高技术基础，先进材料推到传统材料进一步发展。 18、什么是复合材料？如何设计和制备复合材料？ 答：由两种以上在物理和化学上不同的物质组合起来而得到的一种多相固体。首先应明确设计条件，选材，之后进行设计选材和层合板设计，然后进行结构设计,确定材料微观结构模型。选材时须同时考虑材料的机械性能、使用环境和工艺性等因素,在初步设计阶段就应对结构的可维护性、可修理性和维修的费用进行考虑与评估。在整个设计过程中，应视不同阶段进行相应试验，包括某些工艺试验。 22、生物医用材料有哪些？应具备什么特性？ 答：生物医用材料有1，医用金属和合金2，医用高分子3，生物陶瓷4，生物衍生材料生物5，医用复合材料。生物医用材料除满足一定的理化性质外还必须满足生物学性能即生物相容性。 23、什么是生态环境材料？如何对其生命周期进行评价？ 答：生物环境材料应是同时具有满意的使用性能和优良的环境协调或者能够改善环境的材料。所谓环境协调性是指资源和能源消耗少，环境污染小和循环再利用率高。通过确定和量化与评估对象相关的能源消耗，物质消耗和废物排放，来评估一产品，过程和事件的环境载荷；定量评价由于这些能源物质消耗和废弃物排放所造成的环境影响；辨别和评价改善环境的机会。评估过程应包括该产品、过程和事件的寿命全过程，包括原材料的提取与加工、制造、运输和销售、使用、再使用、维持、循环回收，直到最终的废弃。LCA 应包括目的与范围的确定，清单分析，影响评估和生命周期解释。 第二章材料的液态成形技术 3、影响液态金属充型能力的因素有哪些？如何提高充型能力？ 影响因素：1) 金属的流动性：金属的流动性越好，充填铸型的能力越强。2）铸型的性质1铸型的蓄热系数：铸型的导热系数、比热和密度越大，铸型的蓄热系数就越大，铸型的激冷能力就越强，金属液在其中保持液态的时间也就越短，使充型能力降低。相反，铸型的蓄热系数小，则容易被金属液充满。2铸型的温度：预热铸型可以减小液态金属与铸型温差，减慢合金散热，提高充型能力。3铸型的表面状态和铸型中的气体：光滑的铸型壁表面，或其涂有导热系数小的涂料均可提高充型能力。铸型具有一定发气能力，能在金属液与
《土木工程材料》综合复习资料 一、选择题 1、弹性体受到拉力的作用，应力和纵向应变的比值，称为是（） A.弹性模量 B.泊松比 C.剪切模量 D.体积模量 2、材料在绝对密实状态下，单位体积的质量，叫做（） A.密度 B.表观密度 C.密实度 D.堆积密度 3、普通硅酸盐水泥的水化反应为放热反应，并且有两个典型的放热峰，其中第二个放热峰 对应： A.硅酸三钙的水化 B.硅酸二钙的水化 C.铁铝酸四钙的水化 D.铝酸三钙的水化 4、混凝土材料在单向受压条件下的应力一应变曲线呈现明显的非线性特征，在外部应力达 到抗压强度的30%左右时，图线发生弯曲，这时应力一应变关系的非线性主要是由于：（） A.材料出现贯穿裂缝 B.骨料被压碎 C.界面过渡区裂缝的增长 D.材料中孔隙被压缩 5、从工程角度，混凝土中钢筋防锈的最经济措施是（）。 A.使用高效减水剂 B.使用钢筋阻锈剂 C.使用不锈钢钢筋 D.增加混凝土保护层厚度 6、地表岩石经长期风化、破碎后，在外力作用下搬运、堆积、再经胶结、压实等再造作用 而形成的岩石叫做（）。 A.变质岩 B.沉积岩 C.岩浆岩 D.火成岩 7、钢材牌号（如Q390）中的数值表示钢材的（）。 A.抗拉强度 B.弹性模量 C.屈服强度 D.疲劳强度 8、某碳素钢的化验结果有下列元素，其中哪一组全是有害元素？（）
I . S II. Mil III. CW. P V. O VI. NVL Si VIII. Fe A. I、II、m、N C. I、M V、VI D. i、w、v、vn 9、在工程中，对木材物理力学性质影响最大的因素是：（） A.质量 B.变形 C.含水率 D.可燃性 10、大理石的主要矿物成分是：（） A.石英 B.方解石 C.长石 D.石灰石 11、测定混凝土强度用的标准试件尺寸是（）mm? o A. 70.7x70.7x70.7 B. 100x100x100 C. 150x150x150 D. 200x200x200 12、油分、树脂及沥青质是石油沥青的三大组分，这三种组分长期在大气中是（）的。 A.固定不变 B.慢慢挥发 C.逐渐递变 D.与日俱增 13、硬化水泥浆体的强度与自身的孔隙率有关，与强度直接相关的孔隙率是指（）。 A.总孔隙率 B.毛细孔隙率 C.气孔孔隙率 D.层间孔隙率 14、在我国西北干旱和盐渍土地区影响地面混凝土构件耐久性的主要过程是（）。 A.碱骨料反应 B.混凝土碳化反应 C.盐结晶破坏 D.盐类化学反应 15、混凝土材料的抗压强度与下列哪个因素不直接相关？ A.骨料强度 B.硬化水泥浆强度 C.骨料界面过渡区 D.拌合水的品质 16、以下性质中哪个不属于石材的工艺性质加工性（）。 A.加工性 B.抗酸腐蚀性 C.抗钻性 D.磨光性 17、配制乳化沥青时需要加入（）。 A.有机溶剂 B.乳化剂 C.塑化剂 D.无机填料
土木工程材料复习思考题答案 第四章混凝土 1.砂的级配与粗细度有什么区别和联系？ 答：区别：砂的级配是指砂中不同粒径颗粒的分布情况，砂的粗细程度是指不同粒径的颗粒混在一起的平均粗细程度。 联系：砂的颗粒级配和粗细程度都用筛分测定，砂的粗细程度用细度模数表示，细度模数越大，表示砂越粗，细度模数Mx=3.7～3.1为 粗砂； Mx=3.0～2.3为中砂； Mx=2.2～1.6为细砂。砂的细度 模数并不能反映其级配的优劣，细度模数相同的砂，级配可以 很不相同。所以，配制混凝土时必须同时考虑砂的颗粒级配和 细度模数。 2.简述减水剂的作用机理，并讨论掺入减水剂可获得的技术经济效果。改 善混凝土拌合物和易性的措施有哪些？ 答：减水剂的作用机理：减水剂是一种表面活性剂，它的分子是由亲水基团和憎水基团两部分构成。当水泥加水拌合后，若无减水剂，则由于水泥颗粒之间分子凝聚力的作用，使水泥浆形成絮凝结构，将一部分拌合水（游离水）包裹在水泥颗粒的絮凝结构内，从而降低混凝土拌合物的流动性。如果在水泥浆中加入减水剂，减水剂的憎水基团定向吸附于水泥颗粒表面，形成吸附膜，使水泥颗粒表面带有相同的电荷，在电性斥力作用下，使水泥颗粒分开从而将絮凝结构内地游离水释放出来，在不增加有水的情况下，增加了有效用水量，提高了混凝土的流动性。另外，减水剂还能在水泥颗粒表面形成一层溶剂水膜，在水泥颗粒间起到很好的润滑作用。 掺入减水剂可获得的技术经济效果： a. 在水泥用量、坍落度一定时，可减少用水量，改善强度、抗渗性（不透 水性）以及耐久性； b. 在达到要求的坍落度情况下，可减少水泥用量而不需改变水灰比，有利 于降低成本； c. 降低水化热，防止大体积混凝土因内外温差而引起裂缝； d. 在水泥和水的用量不变情况下，可提高混凝土拌合物流动性，易于浇注。
材料的液态成形技术 1. 影响液态金属充型能力的因素有哪些？如何提高充型能力？ 答：①第一类因素，属于金属性质方面的，主要有金属的密度、比热、导热系数、结晶潜热、动力黏度、表面张力及结晶特点等。 ②第二类因素属于铸型性质方面的主要有铸型的蓄热系数、密度、比热、导热系数、 温度、涂料层和发气性、透气性等。 ③第三类因素，属于浇注条件方面的，主要有液态金属的浇注温度、静压头，浇注系 统中压头的损失及外力场拯力、真空、离心、振动勘的影响等。 ④第四类因素，属于铸件结构方面的，主要有铸件的折算厚度，及由铸件结构所规定 的型腔的复杂程度引起的压头损失。 常用提高充型能力的措施针对影响充型能力的因素提出改善充型能力的措施，仍然可以从上述四类因素入手： ①合金设计方面，在不影响铸件使用性能的情况下，可根据铸件大小、厚薄和铸型性 质等因素，将合金成分调整到共晶成分附近;采取某些工艺措施，使合金晶粒细化，也有利于提高充型能力由于夹杂物影响充型能力，故在熔炼时应使原材料清洁，并采取措施减少液态金属中的气体和非金属夹杂物 ②铸型方面，对金属铸型、熔模型壳等提高铸型温度，利用涂料增加铸型的热阻，提 高铸型的排气能力，减小铸型在金属填充期间的发气速度，均有利于提高充型能力 ③浇注条件方面，适当提高浇注温度，提高充型压头，简化浇注系统均有利于提高充型能力 ④铸件结构方面能提供的措施则有限 2. 铸件的凝固方式有哪些？其主要的影响因素？ 答：铸件的凝固方式：逐层凝固，糊状凝固，中间凝固 主要影响因素：合金的凝固温度范围和铸件凝固期间固、液相界面前沿的温度梯度。通常，合金的凝固温度范围越小，铸件凝固期间固、液相界面前沿的温度梯度越大，则铸件凝固时越趋于逐层凝固；反之，则越趋于糊状凝固。 3. 什么是缩松和缩孔？其形成的基本条件和原因是什么？ 答：金属液在铸型中冷却和凝固时，若液态收缩和凝固收缩所缩减的容积得不到补充，则在铸件的厚大部位及最后凝固部位形成一些孔洞。其中，在铸件中集中分布且尺寸较大的孔洞称为缩孔；分散且尺寸较小的孔洞称为缩松。 缩孔：形成的基本条件是金属在恒温或很窄的温度范围内结晶，铸件由表及里逐层凝固。缩孔产生的基本原因是金属的液态收缩和凝固收缩值大于固态收缩值，且得不到补偿。缩孔产生的部位在铸件最后凝固区域。 缩松：形成的基本原因也是金属的液态收缩和凝固收缩大于固态收缩。但形成缩松的基本条件是金属的结晶温度范围较宽，呈体积凝固方式(糊状凝固)。 4. 常见的特种铸造方法有哪些？各有何特点？ 答：常见的特种铸造方法有金属型铸造、熔模铸造、压力铸造、低压铸造、离心铸造、连续铸造和消失模铸造等。 金属型铸造： a.可以连续重复使用，生产效率高，劳动条件好，但成本高； b.铸件精度高，表面粗糙度较低； c.金属散热性能好，晶粒细化，力学性能好； d.不透气且无退让性，易造成不足或开裂； e.适于生产大批量有色金属铸件。 熔模铸造： a.铸件尺寸精度高，表面光洁；
复习思考题及答案 一、名词解释 1.结晶：液态金属由液态向固态转变的过程。 2.滑移：晶体中产生原子层与原子层之间的相对位移。 3.马氏体：一种含碳过饱和的a固溶体。 4.等温淬火：将奥氏体化后的工件淬入小于上贝氏体转变温度的盐浴中（一般在下贝氏体转变温度范围内等温）较长时间保温使其获得贝氏体组织，然后再空冷的淬火工艺。 5.热加工：金属材料在高温下进行塑性变形时，其加工硬化作用能被变形过程中所发生的动态软化过程如动态回复和动态再结晶等所抵消，从而获得近乎稳定的流变应力。这种塑性变形就是热加工。或者凡是加工温度大于金属再结晶温度的金属塑性加工，都称为热加工。 6•临界冷却速度：保证奥氏体在连续冷却过程中不发生分解而全部过冷到马氏体区的最小冷却速度。 7.同素异构转变：金属的晶体结构随着温度的变化而变化的现象称为同素异构转变。 8.淬透性：指钢在淬火时获得马氏体的能力。它是钢材本身固有的一个属性。 9.断裂韧性：材料抵抗裂纹扩展的能力就是断裂韧性。 10.晶界：晶粒与晶粒之间的交界面，就是晶界。 11.枝晶偏析：在一个晶粒内化学成分不均匀的现象就称为晶内偏析，又叫枝晶偏析或微观偏析。 12.奥氏体：是碳在丫-Fe中的间隙固溶体，它又叫A或丫固溶体。
13.退火：将金属及其合金加热、保温和加热炉内缓慢冷却，使其组织结构达到或接近达到平衡状态的热处理工艺就称为退火。 14.回火：是将淬火后的工件再重新加热到A1点以下某一温度、保温、然后冷却的热处理工艺。 16.再结晶：是指经冷塑性变形的金属在加热时，通过再结晶晶核的形成及其随后的长大、最终形成无畸变的新的晶粒的过程。 17.时效：淬火后的铝合金随时间延长而发生强化的现象就是时效强化或时效硬化。 二、填空题 1.钢的淬透性越高，则其C曲线的位置越（右），临界冷却速度越（小或低）。2•典型铸锭结构的三个晶区分别为（表面细晶粒层）、（柱状晶粒层）和（中心粗大等轴晶粒层）。 3•物质在固态下晶体结构随温度发生变化的现象称为（同素异构转变）。铁的同素异构转变为：6-Fe《1394°C9（ y-Fe ）《912°C刁（a -Fe ）。 4.滑移的本质是（晶体内位错运动的结果）。 5.零部件选材的基本原则是（材料的使用性能）、（材料的工艺性能）和（材料的经济性能）。 6.实际使用的工程塑料是由（合成树脂）和（添加剂）两种组分组成。 7.HT250是（普通灰口）铸铁，数字250表示（最低抗拉强度值为250MPa ）。 8.白口铸铁中碳主要以（Fe3C或渗碳体）的形式存在，灰口铸铁中碳主要 以（G或石墨）的形式存在。 9.共析钢的C曲线和冷却曲线如下图所示，试指出图中各点所处的组织，并 说明各属于什么热处理方法。
《材料科学与工程基础》习题和思考题及答案 第二章 2-1.按照能级写出N、O、Si、Fe、Cu、Br原子的电子排布（用方框图表示). 2-2。的镁原子有13个中子，11.17%的镁原子有14个中子，试计算镁原子的原子量。 2-3.试计算N壳层内的最大电子数。若K、L、M、N壳层中所有能级都被电子填满时，该原子的原子序数是多少？ 2-4.计算O壳层内的最大电子数。并定出K、L、M、N、O壳层中所有能级都被电子填满时该原子的原子序数。 2-5.将离子键、共价键和金属键按有方向性和无方向性分类,简单说明理由. 2-6。按照杂化轨道理论，说明下列的键合形式： (1）CO2的分子键合（2）甲烷CH4的分子键合 （3)乙烯C2H4的分子键合（4）水H2O的分子键合 (5）苯环的分子键合（6)羰基中C、O间的原子键合 2—7。影响离子化合物和共价化合物配位数的因素有那些？ 2—8。试解释表2—3-1中，原子键型与物性的关系？ 2-9。0℃时，水和冰的密度分别是1.0005 g/cm3和0.95g/cm3,如何解释这一现象？ 2—10.当CN=6时,K+离子的半径为0。133nm(a）当CN=4时，半径是多少？(b)CN=8时，半径是多少？ 2—11.（a)利用附录的资料算出一个金原子的质量？(b)每mm3的金有多少个原子？(c)根据金的密度，某颗含有1021个原子的金粒，体积是多少?(d）假设金原子是球形(r Au=0.1441nm），并忽略金原子之间的空隙，则1021个原子占多少体积?(e）这些金原子体积占总体积的多少百分比？ 2—12。一个CaO的立方体晶胞含有4个Ca2+离子和4个O2-离子，每边的边长是0.478nm，则CaO的密度是多少？ 2—13。硬球模式广泛的适用于金属原子和离子，但是为何不适用于分子? 2-14.计算(a）面心立方金属的原子致密度；(b）面心立方化合物NaCl的离子致密度（离子半径r Na+=0.097,r Cl—=0。181);(C)由计算结果，可以引出什么结论? 2—15.铁的单位晶胞为立方体，晶格常数 a=0。287nm,请由铁的密度算出每个单位晶胞所含的原子个数。 2-16。钛的单位晶胞含有两个原子，请问此单位晶胞的体积是多少？ 2—17。计算面心立方、体心立方和密排六方晶胞的致密度。 2—18.在体心立方结构晶胞的(100）面上按比例画出该面上的原子以及八面体和四面体间隙。 2—19。键合类型是怎样影响局部原子堆垛的？ 2-20。厚度0.08mm、面积670mm2的薄铝片（a）其单位晶胞为立方体,a=0.4049nm,则此薄片共含多少个单位晶胞？(b)铝的密度2.7Mg/m3，则每个单位晶胞的质量是多少？ 2-21。（a)在每mm3的固体钡中含有多少个原子？(b）其原子堆积因子是多少？(c)钡属于哪一种立方体结构？（原子序=56，原子质量=137。3aum,原子半径=0。22nm，离子半径=0。143 nm，密度=3.5Mg/m3）