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《⼯程材料》综合复习资料《⼯程材料》综合复习资料⼀、填空题1.⼯程材料包括（）。
2. 变质处理是指( )。
3. 铁素体的本质是（）。
4. 贝⽒体的显微组织形态主要有（）、（）两种，其中（）的韧性较好。
5. 过共析钢正⽕处理的主要⽬的是（）。
6. 45 钢是（）钢， 35CrMo是（）钢，1Cr13是（）钢。
7. ⽩⼝铸铁的脆性⽐灰⼝铸铁⼤，是因为（）。
8. 铝合⾦的时效硬化现象是指（）。
9. 机械零件的失效模式分为（）、（）、（）。
⼆、判断题1. 晶粒度级数数值越⼤，晶粒越细。
（）2. 铁素体的本质是碳在α- Fe 中的间隙相。
（）3. 只有碳质量分数为4.3%的铁碳合⾦才能发⽣共晶反应。
（）4. 当共析成分的A在冷却发⽣P转变时，温度越低，其转变产物组织越细。
（）5. 钢的淬透性⾼，则其淬硬性也越⾼。
（）6. 合⾦元素对钢的强化效果主要是固溶强化。
（）7. 调质钢的合⾦化主要是考虑提⾼其红硬性。
（）8. A型不锈钢可采⽤加⼯硬化提⾼强度。
（）9. 可锻铸铁在⾼温时可以进⾏锻造加⼯。
（）10．球墨铸铁可通过调质处理和等温淬⽕⼯艺提⾼其机械性能。
（）三、选择题1. 晶体中的位错属于（）a. 体缺陷b. ⾯缺陷c. 线缺陷d. 点缺陷2. 间隙相的性能特点是（）a. 熔点⾼、硬度低b. 硬度⾼、熔点低c. 硬度⾼、熔点⾼3. 奥⽒体是：（）a. 碳在γ- Fe 中的间隙固溶体b. 碳在α- Fe 中的间隙固溶体c. 碳在α- Fe 中的有限固溶体4. T10 钢的碳的质量分数为：（）a. 0.1 %b. 1.0 %c. 10 %5. A向P的转变是：（）a. 扩散型转变b. ⾮扩散型转变c. 半扩散型转变6. 马⽒体的硬度取决于：（）a. 冷却速度b. 转变温度c. 碳含量7. 对形状复杂、截⾯变化⼤的零件进⾏淬⽕时，应选⽤：（）a. ⾼淬透性钢b. 中淬透性钢c. 低淬透性钢8. 完全退⽕主要适⽤于：（）a. 亚共析钢b. 共析钢c. 过共析钢9. 钢的回⽕处理是在：（）a. 退⽕后进⾏b. 正⽕后进⾏c. 淬⽕后进⾏10. 钢的淬透性主要取决于：（）a. C含量b. 冷却介质c. 合⾦元素四、综合分析题1. 什么是固溶强化？造成固溶强化的原因是什么？2、简述细化铸态⾦属晶粒的措施。
⼯程材料期末复习题①（含答案）⼯程材料复习题简答题1、⾦属晶体的常见晶格有哪三种？α-Fe、γ-Fe各是什么晶格？体⼼、⾯⼼、密排六⽅α-Fe：体⼼⽴⽅结构γ-Fe：⾯⼼⽴⽅结构2、什么是固溶强化？造成固溶强化的原因是什么？溶质原⼦使固溶体的强度和硬度升⾼的现象称固溶强化。
固溶强化的原因是晶格畸变。
晶格畸变增⼤位错运动的阻⼒，使⾦属的滑移变形更加困难，提⾼了⾦属的强度和硬度。
3、实际⾦属晶体中存在哪些晶体缺陷？它们对性能有什么影响？实际⾦属晶体中存在点缺陷（空位、间隙原⼦、置换原⼦）、线缺陷（位错）、⾯缺陷（晶界、亚晶界）三类晶体缺陷。
点缺陷造成晶格畸变，使材料强度增加。
位错密度增加，材料强度增加。
晶界越多，晶粒越细，⾦属强度越⾼，同时塑性越好。
4、Fe—C合⾦中基本相有哪些？基本组织有哪些？基本相：铁素体（F）、渗碳体（Fe3C）、奥⽒体（A）基本组织：铁素体（F）、渗碳体（Fe3C）、奥⽒体（A）、珠光体（P）、莱⽒体（L d）5、简述钢的硬度、强度、塑性、韧性与含碳量的关系。
随着钢中含碳量的增加，塑性、韧性下降，硬度增加。
当含碳量⼩于0.9％时，含碳量增加，钢的强度增加。
⽽当含碳量⼤于0.9％时，渗碳体以⽹状分布于晶界或以粗⼤⽚状存在，使得强度随之下降。
6、M有何特征？它的硬度取决于什么因素？低碳M有何特征？M是碳在α-Fe中的过饱和固溶体。
它的硬度主要取决于M的含碳量，含碳越⾼，M的强度、硬度越⾼。
低碳M是板条状M，它具有良好的塑性和韧性，较⾼的断裂韧度和较低的韧脆转变温度。
7、进⾏退⽕处理的⽬的是什么？(1)降低钢的硬度以便于进⾏切削加⼯；(2)消除残余应⼒，以稳定钢件尺⼨，并防⽌其变形和开裂；(3)使化学成分均匀，细化晶粒，改善组织，提⾼钢的⼒学性能。
(4)改善组织，为最终热处理作好组织准备8、淬⽕钢中的残余奥⽒体对⼯件性能有何影响？如何防⽌？残余奥⽒体降低钢的硬度和耐磨性；⼯件使⽤过程中，由于残余奥⽒体发⽣转变，使⼯件尺⼨发⽣变化，从⽽降低⼯件的尺⼨精度。
工程材料及机械制造基础复习（Ⅰ）——工程材料工程材料1．1 材料的力学性能1．2．1 金属的晶体结构(1)基本概念①晶体与非晶体：两者的主要区别是：a．晶体中原子(或分子)按一定的几何规律作周期的重复排列；b．晶体具有固定的熔点；c．晶体具有各向异性。
②晶格；为了便于表明晶体内部的原子排列规律，把每个原子看成一个点，点与点之间用直线连接起来而形成的空间格子。
③晶胞：能完全反映晶格原子排列特征的最小几何单元。
④晶格常数；晶胞的棱边长度，晶格常数和棱面夹角表示晶胞的形状和大小。
(2)常见金属晶格类型单晶体的各项异性：由于各晶面和各晶向上的原子排列密度不同，因而导致在同一晶体的不同晶面和晶向上的各种性能也不同——各项异性。
多晶体晶粒大小对材料性能影响很大，在常温下，晶粒愈细，材料的强度高，塑性、韧性愈好。
晶体的缺陷形式：点缺陷、线缺陷、面缺陷。
晶体的缺陷对金属的许多性能有很大的影响，特别对金属的塑性变形、强化、固态相变等都有重要的影响。
1．2．2 金属的结晶(1)结晶的概念物质从液态转变为固态的过程称为凝固。
而结晶是指由液态转变为晶体的过程，即金属与合金从液态的无序状态转变为原子有规则排列的晶体结构的过程。
理解结晶的概念应着重掌握以下几点：◆纯金属的结晶在恒温下进行，其结晶过程可用冷却曲线表示。
◆纯金属的结晶需要一定的过冷度，即过冷是金属结晶的必要条件。
过冷度△T是指理论结晶温度To与实际结晶温度Tn之差(△T=To—Tn)。
冷却速度越大，过冷度越大。
◆金属的结晶包括两个过程：晶核的形成和晶核的长大。
(2)晶粒大小及其控制晶粒越细，则金属的强度、硬度、塑性和韧性越好。
控制晶粒大小的方法有：增加过冷度(或增加冷却速度，如用金属型代替砂型、降低浇注温度、慢速浇注等)、变质处理、附加振动(机械振动、超声波振动、电磁搅拌等)。
(3)金属的同素异晶转变金属在固态下发生晶格类型改变的过程称为同素异晶转变。
它与液态金属结晶相比具有以下特点：①遵循金属结晶的一般规律（生核与长大）；②具有较大的过冷倾向；③常伴随着体积的变化，因而在金属中引起较大的内应力，故易引起金属材料的变形。
第二章材料的性能一、1）弹性和刚度弹性：为不产生永久变形的最大应力，成为弹性极限刚度：在弹性极限范围内，应力与应变成正比，即：比例常数E称为弹性模量，它是衡量材料抵抗弹性变形能力的指标，亦称为刚度。
2）强度屈服点与屈服强度是材料开始产生明显塑性变形时的最低应力值，即：3 ）疲劳强度:表示材料抵抗交变应力的能力, 即：脚标r为应力比，即：对于对称循环交变应力，r= —1时，这种情况下材料的疲劳代号为4）裂纹扩展时的临界状态所对应的应力场强度因子，称为材料的断裂韧度•用Kc表示二、材料的高温性能：1、蠕变的定义：是指在长时间的恒温下、恒应力作用下，即使应力小于该温度下的屈服点, 材料也会缓慢的产生型性变形的现象，而导致的材料断裂的现象称为蠕变断裂2、端变变形与断裂机理：材料的蠕变变形主要通过位错滑移、原子扩散及晶界滑动等机理进行的；而蠕变断裂是山于在晶界上形成裂纹并逐渐扩展而引起的，大多为沿晶断裂。
3、应力松弛：指承受弹性变形的零件，在工作中总变形量应保持不变，但随时间的延长而发生蠕变，从而导致工作应力自行逐渐衰减的现象4、蠕变温度：指金属在一定的温度下、一定的时间内产生一定变形量所能承受的最大应力5、持久强度：指金属在一定温度下、一定时间内所能承受最大断裂应力第三章：金属结构与结晶三种常见金属晶格：体心立方晶格，面心立方晶格、密排六方晶格晶格致密度和配位数晶面和晶向分析1、晶面指数2、晶向指数3、晶面族和晶向族4、晶面和晶向的原子密度第四章：二元合金相图（计算组织组成物的相对含量及相的相对量）1、二元合金相图的建立2、二元合金的基本相图1）匀晶相图（枝晶偏析：由于固溶体一般都以树枝状方式结晶，先结晶的树枝晶轴含高熔点的组元较多;后结晶的晶枝间含低熔点组元较多，故把晶内偏析又称为枝晶偏析）2）共晶相图3）包晶相图4）共晶相图3、铁碳合金铁碳合金基本相1）铁素体2）奥氏体3）渗碳体4）石墨第五章金属塑性变形与再结晶1、单晶体塑性变形形式1）滑移2）挛生2、加工硬化：随着变形程度的增加，金属的强度、硬度上升而塑性、韧性下降,即为冷变形强化，也称加工硬化。
《工程材料》期末复习知识点第一章绪论（1）机械工程材料的分类方法：按照使用性能、键结合类型划分。
（2）“结构材料”的定义。
（3）以本学期所学的钢材料举例说明成分、加工工艺、组织、性能四者之间的关系。
第二章金属材料的性能（1）强度、刚度、塑性、硬度的定义。
（2）应力、应变的概念，会画低碳钢的应力■应变曲线并能掌握曲线上四个阶段。
掌握弹性极限、屈服强度、抗拉强度的定义。
知道断后伸长率和断面收缩率如何计算。
（3）布、洛、维氏三种硬度计的原理及区别，结合“实验一”进行复习。
测量试样表面的球冠压痕应使用何种装置？如何根据测得的压痕表面直径d查表获得相应的硬度值？如果所用载荷与压头配合后在“压痕自径与布氏硬度表上”无法对应相应的栏查到硬度值，如何可以获得硬度值？在洛氏硬度计上，HRA、HRB、HRC如何读数？（黑色外圈表盘、红色内圈表盘何时使用）维氏硬度计使用何种压头，通过内置的显微镜装置测量什么量来实现测量维氏硬度的。
（4）常用纯金属导屯性排序；金属材料的物理性能有哪些；金属材料的工艺性能有哪些？第三章金属学基础（1）晶体、非晶体的概念。
区分的要点是什么？（2）金属中最常见的晶体结构类型包括体心立方晶格、面心立方晶格、密排六方晶格。
各种晶格屮含有的独立原子数是多少？具有体心立方晶格的常用金属有哪些；具有面心立方晶格的常用金属有哪些；具有密排六方晶格的常用金属有哪些。
P15-16页（仔细看）。
计算三种晶胞的致密度。
（3）实际金属屮的缺陷：点缺陷包括哪些？线缺陷包括哪些？面缺陷包括哪些？（4）冷却曲线的概念；纯金属冷却曲线的特点；过冷度的定义；（5）金属的结晶过程是一个形核与长大的过程。
（6）晶粒大小与金属的强度、硬度Z间的关系。
细化晶粒的常用方法有哪些（控制过冷度、变质处理、机械振动）。
（7）和、组织的定义以及两者的区别。
（8）H溶体、金属间化合物的定义；固溶体的分类；I古I溶强化的定义。
（9）相图的概念。
工程材料总复习第一节机械零件的失效概述一、机械零件的失效形式1.过量变形失效：(1)弹性失稳(2)过量塑性变形(3)蠕变及应力松弛2.断裂失效：(1)快速断裂：(2)疲劳断裂:(3)应力腐蚀断裂;(4)持久断裂3.表面损伤失效:(1)磨损(2)接触疲劳(3)表面腐蚀(4)表面热疲劳二、失效的原因1.零件设计不合理:(1)对零件工作条件估计不正确:(2)对零件的尺寸结构及技术条件设计不合理2.零件的选材和用材不当3.加工工艺缺陷引起的失效4.安装和使用不当第二节机械零件的选材在机械零件的设计与制造过程中，如何合理地选择材料是一项十分重要的工作。
机械零件的设计不单是结构设计，还应包括材料和工艺的设计，故从事机械设计与制造的工程技术人员，必须掌握各种材料的特性，会正确选择和使用，并能初步分析机器及零件使用过程中出现的各种材料问题。
一、选材的基本原则: ＊满足机件的使用性能要求: ＊较好的加工工艺性: ＊较好的经济性1、材料的使用性能应能满足使用要求使用性能与选材材料的使用性能是选材时考虑的最主要根据——首先要准确地判断零件所要求的主要使用性能。
（1）从工作条件及失效形式的分析提出使用性能要求①承受载荷的类型及大小——如承受持久作用的静载荷，对弹性或塑性变形的抗力是最主要的使用性能；承受交变载荷，则疲劳抗力是重要的使用性能。
②工作环境——温度、介质的性质等③特殊要求的性能——电、热、磁、比重、外观等失效分析为正确选材提供了重要依据，其目的是找出零件损坏的原因。
如失效分析证明零件损坏确系选材不当所致，则可通过选择合适的材料来防止失效。
（2）从使用性能要求提出机械、物理、化学等性能要求使用性能要求→可测的实验室性能指标→初选一般根据设计手册的数据选材，应注意：﹡材料的性能与加工、处理条件有密切的关系。
﹡材料的性能与加工处理时试样毛坯的尺寸有很大关系。
﹡材料的化学成分、加工处理的工艺参数、性能都有一个允许的波动范围只要零件的尺寸、处理条件与手册所给的相同，按手册性能选材是偏安全的手册一般给出：σs 、σb 、δ、ψ、a k目前工程上往往用硬度来作为零件的质量检验标准（简单、非破坏性、硬度与其他性能之间有大致固定的关系），此时还须对处理工艺（主要是热处理工艺）作出明确规定。
《工程材料及成形工艺》期末复习重点名词解释10’1.共析反应：（在一定温度或成分条件下）由一种固相转变成完全不同的两种相互关联的固相的反应。
共晶反应：（两组元在液态无限互溶，在固态有限溶解，并发生反应。
）指在一定的温度下，一定成分的液体同时结晶出两种一定成分的固相的反应2.置换固溶体：溶质原子取代部分溶剂原子的晶格结点位置所形成的固溶体称为置换固溶体。
间隙固溶体：溶质原子占据溶剂晶格中的间隙位置所形成的固溶体称为间隙固溶体。
3.匀晶反应：《液相发生凝结产生固相的反应》包晶反应：两组元在液态无限互溶，在固态有限溶解，并发生反应。
结晶过程先析出相进行到一定温度后新产生的固相大多包围在已有的旧固相周围生成4.片状珠光体：《渗碳体和铁素体呈片状相间隔排列》球状珠光体：铁素体上均匀分布着球粒状渗碳体5．莱氏体：在1148℃，含碳量4.3%的铁碳合金内发生共晶反应生成奥氏体与渗碳体的共晶混合物。
低温莱氏体：莱氏体冷却到共析温度以下，将转变为珠光体和渗碳体的混合物，称为低温莱氏体。
-6淬透性：过冷奥氏体形成马氏体而不形成其他组织的能力。
淬硬性：钢淬火后所能达到的最高硬度的能力，取决于马氏体的含碳量。
7．第一／第二类回火脆性：淬火钢件在300℃和400-500℃两个温度范围内回火时，冲击韧性显著下降，前者称为低温回火脆性或第一类回火脆性（由马氏体析出的薄片状碳化物引起），后者称为高温回火脆性或第二类回火脆性（由冷却速度较慢引起）。
8. 奥氏体：碳在γ-Fe中形成的间隙固溶体称为奥氏体。
过冷奥氏体：存在临界温以下的奥氏体9. 变质处理：有目的地向液态金属中加入某些变质剂，以细化晶粒和改善组织，达到提高材料性能的作用。
孕育处理：变质剂本身和液态金属发生的反应形成化合物，作为非自发形核的晶核，增加晶核数，相应的变质处理称为孕育处理。
10.渗碳体：碳浓度超过固溶体溶解度后，多余的碳便会与铁形成金属间化合物，即为渗碳体。
工程材料基础复习题与答案一、单选题（共60题，每题1分，共60分）1、一次渗碳体是从( )A、钢液中析出的B、奥氏体中析出的C、铁素体中析出的D、珠光体中析出的正确答案：A2、下列碳钢在平衡状态下，塑性最差的材料是( )A、65B、T9C、45D、T12E、60F、25G、T10H、20正确答案：D3、铜和镍两元素可以形成（）固溶体。
A、无限.间隙B、有限.间隙C、有限.置换D、无限.置换正确答案：D4、共析钢的过冷奥氏体在300℃左右等温转变时，所形成的组织是( )。
A、索氏体B、上贝氏体C、珠光体D、下贝氏体正确答案：D5、在金属材料的力学性能指标中，“200HBW”是指( )A、硬度B、弹性C、强度D、塑性正确答案：A6、下列材料中，平衡状态下冲击韧性最差的材料是( )A、T8B、35C、20D、T7E、T10F、T13G、45H、Q195正确答案：F7、对硬度在160HBS以下的低碳钢、低合金钢，为改善其切削加工性能，应采用的热处理工艺是( )A、调质B、渗碳C、球化退火D、正火正确答案：D8、具有体心立方晶格的金属有（）A、CuB、AIC、α–FeD、γ–Fe正确答案：C9、共析反应是指（）A、液相→固相1+固相2B、固相→固相1+固相2C、从一个液相内析出另一个固相D、从一个固相内析出另一个固相正确答案：B10、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、再结晶退火D、球化退火正确答案：D11、冷变形金属再结晶后( )A、形成等轴晶，塑性增大；B、形成柱状晶，塑性下降；C、形成柱状晶，强度升高；D、形成等轴晶，强度增大；正确答案：A12、下列碳钢在平衡状态下，塑性最好的材料是( )A、T12B、T8C、15D、45E、T9F、20G、65H、T12正确答案：C13、钢的淬硬性主要取决于( )A、碳含量B、合金元素C、杂质元素D、冷却介质正确答案：A14、GCr15轴承钢, 通常采用的最终热处理为( )A、调质B、去应力退火C、淬火+低温回火D、淬火+中温回火正确答案：C15、固溶体的晶体结构与( )相同。
《工程材料》复习题一、填空题1、铁碳合金、、、、等五种基本组织，其中为基本相。
2、碳在铸铁的存在形有、、。
石墨在铸铁中的作用是，根据其存在形式，片状石墨的铸铁为，团絮状石墨的铸铁为，球状石墨的铸为。
3、金属的强化途径有、、三种，加工硬化属于强化。
4、γ-Fe的晶格为晶格，亚晶界是属于缺陷。
5、过冷奥氏体的等温转变得、、、、、等产物，马氏体是碳在中的过饱和固溶体。
6、材料的塑性指标有、。
低碳钢所受到的拉应力大于时，将出现明显的塑性变形。
7、钢中奥氏体含碳量愈高，则其马氏体开始转变温度愈，大多数合金元素会使等温转变曲线，使过冷奥氏体的稳定性，其淬火临界速度。
8、Cu – Ni合金相图属于相图，Fe - C合金相图属于相图。
9、铸铁的组织结构是均匀分布着。
10、硬度试验的方法有不宜用于太薄太硬的材料测试；不宜用于太软的材料测试。
二、判断题1、9SiCr是专用量具钢。
（）2、气体渗碳是以气体作介质的。
（）3、高速钢为了提高硬度，淬火后需多次回火。
（）4、同一钢材在相同的加热条件下，水淬比油淬的淬透性好，小件比大件的淬透性好。
（）5、钢的回火温度不能超过Ac1。
（）6、金属的热变形加工是在加热状态下变形，冷变形加工是在室温下变形。
（）7、退火和正火的目的大致相同，它们的主要区别是保温时间的长短不同。
（）8、共析钢是含碳量为0.77%的钢在1148°C时转变而成的。
（）9、气体软氮化是向钢的表面渗入氮原子的过程。
（）10、金属的热变形加工是在加热状态下变形，冷变形加工是在室温下变形。
（）三、选择题1、下面牌号中的（）是合金渗碳钢。
A、15CrB、40CrC、16MnD、GCr152、下面牌号中有（）是调质钢。
A、15CrMoAlB、60Si2MnC、50CrVAD、Y123、青铜是（）的合金。
A、Cu-NiB、Cu-ZnC、Al-ZnD、除Zn、Ni 外的其它元素4、下面牌号中（）是碳素工具钢。
A、T12B、Q230C、45D、205、GCr15的含碳量为（）。
工程材料复习题（有详细答案）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、a—Fe的晶格类型为体心立方晶格。
4、Y—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、金属的结晶包括形核和长大两个基本过程。
7、金属的实际结晶温度—低于一其理论结晶温度，这种想象称为过冷。
8、理论结晶温度与实际结晶温度之差△ T称为—过冷度—。
9、金属结晶时，冷却速度越快，则晶粒越—细小_。
10、铁素体的力学性能特点是塑性、韧性好。
11、渗碳体的力学性能特点是硬度高、脆性大。
12、碳溶解在_丫-Fe_中所形成的间隙固溶体称为奥氏体。
13、碳溶解在一a-Fe —中所形成的间隙固溶体称为铁素体。
14、珠光体的本质是铁素体和渗碳体的机械混合物。
15、共析钢的室温平衡组织为P 。
共析钢的退火组织为P o16、亚共析钢的含碳量越高，其室温平衡组织中的珠光体量越多。
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,6和 a 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。
C温度区间等温转变的产物是珠光体（或P） o23、共析钢过冷奥氏体在680〜600°C温度区间等温转变的产物是索氏体。
24、共析钢过冷奥氏体在。
C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°C温度区间等温转变的产物是B上O26、共析钢过冷奥氏体在。
C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°C o28、过共析钢的正常淬火温度范围是Acl + 30〜50 °C o29.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。
