工程常用材料基础知识

材料工程基础总复习题

一、解释名词

1、淬透性是指钢在淬火时获得马氏体的能力。

2、淬硬性淬硬性是指钢在正常淬火下获得的马氏体组织所能达到的最高硬度。

3、球化退火球化退火是将钢中渗碳体球状化的退火工艺。

4、调质处理淬火加高温回火的热处理称作调质处理

5、氮化向钢件表面渗入N原子以形成高氮硬化层的化学热处理工艺。

6、完全退火将工件加热到Ac3+20~30℃保温后缓冷的退火工艺，主要用于亚共析钢

7、冷处理淬火后迅速将工件置于接近Mf温度下，促使残余奥氏体进一步转变成马氏体。

8、软氮化低温气体氮碳共渗

9、分级淬火在Ms附近的盐浴或碱浴中淬火，待内外温度均匀后再取出缓冷。

10、等温淬火将工件在稍高于 Ms 的盐浴或碱浴中保温足够长时间，从而获得下贝氏体组织的淬火方法。

14、疏松由于合金的液态收缩和凝固收缩，在铸件最后凝固的地方出现细小且分散的孔洞。

19、素炼生胶在炼胶机中因受机械的、热的和化学的三种作用使分子量下降，因而弹性下降，塑性增加。

20、滚焊是用一对滚盘电极代替点焊的圆柱形电极，与工件作相对运动，从而产生一个个熔核相互搭叠的密封焊缝的焊接方法。

33、精密铸造用精密铸型获得精密铸件的铸造方法。

39、化学气相沉积制粉法利用挥发性金属化合物蒸气分解或与其他气体间的化学反应获得超细粉末的一种粉末制取方法。

40、双介质淬火将加热的工件先在快速冷却的介质中冷却到接近马氏体转变的温度Ms时，立即转入另一种缓慢冷却的介质中冷却至室温，以降低马氏体转变时的应力，防止变形开裂。

41、正火正火是将亚共析钢加热到Ac3+30~ 50℃，共析钢加热到Ac1+30~50℃，过共析钢加热到Accm+30~ 50℃保温后空冷的工艺。

43、引发剂容易分解成自由基的化合物，其分子结构具有弱键。

11、珠光体形成温度为A1-650℃，片层较厚，500倍光镜下可辨，用符号P表示.

12炉渣碱度炉渣中氧化钙的含量与炉渣中的二氧化硅的含量的比值。

常用工程材料的基础知识

在工程领域中，材料是构建各种结构和产品的基础。了解常用工程材料的特性、性能和应用，对于工程师和技术人员来说至关重要。这不仅有助于在设计和制造过程中做出明智的选择，还能确保工程项目的质量、可靠性和经济性。

一、金属材料

金属材料在工程中应用广泛，具有良好的力学性能、导电性和导热性。

1、 钢铁

钢铁是最常见的金属材料之一。根据其碳含量的不同，可分为低碳钢、中碳钢和高碳钢。低碳钢具有较好的韧性和可加工性，常用于制造薄板、钢丝等；中碳钢强度较高，常用于制造机械零件，如齿轮、轴等；高碳钢硬度高，常用于制造刀具、模具等。

此外，合金钢通过添加合金元素，如铬、镍、钼等，改善了钢的性能，使其具有更高的强度、耐磨性、耐腐蚀性等。例如，不锈钢含有铬元素，能在空气中形成一层致密的氧化膜，具有良好的耐腐蚀性，常用于制造化工设备、餐具等。

2、 铝及铝合金 铝是一种轻质金属，具有良好的导电性和导热性，耐腐蚀性也较好。铝合金通过添加其他元素，如铜、镁、锌等，提高了强度和硬度，同时保持了铝的轻质特性。铝合金广泛应用于航空航天、汽车制造、建筑等领域，如飞机外壳、汽车轮毂、铝合金门窗等。

3、 铜及铜合金

铜具有良好的导电性和导热性，常用于制造电线、电缆、电器元件等。铜合金如黄铜（铜锌合金）、青铜（铜锡合金）等，具有不同的性能特点。黄铜具有较好的耐磨性和耐腐蚀性，常用于制造阀门、管件等；青铜强度较高，常用于制造轴承、弹簧等。

二、非金属材料

1、 塑料

塑料是一类具有高分子量的有机化合物。其优点包括重量轻、耐腐蚀、绝缘性好、易于加工成型等。常见的塑料有聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）、聚苯乙烯（PS）、聚氯乙烯（PVC）等。聚乙烯常用于制造薄膜、管材等；聚丙烯具有较高的强度和耐热性，常用于制造汽车零部件、家电外壳等；聚苯乙烯透明度高，常用于制造包装材料、玩具等；聚氯乙烯具有良好的耐腐蚀性，常用于制造管道、板材等。

1. 钢中化学元成分的影响及控制：①锰、硅有益元素 硅，增加钢的强度，但降低了钢的塑性和韧性；锰，增加钢的强度、塑性和韧性，对于优质碳素结构钢，适当增加锰的含量可增加淬透性。②S 有害元素（热脆）：恶化钢的热加工性能，使铸造、焊接性能变坏，降低钢的使用性能，但S可增加切削加工性能。③P大多数为有害元素：使钢的偏析严重，引起的枝晶偏析不能通过热处理消除，使钢产生冷脆，降低低温韧性，增加韧脆转变温度，促进钢的回火脆性，降低焊接性能。④H的影响：氢脆和白点。易出现白点的钢：P钢、M钢、B钢和镍铬钢。危害：降低了力学性能，服役时出现突然脆性。防止：去氢退火，真空熔炼，浇注除气。

2. 合金的充型能力 概念：液态金属充满铸型型腔，获得形状完整，轮廓清晰的健全铸件的能力。影响因素：①合金的流动性（流动能力）：流动性好，充型能力也好。用螺旋形试样测定，长度越长，流动性越好。a 化学成分：纯金属，共晶合金，金属化合物具有确定的熔点，流动性最大，具有凝固温度范围合金流动性差，凝固温度范围越大，流动性越差。杂质：P 增加流动性，Mn、S：减小流动性。b 合金的物理性能：比热大、密度大、导热系数小、结晶潜热大、粘度小、流动性越越好。②浇注条件：浇注温度:在一定温度范围内，浇注温度越高，充型能力越高，充型压力越大，充型能力越大。提高充型能力：增加直浇道高度；采用外力铸造。 浇注系统越复杂，流动阻力越大，充型能力越差。③：铸型性质及结构：导热系数、比热、密度大，蓄热系数大，充型能力小。光滑型壁刷导热系数小的涂料，提高充型能力；预热改善铸型排气，提高充型能力；铸件结构复杂充型能力越小。

3. 缩孔、疏松易产生的合金类型：缩孔，恒温结晶或结晶温度范围较小的合金（逐层凝固）。疏松，结晶温度较大的合金（糊状凝固）。

4. 防止缩孔和疏松的措施：①采用顺序凝固（设置冒口和放冷铁）的方式，最后凝固处设冒口；设计多余空腔，储存金属液体，补缩②结晶温度范围宽合金采用同时凝固，防止缩孔③在压应力下凝固或采用热等静压法，防止疏松。

一．名词解释

1.奥氏体：碳溶于γ-Fe中形成的间隙固溶体，用符号A或γ表示。它强

度、硬度较低，但具有良好的塑性。

2.珠光体：是铁素体和渗碳体组成的机械混合物，用P表示。其力学性

能介于铁素体和渗碳体之间，即综合性能良好。

3.马氏体：是当温度冷却至共析钢的Ms点（约230摄氏度）以下时过冷

奥氏体来不及分解而产生无扩散型相变的产物，其化学成分与母相奥氏

体完全相同，用字母M表示。

4.铁素体：碳溶于α-Fe中形成的间隙固溶体称为铁素体，用符号F或α表

示。其力学性能与纯铁相似，即塑性和冲击韧性较好，而强度和硬度较

低。

5.贝氏体：在C曲线鼻温（约550摄氏度）~Ms点区间内，过冷奥氏体转

变为贝氏体型贝氏体组织，用字母B表示。

6. 莱氏体：是碳质量分数为4.3%的合金，缓慢冷却到1148摄氏度时从液

相中同时结晶出奥氏体和渗碳体的共晶组织，用符号Ld表示。室温下莱

氏体由珠光体和渗碳体组成，成为低温萊氏体，用Ld’表示。

7.索氏体：62

8.屈氏体：

9.屈强比：

10.过冷度：理论结晶温度T0与实际结晶温度Tn之间的差值成为过冷度

△T

11.位错：是指晶体中一部分晶体相对于另一部分晶体发生了一系列或

若干系列原子有规律的错排现象

12.流线：52

13.滑移：晶体的一部分相对于另一部分沿一定的晶面（滑移面）和晶

向（滑移方向）发生相对滑动的塑性变形方式成为滑移。

14.晶胞：从晶格中取出一个能代表原子排列特征的最基本几何单元

15.晶格：用空间直线把原子连接起来，构成的三维的空间几何格子成

为晶格

16.配位数：是指晶体结构中与任一原子最近邻且等距离的原子数。

17．致密度：是指晶胞中包含的原子所占有的体积与该晶胞体积之比。

18.相：指合金中具有同一化学成分、同一结构原子聚集状态，并以界

面相互分开的、均匀的组成部分。

19.组元：组成合金的最基本的独立单元叫组元

20.固溶体：合金在固态下，组元间仍能相互溶解而形成的均匀相，称

为固溶体。21.加工硬化：