工程材料及成形技术基础(含答案)

一、填空1、屈服强度是表示金属材料抵抗微量塑性变形的能力。

3、α -Fe的晶格类型为体心立方晶格。

4、γ —Fe的晶格类型为面心立方晶格。

5、随着固溶体中溶质原子含量增加，固溶体的强度、硬度__升高__.6、7、8、9、金属结晶时,10、11、12、碳溶解在13、碳溶解在14、15、16、17、在室温平衡状态下，碳钢随着其含碳量的增加，韧、塑性下降。

19、在铁碳合金的室温平衡组织中，渗碳体相的含量是随着含碳量增加而增加。

20、在退火态的20钢、45钢、T8钢、T13钢中，δ 和α K值最高的是 20 钢。

21、共析钢加热到奥氏体状态,冷却后获得的组织取决于钢的_冷却速度__.22、共析钢过冷奥氏体在（A1~680)℃温度区间等温转变的产物是珠光体(或P）。

23、共析钢过冷奥氏体在680~600℃温度区间等温转变的产物是索氏体（细珠光体).24、共析钢过冷奥氏体在(600～550）℃温度区间等温转变的产物是托氏体（或极细珠光体）。

25、共析钢过冷奥氏体在550～350℃温度区间等温转变的产物是B 上（或上贝氏体）。

26、共析钢过冷奥氏体在(350～230）℃温度区间等温转变的产物是下贝氏体(或B 下）.27、亚共析钢的正常淬火温度范围是 Ac3 + 30~50℃ .28、过共析钢的正常淬火温度范围是 Ac1 + 30～50℃ 。

29。

钢经__等温___淬火可获得下贝氏体组织，使钢具有良好的__强度和韧性_性能.30、淬火钢的回火温度越高,钢的抗拉强度和硬度越低。

31、淬火+高温回火称调质处理。

32、33、34、3436、37、性。

38、39、40、45、6046、40Cr47、38CrMoAlA42CrMo中碳的平均含量为 0。

42％。

48、为使45钢获得良好的强韧性，应采用的热处理是调质。

49、弹簧钢淬火后采用中温回火，可以得到回火__屈氏体__组织.50、GCr15中碳的平均含量约为 1％ .51、GCr15中铬的平均含量约为 1.5% 。

第一章2.图1-79为五种材料的应力-应变曲线：①45钢，②铝青铜，③35钢，④硬铝，⑤纯铜。

试问：（1）当外加应力为300MPa时，各材料处于什么状态？（2）有一用35钢制作的杆，使用中发现弹性弯曲较大，如改用45钢制作该杆，能否减少弹性变形？（3）有一用35钢制作的杆，使用中发现塑性变形较大，如改用45钢制作该杆，能否减少塑性变形？答：（1）①45钢：弹性变形②铝青铜：塑性变形③35钢：屈服状态④硬铝：塑性变形⑤纯铜：断裂。

（2）不能，弹性变形与弹性模量E有关，由E=ζ/ε可以看出在同样的条件下45钢的弹性模量要大，所以不能减少弹性变形。

（3）能，当35钢处于塑性变形阶段时，45钢可能处在弹性或塑性变形之间，且无论处于何种阶段，45钢变形长度明显低于35钢，所以能减少塑性变形。

4．下列符号表示的力学性能指标的名称和含义是什么？σb 、σｓ、σ0.2、σ-1、δ、αｋ、HRC、HBS、HBW答：σｂ抗拉强度，是试样保持最大均匀塑性的极限应力。

σs屈服强度，表示材料在外力作用下开始产生塑性变形时的最低应力。

σ0.2条件屈服强度，作为屈服强度的指标。

σ-1疲劳强度，材料循环次数N次后达到无穷大时仍不发生疲劳断裂的交变应力值。

δ伸长率，材料拉断后增加的变形长度与原长的比率。

HRC洛氏硬度，表示用金刚石圆锥为压头测定的硬度值。

HBS布氏硬度，表示用淬硬钢球为压头测定的硬度值。

HBW布氏硬度，表示用硬质合金为压头测定的硬度值。

8．什么是固溶强化？造成固溶强化的原因是什么？答：形成固溶体使金属强度和硬度提高，塑性和韧性略有下降的现象称为固溶强化。

固溶体随着溶质原子的溶入晶格发生畸变。

晶格畸变随溶质原子浓度的提高而增大。

晶格畸变增大位错运动的阻力，使金属的滑移变形变得更加困难，从而提高合金的强度和硬度。

9．将20kg纯铜与30kg纯镍熔化后缓慢冷却到如图1-80所示温度T1，求此时：（1）两相的成分；（2）两相的重量比；（3）各相的相对重量（4）各相的重量。

一、填空题（每空1分，共20分）1. 机械设计时常用屈服强度和抗拉强度两种强度指标。

2. 纯金属的晶格类型主要有面心立方、体心立方和密排六方三种。

3. 实际金属存在点、线和面缺陷等三种缺陷。

4．F和A分别是碳在α-Fe 、γ-Fe 中所形成的间隙固溶体。

5. 加热是钢进行热处理的第一步，其目的是使钢获得奥氏体组织。

6． QT600-3中,QT表示球墨铸铁，600表示抗拉强度不小于600Mpa 。

7．金属晶体通过滑移和孪生两种方式来发生塑性变形。

8．设计锻件时应尽量使零件工作时的正应力与流线方向相同 ,而使切应力与流线方向相垂直。

9．电焊条由药皮和焊芯两部分组成。

10．冲裁是冲孔和落料工序的简称。

得分二、单项选择题（每小题1分，共15分）1．在铁碳合金相图中，碳在奥氏体中的最大溶解度为（ b ）。

a、0.77%b、2.11%c、0.02%d、4.0%2．低碳钢的焊接接头中，（ b ）是薄弱部分，对焊接质量有严重影响，应尽可能减小。

a、熔合区和正火区b、熔合区和过热区c、正火区和过热区d、正火区和部分相变区3．碳含量为Wc＝4.3％的铁碳合金具有良好的（ c ）。

a、可锻性b、可焊性c、铸造性能d、切削加工性4．钢中加入除Co之外的其它合金元素一般均能使其C曲线右移,从而（ b ）b、增加淬透性c、减少其淬透性d、增大其淬硬性a、增大VK5. 高碳钢淬火后回火时,随回火温度升高其（ 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,塑性硬度下降d、强度韧性下降,塑性硬度提高6．感应加热表面淬火的淬硬深度,主要决定于因素（ d ）a、淬透性b、冷却速度c、感应电流的大小d、感应电流的频率7．珠光体是一种（ b ）a、单相间隙固溶体b、两相混合物c、Fe与C的混合物d、单相置换固溶体8．灰铸铁的石墨形态是（ a ）a、片状b、团絮状c、球状d、蠕虫状9．反复弯折铁丝，铁丝会越来越硬，最后会断裂，这是由于产生了（ a ）a、加工硬化现象b、再结晶现象c、去应力退火d、扩散退火10．下列说法不正确的是（ c ）a. 调质处理 = 淬火+高温回火。

三. 选择正确答案1. 为改善低碳钢的切削加工性应进行哪种热处理A.等温退火B.完全退火C.球化退火D.正火2. 钢中加入除Co之外的其它合金元素一般均能使其C曲线右移,从而A.增大VKB.增加淬透性C.减少其淬透性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进行的A. 晶粒的相对滑动.B.晶格的扭折C.位错的滑移D.位错类型的改变4. 高碳钢淬火后回火时,随回火温度升高其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,塑性硬度下降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该选择在A.Ac1+30--50℃B.Ac3+30--50℃C.Accm+30--50℃D.T再+30--50℃6. 常见的齿轮材料20CrMnTi的最终热处理工艺应该是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. 某一中载齿轮决定用45钢制造,其最终热处理采用下列哪种方案为宜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. 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A.•0.0008%B.0.021%C.0.77%D.2.11%10. 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A.0,02%B.0.77%C.2.11%D.4.3%11. 下列材料中不宜淬火的是A.GCr15B.W18Cr4VC.40CrD.Q23512. 下列二元合金的恒温转变中,哪个是共析转变A. L+α→βB. L→α+βC. γ→α+βD. α+β→γ13. 下列合金中,哪种合金被称为巴氏合金A.铝基轴承合金B.铅基轴承合金C.铜基轴承合金D.锌基轴承合金14. 对球墨铸铁进行高温正火的目的是为了得到下列哪种组织A.F+GB.F+P+GC.P+GD.Ld+G15. 感应加热表面淬火的淬硬深度,主要决定于因素A.淬透性B.冷却速度C.感应电流的大小D.感应电流的频率16. 下列材料中耐热性最好的是A.GCr15B.W18Cr4VC.1Cr18Ni9TiD.9SiCr17. 过共析钢的退火组织是A.F+Fe3CⅢB.F+PC.P+Fe3CⅡD.P+Fe3CⅢ18. 对奥氏体不锈钢进行固溶处理的目的是A.强化基体B.提高其韧性C.消除应力D.消除碳化物19. 滚动轴承钢GCr15的最终热处理应该是A.淬火+低温回火B.渗碳+淬火+低温回火C.淬火+中温回火D.氮化+淬火+低温回火20. 对工件进行分级淬火的目的是A.得到下贝氏体B.减少残余奥氏体量C.减少工件变形D.缩短生产周期21. 钢获得下列哪种组织时有最佳的综合机械性能A.M+KB.P+FC.B下D.M+F22. 某中等载荷齿轮拟选用45钢制造,其可能的最终热处理工艺应该是A.淬火+低温回火B.调质+表面淬火C.渗碳+淬火+低温回火D.淬火+ 氮化23. 为了提高45钢的综合机械性能,应进行A.正火B.调质C.退火D.淬火+中温回火24. 等温退火相对于一般退火工艺而言,更能A.减少工件变形B.消除应力C.细化晶粒D.缩短退火周期25. 高速钢淬火后进行多次回火的主要目的是A.消除残余奥氏体,使碳化物入基体B.消除残余奥氏体,使碳化物充分析出C.使马氏体分解,提高其韧性D.消除应力,减少工件变形26. 金属产生时效强化的主要原因是A.形成了高密度位错B.晶格发生畸变C.晶格类型发生改变D.析出亚稳定第二相粒子27. 钢中的二次渗碳体是指从( )中析出的渗碳体A.从钢液中析出的B.从奥氏体中析出的C.从铁素中析出的D.从马氏体中析出的28. 碳钢的下列各组织中,哪个是复相组织A.珠光体B.铁素体C.渗碳体D.马氏体29. 能够无限互溶的两组元素所构成的二元合金相图必定是A.匀晶相图B.共晶相图C.包晶相图D.共析相图30. 钢件出现下述哪种缺陷时,难以用热处理来消除A.晶内偏析B.纤维组织C.晶粒粗大D.网状渗碳体31. 钢的下列组织中热稳定性最差的是A.珠光体B.马氏体C.回火屈氏体D.回火索氏体32. 对片状马氏体而言,下列说法哪个是错误的A.是位错马氏体B.是孪晶马氏体C.是过饱和的a固溶体D.具有高的强度33. 下列诸因素中,哪个是造成45钢淬火硬度偏低的主要原因A.加热温度低于Ac3B.加热温度高于AC3C.保温时间过长D.冷却速度大于VK34. 亚共晶白口铸铁的退火组织中,不可能有下列中的哪种组织A.二次渗碳体B.共析渗碳体C.一次渗碳体D.共晶渗碳体35. 过共析钢进行下列哪种热处理可能会造成网状渗碳体析出A.完全退火B.再结晶退火C.正火D.去应力退火36. 下列指标中,哪个是只决定于钢的成份的性能A.淬透性B.淬硬性C.淬透层深度D.VK37. 过共析钢因过热而析出网状渗碳体组织时,可用下列哪种工艺消除A.完全退火B.等温退火C.球化退化D.正火38. 下列诸材料中热硬性最好的是A.T12B.9SiCrC.W18Cr4VD.YG339. 为降低低碳冷轧钢板的硬度,宜采用下列哪种工艺A.完全退火B.球化退火C.再结晶退火D.等温退火40. 下列诸材料中被称为低变形钢适合作冷作模具的是A.9SiCrB.CrWMnC.Cr12MoVD.5CrMnMo41. 高速钢经最终热处理后的组织应该是A.M+KB.M+A'+KC.M回+A'+KD.S回+A'+K42. 白口铸铁件不具备下列哪个性能A.高强度B.高硬度C.高耐磨性D.高脆性43. 对球墨铸铁件进行下列哪种热处理可得到铁素体基球铁A.低温正火B.高温正火C.高温退火D.等温退火44. 40Cr钢的碳含量范围是A.约40%B.约4%C.约0.4%D.约0.04%45. 冷加工金属经再结晶退火后,下列说法哪个是错误的?A.其晶粒形状会改变B.其机械性能会发生改变C.其晶格类型会发生改变D.其晶粒大小会发生改变46. 对纯金属而言,下列说法哪个是错误的?A.不会在恒温下结晶B.不会发生相变C.都能进行形变强化D.都能进行时效强化47. 对过共析钢不能进行下列哪种退火处理?A.完全退火B.再结晶退火C.等温退火D.去应力退火48. 普通灰口铸铁组织中,不应有下列哪种渗碳体出现?A.一次渗碳体B.二次渗碳体C.三次渗碳体D.一次渗碳体和二次渗碳体49. 对亚共析钢进行完全退火,其退火温度应为A.低于Ac1温度B.高于Ac1温度而低于Ac3温度C.等于Ac3温度D.Ac3+30至50度50. T8钢奥氏体化后进行油淬,其组织为A.MB.M+A残C.M+B下+A残D.M+T+A残51. 马氏体的硬度主要决定于其A.碳含量；B.合金元素含量；C.冷却速度；D.过冷度。

第1章工程材料一.判断题1．冲击韧性就是试样断口处单位面积所消耗的功。

（√）2.一般来说，金属材料的强度越高，则其冲击韧性越低。

（√）3. 碳钢的塑性和强度都随着含碳量的增加而降低。

（×）4.一般来说，对于组织均匀的材料，其硬度越高，耐磨性越好。

（√）5.HBW是洛氏硬度的硬度代号。

（×）6.金属材料的使用性能包括力学性能.铸造性能。

（×）7.硬度试验中，布氏硬度测量压痕的深度。

（×）8.布氏硬度适用于毛坯和组织不均匀材料，洛氏硬度适用于成品件的硬度。

（√）9.生产中常用于测量退货刚.铸铁及有色金属的硬度方法是布氏硬度法。

（√）10.硬度试验中，洛氏硬度测量试样表面压痕直径大小。

（×）11.材料的硬度越高，其强度也越高，这是所有材料都具有的特性。

（×）12.断后伸长率和断面收缩率越大，表示材料的塑性越好。

（√）13.布氏硬度用于测量淬火后零件的硬度。

（×）14.洛氏硬度用于测量退火后零件的硬度。

（×）15.材料抵抗小能量多次冲击的能力主要取决于材料的强度。

（×）16.只要零件的工作应力低于材料的屈服强度，材料不会发生塑性变形更不会断裂。

17.晶体缺陷的共同之处是它们都能引起晶格畸变。

（√）18.理想晶体的内部都或多或少地存在有各种晶体缺陷。

（×）19.室温下，金属晶粒越细，则强度越高，塑性越低。

（×）20.纯金属结晶时形核率随过冷度的增大而不断增加。

（×）21.金属型浇注比砂型浇注得到的铸件晶粒粗大。

（×）22.铸成薄壁件与铸成厚壁件晶粒粗大。

（×）23.厚大铸件的表面部分与中心部分晶粒粗大。

（×）24.一个合金的室温组织为α+β11+（α+β），则它由三相组成。

（×）25.α-Fe属于面心立方晶格晶格类型。

（×）26.金属Cu.Al都是面心立方晶格。

1、判断下列说法是否正确：（1）钢在奥氏体化后，冷却时形成的组织主要取决于钢的加热温度。

错误，取决于钢的冷却速度。

（2）低碳钢与高碳钢工件为了便于切削加工，可预先进行球化退火。

错误（3）钢的实际晶粒度主要取决于钢在加热后的冷却速度。

错误，取决于钢的加热温度。

（4）过冷奥氏体冷却速度快，钢冷却后的硬度越高。

错误，钢的硬度主要取决于含碳量。

（5）钢中合金元素越多，钢淬火后的硬度越高。

错误，钢的硬度主要取决于含碳量。

（6）同一钢种在相同加热条件下，水淬比油淬的淬透性好，小件比大件的淬透性好。

正确。

（7）钢经过淬火后是处于硬脆状态。

正确（8）冷却速度越快，马氏体的转变点Ms和Mf越低。

正确。

（9）淬火钢回火后的性能主要取决于回火后的冷却速度。

错误，取决于回火温度。

（10）钢中的含碳量就等于马氏体的含碳量。

错误2、将含碳量为1.2%的两个试件，分别加热到760℃和900℃，保温时间相同，达到平衡状态后以大于临界冷速的速度快速冷却至室温。

问：（1）哪个温度的试件淬火后晶粒粗大。

900℃粗大，处于完全奥氏体化区，对于过共析钢易造成晶粒粗大。

（2）哪个温度的试件淬火后未溶碳化物较少。

900℃，处于完全奥氏体化区。

（3）哪个温度的试件淬火后马氏体的含碳量较多。

900℃，处于完全奥氏体化区，奥氏体的含碳量即为马氏体含碳量。

（4）哪个温度的试件淬火后残余奥氏体量多。

900℃，奥氏体的含碳量越高，Ms和Mf就越低，残余奥氏体量就越多。

（5）哪个试件的淬火温度较为合理，为什么？760℃，处于部分奥氏体化区，加热组织为奥氏体+未溶碳化物（阻碍晶粒长大），晶粒细小。

同时控制了奥氏体含碳量，也就控制了马氏体含碳量，降低了马氏体脆性。

淬火组织：马氏体+未溶碳化物+残余奥氏体，保证了强度、硬度。

3、将20钢和60钢同时加热到860℃,并保温相同的时间,问那种钢奥氏体晶粒粗大些?20钢和60钢都属于亚共析钢，一般加热时要求完全奥氏体化，加热温度应在A3以上。

工程材料及成型技术基础模考试题（含答案）一、单选题（共90题，每题1分，共90分）1、模锻件上平行于锤击方向(垂直于分模面)的表面必须有斜度,其原因是( )。

A、增加可锻性B、防止产生裂纹C、便于从模膛取出锻件D、飞边易清除正确答案：C2、为了改善高速钢铸态组织中的碳化物不均匀性,应进行( )。

A、正火B、锻造加工C、完全退火D、球化退火正确答案：B3、可锻铸铁适宜制造薄壁小件,这是由于浇注时其( )A、易得到白口组织B、石墨化完全C、收缩较小D、流动性较好正确答案：A4、T10钢锻坯切削加工前,应进行的预备热处理是( )。

A、完全退火B、去应力退火C、球化退火D、再结晶退火正确答案：C5、铸件的壁厚越厚,铸件强度越低,这是因为壁厚越厚( )A、易产生气孔B、易产生浇不足、冷隔C、易产生缩孔、晶粒粗大D、易产生白口组织正确答案：C6、过共析钢正常的淬火加热温度是( )。

A、Ac1+30~70℃B、Accm+30~70℃C、Ac3+30~70℃D、Ac1-30~70℃正确答案：A7、平衡状态下抗拉强度最高的材料是()A、20B、45C、65D、T9正确答案：D8、铸件同时凝固主要适用于( )。

A、铸铝件B、铸钢件C、灰口铸铁件D、球墨铸铁件正确答案：C9、选择金属材料生产锻件毛坯时,首先应满足( )。

A、硬度高B、塑性好C、无特别要求D、强度高正确答案：B10、亚共析钢常用的退火方法是( )。

A、完全退火B、球化退火C、等温退火D、均匀化退火正确答案：A11、锻造加热温度过高会产生过热、过烧。

过热指的是( )。

A、晶界物质氧化B、含碳量下降C、晶粒急剧长大D、表层氧化正确答案：C12、间隙相与间隙化合物的( )A、结构和性能都相同B、结构不同,性能相同C、结构相同,性能不同D、结构和性能都不相同正确答案：B13、共析成分的合金在共析反应γ→(α+β)刚结束时,其相组分为( )A、γ+(α+β)B、(α+β)C、α+βD、γ+α+β正确答案：C14、板料冲压工序中,属于变形工序的是()P119A、冲孔B、翻边C、落料D、剪切正确答案：B15、现有一碳钢支架刚性不足,可有效解决此问题的方法是( )A、改用另一种碳钢B、进行热处理改性C、改变该支架的截面与结构形状尺寸。

20 年 月 日A4打印 / 可编辑x2040251工程材料及成型技术基础课程教学大纲x2040251工程材料及成型技术基础课程教学大纲课程名称：工程材料及成型技术基础英文名称：Engineering Materials and Moulding Technology Foundation课程编码：x2040251学时数：48其中实践学时数：4 课外学时数：学分数：3.0适用专业：机械设计制造及其自动化机械电子工程机械工程过程装备与控制工程一、课程简介《工程材料及成型技术基础》是机械类专业学生的一门重要专业基础课，与先修课程《工程训练》、后续课程《机械制造技术基础》共同探讨机械制造全过程——即从选择材料、制造毛坯、直到加工出零件所涉及的各个方面内容。

要求学生了解机械工程材料的一般知识，掌握常用材料的成分、组织、性能与加工工艺之间的关系及其用途，使学生具有合理选用材料、正确确定加工方法的能力，并初步掌握零件的结构工艺性，为学生今后的学习、设计、工作打下必备的基础。

二、课程目标与毕业要求关系表三、课程教学内容、基本要求、重点和难点（一）工程材料的结构与性能1. 教学内容晶体材料的原子排列；合金的晶体结构；工程材料的性能2. 基本要求（1）了解部分：晶体结构及缺陷的形式；单晶体和多晶体；相与组织之间的关系；固溶体和化合物性能；机械性能的概念；材料物理化学性能的概念；陶瓷和高聚物的结构（2）理解部分：刚度、强度、塑性、韧性与材料之间的关系应用；材料工艺性能的含义（3）掌握部分：晶体结构缺陷与材料性能之间的关系；合金的相的种类及对性能的影响；硬度的测量、表示方法及应用（4）熟练掌握：材料强化方式3. 重点和难点（1）重点：金属的三种典型晶体结构；实际金属中的三类晶体缺陷；合金的相结构；材料的力学性能指标σS、σb、δ、αk、HB、HRC及与材料之间的关系（2）难点：材料强化方式（二）金属材料的凝固与固态相变1. 教学内容金属结晶过程的基本规律；二元合金相图的分析；铁碳相图的分析；钢在加热和冷却时的转变2. 基本要求（1）了解部分：金属结晶过程的基本规律及影响因素；铁的同素异构转变；二元相图的意义和基本类型；钢在加热时的转变（2）理解部分：细化晶粒的方法；二元相图的基本类型和结晶过程特点；相图与材料使用性能和工艺性能之间关系；连续冷却转变曲线；钢在冷却时的转变产物及性能特点（3）掌握部分：杠杆定律；匀晶相图；共晶转变；包晶转变；共析转变（4）熟练掌握：铁碳相图的规律及应用3. 重点和难点（1）重点：铁碳合金的基本相；碳钢室温下的平衡组织组成；含碳量对铁碳合金的组织及性能的影响；铁碳相图的应用（2）难点：铁碳相图（三）金属材料的塑性变形1. 教学内容金属的塑性变形；塑性变形对金属组织和性能的影响；回复与再结晶；冷、热变形；金属的可锻性2. 基本要求（1）了解部分：单晶体与多晶体金属的塑性变形特点；加工硬化现象；残余应力的危害及消除（2）理解部分：塑性变形金属在加热时组织与性能的变化；金属可锻性的概念及影响因素（3）掌握部分：加工硬化现象的应用；回复与再结晶的特点；冷、热变形的对比；纤维组织对性能的影响及应用（4）熟练掌握：无3. 重点和难点（1）重点：加工硬化现象的应用；回复与再结晶的应用；冷、热变形的选择；纤维组织对性能的应用（2）难点：无（四）金属材料热处理1. 教学内容钢的热处理工艺（退火、正火、淬火、回火、渗碳、感应加热表面淬火）2. 基本要求（1）了解部分：热处理的分类及工序安排；固溶处理和时效强化；热处理零件结构工艺性；先进热处理工艺；渗氮的特点和应用（2）理解部分：退火、正火、淬火、回火的工艺；感应加热表面淬火的参数选择；渗碳过程（3）掌握部分：退火、正火、淬火、回火、渗碳、感应加热表面淬火的目的、组织及应用（4）熟练掌握：退火、正火、淬火、回火、渗碳、感应加热表面淬火的目的、组织及应用3. 重点和难点（1）重点：退火、正火、淬火、回火、渗碳、感应加热表面淬火的目的，组织和应用（2）难点：无（五）金属表面改性处理1. 教学内容金属表面改性处理的目的、意义、特点和方法2. 基本要求（1）了解部分：金属表面改性处理的意义（2）理解部分：转化膜、电镀、离子沉积、热喷涂、涂装、表面着色等工艺的特点和应用场合（3）掌握部分：无（4）熟练掌握：无3. 重点和难点（1）重点：无（2）难点：无（六）金属材料1. 教学内容合金钢的概述；合金元素的作用；结构钢；工具钢；特殊性能钢；铸铁2. 基本要求（1）了解部分：合金钢的分类、编号方法、化学成分和主要用途；特殊性能钢（主要是不锈钢）的性能特点、热处理工艺及主要用途；有色金属和新型金属材料（2）理解部分：合金元素对钢的组织和性能影响规律（3）掌握部分：工具钢、灰铸铁的性能特点及应用；弹簧钢、轴承钢、易切削钢成分、性能特点及主要用途（4）熟练掌握：普通碳素结构钢和普通低合金结构钢、调质钢、渗碳钢成分、性能特点、热处理工艺、典型牌号及应用3. 重点和难点（1）重点：普通碳素结构钢和普通低合金结构钢、调质钢、渗碳钢成分、性能特点、热处理工艺、典型牌号及应用（2）难点：无（七）铸造1. 教学内容合金铸造性能；砂型铸造工艺；特种铸造；铸件结构设计；常用合金铸造生产2. 基本要求（1）了解部分：特种铸造的特点和应用；铸造技术新进展（2）理解部分：砂型铸造工艺选择（3）掌握部分：砂型铸造工艺和常用合金的铸造生产（4）熟练掌握：合金的铸造性能；灰铸铁的铸造性能；铸件结构设计3. 重点和难点（1）重点：合金的铸造性能；灰铸铁的铸造生产；铸件结构设计（2）难点：无（八）压力加工1. 教学内容自由锻；模锻；板料冲压；压力加工件结构设计2. 基本要求（1）了解部分：自由锻的工序；模锻的工序；挤压、轧制、拉拔方法；塑性加工新进展（2）理解部分：自由锻、模锻的特点及应用；板料冲压的工序、特点及应用（3）掌握部分：自由锻工艺规程制订；模锻工艺规程制订（4）熟练掌握：压力加工件结构设计3. 重点和难点（1）重点：压力加工件结构设计（2）难点：无（九）焊接1. 教学内容电弧焊；电阻焊；摩擦焊；焊接件结构工艺性；常用金属材料的焊接2. 基本要求（1）了解部分：电阻焊、摩擦焊、压力焊的特点；焊接技术新进展（2）理解部分：电弧焊接基本原理；焊接接头形式；铸铁的焊接；铜、铝合金的焊接（3）掌握部分：电弧焊方法及应用；碳钢和合金钢的焊接性（4）熟练掌握：焊接结构设计3. 重点和难点（1）重点：电弧焊方法及应用；碳钢和合金钢的焊接性；焊接结构设计（2）难点：无（十）机械零件材料及成型工艺的选用1. 教学内容工程材料及成型工艺选用的基本原则；具体成型方法及改性工艺的选用；典型零件的材料及成型工艺选择2. 基本要求（1）了解部分：无（2）理解部分：无（3）掌握部分：工程材料及成型工艺选用的基本原则；具体成型方法及改性工艺的选用（4）熟练掌握：典型零件的材料及成型工艺选择3. 重点和难点（1）重点：典型零件的材料及成型工艺选择（2）难点：无四、教学方式及学时分配五、课程其他教学环节要求（一）实验教学课：实验一铁碳合金平衡组织的显微分析要求：观察和识别铁碳合金在平衡状态下的显微组织，掌握铁碳合金的成分、组织和性能之间的对应关系实验二碳钢热处理的性能与组织分析要求：掌握钢的退火、正火、淬火、回火工艺；掌握含碳量、加热温度、冷却速度、回火温度对碳钢性能的影响；了解碳钢热处理的基本组织。

工程材料及成形技术基础课课后习题参考答案第一章：1-1 机械零件在工作条件下可能承受哪些负荷？这些负荷对零件产生什么作用？答：机械零件在工作条件下可能承受到力学负荷、热负荷或环境介质的作用（单负荷或复合负荷的作用）。

力学负荷可使零件产生变形或断裂；热负荷可使零件产生尺寸和体积的改变，产生热应力，热疲劳，高温蠕变，随温度升高强度降低（塑性、韧性升高），承载能力下降；环境介质可使金属零件产生腐蚀和摩擦磨损两个方面、对高分子材料产生老化作用。

1-3 σs、σ0.2和σb含义是什么？什么叫比强度？什么叫比刚度？答：σs－P s∕F0,屈服强度，用于塑性材料。

σ0.2－P0.2∕F0,产生0.2％残余塑性变形时的条件屈服强度，用于无明显屈服现象的材料。

σb－P b∕F0,抗拉强度，材料抵抗均匀塑性变形的最大应力值。

比强度－材料的强度与其密度之比。

比刚度－材料的弹性模量与其密度之比。

思考１－１、１－２.2-3 晶体的缺陷有哪些？可导致哪些强化？答：晶体的缺陷有：⑴点缺陷——空位、间隙原子和置换原子，是导致固溶强化的主要原因。

⑵线缺陷——位错，是导致加工硬化的主要原因。

⑶面缺陷——晶界，是细晶强化的主要原因。

2-5 控制液体结晶时晶粒大小的方法有哪些？答：见P101.3.4.2液态金属结晶时的细晶方法。

⑴增加过冷度；⑵加入形核剂（变质处理）；⑶机械方法（搅拌、振动等）。

2-8 在铁-碳合金中主要的相是哪几个？可能产生的平衡组织有哪几种？它们的性能有什么特点？答：在铁-碳合金中固态下主要的相有奥氏体、铁素体和渗碳体。

可能产生的室温平衡组织有铁素体加少量的三次渗碳体（工业纯铁），强度低塑性好；铁素体加珠光体（亚共析钢），珠光体（共析钢），珠光体加二次渗碳体（过共析钢），综合性能好；莱氏体加珠光体加二次渗碳体（亚共晶白口铸铁），莱氏体（共晶白口铸铁），莱氏体加一次渗碳体（过共晶白口铸铁），硬度高脆性大。

思考题1. 铁-碳合金相图反映了平衡状态下铁-碳合金的成分、温度、组织三者之间的关系，试回答：⑴随碳质量百分数的增加，铁-碳合金的硬度、塑性是增加还是减小？为什么？⑵过共析钢中网状渗碳体对强度、塑性的影响怎样？⑶钢有塑性而白口铁几乎无塑性，为什么？⑷哪个区域的铁-碳合金熔点最低？哪个区域塑性最好？﹡⑸哪个成分结晶间隔最小？哪个成分结晶间隔最大？答：⑴随碳质量百分数的增加，硬度增加、塑性减小。