考试科目名称:材料及成形技术综合 考试科目代码:[840]
一、 考试要求
材料及成形技术是一门专业核心课程,主要讲授常用工程材料的成分、组织、性能与应用的关系,以及机械制造热加工基本知识、基本原理和工艺特点。要求学生熟悉材料成分-工艺-组织-性能之间的关系及变化规律,掌握金属晶体结构、结晶过程、二元合金相图,特别是铁碳合金相图及其组织与性能;掌握各种常规热处理工艺、材料表面热处理技术,液态成形、塑性成形和焊接理论基础、方法和工艺特点。
二、 考试内容
1. 工程材料
² 金属材料的性能
金属材料的力学性能(低碳钢应力-应变曲线,强度、硬度、塑性、韧性),材料的物理、化学性能和工艺性能。
² 金属的晶体结构
晶体结构的基本概念、金属中常见的晶体结构(体心立方、面心立方、密排六方)、实际晶体的结构(点缺陷、线缺陷、面缺陷)、合金相结构(固溶体、金属化合物)。
² 纯金属的结晶
2. 相图
² 二元合金相图
匀晶相图(合金平衡结晶过程分析、杠杆定律、枝晶偏析)、共晶相图、共析相图、二元相图的规律及合金性能。
² 铁碳合金相图
铁碳合金的组元及基本相、Fe-Fe3C相图分析、典型合金的结晶过程及组织、含碳量与铁碳合金组织及性能的关系。
² 金属的凝固组织
金属铸锭宏观组织、铸锭中的缺陷。
3. 钢的热处理
² 奥氏体的形成过程
² 过冷奥氏体等温冷却转变
珠光体转变、贝氏体转变、马氏体转变。
² 钢的普通热处理
钢的退火、正火、淬火、回火(回火脆性、种类,调质)。
² 钢的表面热处理
钢的表面热处理(目的)和化学热处理(渗碳、渗氮、碳氮共渗)。
4. 常用工程材料
² 碳素钢
常存杂质元素对钢性能的影响、钢的牌号。
² 常用铸铁
常用铸铁的分类、组织特点及性能。
² 铝及铝合金
性能特点、分类、热处理。
5. 金属的液态成形
² 液态成形理论基础
液态成形的优缺点、金属的凝固(凝固方式),金属与合金的液态成形性能(合金的充型能力、合金的收缩),液态成形性能对铸件质量的影响(缩孔和缩松的概念、形成过程、防止措施,铸造应力、减小和消除铸造应力的措施,铸件变形与裂纹)。
² 液态金属的成形方法(至少列举5种方法)
² 铸造工艺设计
浇注位置的选择、铸型分型面的选择。
² 铸件结构工艺性
铸件壁厚的设计、壁间链接的设计、避免铸件收缩受阻的设计、防止铸件翘曲变形的设计。
6. 金属的塑性成形
² 塑性成形的理论基础
塑性成形的优缺点、塑性成形的实质(单晶体和多晶体的塑性变形方式)、冷变形强化和再结晶、锻造比和锻造流线、塑性成形的基本规律、金属的锻造性能(锻造温度范围)
² 塑性成形方法
自由锻、模锻和胎膜锻的概念、特点,板料冲压的基本工序。
² 锻件的结构工艺性
自由锻、模锻和板料冲压的结构工艺性要求。
7. 焊接
² 焊接成形基础
焊接的优缺点、焊接接头的组织与性能(以低碳钢为例)、金属的焊接性概念、焊接应力和变形(概念、产生的原因、焊接变形的基本形式、防止及消除措施)。
² 焊接方法(至少列举3种方法)
² 焊接结构工艺设计
焊缝的布置、焊接接头设计。
三、 参考书目
[1] 苏子林等主编,工程材料及机械制造基础,北京大学出版社,2010年
[2] 刘智恩等主编,材料科学基础,西北工业大学出版社,2011年