一、名词解释（15分）
1、结构材料：以力学性能为主要要求的工程材料
2、晶体：原子（离子或分子）在三维空间呈规则的周期性排列的物质。
3、形变织构：由于大程度的塑性变形导致多晶体的晶粒位向趋向一致的组织形态。
4、屈服强度：材料产生屈服（明显塑性变形）时的最小应力。（材料抗塑性变形能力）
5、调质处理：淬火＋高温回火。
二、填空题（15分）
1. 液态金属的冷却速度越快，结晶所需的过冷度越大 ，晶粒越细 。
2. cu属于 fcc 结构，在常温下铜的原子直径为2.55×10-10m，铜的晶格常数为 1.80×10-10m
3. 金属滑移的本质是位错的移动 。
4. 在fe-fe3c相图中，a1线也称为共析线。
5. 退火低碳钢的拉伸曲线分为弹性变形阶段、 屈服阶段、 加工硬化（均匀塑性变形） 阶段、 集中塑性变形（颈缩） 阶段。
6. 测量材料硬度时，当硬度高于hb450或者试样过小时，不能采用布氏（hb） 硬度计量，而改用洛氏（hrc） 硬度计量。
7. 灰口铸铁中石墨的形态为片状，可锻铸铁中石墨的形态为団絮状，其中可锻铸铁的塑性改善。
三、问答题：（70分）
1. 画出体心立方晶胞和原子排列最密的一个晶面和该面上原子排列最密的互不平行晶向。（5分）
2. 试比较m和m’在形成条件、金相形态和性能特点上的主要区别。（5分）
3. 请简述金属的主要强化机制。（5分）
固溶强化：溶质原子→晶格畸度→与位错相互作用→阻碍位错运动→强化。
位错强化：位错→增殖并相互作用→阻碍位错运动→强化。
细晶强化：晶界→阻碍位错运动→强化。
第二相强化：第二相粒子→阻碍位错运动→强化。
4. 冷变形金属再结晶退火后与冷变形前相比不仅强度高、而且塑性和韧性都好，请简要分析其原因。（5分）
再结晶退火后低碳钢的强度、硬度、塑性、韧性均高于塑性变形前的低碳钢，是因为再结晶退火后形成的再结晶晶粒小于塑性变形前的晶粒，细晶强化作用造成强度、硬度、塑性、韧性的提高。
5. 有两块退火钢样经组织分析发现其中珠光体占80%，但硬度差别较大，请计算它们的含碳量，画出其显微组织示意图并标出组织名称。（10分）
第一块属于亚共析钢，p%=（x-0.02）/（0.77-0.02）=80%，求出x=0.55，含碳量为0.55%。
第二块属于过共析钢，p%=（6.69-x）/（6.69-0.77）=80%，求出x=1.95，含碳量为1.95%。
6. 合金元素对钢的回火转变温度有哪些影响？（10分）
1）提高回火稳定性：v、si、mo、w、ni、mn、co；
2）产生二次硬化：沉淀硬化：v、mo、w、cr (ni、co协同）；
3）影响回火脆性：（第二类回火脆性——450-600oc高温，与p有关）：增大第二类回火脆性：mn、cr、ni，消除第二类回火脆性：mo(0.5%)、w(1%)
7. 试辨析以下金属材料牌号20cr、qt400-18、gcr15、t10、lc4：（1）说明材料的类别；（2）说明牌号中下划线部分的意义。（10分）
20cr：合金渗碳钢，20——含碳量0.2%
qt400-18：球墨铸铁，400——最低抗拉强度。
gcr15：滚珠轴承钢，15——cr含量中间值1.5%
t10：碳素工具钢，10——含碳量1.0%
lc4：变形铝合金，lc——超硬铝。
8. 有20crmnti,t12,zg45等钢材，请选择一种钢材制作汽车变速箱齿轮（高速中载受冲击），并写出热处理工艺路线，说明各热处理工序的作用。（20分）
选择：20crmnti
工艺路线：900--950℃渗碳 → 820～850℃油淬 → 180--200℃低温回火。
各热处理工序的作用：渗碳——表面高碳而心部维持低碳成分；淬火+低温回火——心部形成低碳m’具有较好强韧性；表面形成m’(高碳）+a’+k具有高硬度、耐磨损。
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