一、名词解释：
刚度:金属材料在受力时抵抗弹性变形的能力叫做刚度
疲劳强度：在规定的循环应力幅值和大量重复次数下，材料所能承受的最大交变应力 单晶体：由一个晶粒构成的晶体叫做单晶体
多晶体：由许多晶粒构成的晶体叫做多晶体 各向异性：材料在各方向的力学和物理性能呈现差异的特性
各向同性：材料在各个方向上的力学性能和物理性能指标都相同的特性
结晶：液态金属转变为固态的过程称之为结晶
固溶体：所谓固溶体是指溶质原子溶入溶剂晶格中而仍保持溶剂类型的合金相
金属化合物：合金组元件发生相互作用而形成一种具有金属特性的物质称为金属化合物 相图：相图是表示合金中合金的状态与温度、成分间的关系的图解，是表示合金系在平衡条件下，在不同温度，成分下的各相关系的图解 匀晶转变：晶体材料从高温液相冷却下来的凝固转变产物包括多相混合物晶体和单相固溶体两种，其中由液相结晶出单相固溶体的过程称为匀晶转变
共晶转变：合金系中某一定化学成分的合金在一定温度下，同时由液相中结晶出两种不同成分和不同晶体结构的固相的过程称为共晶转变
铁素体：碳在α-Fe中形成的间隙固溶体叫做铁素体
奥氏体：γ铁内固溶有碳和(或)其他元素的、晶体结构为面心立方的固溶体
珠光体：珠光体是铁素体和渗碳体的两相层片状机械混合物
莱氏体：由奥氏体和渗碳体组成的机械混合物
马氏体：碳在α-Fe中的过饱和固溶体
贝氏体：贝氏体是由过饱和铁素体和碳化物组成的机械混合物
过冷奥氏体转变曲线：用来表示过冷奥氏体转变产物、转变数量与温度及时间关系的曲线称为过冷奥氏体曲线
特殊性能钢：是指具有特殊物理、化学和力学性能的钢种，包括不锈钢、耐热钢、耐磨钢、磁钢等
晶粒度：晶粒度是衡量晶粒大小的一种尺寸
退火：退火是将钢件加热到高于或低于钢的临界点，保温一定时间，随后在炉中或埋入导热性较差的介质中缓慢冷却，以获得接近平衡组织状态的一种热处理工艺
正火：正火是将钢件加热至Ac3或Accm以上适当温度，保温一定时间后在空气中冷却，从而得到珠光体型组织的热处理工艺
淬火：将钢加热到Ac1或Ac3以上某一温度，保温一段时间后，采用适当的冷却速度冷却而获得马氏体或下贝氏体组织的热处理工艺
回火：回火是将淬火钢加热到低于临界点A1的某一温度，保温一定时间，然后以适当方式冷却到室温的一种热处理工艺
淬透性：从组织上讲，是指钢在规定条件下淬火时全部或部分地获得马氏体组织的难易程度；从硬度上讲，是指钢淬火时获得较深硬度或中心被淬硬（淬透）的能力
碳素钢：碳素钢主要指碳的质量分数小于2.11%而不含有特意加入的合金元素的钢
合金钢:为了提高钢的力学性能或获得某些特殊性能，有目的地在冶炼钢的过程中加入一些元素，这种钢就称为合金钢
铸铁：铸铁是碳的质量分数大于2.11%的铁-碳-硅组成的多元铁基合金
表面热处理：表面热处理是在不改变零件心部的组织和性能的前提下对工件表面进行强化的金属热处理工艺
塑料：塑料是以合成树脂为主要成分，加入一些用来改善使用性能和工艺性能的添加剂而
制成的分子材料
陶瓷：经原料配制、坯料成型和高温烧结而制成的固体无机非金属材料都叫做陶瓷 复合材料:由两种或两种以上性质不同的物质，经人工组合而成的多相固体材料
过冷奥氏体:在临界点以下存在且不稳定的，将要发生转变的奥氏体
残余奥氏体:奥氏体在冷却过程中发生相变后在环境温度下残存的奥氏体
临界淬火冷却速度 (Vk) :得到全部马氏体组织的最小冷却速度
二、问答题：
1、2、3章习题与思考题
1.材料的概念？工程材料的分类？
材料是人类用于制造各种有用器件的物质
按其属性可分为金属材料、非金属材料、复合材料。
2.常见的金属晶体结构有哪几种 ? 它们的原子排列和晶格常数有什么特点 ? 面心六方结构、体心立方结构、密排六方结构
3.试比较 α-Fe 与 γ-Fe 晶格的原子排列紧密程度与溶碳能力。
4.单晶体的性能特点？实际应用的金属是单晶体还是多晶体？多晶体的性能特点？非金属材料的性能特点？
单晶体的性能在不同的方向上是不同的，这是单晶体的各向异性现象。实际应用的金属为多晶体，它在各个方向上的性能是相同（或一致）的，这是实际金属在性能方面所具有的伪各向同性现象，而非金属材料的性能在各个方向上是相同（或一致），它称作非金属材料的各向同性。
5. 固溶体可分为几种类型 ? 形成固溶对合金有何影响 ?
1.按溶质原子在晶格中所占位置分类：a.置换固溶体b.间隙固溶体
2.按固溶度分类:a.有限固溶体b.无限固溶体
3.按溶质原子与溶剂原子的相对分布分类:a.无序固溶体b.有序固溶体 固溶体比纯金属和化合物具有较为优越的综合力学性能
6.金属结晶的基本规律是什么 ? 晶核的形核率和生长速率受到哪些因素的影响 ?
纯金属的结晶实在恒温下完成的,合金的结晶实在一定温度范围内完成的1） 形核温度。2）形核时间.3)内部杂质
7.什么是结晶？其过程是什么？影响该过程的最主要因素是什么？
液态金属转变为固态的过程称之为结晶。这个过程是在液体中先形成晶核，然后它再长大而成。影响该过程的最主要因素是冷却时的过冷度，它是理论结晶与实际结晶温度之差。
8.在铸造生产中，采取哪些措施控制晶粒大小？如果其它条件相同，试比较在下列铸造条件下，铸件晶粒的大小。
1.固溶强化2.时效强化3.第二相强化4.细晶强化5.加工硬化6.冷变形强化
金属模浇注和砂模浇注；a 高温浇注与低温浇注；b 浇注时采用震动与不采用震动.a
9.何谓共晶反应和共析反应 ? 试比较两种反应的异同点。
共晶反应是指在一定的温度下，一定成分的液体同时结晶出两种一定成分的固相的反应;由特定成分的单相固态合金，在恒定温度下，分解成两个新的，具有一定晶体结构的固相反应.共析相图中各种成分合金的结晶过程的分析与共晶相图相似,但因共析反应是在固态下进行的,所以共析产物比共析产物要细密的多
10.二元匀晶相图、共晶相图与合金的机械性能、物理性能和工艺性能存在什么关系 ?
11.为什么铸造合金常选用接近共晶成分的合金？为什么要进行压力加工的合金常选用单相固溶体成分的合金 ?
第一，结晶温度范围窄，属于逐层凝固方式，容易产生集中性缩孔，一般通过设计冒口就可以让缺陷到冒口上；第二，熔点低，很容易就熔化，相同温度下，过热度高，流动性好；第三，减少了Fe3C相，减少其对集体的割裂作用.(铸造合金是液态成型，接近共晶成分的合金流动性好、补缩好....成品率高。压力加工的合金需要塑性好，单相固溶体成分的合金正好能满足这一要求。)
12．某合金相图如图所示。
1）试标注①—④空白区域中存在相的名称；
2）指出此相图包括哪几种转变类型；
3）说明合金Ⅰ的平衡结晶过程及室温下的显微组织。
答：(1)①：L+γ ②: γ+β ③: β+(α+β) ④: β+αⅡ
(2)匀晶转变；共析转变
(3)合金①在1点以上全部为液相,冷至1点时开始从液相中析出γ固溶体至
2点结束,2～3点之间合金全部由γ固溶体所组成,3点以下,开始从γ固溶体中析出α固溶体,冷至4点时合金全部由α固溶体所组成,4～5之
间全部由α固溶体所组成,冷到5点以下,由于α固溶体的浓度超过了它的溶解度限度,从α中析出第二相β固溶体,最终得到室稳下的显微组织: α+βⅡ
13.简述 Fe-Fe 3 C 相图中的三个基本反应：包晶反应、共晶反应及共析反应，写出反应式，注出含碳量和温度。
14.画出 Fe-Fe 3 C 相图，并进行以下分析：
（1）P、S、E、C点的含碳量及共晶反应线和共析反应线。
（2）各相区的组织.
(3) 分析 0.4%C 亚共析钢的结晶过程及其在室温下组织组成物与相组成物
15.现有形状尺寸完全相同的四块平衡状态的铁碳合金，它们分别为 0.20%C ； 0.4%C ； 1.2%C ； 3.5%C 合金。根据所学知识，可有哪些方法来区别它们 ?
15.金相法、硬度试验法、测试拉伸图等。
16.根据 Fe-Fe 3 C 相图，说明产生下列现象的原因：
(1) 含碳量为 1.0% 的钢比含碳量为 0.5% 的钢硬度高；。
(2) 低温莱氏体的塑性比珠光体的塑性差；
(3) 在 l100 ℃，含碳 0.4% 的钢能进行锻造，含碳 4.0% 的生铁不能锻造；
(4) 钢锭在 950 ～ 1100 ℃正常温度下轧制，有时会造成锭坯开裂；
(5) 一般要把钢材加热到高温 ( 约 1000 ～ 1250 ℃ ) 下进行热轧或锻造；
(6) 钢铆钉一般用低碳钢制成；
(7) 绑扎物件一般用铁丝 ( 镀锌低碳钢丝 ) ，而起重机吊重物却用 60 、 65 、 70 、 75 等钢制成的钢丝绳；
(8) 钳工锯 T8 、 T10 、 T12 等钢料时比锯 10 、 20 钢费力，锯条易磨钝；
(9) 钢适宜于通过压力加工成形，而铸铁适宜于通过铸造成形。
17.钢中常存的杂质元素有哪些，对钢的性能有何影响？
18.在平衡条件下， 45 钢、 T 8 钢和 T12 钢的强度、硬度、塑性和韧性哪个大，哪个小，变化规律是什么，原因何在？
部分参考答案
19.珠光体类型组织有哪几种 ? 它们在形成条件、组织形态和性能方面有何特点 ? 珠光体，屈氏体，索氏体
20.贝氏体类型组织有哪几种 ? 它们在形成条件、组织形态和性能方面有何特点 ?
21.马氏体组织有哪几种基本类型 ? 它们的形成条件、晶体结构、组织形态，性能有何特点 ? 马氏体的硬度与含碳量关系如何 ?
22.何谓连续冷却及等温冷却 ? 试绘出奥氏体这两种冷却方式的示意图。
23.说明共析碳钢 C 曲线各个区、各条线的物理意义，并指出影响 C 曲线形状和位置的主要因素。
24.将φ 5mm 的 T8 钢加热至 760 ℃并保温足够时间， 问采用什么样的冷却工艺可得到如下的组织：
珠光体、索氏体、屈氏体、上贝氏体、下贝氏体、屈氏体 + 马氏体、马氏体 + 少量残余奥氏体；
在 C 曲线上画出工艺曲线示意图。
25共析钢加热奥氏体化后，按图中 V 1 ～ V 7 ，的方式冷却， 1) 指出图中①～⑩各点处的组织； 2) 写出 V l ～ V 5 的热处理工艺名称。
26.某钢的连续冷却转变曲线如图所示，试指出该钢按图中 (a) 、 (b) 、 (c) 、 (d) 速度冷却后得到的室温组织。
第25题图 第26题图
25. P+A ， A ， P ， A+P ， P+B+A ， B ， B+A ， A ， M+A 。
26.淬火的目的是 什么？亚共析钢和过共析钢淬火加热温度应如何选择？
28.说明 45 钢试样 ( φ l0mm) 经下列温度加热，保温并在水中冷却得到的室温组织：700 ℃， 760 ℃， 840 ℃， 1100 ℃。
28. F+P ， F+M+A′ ， M+A′ ， M+A′ （粗大）。
29.淬透性与淬硬层深度两者有何联系和区别 ? 影响钢淬透性的因素有哪些 ? 影响钢制零件淬硬层深度的因素有哪些 ?
30.甲、乙两厂生产同一批零件，材料均选用 45 钢，硬度要求 HB220 ～ 250 。甲厂采用正火，乙厂采用调质，都达到硬度要求。试分析甲、乙两厂产品的组织和性能的差别。 （参考书79页表3-5）
31.化学热处理最常用的方法有渗碳、渗氮和碳氮共渗及氮碳共渗。
32.共析钢过冷奥氏体在不同温度范围内发生转变产物？
33.常用的高速钢的钢种？
34.常用铸铁的组织组成？
35.铸铁的组织一般是由金属基体+石墨两部分组成。
36.白口铸铁、灰口铸铁、麻口铸铁中碳的存在形式？
37.影响钢淬透性的因素？
主要是过冷奥氏体的稳定性和临界冷却速度(VK)。VK越小钢的淬透性越好。
因此，凡是增加过冷奥氏体稳定性，降低临界冷却速度的因素都能增加钢的淬透性。
38.钢的淬硬性及其影响因素？
是指钢在理想条件下进行淬火硬化后所能达到的最高硬度的能力。钢的淬硬性主要取决于钢的碳的质量分数。钢的碳的质量分数越高，淬硬性越好。钢的淬硬性和钢的淬透性是两个不同概念。淬硬性好的钢，其淬透性不一定好；反之淬硬性差的钢，其淬透性不一定差。例如，碳素工具钢淬火后，硬度很高(淬硬性好)，但淬透性很差，而某些低碳合金钢，淬火后硬度不高，但淬透性很好。
合金钢与铸铁习题与思考题
1.合全钢中经常加入哪些合金元素?如何分类?
碳化物形成元素：Mn, Cr, W，Mo, V, Ti, Nb ,Zr
非碳化物形成元素：Ni, Cu, Co, Si, Al。
2.解释下列现象：
1）在含碳量相同的情况下，除了含Ni和Mn的合金钢外，大多数合金钢的热处理加热温度都比碳钢高；
2）在含碳量相同的情况下，含碳化物形成元素的合金钢比碳钢具有较高的回火稳定性；
3）含碳量≥0.40%，含铬量为12%的钢属于过共析钢，而含碳量1.5%，含铬量12%的钢属于莱氏体钢；
4）高速钢在热锻或热轧后，经空冷获得马氏体组织。
答 1）除Mn、Ni等扩大γ相区的元素外，大多合金元素与铁相互作用能缩小γ相区，使A 4 下降，A 3 上升，因此使钢的淬火加热温度高于碳钢。
2）钢在淬火后回火时的组织转变主要是马氏体分解、残余奥氏体的分解及碳化物形成、析出和聚集的过程，这个过程也是依靠元素之间的扩散来进行的。由于合金元素扩散速度小，而又阻碍碳原子扩散，从而使马氏体的分解及碳化物的析出和聚集速度减慢，将这些转变推迟到更高的温度，导致合金钢的硬度随回火温度的升高而下降的速度比碳钢慢。这种现象称之为回火稳定性。
3）从合金元素对铁碳相图的影响可知，由于合金元素均使相图中的S点和E点左移，因此使共析点和奥氏体的最大溶碳量相应地减小，出现了当含Cr量为12％时，共析点地含碳量小于0.4％,含碳量12％时奥氏体最大含碳量小于
1.5％。
4）由于高速钢中含有大量地合金元素，使其具有很高的淬透性，在空气中冷却即可得到马氏体组织。
3、何谓渗碳钢?为什么渗碳钢的含碳量均为低碳?合金渗碳钢中常加入哪些合金元素?它们在钢中起什么作用?
3、用于制造渗碳零件的钢称为渗碳钢。渗碳钢的含碳量一般都很低 (在0.15～0.25％之间)，属于低碳钢，这样的碳含量保证了渗碳零件的心部具有良好的韧性和塑性。为了提高钢的心部的强度，可在钢中加入一定数量的合金元素，如Cr、Ni、Mn、Mo、W、Ti、B等。其中Cr、Mn、Ni等合金元素所起的主要作用是增加钢的淬透性，使其在淬火和低温回火后表层和心部组织得到强化。另外，少量的Mo、W、Ti等碳化物形成元素，可形成稳定的合金碳化物，起到细化晶粒的作用。微量的B(0.001～0.004％)能强烈地增加合金渗碳钢的淬透性。
4、W18Cr4V钢的淬火加热温度应如何确定(A c1 约为820℃)?若按常规方法进行淬火加热能否达到性能要求?为什么?淬火后为什么进行560℃的三次回火？
4、 高的热硬性主要取决于马氏体中合金元素的含量，即加热时溶于奥氏体中合金元素的量，由于对高速钢热硬性影响最大的两个元素—— W及V,在奥氏体中的溶解度只有在1000℃以上时才有明显的增加，在1270～1280℃ 时奥氏体中约含有7～8％的钨，4％的铬，1％的钒。温度再高，奥氏体晶粒就会迅速长大变粗，淬火状态残余奥氏体也会迅速增多，从而降低高速钢性能。这就是淬火温度定在1280℃的原因。选择三次回火是因为因为W18Cr4V钢在淬火状态约有20～25％的残余奥氏体，仅靠一次回火是难以消除的。因为淬火钢中的残余奥氏体是在随后的回火冷却过程中才能向马氏体转变。 回火次数愈多，提供冷却的机会
就愈多，就越有利于残余奥氏体向马氏体转变，减少残余奥氏体量(残余奥氏体一次回火后约剩1 5％，二次回火后约剩3～5％，第三次回火后约剩下2％)。而且，后一次回火还可以消除前一次回火由于残余奥氏体转变为马氏体所产生的内应力。
5、何谓调质钢?为什么调质钢的含碳量均为中碳?合金调质钢中常加入哪些合金元素?它们在钢中起什么作用?
调质钢一般指经过调质处理后使用的碳素结构钢和合金结构钢。调质钢的含碳量一般在 0.25～0.50％之间，属于中碳钢。碳量过低，钢件淬火时不易淬硬，回火后达不到所要求的强度。碳量过高，钢的强度、硬度虽增高，但韧性差，在使用过程中易产生脆性断裂。常用合金调质钢通常加入的合金元素有Cr、Ni、 Si、Mn、B等，主要是为了提高钢的淬透性及保证强度和韧性而加入的。
6、弹簧钢的含碳量应如何确定?合金弹簧钢中常加入哪些合金元素，最终热处理工艺如何确定?
6、 弹簧钢可分为碳素弹簧钢与合金弹簧钢。碳素弹簧钢是常用的弹簧材料之一，其含碳量为 0.6～0.9％。合金弹簧钢的含碳量低一些，约介于0.45～0.70％之间，考虑到合金元素的强化作用，降低含碳量有利于提高钢的塑性和韧性。合金弹簧钢中所含合金元素经常有Si、Mn、Cr、V等，它们的主要作用是提高钢的淬透性和回火稳定性，强化铁素体和细化晶粒，从而有效地改善了弹簧钢的力学性能。根据弹簧的加工成型状态不同，弹簧分为热成型弹簧与冷成型弹簧，热成型弹簧的最终热处理为淬火后中温回火；冷成型弹簧则是用冷拉弹簧钢丝经冷卷后成型，然后进行低温去应力退火。
7、用9SiCr制造的圆板牙要求具有高硬度、高的耐磨性，一定的韧性，并且要求热处理变形小。试编写加工制造的简明工艺路线，说明各热处理工序的作用及板牙在使用状态下的组织及大致硬度。
7、下料→球化退化→机械加工→淬火 +低温回火→磨平面→抛槽→开口 球化退火：降低硬度，便于机械加工，并为最终热处理做好组织上的准备。 淬火 +低温回火：保证最终使用性能（高的硬度和良好的韧性），减小变形（分级淬火），降低残余内应力。最终组织为：下贝氏体＋碳化物。硬度大于60HRC。
8、现有φ35x20mm的两根轴。一根为20钢，经920℃渗碳后直接淬火(水冷)及180℃回火，表层硬度为HRC58 ～ 62；另一根为20CrMnTi钢，经920℃渗碳后直接淬火(油冷)，-80℃冷处理及180℃回火后表层硬度为60 ～ 64HRC。问这两
9.最常用的特殊性能钢有哪些？
10、白口铸铁，灰口铸铁，可锻铸铁，球墨铸铁，孕育铸铁中碳的存在形式及形态？
12 、铸铁的石墨化过程是如何进行的？影响石墨化的主要因素有哪些？ 13 、各类铸铁的牌号？
5章有色金属习题与思考题
1 、铝合金是如何分类的？
1、按照铝合金的组织和加工特点，可将铝合金分为变形铝合金和铸造铝合金两大类。
如图 9-1 所示，成分在 D ˊ 点以左的合金，在加热至固溶度线以上温度时，可得到单相固溶体，塑性好，适宜压力加工，称为变形铝合金；成分在 D ˊ 点以右的合金，凝固时发生共晶反应出现共晶体，合金熔点低，流动性好，适宜铸造，称为铸造铝合金。
变形铝合金还可按其能否进行热处理强化，又可分为两类：成分在 F 点以左的合金，固溶体成分不随温度发生变化，因而不能用热处理方法强化，称为不能热处理强化的铝合金；成分在 F ～ D ˊ 之间的铝合金，固溶体成分随温度而变化，可用热处理方法强化，称为能热处理强化的铝合金。 （画图说明）
6章其他常用工程材料习题与思考
1、名词：塑料、橡胶、陶瓷、复合材料
2、简述金属材料、有机高分子材料和无机非金属材料的性能特点。
2
金属材料含钢、铁和有色金属材料，其化学键为金属键，导电导热、强度高、韧性好、耐腐蚀性能差； 有机高分子材料含塑料、橡胶和纤维材料等，其化学键为共价键、密度小、独特的高弹性和粘弹性、电绝缘性好、隔热隔音减振、耐腐蚀、耐热性差、易燃易老化；无机非金属材料含陶瓷、玻璃、胶凝和耐火材料等，其化学健为离子键和混合键，硬度高、刚性大、脆性大、熔点高、绝缘性好、导热性差、耐腐蚀。
3、常用橡胶的分类？
按来源分：天然橡胶和合成橡胶二大类。
按用途分： 通用橡胶、准通用橡胶、特种橡胶
4.什么是陶瓷？陶瓷的分类？陶瓷的组织是由哪些相组成的？
4.用无机非金属物质为原料，经原料处理、成型和高温烧成工艺过程而得到的制品或材料称为陶瓷。
用硅酸盐天然矿物原料经粉碎配料、成型、烧成工艺过程获得制品或材料称为传统陶瓷，用合成无机化合物经精密控制制备工艺烧结而成的制品或材料称为先进陶瓷。
陶瓷是由晶体相、玻璃相和气相三相组成。
5.简述陶瓷材料的力学性能、物理性能及化学性能。
5.在工程材料中，陶瓷的力学性能是刚度最大、硬度最高、良好的抗压能力、理论强度很高但实际强度较低、塑性极低，韧性极低戓脆性极高。陶瓷的物理和化学性能是熔点高、热膨胀系数很小、导热性差、热稳定性很低、化学稳定性极好、导电性变化范围大、大多数陶瓷是良绝缘体，少数是半导体。
6.什么是复合材料？有哪些种类？？
6.复合材料是由两种或两种以上性质不同的材料，即基体材料和增强材料组成的多相固体材料。
复合材料分类有：
按基体分类 --- 金属基与非金属基 两类。
按用途分 ----- 结构复合材料与功能复合材料。
按增强材料分 ---- 颗粒复合材料、纤维复合材料等。
7.常用的复合材料有哪几种？
7.常用复合材料有：
（1） 、玻璃钢 ( 玻纤 )---- 热塑性玻璃钢 ---- 聚丙烯玻璃钢
聚酰胺玻璃钢 、聚苯乙烯玻璃钢、聚酯玻璃钢 、聚碳酸酯玻璃钢
和热固性聚合物基 ----- 酚醛树脂玻璃钢
环氧树脂玻璃钢、不饱和聚酯玻璃钢 、有机硅玻璃钢
（2） 、纤维复合材料 ----- 碳纤维树脂复合材料 ---- 环氧 / 碳纤维复合材料
酚醛 / 碳纤维复合材料 、聚四氟乙烯 / 碳纤维复合材料 、碳纤维 / 碳复合材料 、碳纤维 / 金属复合材料 、碳纤维 / 陶瓷
第七章习题与思考题
1. 简述零件失效的形式。
2.零件失效的原因？
3. 选用材料一般应注意哪些基本原则？
部分参考答案
1、零件失效是指其工作中丧失规定功能，主要形式为断裂、变形和表面损伤三大类型。
2.零件失效的原因？
零件失效的原因大体上可分为设计、材料、加工和安装使用四个方面。
3、选材有三大基本原则：
（1） 满足使用性能原则；
（2）满足工艺性能原则；
（3）保证零件生产和使用总成本最低原则。
第八章习题与思考题
1.填写下表用途举例可在下列范围内选择：钻头、发动机传动轴、拖拉机齿轮、轴承、机床床身、板簧、汽车车身、桥梁、汽轮机叶片、绝缘子、冷冲模。
2.为下列零件选择适用的材料并安排相应的热处理方法或使用状态，备选材料有：20CrMnTi、W18Cr4V、HT200、16Mn、40Cr、1Cr18Ni9Ti、65Mn、GCr9。
一、名词解释：
刚度:金属材料在受力时抵抗弹性变形的能力叫做刚度
疲劳强度：在规定的循环应力幅值和大量重复次数下，材料所能承受的最大交变应力 单晶体：由一个晶粒构成的晶体叫做单晶体
多晶体：由许多晶粒构成的晶体叫做多晶体 各向异性：材料在各方向的力学和物理性能呈现差异的特性
各向同性：材料在各个方向上的力学性能和物理性能指标都相同的特性
结晶：液态金属转变为固态的过程称之为结晶
固溶体：所谓固溶体是指溶质原子溶入溶剂晶格中而仍保持溶剂类型的合金相
金属化合物：合金组元件发生相互作用而形成一种具有金属特性的物质称为金属化合物 相图：相图是表示合金中合金的状态与温度、成分间的关系的图解，是表示合金系在平衡条件下，在不同温度，成分下的各相关系的图解 匀晶转变：晶体材料从高温液相冷却下来的凝固转变产物包括多相混合物晶体和单相固溶体两种，其中由液相结晶出单相固溶体的过程称为匀晶转变
共晶转变：合金系中某一定化学成分的合金在一定温度下，同时由液相中结晶出两种不同成分和不同晶体结构的固相的过程称为共晶转变
铁素体：碳在α-Fe中形成的间隙固溶体叫做铁素体
奥氏体：γ铁内固溶有碳和(或)其他元素的、晶体结构为面心立方的固溶体
珠光体：珠光体是铁素体和渗碳体的两相层片状机械混合物
莱氏体：由奥氏体和渗碳体组成的机械混合物
马氏体：碳在α-Fe中的过饱和固溶体
贝氏体：贝氏体是由过饱和铁素体和碳化物组成的机械混合物
过冷奥氏体转变曲线：用来表示过冷奥氏体转变产物、转变数量与温度及时间关系的曲线称为过冷奥氏体曲线
特殊性能钢：是指具有特殊物理、化学和力学性能的钢种，包括不锈钢、耐热钢、耐磨钢、磁钢等
晶粒度：晶粒度是衡量晶粒大小的一种尺寸
退火：退火是将钢件加热到高于或低于钢的临界点，保温一定时间，随后在炉中或埋入导热性较差的介质中缓慢冷却，以获得接近平衡组织状态的一种热处理工艺
正火：正火是将钢件加热至Ac3或Accm以上适当温度，保温一定时间后在空气中冷却，从而得到珠光体型组织的热处理工艺
淬火：将钢加热到Ac1或Ac3以上某一温度，保温一段时间后，采用适当的冷却速度冷却而获得马氏体或下贝氏体组织的热处理工艺
回火：回火是将淬火钢加热到低于临界点A1的某一温度，保温一定时间，然后以适当方式冷却到室温的一种热处理工艺
淬透性：从组织上讲，是指钢在规定条件下淬火时全部或部分地获得马氏体组织的难易程度；从硬度上讲，是指钢淬火时获得较深硬度或中心被淬硬（淬透）的能力
碳素钢：碳素钢主要指碳的质量分数小于2.11%而不含有特意加入的合金元素的钢
合金钢:为了提高钢的力学性能或获得某些特殊性能，有目的地在冶炼钢的过程中加入一些元素，这种钢就称为合金钢
铸铁：铸铁是碳的质量分数大于2.11%的铁-碳-硅组成的多元铁基合金
表面热处理：表面热处理是在不改变零件心部的组织和性能的前提下对工件表面进行强化的金属热处理工艺
塑料：塑料是以合成树脂为主要成分，加入一些用来改善使用性能和工艺性能的添加剂而
制成的分子材料
陶瓷：经原料配制、坯料成型和高温烧结而制成的固体无机非金属材料都叫做陶瓷 复合材料:由两种或两种以上性质不同的物质，经人工组合而成的多相固体材料
过冷奥氏体:在临界点以下存在且不稳定的，将要发生转变的奥氏体
残余奥氏体:奥氏体在冷却过程中发生相变后在环境温度下残存的奥氏体
临界淬火冷却速度 (Vk) :得到全部马氏体组织的最小冷却速度
二、问答题：
1、2、3章习题与思考题
1.材料的概念？工程材料的分类？
材料是人类用于制造各种有用器件的物质
按其属性可分为金属材料、非金属材料、复合材料。
2.常见的金属晶体结构有哪几种 ? 它们的原子排列和晶格常数有什么特点 ? 面心六方结构、体心立方结构、密排六方结构
3.试比较 α-Fe 与 γ-Fe 晶格的原子排列紧密程度与溶碳能力。
4.单晶体的性能特点？实际应用的金属是单晶体还是多晶体？多晶体的性能特点？非金属材料的性能特点？
单晶体的性能在不同的方向上是不同的，这是单晶体的各向异性现象。实际应用的金属为多晶体，它在各个方向上的性能是相同（或一致）的，这是实际金属在性能方面所具有的伪各向同性现象，而非金属材料的性能在各个方向上是相同（或一致），它称作非金属材料的各向同性。
5. 固溶体可分为几种类型 ? 形成固溶对合金有何影响 ?
1.按溶质原子在晶格中所占位置分类：a.置换固溶体b.间隙固溶体
2.按固溶度分类:a.有限固溶体b.无限固溶体
3.按溶质原子与溶剂原子的相对分布分类:a.无序固溶体b.有序固溶体 固溶体比纯金属和化合物具有较为优越的综合力学性能
6.金属结晶的基本规律是什么 ? 晶核的形核率和生长速率受到哪些因素的影响 ?
纯金属的结晶实在恒温下完成的,合金的结晶实在一定温度范围内完成的1） 形核温度。2）形核时间.3)内部杂质
7.什么是结晶？其过程是什么？影响该过程的最主要因素是什么？
液态金属转变为固态的过程称之为结晶。这个过程是在液体中先形成晶核，然后它再长大而成。影响该过程的最主要因素是冷却时的过冷度，它是理论结晶与实际结晶温度之差。
8.在铸造生产中，采取哪些措施控制晶粒大小？如果其它条件相同，试比较在下列铸造条件下，铸件晶粒的大小。
1.固溶强化2.时效强化3.第二相强化4.细晶强化5.加工硬化6.冷变形强化
金属模浇注和砂模浇注；a 高温浇注与低温浇注；b 浇注时采用震动与不采用震动.a
9.何谓共晶反应和共析反应 ? 试比较两种反应的异同点。
共晶反应是指在一定的温度下，一定成分的液体同时结晶出两种一定成分的固相的反应;由特定成分的单相固态合金，在恒定温度下，分解成两个新的，具有一定晶体结构的固相反应.共析相图中各种成分合金的结晶过程的分析与共晶相图相似,但因共析反应是在固态下进行的,所以共析产物比共析产物要细密的多
10.二元匀晶相图、共晶相图与合金的机械性能、物理性能和工艺性能存在什么关系 ?
11.为什么铸造合金常选用接近共晶成分的合金？为什么要进行压力加工的合金常选用单相固溶体成分的合金 ?
第一，结晶温度范围窄，属于逐层凝固方式，容易产生集中性缩孔，一般通过设计冒口就可以让缺陷到冒口上；第二，熔点低，很容易就熔化，相同温度下，过热度高，流动性好；第三，减少了Fe3C相，减少其对集体的割裂作用.(铸造合金是液态成型，接近共晶成分的合金流动性好、补缩好....成品率高。压力加工的合金需要塑性好，单相固溶体成分的合金正好能满足这一要求。)
12．某合金相图如图所示。
1）试标注①—④空白区域中存在相的名称；
2）指出此相图包括哪几种转变类型；
3）说明合金Ⅰ的平衡结晶过程及室温下的显微组织。
答：(1)①：L+γ ②: γ+β ③: β+(α+β) ④: β+αⅡ
(2)匀晶转变；共析转变
(3)合金①在1点以上全部为液相,冷至1点时开始从液相中析出γ固溶体至
2点结束,2～3点之间合金全部由γ固溶体所组成,3点以下,开始从γ固溶体中析出α固溶体,冷至4点时合金全部由α固溶体所组成,4～5之
间全部由α固溶体所组成,冷到5点以下,由于α固溶体的浓度超过了它的溶解度限度,从α中析出第二相β固溶体,最终得到室稳下的显微组织: α+βⅡ
13.简述 Fe-Fe 3 C 相图中的三个基本反应：包晶反应、共晶反应及共析反应，写出反应式，注出含碳量和温度。
14.画出 Fe-Fe 3 C 相图，并进行以下分析：
（1）P、S、E、C点的含碳量及共晶反应线和共析反应线。
（2）各相区的组织.
(3) 分析 0.4%C 亚共析钢的结晶过程及其在室温下组织组成物与相组成物
15.现有形状尺寸完全相同的四块平衡状态的铁碳合金，它们分别为 0.20%C ； 0.4%C ； 1.2%C ； 3.5%C 合金。根据所学知识，可有哪些方法来区别它们 ?
15.金相法、硬度试验法、测试拉伸图等。
16.根据 Fe-Fe 3 C 相图，说明产生下列现象的原因：
(1) 含碳量为 1.0% 的钢比含碳量为 0.5% 的钢硬度高；。
(2) 低温莱氏体的塑性比珠光体的塑性差；
(3) 在 l100 ℃，含碳 0.4% 的钢能进行锻造，含碳 4.0% 的生铁不能锻造；
(4) 钢锭在 950 ～ 1100 ℃正常温度下轧制，有时会造成锭坯开裂；
(5) 一般要把钢材加热到高温 ( 约 1000 ～ 1250 ℃ ) 下进行热轧或锻造；
(6) 钢铆钉一般用低碳钢制成；
(7) 绑扎物件一般用铁丝 ( 镀锌低碳钢丝 ) ，而起重机吊重物却用 60 、 65 、 70 、 75 等钢制成的钢丝绳；
(8) 钳工锯 T8 、 T10 、 T12 等钢料时比锯 10 、 20 钢费力，锯条易磨钝；
(9) 钢适宜于通过压力加工成形，而铸铁适宜于通过铸造成形。
17.钢中常存的杂质元素有哪些，对钢的性能有何影响？
18.在平衡条件下， 45 钢、 T 8 钢和 T12 钢的强度、硬度、塑性和韧性哪个大，哪个小，变化规律是什么，原因何在？
部分参考答案
19.珠光体类型组织有哪几种 ? 它们在形成条件、组织形态和性能方面有何特点 ? 珠光体，屈氏体，索氏体
20.贝氏体类型组织有哪几种 ? 它们在形成条件、组织形态和性能方面有何特点 ?
21.马氏体组织有哪几种基本类型 ? 它们的形成条件、晶体结构、组织形态，性能有何特点 ? 马氏体的硬度与含碳量关系如何 ?
22.何谓连续冷却及等温冷却 ? 试绘出奥氏体这两种冷却方式的示意图。
23.说明共析碳钢 C 曲线各个区、各条线的物理意义，并指出影响 C 曲线形状和位置的主要因素。
24.将φ 5mm 的 T8 钢加热至 760 ℃并保温足够时间， 问采用什么样的冷却工艺可得到如下的组织：
珠光体、索氏体、屈氏体、上贝氏体、下贝氏体、屈氏体 + 马氏体、马氏体 + 少量残余奥氏体；
在 C 曲线上画出工艺曲线示意图。
25共析钢加热奥氏体化后，按图中 V 1 ～ V 7 ，的方式冷却， 1) 指出图中①～⑩各点处的组织； 2) 写出 V l ～ V 5 的热处理工艺名称。
26.某钢的连续冷却转变曲线如图所示，试指出该钢按图中 (a) 、 (b) 、 (c) 、 (d) 速度冷却后得到的室温组织。
第25题图 第26题图
25. P+A ， A ， P ， A+P ， P+B+A ， B ， B+A ， A ， M+A 。
26.淬火的目的是 什么？亚共析钢和过共析钢淬火加热温度应如何选择？
28.说明 45 钢试样 ( φ l0mm) 经下列温度加热，保温并在水中冷却得到的室温组织：700 ℃， 760 ℃， 840 ℃， 1100 ℃。
28. F+P ， F+M+A′ ， M+A′ ， M+A′ （粗大）。
29.淬透性与淬硬层深度两者有何联系和区别 ? 影响钢淬透性的因素有哪些 ? 影响钢制零件淬硬层深度的因素有哪些 ?
30.甲、乙两厂生产同一批零件，材料均选用 45 钢，硬度要求 HB220 ～ 250 。甲厂采用正火，乙厂采用调质，都达到硬度要求。试分析甲、乙两厂产品的组织和性能的差别。 （参考书79页表3-5）
31.化学热处理最常用的方法有渗碳、渗氮和碳氮共渗及氮碳共渗。
32.共析钢过冷奥氏体在不同温度范围内发生转变产物？
33.常用的高速钢的钢种？
34.常用铸铁的组织组成？
35.铸铁的组织一般是由金属基体+石墨两部分组成。
36.白口铸铁、灰口铸铁、麻口铸铁中碳的存在形式？
37.影响钢淬透性的因素？
主要是过冷奥氏体的稳定性和临界冷却速度(VK)。VK越小钢的淬透性越好。
因此，凡是增加过冷奥氏体稳定性，降低临界冷却速度的因素都能增加钢的淬透性。
38.钢的淬硬性及其影响因素？
是指钢在理想条件下进行淬火硬化后所能达到的最高硬度的能力。钢的淬硬性主要取决于钢的碳的质量分数。钢的碳的质量分数越高，淬硬性越好。钢的淬硬性和钢的淬透性是两个不同概念。淬硬性好的钢，其淬透性不一定好；反之淬硬性差的钢，其淬透性不一定差。例如，碳素工具钢淬火后，硬度很高(淬硬性好)，但淬透性很差，而某些低碳合金钢，淬火后硬度不高，但淬透性很好。
合金钢与铸铁习题与思考题
1.合全钢中经常加入哪些合金元素?如何分类?
碳化物形成元素：Mn, Cr, W，Mo, V, Ti, Nb ,Zr
非碳化物形成元素：Ni, Cu, Co, Si, Al。
2.解释下列现象：
1）在含碳量相同的情况下，除了含Ni和Mn的合金钢外，大多数合金钢的热处理加热温度都比碳钢高；
2）在含碳量相同的情况下，含碳化物形成元素的合金钢比碳钢具有较高的回火稳定性；
3）含碳量≥0.40%，含铬量为12%的钢属于过共析钢，而含碳量1.5%，含铬量12%的钢属于莱氏体钢；
4）高速钢在热锻或热轧后，经空冷获得马氏体组织。
答 1）除Mn、Ni等扩大γ相区的元素外，大多合金元素与铁相互作用能缩小γ相区，使A 4 下降，A 3 上升，因此使钢的淬火加热温度高于碳钢。
2）钢在淬火后回火时的组织转变主要是马氏体分解、残余奥氏体的分解及碳化物形成、析出和聚集的过程，这个过程也是依靠元素之间的扩散来进行的。由于合金元素扩散速度小，而又阻碍碳原子扩散，从而使马氏体的分解及碳化物的析出和聚集速度减慢，将这些转变推迟到更高的温度，导致合金钢的硬度随回火温度的升高而下降的速度比碳钢慢。这种现象称之为回火稳定性。
3）从合金元素对铁碳相图的影响可知，由于合金元素均使相图中的S点和E点左移，因此使共析点和奥氏体的最大溶碳量相应地减小，出现了当含Cr量为12％时，共析点地含碳量小于0.4％,含碳量12％时奥氏体最大含碳量小于
1.5％。
4）由于高速钢中含有大量地合金元素，使其具有很高的淬透性，在空气中冷却即可得到马氏体组织。
3、何谓渗碳钢?为什么渗碳钢的含碳量均为低碳?合金渗碳钢中常加入哪些合金元素?它们在钢中起什么作用?
3、用于制造渗碳零件的钢称为渗碳钢。渗碳钢的含碳量一般都很低 (在0.15～0.25％之间)，属于低碳钢，这样的碳含量保证了渗碳零件的心部具有良好的韧性和塑性。为了提高钢的心部的强度，可在钢中加入一定数量的合金元素，如Cr、Ni、Mn、Mo、W、Ti、B等。其中Cr、Mn、Ni等合金元素所起的主要作用是增加钢的淬透性，使其在淬火和低温回火后表层和心部组织得到强化。另外，少量的Mo、W、Ti等碳化物形成元素，可形成稳定的合金碳化物，起到细化晶粒的作用。微量的B(0.001～0.004％)能强烈地增加合金渗碳钢的淬透性。
4、W18Cr4V钢的淬火加热温度应如何确定(A c1 约为820℃)?若按常规方法进行淬火加热能否达到性能要求?为什么?淬火后为什么进行560℃的三次回火？
4、 高的热硬性主要取决于马氏体中合金元素的含量，即加热时溶于奥氏体中合金元素的量，由于对高速钢热硬性影响最大的两个元素—— W及V,在奥氏体中的溶解度只有在1000℃以上时才有明显的增加，在1270～1280℃ 时奥氏体中约含有7～8％的钨，4％的铬，1％的钒。温度再高，奥氏体晶粒就会迅速长大变粗，淬火状态残余奥氏体也会迅速增多，从而降低高速钢性能。这就是淬火温度定在1280℃的原因。选择三次回火是因为因为W18Cr4V钢在淬火状态约有20～25％的残余奥氏体，仅靠一次回火是难以消除的。因为淬火钢中的残余奥氏体是在随后的回火冷却过程中才能向马氏体转变。 回火次数愈多，提供冷却的机会
就愈多，就越有利于残余奥氏体向马氏体转变，减少残余奥氏体量(残余奥氏体一次回火后约剩1 5％，二次回火后约剩3～5％，第三次回火后约剩下2％)。而且，后一次回火还可以消除前一次回火由于残余奥氏体转变为马氏体所产生的内应力。
5、何谓调质钢?为什么调质钢的含碳量均为中碳?合金调质钢中常加入哪些合金元素?它们在钢中起什么作用?
调质钢一般指经过调质处理后使用的碳素结构钢和合金结构钢。调质钢的含碳量一般在 0.25～0.50％之间，属于中碳钢。碳量过低，钢件淬火时不易淬硬，回火后达不到所要求的强度。碳量过高，钢的强度、硬度虽增高，但韧性差，在使用过程中易产生脆性断裂。常用合金调质钢通常加入的合金元素有Cr、Ni、 Si、Mn、B等，主要是为了提高钢的淬透性及保证强度和韧性而加入的。
6、弹簧钢的含碳量应如何确定?合金弹簧钢中常加入哪些合金元素，最终热处理工艺如何确定?
6、 弹簧钢可分为碳素弹簧钢与合金弹簧钢。碳素弹簧钢是常用的弹簧材料之一，其含碳量为 0.6～0.9％。合金弹簧钢的含碳量低一些，约介于0.45～0.70％之间，考虑到合金元素的强化作用，降低含碳量有利于提高钢的塑性和韧性。合金弹簧钢中所含合金元素经常有Si、Mn、Cr、V等，它们的主要作用是提高钢的淬透性和回火稳定性，强化铁素体和细化晶粒，从而有效地改善了弹簧钢的力学性能。根据弹簧的加工成型状态不同，弹簧分为热成型弹簧与冷成型弹簧，热成型弹簧的最终热处理为淬火后中温回火；冷成型弹簧则是用冷拉弹簧钢丝经冷卷后成型，然后进行低温去应力退火。
7、用9SiCr制造的圆板牙要求具有高硬度、高的耐磨性，一定的韧性，并且要求热处理变形小。试编写加工制造的简明工艺路线，说明各热处理工序的作用及板牙在使用状态下的组织及大致硬度。
7、下料→球化退化→机械加工→淬火 +低温回火→磨平面→抛槽→开口 球化退火：降低硬度，便于机械加工，并为最终热处理做好组织上的准备。 淬火 +低温回火：保证最终使用性能（高的硬度和良好的韧性），减小变形（分级淬火），降低残余内应力。最终组织为：下贝氏体＋碳化物。硬度大于60HRC。
8、现有φ35x20mm的两根轴。一根为20钢，经920℃渗碳后直接淬火(水冷)及180℃回火，表层硬度为HRC58 ～ 62；另一根为20CrMnTi钢，经920℃渗碳后直接淬火(油冷)，-80℃冷处理及180℃回火后表层硬度为60 ～ 64HRC。问这两
9.最常用的特殊性能钢有哪些？
10、白口铸铁，灰口铸铁，可锻铸铁，球墨铸铁，孕育铸铁中碳的存在形式及形态？
12 、铸铁的石墨化过程是如何进行的？影响石墨化的主要因素有哪些？ 13 、各类铸铁的牌号？
5章有色金属习题与思考题
1 、铝合金是如何分类的？
1、按照铝合金的组织和加工特点，可将铝合金分为变形铝合金和铸造铝合金两大类。
如图 9-1 所示，成分在 D ˊ 点以左的合金，在加热至固溶度线以上温度时，可得到单相固溶体，塑性好，适宜压力加工，称为变形铝合金；成分在 D ˊ 点以右的合金，凝固时发生共晶反应出现共晶体，合金熔点低，流动性好，适宜铸造，称为铸造铝合金。
变形铝合金还可按其能否进行热处理强化，又可分为两类：成分在 F 点以左的合金，固溶体成分不随温度发生变化，因而不能用热处理方法强化，称为不能热处理强化的铝合金；成分在 F ～ D ˊ 之间的铝合金，固溶体成分随温度而变化，可用热处理方法强化，称为能热处理强化的铝合金。 （画图说明）
6章其他常用工程材料习题与思考
1、名词：塑料、橡胶、陶瓷、复合材料
2、简述金属材料、有机高分子材料和无机非金属材料的性能特点。
2
金属材料含钢、铁和有色金属材料，其化学键为金属键，导电导热、强度高、韧性好、耐腐蚀性能差； 有机高分子材料含塑料、橡胶和纤维材料等，其化学键为共价键、密度小、独特的高弹性和粘弹性、电绝缘性好、隔热隔音减振、耐腐蚀、耐热性差、易燃易老化；无机非金属材料含陶瓷、玻璃、胶凝和耐火材料等，其化学健为离子键和混合键，硬度高、刚性大、脆性大、熔点高、绝缘性好、导热性差、耐腐蚀。
3、常用橡胶的分类？
按来源分：天然橡胶和合成橡胶二大类。
按用途分： 通用橡胶、准通用橡胶、特种橡胶
4.什么是陶瓷？陶瓷的分类？陶瓷的组织是由哪些相组成的？
4.用无机非金属物质为原料，经原料处理、成型和高温烧成工艺过程而得到的制品或材料称为陶瓷。
用硅酸盐天然矿物原料经粉碎配料、成型、烧成工艺过程获得制品或材料称为传统陶瓷，用合成无机化合物经精密控制制备工艺烧结而成的制品或材料称为先进陶瓷。
陶瓷是由晶体相、玻璃相和气相三相组成。
5.简述陶瓷材料的力学性能、物理性能及化学性能。
5.在工程材料中，陶瓷的力学性能是刚度最大、硬度最高、良好的抗压能力、理论强度很高但实际强度较低、塑性极低，韧性极低戓脆性极高。陶瓷的物理和化学性能是熔点高、热膨胀系数很小、导热性差、热稳定性很低、化学稳定性极好、导电性变化范围大、大多数陶瓷是良绝缘体，少数是半导体。
6.什么是复合材料？有哪些种类？？
6.复合材料是由两种或两种以上性质不同的材料，即基体材料和增强材料组成的多相固体材料。
复合材料分类有：
按基体分类 --- 金属基与非金属基 两类。
按用途分 ----- 结构复合材料与功能复合材料。
按增强材料分 ---- 颗粒复合材料、纤维复合材料等。
7.常用的复合材料有哪几种？
7.常用复合材料有：
（1） 、玻璃钢 ( 玻纤 )---- 热塑性玻璃钢 ---- 聚丙烯玻璃钢
聚酰胺玻璃钢 、聚苯乙烯玻璃钢、聚酯玻璃钢 、聚碳酸酯玻璃钢
和热固性聚合物基 ----- 酚醛树脂玻璃钢
环氧树脂玻璃钢、不饱和聚酯玻璃钢 、有机硅玻璃钢
（2） 、纤维复合材料 ----- 碳纤维树脂复合材料 ---- 环氧 / 碳纤维复合材料
酚醛 / 碳纤维复合材料 、聚四氟乙烯 / 碳纤维复合材料 、碳纤维 / 碳复合材料 、碳纤维 / 金属复合材料 、碳纤维 / 陶瓷
第七章习题与思考题
1. 简述零件失效的形式。
2.零件失效的原因？
3. 选用材料一般应注意哪些基本原则？
部分参考答案
1、零件失效是指其工作中丧失规定功能，主要形式为断裂、变形和表面损伤三大类型。
2.零件失效的原因？
零件失效的原因大体上可分为设计、材料、加工和安装使用四个方面。
3、选材有三大基本原则：
（1） 满足使用性能原则；
（2）满足工艺性能原则；
（3）保证零件生产和使用总成本最低原则。
第八章习题与思考题
1.填写下表用途举例可在下列范围内选择：钻头、发动机传动轴、拖拉机齿轮、轴承、机床床身、板簧、汽车车身、桥梁、汽轮机叶片、绝缘子、冷冲模。
2.为下列零件选择适用的材料并安排相应的热处理方法或使用状态，备选材料有：20CrMnTi、W18Cr4V、HT200、16Mn、40Cr、1Cr18Ni9Ti、65Mn、GCr9。