机械工程材料习题..doc

第一章 1．解释名词：点缺陷，线缺陷，面缺陷，亚晶粒，亚晶界，刃型位错，单晶体，多晶体，过冷度，自发形核，非自发形核，变质处理，变质剂。 常见的金属晶体结构有哪几种？α-Fe 、γ- Fe 、Al 、Cu 、Ni 、 Pb 、 Cr 、 V 、Mg、Zn 各属何种晶体结构？ 致密度和配位数可以用来说明哪些问题？ 晶面指数和晶向指数有什么区别？ 实际晶体中的缺陷（点缺陷，线缺陷和面缺陷）对金属性能有何影响？ 为什么单晶体具有各向异性，而多晶体在一般情况下不显示出各向异性？ 过冷度与冷却速度有什么关系？它对金属结晶过程有什么影响？对铸件晶粒大小有什么影响？ 金属结晶的基本规律是什么？晶核的形成率和成长率受到哪些因素的影响？ 在铸造生产中，采用哪些措施控制晶粒大小？在生产中如何应用变质处理？ 10．解释下列名词：合金，组元，相，相图；固溶体，金属间化合物，机械混合物；枝晶偏析，比重偏析；固溶强化，弥散强化。 11．指出下列名词的主要区别 1）置换固溶体与间隙固溶体；2）相组成物与组织组成物。 12．Si、C、N、Ni、Mn元素在α-Fe 中形成哪几种固溶体? 13．试述固溶强化、加工强化和弥散强化的强化原理,并说明三者的区别. 14．固溶体和金属间化合物在结构和性能上有什么主要差别？ 15. 什么叫共晶反应、包晶反应和共析反应?试比较这三种反应的异同点. 16．二元合金相图表达了合金的哪些关系？ 17．在二元合金相图中应用杠杆定律可以计算什么？ 18. 已知A（熔点 600℃）与B(500℃) 在液态无限互溶；在固态 300℃时A溶于 B 的最大溶解度为 30% ，室温时为10%，但B不溶于A；在 300℃时，含 40% B 的液态合金发生共晶反应。现要求： 1）作出A-B 合金相图； 2）分析 20% A,45%A,80%A 等合金的结晶过程，并确定室温下的组织组成物和相组成物的相对量。 19．某合金相图如图所示。 1）试标注①—④空白区域中存在相的名称； 2）指出此相图包括哪几种转变类型； 3）说明合金Ⅰ的平衡结晶过程及室温下的显微组织。 20．有形状、尺寸相同的两个 Cu-Ni 合金铸件，一个含 90% Ni ，另一个含 50% Ni,铸后自然冷却，问哪个铸件的偏析较严重？ 21．什么是金属的同素异构转变？试画出纯铁的结晶冷却曲线和晶体结构变化图。 22．为什么γ-Fe 和α- Fe 的比容不同？一块质量一定的铁发生（γ-Fe →α-Fe ）转变时，其体积如何变化？ 23.什么是铁素体（F）,奥氏体（A），渗碳体（Fe3C），珠光体（P）,莱氏体（Ld）？它们的结构、组织形态、性能等各有何特点？ 24.Fe-Fe3合金相图有什么作用？在生产实践中有什么指导意义？又有什么局限性？ 25.画出 Fe-Fe3C 相图，指出图中 S 、C 、J、 H 、E 、P、N 、G 及 GS 、SE 、PQ 、PSK 各点、线的意义，并标出各相区的相组成物和组织组成物。 26.简述 Fe-Fe3C 相图中三个基本反应：包晶反应,共晶反应及共析反应，写出反应式，标出含碳量及温度。 27.何谓碳素钢？何谓白口铁？两者的成分组织和性能有何差别？ 28.亚共析钢、共析钢和过共析钢的组织有何特点和异同点。 29.分析含碳量分别为 0.20% 、 0.60% 、 0.80% 、 1.0% 的铁碳合金从液态缓冷至室温时的结晶过程和室温组织. 30．指出下列名词的主要区别： 1）一次渗碳体、二次渗碳体、三次渗碳体、共晶渗碳体与共析渗碳体； 2） 热脆与冷脆。 31．根据 Fe-Fe3C 相图，计算： 1）室温下，含碳 0.6% 的钢中珠光体和铁素体各占多少； 2）室温下，含碳 1.2% 的钢中珠光体和二次渗碳体各占多少； 3）铁碳合金中，二次渗碳体和三次渗碳体的最大百分含量。 32．某工厂仓库积压了许多碳钢（退火状态），由于钢材混杂，不知道钢的化学成分，现找出其中一根，经金相分析后，发现其组织为珠光体+铁素体，其中铁素体占 80% ，问此钢材的含碳量大约是多少？ 33．对某退火碳素钢进行金相分析，其组织的相组成物为铁素体+渗碳体（粒状），其中渗碳体占 18% ，问此碳钢的含碳量大约是多少？ 34．对某退火碳素钢进行金相分析，其组织为珠光体+渗碳体（网状），其中珠光体占 93% ，问此碳钢的含碳量大约为多少？ 35.计算Fe-1.4%C合金在700℃下各个相及其组分数量和成分。 36．根据 Fe-Fe3C 相图，说明产生下列现象的原因： 1）含碳量为 1.0% 的钢比含碳量为 0.5% 的钢硬度高； 2）在室温下，含碳 0.8% 的钢其强度比含碳 1.2% 的钢高； 3）在 1100℃，含碳 0.4% 的钢能进行锻造，含碳 4.0% 的生铁不能锻造； 4）绑