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1．普通碳素结构钢一般都在供货状态下使用，不做热处理。 （ ） 2．硅在钢中可以起到强化的作用，所以碳钢中不限制其含量的多少。 （ ） 3．硬度不是金属材料的独立的性能指标。 （ ） 4．黄铜是铜锡合金。 （ ） 5．Q235-A是A型球墨铸铁。 （ ） 6．高分子材料是由相对分子质量104以上的化合物构成的材料。 （ ） 7．环氧树脂是一种热塑性树脂。 （ ） 8．陶瓷材料的主要结合键是金属键和离子键。 （ ） 9．树脂基复合材料是应用最广的一类复合材料。 （ ） 10．在冷或热状态下的压力作用下，材料产生塑性变形的能力叫压力加工性能。 （ ）
二、判断题
1．（√）；2．（×）；3．（×）；4．（×）；5．（×）； 6．（√）；7．（×）；8．（×）；9．（√）；10．（√）；
三、解词
1．过冷度 2．固溶体 3．贝氏体 4．玻璃钢
三、解词
1．过冷度
答：理论结晶温度与实际结晶温度之差称为过冷度。
2．固溶体 答：当合金组元之间以不同比例相互混合后，若所形成的固相晶体结构与组成合金的某一组
元相同，这种相称为固溶体。
3．贝氏体
答：在550℃～Ms温度区域内，奥氏体转变形成碳过饱和的铁素体和细小碳化物的混合物，
称为贝氏体。
4．玻璃钢
答：以合成树脂为粘结剂，玻璃纤维及其制品为增强材料而制成的复合材料，即为玻璃钢。
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四、问答题
1．何谓同素异构转变？给出铁的同素异构转变过程
3．分析并举例（比如轴类）说明如何选择零部件用钢。
3．分析下列牌号钢铁材料的种类、含碳量及主要合金元素含量、用途及常用的最终热处理工艺。（15分）
Q235-AF、20CrMnTi、45、40Cr、GCr15、60Si2Mn、65
4．什么是锡青铜？为什么工业用锡青铜的含锡量为3~14%？
四、问答题
1．何谓同素异构转变？给出铁的同素异构转变过程
答：同一金属元素在固态下由于温度的改变而发生晶体结构类型变化的现象称为金属的同素异构转变。
纯铁在1538℃进行结晶，得到具有体心立方晶体结构δ-Fe。在1394℃时发生同素异构转变，由体心立方晶体结构的δ-Fe转变为面心立方晶体结构的γ- Fe。温度进一步降低到9l2℃时，面心立方晶体结构的γ- Fe又转变为体心立方晶体结构的α- Fe，9l2℃以下不再发生转变。
2．分析并举例（比如轴类）说明如何选择零部件用钢 答：以轴类零件为例进行选材。
首先进行工况分析。轴类零件支持机器中回转件并传递运动和动力，可能承受扭转、拉伸、弯曲、压缩及复合载荷等各种类型载荷；轴颈、支承等部位承受局部载荷；连接动密封部位有摩擦磨损，轴会受到一定程度的过载或冲击载荷作用。
然后分析轴类零件的失效形式。疲劳断裂是最常见类型，疲劳裂纹萌生于局部应力最高部位，其次过度磨损可能会发生于轴相对运动的表面，此外过量弯曲，扭转变形，振动或腐蚀失效。
由以上分析得出对材料性能的要求，①具有高的强度、足够的刚度及良好的韧性，以防止断裂及过量变形；②具有高的疲劳极限，防止疲劳断裂；③产生磨擦的部位，应具有较高硬度和耐磨性；④具有一定淬透性，保证轴有R的淬硬层深度
最后考虑经济性因素进行选材，①轻载、低速、不重要的轴，可选用Q235、Q255、Q275等普通碳钢，这类钢通常不进行热处理。②中等载荷且精度要求不高的轴类零件，常选用35、40、45、50等优质碳素结构钢，尤以45钢应用最多。③较大载荷或精度要求高的轴，以及处于高、低温等恶劣条件下工作的轴，应选用合金钢。比如20Cr、40MnB等。
3．分析下列牌号钢铁材料的种类、含碳量或主要合金元素含量、用途及常用的最终热处理工艺。
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Q235-A.F、20CrMnTi、45、40Cr、GCr15、65、60Si2Mn
答：Q235-A.F，普通碳素结构钢，其屈服点为235MPa，属沸腾钢、质量等级为A级，这种钢使用时一般不进行热处理。可用于桥梁、建筑物等构件，也可用于制造受力不大的零件。
20CrMnTi：含碳量0.2%、含Cr、Mn、Ti都在1%左右的低合金结构钢，可用作渗碳钢件，齿轮、轴、蜗杆、活塞销、摩擦轮汽车、拖拉机上的变速箱齿轮；最终热处理为渗碳+淬火+低温回火。
45：为优质碳素结构钢，其含碳量0.45%，用来制造蒸汽轮机、压缩机、泵的运动零件，为改善其力学性能一般进行正火、调质处理，如需提高表面硬度（如轴类零件）还可进行表面淬火+低温回火处理。
40Cr：含碳量0.4％、含Cr在1%左右的合金调质钢，用作重要的轴类件、连杆螺栓、进气阀和重要齿轮等，最终热处理方法：调质处理。
GCr15：含碳质量分数约1.0％、铬质量分数约1.5%的滚动轴承钢，用作轴承的滚珠、滚柱和滚针，最终热处理方法：淬火+低温回火。
65：为优质碳素结构钢，其含碳量0.65%，主要用于制造气门弹簧、弹簧圈、各种垫圈、凸轮及钢丝绳等，最终热处理方法常采用淬火+中温回火。
60Si2Mn：含碳量0.6%、含Si2%左右、Mn在1%左右的合金弹簧钢，主要用于汽车、拖拉机上的板簧和螺旋弹簧, 最终热处理方法常采用淬火+中温回火。
4．什么是锡青铜？为什么工业用锡青铜的含锡量为3～14%？ 答：以锡为主要合金元素的铜基合金称锡青铜。
锡青铜的力学性能与其含锡量直接有关。当含锡量约小于5%～6%的范围，其抗拉强度与延伸率随锡含量增加而增大；当含锡量大于5%～6%时，由于出现δ相，其抗拉强度急剧上升，但塑性却迅速下降；当含锡量大于20%时，强度与延伸率均急速下降，因此，工业用锡青铜的含锡量为3～14%。
工程材料（C）
一、填空题
1． 按照溶质原子在溶剂中的位置不同，固溶体分为 和 。
2． 工程材料中金属材料主要是金属键结合，陶瓷材料主要是 键和 键
结合，高分子材料主要是 键和 键结合。
3． 晶体中的点缺陷有 、 ，而线缺陷则有 和 。
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4． 区分冷热加工的条件是 ，热加工可以减少金属件
的 、 、 、等缺陷，因而可以明显提高金属的力学性能。
5． 碳钢指含碳量 的铁碳合金，铸铁的含碳量 ，其碳是以
形式存在。
6． 退火的目的是 ，淬火的目的是 ，而回火的目的是
和 。
7． 强碳化物形成元素(如Cr) 碳化物的扩散，是 奥氏体区的元素，在
热强钢中能有效地 碳化物的分解，在较高温度下保持钢的强度。
8． 按组织结构分，耐蚀高合金钢分为： 、 、 和 。 9．工程材料的主要失效形式有： 、 、 、 。 10．按晶体结构分类，钛合金可以分为 、 和 三类。
1． 间隙固溶体和置换固溶体
2． 离子键、共价键、共价键、范德华键（或分子键） 3． 间隙原子、空穴、刃型位错、螺旋位错
4． 再结晶温度，疏松、气孔、裂纹（或者偏析、改善杂质分布） 5． 0.02~2.14（或2.11）%、>2%、石墨
6． 获得完全重结晶、细化晶粒、充分扩散、降低硬度、消除残余应力等（至少三项以上）；
获得马氏体组织，提高材料强度和硬度；消除内应力、改善组织 7． 阻碍、缩小；珠光体、防止
8． 铁素体不锈钢、奥氏体不锈钢、马氏体不锈钢、双相不锈钢、沉淀硬化不锈钢（至少四
项）
9． 变形失效、断裂失效、表面损伤失效、失稳失效 10．α型钛合金、β型钛合金和α+β型钛合金
二、判断题
1．车床床身机件可选用HT200材料制作。 （ ） 2．制作弹簧的最终热处理工序为调质。 （ ） 3．优质碳素结构钢一般都要经过热处理后使用，所以其牌号反映出化学成分。 （ ） 4．碳素工具钢含碳量高，硬度高耐磨，所以使用前可不进行热处理。 （ ） 5．热塑性弹性体与热塑性塑料的主要差异在于具有像橡胶一样的高弹性。 （ ） 6．n/8定律是指耐蚀高合金钢中铬、镍等较贵重合金元素每升高1/8原子浓度，它的性质将有一个跃升，并且原因是：耐晶间腐蚀性，晶界结合强度提高。 （ ） 7．防止过程装备发生脆性断裂的首要措施是合理选材，尤其是要有足够低的韧脆转变温度等。 （ ）
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8．脆性断裂的显著特征是塑性变形大、断口灰暗、成纤维状、微观上多为韧窝断裂。
（ ）
9．冲击功是对材料断裂时吸收能量的度量。 （ ） 10．高分子材料的改性就是设法改变原有的材料的化学组成与结构，改善或提高其性能。 （ ）
选择题
1．√； 2．×； 3．√；4．×； 5．√；6．×；7．√；8．×；9．√； 10．√；
三、解词
1．韧性断裂 2．沸腾钢 3．细晶强化 4．高分子合金 1．韧性断裂
答：材料在断裂之前产生显著的宏观塑性变形的断裂。
2．沸腾钢
答：在炼钢时仅使用Mn脱氧的钢，含氧量高，钢液凝固时碳和氧反应生成大量一氧化碳析
出，钢液出现沸腾现象，因此得名。
3．细晶强化
答：一般来说，同一成分的金属，晶粒越细，其强度、硬度越高，而且塑性和韧性也越好。用细化晶粒来提高金属强度的方法称为细晶强化。
4．高分子合金
答：是指将两种或两种以上聚合物通过物理或化学的方法混合而形成的宏观上均匀、连续多组分聚合物，由于这种聚合物共混物的结构和性能特征很像金属合金，所以称为高分子合金。
四、分析题
1．在铁-渗碳体状态图上标注A1、Ac1、Ar1、A3、Ac3、Ar3、Acm、Accm、Arcm线，并标注出