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------金陵科技学院考试卷出卷教师教研（实验）室主任第页总页第页总页题号一二三四五六七八九十总分阅卷人得分一、是非题（10×1ˊ=10ˊ）1、铸件的重要加工面或主要工作面应朝上或位于侧面。（×）2、第二相强化效果与粒子的分布有关，粒子越细，粒子间距越小，其强化效果越小。（×）3、汽轮机叶片其形状非常复杂，易采用熔模铸件。（√）4、间隙固溶体只能形成有限固溶体。（√）5、铁碳合金的基本组成相都是以铁为基的固溶体或铁的化合物。（√）6、奥氏体是一种C溶在γ—Fe中的间隙固溶体（是一种高温相）。（√）7、珠光体(P)是铁素体和渗碳体的机械混合物(F+Fe3C)。（√）8、聚四氟乙烯几乎不受任何化学药品的腐蚀，它的化学稳定性超过了玻璃、陶瓷、不锈钢。（√）9、热固性塑料具有可塑性和重复性。（×）10、压铸件不能用热处理方法来提高性能。（√）二、填空题（13×2ˊ=26ˊ）1、材料能经受较大塑性变形而不破坏的能力，称为材料的塑性或延伸性。2、晶体缺陷的三种形式为点缺陷、线缺陷、面缺陷。3、金属结晶的必要且充分条件为具有一定的过冷度。4、塑性加工方法分为冷加工和热加工两种。5、偏析的存在使金属性能受到影响，可通过扩散退火来消除偏析。6、碳素工具钢随着数字的升高，钢的硬度和耐磨性增高，而韧性逐渐下降。7、共析钢P在加热温度大余等于Ac1时，转化为A；其转化可分为以下四个阶段：①A形核②A晶核长大③残余Fe3C溶解④A均匀化8、白口铸铸铁（断口呈现白色），碳的主要存在形式是化合物，如渗碳体，没有石墨；另一是灰口铸铁（断口呈现黑灰色），碳的主要存在形式是碳的单质，即游离状态石墨。介于白口铸铁与灰口铸铁之间为麻口铸铁，其中的碳的主要存在形式是既有游离石墨又有渗碳体9、铜锌合金或以锌为主要合金元素的铜合金称为黄铜。10、高聚物根据机械性能和使用状态可分为橡胶、塑料、合成纤维、胶粘剂和涂料等五类。11、常见的冷冲压可分为五个基本工序：冲裁、弯曲、拉深、成形和立体压制（体积冲压）。12、金属从浇注温度冷却到室温要经历液态收缩、凝固收缩、固态收缩这三个互相联系的收缩阶段。13、砂型铸造方法主要由手工造型和机器造型两大类。三、读图题1、填空（1）、读以上铁碳相图并填空：（9×2ˊ=18ˊ）①AC、CD为液相线；ECF线为共晶线；1148℃为共晶温度。②C点为共晶点，LC与AE+Fe3C在1148℃之间发生共晶反应。S点为：共析点0.77%C，该成分发生共析反应。③GS线的含义a．A中开始析出下的转变线b．F全部溶入A的转变线（F向A转变的终了线）。④ES线的含义：C在A中的溶解度曲线，当温度低于此曲线时，要从A中析出次生渗碳体Fe3CⅡ，所以这条线又是次生渗碳体开始析出线，该线常称Acm线。金陵科技学院考试卷200200学年第学期机电系(院)级机械专业课程工程材料继成形技术课程编号05009(A、B、开、闭)卷姓名学号得分------金陵科技学院考试卷出卷教师教研（实验）室主任第页总页第页总页⑤PQ线的含义：这是一条C在F中的溶解度曲线，当温度低于此温度曲线时，要从F中析出Fe3CⅢ，所以这条线又是Fe3CⅢ开始析出线。⑥PSK线的含义：共析转变线，727℃共析温度，冷却到此温度时，发生共析反应。即由一种成分固定的固相在恒温下同时结晶析出两种成分不同的固相的过程。这里是从0.77%C的A中在727℃时同时结晶析出F片和Fe3C片相互交替重叠的机械混合物，即珠光体（P）,727℃该温度称A1温度。⑦G点：912℃,α-Fe与γ-Fe互相转变,同素异构转变。P点：0.0218%,α-Fe的最大溶C量。（2）、分析图中所示为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ成分钢的结晶过程和说出它们室温下的组织。（6ˊ）答：Ⅰ：珠光体Ⅱ：铁素体+珠光体Ⅲ：二次渗碳体+珠光体2、下列铸件哪一种结构较为合理？为什么？（2ˊ）（a）(b)图（b）结构较为合理。图（a）筋条和凸台阴影处阻碍起模；图（b）筋条和凸台顺着起模方向布置，容易起模。四、名词解释（5×2ˊ=10ˊ）1、塑性变形：外力去处后，不能恢复的变形，即残余变形称塑性变形.2、疲劳强度：材料抵抗无限次应力(107)循环也不疲劳断裂的强度指标，交变负荷σ-1＜σs为设计标准。3、硬度：材料软硬程度。4、加工硬化大量位错互相缠结，在晶界处塞积，使位错运动困难，阻碍塑性变形。再要继续变形，就要更大的外力作用，这种现象称加工硬化（形变强化）。5、残余应力金属材料经塑性变形后残留在内部的应力称为残余应力。五、问答题（7×4ˊ=28ˊ）1什么叫热处理？请写出热处理的目的及条件？答：热处理定义：将固态金属或合金采取适当方式进行加热，保温和冷却以改变其组织，从而获得所需性能的一种工艺方法。热处理目的：通过适当的热处理工艺，来控制相变过程中组织转变的程度和转变产物的形态热处理条件：有固相转变条件2、简要写出C曲线有哪些应用？答：1.用来研究钢热处理后所获得的组织及机械性能,从而合理选用钢材2.制订合理的热处理工艺,选择等温退火,等温淬火的温度等3.用来估计钢的淬透性及临界冷却速度,选择适当的淬火介质------金陵科技学院考试卷出卷教师教研（实验）室主任第页总页第页总页3、请写出下列钢号所标示的含义；Q235AF即表示屈服强度值为235MPa的A级沸腾钢。45钢表示平均含碳量为0.45%的优质碳素结构钢；20CrMnTi表示平均含碳量为0.20%，主要合金元素Cr、Mn含量均低于1.5%，并含有微量Ti的合金结构钢；4、常见的工程材料的强化方式主要有哪几种？答：(只写小标题部分也可)（1）固溶强化当两种或两种以上的元素形成合金时，溶质原子溶入基体的晶格中，由于溶质原子与溶剂原子的大小差异，造成晶格畸变，阻碍了位错的运动，从而使强度升高。这种现象称为固溶强化。固溶强化是工程材料这应用得最广泛的强化方式之一，普通低合金钢、铝锌合金、单相黄铜等都是主要依靠固溶强化来提高其强度的。（2）加工硬化材料在变形时，随着变形量的增加，其强度和硬度提高，而塑性和韧性下降的现象称为加工硬化。这种强化方式实际上是一种位错强化，强化的主要原因是由于位错密度的增加导致位错运动困难，从而提高了材料的强度。冷拔弹簧钢丝是典型的加工硬化的例子，经过加工硬化的钢丝强度可达到2800MPa以上。（3）细化组织强化这种强化方式也叫晶界强化。晶界的作用主要有两点，一方面它是位错运动的障碍；另一方面它又是位错聚集的地点。所以晶粒越细小，则晶界面积越增加，位错密度也增大，从而强度提高。细化组织强化的特点是，在提高强度的同时，其塑性和韧性也随之提高，这是其它强化方式所不能比拟的。因此细化组织强化是提高材料性能最好的手段之一。在孕育铸铁、铝硅基铸造铝合金都是通过孕育处理细化组织来提高强度的。（4）第二相强化第二相强化包括沉淀强化、弥散强化和双相合金中的第二相强化。当合金中存在两相时，第二相粒子在基体中会阻碍位错运动，这导致强度提高。铝铜合金、铝铜镁合金、铝镁硅合金、铍青铜是典型的沉淀强化。烧结铝、TD—镍、经淬火和时效处理的TC类钛合金则是弥散强化的代表。而两相黄铜中的α相和β相、共析钢中的珠光体组织等则是第二相强化的典型例子。（5）相变强化在钢铁材料中，常常采用相变强化方式来强化合金。例如，通过贝氏体相变、马氏体相变来进行强化。这种相变强化实际上是多种强化效果的综合，所以其强化效果十分显著。（6）复合强化在复合材料中，由于其中的增强相对基体变形有约束作用，所以提高了变形抗力，导致强度提高。例如，用水泥和骨料（沙子或石子）组成的混凝土，用碳黑作填料的橡胶，由玻璃纤维制造的玻璃钢等，都是典型的复合材料。复合材料中的硬质相对强度性能的提高起主要作用5、铸件浇注位置的选定原则是什么？（1）铸件的重要加工面或主要工作面应朝下或位于侧面。（2）铸件的大平面尽可能朝下或采用倾斜浇注。（3）尽量将铸件大面积的薄壁部分放在铸型的下部或垂直、倾斜，（4）热节处应位于分型面附近的上部或侧面。（5）便于型芯的固定和排气，能减少型芯的数量。6、请写出第二相形态、分布对合金性能的影响。（难）①第二相与基体相都是等轴晶粒，两者均匀分布，其性能一般是两组成相的假权平均值。②第二相呈片层状与基体相交替分布，由于相界面增加，有效阻止了位错运动，所以，合金的强度、硬度较高，但塑性和韧性降低，且层片越细，合金的强度和硬度越高。------金陵科技学院考试卷出卷教师教研（实验）室主任第页总页第页总页③第二相呈球状分布于基体相。强度、硬度降低，塑性较高。④第二相呈弥散质点分布于基体。起到弥散强化的效果。⑤第二相沿晶粒边界呈薄膜状分布，其平截面为网状分布，给合金性能造成不良影响。7、普通车床床头箱传动齿轮。材料为45钢。性能要求：齿轮心部硬度为HB220～HB250；齿面硬度HRC52。其工艺路线为：下料→锻造→热处理1→粗加工→热处理2→精加工→热处理3→精磨。试问：热处理1、2采用什么方式？目的是什么？下料→锻造→正火或退火→粗加工→调质或正火→精加工→高频淬火→低温回火（拉花键孔）→精磨。热处理：正火或调质，齿部高频淬火和低温回火。