工程材料及成形技术基础课程复习用(DOC)

（一）金属材料的性能与结构 1.1金属的性能

1、了解相关力学性能；

２、理解强度、刚度、弹性、塑性、硬度、冲击韧性、疲劳强度的概念； ３、理解σb、σs、σ

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、HBS（W）、HRC、HRA、HV、δ、δ5、ψ、σ-1等的含义。

1.2金属的晶体结构与结晶 1、晶体与非晶体，及其特点；掌握晶格、晶胞、晶格常数、晶面和晶向。 ２、掌握晶体的３种类型：体心、面心、密排六方；及其相关知识，如原子个数、致密度、属于此类型的金属。 ３、理解单晶体与多晶体；掌握晶体缺陷的３种类型：点缺陷、线缺陷、面缺陷；并能举例；位错(密度)。

４、金属结晶、过冷(度)现象、晶粒大小、金属结晶过程（形核与长大）、晶粒大小、细化晶粒的方法、铸锭

组织（３个晶区）、同素异晶转变。

５、合金、组元、组织、相的基本概念、合金的相结构、固溶体（概念、种类（置换与间隙固溶体、有限与

无限固溶体）、固溶强化）、金属化合物（概念、特点）、机械混合物。 6、冷、热变形加工的划分标志；实例。 1.3铁碳合金相图

１、纯铁的同素异构转变、二元合金相图基本知识、匀晶相图、共晶相图分析；合金的组成与组织。

２、铁碳合金的基本组织：铁素体、奥氏体、渗碳体、珠光体、莱氏体；铁碳合金的基本相：铁素体、奥氏体、渗碳体。

３、铁碳合金相图（默画）分析：共晶反应、共析反应、相图中点、线的含义，特别是重要的点、线；铁碳

合金的分类及室温组织。

４、典型合金结晶过程：共析钢、亚共析钢、过共析钢的结晶过程；共晶白口铁、亚共晶白口铁、过共晶白口铁的结晶过程。

５、铁碳合金成分、组织和性能之间的关系，相图的应用。

（二）钢的热处理理论

１、热处理的概念、目的、种类。

２、钢加热时组织的转变：奥氏体化（以共析钢为例，其4个阶段）、晶粒的长大及控制（快速加热、短时间保温）。

３、钢冷却组织转变：过冷奥氏体的等温转变、C曲线及分析；过冷奥氏体连续冷却转变、马氏体转变。

（三）钢的热处理工艺与实践

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1、钢的退火：概念、目的、方法、应用；正火的概念、目的、与退火的区别、应用。

2、钢的淬火：淬火工艺、淬火方法（介质）、淬透性（概念、影响因素及应用）、淬硬性（概念、影响因素

及应用）；回火目的、回火的组织转变、种类及应用、调质。

3、钢的表面淬火：基本原理、应用。 4、钢的化学热处理：概念、渗碳、氮化。

（四）钢及其用途

1、钢的分类（按用途、品质（S、P）、含碳量、合金元素分）

2、常用元素和杂质对钢性能的影响：Si、Mn、S、P非金属类杂物的影响。

３、合金元素在钢中的作用：合金元素在钢中存在形式；合金元素对相图影响；合金元素对钢热处理的影响。 ４、非合金钢（碳素钢）的分类（碳素结构钢：Q235、优质碳素结构钢：45、碳素工具钢：T10）、牌号、性能

特点及应用。

５、合金结构钢的分类、牌号、性能特点及应用。重点：低合金结构钢（Q460奥运“鸟巢”）、合金渗碳钢（热

处理工艺）、合金调质钢（热处理工艺）、合金弹簧钢（60Si2Mn）（热处理工艺）、滚动轴承钢GCr15（热处理工艺）。

６、合金工具钢（9SiCr）的分类、牌号、性能特点及应用。重点：量具刃具钢、合金模具钢（冷作模具钢、热作模具钢）

７、高速工具钢的分类、牌号、性能特点及应用（W18Cr4V热处理工艺）。 ８、特殊性能钢。重点：（不锈钢3Cr13、耐磨钢ZGMn13）

（五）铸铁

１、铸铁石墨化过程及影响因素。

２、灰口铸铁成分、组织、性能、牌号H250及应用；孕育处理与灰铁热处理。白口铸铁。 ３、球墨铸铁成分、组织、性能、牌号、应用及热处理。 ４、可锻铸铁（并不能进行锻造）、蠕墨铸铁。

（六）有色金属及其合金

１、铝及铝合金牌号（ZAlSi12）、分类、时效强化，牌号、性能、用途。 ２、铜及铜合金牌号、分类（黄铜 H68、青铜、白铜）。牌号、性能、用途。 ３、镁及其合金、钛及其合金性能及用途，减磨材料的种类。

（七）非金属材料

１、塑料的成分、种类、性能及用途，塑料的加工工艺。

２、橡胶材料的成分、种类及用途，胶接材料成分和种类，密封材料种类。 ３、陶瓷材料的成分、种类及生产过程。

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（八）铸造生产

１、铸造生产概述：实质、特点、砂型铸造工艺过程、手工造型方法。

２、合金铸造性能：流动性概念及对铸件质量影响、收缩的三个阶段、收缩对铸件质量的影响、缩孔及缩松、常用合金铸造性能。

３、砂型铸造工艺设计基础：浇注位置与分型面的选择、铸造工艺参数的确定、*浇注系统（冒口的作用）确定、绘制铸造工艺图；铸件结构工艺性。

（九）锻压生产

１、锻压生产的实质、特点、应用、生产方法；可锻性的概念及其影响因素，锻造比，常用材料的可锻性。 2、锻压生产原理：塑变实质；冷塑变对组织性能影响、冷塑变金属加热时的回复和再结晶、热变形对组织和性能影响；常用材料的锻造性能。

3、自由锻造基本工序：镦粗、拔长、冲孔、扩孔、弯曲、错移等。

4、自由锻概念工艺规程制定：锻件图绘制、毛坯尺寸确定、选择工序等及其结构工艺性。 5、模锻概念、锻模结构、模膛分类及作用、模锻工序。

6、板料冲压基本工序（分离工序与变形工序）：落料、冲孔、弯曲、拉深。

（十）焊接生产

１、焊接概述：实质、特点、应用、分类。

２、手工电弧焊：电弧、焊条组成（药皮、焊心）、牌号与型号、焊接头组织与性能。

３、金属材料焊接性能：可焊性概念，评定方法（C当量），常用材料的可焊性（钢、铸铁、铜、铝及其合金）。 ４、手工电弧焊件工艺设计：焊缝合理布置、接头设计、坡口设计、焊条选用，焊件热处理。

５、焊件变形及焊件结构工艺性。

复习题

第1章 工程材料

一、判断题

1． 冲击韧性就是试样断口处单位面积所消耗的功。（√） 2． 一般来说，金属材料的强度越高，则其冲击韧性越低。（√） 3． 一般来说，材料的硬度越高，耐磨性越好。（√） 4． HBW是洛氏硬度的硬度代号。（×）

5． 金属材料的使用性能包括力学性能、铸造性能。（×） 6． 硬度试验中，布氏硬度测量压痕的深度。（×）

7． 硬度试验中，洛氏硬度测量试样表面压痕直径大小。（×）

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8． 断后伸长率和断面收缩率越大，表示材料的塑性越好。（√） 9． 布氏硬度用于测量淬火后零件的硬度。（×） 10． 洛氏硬度用于测量退火后零件的硬度。（×）

11． 晶体缺陷的共同之处是它们都能引起晶格畸变。（√） 12． 理想晶体的内部都或多或少地存在有各种晶体缺陷。（×） 13． 室温下，金属晶粒越细，则强度越高，塑性越低。（×） 14． 纯金属结晶时形核率随过冷度的增大而不断增加。（×） 15． 金属型浇注比砂型浇注得到的铸件晶粒粗大。（×） 16． 铸成薄壁件与铸成厚壁件晶粒粗大。（×） 17． 厚大铸件的表面部分与中心部分晶粒粗大。（×） 18． α-Fe属于面心立方晶格晶格类型。（×） 19． 金属Cu、Al都是面心立方晶格。（√） 20． 金属实际结晶温度小于理论结晶温度。（√）

21． 在铁碳合金平衡结晶过程中，只有成分为0.77%C的合金才能发生共析反应。（×） 22． 一般来说，金属中的固溶体塑性较好，而金属间化合物的硬度较高。（√） 23． 铁素体和奥氏体都是碳在α-Fe中的间隙固溶体。（×）

24． 奥氏体是硬度较低、塑性较高的组织，适用于压力加工成形。（√） 25． 渗碳体是硬而脆的相。（√）

26． 铁和碳以化合物形式组成的组织称为莱氏体。（×）

27． 铁素体是固溶体，有固溶强化现象，所以性能为硬而脆。（×） 28． 钢铆钉一般用高碳钢制作。（×）

29． 金属在固态下由于温度的改变而发生晶格类型转变的现象，称为同素异构转变。（√） 30． 纯铁在770℃时发生同素异构转变。（×）

31． 表面淬火既能改变钢的表面化学成分，也能改善心部的组织与性能。（×） 32． 共析钢加热奥氏体后，冷却时所形成的组织主要取决于钢的加热温度。（×） 33． 低碳钢或高碳钢件为便于进行机械加工，可预先进行球化退火。（×） 34． 在退火状态，45钢比20钢的强度和硬度都高。（√）

35． 正火的冷却速度比退火快，得到的组织细、强度、硬度高。（√） 36． 球化退火主要用于过共析成分的碳钢和合金钢。（√）

37． 淬火钢重新加热到Ac1点以上某一温度，保温、空冷称为回火。（×） 38． 表面淬火和化学热处理都能改变钢的表面成分和组织。（×） 39． 渗碳钢渗碳后不需要进行淬火处理。（×） 40． 淬火+低温回火称调质。（×） 41． Q275与Q295均是碳素结构钢。（×）

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