金属材料学复习1

金属材料学复习

1 材料科学的基础知识 1-1 分别说明以下概念：

（1）晶格；（2）晶胞；（3）晶格常数；（4）单晶体； （5）多晶体；（6）晶粒；（7）晶界；（8）各向异性；（9）同素异构。 1-2 金属常见的晶格类型有哪几种? 1-3 何谓凝固？何谓结晶？

1-4 什么是过冷度？液态金属结晶时为什么必须过冷？

1-5 何谓自发形核与非自发形核？它们在结晶条件上有何差别？

1-6 过冷度与冷却速度有何关系？它对金属结晶后的晶粒大小有何影响？ 1-7 在实际生产中，常采用哪些措施控制晶粒大小？

1-8 为什么室温下钢的晶粒越细，强度、硬度越高，塑性、韧性也越好？

2 材料的力学行为

2-1 工程材料是如何分类的？

2-2 材料的弹性模量E的工程含义是什么？它和零件的刚度有何关系？ 2-3 说明以下符号的意义和单位。

（1）σe； (2) σs(σ0.2)； (3) σb； (4) δ； (5) ψ； (6) σ-1；

(7) ɑk ；

2-4 比较布氏、洛氏硬度的压头、载荷、测量原理及应用范围。 2-5 金属塑性变形的主要方式是什么？解释其含义 2-6塑性变形使金属的组织与性能发生哪些变化？

2-7什么是冷变形强化（加工硬化现象）？指出产生的原因与消除的措施。 2-8说明冷加工后的金属在回复与再结晶两个阶段中组织与性能变化的特点。

3 二元合金及相变基础知识

3-1 什么是合金？什么是相？固态合金中的相是如何分类的?相与显微组织有何

区别和联系？

3-2什么是固溶体？ 说明固溶体与金属化合物的晶体结构特点并指出二者在性

能上的差异。

3-3什么是相图？什么是共晶反应？什么是共析反应？它们各有何特点？试写

出相应的反应通式。

3-4 默绘Fe-Fe3C相图，并填出各区组织，标明重要的点、线、成份及温度。图

中组元碳的质量分数为什么只研究到6.69%？ 3-5 解释以下名词：

（1）铁素体；（2）奥氏体；（3）渗碳体；（4）珠光体；（5）莱氏体。 3-6 指出铁素体、奥氏体、渗碳体的晶体结构及力学性能的特点。

3-7 简述Fe-Fe3C相图中共晶转变与共析转变，写出转变式，标出反应温度及反

应前后各相的含碳量。

3-8 钢与白口铸铁在成分上的界限是多少？碳钢按室温下的组织如何分类？写

出各类碳钢的室温平衡组织。

3-9说明含碳量对钢及白口铸铁力学性能的影响。

3-10为什么铸件常选用靠近共晶成份的合金生产，压力加工件则选用单相固溶体成份的合金生产？

3-11 C曲线分为几个转变区？合金影响C曲线规律如何？

3-12索氏体、屈氏体、贝氏体、马氏体是什么？马氏体有几种形态？由什么因素决定的？

4 材料的改性

4-1何谓热处理？其主要环节是什么？

4-2 试述A1、A3、Acm、及Ac1、Ac3、Accm和Ar1、Ar3、Arcm的意义。 4-3解释下列名词

退火、完全退火、球化退火、正火、淬火、回火

4-4退火、正火、淬火的目的是什么？并画出工艺曲线。 4-5 四种常用的淬火方法是什么？用示意图表示。

4-6 何谓淬火临界冷却温度、淬透性和淬硬性？它们主要受哪些因素影响？ 4-7 为什么亚共析碳钢的正常淬火加热温度为Ac3 +（30～50）℃，而共析和过

共析碳钢的正常淬火加热温度为Ac1 +（30～50）℃？

4-8 对过共析碳钢零件，何种情况下采用正火？何时采用球化退火？ 4-9 指出下列钢件坯料按含碳量分类的名称、正火的主要目的、工序地位及正火

后的组织：

（1）20钢齿轮；（2）T12钢锉刀；（3）性能要求不高的45钢小轴； 4-10 简述回火的分类、目的、组织性能及其应用范围。

4-11比较表面淬火与常用化学热处理方法渗碳、氮化的异同点。

4-12 钢渗碳后还要进行何种热处理？处理前后表层与心部组织各有何不同？ 4-13什么叫时效强化现象？

5 金属材料

5-1何谓碳钢？S、P元素对碳钢质量有何影响？ 5-2何谓合金钢？它与碳钢相比有哪些优缺点？ 5-3简述合金元素对合金钢的主要影响和作用规律。 5-4识别下列牌号指出下列钢中表达含义及用途：

Q235，08F, 45, T10A, HT150, GCr15， QT400-18, KTH350-10 。 5-5 按合金钢的编号规则指出下列钢中各元素平均含量及类别名称及用途。 W18Cr4V, 3Cr2W8V, 5CrMnMo, GCr15, 42CrMo, 60Si2CrVA, 20MnTiB。 5-6 合金工具钢W18Cr4V淬火、回火温度？热处理有何特点？ 5-7 用表格形式简明指出下列牌号属于哪一类钢（如低合金高强度结构钢、渗碳

钢、调质钢……），其合金元素的大致含量，并写出其预备热处理、最终热处理工艺方法及相应组织（不必表明加热温度和冷却介质）及用途。

Q345、20CrMnTi、60Si2Mn、9SiCr、GCr15、3Cr13、0Cr18Ni9Ti、40Cr。 5-8 说明铝合金分类的大致原则。

5-9 指出下列牌号的材料各属于哪类非铁合金，并说明牌号中的字母及数字含义：LF2，LY11，LC4，LD5，ZL104，ZL302，H62，HSn62-1，QSn4-3，ZQSn5-5-5 5-10 根据石墨形态，铸铁一般分为哪几类？各类大致用途如何？

5-11 名词解释：白口铸铁；灰口铸铁；可锻铸铁；球墨铸铁；石墨化；孕育铸铁。

5-12铸铁的石墨化过程是如何进行的？影响石墨化的主要因素有哪些？

5-13比较各类铸铁的性能特点，与钢相比铸铁在性能（包括工艺性能）上有何优缺点？