1、机械工程材料习题库第一章 金属的结构和结晶一、名词解释：1.金属键:在金属的晶体中，金属原子释出的价电子在整个晶体中自由移动着，依靠这种电子使金属原子(或离子) 相互结合在一起的键。 2.致密度:原子排列的紧密程度可以用钢球所占空间的体积百分数表示.3.配位数:晶体结构中，原子或离子的周围，与它直接相邻结合的原子个数或所有异号离子的个数.4.晶面指数: 5.晶向指数: 6.单晶体:只有一个晶粒之间的界面. 7.多晶体:由许多取向不同，形状和大小甚至成分不同的单晶体通过晶界结合在一起的聚合体. 8.各向异性:材料在各方向的力学和物理性能呈现差异的特性. 9.点缺陷：是指三维尺寸都很小，不超过几个
2、原子直径的缺陷. 10.线缺陷：是指三维空间中在二维方向上尺寸较小，在另一维方面上尺寸较大的缺陷. 11.面缺陷：是指二维尺寸很大而第三维尺寸很小的缺陷. 12.位错：指晶体材料的一种内部微观缺陷，即原子的局部不规则排列（晶体学缺陷） 。 13.亚晶粒： 14.亚晶界： 15.晶界：结构相同而取向不同晶粒之间的界面 16.过冷度:理论结晶温度和实际结晶温度之间存在温度差17.均质形核： 18.非均质形核： 19.形核功： 20.形核率：21. 变质处理:在浇注前向金属液体中加入少量其他物质二、问答题：1. 三种典型晶体结构的晶胞原子数、原子半径、致密度、配位数如何计算，它们各是多少？2. 立方
3、晶胞中的晶面指数和晶向指数如何表示?3. 体心立方和面心立方晶胞中,哪个晶面和晶向的原子密度最大?4. 金属单晶体具有各向异性的原因是什么?5. 实际晶体中的晶体缺陷的几何特征是什么? 它们与晶格畸变有何关系?6. 晶界和亚晶界有什么区别?7. 金属结晶的必要条件和普遍规律是什么?8. 形核的方式有几种?它们各有何特点?9. 过冷度与冷却速度有何关系?它对结晶过程和铸件的晶粒大小有何影响?10. 细化晶粒的途径和方法是什么?第二章 二元合金的相图及结晶一名词解释：1.置换固溶体2.间隙固溶体 3.有序固溶体 4.无限固溶体 5.固溶强化 6.间隙相 7.间隙化合物 8.匀晶转变 9.共晶转变
4、10.包晶转变 11.稳定化合物 12.杠杆定律 13.枝晶偏析 14.晶内偏析 15.成分过冷 16.分散缩孔二问答题：1. 影响置换固溶体溶解度的主要因素有哪些? 它们的影响效果如何?2. 置换溶质原子与间隙溶质原子产生固溶强化的效果哪个大?原因是什么?3. 固溶体与金属间化合物在晶体结构和力学性能方有何不同?4. 如何使用合金相图? 如何利用合金相图判断合金的性能?5. 二元合金的结晶过程与纯金属的结晶过程有何异同点?6. 共晶转变与包晶转变有何异同点?7. 合金凝固时的生长方式和生长形态主要受什么因素影响? 影响效果如何?8. 用压力加工成型的合金零件为什么常选用单相固溶体合金制造?而
5、用铸造成型的合金零件为什么常选用成分接近共晶点的合金制造?第三章 铁碳合金和铁碳相图一 名词解释：1. 同素异构转变 2.奥氏体 3.铁素体 4.珠光体 5.渗碳体 6.共析转变 7.莱氏体 8.杂质元素 9.热脆 10.冷脆 11.氢脆二 问答题：1. 你能默画 Fe-Fe3C 相图，并填出重要的温度、成分点和各区域的组织组成物吗？2. Fe-Fe3C 相图中各点、线的含义是什么?3. 如何分析钢的平衡结晶过程和计算它们的组织和相的含量?4. 如何分析白口铸铁的平衡结晶过程和计算它的组织和相的含量?5. 铁碳合金的成分、组织与性能之间有何关系？6. 奥氏体、铁素体、珠光体、渗碳体、莱氏体的结
6、构和性能特点有何不同?7. 钢中常存杂质元素有哪些? 它们对钢的性能有何影响?9. 金属铸锭存在着哪三个晶区? 形成这三个晶区的原因是什么?第四章 金属及合金的塑性变形和再结晶一 名词解释：1.滑移 2. 滑移系 3.临界分切应力 4.位错塞积 5.孪生 6.加工硬化 7.形变织构 8.残余应力 9.回复 10.再结晶 11. 临界变形度 12.热加工 13.间隙扩散 14.空位扩散二问答题：1. 金属以滑移和孪生方式进行塑性变形的特点是什么?2. 多晶体金属的塑性变形方式和特点是什么?3. 细化晶粒能提高金属材料强度和韧性的原因是什么?4. 塑性变形对金属材料的组织和性能有何影响?5. 金属
7、材料塑性变形时产生加工硬化的过程和原因是什么?6. 金属材料塑性变形时产生形变织构和残余应力的原因是什么?7. 回复、再结晶的特点和作用是什么?8. 影响再结晶温度和再结晶后晶粒大小因素是什么?9. 冷加工与热加工的区别是什么?10.热加工对金属材料的组织和性能有哪些影响?第五章 钢的热处理一 名词解释：1.起始晶粒度 2.实际晶粒度 3.本质晶粒度 4.过冷奥氏体 5.索氏体6. 托氏体 7.贝氏体 8.马氏体 9.残余奥氏体 10.球化退火 11.正火12. 等温淬火 13. 分级淬火 14.回火脆性 15. 淬透性 16. 淬硬性17.调质处理 18.表面淬火 19.渗碳 20.氮化二问
8、答题：1钢在加热时的组织转变过程和特点是什么?2钢在冷却时的组织转变过程和特点是什么?3C 曲线与过冷奥氏体转变产物的组织与性能之间的关系如何?4 珠光体类型的组织有哪几种? 它们在形成条件、组织形态和性能方面有何特点?5贝氏体类型的组织有哪几种? 它们在形成条件、组织形态和性能方面有何特点?6 马氏体组织有哪几种基本类型? 它们的形成条件、晶体结构、组织形态和性能有何特点? 马氏体的硬度与含碳量有何关系？7退火工艺有哪几种?它们的特点、目的、组织和性能是什么?8过共析钢为什么必须采用球化退火而不能采用完全退火?9淬火工艺有哪几种?它们的特点、目的、组织和性能是什么?10各种不同的淬火冷却方法
9、如何在 C 曲线中表示，它们各得到什么组织?各有何特点?11亚共析钢和过共析钢的淬火加热温度如何确定? 它们得到的淬火组织有何不同?12常用淬火冷却介质有哪几种?说明其冷却特性、优缺点和应用范围？13透性与淬硬性有何区别? 它们各自主要取决于什么因素?14淬火钢回火时的组织转变过程和特点是什么?15不同回火工艺的目的、用途和得到的组织与性能是什么?16 回火索氏体与索氏体，回火马氏体与马氏体的组织形态与性能特点有何不同?17表面淬火方法有哪几种? 它们的目的、特点和应用场合是什么?18化学热处理的目的、特点和应用场合是什么?19表面淬火与化学热处理的主要区别是什么?20 表面淬火与化学热处理对
10、所用钢的成分有何要求?第六章 合金钢一名词解释：1.合金结构钢 2.滚动轴承钢 3.高速钢 4.热作模具钢 5.红硬性 6.回火稳定性 7.二次硬化 8.热强 9.化学腐蚀 10.电化学腐蚀二问答题：1. 合金元素对钢的基本相和 Fe-Fe3C 相图有何影响?2. 合金元素对钢的热处理和钢的机械性能有何影响?3. 合金钢中常加入哪些合金元素?其中哪些是碳化物形成元素?4. 合金结构钢的编号法和含义是什么?5. 轴、齿轮、弹簧的工作条件和对性能要求是什么?它们所用钢的成分特点、热处理特点以及使用时的组织和性能特点是什么?6. 你会编写轴和齿轮类零件的生产工艺流程吗？它们主要采用哪些热处理？这些热处理的目的是什么?7. 合金工具钢的编号法和含义是什么?8. 高速钢的成分特点、热处理特点及组织和性能特点是什么?9. 冷作模具和热作模具的工作条件和对性能要求有什么不同？它们所用钢的成分特点和热处理特点有什么不同？10.金属的腐蚀方式和不锈钢耐腐蚀的原因是什么?11.各种不锈钢的成分和组织特点以及它们的耐腐蚀特点有何不同？12.耐热钢的工作条件和主要性能指标是什么?提高耐热钢性能的主要途径是什么?13.高锰钢的成分和组织特点是什么?其耐磨的原因是什么?第七章 铸铁
