【正文】 而不變形的能力稱為沖擊韌性。σs 為屈服強(qiáng)度，材料發(fā)生塑性變形時(shí)的應(yīng)力值。晶體：是指原子在其內(nèi)部沿三維空間呈周期性重復(fù)排列的一類物質(zhì)。非晶體的特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)無序；物理性質(zhì)表現(xiàn)為各向同性；沒有固定的熔點(diǎn)；熱導(dǎo)率(導(dǎo)熱系數(shù))和熱膨脹性??；塑性形變大；化學(xué)組成的變化范圍大。 四、高分子材料的結(jié)構(gòu)和性能（一）名詞解釋 高分子材料：高分子材料是以高分子化合物為主要組分的材料。構(gòu)型：高分子鏈中原子或原子團(tuán)在空間的排列方式。（二）填空題1 共價(jià)鍵，分子鍵；大于，共價(jià)鍵2 玻璃態(tài)、高彈態(tài)、粘流態(tài)，鏈段變形、鏈段旋轉(zhuǎn)、鏈段運(yùn)動(dòng)，塑料、橡膠、人造理石3玻璃態(tài)、皮革態(tài)、高彈態(tài)、粘流態(tài)， 硬塑料、軟塑料、橡膠、流動(dòng)樹脂。用于這種狀態(tài)的材料有塑料和纖維。（二）填空題1 無機(jī)玻璃、微晶玻璃、陶瓷2 將晶體粘連，填充空隙提高致密度；降低燒結(jié)溫度，加快燒結(jié)過程；阻止晶體轉(zhuǎn)變，抑制晶體長大；獲得一定程度的玻璃特性3 粘土；石英；長石4 剛度；硬度；強(qiáng)度；塑性；韌性或脆性（三）選擇題1 d b b2 b c a（四）是非題1 對2 對3 對4 對（五）綜合題1玻璃相的作用有將晶體粘連，填充空隙提高致密度；降低燒結(jié)溫度，加快燒結(jié)過程；阻止晶體轉(zhuǎn)變，抑制晶體長大；獲得一定程度的玻璃特性。即有意向液態(tài)金屬內(nèi)加入非均勻形核物質(zhì)從而細(xì)化晶粒的方法。電子化合物：組元間形成的化合物不遵守化合價(jià)規(guī)律，但符合一定電子濃度。淬透性：是指鋼在淬火時(shí)獲得淬硬層深度的能力。熱噴涂：將熱噴涂材料加熱至熔化或半熔化狀態(tài)，用高壓氣流使其霧化并噴射于工件表面形成涂層的工藝。另一方面當(dāng)位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)到晶界附近時(shí)，受到晶界的阻礙而堆積起來, 要使變形繼續(xù)進(jìn)行, 則必須增加外力, 從而使金屬的變形抗力提高。15 剩余液體質(zhì)量：剩余液體碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)： 247。它的組織形態(tài)決定了馬氏體的脆性。主要應(yīng)用如癡輪、曲軸等。疲勞強(qiáng)度高。溶質(zhì)原子作為位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)的障礙，增加了塑性變形抗力。如果同溫度回火，合金鋼硬度比碳鋼高。41 發(fā)動(dòng)機(jī)凸輪軸、空調(diào)機(jī)閥板第三章 金屬材料一、名詞解釋合金元素：為獲得所需要的組織結(jié)構(gòu)、物理、化學(xué)性能和力學(xué)性能，在鋼中加入一定量的元素，這些元素就叫合金元素。石墨化退火：使鑄鐵的滲碳體分解為石墨和鐵素體的退火工藝。是由原料帶入或脫氧殘留的元素。%以下. N：室溫下N在鐵素體中溶解度很低，鋼中過飽和N在常溫放置過程中以FeN、Fe4N形式析出使鋼變脆, 稱時(shí)效脆化。Cr、Ni在適當(dāng)范圍內(nèi)提高韌性。 ⑶ 防止第二類回火脆性加W、Mo可防止第二類回火脆性。8回火脆性：在某些溫度范圍內(nèi)回火時(shí)，會(huì)出現(xiàn)沖擊韌性下降的現(xiàn)象。淬火溫度一般為Ac1+3050℃。14（1）除Ni、Mn、Co、C、N、Cu等擴(kuò)大γ相區(qū)的元素外，大多合金元素與鐵相互作用能縮小γ相區(qū)，使A 4 下降，A 3 上升，因此使鋼的淬火加熱溫度高于碳鋼。15 不能，因?yàn)闉榱颂岣咪摰募t硬性，要求淬火馬氏體中合金化程度高，即淬火加熱奧氏體化時(shí)碳化物能充分溶解進(jìn)入到奧氏體中，溫度應(yīng)是越高越好，但過高又會(huì)導(dǎo)致奧氏體晶粒粗大，且晶界處易熔化過燒，所以實(shí)際淬火溫度為1280℃。20 20CrMnTi中Ti的作用為細(xì)化晶粒、提高耐磨性。熱處理工藝：下料→鍛造→正火→機(jī)加工→滲碳→淬火+低溫回火；最終組織心部：M回+F表層：M回+顆粒狀碳化物+A’(少量)；65鋼，用于制造彈簧或類似性能零件。汽車板簧：60Si2Mn, 淬火、中溫回火，組織為托氏體，性能為高的彈性極限、高的疲勞極限和一定的塑韌性。⑶ 良好的工藝性能（淬透性、切削加工性等）從Cr12MoV的成分特點(diǎn)來看：高碳(~%C)以便形成足夠的碳化物來保證高的耐磨性；高鉻(12%Cr)，Cr可提高淬透性和回火穩(wěn)定性，并配合高碳形成大量鉻的碳化物分布在馬氏體上，提高耐磨性；Mo、V 提高耐磨性，細(xì)化晶粒。防止電化學(xué)腐蝕的措施：① 獲得均勻的單相組織。31鑄鐵中的碳原子析出形成石墨的過程稱為石墨化。32 石墨為片狀（灰鑄鐵），會(huì)割斷金屬基體的連續(xù)性，石墨本身可看成是一條條裂紋，在外力作用下裂紋尖端將導(dǎo)致應(yīng)力集中，形成斷裂源?；诣T鐵的組織是由液態(tài)鐵水緩慢冷卻時(shí)通過石墨化過程形成的，其基體組織有鐵素體、珠光體和鐵素體加珠光體三種。用于制造形狀復(fù)雜且承受振動(dòng)載荷的薄壁小型件，如汽車、拖拉機(jī)的前后輪殼、管接頭、低壓閥門等。40在普通鑄造條件下， ZL102組織幾乎全部為共晶體，由粗針狀的硅晶體和a固溶體組成，強(qiáng)度和塑性都較差。主要用于船舶及化工零件，如冷凝管、齒輪、螺旋槳、軸承、襯套及閥體等。44 發(fā)生電化學(xué)腐蝕。 熱塑性塑料：樹脂受熱時(shí)行為表現(xiàn)為塑性。強(qiáng)度較高，耐磨、自潤滑性好，廣泛用作機(jī)械、化工及電氣零件。涂料：即油漆，是一種有機(jī)高分子膠體的混合溶液。(PC)具有優(yōu)良的機(jī)械性能，透明無毒，應(yīng)用廣泛。 2. 環(huán)氧塑料（EP）它是以環(huán)氧樹脂為基，加入各種添加劑經(jīng)固化處理形成的熱固性塑料。（3）腈綸 有人造羊毛之稱。（4）α氰基丙烯酸酯膠 又稱“瞬干膠”。二、填空題1普通陶瓷、特種陶瓷，日用陶瓷、工業(yè)陶瓷，高強(qiáng)度陶瓷、高溫陶瓷、耐酸陶瓷。6SiO2)和石英(SiO2)為原料，經(jīng)成型、燒結(jié)而成的陶瓷。3普通陶瓷：普通陶瓷加工成型性好，成本低，產(chǎn)量大。碳化硅陶瓷用于制造火箭噴嘴、澆注金屬的喉管、熱電偶套管、爐管、燃?xì)廨啓C(jī)葉片及軸承，泵的密封圈、拉絲成型模具等。抗彎強(qiáng)度低、脆性大、導(dǎo)熱性差是硬質(zhì)合金的主要缺點(diǎn)。5鋼結(jié)硬質(zhì)合金是以一種或幾種碳化物（WC、TiC）等為硬化相，以合金鋼粉末為粘結(jié)劑，經(jīng)配料、壓型、燒結(jié)而成。偶聯(lián)劑: 是指能夠在特定條件下產(chǎn)生活性基團(tuán),并與粘接界面兩側(cè)的粘接物發(fā)生化學(xué)結(jié)合,從而增加界面的結(jié)合強(qiáng)度的一類化合物。采用納米技術(shù)可進(jìn)一步提高其性能，擴(kuò)大使用范圍。超導(dǎo)體：具有超導(dǎo)電現(xiàn)象的物體。高彈性合金可分為鋼基、銅合金基、鎳基和鈷基合金2 特點(diǎn)：70~500℃內(nèi)膨脹系數(shù)低或中等，且基本穩(wěn)定。6 性能特點(diǎn)：表面效應(yīng)、小尺寸效應(yīng)、量子尺寸效應(yīng)、納米固體材料的力學(xué)性能、熱學(xué)，光學(xué)，化學(xué)，磁性其中主要指1）特殊的光學(xué)性質(zhì)2）特殊的磁性3）特殊的熱學(xué)性質(zhì)4）特殊的光學(xué)性質(zhì)7 在材料的微觀結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面，將從顯微構(gòu)造層次向分子、原子、電子層次發(fā)展；將有機(jī)、無機(jī)和金屬三大類材料在原子、分子水平上混合成所謂“雜化”材料的構(gòu)思設(shè)想，以探索合成材料新途徑；運(yùn)用新技術(shù)新思維開發(fā)新材料進(jìn)行半導(dǎo)體超晶格材料的設(shè)計(jì)；選定目標(biāo)，組織多學(xué)科力量聯(lián)合設(shè)計(jì)某種新材料。8固溶強(qiáng)化、冷變形強(qiáng)化（加工硬化）、細(xì)晶強(qiáng)化（亦稱晶界強(qiáng)化）、第二相強(qiáng)化、相變強(qiáng)化、纖維增強(qiáng)的復(fù)合強(qiáng)化9細(xì)化晶粒、調(diào)整化學(xué)成分、形變熱處理、低碳馬氏體強(qiáng)韌化、下貝氏體強(qiáng)韌性、表面強(qiáng)化三、是非題1 錯(cuò)2 錯(cuò)3 對4 錯(cuò)5 對6 對四、綜合題1奧氏體形變使位錯(cuò)密度增加，一方面由于動(dòng)態(tài)回復(fù)形成穩(wěn)定的亞結(jié)構(gòu)，淬火后得到細(xì)小的馬氏體，板條馬氏體數(shù)量增加，半條內(nèi)位錯(cuò)密度升高，使馬氏體強(qiáng)化；另一方面為碳化物彌散析出提供條件，獲得彌散強(qiáng)化效果。因?yàn)榫Ы缭蕉鄿p少了晶界處的應(yīng)力集中。 主要發(fā)生在齒根。（3）對彈簧用材性能要求1）高的彈性極限和屈強(qiáng)比（σs/σb）2）高的疲勞強(qiáng)度3）好的材質(zhì)和表面質(zhì)量4）某些彈簧需要良好的耐蝕性和耐熱性四、選擇題1 預(yù)先，最終2 合金球墨鑄鐵、球墨鑄鐵、45鋼、38CrMoAl3 正火，滲碳、淬火及低溫回火4 退火，調(diào)質(zhì)，消除應(yīng)力，滲氮5 彈性，屈強(qiáng)，疲勞6 60Si2Mn，淬火+回火，疲勞強(qiáng)度7 20Cr，滲碳、淬火+低溫回火8 中碳鋼；淬火；調(diào)質(zhì)處理；塑料五、綜合題1 尺寸大的工件淬透層淺即淬不透，故力學(xué)性能低；尺寸大的工件應(yīng)選擇淬透性好的鋼種2 磨損失效 由過度磨損所致。4）過載斷裂。壽命、質(zhì)量、加工費(fèi)用、研究費(fèi)用、維修費(fèi)用、材料價(jià)格8 45鋼，整體淬火；20Cr，滲碳淬火9 調(diào)質(zhì)鋼，45鋼、40Cr，40MnB、40CrNi、40CrMnMo10 35鋼，回火；40Cr、15MnVB，回火三、簡要回答題1 （1）工作時(shí)的受力情況1）由于傳遞扭矩，齒根承受較大的交變彎曲應(yīng)力。4 為獲得下貝氏體組織，因?yàn)橄仑愂象w組織即可減少共建變形開裂，又使之具有強(qiáng)韌性。強(qiáng)化：是使材料具有高的強(qiáng)度。4超導(dǎo)體：具有超導(dǎo)電現(xiàn)象的物體。納米材料：晶粒尺寸在1010m的材料。(4)碳化硅纖維：高熔點(diǎn)、高硬度。彌散強(qiáng)化的復(fù)合材料的增強(qiáng)機(jī)制是將粒子高度彌散地分布在基體中，使其阻礙導(dǎo)致塑性變形的位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)(金屬基體)和分子鏈運(yùn)動(dòng)(聚合物基體)。 纖維復(fù)合材料：是指以各種金屬和非金屬作為基體，以各種纖維作為增強(qiáng)材料的復(fù)合材料。數(shù)字表示碳化鈦的質(zhì)量百分含量。其它碳化物陶瓷碳化鈰、碳化鉬、碳化鈮、碳化鎢等陶瓷的熔點(diǎn)和硬度都很高，所以通常作高溫材料。微晶剛玉的硬度極高(僅次于金剛石)；部分穩(wěn)定氧化鋯的導(dǎo)熱率低，絕熱性好；熱膨脹系數(shù)大，接近于發(fā)動(dòng)機(jī)中使用的金屬，抗彎強(qiáng)度與斷裂韌性高，除在常溫下使用外，已成為絕熱柴油機(jī)的主要侯選材料，如發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸內(nèi)襯、推桿、活塞帽、閥座、凸輪、軸承等；氧化鎂/鈣陶瓷通常是用熱白云石礦石除去CO2而制成的；氧化鈹陶瓷除具有一般陶瓷的性能特點(diǎn)外，氧化鈹陶瓷最大的特點(diǎn)是導(dǎo)熱性好；氧化釷/鈾陶瓷是一類具有放射性的陶瓷。2晶相、玻璃相和氣相（氣孔）。2H2O)、長石(K2O特種陶瓷：包括氧化鋁陶瓷、氧化鋯陶瓷、氧化鎂陶瓷、氧化鈹陶瓷、氧化釷陶瓷。但熱收縮大，限制了它的應(yīng)用。同時(shí)橡膠具有優(yōu)良的伸縮性和可貴的積儲(chǔ)能量的能力，因此有良好的耐磨性、絕緣性、隔音性和阻尼性，所以可以用作減震制品。主要用于減摩密封件、化工耐蝕件以及高頻或潮濕條件下的絕緣材料。2. 聚甲醛(POM)具有優(yōu)良的綜合性能，泛用于汽車機(jī)床、化工、電氣儀表、農(nóng)機(jī)等工業(yè) 。酚醛樹脂：是由苯酚和甲醛在催化劑條件下縮聚、經(jīng)中和、水洗而制成的樹脂。注塑塑料：利用注塑成型的方法得到的塑料。ZSnSb11Cu6，錫青銅，主要用于耐蝕承載件,如彈簧、軸承、齒輪軸、蝸輪、墊圈等。特殊白銅是在普通白銅基礎(chǔ)上添加Zn、Mn、Al等元素形成的，其耐蝕性、強(qiáng)度和塑性高，成本低。適于制造冷變形零件，如彈殼、冷凝器管等。加入合金元素是為了加強(qiáng)固溶強(qiáng)化、時(shí)效強(qiáng)化、或形成強(qiáng)化相可進(jìn)行細(xì)晶強(qiáng)化的目的。34 鑄鐵具有鑄造性能好、價(jià)格低廉，減摩、減振、耐磨性能好，低的缺口敏感性和優(yōu)良的車削加工性。石墨為蠕蟲狀（蠕墨鑄鐵），石墨形狀是介于片狀與球狀之間的一種過渡形石墨。石墨化分兩個(gè)階段：在P’S’K’線以上發(fā)生的石墨化稱為第一階段石墨化。在不銹鋼中碳的變化范圍很大，從耐腐蝕方面考慮，碳含量越低越好，而從力學(xué)性能方面考慮碳含量越高越好。應(yīng)選擇的熱處理工藝為淬火+低溫回火，這樣才能保證高硬度和高耐磨性。當(dāng)隨后回火冷卻時(shí)，就會(huì)有部分殘余奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體，使鋼的硬度得到提高。熱處理工藝：調(diào)質(zhì)處理 淬火+高溫回火。綜合考慮淬透性由高到低為：20CrMnTi，40Cr，T8，65。18 Cr12型鋼屬于萊氏體鋼，碳化物含量較多，經(jīng)過充分鍛造后可改善碳化物的分布的不均勻性并使之細(xì)小，使壽命提高。 （3）從合金元素對鐵碳相圖的影響可知，由于合金元素均使相圖中的S點(diǎn)和E點(diǎn)左移，因此