工材习题集

工程材料及成型工艺

习题集

主编 朱和国 主审 颜银标

南京理工大学

2004．4

第一章工程材料的种类及其性能指标

一、名词解释

工程材料、强度、硬度、刚度、弹性、塑性、韧性、屈强比、?s、?b、?、?、?0.2、?k、?kv、?ku、HRA、HRB、HRC、 HBW、HBS。

二、选择题

1．锉刀的硬度测试方法：

（A）HBS （B）HRB （C）HRC （D）HV 2．铸铁的屈服强度的表示方法： (A)?s (B)?b (C)?0.2 (D)?0.01 3．工程中确定许用应力的指标是： (A)?s (B)?b (C)?0.2 (D)HRA

4．黑色金属是：

(A)铁及其合金 (B)铜及其合金 (C)铝及其合金 (D)镍及其合金 5．工程材料一般包括：

(A)金属材料、铝基复合材料、陶瓷材料、塑料 (B)金属材料、陶瓷材料、塑料、橡胶 (C)复合材料、橡胶、纤维、陶瓷材料 (D)金属材料、复合材料、陶瓷材料、高分子材料 6．材料拉伸时不出现颈缩现象则表示该材料：

(A)发生了塑性变形 (B)没有发生塑性变形 (C)可能发生塑性变形 (D)无法确定 7．材料拉伸颈缩时真实应力：

(A)增加 (B)减小 (C)先增后降 (D)不增也不降 8．抗拉强度是指：

(A)拉伸试验时试样拉断过程中最大试验力 (B)拉伸试验时试样拉断过程中最小试验力

(C)拉伸试验时试样拉断过程中最大试验力所对应的应力 (D))拉伸试验时试样拉断过程中最小试验力所对应的应力 9．屈服强度是指：

(A)指材料发生明显塑性变形时下屈服点所对应的应力 (B)指材料发生明显塑性变形时上屈服点所对应的应力

(C)指材料发生明显塑性变形时上、下屈服点所对应的应力平均值 (D)指材料发生断裂时所对应的应力 10．材料的刚性

(A)与构件的刚性含义不同，但构件的横截面积有关 (B)与构件的刚性含义相同，但与构件的横截面积无关 (C)是一工程术语，即为材料的弹性模量E

(D)是一工程术语，与材料的弹性模量E有关的性能指标 11．陶瓷材料与金属材料相比，对交变载荷的敏感性 (A)不敏感 (B) 敏感 (C)不确定 (D)一样 12．不属于材料工艺性能的是

A 铸、锻、焊性能 B 热处理性能 C切削性能 D疲劳性能

1

三、问答题

1．材料性能包括哪些？分别由哪些性能指标表示？ 2．硬度的种类，各自的原理及其应用范围。 3．下列硬度表示是否合适？为什么？ 12-15HRC 200-250kgf/mm2HBS

70-75HRC 210-240HBS 450-480HBS 460-500HBW

4．金属的强度与硬度有何关系，这种关系有何实际意义？ 5．为什么要研究材料的断裂韧性？

6．何谓金属疲劳？金属疲劳的特点和产生的原因是什么？

7．在镗孔中，由于镗杆变形的员应，使镗孔后的尺寸总小于预定的2尺寸，已知镗杆是中碳钢制成的，且镗削后镗杆并未发现变形，试说明： 1）该现象是因镗杆的何种机械性能不足引起的；

2）改用高碳钢或经热处理强化的合金钢制造同一尺寸的镗杆，是否可以避免上述现象。 3）是否可以改用灰铸铁或球墨铸铁来制造，并说明理由。

8．同一种材料用不同的硬度测定方法所测定的硬度值有无确定的对应关系？为什么？有两种材料的硬度分别为45HRC和200HB，问哪一种材料硬？ 9．下列说法是否准确？不准确者如何改正？

1）机器中的零件在工作时，材料强度高的不会变形，材料强度低的一定会发生变形。 2）材料的强度高，其塑性就低；材料的硬度高，其刚性就大。 3）材料的弹性极限高，所产生的弹性变形量就大。

10．试述?、?两种塑性指标评定金属材料的塑性的优缺点？

第二章 工程材料的结构

一．解释名词

晶体、非晶体；结合键、离子键、分子键、共价键、金属键；单晶体、多晶体；晶格、晶胞；晶粒、晶界；致密度、配位数；晶面、晶向；晶面指数、晶向指数；同素异构转变；亚晶粒、亚晶界；空位、间隙原子；位错、位错密度；面缺陷；合金；固溶体；间隙固溶体；置换固熔体；金属间化合物；高分子材料；单体、链节、聚合度；加聚反应、缩聚反应；构象、柔性；陶瓷材料。

二、填空题

1．固体材料根据其质点在空间中的分布是否有序，可分为 和 。 2．晶体根据结合键可分为 、 、 、 等四种。

3．金属晶体的常见结构有： 、 、 三种。

4．纯铁有同素异构现象，温度低于912℃时结构为 ，912℃～1394℃时为 1394℃～1548℃时为 。

5．晶体缺陷根据其几何尺寸可分为 、 、 、 等

2

6．高分子化合物一般由 、 、 、 来描述。

7．根据组成元素的不同，高分子链可分为 、 、 三种。 8．高分子链的几何形态主要有 、 、 三种。 9．线性和支化型高分子链构成的聚合物统称为 聚合物，其分子链间仅靠 结合，作用力 ，该类聚合物可重复软化和硬化，属于 聚合物；而体型高分子链构成的聚合物称为 聚合物或 高分子，其分子链间 结合，作用力 ，该类聚合物不可重复软化和硬化，属于 聚合物。 10高分子材料的聚集态有 、 、 三种。

三、选择题

1．晶体的位错属于： （A）体缺陷 （B）面缺陷 （C）点缺陷 （D）线缺陷 2．体心立方晶格中，密排面和密排方向分别是：

（A）(110)、<111> （B）(100)、<111> （C）(111)、<110> （D）<110>、(111) 3．面心立方结构中，密排面和密排方向分别是：

（A）(110)、<111> （B）(111)、<110> （C）(100)、<110> （D）<111>、(110) 4．高分子材料结合键的主要形式是：

（A）分子键与离子键（B）分子键与金属键（C）分子键与共价键（D）离子键与共价键 5．体心立方晶格中所含原子数为： （A）1个 （B）2个 （C）3个 （D）4个 6．固溶体由溶质和溶剂组成，其结构取决于：

（A）溶剂 （B）溶质 （C）既不是溶质也不是溶剂 （D）固溶体形成时的条件 7．A、B两组元形成无限固溶体的条件是：

（A）两者结构相同（B）两者结构不同（C）取决于形成时的温度（D）与结构无关 8．热固性塑料和热塑性塑料比较，耐热性：

（A）较低 （B）较高 （C）相同 （D）不能比较 9．纯铁从液态冷却到室温，其晶格类型变化的顺序是：

（A）体心立方、面心立方、体心立方（B）面心立方、体心立方、体心立方 （C）面心立方、面心立方、体心立方（D）体心立方、体心立方、面心立方 10．金属的晶粒细化后，其

（A）强度和塑性同时提高（B）强度提高、塑性降低（C）强度降低、塑性提高（D）强度与塑性同时降低

11．固溶体、金属化合物、机械混合物（固溶体与金属化合物构成）的强度顺序： （A）固溶体、金属化合物、机械混合物（B）金属化合物、机械混合物、固溶体 （C）金属化合物、固溶体、机械混合物（D）金属化合物、固溶体、机械混合物

四、问答题

1．决定晶体结构和性能的最本质因素是什么？

2．为何单晶体金属具有各向异性，而多晶体金属在一般情况下不显示各向异性？

3．实际晶体结构与理想晶体结构有何不同？实际晶体有哪些缺陷？各缺陷所表现的主要形

式是什么？对材料的性能有何影响？

4．已知γ－Fe的晶格常数（a=0.364nm）大于α-Fe的晶格常数（a=0.287nm），为什么γ－

3

Fe冷至912℃转变为α-Fe时，体积反而增大？ 5．画出面心立方晶体中的（100）、（110）、（111）晶面和[100]、[110]、[111]晶相，并计算

以上各晶面和晶向晶面密度和晶向密度。 6．间隙固溶体与间隙化合物的区别？

7．合金中的固溶体与金属间化合物在晶体结构和机械性能上有何区别？ 8．何谓高聚物的老化？老化的原因及改进措施是什么？

9．室温下陶瓷的组成相有哪些？各种相对陶瓷的性能有何影响？ 10．为什么陶瓷的实际强度比理论强度低的多？影响陶瓷强度的因素和提高强度的途径是什

么？

第三章 工程材料的材料化

一、名词解释

材料化过程；聚合反应；凝固；结晶；过冷度；、非自发形核；变质处理；组元；相；组织；相组成物；组织组成物；平衡相图；固溶体；间隙相；间隙化合物；无限固溶体；机械混合物；间隙固溶体；匀晶相图；共晶反应；共析反应；包晶反应；铁素体；奥氏体；渗碳体；珠光体；莱氏体；共晶体；共析体；固相烧结；液相烧结。

二、填空题

1．工程材料材料化过程中关键步骤分别是：金属材料 ；高分子材料 ；陶

瓷材料 。

2．高分子材料的聚合反应分为 和 两种。

3．液态金属转变成固态的过程称为 。当固体为晶体时，该过程又称为 。 4．实际金属的结晶过程分为形核和长大两个基本过程，形核方式又分为 、 两种；

长大方式也分为 、 两种。

5．金属结晶后的晶粒愈细小， 和 愈高，而且 和

也愈好。细化晶粒可以采用 、 和 等方法。

6．合金是由 组成的具有

特性的物质；组成合金的基本相有 和 两种；合金的制取方法有 和 两种。

7．珠光体是通过 反应得到的由 和 组成的片层状组织，片间距愈小，其力学性能 。 8．Fe-碳平衡相图中下述特征线的含义：

（1）ECF线： ； （2）PSK线： ； （3）HJB线： ； （4）GS线： ； （5）ES线： ； 9．铸锭组织宏观上由三个典型晶区 、 、 组成。

10．Fe-碳平衡相图（C：0～6.69％）的基本组元由是 和 ；单相区有 、

、 、 ；两相区有 、 、 、 、 、 、 ；

4

（A）提高淬透性 （B）细化晶粒（C）固溶强化（D）形成单一的奥氏体组织 2．下列热处理操作的目的是：

（1）1Cr18NiTi加热至110℃后油冷（ ） （2）LY12加热至500℃后水冷（ ） （3）HT200加热至650℃缓冷（ ） （4）45钢加热至830℃后水冷（ ）

（A）获单相组织，提高耐蚀性（B）获的过饱和固溶体（C）消除内应力（D）获得M 3．进一步强化下列材料的最有效途径是

（1）H70（ ） （2）ZL102（ ） （3）QT800-02（ ） （4）40Cr（ ） （A）变质处理（B）形变强化（C）正火（D）淬火＋回火 4．HT200中HT

（A）是汉字灰铁之首字母（B）是汉字黄铜的首字母（C）不是金属材料的牌号（D）是灰铁和黄铜的通用代号

5．QT800－02中800表示

（A）最小抗拉强度（B）最大抗拉强度（C）最大屈服强度（D）最小屈服强度 6．室温下获取F+P+G的灰铁组织，其石墨化过程是 （A）第一、第二、第三阶段均未进行；

（B）第一、第二阶段充分进行，但第三阶段部分进行； （C）第一、第二、第三阶段充分进行；

（D）第一、第二充分进行，但第三阶段未进行；

7．大部分合金元素影响CCT曲线的形状和位置，既能使曲线右移又能改变形状的合金元素是：

（A）Al，Co，Si （B）Cu，Ni，Al （C）V，Ti，Nb （D）Ti，Si，Co 8．40Cr淬火后的组织是M+F，这是由于

（A）淬火的冷却速度太慢（B）加热温度不够，位于A+F双相区（C）加热温度过高（D）淬火冷却速度太快 9．LY12的合金系是

（A）Al-Si-Cu（B）Al-Cu-Mg（C）Al-Mg-Si-Cu（D）Al-Cu-Mg-Zn 10.不可进行固溶时效强化的形变铝合金是

（A）LF防锈铝（B）LY硬铝（C）LD锻铝（D）LC超硬铝

11．40Cr与40在保证淬透的前提下，经相同的淬火热处理后，残余奥氏体的量 （A）40Cr钢多（B）40钢多（C）一样多（D）不确定 12．马氏体钢是指

（A）过冷奥氏体通过快冷能获取全部马氏体的钢； （B）过冷奥氏体通过空冷即能形成全部马氏体的钢； （C）室温组织为马氏体的钢；

（D）室温组织为非马氏体，但可通过加热－保温－快冷获取马氏体的钢。 13．合金元素提高回火稳定性的机理是

（A）合金元素溶入奥氏体，冷却转变形成合金马氏体，阻碍马氏体分解所致； （B）合金元素未溶入奥氏体，形成碳化物，阻碍马氏体分解所致；

（C）合金元素溶入奥氏体，冷却转变析出碳化物，阻碍马氏体分解所致； （D）合金元素未溶入奥氏体，形成碳化物，促进马氏体分解所致； 14．W18Cr4V的含碳量为

（A）0.6%~0.7%（B）1.0%左右（C）>1.0%（D）1.0%

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15．低合金工程用结构钢16Mn的一般使用状态和室温组织分别是： （A）热轧＋空冷，F+P （B）球化退火，F+P

（C）淬火＋高回，回火索氏体 （D）淬火＋低回，回火马氏体

16．低碳贝氏体钢是在低合金工程用钢的基础上加合金元素Cr、Mo、Mn、B等形成，其一般使用状态和组织是：

（A）热轧＋空冷，F+P（B）热轧＋空冷，S（C）热轧＋空冷，B（D）热轧＋空冷，F+B 17．渗碳钢的热处理是（ ）

调质钢的热处理是（ ） 弹簧钢的热处理是（ ） 滚动轴承钢的热处理是（ ）

（A）淬火＋低回（B）淬火＋中回（C）淬火＋高回（D）正火 18．40Cr钢比40钢具有更高的

（A）淬透性、回稳性（B）淬透性、淬硬性（C）淬硬性、回稳性（D）淬透性、硬度 19．GCr9的Cr含量为： （A）9%左右 （B）0.9%左右 （C）>0.9% （D）<0.9% 20．高速钢W18Cr4V是莱氏体钢的原因是：

（A）钢中的含碳量高于2.11％，进入Fe-Fe3C平衡相图的共晶区域； （B）钢中的含碳量高于4.3％，进入Fe-Fe3C平衡相图的过共晶区域；

（C）钢中的含碳量在0.77％～2.11％，进入Fe-Fe3C平衡相图的过共析区域；

（D）钢中的含碳量为0.6％～0.7％，E点左移，使铸态组织中含有大量的莱氏体存在。 21．为消除高速钢W18Cr4V中的大量莱氏体组织（粗大共晶碳化物M6C），采用的方法是 （A）淬火＋低回（B）球化退火（C）锻造（D）淬火＋高回

22．高速钢W18Cr4V淬火时的加热温度为1280℃～1300℃，油冷后在550℃～570℃三次回火。故其室温组织为

（A）回火马氏体＋碳化物＋残余奥氏体 （B）回火索氏体＋残余奥氏体 （C）回火马氏体＋残余奥氏体 （D）回火屈氏体＋残余奥氏体 23．高速钢等温淬火的组织是：

（A）马氏体＋碳化物＋残余奥氏体 （B）索氏体＋碳化物＋残余奥氏体 （C）下贝氏体＋碳化物＋残余奥氏体 （D）屈氏体＋残余奥氏体 24．热模钢的碳含量及热处理分别是 （A）中碳，淬火＋低回 （B）中碳，淬火＋高回 （C）高碳，淬火＋低回 （D）高碳，淬火＋中回 25．量具钢为提高其尺寸的稳定性须进行

（A）降低淬火冷却速度（B）尽量采用冷速快的冷却介质

（C）提高淬火加热温度，使奥氏体充分均匀化（D）长时间保温回火＋深冷处理 26．能进行马氏体转变强化的不锈钢的类型是 （A）马氏体型 （B）铁素体型 （C）奥氏体型 （D）双相型 27．石墨化三阶段均充分进行时其基体组织为 （A）F （B）F+P （C）P （D）P+Fe3C 28．可锻铸铁是先生成白口铸铁后再进行（）获得。 （A）完全退火 （B）石墨化退火 （C）淬火＋高温回火 （D）球化退火 29．H70是

（A）单相黄铜（B）双相黄铜（C）特殊黄铜（D）铸造黄铜 30．T8与20MnVB相比

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（A）淬透性好、淬硬性低（B）淬透性差、淬硬性低（C）淬透性差、淬硬性高（D）淬透性好、淬硬性低

四、问答题

1．指出下列钢号的名称、成分、热处理特点、室温组织及其用途。 Q235A、08F、20、45、15MnNb、20CrMnTi、40Cr、65、60Si2Mn、T8、GCr15、3Cr13、ZG270-500、

2．试就合金元素强化铁素体、形成碳化物倾向、细化奥氏体晶粒、淬透性、回火稳定性、回火脆性等六个方面，总结下列各元素：Si、Mn、Ni、Cr、Mo、W、V、Ti、B等在钢中的作用。

3．解释下列现象：

（1）退火态下，40Cr钢的强度比40钢高；

（2）某些合金钢在锻造或热轧后经空冷可获得马氏体组织；

（3）在相同含碳量情况下，除含Ni和Mn的合金钢外，大多数的合金钢的热处理加热温度都比相同含碳量的碳钢高；

（4）在相同含碳量情况下，合金钢不易产生变形和开裂；

（5）Wc>0.4%、WCr=12％的铬钢属于过共析钢，而Wc=1.5%、WCr=12的钢属于莱氏体钢；

（6）在相同调质处理后，合金钢具有较好的综合力学性能。

4．简要比较第一类回火脆和第二类回火脆的形成温度、钢种、产生原因及防止方法。 5．为什么普通低合金钢常被称为低合金高强度钢，指出普通低合金钢的用途、性能要求及合金元素的作用。

6．何谓渗碳钢？为什么渗碳钢均为低碳钢？合金渗碳钢中常含有哪些合金元素？它们对渗碳钢的热处理、组织和性能有何影响？为什么渗碳钢在渗碳淬火后需进行低温回火？

7．何谓调质钢？为何调质钢为中碳？合金调质钢中的合金元素有哪些？它们的作用是什么？热处理的特点及热处理后的室温组织？

8．何谓弹簧钢？为何弹簧钢的含碳量比调质钢高？弹簧钢中的合金元素有哪些？它们的作用是什么？热处理的特点及热处理后的室温组织？

9．何滚动轴承钢？为何滚动轴承钢的含碳量比弹簧钢高？滚动轴承钢中的合金元素有哪些？它们的作用是什么？热处理的特点及热处理后的室温组织？

10．现有直径为20mm的轴两根，材料分别为20CrMnTi和20钢，都经920℃的渗碳后直接淬火，及180℃低温回火，问这两根轴的表层及心部组织与性能有何区别？为什么？

11．某厂有人用直径为25mm的45Mn2钢棒（正火态）制造吊车上的吊钩。方法是气焊火焰加热，热弯成形后，立即水中冷却。在使用过程中吊钩突然发生断裂，经检查，吊钩热弯处的硬度为54HRC，其余部位的硬度均是22HRC，问吊钩断裂的原因是什么？制造过程中采取什么措施可以避免事故的发生？

12．在20Cr、40Cr、50CrVA钢中，平均铬含量均小于1.5％，分析铬对这些钢的性能、热处理及用途上的作用，是否相同，为什么？

13．简述刃具钢的作用及性能要求，低合金刃具钢9SiCr与碳素工具钢T9的热处理工艺有何不同？ 14．何谓高速钢？高速钢铸造后为何要反复锻打？锻造后切削加工前为何进行退火？退火的温度为何较低（AC1＋30℃～50℃）？淬火加热时，为何分级加热？加热温度为何高达

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1270℃～1280℃？淬火后为何在550℃～570℃进行三次回火？能否将三次回火合并为一次？该温度回火是否属于调质处理？为什么？热处理后的组织是什么？画出热处理工艺路线。 15．简述冷作模具和热作模具的性能要求、成分特点、合金元素的作用、热处理特点及用途？ 16．为何有些量具在使用过程中尺寸会发生变化？采取什么措施可避免之？

17．某厂采用20CrMnTi钢制成塞规，其热处理工艺路线如图6－1所示，试问： （1）渗碳淬火后塞规的表层和中心的组织是什么？ （2）冷处理的目的是什么？

（3）160℃回火三小时的作用是什么？

920℃ 3h 温

度 （℃ 160，3h 油） 淬 -70℃1h 时间（h） 18．常用不锈钢有哪几种？其用途如何？为什么不锈钢中Cr的量均超过12％？WCr＝12％的Cr12MoV钢是否属于不锈钢？为什么？，

19．简述耐热钢的性能要求、分类、热处理特点及用途。

20．说明下列钢号的名称、大致化学成分、作用、热处理特点及用途。

T12、9SiCr、W18Cr4V、5CrMnMo、1Cr13、1Cr18Ni9Ti、ZGMn13 21．判断下列看法是否正确？

（1）所有合金元素都阻碍奥氏体晶粒长大； （2）合金元素能提高钢的回火稳定性； （3）奥氏体不锈钢能淬火强化；

（4）T12钢与20CrMnTi比较，淬透性和淬硬性较低； （5）高速钢经560℃回火后得到回火索氏体组织。

22．某厂制造一齿轮，要求心部韧性好、表面硬度高（HRC56~60）耐磨，原用20C钢制造，试写出其热处理工艺，若20Cr钢用完，能否用40Cr钢代替？40Cr钢的热处理工艺又如何？ 23．奥氏体不锈钢何耐磨钢淬火的目的与一般钢的淬火目的有何不同》耐磨钢的耐磨原理与淬火工具钢的耐磨原理又有何不同？它们的应用场合又有什么区别？ 24．化学成分、加热温度和冷却速度对铸铁石墨化和基体组织有何影响？为什么铸铁的牌号不用化学成分表示？

25．试从石墨的存在来分析灰口铸铁的机械性能和力学性能。为什么机器的机架、底座、床身常用灰铁制造？

26．有一铁素体灰铁件，检查发现石墨化不完全，仍有少量的Fe3C存在，试分析原因，并提出完全石墨化的方法。

27．灰铸铁为什么不进行改变基体的热处理？而球墨铸铁可进行这类热处理？ 28．为什么可锻铁适宜于制造壁薄的零件，而球铁却不宜制造这类零件？ 29．同一灰铁件，有时发现表层和心部，壁薄和壁厚部分的硬度和耐磨性不同，试分析原因？ 30．判断下列说法是否正确？ （1）可锻铁是可以锻造的铸铁；

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（2）灰铁经热处理后，改变了其基体组织和石墨形态，从而提高了性能； （3）石墨化过程的第三阶段最易进行； （4）球铁是灰铁经球化退火获得的； （5）灰铁淬火后的组织是马氏体。 31．试从机理、组织及性能变化等方面比较铝合金的固溶处理＋时效与钢的淬火＋回火处理。 32．指出下列牌号的类别、成分、性能特点及用途：

LF11、Y12、LC4、LD7、ZL102、ZL110

33．何谓硅铝明？为何具有良好的铸造性能？铸造铝合金变质处理前、后，其组织与性能有何差别？比较铸造铝合金强化手段与形变铝合金的区别，强化机理有何不同？ 32．指出下列铜合金的类别、成分、主要特点及用途

H62、H70、HPb59-1、QSn4-4-2.5、ZCuPb30、QBe2

33．钛合金的分类，各类钛合金的性能特点及主要用途是什么？ 34．常用轴承合金的种类？简单说明其组织、性能特点及用途. 35．镁合金的种类、性能特点及用途。

第六章 高分子材料

一、名词解释

塑料；橡胶；合成纤维；胶粘剂；热固性塑料；热塑性塑料；树脂；

二、填空题

1．高分子材料主要包括 、 、 和 。 2．塑料按树脂的性质和分类可分为 和 ；按使用范围 可分为 、 和耐热塑料等。

3．塑料都是以 为基础，再加入各种 组成的。

4．常见的塑料添加剂有 、 、 、 、 、 等组成；常见的树脂有 、 、 等。

5．工程塑料的主要性能特点： 、 、 、 、 、 、 等；常见的工程塑料和通用塑料有 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 等。

6． 合成纤维的制取工艺包括 、 和 三个基本环节。合成纤维中发展最迅速的六大纶是： 、 、 、 、 、 。

7．涤纶的化学名是 、商品名 ；腈纶的化学名是 、商品名 ；锦纶的化学名是 、商品名 。 8．橡胶按原料的来源分 和 两大类；对于一般橡胶均需经过 和 两个基本过程。

9．胶粘剂是以粘料为主剂，加入其它添加剂如固化剂、增塑剂等配置而成。胶粘剂常见的有 、 、 、 等。

三、问答题

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1．塑料的成分是什么？各自的作用是什么？塑料具有哪些特性？

2．何谓热固性塑料和热塑性塑料？各自的结构特点是什么？常用的热固性塑料和热塑性塑料有哪些？其性能特点和应用场合如何？

3．橡胶的主要成分是什么？其结构特点和性能如何？ 4．为什么ABS塑料种类繁多且综合力学性能良好？

5．胶粘剂的主要组成成分是什么？它应具有什么性能？如何合理选用胶粘剂？ 6．有机胶与无机胶各有何特点？

第七章 陶瓷材料

一、名词解释

陶瓷；刚玉；传统陶瓷；特种陶瓷；烧成、烧结；氧化物陶瓷；玻璃；耐火材料。

二、填空题

1．陶瓷材料的主要结合键是 和 。

2．陶瓷一般分为 、 两大类；传统陶瓷材料所用的原料一般 、 和 三种；陶瓷组织由 、 、 组成。 3．氧化锆陶瓷的氧化锆常见的晶型： 、 、 三种。 4．为使陶瓷透明，须尽可能减少陶瓷材料对光的吸收和反射，陶瓷材料对光的吸收是由 和 引起的；而散射是由 、 、 等引起的。 5．钢化玻璃是将普通玻璃采用 或 制成的高强度玻璃。 6．常见的耐火材料有 、 和 等。

三、问答题

1． 陶瓷的主要优点有哪些？说明原因。

2．影响陶瓷使用的主要缺点是什么？如何改进？

3．特种陶瓷的种类有哪些？比较氧化物、碳化物和氮化物陶瓷的性能特点？ 4．氧化锆陶瓷的增韧机理是什么？

5．为使陶瓷透明，应具备的条件是什么？

第八章 复合材料

一、名词解释

复合材料；金属基复合材料；陶瓷基复合材料；聚合物基复合材料；金属陶瓷。

二、填空题

1． 复合材料是由基体相和增强相构成，根据基体材料的不同，复合材料可分为：

、 、 等三种；根

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据增强相的种类有可分为： 、 、 等三种。 2．常见的增强纤维有： 、 、 、 、 等。 3．增强相在金属基和聚合物基复合材料中的增强机理分别是阻碍 和 的运动。 4．陶瓷基复合材料根据增强体可分为 和 两大类；根据基体可分为 和 。

5．陶瓷基复合材料的制备方法常见的有 、 、 、 、 等。

三、问答题

1．纤维增强和颗粒增强复合材料的复合机制和原则各是什么？通常情况下纤维和细粒的增强效果哪个更好？为什么？

2．为什么复合材料具有更好的抗疲劳性能？

3．纤维增强复合材料抗断裂韧性好的原因是什么》

4．聚合物基复合材料有哪些性能特点？其主要用途是什么？

5．对比金属材料、陶瓷材料与陶瓷基复合材料的性能差别，指出提高陶瓷复合材料性能的主要途径。

第九章 功能材料

一、名词解释

功能材料；超导；硬磁、软磁、顺磁、抗磁、铁磁、亚铁磁；形状记忆效应；磁致伸缩效应；热电效应；压电效应；光电效应；吸波材料；梯度功能材料；纳米材料。

二、填空题

1．功能材料根据其功能分为 、 、 、 等。 2．电功能材料包括 、 、 、 等。 3．反映介电特性的重要参数是 。

4．超导体的两大基本特征是 和 。 5．磁性材料的典型特征是 回线；该回线包围的面积表示 ； 硬磁材料时该面积 ，而软磁时该面积 。

6．形状记忆合金常见的有 、 、 等三种。

7．热电效应根据产生的方式又分为 、 、 等三种。 8．纳米颗粒的基本特征效应有 、 两种。

三、问答题

1．什么是功能材料？按性能通常分为哪几类？ 2．磁功能材料的类型及其用途是什么？ 3．功能梯度材料的特点及其应用是什么？ 4．试述形状记忆材料的特点及其应用场合。

5．热电材料常见的有几种？各自的特点及用途是什么？ 6．简述纳米材料的结构、性能特点和用途。

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第十章 工程材料的热成形工艺

Ⅰ－铸造

一、名词解释

铸造；流动性；充型能力；铸造性；液态收缩、凝固收缩；固态收缩；缩孔；缩松；顺序凝固；铸件热应力；浇铸系统；砂型铸造；熔模铸造。

二、填空题

1．合金的铸造性能对铸件的质量有着重要影响，其中 、 是影响成形工艺及铸件质量的两个最基本的因素。 2．金属的充型能力与 、 、 、 等因素有关。 3．共晶成分的合金其流动性 ，远离共晶成分的合金，其流动性就 ； 4．铸缺陷通常有 、 、 、 等形式。 5．金的凝固收缩通常由 、 、 三部分组成

6．件内应力高于材料本身的屈服强度时，铸件产生 ；铸件内应力高于材料本身的抗拉强度时，铸件产生 。

7．固温度范围愈窄，则合金液的 愈好，铸件最易产生 。而凝固温度范围愈宽的合金，铸件愈易产生 。

6．顺序凝固的目的是 ；同时凝固的目的是 。

7．铸造内应力分为 、 、 三种，引起铸件变形的最主要应力是 。

8． 铸件裂纹根据产生温度的不同可分为 和 两种。 9．浇注系统是为填充型腔和冒口而开设于铸型中的一系列通道，通常包括 、 、、 和 组成。

10．铸件工艺图是根据零件的结构特点、技术要求、生产批量和生产条件直接在零件图上进行铸件工艺设计的图。主要包括 、 、 、 、 、 、 、 、 等，它是制作 、 、 和 的依据。

三、选择题

四、问答题

1．什么是合金的流动性？流动性不足，易产生哪些缺陷？影响合金流动的因素又有哪些？ 2．铸件设计时如何考虑合金的流动性？生产中常采用什么措施防止浇不足和冷隔等缺陷？ 3．缩孔与缩松的区别是什么？各自对铸件的质量有何影响？

4．什么是顺序凝固和同时凝固原则？分别采用什么措施保证铸件同时凝固和顺序凝固？这

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两原则各用于什么场合？

5．什么是冒口？其作用与冷铁有何不同？

6．合金收缩分为哪几阶段？各会产生哪些缺陷？ 7．什么是铸件内应力？分为哪几种？

8．什么是热裂纹和冷裂纹？其特征有何区别？如何防止？

9．铸件中的气孔有哪几种？，各自产生的原因和防止措施是什么？ 10．合金的铸造性能与铸件的质量有何联系？

11．什么是砂型铸造？生产中一般工艺流程是什么？

12．造型的方式有哪两种？各自的特点和应用场合是什么？ 13．什么是砂芯？制备方法有哪些？各自的应用场合是什么？ 14．什么是浇注系统？由哪几部分组成？

15．什么是铸造工艺图？浇注位置的确定原则是什么？ 16．分型面的选择原则有哪些？

17．铸造工艺参数主要包括哪些？如何进行合理选择？ 18．铸造工艺对铸件结构设计的要求有哪些？

19．区别概念：砂型与型砂；冒口与出气口；芯头与芯座；铸件与零件；模样与型腔；起模斜度与结构斜度；浇注位置与浇口位置。

20．零件、铸件、模样三者在尺寸、形状上有何区别？

21．特种铸造的种类及其特点？ 22．如何选择分型面：

Ⅱ－锻造

一、名词解释

二、填空题

34．冲裁依次经历 、 、 等三个阶段，包括 和 两种形式。

41．自由锻的工序一般由 、 、 等三个工序组成

三、选择题

35．板料在相同条件下，拉深系数愈小，其变形

（A）愈容易 （B）愈困难 （C）不确定 （D）应视具体条件而定

36．为消除拉深过程中产生的形变强化，保证后继拉深的顺利进行，两次拉深之间应进行一次热处理是：(A)再结晶退火 (B)淬火＋高回 (C)淬火＋中回 (D)完全退火

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37．加工硬化产生的主要原因是

(A)整体变形不均匀产生的内应力，即第一类内应力 (B)晶粒间变形不均匀产生的内应力，即第二类内应力 (C)晶粒内变形不均匀产生的内应力，即第三类内应力 (D)晶体中点缺陷浓度提高所致。 38．不具各向异性的是：

（A）晶体 (B)冷、热加工后的工件 (C)织构件 (D)平衡态下的多晶体

39．等轴晶粒形变后，晶粒沿受力方向变形、分布，通过再结晶后又成等轴晶粒，但其尺寸与形变前相比

(A)相同 (B)增大 (C)变小 (D)不确定 40．再结晶是

(A)形变后的金属加热时原子通过扩散运动，回复正常排列，消除晶格扭曲，并以碎晶或杂质为核心结晶成新的晶粒，全部消除加工硬化现象的过程。

(B)形变后的金属加热时，发生铁素体和渗碳体共同向奥氏体转变，消除晶格扭曲的过程 (C)加热温度高于某一温度的固态相变过程 (D)形变金属发生重结晶的过程

四、问答题

23．什么是压力加工？主要形式有哪些？

24．塑性变形的本质是什么？在单晶和多晶中的塑性变形有何区别？ 25．什么是冷加工和热加工？各有何特点？

26．冷加工对金属的显微组织和力学性能的影响？ 27．什么是加工硬化？加工硬化的主要原因是什么？ 28．什么是回复、再结晶、织构现象？ 29．冷、热变形对金属组织的影响？

30．热加工流线（锻造流线）与冷加工流线的异同点是什么？热加工流线能否通过再结晶消除？

31．何谓金属的锻造性能？其影响因素是什么？

32．碳钢的锻造温度范围如何确定？锻造温度过高和过低会产生什么影响？ 33．为何要在终锻模膛中设置飞边槽，其作用是什么？

Ⅲ－焊接

一、名词解释 二、填空题

51．焊条由 、 组成。以熔渣氧化物的特性分为 和 两种

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三、选择题

45．熔化焊的接头包括

(A)焊缝、熔合区、未受影响区 (B)焊缝、熔合区、热影响区 (C)熔合区、热影响区、未受影响区(D)焊缝、熔合区、热影响区 46．熔化焊接头的性能主要取决于

A焊缝B熔合区C热影响区D与焊缝、熔合区、热影响区均有关 47．焊缝的热影响区中力学性能最好的是

(A)正火区(B)过热区(C)部分相变区(D)再结晶区 48．焊缝的热影响区中力学性能最差的是

(A)正火区(B)过热区(C)部分相变区(D)再结晶区 49．直流电源焊接时，正接的方法是

（A）工件接电源的正极，焊条接电源的负极（B）工件接电源的负极，焊条接电源的正极（C）无所谓（D）电弧稳定前工件接电源的正极，焊条接电源的负极，电弧稳定后工件接电源的负极，焊条接电源的正极

50．交流电源焊接时，工件上的温度与直流电源焊接相比

（A）提高（B）降低（C）比正接时降低，比负接时提高（D）比正接时提高，比负接时降低

55．金属材料的焊接性能可由下列某一指标来衡量

(A)含碳量(B)含合金元素的量(C)碳与合金元素的含量总和(D)碳与合金元素计得的碳当量

四、问答题

42．焊接电弧是如何产生的？电弧由哪几部分组成？各部分的热量与温度的分布有什么不同？它与一般的化学反应有何区别？

43．常见的焊接热源有哪些？其中应用最广的热源是什么？ 44．什么是焊接冶金？其与普通冶金有何区别？ 52．焊芯和焊药的作用各是什么？ 53．选择焊条的主要依据是什么？ 54．什么是金属材料的焊接性能？ 56．揭示焊条的含义：

J422、J506、J507、H08A、H08

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B A 第十一章 工程材料的选

图11－2 轴颈的截面用

B C A 图11－1 齿轮的轮齿形貌 31

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