【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 （共 15 分，每小題 3 分）過(guò)冷度：實(shí)際結(jié)晶溫度與理論結(jié)晶溫度之差稱為過(guò)冷度。加工硬化：隨著塑性變形的增加，金屬的強(qiáng)度、硬度迅速增加；塑性、韌性迅速下降的現(xiàn)象。金屬間化合物：合金的組元間發(fā)生相互作用形成的一種具有金屬性質(zhì)的新相，稱為金屬間化合物。它的晶體結(jié)構(gòu)不同于任一組元，用分子式來(lái)表示其組成。 共析反應(yīng)：由特定成分的單相固態(tài)合金，在恒定的溫度下，分解成兩個(gè)新的，具有一定晶體結(jié)構(gòu)的固相的反應(yīng)。淬硬性：指正常淬火情況下獲得馬氏體組織所能達(dá)到的最高硬度二、填空題（共 20 分， 分）延伸率；斷面收縮率；斷面收縮率；延伸率形核 、 晶核成長(zhǎng)再結(jié)晶溫度；冷；熱熱處理（擴(kuò)散退火）普通；優(yōu)質(zhì)；高級(jí)優(yōu)質(zhì)靠右；小針葉；板條；低碳馬氏體高；低打碎魚(yú)骨狀碳化物（共晶組織）；盡量使更多的合金元素溶入奧氏體中；二次硬化化學(xué)成分；冷卻速度1片狀；團(tuán)絮狀；球狀；條狀1玻璃纖維；樹(shù)脂1使用性能；工藝性能；經(jīng)濟(jì)性1珠光體 貝氏體 馬氏體1黃銅；青銅；白銅三、判斷題（共 10 分，每小題 1 分）（打√或 ╳）題號(hào)12345678910答案√√√四、選擇題（共 10 分，每小題 1 分）題號(hào)12345678910答案CBCABCCCCC題號(hào)1112131415答案CBCDA四、簡(jiǎn)答題（共 22 分）（8分）答：①晶粒沿變形方向拉長(zhǎng)，產(chǎn)生纖維組織，性能趨于各向異性，如縱向的強(qiáng)度和塑性遠(yuǎn)大于橫向等；（2分）②晶粒破碎，位錯(cuò)密度增加，產(chǎn)生加工硬化，即隨著變形量的增加，強(qiáng)度和硬度顯著提高，而塑性和韌性下降；（2分）③織構(gòu)現(xiàn)象的產(chǎn)生，即隨著變形的發(fā)生，不僅金屬中的晶粒會(huì)被破碎拉長(zhǎng)，而且各晶粒的晶格位向也會(huì)沿著變形的方向同時(shí)發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)結(jié)果金屬中每個(gè)晶粒的晶格位向趨于大體一致，產(chǎn)生織構(gòu)現(xiàn)象（2分）；④冷壓力加工過(guò)程中由于材料各部分的變形不均勻或晶粒內(nèi)各部分和各晶粒間的變形不均勻，金屬內(nèi)部會(huì)形成殘余的內(nèi)應(yīng)力（2分）。（6分）答：在 1100℃時(shí)，含碳 % 的鋼的組織為奧氏體，奧氏體的塑性很好，因此適合于鍛造（3分）；含碳 % 的生鐵的組織中含有大量的萊氏體，萊氏體中以連續(xù)的滲碳體為基體，滲碳體的硬度很高，不適合于鍛造（3分）。（8分）答：提高鋼的力學(xué)性能①提高鋼基體的強(qiáng)度，合金元素Me可以溶入鐵素體或奧氏體中起到固溶強(qiáng)化的作用；②形成穩(wěn)定的碳化物，一些強(qiáng)碳化物形成元素與碳能形成彌散細(xì)小的碳化物，當(dāng)分布在鋼基體上時(shí)，能阻礙位錯(cuò)的遷移，達(dá)到了分散強(qiáng)化的作用；③合金化能夠細(xì)化晶粒，如上所述，一些強(qiáng)碳化物形成元素與碳能形成彌散細(xì)小的碳化物，這些碳化物往往很穩(wěn)定，加熱時(shí)能阻礙奧氏體晶粒的長(zhǎng)大；④合金化能夠改變鋼的組織形態(tài)，合金元素Me的加入均使?fàn)顟B(tài)圖中的S點(diǎn)和E點(diǎn)左移，即鋼中的珠光體量增加了，強(qiáng)度會(huì)提高；⑤提高了鋼的淬透性；⑥提高了鋼的回火抗力并產(chǎn)生二次硬化。（6分）合金鋼能滿足一些特殊性能的要求，如耐熱性、耐腐蝕性、耐低溫性（低溫下高韌性）（2分）六、分析題（共18 分）（6分）答：手鋸鋸條：它要求有較高的硬度和耐磨性，因此用碳素工具鋼制造，如TT9A、TT10A、T1T11A。（2分）普通螺釘：它要保證有一定的機(jī)械性能，用普通碳素結(jié)構(gòu)鋼制造，如Q19Q21Q235。（2分）車床主軸：它要求有較高的綜合機(jī)械性能，用優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼，如3450。（2分）（12分）答：（1）下料→鍛造→正火→粗加工→精加工→局部表面淬火+低溫回火→精磨→成品（4分）（2）下料→鍛造→正火→粗加工→調(diào)質(zhì)→精加工→局部表面淬火+低溫回火→精磨→成品（4分）（3）下料→鍛造→退火→粗加工→調(diào)質(zhì)→精加工→氮化→研磨→成品（4分）。第七套一、名詞解釋（共 15 分，每小題 3 分）σb：稱為抗拉強(qiáng)度，它代表材料在拉伸條件下，發(fā)生破斷前所能承受的最大應(yīng)力。淬火臨界冷卻速度（Vk）：它是過(guò)冷奧氏體在Ms點(diǎn)以上不發(fā)生組織轉(zhuǎn)變的最小冷卻速度，即只發(fā)生馬氏體轉(zhuǎn)變的最小冷卻速度。石墨化：當(dāng)合金中含有促進(jìn)石墨形成的元素Si并在高溫有足夠擴(kuò)散時(shí)間的條件下，不僅滲碳體分解出石墨，鐵液和奧氏體中也將析出穩(wěn)定的石墨相來(lái)，這一石墨形成的過(guò)程稱為鑄鐵的石墨化。變質(zhì)處理：在液態(tài)金屬結(jié)晶前，特意加入某些難熔固態(tài)顆粒，造成大量可以成為非自發(fā)晶核的固態(tài)質(zhì)點(diǎn)，使結(jié)晶時(shí)的晶核數(shù)目大大增加，從而提高了形核率，細(xì)化晶粒，這種處理方法即為變質(zhì)處理。枝晶偏析：實(shí)際生產(chǎn)中，合金冷卻速度快，原子擴(kuò)散不充分，使得先結(jié)晶出來(lái)的固溶體合金含高熔點(diǎn)組元較多，后結(jié)晶含低熔點(diǎn)組元較多，這種在晶粒內(nèi)化學(xué)成分不均勻的現(xiàn)象稱為枝晶偏析。二、填空題（共 20 分， 分）大；細(xì)；高；好布氏硬度；沖擊韌性；條件屈服極限形核；晶核長(zhǎng)大滑移；孿生；滑移兩個(gè)相；合金熱脆性；冷脆性A1線+20～30℃；共析鋼和過(guò)共析鋼結(jié)構(gòu)鋼；工具鋼；特殊性能鋼不銹鋼；提高鋼的抗腐蝕性能；防止晶間腐蝕球墨鑄鐵；抗拉強(qiáng)度；延伸率1普通黃銅；銅含量；62%1玻璃態(tài)；高彈態(tài)；粘流態(tài)；塑料；橡膠；粘結(jié)劑1變形失效；斷裂失效；表面損傷失效三、判斷題（共 10 分，每小題 1 分）（打√或 ╳）題號(hào)12345678910答案╳√√√╳╳√√╳╳四、選擇題（共 10 分，每小題 1 分）題號(hào)12345678910答案BDDBDDCCBA題號(hào)1112131415答案BACCD四、簡(jiǎn)答題（共 20 分）（7分）答：實(shí)際常使用的硬度試驗(yàn)方法有：布氏硬度、洛氏硬度和維氏硬度三種。（3分）三種硬度試驗(yàn)值有大致的換算關(guān)系，機(jī)械、機(jī)械工藝或金屬材料的手冊(cè)上面一般都有換算關(guān)系表。（1分）布氏硬度：布氏硬度的使用上限是HB450，適用于測(cè)定硬度較低的金屬材料，如退火、正火、調(diào)質(zhì)鋼、鑄鐵及有色金屬的硬度。（1分）洛氏硬度：是工業(yè)生產(chǎn)中最常用的硬度測(cè)量的方法，因?yàn)椴僮骱?jiǎn)便、迅速，可以直接讀出硬度值，缺點(diǎn)是因壓痕小，對(duì)材料有偏析及組織不均勻的情況，測(cè)量結(jié)果分離度大，再現(xiàn)性較差。洛氏硬度有A、B、C等幾種標(biāo)尺，其中C標(biāo)尺（即HRC）用的最多，該硬度有效范圍是2067(相當(dāng)于HB230700)，適用于測(cè)定硬度較高的金屬材料，如淬火鋼及調(diào)質(zhì)鋼。（1分）維氏硬度：試驗(yàn)時(shí)加載的壓力小，壓入深度淺，對(duì)工件損傷小。特別適用于測(cè)量零件的表面淬硬層及經(jīng)過(guò)表面化學(xué)處理的硬度，精度比布氏、洛氏硬度精確。但是維氏硬度的試驗(yàn)操作較麻煩，一般在生產(chǎn)上很少使用，多用于實(shí)驗(yàn)室及科研方面。（1分）（6分）答：①金屬結(jié)晶的基本規(guī)律是形核和晶核按樹(shù)枝狀長(zhǎng)大。（2分）②受到過(guò)冷度的影響，隨著過(guò)冷度的增大，晶核的形成率和成長(zhǎng)率都增大，（2分）但形成率的增長(zhǎng)比成長(zhǎng)率的增長(zhǎng)快；同時(shí)外來(lái)難熔雜質(zhì)以及振動(dòng)和攪拌的方法也會(huì)增大形核率。（2分）（7分）答：(1)化學(xué)成分1)碳和硅。碳和硅是強(qiáng)烈促進(jìn)石墨化元素,鑄鐵中碳和硅的含量越高,就越容易充分進(jìn)行石墨化。由于共晶成分的鑄鐵具有最佳的鑄造性能。因此,將灰鑄鐵的碳當(dāng)量均配制到4%左右。2)錳。錳是阻止石墨化的元素,但錳與硫化合成硫化錳,減弱了硫的有害作用,結(jié)果又間接促進(jìn)石墨化的作用。故鑄鐵中有適量的錳是必要的。3)硫。硫是強(qiáng)烈阻礙石墨化的元素,它