发布时间 : 星期三 文章材料科学基础笔记更新完毕开始阅读7514bec7fd4ffe4733687e21af45b307e971f906
1.试判断下列牌号的钢中碳和合金元素的含量大致是多少 20 T10 50CrVA 9SiCr
CrWMn Cr12MoV 5CrMnMo 4Cr13 2.说明下列钢号中合金元素的主要作用
40Cr 20CrMnTi GCr15SiMn W18Cr4V 1Cr13 1Cr18Ni9 CrWMn 40CrNiMo
3．判断下列牌号的钢属于何类钢（按用途分）指出各类钢常用的最终热处理或使用状态、使用态组织、主要性能特点和用途。
Q235 20Cr 20CrMnTi 45 ZGMn13 40CrNiMo 65 60Si2Mn 65Mn GCr15 GCr15SiMn T12 9SiCr CrWMn W18Cr4V W6Mo5Cr4V2 5CrNiMo 1Cr13 3Cr13 1Cr18Ni9
4．根据下面所列出的化学成分，写出钢的牌号，并指出其常用最终热处理、使用 态组织、主要性能特点和用途。
5.欲制造车床主轴、机床变速齿轮、汽车变速齿轮、汽车板簧、轴承滚珠、高速车刀、热锻模，试问上述零件或工具各应选用何种材料写出其牌号。在制造过程中各需经过何种最终热处理热处理后得到何种组织
6.渗碳钢适宜制作何种工作条件下的零件为什么渗碳钢均为低碳渗碳后为什 么还要淬火、低温回火
7.调质钢适宜制作何种工作条件下的零件为什么调质钢均为中碳 8.比较结构钢和工具钢的合金化特点和热处理特点。
钢中，W、Cr、V的主要作用是什么该钢为什么是莱氏体钢为什么 空冷就可获得马氏体组织其最终热处理为何要采用高温淬火+560℃三次回火 10.判断下列说法是否正确，并说明理由。 （1）GCr15钢中，Wcr=15%
（2）热模具钢属于工具钢，所以它一定是高碳钢。 （3）奥氏体不锈钢不能通过淬火来强化。 （4）4Cr13属于过共析钢。
（5）ZGMn13是耐磨钢，在任何条件下都会表现出良好的耐磨性。 （6）σ1000表示耐热钢的持久强度。
（7）调质钢制造零件过程中，必须要经过调质处理。 （8）可锻铸铁可以锻造。
（9）变形铝合金都能时效强化，而铸造铝合金都不能时效强化。 （10）青铜是指铜和锡的合金。
综合题一：材料的结构
1 谈谈你对材料学科和材料科学的认识。
2 金属键与其它结合键有何不同，如何解释金属的某些特性 3 说明空间点阵、晶体结构、晶胞三者之间的关系。
4 晶向指数和晶面指数的标定有何不同其中有何须注意的问题
5 画出三种典型晶胞结构示意图，其表示符号、原子数、配位数、致密度各是什么 6 碳原子易进入-铁，还是-铁，如何解释 7 研究晶体缺陷有何意义
8 点缺陷主要有几种为何说点缺陷是热力学平衡的缺陷 9 位错概念是在什么背景下提出的其易动性是如何实现的 10 试述位错的性质。 11 试述博士矢量的意义。
12 与位错有关的三个力的表达式各是什么简述其求解原理。 13 柯氏气团是如何形成的它对材料行为有何影响 14 晶体中的界面有何共性它对材料行为有何影响
综合题二：凝固、相结构与相图
1 简述合金相的分类，固溶体与纯金属相比，有何结构、性能特点 2 固溶体与纯金属的结晶有何异同
3 试述匀晶系不平衡结晶的过程（平均成分线的形成、两种偏析） 4 分析共晶系合金典型的不平衡结晶组织及其形成原因。
5 试述含碳量对平衡组织和性能的影响（相含量、形态的变化）。 6说明 三元相图的水平截面、垂直截面及投影图的应用。 7 分析两种合金平衡冷却过程，指出其室温组织。
8 指出Fe-Fe3C相图中适合锻造、铸造、冷塑变、热处理加工的成分范围，说明原因。 9 什么是过冷为何说过冷是凝固的必要条件
10分析界面结构和温度梯度对晶体生长形态的影响。 11根据凝固理论，试述细化晶粒的基本途径。
12 判断不同温度下晶核半径与自由能变化关系曲线。
13 画图说明成分过冷的形成，成分过冷对晶体生长形状有何影响 14 常见的铸锭缺陷有哪些
15 液态金属凝固时需要过冷，那么固态金属熔化时是否需要过热为什么 16 谈谈你所了解的凝固新技术及其应用。
综合题三：扩散、塑变与再结晶
1 可不可以说扩散定律实际上只有一个，为什么 2 渗碳为什么在奥氏体中而不在铁素体中进行 3 在研究纯铁渗碳时，通常假定渗碳气氛的渗碳能力足以使奥氏体的溶碳量达到饱和，且渗碳开始工件表面可迅速获得一个恒定的表面浓度CS, 此浓度在整个过程中维持不变。
（1） 结合Fe-Fe3C相图，分别画出纯铁在930℃和800℃渗碳时，渗碳铁棒的成分－
距离曲线示意图。
（2） 选择温度低于727℃，能否达到渗碳的目的，为什么 4 试分析材料强化常用的方法、机制及适用条件。 5 为何晶粒越细、材料的强度越高，其塑韧性也越好 6 何谓单滑移、多滑移和交滑移画出三者滑移线的形貌。 7 试分析单晶体滑移和孪生变形的异同点。
8 某面心立方晶体的可动滑移系为(111)[110]。 （1） 指出引起滑移的单位位错的博士矢量。
（2） 若滑移是由纯刃型位错引起的，试指出位错线的方向。 （3） 若滑移是由纯螺型位错引起的，试指出位错线的方向。 （4） 指出在上述（2）、（3）两种情况下滑移时位错线的滑移方向。
9 若单晶体铜的表面恰为（100） ，假设晶体可以在各个滑移系上进行滑移，试分析表面上滑移线形貌。若晶体表面为（111）呢
10 钨板在1100℃加工变形，锡板在室温下变形，它们的组织结构有何变化 11根据形变金属退火后晶粒尺寸与变形量关系示意图，
（1） 将一锲形铜片置于间距恒定的两轧辊间轧制，画出此铜片经完全再结晶后晶粒
大小沿片长方向变化示意图。
（2） 一块纯锡板被子弹击穿，试画出弹孔周围组织变化示意图。
12 热加工和冷加工是如何划分的，分析热加工和冷加工过程中的组织与性能变化。 13 绘出第六章内容结构框图。 14 绘出第七章内容结构框图。 15绘出第八章内容结构框图。
综合题四：固态相变与新型材料
1 固态相变与凝固两过程有何异同
2 说明固态相变比液态材料结晶阻力大的原因。 3 说明晶体缺陷促进固态相变形核的原因。
4 描述脱溶转变的相变过程，并建立它与马氏体回火转变过程的联系。 5 再结晶和调幅分解是相变过程吗，为什么 6 分析调幅分解的热力学条件。
7 试述马氏体高强度、高硬度的原因。 8 列表说明下列内容。 形成条件 相变类型 组成相 亚结构 性能特点 形貌特征
P
P T
S 板条M
M
片状M B上
B
B下 9 画图说明A-M转变。
10 谈谈你对组织结构、加工工艺、化学成分和性能四者之间的关系。 11 简述复合材料增强原理。
12 简述复合材料界面结合类型，如何改善界面结合状态。
13 采用一定的方法（框图法、分枝法等）说明本书各章内容之间的联系。
一、名词解释
金属键; 结构起伏; 固溶体; 枝晶偏析; 奥氏体; 加工硬化; 离异共晶; 成分过冷; 热加工; 反应扩散 二、画图
1在简单立方晶胞中绘出（）、（210）晶面及[、[210]晶向。
2结合Fe-Fe3C相图，分别画出纯铁经930℃和800℃渗碳后，试棒的成分－距离曲线示意图。
3如下图所示，将一锲形铜片置于间距恒定的两轧辊间轧制。试画出轧制后铜片经再结晶后晶粒大小沿片长方向变化的示意图。
4画出简单立方晶体中（100）面上柏氏矢量为［010］的刃型位错与（001）面上柏氏
矢量为［010］的刃型位错交割前后的示意图。
5画图说明成分过冷的形成。 三、Fe-Fe3C相图分析
1用组织组成物填写相图。
2指出在ECF和PSK水平线上发生何种反应并写出反应式。 3计算相图中二次渗碳体和三次渗碳体可能的最大含量。 四、简答题
1已知某铁碳合金，其组成相为铁素体和渗碳体，铁素体占82%，试求该合金的含碳量和组织组成物的相对量。
2什么是单滑移、多滑移、交滑移三者的滑移线各有什么特征，如何解释。 3设原子为刚球，在原子直径不变的情况下，试计算-Fe转变为-Fe时的体积膨胀率;如果测得910℃时-Fe和-Fe的点阵常数分别为和,试计算-Fe转变为-Fe的真实膨胀率。
4间隙固溶体与间隙化合物有何异同 5可否说扩散定律实际上只有一个为什么
五、论述题
结合右图所示的τC（晶体强度）—ρ位错密度 关系曲线，分析强化金属材料的方法及其机制。
τC 晶须
六、拓展题
冷塑变 1 画出一个刃型位错环及其与柏士矢量的关系。
2用金相方法如何鉴别滑移和孪生变形 3 固态相变为何易于在晶体缺陷处形核
4 画出面心立方晶体中(225)晶面上的原子排列图。