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8. 晶粒度等级N是由关系式m=2N+2来确定的,试计算晶粒度为7级时,晶粒的实际的平均直径是多少? 9. 聚合物的加成聚合反应与逐步聚合反应有何区别? 10. 陶瓷烧结时为什么会产生收缩现象?

11. 试比较陶瓷粘滞成型与烧结工艺之间的区别。

第四章 二元相图及应用

一、教学目的及其要求:

通过本章学习,使学生们掌握二元相图的基本类型、分析和使用,掌握铁碳合金的基本知识及铁碳相图的应用。 二、 主要内容 1. 二元相图的建立;

2. 二元相图的基本类型及应用; 3. 相图与合金性能之间的关系; 4. 铁碳合金相图。 三、学时安排:6学时 四、教学重点:

1. 二元相图的基本类型及应用; 2. 铁碳合金相图的分析和应用。 五、教学难点:

1. 二元相图的基本类型及应用; 2. 铁碳合金相图的分析和应用。 六、教学过程:(见讲稿) 七、思考作业题:

1. 二元相图有那些最基本的类型? 何为匀晶转变、共晶转变、包晶转变、共析转变。 2. 何为“杠杆定律”?“杠杆定律”的应用范围及用途。 3. 简述枝晶偏析形成过程和消除方法。

4. 何谓相组成物和组织组成物?请举例说明之。

5. 一个二元共晶反应如下:L(WB=75%) α(WB=15%)+β(WB=95%)

(1)WB =50%的合金完全凝固时初晶α与共晶(α+β)的重量百分数,以及共晶体中α相与β相的重量百分数;

(2)若已知显微组织中β初晶与(α+β)共晶各占一半,求该合金的成分。 6. 铁碳合金有那些基本相?从组织反应的角度看,纯铁、钢、铸铁有何区别? 7. 纯铁的三个同素异构体是什么?晶体结构如何? 8. α-Fe和铁素体有何区别?γ-Fe和奥氏体有何区别? 9. 从组织的角度看,渗碳体有哪几种基本的形态?

10. 按含碳量可将铁碳合金分为那几类?它们的力学性能随含碳量的增加有何变化规律?

11. 分析0.45%C,1.2%C和2.3%C 的铁碳合金的平衡结晶过程,计算室温下组织组成 物的相对量及两相相对量。

12. 根据显微组织分析,一灰口铁内石墨的体积占12%,铁素体的体积占88%,试求该合金的碳含量。

13. 分析含碳量为0.2%、0.6%、0.77%的铁碳合金从液态缓冷至室温时的结晶过程和室温组织,分别计算含碳量为0.2%的铁碳合金在室温下相的相对量和组织相对量。

第五章 材料的变形

一、教学目的及其要求:

通过本章学习,使学生们掌握固体材料变形的基本方式、塑性变形对组织与性能的影响、金属及合金强化,掌握变形金属的加热转变、回复与再结晶,掌握高分子材料和陶瓷材料的变形特点。 二、 主要内容

1. 金属的塑性变形与再结晶; 2. 高分子材料的变形; 3. 陶瓷材料的变形特点。 三、学时安排:4学时 四、教学重点:

1. 塑性变形对组织与性能的影响; 2. 回复与再结晶; 3. 高分子材料的变形特点。 五、教学难点: 1. 塑性变形的机理; 2. 回复与再结晶;

3. 热塑性塑料与热固性塑料的变形。 六、教学过程:(见讲稿) 七、思考作业题:

1. 金属材料冷塑性变形时,主要的变形方式有那些? 2. 滑移与孪生有何异同?

3. 何为滑移带与滑移线?何为交滑移与多滑移? 4. 冷塑变对金属及合金的组织性能有何影响?

5. 何谓形变织构?如何表示板织构与丝织构?一旦产生织构,性能上有何变化? 6. 用位错理论解释金属及合金形变强化。 7. 热固性塑料在拉伸和压缩变形时,有何不同?

8. 将一根长20m,直径14mm铝棒,通过12.7mm的模具拉拔,求: (1) 这根棒材拉拔后的尺寸;

(2) 这根棒材承受的工程应变与真应变。

9. 试用多晶体塑变理论解释,室温下金属的晶粒越细强度越高。

10. 从金属学的角度如何区分冷加工与热加工?热加工金属的软化机制有几种? 11. 加聚反应与缩聚反应的主要区别是什么?

第六章 钢的热处理

一、教学目的及其要求:

通过本章学习,使学生掌握热处理的基本概念,掌握钢的加热转变和冷却转变的基本类型及其特点,掌握并了解钢的常用热处理工艺,并能够应用过冷奥氏体转变曲线进行热处理工艺分析。 二、 主要内容 1.热处理基本概念; 2.钢的加热与冷却转变; 3.钢的热处理状态图及其应用; 4.常用热处理工艺; 5.特殊热处理方法。 三、学时安排:5学时 四、教学重点:

1.钢的加热与冷却转变; 2.钢的热处理状态图及其应用; 3.常用热处理工艺; 五、教学难点:

1.钢的加热与冷却转变; 2.钢的热处理状态图及其应用。 六、教学过程:(见讲稿) 七、思考作业题:

1. 珠光体类型组织有哪几种?它们在形成条件、组织形态和性能方面有何不同?

2. 试比较索氏体、屈氏体、马氏体与回火屈氏体、回火索氏体、回火马氏体之间在形成条件、组织形态与性能上的差别。

3. 什么叫回火脆性?第一类回火脆性产生的原因是什么?如何防止? 4. 加热时奥氏体的形成过程要经过哪几个阶段? 5. 什么是淬透性?淬透性对钢的热处理工艺有何影响?

6. 共析钢经正常淬火得到什么组织?它们经过200℃、400℃、600℃回火后得到什么组织?

7. 某汽车齿轮选用20CrMnTi制造,其工艺路线为:下料→锻造→正火①→切削加工→渗碳②→淬火③→低温回火④→喷丸→磨削。请说明①、②、③、④四项热处理工艺的目的及大致工艺参数。

8. 在C曲线中分别画出获得珠光体、珠光体+马氏体、贝氏体、马氏体+贝氏体等组织的冷却工艺曲线。 9. 试比较表面淬火和化学热处理之间的异同。 第七章 工业用钢 一、教学目的及其要求:

通过本章学习,使学生熟悉和了解我国的钢材编号规则,掌握各类钢种的牌号,熟悉钢中杂质与合金元素的分布规律及其对钢材性能的影响,了解和熟悉常用钢材的牌号、性能及用途。 二、 主要内容

1.钢中的常存元素、隐存元素及合金元素对钢性能的影响; 2.我国的钢材编号;

3. 常见工业用钢的性能及用途。 三、学时安排:3学时 四、教学重点: 1.钢的合金化原理; 2.我国的钢材编号;

3.常用工业用钢。 五、教学难点: 钢的合金化原理。 六、教学过程:(见讲稿) 七、思考作业题:

1. 钢中常存的杂质有哪些?硫、磷对钢的性能有哪些影响?

2. 钢中有那些常见杂质?何为钢的“热脆” ?何为钢的“冷脆”?如何防止?

3. 汽车、拖拉机变速箱齿轮和汽车后桥齿轮多半用渗碳钢制造,而机床变速箱齿轮又多半用中碳(合金)钢制造,试分析原因何在?

4. 滚齿机上的螺栓,本应用45钢制造,但错用了T12钢,其退火、淬火都沿用了45钢的工艺,问此时将得到什么组织何性能?

5. 直径为25mm的40CrNiMo棒料毛坯,经正火处理后硬度高很难切削加工,这是什么原因?试设计一个最简单的热处理方法以提高其机械加工性能。

6. 指出下列钢号属于什么钢?各符号代表什么?Q235、20CrNi、T8、T10A、08Al、16Mn、W6Mo5Cr4V2、Cr12MoV、60Si2Mn。

7. Q235经调质处理后使用是否合理?为什么?

8. 用W18Cr4V钢制作盘形铣刀,试安排其加工工艺路线,说明各热加工工序的目的,使用状态下的显微组织是什么?为什么淬火温度高达1280℃?淬火后为什么要经过三次560℃回火?能否用一次长时间回火代替?

9. 判断下列钢号的钢种、成分、常用的热处理方法及使用状态下的显微组织: T8、16Mn、20Cr、40Cr、20CrMnTi、4Cr13、GCr15、3Cr2W8V、9CrSi、1Cr18Ni9Ti。

10. 在材料库中存有:42CrMo、GCr15、T13、60Si2Mn。现在要制作锉刀、齿轮、连杆螺栓,试选用材料,并说明应采用何种热处理方法及使用状态下的显微组织。

第八章 铸铁

一、教学目的及其要求:

通过本章学习,使学生掌握和了解铸铁石墨化的一般概念,熟悉和了解常用铸铁材料。 二、 主要内容 1.铸铁的石墨化;

2.常用铸铁的牌号、组织与性能; 3.铸铁的热处理 三、学时安排:2学时 四、教学重点: 1.铸铁的石墨化;

2.常用铸铁的牌号、组织与性能。 五、教学难点: 铸铁的石墨化。

六、教学过程:(见讲稿) 七、思考作业题: