材料试卷

第一章金属的晶体结构

1、何谓金属?金属具有哪些特性?

2、何谓晶体、晶格、晶胞、晶面、晶向和晶格常数?

3、试计算BCC和FCC晶胞的致密度。

4、绘出立方晶胞中的(1 1 1)、(112)晶面及[1 1 0]、[1 1 2]和[2 1 1]晶向。

5、实际晶体中存在哪几种缺陷?这些缺陷对金属的性能有什么影响?

第二章纯金属的结晶

1、液态金属结晶时，为什么必须过冷?

2、液态金属结晶的条件是什么?

3、简述纯金属的结晶过程?

4、决定晶粒度的因素是什么?

5、生产中，细化晶粒的常用方法有哪些?为什么要细化晶粒?

6、何谓平面长大、枝晶长大方式?

7、简述金属铸锭三个晶粒区形成的原因。

8、铸造缺陷的类型有哪些?

第三章合金相的晶体结构

1、在正温度梯度下，为什么纯金属凝固时不能呈树枝状成长，而固溶体合金却能呈树枝状成长?

2、何谓平衡相图，相图能给出任一条件下合金的显微组织吗?

3、两个形状、尺寸均相同的Cu-Ni合金铸件，其中一个铸件的含镍量W Ni=90%，另一个铸件的W Ni=50%，铸后自然冷却。问凝固后哪一个铸件的偏析严重?为什么?找出消除偏析的措施。

4、何谓成分过冷?成分过冷对固溶体结晶时晶体长大方式和铸锭组织有何影响?

5、共晶点和共晶线有什么关系?共晶组织一般是什么形态?如何形成的?

6、铋(熔点271.5℃)和锑(熔点630.7℃)在液态和固态时均能彼此无限互溶，W Bi=50%的合金在520℃时开始凝固出成分为W Sb=87%的固相。W Bi=80%的合金在400℃时开始凝固出成分为W Sb=64%的固相。根据上述条件，要求:

(1)绘出Bi –Sb相图，并标出各线和各相区的名称;

(2)从相图上确定含锑量为W Sb=40%的合金开始结晶和结晶终了温度，并求出它在400℃时的平衡相成分及其含量。

7、解释以下名词

合金、组元、固溶体、金属化合物、相图、相律、枝晶偏析、共晶转变、比重偏析

第四章铁碳合金

1、铁碳合金的基本相有哪些?各用什么符号表示?

2、绘出Fe-Fe3C相图，并叙述各特性点、线的名称及含义。

3、分析亚共析钢、共析钢、过共析钢的平衡结晶过程。

4、含碳量对铁碳合金的机械性能和工艺性能有何影响?

第五章金属及合金的塑性变形

1、画出铜晶体的一个晶胞，在晶胞上指出:

(1)发生滑移的一个晶面;

(2)在这一晶面上发生滑移的一个方向;

(3)滑移面上的原子密度与{001}等其它晶面相比有何差别;

(4)沿滑移方向的原子间距与其它方向相比有何差别。

2、假定有一铜单晶体，其表面恰好平行于晶体的(001)晶面，若在[001]方向施加应力，使该晶体在所有可能的滑移面上产生滑移，并在上述晶面上产生相应的滑移线，试预计在表面上可能看到的滑移线形貌。

3、试用多晶体的塑性变形过程说明金属晶粒越细强度越高、塑性越好的原因是什么。

4、口杯采用低碳钢板冷冲而成，如果钢板的晶粒大小很不均匀，那么冲压后常常发现口杯底部出现裂纹，这是为什么?

5、滑移和孪生有何区别，试比较它们在塑性变形过程中的作用。

6、试述金属经塑性变形后组织结构与性能之间的关系，阐明加工硬化在机械零件、构件生产和服役过程中的重要意义。

7、金属材料经塑性变形后为什么会保留残余内应力，研究这部分残余内应力有什么实际意义?

8、解释以下名词:滑移、滑移系、孪生、变形织构、加工硬化

第六章钢的热处理原理

1、何谓奥氏体的本质晶粒度、起始晶粒度和实际晶粒度，说明晶粒大小对钢的性能的影响?

2、试述珠光体形成时钢中碳的扩散情况及片、粒状珠光体的形成过程?

3、试比较贝氏体转变与珠光体转变和马氏体转变的异同?

4、试述钢中板条状马氏体和片状马氏体的形貌特征和亚结构，说明它们在性能上的差异。

5、试述钢中典型的上、下贝氏体的组织形态、立体模型并比较它们的异同。

6、何谓魏氏组织，简述魏氏组织的形成条件、对钢的性能的影响及消除方法?

7、简述碳钢的回火转变和回火组织。

8、比较珠光体、索氏体、屈氏体和回火珠光体、回火索氏体、回火屈氏体的组织和性能。

9、为了要获得均匀的奥氏体、在相同奥氏体化加热温度下，是原始组织为球状珠光体的保温时间短，还是细片状珠光体保温时间短?试利用奥氏体形成机构说明之。

10、何为第一类回火脆性和第二类回火脆性?它们产生的原因及消除方法是什么?

11、比较过共析钢的TTT曲线和CCT曲线的异同点。为什么在连续冷却过程中得不到贝氏体组织?和亚共析钢CCT曲线中Ms线相比较，过共析钢的Ms线有何不同点，为什么?

12、金属和合金的晶粒大小对其机械性能有何影响?获得细晶粒的方法有哪些?

13、为了提高过共析钢的强韧性，希望淬火时控制马氏体使其具有较低的碳的质量分数，并希望有部分板条马氏体。试问如何进行热处理才能达到上述目的?14、如何把Wc=0.8%的碳钢的球化组织转变为:①细片状珠光体②粗片状珠光体③比原来组织更细的球化组织?

15、如何把Wc=0.4%的退火碳钢处理成:①在大块游离铁素体和铁素体基体上分布着细球状碳化物;②铁素体基体上均匀分布着细球状碳化物?

第七章钢的热处理工艺

1、何谓钢的退火?退火种类及其用途如何?

2、何谓钢的正火?目的如何?有何应用?

3、在生产中为了提高亚共析钢的强度，常用的方法是提高亚共析钢中珠光体的含量，问应该采用什么热处理工艺?

4、淬火的目的是什么?淬火方法有几种?比较几种淬火方法的优缺点?

5、试述亚共析钢和过共析钢淬火加热温度的选择原则。为什么过共析钢淬火加热温度不能超过Accm线?

6、何谓钢的淬透性、淬硬性?影响钢的淬透性、淬硬性及淬透层深度的因素是什么?

7、何谓调质处理?回火索氏体比正火索氏体的机械性能为何较优越?

8、为了减少淬火冷却过程中的变形和开裂，应当采取什么措施?

9、现有一批45钢普通车床传动齿轮，其工艺路线为锻造--热处理--机械加工--高频淬火--回火。试问锻后应进行何种热处理?为什么?

10、有一ф10mm 20钢制工件，经渗碳热处理后空冷，随后进行正常的淬火、回火处理，试分析工件在渗碳空冷后及淬火回火后，由表面到心部的组织。

11、设有一种490柴油机连杆，直径12mm，长77mm，材料为40Cr，调质处理。要求淬火后心部硬度大于HRC45，调质处理后心部硬度为HRC22~33。试制定调质处理工艺。

12、写出20Cr2Ni4A钢重载渗碳齿轮的冷、热加工工序安排，并说明热处理工艺所起的作用。

13、指出ф10mm的45钢(退火状态)，经下列温度加热并水冷所获得的组织:700℃、760℃、840℃。

14、T10钢经过何种热处理能获得下述组织:

⑴粗片状珠光体+少量球状渗碳体;

⑵细片状珠光体;

⑶细球状珠光体;

⑷粗球状珠光体。

15、一零件的金相组织是:在黑色的马氏体基体上分布有少量的珠光体组织，问此零件原来是如何热处理的?

第八章钢铁材料

1、试述影响强度的因素及提高强度的途径。

2、试述影响塑性的因素及提高塑性的途径。

3、合金元素提高淬透性的原因是什么，常用以提高淬透性的元素有那些?

4、合金元素提高回火稳定性的原因是什么，常用以提高回火稳定性的元素有那些?

5、试述碳及合金元素在普低钢中的作用，提高普低钢强韧性的途径是什么?

6、分析碳及合金元素在高速钢中的作用及高速钢热处理工艺特点。

7、汽车、拖拉机变速箱和后桥齿轮多半用渗碳钢来制造，而机床变速箱齿轮又多半用中碳(合金)钢来制造，你能分析其原因吗?

>1200MN/m2，9、某厂用45MnSiV生产Φ8mm高强度钢筋，要求σb>1450MN/m2，σ

δ>5%，其热处理工艺是920℃油淬，470℃回火。因该钢种缺货，库存有25MnSi 钢，请考虑是否可代用，热处理规程该如何调整?

10、比较热作模具钢和合金调质钢的合金化及热处理工艺的特点，并分析合金元素作用的异同。

11、用9SiCr钢制成圆板牙，其工艺路线为:锻造球化退火机械加工淬火低温回火磨平面开槽开口。试分析:(1)球化退火、淬火、及回火的目的;(2)球化退火、淬火及回火的大致工艺。

12、有一批碳素钢工件淬火后发现硬度不够，估计或者是表面脱碳，或者是淬火时冷却不好未淬上火，如何尽快判断发生问题的原因?

13、简述不锈钢的合金化原理。为什么Cr12MoV钢不是不锈钢，也不能通过热处理的方法使它变为不锈钢?

14、在实际生产中，用灰铸铁制成的薄壁铸件上，常有一层硬度高的表面层，致使机械加工困难，试指出形成高硬度表面层的原因。如何消除?在什么工作条件下应用的铸件，反而希望获得这种表面硬化层?

15、在铸铁的石墨化过程中，如果第一阶段完全石墨化，第二阶段或完全石墨化，或部分石墨化，或未石墨化，问它们各得何种组织铸铁?

16、为什么铸铁焊接时一定要预热?为了保证焊接点的塑性，为什么焊后必须完全退火?

第九章有色金属及合金

1、铸造铝合金(如Al-Si合金)为何要进行变质处理?

2、以Al-Cu合金为例，说明时效硬化的基本过程及影响时效硬化过程的因素。

3、铝合金能象钢一样进行马氏体相变强化吗?可以通过渗碳、氮化的方式表面强化吗?为什么?

4、铝合金的自然时效与人工时效有什么区别?选用自然时效或人工时效的原则是什么?

5、铜合金的性能有何特点?铜合金在工业上的主要用途是什么?

6、哪些合金元素常用来制造复杂黄铜?这些合金元素在黄铜中存在的形态是怎样的?

7、锡青铜属于什么合金?为什么工业用锡青铜的含锡量一般不超过14%?

8、铝合金的强化方式有哪几种?试就工业用铝各举一例说明。

第十章陶瓷材料、高分子材料、复合材料概况

1、请选用两种塑料制造中等载荷的齿轮，说明选材的依据。

2、用全塑料制造的零件有什么优缺点?

3、为什么金属很少是玻璃态，而高聚物大多是非晶态?

4、橡胶为什么可作减震制品?还有哪些材料可用来制作减震元件?

5、结构陶瓷和功能陶瓷在性能上有何区别，主要表现在哪些方面?

6、陶瓷性能的主要缺点是什么?分析其原因，并指出改进的方法。

7、氮化硅和氮化硼特种陶瓷在应用上有何异同点?

8、复合材料有哪几种基本类型?其基本性能特点是什么?

9、纤维复合材料有何特点?

10、试述高分子材料的涵义。为什么高分子材料在一般情况下其强度和弹性模量都很低。

11、如何提高高分子材料的抗拉强度?

12、为什么陶瓷材料的硬度都很高?

13、为什么陶瓷材料的韧性很低，如何实现相变增韧?

文章来源：《试题与研究》 网址: http://www.styyjzz.cn/zonghexinwen/2020/0528/344.html