下面是范文網(wǎng)小編分享的年哈工大材料加工工程專業(yè)課金屬學與熱處理825真題3篇(金屬學與熱處理哈工大第三版)，供大家閱讀。
年哈工大材料加工工程專業(yè)課金屬學與熱處理825真題1
2010年材料加工真題大題
簡答：（15*4）
1.什么是置換固溶體？影響因素是什么？
2.純金屬與固溶體結(jié)晶的異同點？
3.什么是冷脆和熱脆？產(chǎn)生原因及防治措施？
4.馬氏體轉(zhuǎn)變過程的特點？馬氏體高強高硬原因？ 綜合：（15*2）
1.晶粒度對金屬性能影響？總結(jié)學過的細化晶粒的方法？
2.從產(chǎn)生條件，性能特點，（還有一點忘了）區(qū)別索氏體和回火索氏體？
年哈工大材料加工工程專業(yè)課金屬學與熱處理825真題2
選擇十道題，4×10=40判斷4道20分。簡答4道60分。綜合1道30分。簡答題：
1.影響再結(jié)晶溫度的因素。
2.冷變形金屬在溫度升高時性能和組織的變化。
3.空間點陣和晶體結(jié)構(gòu)的關(guān)系。
4.臨界晶核和過冷度的關(guān)系？臨界晶核的物理意義？
綜合題：
（1）畫出示意圖說明奧氏體形成過程？
（2）畫出示意圖分析碳的濃度分布，變化規(guī)律以及奧氏體長大機制？
（3）影響奧氏體晶粒大小的因素？
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年哈工大材料加工工程專業(yè)課金屬學與熱處理825真題3
《工程材料學》總結(jié)
第一部分：晶體結(jié)構(gòu)與塑性變形 一、三種典型的金屬晶體結(jié)構(gòu)
1．bcc、fcc、hcp的晶胞結(jié)構(gòu)、內(nèi)含原子數(shù)，致密度、配位數(shù)。Bcc：體心立方，內(nèi)包含2個原子，致密度為，配位數(shù)為8 Fcc：面心立方，4個原子，致密度，配位數(shù)12 Hcp：密排六方，6個原子，致密度，配位數(shù)12 2．立方晶系的晶向指數(shù)[uvw]、晶面指數(shù)(hkl)的求法和畫法。
3．晶向族〈?〉/晶面族{?}的意義（原子排列規(guī)律相同但方向不同的一組晶向/晶面，指數(shù)的數(shù)字相同而符號、順序不同），會寫出每一晶向族/晶面族包括的全部晶向/晶面。4．bcc、fcc晶體的密排面和密排方向。
密排面 密排方向
fcc {111} <110> bcc {110} <111>
二、晶體缺陷
1．點缺陷、線缺陷、面缺陷包括那些具體的晶體缺陷。
點缺陷：特征“三個方向尺寸都很小”空位，間隙原子，置換原子 線缺陷：特征“兩個方向上的尺寸很小”位錯：刃型位錯，螺型位錯
面缺陷：特征“在一個方向上尺寸很小”外表面，內(nèi)界面：晶界，亞晶界，孿晶界，堆垛層錯和相界 2．刃型位錯的晶體模型。
三、塑性變形與再結(jié)晶
1．滑移的本質(zhì)：滑移是通過位錯運動進行的。2．滑移系 =滑移面 + 其上的一個滑移方向。滑移面與滑移方向就是晶體的密排面和密排方向。
3．強化金屬的原理及主要途徑：阻礙位錯運動，使滑移進行困難，提高了金屬強度。
主要途徑是細晶強化（晶界阻礙）、固溶強化（溶質(zhì)原子阻礙）、彌散強化（析出相質(zhì)點阻礙）、加工硬化（因塑變位錯密度增加產(chǎn)生阻礙）等。
4．冷塑性變形后金屬加熱時組織性能的變化過程：回復→再結(jié)晶→晶粒長大。5．冷、熱加工的概念
冷加工：在再結(jié)晶溫度以下進行的加工變形，產(chǎn)生纖維組織和加工硬化、內(nèi)應力。
熱加工：在再結(jié)晶溫度以上進行的加工變形，同時進行再結(jié)晶，產(chǎn)生等軸晶粒，加工硬化、內(nèi)應力全消失。6．熱加工應使流線合理分布，提高零件的使用壽命。第二部分：金屬與合金的結(jié)晶與相圖
一、純金屬的結(jié)晶
1．為什么結(jié)晶必須要過冷度？
由熱力學可知，在某種條件下，結(jié)晶能否發(fā)生，取決于固相的自由度是否低于液相的自由度，即 G =GS-GL<0；只有當溫度低于理論結(jié)晶溫度 Tm 時，固態(tài)金屬的自由能才低于液態(tài)金屬的自由能，液態(tài) 金屬才能自發(fā)地轉(zhuǎn)變?yōu)楣虘B(tài)金屬，因此金屬結(jié)晶時一定要有過冷度。
2．結(jié)晶是晶核形成和晶核長大的過程。
3．細化鑄態(tài)金屬的晶粒有哪些主要方法？（三種方法）控制過冷度，變質(zhì)處理，振動攪動 二、二元合金的相結(jié)構(gòu)與相圖
1．固溶體和金屬化合物的區(qū)別。（以下哪一些是固溶體，哪一些是金屬化合物：α-Fe、γ-Fe、Fe3C、A、F、P、Ld、S、T、B上、B下、M片、M條？）
’2．勻晶相圖
①在兩相區(qū)內(nèi)結(jié)晶時兩相的成分、相對量怎樣變化？ ②熟練掌握用杠桿定律計算的步驟：
⑴將所求材料一分為二，⑵注意杠桿的位置和長度，⑶正確列出關(guān)系式。3．共晶（析）相圖
①熟悉共晶（析）相圖的基本形式（水平線、一變二）。②會區(qū)分共晶（析）體、先共晶（析）相、次生相（二次相）。
③會在相圖中填寫組織組成物（或相組成物），掌握不同合金在室溫時的平衡組織, 會熟練應用杠桿定律計算相組成物和組織組成物的相對量。
三、Fe-Fe3C 相圖（重點）
1.默繪相圖并牢記共晶轉(zhuǎn)變和共析轉(zhuǎn)變的溫度與各相成分。包晶轉(zhuǎn)變：1495攝氏度 共晶轉(zhuǎn)變：溫度1148攝氏度 共析轉(zhuǎn)變：727攝氏度
2.掌握各類合金平衡結(jié)晶過程與室溫時的平衡組織，會畫符合要求的平衡組織示意圖： ①各組織組成物的形態(tài)，②在相圖上標注各組織組成物。3.會用杠桿定律計算相組成物和組織組成物的相對量。第三部分：各類材料與鋼鐵熱處理（重點）
一、各類材料的牌號、熱處理和用途
1． 會根據(jù)牌號確定鋼的化學成分（碳及合金元素的含量范圍）。①結(jié)構(gòu)鋼鋼號特征： 前二位數(shù)字(萬分比)普通碳素結(jié)構(gòu)鋼（如Q235等）、普通低合金鋼（如Q295等）包括：⑴工程構(gòu)件用鋼： 含碳量小于%。
熱處理：熱軋空冷后(相當于正火)直接使用 ⑵機器零件用鋼： 按含碳量區(qū)分，由低到高是 滲碳鋼(%)(碳素鋼：40, 45;合金鋼：40Cr, 35CrMo, 40CrNiMo)、熱處理：調(diào)質(zhì)處理，即淬火＋高溫回火 用途：軸，彈簧鋼(%的工具鋼, 如：3Cr2W8V，5CrNiMo 熱處理：淬火＋高溫回火
⑶量具用鋼：C:%, 碳素工具鋼:T10A, T12A 熱處理：水（油淬）＋低溫回火 低合金工具鋼：9SiCr, GCr15, 熱處理：淬火（油）＋冷處理＋低溫回火
③不銹鋼鋼： Cr含量≥13%, 如：1Cr18Ni9Ti，3Cr13 2．鋼的熱處理工序及應用
①預先熱處理： 完全退火（用于亞共析鋼，用于組織均勻化，Ac3+30 C）
球化退火（用于共析鋼、過共析鋼, Ac1+30 C）
正火（過共析鋼中消除網(wǎng)狀二次碳化物，低碳亞共析鋼中代替完全退火但強度硬度高一些, Ac3(ACcm)+30 C）
②最終熱處理
⑴一般： 低溫回火（用于刃具、冷模具等）
淬火 + 中溫回火（用于彈簧等）
高溫回火（即調(diào)質(zhì)，用于軸類等）
⑵特殊： 構(gòu)件用鋼：不淬火，在熱軋或正火（空冷）狀態(tài)使用；
滲碳鋼：先滲碳，再淬火 + 低溫回火。
3． 鑄鐵、有色金屬材料的分類
①要求掌握鑄鐵的分類并認識牌號（HT、QT、KT等）。②了解鑄鐵中石墨形態(tài)（幾種形態(tài)？）對鑄鐵性能的影響。③ 要求認識鋁合金、銅合金、鈦合金的類型和強化途徑。4.材料力學性能各指標的符號、名稱。
二、熱處理原理 1． 2． 3． 4． 鋼加熱到臨界點（AC1/AC3/ACm）以上形成奧氏體，應控制加熱溫度和保溫時間以避免晶粒長大。共析鋼的TTT曲線示意圖。
P、S、T、B上、B下、M片、M條的形態(tài)。
M的性能：硬度決定于馬氏體內(nèi)含碳量，韌性決定于馬氏體的粗細及形態(tài)。
5．TTT曲線的應用： 冷卻方式 畫冷卻曲線 所得組織 6．回火形成粒狀組織M回、T回、S回（T回、S回與片狀組織T、S無關(guān)）。
三、熱處理工藝 1.會確定加熱溫度 ①退火、正火、淬火：
碳鋼：臨界點（AC1/AC3/ACm）+ 30℃；合金鋼原則相同，但溫度較高。②回火： 低溫回火，中溫回火，高溫回火（用于淬火后的熱處理）2.冷卻方式與目的
① 退火—爐冷；②正火—空冷；③淬火—單液淬火，水淬油冷，分級淬火（減小內(nèi)應力），等溫淬火（獲得B下）3．淬透性與淬硬性的區(qū)別
淬透性：鋼淬火獲得M多少的能力，決定于C曲線左右的位置。
淬硬性：鋼淬火獲得M的硬度高低，決定于M內(nèi)的含碳量。故高碳鋼的淬硬性好而淬透性不好，低碳合金鋼的淬透性好而淬硬性不夠（如20CrMnTi）。
四、要求會定性分析合金元素在鋼中主要作用的原因。①提高淬透性，②固溶強化，③彌散強化，④細化晶粒 ⑥所有合金元素都提高回火穩(wěn)定性。
五、高速鋼
1．萊氏體鋼的鍛造： 萊氏體鋼內(nèi)存在不均勻分布的粗大共晶碳化物，嚴重降低鋼的性能，不能用熱處理方法消除，必須進行反復多向的鍛造擊碎之，使之分布均勻，改善組織性能。高速鋼及Cr12型鋼都是萊氏體鋼。2．為獲得高速鋼的紅硬性，其熱處理工藝應當： ① 高溫淬火形成高碳高合金度的馬氏體
高溫加熱（W18Cr4V 1280℃；W6Mo5Cr4V2 1220℃）使大量碳化物溶入奧氏體，形成高碳高合金度的奧氏體，經(jīng)淬火形成高碳高合金度的馬氏體 + 大量殘余奧氏體 + 未溶碳化物，為二次硬化作準備。② 560℃多次回火時發(fā)生二次硬化，原因是：
⑴彌散強化，回火溫度達500℃以上時，從馬氏體內(nèi)析出大量穩(wěn)定的特殊合金碳化物，彌散分布，使硬度上升, 至560℃硬度達到峰值。
⑵二次硬化，在回火冷卻時發(fā)生A向 M回 轉(zhuǎn)變，也使硬度上升。多次回火可繼續(xù)降低殘余奧氏體量，進一步提高硬度。最終組織：回火馬氏體 + 少量殘余奧氏體 + 碳化物
，六、典型零件的選材、熱處理及工藝路線（綜合應用）
1、選材原則：力學性能；工藝性能；經(jīng)濟性；（輕型、高壽命）2． 軸類零件: 調(diào)質(zhì)鋼，如：40，40Cr等
熱處理：調(diào)質(zhì)（即淬火 + 高溫回火）。（S回）
彈簧零件：彈簧鋼。如：60Si2Mn 熱處理：淬火 + 中溫回火。(T回)機床齒輪：調(diào)質(zhì)鋼，如： 40，40Cr 熱處理：調(diào)質(zhì)?表面淬火（高頻）+ 低溫回火。
汽車、拖拉機變速箱齒輪：滲碳鋼，如：20Cr或20CrMnTi
熱處理：滲碳 + 淬火 + 低溫回火。
2．一般工藝路線： 鍛（鑄）造成形 → 預先（備）熱處理 → 粗加工 → 最終熱處理 → 精加工
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