复习思考题一工程材料(机制12)

复习一（工程材料部分） 一、基本概念

晶体、非晶体、晶格、晶胞、晶面、晶向、单晶体、多晶体、晶粒、晶界、结晶、同素异晶转变（重结晶）、过冷度、变质处理（孕育处理）、组元、.相、固溶体、金属化合物、机械混合物、固溶强化、相图、共晶反应、共析反应、热脆、冷脆、钢的热处理、化学热处理、索氏体、屈氏体（托氏体）、贝氏体、马氏体、临界冷却速度、淬透性、淬硬性、过冷奥氏体A’、残余奥氏体A＂、回火稳定性、二次硬化、回火脆性、红硬性、石墨化、球化处理、石墨化退火、固溶处理、时效强化。 二、基本知识点

1. 评定材料机械性能的常用指标、表示符号和物理意义 2. 单晶体与多晶体的区别 3. 金属中常见的三种晶格类型 4. 结晶的必要条件: 5. 结晶的基本规律

6. 晶粒大小对机械性能的影响及细化晶粒的主要方法

7. 合金相结构的主要特性：（固溶体，金属化合物，机械混合物） 8. 铁碳合金基本组织的概念、成分、组织结构和性能特征 9. 铁碳合金相图中特性点的物理意义、温度、含碳量 10. 铁碳合金相图中的特性线的物理意义 11. 铁碳合金各相区的组织 12. 铁碳合金的分类

13. 碳的含量与铁碳合金力学性能间的关系

14. 钢的结晶过程及组织转变（能用冷却曲线分析） 15. 共晶、共析反应式

16. 钢在加热时的组织转变（钢的奥氏体化即奥氏体的形成过程） 17. 钢在冷却时的组织转变（等温转变曲线的含义）

18. 常用热处理工艺的概念、目的、加热温度范围、冷却方式、热处理后组织和应用

19. 钢的分类、牌号、性能、热处理特点及其使用范围；

20. 常用铸铁的种类、牌号、生产特点、组织、性能及使用范围

21. 有色金属及其合金(铜合金、铝合金)的分类、牌号(代号)、性能及用途。

三、复习思考题

1. 金属的常见晶格类型有哪几种？它们的晶体结构有哪些差异？

2. 简述液态金属的结晶条件和结晶过程的基本规律。怎么理解结晶与同素异晶转变？

3. 晶体的各向异性是怎样产生的？实际晶体为何各向同性？ 4. 什么叫固溶强化？固溶强化是怎样形成的？

5. 晶粒大小对金属的力学性能有何影响？如何细化晶粒？

6. 下列情况是否有相变？

①液态金属凝固； ②同素异晶转变； ③晶粒粗细变化。

7. 判断下列看法是否正确：

①凡是由液体凝固成固体的过程都是结晶； ②金属结晶时，冷却速度越快，则晶粒越细；

8. 如果其它条件相同，比较下列铸造条件下铸件晶粒的大小：

①金属型铸造与砂型铸造； ②高温浇注与低温浇注； ③铸成薄片与铸成厚片； ④浇注时振动与不振动；

9. 何谓铁素体、奥氏体、渗碳体、珠光体、莱氏体？说出它们的符号及力学性能特点。

10. 试分析40、T8、T12钢从液态冷却到室温时的结晶过程和室温组织（要求绘出它们的冷却曲线并作分析）。

11. 简述碳钢和白口铸铁的成分、组织、性能上的差别。 12. 根据铁碳合金相图，说明产生下列现象的原因： ①在室温下，含碳0.8%的钢其强度比含碳1.2%的钢高；

②在1100℃，含碳0.4%的钢能进行锻造，含碳4.0%的生铁不能锻造；

③绑扎物件一般用镀锌低碳钢丝（C≤0.2），而起重机吊重物用的钢丝绳却用含碳量较高（C＝0.6%～0.75%）的钢制成

④钳工锯高碳成分（C≥0.77%）的钢料比锯低碳成分（C≤0.2%）钢料费力，锯条容易磨损

⑤莱氏体比珠光体塑性差。 13. 比较下列名词

①奥氏体、过冷奥氏体、残余奥氏体；

②马氏体与回火马氏体、索氏体与回火索氏体、托氏体与回火托氏体； ③淬透性与淬硬性

14. 说明共析钢C曲线各个区、各条线的物理意义，并指出影响C曲线形状和位置的主要因素。

15. 判断下列说法是否正确：

①共析钢加热到奥氏体状态，冷却后获得的组织主要取决于钢的加热温度； ②过冷奥氏体向马氏体转变的Ms与Mf温度，主要取决于钢的冷却速度，即冷却速度愉快，则Ms与Mf温度愈低；

③淬火钢回火后的性能主要取决于回火后的冷却速度； ⑤钢的临界冷却速度愈小，则淬透性愈好。

16. 指出下列工件正火的主要目的及正火后的组织：

①20钢齿轮 ②45钢小轴 ③T12钢锉刀 17. 分别比较45钢、T12钢经不同热处理后硬度值的高低，并说明原因。

①45钢加热到700℃后水冷； ②45钢加热到750℃后水冷； ③45钢加热到840℃后水冷； ④T12钢加热到700℃后水冷； ⑤T12钢加热到750℃后水冷； ⑥T12钢加热到900℃后水冷。

18. 用T12钢制成锉刀，其加工工艺路线为：下料→锻造→热处理1→机加工→热处理2→精加工。试问：

①两次热处理的具体工艺名称及其作用；

②确定最终热处理的工艺参数，并指出获得的显微组织及大致硬度。

19. 45钢经调质处理后的硬度为220HBS，再经220℃低温回火硬度能否提高？45钢经淬火+200℃低温回火后硬度偏高，再经560℃高温回火硬度能否降低？为何？

20.指出下列工件的淬火及回火温度，并说出回火后获得的组织 １）４５钢小轴（要求综合机械性能好） ２）６０钢弹簧 ３）T12锉刀

21. 下列零件均选用锻造毛坯，试选择其热处理方法，并编写简明工艺路线： ⑴机床变速箱齿轮，模数m=4，要求齿面耐磨，心部强度和韧性要求不高，选用45钢；

⑵机床主轴，要求良好综合力学性能，轴颈部分要求耐磨，HRC50～55，选用45钢；

⑶在重载荷工作的镗床镗杆，要求精度很高，并在滑动轴承中运转，镗杆表面应具有极高硬度，心部应具有较高综合力学性能，选用38CrMoAlA钢。

22. 有一尺寸φ30×250的轴，要求摩擦部分表面硬度为50～55HRC，现用30钢制作，经高频淬火和低温回火，使用过程中发现摩擦部分严重磨损，试分析原因，并提出解决办法。

23．某工厂用T10钢制造的钻头对一批铸件进行钻φ10mm深孔，再正常切削条件下，钻几个孔后发现钻头很快磨损。经检验钻头材料、热处理工艺、金相组织及硬度均合格。试问失效原因，并提出解决办法

24.指出下列各种钢的类别、大致碳的质量分数及用途举例：Q255-B、45、T7、T12A。

26．指出下列每个牌号的类别、碳的含量、热处理工艺和主要用途： Q345、20Cr、20CrMnTi、2Cr13、GCr15、60Si2Mn、9SiCr、Cr12、CrWMn、0Cr18Ni9Ti、4Cr9Si2、W18Cr4V、ZGMn13-1

27. 为什么灰铸铁的热处理效果不如球墨铸铁？灰铸铁常用的热处理方法有哪些？

28.识别下列牌号的名称，并说出字母和数字所表示的含义：QT800-2、KTH350-10、HT200、RuT300。

29．铝合金分为哪几类？铝合金淬火与钢的淬火有何异同？ 30．指出下列代号（牌号）的类别：3A21、2B50、ZL203、H68、HPb59-1、ZcuZn16Si4、QSn4-3、QBe4、ZcuSn10Pb1、ZSnSb11Cu6。

31．请为下列零件选择合适的牌号，并解释所选牌号的含义，说明其热处理特点。（供选材料：Q235-A、45、T8、T12、20CrMnTi、40Cr、60Si2Mn、GCr15、9SiCr、W18Cr4V、5CrMnMo、3Cr2W8V、Cr12MoV、1Cr13、1Cr18Ni9Ti、HT200、QT600-02、2A11、ZGMn13-1、38CrMoAlA） 零 件 名 所选牌号 牌 号 含 义 热 处 理 特 点 称 机床床身 医疗手术刀 锉刀 钻头 长丝锥 飞机螺旋浆 推土机挡板 高精度机床 丝杠 汽车变速箱 齿轮 滚珠 汽车板簧

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