2015 ～2016 学年第二学期
科目: 工程材料及热处理考试试题A卷答案
命题教师：马李使用班级：材控14-1、2
一、填空题：(每空0.5分，共25分)
1. 空位、间隙原子及置换原子，位错，晶界。
2. 晶核的形成，长大。
3. 控制过冷度，变质处理，振动搅拌。
4. 表面细晶区，柱状晶区，中心等轴晶区。
5. 铁素体+珠光体，二次渗碳体+珠光体。
6. 固溶，细晶，形变，第二相。
7. 碳的质量分数；合金元素的含量。
8. S，P。
9. 阻止奥氏体晶粒长大，提高耐磨性；提高淬透性。
10. 消除枝晶偏析，消除加工硬化。
11．黄铜，硬铝，锡青铜。
12. 碳当量，冷却速度，孕育，球化。
13. 针，板条。
14. 活性介质的分解，活性原子的吸收，活性原子的扩散。
15. 结构钢，中碳钢，优质钢。
16. 球化退火，淬火+低温回火。
17. 珠光体，马氏体，奥氏体。
18. Al-Si，Al-Cu，Al-Mg，Al-Zn。
19. 颗粒增强复合材料。
二、判断题：(每题1分，共10分)
×√×√×××××√
三、选择题：(每题1分，共10分)
BADCD BABCC
四、简答题：(每题6分，共30分)
1.答：①理论结晶温度T0与实际结晶温度T1的差△T，称为过冷度；（1分）
②冷却速度越大，则金属的实际结晶温度就越低，过冷度就越大。（2分）③过冷度越大，金属越易结晶，且结晶后的晶粒越细小。（2分）
2. 答：相同处：含碳量均为6.69%；（1分）
不同处：形态和来源不同。（1分）
一次渗碳体由液体析出，呈长条状；二次渗碳体由奥氏体析出，呈网状；三次渗碳体由铁素体析出，呈小片状；共晶渗碳体是液体的共晶产物，以基体形式出现；共析渗碳体是奥氏体的共析产物，与铁素体片相间分布。（3分）
3. 答：①淬透性是指钢在规定的条件下淬火时获得淬硬层深度大小的能力。即钢获得马氏体的难易程度。（1分）而淬硬性是指淬火后所能达到的最高硬度。（1分）二者之间没有必然的联系。淬硬性好的钢，其淬透性并不一定好，反之亦然。（1分）
②淬透性主要取决于临界冷却速度（υk），淬透性是钢固有的工艺性能，与工件的形状、尺寸和冷却介质等外部因素没有关系，只与过冷奥氏体的稳定性有关。（1分）而淬硬性主要取决于马氏体中含碳量的高低，含碳量高，淬后硬度就高。（1分）
4. 答：①高速钢中大量的合金元素，使钢的铸态组织中出现大量的共晶碳化物，这些碳化物既硬又脆，用热处理方法不能消除。必须通过多次镦拔，反复锻造打碎，并使之均匀分布于基体上；（1分）
②高速钢锻后进行球化退火，以降低硬度，消除锻造应力，便于切削加工，并为淬火做好组织准备；（1分）
③高速钢中含有大量的W、Mo、Cr、V等难溶碳化物，它们只有在1200℃以上温度时才能大量溶入奥氏体中，因此淬火加热温度非常高；（1分）
④高速钢淬火后，残余奥氏体较多，使钢的硬度不足。因此，高速钢淬火后要
多次回火（一般两次或三次）（2分）
5. 答：机床床身—灰铸铁，因为灰铸铁具有良好的消振性、减摩性、切削加工性等优点，适于制作机床床身。（1分）
加热炉底板—耐热铸铁，因为耐热铸铁在高温下具有良好的抗氧化能力。（1分）气缸套—球墨铸铁，因为球墨铸铁具有较高的强度和韧性，适合制作承较大载荷的复杂零件。（1分）
硝酸盛贮器—耐蚀铸铁，因为耐蚀铸铁具有较高的耐蚀性。（1分）
污水管—可锻铸铁，因为可锻铸铁的铸态组织为白口，铁水流动性较差，容易产生缩孔，热裂倾向较大。因此，更适合于制作形状不太复杂的薄壁件。（1分）6. 答：H59：含铜59%，其余为Zn的普通黄铜；（1分）
QBe2：含铍2%的铍青铜；（1分）
LF21：21号防锈铝合金；（1分）
ZL102：2号铝硅系铸造铝合金（1分）
ZChSnSb11-6：含锑11%、含铜6%的锡基铸造轴承合金（1分）
五、分析题：(第1题8分，第二题8分，第三题9分，共25分)
1. 答：
主轴的工艺路线：
下料→锻造→正火→粗加工→调质→半精、精加工→表面淬火、低温回火→精加工。（2分）
正火处理是为了得到合适的硬度，以便机械加工，同时为调质处理做好组织准备。（2分）
调质处理是为了使主轴得到高的综合机械性能和疲劳强度，为了更好地发挥调质效果，将它安排在粗加工后进行。（2分）
表面淬火是为了使轴径部分得到所需硬度，以保证装配精度和不易磨损。（2分）2. 答：
