工程材料学答案

第一章钢的合金化基础

1、合金钢是如何分类的？

1)按合金元素分类：低合金钢，含有合金元素总量低于5%；中合金钢，含有合金元素总量为5%-10%；中高合金

钢，含有合金元素总量高于10%。

2)按冶金质量S、P含量分：普通钢，P≤0.04%,S≤0.05%;优质钢，P、S均≤0.03%；高级优质钢，P、S均≤0.025%。

3)按用途分类：结构钢、工具钢、特种钢

4)按小式样正火或铸态组织分类：珠光体钢、马氏体钢、铁素体钢、奥氏体钢、莱氏体钢

5)按所含的主要合金元素分类：铬钢（Cr-Fe-C) 、铬镍钢（Cr-Ni-Fe-C) 、锰钢（Mn-Fe-C) 、硅锰钢（Si-Mn-Fe-C)

2、奥氏体稳定化，铁素体稳定化的元素有哪些？

奥氏体稳定化元素, 主要是Ni、 Mn、Co、C、N、Cu等

铁素体稳定化元素, 主要有Cr、Mo、W、V、Ti、Al、Si、B、Nb、Zr等

3、钢中碳化物形成元素有哪些（强-弱），其形成碳化物的规律如何？

1)碳化物形成元素：Ti、Zr、Nb、V、Mo、W、Cr、Mn、Fe等(按形成的碳化物的稳定性程度由强到弱

的次序排列)，在钢中一部分固溶于基体相中，一部分形成合金渗碳体, 含量高时可形成新的合金碳化物。

2)形成碳化物的规律

a)合金渗碳体—— Mn与碳的亲和力小，大部分溶入α-Fe或γ-Fe中，少部分溶入Fe3C中，置换Fe3C中的

Fe而形成合金渗碳体（Mn,Fe）3C; Mo、W、Cr少量时，也形成合金渗碳体

b)合金碳化物——Mo、W 、Cr含量高时，形成M6C(Fe2Mo4C Fe4Mo2C),M23C6(Fe21W2C6 Fe2W21C6)

合金碳化物

c)特殊碳化物——Ti 、V 等与碳亲和力较强时

i.当r c/r Me<0.59时，碳的直径小于间隙，不改变原金属点阵结构，形成简单点阵碳化物（间隙相）MC、

M2C。

ii.当r c/r Me>0.59时，碳的直径大于间隙，原金属点阵变形，形成复杂点阵碳化物。

★4、钢的四种强化机制如何？实际提高钢强度的最有效方法是什么？

1)固溶强化：溶质溶入基体中形成固溶体能够强化金属；

2)晶界强化：晶格畸变产生应力场对位错运动起到阻碍达到强化，晶格越细，晶界越细，阻碍位错运动作用越大，

从而提高强度；

3)第二相强化：有沉淀强化和弥散强化，沉淀强化着眼于位错运动切过第二相粒子；弥散强化着眼于位错运动绕

过第二相粒子；

4)位错强化：位错密度越高则位错运动越容易发生相互交割形成割阶，引起位错缠结，因此造成位错运动困难，

从而提高了钢强度。

有效方法：淬火+回火，钢淬火形成马氏体，马氏体中溶有过饱和C和Fe元素，产生很强的固溶强化效应，马氏体形成时还产生高密度位错，位错强化效应很大；R-M是形成许多极细小的取向不同的马氏体，产生细晶强化效应。因此淬火马氏体具有很高强度，但脆性很大，淬火后回火，马氏体中析出碳化物粒子，间隙固溶强化效应虽然大大减小，但产生很强的析出强化效应，由于基体上保持了淬火时细小晶粒，较高密度的位错及一定的固溶强化作用，所以回火马氏体仍具有很高强度，并且因间隙固溶引起的脆性减轻，韧性得到改善。

★5、固溶强化、二次硬化、二次淬火、回火稳定性的含义。

1)固溶强化：当溶质原子溶入基体金属形成固溶体能强化金属。

2)二次硬化：在含Mo、W、V较多的钢中, 回火后的硬度随回火温度的升高不是单调降低, 而是在某一温度后硬

度反而增加, 并在某一温度(一般为550℃左右)达到峰值。这种在一定回火温度下硬度出现峰值的现象称为二次硬化

3)二次淬火：通过某种回火之后，淬火钢的硬度不但没有降低，反而有所升高，这种现象称为二次淬火。

4)回火稳定性：合金元素在回火过程中推迟马氏体分解和残余奥氏体转变，提高Fe的再结晶温度，使碳化物难

以聚集长大的弥散度提高了钢对回火软化的抗力即提高了回火稳定性。

★6、何谓第一类、第二类回火脆，如何消除及预防？

1)第一类回火脆：250-300℃，片状碳化物在马氏体边界上析出，破坏了马氏体间的连接，使脆性增大，是

由相变机制本身决定的，不能消除，只能避免，不可逆。

2)第二类回火脆：450-600℃，杂质及本身在原晶界上偏聚，（Mn、Cr、Ni钢）降低晶界结合力，使脆性增加。第一类回火脆预防方法：

1）降低钢种杂质元素含量

2）加入Mo、W等合金元素可以减轻

3）加入Ca、Si调整温度范围（推向高温）

4）采用等温淬火代替淬火回火工艺

5）用Al脱氧或加入Nb、V、Ti等合金元素细化奥氏体晶粒

第二类回火脆消除方法：

1)Mo或W能阻止，推迟杂质往晶界偏移，可消除第二类回火脆。

2)高温回火、快冷

3)尽量减少杂质元素含量（S、P）

7、如何提高钢的韧性？

1)细化晶粒： Ti，V，Nb，Al 阻碍晶粒长大，使晶面积↑，裂纹阻力大；

2)改善基本的韧性：置换使强↑，韧↓，但Ni元素却相反，Ni置换改变位错运动的特点，使其容易绕过某些障

碍，避免产生应力集中，使基体韧性↑，Ni＞13％，消除Tk，低温用钢—高Ni钢（Mn）；

3)提高回火稳定性：间隙固溶，位↑→应力，脆性↑，提高回火稳定性，（可提高T回），可以在获相同的强度

条件下提T回，充分地降低固溶度，位错，应力；

4)细化碳化物：碳化物自身断裂；成为核心;粗大的碳化物使裂纹易扩展。细化碳化物、均匀、弥散分布对强度

韧性有利。

5)控制非金属夹杂和杂质元素： Mo，W 能抑制杂质元素在晶界偏聚。

8、材料变形的一般规律。

韧性是指材料对断裂的抗力→形成，扩大→延性断裂，解理断裂，沿晶断裂。

1)韧性断裂：弹性变形、屈服、塑性变形、颈缩、断裂

i.延性断裂：核心→孔洞→长大，汇合→导致断裂；

ii.解理断裂：低温，高加载速度，金属塑性差；

iii.沿晶断裂：晶界上元素，第二相（脆性相）

2)脆性断裂：少量弹性变形，瞬间断裂

9、合金元素对过冷奥氏体转变的影响。

除Co外，均使C曲线右移，增大稳定性，使孕育期增大，淬透性增加。常用提高淬透性元素有：Cr，Mn，Mo，Si，Ni等五种。

10、合金元素是如何提高钢的回火稳定性的，哪些较强？

由于Me与C的作用，大多数C扩散↓，而相的回火转变又与C的扩散有关。因此，M在回火过程中：推M分解，A’转变温度T，提高α的再结晶温度；使碳化物难以聚集长大，而保持较大的弥散程度。因此提高了钢的回

火软化的抗力，即提高了钢的回火稳定性。使得钢在相同回火T下，具有高硬度和强度；也可使回火T升高，保证强度的同时使韧性提高（结构钢）。

提高回火稳定性较强的元素： V，Si，Mo，W，Ni，Mn，Co

第二章工程构件用钢

1、低碳钢板采用冷轧工艺时，为何出现表面褶皱？

由于屈服变形集中在局部地区少数滑移带上，所以必然引起滑移台阶高度增大、使试样表面有明显滑移线，表面出现褶皱。

★2、淬火时效、应变时效、钝化效应含义。

1)淬火时效：构件用钢在加热到Ac1以上进行淬火（快冷）后，在放置过程中，其强度、硬度增高，塑性、

韧性下降，并提高钢的脆性转折温度，这种现象称为淬火时效。

2)应变时效：构件用钢经塑性变形后，在放置过程中，其强度、硬度增高，塑性、韧性下降，并提高钢的脆

性转折温度，这种现象称为应变时效。

3)钝化效应：指通过改变钢表面状态而造成基体金属表面部分电极电势升高的现象。

3、构件用钢的大气腐蚀效应。

在一块钢板里构成有许多微小的原电池，从而引起钢板腐蚀的现象。

4、常见的焊接脆性有哪些？

马氏体转变脆性凝固脆性热影响区的时效脆性焊接后加热脆性

5、碳钢中常存杂质元素对钢性能有何影响？

1)Mn：有益元素，来源于炼钢材料，改善钢的质量。

2)Si：有益元素，改善钢的质量，脱氧。

3)S：有害元素，来源于炼钢中的矿石和燃料，当钢在1000-1200℃进行加工时，热脆。控制S含量，用Mn去S。

4)P：一般有害，矿石带入，P溶于Fe中，硬度↑，低温严重→冷脆。

5)O、H、N：O有害，机械性能下降，氧化物夹杂使疲劳强度降低；H有害，引起氢脆、白点；N有害，使强硬度

升高，塑性降低。

总之，杂质元素对钢材的性能和质量影响很大，必须严格控制在牌号规定的范围内。

★6、碳钢常见的分类方法有哪些？试说明20钢、45、60、Q215-A钢、Q215-B钢、T8钢、T10A钢、T12钢。

分类方法

i.按含碳量：低碳钢、中碳钢、高碳钢

ii.按钢的质量：普通碳素钢、优质碳素钢、高级优质碳素钢

iii.按脱氧程度：沸腾钢、镇静钢

iv.按用途：碳素结构钢、碳素工具钢

1)20钢表示Wc=0.20%的优质碳素结构钢

2)45钢表示Wc=0.45%的优质碳素结构钢

3)60钢表示Wc=0.60%的优质碳素结构钢

4)Q215-A钢：屈服强度最低值为215MPa的A级镇静钢

5)Q215-B钢：屈服强度最低值为215MPa的B级镇静钢

6)T8钢：平均Wc=0.80%的碳素工具钢

7)T10A钢：平均Wc=1%的A级优质碳素工具钢

8) T12钢：平均Wc=1.2%的碳素工具钢

7、为什么普低钢（低合金结构钢）用Mn 作为主要的合金元素？辅助元素在钢中起什么作用？

Mn 固溶强化，可使奥氏体分解温度降低，细化了晶粒，使P 变细，消除晶界上的粗大片状碳化物，提高钢的强度和韧性。

辅助元素有Nb 、V 、Ti 、Cu 、P 以及微量的稀土元素

1） Nb 、V 、Ti 强化物形成元素，在钢中形成细碳化物，阻碍钢热轧时奥氏体晶粒长大。细化晶粒，析出、

强化作用，强韧化提高。

2） Cu 、P 耐大气腐蚀性能提高

3） 加入微量稀土元素，净化钢材，脱S ，改善夹杂物形态，提高力学性能，改善韧性、工艺性能。

8、试说明16Mn 、15MnVN 中合金元素的作用。

1) Mn 固溶强化，可使奥氏体分解温度降低，细化了晶粒，时P 变细，消除晶界上的粗大片状碳化物，提高钢

的强度和韧性。

2) V 作用：沉淀强化，细化晶粒。

3) N 作用：与V 形成主要氮化物细化晶粒，影响塑性、韧性，可提高强度。

第三章 机器零件用钢

1试述渗碳钢的合金化和热处理特点。

合金化特点：

1.低C ：Wc=0.10-0.25% 保证零件心部有足够高的韧性

2.加入提高淬透性的合金元素：Cr ，Ni ，Mn ，B ，W→提高心部淬透性，获得低CM

. 3.细化晶粒：强Ti ，V,中CemW ，Mo 等，形成稳定的合金Cem 阻碍长大

4.改善渗C 的性能：

Cem 形成元素：使表层C↑，心部C↓， 陡，C 扩散受阻

非Cem 形成元素：Ni 表层C↓，心部C↑，平缓，加速C 扩散

但Si 使表层加入C 困难，使渗C 速度降低，所以渗C 钢中不加Si

Me 元素在钢中的作用并不单一，而是多重性：

Cr→提高淬透性，细化晶粒，提高渗C 的浓度，与Ni 作用改善渗C 分布

Ni ，Cr 为主要元素+其它辅助的元素（Ti ，V ，W ，Mo ，B ）

热处理特点：

渗碳钢的热处理一般是渗碳后直接淬火加低温回火。

★2、试分析20CrMnTi 9SiCr 40CrNiMo 40Cr 60Si2Mn GCr15钢中合金元素的作用

1) 20CrMnTi ：Cr 提高淬透性和回火稳定性，改善钢的耐磨性和解除疲劳抗力；Mn 提高淬透性：Ti 是强碳化

物形成元素，提高回火稳定性，细化晶粒。

2) 9SiCr ：Si 提高回火稳定性;Cr 提高回火稳定性和淬透性。

3) 40CrNiMo ：Cr 、Ni 、Mo 均提高淬透性；Ni 固溶强化作用；Mo 防止第二类回火脆。

4) 40Cr ：Cr 提高淬透性和回火稳定性，改善钢的耐磨性和解除疲劳抗力。

5) 60Si2Mn ：Si 提高回火稳定性; Mn 提高淬透性。

6) GCr15：Cr 提高淬透性和回火稳定性，改善钢的耐磨性和解除疲劳抗力。

3、什么叫调质钢，为什么调质钢大多数是中碳钢或中碳合金钢。合金元素在钢中的作用是什么。调???劳强度降低

表层残余压应力，使疲过高：塑性不够，减少剥落过低：强度不足，部分

质钢进行高温回火的目的是什么。

1)通常将经过淬火和高温回火（即调质处理）处理而使用的结构钢称为调质钢。

2)C过低：不易淬硬，回火后强度不够。过高：韧性不够。

3)Me作用：①提高淬透性②固溶强化③防止第二类回火脆性④细化晶粒

4)目的：调质钢的最终性能决定于回火温度，一般采用500-600℃回火，通过选择回火温度，可以获得所要

的性能，为防止第二类回火脆性，回火后快冷，有利于韧性提高，故采用高温回火。

4.、为什么铬轴承钢要有高的含碳量，铬在轴承钢中起什么作用。

1)高碳可以保证钢有高的强度和耐磨性。

2)Cr的作用：Cr可提高钢的淬透性；钢中部分Cr可溶于渗碳体，形成稳定的合金渗碳体（FeCr）3C，含Cr

的合金渗碳体在淬火加热时溶解较慢，可减少过热倾向，经热处理后可以得到较细的组织；碳化物能以细

小质点均匀分布于钢中，既可提高钢的回火稳定性，又可提高钢的硬度，进而提高钢的耐磨性和接触疲劳

强度；Cr还可以提高钢的耐腐蚀性能。

5、为什么弹簧钢大多数是中高碳钢。合金元素在弹簧钢中的作用是什么。进行中温回火的目的是什么？

1)中、高碳高的屈强比要求弹簧钢的碳含量比调质钢高，碳的质量分数一般为0.50%～0.70%。碳含量过高

时，塑性、韧性降低，疲劳抗力也下降。

2)加入Si，Mn提高淬透性：强化基体；提高回火稳定性；Si易使表面脱C；Mn使钢易过热；重要用途的

弹簧钢还必须加入Cr、V、W等元素防止脱C，过热，改善Si，Mn的不利影响，进一步提高强度和淬透

性，Si-Cr弹簧钢不易脱C，本身形成Cr-V，V晶粒细小，耐冲击性好，强度小。

3)进行中温回火的目的是得到托氏体的最终组织。

6、说明下列牌号属于那种钢，并说明数字和符号的含义:Q345 20CrMnTi 40Cr GCr15 60Si2Mn

1)Q345：属于普碳钢，屈服强度大于345MPa的合金结构钢。

2)20CrMnTi：中淬透性渗碳钢，含碳0.2%，含Cr、Mn、Ti小于1.5%的渗碳钢。

3)40Cr：低淬性调质钢，含碳0.4%，含Cr较多但小于1.5%。

4)GCr15：滚动轴承钢，含碳1%，含Cr1.5%。

5)60Si2Mn：硅锰弹簧钢，含碳0.6%，含硅约为2%，含锰小于1.5%。

第四章工具钢

★1、为什么高速工具钢（W18Cr4V)淬火温度为1280℃，并要经过560℃三次回火？560℃是否是调质？

为什么？

1)高速钢中含有大量W、Mo、Cr、V的难熔碳化物，它们只有在1200℃以上才能大量地溶于奥氏体中，以保

证钢淬火、回火后获得很高的热硬性，因此其淬火加热温度非常高，一般为1220℃～1280℃。

2)进行多次回火，是为了逐步减少残余奥氏体量。W18Cr4V钢淬火后约有30%残余奥氏体，经一次回火后约

剩15%～18%，二次回火降到3%～5%，第三次回火后仅剩1%～2%。

3)560℃不是调质，因为调质处理后的组织为回火索氏体，而560℃回火后的组织为回火马氏体、细粒状碳化

物及少量残余奥氏体。

★2、说明下列牌号属于那种钢，并说明数字和符号的含义。 W18Cr4V 9SiCr Cr12 5CrMnMo

CrWMn 3Cr2W8V 3Cr2Mo

1)W18Cr4V：高速工具钢，含C的质量分数为0.7-0.8%，，W的质量分数为18%，Cr的质量分数为4%，V的质

量分数为1%，W、Cr、V为钢中所含合金元素。

2)9SiCr：低合金刃具钢，含C的质量分数为0.9%，含Si、Cr的质量分数为1%。

3)Cr12：冷作模具钢，12表示含Cr的质量分数为12%，主要化学成分C、Cr。

4)5CrMnMo：热作模具钢，含C的质量分数为0.5%，含Cr的质量分数为1%，含Mn的质量分数为1%，含Mo

的质量分数为1%，主要化学成分C、Cr、Mn、Mo。

5)CrWMn：低合金刃具钢，含C的质量分数为1%，含Cr、W、Mn的质量分数均为1%，主要化学成分C、Cr、W、

Mn。

6)3Cr2W8V：热作模具钢，含C的质量分数为0.3%，含Cr的质量分数为2%，含W的质量分数为8%，含V的

质量分数为1%，主要化学成分C、Cr、W、V。

7)3Cr2Mo：热作模具钢，含C的质量分数为0.3%，含Cr的质量分数为2%，含Mo的质量分数为1%，主要化

学成分C、Cr、Mo。

★3、块规一般采用何种材料，其热处理工艺特点什么？

a)块规一般采用GCr15钢制作，要求具有高的硬度和耐磨性，组织稳定，低的表面粗糙度，耐蚀性。

b)热处理特点：

i.淬火加热时要进行预热，减小变形；

ii.在保证高硬度的条件下尽量降低淬火温度，淬火不用分级或等温淬火以减少残余奥氏体的含量；

iii.采用较长的低温回火温度，提高组织的稳定性；

iv.淬火后进行冷处理，使残余奥氏体继续变为马氏体增加钢的尺寸稳定性；

v.低温回火后进行实效性处理。

第五章特殊性能钢

★1、不锈钢是如何分类的？不锈钢中加Cr的目的是什么？为什么一般Cr≥13%？

1)按不锈钢在900℃-1100℃高温加热，空中冷却的基本类型分为铁素体不锈钢，奥氏体不锈钢，马氏体不锈钢和

双相不锈钢。

2)铬能提高基体的电极电位，获得单一铁素体组织。

3)由于碳在钢中必须存在，它能与Cr形成一系列的Cr的碳化物，为了使固溶体的的Cr含量不低于11.7%，通常

把钢中的含Cr量适当提高一些，这就是实际应用最低不低于13%的原因。

★2、不锈钢的含碳量为何比较低？

碳与铬的亲和力很大，能形成一系列的复杂的碳、铬化合物，钢中的碳质量分数越大，钢的耐蚀性越低，因此，不锈钢中碳的质量分数一般比较低。

★3、为何高Cr不锈钢热加工性比较差？

因为Cr不锈钢淬透性好，在高温加热后空冷就能得到马氏体组织，则残余应力增大，而且使工件的硬度增大，难于进行切削加工。

★4、奥氏体不锈钢的固溶处理与稳定化处理的目的各是什么？固溶处理与一般钢的淬火有何不同？

1)固溶处理的目的：获得单项奥氏体组织，使钢具有较低的强度和硬度，提高耐蚀性，是防止晶向腐蚀的重要手

段。稳定化处理的目的：有效地消除了晶界贫铬的可能，避免了晶向腐蚀的产生。

2)不同之处：固溶处理是钢最大程度的软化处理，使钢表面具有较低的强度、硬度。

★5、20CrMnTi钢和1Cr18Ni9Ti钢中Ti的作用。

20CrMnTi属于淬透性渗碳钢，Ti属强碳化形成元素，组织奥氏体晶粒在渗碳过程中长大，达到细化晶粒的作用。

1Cr18Ni9Ti是奥氏体不锈钢，Ti消除晶向腐蚀，加Ti让钢中的钛与碳或镍形成稳定的TiC和NiC，而不形成

Cr23C6,，这样可以防止晶向腐蚀。

第六章 铸铁

★1、名词：石墨化、 白口铸铁、 灰口铸铁、 麻口铸铁

石墨化--铸铁中碳原子析出并形成石墨的过程。

白口铸铁---碳主要以游离碳化物的形式析出，断口呈银白色。

灰口铸铁---碳大部分或全部以石墨的形式析出，断口呈暗灰色。

麻口铸铁---碳部分以游离碳化物形式析出，部分以石墨形式析出，断口灰、白色相间。

★2、根据Fe-G 相图，分析灰口铸铁、 麻口铸铁、 白口铸铁是如何获得的？其获得的显微组织分别是什么？

3、影响石墨化的主要因素是什么？如何影响？

1、温度及冷却速度

在实际生产中，铸铁的缓慢冷却，或在高温下长时间保温，都有利于石墨化进程。

2、合金元素

促进石墨化的元素---C ﹑Si ﹑Al ﹑Cu ﹑Ni ﹑Co 等。

阻碍石墨化的元素---Cr ﹑W ﹑Mo ﹑V ﹑Mn 等，以及杂质元素S 。

一般来说，非碳化物形成元素阻碍石墨化。在促进石墨化的元素中，C 和Si 最强烈。生产中，调整碳﹑硅含量，是控制铸铁组织与性能的基本措施。碳不仅促进石墨化，而且还影响石墨的数量﹑大小和分布。S 强烈促进石墨的白口化，并使机械性能和铸造性能恶化，因此一般控制在0﹒15℅以下。

生产中，调整碳、硅含量，是控制铸铁组织和性能的基本措施。

4、为什么在同一灰铸铁中，往往表层和薄壁部位易产生白口组织，用什么方法予以消除？

铸铁结晶后，在表层和薄壁外，因冷却速度较大而出现白口组织。

用石墨化退火消除，退火温度900—950℃、保温2—5小时，使固晶渗碳体分解为奥氏体和石墨，然后伴随着降温再进行石墨化。

5、铸铁的抗拉强度和硬度主要取决于什么？

主要取决于基体组织及石墨的数量、形状大小和分布。

名 称

石墨化进行程度 显微组织 第一阶段 第二阶段

灰铸铁 完全石墨化

完全石墨化 部分石墨化 未石墨化 铁素体+石墨 铁素体+珠光体+石墨 珠光体+石墨 麻铸铁 部分石墨化

未石墨化 莱氏体+珠光体+石墨 白口铸铁

不进行 不进行 莱氏体

第七章有色金属及其合金

★1 、根据二元铝合金一般相图，说明铝合金是如何分类的？

根据铝合金的成分和生产工艺特点，通常将工业用铝合金分为变形铝合金和铸造铝合金。

★2 、什么是铝合金热处理强化方法？简述其强化机理？

1）退火

①再结晶退火：将经过变形的工件加热到再结晶温度以上，保温一段时间后空冷；

②低温退火：在再结晶温度以下保温后空冷；

③均匀化退火：通常在高温长时间保温后炉冷或空冷。

2）淬火：将合金加热到固溶线以上保温后快冷，以得到过饱和、不稳定的固溶体组织，为后续的时效处理做好准备。

3）时效：指淬火后得到的铝合金过饱和固溶体在一定温度下随时间增长而分解，导致合金强度和硬度升高的现象。

★3、变形铝合金分为哪几类？主要性能特点是什么？

变形铝合金分为：防锈铝合金、硬铝合金、超硬铝合金、锻铝合金。

1）防锈铝合金：具有很高的塑性、较低的或中等的强度、优良的抗腐蚀性能和良好的焊接性能，适宜压力加工和焊接。

2）硬铝合金：

a.低合金硬铝：塑性好，强度低。采用固溶处理和自然时效提高强度和硬度，时效速度较慢。

b.标准硬铝：强度和塑性属中等水平.退火后变形加工性能良好，时效后切削加工性能也较好。

c.高合金硬铝：合金元素含量较多，强度和硬度较高，塑性及加工性能较差。

硬铝合金的不足：抗蚀性差，固溶处理的加工温度范围较窄。

3）超硬铝合金：经固溶处理和人工时效后，可获得很高的强度和硬度，所以它们是强度最高的一类铝合金.但这类合金的抗蚀性较差，高温下软化快.用包铝法可提高抗蚀性。

4) 锻铝合金：热塑性好，具有良好的压力加工性能。

4、如何提高ZL102的力学性能？

浇铸前向合金液中加入占合金重量2%-3%的变质剂（常用钠盐混合物：2\3NaF+1\3NaCl）以细化合金组织，显著提高合金强度及塑性。

5 、试述Cn-Zn(黄铜）、Cu- Sn(Sn青Cu）的主要性能特点及应用？为什么黄铜H62的强度高而塑性低？黄铜H68的塑性却比H62好？

主要性能特点应用

单相黄铜由于塑性很好，适于制作冷

不仅有良好的变形加工性能，而且有

Cn-Zn(黄铜）优良的铸造性能.由于结晶温度间隔

很小，它的流动很好，易形成集中缩

孔，铸件组织致密，偏析倾向较小，

耐蚀性比较好。

轧板材、冷拉线材、管材及形状复杂

的深冲零件。双相黄铜因可进行热变

形,通常热轧成棒材、板材，这类黄

铜也可铸造。

Cu- Sn(Sn青Cu）铸造收缩率很小，可铸造形状复杂的

零件.但铸件易生成分散缩孔，使密

度降低，在高压下容易渗漏。在大气、

海水、淡水以及蒸气中的抗蚀性比纯

铜和黄铜好，但在盐酸、硫酸和氨水

中的抗蚀性较差。

在造船、化工、机械、仪表等工业中

广泛应用，主要制造轴承、轴套等耐

磨零件和弹簧等弹性元件，以及抗

蚀、抗磁零件等。

H62合金中出现脆性β′相，故强度高而塑性低。

当黄铜中W（Zn）＞32%时，合金塑性随W Zn 增加而降低，故黄铜H68的塑性比H62好。

第八章高分子材料

1、解释名词：单体，链节，聚合度，大分子构象，柔顺性

单体：能组成高分子化合物的低分子化合物叫做单体。

链节：组成大分子链的这种特定结构单元叫做链节。

聚合度：大分子链中链节的重复次数即叫做聚合度。

大分子链的构象：由于单键内旋引起的原子在空间据不同位置所构成的分子链的各种形象，即称为大分子链的构象。

柔顺性：大分子能由构象变化获得不同卷曲程度的特性即为大分子链的柔顺性。

2、大分子链的几何形状有几种？

大分子链的几何形状有线型、支化型和体型(或网型)等三种。

★（必考）3、简述线型无定型高聚物的三种力学状态，力学状态的实际意义？

三种力学状态：玻璃态、高弹态、粘流态。

实际意义：

在室温下处于玻璃态的高聚物一般为塑料；

在室温下处于高弹态的高聚物一般为橡胶；

在室温下处于粘流态的高聚物一般为流动树脂，可做胶黏剂。

4、哪种高聚物易获得无定型结构？

体型高分子的高聚物由于分子链间存在大量交联，分子链不可能有序排列，所以具有无定形结构。

★5、热固性塑料和热塑性塑料的结构及特点是什么？

结构特点

热固性塑料

树脂固化前是线型或带支链的，

固化后分子链之间形成化学键，成为

三度的网状结构，不仅不能再熔触，

第一次加热时可以软化流动，加

热到一定温度，产生化学反应一交链

固化而变硬，这种变化是不可逆的，

在溶剂中也不能溶解。此后，再次加热时，已不能再变软流

动了。

热塑性塑料

树脂分子链都是线型或带支链的

结构，分子链之间无化学键产生，加

热时软化流动．冷却变硬的过程是物

理变化

加热时变软以至流动，冷却变硬，

这种过程是可逆的，可以反复进行。

工程材料学课后习题答案

第一章钢的合金化基础 1、合金钢是如何分类的？ 1) 按合金元素分类：低合金钢，含有合金元素总量低于5%；中合金钢，含有合金元素总量为510%；中高合金钢，含有合金元素总量高于10%。 2) 按冶金质量S、P含量分：普通钢，P≤0.04≤0.05%;优质钢，P、S均≤0.03%；高级优质钢，P、S均≤0.025%。 3) 按用途分类：结构钢、工具钢、特种钢 2、奥氏体稳定化，铁素体稳定化的元素有哪些？ 奥氏体稳定化元素, 主要是、、、C、N、等 铁素体稳定化元素, 主要有、、W、V、、、、B、、等 3、钢中碳化物形成元素有哪些（强-弱），其形成碳化物的规律如何？ 1) 碳化物形成元素：、、、V、、W、、、等(按形成的碳化物的稳定性程度由强到弱的次序排列) ，在钢中一部分固溶于基体相中，一部分形成合金渗碳体, 含量高时可形成新的合金碳化物。 2) 形成碳化物的规律 a) 合金渗碳体——与碳的亲和力小，大部分溶入α或γ中，少部分溶入3C中，置换3C中的而形成合金渗碳体（）3C; 、W、少量时，也形成合金渗碳体 b) 合金碳化物——、W 、含量高时，形成M6C(24C 42C)23C6(21W2C6 2W21C6)合金碳化物 c) 特殊碳化物——、V 等与碳亲和力较强时 i. 当<0.59时，碳的直径小于间隙，不改变原金属点阵结构，形成简单点阵碳化物（间隙相）、M2C。 . 当>0.59时，碳的直径大于间隙，原金属点阵变形，形成复杂点阵碳化物。 ★4、钢的四种强化机制如何？实际提高钢强度的最有效方法是什么？ 1) 固溶强化：溶质溶入基体中形成固溶体能够强化金属； 2) 晶界强化：晶格畸变产生应力场对位错运动起到阻碍达到强化，晶格越细，晶界越细，阻碍位错运动作用越大，从而提高强度； 3) 第二相强化：有沉淀强化和弥散强化，沉淀强化着眼于位错运动切过第二相粒子；弥散强化着眼于位错运动绕过第二相粒子； 4) 位错强化：位错密度越高则位错运动越容易发生相互交割形成割阶，引起位错缠结，因此造成位错运动困难，从而提高了钢强度。 有效方法：淬火+回火，钢淬火形成马氏体，马氏体中溶有过饱和C和元素，产生很强的固溶强化效应，马氏体形成时还产生高密度位错，位错强化效应很大；是形成许多极细小的取向不同的马氏体，产生细晶强化效应。因此淬火马氏体具有很高强度，但脆性很大，淬火后回火，马氏体中析出碳化物粒子，间隙固溶强化效应虽然大大减小，但产生很强的析出强化效应，由于基体上保持了淬火时细小晶粒，较高密度的位错及一定的固溶强化作用，所以回火马氏体仍具有很高强度，并且因间隙固溶引起的脆性减轻，韧性得到改善。 ★5、固溶强化、二次硬化、二次淬火、回火稳定性的含义。 1) 固溶强化：当溶质原子溶入基体金属形成固溶体能强化金属。 2) 二次硬化：在含、W、V较多的钢中, 回火后的硬度随回火温度的升高不是单调降低, 而是在某一温度后硬度反而增加, 并在某一温度(一般为550℃左右)达到峰值。这种在一定回火温度下硬度出现峰值的现象称为二次硬化 3) 二次淬火：通过某种回火之后，淬火钢的硬度不但没有降低，反而有所升高，这种现象称为二次淬火。

东北大学学期考试《工程材料学基础》考核作业

东北大学继续教育学院 工程材料学基础试卷（作业考核线上2） A 卷（共 3 页）总分题号一二三四五六七八九十得分 一、填空（每空1分，共20分） 1.位错是（线）缺陷、晶界是（面）缺陷。 2.碳在-Fe中形成的间隙固溶体称为（铁素体），它具有（ BCC（或体心 立方））晶体结构。 3.材料在受外力时表现的性能叫做（力学性能），又叫（机械性能）。 4.铝合金的时效方法可分为（自然时效）和（人工时效）两种。 5.固态物质按照原子在空间的排列方式，分为（晶体）和（非晶体）。 6.多数材料没有明显的屈服点，因此规定拉伸时产生（0.2%）残余变形所对应的 应力为（屈服强度）。 7.BCC晶格中，原子密度最大的晶面是（110 ），原子密度最大的晶向是 （ <111> ）。 8.共析钢过冷奥氏体的高温分解转变产物为（），中温分解转变产物为 （）。 9.-Fe和-Fe的晶体结构分别为（）和（）。 10.含碳量为0.0218%~2.11%称为（），大于2.11%的称为（）。 二、判断题（每题2分，共20分） 1.所有金属材料都有明显的屈服现象。（）

2.伸长率的测值与试样长短有关。（） 3.凡是由液体转变为固体的过程都是结晶过程。（）。 4.材料的强度与塑性只要化学成分一定，就不变了。（） 5.晶体具有固定的熔点。（） 6.结晶的驱动力是过冷度。（） 7.珠光体的形成过程，是通过碳的扩散生成低碳的渗碳体和高碳的铁素体的过程。（） 8.铸铁在浇注后快速冷却，不利于石墨化，容易得到白口。（） 9.材料愈易产生弹性变形其刚度愈小。（） 10.各种硬度值之间可以进行互换。（） 三、选择题（每题2分，共20分） 1.钢的淬透性主要取决与（d ）。 （a）含碳量；（b）冷却介质；（c）冷却方法；（d）合金元素。 2.二元合金在发生L→+共晶转变时，其相组成是（ c ）。 (a) 液相；（b）单一固相；(c)三相共存；（d）两相共存 3.在面心立方晶格中，原子密度最大的晶面是（ c ）。 （a）（100）（b）（110）；(c)（111）；（d）（121） 4.材料刚度与（ a ）有关。 (a)弹性模量；(b)屈服点；(c)抗拉强度；（d）伸长率 5.晶体中的位错属于（ c ）。 （a）体缺陷；（b）面缺陷；(c)线缺陷；（d）点缺陷 6.珠光体是（a ）。 （a）二相机械混合物；（b）单相固溶体；(c)金属化合物； 7.45钢是（b ）。

工程材料学小抄版答案

固溶强化：固溶强化：通过溶入某种溶质元素形成固溶体而使金属强度、硬度升高的现象弥散强化：倘若脆性第二相颗粒呈弥散状均匀分布在基体相上，由于第二相粒子与位错的交互作用阻碍了位错运动从而提高了合金塑性变形抗力，则可显著提高合金的强度的现象 细晶强化：通过细化晶粒来同时提高金属的强度、硬塑性和韧性的方法 热加工：凡是在材料再结晶温度以上所进行的塑性变形加工叫做热加工 冷加工：凡是在再结晶温度以下所进行的塑性变形加工叫做冷加工 称过冷度。 过冷度：理论结晶温度与实际结晶温度的差T0-Tn=T 枝晶偏析：由于固溶体结晶一般按树枝状长大，使这种晶内偏析也呈树枝状分布。 本质晶粒度：表示在一定加热条件下，奥氏体晶粒长大倾向性的高低。 加工硬化：随着变形量增大，由于晶粒破碎和位错密度增加，晶体塑性变形能力迅速增大，强度硬度明显升高，塑形和韧性下降。 回复：冷塑性变形的金属材料在加热温度较低时，其光学显微组织发生改变前晶体内部所产生的某些变化。 再结晶：这一过程也是一个形核和核长大的过程，因其新旧晶粒的晶格类型完全相同，只是晶粒形态发生了变化，所以称之为再结晶。 二次硬化：某些铁碳合金（如高速钢）须经许多次回火后，才进一步提高其硬度。这种硬化现象为二次硬化。 回火稳定性：淬火钢在回火时，抵抗强度、硬度下降的能力称为回火稳定性。 退火：将钢加热至适当温度保温，然后缓慢冷却（炉冷）的热处理工艺。 正火：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。 淬火：淬火是将钢加热到临界点Ac1或Ac3以上，保温后以大于临界冷却速度Vk冷却，使奥氏体转变为M或B下的热处理工艺。 回火：回火是指将淬火钢加热到Ac1以下的某温度保温后冷却的工艺。 冷处理：将淬火钢继续冷却到-70～-80℃（或更低温度），并保持一段时间，使残余奥氏体在继续冷却中转变为马氏体。 调质处理：淬火后高温回火的热处理方法称为调质处理。 淬透性：淬透性指钢在淬火时获得M的能力，其大小是用规定条件下淬硬层深度来表示。淬硬性：表示钢淬火时的硬化能力，用淬成马氏体可能得到的最高硬度表示。 回火脆性：在某些温度范围内回火时，淬火钢会出现冲击韧度显著下降的现象。第一类回火脆性：低温回火脆，火钢在250-350℃回火时出现的脆性。第二类回火脆性：高温回火脆，淬火钢在500-650℃范围内回火后缓冷时出现的脆性。 不锈钢晶间腐蚀：晶间腐蚀是沿晶粒周界发生腐蚀的现象。它是不锈钢某一温度下加热或冷却，Cr23C6析出于晶界，使晶界附近Cr含量降低，在介质作用下发生强烈腐蚀。 共晶反应：恒温下，某一成分液相同时结晶出两个成分不同的固相的反应。 共析反应：一定成分的固相，某一恒温下同时分解成两个成分与结构均不相同的固相反应。临界淬火冷却速度：获得全部马氏体组织的最小冷却速度。

工程材料学基础复习题

工程材料学基础复习题 一、填空 1. 位错是（线）缺陷、晶界是（面）缺陷。 2. 碳在-Fe 中形成的间隙固溶体称为（铁素体），它具有（BCC（或体心立方））晶体结构。 3. 材料在受外力时表现的性能叫做（力学性能），又叫（机械性能）。 4. 铝合金的时效方法可分为（自然时效）和（人工时效）两种。 5. 固态物质按照原子在空间的排列方式，分为（晶体）和（非晶体）。 6. 多数材料没有明显的屈服点，因此规定拉伸时产生（0.2% ）残余变形所对应的应力为（屈服强 度）。 7. BCC 晶格中，原子密度最大的晶面是（（110 ）），原子密度最大的晶向是 （<111> ）。 二、判断题 1. 所有金属材料都有明显的屈服现象。（） 2. 伸长率的测值与试样长短有关。（） 3. 凡是由液体转变为固体的过程都是结晶过程。（）。 4. 材料的强度与塑性只要化学成分一定，就不变了。（） 5. 晶体具有固定的熔点。（） 6. 结晶的驱动力是过冷度。（） 7. 珠光体的形成过程，是通过碳的扩散生成低碳的渗碳体和高碳的铁素体的过程。（）三、选择题1. 钢的淬透性主要取决与（D ）。 （a）含碳量；（b）冷却介质；（c）冷却方法；（d）合金元素。 2. 二兀合金在发生L T +共晶转变时，其相组成是（C ）。 （a）液相；（b）单一固相；（c）三相共存；（d）两相共存 3. 在面心立方晶格中，原子密度最大的晶面是（C ）。 （a）（100）（b）（110）；（c）（111）；（d）（121） 4. 材料刚度与（A ）有关。 （a）弹性模量；（b）屈服点；（c）抗拉强度；（d）伸长率 5. 晶体中的位错属于（C ）。 （a）体缺陷；（b）面缺陷；（c）线缺陷；（d）点缺陷 6. 珠光体是（A ）。 （a）二相机械混合物；（b）单相固溶体；（c）金属化合物； 7. 45 钢是（B ） （a）碳素结构钢；（b）优质碳素结构钢；（c）碳素工具钢；（d ）碳素铸钢 四、名词解释 同素异构：有些物质在固态下其晶格类型会随温度发生变化，这种现象叫做同素异构。 晶体缺陷：陷。断裂韧 实际应用的材料中，总是不可避免地存在着一些原子偏离规则排列，叫做晶体缺材料抵抗内部裂纹失稳扩展的能力。 时效：固溶处理获得过饱和固溶体在室温或一定加热条件下放置一定时间，强度、硬度升高塑性、韧性降低，叫做时效。 塑性：材料受力破坏前承受最大塑性变形的能力。 五、计算题

工程材料学习题集答案整理

页眉 工程材料习题集 钢的合金化基础第一章 1合金元素在钢中有哪四种存在形式？（马氏体），以溶质形式存在形成固溶体；、γ（奥氏体）、M①溶入α（铁素体）形成强化相：碳化物、金属间化合物；②形成非金属夹杂物；③。、以游离状态存在：CuAg④ 其中哪三个可无限溶解在奥氏体中？哪两个铁素体形成元素可写出六个奥氏体形成元素，2 无 限溶解在铁素体中？，其中（锰、钴、镍、铜、碳、氮）C、NCo、Ni、Cu、①奥氏体形成元素：Mn、（铜、碳、氮）为有限溶NC、、Co、Ni（锰、钴、镍）可无限溶解在奥氏体中，CuMn、解；（铬、钒）可无限溶解在铁素体中，其余为有限溶解。、V②Cr 写出钢中常见的五种非碳化物形成元素。3Co 、、Cu、Si、Al①非碳化物形成元素：Ni按碳化物稳定性由弱到强的顺序按由强到弱的顺序写出钢中常见的八种碳化物形成元素。4 写出钢中常见的四种碳化物的分子式。Fe Mn、Cr、（弱）、、V、（中强）W、MoNb①碳化物由强到弱排列：（强）Ti、C→MC→MFeC→MC②碳化物稳定性由弱到强的顺序：63623容易加工硬化？奥氏体层而高锰奥氏体钢难于冷变形，5为什么高镍奥氏体钢易于冷变形，错能高和低时各形成什么形态的马氏体？越有层错能越低，镍是提高奥氏体层错能的元素，锰是降低奥氏体层错能的元素，①利于位错扩展而形成层错，使交滑移困难，加工硬化趋势增大。钢；奥氏体层错Cr18-Ni8 奥氏体层错能越低，形成板条马氏体，位错亚结构。如②合金。能越高，形成片状马氏体，孪晶亚结构。如Fe-Ni钢的强化机制的出发点是什么？钢中常用的四种强化方式是什么？其中哪一种方式在提6 高强度的同时还能改善韧性？钢中的第二相粒子主要有哪两个方面的作用？①强化机制的出发点是造成障碍，阻碍位错运动。、第二相强化、位错钢中常用的四种强化方式：固溶强化、晶界强化（细晶强化）②强化（加工硬化）。晶界强化（细晶强化）在提高强度的同时还能改善韧性。③沉淀强化。钢中的第二相粒子主要作用：细化晶粒、弥散④/ 钢中常用的韧性指标有哪三个？颈缩后的变形主要取决于什么？7韧性指标：冲击韧度①? TK、韧脆转变温度、平面应变断裂韧度。ICk k颈缩后的变形用?表示，主要取决于微孔坑或微裂纹形成的难易程度。②P钢中碳化物应保持什么形晶粒大小对极限塑性有什么影响？为什么？为了改善钢的塑性，8 态？细化晶粒对改善均匀塑性(εu) 贡献不大，但对极限塑性(εT)却会有一定好处。因为① 随着晶粒尺寸的减少，使应力集中减弱，推迟了微孔坑的形成。应为球状、钢中的碳化物（第二相）充分发挥弥散强化的作用，②为了改善钢的塑性，细小、均匀、弥散地分布。页脚 页眉 9改善延性断裂有哪三个途径？改善解理断裂有哪两种方法？引起晶界弱化的因素有哪两个？ ①改善延性断裂有三个途径：（1）减少钢中第二相的数量：尽可能减少第二相数量，特别是夹杂物的数量。细化、球化第二相颗粒。（2）提高基体组织的塑性：宜减少基体组织中固溶强化 效果大的元素含量。（3）提高组织的均匀性：目的是防止塑性变形的不均匀性，以减少应力集中；碳化物强化相呈细小弥散分布，而不要沿晶界分布。 ②改善解理断裂有两种方法：（1）细化晶粒；（2）加入Ni元素降低钢的T。k③引起晶界弱化的因素有两个：（1）溶质原子(P、As、Sb、Sn)在晶界偏聚，晶界能r下降，裂纹易于沿晶界形成和扩展。（2）第二相质点(MnS、Fe3C)沿晶界分布，微裂纹g易于在晶界形成，主裂纹易于

《工程材料学》复习题

《工程材料学》复习题 一、名词解释 1、硬度， 2、铁素体， 3、枝晶偏析， 4、过冷奥氏体， 5、固溶体， 6、再结晶 7、相 8、 非自发形核9、枝晶偏析10、共晶反应11、淬硬性12、硬度 二、填空题．工程上常用的硬度主要有、、三种。 2. α－Fｅ的晶格类型分别属于晶格，可有个铁原子构成。 3. 铁碳合金固态基本相结构包括，固溶体型、。 4. 金属冷塑性变形后产生内应力，一般可以分为：、、 。若完全消除加工硬化，其加热温度应高于 温度。 C相图中GS线是指临界温度线，工程上也 5. Fe－Fe 3 称作线，S点是指、C点是指、E点是指、G点是指。 6. 珠光体是和组成的两相机械混合物。 7. 根据回火温度计对淬火钢的力学性能要求，一般将回火分为三 类：、、。 8. 按钢化学成分进行分类，碳素钢又可分为三 类：、、。渗碳钢又可分为：和两类。 9. 过冷奥氏体不同等温下其转变产物不同，可以分为三种类 型：、、。 10、体心立方和面心立方晶格中，单位晶胞的原子数分别是___________和___________。 11、按照几何特性，金属晶体中的主要缺陷有： ___________、___________和、 ___________。 12、亚共晶白口铸铁的室温组织为___________、___________ 和 ___________。 13、工程中常用的特殊性能钢有_________、_________、_________。 14、合金元素对铝的强化作用主要表现为___________、___________和__________。 15、40CrMn所代表的含义：40___________、Cr___________、Mn___________。 16、过冷奥氏体等温转变过程中，中温转变产物有：___________、__________。 17、液态金属总是在过冷的条件下结晶，其冷却速度越快，则形核率越 _________，结 晶后的晶粒便越_________，其强度越________，塑性和韧性越__________。 18、钢的质量是按和的含量高低进行分类的。 19、体心立方、面心立方及密排六方晶格的主要滑移系数目分别是___________、 ___________、___________。

工程材料学习题集答案整理最终版

工程材料习题集 第一章钢得合金化基础 1合金元素在钢中有哪四种存在形式？ ①溶入α(铁素体)、γ(奥氏体)、M(马氏体),以溶质形式存在形成固溶体; ②形成强化相:碳化物、金属间化合物; ③形成非金属夹杂物; ④以游离状态存在:Cu、Ag。 2写出六个奥氏体形成元素,其中哪三个可无限溶解在奥氏体中？哪两个铁素体形成元素可无限溶解在铁素体中？ ①奥氏体形成元素:Mn、Co、Ni、Cu、C、N(锰、钴、镍、铜、碳、氮),其中Mn、Co、Ni(锰、钴、镍)可无限溶解在奥氏体中,Cu、C、N(铜、碳、氮)为有限溶解; ②Cr、V(铬、钒)可无限溶解在铁素体中,其余为有限溶解。 3写出钢中常见得五种非碳化物形成元素。 ①非碳化物形成元素:Ni、Si、Al、Cu、Co 4按由强到弱得顺序写出钢中常见得八种碳化物形成元素。按碳化物稳定性由弱到强得顺序写出钢中常见得四种碳化物得分子式。 ①碳化物由强到弱排列:(强)Ti、Nb、V、(中强)W、Mo、Cr、(弱)Mn、Fe ②碳化物稳定性由弱到强得顺序:Fe3C→M23C6→M6C→MC 5为什么高镍奥氏体钢易于冷变形,而高锰奥氏体钢难于冷变形,容易加工硬化？奥氏体层错能高与低时各形成什么形态得马氏体？ ①镍就是提高奥氏体层错能得元素,锰就是降低奥氏体层错能得元素,层错能越低,越有利于位错扩展而形成层错,使交滑移困难,加工硬化趋势增大。 ②奥氏体层错能越低,形成板条马氏体,位错亚结构。如Cr18-Ni8钢;奥氏体层错能越高,形成片状马氏体,孪晶亚结构。如Fe-Ni合金。 6钢得强化机制得出发点就是什么？钢中常用得四种强化方式就是什么？其中哪一种方式在提高强度得同时还能改善韧性？钢中得第二相粒子主要有哪两个方面得作用？ ①强化机制得出发点就是造成障碍,阻碍位错运动。 ②钢中常用得四种强化方式:固溶强化、晶界强化(细晶强化)、第二相强化、位错强化(加工硬化)。 ③晶界强化(细晶强化)在提高强度得同时还能改善韧性。 ④钢中得第二相粒子主要作用:细化晶粒、弥散/沉淀强化。 7钢中常用得韧性指标有哪三个？颈缩后得变形主要取决于什么？ α、平面应变断裂韧度K IC、韧脆转变温度T k。 ①韧性指标:冲击韧度 k ε表示,主要取决于微孔坑或微裂纹形成得难易程度。 ②颈缩后得变形用P 8晶粒大小对极限塑性有什么影响？为什么？为了改善钢得塑性,钢中碳化物应保持什么形态？ ①细化晶粒对改善均匀塑性(εu)贡献不大,但对极限塑性(εT)却会有一定好处。因为随着晶粒尺寸得减少,使应力集中减弱,推迟了微孔坑得形成。 ②为了改善钢得塑性,充分发挥弥散强化得作用,钢中得碳化物(第二相)应为球状、细小、均匀、弥散地分布。 9改善延性断裂有哪三个途径？改善解理断裂有哪两种方法？引起晶界弱化得因素有哪两

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工程材料习题集 第一章钢的合金化基础 1合金元素在钢中有哪四种存在形式？ ①溶入α（铁素体）、γ（奥氏体）、M（马氏体），以溶质形式存在形成固溶体； ②形成强化相：碳化物、金属间化合物； ③形成非金属夹杂物； ④以游离状态存在：Cu、Ag。 2写出六个奥氏体形成元素，其中哪三个可无限溶解在奥氏体中？哪两个铁素体形成元素可无限溶解在铁素体中？ ①奥氏体形成元素：Mn、Co、Ni、Cu、C、N（锰、钴、镍、铜、碳、氮），其中Mn、Co、Ni（锰、钴、镍）可无限溶解在奥氏体中，Cu、C、N（铜、碳、氮）为有限溶解； ②Cr、V（铬、钒）可无限溶解在铁素体中，其余为有限溶解。 3写出钢中常见的五种非碳化物形成元素。 ①非碳化物形成元素：Ni、Si、Al、Cu、Co 4按由强到弱的顺序写出钢中常见的八种碳化物形成元素。按碳化物稳定性由弱到强的顺序写出钢中常见的四种碳化物的分子式。 ①碳化物由强到弱排列：（强）Ti、Nb、V、（中强）W、Mo、Cr、（弱）Mn、Fe ②碳化物稳定性由弱到强的顺序：Fe3C→M23C6→M6C→MC 5为什么高镍奥氏体钢易于冷变形，而高锰奥氏体钢难于冷变形，容易加工硬化？奥氏体层错能高和低时各形成什么形态的马氏体？ ①镍是提高奥氏体层错能的元素，锰是降低奥氏体层错能的元素，层错能越低，越有利于位错扩展而形成层错，使交滑移困难，加工硬化趋势增大。 ②奥氏体层错能越低，形成板条马氏体，位错亚结构。如Cr18-Ni8钢；奥氏体层错能越高，形成片状马氏体，孪晶亚结构。如Fe-Ni合金。 6钢的强化机制的出发点是什么？钢中常用的四种强化方式是什么？其中哪一种方式在提高强度的同时还能改善韧性？钢中的第二相粒子主要有哪两个方面的作用？ ①强化机制的出发点是造成障碍，阻碍位错运动。 ②钢中常用的四种强化方式：固溶强化、晶界强化（细晶强化）、第二相强化、位错强化（加工硬化）。 ③晶界强化（细晶强化）在提高强度的同时还能改善韧性。 ④钢中的第二相粒子主要作用：细化晶粒、弥散/沉淀强化。 7钢中常用的韧性指标有哪三个？颈缩后的变形主要取决于什么？ α、平面应变断裂韧度K IC、韧脆转变温度T k。 ①韧性指标：冲击韧度 k ε表示，主要取决于微孔坑或微裂纹形成的难易程度。 ②颈缩后的变形用P 8晶粒大小对极限塑性有什么影响？为什么？为了改善钢的塑性，钢中碳化物应保持什么形态？ ①细化晶粒对改善均匀塑性(εu)贡献不大，但对极限塑性(εT)却会有一定好处。因为随着晶粒尺寸的减少，使应力集中减弱，推迟了微孔坑的形成。 ②为了改善钢的塑性，充分发挥弥散强化的作用，钢中的碳化物（第二相）应为球状、细小、均匀、弥散地分布。

东北大学《工程材料学基础》在线平时作业2满分答案

东北大学《工程材料学基础》在线平时作业2满分答案 1 3、当残余奥氏体比较稳定．在较高温度回大加热保温时来发生分解：而在随后冷却时转变为马氏体。这种 在回火冷却时残余奥氏体转变为马氏体的现象称为（）。 A 二次硬化 B 回火抗性 C 二次淬火 答案：C 2 12、T12钢的正常淬火组织是（）。 A A 马氏体残余奥氏体球状碳化物 B 马氏体球状碳化物 C 马氏体 答案：A 3 7、亚共析钢的正常淬火加热温度是（）。 A Ac1+30~50℃ B Ac3+30~50℃ C Accm+30~50℃ 答案：B 4 12、T12钢的正常淬火组织是（）。 A 马氏体残余奥氏体球状碳化物 B 马氏体球状碳化物 C 马氏体 答案：A 5 2、对于亚共折钢，适宜的淬火加热温度一般为（），淬火后的组织为均匀的马氏体。 A Ac1+30~50℃ B Acm+30~50℃ C Ac3+30~50℃ 答案：C 1 31、热处理只适用于固态下发生相变的材料。（） A 错误 B 正确 答案：B 2 1、合金中凡成分相同、结构相同并与其它部分有界面分开的、物理化学性能均匀的组成部分叫相。 A 错误 B 正确 答案：B

3 17、金属钛具有同素异构转变。（） A 错误 B 正确 答案：B 4 6、时效强化是指由于形成固溶体而使强度、硬度升高的现象。（） A 错误 B 正确 答案：A 5 12、材料的刚度可以弹性模量值来反映，可通过热处理改变组织的方法来提高材料的刚度。 A 错误 B 正确 答案：A 6 13、铸件的壁厚越薄，越容易出现白口。（） A 错误 B 正确 答案：B 7 5、金属理想晶体的强度比实际晶体强度稍高一些。 A 错误 B 正确 答案：A 8 22. 钢中铁素体与奥氏体的本质区别在于含碳量不同。（） A 错误 B 正确 答案：A 9 17. T10和T12钢如其淬火温度一样，那么它们的淬火后残余奥氏体的含量也是一样的。（） A 错误 B 正确 答案：A 10 19、断裂韧性和强度的单位是相同的。 A 错误 B 正确 答案：A 11 12、铸件的冷却速度越快，越容易石墨化。（） A 错误 B 正确

工程材料学学期期末考试试题(B)及详解答案

工程材料学学期期末考试试题（B ）及详解答案 试卷代号 B 、名词解释：（每小题2分，共10分） 1. 相 2. 加工硬化 3. 调质 4.马氏体 5.同素异晶性 、填空题：（每空0.5分，共20分） .缺陷。 学年第1学期《工程材料学》 考试试题 考试日期： 1.按结合键的性质，工程材料通常分为. 等四类。 2.金属材料的晶体结构有 、密排六方三种。 3.晶体中的缺陷按尺寸的大小分为. 三种缺陷 ，位错属于— 4.固溶体按溶质原子的位置分为. 两种。 5.珠光体是. 反应的产物，它是. .体和 .体的机械混合物。 6. 45钢的含碳量是. T10A 钢的含碳量是.

现象。 胞原子数为. 10、钢的常见表面热处理方法有 判断题：（在题后括号内将正确的划2,错误的划Xo 每小题 45钢在淬火后出现屈氏体组织是由于加热温度不够高造成的。（ 锡在室温下变形属于冷加工（锡熔点为 232C ）o （） 室温下，金属的晶粒越细小，其强度硬度越高，而塑性与韧性越差。（ 10.不锈钢1Cr18Ni9Ti 中Ti 的作用是避免晶间腐蚀（） 8. 弹簧钢通常采用调质处理工艺以提高其性能。（ ） 9. 以铝、镁、钛为基的合金称为轻合金。（） 7. 塑性变形后的金属加热时，随温度的升高将依次发生 8. aFe 是. 晶体结构，其晶胞原子数为. Cu 是 晶体结构，其晶 9、 除Co 以外，合金元素的加入，均使钢的 C 曲线 ，临界冷却速度. 钢的淬透性. ，所以35CrMo 钢比35钢的淬透性. 11.在 Fe-C 合金中，丫 — + Fe3C 是. 转变，而 L7丫+ Fe3C 是. 转变。 12.钢的回火分为. 三种类型，其主要产物分别是. 13.单晶体塑性变形的基本方式为. 和孪晶。 1分，共10分） 1. 洛氏硬度的表示符号为HB 0 （） 2. 3. 铸铁不能进行热处理。（） 4. 过冷是纯金属凝固的必要条件。（） 5. 6. 杠杆定律只适用于两相区。（） 7.

工程材料学总结(2020)

工程材料学总结(2020) 第一部分：晶体结构与塑性变形 一、三种典型的金属晶体结构 1、bcc、fcc、hcp的晶胞结构、内含原子数，致密度、配位数。 2、立方晶系的晶向指数[uvw]、晶面指数(hkl)的求法和画法。 3、晶向族〈…〉/晶面族{…}的意义（原子排列规律相同但方向不同的一组晶向/晶面，指数的数字相同而符号、顺序不同），会写出每一晶向族/晶面族包括的全部晶向/晶面。 4、bcc、fcc晶体的密排面和密排方向。 密排面密排方向 fcc {111} <110>bcc {110} <111> 二、晶体缺陷 1、点缺陷、线缺陷、面缺陷包括那些具体的晶体缺陷。如：位错是线缺陷，晶界（包括亚晶界）是面缺陷 三、塑性变形与再结晶 1、滑移的本质：滑移是通过位错运动进行的。 2、滑移系 =滑移面 + 其上的一个滑移方向。滑移面与滑移方向就是晶体的密排面和密排方向。 3、强化金属的原理及主要途径：阻碍位错运动，使滑移进行困难，提高了金属强度。主要途径是细晶强化（晶界阻碍）、固

溶强化（溶质原子阻碍）、弥散强化（析出相质点阻碍）、加工硬化（因塑变位错密度增加产生阻碍）等。 4、冷塑性变形后金属加热时组织性能的变化过程：回复→再结晶→晶粒长大。性能变化：回复：不引起硬度大的变化；再结晶：硬度大幅度降低 5、冷、热加工的概念冷加工：在再结晶温度以下进行的加工变形，产生纤维组织和加工硬化、内应力。热加工：在再结晶温度以上进行的加工变形，同时进行再结晶，产生等轴晶粒，加工硬化、内应力全消失。 6、热加工应使流线合理分布，提高零件的使用寿命。第二部分：金属与合金的结晶与相图 一、纯金属的结晶 1、为什么结晶必须要过冷度？ 2、结晶是晶核形成和晶核长大的过程。 3、细化晶粒有哪些主要方法？（三种方法） 二、二元合金的相结构与相图 1、固溶体和金属化合物的区别。（以下哪一些是固溶体，哪一些是金属化合物：α-Fe、γ-Fe、 Fe3 C、 A、 F、 P、L’d、 S、 T、 B上、B下、M片、M条？）

工程材料学期末考试试题及答案

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5. 杠杆定律只适用于两相区。 ( ) 6. 金属晶体中，原子排列最紧密的晶面间的距离最小，结合力大，所以这些晶面间难以发生滑移。 ( ) 7. 共析转变时温度不变，且三相的成分也是确定的。 ( ) 8. 热加工与冷加工的主要区别在于是否对变形金属加热。 ( ) 9. 过共析钢为消除网状渗碳体应进行正火处理。 ( ) 10. 可锻铸铁能够进行锻造。 （ ） 四、简答题（每小题5分,共20分） 1． 在图1中分别画出纯铁的)011(、)111(晶面和]011[、]111[晶向。并指出在室 温下对纯铁进行拉伸试验时，滑移将沿以上的哪个晶面及晶向进行？ 图1 2．为什么钳工锯 T10，T12 等钢料时比锯 10，20 钢费力，锯条容易磨钝？

3．奥氏体不锈钢的晶间腐蚀是怎样产生的？如何防止？ 4．低碳钢渗碳表面化学热处理的温度范围是多少？温度选择的主要理由是什么？ 五、请用直线将下列材料牌号与典型应用零件及热处理工艺连接起来。（每小题2 分,共10分） 材料牌号应用零件热处理工艺 HT250 弹簧调质+氮化 Cr12MoV 飞机起落架固溶+时效 7A04（LC9）机车曲轴自然时效（退火） 65Mn 冷冲模淬火+中温回火 38CrMoAl 机床床身淬火+低温回火 六、某工厂仓库积压了许多退火状态的碳钢，由于钢材混杂，不知道钢的化学成分， 现找出其中一根，经金相分析后，发现其组织为珠光体+铁素体，其中铁素体占80% ，回答以下问题：（每小题4分,共12分） ①求该钢的含碳量；

工程材料学习题集答案整理

第一章钢的合金化基础 1合金元素在钢中有哪四种存在形式？ ①溶入a （铁素体）、丫（奥氏体）、M （马氏体），以溶质形式存在形成固溶体； ②形成强化相：碳化物、金属间化合物； ③形成非金属夹杂物； ④以游离状态存在：Cu、Ag。 2写出六个奥氏体形成元素，其中哪三个可无限溶解在奥氏体中？哪两个铁素体形成元素可无限溶解在铁素体中？ ①奥氏体形成元素：Mn、Co、Ni、Cu、C、N （锰、钴、镍、铜、碳、氮），其中 Mn、Co、Ni （锰、钴、镍）可无限溶解在奥氏体中，Cu、C、N （铜、碳、氮）为有限溶 解； ②Cr、V （铬、钒）可无限溶解在铁素体中，其余为有限溶解。 3写出钢中常见的五种非碳化物形成元素。 ①非碳化物形成元素：Ni、Si、Al、Cu、Co 4按由强到弱的顺序写出钢中常见的八种碳化物形成元素。按碳化物稳定性由弱到强的顺序 写出钢中常见的四种碳化物的分子式。 ①碳化物由强到弱排列：（强）Ti、Nb、V、（中强）W、Mo、Cr、（弱）Mn、Fe ②碳化物稳定性由弱到强的顺序：Fe3C^M 23C 6^M 6C T MC 5为什么高镍奥氏体钢易于冷变形，而高锰奥氏体钢难于冷变形，容易加工硬化？奥氏体层 错能高和低时各形成什么形态的马氏体？ ①镍是提高奥氏体层错能的元素，锰是降低奥氏体层错能的元素，层错能越低，越有 利于位错扩展而形成层错，使交滑移困难，加工硬化趋势增大。 ②奥氏体层错能越低，形成板条马氏体，位错亚结构。如Cr18-Ni8钢；奥氏体层错 能越高，形成片状马氏体，孪晶亚结构。如Fe-Ni合金。 6钢的强化机制的出发点是什么？钢中常用的四种强化方式是什么？其中哪一种方式在提 高强度的同时还能改善韧性？钢中的第二相粒子主要有哪两个方面的作用？ ①强化机制的出发点是造成障碍，阻碍位错运动。 ②钢中常用的四种强化方式：固溶强化、晶界强化（细晶强化）、第二相强化、位错 强化（加工硬化）。 ③晶界强化（细晶强化）在提高强度的同时还能改善韧性。 ④钢中的第二相粒子主要作用：细化晶粒、弥散/沉淀强化。 7钢中常用的韧性指标有哪三个？颈缩后的变形主要取决于什么？ ①韧性指标：冲击韧度k、平面应变断裂韧度K IC、韧脆转变温度T k。 ②颈缩后的变形用P表示，主要取决于微孔坑或微裂纹形成的难易程度。 8晶粒大小对极限塑性有什么影响？为什么？为了改善钢的塑性，钢中碳化物应保持什么形 态？ ①细化晶粒对改善均匀塑性（￡ U）贡献不大，但对极限塑性（￡ T）却会有一定好处。因为随着晶粒尺寸的减少，使应力集中减弱，推迟了微孔坑的形成。 ②为了改善钢的塑性，充分发挥弥散强化的作用，钢中的碳化物（第二相）应为球状、细小、均匀、弥散地分

复习资料 工程材料学 金属热处理习题与答案详解

一.选择题（10分，每题1分）二.填空题（20分，每空1分） 1.奥氏体转变速度的影响因素 A形成时，T↗（或过热度△T ↗），始终有利于A的形成。 ∴T↗，A形成速度↗ 影响奥氏体转变速度的因素：温度的影响：T↗，I ↗，G↗，且I ↗> G↗奥氏体起始晶粒度越小。各种因素中，T的影响作用最强烈 原始组织的影响：片状P转变速度>球状P薄片较厚片转变快 碳含量的影响：C％↗，A形成速度↗ 合金元素的影响：改变临界点位置，影响碳在A 中的扩散系数 合金碳化物在A中溶解难易程度的牵制，对原始组织的影响 合金钢需要更长均匀化时间 2.马氏体的转变、亚结构及影响Ms的因素 亚结构：位错 板条马氏体的亚结构主要为高密度的位错，位错形成位错网络（缠结），位错密度随含碳量增加而增大，常为(0.3～0.9) ×1012㎝/cm3。故称位错马氏体。 一般情况下残余奥氏体对钢性能的影响很小，精密的零件就不同了，残余奥氏体在常温下仍然可以继续变成马氏体，而马氏体的比容大，会引起零件的体积变大，所以Ms低一些比较好，这时残余奥氏体较少，超高精度的零件可采用低温处理，将残余奥氏体全部会谈为马氏体，以使零件尺寸稳定。 Ms点下降，说明钢的马氏体转变温度降低，钢就越容易得到马氏体组织，钢的淬火硬度就高；反之，Ms点上升，说明钢的马氏体转变温度升高，钢就不容易得到马氏体组织。 3.渗碳后的热处理 钢的渗碳：将钢件在碳的活性介质中加热并保温，使碳原子渗入表层的一种表面化学热处理工艺。 目的：提高零件的表面硬度、耐磨性；高的接触疲劳强度和弯曲疲劳强度；心部保持良好的塑性与韧性。 渗碳后常用热处理方法： 1、直接淬火 渗碳后，预冷到一定温度，立即进行淬火冷却，这种方法适合于气体或液体渗碳，固体渗碳不适合。 2、一次淬火法 工件渗碳后随炉冷却到室温，然后再重新加热到淬火温度，经保温后淬火。 3、两次淬火法 将渗碳缓冷到室温的工件进行两次加热淬火。 注意：淬火后需要进行低温回火。 4.球化退火的意义 球化退火的作用和目的有：提高钢材的塑性和韧性、改善切削加工性能、减少淬火加热时的过热倾向和变形开裂倾向，使钢件具有足够的强度、硬度、耐磨性、抗接触疲劳性和断裂韧性。 5.粒状P与片状P的区别 二.片状珠光体的转变机理 1、领先相 （a）形核位置：Fe3C形核于奥氏体晶界或奥氏体晶内未溶Fe3C粒子。珠光体优先在奥氏体晶界上或其他晶体缺陷处形核。？

工程材料学

工程材料 一．名词解释 1.石材：是由天然岩石开采的，用以工程建设的重要材料 2.岩石：是由一种或数种矿物组成的集合体 3.天然大理石：是石灰岩经过地壳内高温高压作用形成的变质岩 4.荒料：凡从矿体中分离出来的具有规则形状的石材 5.天然大理石板材：指从天然岩体中开采出来，并经加工形成的块状或板状用于建筑表面装饰和保护做的石材 6.60头毛板：指宽为60cm长根据需要可长可短（一般2cm左右）还有70 80 90 1M头等 7.毛石：亦称为块石或片石，为直接采伐石块毛石分为乱毛石与平毛石2类 8.胶凝材料：经过一系列的物理和化学变化，能够产生凝结硬化，将块状或粉状材料胶结起来，形成为一个整体的材料 9.水泥：呈粉状，它与适量水混合后，经过物理化学过程能由可塑性浆体变成坚硬的石状体，并能将散粒状材料胶结成混凝土整体，属于水硬性胶凝材料 10.硅酸盐水泥的定义：凡由硅酸盐水泥熟料，掺入0-5％石灰石成粒化高炉矿渣，适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料 11.水泥的硬化：水泥中加入适量的水调成水泥浆后，经过一段时间，由于物理化学变化，会逐渐变稠，失去塑性，称为初凝，开始具有强度时，称为终凝，凝结后强度继续增长，称为硬化，凝结与硬化的总称为硬化过程 12.凝结时间：：指水泥加水搅拌合成泥浆后，逐步失去塑料的时间 13.初凝时间：自加水拌和至水泥净浆开始降低塑性的这段时间，初凝不得早于45分钟，一般1-3小时 14.终凝时间：自加水拌和至水泥净浆完全失去塑性的这段时间，终凝不得迟于12小时，一般5-8小时 15.水化热：水化作用是放出的热量 16.安定性：指水泥在凝结硬化过程中体现变化的均匀性 17.混凝土：由胶凝材料、、细骨料、粗骨料、水以及必要时掺入化学外加剂组成，经过胶凝材料凝结硬化后，形成具有一定强度和耐久性的人造石材 18.混凝土的强度：指的是混凝土的100-150mm立方体抗压强度标准，在28天龄期用标准试验方法测得具有95％保证率的抗压强度 19.混凝土的耐久性：抗渗压、抗冻性、抗侵蚀性、抗碳化性，以及方式碱骨料反应等的统称为--- 20.彩色硅酸盐水泥：A以白色硅酸盐水泥熟料和优质白色石膏在粉磨过程中掺入颜料外加剂防水剂保水剂增塑剂促硬剂等共同粉磨而成的一种水硬性彩色胶结材料 21.砂浆：是由胶凝材料、细骨料、掺加料和水按适当比例配置而成的建筑材料 22.水灰比：指砂浆中水泥和砂的体积比 23.砌筑砂浆：将砖石、石、砌块等块材经砌筑称为砌体的砂浆称为砌筑砂浆 24.抹面砂浆：凡涂抹在建筑物或建筑物件表面的砂浆称为抹面砂浆 25.装饰砂浆：是指用作建筑物饰面的砂浆，用于室内外装饰 26.特种砂浆：是为适用某种特殊功能要求而配制的砂浆 27.防水砂浆：是在普通砂浆中掺入一定的防水剂 28.烧结黏土砖：是指以粘土为主要材料，尺寸为240mm×115mm×53mm，无孔洞或孔隙率小于15％，经焙烧而成的实心砖 29.硅酸盐转（非烧结砖）：以硅质材料和石灰为主要原材料，必要时加入骨料和适量石膏，经压制成型后经蒸压蒸养制成的建筑用砖 30.灰砂砖：以石灰和砂为原料，经胚料制备后制成型蒸压养护而成实心砖 31.钢：由生铁冶炼而成，理论上凡含碳量为21.6以下，有害杂质较少的Te-C合金称为钢 32.热轧钢筋：经热轧成型并自然冷却的钢筋 33.钢绞线：由冷拉光圆钢丝制成，一般是由7根钢丝在绞线机上以一根钢丝为中心，其余6根围绕进行螺旋绞合，再经低温回火制成 34.钢丝：经直径2.5-5mm的钢筋混凝土用钢称为钢丝

《工程材料学》期末习题答案新2剖析

第一章材料的性能 一、解释名词 疲劳强度屈服强度抗拉强度冲击韧性延伸率断面收缩率 疲劳强度：当材料承受的交变应力低于某一值时，虽经无数次循环，材料都不会产生疲劳断裂，这个应力值，即材料的疲劳强度(疲劳极限)。 二、判断正误 1、× 2、× 3、√ 4、× 5、× 第二章金属的晶体结构 一、解释名词 组织晶格晶体结构晶体空位 组织：在显微镜下观察到的金属内部的微观形貌，如组成相及晶粒的种类、大小、形态和分布。 晶格：为了便于研究，常把原子抽象为几何点，并用许多假象的直线连接起来，形成的三维空间的几何格架。 晶体：原子或分子在三维空间按照一定的规则作周期性重复排列的物质。 二、判断正误 1、× 2、× 3、× 4、× 5、× 三、选择题 1、ｃ 2、d 四、填空 1、__点___、__线____、___面___，__线_ 、__面_ 2、刃（型）位错和螺（型）位错，__刃（型）___ 3、体心立方、面心立方、密排六方。｛１１０｝、｛１１１｝、｛０００１｝ 第三章金属的结晶 一、解释名词 过冷度 过冷度：实际结晶温度与理论结晶温度之差。 二、判断正误 1、× 2、× 3、√ 4、√ 三、选择题 1、c 4、ｂ 四、填空 1、____α－Ｆｅ_____、___γ－Ｆｅ_____和δ－Ｆｅ 2、_大__，细（小），__高__，__好__。 3、晶核的形成（形核）和晶体的长大（长大） 4、增大过冷度、变质（孕育）处理和振动或搅拌 第四章合金结构与相图

一、解释名词 固溶强化弥散强化合金金属化合物固溶体间隙相相枝晶偏析 固溶强化：通过溶入某种溶质元素来形成固熔体而使金属强度、硬度升高的现象。 弥散强化：金属化合物硬而脆，当其以极小的粒子均匀分布在固溶体基体上时，能提高合金的强度、硬度和耐磨性，而其塑性和韧性下降不多的现象。 金属化合物：合金组元间相互作用所形成的一种晶格类型及性能均不同于任一组元的合金固相。 固溶体：各组元相互溶解形成的与某一组元晶格相同，并包含有其它组元的合金固相。相：在金属或合金中，凡成分相同、晶体结构相同，并与其它部分有明显界面分开的均匀组成部分。 二、判断正误 1、× 2、√ 3、√ 4、× 5、√ 三、选择题 1、ｂ 2、ａ 3、ａ 四、填空 1、固溶体和金属（间）化合物，两者的晶体结构不同（固溶体与溶剂晶格类型相同，而金属化合物与任一组元晶格类型都不相同）。 第五章铁碳合金 一、解释名词 珠光体奥氏体低温莱氏体 珠光体：铁碳合金共析转变的产物，是铁素体与渗碳体的均匀机械混合物。 奥氏体：碳溶解在面心立方的γ-Fe中形成的间隙固溶体。 二、判断正误 1、× 2、× 3、× 4、× 5、√ 6、× 7、× 三、选择题 1、ａ 2、ａ 3、ｂ 4、ｃ 四、填空 1、___Ｐ___，Ｆ＋Ｆe3C 2、___P___和Ｆe3C 五、

(完整版)华科工程材料学习题(含答案)

工程材料学习题 绪论、第一章 一．填空题 1.纳米材料是指尺寸在0.1-100nm 之间的超细微粒，与传统固体材料具有一些特殊的效应，例如表面与界面效应、尺寸效应和量子尺寸效应。（体积效应、宏观量子隧道效应） 2.固体物质按其原子(离子、分子)聚集的组态来讲，可以分为晶体和非晶体两大类。 3.工程材料上常用的硬度表示有布氏硬度（HB）、洛氏硬度（HR）、维氏硬度（HV）、肖氏硬度（HS）以及显微硬度等。 4.在工程材料上按照材料的化学成分、结合键的特点将工程材料分为金属材料、高分子材料、陶瓷材料以及复合材料等几大类。 5.结合键是指在晶体中使原子稳定结合在一起的力及其结

合方式 . 6.材料的性能主要包括力学性能、物理化学性能和工艺性能三个方面。 7.金属晶体比离子晶体具有较强的导电能力。 8.低碳钢拉伸试验的过程可以分为弹性变形、弹塑性变形和断裂三个阶段。 9.金属塑性的指标主要有伸长率和断面收缩率两种。 二．选择题 1.金属键的特点是B： A．具有饱和性 B. 没有饱和性 C. 具有各向异性D. 具有方向性 2.共价晶体具有 A ： A. 高强度 B. 低熔点 C. 不稳定结构 D. 高导电性

3.决定晶体结构和性能最本质的因素是 A ： A. 原子间的结合力 B. 原子间的距离 C. 原子的大小 D. 原子的电负性 4.在原子的聚合体中，若原子间距为平衡距离时，作规则排列，并处于稳定状态，则其对应的能量分布为：B A. 最高 B. 最低 C. 居中 D. 不确定 5.稀土金属属于 B ： A. 黑色金属 B. 有色金属 C. 易熔金属 D. 难熔金属 6.洛氏硬度的符号是 B ： A．HB B. HR C. HV D.HS 7. 表示金属材料屈服强度的符号是 B 。 A. σe B. σs C. σB. D. σ-1 8.下列不属于材料的物理性能的是 D ：