【1】高分子材料按来源分为________、________和________高分子材料。________和________【2】按钢中合金钢元素总量分的话有________、________和________。合金钢按钢的用途分可以分为________、________、________。【3】晶体缺陷有的是在晶体生长过程中，由于温度、压力、介质[1][1]组分浓度等变化而引起的；有的则是在晶体形成后，由于质点的热运动或受应力作用而产生。它们可以在晶格内迁移，以至消失；同时又可有新的缺陷产生。【4】塑料按应用范围分为________、________和________三种类型。【5】钢表面的化学热处理有渗碳、渗氮、碳氮共渗、渗硫、渗硼、渗铬、渗铝及多元共渗等。P47【6】陶瓷的种类繁多，工业陶瓷大致可分为普通陶瓷和特种陶瓷两大类。如果按性能和应用的不同，陶瓷也可分为工程陶瓷和功能陶瓷两大类。【7】复合材料按其结构特点又分为：________、________、________、________。【8】高分子材料按特性分为________、________、________、________、________和________。【9】复合材料按其组成分为________复合材料、________复合材料、________复合材料。【10】根据紧砂原理的不同，机器造型分为以下几种：________、________、________、________、________。【11】砂型铸造是一种最基本的铸造方法，其工艺过程有________、________、________、________、________。【12】合金元素在钢中主要以哪两种形式P60固溶体和化合物【13】按内浇道位置来分有________、________、________及________等类型。【14】合金钢按冶金质量不同分为哪几种低合金钢、机械结构用合金钢、合金工具钢、高速工具钢、特殊性能钢。【15】根据各种塑料不同的理化特性，可以把塑料分为________塑料和________塑料两种类型。【16】主要的物理气相沉积[2][2]的方法有：________、________、________。溅射过程中的离子通常来自________。【17】碳钢的不足主要表现在：________、________、________、________。【18】【H68】含钢量为68%的黄铜【T8MnA】含锰量较高的高级优质碳素工具钢P63若钢中Mn含量较高，在数字后面附Mn【Q235-AF】屈服点σs=235MPa、质量为A级的沸腾碳素结构钢。P63屈服点拼音首字母；屈服点数值；质量等级符号；脱氧符号：F沸腾钢、b半镇定钢、Z镇定钢、TZ特殊镇定钢【0Cr18 Ni9】不锈钢，含碳量≤0.08%，Cr平均含量为18%，Ni平均含量为9%【HT200】表示σb≥200MPa的铸铁灰铁直径30mm试棒最小抗拉强度值【LF5】5号防锈铝【T8】含碳量为8%的碳素工具钢【GGr15】含Gr量为15%的滚动轴承钢【45钢】平均含碳量为0.45%的优质碳素结构钢【1】欲提高铸件壁的强度，靠增加壁厚能否实现？为什么？答：不能实现。因为，壁越厚心部的冷却速度越慢、晶粒粗大、且易产生缩孔、缩松、偏折等缺陷。强度反而下降。【2】简述复合材料的主要性能。答：1.比强度和比刚度高；2.抗疲劳性能好；3.减振能力强；4.热性能好；5.耐蚀性和减摩性好。【3】纯铅（熔点为327℃）在室温下是什么变形？为什么？答：热变形，因为T再=0.4*（273+327）=240绝对温度——t再=240-273= -33℃＜室温【4】各向异性：单晶体在不同方向上具有不同性能的现象称为各向异性。各向同性：普通金属材料都是多晶体。多晶体的金属虽然每个晶粒具有各向异性，但由于各个晶粒位向不同，加上晶界的作用，这就使得各晶粒的有向性互相抵消，因而整个多晶体呈现出无向性，即各向同性。【5】合金钢与碳钢比较有何优缺点。答：(1)碳钢的优点：价格便宜，容易加工，通过含碳量的增减和不同的热处理，其性能可以得到改善，满足很多生产上的要求。(2)碳钢的缺点：由于性能所限，其适用范围较窄。(3)合金钢的优点：①渗透[3][3]性高②强度显著高于碳钢③回火[4][4]稳定性显著高于碳钢④具有碳钢所不具备的物理、化学等特殊性能。(4)合金钢的缺点：生产工艺复杂，处理工艺性能参数要求严格，成本较高，，某些合金产生回火脆性倾向大、冷变形性能、焊接性能较差。【6】淬透性和淬硬性淬透性：表示钢在一定条件下淬火时获得淬透层深度的能力，主要受奥氏体中的碳含量和合金元素的影响。P45、46淬硬性：指钢在淬火时硬化能力，用淬成马氏体可能得到的最高硬度表示。【7】零件经淬火后为什么必须进行回火处理？（回火的目的）答：1.降低脆性，消除或减少内应力；2.获得工件所要求的力学性能；3.稳定工件尺寸；4.对于退火难以软化的某些合金钢，在淬火（或正火）后常采用高温回火，使钢中碳化物适当聚集，使硬度降低，以利于切削加工。【8】什么是化学热处理？有哪些类型？优缺点P47答：钢的化学热处理是将工件置于一定的活动介质中保温，使一种或几种元素渗入工件表面，以改变其化学成分，从而使工件获得所需组织和性能的热处理工艺。化学热处理有渗碳、渗氮、碳氮共渗、渗硫、渗硼、渗铬、渗铝及多元共渗等。优点：表面强化和改善工件表面的物理化学性能，即提高工件表面的硬度、耐磨性、疲劳强度、热硬性和耐腐蚀性。【9】金属表面磷化的作用答：（1）提高耐蚀性。磷化膜虽然薄，但由于它是一层非金属的不导电隔离层，能使金属工件表面的优良导体转变为不良导体，抑制金属工件表面微电离层的形成，进而有效阻止涂膜的腐蚀。（2）提高基体与涂层间或其他有机精饰层间的附着力。磷化膜与金属工件是一个结合紧密的整体结构。其间没有明显界限。磷化膜具有多孔性，使封闭剂、涂料等可以渗透到这些孔隙之中，与磷化膜紧密结合，从而使附着力提高。（3）提供清洁表面。磷化膜只有在无油污和无锈层的金属工件表面上才能生长，因此，经过磷化处理的金属工件，可以提供清洁、均匀、无油脂和无锈蚀的表面。（4）改善材料的冷加工性能，如拉丝、拉管、挤压等。（5）改进表面摩擦性能，以促进其滑动。【10】细化晶粒采用的主要途径P43答：完全退火、正火【11】提高浇注温度可以提高液态合金的充型能力，但实际生产中为什么又要防止浇注温度过高？答：因为浇注温度过高，铸件容易产生缩孔、缩松、粘砂、气孔、粗晶等缺陷，所以在保证充型能力足够的前提下，浇注温度不宜过高。【12】试述灰口铸铁由于石墨的存在所具有的优越性能。答：（1）优良的减振性（2）耐热性好（3）缺口敏感性好【13】塑料主要特性答：①大多数塑料质轻，化学性稳定，不会锈蚀；②耐冲击性好；③具有较好的透明性和耐磨耗性；④绝缘性好，导热性低；⑤一般成型性、着色性好，加工成本低；⑥大部分塑料耐热性差，热膨胀率大，易燃烧；⑦尺寸稳定性差，容易变形；⑧多数塑料耐低温性差，低温下变脆；⑨容易老化；⑩某些塑料易溶于溶剂。【14】表面淬火的特点及适用场合？包含哪些种类？适用材料：中碳钢或中碳合金钢。工艺特点：快速加热，使工件表面迅速升温至淬火温度，而工件心部仍处于A1以下，这时立即喷水冷却，使工件表面层被淬硬成为马氏体，心部仍是原来的组织，保持着良好的韧性。种类：根据加热方法不同，主要有：感应加热表面淬火、火焰加热表面淬火、电接触加热表面淬火以及电液加热表面淬火等几种。应用最多的为感应加热和火焰加热表面淬火法。【15】选择分模面的原则是什么？答：①应保证模锻件能从模膛中取出来。②按选定的分模面制成锻模后，应使上下两模沿分模面的模膛轮廓一致，以便在安装锻模和生产中容易发生错模现象，及时而方便地调整锻模位置。③分模面应选在能使模膛浓度最浅的位置上。④选定分模面应零件上所加的敷料最少。⑤分模面最好是一个平面。【1】制一批钢制拉杆，工作时不允许产生明显的塑性变形，最大的工作应力σmax=350MPa(N/mm²)，今欲选某钢制作。将该钢制成直径d=10mm的标准拉伸试样后进行拉伸试验，测得Fa=21500N, Fb=35100N，试判断该钢是否可用？答：不能选用。因为σs=21500/10*10=215MPa，σb=35100/10*10=351MPa而根据题意要以σs为设计依据，σs必须大于350MPa才可以选用。【2】某低碳钢拉伸试样，直径为10mm，标长为50mm，屈服时应力为18840N，断裂前的最大拉力为35320N，拉断后将试样接起来，标距之间的长度为73mm，断口处截直径为6.7mm。问该低碳钢的σs、σb、δ、ψ各是多少？（铁碳合金相）答：原始截面积S0=3.14*5*5=78.5断口处截面积S1=3.14*3.35*3.35=35.23865应变ε=ΔL/L0=23/50=0.46屈服点σs= 18840/78.5=240抗拉强度σb=35320/78.5=449.94断后伸长率δ=(73-50)/50*100%=46%断面收缩率ψ=（78.5-35.23865）/78.5*100%=55.11%【3】在1000℃下加工钨丝是热变形还是冷变形？为什么？（钨的熔点为3380℃）答：冷变形。因为：T再=0.4*（3380+273）=1461K=1461.2-273=1088.2℃大于1000℃

本题主要考查材料科学、铸造工艺、金属热处理等多个领域的基础知识，解题思路是依据所学的专业知识，对每个题目所涉及的概念、分类、原理等进行准确的回忆和填写。

1. 高分子材料按来源分类：高分子材料按来源可分为天然、半合成和合成高分子材料。按特性分为橡胶、纤维、塑料、高分子胶粘剂、高分子涂料和高分子基复合材料。
2. 合金钢按元素总量和用途分类：按钢中合金钢元素总量分，有低合金钢、中合金钢和高合金钢。按钢的用途分，可分为合金结构钢、合金工具钢、特殊性能钢。
3. 晶体缺陷相关知识：晶体缺陷的产生原因及特性在题目中已有描述，主要是在晶体生长和形成后受多种因素影响产生，且可迁移和消失，同时新缺陷会产生。
4. 塑料按应用范围分类：塑料按应用范围分为通用塑料、工程塑料和其它塑料三种类型。
5. 钢表面化学热处理：钢表面的化学热处理有渗碳、渗氮、碳氮共渗、渗硫、渗硼、渗铬、渗铝及多元共渗等。
6. 陶瓷分类：陶瓷按来源大致可分为普通陶瓷和特种陶瓷两大类，按性能和应用不同，可分为工程陶瓷和功能陶瓷两大类。
7. 复合材料按结构特点分类：复合材料按其结构特点又分为纤维复合材料、夹层复合材料、细粒复合材料、混杂复合材料。
8. 高分子材料按特性分类：高分子材料按特性分为橡胶、纤维、塑料、高分子胶粘剂、高分子涂料、高分子基复合材料。
9. 复合材料按组成分类：复合材料按其组成分为金属与金属复合材料、非金属与金属复合材料、非金属与非金属复合材料。
10. 机器造型分类：根据紧砂原理的不同，机器造型分为震压造型、微震压实造型、高压造型、射砂造型、抛砂紧实造型。
11. 砂型铸造工艺过程：砂型铸造的工艺过程有制造模型和芯盒、混砂、造型和造芯、烘干盒箱、熔化。
12. 合金元素在钢中的存在形式：合金元素在钢中主要以固溶体和化合物两种形式存在。
13. 按内浇道位置分类：按内浇道位置来分有顶注式、中注式、底注式及阶梯式等类型。
14. 合金钢按冶金质量分类：合金钢按冶金质量不同分为普通质量合金钢、优质合金钢、特殊质量合金钢。
15. 塑料按理化特性分类：根据各种塑料不同的理化特性，可以把塑料分为热固性塑料和热塑性塑料两种类型。
16. 物理气相沉积方法及离子来源：主要的物理气相沉积的方法有热蒸发、溅射、脉冲激光沉积。溅射过程中的离子通常来自等离子体。
17. 碳钢的不足：碳钢的不足主要表现在淬透性差、回火稳定性差、综合机械性能低、不能满足某些特殊场合要求。
18. 材料牌号含义及相关问题解答：
    • 【H68】表示含铜量为68%的黄铜。
    • 【T8MnA】表示含锰量较高的高级优质碳素工具钢。
    • 【Q235 - AF】表示屈服点$\sigma_s = 235MPa$、质量为A级的沸腾碳素结构钢。
    • 【0Cr18Ni9】表示不锈钢，含碳量$\leq0.08\%$，Cr平均含量为18%，Ni平均含量为9%。
    • 【HT200】表示$\sigma_b\geq200MPa$的铸铁灰铁直径30mm试棒最小抗拉强度值。
    • 【LF5】表示5号防锈铝。
    • 【T8】表示含碳量为0.8%的碳素工具钢。
    • 【GCr15】表示含Cr量为1.5%的滚动轴承钢。
    • 【45钢】表示平均含碳量为0.45%的优质碳素结构钢。
19. 相关问题解答：
    • 欲提高铸件壁的强度，靠增加壁厚不能实现。因为壁越厚心部的冷却速度越慢、晶粒粗大、且易产生缩孔、缩松、偏折等缺陷，强度反而下降。
    • 复合材料的主要性能有：比强度和比刚度高；抗疲劳性能好；减振能力强；热性能好；耐蚀性和减摩性好。
    • 纯铅（熔点为327℃）在室温下是热变形。因为$T_{再}=0.4\times(273 + 327)=240K$，$t_{再}=240 - 273=-33℃\lt$室温。
    • 各向异性是单晶体在不同方向上具有不同性能的现象；各向同性是普通金属材料（多晶体）由于各个晶粒位向不同，加上晶界的作用，使得各晶粒的有向性互相抵消，整个多晶体呈现出无向性的现象。
    • 合金钢与碳钢比较：
      • 碳钢优点：价格便宜，容易加工，通过含碳量的增减和不同的热处理，其性能可以得到改善，满足很多生产上的要求。
      • 碳钢缺点：由于性能所限，其适用范围较窄。
      • 合金钢优点：淬透性高；强度显著高于碳钢；回火稳定性显著高于碳钢；具有碳钢所不具备的物理、化学等特殊性能。
      • 合金钢缺点：生产工艺复杂，处理工艺性能参数要求严格，成本较高，某些合金产生回火脆性倾向大、冷变形性能、焊接性能较差。
    • 淬透性表示钢在一定条件下淬火时获得淬透层深度的能力，主要受奥氏体中的碳含量和合金元素的影响；淬硬性指钢在淬火时硬化能力，用淬成马氏体可能得到的最高硬度表示。
    • 零件经淬火后必须进行回火处理的目的：降低脆性，消除或减少内应力；获得工件所要求的力学性能；稳定工件尺寸；对于退火难以软化的某些合金钢，在淬火（或正火）后常采用高温回火，使钢中碳化物适当聚集，使硬度降低，以利于切削加工。
    • 钢的化学热处理是将工件置于一定的活动介质中保温，使一种或几种元素渗入工件表面，以改变其化学成分，从而使工件获得所需组织和性能的热处理工艺。类型有渗碳、渗氮、碳氮共渗、渗硫、渗硼、渗铬、渗铝及多元共渗等。优点是表面强化和改善工件表面的物理化学性能，即提高工件表面的硬度、耐磨性、疲劳强度、热硬性和耐腐蚀性。
    • 金属表面磷化的作用：提高耐蚀性；提高基体与涂层间或其他有机精饰层间的附着力；提供清洁表面；改善材料的冷加工性能；改进表面摩擦性能，以促进其滑动。
    • 细化晶粒采用的主要途径有完全退火、正火。
    • 提高浇注温度可以提高液态合金的充型能力，但实际生产中要防止浇注温度过高，因为浇注温度过高，铸件容易产生缩孔、缩松、粘砂、气孔、粗晶等缺陷，所以在保证充型能力足够的前提下，浇注温度不宜过高。
    • 灰口铸铁由于石墨的存在所具有的优越性能：优良的减振性；耐热性好；缺口敏感性好。
    • 塑料主要特性：大多数塑料质轻，化学性稳定，不会锈蚀；耐冲击性好；具有较好的透明性和耐磨耗性；绝缘性好，导热性低；一般成型性、着色性好，加工成本低；大部分塑料耐热性差，热膨胀率大，易燃烧；尺寸稳定性差，容易变形；多数塑料耐低温性差，低温下变脆；容易老化；某些塑料易溶于溶剂。
    • 表面淬火适用材料为中碳钢或中碳合金钢。工艺特点是快速加热，使工件表面迅速升温至淬火温度，而工件心部仍处于$A_1$以下，这时立即喷水冷却，使工件表面层被淬硬成为马氏体，心部仍是原来的组织，保持着良好的韧性。根据加热方法不同，主要有感应加热表面淬火、火焰加热表面淬火、电接触加热表面淬火以及电液加热表面淬火等几种，应用最多的为感应加热和火焰加热表面淬火法。
    • 选择分模面的原则：应保证模锻件能从模膛中取出来；按选定的分模面制成锻模后，应使上下两模沿分模面的模膛轮廓一致，以便在安装锻模和生产中容易发生错模现象，及时而方便地调整锻模位置；分模面应选在能使模膛深度最浅的位置上；选定分模面应使零件上所加的敷料最少；分模面最好是一个平面。
20. 材料选用及性能计算问题：
    • 制一批钢制拉杆，工作时不允许产生明显的塑性变形，最大的工作应力$\sigma_{max}=350MPa$。将该钢制成直径$d = 10mm$的标准拉伸试样后进行拉伸试验，测得$F_a = 21500N$，$F_b = 35100N$。根据$\sigma_s=\frac{F_a}{S}=\frac{F_a}{\pi(\frac{d}{2})^2}=\frac{21500}{\pi\times(\frac{10}{2})^2}\approx273.2MPa$，$\sigma_b=\frac{F_b}{S}=\frac{F_b}{\pi(\frac{d}{2})^2}=\frac{35100}{\pi\times(\frac{10}{2})^2}\approx446.2MPa$，而根据题意要以$\sigma_s$为设计依据，$\sigma_s$必须大于$350MPa$才可以选用，所以该钢不能选用。
    • 某低碳钢拉伸试样，直径为$10mm$，标长为$50mm$，屈服时应力为$18840N$，断裂前的最大拉力为$35320N$，拉断后将试样接起来，标距之间的长度为$73mm$，断口处截直径为$6.7mm$。
      • 原始截面积$S_0=\pi(\frac{d}{2})^2=\pi\times(\frac{10}{2})^2 = 78.5mm^2$。
      • 断口处截面积$S_1=\pi(\frac{d_1}{2})^2=\pi\times(\frac{6.7}{2})^2\approx35.24mm^2$。
      • 应变$\varepsilon=\frac{\Delta L}{L_0}=\frac{73 - 50}{50}=0.46$。
      • 屈服点$\sigma_s=\frac{F_s}{S_0}=\frac{18840}{78.5}=240MPa$。
      • 抗拉强度$\sigma_b=\frac{F_b}{S_0}=\frac{35320}{78.5}\approx449.94MPa$。
      • 断后伸长率$\delta=\frac{L_1 - L_0}{L_0}\times100\%=\frac{73 - 50}{50}\times100\% = 46\%$。
      • 断面收缩率$\psi=\frac{S_0 - S_1}{S_0}\times100\%=\frac{78.5 - 35.24}{78.5}\times100\%\approx55.11\%$。
    • 在$1000℃$下加工钨丝是冷变形。因为$T_{再}=0.4\times(3380 + 273)=1461K$，$t_{再}=1461 - 273 = 1088℃\gt1000℃$。