工程材料与热加工试卷（精选8篇）
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？
材料性质直接反映着社会的文明水平, 从石器、陶器、铁器时代到科学技术进步正进入到人工合成材料、复合材料、记忆功能材料的新时代。人们对材料的观察和研究进入微观领域, X射线衍射技术、电子显微镜, 各种先进能谱仪, 将人类对材料微观世界的认识带入了更深的层次。形成了踌学科的材料科学。随着原子能航空航天、电子住处海洋开发等现代工业的以展, 对材料提出更好的严格的要求, 出现了一大批相对密度更小强度更加工性能更好, 并能满足特殊性能要求的新材料, 像航空母舰上舰载飞机起降甲板他需要高性能的镁板材料, 要求能具有极高的强度, 能承受在几千度的高温下的冲击载荷, 这就需要极好的综合性能。各种新型材料的研究和开发正在加速。新型材料的特点是高性能化、复合化, 有机材料、无机材料的界限在消失科学发展的进步象有机材料, 无机材料也均已出现异电性, 复合材料更是融多种材料性能于一体, 甚至出现一些与原来截然不同的性能。这些新型材料的出现扩大了各种不同层次的应用范围, 极大地推动了高新技术的日新月异的飞速以展, 特别是纳米材料的开发和应用, 引起了世界各国政府科学技术界军界的重视, 专家预测, 纳米材料科学技术将成为21世纪信息时代的核心。
要以时俱进, 紧跟前沿技术发展, 以培养学生具有综合素质为基础的全新教育。作为教机械专业类的教师深感责任所在, 从心里面真诚的希望所教的学生能从现在起踏踏认认真真, 一丝不苟地学习, 学好本专业的知识, 特别是《工程材料与加工基础》。他是为后继专业课程的学习提供材料方面的知道, 为正确选用材料提供理论依据, 增强妥善合理安排工艺方案的能力, 保证产品从原材料直至制成产品全过程的了解熟悉掌握并运用。从产品决策、选项、定型、设计制造整个过程都会牵涉到产品的材料问题, 材料的力学性能、工艺性能。热处理加工条件等其中工艺加工性能对机械类专业紧密相关。因不同的金属材料具有不同的力学性能, 即使同一种金属材料, 在不同的条件下他的性能也是不同的, 金属性能的这些差异, 从本质上来说是材料内部结构的不同所决定的。因此, 学生了解熟悉掌握金属及其对金属性能的影响对于选用和加工金属材料, 具有非常重要的意义。
材料选择的使用性
使用性是保证零部件完成指定功能的必要条件，它是选材的最主要依据。使用性主要是指零件在使用状态下应具有的力学性、物理性和化学性。对于机械零件，最重要的使用性是力学性。对零部件力学性的要求，一般是在分析零部件的工作条件和失效形式的基础上提出来的。根据使用性选材的步骤如下。
1.分析零部件的工作条件，确定使用性
零部件的丁作条件是复杂的。工作条件分析包括受力状态（如拉、压、弯、扭、剪切等）、载荷性质、载荷大小及分布、工作温度（低温、室温、高温、变温）、环境介质（润滑剂、酸、碱）、对零部件的特殊性要求（电、磁）等。在对工作条件进行全面分析的基础上确定零部件的使用性。
2.分析零部件的失效原因，确定主要使用性
对零部件使用性的要求往往是多项的。例如传动轴，要求其具有高的疲劳强度、韧性和轴颈的耐磨性，因此，需要通过对零部件失效原因的分析，找出导致失效的主导因素，准确确定出零部件所必需的主要使用性能。
材料的热加工工艺性能
工艺性能对大批量生产的零部件尤为重要，因为在大批量生产时，工艺周期的长短和加工费用的高低，常常是生产的关键。金属材料、高分子材料、陶瓷材料的工艺性能介绍概括如下。
1.金属材料的工艺性能
金属材料的工艺性能是指金属适应某种加工工艺的能力。金属材料的加工工艺复杂，要求的工艺性能较多，主要有机械加工性能、材料成形性能。
机械加工性能是指材料接受切削或磨削加工的能力。一般用切削硬度、被加工表面的粗糙度、排除切屑的难易程度以及对刃具的磨损程度来衡量。硬度太高，刃具磨损严重，切削加工性下降；硬度太低，则不易断屑，切削加工性也差。铝及铝合金的机械加工性能较好，钢中以易切削钢的杌械加工性能最好，而奥氏体不锈钢及高碳高合金的高速钢的机械加工性能较差。
2.高分子材料的工艺性能
高分子材料的加工工艺比较简单，主要是成形加工，成形加工方法较多。高分子材料的切削加工性能尚好，但由于高分子材料的导热性差，在切削过程中易使工件温度急剧升高，使热塑性塑料变软：使热固性塑料烧焦。
3.陶瓷材料的工艺性能
陶瓷材料主要工艺也是成形加工。按零部件的形状、尺寸精度和性能要求的不同.可采用不同的成形加工方法（粉浆、热压、挤压、可塑）。陶瓷材料的切削加工性差，除了采用碳化硅或金刚石砂轮进行磨削加工外，几乎不能进行任何其他切削加工。
材料的热加工工艺
1.合金的流动性
液态金属本身流动的能力称为流动性。合金的流动性好，充型能力强，易于获得尺寸准确、外形完整和轮廓清晰的铸件；不易产生浇不到、冷隔等缺陷；金属液中的非金属夹渣和气泡易于上浮排出，不易产生夹渣和气孔；流动性好的合金能很好地补充铸件凝固产生的收缩，不易产生缩孔和缩松。
2.铸造方法
首先根据零件图样制成适当的模样，并用模样和配制好的型砂制成砂型，然后将熔化的金属注入型腔，待金属液凝固冷却后，从砂型中取出铸件，最后清除铸件的附着物，经过检验获得所需铸件，造型方法有手工造型和机器造型两类。
（1）手工造型，手工造型是全部用手工或手动工具完成的造型工序。手工造型操作灵活，适应范围广，大小铸件均可生产，可制作复杂的铸型，工艺装备简单，设备投资少，单件、小批量生产时成本低。但劳动强度大，对工人技术水平要求高，生产效率低，铸件质量不稳定。主要用于单件、小批生产和大型铸件的生产。
（2）机器造型，机器造型主要是利用机器代替人工完成填砂、紧实和起模等工作。砂箱放在紧砂机工作台上，工作台在压缩空气作用下上下振动，初步紧实型砂。然后工作台上升，与压头接触，将型砂压实。机械装置将砂箱顶起，使砂型与模样分离。漏模机构将砂箱及砂型托住，而使模样漏下与砂型分离。砂箱和模样一同翻转180°，然后使砂箱下降，砂型与模样分离。
结束语
任何工程材料的使用都要经过一定的成形过程，不同材料与结构的零件需采用不同的成形加工方法。不同成形加工方法对不同零件的材料与结构有着不同的适应性，对材料的性和零件的质量也会产生不同的影响。因此.成形方法的选择直接影响着零件的质量、成本和生产率。科学规范的加工工艺，能够有效提高加工效率，更加节俭加工材料。所以，在今后模具设计与生产中应该对加工工艺进行深层次思考。
（作者单位：宁波工程学院）
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
冲压和锻造部分
一、简答题
1.2.3.4.写出材料几种硬化方式的数学表达式 圆孔翻边的变性特点 冲孔的主要质量问题及防治措施 开式模锻对金属变形流动的影响
二、问答题
1.2.3.4.5.圆筒件拉深的主要质量问题及防治措施 写出几种板材冲压性能试验及性能指标 圆形截面拔长主要质量问题 叙述金属的外端（未变形区）对变形区金属变形流动的影响
弹塑性力学部分
一、概念解释
平面应力问题
滑移线
理想刚性模型
理想刚塑性线性强化材料
小变形假设
塑性变形体积不变条件
应力-应变顺序对应规律
π平面
二、问答题.08年第一道大题
2．08年第二道大题
材料加工工程080503
二、材料加工工程学科概况
材料加工工程学科2002年首次被评为国家级重点学科，2007年再次被评为国家级重点学科，也是目前河南省唯一一个工科类国家级重点学科。
材料加工工程学科1986年获硕士学位授予权，1984年起开始与清华大学、大连理工大学、西安交通大学、北京科技大学等重点高校联合或独立培养博士生27人，1998年获“材料加工工程”博士学位授予权。
材料加工工程学科现有专职教学、科研人员62人，其中中科院院士2人，教授16人，副教授15人，讲师18人，博士生导师5人，其中具有博士学位人员27人；国家级突出贡献专家3人，入选国家“百千万人才工程”2人。
学科点主要从事高分子材料成型及模具CAE技术、新型合金及加工技术、高分子材料及其制备技术、高温功能材料及其制备技术等方面研究及开发工作。近年来先后承担并完成包括国家“八五”“九五”“十五”重点科技攻关、国家 “十一五” 科技支撑计划，国家载人航天计划，国家“973”、“863”计划，国家自然科学基金重大、重点和杰出青年基金等在内的科研开发项目100余项，独立获得包括国家科技进步二等奖2项，省部级科技奖励30余项。
学科点实验室面积12000余平方米，拥有原子力显微镜、扫描电子显微镜、透射电子显微镜、红外光谱仪、GPC分子量测定仪、热分析系统（DMA、DSC和TG等）、流变仪、偏光显微镜、万能电子拉力实验机等材料分析、测试和加工设备，总值9000余万元。已形成“一级学科博士授予权点－博士后科研流动站－国家重点学科－国家工程研究中心－教育部及河南省重点实验室”一体化的培养高层次人才和进行高水平科学研究的基地。支撑本学科的主要科研基地有：
橡塑模具国家工程研究中心
材料成型过程与模具教育部重点实验室
高温功能材料河南省重点实验室
模具、材料工程及装备河南省高等学校重点学科开放实验室
高分子材料河南省高等学校重点学科开放实验室
高分子材料河南省高校工程技术研究中心
铝合金材料及加工河南省工程技术研究中心
镁合金及制品河南省工程研究中心
汽车材料郑州市重点实验室
郑州大学材料研究中心
三、主要研究方向及学术带头人
（1）高分子材料成型加工及模具技术
本方向主要从事塑料成型加工、塑料模具优化设计与制造等领域的理论、技术和数值模拟方法的研究。
塑料成型过程及模具设计中的数值模拟技术。针对塑料主要成型加工方
式和模具技术，以材料性能表征─成型过程模拟─微观结构演化─模具优
化设计─制品性能控制为主线，沿着多学科的交叉和渗透的技术路线，研究塑料成型过程的物理、力学机理，数学模型和计算方法，并开发相
应的CAD/CAM/CAE集成化软件。
塑料成型过程及最终制品的多尺度关联模型和相关的多尺度算法。重点
开展模塑过程中宏、介、微观耦合的过程动力学、非平衡热力学、复杂
流体动力学问题的多尺度关联模型和高性能计算方法等问题的研究。
国家战略用塑料制品的制造和结构性能分析。航天用恶劣环境下防辐射
和高光谱透过率塑料件成型、及模具设计制造技术；高铁用高低温环境
下的高抗冲击性能塑料件成型、及模具设计制造技术等。
塑料微成型和微加工理论和技术。重点开展微注塑模拟理论及方法，微
制品的可成型性和可复制性理论等问题的研究。
学术带头人：申长雨，中国科学院院士，博士生导师。1963年6月出生于河南南阳，1990获大连理工大学计算力学专业博士学位，国家杰出青年基金获得者。目前担任郑州大学橡塑模具国家工程研究中心主任，材料成型及模具技术教育部重点实验室主任，国家级重点学科“材料加工工程”第一学术带头人。兼任中国青年科协副主席、中国科协委员、中国模具协会技术委员会委员、中国塑料加工学会应用工程塑料分会副理事长、中国工程塑料学会加工专业委员会副主任委员、教育部高分子材料教学指导委员会副主任、河南省模具协会理事长、河南省科协副主席、河南省青年科协主席等职。并兼任《化工学报》、《应用数学
与力学》、《中国塑料》、《模具工业》、《塑料》、《工程塑料应用》等杂志编委。
长期从事塑料、橡胶等材料的加工理论和方法、塑料模具设计与制造技术等领域的研究。拓展了我国塑料成型宏观和微观模拟仿真新领域，发展了具有自主产权的塑料成型及模具设计CAE软件；建立起航天用结构塑料件制造新理论和方法，为2008年我国神七载人航天工程做出了重要贡献，所带领的团队，作为全国20个获奖集体之一，荣获“中国载人航天工程突出贡献”奖励；主持建立了我国首批利用世行贷款建设的47个国家工程研究中心之一──橡塑模具国家工程研究中心，发展了一系列塑料先进成型理论、方法和模具设计技术，为我国塑料加工、模具制造及相关产业的技术进步起到了积极的推动作用。共出版专著6部，发表学术论文260余篇，其中EI收录论文117篇，SCI收录论文33篇。作为第一完成人获得国家科技进步二等奖2项，省部级一等奖3项，二等奖2项，并获2008年河南省最高科技奖“河南省科学技术杰出贡献奖”。
主要团队成员：陈静波教授，刘春太教授，赵振峰教授，曹伟教授，王亚明教授，李海梅教授等。
（2）新型合金及加工技术
生物镁合金材料研究：本研究的重点为新型生物镁合金的制备和性能优
化、表面改性处理及形成机制研究；亚快速凝固工艺对新型生物镁合金
组织和腐蚀性能的影响；新型生物镁合金体外、体内降解规律及生物相
容性研究；新型生物镁合金心血管支架设计与加工；新型生物镁合金骨
固定器件设计与加工等。
高性能镁合金材料的研究：研究的重点包括高性能变形镁合金材料的开
发及其成形技术、耐热镁合金与高性能铸造镁合金。
高性能铝合金板带箔及细化剂研究：本研究的重点为高性能铝合金板带
箔的加工成型，包括6000系铝合金汽车车身板材、高压电子铝箔、哈兹
列特连铸连轧铝合金板带、电解铝液直接铸轧生产PS板及铝合金细化
剂的研究与开发等，研究高性能与高精度铝合金板带箔生产中的关键技
术问题，实现生产过程的短流程与节能降耗。
大块非晶合金研究： 制备含有准晶相、高熔点金属相、陶瓷颗粒以及
片状石墨的大块非晶复合材料，对这些不同种类第二项影响大块非晶塑
性变形行为的机理进行研究；通过合理设计合金成分，成功研制出具有
高强度和塑性的CuZr基金属玻璃材料，其断裂强度达1800 MPa以上，同时具有一般非晶材料中不具备的加工硬化效应；研究发现这种合金中的非晶基体在保证提供高强度的同时，生成的马氏体相将阻碍剪切带的快速蔓延，并提供塑性变形。
学术带头人：关绍康，博士，教授，博士研究生导师。1995年毕业于北京科技大学材料加工工程专业，获博士学位。现任国务院学位委员会第六届材料学与工程学科评议组成员，第二届全国教学名师，国务院政府特殊津贴专家，教育部材料成型过程与模具重点实验室副主任，河南省镁合金及制品工程研究中心副主任，郑州大学材料研究中心主任，中国材料研究学会常务理事，中国铸造学会理事，中国镁业协会专家，河南省铸造学会理事长，河南省有色金属学会副理事长，中国有色金属学报（中、英文版）和特种铸造及有色合金编委等职务。
一直从事材料科学与工程的研究工作，主持国家“863”高技术项目、国家“973”项目、国家自然科学基金、博士点基金项目等19项，通过国家及省部级以上鉴定12项，其中8项达到国际先进水平；获省部级以上奖励10项，其中河南省科技进步二等奖3项，授权国家发明专利8项； 在国内外著名期刊上发表学术论文208篇，被SCI、EI收录65次，撰写学术专著5部；先后指导博士研究生14人（其中8人已毕业获博士学位）、硕士研究生46人（其中31人已毕业获硕士学位）。
主要团队成员：孙玉福教授，赵红亮教授，李庆奎教授，刘胜新教授，李福山教授，孙玉峰副教授，王利国副教授，朱世杰副教授等。
(3)高分子材料及其制备技术
光电转换高分子材料：通过运用能带隙工程来调节聚合物的光吸收和把
光富集染料引入聚合物的主链或侧基上，设计并合成了含苝酰亚胺的聚
合物材料B12B，其吸收光谱在400-800nm之间，覆盖了整个可见光区，其可以有效地利用太阳光，是理想的n型半导体光吸收材料。通过在分
子主链中构筑Donor-Acceptor交替结构，有效地降低了聚合物半导体的能带隙，得到了两个在可见光区具有宽吸收波段的共轭聚合物材料
PQS和PQSe。利用这些材料作为光活性层构筑电致发光器件和太阳能电
池器件的研究正在进行中。
新型尼龙类工程塑料：开发出“中华牌”的长碳链尼龙，在长碳链尼龙
合成路线上另辟新径，以石油副产品轻蜡经微生物发酵得到的长碳链二
元酸为原料，经过近二十年的努力，攻克了原料提纯、腈化、胺化、成盐、聚合等多个技术难题，对有关基础理论进行了比较系统的研究，开
发出一套新工艺，合成出了一系列石油发酵长碳链尼龙。以其中尼龙
1212为例，它是世界上工业化生产的第三个长碳链尼龙、第一个双号码
长碳链尼龙，也是我国至今唯一一个具有自主知识产权的长碳链尼龙类
工程塑料品种；
超临界流体技术在高分子材料中的应用：首次发现了超临界二氧化碳中的高分子材料表面的同质诱导附生结晶现象，并首次引入溶度参数的概
念来讨论超临界二氧化碳、插嵌单体的相对溶解度以及在聚合物基质上的协同分配乃至竞争问题，这些研究对于在超临界条件下实现无污染、高效率、分布均匀和过程可控的高分子材料或复合材料的合成和改性具
有创新意义。
学术带头人：曹少魁教授，博士生导师，1960年出生，1988年由中国科学院化学研究所获理学博士学位，1991-1994年在日本东北大学工学部从事博士后研究，教育部第四届科学技术委员会材料学部委员、国务院政府特殊津贴获得者、河南省优秀专家、首批河南省高等学校创新人才培养对象、河南省化学学会常务理事、河南省化学学会高分子专业委员会主任委员。先后主持承担国家自然科学基金、国家教委优秀年轻教师基金、教育部骨干教师基金、河南省杰出青年基金等省部级以上科研项目多项。主要研究领域为由分子设计出发进行功能性高分子材料的制备与应用基础研究。迄今已在国内外正式出版的学术刊物上发表学术论文40余篇，其中被SCI收录的有10篇、被EI收录的有15篇。
主要团队成员：赵清香教授，许群教授，朱诚身教授，刘民英教授，石军教授，王玉东教授等。
（4）高温功能材料及其制备技术
高温功能材料。立足我国耐火材料资源优势，研究开发优质合成耐火原
料，并开展特种高温功能材料的制备工艺、结构与高温性能的研究，以
满足高温工业新技术发展的需要。已开发出有特色的矾土基优质合成原
料、电熔改性料、氮化还原转型料。在此基础上开发出特种功能耐火制
品，、主要用于滑动水口、连铸水口、透气塞、精炼包衬渣线、特种窑
具和高温耐磨部位等。
高性能水泥基复合材料研究。利用河南的资源优势，通过掺加引导性、功能性组分及应用特殊工艺，制备高性能与复合功能水泥基材料，尤其
在引导性和功能性组分的改性与功能引入机理以及结构特征对水泥基
材料性能影响、功能发挥与损毁机理进行深入研究。
生态环境材料的研究。近年来主要集中在工业废弃物（粉煤灰、煤矸石、低品位尾矿）和建筑垃圾等资源的高附加值成分的提取方法和全部资源
化利用的深加工机理和用途开发研究。
学术带头人：钟香崇，中国科学院院士，1921年11月生，1941年毕业于香港大学，1949年获英国里兹大学博士学位并回国投身新中国建设，1963年开始筹建洛阳耐火材料研究所并任所长、总工程师；1984年被批准为博士生导师，1991年当选中国科学院院士，1993年被评为联合国国际耐火材料学术会议的杰出终身会员并任国际执行委员会委员。
钟香崇院士从事耐火材料工作50余年，是我国耐火材料专业的首席科学家，在耐火材料的组成、结构和高温性能方面的系统研究有相当的深度和广度。他组织指导了我国铝镁砖和高铝砖、氧气转炉炉衬材料和连铸长水口，以及耐火纤维和绝热板等新型耐火材料的研究和开发；在耐火材料高温力学性能的研究上有独到之处，发展了耐火材料学科理论，在内容和水平上居国际前沿。为我国冶金工业和耐火材料研究开发做出了卓越贡献。
江西理工大学金属材料工程专业是江西省“九五”至“十二五” 重点学科建设专业, 2010年获批批立项建设省级特色专业, 2013年获批省级和国家级卓越工程师计划项目。在50多年专业建设和改革过程中, 依托江西赣州丰富的有色金属资源, 逐步形成了以铜加工为主的有色金属加工专业课程体系, 多年来, 培养的本科生深受各大有色金属加工企业的青睐, 学生就业率稳定在91%以上, 形成了良好的办学效果。为进一步增强学科优势, 突出专业特色, 满足铜加工业人才短缺的现状, 近年来不断对金属材料工程人才培养方案进行优化改革[6,7], 逐步形成了以铜加工为特色的专业课程体系, 教学质量稳步提高, 学生就业率居高不下。
1专业课程体系建设思路
在近年的金属材料工程专业课程体系设置中, 强调以铜加工为核心主线, 参照专业教学指导委员会制定的专业规范, 优化专业核心课程体系, 建设优质课程群, 在传授金属材料基本知识和技能的基础上, 更加注重学生铜加工方向知识的指导和工程能力的锻炼, 培养能有效地服务铜加工业为主的“厚基础、宽口径、精方向、重实践”的工程应用和研究型人才。
2专业课程建设内容
2.1专业课程体系结构的建设
在精确分析社会需求的基础上, 找准学科发展方向, 从专业教育任务入手, 江西理工大学金属材料工程专业课程体系从专业素质结构、专业能力结构、专业知识结构三方面构建, 以培养既能服务铜加工工业的工程应用型专业人才, 又能面向科学技术发展前沿的研究型人才。
1专业素质结构:从铜加工行业特点出发, 培养学生良好的科学思维方法、科学研究方法、求实创新意识、科学素养, 并具有一定的工程意识和效益意识。
2专业能力结构:培养学生具有较好的综合应用知识提出问题和解决问题能力、综合实验能力、工程实践能力, 并具备一定的创新能力。
3专业知识结构:以铜加工为主线, 掌握材料科学基础、金属塑性成型原理等材料学科专业基础知识, 了解材料研究方法, 掌握金属熔炼与铸锭、金属塑性加工学、金属压力加工车间设计原理等专业知识;实行从专业认识实习、素质拓展、加工工艺课程设计、毕业实习, 到工程设计的“全程化、阶梯式”工程训练, 使学生了解和掌握铜加工的基本生产工艺、设备和操作方法。
2.2专业理论课程体系建设
在金属材料工程专业人才培养方案的专业课程设置体系中, 始终坚持“厚基础、宽口径、精方向、重实践”的课程体系建设思路, 以培养既能服务铜加工业的工程应用型专业人才, 又能面向科学技术发展前沿的研究型人才。
紧密围绕“厚基础、宽口径”的建设思路, 设置了《材料科学基础》、《金属塑性成型原理》等专业基础课。《材料科学基础》重在传授材料组织、结构、性能之间的关系及变化规律;《金属塑性成型原理》 重在传授金属在塑性变形过程中应力场、应变场等量场的变化规律。
重点把握“精方向, 重实践”的建设思路, 紧扣铜加工方向, 形成了《金属材料及热处理》、《金属熔炼与铸锭》、《金属塑性加工学—— 板带材生产》、《金属塑性加工学———管棒型材生产》、《材料性能学》、《金属压力加工车间设计》等的专业核心课程群, 重在培养学生的专业技能, 为培养学生成为专业工艺工程师定基调。
为凸显铜加工的专业特色, 达到培养既能服务铜加工业的工程应用型专业人才, 又能面向科学技术发展前沿的研究型人才的目标, 更细致、更精深地开设了《异形铜管生产》、《特种压力加工方法》、《表面处理技术》、《材料加工前沿》等专业特色的选修课程群。
从规范教学环节和教学过程管理入手, 制订了核心课程群的教学规范, 具体包括教学大纲、考试大纲、教学目标、教学内容、教学方式、教材及参考书选用、成绩评定方式。始终围绕“厚基础、宽口径、 精方向”的专业建设思路, 采取渐进的教学模式, 逐步提升学生对铜加工技术的认识, 掌握铜加工技术的基础知识和基本技能。
2.3实践教学体系
2.3.1“阶梯式”实践教学模式
依托江西理工大学合作共建的国家铜冶炼及加工工程中心及其他高水平科研平台, 大力构建“阶梯式”实践教学模式 (如图1所示) , 实现学生基本实践技能及科学研究能力的锻炼和提升, 从而提高学生的综合素质水平, 以满足社会对不同层次专业人才的需求。
“阶梯式”实践教学模式的实施是通过专业基本实践技能及科学研究能力培养双渠道, 以及贯穿于每个年级的各种实习环节来进行。
大一阶段, 专业规划设计, 使学生了解专业所面向行业的特点和发展状况;大学物理、电工电子、机械制图等公共基础课实验, 为学生打好从事专业工作的坚实基础;金属加工工艺实习则让学生直接面向工程, 建立对工科专业的直观认识。大二阶段, 机械设计基础实践, 让学生初步了解专业生产设备的选型原则;对学生受用终身的专业基础课《材料科学基础》的金相实验环节、《金属塑性成型原理》的力学性能测试实验环节, 掀开了专业知识的神秘面纱, 引领学生走上材料工程的专业之路;在洛阳铜加工集团有限公司为期3周的认识实习, 第一次亲临专业生产现场, 认识轧机、退火炉、剪切机、 挤压机、熔炼炉等设备, 熟悉板、带、管、棒、型、线等产品, 掌握轧制、 挤压、拉拔、退火等工艺。大三阶段, 熔铸、轧制、挤压等专业课程实践重在让学生更进一步掌握专业工作的基本技能, 板、带、管、棒产品工艺课程设计则是一次牛刀初试的机会, 专业综合训练考验的是学生专业知识融会贯通程度和团队合作能力。带着对专业知识求证和理论知识的升华的目的。大四阶段, 再一次走进铜加工企业, 在江西铜业集团、宁波兴业铜业公司、安徽精诚铜业公司、宁波金田铜业公司、绍兴力博集团等知名铜加工企业收集各种素材, 学习各种铜产品加工工艺, 在校或者在企业, 完成一个铜材加工生产车间设计, 或是投入与铜相关的科学研究之中, 撰写他们学业生涯中的第一篇学术论文。
2.3.2专业技能综合训练
在深入剖析了专业基础课与专业课之间, 专业课与专业课之间, 以及各工艺实践技能之间的内在联系和共性的基础上, 从提高学生工程实践能力, 培养学生创新意识和创新能力的目标出发, 突破传统教学模式, 在加强基本课程实验技能训练的基础上, 用系统的实验体系观念创造性地建立了金属材料工程专业技能综合训练体系。专业技能训练主要针对大三学生开设, 实行单独设课。学生在教师的指导下, 根据自己的兴趣和能力选题, 独立实施实验计划。结合学科特色和专业优势发展方向, 将科研项目引入专业技能训练中, 让学生直接参与到具体的科研工作中去, 使学生能紧跟专业科研前沿动态, 培养创新能力。因教学效果突出, 该实践教学改革的研究与实践获江西省教学成果二等奖, 且该教学模式在学校工科专业中已全面推广。
3结语
江西理工大学金属材料工程专业课程设置体系体现了专业建设的“厚基础、宽口径、精方向、重实践”的理念, 突出了铜加工为主线的教学模式, 使得学生在有序的教学进程中, 由专业志向的建立, 过渡到专业意识的形成, 再提升到专业素质的养成, 无论是选择面向材料工程, 还是继续材料科学的研究, 都能为今后从事专业工作打下坚实的业务基础。
参考文献
[1]褚洪, 孙景宏, 孙雍君, 等.北京科技大学在金属材料领域强化优势地位的思路与对策[J].材料导报, 2007, 21 (11) :107-110.
[2]贾淑果, 文九巴, 田保红, 等.金属材料工程特色专业建设[J].中国现代教育装备, 2010 (17) :69-71.
[3]邹光明, 杜敏, 孔建益, 等.机械工程及自动化专业“卓越工程师”人才培养模式[J].中国冶金教育, 2013 (02) :17-19, 22.
[4]罗军明, 鲁世强, 张国光, 等.金属材料工程专业航空特色与创新型人才培养[J].黑龙江教育 (高教研究与评估) , 2012 (1) :33-35.
[5]翁发禄, 梁礼明, 温如春, 等.“3+1”创新教育培养模式中的教学效果评价方法研究[J].江西理工大学学报, 2012, 33 (04) :85-87.
[6]陈一胜, 张雪辉, 朱志云.材料科学工程专业教学改革研究[J].中国电力教育, 2011 (19) :17-18.
关键词：金属材料与热处理课程 焊接加工专业 教材开发 课程研究
教材是课堂教学知识载体，更是课堂组织教学、传播知识的工具。教材建设直接影响教育水平和教学效果的好坏。但是目前焊接加工专业仍然使用的理论及实训教材课程分离的教材，一体化教材建设缺规划少论证，个别一体化教材编写仓促，没有经过试教使用。一体化教材的内容或过分注重实际应用、或过分重视理论分析，忽视学生的成长与发展，引用的实例落后，与工厂中的实际情况脱节，在教学中问题明显，学生学习的知识在工作中用不上，企业反应强烈。2009年，随着《关于开展技工院校一体化课程教学改革试点工作的通知》（人社厅发[2009]86号）文件的发布，我国技工教育一体化课程教学改革进入高速发展期。然而，高速发展的技工教育在专业基础一体化课程研究与教材建设方面却不尽如人意。因此，笔者学院课题组于2012年开始，结合国家中等职业示范校建设，进行金属材料与热处理一体化教材的开发研究。
一、金属材料与热处理教材的设计框架结构
金属材料与热处理是机械专业一门必修的专业基础课程，同时又是机械类专业学习相关后续课程的基础，更是学生将来在生产中分析问题、解决问题的必备课程。笔者学院课题组依据教材及教学现状调查结果，以技工教研室编写的第四版《金属材料与热处理》为基础，结合一体化教材编写体例重新设计、组织教材的框架结构。新编的《金属材料与热处理》知识框架分为上下两篇，共十个模块。
1.上篇——金属学基础
模块一为金属的性能，主要介绍金属的物理、化学、力学和工艺性能。教材新增了课题金属键，通过金属键的学习，让学生理解金属材料的种类及特性，熟悉常见的金属、合金及金属特性，与初中化学知识构成衔接。附录中加入元素周期表，使学生养成良好的查表习惯。
模块二为金属的晶体结构与结晶。本模块主要内容是金属的晶体结构、纯金属的结晶及金属的同素异构转变。在课题一金属的晶体结构中，以金相学及其显微组织建立一体化编写体例，使学生了解金相组织的研究历史，更为教材后面研究大量的显微组织作充分的知识准备。
模块三是铁碳合金。这一模块的主要内容是合金的组织、铁碳合金基本组织和铁碳合金相图，均采用一体化教材编写模式。在调研中了解到二元合金相图绘制方法难度较大，对帮助学习铁碳合金相图作用并不明显，故在新编教材中删除了此部分内容；考虑到铁碳合金相图中的典型合金结晶过程仅讲授理论知识内容枯燥乏味，难教难学，本部分知识的编写是以典型的铁碳合金结晶的实际过程及金相试验为线索，使抽象的理论知识在实践中变得简单化。
模块四是钢的热处理知识。钢的实际加热的临界温度Ac1、Ac3、Accm若无试验过程支撑是非常抽象的。学生通过复习Fe—Fe3C相图进行实验环节的学习，加深了对钢的实际加热的临界温度Ac1、Ac3、Accm及实际冷却临界温度Ar1、Ar3和Arcm的学习，使枯燥的知识在试验中得到验证，有利于提高学习效果。
在重构金属学基础这部分内容时，考虑到金属的塑性变形和再结晶知识对焊接加工及相关专业的实践意义重大，同时考虑到本知识较独立，所以把本知识作为模块五，重新以力学性能试验为线索进行一体化体例编写，使抽象的理论性直观化，降低了学生学习特别困难，为学习焊接加工专业的焊接应力与变形知识奠定基础。
2.下篇——常用的金属材料与非金属材料
模块六为碳钢，主要内容为常用的碳钢——普通碳素结构钢、优质碳素结构钢、碳素工具钢和铸造碳钢。鉴于生铁的炼铁及炼钢知识与碳钢紧密相连，所以新编教材对于炼钢与炼铁没有独立成章，而是把相关知识整合到模块六的碳钢中，编写为课题一钢铁类材料的生产过程。
钢铁的优良性能主要通过热处理升华，同时热处理知识在机械制造过程中占有举足轻重的地位，所以新编教材还是将钢的热处理知识单独编写成模块六。本模块的重点知识是钢的退火、钢的正火、钢的淬火、钢的回火和表面热处理共五个课题。
模块七是合金钢，主要内容为合金结构钢、合金工具钢、特殊性能钢。以往的教材本部分内容一般首先是 “合金元素在钢中的作用”，在新教材编写中，通过整合本知识改为课题一合金钢的优良性能，使新编教材内容更加具有针对性，紧扣本模块的主旨，突出了合金钢的优势地位。
模块八为铸铁，主要内容是灰铸铁、球墨铸铁、可锻铸铁及蠕墨铸铁。新教材除让学生从显微组织（即石墨的显微组织形态）区分各类铸铁外，更加注重在生产中如何认识、判别。
模块九为有色金属，主要内容涉及铝及铝合金、铜及铜合金、钛及钛合金、轴承合金和硬质合金。编写时，均采用了国家最新的金属材料标准，注重各类金属在热加工过程中的组织与性能变化，为焊接加工专业课程中各类材料焊接性的学习埋下伏笔。
模块十是非金属材料，主要内容为陶瓷材料、高分子材料、复合材料三个课题。教材编写时注重突出两个方面，一方面强调三类非金属材料共有特性；二是结合非金属材料在日常生活、生产中的应用特点，力求举例的生活化，力求学生看得见、摸得着、听得懂、感兴趣。
二、金属材料与热处理新编教材的特色
学院教材改革课题组根据金属材料与热处理课程及教学现状调查结果，深入探讨现用和以往教材的不足及成功点，发掘以往教材中积淀的优秀传统以及丰富的经验，重视教材内容与学生试验及实训相结合，关注学生发展以及学生的学习兴趣，以“宽、浅、用、新、校企合作、一体化”为原则，用最新的课程标准以及金属材料标准，集全院课题组之力，编写出具有校企合作特色的一体化新教材。
1.采用一体化教材编写方法，丰富教材编写模式
新教材编写打破过去金属材料与热处理教材传统的理论及试验分离的编写模式，采用主干知识加“交流与讨论”“观察与思考”“拓展视野”“新闻链接”“材料史话”“你知道吗”“实践与探索”等多栏目的课程形式，给学生提供一个开放性的、面向实际的、主动探究的学习环境，让课堂教学“动”起来，让学生 “动”起来。改变过去由教师满堂讲、学生参与少、难互动的状况，启发学生质疑、探究，在实践与试验中探究学习，改革教学方式、学习方式；加强学生对一体化教材的契合度，激发学习兴趣，养成科学态度与科学的学习方法；培养学生试验能力、操作能力、社会实践能力，力求学会收集、处理和使用各类信息；培养学生自主探究、独立思考和求实创新的科学意识。
2.校企合作编写，形象直观，案例精彩
结合技工院校学生年龄小，感性知识知积累少，理论基础薄弱，实际生产知识匮乏的特点，新教材结合材料学实用性强的特点，将金属材料材料的应用从抽象的文字描述转化成直观的教学情景，同时配上大量的典型应用图片，增加教学的直观性，使学生更容易接受。
结合教材的主干知识，新编一体化教材编写中采用大量生动的史料及新闻和专业动态。材料史话例如司母戊大方鼎、透光青铜镜、中国发明的冶铁炼铜技术、我国古代的热处理技术等；新材料知识比如超导材料、记忆合金、超塑性材料、耐高温塑料、透明陶瓷、可弯曲玻璃、碳纤维复合材料等；热点新闻如国家航空母舰、瑞士军刀、大众汽车等。诸如此类的精彩史料和新闻知识，可以提高学生学习兴趣，吸引学生注意力，丰富学生知识面，使学生了解材料学科的过去、现状及未来，调动学生学习的热情，激发学生的求知欲望和进取精神。
3.图表简介形象生动
一体化新教材改变了过去金属材料与热处理教材表格少、图例不生动的状况，新编教材图文并茂，使学生从有针对性的图案和简洁的图表中获得知识，同时得到美的享受，增加抽象理论的可读性，使学习过程变得轻松而快乐。
4.课后习题丰富多样
以往金属材料与热处理教材习题多为单一的问答题，并且题量较少，不能满足教师教学和学生复习巩固知识的状况，我们采用了填空题、选择题、判断题、问答题、实践操作思考题等多种形式的课后作业，更加有利于检查和评价学习质量和水平。
5.从生产实践与生活中认识材料
新编一体化教材增加了生活、实训及生产相关内容，使教材内容更富有生活气、更为具体，使学生看得见、摸得着，如从生活中用的“白铁皮”、学生用的钢制课桌椅、镀锌自来水管、生产中用的镀铜钢丝认识普通碳素结构钢，从铁锅、铁质排污管、台虎钳和机床床身知道铸铁，以食品、药品、烟草包装和炊具掌握铝及铝合金，观察铜及铜合金颜色判别纯铜、青铜和黄铜，从而培养学生从生产实践与生活中认识材料。
三、小结
教材的开发研究前提是一体化教学改革的要求及教材建设的不尽如人意，当前技工院校学生知识储备不足，教学效果不理想，因此，编写一体化体例的校企合作金属材料与热处理材应秉承理念先进，编写体例创新，编写质量过硬的主旨。我们的新编一体化教材虽然在编写体例、编写内容及使用的图表、案例及标准上有一定的创新，但仅靠一本一体化教材来解决目前焊接加工专业基础课教学过程的所有问题是有困难的，希望各位从事技工教育教学研究的同仁共同努力，编写出更多、更加实用、适用、可读的一体化好教材。
参考文献：
[1]陈志毅.金属材料与热处理（第五版）[M].北京：中国劳动社会保障出版社，2007.
[2]李献坤，兰青.金属材料与热处理[M].北京：中国劳动社会保障出版社，2007.
[3]崔忠圻.金属学及热处理[M].北京：机械工业出版社， 1998.
[4]徐恒钧等.材料科学基础[M].北京：北京工业大学出版社，2001.
[5]中国焊接协会.焊接标准[Z].北京：中国标准出版社， 1997.
【工程材料与热加工试卷】推荐阅读：
新疆建筑工程材料员考试试卷09-23
工程材料科学与设计10-30
女生学材料科学与工程10-04
材料科学与工程专业导论课程学生学习感悟09-21
国立台湾大学材料科学与工程学研究所06-30
清华大学材料科学与工程系硕士研招目录09-29
深海工程材料07-07
工程申报材料10-12
安装工程常用材料05-25
工程进度汇报材料06-05
