序
-----------金属热处理专业
第一套
一、名词解释（每题4分，共12分） 低温脆性
疲劳条带
韧性
和
，
二、填空题(每空1分，共30分)
1、按照两接触面运动方式的不同，可以将摩擦分为 按照摩擦表面的接触状态分为 擦、其中
摩擦、
摩擦通常严禁出现。
符号表示，取值在
温度范围，
摩擦、 摩擦、 摩
2、材料的韧性温度储备通常用 材料就越 性温度储备取
对于相同的材料而言，韧性温度储备越大，材料的工作温度就越
（高、低），
（安全，不安全）。对于承受冲击载荷作用的重要机件，韧
（上限，下限）。
（大、小），材料的
（敏感、不敏
3、材料的缺口越深、越尖锐，材料的缺口敏感性就越 缺口敏感度就越 感）。
低碳钢的拉伸断口由 该宏观断口通常被称为
、
状断口。
、
（大、小），材料的对缺口就越
三个区域组成，
5
5、按照应力高低和断裂寿命对疲劳分类，则N>10, 称为
劳；N为10 2 ～105 ，称为 的疲劳指
周疲劳，又称为
周疲劳，又称为
疲劳。我们通常所称
疲
疲劳。
，使剩余磁感应强度
，
6、温度升高使铁磁性的饱和磁化强度 使矫顽力
。
7、根据材料被磁化后对磁场所产生的影响，可将材料分 为
、
、
3类。
三、问答题（共20分）
1、衡量弹性的高低用什么指标，为什么提高材料的弹性极限能够改善弹性。 裂，为什么？如何根据河流状花样寻找裂纹的源头。（4分） 3、说明KI和KIC的异同。对比KIC和KC的区别，说明KI和KIC
2、某种断裂的微观断口上观察到河流装花样，能否认定该断裂一定属于脆性断
中的I的含义。
4、简述影响金属导电性的因素。（6分） 四、分析题（共30分）
1、比较布氏硬度、洛氏硬度、维氏硬度测试原理及压痕特征。并在以上方法中
1
序
选择适合测量下列材料硬度的方法和标尺：渗碳层的硬度分布，淬火钢，灰口铸 铁，氮化层的硬度，高速钢刀具，退火的20钢。（12分）
2、什么是金属材料的塑性？对于下列材材料的塑性：(1)40CrNiMo调质钢试样， (2)20Cr渗碳淬火钢试样，(3)W18Cr4v钢淬火回火试样，(4)灰铸铁试样，分别 选用哪种试险机（液压万能材料试验机、扭转试验机），采用何种试验方法测量。 3、奥氏体不锈钢从1000℃急冷淬火是顺磁性的，但缓冷则表现出铁磁性，试解 释之。（8分） 五、证明题（共8分）
一入射光以较小的入射角内i和折射角r穿过一透明玻璃板。证明透过后的光强 系数为（1-R）2 。设玻璃对光的衰减不变。
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第二套
一、名词解释（每题3分，共12分） 缺口强化50úTT
破损安全
应力疲劳
、
。环块摩擦磨损实
磨损实验机，
二、填空题(每空1分，共28分) 1.材料的摩擦形式主要分为 验测量 可以测量 损形式以
、
条件下的磨损；M-2000型为
等多种摩擦形式下的磨损。滑动轴承的磨
居多。 、
、 、
和 和
几 三个
2.低碳钢拉伸曲线上反映出其变形由 个部分组成，断后断口呈现出 区域，属于
断裂。
断口特征，具有
3.缺口静弯曲实验得到的曲线包围的面结分为三个部分，分别代表三种能量 Ⅰ
有Ⅱ、Ⅲ，则对缺口 Ⅲ越大，则对缺口越 类： 5. 为
、 、Ⅱ
，若只有Ⅰ、Ⅱ，表明对缺口哪 。
、Ⅲ
。若只有Ⅰ而没
；
4.根据材料被磁化后对磁场产生的影响，可以把材料分为3
、
。
超
导
电 、
性
的
3 、
个
重
要 。
性
能
指
标
三、简答题（共25分）
1.简述韧性断裂的微观过程及韧性断口的微观形貌特征。（4分）
2
序
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2.格里菲斯理论的基本假设是什么，写出其方程的基本形式并说明适用条件。 相同点，为什么。(4分)
3.某碳钢经不同的热处理后在相同条件下拉伸，拉伸曲线的弹性变形阶段有什么 4.疲劳按照寿命如何分类。疲劳过程由哪些阶段组成，裂纹产生的机制有哪些形 式。（6分）
5.四、分析题（共影响折射率的因素有哪些。（20分）
7分） 1计算出表中空白区的数值。对比表中各种材料弹性的好坏（由差到好排序）。（．已知几种材料的性能如下表所示，指出表头符号的含义。写出计算公式并 分）
材料
E/MPaσe/MPaae/MPa
低碳钢2.1×10 5 弹簧钢2.1×10 5 310铜 1.1×105 960
0.2282.197 铝
4
27.540 0.0034
2.选择合适的常用的静载实验方法及设备测定材料性能。（7.0×10
8分） 基座的承载能力；(1)20CrMnTi渗碳表面质量检验；
(2)调质钢的塑性；(3)车刀的塑性；(4)铸铁 3.(1)写出以下材料硬度测试所用的方法、标尺。（调质后的40Cr主轴；(2)灰口铸铁；(3)淬火钢中马氏体和残余奥氏体的鉴别4分） 与分布；(4)高速钢钻头； 五、计算（共15分）
1.20mm某大型钢板，材料的条件屈服强度为1200MPa,KIC=115Mpa.m,1/2探伤发现板内有
安全。（要求计算过程和公式）（的横向穿透裂纹，若受到平均应力8分）600Mpa
的作用，通过计算判定板料是否 2试计算其吸收系数及散射系数的总和。已知三氧化二铝的反射系数为一透明三氧化二铝陶瓷的厚度为0.8mm,当可见光透过后，其强度降低了0.08.10%
， 3
8
序
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第三套
一、填空
1、构件中的裂纹体的扩展模式主要有 2、典型的疲劳断口具有三个特征区： 劳过程分为
、
3、典型的弹性不完整性主要有
、
三种类型，其中以
、
、 和
、
最为危险。
，疲 三个阶段。 和
等形式。
、
4、按照裂纹的扩展路径来看断裂主要分为
一般是脆性断裂。
5、根据摩擦面损伤和破坏的形式，磨损主要有 其中两接触材料做滚动或滚滑摩擦时极易出现 轴承常见的磨损失效形式。 6、材料的抗磁性来源于 源于
。
，其中
、 、和 ，是
， 、
，材料的顺磁性主要来
7、本征半导体的电子-空穴对是由 8、介质的击穿形式主要有 产生的，其浓度与
、 、
成指数关系。
。
二、名词解释
韧脆转化温度应力状态软性系数疲劳强度内耗赛贝克效应
三、问答题
1、何谓低温脆性？在哪些材料中发生低温脆性？采用什么衡量材料的低温脆 性。
2、疲劳和脆性断裂有何异同点？
3、写出下列符号的含义：V15TT，FATT50，δ10，σp, σ0, σ0.05(6分) 4、机械正常的磨损过程有何特征，应当如何控制各个阶段。
5、简述影响折射率的因素。 四、分析题
1、根据所学的硬度测试方法，下列工件采用什么硬度试验方法为宜：渗碳层的 硬度分布，淬火钢，灰口铸铁，氮化层的硬度，高速钢刀具，退火态下的软钢。
2、检验下列材料的冲击韧性，哪些开缺口，哪些不开缺口：陶瓷，铸铁，W18Cr4V， 20钢。
3、写出以下疲劳图的坐标符号及其单位（量纲），指出 A、B、C三点的疲劳载 荷类型及其对应的疲劳强度。
4
序
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第四套
一、名词解释（每题4分，共12分） 滞弹性低温脆性缺口敏感度 二、填空题(每空1分，共31分) 1、磨损过程分为 少
、
、
三个阶段，减 。
断裂和
断裂，
阶段的磨损率，避免出现
2、金属材料按照断裂前的宏观塑性变形程度，分为 按照裂纹扩展路径分为 分为 应为
断裂和
断裂和 断口。
、
断裂，按照微观断裂机理
断裂，扭转试验后断口与试样轴线垂直，
3、缺口的存在会诱发材料出现三个效应： 把
4、金属材料的冲击断口具有三个典型的区 域：
、
、
5、典型的疲劳断口存在三个特征区： 宏观特征为贝纹线的是 6
、
超
导
材
料
的
效应看做强化材料的手段。
和 ，不能
。 、
、
。
区。 三
个
重
要
性
能
指
标
是 、 、 。
7、金属的热电现象的三个基本热电效应 是
、
、 。
8、金属要具有铁磁性，必须具备的两个条件 是
、
三、问答题（共29分）
。
1、说明下列符号的意义：σ0.2，V15TT，50úTT，NDT，FTE，FTP。（6分）
5