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1、石大网络络08春春高技能能提高班班机电一一体化专专业工程材料料 作作 业业 题题说明：允允许选作作1/33 交作作业，其其它作复复习参考考。一、解释释下列概概念（7个，28分）10屈服强度度、冲击击韧度、蠕蠕变；加工硬化化、再结结晶、固固溶强化化；铁素体、奥奥氏体、马氏体；正火、调调质处理理、变质质处理；高聚物老老化、橡橡胶的硫硫化、黄黄铜的脱脱锌；渗碳、离离子氮化化、气相相沉积。巴氏合金金、硬质质合金、功功能材料料；二、填空空题（25分）1工程程材料分分为(金金属材料料)、(高分子子材料)、(陶陶瓷材料料)和(复合材材料)四四类2常规规热处理理有（退退火）、（正正火）、（淬淬火）和和（回火火
2、）四种种工艺。3高分分子材料料包括（塑塑料）、（橡橡胶）、（合合成纤维维）、（胶胶粘剂）。4Fe、Fee的晶格格类型分分别是（体体心立方方）和（面面心立方方）5从元元素间的的结合方方式来看看，合金金化可能能形成两两类相，即即（固溶溶体）和和（金属属化合物物）。6金属属结晶时时晶核形形成的方方式有（ ）和和（ ）。7高分分子材料料的分子子链形态态有线型型、支化化型和网网体型，（线型）和（支化型）能构成线型聚合物，具有热塑性；另一种构成网体型聚合物，具有（热固）性。8陶瓷瓷组织由由（晶体体相）、（玻玻璃相）和和（气相相）三相相组成。9典型型铸锭结结构的三三个晶区区分别是是（表层层细晶粒粒区）、（柱
3、柱状晶区区）和（粗粗等轴晶晶区）。10钢钢的平衡衡组织中中都有（珠光体）组织，而无硬脆的（莱氏体）共晶组织。11钢钢在10000是（奥氏氏体）相相，而其其室温平平衡组织织的组成相相是（FF）和（FFe3C ）。12单单相固溶溶体的（锻压）工艺性好，而共晶合金的（铸造）工艺性好。13铁铁碳合金金分为（ ）、（ ）、（ ）三三大类。14按按铁碳相相图，钢钢分为（ ）、（ ）、（ ）三三类。15含含碳量较较高（1.00%）的的钢，由由高温奥奥氏体缓缓慢冷却却到一定定温度会会产生过过饱和，进进而析出出（Fee3C），分分布于晶晶界处而而呈（网网）状，它它使钢的的机械性性能（下下降）。16在在钢的平平衡
4、组织织中，（铁素体）使钢的塑性增大，而（珠光体）使钢的强度升高。17金金属塑性性变形的的基本方方式有（滑移）和（孪生）。18再再结晶后后的晶粒粒的大小小主要取取决于（加加热温度度）和（保保温时间间）。19钢钢热处理理加热的的临界点点具有较较大的实实际意义义，它们们分别是是（ ）、（ ）、（ ）。20亚亚共析钢钢的正常常淬火温温度范围围是（AAc3+3050），过过共析钢钢的正常常淬火温温度范围围是（AAc1+3050）。21一一般来说说，碳素素钢淬火火可采用用（水）作冷冷却介质质，合金金钢淬火火可用（油）。22一一般来说说钢的渗渗碳用于于（低碳碳钢）钢钢，表面面淬火和和氮化用用于（中中碳钢）钢
5、钢。23合合金钢中的相相包括（合合金铁素素体）和和（各种种碳化物物）两种种类型。24合合金钢中中Cr能能明显扩扩大相图图的（FF）区，而而Ni、MMn能扩扩大（AA）区。25低低碳钢含含碳量为为（ ），高高碳钢含含碳量为为（ ）。26按按硫、磷磷残存量量钢材可可分为（普通钢）、（优质钢）和（高级优质纲）。27按按用途钢钢材可分分为（结结构钢）、（工工具钢）和和（特殊殊性能纲纲）。28工工程塑料料代号PPE、PPVC分分别表示示（ ）和和（ ）。29工工程塑料料代号PPA、PPF分别别表示（ ）和和（ ）。30玻玻璃钢由由玻璃纤纤维与（合成树脂）构成；碳基复合材料的成分几乎全是（碳）。三、简答答
6、题（21分）1说明明体心立立方晶格格的结构构特征。（4分）2说明明面心立立方晶格格的结构构特征。3什么么是晶体体的各向向异性？实际金金属为什什么没有有各向异异性？4分析析晶体缺缺陷、晶晶粒粗细细对金属属机械性性能的影响。（4分分）5简要要说明固固溶体的的晶格结结构特点点和性能能特点。6简要要说明金金属化合合物的晶晶格结构构特点和和性能特特点。7简要要描述布布氏硬度度，说明明其表示示方法及及应用。（4分）8简要要描述洛洛氏HRRC硬度度，说明明其表示示方法及及应用。9简述述滑动轴轴承合金金的组织织要求。10简简述含碳碳量对铁铁碳合金金组织和和机械性性能的影影响。（5分）11简简述加工工硬化及及其
7、利弊弊。12为为使金属属凝固后后获得较较细的晶晶粒，在在生产中中通常采采用哪些些措施，举举例说明明。13说说明铝合合金的强强化方法法。铸造造铝合金金能通过过变形进进行强化化吗？ （4分分）14根根据石墨墨的形态态，目前前有哪几几种灰口口铸铁？试比较较它们的的特性。15耐耐热钢有有哪两方方面要求求？分析析不锈钢耐腐蚀蚀性能好好的原因因。四、分析析解答题题（26分）1铁碳碳合金系系中钢部部分的相相图如下下图所示示，分析析45、TT8（共共析钢 ）、TT12三三种钢的结晶晶过程，画出室温下的平衡组织示意图。（6分）要点提示如下：T8钢：45钢：T12钢钢：2结合合共析钢钢的等温温转变曲曲线图，指出图
8、图中各冷冷却曲线线冷却到到室温，或或冷却至至A、BB、C、DD 各点点时所得得到的组组织。并并比较其其硬度。（5分）答：（11）珠光光体（22）索氏氏体（33）下贝贝氏体（44）马氏氏体；硬度依依次增高高。A过冷奥奥氏体BB过冷奥奥氏体索氏体体C索氏体体D马氏体体；硬度度依次增增高。2共析析钢按图图示曲线线加热、保温，然后按炉冷、油冷、复合1、复合2四种方式冷却，试分析处理后的室温组织？答：炉冷冷退火：珠光体体；油冷：屈屈氏体马氏体体； 方式1：淬火低温回回火，回回火马氏氏体；方式2：正火6200回炉，索索氏体，回回炉无意意义。3用445钢制制造连杆杆螺栓的的加工工工艺过程程如下：（6分）下料
9、锻锻造热处理理粗机加加工热处理理精加工工成品。试说明：（1）上上述两次次热处理理的名称称及目的的；（22）螺栓栓最终的的组织及及性能特特点。（1）答答：热处理理：正火火。目的的是细化化晶粒，调调整硬度度，改善善切削加加工性。热处理：淬火火+高温温回火。淬淬火获得得马氏体体组织，提提高钢的的强度、硬硬度和耐耐磨性，高高温回火火消除淬淬火应力力，获得得良好的的综合机机械性能能。（2）答答：最终终组织：回火SS；性能能特点：具有良良好的综综合机械械性能。3用TT12钢钢制造锉锉刀的加加工工艺艺过程如如下：下料锻锻造热处理理粗机加加工热处理理精加工工成品。试说明：（1）上上述两次次热处理理的名称称及目
10、的的；（22）锉刀刀最终的的组织及及性能特特点。（1）答答：热处处理：球化化退火。目目的：使使渗碳体体球化，降降低硬度度，改善善切削加加工性，并并为随后后淬火作作组织准准备；热处理：淬火火+低温温回火。淬淬火目的的是获得得马氏体体组织，提提高钢的的强度、硬硬度和耐耐磨性；低温回回火目的的是降低低淬火应应力和脆脆性，保保持较高高的硬度度和耐磨磨性。（2）答答：最终终组织：回火MM+渗碳碳体；性性能特点点：硬度度高，耐耐磨性好好，但韧韧性较低低。3手工工锉刀要要求硬度度高（HRCC60）、耐耐磨性好好，试确确定：（1）锉锉刀应选选用何种种材料？ （2）为为满足上上述性能能要求应应采用何何种最终终热
11、处理理？ （3）经经上述热热处理后后锉刀最最终的组组织。答：（11）T112（TT12AA）；（22）淬火火+低温温回火；（3）MM+Fee3C+A4材料料及应用用填表（9分）材料牌号号类别及含含义应用举例例Q3455井架20CrrMnTTi汽车变速速齿轮60Sii2Mnn汽车板簧簧QT6000-22多拐曲轴轴3Cr113耐蚀零件件YT155硬质合金金，含TTiC 15%车刀刀头头Q1955镀锌铁皮皮20Crr耐磨凸轮轮40Crr机床主轴轴W18CCr4VV麻花钻头头ZL1009铸造铝硅合合金，第第9种，含含铜内燃机活活塞1Crll8Nii9耐酸容器器Q2355普通螺栓栓T12板锉65Mnn自
12、行车弹弹簧GCr115轴承套圈圈15CrrMo珠光体耐耐热钢，CC15%，少量量的Crr、Moo锅炉管道道HT2000机床床身身部分概念念、简答答题目答答案一、概念念屈服强度度在拉拉伸变形形过程中中，材料料发生微微量塑性性变形时时能够承承受的应应力。变质处理理向金金属液中中加入难难熔物质质颗粒，使使之充当当晶核以以细化晶晶粒的工工艺方法法。再结晶对存存在加工工硬化的的金属进进行加热热，使之之重新形形成等轴轴状细晶晶粒的过过程。调质处理理先对对钢进行行淬火，再再在50006550保温进进行回火火的复合合热处理理工艺。马氏体碳溶溶于Fe中中形成的的，具有有很大过过饱和度度的固溶溶体。离子氮化化在离
13、离子炉中中，含氮氮介质在在高压直直流电作作用下电电离，氮氮离子冲冲击工件件而达到到渗氮目目的的热热处理工工艺。气相沉积积从气气相物质质中析出出固体并并沉积在在基材表表面的一一种新型型表面镀镀膜工艺艺。蠕变材料在在相对较较高的温温度下使使用时，在在应力低低于常温温强度且且保持不不变的条条件下，构构件长度度随使用用时间缓缓慢延长长的现象象。黄铜的脱脱锌含锌量量较大的黄黄铜在潮潮湿大气气或水中中被锌溶溶解的现现象。巴氏合金金具有有软基体体上分布布着硬质质点的组组织的合合金，主主要是铅铅基或锡锡基合金金。硬质合金金高硬硬碳化物物和粘接接材料通通过粉末末冶金工工艺制成成的高硬硬耐热材材料。二、简答答4分
14、析析晶体缺缺陷、晶晶粒粗细细对金属属机械性性能的影影响。答：晶体体缺陷造造成晶格格畸变，使使晶粒内内的滑移移难以进进行，晶晶粒的变变形相互互阻碍，从从而增大大了变形形抗力，使使强度升升高，塑塑性下降降。晶粒粒的细化化虽然会会使晶界界面积增增大，但但晶粒数数目增多多，滑移移量总和和增大，因因而不但但强度升升高，塑塑性也提提高。7简要要描述布布氏硬度度，说明明其表示示方法及及应用。答：布氏氏硬度使使用钢球球压头压压被测工工件，以以单位压压痕面积积上的压压力值表表示的硬硬度。8简要要描述洛洛氏HRRC硬度度，说明明其表示示方法及及应用。答：洛氏氏硬度HHRC使使用1220金刚锥锥压头，加加荷1550
15、kggf压被被测工件件，考虑虑压头参参数和压压痕深度度，按一一定经验验公式取取值来表表示硬度度。10简简述含碳碳量对铁铁碳合金金组织和和机械性性能的影影响。答：在平平衡状态态下，随随含碳量量的增加加，铁碳碳合金（钢钢）的硬硬度升高高、塑性性、韧性性下降； 在含含碳量低低于0.9%时时，铁碳碳合金（钢钢）的强强度也升升高，当当含碳量量超过00.9%时，钢钢的强度度开始快快速下降降。11简简述加工工硬化及及其利弊弊。答：加工工硬化是是指随变变形量的的增加，金金属的强强度、硬硬度显著著提高而而塑性、韧韧性明显显下降的的现象。加工硬化化的利处处：强化金金属的重重要手段段；有利于于金属变变形的均均匀性；
16、有利于于提高零零件工作作的安全全可靠性性。加工硬化化的弊病病：给大大量的冷冷塑性变变形带来来困难。12为为使金属属凝固后后获得较较细的晶晶粒，在在生产中中通常采采用哪些些措施，举举例说明明。答：主要要有增大大过冷度度，变质质处理，机机械或电电磁振动动搅拌。铝铝合金、灰灰口铸铁铁生产中中常用变变质处理理细化晶晶粒；生生产中变变质处理理也叫孕孕育处理理。14根根据石墨墨的形态态，目前前有哪几几种灰口口铸铁？试比较较它们的的特性。答：石墨墨有片状状、蠕虫虫状、团团絮状、球球状四种种形态，相相应有普普通灰铸铸铁、蠕蠕墨铸铁铁、可锻锻铸铁、球球墨铸铁铁；一般般来讲普普通灰铸铸铁抗拉拉强度低低，但减减摩性、消消振性、铸铸造和切切削加工工性最好好，而球球铁强度度最高但但其它性性能差。