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2021年自考材料加工和成型工艺模拟试题及答案(卷一)1. 力学行为:材料在载荷作用下的表现2. 弹性变形:当物体所受歪理不大而变形处于开始阶段时,若去 除外力,物体发生的变形会完全消失,并恢复到原始状态3. 塑形变形:当外力增加到一定数值后再去除时,物体发生的变形不能完全消失而一部分被保留下来4. 韧性断裂:断裂前出现明显 宏观塑形变形的断裂5. 脆性断裂:没有宏观塑形变形的断裂行为6. 工艺性能:指材料对某种加工工艺的适应性7. 硬度:材料的软硬程度8. 强度:材料经的起压力或变形的能力9. 测定硬度的方法很多,主要有压人法,刻划法,回跳法 常用的硬度测试方法有布氏硬度(HB),洛氏硬度(HR),维氏硬度(HV)10. 韧性:材料在断裂前吸收变形能量的能力11. 材料的韧性除了跟材料本身的因素有关还跟加载速率,应力状态,介质的影响有很大的关系12. 疲劳断裂:材料在循环载荷的作用下,即使所受应力低于屈 服强度也常发生断裂13. 疲劳强度:材料经无数次的应力循环仍不断裂的最大应力, 用以表征材料抵抗疲劳断裂的能力14. 防疲劳断裂的措施有 采用改进设计和表面强化均可提高零构件的抗疲劳能力15. 低应力脆断:机件在远低于屈服点的状态下发生脆性断裂16. 低应力脆断总是与材料内部的裂纹及裂纹的扩展有关17. 对金属材料而言,所谓高温是指工作温度超过其再结晶温度18. 材料的高温力学性能主要有蠕动极限,持久强度极限,高温 韧性和高温疲劳极限19. 蠕变:材料长时间在一定的温度和应力作用下也会缓慢产生 塑形变形的现象20. 蠕变极限:在规定温度下,引起试样在规定时间内的蠕变伸 长率或恒定蠕变速度不超过某规定值的最大应力21. 持久强度极限:试样在恒定温度下,达到规定的持续时间而 不断裂的最大应力22. 工程材料的各种性能取决于两大因素:一是其组成原子或分 子的结构及本性,二是这些原子或分子在空间的结合和排列方式23. 材料的结构主要指构成材料的原子的电子结构,分子的化学 结构及聚集状态结构以及材料的显微组织结构24. 离子化合物或离子晶体的熔点,沸点,硬度均很高热膨胀系 数小,但相对脆性较大25. 离子键;通过电子失,得,变成正负离子,从而靠正负离子间 的库仑力相互作用而形成的结合键26. 共价键:得失电子能力相近的原子在相互靠近时,依靠共用 电子对产生的结合力而结合在一起的结合键27. 分子晶体;在固态下靠分子键的作用而形成的晶体28. 结晶;原子本身沿三维空间按一定几何规律重复排列成有序结 构29. 晶格:用于描述原子在晶体中排列形式的几何空间格架30. 晶格中最小的几何单元称为晶胞31. 常见晶体结构类型 1 体心立方晶格 2 面心立方晶格 3 密排六 方晶格32. 晶体缺陷:在晶体内部及边界都存在原子排列的不完整性33. 晶体缺陷有点缺陷 线缺陷 面缺陷34. 组元:组成合金的最基本的独立的单元35. 相:合金系统中具有相同的化学成分,相同的晶体结构和相 同的物理或化学性能并与该系统的其余部分以界面分开的部分36. 置换固溶体:由溶质原子代替一部分溶剂原子而占据溶剂晶 格中某些结点位置而形成的固溶体37. 间隙固溶体:由溶质原子嵌入溶剂晶格中各结点间的空隙中 而形成的固溶体38. 溶质原子与溶剂原子的直径差越大,溶入的溶质原子越多, 晶格畸变就越严重39. 固容强化:晶体畸变是晶体变形的抗力增大,材料的强度, 硬度提高40. 陶瓷一般由晶体相,玻璃相,气相组成41. 玻璃相的作用:1 将晶体相粘结起来,填充晶体相间空隙,提 高材料的致密度,2 降低烧成温度,加快烧结过程,3 阻止晶体的转百度文库-赵诚作品变,抑制晶体长大 4 获得一定程度的玻璃特点42. 气相是指陶瓷 组织内部残留下来的空洞43. 玻璃相是一种非晶态的低熔点固体相44. 液态金属,特别是 其温度接近凝固点时,其原子间距离,原 子间的作用力和原子的运动状态等都与固态金属比较接近45. 液态金属结晶时晶核常以两种方式形成:自发形核与非自发 形核46. 自发形核:只依靠液态金属本身在一定过冷度下由其内部自 发长出结晶核心47. 非自发形核:依附于金属液体中未溶的固态杂质表面而形成 晶核48. 金属结晶过程中晶核的形成主要是以非自发形核方式为主49. 晶核的长大方式 1 平面长大方式 2 树枝长大方式50. 一般铸件的典型结晶组织分为三个区域 1 细晶区:铸锭的最 外层是一层很薄的细小等轴晶粒随机取向2 柱状晶区:紧接细晶区的 为柱状晶区,这是一层粗大且垂直于模壁方向生长的柱状晶粒3 等轴 晶区:由随机取向的较粗大的等轴晶粒组成51. 细化晶粒对于金属材料来说是同时提高材料强度和韧性的好方 法之一52. 铸件晶粒大小的控制:1 增大过冷度2 变质处理 3附加振动53. 共晶相图:两组元在液态完全互溶,在固态下有限溶解或 互 不溶解但有共晶反应发生的合金相图54. 共晶转变:由液态同时结晶出两种固相的混合物的现象55. 二次渗碳体:凡 Wc0.0218%的合金自1148C冷却到727C的过程中,都将从奥氏体中析出渗碳体56. 铁碳合金分为工业纯铁(Wc2.11%)57. 在钢中把Wc=0.77%的钢称为共析钢,把Wc0,77%的为过共析钢58. 在白口铸铁中,把 Wc=4.3%的铸铁称为共晶白口铸铁,把Wc4.3%的铸铁称为过共晶 白口铸铁59. 热处理的目的不仅在于消除毛坯中的缺陷,改善其工艺性能, 为后续工艺过程创造条件,更重要的是热处理能够显著提高钢的力学 性能,充分发挥钢材的潜力,提高零件使用寿命60. 热处理都是由加热,保温,冷却三个阶段构成61. 热处理分类1整体热处理:退火,正火,淬火,回火2表面热处理:表面淬火 3 化学热处理:渗碳,碳氮共渗,渗氮62. 奥氏体晶粒越小,冷却转变产物的组织越细,其屈服强度,冲击韧度越高63. 从加热温度,保温时间和加热速度几个方面来控制奥氏体的 晶粒大小,加热温度越高,保温时间越长,奥氏体晶粒越大,所以常 利用快速加热,短时保温来获得细小的奥氏体晶粒64. 下贝氏体具有较高的强度和硬度,塑形和韧性,常采用等温百度文库-赵诚作品淬火来获得下贝氏体,一提高材料的强韧性65. 退火:将钢材或钢件加热到适当的温度,保持一定的时间, 随后缓慢冷却以获得接近平衡状态组织的热处理工艺66. 退火工艺分为两类:一类包括均匀化退火,再结晶退火,去 应力退火,去氢退火,它不是以组织转变为目的的退火工艺方法 特 点是通过控制加热温度和保温时间使冶金及冷热加工过程中产生的 不平衡状态过渡到平衡状态。二类包括完全退火,不完全退火,等温 退火,球化退火,它是以改变组织和性能为目的的退火工艺方法,特 点是通过控制加热温度,保温时间以及冷却速度等工艺参数,来改变 钢中的珠光体,铁素体和碳化物等组织形态及分布从而改变其性能67. 正火:钢材或钢件加热到 Ac3 以上,保温适当的时间后,在 空气中冷却的热处理工艺68. 水和油是最常用的冷却介质,水是最廉价的冷却介质,它的 冷却能力较大,使用安全,不污染环境,淬火工件不需要清洗,形状 简单,截面较大的碳钢零件大多采用水冷。油是又一种常用的冷却介 质,主要采用矿物油,油的冷却特性较好,冷速较水低,多用于合金 钢淬火69. 淬透性:在规定条件下,决定钢材有效淬硬深度和硬度分布 的特性70. 钢的淬透性主要决定于马氏体临界冷速,过冷奥氏体越稳定, 马氏体临界冷速越小,钢的淬透性越好71. 热应力:由于工件内温差而导致热胀冷缩不一致,由此而产百度文库-赵诚作品生的应力72. 组织应力;在组织转变过程中,由比容的变化而产生的内应力73. 硬度不足:工件上较大区域内的硬度达不到技术要求74. 硬度不足的原因:淬火介质冷却能力不足,淬火加热温度 过低或保温时间短,淬火组织中存在珠光体或铁素体,表面脱碳降低 了刚得淬硬性。措施:可以重新淬火,但在重新淬火前,应对工件进 行一次退火,正火或高温回火以消除淬火应力,防止在重新淬火的过 程中产生更大的变形甚至开裂75. 氧化:钢在加热时,铁和合金元素与氧化性介质作用在工件 表面生成氧化物的现象76. 脱碳:钢在加热时,钢表层中的碳与周围介质中的氧,二氧 化碳等发生化学反应,生成含碳气体逸出钢外,使钢表层含碳量下降。 措施;为了防止工件在加热时氧化和脱碳,生产中常采用脱氧良好的 盐浴加热,保护气氛加热,真空加热,高温短时加热77. 回火:钢件淬硬后,再加热到 Ac1 点以下的某一温度,保温 一定时间后冷却到温室的热处理过程78. 低温回火:150C-250C得到的组织为回火马氏体,具有较高 的强度,硬度和耐磨性。对于许多要求硬而耐磨的零件一般采用高碳 钢制造,并进行淬火加低温回火处理79. 中温回火: 350C-500C 得到的组织为回火托氏体,具有很高的弹性极限,具有较高的强度,中等的硬度和韧性,主要用于处理各 种弹簧,部分模具以及承受小能量,多次冲击载荷的零件百度文库-赵诚作品80.高温回火:500-650C 得到的组织为回火索氏体,可以使钢的 强度和塑性得到最佳配合,具有优良的综合力学性能,广泛用于汽车, 机床等的重要结构件,特别是受冲击载荷,交变载荷作用的零件81. 淬火加高温回火称为调质处理,调质处理一般作为最终热处 理,也可以作为表面淬火和化学热处理的预备热处理,以保证表面和 心部不同的性能要求,调质后的钢便于切削加工,能获得较低的表面 粗糙度值82. 回火脆性:钢在某些温度范围内回火时,其韧性不仅没有提 高,反而显著降低83. 回火脆性分两种1在250-350C回火产生的第一类回火脆性2 在 450-650C 回火产生的第二类回火脆性84. 与普通淬火相比,感应加热表面淬火有如下优点:1 加热速度 快,时间短,表面氧化脱碳较小,生产率较高2 表层局部加热,工件 变形很小,3 淬火组织为细隐晶马氏体,表面硬度较高4 表层获得马 氏体后,由于体积膨胀,在工件表层造成较大的残余留压应力,显著 提高工件的疲劳强度 5 感应加热设备可放到生产流水线上进行程序 自动控制,工艺质量稳定85. 钢的化学热处理:把钢制零件放在含欲渗元素的活性介质中 加热到预定的温度,保温一定的时间,使该元素渗入到工件的表面层 中,从而改变表面层的成分,组织和性能86. 渗碳:将钢件在渗碳介质中加热并保温,使碳原子渗入到钢 件表层的化学热处理工艺百度文库-赵诚作品87. 渗碳方法可分为固体渗碳,气体渗碳和液体渗碳。气体渗碳 的生产率较高,渗碳过程容易控制,渗碳层质量较好,易实现自动化 生产,应用最为广泛88. 渗氮:在一定温度下,使活性氮原子渗人工件表面的化学热 处理工艺89. 渗氮的目的在于更大地提高钢件表面的硬度,耐磨性,疲劳 强度和抗蚀性90. 气体渗氮与气体渗碳相比的特点 1 渗氮温度低,零件心部不 发生相变2钢件渗氮后具有很高的硬度很高的耐磨性和热硬性3零件 渗氮以后,一般不再进行热处理,只进行磨削和抛光4 渗氮时间长, 工艺较复杂,渗氮层薄91. 表面技术;通过施加覆盖层或改变表面形貌,化学组分,相组 成,微观结构等达到提高材料抵御环境作用能力或赋于材料表面某种 功能特性的材料工艺技术92. 表面技术分为 1 原子沉积 2 颗粒沉积 3 表面改性 4 整体覆盖
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