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金属材料及热处理部分1．指出下列名词及其区别：耐腐蚀性与抗氧化性。2．按用途对塑料进行分类，并简述其应用情况。3．橡胶的最大特性是什么？简述其用途和储存方法。4．简述陶瓷的特点。5．什么是复合材料？它有何特点？6．热传递的基本方式有哪些？以工件在热处理炉中的加热为例说明传热的一般规律。7．解释下列各对名词意义：晶体与非晶体；晶格与晶胞；晶粒与晶界；单晶体与多晶体。8．简述纯金属的结晶过程。9．为什么要细化晶粒？生产上常用哪些方法细化晶粒？10．什么是同素异构转变？它有何特点？11．指出下列名词的概念及区别：合金、组元、相及组织。12．什么叫可控气氛？它是如何制备的？我国目前应用的可控气氛有哪几种类型？13．钢在真空加热的特点是什么？14．什么是盐浴校正剂？常用的盐浴校正剂有哪些？15．什么是热处理工艺规程？其基本内容是什么？16．退火与正火件应如何装炉？17．淬火与回火件应如何装炉？18．热处理用工装有哪些基本要求？19．设计热处理工装时应注意哪些问题？20．简述奥氏体的形成过程。21．什么是实际晶粒度和本质晶粒度？它们对热处理有什么指导意义？22．提出下面名词的主要区别：过冷奥氏体和残余奥氏体；连续冷却与等温冷却。23．什么是退火？其目的是什么？24．常用的退火工艺方法有哪些？25．什么是正火？其目的是什么？26．简述如何合理地选择退火与正火工艺。27．什么是淬火？其目的是什么？28．如何针对工件的具体情况选择淬火加热的方法？29．如何选择淬火加热温度？淬火保温时间是根据什么确定的？30．如何计算不同形状工件的有效厚度？31．什么是回火？其目的是什么？32．回火的种类有哪些？其适用范围是什么？33．什么是深冷处理？其目的是什么？34．什么样的淬火介质最理想？35．简述氯化钠（即食盐）水溶液的冷却性能。36．简述盐浴和碱浴淬火介质的冷却性能。37．什么是表面改性热处理？具体有哪些应用？38．简述感应加热淬火的基本原理。39．解释下列名词：集肤效应、邻近效应、环流效应及尖角效应。40．感应加热淬火后工件的力学性能有什么特点？41．什么叫化学热处理？它和感应加热表面淬火有什么区别？42．什么叫渗碳？其目的是什么？43．什么是渗氮？和渗碳相比渗氮零件有什么特点？44．热处理生产中，被处理工件的清洗有何作用？45．什么叫喷丸处理？它有哪些作用？其适用范围如何？46．提出下列名词的区别：热应力与相变应力；内应力与残余应力。47．简述下面简单畸变矫正方法及其应用：冷压校直法、加热校直法和热点校直法。48．简述布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度的适用范围。49．简述退火、正火产生魏氏组织的原因及补救方法。50．简述高铝砖作为耐火材料的成分、性能特点及应用情况。51．盐浴炉工作一段时间后为什么要脱氧和捞渣？52．如何安装盐浴炉的热电偶？53．相变的实质是什么？54．铁碳合金相图（即Fe—FeC3相图）有何作用？55．指出下列名词及其区别：渗碳体、一次渗碳体、二次渗碳体和三次渗碳体。56．金属晶体的晶界处有何特征？57．为什么在碳钢中要严格控制硫和磷元素的含量？为什么在易切削钢中又要适当提高它们的含量？58．碳素工具钢中的碳质量分数对其力学性能有何影响？如何选用？59．什么是合金钢？它有哪些优越性？60．耐磨钢常用的钢号是哪一种？它的成分有何特点？它为什么能耐磨？通常它是如何加工成零件的？61．正确选择材料的原则是什么？62．简述铸铁的石墨化过程并说明影响石墨化的因素有哪些。63．简述灰铸铁表面淬火的目的和淬火方法。64．铝合金是如何分类的？65．什么是硬质合金？其性能特点是什么？66．热处理工艺编制的原则是什么？67．奥氏体连续冷却转变图和奥氏体等温转变图有何不同？68．什么是双介质淬火？控制双介质淬火的关键是什么？69．举例说明淬火件浸入淬火介质应遵循的原则及采用的方法。70．什么是二次硬化？其产生的原因是什么？71．淬硬性和淬透性有什么区别？72．影响淬透性的主要因素有哪些？73．简述淬透性在设计和生产实际中的作用。74．白点是如何形成的？影响白点敏感性的主要因素是什么？简述预防白点热处理的原理。75．什么是热应力、相变应力？它们对淬火件的变形有何影响？76．淬火零件开裂的原因是什么？常见的淬火裂纹有几种类型？77．为什么合金钢的淬火变形倾向小于碳钢？78．怎样防止工件的淬火变形和开裂？79．合金元素在钢中有何作用？80．调质钢中合金元素的作用是什么？81．调质钢预备热处理的目的是什么？82．简述弹簧钢的热处理方法。83．滚动轴承钢的主加元素是什么？有何作用？其含量多少为宜？84．简述精密轴承零件的尺寸稳定处理。85．高速钢刃具淬火后为什么要及时回火和多次回火？86．冷作模具钢常用材料有哪些？如何选用？87．为什么Cr12型模具钢在退火前要反复锻造？88．Cr12型钢模具有哪两种热处理工艺？各自的性能及适用情况怎样？89．量具钢热处理的主要特点是什么？90．火焰加热淬火设备都有哪些部分组成？对淬火质量影响最大的什么？91．火焰表面加热淬火的预备热处理是怎样进行的？92．感应加热表面淬火的方法有哪些？93．感应加热后的冷却方法有哪些？各自适用范围是什么？94．感应加热淬火后的工件为什么要及时回火？常用的回火方法有哪些？95．制作感应器时应如何确定感应器的形状？96．同渗碳相比碳氮共渗有哪些特点？97．简述碳氮共渗层的组织和性能，并说明碳氮共渗表面的最佳碳、氮浓度是什么？为什么？98．氮碳共渗同渗氮相比有何特点？99．简述氮碳共渗的组织和性能，并说明氮碳共渗的优点及不足之处。100．渗氮前应做哪些准备工作？101．采用电抛光技术可以去除哪些痕迹？它有何局限性？102．什么是发蓝？它有何优点？103．什么是磷化？其目的是什么？答案1．答：耐腐蚀性和抗氧化性都属于金属材料的化学性能，都是指金属对周围介质侵蚀的抵抗能力，只是它们的程度有所不同。耐腐蚀性是指金属材料在常温下对大气、水蒸气、酸及碱等介质腐蚀的抵抗能力。而抗氧化性是指金属材料在高温下对周围介质中的氧与其作用而损坏的抵抗能力。2．答：按塑料的应用情况可将其分为通用塑料、工程塑料和耐热塑料。通用塑料是指产量大、用途广、价格低而受力不大的塑料产品。主要有聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯、酚醛塑料等，它们广泛应用于工农业生产和日常生活中。工程塑料是指力学性能较好、耐热、耐寒、耐蚀和电绝缘性良好的塑料，它们可以取代金属材料制造机械零件和工程构件。这类塑料主要有聚碳酸脂、聚酰胺（即尼龙）、聚甲醛、聚砜和ABS等。耐热塑料是指在较高温度下工作的各种塑料，如聚四氟乙烯、环氧塑料和有机硅塑料等均能在100~2000℃的温度下工作。3．答：橡胶最重要的特性是高弹性。橡胶在储存过程中要特别注意保护其弹性，氧化、光照（特别是紫外线照射），均会促使其老化、龟裂、发黏或变脆，从而丧失其弹性。由于橡胶是具有优良的拉伸性能和储能性能，以及优良的耐磨性、隔音性和绝缘性的高分子材料，所以其在机械零件中广泛用于制造密封件、减震件、传动件、轮胎和电线的绝缘皮等。4．答：陶瓷的共同特点是硬度高、抗压强度大、耐高温、耐磨损及抗氧化性能好。但也存在着脆性大，没有延展性，经不起碰撞和急冷急热的缺点。5．答：复合材料是由两种或多种固体材料（不同的非金属材料、非金属材料与金属材料、不同的金属材料）复合而成。复合材料与金属和其他固体材料相比具有比强度和比模量高、抗疲劳强度高、减震性好、耐高温能力强、断裂安全性好、化学稳定性、减磨性和电绝缘性良好等特点。6．答：热传递的基本方式有三种：传导、对流和辐射。实际上这三种传热方式并非单独存在，热量从某一物体传至另一物体往往是这三种基本传热方式的不同组合，但不论其组合方式如何，温度差的存在是产生传热过程的先决条件。例如，工件在热处理炉中加热时，一般是工件表面通过辐射或对流传热的方式从加热设备中取得热量，同时工件表面又以传导传热方式将热量传给其心部。所以，热处理炉中的传热，每种基本传热方式并非单独存在，而往往总是三种传热方式同时并存的综合传热。7．答：自然界中的固态物质按其原子的聚集状态而分为两大类：晶体与非晶体。在物质内部，凡原子呈无序堆积状况的，称为非晶体，例如普通玻璃、松香、树脂等，均属于非晶体。相反，凡原子呈有序、有规则排列的物质称为晶体。表示原子在晶体中排列方式的空间格架，叫做结晶格子或结晶点阵，简称晶格或点阵。由于晶体中的原子排列具有周期重复性，因此，可从晶格中选取一个最具有代表性的最小几何单元来说明晶体中的原子排列排列规律和特点，这个最小的能反映晶格原子排列特征的单元称为晶胞。外形不规则而内部原子排列规则的小晶体称为晶粒。由于每个晶粒的位向不同，使它们相遇时不能合为一体，这些晶粒与晶粒这间的分界面称为晶界。结晶后只有一个晶粒的晶体称为单晶体，如果结晶后的晶体是由许多位向不同的晶粒组成的，则称为多晶体。8．答：当液态金属冷却到结晶温度以下时，液态金属中首先形成晶核，并以此为中心吸引周围的原子，按一定的几何形状进行有规则的排列，使其不断长大，同时还会有新的晶核产生和长大，直到液体金属全部结晶为晶体为止。9．答：金属的晶粒大小对金属的力学性能有重要的影响。通常在室温下，细晶粒金属具有较高的强度和韧性。所以为了提高金属的力学性能，必须控制金属结晶后的晶粒大小。常用的细化晶粒方法有下面三种：（1）增加过冷度：金属的形核率N和长大速度v均随过冷度的增大而增大，但两者增大的速率并不相同，在很大范围内形核率比晶核长大速度增大更快，因此，增加过冷度能使晶粒细化。这种方法只适用于中、小型铸件，对于大型铸件则需要用其他方法使晶粒细化。（2）变质处理：在浇注前向液态金属中加入一些细小的形核剂（又称变质剂或孕育剂），使它分散在金属液中作为人工晶核，可使晶粒显著增加，或者降低晶核的长大速度，这种细化晶粒的方法称为变质处理。钢中加入钛、硼、铝等，铸铁中加入硅铁、硅钙等均能起到细化晶粒的作用。（3）振动处理：在结晶时，对金属液加以机械振动、超声波振动和电磁振动等，使生长中的枝晶破碎，从而提供更多的结晶核心，达到细化晶粒的目的。10．答：金属在固态下，随温度的改变由一种晶格转变为另一种晶格的现象称为同素异构转变。同素异构转变除了具备结晶的特点外，由于其属于固态相变，又具有其本身的特点，例如：同素异构转变时，新晶格的晶核优先在原来晶粒的晶界处形核；转变需要较大的过冷度；晶格的变化伴随着金属体积的变化，转变时会产生较大的内应力。11．答：一种金属元素与其它金属元素或非金属元素，通过熔炼或其它方法结合而成的具有金属特性的物质称为合金；组成合金的独立的最基本的物质叫做组元，简称元；即合金中具有同一成分、同一聚集状态，并能以界面相互分开的各个均匀组成部分称为相；所谓的组织是指用金相观察方法，在金属及合金内部看到的涉及晶体或晶粒的大小、方向、形状、排列状况等组成关系的构造情况。也可以说是人们观察到的（包括用肉眼直接观察或借助于仪器观察）合金的特征与形貌。12．答：在我国对保护气氛及可控的渗碳（或碳氮共渗）气氛统称为可控气氛。将含碳氢化合物的原料气，如天然气、液化石油气、城市煤气、丙烷、甲烷等，按一定的比例和空气混合后，送入燃烧室或反应罐中进行不完全燃烧可制得可控气氛。根据制备原理，我国目前应用的可控气氛有：放热式气氛、吸热式气氛、氨分解气氛和滴注式气氛。13．答：钢在真空加热时，具有一般热处理所没有的以下特点：（1）保护作用真空炉内氧化性与脱碳性气体极少，故可以防止氧化脱碳，实现光亮淬火。（2）表面净化作用真空炉内的气氛中，氧的分压力很低。在高温下，零件表面的氧化物将发生分解反应：2FeO→2Fe+O2，所生成的氧气由真空泵排除，使零件获得光亮的表面。（3）脱气作用加热时零件处在高温负压状态，常压时溶入金属的气体，如氢、氧、氮等，在负压时将从金属表面逸出，这种现象称为脱气。氢的脱气效果最为明显。脱气作用使钢热处理后强度、韧性都有明显提高。（4）加热速度低零件在真空炉中的加热是依靠热辐射来实现的。与其它加热方式相比，零件的