《工程材料及熱處理》考試大綱

一、基本要求

本課程屬于材料類專業(yè)基礎(chǔ)必修課。主要研究材料的組成、結(jié)構(gòu)與性能之間的相互關(guān)系和變化規(guī)律，考生應(yīng)該掌握材料的微觀結(jié)構(gòu)、晶體缺陷、塑性變形、相圖及結(jié)晶、鋼的熱處理原理及工藝，著重于基本概念和基本理論的復(fù)習(xí)和理解。要求考生掌握金屬材料的結(jié)構(gòu)、組織、性能方面的基本概念、基本原理;理解金屬材料的結(jié)構(gòu)、組織、性能之間的相互關(guān)系和基本變化規(guī)律。

二、考試形式與試卷結(jié)構(gòu)

1.考試形式：閉卷，筆試

2.考試時(shí)間：60分鐘

3.考試內(nèi)容試卷滿分100分。

三、考試內(nèi)容

(一)工程材料的力學(xué)性能

掌握結(jié)構(gòu)材料的力學(xué)性能特點(diǎn)及其試驗(yàn)測(cè)定方法;掌握金屬的應(yīng)力應(yīng)變曲線、屈服強(qiáng)度(屈服應(yīng)力)、抗拉強(qiáng)度(抗拉應(yīng)力)的概念和計(jì)算。

重點(diǎn)：結(jié)構(gòu)材料的力學(xué)性能特點(diǎn)

(二)固體材料的結(jié)構(gòu)

理解晶體與非晶體、晶體結(jié)構(gòu)與空間點(diǎn)陣的差異;掌握晶面指數(shù)和晶向指數(shù)的標(biāo)注方法和畫法;掌握面心立方、體心立方、密排六方晶胞中原子數(shù)、配位數(shù)、致密度的計(jì)算方法;掌握面心立方和密排六方的堆垛方式的描述及其它們之間的差異。掌握影響相結(jié)構(gòu)的因素。了解不同固溶體的結(jié)構(gòu)差異。

重點(diǎn)：晶體中原子結(jié)構(gòu)的空間概念及其解析描述(晶面和晶向指數(shù))。一些重要類型固體材料的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及其與性能的關(guān)系。

(三)晶體中的缺陷

掌握缺陷的類型;掌握點(diǎn)缺陷存在的必然性;掌握點(diǎn)缺陷對(duì)晶體性能的影響及其應(yīng)用。理解位錯(cuò)的幾何結(jié)構(gòu)特點(diǎn);掌握柏矢量的求法;掌握用位錯(cuò)的應(yīng)變能進(jìn)行位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)分析的方法。掌握位錯(cuò)與溶質(zhì)原子的交互作用，掌握位錯(cuò)與位錯(cuò)的交互作用。

重點(diǎn)：實(shí)際金屬中的晶體缺陷。

(四)金屬的結(jié)晶

掌握純金屬結(jié)晶的熱力學(xué)和結(jié)構(gòu)條件，掌握影響凝固過(guò)程的因素的分析，及其對(duì)凝固后固體形貌和晶粒大小的影響。

重點(diǎn)：純金屬結(jié)晶的過(guò)程及必要條件。

(五)金屬的塑性變形與再結(jié)晶

熟悉滑移、孿生變形的主要特點(diǎn);說(shuō)明多晶體塑性變形的過(guò)程及特點(diǎn);理解加工硬化、細(xì)晶強(qiáng)化等產(chǎn)生的原因和它的實(shí)際意義;塑性變形過(guò)程中組織和性能的變化規(guī)律。掌握單晶體塑性變形的實(shí)質(zhì)及基本過(guò)程。掌握金屬塑性變形、滑移、位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)之間的關(guān)系;掌握滑移系、分切應(yīng)力、臨界分切應(yīng)力的概念和計(jì)算;掌握形變強(qiáng)化、細(xì)晶強(qiáng)化、第二相強(qiáng)化、固溶強(qiáng)化的概念、分析、應(yīng)用;掌握金屬經(jīng)過(guò)冷變形后組織結(jié)構(gòu)和力學(xué)性能的變化：掌握冷變形金屬經(jīng)過(guò)加熱、保溫后組織結(jié)構(gòu)和力學(xué)性能的變化， 掌握回復(fù)、再結(jié)晶、晶粒長(zhǎng)大的概念和應(yīng)用。

重點(diǎn)：?jiǎn)尉�體塑性變形實(shí)質(zhì)、塑性變形對(duì)金屬組織和性能的影響，回復(fù)與再結(jié)晶的應(yīng)用。

(六)相圖

掌握二元合金中勻晶、共晶、包晶、共析等轉(zhuǎn)變的圖形、反應(yīng)式;掌握二元典型合金的平衡結(jié)晶過(guò)程分析、冷卻曲線;掌握二元合金中勻晶、共晶、共析、二次相析出的平衡相和平衡組織名稱;掌握鐵-滲碳體相圖及其典型合金的平衡冷卻曲線分析、反應(yīng)式、平衡相計(jì)算、平衡組織計(jì)算、組織示意圖繪制;掌握鐵碳合金組織與性能與含碳量的關(guān)系。

重點(diǎn)：基本相圖的分析和應(yīng)用。

(七)鋼的熱處理原理及工藝

掌握鋼在加熱時(shí)奧氏體化的四個(gè)階段;掌握加熱溫度及時(shí)間對(duì)奧氏體晶粒大小的影響。掌握鋼在等溫冷卻或連續(xù)冷卻條件下轉(zhuǎn)變特點(diǎn);掌握退火、正火、淬火及回火四種典型的熱處理工藝，掌握鋼的形變熱處理、表面淬火、化學(xué)熱處理、表面復(fù)層處理等特殊熱處理工藝，能夠根據(jù)材料的應(yīng)用場(chǎng)合進(jìn)行熱處理工藝的制定。

重點(diǎn)：鋼在等溫冷卻或連續(xù)冷卻條件下轉(zhuǎn)變特點(diǎn)，熱處理工藝的分析和應(yīng)用。

四、主要參考教材

《工程材料》，戴枝榮等，高等教育出版社，2014(第三版)