化学与工程材料真题
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经过一年的努力奋斗终于如愿以偿考到自己期望的学校,在这一年的时间内,我秉持着天将降大任于斯人也必先苦其心志劳其筋骨饿其体肤空乏其身的信念终于熬过了这段难熬却充满期待和自我怀疑的岁月。
可谓是痛并快乐着。
在这期间,我不止一次地怀疑自己有没有可能成功上岸,这样的想法,充斥在我的头脑中太多次,明知不可想这么多,但在休息时,思想放空的时候就会凭空冒出来,难以抵挡。
这对自己的心绪实在是太大的干扰,所以在此想跟大家讲,调整好心态,无论成功与否,付出自己全部的努力,到最后,总不会有那种没有努力过而与成功失之交臂的遗憾。
总之就是,付出过,就不会后悔。
在此,我终于可以将我这一年来的所有欣喜,汗水,期待,惶惑,不安全部写出来,一来是对这一重要的人生转折做一个回顾和告别,再有就是,希望我的这些经验,可以给大家以借鉴的作用。
无论是心态方面,考研选择方面,还是备考复习方面。
都希望可以跟大家做一个深入交流,否则这一年来的各种辛酸苦辣真是难吐难吞。
由于心情略微激动了些,所以开篇部分可能略显鸡汤,不过,认真负责的告诉大家,下面的内容将是满满的干货。
只是由于篇幅过长还望大家可以充满耐心的把它看完。
文章结尾会附赠我的学习资料供各位下载使用。
湖南工程学院材料与化工专考研初试科目:(204)英语二(302)数学二(842)有机化学或(844)材料科学基础或(845)环境化学或(846)物理化学湖南工程学院材料与化工专考研参考书目:有机化学:《有机化学》(第五版),徐寿昌主编,高等教育出版社,2000 先介绍一下英语现在就可以开始背单词了,识记为主(看着单词能想到其中文章即可,不需要能拼写)从前期复习到考试前每天坚持两到四篇阅读(至少也得一篇)11月到考试前一天背20篇英语范文(能默写的程度)。
那些我不熟悉的单词就整理到单词卡上,这个方法也是我跟网上经验贴学的,共整理了两本,每本50页左右,正面写英语单词,背面写汉语意思。
然后这两本单词卡就陪我度过了接下来的厕所时光,说实话整理完后除了上厕所拿着看看外还真的没专门抽出空来继续专门学单词。
在我决定考研的那一刻正面临着我人生中的灰暗时期,那时发生的事对当时的我来讲是一个重大的打击,我甚至一再怀疑自己可不可以继续走下去,而就是那个时候我决定考研,让自己进入一个新的阶段,新的人生方向。
那个时刻,很大意义上是想要转移自己的注意力,不再让自己纠结于一件耗费心力和情绪的事情。
而如今,已相隔一年的时间,虽然这一年相当漫长,但在整个人生道路上不过是短短的一个线段。
就在短短的一年中我发现一切都在不知不觉中发生了变化。
曾经让自己大为恼火,让自己费尽心力和心绪的事情现如今不过是弹指的一抹灰尘。
而之所以会有这样的心境变化,我认为,是因为,在备考的这段时间内,我的全身心进入了一个全然自我,不被外界所干扰的心境,日复一日年复一年的做着同样枯燥、琐碎、乏味的事情。
这不正是一种修行吗,若说在初期,只是把自己当作机器一样用以逃避现实生活的灾难的话,但在后期就是真的在这过程中慢慢发生了变化,不知不觉中进入到了忘记自身的状态里。
所以我就终于明白,佛家坐定,参禅为什么会叫作修行了。
本来无一物,何处惹尘埃。
所以经过这一年我不仅在心智上更加成熟,而且也成功上岸。
正如我预期的那样,我开始进入一个新的阶段,有了新的人生方向。
在此,只是想要把我这一年备考过程中的积累的种种干货和经验记录下来,也希望各位看到后能够有所帮助,只不过考研毕竟是大工程,所以本篇内容会比较长,希望大家可以耐心看完,文章结尾会附上我的学习资料供大家下载。
华东交通大学材料与化工初试科目:(101)思想政治理论(204)英语二(302)数学二(809)机械工程材料或(831)材料科学基础或(834)简明物理化学(831)材料科学基础参考书:《材料科学基础》张代东吴润主编北京大学出版社先说英语吧。
词汇量曾经是我的一块心病,跟我英语水平差不多的同学,词汇量往往比我高出一大截。
从初中学英语开始就不爱背单词。
在考研阶段,词汇量的重要性胜过四六级,尤其是一些熟词僻义,往往一个单词决定你一道阅读能否做对。
2023年材料工程师考试中级综合能力真题及答案真题一题目:材料工程中的热处理技术对材料性能有何影响?请简要描述。
答案:热处理技术在材料工程中起着重要作用,它能够通过控制材料的加热、保温和冷却过程,改变材料的晶体结构和组织,从而影响材料的力学性能、物理性能和化学性能。
常见的热处理技术包括退火、淬火和回火等。
退火可以提高材料的延展性和塑性,淬火可以增强材料的硬度和强度,回火可以消除材料的内部应力并提高韧性。
真题二题目:请简要说明材料工程师在新材料开发中的作用。
答案:材料工程师在新材料开发中扮演着重要角色。
他们通过研究和设计材料的组成和结构,可以开发出具有特定性能和应用的新材料。
材料工程师需要根据实际需求选择合适的原材料,开展材料合成和加工的工作,并对新材料进行测试和评估。
他们还需要与其他工程师和科学家合作,共同推动新材料的应用和推广。
真题三题目:请简要介绍材料工程中的不同材料性能测试方法。
答案:材料工程中有多种不同的材料性能测试方法。
其中包括力学性能测试、热性能测试、物理性能测试和化学性能测试等。
力学性能测试用于评估材料的强度、硬度、韧性和形变等性能,常见的测试方法包括拉伸测试、压缩测试和冲击测试等。
热性能测试用于研究材料在高温或低温条件下的性能表现,常见的测试方法包括热膨胀系数测试和热导率测试等。
物理性能测试用于测量材料的密度、导电性和磁性等性能,常见的测试方法包括密度测试、电阻测试和磁性测试等。
化学性能测试用于检测材料的化学组成和化学反应性,常见的测试方法包括光谱分析和化学反应测试等。
以上是2023年材料工程师考试中级综合能力真题及答案。
希望对考生备考有所帮助。
祝您顺利通过考试!。
机械工程材料 A 卷标准答案一、名词解释:(10分)1、固溶强化: 固溶体溶入溶质后强度、硬度提高,塑性韧性下降现象。
2、加工硬化: 金属塑性变形后,强度硬度提高的现象。
2、合金强化: 在钢液中有选择地加入合金元素,提高材料强度和硬度4、热处理:钢在固态下通过加热、保温、冷却改变钢的组织结构从而获得所需性能的一种工艺。
5、细晶强化:晶粒尺寸通过细化处理,使得金属强度提高的方法。
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,其加工名称候选材料选用材料热处理方法最终组织机床床身 T10A, KTZ450-06, HT200 HT200 时效P +F +G 片 汽车后桥齿轮40Cr, 20CrMnTi, 60Si2Mn20CrMnTi渗碳+淬火+低温回火表面Cm +M +A ’ 心部 F +M 滚动轴承 GCr15, Cr12, QT600-2 GCr15 球化退火+淬火+低温回火Cm +M +A ’ 锉刀 9SiCr, T12, W18Cr4V T12 球化退火+淬火+低温回火Cm +M +A ’ 汽车板簧 45, 60Si2Mn, T10 60Si2Mn 淬火+中温回火 T 回钻头 W18Cr4V ,65Mn, 20 W18Cr4V 淬火+低温回火 Cm +M +A ’ 桥梁 1Cr13, 16Mn, Q195 16Mn, 不热处理 F +P 滑动轴承 H70, ZSnSb11Cu6, T8 ZSnSb11Cu6不热处理 a+SnSb 耐酸容器Q235, 1Cr18Ni9Ti, ZGMn131Cr18Ni9Ti固溶处理 A发动机曲轴 QT600-3, 45, ZL101QT600-3等温淬火+高温回火S 回+G 球路线为: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。
目 录
2011年浙江工业大学材料科学与工程学院807高分子化学与物理考研真题
2012年浙江工业大学材料科学与工程学院807高分子化学与物理考研真题
2013年浙江工业大学材料科学与工程学院807高分子化学与物理考研真题
2014年浙江工业大学材料科学与工程学院807高分子化学与物理考研真题
2015年浙江工业大学材料科学与工程学院807高分子化学与物理考研真题
2016年浙江工业大学材料科学与工程学院807高分子化学与物理考研真题
2017年浙江工业大学材料科学与工程学院807高分子化学与物理考研真题
2018年浙江工业大学材料科学与工程学院807高分子化学与物理考研真题
2019年浙江工业大学材料科学与工程学院807高分子化学与物理考研真题
2011年浙江工业大学材料科学与工程学院807高分子化学与物理考
研真题。
化工工程师专业考试真题
以下是一些化工工程师专业考试真题:
1.在化学反应中,反应速率是指:
A. 反应物的浓度变化率
B. 反应物的质量变化率
C. 反应物的体积变化率
D. 反应物的表面积变化率
2.以下哪项是测定反应速率的方法之一?
A. 效应因子法
B. 色谱法
C. 溶度法
D. 比重计法
3.在化学方程式2 H2 + O2 →2 H2O中,H2和O2称为反应的:
A. 不变
B. 增加
C. 减小
D. 不确定
这些题目涵盖了化工工程师考试的基础知识,包括化学反应原理、反应速率的测定方法以及化学方程式中的反应物和生成物的状态等。
准备考试时,建议广泛阅读相关教材、参考资料,并多做模拟试题以熟悉考试形式和题型。
材料工程考试试题
1. 请简述金属材料的几种常见腐蚀形式及其防护方法。
2. 解释金属疲劳的概念,列举几个影响疲劳寿命的因素,并提出相应改善措施。
3. 说明复合材料的定义及其在航空航天领域的应用情况。
4. 简要介绍热处理工艺在金属材料中的作用和意义,并举例说明。
5. 分析塑料材料的特性、加工方式和应用范围,并比较与金属材料的异同点。
6. 论述纳米材料在材料科学中的研究进展和应用前景。
7. 就材料表面处理技术的分类、原理及优点进行详细描述,并选取一种技术进行深入分析。
8. 请写出几种常见的非金属材料及其优缺点,以及在工程应用中的具体案例。
9. 介绍玻璃材料的种类及其物理化学性质,以及在建筑、容器等领域中的应用。
10. 阐述材料设计的概念和原则,指出在产品设计过程中合理选用材料的重要性。
以上是本次材料工程考试题目,请根据各题要求深入思考并作出详细回答。
祝您顺利通过考试!。
化工工程师考试试题一、单项选择题1. 化学反应动力学是研究___________的学科。
A. 化学平衡B. 化学反应速率C. 化学式D. 化学键2. 下列哪种元素不是常见的催化剂?A. 铂金B. 铁C. 锌D. 氯3. 哪个单位不是压力的单位?A. PascalB. BarC. TorrD. Kelvin4. 哪个反应不会伴随着吸热现象?A. 燃烧B. 溶解C. 冷凝D. 蒸发5. 下列关于反应热的说法中,错误的是:A. 反应热是指反应在恒压条件下放出或吸收的热量B. 反应热可通过计算得出C. 反应热是一种能量变化D. 反应热是反应温度的函数二、填空题1. 化学方程式:CH4 + 2O2 → CO2 + ____ + ____,填入横线处的两个物质分别是____和____。
2. 化学式:HCl,其中氢的氧化态是____。
3. 化学平衡方程式:N2 + 3H2 → 2NH3,给出该方程中氮的氧化态是____。
4. 离子方程式:BaCl2 + H2SO4 → ____ + 2HCl + BaSO4,填入横线处的物质是____。
5. 化学反应速率方程式:rate=k[A],其中rate表示反应速率,k表示速率常数,[A]表示____的浓度。
三、简答题1. 请简要说明化学反应的速率与反应物质浓度之间的关系。
2. 什么是化学平衡?简述达到化学平衡的条件。
3. 解释化学反应热的概念,并说明在反应热为正值和负值时的反应过程。
四、综合题1. 燃烧反应C3H8 + 5O2 → 3CO2 + 4H2O是在恒压条件下发生的,如果该反应的反应热为-2044 kJ/mol,求该反应在300K温度下的标准焓变ΔH°。
2. 在反应:2CO + O2 → 2CO2中,求CO氧化态的变化。
3. 通过氧化亚铜的分解实验,得出反应:2Cu2O → 4Cu + O2,该反应的反应热为-844 kJ/mol,求该反应在1000K温度下的标准焓变ΔH°。
材料科学:材料科学与工程真题1、多选(江南博哥)高分子链的旋光异构体有():A.同规立构B.全同立构C.间同立构D.无规立构本题答案:B,C,D2、单选下列化合物中,属于高分子化合物的是()。
A.十二烷B.丙烯C.苯酚D.酚醛树脂本题答案:D3、单选 CaTiO3在高温时为()晶系。
A.三斜B.六方C.四方D.立方本题答案:D4、单选复合材料界面的作用()A、仅仅是把基体与增强体粘结起来。
B、将整体承受的载荷由基体传递到增强体。
C、总是使复合材料的性能得以改善。
D、总是降低复合材料的整体性能。
本题答案:B5、名词解释亚稳相解析:指的是热力学上不能稳定存在,但在快速冷却成加热过程中,由于热力学能垒或动力学的因素造成其未能转变为稳定相而暂时稳定存在的一种相。
6、填空题陶瓷的质量取决于原料的()、细度、坯料的均匀性、()、()和窑内气氛、冷却速度等。
解析:纯度;成形密度;烧结温度7、问答题为什么发光材料中一般含有的金属原子是Fe.Co.Ni等?解析:因为这些原子含有d轨道,d电子数目较多,能级丰富,能级间隙小,发光波长长。
8、名词解释尖晶石与反尖晶石解析:正尖晶石:在AB2O4尖晶石型晶体结构中,若A2+分布在四面体空隙、而B3+分布于八面体空隙,称为正尖晶石;反尖晶石:若A2+分布在八面体空隙、而B3+一半分布于四面体空隙另一半分布于八面体空隙,通式为B(AB)O4,称为反尖晶石。
9、名词解释表面能解析:当T,P及组成不变的条件下,增加单位表面积对系统所做的功。
10、单选下列官能度体系中,能生成体型产物的是()A.1-1B.1-3C.2-2D.2-3本题答案:D11、单选斜方晶系的晶体常数特征为:()A.a≠b≠c,α=β=γ=90°B.a=b≠c,α=β=γ=90°C.a=b=c,α=β=γ=90°D.a≠b≠c,α≠β≠γ≠90°本题答案:A12、单选氧化镁晶胞中含有()个分子。
第二章7、求碳质量分数为3.5%的质量为10kg的铁碳合金从液态缓慢冷却到共晶温度(但尚未发生共晶反应)时所剩下的液体的碳质量分数及液体的质量。
解:L中的碳质量分数:w(C)=4.3%L中的质量分数: w (L)=(3.5-2.11)/(4.3-2.11)=63.5%L的质量:Q L=10×63.5%=6.35(kg)8、比较退火状态下的45钢、T8钢、T12钢的硬度、强度和塑性的高低,简述原因。
答:硬度:45钢最低,T8钢较高,T12钢最高。
因为退火状态下的45钢组织是铁素体+珠光体,T8钢组织是珠光体,T12钢组织是珠光体+二次渗碳体。
因为铁素体硬度低,因此45钢硬度最低。
因为二次渗碳体硬度高,因此T12钢硬度最高。
强度:因为铁素体强度低,因此45钢强度最低。
T8钢组织是珠光体,强度最高。
T12钢中含有脆性的网状二次渗碳体,隔断了珠光体之间的结合,所以T12钢的强度比T8钢要低。
但T12钢中网状二次渗碳体不多,强度降低不大,因此T12钢的强度比45钢强度要高。
塑性:因为铁素体塑性好,因此45钢塑性最好。
T12钢中含有脆性的网状二次渗碳体,因此T12钢塑性最差。
T8钢无二次渗碳体,所以T8钢塑性较高。
9、同样形状的两块铁碳合金,其中一块是退火状态的15钢,一块是白口铸铁,用什么简便方法可迅速区分它们?答:因为退火状态的15钢硬度很低,白口铸铁硬度很高。
因此可以用下列方法迅速区分:(1)两块材料互相敲打一下,有印痕的是退火状态的15钢,没有印痕的是白口铸铁。
(2)用锉刀锉两块材料,容易锉掉的是退火状态的15钢,不容易锉掉的是白口铸铁。
(3)用硬度计测试,硬度低的是退火状态的15钢,硬度高的是白口铸铁。
10、为什么碳钢进行热锻、热轧时都要加热到奥氏体区?答:因为奥氏体是面心立方晶格,其滑移变形能力大,钢处于奥氏体状态时强度较低,塑性较好,因此锻造或轧制选在单相奥氏体区内进行。
11、下列零件或工具用何种碳钢制造:手锯钢条、普通螺钉、车床主轴。
答:手锯锯条用T10钢制造。
普通螺钉用Q195钢、Q215钢制造。
车床主轴用45钢制造。
12、为什么细晶粒钢强度高,塑性、韧性也好?答:多晶体中,由于晶界上原子排列不很规则,阻碍位错的运动,使变形抗力增大。
金属晶粒越细,晶界越多,变形抗力越大,金属的强度就越大。
多晶体中每个晶粒位向不一致。
一些晶粒的滑移面和滑移方向接近于最大切应力方向(称晶粒处于软位向),另一些晶粒的滑移面和滑移方向与最大切应力方向相差较大(称晶粒处于硬位向)。
在发生滑移时,软位向晶粒先开始。
当位错在晶界受阻逐渐堆积时,其他晶粒发生滑移。
因此多晶体变形时晶粒分批地逐步地变形,变形分散在材料各处。
晶粒越细,金属的变形越分散,减少了应力集中,推迟裂纹的形成和发展,使金属在断裂之前可发生较大的塑性变形,从而使金属的塑性提高。
由于细晶粒金属的强度较高、塑性较好,所以断裂时需要消耗较大的功,因而韧性也较好。
因此细晶强化是金属的一种很重要的强韧化手段。
16、用低碳钢钢板冷冲压成形的零件,冲压后发现各部位的硬度不同,为什么?答:主要是由于冷冲压成形时,钢板形成零件的不同部位所需发生的塑性变形量不同,因而加工硬化程度不同所造成。
17、已知金属钨、铅的熔点分别为3380℃和327℃,试计算它们的最低再结晶温度,并分析钨在900℃加工、铅在室温加工时各为何种加工?答:金属的最低再结晶温度为:T再=(0.35~0.4)T熔点对金属钨:T熔点=273+3380=3653KT再=(0.35~0.4)T熔点=1279~1461K=1006~1188℃在900℃对金属钨进行加工,略低于其最低再结晶温度,应属冷加工。
对金属铅:T熔点=273+327=600KT再=(0.35~0.4)T熔点=210~240K=-63~-33℃在室温(如23℃)对金属铅进行加工,明显高于其最低再结晶温度的上限-33℃,应属热加工。
18、何谓临界变形度?分析造成临界变形度的原因。
答:塑性变形后的金属再进行加热发生再结晶,再结晶后晶粒大小与预先变形度有关。
使晶粒发生异常长大的预先变形度称做临界变形度。
金属变形度很小时,因不足以引起再结晶,晶粒不变。
当变形度达到2%~10%时,金属中少数晶粒变形,变形分布很不均匀,所以再结晶时生成的晶核少,晶粒大小相差极大,非常有利于晶粒发生吞并过程而很快长大,结果得到极粗大的晶粒。
19、在制造齿轮时,有时采用喷丸处理(将金属丸喷射到零件表面上),使齿面得以强化。
试分析强化原因。
答:喷丸处理时,大量的微细金属丸被喷射到零件表面上,使零件表层发生一定的塑性变形,因而对零件表面产生了加工硬化效应,同时也在表面形成残余压应力,有助于提高零件的疲劳强度。
21、热轧空冷的45钢钢材在重新加热到超过临界点后再空冷下来时,组织为什么能细化?答:热轧空冷的45钢在室温时组织为铁素体+索氏体。
重新加热到临界点以上,组织转变为奥氏体。
奥氏体在铁素体和渗碳体的界面处形核。
由于索氏体中铁素体、渗碳体的层片细、薄,因此奥氏体形核数目多,晶粒细小。
奥氏体再空冷下来时,细小的奥氏体晶粒通过重结晶又转变成铁素体+索氏体,此时的组织就比热轧空冷的45钢组织细,达到细化和均匀组织的目的。
32、指出下列工件的淬火温度及回火温度,并说明回火后获得的组织。
(1)45钢小轴(要求综合性能好);(2)60钢弹簧;(3)T12钢锉刀答:(1)45钢小轴经调质处理,综合性能好,其淬火温度为830~840℃,回火温度为500~650℃。
回火后获得的组织为回火索氏体。
(2)60钢弹簧的淬火温度为840℃,回火温度为350~500℃。
回火后获得的组织为回火屈氏体。
(3)T12钢锉刀的淬火温度为770~780℃,回火温度为150~250℃,回火后获得的组织为回火马氏体+二次渗碳体+残余奥氏体。
33、两根45钢制造的轴,直径分别为l0 mm和100 mm,在水中淬火后,横截面上的组织和硬度是如何分布的?答:45钢制造的轴,直径为10 mm时可认为基本淬透,横截面上外层为马氏体,中心为半马氏体(还有屈氏体十上贝氏体)。
硬度基本均匀分布。
直径为100 mm时,轴表面冷速大,越靠近中心冷速越小。
横截面上外层为马氏体,靠近外层为油淬火组织:马氏体十屈氏体十上贝氏体,中心广大区域为正火组织:索氏体。
硬度不均匀,表面硬度高,越靠近中心硬度越低。
34、甲、乙两厂生产同一种零件,均选用45钢,硬度要求220~250HB,甲厂采用正火,乙厂采用调质处理,均能达到硬度要求,试分析甲、乙两厂的组织和性能差别。
答:选用45钢生产同一种零件,甲厂采用正火,其组织为铁素体+索氏体。
乙厂采用调质处理,其组织为回火索氏体。
索氏体为层片状组织,即片状渗碳体平行分布在铁素体基体上,回火索氏体是细小的粒状渗碳体弥散的分布在铁素体基体上。
由于粒状渗碳体比片状渗碳体对于阻止断裂过程的发展有利,即两者强度、硬度相近,但是回火索氏体的韧性、塑性要好得多。
所以乙厂生产的零件性能要更好。
35、试说明表面淬火、渗碳、氮化处理工艺在选用钢种、性能应用范围等方面的差别。
答:表面淬火一般用于中碳钢和中碳合金钢,如45、40Cr、40MnB钢等。
这类钢经预先热处理(正火或调质)后表面淬火,心部保持较高的综合机械性能,而表面具有较高的硬度(50HRC)和耐磨性,主要用于轴肩部位、齿轮。
高碳钢也可表面淬火,主要用于受较小冲击和交变载荷的工具、量具等。
灰口铸铁制造的导轨、缸体内壁等常用表面淬火提高硬度和耐磨性。
渗碳一般用于低碳钢和合金渗碳钢。
渗碳使低碳钢件表面获得高碳浓度(碳质量分数约为1%),经过适当热处理后,可提高表面的硬度、耐磨性和疲劳强度,而心部依然保持良好的塑性和韧性,因此渗碳主要用于同时受严重磨损和较大冲击的零件,如齿轮、活塞销、套筒等。
氮化钢中一般含有Al、Cr、Mo、W、V等合金元素,使生成的氮化物稳定,并在钢中均匀分布,提高钢表面的硬度,在600~650℃也不降低,常用的氮化钢有35CrAlA、38CrMoAlA、38CrWVAlA等。
碳钢及铸铁也可用氮化提高表面的硬度。
氮化的目的在于更大地提高零件的表面硬度和耐磨性,提高疲劳强度和抗蚀性。
由于氮化工艺复杂,时间长,成本高,一般只用于耐磨性和精度都要求较高的零件,或要求抗热、抗蚀的耐磨件,如发动机汽缸、排气阀、精密丝杠、镗床主轴汽轮机阀门、阀杆等。
36、试述固溶强化、加工硬化和弥散强化的强化原理。
答:金属材料的强度(主要指屈服强度)反映金属材料对塑性变形的抗力。
金属材料塑性变形本质上大多数情况下是由材料内部位错运动引起的。
凡是阻碍位错运动的因素都使金属材料强化。
固溶强化原理:固溶体随着溶质原子的溶入晶格发生畸变,晶格畸变增大了位错运动的阻力,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。
这种通过形成固溶体使金属强度和硬度提高的现象称为固溶强化。
加工硬化原理:金属发生塑性变形时,位错密度增加,位错间的交互作用增强,相互缠结,造成位错运动阻力的增大,引起塑性变形抗力提高。
另一方面由于晶粒破碎细化,晶界增多。
由于晶界上原子排列不很规则,阻碍位错的运动,使变形抗力增大,从而使强度得以提高。
金属发生塑性变形,随变形度的增大,金属的强度和硬度显著提高,塑性和韧性明显下降。
这种现象称为加工硬化,也叫形变强化。
弥散强化原理:许多金属材料的组织由基体(常为固溶体)和第二相组成,第二相一般为金属化合物。
当第二相以细小质点的形态均匀、弥散分布在合金中时,一方面由于第二相和基体之间的界面(相界)增加,造成相界周围基体品格畸变,使位错运动受阻,增加了滑移抗力,从而强度得到提高。
另一方面第二相质点本身就是位错运动的障碍物,位错移动时不能直接越过第二相质点。
在外力作用下,位错可以环绕第二相质点发生弯曲,位错移过后,在第二相质点周围留下位错环。
这增加了位错运动的阻力,也使滑移抗力增加。
以上2个原因使金属材料得以强化。
第二相以细小质点的形态均匀、弥散分布在合金中使合金显著强化的现象称为弥散强化。
37、合金元素提高钢的回火稳定性的原因何在?答:合金元素在回火过程中推迟马氏体的分解和残余奥氏体的转变(即在较高温度才开始分解和转变);提高铁元素的再结晶温度,使碳化物难以聚集长大而保持较大的弥散度,因此提高了钢对回火软化的抗力,即提高了钢的回火稳定性。
38、什么是钢的回火脆性?如何避免?答:钢在回火过程中出现的冲击韧性降低的现象标为回火脆性。
回火后快冷(通常用油冷),抑制杂质元素在晶界偏聚,可防止其发生。
钢中加入适当Mo 或W[ω(Mo)=0.5%,ω(W)=1%],因强烈阻碍和延迟杂质元素等往晶界的扩散偏聚,也可基本上消除这类脆性。
39、为什么说得到马氏体随后回火处理是钢的最经济而又最有效的强韧化方法?答:淬火形成马氏体时,马氏体中的位错密度增高,而屈服强度是与位错密度成正比的。