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2005年江苏大学金属学与热处理试题

机密★ 机密★启用前

江苏大学 2005 年硕士研究生入学考试试题
考试科目: 考试科目: 金属学与热处理 考生注意:答案必须写在答题纸上, 考生注意:答案必须写在答题纸上,写在试题及草稿纸上无效

一、解答以下问题:(每小题 5 分,共 15 分) 1.假设原子为刚球,其直径不因晶体结构改变而变化,试计算由γ-Fe→ α-Fe 时的体积膨胀率; 2.用 x 射线测得 910℃时γ-Fe 和α-Fe 的点阵常数分别是 3.633A 和 2.892A,试根据此数据计算真实的体积膨胀率; 3.把上述结果进行比较,说明二者不同的原因。 二、根据所给的 Fe-Fe3C 相图,画出含碳(重量)3%的合金缓慢冷却时的冷却曲 线,并计算该合金由初生奥氏体转变成的珠光体的相对含量(6+6 分)

三、全面比较刃型位错和螺型位错的异同。(15 分)

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四、35CrMnSi 钢经二种不同的工艺热处理后,强度、韧性如下所示:(12 分)
工 艺 强 度(Kg/mm ) 冲 击 值(Kg-m/mm ) 95-100 94-100 5 10-11
2 2

1.930℃淬火+高温回火 2.第 1 次 930℃淬火 第 2 次 820℃淬火+高温回火

试分析第 2 种工艺处理提高钢的韧性的原因。 五、解释下列概念:(每个 5 分,共 20 分) 1.树枝状偏析 3.动态回复 2 .共格界面 4 . 惯习面

六、汽车变速箱齿轮工作时承受很大的应力,并有一定的冲击和磨损,试回答以 下问题:(每小题 4 分,共 16 分) 1.应选何种材料? 2.对所选定的材料排出齿轮加工工艺流程(热加工要详细列出,冷加工只要 简单列出); 3.对其中的热处理工艺说明工艺的目的、大致的工艺参数; 4.分析该齿轮最终使用时的组织。 七、根据以下所给出的铸铁的金相组织照片,回答:(每小题 3 分,共 9 分) 1.各是何种铸铁; 2.要获得图 b 组织的铸铁,应进行什么处理; 3.举出二种图 b 组织的铸铁常用的热处理工艺,并说明相应的组织。

图a

图b

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八、渗碳是将零件在高温下置于渗碳介质中使碳原子渗入工件表面,然后以扩散 的方式使碳原子进入工件内部,问:(第 1 题 3 分,第 3 题 5 分,其它每题 4 分,共 20 分) 1.渗碳中的扩散是何种扩散; 2.对钢而言,渗碳时钢应该处于何种组织状态?为什么? 3.渗碳后还要淬火,任举二种工艺,并说明它们的优缺点; 4.用滴注式方法渗碳时,写出二种常用的渗碳剂; 5.除了滴注式渗碳法外,你还知道那些渗碳方法,试举出三例。 九、回答以下问题:(第 1 题 6 分,第 2 题 9 分,共 15 分) 1.金属再结晶与凝固结晶有何异同; 2.下图是纯铝经受不同的变形度再经 550℃再结晶退火后的晶粒。试解释出现 出现这种现象的原因,并根据图示数据示意画出其变化曲线。

a) 0%

b)3%

c)5%

d)7%

e)9%

f)11%

g)13%

h) 15%

纯铝经不同变形度变形并再结晶退火后的晶粒

十、纯金属结晶时,如果固液界面前沿液体中的温度分布呈正的温度梯度分 布,固液界面呈平面状生长;而当呈负的温度梯度分布时,固液界面呈树 枝状生长。但固溶体合金结晶时,即使是呈正的温度梯度分布,也呈树枝 状生长。试画图(用成分过冷原理)分析。

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