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《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基礎必修課。主要研究材料的組成、結構與性能之間的相互關系和變化規律，考生應該掌握材料的微觀結構、晶體缺陷、塑性變形、相圖及結晶、鋼的熱處理原理及工藝，著重于基本概念和基本理論的復習和理解。要求考生掌握金屬材料的結構、組織、性能方面的基本概念、基本原理;理解金屬材料的結構、組織、性能之間的相互關系和基本變化規律。

二、考試形式與試卷結構

1.考試形式：閉卷，筆試

2.考試時間：60分鐘

3.考試內容試卷滿分100分。

三、考試內容

(一)工程材料的力學性能

掌握結構材料的力學性能特點及其試驗測定方法;掌握金屬的應力應變曲線、屈服強度(屈服應力)、抗拉強度(抗拉應力)的概念和計算。

重點：結構材料的力學性能特點

(二)固體材料的結構

理解晶體與非晶體、晶體結構與空間點陣的差異;掌握晶面指數和晶向指數的標注方法和畫法;掌握面心立方、體心立方、密排六方晶胞中原子數、配位數、致密度的計算方法;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。掌握影響相結構的因素。了解不同固溶體的結構差異。

重點：晶體中原子結構的空間概念及其解析描述(晶面和晶向指數)。一些重要類型固體材料的結構特點及其與性能的關系。

(三)晶體中的缺陷

掌握缺陷的類型;掌握點缺陷存在的必然性;掌握點缺陷對晶體性能的影響及其應用。理解位錯的幾何結構特點;掌握柏矢量的求法;掌握用位錯的應變能進行位錯運動趨勢分析的方法。掌握位錯與溶質原子的交互作用，掌握位錯與位錯的交互作用。

重點：實際金屬中的晶體缺陷。

(四)金屬的結晶

掌握純金屬結晶的熱力學和結構條件，掌握影響凝固過程的因素的分析，及其對凝固后固體形貌和晶粒大小的影響。

重點：純金屬結晶的過程及必要條件。

(五)金屬的塑性變形與再結晶

熟悉滑移、孿生變形的主要特點;說明多晶體塑性變形的過程及特點;理解加工硬化、細晶強化等產生的原因和它的實際意義;塑性變形過程中組織和性能的變化規律。掌握單晶體塑性變形的實質及基本過程。掌握金屬塑性變形、滑移、位錯運動之間的關系;掌握滑移系、分切應力、臨界分切應力的概念和計算;掌握形變強化、細晶強化、第二相強化、固溶強化的概念、分析、應用;掌握金屬經過冷變形后組織結構和力學性能的變化：掌握冷變形金屬經過加熱、保溫后組織結構和力學性能的變化， 掌握回復、再結晶、晶粒長大的概念和應用。

重點：單晶體塑性變形實質、塑性變形對金屬組織和性能的影響，回復與再結晶的應用。

(六)相圖

掌握二元合金中勻晶、共晶、包晶、共析等轉變的圖形、反應式;掌握二元典型合金的平衡結晶過程分析、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、反應式、平衡相計算、平衡組織計算、組織示意圖繪制;掌握鐵碳合金組織與性能與含碳量的關系。

重點：基本相圖的分析和應用。

(七)鋼的熱處理原理及工藝

掌握鋼在加熱時奧氏體化的四個階段;掌握加熱溫度及時間對奧氏體晶粒大小的影響。掌握鋼在等溫冷卻或連續冷卻條件下轉變特點;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、化學熱處理、表面復層處理等特殊熱處理工藝，能夠根據材料的應用場合進行熱處理工藝的制定。

重點：鋼在等溫冷卻或連續冷卻條件下轉變特點，熱處理工藝的分析和應用。

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)