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机械工程材料期末试题含答案 本文简介：机械工程材料模拟练习题一、填空题（每空0.5分）1.常用测定硬度的方法有布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度测试法。2.金属材料的力学性能主要包括强度、硬度、弹性、塑性等；强度的主要判据有屈服强度和抗拉强度，强度和塑性可以用拉伸试验来测定；压入法测量方法简便、不破坏试样，并且能综合反映其它性能，在生产中最常
机械工程材料期末试题含答案 本文内容：
机械工程材料模拟练习题
一、填空题（每空0.5分）
1.
常用测定硬度的方法有布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度测试法。
2.
金属材料的力学性能主要包括强度、硬度、弹性、塑性等；强度的主要判据有屈服强度和抗拉强度，强度和塑性可以用拉伸试验来测定；压入法测量方法简便、不破坏试样，并且能综合反映其它性能，在生产中最常用。
3.
铁碳合金在室温下平衡组织组成物的基本相是铁素体和渗碳体，随着碳的质量分数的增加，渗碳体相的相对量增多，铁素体相的相对量却减少。
4.
珠光体是一种复相组织，它由铁素体和渗碳体按一定比例组成。珠光体用符号P表示。
5.
铁碳合金中，共析钢的wc=0.77%,室温平衡组织为珠光体；亚共析钢的wc=0.0218%-0.77%，室温平衡组织为铁素体和珠光体；过共析钢的wc=0.77%-2.11%,室温平衡组织为珠光体和二次渗碳体。
6.
铁碳合金结晶过程中，从液体中析出的渗碳体称为一次渗碳体；从奥氏体中析出的渗碳体称为二次渗碳体；从铁素体中析出的渗碳体称为三次渗碳体。
7.
低碳钢的碳质量分数范围是：Wc≤0.25%、中碳钢：Wc=0.25%-0.6%、高碳钢：Wc>0.6%。
8.
金属的晶粒越细，强度、硬度越高，塑性、韧性越好。实际生产中可通过增加过冷度、变质处理和附加振动来细化晶粒。
9.
常用金属中，γ-Fe、Al、Cu
等金属具有面心立方晶格，α-Fe具有体心立方晶格。
10.
金属的结晶是在过冷的情况下结晶的,冷却速度越快,过冷度越大，金属结晶后的晶粒越细小,力学性能越好。
11.
钢的热处理工艺是由（加热）、（保温）和（冷却）三个步骤组成的；热处理基本不改变钢件的（形状和尺寸），只能改变钢件的（结构组织）和（力学性能）。
12.
完全退火适用于（亚共析碳）钢，其加热温度为（Ac3以上30-50°C），冷却速度（缓慢），得到（铁素体和珠光体）组织。
13.
球化退火又称为（均匀化）退火，其加热温度在（Ac1）＋20-30℃，保温后（随炉缓慢）冷却，获得（球状珠光体）组织；这种退火常用于高碳工具钢等。
14.
中碳钢淬火后，再经低温回火后的组织为（回火马氏体），经中温回火后的组织为（回火托氏体），经高温回火后的组织为（回火索氏体）；淬火高温回火后具有（综合力学）性能。
15.
钢的高温回火的温度范围在（500-650°C），回火后的组织为（回火索氏体）。
这里开始！！！16.
按化学成份分类，
就含碳量而言，
渗碳钢属低碳钢,调质钢属中碳钢,滚动轴承钢属高碳钢。
17.
高速钢W18Cr4V
中合金元素W
的作用是提高钢的红硬性和回火稳定性；
Cr
的作用是提高钢的淬透性；V
的作用是与C形成稳定的VC，具有极高的硬度和耐磨性。
高速钢的锻造不仅是为了成型,而且是为了使莱氏体中呈粗大鱼骨状的共晶合金碳化物均匀分布在基体上。
高速钢淬火后需经560℃三次回火，
回火后其组织由隐针马氏体、粒状碳化物及少量残余奥氏体构成，
其性能具有高硬度
、高强度、高耐磨性。
18.
按用途分，合金钢可分为（合金结构）钢、（合金工具）钢、（特殊性能）钢。
19.
40Cr钢中铬的平均含量约为（Wcr0.5%时为Mn+A
过共析钢淬火温度为Ac1+30—50°C，温度高于Accm，则奥氏体晶粒粗大，含碳量高，淬火后马氏体晶体粗大，A%增大，硬度、耐磨性下降，脆性、变形裂开倾向增加。组织物为M’+Fe3（颗粒+A’，这种组织不仅具有高强度、高耐磨性
3.
晶粒大小对金属的性能有什么影响？细化晶粒的方法有哪几种？
常温下，晶粒越细，晶界面积越大，因而金属的强度、硬度越高，同时塑性、韧性也好
高温下，晶界呈粘滞状态，在协助作用下易产生滑动，因而细晶粒无益，但晶粒太粗易产生应力集中，因而高温下晶粒过大过小都不好
方法：1：增大过冷度
2：变质处理
3：附加振动
4.
为什么一般情况下亚共析钢采用完全（奥氏体化）淬火，过共析钢采用不完全淬火？
1：亚共析钢才用完全淬火是因为如果加热温度过低（1%,Cr=12%,Mo,V<1.5%；淬火＋低温回火；组织为回火马氏体。（2分）
滚动轴承：GCr15Mo轴承钢；C%＝1%,Cr=1.5%,Mo<1.5%；球化退火＋淬火＋低温回火；组织为回火马氏体。（2分）
车刀：W6Mo5Cr4V2高速钢；W%=6%,Mo%=5%,Cr%=4%,V%=2%；淬火＋560℃三次回火；组织为回火马氏体＋碳化物。（3分）
锉刀：T10碳素工具钢；C%＝1%；淬火＋低温回火；组织为回火马氏体＋碳化物。（2分）
热锻模具：5CrMnMo热变形模具钢；C%=0.5%,Cr,Mn,Mo<1.5%；淬火＋高温回火；组织为回火索氏体。（2分）
机床床身：HT300灰口铁；无需热处理。（2分）
2007年本科工程材料试题标准答案
一、分析题
（分析下列材料强化方法的主要机理）（25分）
1、细晶强化：
金属组织中晶界大量增加
2、弥散强化：
金属组织中第二相细小均匀分布
3、固溶强化：固溶体的晶格畸变
4、二次硬化：包括二次淬火（过冷奥氏体转变成马氏体）和二次相析出（过冷奥氏体和马氏体中析出弥散碳化物）使得材料回火后硬度提高。
5、加工硬化：位错数量急剧增加使得材料强度硬度提高
二、填空题(25分)
1、
马氏体是碳在α-Fe过饱和固溶体，其形态主要有板条状、针片状
。
其中，
针片状马氏体硬度高、塑性差。
2、W18Cr4V钢的淬火加热温度为1270－1280℃
，回火加热温度为560℃
，回火次数3
，
W的主要作用
提高红硬性
，Cr的主要作用提高淬透性
，V的主要作用提高硬度和韧性。
3、材料选择的三个主要原则使用性原则，
工艺性原则，经济性原则。
4、合金结构钢与碳素结构钢相比，其突出优点是淬透性好，强度高
。
5.
在工程图学中,零件的力学性能通常用硬度表示。HBS测量范围是≤450HBS
，HBW测量范围是≤650HBW
，HRC测量范围是
20－67HRC
。
6.
共析钢淬火形成M+A
后，在低温、中温、高温回火后的产物分别为
回火马氏体
，
回火托氏体
，回火索氏体
。
7.
钢在淬火时，钢的淬硬性取决于
碳的质量分数
，转钢的淬透性取决于合金元素的含量
。
8.
45钢正火后渗碳体呈片状，调质处理后渗碳体呈
粒状。
三、简答题（10分）
由T12材料制成的丝锥，硬度要求为HRC60～64。生产中混入了Q235钢料，如果按T12钢进行淬火＋低温回火处理，问其中Q235钢制成的丝锥的性能能否达到要求？为什么？
不能达到要求。
Q235属于普通碳素结构钢，碳的质量分数很低，一般在0、1－0、17％C，按照T12淬火温度淬火（760－780℃），钢中只有少量珠光体转变成马氏体，大量铁素体未发生转变。因此淬火后的硬度很低，不能使用。
四、下面材料所属类别，常用热处理工艺和应用实例(15分)
材料排号
类别
典型热处理工艺
应用举例
QT600
球墨铸铁
等温淬火
＋高温回火
曲轴
，齿轮箱
1Cr18Ni9Ti
不锈钢
固溶处理
耐蚀罐体，炉条
5CrMnMo
热作模具钢
淬火＋中温回火
热锻模
热挤压模
65Mn
碳素钢
淬火＋中温回火
弹簧
发条
GCr15
滚动轴承钢
淬火＋低温回火
滚珠
套圈
五、分析题（25分）
车床主轴要求轴颈部位硬度为54—58HRC，其余地方为20—25HRC，其加工路线为：
下料
锻造
正火
机加工
调质
机加工（精）
轴颈表面淬火
低温回火
磨加工
指出：1、主轴应用的材料：45钢
2、正火的目的，去除应力，细化晶粒
3、调质目的和大致热处理工艺
获得回火索氏体，实现强度、硬度、塑性、韧性良好配合。
加热
820－840℃，保温一段时间，淬入盐水中，随后加热到600℃回火1－1、5小
时出炉空冷。
4、表面淬火目的
提高轴颈表面硬度，提高耐磨性。
5、低温回火目的及工艺
消除主轴高频淬火应力和脆性。
一般再回火炉中加热到150－180℃，保温1－2小时出炉空冷。
工程材料试题答案
一、
（15分）名词解释（每小题3分）
1.
过冷度
2.正火
3.奥氏体
4.热加工
5.调质处理
答案：
1.过冷度
—理论结晶温度与实际结晶温度之差
2.
正火
—
将钢件加热到Ac3或Accm以上30-50℃，保温适当时间后在静止的空气中冷却的热处理工艺，称为正火。
3.
奥氏体
—
碳固溶于γ-Fe中形成的间隙固溶体称为奥氏体，用γ或A表示。
4.
热加工
—
高于再结晶温度的塑性变形。
5.
调质处理
—
将淬火加高温回火相结合的热处理称为调质处理。
对于上述名词解释,如学生用自己的语言回答,考虑其对概念或名词含义理解程度酌情给分。
二、
利用铁碳相图回答下列问题（15分）
（1）
写出Fe-Fe3C相图上①-⑥区的组织组成物，标明A，E，C，S，P，K各点的含碳量。
①区：___F+P_____
②区：_____P___③区：
P+Fe3CⅡ__
④区：P+
Fe3CⅡ+Ld`
⑤区：_
Ld`____⑥区：_Fe3CⅠ+Ld`
A点：______0_____
E点：___2.14%___
C点：___4.3%__
S点：_____0.8%___
P点：___0.02%__
K点：__6.69%_
（2）
计算室温下含碳0.6%的钢中珠光体和铁素体各占多少？
（3）
说明含碳量1.0%的钢比含碳量为0.5%的钢的硬度高。
答：(1)
空格中斜体部分为答案。（6分，每空格0.5分）
（2）（5分）
由杠杆定律得：
室温下含碳0.6%的钢中珠光体为：（0.6-0.02）/（0.8-0.02）*100%=74.4％
室温下含碳0.6%的钢中铁素体为：100%-74.4%=25.6%
（3）含碳量1.0%的钢中含有硬度高的渗碳体，而含碳量为0.5%的含有较硬度较低的铁素体，故含碳量1.0%的钢比含碳量为0.5%的钢的硬度高。（4分）
三、简答（24分）（每小题4分）
1.在铸造生产中，采用哪些措施获得细晶粒组织？
2.说明实际金属晶体缺陷种类及特征。
3.石墨的形态对铸铁都有哪些影响？
4.常见的热处理方法有哪些？
5.什么是铝合金的固溶处理和时效处理。
6.回火的目的是什么，常用的回火操作有哪几种？
答案：
1.在铸造生产中，采用哪些措施获得细晶粒组织？
答：(1)
增加过冷度（2）进行变质处理
(3)
附加振动
2.说明实际金属晶体缺陷种类及特征。
答：根据晶体缺陷的几何尺寸大小可分为三类：点缺陷，线缺陷，面缺陷。点缺陷的主要类型有空位和间隙原子。晶体中的线缺陷就是位错。面缺陷包括晶界、亚晶界和孪晶界。
2.
简述石墨形态对铸铁的影响？
答：根据铸铁中石墨形态,铸铁可分为:
(1)灰铸铁它是以片状石墨形式存在。(2)球墨铸铁它是铁液经过球化处理,使石墨呈球状的铸铁。(3)可锻铸铁它是白口铸铁通过可锻化退火,使石墨呈团絮状的铸铁
灰铸铁的抗拉强度和塑性就越低。球墨铸铁中石墨呈球状使球墨铸铁的抗拉强度、塑性和韧性、疲劳强度不仅高于其它铸铁,而且可以与相应组织的铸钢相比。可锻铸铁的石墨呈团絮状，因此它不但比普通灰铸铁具有较高强度，而且有较高的塑性和韧性。
4.常见的热处理方法有哪些？
答：退火、正火、淬火、回火、表面热处理、化学热处理。
5.什么是铝合金的固溶处理和时效处理。
答：当铝合金加热到α相区,保温后在水中快冷,其强度和硬度并没有明显升高,而塑性却得到改善,这种热处理称为固溶处理。固溶处理后铝合金的强度和硬度随时间而发生显著提高的现象,称为时效处理。
6.回火的目的是什么，常用的回火操作有哪几种？
答：回火的目的：1
获得工件所需的组织。2
稳定尺寸。3消除淬火内应力。
回火的种类：低温回火；中温回火；高温回火
对于上述简答,如学生用自己的语言回答,考虑其对含义理解程度酌情给分。
四、指出下列金属材料的类别（12分）
（每空格0.5分）
(1)H68
黄铜
(2)W18Cr4V
高速钢
(3)Q235-A.F
普通碳钢
(4)1Cr18Ni9Ti
不锈钢
(5)GCr15
滚动轴承钢
(6)QT600-02
球墨铸铁
(7)45
优质碳素结构钢
(8)HT200
灰口铸铁
(9)55Si2Mn
合金弹簧钢
(10)KTH350-06
可锻铸铁
(11)T10A
优质碳素工具钢
(12)40Cr
合金调质钢
(13)20
优质碳素结构钢
(14)ChSnSb11-6
轴承合金
(15)Q235C
普通碳钢
(16)QSn4-3
锡青铜
(17)QAl7
铝青铜
(17)08
优质碳素结构钢
(19)T12
碳素工具钢
(20)Y30
易切削钢
(21)HT150
灰口铸铁
(22)35
优质碳素结构钢
(23)16Mn
低合金结构钢
(24)20Cr
合金渗碳钢
答案：表格中斜体部分为答案,上述填空如果按大类回答酌情给分。
五、综合应用题（14分）（每小题7分）
(1)
某机床主轴选用45钢锻造毛坯,要求有良好的综合机械性能且轴径部分要耐磨(HRC
50-55),试为其编写简明的工艺路线，并说明各热处理工序的作用。
(2)
一批45钢小轴因组织不均匀，需采用退火处理。拟采用以下几种退火工艺：
①
缓慢加热至700℃，经长时间保温后随炉冷至室温；
②
缓慢加热至840℃，经长时间保温后随炉冷至室温；
③
缓慢加热至1100℃，经长时间保温后随炉冷至室温；
试说明上述三种工艺会导致小轴组织发生何变化？若要得到大小均匀的细小晶粒，选何种工艺最合适？
答案：
(1)
主轴的工艺路线：
下料→锻造→正火→粗加工→调质→半精、精加工→表面淬火、低温回火→精加工。
正火处理是为了得到合适的硬度，以便机械加工，同时为调质处理做好组织准备。
调质处理是为了使主轴得到高的综合机械性能和疲劳强度，为了更好地发挥调质效果，将它安排在粗加工后进行。
表面淬火是为了使轴径部分得到所需硬度，以保证装配精度和不易磨损。
(2)
①
缓慢加热至700℃，经长时间保温后随炉冷至室温，小轴的组织无变化。
②
缓慢加热至840℃，经长时间保温后随炉冷至室温，小轴的晶粒得到细化且比较均匀。
③
缓慢加热至1100℃，经长时间保温后随炉冷至室温，由于加热温度高、加热时间长，会使奥氏体晶粒粗化。
所以，为了要得到大小均匀的细小晶粒，选用第二种方法，即缓慢加热至840℃，经长时间保温后随炉冷至室温。
得分：
2007
—2008
学年第2学期工程材料课程期末考试试卷（A卷）答案
本试卷共
六
道大题，满分100
分。
一、
填空题（本大题20分，每空1分）
1、共晶转变和共析转变的产物都属于
两
相混合物。
2、塑性变形后的金属经加热将发生回复、
再结晶
、晶粒长大的变化。
3、共析钢的含碳量为
0.77％
。
4、Q235钢的含义是为屈服点数值（屈服强度）为235MPa的碳素结构钢
。
5、单晶体塑性变形中滑移的实质是
在切应力作用下，位错沿滑移面的运动
。
6、体心立方晶格的致密度为
68％
。
7、根据钢的成分、退火的工艺与目的不同，退火常分为
完全退火
、
等温退火
、
均匀化退火
、
球化退火
、去应力退火
等几种。
8、钢在奥氏体化后，冷却的方式通常有
等温冷却
和
连续冷却
两种。
9、在铁碳合金的室温平衡组织中，强度最高的合金含碳量约为
0.9
%。
10、工具钢按用途可分为
刃具钢
钢、
模具钢
钢、
量具钢
钢。
11、常用测定硬度的方法有
布氏硬度
、
洛氏硬度
和
维氏硬度
测试法。
二、判断题（本大题10分，每小题1分）
（在括号里正确的划“√”，错误的划“×”）
1、单晶体具有各向同性，多晶体具有各向异性。
（
×
）
2、物质从液体状态转变为固体状态的过程称为结晶。
（
√
）
3、共晶转变是在恒温下进行的。
（
√
）
4、铁素体是碳溶解在γ-Fe中所形成的间隙固溶体。
（
×
）
5、热处理选用的钢一般为本质细晶粒钢。
（
√
）
6、热处理的加热，其目的是使钢件获得表层和心部温度均匀一致。
（
×
）
7、弹簧在热处理后再进行喷丸处理，目的是在表面形成残余压应力。
（
√
）8、熔点为232℃的锡在室温下的塑性变形是冷加工。
（
×
）
9、金属结晶时，冷却速度愈大，则结晶后金属的晶粒愈粗大。
（
×
）
10、铸铁经过热处理，改变了基体和石墨形态，从而提高了性能。
（
×
）
三、单选题（本大题20分，每小题1分）
（不选、错选或多选答案者，该小题不得分)
1、在晶体缺陷中，属于面缺陷的有
。
（
③）
①间隙原子
②位错
③晶界
2、建立相图时采用的冷却速度应为
。
（③）
①快速
②中速
③极缓慢
3、在发生共晶转变L→α+β时，L、α、β三相的成分为
。
（②）
①相同
②确定不变
③不断变化
4、对板料进行多次拉伸时，为了消除形变强化，中途应进行
。
（②）
①完全退火
②再结晶退火
③正火
5、正火是将工件加热到一定温度，保温一段时间，然后采用的冷却方式是
。
（③）
①随炉冷却
②
在油中冷却
③在空气中冷却
6、合金固溶强化的基本原因是
。
（②）
①晶粒变细
②晶格发生畸变
③晶格类型发生了改变
7、大多数合金元素均在不同程度上有细化晶粒的作用，其中细化晶粒作用最为显著的有
。
（③）
①Mn,P
②Mn,Ti
③Ti,V
8、分级淬火的目的是
。
（②）
①使工件在介质停留期间完成组织转变
②使工件内外温差较为均匀并减小工件与介质间的温差
③使奥氏体成分趋于均匀
9、一个合金的室温组织为α+二次β+(α+β)，它由
组成。
（①)
①二相
②三相
③四相
10、制造普通螺母的钢应选用
。
（①）
①Q235
②65Mn
③T12
11、渗碳体的性能特点是
。
（②）
①强度和硬度不高，塑性良好
②硬度高，极脆，塑性几乎等于零
③强度较高，硬度适中，有一定的塑性
12、一个理想的淬火冷却介质应具有的冷却特性是
。
（②）
①在约550℃以上高温区冷速应尽可能缓慢，在低于约250℃的低温区应具有足够快的冷速
②在约550℃以上高温区冷速应具有足够快的冷速，在低于约250℃的低温区应尽可能缓慢
③从高温至低温一直保持足够快的冷却速度
13、将变形金属加热发生再结晶转变时
。
（②）
①只有晶格类型发生变化
②只有晶粒大小、形状发生变化
③晶格类型、晶粒大小、形状都发生变化
14、挖掘机铲齿、坦克和拖拉机履带宜采用
。
（
③）
①可锻铸铁
②球墨铸铁
③高锰钢ZGMn13
15、除
元素外，其它合金元素溶于奥氏体后，均能增加过冷奥氏体的稳定性。
（①）
①
Co
②
Cr
③
Mn
16、属于体心立方晶格的金属有
。
（②）
①α-Fe、铝
②α-Fe、铬
③γ-Fe、铝
17、每个体心立方晶胞中包含有
个原子。
（②）
①1
②2
③3
18、在以下晶体中，滑移系数目最多的晶格类型是
。
(②
)
①密排六方
②体心立方
③简单立方
19、欲要提高18－8型铬镍不锈钢的强度，主要是通过
。
（③）
①时效强化方法
②固溶强化方法
③冷加工硬化方法
20、在Fe-Fe3C相图中，共析线也称为
。
（①）
①
A1线
②
ECF线
③
Acm线
四、简答题（共25分）
1、奥氏体形成的四个步骤是什么？（4分）
答：（1）奥氏体晶核的形成；（1分）
（2）奥氏体晶核的长大；（1分）
（3）残余渗碳体的溶解；（1分）
（4）奥氏体成分的均匀化。（1分）
2、按回火温度高低，回火可分为哪几类？主要的温度区间、回火后的得到的组织、性能和用途是什么？（6分）
答：⑴、低温回火(150～250℃)回火后的组织为回火马氏体。这种回火主要保持钢在淬后所得到的高强度、硬度和耐磨性（1分）。在生产中低温回火被广泛应用于工具、量具、滚动轴承、渗碳工件以及表面淬火工件等。（1分）
⑵、中温回火(350～500℃)回火后的组织为回火屈氏体。经中温回火后，工件的内应力基本消除，其力学性能特点是具有极高的弹性极限和良好的韧性（1分）。中温回火主要用于各种弹簧零件及热锻模具的处理。（1分）
⑶、高温回火(500～650℃)高温回火后的组织是回火索氏体。钢的强度、塑性和韧性具有良好的配合，即具有较高的综合机械性能（1分）。因而，调质处理被广泛应用于中碳结构钢和低合金经构钢制造的各种重要的结构零件，特别是在交变载荷下工作的连杆、螺栓以及轴类等。（1分）
3、高分子材料的主要性能特点是什么？（6分）
答：高分子
篇2：20XX版-机械学院-机械工程博士(BY)培养方案-20XX09
2012版-机械学院-机械工程博士(BY)培养方案-201409 本文关键词：机械工程，博士，培养，方案，机械学院
2012版-机械学院-机械工程博士(BY)培养方案-201409 本文简介：机械工程及自动化学院机械科学与制造工程学科群博士研究生培养方案一、适用学科机械工程（0802）机械制造及其自动化（080201）机械电子工程（080202）机械设计及理论(080203)工业与制造系统工程（080221）航空宇航科学与技术（0825）航空宇航制造工程（082503）材料科学与工程（0
2012版-机械学院-机械工程博士(BY)培养方案-201409 本文内容：
机械工程及自动化学院
机械科学与制造工程学科群
博士研究生培养方案
一、适用学科
机械工程（0802）
机械制造及其自动化（080201）
机械电子工程（080202）
机械设计及理论
(080203)
工业与制造系统工程（080221）
航空宇航科学与技术（0825）
航空宇航制造工程（082503）
材料科学与工程（0805）
材料加工工程（080503）
二、培养目标
博士学位获得者应在机械科学与制造工程领域掌握坚实宽广的基础理论和系统深入的专门知识，深入了解本领域的学术进展和发展方向；具有独立从事科学研究工作的能力，并在本领域做出创造性的研究成果；具有良好的综合素质、国际视野以及领军、领导能力；至少熟练掌握一门外语，具有跨文化交流能力。
三、培养方向
机械制造及其自动化（080201）
1.
先进制造原理与方法
2.
数字化制造技术与装备
机械电子工程（080202）
1.
现代机电液系统的综合设计、仿真与控制技术
2.
工业网络、信息识别、处理与无损检测
机械设计及理论(080203)
1.
现代机构学及仿生机器人技术
2.
机械系统设计及综合优化
工业与制造系统工程（080221）
1.
产品全生命周期管理理论与技术
2.
计算机辅助设计与制造
3.
制造系统及企业信息化
航空宇航制造工程（082503）
1.
板料精密成形技术及装备
2.
智能化设计与制造理论及技术
材料加工工程（080503）
1．
先进材料加工技术与装备
2．
航空宇航先进焊接技术
四、培养模式及学习年限
本学科群博士研究生的培养将采用以某一级学科为主、结合跨学科培养、国际联合培养及校企所联合培养的培养模式，实行导师或联合导师负责制。导师或联合导师负责制订博士研究生的个人培养计划，并指导其科学研究和学位论文。
遵循《北京航空航天大学研究生学籍管理规定》，本学科群直博研究生的学制为4年，其它学术型博士研究生学制为3年，并实行弹性学习年限的政策。
博士研究生的学习管理为学分制。在攻读学位期间，要求在申请博士学位论文答辩前，依据培养方案，获得知识和能力结构中所规定的各部分学分及总学分。
鼓励博士研究生从入学起就开始学位论文相关的研究工作。博士研究生文献综述与开题报告至申请学位论文答辩的时间不少于1年。
学校鼓励博士研究生在读期间至少出国、出境开展学术交流活动一次；鼓励学生积极参加国家留学基金管理委员会（CSC）组织的公派留学项目，包括中外联合培养博士生项目及赴境外攻读博士学位项目。
五、知识和能力结构
本学科群对博士研究生的知识和能力要求主要体现在业务理论素质、科学及人文素质、实践能力素质、创新意识素质等方面。本培养方案的知识和能力结构主要由学位理论课程和综合实践环节两大部分构成。
博士研究生必须按培养方案获得下表中所规定的各部分学分及总学分。
博士（不含直博）学位知识和能力结构及学分要求
结构
类型
学位理论课程
综合实践环节
公共课
基础及学科
理论课
跨学科课
选修课
学术
交流
学术
报告
文献综述
与开题报告
学分
小计
≥4
≥7
≥2
≥0
1
1
1
总学分
≥16
直接攻读博士学位知识和能力结构及学分要求
结构
类型
学位理论课程
综合实践环节
公共课
基础及学科
理论课
跨学科课
选修课
专业
实践
学术
交流
学术
报告
文献综述
与开题报告
学分
小计
≥5
≥22
≥4
≥4
≥3
1
1
1
总学分
≥41
六、课程设置及学分要求
博士研究生的课程体系分为学位必修课（环节）和学位选修课（环节）。
1．
学位必修课（环节）
学位必修课（环节）指获得本学科博士学位所必须修学的课程和环节，包括：
（1）
公共必修课：包括思想政治理论、第一外国语、专题课。
（2）
学科必修课：包括校基础理论课、一级学科理论课和专业课。
（3）
跨学科课：需要跨一级学科选课。
（4）
必修环节：专业实践（适用于直博生）、学术交流、学术活动、文献综述与开题报告。
2．
学位选修课（环节）
导师可根据博士研究生知识背景情况及课题研究需要指定选修公共课、本专业课或跨专业课。第一外国语为非英语（德、日、法等）的博士研究生必须选修英语作为二外，若在硕士研究生学习阶段己修英语二外，可以免修；对缺少本学科硕士或本科层次专业基础的跨学科博士研究生，应在导师指导下将2-3门本学科的硕士或本科核心课程作为选修课程，所修本科课程记录成绩，不计入总学分。
3．
课程设置（见附表）
博士研究生课程（环节）分为：学位理论课程和综合实践环节两部分构成。学位理论课程包括：公共必修课、基础及学科理论课、跨学科课、选修课。综合实践环节包括：文献综述与开题报告、学术活动、学术交流等环节。
4．
学分要求
要求博士研究生在攻读学位期间，依据培养方案，于申请学位论文答辩前获得知识和能力结构中所规定的各部分学分及总学分。
硕博连读研究生应同时满足学术硕士学位和普通博士学位学分要求。
博士研究生必须完成个人培养计划中制定的所有课程学习内容，并参加考核。凡已选课程而无成绩者，不允许申请学位论文答辩。
根据个性化培养的需要，直博生的一门基础理论课学分或一级学科理论课学分可替代一门专业课学分。
附表1为博士（不含直博）学位必修课程/环节设置及学分要求；附表2为直接攻读博士学位必修课程/环节设置及学分要求。
七、主要培养环节及基本要求
1.
制定个人培养计划
根据本学科群的培养方案，在博士（硕士）研究生的知识和能力结构及学位论文要求的基础上，由导师或指导小组与研究生本人共同制定博士研究生的个人培养计划。个人培养计划分为课程学习计划和学位论文研究计划。课程学习计划应在研究生入学后2周内制定，研究生据此计划在网上办理选课手续；研究生的学位论文研究计划应在开题报告中详细描述。
研究生个人培养计划确定后不应随意变更。
2.
专业实践
以研究生实践能力和创新意识培养为目的，开展多元化实践活动，提高研究生运用理论知识解决实际问题的能力。研究生根据培养计划、研究兴趣，按照知识和能力结构中的规定，选择完成不少于3学分的专业实验课程或实践项目，由实践指导教师负责考核，记载成绩。
3.
学术交流
学分规定的学术交流环节执行《北京航空航天大学研究生院关于博士研究生培养工作的基本规定》
要求博士研究生在申请论文答辩前参加不少于8次的学术专题报告及讨论，其中本人报告不少于2次，鼓励参加国内和国际学术会议，提交《博士研究生学术交流记录表》及《博士研究生学术交流考核表》、本人2次报告内容和其它各次交流提纲，由导师负责考核，通过者获得1学分，由学院研究生教务审核后记载成绩。
4.
学术报告
学分规定的学术报告环节执行《北京航空航天大学研究生院关于博士研究生培养工作的基本规定》。
要求博士研究生选听本学科及跨学科学术报告总数不少于20次，提交总结报告和《博士研究生学术报告考核表》，由导师负责考核，通过者获得1学分，由学院研究生教务审核后记载成绩。
学术活动在申请研究生学位论文答辩前完成。
5.
学位论文及相关工作
本环节是对博士研究生进行科学研究或承担专门技术工作所进行的全面训练，是培养研究生凝练科学问题、发挥创新力、综合运用所学知识发现问题、分析问题和解决问题能力的主要环节。
鼓励博士研究生选择学术前沿性的研究课题、选择与国家重大需求有关或对我国经济和社会发展有重要意义的课题，鼓励多学科交叉的研究，突出学位论文的创新性和先进性。
论文研究着眼于“学术继承-批判-创新”，特别鼓励原始创新性的研究。
（1）文献综述与开题报告
执行《北京航空航天大学研究生院关于博士研究生培养工作的基本规定》。
要求博士研究生应至少阅读有关国内外文献资料50篇，其中至少精读外文文献25篇，了解学术发展及前沿，写出综述报告。
开题报告选题应属于本学科范围或与本学科交叉领域。强调研究的前沿性；鼓励开展与国家重大需求有关的研究；鼓励进行多学科交叉的研究；突出学位论文的创新性和先进性。
开题报告内容包括：学位论文选题依据（包括论文选题的意义、与学位论文选题相关的最新成果和发展动态）；学位论文研究方案（包括研究目标、研究内容和拟解决的关键问题、拟采取的研究方法、技术路线、实验方案及可行性分析、可能的创新之处）；预期达到的目标、预期的研究成果；学位论文详细工作进度安排和主要参考文献等。
直接攻博研究生一般在3年内、其他博士研究生一般在2年内完成文献综述与开题报告。
博士研究生文献综述与开题报告至申请学位论文答辩的时间不少于1年。
文献综述与开题报告评审由所在学院组织公开进行，评审小组成员3～5人，由学院确定。跨学科的学位论文选题应聘请相关学科的导师参加。评审小组应对报告人的文献综述与开题报告进行严格评审，写出评审意见。
可利用文献综述与开题报告环节进行筛选淘汰。根据论文选题和博士研究生研究能力的要求，评审小组可做出通过开题报告、允许重新开题或终止培养（淘汰）的决定。若重新开题，需经本人申请，导师同意，一般由原评审小组成员进行评审，评审结果报所在学院研究生教务备案。重新开题应在半年之内完成，仍未通过者终止培养。
（2）中期考查
执行《北京航空航天大学研究生院关于博士研究生培养工作的基本规定》。
博士研究生的中期考查主要是对学习满3年（直博4年）后的博士研究生培养资格和奖学金资助资格进行认定。
（3）学位论文标准与答辩
按《北京航空航天大学学位授予暂行实施细则》执行。
八、成果与发表论文要求
按《北京航空航天大学关于研究生申请学位发表论文的规定》执行。
九、终止培养
按《北京航空航天大学研究生院关于博士研究生培养工作的基本规定》执行。
附表1：博士（不含直博）学位必修课程/环节设置及学分要求
课程性质
课程
代码
课程名称
学时
学分
要求
学位必修课及环节
学位理论课程
公共课
001101
马克思主义理论
36
2
必修
001121
英语一外（博）
60
2
必修1门
001122
日语一外（博）
60
2
001123
俄语一外（博）
60
2
公共课必修学分小计
≥4
基础
及学科
理论课
001201
数值分析A
48
3
至少必修
1门
001203
矩阵理论A
48
3
001205
数理统计A
48
3
001207
最优化方法
48
3
001209
泛函分析
48
3
001212
近世代数与拓扑
32
2
001216
小波分析
32
2
001225
并行计算
32
2
071315
先进制造技术学科综合课（博）
48
3
必修
071399
科学写作与报告
16
1
必修
基础及学科理论课必修学分小计
≥7
跨学科课
（导师指导下跨一级学科选课）
必修
跨学科课必修学分小计
≥2
学位理论课必修学分合计
≥13
综合实践
环节
001603
文献综述与开题报告（博）
1
必修
001604
学术报告（博）
1
必修
001605
学术交流
1
必修
综合实践能力必修学分合计
3
学位选修课
001801
英语二外
60
2
第一外国语非英语必修
学分总计及说明
必须同时满足学分的小计、合计及总学分要求
≥16
备注：根据个性化培养需求，专业课可被基础理论和一级学科理论课取代，其极端最低必修学分允许设为0。
附表2：直接攻读博士学位必修课程/环节设置及学分要求
课程性质
课程
代码
课程名称
学时
学分
要求
学位必修课及环节
学位理论课程
公共课
001101
中国马克思主义与当代
36
2
必修
001121
英语一外（博）
60
2
必修1门
001122
日语一外（博）
60
2
001123
俄语一外（博）
60
2
001900
人文（或科技）专题课
16
1
必修1门
公共课必修学分小计
≥5
基础
理论课
001201
数值分析A
48
3
必修
至少2门
001203
矩阵理论A
48
3
001205
数理统计A
48
3
001207
最优化方法
48
3
001209
泛函分析
48
3
001212
近世代数与拓扑
32
2
001216
小波分析
32
2
001225
并行计算
32
2
基础理论课必修学分小计
≥6
一级学科理论课
071322
固体力学
32
2
≥6
071323
流体力学
32
2
071324
生物力学
32
2
071325
材料物理
32
2
071301
机械系统动力学
32
2
071326
工程中的数学方法
32
2
071302
离散数学
32
2
071303
模糊数学与模糊规划
32
2
071304
软件技术基础
32
2
071305
数据库系统原理与应用
32
2
071306
面向对象的设计与分析
48
3
071307
人工智能与专家系统
32
2
071308
有限元方法
32
2
071309
计算机图形学
32
2
071310
现代机电控制
32
2
071311
计算机控制技术
32
2
071312
现代制造技术与系统
32
2
071313
离散系统建模与仿真
32
2
071314
现代机械优化设计
32
2
071315
机械振动学
32
2
071316
微纳米制造技术及理论
32
2
071317
切削加工原理及表面完整性
32
2
071318
热制造学基础
32
2
071319
船舶与海洋工程结构
32
2
071321
先进制造技术学科综合课（博）
48
3
必修
071399
科学写作与报告
16
1
必修
一级学科理论课必修学分小计
≥10
专业课
机械制造及其自动化方向
≥6
071501
现代加工技术
32
2
071502
先进数控技术与装备
32
2
071503
曲面数字加工技术及理论
32
2
071504
机电系统建模辨识与控制
32
2
071505
加工过程监控与传感器技术
32
2
071506
精密测量技术
32
2
机械电子工程方向
071507
工业控制网络技术
32
2
071508
嵌入式功率系统的集成设计
32
2
071509
智能控制及其应用
32
2
071510
现代无损检测技术
32
2
071511
实时嵌入式系统设计
32
2
071512
工程数字图像处理
32
2
机械设计及理论方向
071513
产品设计与虚拟样机
32
2
071514
机器人学
32
2
071515
高等机械原理
32
2
071516
现代设计理论与方法
32
2
071517
科学计算可视化
32
2
071518
机器人的现代数学基础
32
2
工业与制造系统工程方向
071519
产品建模技术
32
2
071520
生产运作与管理
32
2
071521
智能优化计算
32
2
071522
现代质量工程学
32
2
071523
数字化制造的产品几何定义规范
32
2
071524
产品开发管理
32
2
航空宇航制造工程方向
071525
智能化设计与制造技术
32
2
071526
计算机辅助几何设计
32
2
071527
飞机数字化制造工程
32
2
071528
板料塑性成形理论及工程解析
32
2
071529
弹塑性稳定理论
32
2
071530
塑性成形数值仿真技术
32
2
材料加工工程方向
071531
先进焊接技术
32
2
071532
焊接自动化技术
32
2
071533
焊接力学与结构完整性
32
2
071534
激光加工技术
32
2
071535
材料加工数值模拟技术
32
2
船舶与海洋工程结构物设计制造方向
071536
海洋工程概论
32
2
071537
现代造船技术
32
2
071533
焊接力学与结构完整性
32
2
专业课必修学分小计
≥6
任选至少3门
跨学科课
（导师指导下跨一级学科选课）
必修
至少2门
跨学科课必修学分小计
≥4
学位理论课必修学分合计
≥31
综合实践
环节
071701
单片机系统实验
16
1
专业实验（实践）
必修3门
CAD实验（校）
16
1
071702
实时嵌入式系统实验
16
1
071705
数控加工与测量实验
16
1
071708
精密成形工艺实验
16
1
071709
有限元分析软件应用实验
16
1
071706
加工动力学特性测试与仿真实验
16
1
071704
制造系统仿真实验
16
1
001603
文献综述与开题报告（博）
1
必修
001604
学术报告（博）
1
必修
001605
学术交流
1
必修
综合实践能力必修学分合计
≥6
学位选修课
001801
英语二外
60
2
第一外国语非英语必修
学分总计及说明
必须同时满足学分的小计、合计及总学分要求
≥41
备注：
根据个性化培养需求，专业课可被基础理论和一级学科理论课取代，其极端最低必修学分允许设为0。
10
篇3：机械工程材料复习题及参考答案
机械工程材料复习题及参考答案 本文关键词：复习题，机械工程，参考答案，材料
机械工程材料复习题及参考答案 本文简介：中南大学现代远程教育课程考试复习题及参考答案机械工程材料一、判断：1、奥氏体与渗碳体均为面心立方晶格。()2、Ｆ与Ｐ是亚共析钢中室温时的主要组成相。()3、金属的加工硬化是指金属在塑性变形后强度、硬度提高，塑性、韧性下降的现象。()4、钢淬火时的冷却速度越快，马氏体的硬度越高。()5、合金中，一个晶
机械工程材料复习题及参考答案 本文内容：
中南大学现代远程教育课程考试复习题及参考答案
机械工程材料
一、判断：
1、奥氏体与渗碳体均为面心立方晶格。
(
)
2、Ｆ与Ｐ是亚共析钢中室温时的主要组成相。
(
)
3、金属的加工硬化是指金属在塑性变形后强度、硬度提高，塑性、韧性下降的现象。
(
)
4、钢淬火时的冷却速度越快，马氏体的硬度越高。
(
)
5、合金中，一个晶粒内的成分不均匀现象称枝晶偏析。
(
)
6、一种合金的室温组织为α+βⅡ+（α+β），它由三相组成。
（
）
7、当把亚共析钢加热到Ac1和Ac3之间的温度时，将获得由铁素体和奥氏体构成的两相组织，
在平衡条件下，其中奥氏体的碳含量总是大于钢的碳含量。
（
）
8、在铁碳合金平衡结晶过程中只有成分为4.3%C的铁碳合金才能发生共晶反应。
（
）
9、20钢比T12钢的碳含量要高。
（
）
10、再结晶能够消除加工硬化效果，是一种软化过程。
（
）
11、过共析钢中，网状渗碳体的存在使钢的硬度和塑性均上升。
（
）
12、正火是将钢件加热至完全奥氏体化后空冷的热处理工艺
。
（
）
13、65Mn是合金调质结构钢。
（
）
14、回火索氏体的性能明显优于奥氏体等温冷却直接所得到的片层状索氏体的性能。
（
）
15、T10A和60号钢均属于高碳钢。
（
）
16、晶体缺陷的共同之处是它们都能引起晶格畸变。
（
）
17、位错是实际金属晶体的一种面缺陷。
（
）
18、体心立方晶格的致密度为74%。
（
）
19、塑性变形指的是外载荷撤销后变形不能恢复的变形。
（
）
20、当过冷度较大时，纯金属晶体主要以平面状方式长大。
（
）
21、室温下，金属晶粒越细，则强度越高、塑性越好。
（
）
22、一般来说，钢的强度高于铸铁的强度。
（
）
23、65Mn的淬透性比65号钢的淬透性差。
（
）
24、从C曲线中分析可知，共析钢的过冷奥氏体在A1-550℃的范围内发生贝氏体转变。
（
）
25、共析反应就是在某一温度时，从一种固相中同时结晶析出两种不同的固相。
（
）
26、包晶偏析可以通过回火的热处理方法消除。
（
）
27、所谓本质细晶粒钢就是一种在任何加热条件下晶粒均不发生粗化的钢。
（
）
28、一个合金的室温组织为α+βⅡ+（α+β），它由两相组成。
（
）
29、过冷奥氏体转变为马氏体是一种扩散型转变
。
（
）
30、60钢比T12钢的碳含量要高。
（
）
31、标识为100HBS的材料硬度大于标识为60HRC的材料硬度。
（
）
32、马氏体是碳在α-Fe中的过饱和固溶体，当奥氏体向马氏体转变时，体积要收缩。
（
）
33、再结晶过程是有晶格类型变化的结晶过程。
（
）
34、当亚共析成分的奥氏体在冷却发生珠光体转变时，温度越低，其转变产物组织越粗。
（
）
35、贝氏体是过冷奥氏体中温转变产物,在转变过程中,碳原子能进行扩散,而铁原子不能进
行扩散。
（
）
36、不论碳含量高低，马氏体的硬度都很高，脆性都很大。
（
）
37、高合金钢既具有良好的淬透性，也具有良好的淬硬性。
（
）
38、经退火后再高温回火的钢，能得到回火马氏体组织，具有良好的综合机械性能。
（
）
39、热加工是指在室温以上的塑性变形加工。
（
）
40、在正常加热淬火条件下，亚共析钢的淬透性随碳的增高而增大，过共析钢的淬透性随碳
的增高而减小。
（
）
二、填空题：
1、铁素体的晶体结构为
；奥氏体的晶体结构为
。
2、细化晶粒可以通过
_和______________________两种途径实现。
3、在金属学中，通常把金属从液态过渡为固体晶态的转变称为
；而
把金属从一种固态晶体结构过渡为另一种固态晶体结构的转变称为
____
。
4、共析成分的铁碳合金室温平衡组织是
，其组成相是________和
。
5、典型铸锭结构的三个晶区分别为：
、
、
。
6、金属晶体中最主要的面缺陷是
和
。
7、用显微镜观察某亚共析钢，若估算其中的珠光体含量为80%，则此钢的碳含量
为
。
8、金属材料热加工和冷加工划分是以再结晶温度为界限的。已知铁的T再=600℃，铅的T再=-33℃，那么在室温下，铁的变形加工称为
加工，铅的变形加工称为
加工。
9、钢的淬透性越高，则其C曲线的位置越向
（填“左或右”）。
10、HT200牌号中“HT”表示
，数字”200”表示
。
11、用光学显微镜观察，上贝氏体的组织特征呈
状，而下贝氏体则呈
状。
12、金属凝固时，
与
之间的差值称为过冷度，冷却速度愈大，凝固时过冷度就愈
。
13、奥氏体是___________
的间隙固溶体，马氏体是_______
_的过饱和固溶体。
14、合金钢的______________比碳钢大，其原因是大部分合金元素都使钢的临界冷却速度__________。
15、按碳的质量分数对碳钢进行分类，可分为
、
、
三类。
16、QT600--3牌号中“QT”表示
，数字”600”表示,”3”表示
。
17、用光学显微镜观察，根据含碳量的多少，马氏体的组织特征有
状，和
状
其中
的力学性能要好。
18、衡量金属材料的塑性好坏有
和
两个参数。
19、渗碳体是___________
的间隙化合物，珠光体的本质是______
_
。
20、铸铁中的石墨有球状、团絮状和______________、______
____等四种。
21、共晶成分的铁碳合金室温平衡组织是
，其组成相是
和
。
三、单项选择：
1、制造弹簧应选用：
（
）
A.T12钢经淬火和低温回火
B.Cr12MoV钢经淬火和低温回火
C.65钢经淬火后中温回火
2、为消除T12钢中的网状碳化物,选用的热处理为。
（
）
A.球化退火
B.正火
C.调质处理
D.回火
3、奥氏体向珠光体的转变是
（
）
A.非扩散型转变
B.扩散型转变
C.半扩散型转变
4、钢经调质处理后获得的组织是
（
）
A.回火马氏体；
B.回火屈氏体；
C.回火索氏体。
5、淬硬性好的钢
（
）
A.具有高的合金元素含量
B.具有高的碳含量；C.具有低的碳含量。
6、制造手用锯条应选用
（
）
A.T12钢经淬火和低温回火；
B.Cr12MoV钢经淬火和低温回火；
C.65钢经淬火后中温回火。
7、固溶体的晶体结构与相同。
（
）
A.溶质
B.溶剂
C.不同于溶剂和溶质的其它晶型
D.a、b、c都有可能
8、T10钢的含碳量为
（
）
A.0.10%
B.10.0%
C.1.0%
D.0.01%
9、钢的回火处理是在：
（
）
A．退火后进行；B．正火后进行；C．淬火后进行。
10、若合金元素能使C曲线右移，钢的淬透性将：
（
）
A．降低；
B．提高；
C．不改变。
11、挖掘机的挖斗要求表面具有高耐磨性和高的疲劳强度，最好应选用：（
）
A.20CrMnMo
B.65Mn
C.ZGMn13
D.T8
12、铁碳合金中，随着碳质量百分数的增加，硬度增加，强度。
（
）
a.增加
b.减小
c.不变
d.不确定
13、铁素体的机械性能特点是：
（
）
a.低塑性、高强度
b.高塑性、高强度
c.高塑性、低强度
d.低塑性、低强度
14、钢经低温回火处理后获得的组织是：
（
）
a．回火马氏体；
b．回火屈氏体；
c．回火索氏体。
15、0Cr18Ni9Ti不锈钢中的含Cr量为：
（
）
a．0.18%；
b．1.8%；
c．18%。
16、共析钢过冷奥氏体在350℃-Ms的温度区间等温转变时，所形成的组织是：（
）
a．索氏体；
b．下贝氏体；
c．上贝氏体；
d．珠光体。
四、名词解释题
1、固溶强化：
2、热硬性（红硬性）：
3、调质处理：
4、加工硬化：
5、马氏体：
6、变质处理：
7、冷加工：
8、相：
9、残余奥氏体：
10、本质晶粒度：
11、固溶体：
12、淬硬性：
13、奥氏体：
14、铁素体：
15、同素异构转变：
五、材料判别：
已知下列十种金属材料的牌号（或钢号、代号）请填写到对应的十个名称空格中（可填序号）：
1、40Cr
2、Cr12MoV
3、16Mn
4、1Cr18Ni9Ti
5、5CrNiMo
6、ZG45
7、65
8、H62
9、HT200
10、ZL107
a、低合金结构钢
b、铸造铝合金
c、灰口铸铁
d、碳素铸钢
e、弹簧钢
f、黄铜
g、冷模具钢
h、热模具钢
i、调质钢
j、不锈钢
六、铁碳合金状态图
第1题
(1)在坐标图上填写状态左下角的全部内容；
(2)分析T10A碳钢自1000℃缓冷至常温的组织转变过程；
(3)绘出该钢常温下平衡显微组织示意图；
(4)计算该钢平衡组织中渗碳体与珠光体的相对量。
1000
800
℃
600
400
200
2.11
C%
T10A钢平衡显微组织示意图
第2.题
(1)在坐标图上填写状态左下角的全部内容；
(2)分析含碳0.45%的碳钢自1000℃缓冷至常温的组织转变过程；
(3)绘出该钢常温下平衡显微组织示意图；
(4)计算该钢平衡组织中铁素体与珠光体的相对量。
(5)
试比较45钢和T12钢的机械性能差别并说明原因。
1000
800
℃
600
400
200
2.11
C%
45钢平衡显微组织示意图
七、简答题：
1、某汽车重负荷齿轮选用合金渗碳钢20CrMnMo材料制作，其工艺路线如下：
下料→锻造→热处理①→切削加工→热处理②→热处理③→热处理④→喷丸→磨削加工。
试分别说明上述①②③④四项热处理工艺的名称、目的及热处理后的组织。
2、试各举出一类钢材，说明通过热处理方法，可在室温下得到下列组织：
①粒状珠光体
②针状马氏体
③回火索氏体
④回火马氏体
3、奥氏体、过冷奥氏体、残余奥氏体有何异同？
4、下列零件或工具用何种碳钢制造，说出其名称、至少一个钢号以及其热处理方法：手锯
锯条、普通螺钉、车床主轴、弹簧钢。
5、用一根冷拉钢丝绳吊装一大型工件进入热处理炉，并随工件一起加热到1000℃保温，当出炉后再次吊装工件时，钢丝绳发生断裂，试分析其原因。
6、如果其它条件相同，试比较在下列铸造条件下铸件晶粒的大小：
1）金属模浇注与砂型浇注；
2）变质处理与不变质处理；
3）铸成薄件与铸成厚件；
4）浇注时采用震动与不采用震动。
7、何谓共晶反应、包晶反应和共析反应?试比较这三种反应的异同点。
8、以共析钢为例，说明过冷奥氏体在高温（A1—550℃）、中温（550℃—Ms）、低温(Ms以下)三个温度阶段等温转变时，转变的组织及性能特点。
9、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？
10、在铸造生产中，采用哪些措施控制晶粒大小？
11、珠光体类型组织有哪几种？它们在形成条件、组织形态和性能方面有何特点？
12、指出下列名词的主要区别：
1）弹性变形与塑性变形；
2）韧性断裂与脆性断裂；
3）加工硬化与变质处理；
4）热脆与冷脆。
13、为什么细晶粒钢强度高，塑性、韧性也好？
参考答案
一、判断：（对的打√，错的打×）
1-10、××√×√×√××√
11-20、×√×√×√××√×
21-30、√√××√××√××
31-40、××××√××××√
二、填空题：请把答案填在题中横线上。
1、体心立方，面心立方；2、增大过冷度、加入变质剂；3、结晶、同素异构转变；4、珠光体、铁素体、渗碳体；5、表面细晶粒区、中间柱状晶区、内部粗大等轴晶；6、晶界和亚晶界；7、62%；8、冷、热；9、右；10、灰口铸铁、最低抗拉强度；11、羽毛状、针状；12、理论结晶温度、实际结晶温度、大；13、C在γ-Fe、C在α-Fe；14、淬透性、降低；15、低碳钢、中碳钢、高碳钢；16、球墨铸铁、最低抗拉强度、延伸率；17、板条状、针状、板条状；18、伸长率、断面收缩率；19、Fe和C具有复杂结构、铁素体和渗碳体的机械混合物；20、片状、蠕虫状；21、莱氏体、奥氏体、渗碳体。
三、单项选择：
1-10、cabcb,abccb,11-16、cdcacb。
四、名词解释题：
1、固溶强化：在合金中，随溶质原子的加入发生晶格畸变，形成固溶体使金属强度和硬度提高的现象。
2、热硬性（红硬性）：钢在高温下保持高硬度的能力。
3、调质处理：淬火加高温回火。
4、加工硬化：金属塑性变形时，随变形度的增加，强度和硬度升高，塑性和韧性下降的现象。
5、马氏体：碳原子在α-Fe中的过饱和固溶体。
6、变质处理：在液体金属中加入孕育剂或变质剂，以细化晶粒和改善组织的处理方法。
7、冷加工：在再结晶温度以下的塑性变形加工方式。
8、相：化学成分相同，晶体结构相同并有界面与其他部分分开的均匀组成部分。
9、残余奥氏体：过冷奥氏体向马氏体转变时，马氏体转变结束后剩余的奥氏体。
10、本质晶粒度：根据标准试验方法，在930±10℃保温足够时间（3-8小时）后测定的钢中晶粒的大小。
11、固溶体：合金的组元之间以不同的比例混合，混合后形成的固相的晶格结构与组成合金的某一组元的相同，这种相称为固溶体。
12、淬硬性：钢在淬火后获得马氏体的最高硬度。
13、奥氏体：奥氏体是碳在中形成的间隙固溶体，面心立方晶格。
14、铁素体：铁素体是碳在中形成的间隙固溶体，为体心立方晶格。
15、同素异构转变：由于条件（温度或压力）变化引起金属晶体结构的转变，称同素异构转变。
五、材料判别：
a-3；
b-10；
c-9；
d-6；
e-7；
f-8；
g-2；
h-5；
i-1
j-4
。
六、铁碳合金状态图
第1题
答题要点：
解1：
解2：
T10A为过共析钢，在1000℃时其组织为A，冷却下来遇到Acm线时开始析出Fe3CⅡ，继续冷却到共析线时，开始发生共析转变，在共析线以下，其组织为P和Fe3CⅡ
自1000℃缓冷至常温的组织转变过程如下图所示。
解3：T10A钢平衡显微组织示意图。
解4：该钢平衡组织为Fe3C和珠光体P，其相对量可利用杠杆定律求得，为：
6．69－1
P(%)
=
×100%=96%
6.69-0.77
Fe3C(%)=
1－96%=4%
第2题
答题要点：
解1：
解2：
45号钢为亚共析钢，在1000℃时其组织为A，冷却下来遇到GS线时开始析出F继续冷却到共析线时，开始发生共析转变，在共析线以下，其组织为P和F。
解3：45号钢平衡显微组织示意图。
解4：该钢平衡组织为F和珠光体P，其相对量可利用杠杆定律求得，为：
0.45－0.0218
P(%)
=
×100%=58%
0.77-0.0218
F(%)=
1－58%=42%
解5：45号钢的含碳量为0.45%。T12钢的含碳量为1.2%，随含碳量的增加，硬度升高，塑性，韧性下降。所以T12钢的硬度高于45号钢，塑性，韧性差于45号钢。由于T2钢存在网状的二次渗碳体，所以强度不如45号钢。
七、简答题：
1、答题要点：
1）正火的目的：使网状碳化物分解；细化晶粒使组织正常化；消除应力。
正火后的组织：索氏体。
2）渗碳的目的：提高工件表面含碳浓度，经过淬火和回火处理，从而提高表面的硬度、耐磨性和疲劳强度，使心部保持良好的塑性和韧性。
渗碳不改变组织
3）淬火加热的理论温度：Ac1以上30-50℃。
淬火后的组织：淬火马氏体+残余奥氏体。
4）低温回火的目的是消除淬火应力和提高韧性；
低温回火后的组织：回火马氏体。
2、答题要点：液体金属中加入孕育剂或变质剂，以细化晶粒和改善组织的处理方法。
①
粒状珠光体：T12A等过共析钢，球化退火
②
针状马氏体：65等高碳钢，淬火
③
回火索氏体：45等调质钢，调质处理
④
回火马氏体：T10等工具钢，淬火+低温回火
3、答题要点：都是一种奥氏体，
奥氏体:
碳在中形成的间隙固溶体.
过冷奥氏体:
处于临界点以下的不稳定的将要发生分解的奥氏体称为过冷奥氏体。
残余奥氏体：M转变结束后剩余的奥氏体。
4、答题要点：
手锯锯条采用碳素工具钢制造，如T10A，采用淬火+低温回火
普通螺钉用普通碳素结构钢制造，如Q235，在热轧状态下使用
普通弹簧采用弹簧钢制造，如65Mn,采用淬火+中温回火
车床主轴中碳调质钢制造，如45，采用调质处理
5、答题要点：
冷拉钢丝绳是利用加工硬化效应提高其强度的，在这种状态下的钢丝中晶体缺陷密度增大，强度增加，处于加工硬化状态。在1000℃时保温，钢丝将发生回复、再结晶和晶粒长大过程，组织和结构恢复到软化状态。在这一系列变化中，冷拉钢丝的加工硬化效果将消失，强度下降，在再次起吊时，钢丝将被拉长，发生塑性变形，横截面积减小，强度将比保温前低，所以发生断裂。
6、答题要点：
金属模浇注比砂型浇注晶粒细小；
变质处理晶粒细小；
铸成薄件的晶粒细小；
浇注时采用震动的晶粒较细小。
7、答题要点：
共晶反应：指一定成分的液体合金，在一定温度下，同时结晶出成分和晶格均不相同的两种晶体的反应。
包晶反应：指一定成分的固相与一定成分的液相作用，形成另外一种固相的反应过程。
共析反应：由特定成分的单相固态合金，在恒定的温度下，分解成两个新的，具有一定晶体结构的固相的反应。
共同点：反应都是在恒温下发生，反应物和产物都是具有特定成分的相，都处于三相平衡状态。
不同点：共晶反应是一种液相在恒温下生成两种固相的反应；共析反应是一种固相在恒温下生成两种固相的反应；而包晶反应是一种液相与一种固相在恒温下生成另一种固相的反应。
8、答题要点：高温转变组织为珠光体类组织，珠光体为铁素体和渗碳体相间的片层状组织，随转变温度的降低片层间距减小，分别生成P、S、T,这三种组织的片层粗细不同，片层越细，强度硬度越高；
中温转变产物为B,B是含碳过饱和的铁素体与渗碳体的非片层状混合物，按组织形态的不同分为上贝氏体和下贝氏体，下贝氏体的强度硬度高于上贝氏体，塑韧性也较上贝氏体要好。
低温转变产物为马氏体，马氏体是含有大量过饱和碳的α固溶体，马氏体分为板条马氏体和片状马氏体，片状马氏体强度硬度很高但很脆，板条马氏体强度硬度高而塑韧性也较好。
9、答题要点：属于过共析钢。
Wp=93%
=(6.69-
WC)/(6.69-0.77)*100%
则：WC=1.18%
10、答题要点：
①采用的方法：增大过冷度，钢模铸造以及在砂模中加冷铁以加快冷却速度的方法来控制晶粒大小。
②变质处理：在液态金属结晶前，特意加入某些难熔固态颗粒，造成大量可以成为非自发晶核的固态质点，使结晶时的晶核数目大大增加，从而提高了形核率，细化晶粒。
③机械振动。
④搅拌方式。
11、答题要点：
（1）三种。分别是珠光体、索氏体和屈氏体。
（2）珠光体是过冷奥氏体在550℃以上等温停留时发生转变，它是由铁素体和渗碳体组
成的片层相间的组织。索氏体是在650～600℃温度范围内形成层片较细的珠光体。屈
氏体是在600～550℃温度范围内形成片层极细的珠光体。珠光体片间距愈小，相界面
积愈大，强化作用愈大，因而强度和硬度升高，同时，由于此时渗碳体片较薄，易随铁
素体一起变形而不脆断，因此细片珠光体又具有较好的韧性和塑性。
12.
答题要点：
1）在外力的作用下产生变形，当外力拆去后前者可恢复原来的形状及尺寸，而后者却不能。
2）前者在断裂前产生了大量的塑性变形；且在正应力的作用下，金属晶体常发生脆性断裂；在切应力的作用下，则发生韧性断裂。
3）前者是由于变形使强度硬度提高，而塑性韧性降低，后者使晶粒细化，使强度硬度提高，且塑性韧性增加。
4）热脆：S在钢中以FeS形成存在，FeS会与Fe形成低熔点共晶，当钢材在1000℃~1200℃压力加工时，会沿着这些低熔点共晶体的边界开裂，钢材将变得极脆，这种脆性现象称为热脆。
冷脆：P使室温下的钢的塑性、韧性急剧降低，并使钢的脆性转化温度有所升高，使钢变脆，这种现象称为“冷脆”。
13．答题要点：
①晶粒越细，强度硬度逾高，这是因为晶粒越小，单位面积上晶粒的数量越多，晶界的总面积越大，因晶界变形的抗力较大，所以整个金属的强度水平较高。
②晶粒越细，塑性韧性逾好，这是因为晶粒数愈多，金属的总变形量可分布在更多的晶粒内，晶粒间的变形不均匀性减小，使塑性较好；晶界的影响较大，晶粒内部和晶界附近的变形量差减小，晶粒变形也较均匀，所以减小了应力集中，推迟了裂纹的形成和发展，使金属在断裂之前可发生较大的塑性变形。
③由于细晶粒金属的强度较高，塑性较好，所以断裂时需要消耗较大的功，所以韧性较好。