材料工程基础考试复习题及答案(共9页).docx

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1、精选优质文档-倾情为你奉上材料的液态成形技术1. 影响液态金属充型能力的因素有哪些？如何提高充型能力？答：第一类因素，属于金属性质方面的，主要有金属的密度、比热、导热系数、结晶潜热、动力黏度、表面张力及结晶特点等。 第二类因素属于铸型性质方面的主要有铸型的蓄热系数、密度、比热、导热系数、温度、涂料层和发气性、透气性等。 第三类因素，属于浇注条件方面的，主要有液态金属的浇注温度、静压头，浇注系统中压头的损失及外力场拯力、真空、离心、振动勘的影响等。 第四类因素，属于铸件结构方面的，主要有铸件的折算厚度，及由铸件结构所规定的型腔的复杂程度引起的压头损失。 常用提高充型能力的措施针对影响充型能力的因

2、素提出改善充型能力的措施，仍然可以从上述四类因素入手：合金设计方面，在不影响铸件使用性能的情况下，可根据铸件大小、厚薄和铸型性质等因素，将 合金成分调整到共晶成分附近;采取某些工艺措施，使合金晶粒细化，也有利于提高充型能力由于夹杂物 影响充型能力，故在熔炼时应使原材料清洁，并采取措施减少液态金属中的气体和非金属夹杂物铸型方面，对金属铸型、熔模型壳等提高铸型温度，利用涂料增加铸型的热阻，提高铸型的排气能力，减小铸型在金属填充期间的发气速度，均有利于提高充型能力浇注条件方面，适当提高浇注温度，提高充型压头，简化浇注系统均有利于提高充型能力铸件结构方面能提供的措施则有限 2. 铸件的凝固方式有哪些？

3、其主要的影响因素？答：铸件的凝固方式：逐层凝固，糊状凝固，中间凝固 主要影响因素：合金的凝固温度范围和铸件凝固期间固、液相界面前沿的温度梯度。通常，合金的凝固温度范围越小，铸件凝固期间固、液相界面前沿的温度梯度越大，则铸件凝固时越趋于逐层凝固；反之，则越趋于糊状凝固。3. 什么是缩松和缩孔？其形成的基本条件和原因是什么？ 答：金属液在铸型中冷却和凝固时，若液态收缩和凝固收缩所缩减的容积得不到补充，则在铸件的厚大部位及最后凝固部位形成一些孔洞。其中，在铸件中集中分布且尺寸较大的孔洞称为缩孔；分散且尺寸较小的孔洞称为缩松。缩孔：形成的基本条件是金属在恒温或很窄的温度范围内结晶，铸件由表及里逐层凝固

4、。缩孔产生的基本原因是金属的液态收缩和凝固收缩值大于固态收缩值，且得不到补偿。缩孔产生的部位在铸件最后凝固区域。缩松：形成的基本原因也是金属的液态收缩和凝固收缩大于固态收缩。但形成缩松的基本条件是金属的结晶温度范围较宽，呈体积凝固方式(糊状凝固)。4. 常见的特种铸造方法有哪些？各有何特点？答：常见的特种铸造方法有金属型铸造、熔模铸造、压力铸造、低压铸造、离心铸造、连续铸造和消失模铸造等。金属型铸造：a.可以连续重复使用，生产效率高，劳动条件好，但成本高；b.铸件精度高，表面粗糙度较低；c.金属散热性能好，晶粒细化，力学性能好；d.不透气且无退让性，易造成不足或开裂；e.适于生产大批量有色金属

5、铸件。熔模铸造：a.铸件尺寸精度高，表面光洁；b.可铸造形状复杂零件；c.工艺过程复杂，生产周期长，成本高；d.适于铸造小尺寸的各类合金铸件，特别是少切削或无切削精密铸件。压力铸造：a.浇注时间短，易于机械化、自动化作业；b.铸型散热快，晶粒细化，耐磨、耐蚀性好；c.铸件尺寸精度高，表面光洁；d.凝固速度快，排气困难，易形成缩松和缩孔e.模具成本高，铸件尺寸受限；f.适于有色金属薄壁复杂铸件的大批量生产。低压铸造：a.充型压力和速度易于控制，气孔、夹渣较少，组织致密，力学性能好；b.无需冒口设置，金属利用率高；c.适应性强，金属型、砂型和熔模型均可使用；d.铸件尺寸精度高，表面光洁；e.适用于

6、质量要求高的铝、镁等有色金属铸件。离心铸造：a.离心力改善金属的流动性，提高了充型能力，改善了补缩条件，缩孔等缺陷减少； b.简化了中空圆柱形铸件的生产过程；c.成分偏析严重，尺寸难以控制；d.内表面质量较差、内孔不准确、加工余量较大；e.特别适于横截面呈圆柱的铸件生产，如套、环、管、筒、辊和叶轮等，多用于黑色金属及铜合金。连续铸造：a.冷却速度快，组织致密，机械性能好；b.工艺简单，生产效率高；c.适于横截面一定的钢材、铝材和铸铁管等铸件的生产。消失模铸造：a.不分型，不起模，工艺简化，精度提高；b.能制造形状复杂的铸件和工艺品；c.冒口可自由设置，不易产生缩孔、缩松等；d.易产生有害气体，

7、铸件易增碳，表面质量降低；e.适于生产起模困难，形状复杂的铸件，例如汽车发动机进排气歧管、缸体等。5.试述铸件产生变形，开裂的原因及其防止措施。答：变形：若冷却到室温的铸件内部存在有较大的残余应力，此时铸件是不稳定的，如铸造应力超过合金的屈服强度时，则会产生塑性变形，弯曲或扭曲以减小或消除应力。开裂：当铸造应力超过材料的强度极限（或称抗拉强度）时，铸件产生裂纹。热裂纹是铸件在凝固末期或凝固后不久尚处于强度和塑性很低状态下，因铸件固态收缩受阻而引起的裂纹；冷裂纹是铸件凝固后冷却到弹性状态时，因局部铸造应力大于合金极限强度而引起的开裂。两者防止措施相同：减小和消除铸造应力：采取安放冒口、冷铁或调整

8、内浇口位置等工艺措施，使铸件各部分温度均匀、同时凝固；提高铸型和芯子退让性；合理设计铸件结构，使壁厚均匀，结构对称等；尽量选用E和L小的材料；对铸件进行时效热处理可消除应力。6、陶瓷的液态成形方法有哪些？各有何特点？答：1)流延成形特点:设备简单,工艺稳定,可连续操作,生产效率高,可实现高度自动化2)粉浆浇注：以水为溶剂、粘土为粘结剂的成形方法.为得到高质量的注浆坯体,要求浆料:1)流动性好2)稳定性好,不易沉淀和分层3)含水量尽可能少,减少成形和干燥时的收缩,减少坯体的变形和开裂.以及渗透性好、脱模性好、不含气泡等.适用于形状复杂、大型薄壁、精度要求不高的日用和建筑陶瓷制品.3)压模成形：将

9、粉状、片状或颗粒状原料,放在一定温度的模具中闭模加压,使之在模具中熔化，充满整个型腔而成形硬化.缺点:成形周期长,生产效率低,模具成本较高4)注射成形：能生产形状复杂、薄壁的陶瓷制品。7、聚合物的液态成形方法 有哪些？各有何特点？答：热塑性塑料：挤出成型，注射成型，压延成型，吹塑成型，热固性：模压成型，传递模成型，层压成型，传递成型，层压成型，注射成型既可用在热固性又可用在热塑。特点：模压成型：周期长，效率低，模具成本高。注射成型：复杂帽品，适合大批量生产，设备及模具费用高，易于自动控制，磨具安装调整麻烦，不需要特别熟练，体力劳动少，成型周期短，效率高，精加工简单。挤出成型：用于大批量生产、连

10、续性制造具有一定截面的制品，操作简单，效率极高，经济。吹塑成型：可制造无接缝整体的空心制品，成型周期短，效率高，压延成型：制造播磨，板材人造革，塑料地板，适于大量生产制造宽幅制品。层压成型：制作大面积板材、管材、棒材，成型时期长，一次可压制数片至数十片。传递成型：原料在转移过程中接收相当一部分能量，缩短成型时间，能确保制品中的金属嵌件位置正确。材料的固态成形技术1.金属为什么容易塑形变形？产生塑形变形的本质？答：单晶体产生塑性变形的原因是原子的滑移错位。多晶体（实际使用的金属大多是多晶体）的塑性变形中，除了各晶粒内部的变形（晶内变形）外，各晶粒之间也存着变形（称为晶间变形）。多晶体的塑性变形是

11、晶内变形和晶间变形的总和。而通常使金属晶体变形所需的切应力都比较小，所以金属易塑形变形。金属塑形变形的本质：金属在外力作用下要经历两个主要变形阶段弹性变形阶段和塑形变形阶段。当外力不超过弹性极限时，金属只发生弹性变形，外力去除后变形消失；当外力继续加大，是金属的内部应力超过了该金属的屈服极限后，外力去除变形不消失，即为塑形变形，其实质是内部应力迫使晶粒内部和晶粒间产生滑移和转动，从而产生了塑形变形。2.金属常见的塑形成形方法有哪些？答：a.锻造，将固态金属加热到再结晶温度以上，在压力作用下产生塑形变形，把坯料的某一部分体积转移到另一部分，从而获得一定形状、尺寸和内部质量的锻件的工艺方法。包括自

12、由锻造、模型锻造、胎膜锻造以及特殊锻造等。b.板料冲压：利用冲模使板料产生分离或变形的加工成形方法。c.轧制和挤压：使金属在一回转的孔隙或孔型中，依靠摩擦力的作用连续进入轧辊而产生塑形变形的压力加工方法称为轧制；将金属坯料放入挤压筒内，在压力作用下使坯料从模孔中挤出而变形的加工方法称为挤压。d.拉拔：将金属坯料拉拔通过具有一定形状的模孔而使其横截面积减小、长度增加的加工方法。3.金属的冷变形和热变形是如何区分的？各有何特征？答：冷变形：塑性变形温度低于该金属的再结晶温度。特征：晶粒沿变形最大的方向伸长，产生纤维组织；晶粒间产生碎晶。金属产生加工硬化现象。热变形：塑性变形温度高于该金属的再结晶温

13、度。特征：经过再结晶组织均匀化，塑性好，消除内部缺陷，形成流线组织。4.什么是金属的可锻性？其影响因素有哪些？答：金属的可锻性：金属经受塑形加工时成型的难易程度。可锻性的优劣常用金属的塑性和变形抗力两个指标来综合衡量。影响因素：1）内在因素：金属组织：纯金属和固溶体的锻造性能好，含较多金属碳化物时锻造性能较差；粗晶粒和有其他缺陷的金属锻造性能差；晶粒细小且组织均匀的金属锻造性能好。化学成分：通常情况，不同化学成分的金属，其塑形不同，锻造性能也不相同。纯铁的塑形比碳钢好，抵抗变形的抗力也小，低碳钢的锻造性能比高碳钢好。2）加工条件：锻造温度范围：它既能保证金属在锻造中有良好的锻造性能，又能使金属

14、有足够的锻造时间。变形速度：变形速度对金属锻造性能的影响有两个方面：一方面，当变形速度较大时，由于来不及完成回复和再结晶，不能及时消除加工硬化，使锻造性能下降；另一方面，当变形速度低时，能充分进行回复和再结晶，古锻造性能良好。5.挤压成形方法的分类、工艺特点以及主要的工艺参数。答：根据温度：冷挤压（室温），温挤压（室温再结晶温度），热挤压（再结晶温度以上）；根据金属的流动方向和凸模运动方向：正挤压、反挤压、复合挤压和径向挤压。还有静液挤压：凸模与坯料不直接接触，而是给液体施加压力（压力可达3000个大气压以上），再经液体传给坯料，使金属通过凹模而成型。正挤压：挤压模出口处的金属流动方向与凸模运

15、动方向相同；反挤压：挤压模出口处的金属流动方式与凸模运动方向相反；复合挤压：挤压过程中，在挤压模的不同出口处。一部分金属流动方向与凸模运动方向相同，另一部分金属流动方向相反；径向挤压：挤压模出口处的金属流动方向与凸模运动方向成90。工艺特点及参数：挤压时金属坯料在三向受压状态变形，可提高金属坯料的塑性；可挤出各种形状复杂、深孔、薄壁、异型断面的零件；零件精度高、表面粗糙度低。一般尺寸精度为IT6IT7，表面粗糙度为Ra3.20.4，从而可达到少屑、无屑加工的目的；零件的力学性能好。挤压变形后零件内部的纤维组织是连续的，基本沿零件外形分布而不被切断，从而提高零件的力学性能；节约原材料，材料利用率

16、可达70%，生产率很高，可比其他锻造方法高几倍。6.聚合物的塑形成形方法有哪些？各有何特点？答：热固性聚合物：压模、浇注、注射等；热塑性聚合物：挤压、真空成形、吹塑成形等挤压特点 ：挤出成形的生产效率高，可自动化连续生产，一般使用热塑性聚合物作原料。挤压与注射的比较：注射：挤出的熔融聚合物被注入模具内硬化； 挤压：挤出的熔融聚合物通过模嘴后在空气中硬化 两者都是将聚合物的颗粒（或小球）提供到挤压机的低温一侧，必须保持这一侧的冷却，以避免颗粒熔化、桥接以及由于重力而引起的流动。 真空成形 ：将热塑性聚合物板（片）材置于模具上，四周夹紧并加热；待坯料进入高弹态后，对模腔抽真空，使板材在大气压作用下

17、紧贴模腔内壁，冷却后硬化成形。主要用来制造盘、罩、盖、壳体等敞口制品。 压延成形特点：是将加热塑化的热塑性塑料通过一组以上两个相向旋转的辊筒间隙，而使其成为规定尺寸的连续片材的成形方法。压延也是橡胶加工中重要的基本过程之一。7.陶瓷的塑形成形方法有哪些？与金属和聚合物相比的特点？答：挤制成型：将炼好并通过真空除气的泥料，置于挤制筒内，在压力的作用下，通过机嘴挤出各种形状的坯件，例如棒状、管状等。轧膜成形：将陶瓷粉体和粘结剂、溶剂等置于两轧辊之间混炼，使之混合均匀，伴随吹风，溶剂逐步挥发，形成一层厚膜；调整轧辊间距，反复轧制，可制得薄片瓷坯。与金属和聚合物相比，陶瓷材料硬而脆，不适合塑形成形，而

18、金属和聚合物可以。材料的粉末成形技术1.粉末冶金工艺有何特点？其主要的工艺过程包括？答：粉末冶金就是通过粉末的制取、粉末的成形及烧结而制备金属和金属基复合材料及其制品的一种工艺过程。特点：1)粉末冶金能够制备普通熔铸法无法生产的具有特殊性能的材料，如：可制备多孔材料;可由矿石或化合物直接制取难熔金属、稀有金属;能够制备各种复合材料;可制备非平衡组织材料。2)采用粉末冶金制备的材料，其性能较熔铸产品优越：制取成分偏析小的合金;制取细晶粒、组织均匀和加工性能好的稀有金属坯锭。3)粉末冶金制品表面光洁度高，尺寸精确，是一种少切削、无切削的新工艺，可节约大量的人力和物力。4)不足之处：粉末本身的成本较

19、高，制品的大小和形状受到一定的限制；零件的力学性能较锻件或铸件要低。工艺过程：粉末的制备、粉末的成形、烧结、烧结后的处理2.粉体物理制备方法主要有哪些？答：1）蒸发冷凝法：采用不同的能量输入方式使金属汽化，然后再在冷凝壁上沉积，从而获得金属粉末；2）激光聚集原子沉积法：形成指定形状如线形；3）非晶晶化法：通过晶化过程的控制,将非晶材料转变为纳米材料4）机械球磨法：该法工艺简单,制备效率高，能制备出常规方法难以获得的高；5）离子注入法：用同位素分离器使具有一定能量的离子硬嵌在某一与它固态不相溶的衬底中，然后加热退火,让它偏析出来它形成的纳米微晶在衬底中深度分布和颗粒大小可通过改变注入离子的能量和

20、剂量,以及退火温度来控制；6原子法：人们首次用STM进行了原子、分子水平的操作.3.雾化制粉的方法有哪些？答：雾化制粉法通过高压雾化介质强烈冲击液流，或通过离心力使之破碎、冷却来实现的一种典型物理制粉方法。1）双流雾化法：金属液流和雾化介质流2）离心雾化法（又包括旋转电极法、旋转圆盘法、旋转水流法、旋转坩埚法等）：借助离心力的作用，将液态金属破碎为小液滴，然后凝固为固态粉末颗粒3）真空雾化法：液态金属在一定的压力下过饱和，然后使其在真空状态下快速的去饱和，使气体膨胀而形成细的粉末喷射流，所得到的粉末呈球形而且纯度很高；4）机械作用力雾化法：又包括双辊（三辊）雾化法，电动力学雾化法5）特殊雾化法

21、：（多级雾化：多种雾化机构组合在一起；第一级一般为双流雾化、后几级为离心雾化或机械作用力雾化等；固体雾化）6）物理蒸发冷凝/物理气相沉积法：采用不同的能量输入方式使金属汽化，然后再在冷凝壁上沉积，从而获得金属粉末。4.粉末的化学制备方法有哪些？答：1）液相沉淀法：在液相中采用各种水溶性化合物经混合、反应生成不溶于水的沉淀，将沉淀洗涤并热分解可形成超细粉。a.直接沉积法：向盐溶液中直接加入沉淀剂进行反应得到细小沉淀物的方法。b.均匀沉淀法：依靠溶液内部缓慢均匀地生成沉淀剂而进行沉淀反应地方法。c.共沉淀法：在溶液中同时沉淀两种或两种以上金属离子得到均匀性好的复合氧化物的方法。2）化学气相沉积法：

22、利用挥发性化合物的蒸气通过分解或相互反应合成所需粉体的方法。包括分解沉积和反应沉积。3）还原反应法：基本原理：MeO+X(还原剂)=Me(金属)+XO4）电化学法：包括水溶液电解法、熔盐电解法、有机电解质电解法和液体金属电解法。5.粉末的形成工艺性能取决于粉末的哪些特性？答：1)松装密度：粉末试样自然地充填规定的容器时单位容积内粉末的质量。与形状、粒度、粒度分布有关。2）50g粉末从标准的流速漏斗流出所需的时间，其倒数为单位时间流出粉末的质量，称为流速。与粉末形状、粒度、密度、表面质量有关。3）压制性：压缩性代表粉末在压制过程中被压紧的能力，在标准模具中，在规定润滑条件下加以测定，用规定压力下

23、粉末所达到的压坯密度表示；4）成形性：粉末压制后，压坯保持既定形状的能力，用粉末得以成形的最小单位压制压力标示，或者用压坯的强度来衡量。6.粉末的成形方法主要有哪些？如何获得结构均匀致密的成形坯体？答：压力成形：模压成形、等静压成形、三轴压制、高能成形增塑成形：挤压成形、注射成形、轧膜成形、车坯成形浆料成形：注浆成形、热压铸成形、流延法成形、压力渗滤工艺和离心成形、凝胶铸模成形、直接凝固成形适当加压可获得结构均匀致密的成形坯体。7.粉体为什么能烧结？烧结的推动力是什么？答：粉体有较高的表面活性，粉体越细，表面能越高，越易烧结推动力：粉体的表面能降低和系统自由能降低。8.烧结方法有哪些？如何促进

24、致密化烧结？答：烧结方法：按压力分类：常压烧结、压力烧结按气氛分类：普通烧结、氢气烧结、真空烧结按坯体内部状态分类：固相烧结、液相烧结、气相烧结、活化烧结、反应烧结促进致密化烧结：烧结密度与粉末的烧结特性有关，一般来讲，相同的粉末同等压制条件下，烧结温度越高，密度越高；保温时间越长，密度越高；较低温度下的长时间保温可以得到与较高温度下短时间保温相同的致密化结果，但是长时间保温易出现晶粒长大现象，除了改进成形与烧结制度的几个建议外，还有一个重要的途径就是活化烧结，具体措施很多，如W的烧结中加入Ni，Fe等活化元素；采用更小颗粒的粉末；对粉末进行改性，提高其活化能等。9.陶瓷烧结与金属烧结有何异同

25、？答：1）原材料不同，一个是无机材料，一个是金属2）压制区别：金属粉末压制得到的坯块的密度普遍比无机密度大，陶瓷只能液相烧结，烧结时粘结剂挥发，留下孔洞，一般采用加压烧结，金属可以固相烧结、液相烧结或固液烧结。3）烧结气氛：金属要求更多，多需要真空或氢气氛，而陶瓷不需要4）烧结后的处理：金属烧结后需要抛光，陶瓷烧结后需要施釉。材料的连接工艺1.简述金属的可焊性及其影响因素。答：金属材料的可焊性是指金属材料在一定的工艺条件下,通过焊接形成优质接头的性能.分为工艺可焊性和使用可焊性两类:1）工艺可焊性:主要指在一定的焊接工艺条件下,获得优质焊接接头的难易程度,即金属材料对形成焊接缺陷的敏感性.2）

26、使用可焊性:主要指金属的焊接接头对使用要求的”适应性”和”安全性”,包括焊接接头的机械性能,耐腐蚀性能等.影响因素：1）材料因素:它即包括钢材本身的化学成分,又包括所选用的焊接材料的化学成分(包括焊条、焊丝、焊剂、保护气体等) 。钢材焊接性能的好坏主要取决于它的化学组成。而其中影响最大的是碳元素，也就是说金属含碳量的多少决定了它的可焊性。2）工艺因素:它包括从选择焊接方法和制定合理的工艺措施两方面来影响焊接性。3）构件类型因素:它包括焊接结构和焊接接头的形式,刚度及应力状态等,其将直接影响接头的力学性能及产生缺陷的倾向。4）使用要求因素:就是焊接结构的使用条件对焊接性的限制。它包括结构在高温、

27、低温下,在腐蚀介质中,在动、静载荷交变载荷等条件下工作时,对焊接性的限制2. 简述焊接接头的组织和性能。答：我们通常把焊接接头分为三个区域。即焊缝、热影响区和熔合区。这三个区域中只有焊缝经过了加热高温溶化完成一系列焊接冶金冷却一次结晶凝固二次结晶固态下相变这一焊接热循环。这个过程决定了焊缝金属的化学成分，组织性能，是否有焊接缺陷。热影响区是邻近焊缝的母材在熔化焊所特有的快速加热、快速冷却这一动态热过程中，在极短的时间内进行着除了熔化以外的一些金属学行为的区域，其特点是热场分布极不均匀，温度梯度非常大，与扩散有关的过程极不充分，组织和性能极不均匀，因此，它是一个最薄弱的环节，是焊接结构最容易发生

28、破坏事故的区域，熔合区和过热区是焊接接头中组织和力学性能最差的部分，也是发生破坏的危险区，因此在焊接过程中应尽可能减少其范围。3.焊接缺陷主要有哪些？其形成的原因？答：焊接接头缺陷：裂纹、气孔、夹渣、未熔合、未焊透、形状缺陷裂纹：在焊接应力及其它致脆因素共同作用下，在焊接接头中局部区域的金属原子结合力遭到破坏，而形成新界面，所产生的缝隙叫裂纹。气孔：焊接过程中，熔池中的气体在金属凝固以前未能来得及逸出，而在焊缝金属中（内部或表面）残留下来所形成的空穴。夹渣：残留在焊缝中的熔渣，是焊条电弧焊中最常见的固体夹杂类缺陷。未熔合：焊接道与母材或焊道与焊道之间未完全熔化结合的部分。未焊透：焊接时接头根部

29、未完全熔透的现象。形状缺陷：焊缝表面形状与原设计几何形状有偏差，包括咬边、焊瘤、烧穿、焊缝尺寸不符合要求和焊缝表面质量不良等。4. 简述钎焊的工艺特点及常用的钎焊材料。答：特点：弓箭加热温度低，组织性能受焊接过程影响较小，变形小；连接方便，不同材质、不同厚度、不 同大小的工件都可连接；钎焊表面质量好，多数钎焊件焊后就可达到组合键的技术要求，无需加工；钎焊设备简单，生产投资费用小。常用材料：应用最广泛的软钎料是含少量锑的铅锡合金，这类材料熔点低，钎料渗入接头间隙能力较强。硬钎料（熔点高于450）、软钎料（熔点低于450）材料的表面处理工艺1. 热喷涂的方法主要有哪些？各有何特点？答：方法：火焰喷

30、涂、电弧喷涂、等离子喷涂。1）火焰喷涂：不受基体的类别、形状和尺寸的限制；涂层材料广泛；对基体影响小2）电弧喷涂：防腐寿命长；涂层本身可被修复；生产效率高，工艺稳定，施工方便；涂层时工件不易变形3）等离子喷涂：可进行超高熔点材料喷涂；喷射粒子速度高，涂层致密，粘接强度高；喷涂材料使用惰性气体不易氧化2简述电镀和化学镀的异同。答：电镀：以被镀基体金属为阴极，通过电解作用，使溶液中欲镀金属的阳离子在基体金属表面沉积出来，形成镀层的表面加工方法。化学镀：在没有外电流通过的情况下，利用还原剂，在镀层物质溶液中进行化学还原反应，在镀件上沉积得到镀层的加工方法。 电镀液的基本成分与化学镀液的基本成分也不相

31、同。电镀液成分为(1)主盐、 (2)导电盐、(3)络合剂 、(4)阳极活化剂、(5)缓冲剂、(6)添加剂 。化学镀液成分为（1）主盐（2）还原剂（3）络合剂（4）缓冲剂3. 简述对金属表面进行渗碳或渗氮的作用。渗碳：增加钢件表层的含碳量和一定的浓度梯度，使低碳钢件表面获得高碳浓度，后续进行适当的淬火和回火处理，以提高表面的硬度、耐磨性及疲劳强度，同时心部仍保持良好的韧性及塑形。渗氮：使钢具有优异的性能，表面硬度可达HV10001200；很高的耐磨性和抗咬合性；很高的疲劳强度，低缺口敏感性及良好的耐蚀性，并且热处理变形极小。4. 三束表面改性技术的定义，特点和局限性。答：采用激光束、离子束、电子

32、束对材料表面改性的材料表面增强技术，称为“三束材料表面改性”。特点：激光束能量密度大，极高的加热和冷却速度，可在材料表面制得微晶、非晶及一些奇特的、热平衡相图上不存在的亚稳合金（非平衡相），赋予材料表面以特殊性能。 利用离子束注入技术，可把异类原子直接引入表面层进行表面合金化，引入原子种类和数量不受任何常规合金化热力学条件的限制。 三束表面处理，由于加热速度极快，基材的整体温度在加热过程中可以不受影响。局限性：激光束：处理效果与材料表面的反射率、密度和导热系数等密切相关，对表面反射率高的材料，激光能量不能充分被吸收 ；激光本身是转换效率低的能源；设备费用较贵，成本高；处理效率低，不适宜大面积处

33、理等等。离子束：离子注入层薄。离子束从发射至零部件表面为直线行进，因此，不能处理复杂的凹腔表面。由于离子注入需在真空下进行，因此，零部件的尺寸受到真空室尺寸的限制。离子注入设备比较昂贵，因此工艺成本较高。电子束：真空下进行，可保证工件表面不被氧化，但带来许多不便。 电子束使用偏转线圈在一定范围内偏转和摆动，但很难实现大于25的转折。材料的热处理工艺1.金属材料的主要强化方式有哪些？答：1）固溶强化：融入固溶体中的溶质原子造成晶格畸变，晶格畸变增大了位错运动的阻力，使滑移难以进行，从而使合金固溶体的强度与硬度增加。这种通过融入某种溶质元素来形成固溶体而使金属强化的现象称为固溶强化。在溶质原子浓度

34、适当时，可提高材料的强度和硬度，而其韧性和塑性却有所下降。2）细晶强化：细晶强化的强化规律，晶界越多，晶粒越细，根据Hall-Petch关系式，晶粒的平均值d越小，材料的屈服强度就越高。3）加工硬化:金属在塑性变形时，晶粒发生滑移，出现位错的缠结，使晶粒拉长、破碎和纤维化，增大了位错滑移阻力。4）时效强化：时效强化是指在固溶了合金元素以后，在常温或加温的条件下，使在高温固溶的合金元素以某种形式析出（金属间化合物之类），形成弥散分布的硬质质点，对位错切过造成阻力，使强度增加，韧性降低。5）第二相强化：当第二相以细小弥散的微粒均匀分布于基体相中时，将会产生显著的强化作用，第二相强化的主要原因是它们

35、与位错间的交互作用，阻碍了位错运动，提高了合金的变形抗力。6）复合强化：上述强化方式的组合应用。2. 对钢进行退火的方法有哪些？答：1)完全退火： 概念：将亚共析钢（Wc0.30.6）加热到AC3+（3050），完全奥氏体化后，保温缓冷（随炉、埋入砂、石灰中），以获得接近平衡状态的组织的热处理工艺称为完全退火。目的：细化晶粒、均匀组织、消除内应力、降低硬度、改善切削加工性能。2)不完全退火（球化退火）：加热至Ac1 +（2040 ），通过渗碳体的不完全溶解使片状珠光体网状渗碳体组织转变为球状，以降低硬度、改善切削性能，同时为淬火提供良好的原始组织。3)均匀化退火（扩散退火） ：把合金钢铸锭或铸

36、件加热到Ac3以上15000，保温1015h后缓慢冷却以消除化学成分不均匀现象的热处理工艺。 目的：消除结晶过程中的枝晶偏析，使成分均匀化。由于加热温度高、时间长，会引起奥氏体晶粒严重粗化，因此一般还需要进行一次完全退火或正火，以细化晶粒、消除过热缺陷。 4)去应力退火 ：为去除由于塑性变形加工,焊接等而造成的应力以及铸件内存在的残余应力而进行的退火称为去应力退火。（去应力退火不发生扭变）5)再结晶退火：目的消除加工硬化，提高塑性，以进一步进行塑性变形。3. 什么是钢的淬硬性和淬透性？答：钢的淬硬性：表示刚能够淬硬的程度。用钢的正常淬火条件下能够达到的最高硬度表示。其主要取决于钢的含碳量，含碳

37、量越高，淬火后得到的马氏体中碳的饱和程度越大，马氏体的晶格畸变越严重，钢的淬硬性越大。钢的淬透性：表示钢在淬火时获得马氏体层深度的能力。工程上规定淬透层的深度是从表面至半马氏体层的深度。由表面至半马氏体层的深度越大，则钢的淬透性越高。淬透性是合理选用钢材及制定热处理工艺的重要依据之一。4.合金产生时效强化的条件是什么？如何进行时效强化？答：能进行时效强化处理的必要条件是固溶体（基体）的固溶度随温度降低而减少。减少的越多，淬火后获得的固溶体过饱和程度越大，时效强化效果就可能越大；其次，时效强化的效果还与强化相（过饱和固溶体分解时析出的相）的结构和特性有关。 基本步骤：1）固溶处理：将合金加热到固溶线以上、固相线以下的温度保持一定时间，以获得成分均匀的固溶体组织；2）淬火：将工件或试样快冷到较低温度（通常为室温），得到过饱和的单相固溶体；3）时效：使过饱和固溶体中析出细小弥散沉淀相的过程称为时效。如果淬火合金在室温放置一定时间后可实现时效强化，则称为自然时效；如果需要将淬火合金在较高温度下保温一定时间才能进行时效强化，则称为人工时效。大多数合金需要进行人工时效才能获得最佳强化效果，时效温度大约为固溶温度的15%-25%。专心-专注-专业