《
机械工程材料
》基础篇
一：填空
1.
绝大多数金属具有
体心立方
、
面心立方
、和
密排立方
三种类型，
α－
Fe
是
体心立方
类型，其实际原子数为
2 。
2
．晶体缺陷有
点缺陷
、
线缺陷
、和
面缺陷
。
3
．固溶体按溶质原子在晶格位置分为
置换固溶体、
间隙固溶体。
4
．铸造时常选用
接近共晶成分（接近共晶成分、单相固溶体）的合金。
5
．金属的塑性变形对金属的组织与性能的影响
晶粒沿变形方向拉长，性能趋
于各向异性、晶粒破碎，位错密度增加，产生加工硬化、
织构现象的产生。
6
．金属磨损的方式有
粘着磨损
、
磨粒磨损
、
腐蚀磨损
。
7.
金属铸件
否
（能、否）通过再结晶退火来细化晶粒。
8
．疲劳断裂的特点有应力低于抗拉极限也会脆断、
断口呈粗糙带和光滑带
、塑性很好的材料也会脆断
。
9
．钢中含硫量过高的最大危害是造成
热脆
。
10
．珠光体类型的组织有
粗珠光体
、
索氏体
、屈氏体
。
11
．正火和退火的主要区别是退火获得平衡组织；正火获得珠光体组织
。
12.
淬火发生变形和开裂的原因是
淬火后造成很大的热应力和组织应力。
13.
甲、乙两厂生产同一批零件，材料均选用
45
钢，甲厂采用正火，乙厂采用
调质，都达到硬度要求。甲、乙两厂产品的组织各是
铁素体＋珠光体
、
回
火索氏体
。
14
．
40Cr
，
GCr15
，
20CrMo
，
60Si2Mn
中适合制造轴类零件的钢为
40Cr 。
15
．常见的普通热处理有
退火
、
正火
、
淬火
、
回火
。
16
．用
T12
钢制造车刀，在切削加工前进行的预备热处理为
正火
、
球化退火
。
17
．量具钢加工工艺中，在切削加工之后淬火处理之前可能的热处理工序为
调质
（退火、调质、回火）。
18
．耐磨钢的耐磨原理是
加工硬化
。
19
．灰口铸铁铸件薄壁处出现白口组织，造成切削加工困难采取的热处理措施
为
高温退火
。
20
、材料选择的三原则
一般原则，工艺性原则，
经济性原则。
21
．纯铁的多晶型转变是
α-Fe→γ-Fe→δ-Fe
。
22
．面心立方晶胞中实际原子数为
4 。
23
《 机械工程材料 》
基础篇
一：填空
1. 绝大多数金属具有 体心立方 、 面心立方 、和 密排立方 三种类型，α－Fe是 体心立方 类型，其实际原子数为 2 。
2．晶体缺陷有 点缺陷 、 线缺陷 、和 面缺陷 。
3．固溶体按溶质原子在晶格位置分为
置换固溶体、
间隙固溶体。
4．铸造时常选用 接近共晶成分（接近共晶成分、单相固溶体）的合金。
5．金属的塑性变形对金属的组织与性能的影响 晶粒沿变形方向拉长，性能趋于各向异性、晶粒破碎，位错密度增加，产生加工硬化、
织构现象的产生。
6．金属磨损的方式有 粘着磨损 、 磨粒磨损 、 腐蚀磨损 。
7.金属铸件 否
（能、否）通过再结晶退火来细化晶粒。
8．疲劳断裂的特点有应力低于抗拉极限也会脆断、 断口呈粗糙带和光滑带 、塑性很好的材料也会脆断 。
9．钢中含硫量过高的最大危害是造成 热脆 。
10．珠光体类型的组织有 粗珠光体 、 索氏体 、屈氏体 。
11．正火和退火的主要区别是退火获得平衡组织；正火获得珠光体组织 。
12. 淬火发生变形和开裂的原因是 淬火后造成很大的热应力和组织应力。
13. 甲、乙两厂生产同一批零件，材料均选用45钢，甲厂采用正火，乙厂采用调质，都达到硬度要求。甲、乙两厂产品的组织各是 铁素体＋珠光体 、
回火索氏体 。
14．40Cr，GCr15，20CrMo，60Si2Mn中适合制造轴类零件的钢为 40Cr 。
15．常见的普通热处理有 退火 、 正火 、 淬火 、 回火 。
16．用T12钢制造车刀，在切削加工前进行的预备热处理为 正火 、
球化退火 。
17．量具钢加工工艺中，在切削加工之后淬火处理之前可能的热处理工序为
调质 （退火、调质、回火）。
18．耐磨钢的耐磨原理是 加工硬化 。
19．灰口铸铁铸件薄壁处出现白口组织，造成切削加工困难采取的热处理措施为
37889076.doc
第 1 页 共 10 页 《机械工程材料及热加工基础》
第一章 金属的性能
1. 强度：金属材料在静载荷（大小和方向不变或逐渐变化的载荷）作用下，抵抗永久变形和断裂的能力。
2. 塑性：断裂前材料发生不可逆永久变形的能力。
3. 硬度：金属材料表面抵抗其他更硬物体压入的能力。
4. 韧性：冲击载荷（以较高速度作用于零件上的载荷）作用下，金属在断裂前吸收变形能量的能力。
5. 疲劳：材料在循环应力（大小、方向随时间发生周期性变化的载荷）和应变作用下，在一处或几次产生局部永久性累计损伤，经一定循环次数产生裂纹或发生断裂的过程。疲劳极限用σ-1表示。
6. 屈服点（屈服强度）σs：材料在实验过程中，载荷不增加（保持恒定）试样仍能继续伸长时代应力。σs﹦试样发生屈服时代载荷/试样原始横截面积。[不是所有的金属在拉伸试验中都会出现显著的屈服现象]
7. 抗拉强度σb=试样拉断前所承受的最大载荷/试样原始横截面积。
8. 伸长率δ，数值上准确地反映材料的塑性变形。
9. 断面收缩率ψ：缩颈处横截面积德最大缩减量与原始横截面积的百分数。
10. 硬度的测定：①布氏硬度（压入法）：HBS（压头分淬火钢球）和HBW（压头硬质合金）②洛氏硬度HR(测定淬火钢件的硬度用此方法)③维氏硬度HV。
第二章 金属的结构与结晶
1.晶体:指其组成微粒（原子、分子或离子）按一定次序作有规律重复排列的物质。
2.晶格：描述原子在晶体中排列方式的空间格架。 37889076.doc
第 2 页 共 10 页 3.晶胞：晶格中一个能完整反映晶格特征的最小几何单元。
4.金属晶体结构：体心立方结构；面心立方结构；密排立方结构。
5.晶体缺陷：点缺陷（原子的热震动引起晶格畸变），使材料的强度、硬度提高；线缺陷（主要指位错），起到强化金属的目的；面缺陷（晶界、亚晶界引起），阻碍金属的塑性变形发生。
6.细化晶粒度方法：增加过冷度；变质处理（加入难溶物）；附加震动。
教 案 用 纸
机械工程基础（工程材料）
学
科
机械工程基础
第 三 章 第 1，2（一） 节
1．金属材料的性能
课 题 2. 金属与合金的晶体结构
授 课 时 数 2 累计时间
授 课 日 期 授课班级
教 学 目 的
与 要 求
1．掌握金属材料的力学、物理和化学性能的概念
2．掌握强度、塑性、硬度、冲击韧度的概念及其相应的符号和单位或指标或标注方法
3．了解晶体、非晶体和晶体结构的概念
4．掌握合金的概念
教 学 重 点
与 难 点
重点：强度、塑性、硬度、冲击韧度的概念及其相应的符号和单位或指标或标注方法，合金的概念
难点：冲击韧度的概念，晶体、非晶体和晶体结构的概念
授 课 方 法
讲授
教 具
晶格、晶胞模型，（乒乓球）原子模型
执行后摘记
教 案 用 纸
机械工程基础（工程材料） 导入新课：
1．材料的品种、质量和数量是衡量一个国家现代化程度的重要标志。
2．目前世界上材料总和已达40多万种，且每年还以5%的速率增加。
3．现代工业生产中应用最广的仍是金属材料，在各种机器设备所用材料中约占90%以上。
4．金属材料的使用性能是指材料在使用过程中所表现出的特性，包括：力学性能、物理性能和化学性能。工艺性能是指材料在加工制造过程中所表现出的特性，包括：热处理性能、铸造性能、压力加工性能、焊接性能和切削加工性能。
讲授新课：
第二篇 机械工程材料及热加工
第三章 金属材料与热处理基础
§1-1 金属材料的性能
一、金属材料的力学性能：金属材料在载荷作用下所表现出的特性。
1．强度：材料在外力作用下抵抗永久变形和断裂的能力。
衡量指标：屈服点σ s和抗拉强度σ b。单位：MPa。
2．塑性：材料在外力作用下产生塑性变形而不破坏的能力。
衡量指标：断后伸长率δ和断面收缩率ψ。
3．硬度：材料局部表面抵抗塑性变形和破坏的能力。
