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工程材料第一章一、名词解释晶体晶格晶胞晶面晶向晶体结构各向异性各向同性合金组元二元合金相固溶体金属化合物组织工艺性能使用性能单体二、填空题1、三种常见金属的晶体结构为体心立方晶格、面心立方晶格。
和密排六方晶格。
2、体心立方晶胞中原子个数为 2 ；面心立方晶胞中原子个数为4；密排六方晶体胞中原子个数为 6 。
3、同非金属相比，金属的主要特性是良好的导电性、导热性、塑性，不透明，有光泽，正的电阻温度系数。
4、晶体与非晶体结构上的最根本的区别是晶体内部的原子是按一定几何形状规则排列的，而非晶体则不是。
5、一般可把材料的结合键分为离子键、共价键、金属键和分子键四种。
6、一般将工程材料分为金属材料、高分子材料、陶瓷材料和复合材料等四大类。
7、高分子材料种类很多，工程上通常根据机械性能和使用状态将其分为四大类工程塑料、合成纤维、合成橡胶和胶黏剂。
8、固态物质按其原子（离子或分子）的聚集状态可分为两大类：晶体和非晶体；固态金属一般情况下均是晶体。
9、晶体中的缺陷按其几何形式的特点可分为点缺陷、线缺陷和面缺陷。
10、点缺陷主要有空位、间隙原子和异类原子等；面缺陷主要有晶界和亚晶界等；线缺陷又称为错位。
11、固态金属中有两类基本相：固溶体和金属化合物。
12、按溶质原子在溶剂中的溶解度，固溶体可分为有限固溶体和无限固溶体。
13、按溶质原子在溶剂中的分布是否有规律，固溶体可分为无序固溶体和有序固溶体。
14、金属化合物主要有正常价化合物、电子化合物、间隙化合物等，这类化合物性能的特点是熔点较高、硬度高、脆性大；合金中含有金属化合物时，强度、硬度和耐磨性提高，而和塑性和韧性降低。
15、金属材料的性能包含工艺性能和使用性能两方面。
16、金属材料的工艺性能主要有铸造性能、锻造性能、焊接性能、切削加工性能、等；力学性能主要有强度、塑性、硬度、韧性、疲劳强度等。
17、大分子链可呈现几种不同几何形状，主要有线型、支化型和体型等三类。
工程材料的分类性能及应用范围第一章一、工程材料的分类、性能及应用范畴；工程材料可分为金属材料（黑色金属及有色金属）、非金属材料（高分子材料及无机非金属材料）和复合材料等。
（一）金属材料1 ．黑色金属（ 1 ）生铁、铁合金。
生铁分炼钢生铁和铸造生铁。
铁与任何一种金属或非金属的合金都叫做铁合金。
（ 2 ）铸铁。
具有优良的铸造性能和良好的耐磨性、消震性及低的缺口敏锐性。
还具有良好的耐热性和耐腐蚀性。
铸铁包括：灰口铸铁、孕育铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁、合金铸铁。
（3 ）钢。
①钢的分类如下： A ．按化学成分分类，可将钢分为碳素钢和合金钢。
B ．按冶炼质量分类，可将钢分为一般钢、优质钢和高级优质钢。
C ．按用途分类，可将钢分为结构钢、工具钢、专门性能钢等。
D ．按冶炼方法分类，可将钢分为平炉钢、转炉钢、电炉钢。
E ．按脱氧程度分类，可将钢分为冷静金刚、半冷静钢和沸腾钢。
F ．按金相组织分类，在退火状态下，可将钢分为亚共析钢、共析钢、过共析钢；在正火状态下，可将钢分为珠光体钢、贝氏体钢、奥氏体钢。
G ．按供应时的保证条件分类，可将钢分为甲类钢、乙类钢和特类钢。
②钢的牌号表示方法。
依照牌号能够看出钢的类别、含碳量、合金元素及其含量、冶炼质量以及应该具备的性能和用途。
例如甲类钢牌号用“A”字加上阿拉伯数字0 、1 、2 、3 、4 、5 、6 、7 表示。
又如20 号钢号，表示平均含碳量为0.20% 的钢。
再如9Cr18 表示平均含碳量为0.9% 、含Cr 量为18% 的不锈钢。
③国外钢的牌号的要紧特点方（略）。
④几种常用钢的要紧特点及用途。
A ．一般碳素钢分甲类钢和乙类钢两种。
甲类钢多用于建筑工业使用的钢筋，机械制造中使用的一般螺钉、螺母、垫圈、轴套等，也能轧成板材、型材（如工字钢、槽钢、角钢等）；乙类钢的用途与相同数字的甲类钢相同。
B ．一般低合金钢是在一般碳素钢的基础上。
加入了少量的合金元素，不仅具有耐腐蚀性、耐磨损等优良性能，还具有更高的强度和良好的力学性能。
第一章工程材料1、按下表要求填出几种力学性能指标（σs、σb、δ、ψ、HBS、HR、αk）的内容。
σs ：屈服强度产生屈服现象的应力σs＝F s／A。
σb：抗拉强度σb＝F b／A。
δ: 伸长率δ＝（L1-L0）／L0×100%ψ: 断面伸缩率ψ＝(A。
-A k) ／A。
×100%HBS: 布氏硬度压痕单位球面积上承受的载荷HR: 洛氏硬度由压痕深度确定其硬度值的方法αk 冲击韧度在冲击载荷作用下抵抗断裂的能力2、材料的硬度试验方法主要有哪几种？HB和HRC主要用于哪些材料的硬度测量？洛氏硬度：HRC: 硬度高的淬火钢、调质钢布氏硬度：HBS: 退火钢、灰铸铁、有色金属，HBW: 淬火钢4、碳钢按碳的质量分数分，可分为哪三种？各种碳钢碳的质量分数范围是多少？低碳钢≤0.25%中碳钢0.25%≤≤0.60%高碳钢＞0.60%5、碳钢的质量好坏是以什么来区分的？按质量分碳钢分为哪三类？钢的质量优劣按钢中所含有害杂质S、P多少划分普通钢s≤0.050% P≤0.045%优质钢S≤0.035% P≤0.035%高级优质钢S≤0.025% P≤0.030%6填出下表内容Q235 Q为“屈”字汉语拼音首字母，数字为屈服强度（MPa）低碳钢普通钢结构钢45 数字表示钢的平均含碳量0.45%中碳钢优质钢结构钢T10A T为“碳”字汉语拼音首字母，钢的平均含碳量0.10%，A表示高级优质高碳钢高级优质钢工具钢7、用碳素工具钢制造的刀具能否用于高速切削？为什么？否，红硬性低，硬度太低8、按下表所列合金钢牌号填写有关内容16Mn 平均含碳量0.16%，Mn含量＜1.0% 低合金结构钢20CrMnTi Wc为0.20% cr、mn、ti含量均＜1.0% 合金渗碳钢40Cr Wc为0.40% Cr含量＜1.0% 合金调质钢60Si2Mn Wc为0.60% Si含量2% Mn含量＜1.0% 合金弹簧钢GCr15 Wc≥1.0% WG＜1.0% Wcr=15% 滚动轴承钢W18Cr4v Wc≥1.0% Ww=18% Wcr=4% Wv＜1.0% 高速钢4Cr13 Wc为4% Wcr为13% 不锈钢9、按下表所列铸铁牌号填写内容HT200 HT普通灰铸铁拼音首字母，最低抗拉强度不小于200MPa11、碳的质量分数（含碳量）对碳钢的力学性能有什么影响？为什么？硬度随含碳量的增加而增加，强度随含碳量的减少而减少碳＞0.9% C% 增加强度降低σs变小δ变大HB变小αk变大碳＜0.9% C% 增加强度增加（……）12、说出20钢、45钢、T12钢碳的质量分数，并比较它们在退火状态下的强度、硬度、塑性、韧度的高低Wc=0.20% Wc=0.45% Wc=1.2%从高至低强度：T12 45 20硬度：T12 45 20塑性：20 45 T12韧性：20 45 T1213、灰铸铁的强度和塑性比钢差的主要原因是什么？灰铸铁中石墨力学性能很低14、试述灰铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁的力学性能特点灰铸铁抗拉强度远低于钢，塑性、韧度等于零，是一种脆性材料15、为什么一般机器的机座、机床的床身等常用灰口铸铁制造？铸造性好减震性好耐磨性好成本较低16、什么是热处理？常用的热处理工艺有哪些？将钢件在固态下通过加热、保温和不同方式的冷却，以改变其内部组织，获得所需性能的工艺过程，称为热处理。
整体热处理：退火、正火、淬火及回火表面热处理：表面淬火、表面化学热处理17、何谓退火、正火、淬火？钢经过退火、正火、淬火后的力学性能发生哪些变化？将钢件加热到适当温度，保温后随炉缓冷的热处理工艺称为退火将钢件加热到临界温度以上30-50℃，保温后出炉在空气中冷却的热处理工艺为正火将钢件加热到临界温度以上30-50℃，保温后在水中（碳钢）或油中（合金钢）快冷的热处理工艺过程称为淬火退火：消除内应力，细化组织，降低硬度正火：强度、硬度降低淬火：提高硬度、强度、增加耐磨性19、按下表要求填写热处理的有关内容完全退火临界温度以上30-50℃随炉降低硬度，细化组织，消除内应力正火临界温度以上30-50℃空气提高硬度，细化晶粒，提高性能淬火临界温度以上30-50℃水（油）提高硬度、强度，增加耐磨性20、按下表要求填写回火的有关内容低温回火100-250℃大于等55HRC 滚动轴承、渗碳零件中温回火350-500℃35-50HRC 各种弹簧、弹性零件高温回火500-650℃20-35HRC 齿轮、轴、连轩21、为了提高低碳钢工件的切削加工性，需要采用什么热处理方法？正火22、何谓调质处理？零件调制处理后的力学性能特点如何？淬火和高温回火强度、硬度、韧度都较好23、表面淬火通常适合哪些钢？中碳钢、中碳低合金钢24、表面渗碳通常适合哪些钢？低碳钢、低碳合金钢25、H70、LY12各代表什么材料？H70 黄铜LY12 硬铝第二章铸造2、型砂是由哪些材料组成？原砂，粘合剂，附加物。
3、对型砂的性能有什么要求？强度，耐火性，透气性，退让性。
14、典型浇注系统有哪几部分，各部分的作用是什么？浇口盆，主要承接浇入的金属液体，起缓冲作用；直浇道，使金属液体产生静压和足够流速，利于金属液体注满型腔；横浇道，起挡渣作用；内浇道，截面为梯形，起除渣作用和防止空气进入。
17、浇注温度过高或过低会出现什么问题？过高：铸件厚大部位有不规则的孔洞，孔内壁粗糙；铸件表面粘附着一层砂粒；在夹角处或薄厚交界处的表面或内层产生裂纹；铸件表面有一层突起的金属片状物，表面粗糙，在金属片和铸件之间夹有一层型砂。
过低：铸件形状不完整，金属液未充满铸型；铸件内部的孔洞，圆而亮。
25、总结你实习时做过的手工造型方法（四种以上）。
整模造型，分模造型，挖沙造型，活块造型，三箱造型，刮板造型。
26、简述砂型铸造的工艺流程。
零件图——制造摸样和型芯盒配制造型材料——造型和型芯——（金属熔炼——）合箱、浇注——落砂、清理、检验——铸件第三章锻压1、锻造坯料加热的目的是什么？提高坯料的塑性，降低变形能力，以改善锻造性能。
5、镦粗时，为避免镦弯，坯料的高径比应为多少？小于或等于2.5.6、手工锻造的基本工序有哪些？镦粗，冲孔，拔长，弯曲，切割，扭转，错移。
7、坯料加热时，常产生的主要缺陷有哪些？氧化与脱磺，过热，过烧。
第四章焊接2、焊接的种类分哪三大类？熔化焊、压力焊、钎焊。
5、手工电弧焊如何引弧？有哪几种方法？摩擦引弧。
摩擦法，敲击法。
10、电焊条是由什么组成的？各组成部分的作用是什么？焊芯：作为电极，传导焊接电流，产生电弧；药皮：造气，造渣，稳弧，脱氧和渗合金等作用。
16、什么叫气焊？常用什么气体？气焊是利用气体火焰作热源的焊接方法。
常用氧乙炔焊，由可燃气体乙炔和助燃气体氧气组成。
19、气焊时点火、调节火焰、熄火需注意什么？（1）先微开氧气调节阀阀门，再打开乙炔阀门，然后进行点火。
（2）按要求的火焰性质来调整氧气和乙炔气的混合比例。
（3）首先管乙炔阀门，使火焰熄灭，再关氧气阀门。
第五章车削1、型号C6132机床，其中“C”表示车床“车”字汉语拼音的开头，“6”表示机床组别，“1”表示系列代号：卧式车床，“32”表示床身最大回转直径320mm的1/10。
5、什么是主运动和进给运动？主运动：使刀具和工件之间产生切削的主要相对运动。
进给运动：与主运动配合，以便重复或连续不断的切削，从而形成所需表面的运动。
6、切削用量三要素指什么？切削速度、进给量、背吃刀量。
7、常用的刀具材料种类有几种？常用刀具有几种？常用刀具材料种类有碳素工具钢、合金工具钢、高速钢、硬质合金、涂层刀具陶瓷、立方氮化硼和人造金刚石等。
常用刀具有车刀，铣刀，刨刀，钻头等。
8、安装车刀时应注意什么问题？（1）车刀刀杆应与工件的轴线垂直，其底面应平放在方刀架上；（2）刀尖应与车床主轴轴线等高，装刀时，只要使刀尖与尾座顶尖对齐即可；（3）刀头伸出刀架的距离，一般不超过刀杆厚度的两倍，如果伸长太长，刀杆刚度减弱，切削时容易产生振动，影响加工质量；（4）刀杆下面的垫片应平整，且片数不宜太多（少于2—3片）；（5）车刀位置装正后，应用刀架螺钉压紧，一般用两个螺钉，并交替拧紧。
13、刀具性能好坏的主要指标是什么？（1）高硬度和高耐磨性（2）高耐热性（红硬性）（3）足够的强度和韧度19、车工实习中常用的装夹方法有几种？（1）三爪自定心卡盘安装（2）四爪单动卡盘安装（3）花盘和弯板安装（4）顶尖安装（5）用心轴安装第六章刨削9、刨削运动有何特征？刨削时，只有工作行程进行切削，返回的空行程不切削，刨削的切削速度较低，故生产率较低。
14、B6063中的符号及数字表示何意义？“B”是“刨床”汉语拼音的第一个字母，为刨削类机床代号，“6”代表牛头刨床，“63”是刨削工件的最大长度的1/10，即最大刨削长度为630mm。
第七章铣削10、试述分度头原理。
如果在铣床上铣26个齿的齿轮，用简单分度法怎样分度？原理：手柄每转一转，主轴即转过1/40转。
如果要分成z等分，则每分一等分就要求主轴通过1/z转。
1:1/40=n:1/z 则n=40/z 当z=26,n=40/26.第八章磨削2、外圆磨床磨外圆时主运动和进给运动是什么？砂轮的高速旋转运动是主运动，工件缓慢的转动为圆周进给运动，纵向往复移动为纵向进给运动。
3、磨削特点是什么？磨削速度很高，产生大量的切削热，其温度可达1000°C以上，其加工范围很广。
14、常用砂轮磨料有什么？各适用磨削什么材料？氧化铝砂轮用于磨削普通钢材；碳化硅砂轮用于磨削铸铁和硬质合金等材料。
第九章钳工4、锉削较硬材料时应选用何种锉刀？锉削铝、铜等软金属时应选用何种锉刀？锉削较硬材料时应选用细锉刀；锉削铝、铜等软金属时应选用粗锉刀。
15、在钻床上钻孔时的主运动和进给运动是什么？钻头旋转（主运动）轴向运动（进给运动）16、钳工的基本操作内容包括哪些？划线，锯削，锉削，钻孔，扩孔，铰孔，攻螺纹，套螺纹，錾削，刮削，研磨，装配。
19、为什么在加工前要对毛坯或半成品进行划线？作为加工的依据，使加工形状有明确的标志；作为检验加工情况的手段，可以检查毛坯是否正确。
第十章特种加工与数控机床3、电火花加工的必要条件是什么？加工工件必须为导电材料。
第十二章3、（1）T10；因为T10强度高，韧度中等，适合制造不受剧烈冲击的工具，如锯条；而20塑性好，易于焊接和冲压，不适合做锯条。
（2）正火提高强度，硬度，改善切削加工性能。
（3）淬火提高钢件的硬度、强度、增加耐磨性。
8、车削：工件旋转；车刀运动。
铣削：铣刀的旋转；工件随工作台缓慢的直线运动。
刨削：刨刀的直线往复运动；刨刀回程时工作台的横向水平运动。
外圆磨削：砂轮的高速旋转运动；工件缓慢转动，纵向往复移动。
