工程材料及成型技術 A卷答案及評分標準

2022-05-08 03:15:05 字數 2376 閱讀 8611

a卷答案及評分標準:

一、填空題(每題5分,共20分)

1、所有的固態物質就其原子(或分子)排列的規則性來分類,可分為兩大類,其中把內部原子(或分子)呈週期性規則排列的物質稱為_晶體__,否則稱為____非晶體____。

2、 絕大多數金屬的晶體結構都屬於___體心立方_、

___麵心立方______和__密排六方__三種典型的緊密結構。

3、機械工程材料按化學組分可分為四大類:_金屬材料、陶瓷材料(或無機非金屬材料)和__高分子材料___和___複合材料__。

4. 目前焊接領域的四大院士分別是____潘際鑾__ 、___關橋___ 、____林尚楊_ 、__徐濱士__ 。

評分標準:每個5分,錯乙個空扣5分。

二、名詞解釋(每題5分,共20分)

1.過冷度::理論結晶溫度(t0)和實際結晶溫度(t1)之間的數值差叫過冷度(δt=t0-t1)。

2.馬氏體:碳在α-fe中的過飽和固溶體。

3.合金:有兩種或兩種以上原子組成的具有金屬特性的固態物質。

4.相:化學成分、結構相同,且以介面分開的各均勻組成部分。

三、簡答題(每題10分,共40分)

1、 晶粒大小對金屬材料的機械效能有何影響?結晶時影響晶粒度大小的因素有哪些?如何影響?採取哪些方法可以細化晶粒?

答:晶粒越細小,綜合力學效能越好。(2分)

(6分)晶粒度的大小與結晶時的形核率和長大速度有關,形核率越大,在單位體積中形成的晶核數就越多,每個晶粒長大的空間就越小,晶粒就越細小;長大速度越小,在晶體長大的過程中可能形成的晶粒數目就越多,晶粒也越細小。

(2分)細化晶粒的方法有:增大過冷度,加入形核劑,機械方法。

2 、以共析鋼為例,說明過冷奧氏體在高溫(a1—550℃)、中溫(550℃—ms)、低溫(ms以下)三個溫度階段等溫轉變時,轉變的組織及效能特點。

答:高溫轉變組織為珠光體類組織,珠光體為鐵素體和滲碳體相間的片層狀組織,隨轉變溫度的降低片層間距減小,分別生成p、s、t,這三種組織的片層粗細不同,片層越細,強度硬度越高;

中溫轉變產物為b,b是含碳過飽和的鐵素體與滲碳體的非片層狀混合物,按組織形態的不同分為上貝氏體和下貝氏體,下貝氏體的強度硬度高於上貝氏體,塑韌性也較上貝氏體要好。

低溫轉變產物為馬氏體,馬氏體是含有大量過飽和碳的α固溶體,馬氏體分為板條馬氏體和片狀馬氏體,片狀馬氏體強度硬度很高但很脆,板條馬氏體強度硬度高而塑韌性也較好。

評分標準:回答出組織轉變產物3分。

回答出組織效能7分。

3、 指出下列牌號所代表材料的類別,並分別指出各符號及數字所代表的含義。

q235 40cr t8 gcr15 ht250

答:q235——碳素結構鋼,q代表屈服強度;235代表最低屈服強度為235mpa。

40cr——合金結構鋼,40代表含碳量為0.4%;cr代表含合金元素cr,含量小於1.5%。

t8——碳素工具鋼,含碳量為0.8% 。

gcr15 ——是一種最常用的高鉻軸承鋼。如滾動軸承鋼 gcr15(wc =1.0%,wcr =1.5% )。

ht250——灰口鑄鐵,最低抗拉強度為250 mpa。

評分標準:每個部分2分。

4.典型的材料連線方法都有哪幾種,分別都有哪些優缺點?

可拆和不可拆連線:鉚接、焊接和粘接等,它們通常用於金屬結構或零件的製造中。

鉚接(銷釘、螺紋連線):應用較早,但它工序複雜、結構笨重、材料消耗也較大,因此,現代工業中已逐步被焊接所取代。

粘接:雖然工藝簡單,在粘接過程中對被粘材料的組織和效能不產生任何不良影響,但是其接頭強度一般較低。

焊接:易於保證焊接結構等強度的要求,相對來說工藝比較簡單,加工成本也比較低廉。

四、分析題:(20分)

根據所給出的鐵碳合金相圖,

1. 請寫出圖中所標1 2 3 4 5 67 8各相區的相。

2. 寫出9,10處的轉變及其產物,並給出室溫下的組織組成和相組成,

3. 利用槓桿定律計算727℃下,9點相組成的質量分數。

答:第一部分:1: f,鐵素體

2:a+f,奧氏體+鐵素體

3:a,奧氏體

4:l+a,液相+奧氏體

5:a+ fe3c,奧氏體+滲碳體

6:f+fe3c,鐵素體+滲碳體

7:fe3c,滲碳體

8:l,液相

評分標準:5分,錯一項扣5分

第二部分:

9:a-》f+ fe3c(p,珠光體),共析轉變,室溫下:組織組成p,相組成f+ fe3c。

10:l-》a+ fe3c(ld, 高溫萊氏體),共晶轉變,室溫下:組織組成l』d,相組成f+fe3c。

此部分5分,看回答的內容酌情扣分。

第三部分:

f:6.69-0.77/6.69-0.0218

fe3c:0.77-0.0218/6.69-0.0218

評分標準:此部分10分

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