西安交大材料工程复试问答题
- 格式:docx
- 大小:61.03 KB
- 文档页数:10
目录目录 (1)工程材料中原子排列 (2)参考答案 (4)固体中的相结构 (9)参考答案 (12)凝固 (16)参考答案 (19)相图 (25)参考答案 (38)固体中的扩散 (40)参考答案 (43)塑性变形 (45)参考答案 (48)回复与再结晶 (51)参考答案 (54)固体相变 (58)参考答案 (60)复合效应与界面 (64)参考答案 (66)工程材料中原子排列1. 作图表示立方晶体的()()()421,210,123晶面及[][][]346,112,021晶向。
2. 在六方晶体中,绘出以下常见晶向[][][][][]0121,0211,0110,0112,0001等。
3. 写出立方晶体中晶面族{100},{110},{111},{112}等所包括的等价晶面。
4. 镁的原子堆积密度和所有hcp 金属一样,为0.74。
试求镁单位晶胞的体积。
已知Mg 的密度3Mg/m 74.1=m g ρ,相对原子质量为24.31,原子半径r=0.161nm 。
5. 当CN=6时+Na 离子半径为0.097nm ,试问:1) 当CN=4时,其半径为多少?2) 当CN=8时,其半径为多少?6. 试问:在铜(fcc,a=0.361nm )的<100>方向及铁(bcc,a=0.286nm)的<100>方向,原子的线密度为多少?7. 镍为面心立方结构,其原子半径为nm 1246.0=Ni r 。
试确定在镍的(100),(110)及(111)平面上12mm 中各有多少个原子。
8. 石英()2SiO 的密度为2.653Mg/m 。
试问: 1) 13m 中有多少个硅原子(与氧原子)?2) 当硅与氧的半径分别为0.038nm 与0.114nm 时,其堆积密度为多少(假设原子是球形的)?9. 在800℃时1010个原子中有一个原子具有足够能量可在固体内移动,而在900℃时910个原子中则只有一个原子,试求其激活能(J/原子)。
第1篇一、专业基础知识1. 请简要介绍材料科学的基本概念及其在现代社会中的应用。
2. 解释晶体学中晶胞、晶格、晶面、晶向等基本概念。
3. 简述金属材料的变形机制,并说明其影响因素。
4. 解释金属材料的固溶强化、析出强化、冷变形强化等强化机制。
5. 请说明高分子材料的分类、特性及其在日常生活中的应用。
6. 简述无机非金属材料的基本类型、制备方法及其在工业领域的应用。
7. 解释材料力学性能的基本概念,如强度、硬度、韧性等。
8. 简述材料物理性能的基本概念,如导电性、热导性、磁性等。
9. 介绍现代材料分析技术中的X射线衍射、扫描电镜、透射电镜等分析方法。
10. 简述电化学在材料制备、加工、检测等方面的应用。
11. 解释工程材料的基本概念,如结构材料、功能材料、复合材料等。
12. 简述新能源材料的基本类型、制备方法及其在新能源领域的应用。
二、专业综合应用1. 举例说明金属材料在航空航天领域的应用,并分析其优缺点。
2. 分析高分子材料在生物医学领域的应用,并讨论其面临的挑战。
3. 简述无机非金属材料在电子信息领域的应用,如光电子器件、传感器等。
4. 讨论复合材料在汽车、船舶、航空航天等领域的应用,并分析其发展趋势。
5. 分析材料力学性能在工程结构设计中的重要性,并举例说明。
6. 介绍材料物理性能在能源、电子、环保等领域的应用。
7. 简述现代材料分析技术在材料制备、加工、检测等方面的应用实例。
8. 分析电化学在材料腐蚀与防护、电池、超级电容器等领域的应用。
9. 讨论工程材料在高温、高压、腐蚀等恶劣环境下的应用,如高温合金、耐腐蚀合金等。
10. 分析新能源材料在新能源领域的应用,如太阳能电池、燃料电池等。
三、科研与创新能力1. 请谈谈你在本科阶段参与的科研项目,包括研究内容、实验方法、成果等。
2. 分析你在本科阶段遇到的科研难题,以及你是如何解决的。
3. 举例说明你在本科阶段取得的创新成果,如论文发表、专利申请等。
第1篇一、引言材料学作为一门综合性学科,在国民经济和社会发展中扮演着至关重要的角色。
随着科技的飞速发展,材料学在新能源、生物医学、航空航天等领域取得了举世瞩目的成果。
然而,在享受这些成果的同时,我们也面临着资源枯竭、环境污染等严峻挑战。
因此,本次材料学面试题目将围绕材料创新与可持续发展展开,旨在考察考生对材料学领域的理解、创新能力和可持续发展意识的综合素养。
二、面试题目1. 请简要介绍你所了解的材料学领域,以及材料学在国民经济和社会发展中的作用。
2. 请谈谈你对材料创新的理解,以及材料创新在材料学领域的重要意义。
3. 请举例说明材料创新在新能源、生物医学、航空航天等领域的应用。
4. 针对当前资源枯竭、环境污染等问题,请谈谈你对材料可持续发展的认识。
5. 请从材料学的角度,分析我国在材料可持续发展方面面临的挑战和机遇。
6. 请谈谈你在材料创新和可持续发展方面有哪些实践经验或研究成果。
7. 请结合实际案例,谈谈如何提高材料产品的生命周期评估(LCA)。
8. 请谈谈你对材料循环利用的认识,以及如何在材料领域实现循环利用。
9. 请谈谈你对绿色材料、环保材料等新兴材料领域的看法。
10. 请谈谈材料学在应对气候变化方面的作用,以及如何通过材料创新降低碳排放。
11. 请谈谈你对材料学与其他学科交叉融合的认识,以及如何推动材料学与其他学科的融合发展。
12. 请谈谈你对材料学未来发展趋势的预测,以及我国在这一领域的发展战略。
13. 请谈谈你在材料学领域的研究方向,以及如何将研究成果转化为实际应用。
14. 请谈谈你对材料学人才培养的看法,以及如何提高材料学人才的综合素质。
15. 请谈谈你在材料学领域的研究过程中遇到的困难和挑战,以及如何克服这些困难。
16. 请谈谈你对材料学领域国际合作的看法,以及如何加强我国在材料学领域的国际竞争力。
17. 请谈谈你对材料学领域政策法规的认识,以及如何推动材料学领域的政策法规建设。
1.热电偶测温原理及常用热电偶及其测温区间2.什么是形状记忆原理?什么是形状记忆合金?两个用形状记忆合金制成的管道如何铆接?3.机械工程材料选材工艺路线及原则?汽车拖拉机齿轮一般选用什么钢?并写出其加工工艺路线4.缺口对材料性能的影响?5.什么是石墨化?铸铁的石墨形态对铸铁的力学性能的影响?6.说出塑料与橡胶的本质区别7.材料的韧性分为几种及其特点8.铝合金的分类及铝合金相图的一般形式9.什么是临界变形度?为什么冷热加工都要避开临界变形度?10.影响过冷奥氏体等温转变的主要因素有哪些?定性比较亚共析钢,共析钢,过共析钢的奥氏体等温转变图。
3.专业课面试专业课面试在材料楼内进行,一般在2楼,通常很早进行,大概7点半就要集合,8点半正式开始,分8组每组15人,若干组(6?8?)同时进行,学术与工程同时进行,每组分拨进行面试,每拨5人,每拨面1小时左右,一个上午全部面完.专业课面试的老师一般有6人左右,有5个老师问你问题,正中间的老师是主提问人,一个老师(或研究生)作记录,每拨5个面试学生与面试老师分坐在椭圆形会议桌的两侧。
面试首先是自我介绍。
对于学术型硕士面试时,准备一份中文和一份英文自我介绍是必须的,两者都得有,因为通常老师先让作中文介绍,再作英文介绍。
作自我介绍时,切记不要低头闷背,那样的话印象分会很差的,要尽量与老师有眼神交流,。
通常自我介绍时间合起来应不超过3分钟,而对于工程硕士而言,中英文自我介绍均可,两者同等对待。
面试的第二部分是抽题回答,通常在一张纸上有20道题,题你看不到,你自选号码报题号回答,这里很大程度靠人品了,不过碰到难题你别紧张,尽量作答就好。
实在不会,,可以申请重新换题,但每人只有一次机会,而且老师的印象分也不可避免地降低了,所以说还是慎用此招。
答题时一定要有清晰的思维主线,要有个逻辑先后顺序,这样即使你不完全会这道题,只要你围绕教材把话说圆了,答题简洁,清晰,没有东拉西扯,瞎编乱造,老师也会给你高分的。
第1篇一、个人基本情况及专业背景1. 请简要介绍您的个人基本情况,包括姓名、年龄、籍贯、教育背景等。
2. 您为什么选择报考工程材料专业?请谈谈您的兴趣和动机。
3. 您在本科阶段的学习和科研经历有哪些?在材料科学领域有哪些实践经验和技能?4. 您在本科阶段是否参与过相关科研项目?请简要介绍您在项目中的角色和贡献。
5. 您在本科阶段是否获得过奖学金或荣誉称号?请列举一例并说明原因。
二、专业基础知识1. 简述材料的分类及其特点。
2. 请解释什么是材料的微观结构,并说明其对材料性能的影响。
3. 简述金属材料的强化方法及其原理。
4. 请解释陶瓷材料的烧结过程,并说明影响烧结过程的主要因素。
5. 简述高分子材料的合成方法及其特点。
6. 请解释复合材料的概念及其优势。
7. 简述纳米材料的特点及其在工程材料中的应用。
三、材料科学领域的研究进展1. 请谈谈近年来材料科学领域的研究热点和发展趋势。
2. 请列举一例您感兴趣的纳米材料,并简要介绍其性质和应用。
3. 请谈谈您对生物材料的研究进展的看法。
4. 请谈谈您对能源材料的研究进展的看法。
5. 请谈谈您对环保材料的研究进展的看法。
四、材料设计与应用1. 请解释什么是材料设计,并说明其在工程材料中的重要性。
2. 请谈谈您在材料设计方面的经验和技能。
3. 请举例说明一种您认为具有广阔应用前景的新材料。
4. 请谈谈您对材料在新能源领域的应用看法。
5. 请谈谈您对材料在航空航天领域的应用看法。
五、科研能力与学术素养1. 请谈谈您在本科阶段的科研经历,包括研究内容、方法、成果等。
2. 您认为科研过程中遇到的最大挑战是什么?您是如何克服的?3. 请谈谈您对科研论文写作的理解,并举例说明您撰写过的论文。
4. 请谈谈您对学术交流的看法,并举例说明您参与过的学术交流活动。
5. 请谈谈您对学术道德的认识,并说明您在学术研究中如何遵守学术道德。
六、职业规划与人生目标1. 请谈谈您在攻读工程材料硕士期间的职业规划。
沈莲主编《机械工程材料》(第2版)习题与思考题第一章 机械零件的失效分析1. 何谓失效?零件失效方式有哪些?2. 静载性能指标有哪些?并说明它们各自的含义。
3. 过量弹性变形、过量塑性变形而失效的原因是什么?如何预防?4. 何谓韧性断裂和脆性断裂的因素的哪些?5. 何谓冲击韧性?如何根据冲击韧性来判断材料的低温脆性倾向?6. 何谓断裂韧性?如何根据材料的断裂韧度KIC、零件的工作应力σ和零件中裂纹半长度a 来判断零件是否会发生低应力脆断?7. 压力容器钢的1000s MPa s =,1/2170IC K MPa m =;铝合金的400s MPa s =,1/225IC K MPa m =。
试问这两种材料制作压力容器时发生低应力脆断时裂纹的临界尺寸各是多少(设裂纹的几何形状因子Y =8. 说明典型疲劳断口的特征。
如何根据疲劳断口形态大致判断:1)循环应力大小;2)应力特循环周次多少;3)应力集中程度大小。
9. 疲劳抗力指标有哪些?影响疲劳抗力的因素有哪些?10.磨损失效类型有几种?如何防止零件的各类磨损失效?11.腐蚀失效类型有几种?如何防止零件的各类磨损失效?12.何谓蠕变极限和持久强度?零件在高温下的失效形式有哪些?如何防止?13.有一根轴向尺寸很大的轴,在500℃温度下工作,承受交变扭转载荷和交变弯曲载荷,轴颈处承受摩擦力和接触应力,试分析此轴的失效形式可能有哪几种?设计时需要考核哪几个力学性能指标?第二章 碳钢1. 何谓过冷度?为什么结晶需要过冷度?它对结晶后晶粒大小有何影响?2. 何谓晶体、单晶体、多晶体、晶体结构、点阵、晶格、晶胞?3. 金属中常见的晶体结构类型有哪几种?α-Fe、γ-Fe、A1、Cu、Ni、Pb、Cr、V、Mg、Zn 各属何种晶体结构?4. 何谓同素异构转变?纯铁在常压下有哪几种同素异构体?各具有何种晶体结构?5. 实际晶体中的晶体缺陷有哪几种类型?它们对晶体的性能有何影响?6. 固溶体和化合物有何区别?固溶体类型有哪几种? Si、N、Cr、Mn、Ni、B、V、Ti、W 与铁和碳形成何种固溶体或化合物?7. 何谓匀晶转变、共晶转变、包晶转变、共析转变、固溶体的二次析出转变?根据Fe-Fe 3C 相图写出它们的转变反应式,并说明转变产物的名称、形态及对铁碳合金力学性能的影响。
西安交通大学材料科学基础试卷(A)班级:_________学号__________姓名___________(注意:试卷满分100,时间100分钟,请考生将答案做于试卷答题纸上,违者以零分处理)一、名词解释(每小题1分,共10分)1.晶胞2.间隙固溶体3.临界晶核4.枝晶偏析5.离异共晶6.反应扩散7.临界分切应力8.回复9.调幅分解10.二次硬化二、判断正误(每小题1分,共10分)正确的在括号内画“√”,错误的画“×”1.金属中典型的空间点阵有体心立方、面心立方和密排六方三种。
( )2.作用在位错线上的力F的方向永远垂直于位错线并指向滑移面上的未滑移区。
( )3.只有置换固溶体的两个组元之间才能无限互溶,间隙固溶体则不能。
( )4.金属结晶时,原子从液相无序排列到固相有序排列,使体系熵值减小,因此是一个自发过程。
( )5.固溶体凝固形核的必要条件同样是ΔG B<0、结构起伏和能量起伏。
( )6.三元相图垂直截面的两相区内不适用杠杆定律。
( )7.物质的扩散方向总是与浓度梯度的方向相反。
( )8.塑性变形时,滑移面总是晶体的密排面,滑移方向也总是密排方向。
( )9.和液固转变一样,固态相变也有驱动力并要克服阻力,因此两种转变的难易程度相似。
( )10.除Co以外,几乎所有溶入奥氏体中的合金元素都能使C曲线左移,从而增加钢的淬透性。
( )三、作图题(每小题5分,共15分)1. 在简单立方晶胞中标出具有下列密勒指数的晶面和晶向:a)立方晶系 (421),(231),[112];b)六方晶系(1112),[3112]。
2. 设面心立方晶体中的(111)为滑移面,位错滑移后的滑移矢量为2a [110]。
(1)在晶胞中画出柏氏矢量b 的方向并计算出其大小。
(2)在晶胞中画出引起该滑移的刃型位错和螺型位错的位错线方向,并写出此二位错线的晶向指数。
3. 如下图所示,将一锲形铜片置于间距恒定的两轧辊间轧制。
(西安交通大学)材料科学基础真题2003年(总分:149.00,做题时间:90分钟)一、术语解释(总题数:5,分数:15.00)1.单位位错(分数:3.00)__________________________________________________________________________________________ 正确答案:(柏氏矢量等于点阵矢量的位错。
)解析:2.晶胞(分数:3.00)__________________________________________________________________________________________ 正确答案:(构成晶格的最基本单元。
)解析:3.固溶体(分数:3.00)__________________________________________________________________________________________ 正确答案:(以合金中某一组元作为溶剂,其他组元为溶质,所形成的与溶剂有相同晶体结构、品格常数稍有变化的固相。
)解析:4.临界晶核(分数:3.00)__________________________________________________________________________________________ 正确答案:(其长大能使体系吉布斯自由能下降的尺寸最小的晶核。
)解析:5.临界变形度(分数:3.00)__________________________________________________________________________________________ 正确答案:(给定温度下金属发生再结晶所需的最小预先冷变形量。
)解析:二、判断题(总题数:5,分数:30.00)6.下图为两种材料中原子结合的键能曲线,回答:(1)哪种材料的弹性模量大?(2)哪种材料的热膨胀系数大?(3)依据图,示意画出两种材料的键力曲线。
材料专业考研复试面试问题
1. 为什么选择读研究生?
2. 为什么选择该校的材料专业?
3. 请简单介绍一下你的本科专业课程内容和研究方向。
4. 你的科研经历有哪些?有没有发表过论文或参与过科研项目?
5. 你在实验室或科研项目中遇到过的困难是什么,你是如何克服的?
6. 除了科研成果,你在本科期间还参与了哪些社团、实习或竞赛活动?
7. 你对材料学的研究有什么深入了解?你认为材料学领域目前存在的问题有哪些?
8. 你的研究兴趣和研究方向是什么?为什么选择这个方向?
9. 你具备哪些实验技能或软件编程能力?
10. 你有没有计划在未来从事什么样的工作或领域研究?
11. 你认为你在材料专业中的优势是什么,你觉得自己还需要
提升的方面有哪些?
12. 你有没有想过读博士或者从事科研教育工作?
13. 你在材料专业方面有没有一些创新的想法或是研究计划?
14. 你对科研团队合作有什么看法?你觉得一个好的科研团队
应该具备哪些条件和特点?
15. 除了读研究生,你还有其他的职业规划吗?
这些问题旨在了解面试者的个人背景、科研经历、学术兴趣以及职业规划,考察他们对材料学领域的了解和对未来发展的规划能力。
同时,也能够间接考察面试者的沟通能力、综合素质和解决问题的能力。
2012级材料工程专业工程硕士复试试题
姓名单位
论述题(任选五题):
1.请叙述金属材料、陶瓷材料、高分子材料的性能特点,并说明其
结合键类型?(20分)
2.请结合工作经历,论述你所接触某一具体材料的优点和局限性,
以及如何改进?(20分)
3.请结合工作经历,要设计用于某结构或功能产品的零部件材料,
从设计、制备到检测各环节需要关注哪些要点?并阐明理由?(20分)
4.请结合工作经历,论述某一种材料的性能或缺陷的检测技术,并
说明该技术的特点?(20分)
5.简述一种表面处理技术的特点及实际生产应用。
(20分)
6.请结合工作实际,论述某一种先进复合材料的制备工艺、应用与
发展趋势?(20分)
7.高分子材料的分类及成型加工方法?(20分)
8.任选一种金属材料的热处理工艺(淬火、正火、回火、退火、时
效等),描述其基本原理及对性能有何影响?(20分)
9.请举例和描述陶瓷材料的主要成型工艺和烧结方法?(20分)
化材学院2012级工程硕士复试答题纸姓名单位。
一失效分析1 断裂可分为几类?韧性断裂和脆性断裂如何区分?答:1)根据材料断裂前所产生的宏观变形量大小,将断裂分为韧性断裂和脆断裂。
2)韧性断裂是断裂前发生明显宏观塑性变形。
而脆性断裂是断裂前不发生塑性变形,断裂后其断口齐平,由无数发亮的小平面组成。
2 断裂过程分为几个阶段?韧性断裂和脆性断裂的断裂过程的区别在哪里?答:1)无论是韧性断裂还是脆性断裂,其断裂过程均包含裂纹形成和扩展两个阶段。
裂纹自形成到扩展至临界长度的过程称为裂纹亚稳扩展阶段,在这一阶段裂纹扩展阻力大,扩展速度较慢;而把裂纹达到临界长度后的扩展阶段称为失稳扩展阶段,在这一阶段裂纹扩展阻力小,扩展速度很快。
2)对于韧性断裂,裂纹形成后经历很长的裂纹亚稳扩展阶段,裂纹扩展与塑性变形同时进行,直至达到临界裂纹长度,最后经历失稳扩展阶段而瞬时断裂,因此韧性断裂前有明显的塑性变形。
对于脆性断裂,裂纹形成后很快达到临界长度,几乎不经历裂纹亚稳扩展阶段就进入裂纹失稳扩展阶段,裂纹扩展速度极快,故脆性断裂前无明显塑性变形。
3 什么是材料的韧性?评价材料韧性的力学性能指标有哪些?答:1)韧性是表示材料在塑性变形和断裂过程中吸收能量的能力,它是材料强度和塑性的综合表现。
材料韧性好,则发生脆性断裂的倾向小。
2)评价材料韧性的力学性能是冲击韧性和断裂韧性。
冲击韧性是材料在冲击载荷下吸收塑性变形功和断裂功的能力,常用标准试样的冲击吸收功A k表示。
断裂韧度K IC是评定材料抵抗脆性断裂的力学性能指标,指的是材料抵抗裂纹失稳扩展的能力。
4 材料韧性指标的含义及应用?答:1)冲击吸收功A k是衡量材料冲击韧性的力学性能指标,冲击吸收功由冲击试验测得,它是将带有U形或V形缺口的标准试样放在冲击试验机上,用摆锤将试样冲断。
冲断试样所消耗的功即为冲击吸收功A k,其单位为J。
A k越高和韧脆转变温度T K越低,则材料的冲击韧性越好。
2)断裂韧度K IC是评定材料抵抗脆性断裂的力学性能指标,指的是材料抵抗裂纹失稳扩展的能力,其单位为MPa·m1/2或MN·m-3/2。
裂纹尖端应力场强度因子K I、零件裂纹半长度a和零件工作应力σ之间存在如下关系:K I= Yσa1/2式中,Y=1~2,为零件中裂纹的几何形状因子。
当K I≥K IC时,零件发生低应力脆性断裂;当K I<K IC时,零件安全可靠。
因此,K I = K IC是零件发生低应力脆断的临界条件,即K I= Yσa1/2= K IC由此式可知,为了使零件不发生脆断,可以控制三个参数,即K IC、σ和a。
5 什么是疲劳断裂?答:疲劳断裂是指零件在交变载荷下经过较长时间的工作而发生断裂的现象。
所谓交变载荷,是指载荷的大小、方向随时间发生周期性变化的载荷。
6 疲劳断口由哪几个部分组成?答:典型的疲劳断口形貌由疲劳源区、疲劳裂纹扩展区和最后断裂区三部分组成。
7 什么是腐蚀?可分为几类?答:1)腐蚀是材料表面和周围介质发生化学反应或者电化学反应所引起的表面损伤现象。
2)分类:化学腐蚀和电化学腐蚀。
8 发生电化学腐蚀的条件是什么?答:不同金属间或同一金属的各个部分之间存在着电极电位差,而且它们是相互接触并处于相互连通的电解质溶液中构成微电池。
9 改善零件腐蚀抗力的主要措施是什么?答:对于化学腐蚀:选择抗氧化材料如耐热钢、高温合金、陶瓷材料等,零件表面涂层。
对于电化学腐蚀:选择耐腐蚀材料;表面涂层;电化学保护;加缓蚀剂。
对于应力腐蚀:减小拉应力;去应力退火;选择KIscc高的材料;改善介质。
10 金属材料在高温下的力学行为有哪些特点?答:1)材料的强度随温度的升高而降低。
2)高温下材料的强度随时间的延长而降低。
3)高温下材料的变形量随时间的延长而增加。
11 什么是蠕变?答:材料在长时间恒温、恒应力作用下缓慢产生塑性变形的现象称为蠕变。
12 评价金属材料高温力学性能指标有哪些?答:蠕变极限:高温长期载荷作用下材料对塑性变形的抗力指标称为蠕变极限。
持久强度:材料在高温长期载荷作用下抵抗断裂的能力。
13 高温下零件的失效方式有哪些?如何防止?答:1)高温下零件的失效形式:过量塑性变形(蠕变变形)、断裂、磨损、氧化腐蚀等。
2)防止措施:正确选材(选熔点高、组织稳定的材料);表面处理(表面渡硬铬、热喷涂铝和陶瓷等)。
二碳钢与热处理1 细晶粒金属为什么在氧化腐蚀环境下使用性能不好?答:由于晶界处原子能量较高,活性较大,易与异类原子发生相互作用,使晶界在高温下易氧化,在腐蚀介质中易腐蚀。
所以,在氧化腐蚀环境下,晶粒越细、晶界越多,金属的耐氧化腐蚀性能越差,使用性能越不好。
2 应用杠杆定律计算平衡态40钢室温下的相组成物和组织组成物的质量百分数。
答:①钢中的相组成物为铁素体和渗碳体,由杠杆定律:②钢中的组织组成物为铁素体和珠光体,由杠杆定律:3 应用杠杆定律计算平衡态T12钢室温下的相组成物和组织组成物的质量百分数。
答:①钢中的相组成物为铁素体和渗碳体,由杠杆定律:②钢中的组织组成物为珠光体和Fe3CⅡ,由杠杆定律:4 残余压应力为什么能提高零件的疲劳性能?答;当零件表层存在一定大小的残余压应力时,因能抵消零件在交变载荷作用下所承受的部分拉应力,所以能提高零件的疲劳性能。
5 造成回复阶段残余内应力明显下降的原因是什么?答:通过原子的短距离扩散,能使变形金属中的弹性应变显著减小。
6 再结晶与同素异构转变为什么有着本质的不同?答:在再结晶过程中变形金属并没有形成新相,新形成的晶粒在成分和晶格类型上与原来的晶粒完全相同,只不过是新晶粒消除了变形所产生的各种晶体缺陷而已。
所以再结晶与同素异构转变有着本质的不同。
7 何谓过冷奥氏体?答:在临界温度以下尚未发生转变的不稳定的奥氏体称为过冷奥氏体。
8 共析钢奥氏体等温转变产物的形成条件、组织形态及性能各有何特点?答:P型转变 A1~560℃珠光体P:A1~650 ℃索氏体S:650~600 ℃托氏体T:600~560 ℃P、S、T无本质区别,只有形态上的粗细之分,P较粗、S较细、T更细。
P、S、T通称P型组织,组织越细,强度、硬度越高,塑、韧性越好B型转变℃ 560℃~Ms560 ~350℃形成的B称为B上;350℃~Ms形成的B称为B下。
B上由互相平行的过饱和F和分布在片间的断续细小的渗碳体组成,呈羽毛状,性硬而脆B下由针叶状过饱和F和弥散分布在其中的极细小的渗碳体组成呈针叶状,具有良好综合力学性能。
M型转变℃ Ms~Mf片状马氏体:高碳,呈双凸透镜状,显微镜下呈针片状,强度高,塑韧性较差板条马氏体:低碳,呈细长板条状,强度高,塑韧性好。
9 影响奥氏体等温转变图的主要因素有哪些?比较亚共析钢、共析钢、过共析钢的奥氏体等温转变图。
答:影响奥氏体等温转变图的主要因素为:含碳量及合金元素含量。
亚共析钢随w C↑,C曲线右移;过共析钢随w C↑,C曲线左移;共析钢过冷A最稳定(C曲线最靠右)除Co外,所有溶入A中的合金元素均使曲线右移。
除Co、Al外,溶入A的合金元素都使C曲线上的Ms、Mf点降低。
亚共析钢及过共析钢的过冷A的等温转变与共析钢一样,亦可分为高温P型转变、中温B型转变和低温M型转变。
但在P型转变之前,亚共析钢有F的析出,过共析钢有Fe3C析出。
10 钢在被处理成马氏体组织时为什么还会有残余奥氏体存在?对钢的性能有何影响?答:在M相变时,由于体积膨胀,使尚未发生相变的过冷A受压,而停止相变,这部分A称为残余奥氏体A’。
残余奥氏体使淬火钢的硬度降低,它是一种不稳定的组织,在温度下降时还会发生转变而使工件变形。
11 何谓退火、正火、淬火及回火?并说明其目的是什么。
答:将钢件加热到临界温度(Ac1、Ac3、Accm)以上(有时以下)保温一定时间,然后缓冷(炉冷、坑冷、灰冷)的热处理工艺称退火。
目的:得到平衡状态的组织。
将钢件加热到临界温度Ac3、Accm以上30~80℃,保温一段时间后空冷的热处理工艺称正火。
目的:对普通结构件为最终热处理,以细化组织,提高其强度和韧性;使中、低碳结构钢组织正常化,改善切削加工性能;为淬火作组织准备;抑制或消除过共析钢的网状渗碳体,为球化退火作组织准备。
将钢加热到临界温度(亚共析钢Ac3,过共析钢Ac1)以上30~50℃,保温后快速冷却获得M的热处理工艺称淬火。
目的:获得M组织提高钢的强度和硬度。
将淬火后的钢重新加热到Ac1以下某一温度,保温一定时间,然后冷却到室温的热处理工艺称回火。
目的:消除淬火应力,降低钢的脆性;稳定工件尺寸(淬火M和残余A是非稳定组织,如果发生转变,则零件的尺寸会发生变化);获得工件所要求的组织性能;回火是热处理工序中最后一道工序。
12 何谓钢的淬透性?影响淬透性的因素有哪些?在选材中如何考虑钢的淬透性?答:淬透性是表征钢件淬火时形成M的能力,或者说表征钢件淬火时所能得到的淬硬层的深度。
淬透性与钢中过冷A稳定性有关,影响因素主要是合金元素含,含碳量亦有影响。
钢的淬透性是机械设计中选材时应予考虑的重要因素之一。
大截面零件、承受动载的重要零件、承受拉力和压力的许多重要零件(螺栓、拉杆、锻模、锤杆等),要求表面和心部力学性能一致,故应选择淬透性高的材料;心部力学性能对使用寿命无明显影响的零件(承受弯曲或扭转的轴类),可选用淬透性低的钢,获得1/2~1/4淬硬层深度即可;焊接件、承受强力冲击和复杂应力的冷镦凸模等,不能或不宜选择淬透性大的材料。
三金属材料1 哪些合金元素可以使得钢在室温下获得铁素体组织?答:主要元素为Si、Al、Ni、 Cr、 W、Mo、Ti等。
2 哪些合金元素可以使得钢在室温下获得奥氏体组织?答:主要元素为Ni、Mn、Cu、N等。
3 什么是第一次回火脆性?答:一般认为低温回火(250℃~400℃)脆性是由于M分解时沿M板条或片的界面析出断续的薄壳状碳化物,降低了晶界的断裂强度,使之成为裂纹扩展的途径,因而导致脆性断裂。
4 防止第一类回火脆性的措施?答:防止第一类回火脆性的措施是避免在250℃~400℃回火。
5 什么是第二类回火脆性?答:第二类回火脆性是在450℃~650℃回火过程中Sb、P、Sn 在A晶界偏聚而引起的脆化现象。
也叫高温回火脆性。
6 防止第二类回火脆性的措施?答:防止第二类回火脆性措施有两个:1)加入W、Mo等能强烈阻止或延缓杂质元素在A晶界的偏聚。
2)450℃~650℃回火快冷7 何为不锈钢?答:在自然环境或一定工业介质中具有耐腐蚀性能的钢称不锈钢。
广泛应用于石油、化工等领域。
8 何为超高度度钢?答:抗拉强度大于1500Mpa的钢叫超高强度钢。
主要用于制造飞机起落架、机翼大粱,火箭发动机壳体、液体燃料氧化剂储藏箱、炮筒、枪筒、防弹板等等。
9 何为低温钢?答:低温钢是指工作温度在0℃以下的零件和结构件钢种。