材料加工工程毕业论文

材料加工工程毕业论文（共8篇）

1.材料加工工程毕业论文 篇一

专业差额复试成绩要求研

材料学、纳米科学与技术专业：320（47478080）

33623 037

材料加工工程、数字化材料成形专业： 305(47478080)网络督察

33623 037

二、各专业复试安排

专

材料学、纳米科学与技术：112室

复试分为笔试、英语口语和面试三个环节。

院

复试方式及内容: 共济网

1．笔式（40%）：时间和地点由学院统一安排：内容有：①高分子物理和化学、固体物理、陶瓷材料与成型工艺、金属材料及热处理四组试题，考生可任选其中一组试题作答。②英语专业翻译。笔试时，考生需

要填报导师，并说明是否愿意上工程硕士。同济大学四平路

2．英语口语（20%）：简单的英文对话;听录音回答问题。两位老师的平均分为该考生的成绩。3362 303

3．面试（40%）：考生作简单自我介绍（3分钟）；抽题回答问题；面试教师随机问问题。考生报考的教

师可以提问和交流。5位面试组老师的平均分为该考生的成绩。

业

课

材料加工工程、数字化材料成形：正门

复试方式及内容研

1．口试（面试）分三组进行，共60分。①英语口语组，②专业知识组，③基本技能组。每组满分20分。

48号

专业知识笔试40分：考生可按统考时选考的课目（《材料成形原理》、《微机原理及应用》）选做考题。

336 26038

2．专业知识笔试内容：①根据初试考试内容选择问答题（从6道题中任选择3道，每题10分），共30

分；②英语专业翻译10分。专业知识笔试，共计40分。

021-

3．面试内容336260 37

a)英语部分分为两部分：a.简单的口语对话；b.听一篇短文，根据短文的内容，回答老师的提问；辅导

b)专业知识组：从若干题中抽取一题解答，并回答老师的提问；336260 37

c)基本技能组：从若干题中抽取一题解答，并回答老师的提问。3362 3039

三.时间及地点

1.报到:4月2日上午 8：15点开始 东三楼320(学院会议室)。

考生报到时请带上准考证、学历证书原件(外校应届生带上学生证、现实表现材料及在校成绩单)和身份证。

交复试费100元。往届生还需带上单位同意报考的证明,缺证明或缺材料的考生不得参加复试.另外今年硕士生录取分两类录：科学学位硕士和专业学位工程硕士（增召30名，双证），报到时请自确认

类别报到，否则无法录取。专业学位工程硕士两年毕业。

2.综合素质考核:

内容：专业素质以外的综合素质和能力，主要包括思想政治素质和思想道德品质、文化素质和身心素质，着重了解考生对重大政治事件的看法和认识、专业思想和治学态度、参加社会工作和实践经历，以及个人

成长等方面的情况。

时间：4月3日下午13点 ～5∶30

考生心理测试:校计算机中心机房（主校区）13∶00～14∶00

面试：14∶00～17∶30

材料加工工程、数字化材料成形专业在东三楼三楼会议室,材料学、纳米科学与技术专业在材料学院学工组办公室内(330室)

人员:材料学院学工组全体老师

3.专业课笔试：4月3日上午8∶45 ～

地点： 西五楼 220(材料学、纳米科学与技术、)

西五楼 217（材料加工工程、数字化材料成形）

4.专业课面试

材料学、纳米科学与技术专业：

4月4日上午8点开始南一楼西头108室、材料加工工程、数字化材料成形专业：

4月4日(全天)上午8点15开始 东三楼317，320，322室

5．体检时间：4月3日下午2点开始(带照片一张和57元钱到校医院体检)

6．录取考生签协议时间:

材料学、纳米科学与技术专业：4月5日 地点由面试小组安排

材料加工工程、数字化材料成形专业： 4月5日地点由面试小组安排.公布录取名单:4月6日

2.材料加工工程毕业论文 篇二

一、课堂理论教学是奠定学生创新能力的知识基础

重视课堂基础理论的教学, 使学生具有坚实、宽广的基础理论知识, 是培养学生创新能力的前提。众所周知, 创新过程是对原有知识进行转化和运用的过程, 没有深厚的知识基础为背景, 创新只不过是无源之水。现代材料科学与力学、物理、化学、冶金、机械以及自动控制等众多学科交叉融合, 知识涉及面极为广泛, 只有在充分认识和理解前人在此领域和相关学科的知识基础上, 才能发现那些尚没有解决的问题, 并创造性地提出解决方案。因此, 首先应按照“厚基础”的教育理念, 建立材料科学与工程学科基础课程平台, 注重本学科基础理论、基本知识和基本技能的教学, 保证学生得到基本知识、基本技能的培养, 奠定学生深厚扎实的专业基础知识, 同时应加强与材料加工工程学科密切相关的学科的基础理论课程教学[3] 。其次, 根据“强能力”的特点, 在课程内容的安排上应强调“新、专、深”, 加强新理论、新技术、新技能的培养, 使学生在具有扎实的专业知识的基础上, 掌握材料科学与工程学科测试、分析与表征等基本理论、基本方法和基本实验技能, 为其开展创新性科技实践活动奠定基础。另外, 对于不同程度的学生, 可以采用不同的教材和方法。对于学习程度较好的学生, 可以采用难度较大甚至是外文原版教材, 这样可以提高学生学习的积极性。很明显, 在现有大学本科教育体制中, 受制于教学时间和教学资源, 培养学生具有材料科学的相关基础知识是可能的, 但使其掌握不同种类材料的特性却是难以实现的。然而, 一些研究材料科学需具备的基本思维方式、研究方法和技能, 必须在对具体材料的研究中得到掌握和提高。因此, 在实际教学过程中, 授课教师应尽可能结合自身科研实际, 选择一种具体材料为载体, 理论结合实践, 进行材料设计制备、微观组织观测、性能测试分析等, 使学生在此学习和研究过程之中, 深化材料科学基础知识, 强化材料实验技能, 这样既有利于调动学生学习的积极性, 又有利于学生创新能力的培养。

二、综合创新实验是培养学生创新意识的必经环节

实践是创新的基础, 实践的过程既能深化课题理论教学内容, 又能发现和提炼发明创造。如何通过实践培养学生发现问题的能力, 并进一步培养其在实践中解决问题的能力是创新人才培养过程中亟待解决的重要课题[4] 。

加强实验环节的训练, 提高学生创新能力是材料加工工程专业创新人才培养方案改革的重要手段。实际上, 以往中南大学材料科学与工程专业的实验过程基本上是在实验老师讲解、指导下完成, 在此过程中学生只是被动接受, 没有太多的思考空间, 此种模式极不利于学生分析和解决实际问题以及创新能力的提高。实验教学不仅思想和观念落后, 同时教学内容、方法、手段陈旧, 忽视对学生创新能力的培养。因此, 为培养知识爆炸时代的创新型人才, 必须对传统的材料科学与工程专业实验课程进行改革。为此, 中南大学材料加工工程专业综合创新实验是一个全方位培养和提高学生工程素质和创新意识的教学环节, 是将所学知识 (基础理论、材料设计、材料成形与加工以及性能测试分析) 综合运用的重要实践课程。在此阶段, 实验指导教师与教授材料科学基础与成形加工等课程的授课教师应密切配合, 结合学生学习进度, 在实验内容方面由“单一型”向“综合创新型”转变。在老师的指导下, 选择某一合金体系, 对材料成分设计、制备加工、性能检测、结构分析进行系统训练。这既是提高学生分析和解决问题能力的重要途径, 也是提升学生创新意识的必经环节。

通过实践, 我们认为综合创新实验首先要改变传统的单一对应理论课而设置实验课的做法, 应有相应的教学大纲、教材, 形成相对独立的实验教学体系, 采用新的实验教学课程体系、教学内容、教学方法、教学手段。其次, 应该更新实验项目、内容, 突破传统的验证型实验模式, 开设多种类型的实验, 实现实验教学的层次化。如综合创新实验题目既可以由学生自己确定, 也可以是教师科研项目或科技设计大奖赛或科技活动的项目。最后, 应加强实验教学队伍建设, 采用多种途径改善实验教学队伍结构, 提高实验教学队伍人员素质。如有可能, 在综合创新实验阶段, 应尽量使教授材料科学与工程等相关基础课程的老师全程进行指导, 这样可强化综合创新实验的效果, 提高学生的创新意识。

三、科技创新活动是提高学生创新能力的催化剂

高水平的科技创新活动, 既能极大地激发学生对于科研的兴趣, 也是提高其创新能力的催化剂。对于学有余力的学生, 在其课余时间, 把学生吸引到科技创新活动中, 以此培养学生的创新能力。首先, 可以聘请国内外在材料科学与工程领域取得过重要成就的知名专家, 举行材料科学前沿与进展讲座, 讲授学科前沿, 研讨学科发展战略等。这样既可活跃科研学术气氛, 又可强化与国内外材料科学与工程学术界的交流与合作, 为培养材料加工工程专业创新人才营造一个良好的学术交流氛围和学习环境。其次, 举行“走向科研”系列活动, 如材料科学基础知识竞赛以及金相制样竞赛等活动, 就是笔者所在学院的创新特色活动。这些活动与所学专业密切相连, 有力地推动了材料科学与工程学院创新人才的培养, 为开展更高层次的创新活动打下了良好的基础。为此, 中南大学材料科学与工程学院设立了大学生科技创新的专项基金, 建立“创新人才培养实验室”, 以湖南省有色金属材料科学重点实验室为依托, 学院所有实验室均对“创新人才培养实验室”开放, 给予每个创新课题组提供不少于400元的实验经费, 选拔具有一定科学研究能力和实验基础条件的中青年教师指导创新人才实验室的工作, 同时聘请知名专家进行指导。

建立“创新人才培养实验室”, 是中南大学材料学院培养创新人才的极其重要的举措, 取得了良好效果。但在此过程中, 笔者认为应注意以下几点:① 研究课题的确定。由学生提出申请, 可自由选题或与指导教师商定题目。根据学生已有的专业知识和课余时间确定课题类型和工作量, 使其能在规定时间内取得阶段性成果。 ② 实验方案的制订。课题由学生担任负责人, 由学生运用其所学的理论知识, 结合课题的实际内容, 独立设计出实验方案, 然后在老师的指导下, 对实验方案进行修改和补充, 充分发挥学生的主观能动性。 ③实验工作的开展。实验方案确定后, 教师应对学生给予指导, 启发学生思考问题, 指导学生开展有关实验活动, 培养学生学会科学研究的方法及分析和解决问题的能力。 ④ 实验成果的考核。师生应定期进行交流, 鼓励学生积极参加课外科技作品比赛和发表论文。在项目进行过程中开展项目的评估与中期答辩, 由学生对该组创新成果进行答辩演示, 专家组给予评估与指导。项目结束时进行终期答辩及评估, 确保这种创新培养活动不流于形式。

举行此类活动旨在深化教学改革, 探索新的人才培养模式, 重点着眼于激发本科生的创新思维, 拓宽学生思维方式, 使之能创造性地运用所学知识, 去分析问题、解决问题, 并最终建立起培养宽基础、强能力、高素质创新人才的平台。

四、毕业论文研究是完善学生创新能力的重要保障

毕业论文研究是大学本科学生毕业前的最后学习环节, 是培养学生应用所学知识、提高解决实际问题能力的重要阶段[5] , 也是培养创新人才的重要环节。如果高等学校实行的是创新人才培养模式, 在课堂理论教学阶段就注重奠定学生创新能力的知识基础, 在综合实验和科技创新活动中注重提升学生的创新意识和培养学生的创新能力, 那么毕业论文研究就是完善学生创新能力的重要保障。根据材料加工工程专业的培养目标, 笔者认为, 首先, 毕业论文的选题极其重要, 应同时兼顾技术性与实用性, 不但要有创新意识, 而且要有创新性实践。因此教师应尽量选择同时具有重要科学意义和明确应用前景的科研项目。其次, 重视学生对文献资料的查阅与综合分析工作。只有在充分了解本课题研究动态的基础上, 才能找到合适的切入点即创新之处。再者, 在研究方案的制定和研究方法的选取上, 教师既要对学生加以指导, 又要让学生积极参加, 不能忽略学生的积极性和创造性。最后, 当实验完成后, 在研究结果的分析和毕业论文的撰写上, 应让学生学会应用所学知识, 找出其中潜在的规律, 分析试验结果, 如有的实验结果需要用表格的形式列出, 有的则要用绘图的方式表达出来, 还有的要用照片来说明问题等, 这些工作应让让学生自己独立完成, 训练他们运用所学知识分析和解决问题的能力, 完善对学生创新能力的培养。

参考文献

[1]谢建新, 等.材料加工新技术与新工艺[M].北京:冶金工业出版社, 2004.

[2]韦萍, 倪芳.改革实践教学培养高素质的技术应用型人才[J].化工高等教育, 2007, (5) :45-47.

[3]谭宏斌.西部地方高校培养材料类创新人才的途径[J].甘肃科技纵横, 2009, 38 (1) :5-6.

[4]王勇, 毕凤琴, 等.金属材料工程专业综合开放型创新实验教学体系探索[J].黑龙江教育 (高教研究与评估) , 2009 (1-2) :137-138.

3.材料加工工程毕业论文 篇三

关键词：CDIO；工程材料与加工；教学改革

作者简介：李彦霞（1979-），女，河南南阳人，广东白云学院机电工程学院材料工程系副主任，讲师；雷萍（1964-），女，四川都江堰人，广东白云学院机电工程学院助理院长，讲师。（广东?广州?510430）

基金项目：本文系广东白云学院校级教研教改项目的研究成果。

中图分类号：G642.0?????文献标识码：A?????文章编号：1007-0079（2012）26-0063-02

工科历来是人们青睐和报考最热门的学科之一。工程教育是最受重视的高等教育组成之一，工程教育的改革和发展也是工程界和教育界非常关注的问题。CDIO工程教育模式是近年来国际工程教育改革的最新成果。从2000年起，麻省理工学院和瑞典皇家工学院等四所大学组成的跨国研究，在1600万美元资金资助下经过四年的探索研究，创立CDIO工程教育理念并成立CDIO国际合作组织。CDIO代表构思（Conceive）、设计（Design）、实现（Implement）和运作（Operate），它以产品研发到产品运行的生命周期为载体，让学生以主动的、实践的、课程之间有机联系的方式学习工程。

随着CDIO的引入，我国已经超过30所高校引入CDIO模式，部分高校正在进行CDIO的试点工作，广东白云学院（以下简称“我校”）2010年引入CDIO模式，作为我校首批进入CDIO试点的课程“工程材料与加工”，在以下方面进行了一些探索，取得了一定的成绩。

一、CDIO模式下“工程材料与加工”课程教学模式改革

1.教学理念

“工程材料与加工”是高校工科机械类必修的一门技术基础课，也是大学阶段接触较早的一项工程实践训练，该课程工艺性和实践性较强，内容有广度而无深度，涉及设备繁多，但历年来课时较少。结合本课程的特点，按照CDIO的工程教育理念，有针对性地加大实践教学的力度，将“做中学”的教学理念引入课堂教学，从而激发学生学习的积极性和主动性，加强学生的能力培养。

2.教学目标

结合本专业的教学特点，将教学大纲的内容设计为两大部分：理论知识掌握和能力培养。比如在“铸造”这一篇，理论知识包括：了解液态合金的充型；了解铸件的凝固与收缩；了解铸造内应力、变形和裂纹以及质量控制；掌握铸铁件的生产；熟悉铸钢件的生产；了解特种铸造；了解先进铸造技术；重点掌握合理地控制铸件的凝固、铸造内应力及铸造的工艺，掌握灰铸铁的生产包括牌号、组织、性能及其应用，熟悉球墨铸铁、可锻铸铁的生产和应用。能力培养包括：具备查阅工艺手册及合理选择铸造工艺参数的能力；具备阅读并分析铸造工艺图的能力；能根据零件特点合理选择铸造方法及工艺；初步具备分析和解决铸造生产过程的相关技术问题的能力。CDIO的教学目标包括：基础知识理论，与本技术领域有关的自然科学知识，工程专业性知识，本专业前沿知识理论；个人专业技能和态度，问题解决能力，动手实验能力，系统思考能力及专业态度；人际交往能力，即团队协作和交流能力；构思-设计-实现-运作能力；在充分理解社会、商业背景下进行系统工程实施的能力。这些教学内容的设计显然和CDIO的教学目标是一致的。

3.教学内容和教学方法

（1）综合利用多种教学模式。“工程材料与加工”是一门技术基础课，内容有广度而无深度，叙述性的内容多，琐碎、易懂，但难以形成深刻而具体的认识。学生在学习时，感到概念多，头绪多，内容枯燥无味。而传统的教学多是采用板书，辅以挂图、投影的教学模式。这种教学模式的特点是效率低、课程信息量小，难以解决信息的快速更新，更难以引起学生对此门课的较大兴趣。随着计算机的普及及互联网的发展，各种各样的信息资源不断涌入，也给教学注入了新的生机和活力。教师可充分利用网络资源，做成多媒体课件，辅以动画，生产现场视频，让学生更生动直观地学习到更多的信息和内容，而且极大地调动学生的学习积极性。同时教师还可以利用网络资源，收集尽可能新的课程相关资源，及时更新课程内容，正如CDIO要求的一样提供该课程前沿知识理论。根据经验人们一般能记住自己阅读内容的10％，自己听到内容的20％，自己看到内容的30％，自己同时听到和看到内容的50％，而自己交流内容的70％。随着CDIO教学方法的引入，学生普遍反映极大地强化了他们对知识的理解及掌握，而且学习积极性大大提高。

（2）课堂教学与课外自学相结合。随着我校“3+1”教学改革的全面展开，课程教学时间相对更加有限。如何在有限的课时内将重点内容讲解透彻又能顾及到基本信息面，这成了每一位教师面临的难题。笔者结合课程特点，进行课内讲解与课外自学相结合，课内时间解决学生需要重点掌握的知识点，对于易于理解的部分略讲，难点的部分教师进行详细讲解，引导学生自学和教师讲解相结合；重点难点突出，详略得当。同时把学生分成不同小组，指定部分内容，由各组推选学生代表进行内容的设计、讲解，教师再进行详细地内容解析和点评，让学生体会教师的感觉，学会换位思考，尊重教师的劳动成果，同时起到教学相长的目的。

（3）增加工程实践的内容。学科知识是按照知识体系的逻辑进行分类的，工程实践是综合的。大学生综合资质的提高和创新能力的培养依赖于各个教学环节的支撑，其中实践性教学是工科院校教学中相当重要的一环。因此在课程中能采用实例讲解的尽量不用文字说明；能够创造条件进行动手操作的尽量不采用理论讲解；没有条件实际动手、操作性又很强的尽量采用生产现场操作视频。由于“工程材料与加工”课程的特点是在总结长期实践的基础上形成的，各种技术的操作性强，根据此特点设计工程实践基地，尽可能让学生能动手体验技术特点及要领。比如金相显微镜的使用及材料的组织观察中，传统教学中这个实验是验证性实验，学生很难了解这项实验在将来生产实际中有何用处。在课外实验中，让学生借助金相显微镜对断裂的零件进行各方面分析，进而确定材料及断裂原因，并形成书面报告。这就要求学生综合设计流程，进行断口分析，磨金相，观察金相，这样的实验不仅让学生通过主动学习把零散的知识有机结合起来，综合利用，而且有效地提升了学生解决问题、分析问题的能力。

（4）评价体系设计。传统的单一试卷考核方式，命题多采用填空、选择、简答等题型，这种考核方式虽然能考核学生的理论知识掌握，但很难考核学生动手能力和创新能力，而且部分学生通过考前突击记忆的方式也能拿到高分，很难考查学生的综合能力。我校初步将考核成绩分为三部分，一部分是平时作业部分和考勤，第二部分是设计性实验部分成绩，第三部分是试卷成绩。试卷命题改变传统记忆性的内容，增加应用性内容和客观题部分，比如工艺分析和计算等，实际生产的材料选择及热处理工艺路线设计等。这样三部分结合不仅考核出学生的知识掌握，而且客观题及设计部分又可以反映出学生解决实际问题的能力，这种考核方式符合CDIO标准中关于学生考核中能力考核的标准。

二、结束语

我校在CDIO教学模式的指导下，进行了“工程材料与加工”课程在教学理念、教学目标、教学方法和评价体系上的改革和探索，探讨了该课程CDIO培养模式。然而CDIO是一个系统工程，教师将深入此模式，在实践中不断完善教学模式，优化教学方法，为CDIO教育模式在本课程的实践及应用型人才培养提供参考。

参考文献：

[1]教育部.中国教育事业发展统计简况[Z].2001.

[2]汕头大学工学院.CDIO标准及考察的关键问题[J].高等工程教育研究,2008,(3).

[3]张有声.关于我国工程教育培养目标的思考[J].清华大学教育研究,

2003,(4).

[4]李曼丽.用历史解读CDIO及其应用前景[J].清华大学教育研究,

2008,(5).

[5]吕知清,傅万堂,等.“锻压工艺及模具设计”实践性教学改革[J].中国冶金教育,2010,(5).

[6]姜英,陈宗民.金属工艺学课程教学研究[J].铸造设备与工艺,2009,

(2).

[7]查建中.面向经济全球化的工程教育改革战略——兼谈CDIO工程教育模式实施[J].计算机教育,2010,(11).

[8]查建中.论“做中学”战略下的CDIO模式[J].高等工程教育研究,

2008,(3).

[9]顾学雍.联结理论与实践的CDIO——清华大学创新性工程教育的探索[J].高等工程教育研究,2009,(1).

4.材料加工工程专业自荐信 篇四

尊敬的先生/小姐：

我是一名即将要走上社会的毕业于武汉理工大学材料加工工程专业的应届硕士生。希望从事光学工程、膜系设计、器件研发、镀膜工程师，及以上相关领域的工作。

我对有关光学原理、薄膜激光损伤、膜系设计、镀膜工艺等方面的知识有扎实的理论功底。熟悉Macleod，Zemax及TFCalc等膜系设计软件，pro/E及CAD/CAM等机械设计软件，熟悉材料科的各种测试手段（XRD、XpS、AFM、SEM、TEM、分光光度计、椭偏仪）的原理及其相关软件的应用。熟练操作国产国投南光镀膜机；熟悉离子辅助蒸发制备各种光学薄膜材料（ZnO、SiO2、MgF2、TiO2、Ta2O5等）的工艺；熟悉各种增透膜、增反膜、滤光片的膜系设计和制备；熟悉光学薄膜材料（HfO2、ZrO2等）的激光损伤机理。

虽然有三年的学习经验和一定的社会实践能力，但我觉得在许多方面还要去提高和完善。但我相信，只要你们能给我一个机会，给我一个展示的舞台，外加一点点的时间，我会在很短的时间内不断积累经验来提高和完善自己。并给你们带来意外的惊喜。我有信心，我相信自己有这个能力！

能接受知识固然重要，但我相信更重要的是运用知识的能力，而且在以后的工作中，我认为这种能力能作为一个人是否更好的担任其工作的判断标准。

感谢你们能在百忙之中翻看我的求职信，现附上简历一起呈上，再次真诚的希望你们能给我一个展示的舞台。相信您的眼力，相信我的实力。如果你们认为我的条件还不能完全符合你们的要求，我会继续努力，也会继续关注你们企业的发展，真诚的希望你们的事业蒸蒸日上，屡创佳绩！我会真诚的等待你们的佳音！

此致

敬礼

自荐人：好范文

5.工程材料与热加工重点习题 篇五

一、填空题：

1.金属材料的机械性能是指在载荷作用下其抵抗（）或（）的能力。

2.金属塑性的指标主要有（）和（）两种。

3.低碳钢拉伸试验的过程可以分为弹性变形、（）和（）三个阶 段。

4.常用测定硬度的方法有（）、（）和维氏硬度测试法。

5.疲劳强度是表示材料在（）载荷作用下而（）的最大应力值。

6.根据低碳钢的拉伸试验曲线，可以将拉伸变形过程分为（）阶段、（）阶段、（）阶段及（）阶段。

7.材料的疲劳抗力一般与应力循环（）和循环（）有关。

8.冲击韧性是表征材料抗（）载荷的能力。

9.冲击韧性主要与（）有关，还与试样的尺寸、形状、表面质量及内部 组织有关，是组织结构的敏感参量。

10.韧性分为（）韧性和（）韧性两种。

11.断裂韧性表征裂纹失稳扩展的抗力大小，与材料内部存在（）有关。

12.弹性模量表明弹性变形的难易程度，它只与（）有关，与合金化、热处理、冷变形等无关。

二、选择题：

1.表示金属材料屈服强度的符号是（）。A.ζe B.ζs C.ζb D.ζ-1 2.表示金属材料弹性极限的符号是（）。A.ζe B.ζs C.ζb D.ζ-1 3.在测量渗碳工件的硬度时，采用的硬度测试方法的表示符号是（）。A.HB B.HR C.HV D.HS 4.金属材料在载荷作用下抵抗变形和破坏的能力叫（）。A.强度 B.硬度 C.塑性 D.弹性

5.材料若无明显的屈服现象，工程上规定了名义屈服极限，一般用（）表 示。A.ζ0.2 B.ζ0.1 C.ζ0.5 D.ζs 6.用压痕深度表示硬度大小的硬度是（）。A.洛氏硬度 B.布氏硬度 C.维氏硬度 D.布氏硬度和维氏硬度

7.下列正确的标注是（）。A.HRC60 B.200HBS C.20HRC D.HBW300 8.下列正确的标注是（）。A.60HRC B.19HRC C.70HRC D.HRC67

三、判断题

1.用布氏硬度测量硬度时，压头为钢球，用符号HBS表示。

2.用布氏硬度测量硬度时，压头为硬质合金球，用符号HBW表示。

3.根据国标，拉伸试样有圆形截面和方形截面两种，长度有10d0 和5d0 两种。

4.在工程上常用规定弹性极限ζ0.01 或ζ0.05 来作为材料的弹性指标。

5.材料屈服时若有上下屈服点，一般以下屈服点作为材料的屈服极限。

6.材料屈服时若有上下屈服点，一般以上屈服点作为材料的屈服极限。

7.机件的刚性除了与弹性模量有关，还与其截面尺寸有关。

8.材料的塑性指标断面收缩率ψ与试样长度无关。

9.材料的塑性指标延伸率δ与试样长度有关。

10.材料的疲劳产生的原因与材料内部微裂纹和表面质量有关。

四、名词解释 1.疲劳强度 2.塑性 3.抗拉强度（强度极限）4.屈服强度（屈服极限）5.弹性极限 6.硬度 6.机械性能（力学性能）7.布氏硬度 8.洛氏硬度 9.维氏硬度10.冲击韧性 11.断裂韧性 金属的结构与结晶习题

一、填空题： 1.一切固态物质可以分为（）与（）两大类。

2.晶体缺陷主要可分为（）、（）和（）三类。

3.晶体缺陷中的点缺陷除了置换原子还有（）和（）。

4.面缺陷主要指的是（）和（）。

5.最常见的线缺陷有（）和（）。

6.体心立方晶格中的密排面是（）,密排方向是（）。

7.面心立方晶格中的密排面是（）,密排方向是（）。

8.面心立方晶格的配位数是（）。

9.体心立方晶格的配位数是（）。

10.晶体的三个特征点是（）、（）、（）。

11.如右图箭头所指晶向的晶向指数是（）。

12.如右图晶胞中斜面的晶面指数是（）。

13.工业生产中细化晶粒的方法有（）、（）、（）三种

14.晶粒越细，金属的强度越（）。

15.金属结晶的必要条件是（）。

16.金属结晶时过冷度越大，结晶的驱动力越（），结晶就越容易。

17.金属的结晶包括（）和（）两个基本过程。

18.金属的形核包括（）和（）。

19.实际生产条件下金属的形核方式是（）。

20.金属铸件的凝固方式包括（）、（）、（）三种。

21.金属铸锭的宏观组织是表面的（）区、中间的（）区、中心的（）区。

22.金属晶粒的长大主要取决于（）和（）。

23.结晶时，冷却速度越大，实际结晶温度（），过冷度（）。24.｛111｝晶面族中共有（）个空间位向不同的晶面。

25.｛110｝晶面族中共有（）个空间位向不同的晶面。

26.金属的三种晶体结构中，（）结构塑性最好。

27.如右图所示体心立方结构，图中阴影晶面的晶面指数为（）。

二、选择题：

1.每个体心立方晶胞中包含有（）个原子。A.1 B.2 C.3 D.4 2.每个面心立方晶胞中包含有（）个原子。A.1 B.2 C.3 D.4 3.属于面心立方晶格的金属有（）。A.α-Fe、铜 B.α-Fe、钒 C.γ-Fe、铜 D.γ-Fe、钒

4.属于体心立方晶格的金属有（）。A.α-Fe、铝 B.α-Fe、铬 C.γ-Fe、铝 D.γ-Fe、铬

5.在晶体缺陷中，属于点缺陷的有（）。A.间隙原子 B.位错 C.晶界 D.缩孔

6.属于｛111｝晶面族的晶面是 A.（111）B.（100）C.（110）D.（0īī）

7.下面叙述不正确的是（）。A.单晶体内部没有晶界 B.多晶体内部有晶界 C.晶界是小角度晶界 D.晶界就是原子紊乱排列的过渡层。

8.下面叙述正确的是（）。A.金属结晶时体系的自由能增加 B.金属结晶时体系的自由能减小 C.金属结晶时体系自由能基本不变 D.金属结晶时体系自由能有时增大有时减小

9.下面表述正确的是（）。A.液态金属的结构与固态相近B.液态金属的结构与气态相近C.液态金 属具有与固态、气态完全不同的结构 D.液态金属在结构上呈现长程有序、短程 无序的状态。

11.液态金属结晶所需的能量主要来自（）A.液体转变为固体时能量所产生的自由能差值 B.液体结晶时出现液固界 面而产生的界面能 C.液体中的能量起伏 D.液体自身储存的能量

12.实际晶体的线缺陷表现为（）。A.空位和间隙原子 B.位错 C.晶界 D.亚晶界

三、判断题

1.非晶体具有各向异性。（）

2.晶体具有各向同性。（）

3.单晶体具有各向同性，多晶体具有各向异性。（）

4.单晶体具有各向异性，多晶体具有各向同性。（）

5.不同晶体结构中不同晶面、不同晶向上的原子排列方式相同而排列紧密 程度不同。（）

6.实际金属内部原子排列是规则的，无缺陷的。（）

7.金属结晶时，形核率越大，则晶粒越粗。（）

8.金属结晶后晶体结构不再发生变化。（）

9.室温下，金属晶粒越细小，其强度、硬度越高，塑性、韧性越低。（）

10.金属结晶时，形核率越大，则晶粒越细。

11.晶体缺陷的存在使金属的实际强度小于理论值，但随着缺陷的增多，金 属又会产生强化。（）

12.点缺陷又称为热缺陷。（）

13.在立方晶胞中，存在关系（h k l）⊥[h k l]。（）

14.晶向指数代表着一组相互平行、方向一致的晶向。（）

15.晶面指数并不指某一特定的晶面，而是代表一组相互平行的晶面。（）

16.所有相互平行的晶面，其晶面指数相同或仅相差一负号。（）

四、名词解释 1.晶体与非晶体 2.晶格 3.单晶体与多晶体 4.晶体缺陷5.冷却曲线 6.理论结晶温度 7.过冷度 8.均匀形核 9.异质形核 10.变质处理

五、简答题 1.实际金属晶体中存在哪些晶体缺陷？它们对力学性能有何影响？

2.单晶体的各向异性是如何产生的？为何实际晶体都显示不出各项异性？

3.晶体与非晶体的本质区别是什么？

4.分析纯金属冷却曲线上出现“过冷现象”和“平台”的原因。合金的构造与二元合金相图习题

一、填空题：

1.影响置换固溶体溶解度的因素主要有（）、（）、（）。

2.金属间化合物主要有三种类型，它们是（）、（）、（）。

3.合金中的相结构包括（）和（）两大类。

4.根据溶质原子在溶剂晶格中分布情况的不同，可将固溶体分为置换固溶体 和（）。

5.金属间化合物的性能特点是（）。

二、选择题：

1.下列表述不正确的是（）。A.相图是表示在平衡状态下，合金的组成相或组织状态与温度、压力、成分 之间关系的简明图解 B.相图只表示在平衡状态下，合金中的相与温度、压力、成分之间关系，与组织没有关系 C.利用相图可以研究合金的相变、组织形成及 其变化的规律 D.相图是制定热加工工艺的重要工具

2.共晶反应是（）。A．一种固相同时转变为二种固相 B．二种固相同时转变为一种固相 C．一种液相同时转变为二种固相 D．一种液相转变为一种固相

3.一个合金的室温组织为α+二次β+(α+β)，它由（）。A．二相组成 B．三相组成 C．四相组成 D．两种组织组成物组成

4.二元合金系中，两组元在液态无限互溶，在固态下仍能相互溶解而形成 无限固溶体的相图称为（）相图。A．匀晶相图 B．共晶相图 C．共析相图 D．包晶相图

5.二元合金系中，两组元在液态相互溶解，而在固态下只能有限固溶，在 一定温度下同时结晶出两种不同成分固相的转变称为（）。A．匀晶转变 B．共晶转变 C．共析转变 D．包晶转变

6.在一定温度下，一定成分的单相固溶体同时结晶出两个不同成分固相的 转变称为（）。A．匀晶转变 B．共晶转变 C．共析转变 D．包晶转变

7.在一定温度下，由一种液相和一种固相相互作用而生成另一种固相的转 变称为（）。A．匀晶转变 B．共晶转变 C．共析转变 D．包晶转变

三、判断题

1.间隙固溶体只能是有限固溶体。（）

2.纯金属可用一条温度轴表示出不同温度下的相状态。（）

3.二元合金的组成相不仅与温度有关，还与合金的成分有关。（）

4.杠杆定律只适用于相图中两相区的相或组织含量的计算。（）

5.合金的结晶不是在恒温下进行的，而是有一定的温度范围。（）

6.合金在结晶过程中不只有一个固相和液相，而是在不同范围内有不同的 相，各相成分也变化。（）

7.合金元素在固态下彼此相互溶解或部分地溶解，而形成成分和性能均匀 的固态合金称为金属化合物。

8.合金中各组成元素的原子按一定比例相互作用而生成的一种新的具有金 属特性的物质称为固溶体。

9.置换固溶体可以是无限固溶体。（）

10.合金的结晶也包括形核与长大两个基本过程。（）

四、名词解释1.组织 2.合金 3.相 4.固溶体 5.金属化合物 6.相图 7.匀晶相图 8.共晶相图 9.固溶强化 10.枝晶偏析 11.组元

五、简答题 1.间隙固溶体和间隙化合物在晶体结构和性能上有何区别？

2.纯金属结晶与合金结晶有什么异同？

3.什么是固溶强化？造成固溶强化的原因是什么？

4.合金相图反映一些什么关系？应用时要注意什么问题？ 铁碳合金及铁碳相图习题 一、一、填空题：

1.珠光体是（）和（）形成的机械混合物。

2.碳溶解在（）中所形成的（）称为铁素体。

3.在Fe-Fe3C相图中，共晶点的含碳量为（），共析点的含碳量为（）。

4.低温莱氏体是（）和（）组成的机械混合物。

5.高温莱氏体是（）和（）组成的机械混合物。

6.在Fe-Fe3C相图中，共晶转变温度是（），共析转变温度是（）。

7.按含碳量和室温组织的不同，铁碳合金相图中的合金可分为（）、（）和（）三大类。8.用显微镜观察某亚共析钢，若估算其中的珠光体含量为 80 ％，则此钢 的质量分数为（）。

9.碳溶解在（）中所形成的（）称为奥氏体。

10.钢的最大含碳量为（）。

11.渗碳体的含碳量为（）。

12.纯铁的三种同素异构体是（）、（）、（）。

二、选择题

1.莱氏体是一种（）。A． 固溶体 B．金属化合物 C．两相组织 D．单相组织

2.亚共晶白口铸铁1000℃时，组织中的相组成是（）A．Fe3C+A+Ld B．Fe3C+A C．Ld+A 3.铁-碳相图中不应出现的组织是（）。A．马氏体，B．铁素体，C．珠光体

4.由α-Fe转变为γ-Fe是属于（）。A．同素异构转变 B．共析转变 C．共晶转变 D．匀晶转变

5.Fe-Fe3C 相图是 Fe-C 合金相图的一部分，生产中使用的碳钢和铸铁的含 碳量一般不超过（），Fe－Fe3C相图部分就可满足生产上的要求。A．2.11% B．1.5% C．4.3% D．5% 6.Fe-Fe3C相图是Fe-C合金相图的一部分，其组元为（）。A．F+A B．F+Fe3C C．Fe+Fe3C D．P+Fe3C 7.当温度在室温至727℃时，α-Fe的体心立方晶格中的溶碳量为（）。A．0.0008%-0.0218% B．0.0008%-0.077% C．0.0218%-0.77% D． 0.77%-2.11% 8.当温度在727-1148℃时，γ-Fe的面心立方晶格中的溶碳量为（）。A．0.0008%-0.0218% B．0.0008%-0.077% C．0.0218%-0.77% D． 0.77%-2.11% 9.在下列铁的形态中，具有体心立方晶格的是（）。A．α-Fe B．γ-Fe C．δ-Fe D．α-Fe和δ-Fe 10.在下列铁的形态中，具有面心立方晶格的是（）。A．α-Fe B．γ-Fe C．δ-Fe D．α-Fe和δ-Fe 11.在室温时，铁素体的最大的溶碳量为（）。A．0.77% B．0.0008% C．0.0218% D．2.11% 12.在727℃时，铁素体的最大的溶碳量为（）。A．0.77% B．0.0008% C．0.0218% D．2.11% 13.在1148℃时，奥氏体的最大的溶碳量为（）。A．0.77% B．0.0008% C．0.0218% D．2.11% 14.在727℃时，奥氏体的最大的溶碳量为（）。A．0.77% B．0.0008% C．0.0218% D．2.11% 15.亚共析钢的室温平衡组织是（）。A．F B．P C．F+P D．P+Fe3C 16.亚共晶白口铸铁的室温平衡组织是（）。A．F+P B．P+Fe3CⅡ+Ld＇ C．P+Ld＇ D．P+Fe3C 17.过共晶白口铸铁的室温平衡组织是（）。A．P+Fe3CⅡ+Ld＇ B．Ld＇+ Fe3CⅠ C．P+Ld＇ D．P+Fe3C 18.亚共晶白口铸铁的退火组织中，不可能有下列（）组织。A．二次渗碳体 B．共析渗碳体 C．一次渗碳体 D．共晶渗 碳体

19.在 Fe-Fe3C 合金的退火组织中，含珠光体量最多的合金的碳含量为（）。A．0.0218% B．0.77% C．2.11% D．4.3% 20.在Fe-C相图中，A1温度是（）A．PSK线 B．GS线 C．ES线 D．ECF 线

21.在Fe-C相图中，A3温度是（）A．PSK线 B．GS线 C．ES线 D．ECF 线

22.在Fe-C相图中，Acm温度是（）A．PSK线 B．GS线 C．ES线 D．ECF 线

三、判断题

1.亚共析钢的性能是随着含碳量的增加，强度、硬度升高，而塑性降低。（）

2.共析转变形成的珠光体为单相组织。（）

3.铁素体是碳溶解在γ-Fe中所形成的间隙固溶体。（）

4.GS线表示由奥氏体冷却时析出铁素体的开始线，通称Acm线。（）

5.PSK线叫共析线，通称A3线。（）

6.在 Fe-Fe3C 相图中的 ES 线是碳在奥氏体中的溶解度变化曲线，通称 A1 线。（）

7.一次渗碳体、二次渗碳体、三次渗碳体虽然析出过程不同，但本质是一样 的。（）

8.居里温度是770℃，是铁磁性和非铁磁性的转变温度。（）

9.二次渗碳体一般沿着奥氏体的晶界析出，呈网状。（）

10.二次渗碳体呈网状分布时，使钢的性能明显下降，因此尽量避免。（）

11.避免二次渗碳体析出的方法是正火。（）

四、名词解释 1.莱氏体 2.钢与铁 3.珠光体

五、简答题

1.有一碳钢试样，金相观察室温平衡组织时，珠光体区域面积占到93%，其 余为网状渗碳体，铁素体与渗碳体的密度基本相同，室温时铁素体的碳含量几乎 为零，试估算这种钢的碳含量。

2.含碳量增加，铁碳合金的力学性能如何变化，分析其原因。

3.同样形状的一块含碳量为0.15%的碳钢和一块白口铸铁，不做成分检验，如何区分它们？ 4.试述钢和铸铁中碳的质量分数、组织和性能的差异。

5.计算铁碳合金中二次渗碳体的最大可能含 量。

六、综合题

1.简化后的Fe-Fe3C相图如图所示（1）填写空白相区的相组成物；（2）根据相图说明哪是A1、A3、Acm温度（3）根据相图说明亚共析钢的结晶过程，得到的组织是什么？

2.简化后的Fe-Fe3C相图如图所示（1）填写空白相区的相组成物；（2）根据相图铁碳合金如何分成了哪三大类、七种？（3）根据相图哪一种钢的室温组织中二次渗 碳体的含量最高？二次渗碳体对钢的性能有何影 响？（4）根据相图哪一部分合金的室温组织中含 有莱氏体？

金属的塑性变形及再结晶习题

一、填空题

1.晶体塑性变形的方式包括滑移和孪生，其中（）是主要的变形方式。

2.滑移是在（）应力作用下发生的。

3.晶体的滑移变形的痕迹叫（）。

4.晶体的滑移时沿着原子面和原子方向组合称为（）。

5.体心立方晶格的晶体滑移时，其滑移面和滑移方向分别为()和（）。

6.金属的晶粒越细，则其强度()，塑性（）。

7.加工硬化使金属强度()，塑性（）。

8.在塑性变形中，孪生的结果是（）。

9.就难易程度而言，多晶体的塑性变形比单晶体要（）。

10.多晶体的塑性变形比单晶体困难，主要原因是（）、（）。11.就难易程度而言，多相合金的塑性变形要比单相合金要（）。

12.两相合金的性能主要取决于强化相的（）。

13.冷变形会产生三种残余内应力，分别是宏观残余应力、微观残余应力和（）。

14.冷变形产生的三种应力当中，（）是主要的，占存储能的80-90%。

15.要消除加工硬化，通常采取的工艺措施为（）。

16.冷变形金属在加热时的变化分为三个阶段，分别是回复、（）和 晶粒长大。

17.冷变形金属在回复阶段其组织和性能基本不变，所发生的变化只是（）。

18.冷变形金属加热时，控制晶粒长大主要控制（）和保温时间。

19.热加工的纤维组织又称（），应尽量使其与零件上受力最大的方 向一致。

二、选择题

1.滑移的本质是（）。A．晶体转动 B．晶体切变 C．位错运动 D．晶格变形

2.变形后的金属进行加热发生再结晶，再结晶后的金属()。A．强度降低、塑性降低 B．硬度降低、塑性降低 C．强度增加、塑性降低 D．硬度降低、塑性提高

3.滑移和孪生变形时，原子滑移位移量是（）。A．滑移是原子距离的整数倍，孪生是原子距离的分数值 B．滑移是原子距离的分数值，孪生是原子距离的整数倍 C．滑移和孪生都是原子距离的整数倍 D．滑移和孪生都是原子距离的分数值

4.生产中“制耳”现象产生的主要原因是（）A．形变织构 B．加工硬化 C．冲压工艺 D．内应力

5.铅的熔点为327摄氏度，若在20摄氏度进行轧制，这种加工属于（）。A．热加工 B．冷加工 C．温加工 6.变形后的金属进行加热发生再结晶，再结晶后的晶粒与再结晶前的晶粒的晶格类型（）。A．相同 B．不同 C．有时相同，有时不同

三、判断题

1.滑移通常沿晶体中原子的密排面和密排方向进行。（）

2.滑移系越多，金属发生滑移的可能性就越大，金属的塑性就越好。（）

3.面心立方与体心立方都有12个滑移系，但故面心立方不如体心立方塑性 好。（）

4.晶体滑移的同时伴随有晶体的转动。（）

5.孪生变形不改变晶体的位向。（）

6.滑移比孪生变形困难。（）

7.双晶粒晶体拉伸时出现“竹节”现象，说明晶界处没有变形。（）

8.多晶体变形时，其内部所有晶粒同时变形。（）

9.晶体晶粒越细，晶界越多，晶粒位向对塑性变形的影响越大。（）

10.冷变形的纤维组织和热加工的流线在本质上是相同。（）

11.微观残余应力在晶粒或亚晶粒范围内存在。（）

12.晶粒长大是一个自发的过程。（）

13.晶粒的异常长大又称为二次再结晶。（）

四、名词解释 1.冷加工和热加工 2.再结晶 3.形变织构 4.塑性变形

五、简答题

1.与单晶体相比，多晶体塑性变形有什么特点？

2.试说明冷变形对金属的组织和性能的影响？

3.热加工对金属的组织与性能有何影响？

4.在金属热加工时，如何才能获得细小的晶粒组织？

5.金属的晶粒度对其力学性能有怎样的影响？

6.说明加工硬化在生产中的利弊。钢的热处理习题

一、填空题

1.热处理的三部曲是（）、（）、（），热处理质量就是通过控制这 三个阶段的工艺参数来保证的。

2.钢在加热时转变为奥氏体，其过程既有成分扩散，也有晶格的（），遵循形核与长大的基本规律。

3.Mn、P 容易促使晶粒长大，性能下降，这种现象在生产工艺上称之为（）。

4.所谓过冷奥氏体，是指冷却到（）以下而尚未转变的奥氏体。

5.研究过冷奥氏体的等温转变，需要借助的工具是（）。

6.过冷奥氏体的等温转变时，在高温、中温区转变是扩散性相变，（）是主要的转变控制因素。

7.过冷奥氏体的等温转变时，在低温区由于过冷度太低，（）成为控制 因素。8.马氏体转变属于（）型相变。

9.共析钢过冷奥氏体有三种转变，它们是高温的（），中温的（），低温的（）。

10.珠光体片层厚度不同，其性能也不同，其中细片状的（），其综合 机械性能比较好。

11.珠光体片层厚度不同，其性能也不同，其中极细片状的（），其弹 韧性比较好。

12.上贝氏体呈羽毛状，下贝氏体呈（）状。

13.下贝氏体呈黑针状，上贝氏体呈（）状。

14.高碳马氏体，其内部亚结构为孪晶，其形状为（）。

15.低碳马氏体，其内部亚结构为位错，其形状为（）。16.完全退火适宜的钢种是亚共析钢的铸、锻、焊件，（）不宜。

17.球化退火适宜的钢种是（）。

18.过共析钢若退火前有严重的Fe3CⅡ网，应先施以（）处理，再进行球 化退火。19.扩散退火适宜的钢种是（）。

20.钢的淬火得到组织是（）。

21.钢的正火得到组织是（）。

22.钢的退火得到的组织是（）。

23.淬火是难操作的一种热处理工艺，因为，一方面，为得到马氏体需要快 冷；另一方面，快冷又导致很大的内应力，使钢件易变形和开裂。因此，这是一 个矛盾，解决此矛盾，方法有二。一是（）； 二是（）。

24.分级淬火得到组织是（）。

25.等温淬火得到组织是（）。

26.钢件回火的目的是（）。

27.低温回火得到的组织是（），主要用于（）的处 理。

28.中温回火得到的组织是（），主要用于（）的处理。

29.高温回火得到的组织是（），在生产上淬火加高温回火的复合热 处理工艺叫（）。

30.如图所示，碳钢奥氏体化后以冷速 2 进行冷却，最终得到的组织是（）。

31.如图所示，碳钢奥氏体化后以ν＜νb 进 行冷却，最终得到的组织是（）。

32.如图所示，碳钢奥氏体化后以νb＜ν＜ νa 进行冷却，最终得到的组织是（）。

33.如图所示，碳钢奥氏体化后以ν＞νa，进行冷却，最终得到的组织是（）。

34.感应加热的热源是（）。

35.感应加热之所以只能进行表面加热，是因为（）。

二、选择题

1.钢在实际加热条件下的临界点为（）。A．A1、A3、Acm B．Ar1、Ar3、Arcm C．Ac1、Ac3、Accm D.Ar1、Ar3、Arcm 2.钢在实际冷却条件下的临界点为（）。A．A1、A3、Acm B．Ar1、Ar3、Arcm C．Ac1、Ac3、Accm D.Ar1、Ar3、Accm 3.共析钢加热到Ac1以上时，首先在（）形核。A．铁素体相界和内部 B．渗碳体相界和内部 C．铁素体以及渗碳体相界和内部 D．铁素体以及渗碳体相界上

4.钢的室温组织奥氏体化，是依靠（）来实现的。A．铁和碳原子的扩散 B．碳原子扩散和晶格改组以及铁原子的扩散 C．铁原子的扩散 D．铁原子扩散和晶格改组以及碳原子的扩散

5.亚共析钢完全奥氏体化的加热温度在（）以上。A．Ac3 B．Acm C．Ac1 D．Acmm 6.过共析钢完全奥氏体化的加热温度在（）以上。A．Ac3 B．Acm C．Ac1 D．Acmm 7.在奥氏体晶粒度的概念中，反映钢在加热时奥氏体晶粒长大的倾向的晶 粒度称为（）。A．起始晶粒度 B．实际晶粒度 C．本质晶粒度 D．实际晶粒度和 本质晶粒度

8.生产中，（）一般为本质粗晶粒钢。A．用锰硅或铝脱氧的钢 B．沸腾钢 C．铝脱氧的钢 D．镇静钢

9.生产中，（）一般为本质细晶粒钢。A．用锰硅或铝脱氧的钢 B．沸腾钢 C．锰硅脱氧的钢 D．镇 静钢

10.钢的成分是形成本质粗或细晶粒钢的主要原因，钢中的（）等合金 元素有阻止奥氏体晶粒长大的作用。Ⅰ．钒；Ⅱ．钛；Ⅲ．钨；Ⅳ．锰；Ⅴ．碳；Ⅵ．铬。A．Ⅰ+Ⅱ+Ⅳ+Ⅴ B．Ⅰ+Ⅱ+Ⅲ+Ⅵ C．Ⅳ+Ⅴ D．Ⅲ+Ⅳ+Ⅴ

11.钢的成分是形成本质粗或细晶粒钢的主要原因，钢中的（）等合金 元素有促进晶粒长大的作用。Ⅰ．钒；Ⅱ．钛；Ⅲ．钨；Ⅳ．锰；Ⅴ．碳；Ⅵ．铬。A．Ⅰ+Ⅱ+Ⅳ+Ⅴ B．Ⅰ+Ⅱ+Ⅲ+Ⅵ C．Ⅳ+Ⅴ D．Ⅲ+Ⅳ+V 12.完全退火主要用于（）。A．亚共析钢 B．共析钢 C．过共析钢 D．所有钢种

13.正火是将工件加热到一定温度，保温一段时间，然后采用的冷却方式是（）。A．随炉冷却 B．在油中冷却 C．在空气中冷却 D．在水中冷却

14.退火是将工件加热到一定温度，保温一段时间，然后采用的冷却方式是（）。A．随炉冷却 B．在油中冷却 C．在空气中冷却 D．在水中冷却

15.碳钢的淬火工艺是将其工件加热到一定温度，保温一段时间，然后采用 的冷却方式是（）。A．随炉冷却 B．在风中冷却 C．在空气中冷却 D．在水中冷却

16.碳钢的高温回火的温度大致为（）。A．500℃ B．450℃ C．400℃ D．350℃

17.碳钢的中温回火的温度大致为（）。A．350℃ B．300℃ C．250℃ D．200℃

18.碳钢的低温回火的温度大致为（）。A．100℃ B．150℃ C．250℃ D．200℃

19.在等温冷却转变曲线上，过冷奥氏体在中温区的转变产物是（）。A．珠光体 B．马氏体 C．索氏体 D．贝氏体

20.贝氏体是（）的机械混合物。A．F与Fe3C B．F与碳化物 C．过饱和碳的铁素体与碳化物 D．碳 化物与残余奥氏体

21.马氏体是（）。A．机械混合物 B．过饱和碳的α相 C．过冷奥氏体 D．碳化物与 残余奥氏体

22.过冷奥氏体的等温冷却转变过程中（）转变过程会出现残余奥氏体。A．珠光体 B．贝氏体 C．马氏体 D．屈氏体

23.在共析钢的马氏体等温转变区，由于过冷度极大，（）。A．只发生铁原子的扩散 B．只发生碳原子的扩散 C．铁原子和碳原子只有一定程度的扩散 D．仅有铁原子的晶格重组

24.对片状马氏体而言，下列说法错误的是（）。A．位错马氏体 B．孪晶马氏体 C．过饱和的α固溶体 D．具 有高的强度

25.临界冷却速度是钢淬火时获得全部（）组织的最小冷却速度。A．F B．P C．S D．M 26.马氏体随着回火温度的升高，强度和硬度（），塑性和韧性（）。A．提高/降低 B．降低/提高 C．不变/提高 D．降低/不变

27.退火是把钢加热到一定温度、保温后（）冷却的操作。A．缓慢 B．较快 C．快速 D．急速

28.共析钢退火后的组织主要是（）。A．珠光体 B．铁素体 C．奥氏体 D．马氏体

29.过共析碳钢的退火组织是________。A．F+Fe3CⅢ B．F+P C．P+Fe3CⅡ D．P+Fe3CⅢ

30.关于退火的目的，正确的叙述是（）。A．降低硬度，改善切削加工性 B．提高塑性，降低硬度 C．消除组织缺陷，提高强度 D．提高强度，防止变形

31.消除金属塑性变形后产生的残余应力，应采取的措施是（）。A．回火 B．退火 C．正火 D．淬火

32.不完全退火时应把过共析钢加热，使其组织变为（）。A．铁素体 B．铁素体+奥氏体 C．奥氏体 D．奥氏体+渗碳体

33.完全退火时应把亚共析钢加热，使其组织转变为（）。A．铁素体 B．铁素体+奥氏体 C．奥氏体 D．奥氏体+渗碳体

34.不完全退火适用于（）。A．工业纯铁 B．亚共析钢 C．共析钢 D．过共析钢

35.不完全退火是把（）钢加热到一定温度、保温后缓冷的一种操作。A．钢 B．亚共析钢 C．共析钢 D．过共析钢

36.为降低低碳冷轧钢板的硬度，宜采用下列（）工艺。A．完全退火 B．球化退火 C．再结晶退火 D．等温退火 37.消除加工硬化的正确方法是（）。A．完全退火 B．不完全退火 C．再结晶退火 D．低温退火

38.下列退火中，无相变的热处理工艺是（）。A．完全退火 B．不完全退火 C．球化退火 D．去应力退火

39.亚共析钢的加热温度在（）范围，使钢的组织完全奥氏体化，淬火后 获得马氏体和少量的残余奥氏体，此称完全淬火。A．Ac3＋30-50℃ B．Ac1＋30-50℃ C．Ac3＋10-30℃ D．Ac1＋ 10-30℃

40.过共析钢加热温度在（），钢的组织没有完全奥氏体化，称为不完全 淬火。A．Ac3＋30-50℃ B．Ac1＋30-50℃ C．Ac3＋10-30℃ D．Ac1 ＋10-30℃

41.亚共析钢的加热温度在Ac3＋30-50℃范围，使钢的组织完全奥氏体化，淬火后获得马氏体和少量的残余奥氏体，此称为（）。A．亚温淬火 B．等温淬火 C．完全淬火 D．不完全淬火

42.过共析钢的加热温度在Ac1＋30-50℃范围，使钢的组织完全奥氏体化，淬火后获得马氏体、碳化物和少量的残余奥氏体，此称为（）。A．亚温淬火 B．等温淬火 C．完全淬火 D．不完全淬火

43.碳钢正火处理后可获得（）。A．铁素体组织 B．珠光体组织 C．索氏体组织 D．屈氏体组 织

44.为改善低碳钢的切削加工性应进行（）热处理。A．等温退火 B．完全退火 C．球化退火 D．正火

45.正火能够代替完全退火，获得的组织强度和硬度和退火相比（）。A．更高 B．更低 C．一样 D．不一定

46.等温淬火可使钢具有（）。A．马氏体组织 B．马氏体+残余奥氏体组织 C．回火马氏体组织 D．下贝氏体组织

47.齿轮要求表面强度、硬度高，而心部韧性好，所以可选用淬透性（）的材料。A．高 B．低 C．没有要求 D．中等

48.船用柴油机连杆螺栓要求截面性能一致，故应选用淬透性（）的材料。A．高 B．低 C．没有要求 D．中等

49.奥氏体化条件越有利，过冷奥氏体稳定性越好，孕育期越长，C曲线的 位置也就越向（）移，临界冷速也越小，所以钢的淬透性也越好。A．上 B．下 C．左 D．右

50.钢中加入除Co外的其它合金元素一般均能使其C曲线右移，从而（）。A．增大临界冷速 B．增加淬透性 C．减小其淬透性 D．增大其 淬硬性

51.淬火钢的硬度一般为（）左右，常采用锉刀锉削检验钢是否淬上火。如能锉削，表明没淬上火。A．50HRC B．60HRC C．70HRC D．75HRC 52.淬火时的淬火应力主要是（）。A．热应力 B．组织应力 C．残余应力 D．热应力和组织应力

53.淬火钢重新加热至150-250℃，保温后在空气中冷却的操作，称为（）。A．低温回火 B．中温回火 C．高温回火 D．软化回火

54.淬火钢进行低温回火的目的是为了消除淬火应力，保持（）。Ⅰ．强度；Ⅱ．塑性；Ⅲ．硬度；Ⅳ．耐热性；Ⅴ．耐磨性；Ⅵ．耐蚀性。A．Ⅱ+Ⅲ+Ⅴ B．Ⅲ+Ⅴ C．Ⅱ+Ⅳ+Ⅵ D．Ⅰ+Ⅵ

55.淬火钢在350-500℃回火可获得（）。A．回火马氏体组织 B．回火屈氏体组织 C．回火索氏体组织 D．回火 珠光体组织

56.淬火与高温回火结合起来称为（）。A．球化处理 B．冷处理 C．孕育处理 D．调质处理 57.淬火钢高温回火的目的是为了使钢具有良好的（）。A．化学性能 B．综合机械性能 C．物理性能 D．工艺性能

58.淬火钢出现不可逆回火脆性的温度是（）。A．150-250℃ B．250-350℃ C．350-450℃ D．450-650℃

59.淬火钢回火时出现可逆回火脆性的温度是（）。A．150-250℃ B．250-350℃ C．350-450℃ D．450-650℃

60.过共析钢正常淬火得到的组织是（）。A．M+Ar（少量）B．M+Fe3C +Ar（少量）C．M+Fe3C D．M+F +Ar（少量）

三、判断题

1.一般地，加热温度越高，原子的扩散速度越快，奥氏体化速度也越快。（）2.一般地，加热速度越快，转变温度向高温转移，奥氏体化速度越快。（）

3.钢的原始组织越细，其奥氏体化速度越快。（）

4.是否是本质细晶粒钢，可以用本质晶粒度进行测量。（）

5.本质粗、细晶粒钢，只是表明钢在一定温度范围内的过热敏感性。（）

6.含Mn、P的钢加热时容易过热。（）

7.马氏体是含碳过饱和的α相。（）

8.马氏体是体心立方结构。（）

9.马氏体是体心正方结构。（）

10.高碳马氏体的性能特点是硬且脆。（）

11.马氏体转变也有形核与长大。（）

12.马氏体转变有一定的温度范围。（）

13.马氏体转变也有成分扩散。（）

14.除Co以外的所有合金元素都使 C曲线右移。（）

15.等温退火比完全退火的组织要均匀。（）

16.与完全退火相比，等温退火的意义主要在于节省了退火时间，提高了效 率。（）

17.合金元素溶于奥氏体后，均能增加过冷奥氏体的稳定性。（）

18.渗氮处理是将活性氮原子渗入工件表层，然后再进行淬火和低温回火的 一种热处理方法。（）

19.马氏体转变温度区的位置主要与钢的化学成分有关，而与冷却速度无 关。（）

20.去应力退火是将工件加热到Ac3线以上，保温后缓慢地冷却下来地热处 理工艺。（）

21.在生产中，习惯把淬火和高温回火相结合的热处理方法称为预备热处 理。（）

22.马氏体硬度主要取决于马氏体中的合金含量。（）

23.钢的热处理后的最终性能，主要取决于该钢的化学成分。（）

24.过共析钢完全退火后能消除网状渗碳体。（）

25.扩散退火的目的主要是消除成分偏析。（）

26.扩散退火的主要工艺缺陷是使钢产生过热，且工件烧损严重。（）

27.去应力退火的加热温度不会超过Ac1 温度。（）

28.去应退火不会改变组织形貌。（）

29.钢的正火加热温度都在其临界点温度以上。（）

30.空气中冷却都属于正火。（）

31.正火可用于过共析钢消除网状的Fe3CⅡ，为球化退火做好组织准备。（）

32.正火可作为低、中碳结构钢的预先热处理，可获得合适硬度，便于切削 加工。（）

33.低碳钢淬火后的组织是板条马氏体。（）

34.盐水比水的冷速快，水比油的冷速快。（）35.合金钢工件一般油冷。（）36.钢的淬透性好，淬硬性也一定好。（）

37.钢的淬硬性好，淬透性也一定好。（）

38.若要求零件沿整个截面的力学性能是均匀的，则该零件一定要采用高淬 透性的钢种。（）39.汽车半轴可以采用低淬透性钢种。（）

40.低温回火可以减少淬火马氏体的应力和脆性，同时保留马氏体高的硬度 和耐磨性。（）41.碳钢中温回火组织弹韧性很好，因此主要用于弹簧的处理。（）42.碳钢高温回火得到的组织是索氏体，其综合机械性能好。（）

43.调质组织在硬度相同情况下，塑性及韧性比正火要好。（）

44.一般认为与ε-碳化物在晶界上析出有关，具有不可逆性，唯一办法是 避免在该区温度回火。（）

45.W、Mo可抑制高温回火脆。（）

46.感应加热只适用于中碳钢及中碳低合金钢。（）

47.感应加热表面淬火加热速度快，时间短，因此氧化、脱碳，过热、变形 等淬火缺陷可以避免。（）

48.感应加热表面淬火得到的马氏体比普通淬火组织要细，且硬度高，韧性 好。（）

49.感应加热表面淬火可以提高钢的疲劳强度。（）

四、名词解释 1.热处理 2.本质晶粒度 3.本质细晶钢 4.马氏体 5.球化退火 6.临界冷速 7.淬透性 8.淬硬性 9.淬火缺陷 10.回火 11.淬火 12.化学热处理 13.过热 14.分级淬火法 15.等温淬火法

五、简答题

1.简述共析碳钢奥氏体化的基本过程。

2.钢件为什么能进行各种各样的热处理？

3.碳的质量分数超过0.6%以后，马氏体的强度、硬度变化趋于平缓，为什 么高于0.6%的碳钢还广泛使用？

4.过冷奥氏体的等温转变组织有几种？

5.金属强化的四种基本方式是什么？金属强化的本质是什么？

6.工业生产上，细晶强化的方法有哪些？

7.为什么说马氏体强化包含了钢的四种基本强化方式？

8.简述马氏体的主要形状及性能特点？

9.简述贝氏体的形状和性能特点？

10.填写下表： 组织名称 相组成 组织形貌特征 性能特点 珠光体 下贝氏体 低碳马氏体 11.填写下表：

12.填写下表：

13.什么是残余奥氏体？对钢的性能有何影响？

14.什么是临界冷速？在钢的C曲线上画出临界冷速曲线。

15.简述低温回火的组织性能特点和在生产上的应用范围。组织名称 相组成 组织形貌特征 性能特点 索氏体 上贝氏体 高碳马氏体 组织名称 相组成 组织形貌特征 性能特点 珠光体 索氏体 屈氏体

16.简述中温回火的组织性能特点和在生产上的应用范围。

17.简述高温回火的组织性能特点和在生产上的应用范围。

18.退火与正火的主要区别是什么？

19.感应加热表面淬火的原理是什么？有何特点？

20.化学热处理的基本过程是什么？常用的化学热处理方法有哪些？ 21.钢经高频淬火后，为什么硬度一般比普通淬火高，韧性还好？

22.为什么说钢的热处理工艺性主要是指淬透性？

合金钢习题

一、填空题

1.碳钢是指含碳量（）的铁碳合金，实际使用的 C 钢＜1.4%C，C 钢 冶炼容易，价廉，应用广泛。

2.钢的质量的好坏主要取决于（）的含量。

3.S使钢具有（）脆性，P使钢具有（）脆性。

4.合金元素在钢中的存在形式有两种，即（）和（）。

5.对高速钢最主要的性能要求是（）。

6.20CrMnTi钢是属于（）钢（填钢种），60Si2Mn钢属于（）钢（填钢种）

7.Gr15属于（）钢（填钢种），40Cr钢属于（）钢（填钢 种）。

8.对合金量具钢的主要性能要求是（）。

9.在退火、正火和调质处理状态下，钢的基体相都是（）和（）

。10.高速钢经淬火加多次高温回火后，具有很高的（）和较好的耐磨性。

11.冷作模具钢Cr12的主要缺点是（）。

12.冷作模具使金属冷态成形，工作时，受到强烈的冲压力作用，因此要求 其（）高，以保证模腔尺寸不变形开裂。

13.合金渗碳钢渗碳后一般的热处理工艺是（）。

14.热作模具钢最后的的热处理一般是（）。

15.工具钢的预备热处理一般是（），以获得合适的加工硬度，并为后续热处理做好组织准备。

16.合金调质钢40Cr中 Cr的作用是（）。

17.20CrMnTi钢中Ti元素主要作用是（）。

18.9SiCr钢属于（）钢（填具体钢种）。

19.CrWMn钢属于（）钢（填具体钢种）。

20.高速钢W6Mo5Cr4V2中W、Mo、V的作用主要是提高钢的（），Cr的作用主要是提高钢的（）。

二、选择题

1.T10钢可用来制造（）。A．齿轮 B．铣刀 C．手用锯条 D．机床主轴

2.制作锉刀可用（）钢 A．45 B．60 C．T7 D．T10 3.制作车床齿轮可用（）钢 A．45 B．60 C．T7 D．T10 4.制造连杆，通常采用（）。A． 15MnVN B．20Cr C．40Cr D．65Mn 5.关于碳素钢的分类，下列叙述不正确的是（）。A．按质量可分为普通、优质和高级优质等三类 B．按组织可分为F、P、P ＋Fe3C 等三类 C．按成分可分为低、中、高碳等三类 D．按冶炼方法可分为 转炉、平炉和电炉等三类

6.沸腾钢在浇注前采用的脱氧剂是（）。A．锰铁 B．锰铁与硅 C．铝与硅铁 D．铝与碳

7.镇静钢在浇注前采用的脱氧剂是（）。A．锰铁与铝 B．锰铁与硅 C．铝与硅铁 D．铝与碳

8.脱氧程度不同，可获得不同质量的钢，质量居中的称为（）。A．沸腾钢 B．镇静钢 C．半沸腾钢 D．半镇静钢

9.中碳钢的含碳量为（）。A．＜0.25% B．0.25～0.6% C．＞0.25% D．＞0.6% 10.高碳钢的含碳量为（）。A．＞0.25% B．＞0.6% C．0.25～0.6% D．＞0.7% 11.含碳量为（）的钢称为低碳钢。A．＜0.25% B．＜0.1% C．＜0.77% D．＜2.11% 12.以下符合低碳钢的力学性能特点的是（）。A．强度较低而塑性较好 B．强度较低而塑性较差 C．强度较高而疲劳性能低 D．强度较低和韧性较差

13.以下符合高碳钢的力学性能特点的是（）。A．硬度较低而塑性较好 B．强度较低而塑性较差 C．硬度很高而塑性较差 D．强度较低和韧性较差

14.普通地脚螺栓宜选用（）。A．45 B．Q215-A C．T8A D．22g 15.普通拉杆宜选用（）。A．45 B．Q235-A C．T8A D．22g 16.关于优质碳钢，正确的叙述是（）。A．S、P含量比普碳钢多而质优 B．钢号数字是含碳量的一万倍 C．可附加符号A表示高级优质 D．含碳量越高，强度硬度越大

17.有关45钢，正确的叙述是（）。A．含碳量为4.5% B．优质碳素结构钢 C．低碳钢 D．过共析钢

18.铸钢ZG270-500，其中“270”和“500”分别表示材料的（）。A．冲击韧性和延伸率 B．屈服极限的冲击韧性 C．强度极限的断面 收缩率 D．屈服极限和强度极限

19.（）钢主要用来制造齿轮、轴类、连杆、套筒等零件，如机车车轴、汽车、拖拉机的曲轴、内燃机车的低速齿轮等。Ⅰ．20；Ⅱ．30；Ⅲ．45；Ⅳ．50；Ⅴ．60；Ⅵ．65；Ⅶ．70。A．Ⅱ+Ⅲ+Ⅳ B．Ⅰ+Ⅱ C．Ⅰ+Ⅱ+Ⅲ D．Ⅱ+Ⅲ

20.T10钢的平均含碳量为（）。A．10% B．1% C．0.1% D．0.01% 21.木工用的斧和凿宜选用（）。A．45 B．Q235-A C．T8A D．T12A 22.锉刀和板牙宜选用（）。A．45 B．Q235-A C．T8A D．T12A

23.热处理后的合金渗碳钢零件表面渗碳层组织为（）。A．回火马氏体 B．回火马氏体＋少量残余奥氏体 C．回火马氏体＋合金碳化物 D．回火马氏体＋合金碳化物＋少量残余奥 氏体

24.热处理后的合金渗碳钢零件心部获得的组织是（）。A．屈氏体＋少量回火马氏体＋少量铁素体 B．低碳回火马氏体＋少量回火马氏体＋少量铁素体 C．屈氏体＋少量铁素体 D．低碳回火马氏体或屈氏体＋少量回火马氏体＋少量铁素体

25.（）用于尺寸较大、载荷较高的重要耐磨零件如汽车、拖拉机上 承受冲击载荷的齿轮、轴、花键轴等。A．20Cr B．20CrMnTi C．18Cr2Ni4WA D．20 26.合金调质钢常选用的材料是（）。A．20Cr B．40Cr C．4Cr9Si2 D．4Cr13 27.较重要的轴宜选用（）材料。A．16Mn B．20Cr C．Q235 D．40Cr

28.40CrNiMo钢中Cr、Ni元素的主要作用是（）。A．提高强度 B．强化铁素体提高淬透性 C．细化晶粒 D．提高硬度

29.合金弹簧钢常用的材料有（）。A．20CrMnTi B．60Si2Mn C．40Cr D．16Mn 30.GCr15中Cr的含量为（）。A．15% B．0.15% C．1.5% D．0.015%

31.滚动轴承钢的常规热处理为（）。A．球化退火＋淬火＋低温回火 B．球化退火＋淬火＋高温回火 C．淬火＋低温回火 D．淬火＋高温回火

32.常用的低合金刃具钢是（）。A．T8 B．9SiCr C．W18Cr4V D．GCr15 33.常用低合金刃具钢的牌号是（）。A．CrWMn B．9CrW5 C．W18Cr4V D．GCr15 34.（）是典型的低合金刃具钢，广泛用于制造低速切削刃具和薄刃刀 具，如锉刀、板牙、丝锥等。A．T8 B．9SiCr C．W18Cr4V D．GCr15

35.低合金刃具钢的热处理为（）。A．球化退火＋淬火＋低温回火 B．球化退火＋淬火＋高温回火 C．淬火＋低温回火 D．淬火＋高温回火

36.常用的高速钢是牌号是（）。A．CrWMn B．9SiCr C．W18Cr4V D．T13

37.高速钢一般多采用油淬和分级淬火，淬火组织为（）。A．马氏体＋大量残余奥氏体 B．马氏体＋粒状碳化物＋大量残余奥氏体 C．马氏体 D．马氏体＋粒状碳化物

三、判断题

1.Si、Mn对钢的性能影响不大，少量时有益。（）

2.合金结构钢和合金工具钢中含碳量的表示方式都是一样的。（）

3.低合金结构钢出厂后使用时一般不再进行热处理。（）

4.高速钢的淬透性很高，空淬即可淬成马氏体。（）

5.高速钢是莱氏体钢。（）

6.高速钢是过共析钢。（）

7.W6Mo5Cr4V2比W18Cr4V的热塑性、韧性好。（）

8.Cr12MoV钢属于莱氏体钢，含有大量的碳化物，硬度高、耐磨。（）

9.4Cr5MoSiV1（H13）钢是综合性能较好、应用最广的热作模具钢。（）10.3Cr2W8V（H21），主要优点是红硬性好，但韧性及抗热疲劳性较差，且 成本高，在淘汰之列。（）

11.耐磨钢ZGMn13在室温下的组织为单相奥氏体。（）

12.不锈钢之所以不锈，是因为其为单相组织，形不成原电池效应。（）

四、名词解释 1.红硬性（热硬性）2.回火稳定性（回火抗力）3.低温回火脆 4.高温回火脆 5.二次硬化

五、简答题

1.合金元素对钢的性能有何影响？

2.合金元素对淬火钢的回火转变有何影响？

3.什么是渗碳钢？其最终热处理采用何种处理？获得的组织是什么？

4.什么是调质钢？它的化学成分有何特点？主要应用是什么？有何性能要 求？

6.材料加工工程毕业论文 篇六

材料加工工程学科简介

材料加工工程学科隶属于我校材料科学与工程学院,为重庆市特色重点学科。目前有正、副教授13名，享受国务院政府特殊津贴专家2人，重庆市学术技术带头人3人。拥有一支具有深厚专业理论、丰富工程经验和较强科研能力的师资队伍。本学科依托重庆市模具技术重点实验室、重庆市模具工程技术研究中心、重庆理工大学-上海交大C3P联合中心等科研机构，科研项目多、研究经费充足；近三年来完成了近200项国家、部委及横向科研项目，科研经费累计达500多万元，在研科研项目经费近200余万元；发表论文300多篇，出版专著、教材10余部，获得专利近20项，获国家科学技术进步奖二等奖1项、重庆市科学技术进步奖7项、中国汽车工业科学技术进步奖三等奖1项。本学科与国内外著名大学和公司建立了广泛的科技合作和学术交流，形成了以培养高层次材料科学与工程人才为主的产、学、研基地。有6个专业实验室，实验室面积近1000㎡；设计分析软件齐全，加工检测设备先进，拥有大精设备及常规设备20余台（套），设备资产总值800余万元。

7.难加工材料的加工技术 篇七

一、难加工材料的种类

用于工程机械零件的难加工材料主要有高强度钢、超高强度合金结构钢、高锰钢、淬硬钢、冷硬铸铁、不锈钢、高温合金、工程塑料、复合材料等。其难加工的原因一般是高硬度、高强度、高塑性和高韧性、低塑性和高脆性、低导热性、有微观的硬质点或硬夹杂物以及化学性质活泼。为此,应针对难加工材料的特点,采用新的加工技术,保证加工效率和加工质量。

二、难加工材料切削加工特点

1. 高强度和超高强度钢

高强度、超高强度钢与普通碳素结构钢相比,硬度和强度比45钢高出1倍以上,冲击值较大,导热系数偏低,故切削力较大,切削温度较高。

加工高强度、超高强度钢时,应根据粗加工、半精加工、精加工的要求,分别采用不同牌号的YT类硬质合金刀具。高速精加工时,应采用高碳化钛基(TiC)含量的YT类合金,也可采用YN类合金(金属陶瓷)、涂层合金与AI2O3陶瓷。在工艺系统钢性允许的情况下,应使刀具的前角和主偏角较小,刀尖圆弧半径较大。加工时,则必须采用低于加工中碳正火钢的切削用量和切削速度。

2. 高锰钢

常见高锰钢的典型牌号有Mn13、40Mn18Cr3和50Mn18Cr4等。其原始硬度虽不甚高,但其塑性和韧性特别高,加工后硬化可达HBW500,导热系数只为45钢的1/4,切削力比加工中碳钢时增大60%,切削温度很高。

切削高锰钢时应选用硬度高、有一定韧性、导热系数较大、高温性能好的刀具材料。粗加工时一般应选用YG类和YW类硬质合金,精加工时可用YW或YT14类合金,如用Al2O3陶瓷刀具进行高速精加工,效果则很好。加工时,宜采用较小的前角、主偏角和较大的后角;切削速度应较低,进给量应较大。

3. 淬硬钢和冷硬铸铁

淬硬钢的硬度可达HRC60以上,塑性和导热系数均极低;冷硬铸铁的硬度可达HRC52～HRC60,其他性能与淬硬钢相近。这2种材料宜采用YG类合金(YG类的弹性模量大于YT类合金)。若用Al2O3或Si3N4基陶瓷刀具对淬硬钢和冷硬铸铁进行精加工、半精加工,效果比硬质合金更好。加工时,刀具应采用较小的前角、主偏角和较低的切削速度。半精加工和精加工时可用CBN立方氮化硼刀具。

4. 不锈钢和高温合金

奥氏体不锈钢(如1C r18Ni9Ti)加工难度较大,它的原始硬度、强度都不太高,但塑性、韧性很高。加工时硬化严重,且有一定数量的硬质夹杂物,导热系数仅为45钢的1/3,切削力较大,切削温度较高。

高温合金的加工难度更大,其原始硬度、强度偏高,导热系数很小(为45钢的1/3～1/4),硬夹杂物多,加工硬化严重,切削力大,切削温度高。加工不锈钢和高温合金都应采用YG类和YW类硬质合金,而不能用含Ti的YT类合金。加工时应采用适当的刀具前角,切削速度应较低,进给量应较大。

5. 工程塑料

工程塑料的品种非常多,按其性质的不同可分为热塑性塑料和热固性塑料2大类。其硬度、强度虽然不高,但导热系数极小,只为碳钢的1/175～1/450,加工时容易引起烧伤和热变形;弹性模量小,不易保证加工尺寸。加工工程塑料刀具材料一般选用YG类硬质合金或高速钢。

6. 复合材料

复合材料可以由金属、高聚物和陶瓷三者中任意两个人工合成。复合材料包括纤维增强材料和颗粒增强材料,其中纤维增强材料有碳纤维(CFRP)、玻璃纤维(GFRP)和Kevlar纤维(KFRP)等。其弹性模量和导热系数都很小,已加工表面易发生回弹、撕裂,产生毛刺;纤维对刀具切削力有一定擦伤作用,刀具材料宜选用YG类硬质合金或高速钢:颗粒增强材料的基体(如铝合金)虽较软,但颗粒(如SiC)很硬,对刀具切削力有冲击和刮伤作用,故刀具受损伤很大,应采用CBN或金刚石刀具。

三.难加工材料加工新技术

1. 采用高性能新刀具新材料

新型刀具(见图1)的应用有力地提高了难加工材料加工效率。新型高速切削钢有各种超硬高速钢、粉末高速钢和涂层高速钢,其切削性能比普通高速钢大为提高。新型硬质合金包括各种添加钽、铌等元素的WC基合金、细晶粒和超细晶粒的WC基合金、TiC基和Ti (C,N)基合金、涂层和稀土硬质合金,还有热压复合陶瓷和超硬刀具材料CBN、金刚石等,可以分别用于切削各种难加工材料,但应注意工件、刀具材料的合理匹配。

2. 采用非常规切削方法

上述新型刀具材料在常规切削状态下的性能尚不能满足一些难加工材料的切削需要。例如,对于某些高硬度材料的加工,新型硬质合金的硬度和耐磨性还显不足,因此必须降低切削速度,由此造成加工效率不高。CBN和金刚石刀具硬度虽高,但强度不足,且金刚石不能加工黑色金属,故只能在一定的切削条件下用于难加工材料的加工。对于以上状况,可采用非常规的新切削方法。

(1)加热切削法

加热切削法一种是导电加热切削,即在工件和刀具的回路中(工件必须是导电体)施加低电压(约5 V)、大电流(约500 A),使切削区产生热量,从而使局部工件材料的力学性能、接触和摩擦条件都发生变化。

另一种是等离子体加热切削,即用等离子弧对靠近刀尖的工件材料进行加热,使其硬度、强度降低,从而改善了切削条件。

这2种方法的效果相近,均可较大幅度地降低切削力,消除积屑瘤,提高表面粗糙度技术标准和刀具耐用度。因此用这样的方法进行大切深、大进给加工硬材料是有效的。沈阳工业大学和北京理工大学曾用等离子体加热切削法加工高锰钢和高强度钢,华南理工大学和安徽工学院曾用电热切削加工高强度钢,取得了系统的试验数据,并开始在生产中应用。此外,还有一种激光辅助切削法,如图2所示。

近年,国内发明了“电熔爆”切削法。带电的刀盘与被加工表面产生剧烈放电,将被加工表层快速熔化、爆离,从而切掉余量。此方法工件内部材料不受热的影响,效率高,对硬、软、黏料均适用,既可用于粗加工,又可用于精加工。

(2)低温切削法

低温切削法用液氮(-180℃)或液体CO2 (-76℃)为切削液,可降低切削区温度,如图3所示。据试验,使用该方法主切削力可降低20%,切削温度可降低300℃以上,同时积屑瘤消失,提高了已加工表面质量,刀具耐用度可提高2～3倍,在加工高强度钢、耐磨铸铁、不锈钢、钛合金时均有效果。

(3)振动切削法

振动切削法是用不同形式的振动发生器,使刀具发生强迫振动。f>10 kHz者为高频,f<200 Hz者为低频。振动切削可使刀屑间摩擦系数和切削力大幅度降低,变形系数及切削温度下降,积屑瘤消失,加工硬化降低,故能提高已加工表面质量。但对刀具耐用度有些不利,必须采用韧性强的刀具材料(如高速钢、超细硬质合金等)。国内有10余所高等院校及研究所对振动切削进行过研究,被加工材料涉及钛合金、淬硬钢、不锈钢、热喷涂层、紫钢、陶瓷及GFRP等,加工方法有车削、攻丝、钻孔、铰孔等,都取得了好的效果。若同时使用切削液,效果尤佳,如图4所示。

(4)真空切削法

日本东洋大学对真空中切削进行了研究,加工铜、铝时,真空度对变形系数、切削力及已加工表面粗糙度无影响;而加工中碳钢和钛合金时,真空度越大,其变形系数及切削力加大,表面粗糙度较低。这是因为在真空中刀屑界面不能产生有利于减小摩擦的氧化物。图5为真空切削的零件。

(5)惰性气体保护切削法

这是针对切削钛合金这类材料所采取的一种措施。南京航空学院曾在钛合金的切削区喷射氩气,使切削区材料与空气隔离,因而不产生不利于加工的化合物,从而改善了钛合金的加工性。这种方法对化学性质活泼金属的加工有一定效果。以此类推,如果采用某些特殊成分的切削液,也会有效果。

(6)绝缘切削法

在切削过程中,如将工件、刀具连成回路,回路中有热电流,则刀具磨损加剧;如将工件、刀具与机床绝缘,切断电流,则刀具耐用度有所提高。西北工业大学用这种方法钻削高温合金K14,西安黄河机械厂用该法切削1Cr13、2Cr13钢,均取得了一定效果。这种方法的机理虽未查明,但简单易行,有实用价值。

(7)超高速切削法

在常规切削下,提高切削速度将使刀具耐用度降低。有人提出,当切削速度提高到一个临界值,切削温度就达到最高值,然后温度将随着速度继续提高而降低,切削力也随之下降,可获得较高的表面质量。这就是超高速切削的理论基础。美国、德国、日本的学校和工厂在这方面有很多实践,他们用硬质合金、陶瓷刀具切削钢、铸铁、钛、铝合金等材料。这种切削方法常受到设备条件限制而不能推广,能否在难加工材料切削中发挥作用,尚有待探讨。

3. 采用特种加工方法

工程机械零件的加工,除了上述各种方法以外,相继研究出一些与切削加工原理完全不同的加工方法,如电火花加工、电解加工、超声加工、激光加工、电子束加工、离子束加工等被称为特种加工方法。

在特种加工方法中,工具与工件基本上不接触,加工时无明显的机械作用力,可加工脆性材料、精密细微零件、薄壁和弱刚性零件等。该方法利用电能、化学能、声能、热能去除被加工材料,瞬时能量密度很高,可加工任何高硬度材料。

目前,电火花加工多用于加工模具和异形孔等;电解加工多用于加工特形表面和异形孔,可获得更高的表面质量;超声加工可加工许多非金属硬脆材料,尤其是加工异孔、切割等;激光加工主要用于各种金属、非金属材料的打孔与切割;电子束加工主要用于打微孔和切缝;离子束加工可对零件表面进行超精密、超微量加工。

8.难加工金属材料的切削加工技术 篇八

关键词：难加工金属材料 切削加工技术 刀具几向参数

中图分类号：TH142 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2016）05（b）-0031-02

基于这种情势背景之下，出现了新加工材料这一领域。经济的不断发展和生产力的不断提升，不同领域之间运用到难加工材料的次数越来越频繁，其加工技术也随着经济的发展而不断的完善和优化。如何对于这些材料进行高效率的加工和利用，成为如今应该重点思考的问题。如果能够对于这些材料进行科学合理的利用，那么对于重工业领域、航天领域以及其他相关领域进行健康可持续的发展有着极为重要的价值和意义。在对其进行探究的过程当中，要掌握问题的根源，对于难加工材料种类多样化以及多功能性这两大问题进行重点的研究和探讨，切实解决制造业发展的需要。

1 切削领域中的难加工金属材料

难加工金属材料其定义就是指在进行切削加工的过程当中难度系数较大的，所需要花费的人力资本较多的材料。相关的工作人员将加工材料的切削工序分为了不同的等级，等级越高进行加工时难度越大，5级以上的加工材料就可以被定义为难加工材料。这些材料往往具有高强度或者是高硬度的特性，大多数都是金属产品，在对其进行加工时所使用的道具寿命不长，卷屑也较为困难，加工过后的成品往往表面比较粗糙。之所以上述的金属材料进行加工的难度系数较大，笔者对其原因进行了详细的探析，分为以下几点：（1）金属材料主要由合金元素组成，其熔点相较于其他加工材料来说熔点较高，比如说铁、钛等在加工的过程当中可以相互进行交融，与其他合金要素发生化学反应，会形成硬度较高的颗粒物。这样刀具在进行材料的加工过程当中，由于磨损过大，其寿命就会大大的减少。（2）加工材料具有固定的本质属性，其自身就具有一定的硬度和韧性，而材料加工的环境往往都是需要高温的，而在高温的环境当中，材料会因为温度的增加使自身原始的表面形态发生一定的变化，就是会发生变形，切屑的硬度增加，进行切屑时所耗费的生产力也就更多。（3）加工材料当中往往具有一些化学特性，其中蕴含的分子元素活跃性较强，比如说钛合金当中的分子元素在与刀具进行接触的过程当中，化学的亲和性强，道具会因此与钛合金当中的化学元素发生反应，使得道具表面组织发生改变，从而加剧刀具的磨损。（4）在对于难加工材料进行分析之后，发现其具有共同的特性，那就是其热传导率较低，在进行加工的过程当中不能够将热量及时的散发出去，这样就会使得刀刃与刀柄之间温度的差异较大。其所带来最直接的后果就是刀具在高温环境之下，其粘连性会有所下降，造成粒子丢失，进一步的加剧刀具的磨损。同时在进行材料高温切削的过程当中，道具往往与难加工材料发生一定的化学反应，会出现成分丢失或者是增加的情况，这些情况都是造成刀具磨损的要素。

2 难加工金属材料的切削技术

如今在进行难加工材料的加工过程当中，仍旧使用的是传统的切削技术，其加工的质量和效率都不尽人意，为了使得这一情况有所改善，提出一些对策和建议使得切削技术能够有所提升：选择切削功能强、质量优良的刀具；对于切削用量和参数进行科学合理的制定；在上述的建议当中对于刀具的选择是最重要的，其不但要求质量优良，对于切削性也具有一定的要求。比如说陶瓷和金刚钻都能够在难加工材料切削的过程当中发挥巨大的价值。与此同时对于刀具与难加工材料当中的化学、物理属性也要进行详细的考虑，确保刀具在进行切削的过程当中，化学或者是物理反应不要过于激烈，这样才能够确保刀具的质量得到保障。

2.1 切削难加工金属材料的刀具材料选用

CBN的高温硬度相较于其他刀具材料来说具有一定的优势地位，其在进行硬度较大的材料加工时，由于其CBN 成分含量多，因此刀具的寿命也能够因此延长，切削的质量和效率也会有所提升。

新型涂层硬质合金其耐磨性较高，在进行难加工材料的切削时，大多数厂家都愿意选择其为切削的道具。究其主要原因就是其适用的难加工材料种类丰富，并且切削效果较好。但是其涂层具有性能单一的特性，这样在选用其进行难加工材料的切削时，就需要根据该材料的特性进行分析，在此基础之上进行涂层道具材料的选择运用。

金刚石烧结体刀具适用于硬度较大的金属，因为碳化学分子比较稳定，硬度较强，其所制成的刀具材料具有刀刃锋利的特性，并且其热度不会给在刀刃处滞留，不会导致刀刃刀柄的温差较大而加大化学物的滞留的情况发生，極大程度上减轻了刀具的磨损状况。

2.2 合理选择刀具几何参数

想要使得难加工材料在切削的过程当中减轻切削的压力，可以从刀具形状方面进行考虑。对于难加工材料的特性进行分析，对于道具几何形状进行适当的改变，这样不但使得切削的质量精准性有所提升，并且对于刀具的保养也有裨益，因此在对于难加工材料的切削技术处理时，刀具形状的选用是至关重要的。如今随着经济和科技的不断发展，在对于切削刀具形状进行选择时，思维理念也有了创新和发展，比如说增大钻尖角等等。

2.3 合理选择难加工材料的切削条件

在对于难加工材料进行切削条件的设定时，其要求的规格标准并不高。随着科技的不断完善，难加工材料的切削工艺已经日益完善并不断的得以优化，刀具的使用寿命也日益加长。如今对于道具切口的选择大多数都是使用那些比较轻巧方便的切削工具，不但能够使得难加工材料的切削质量有所提升，也能够减轻切削的压力，从而提高切削的效率。与此同时对于刀具形状以及刀具的材料构成要素也要进行重视，这样才能够使得切削效果达到最佳。

上述的建议对于大部分的难加工材料的切削工艺是有一定裨益和帮助的，但是存在采取上述方式仍旧不能够进行有效切削工作展开的情况。比如说，在对于那些硬度较大的切削金属材料进行加工的过程当中，切削的速率要加以降低，这样才能够取得良好的切削效果。有些刀具当中含有CBN成分或者是金刚石，其刀刃的硬度较大，但是其韧性较低，进行加工材料的选择时具有一定的局限性，尤其是金刚石其对于黑色金属加工材料不具有切削能力，这样其应用范围就被大大的缩小。如今对于切削方式技巧不断的得以完善，其思维理念也有所创新，发明了特种加工的方法，其加工的原理并不是使用传统机械的方式对其进行加工，而是使用声能、太阳能等方式，其对于材料没有限制性，适用于任何种类的加工材料。

虽然特种加工的方式适用范围十分广阔，但是其仍旧具有一定的局限性，在未来今后的发展过程当中，发展潜力并不大。

3 结语

难加工金属材料是时代的产物，其切削的技术和方式也在随着时代的进步和经济的发展在不断的完善和优化。如今应该对切削工艺进行重视，加快对于新型切削刀具的开发和创新，使得切削技术能够运用到更多的领域当中，切实促进我国经济发展。

参考文献

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[3]张树森.45淬硬钢的精切代磨加工[J].机械工程师，2006（3）：41-43.