第一章机械工程材料

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《机械工程材料》复习习题及答案

《机械工程材料》复习习题及答案

第一章材料的性能1.1 名词解释δb δb δsδ0.2 δ-1 a k HB HRC1.2 填空题1.材料常用的塑性指标有(延伸率)和(断面收缩率)两种,其中用(延伸率)表示塑性更接近材料的真实变形。

2.检验淬火钢成品件的硬度一般用( 洛氏)硬度,检测退火件、正火件和调质件的硬度常用(布氏)硬度,检验氮化件和渗金属件的硬度采用(维氏)硬度试验。

3.材料的工艺性能是指( 铸造)性能、(锻造)性能、(焊接)性能、(切削加工)性能和(热处理)性能。

4.工程上常用金属材料的物理性能有( 熔点)、(密度)、(导电性)、(磁性)和(热膨胀性)等。

5.表征材料抵抗冲击载荷能力的性能指标是(冲击韧性ak ),其单位是( J/cm2 )。

1.3 简答题2.设计刚性好的零件,应根据何种指标选择材料?采用何种材料为宜?3.常用的硬度方法有哪几种?其应用范围如何?这些方法测出的硬度值能否进行比较?1.4 判断1.金属的熔点及凝固点是同一温度。

( 错)2.导热性差的金属,加热和冷却时会产生内外温度差。

导致内外不同的膨胀或收缩,使金属变形或开裂。

( 对)3.材料的强度高,其硬度就高,所以刚度大。

( 错)4.所有的金属都具有磁性,能被磁铁所吸引。

( 错)5.钢的铸造性比铸铁好,故常用来铸造形状复杂的工件。

( 错)1.5 选择填空1.在有关零件图图纸上,出现了几种硬度技术条件的标注方法,正确的标注是( D )。

(a)HBS650—700 (b)HBS=250—300Kgf/mm2(c)HRCl5—20 (d) HRC 45—702.在设计拖拉机缸盖螺钉时应选用的强度指标是( a )。

(a) δb (b) δs(c) δ0.2(d) δp3.在作疲劳试验时,试样承受的载荷为( c )。

(a)静载荷(b)冲击载荷(c)交变载荷4.洛氏硬度C标尺使用的压头是( b )。

(a)淬硬钢球(b)金刚石圆锥体(c)硬质合金球5.表示金属密度、导热系数、导磁率的符号依次为( d )、( f )、( c )。

机械工程材料-绪论-第一章

机械工程材料-绪论-第一章
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二、过量变形失效
1 过量弹性变形及抗力指标
2 (1)零构件发生过量弹性变形失效: 3 Dl[Dl] (拉压或者弯曲条件下) 4 或者 q [q] (扭转条件下) 5 (2)过量弹性变形的原因:零构件的刚度不够 6 (3)抗力指标:弹性模量E或者切变模量G
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2 过量塑性变形及抗力指标
3 (1)发生条件:塑性变形量超过允许变形量 4 (2)原因:偶而过载或者零构件本身抵抗塑
,符号为s
T
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(2)给定温度下,在规定时间内使试样产生一
定蠕变总变形量d的应力值,符号为:s
T d
/
t
2 持久强度:材料在高温长期载荷作用下抵抗断裂的 能力。
3 表示方法:用给定温度和规定时间内试样发生 断裂时的应力表示,sTt t---时间;T----温度;
三、高温下零件的失效和防止
加工性能(切削、锻造等) 铸造性能(适合铸造与否) 焊接性能(容易焊接与否) 热处理性能(可热处理强化)
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三、 学习《机械工程材料》的目的
(1) 获得常用的金属材料、非金属材料的基本理论知 识,了解各种机械工程材料的基本特性和应用范围;
(2)在了解材料性能和设计之间关系的基础上,可根 据零件的工作条件和失效形式,正确设计和合理选材;
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第五节 零件的腐蚀失效
问题 1 什么是腐蚀?可分为几类? 2 高温氧化腐蚀常发生在那些零件中?耐热
钢为什么具有抗高温氧化能力? 3 发生电化学腐蚀的条件是什么? 4 改善零件腐蚀抗力的主要措施是什么
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一、腐蚀的定义和分类
1 腐蚀:材料表面和周围介质发生化学反 应或者电化学反应所引起的表面损伤现 象。
5 (2)过程:类似于疲劳断裂,是裂纹萌生和扩展过程。

机械工程材料习题集

机械工程材料习题集

机械工程材料习题集第一章材料的性能一、是非题(1)一切材料的硬度越高,其强度也越高。

( )(2)静载荷是指大小不可变的载荷,反之则一定不是静载荷。

( ) (3)所有的金属材料均有明显的屈服现象。

( ) (4)HRC测量方便,能直接从刻度盘上读数。

( )(5)生产中常用于测量退火钢、铸铁及有色金属的硬度方法为布氏硬度法。

( )(6)材料的强度高,其塑性不一定差。

( )(7)材料抵抗小能量多次冲击的能力主要取决于材料的强度。

( )(8)只要零件的工作应力低于材料的屈服强度,材料不会发生塑性变形,更不会断裂。

( )(9)蠕变强度是材料的高温性能指标。

( )(10)断裂韧性是反应材料抵抗裂纹失稳扩展的性能指标。

( )二、选择题(1)机械零件在正常工作情况下多数处于( )。

A.弹性变形状态 B.塑性变形状态 C.刚性状态 D.弹塑性状态(2)下列四种硬度的表示方法中,最恰当的是( )。

A.600~650 HBSB.12~15 HRC C.:170~230 HBS D.80~90 HRC(3)工程上希望材料的屈服比高些,目的在于( )。

A.方便设计 B.便于施工C.提高使用中的安全系数 D.提高材料的有效利用率 (4)ak值小的金属材料表现为( )。

A.塑性差 B.强度差 C.疲劳强度差 D.韧性差 (5) 下面( )不是洛氏硬度法的优点。

A.测量迅速简便 B.压痕小c.适应于成品零件的检测 D.硬度范围的上限比布氏、维氏硬度高(6)国家标准规定,对于钢铁材料进行疲劳强度试验时,取应力循环次数为( ) 所对应的应力作为疲劳强度。

A.10 B.10 C.10 D.10(7)涂层刀具表面硬度宜采用( )法进行测量。

A.布氏硬度(HBS) B.布氏硬度(HBW) C.维氏硬度 D.洛氏硬度三、填空题(1)材料常用的塑性指标有和,其中用 ___ 来表示塑性更接近材料的真实变形。

6789(2)在外力作用下,材料抵抗和的能力称为强度。

机械工程材料第一章

机械工程材料第一章

1.一般将密度小于5×103kg/m3的金属称为轻金属,密度大于5×103kg/m3的金属称为重金属。

2.熔点是金属和合金的冶炼、锻造、焊接等生产过程的重要工艺参数。

3.导热性金属材料传导热量的性能称为导热性。

导热性的好坏通常用热导率来衡量。

金属的导热能力以银为最好,铜、铝次之。

合金的导热性比纯金属差。

4.金属材料传导电流的性能称为导电性。

5.体胀系数近似为线胀系数的3倍。

6.根据金属材料在磁场中受到磁化程度的不同,可分为铁磁性材料(如铁、钴等)、顺磁性材料(如锰、铬等)和抗磁性材料(如铜、锌等)三类。

7.金属材料在常温下抵抗氧、水蒸气及其他化学介质腐蚀破坏作用的能力,称为耐腐蚀性。

8.金属材料在加热时抵抗氧化作用的能力,称为抗氧化性。

9.金属材料在高温下的化学稳定性称为热稳定性。

10.力学性能包括强度、塑性、硬度、韧性及疲劳强度等。

11.金属材料在加工及使用过程中所受的外力称为载荷。

12.载荷根据载荷作用性质的不同,可以分为静载荷、冲击载荷及疲劳载荷三种。

根据载荷作用方式不同,可分为拉伸载荷、压缩载荷、弯曲载荷、剪切载荷和扭转载荷。

13.金属材料受不同载荷作用而发生的几何形状和尺寸的变化称为变形。

13.金属在静载荷作用下,抵抗塑性变形或断裂的能力称为强度。

14.强度指标屈服点、抗拉强度15.塑性伸长率、断面收缩率16.材料抵抗其他更硬物体压入其表面的能力称为硬度。

17.硬度测试的方法很多,最常用的有布氏硬度测试法、洛氏硬度测试法和维氏硬度测试法三种。

18.金属材料抵抗冲击载荷作用而不被破坏的能力称为冲击韧性。

19.疲劳破坏有如下共同特点:(1)疲劳断裂是并没有明显的宏观塑性变形,断裂前没有预兆,而是突然破坏。

(2)引起疲劳断裂的应力很低,常常低于材料的屈服点应力。

(3)疲劳破坏的宏观断口由两部分组成,即疲劳裂纹的策源地及扩展区(光滑部分)和最后断裂区(粗糙部分)。

20.金属的疲劳极限受到很多因素的影响,如工作条件、表面状态、材料成分、组织及残余内应力等。

机械工程材料复习题1

机械工程材料复习题1

第一章材料的种类与性能1.学习本课程的主要目的是什么?为什么工程材料的知识对于机械制造工作者来说是必须具备的?2.本课程主要包括那几方面内容,其基本要求是什么?3.比较强度极限s b,屈服极限s s与s0。

2的异同,强度与刚度有何不同?4.解释下列常用机械性能指标:d,y,a k和A k,HB,HRC,HRA,HRB,HV5.硬度有何实用意义?为什么在生产图纸的技术要求中常用硬度来表示对零件的性能要求?HB与HRC分别使用哪些范围?6.为什么要研究材料的工艺性能?7.在有关工件的图纸上,出现了以下几种硬度技术条件的标注方法,这种标注是否正确?(1)600~650 HB (2)HB=200~250 kgf/mm2(3)5~10 HRC (4)70~75 HRC1.拉力试验、疲劳试验、冲击试验在试样承受的应力类型、测定的性能指标,试验的适合场合等方面区别何在?2.材料的性能包括那几方面?材料的性能与其成分、组织和加工工艺之间有什么关系?3.拉力试样的原标距长度为50mm,直径为10mm,经拉力试验后,将已断裂的试样对接起来测量,若最后的标距长度为79mm,颈缩区的最小直径为4.9mm,试求该材料的延伸率和断面收缩率的值?4.下列各工件应该采用何种硬度试验方法测定其硬度?5.(1)锉刀(2)黄铜轴套(3)供应状态的各种碳钢钢材(4)硬质合金的刀片第二章金属的结构与结晶一、名词解释晶体、非晶体;晶格、晶胞、晶格常数、致密度、配位数;晶面、晶向、晶面指数、晶向指数;单晶体的各向异性、各向同性;点缺陷、线缺陷、面缺陷、亚晶粒、亚晶界、位错;单晶体、多晶体;过冷度;变质处理、变质剂二、判断是非1.不论在什么条件下,金属晶体缺陷总是使金属强度降低。

2.工业上常用金属中的原子排列是完整的、规则的,晶格位向也是完全一致的。

3.金属结晶时的冷却速度愈慢,过冷度愈小,金属的实际结晶温度愈接近理论结晶温度。

4.位错是晶体中常见的缺陷,在常见的工业金属中位错密度愈小,其强度愈高.5.在金属结晶过程中,晶体成长常以树枝状方式进行的,但结晶以后一般情况下看不到树枝状晶体。

机械设备常用工程材料

机械设备常用工程材料
间后, 把零件放入水(油或水基盐、碱溶液) 中急剧冷却的处理过程。可以大幅度提 高钢的硬度与强度,但材料的韧性降低, 同时产生很大的内应力,零件有严重变 形和开裂的危险。因此,淬火后必须进 行回火处理。
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• 回火:将淬火后的零件再重新加热到 一定温度(低于淬火温度),保温一 段时间后,置于空气或油中冷却至室 温的处理过程。可以消除零件淬火时 产生的内应力,提高材料的综合力学 性能。高温回火又称调质。
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二、材料的基本性能特点 1、材料的机械性能 强度:屈服强度s、抗拉强度b、 屈强比s/ b。 对于常温用钢,静载时,考虑常温强度; 变载时,考虑持久极限D。对于温度超过 400℃的用钢,还应考虑蠕变极限n。
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塑性:延伸率、断面收缩率。 韧性:材料的冲击韧性(ak值)与冷脆性、 断裂韧性。 硬度:布氏硬度HBS、洛氏硬度HRC。
碳钢、合金钢、铸铁、有色金属 及其合金、非金属。 一、碳钢(碳素钢) 1、普通碳素钢 如:Q235-A、Q235-A· F
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2、优质碳素钢 低碳钢:含碳量≤0.25%。常用钢有08、 10、15、20、25号。 如:20R、20g 中碳钢:含碳量0.25~0.6%。常用钢有30、 35、40、45、50、55号。 高碳钢:含碳量≥0.6%。常用钢有60、 65、70号。
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三、铸铁 碳含量在2.5%~4.0%的铁碳合金 称为铸铁。 有:灰口铸铁,以HT表示; 球墨铸铁,以QT表示。
铸钢,用ZG表示。
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四、有色金属及其合金 1、铜:纯铜又称紫铜,塑性好;铜与锌 的合金叫黃铜,强度、耐腐蚀性高于 纯铜;铜与银、铝、铅等的合金称为 青铜,有极高的耐腐蚀性和耐磨性。 2、铝:纯铝,塑性好;硬铝是铝、铜、 镁的合金,强度高,耐腐蚀性好。

机械工程材料练习题2013

机械工程材料练习题2013

机械工程材料练习题第一章工程材料的力学性能1.区分下列各组常用机械性能指标的物理意义(1)σs 和σb ;(2ak;(3)HBW、HRC、HRB、HRA、HV2.有一碳钢制支架刚性不足,有人要用热处理强化方法;有人要另选合金钢;有人要改变零件的截面形状来解决。

哪种方法合理?为什么?3.什么是强度,什么塑性,什么是硬度,什么是冲击韧度,什么是疲劳强度。

第二章工程材料的基本知识第一部分金属的晶体结构与纯金属的结晶1.常见的金属晶体结构有哪几种?α-Fe 、γ- Fe 、δ-Fe、Al 、Cu 、Ni 、 Pb 、 Cr 、 V 、Mg、Zn 各属何种晶体结构,分别指出其配位数、致密度、晶胞原子数、晶胞原子半径。

2.配位数和致密度可以用来说明哪些问题?3.画出下列晶面指数或晶向指数:(234),(120),(112),[210]4.过冷度与冷却速度有何关系?它对金属结晶过程有何影响?对铸件晶粒大小有何影响?5.金属结晶的基本规律是什么?在铸造生产中,采用哪些措施控制晶粒大小?6.实际金属的晶体结构有哪些缺陷?金属缺陷对金属的性能有哪些影响。

第二部分合金的相结构与合金的结晶1.指出下列名词的主要区别:1)置换固溶体与间隙固溶体;2)相组成物与组织组成物;2.本课学习到的强化方法有:固溶强化、加工硬化、弥散强化、热处理强化、细晶强化,试述其基本原理及区别。

3.固溶体和金属间化合物在结构和性能上有什么主要差别?4. 何谓共晶反应、包晶反应和共析反应?试比较这三种反应的异同点.5. 已知A(熔点 600℃)与B(500℃) 在液态无限互溶;在固态300℃时A溶于 B 的最大溶解度为 30% ,室温时为10%,但B不溶于A;在 300℃时,含 40% B 的液态合金发生共晶反应。

现要求:1)作出A-B 合金相图;2)分析 20% A,45%A,80%A 等合金的结晶过程,并确定室温下的组织组成物和相组成物的相对量。

机械工程材料作业答案

机械工程材料作业答案

第一章材料的结构与金属的结晶1.解释下列名词:变质处理P28;细晶强化P14;固溶强化P17。

5.为什么单晶体具有各向异性P12,而多晶体在一般情况下不显示各向异性P13?答:因为单晶体内部的原子都按同一规律同一位向排列,即晶格位向完全一致。

而在多晶体的金属中,每个晶粒相当于一个单晶体,具有各项异性,但各个晶粒在整块金属中的空间位向是任意的,整个晶体各个方向上的性能则是大量位向各不相同的晶粒性能的均值。

6.在实际金属中存在哪几种晶体缺陷P13?它们对力学性能有何影响P14?答:点缺陷、线缺陷、面缺陷。

缺陷的存在对金属的力学性能、物理性能和化学性能以及塑性变形、扩散、相变等许多过程都有重要影响。

7.金属结晶的基本规律是什么P25?铸造(或工业)生产中采用哪些措施细化晶粒?举例说明。

P27~P28答:金属结晶过程是个形核、长大的过程。

(1)增大过冷度。

降低金属液的浇筑温度、采用金属模、水冷模、连续浇筑等。

(2)变质处理。

向铝合金中加入钛、锆、硼;在铸铁液中加入硅钙合金等。

(3)振动和搅拌。

如机械振动、超声波振动、电磁搅拌等。

第二章金属的塑性变形与再结晶1.解释下列名词:加工硬化P40;再结晶P43;纤维组织P38。

2.指出下列名词的主要区别:重结晶、再结晶P43答:再结晶转变前后的晶格类型没有发生变化,故称为再结晶;而重结晶时晶格类型发生了变化。

另外,再结晶是对冷塑性变形的金属而言,只有经过冷塑性变形的金属才会发生再结晶,没有经过冷塑性变形的金属不存在再结晶的问题。

5.为什么常温下晶粒越细小,不仅强度、硬度越高,而且塑性、韧性也越好?P38答:晶粒愈细,单位体积内晶粒数就愈多,变形是同样的变形量可分散到更多的晶粒中发生,以产生比较均匀的变形,这样因局部应力集中而引起材料开裂的几率较小,使材料在断裂前就有可能承受较大的塑性变形,得到较大的伸长率和具有较高的冲击载荷抗力。

6.用冷拔铜丝制作导线,冷拔后应如何处理?为什么?P42答:应该利用回复过程对冷拔铜丝进行低温退火。

机械工程材料知识点汇总

机械工程材料知识点汇总

1大学课程《机械工程材料》知识点汇总第一章金属的晶体结构与结晶一、解释下列名词过冷度:实际结晶温度与理论结晶温度之差称为过冷度。

自发形核:在一定条件下,从液态金属中直接产生,原子呈规则排列的结晶核心。

非自发形核:是液态金属依附在一些未溶颗粒表面所形成的晶核。

变质处理:在液态金属结晶前,特意加入某些难熔固态颗粒,造成大量可以成为非自发晶核 的固态质点,使结晶时的晶核数目大大增加,从而提局了形核率,细化晶粒,这 种处理方法即为变质处理。

变质剂:在浇注前所加入的难熔杂质称为变质剂。

二、常见的金属晶体结构有哪几种?答:常见金属晶体结构:体心立方晶格、面心立方晶格、密排六方晶格;五、实际晶体中的点缺陷,线缺陷和面缺陷对金属性能有何影响?答:如果金属中无晶体缺陷时,通过理论计算具有极高的强度,随着晶体中缺陷的增加,金 属的强度迅速下降,当缺陷增加到一定值后,金属的强度又随晶体缺陷的增加而增加。

因此,无论点缺陷,线缺陷和面缺陷都会造成晶格崎变,从而使晶体强度增加。

同时晶 体缺陷的存在还会增加金属的电阻,降低金属的抗腐蚀性能。

六、过冷度与冷却速度有何关系?它对金属结晶过程有何影响?对铸件晶粒大小有何影响?答:①冷却速度越大,则过冷度也越大。

②随着冷却速度的增大,则晶体内形核率和长大速 度都加快,加速结晶过程的进行,但当冷速达到一定值以后则结晶过程将减慢,因为这 时原子的扩散能力减弱。

③过冷度增大,AF 大,结晶驱动力大,形核率和长大速度都 大,且N 的增加比G 增加得快,提高了 N 与G 的比值,晶粒变细,但过冷度过大,对 晶粒细化不利,结晶发生困难。

7、金属结晶的基本规律是什么?晶核的形成率和成长率受到哪些因素的影响?答:①金属结晶的基本规律是形核和核长大。

②受到过冷度的影响,随着过冷度的增大,晶 核的形成率和成长率都增大,但形成率的增长比成长率的增长快;同时外来难熔杂质以及 振动和搅拌的方法也会增大形核率。

机械工程材料沈莲习题答案

机械工程材料沈莲习题答案

机械工程材料沈莲习题答案机械工程材料沈莲习题答案机械工程材料是机械工程学科中的一门重要课程,它涉及到机械材料的性能、结构和应用等方面的知识。

而沈莲习题是机械工程材料课程中常见的练习题,通过解答这些习题,可以帮助学生巩固和应用所学的知识。

下面将根据不同章节的习题,给出相应的答案和解析。

第一章:机械材料的基本概念1. 机械材料的分类有哪些?答:机械材料可以分为金属材料、非金属材料和复合材料三大类。

金属材料包括钢铁、铝合金等;非金属材料包括塑料、橡胶等;复合材料是由两种或两种以上不同性质的材料组成的。

2. 机械材料的性能指标有哪些?答:机械材料的性能指标包括力学性能、物理性能、化学性能和工艺性能等。

力学性能包括强度、硬度、韧性等;物理性能包括密度、热膨胀系数等;化学性能包括耐腐蚀性等;工艺性能包括可焊性、可铸性等。

第二章:金属材料1. 金属的晶体结构是什么样的?答:金属的晶体结构是由金属原子通过离子键或金属键结合而成的。

金属原子排列成紧密堆积的球形结构,形成了晶体的晶格。

2. 什么是金属的塑性变形?答:金属的塑性变形是指金属在外力作用下,原子发生位移和重排,使晶体结构发生改变而不断变形的过程。

这种变形是可逆的,并且金属材料具有良好的塑性。

第三章:非金属材料1. 塑料材料有哪些特点?答:塑料材料具有轻质、耐腐蚀、绝缘、低成本等特点。

它们可以通过加热和压力成型,具有良好的可塑性和可加工性。

2. 橡胶材料的主要成分是什么?答:橡胶材料的主要成分是高分子聚合物,它们具有弹性和可塑性,可以用于制作密封件、橡胶管等。

第四章:复合材料1. 什么是复合材料?答:复合材料是由两种或两种以上不同性质的材料组成的。

它们通过物理或化学方法结合在一起,具有优异的力学性能和特殊的功能。

2. 复合材料的分类有哪些?答:复合材料可以分为增强复合材料和非增强复合材料。

增强复合材料是由增强相和基体相组成的,增强相可以是纤维、颗粒等;非增强复合材料是由多种不同性质的材料组成的。

第一章工程材料的分类与性能指标

第一章工程材料的分类与性能指标
塑料 合成纤维 橡胶 胶粘剂
高分子材料制品
陶瓷是一种或多种金属元素同一种非金属元素(通常为氧)的 化合物。
陶瓷材料属于无机非金属材料
由于大部分无机非金属材料含有 硅和其它元素的化合物,所以又 叫做硅酸盐材料。 它一般包括无机玻璃(硅酸盐玻 璃)、玻璃陶瓷(或称微晶玻璃)和 陶瓷等三类。
对工程师来说,陶瓷包括种类繁 多的物质,例如玻璃、砖、石头、 混凝土、磨料、搪瓷、介电绝缘 材料、非金属磁性材料、高温耐 火材料和许多其它材料。
这就解释了为什么当橡胶暴露在阳光和空气 中时会逐渐地硬化;为什么铝不能用在超音速飞 机中;为什么金属在周期性载荷的作用下会产生 疲劳;为什么普通钢的钻头不能象高速钢钻头那 样飞快地切削;为什么磁体在射频场中会失去它 的磁性;又为什么半导体在核辐射下会损坏。这 类例子是数不清的。
在材料的选用中,不仅要考虑初始要求,而 且要考虑那些将使材料内部结构发生变化,从而 也导致材料性能发生变化的使用条件。
因此,金属材料特别是钢铁材料仍然是机械制造业 使用最广泛的材料。
随着科学技术的进步,非金属材料也得到了迅速的 发展。
非金属材料具有一些金属所不具备的许多性能和特 点。
如耐腐蚀、绝缘、消声、质轻、加工成型容易、生 产率高、成本低等。
所以非金属材料在工业中的应用日益广泛。 比如高分子材料常常取代金属材料用作化工管道、
因此,要减少零件的弹性变形,提高其 刚度,只能通过合理设计零件的截面形状、 尺寸,并提高其结构刚度来解决。
刚度:
绝大多数机器零件在工作时基本上都是 处于弹性变形阶段,即均会发生一定量的弹 性变形。但若弹性变形量过大,则工件也不 能正常工作,由此引出了材料对弹性变形的 抵抗能力——刚度(或刚性)指标
补充篇 工程材料的分类与性能

机械工程材料复习题

机械工程材料复习题

《机械工程材料》复习题第一章:金属得力学性能一、填空1、金属材料的性能包括和;使用性能主要有、、,工艺性能主要有、、。

2、常用的力学性能判据有:、、、和。

3、强度是指金属和的能力,塑性变形是指金属、发生不能,也称为永久变形。

4、强度的主要判据有、和;其符号分别为、和表示。

5、塑性是指金属材料断裂前发生的能力;一般δ或ψ值越大,。

6、硬度的试验方法较多,生产中常用的是、和。

7、500HBW5/750表示用直径为mm,材料为球形压头,在N压力下,保持s,测得硬度值为。

8、写出下列力学性能指标符号:屈服点、抗拉强度、洛氏硬度C标尺、断后伸长率、断面收缩率、冲击韧度及疲劳强度。

二、判断1、弹性变形能随载荷的去除而消失。

()2、所有金属材料在拉伸试验时都会出现显著的屈服现象。

()3、材料的屈服点值越小,则允许的工作应力越高。

()4、做布氏硬度试验时,当试验条件相同时,其压痕直径越小,材料的硬度越低。

()5、铸铁的铸造性能比钢好,故常用来铸造形状复杂的工件。

()三、选择1、拉伸试验时,试样拉断前所能承受的最大拉应力称为()。

A、屈服点B、抗拉强度C、弹性极限2、金属材料抵抗塑性变形或断裂的能力称为()。

A、塑性B、硬度C、强度四、名词解释1、内力与应力:2、弹性变形与塑性变形:3、屈服点与规定屈服点:4、疲劳强度与抗拉强度:五、问答题P10 1、6、10第二章:纯金属与合金的晶体结构一、填空:1、内部的原子按一定几何形状做有规则的重复排列;内部的原子无规律的堆积在一起。

晶体具有和的特征。

2、常见金属晶格类型有、和三种。

α—Fe属于晶格,γ—Fe 晶格,Zn 晶格。

3、根据晶体缺陷的几何形态、特点,可将其分为以下三类:、、、各种缺陷处及其附近晶格均处于,直接影响到金属的力学性能,使金属的、有所提高。

4、合金是指或、(或金属与非金属元素)组成的具有的新物质。

5、按合金组元间相互作用不同合金在固态下的相结构分为和两类。

机械工程材料应用基础

机械工程材料应用基础

第一章习题与思考题1.常见的金属晶格类型有哪些?试绘图说明其特征。

2.实际金属中有哪些晶体缺陷?晶体缺陷对金属的性能有何影响?3.什么叫过冷现象、过冷度?过冷度与冷却速度有何关系?4.金属的晶粒大小对力学性能有何影响?控制金属晶粒大小的方法有哪些?5.如果其它条件相同,试比较下列铸造条件下,铸件晶粒的大小:(1)金属型浇注与砂型浇注;(2)浇注温度高与浇注温度低;(3)铸成薄壁件与铸成厚壁件;(4)厚大铸件的表面部分与中心部分;(5)浇注时采用振动与不采用振动。

6.金属铸锭通常由哪几个晶区组成?它们的组织和性能有何特点?7.为什么单晶体具有各向异性,而多晶体在一般情况下不显示各向异性?8.试计算面心立方晶格的致密度。

9.什么是位错?位错密度的大小对金属强度有何影响?10、晶体在结晶时,晶核形成种类有几种?什么是变质处理?11、解释下列名词:结晶、晶格、晶胞、晶体、晶面、晶向、单晶体、多晶体、晶粒、亚晶粒、点缺陷、面缺陷、线缺陷第二章习题与思考题1.置换固溶体中,被置换的溶剂原子哪里去了?2.间隙固溶体和间隙化合物在晶体结构与性能上区别何在?举例说明之。

3.现有A、B两元素组成如图2.1所示的二元匀晶相图,试分析以下几种说法是否正确?为什么?(1)形成二元匀晶相图的A与B两个相元的晶格类型可以不同,但是原子大小一定相等。

(2)K合金结晶过程中,由于固相成分随固相线变化,故已结晶出来的固溶体中含B量总是高于原液相中含B量。

(3)固溶体合金按匀晶相图进行结晶时,由于不同温度下结晶出来的固溶体成分和剩余液相成分都不相同,故在平衡状态下固溶体的成分是不均匀的。

图2.1 题3 图4.共晶部分的Mg-Cu相图如图2.2所示:(1)填入各区域的组织组成物和相组成物。

在各区域中是否会有纯Mg相存在?为什么?(2)求出20%Cu合金冷却到500℃、400℃时各相的成分和重量百分比。

(3)画出20%Cu合金自液相冷到室温的却曲线,并注明各阶段的相与相变过程。

机械工程材料的定义和分类

机械工程材料的定义和分类

绪论一、机械工程材料的定义和分类1 定义:机械工程材料主要指用于机械工程、电器工程、建筑工程、化工工程、航空航天工程等领域的材料。

2、分类按化学成分分为: 金属材料(用量最大、应用范围最广)高分子材料(质轻、耐腐蚀、化工、机械、航空航天等)陶瓷材料(高电强、高硬度、耐腐蚀、绝缘、勇于电器化工等)复合材料(轻、高强度、结合两种材料的性能优点,用于航空航天等领域)二(机械)工程材料的性能力学性能()保证构件安全可靠(1)材料的使用性能物理性能包括两方面化学性能切削加工性能保证构件容易制备铸造性能材料的工艺性能焊接性能热处理性能:实际进行机械设计时:主要考虑的是材料的使用性能,其中有以力学性能最为重要。

原因:如果力学性能不能瞒住工作的要求时,将引起重大事故,带来灾难。

(如泰坦尼克巨轮的沉没,哥伦比亚号航天分级的解体和坠毁等)这些都是由于零件(部件)的失效引起的。

第一章机械零件的失效分析简介:一失效的定义1任何一个机械零件或部件都要具有一定的功能:(零件设计功能)(1)P、T、M 下,保持一定的几何形状和尺寸(最基本的要求,桥梁,钢轨等)(2)实现规定的机械运动(发动机中的活塞和衢州,把直线运动转换成沿圆周运动)(3)传递力和能(齿轮,传递力矩,水轮机江水能转变成电能)2失效:零件失去设计要求的效能(功能)----失效形式多样,常见的分为以下几种方式。

过量变形断裂磨损腐蚀2引起失效的原因:外界载荷、温度、介质等材料又损害作用(外界对材料的损害)材料本身:抵抗损害的能力。

(这种能力是有限的)若:前者大于后者------失效前者等于后者-------临界状态前者小于后者------正常工作二研究失效的意义1通过失效分析-----找出失效原因------确定相应的抗力指标-----为选材和制定工艺提供依据;2通过失效分析----减少和预防机械产品类事故的重复发生,提高产品质量、减少经济损失;3失效分析工作是机械产品维修工作的基础,确定维修的技术和方法,提高维修工作的质量和效益;4失效分析可以为人仲裁事故责任、侦破犯罪等提高可靠的技术依据。

机械工程材料沈莲01章机械零件的失效分析

机械工程材料沈莲01章机械零件的失效分析

应该指出,金属材料的弹性模量主要取决于基体金 属的性质,当基体金属一定时,不能通过合金化、热处 理、冷变形等方法使之改变。
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而脆性断裂没有明显征兆,因而危害性极大,
研究表明,无论是韧性断裂还是脆性断裂,其断裂过 程均包含裂纹形成和扩展两个阶段。材料在外力作用下形 成微裂纹或者以原有的内部缺陷(如微裂纹、空孔、杂质 等)作为裂纹源,当裂纹源逐渐扩展到一个临界裂纹长度 时,立刻发生断裂。
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3. 应力集中
当材料有缺口时,缺口 根部有应力集中,改变了该 处三向应力分布,使缺口前 沿切应力减小,导致应力状 态变硬,容易引起材料脆化。
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4. 零件尺寸
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零件截面尺寸愈大,愈易脆断。 因为薄件处于平面应力状态,而厚件中心受三向拉 应力,处于平面应变状态而易造成脆断。
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四、断裂韧性及其衡量指标

机械制造基础课后作业

机械制造基础课后作业

第一章工程材料的基本知识1,说明下列符号的含义及其所表示的机械性能指标的物理意义:σs,σb,HRC,180HBS10/1000/30 答:σs屈服强度符号,材料产生屈服现象时的最小应力值称为屈服强度。

σs=F S/S O. σb 抗拉强度符号,材料被拉断前承受最大载荷时的应力值称为抗拉强度。

σb= F b/S O. HRC洛氏硬度符号,压头为1200金刚石圆锥体。

180HBS10/1000/30表示用直径为10mm的淬火钢球在1000Kgf的载荷作用下,时间保持30s所测得的布氏硬度值为180。

2,为什么冲击韧性值不直接用于设计计算?它与塑性有何关系?答:冲击韧性值是通过一次摆锤冲击试验测得的,测试时要求一次冲断,而生产实地中的工件大多数都是多次冲击后才被破坏的,这与冲击试验中一次冲断的情况相差较大,所以冲击韧性值常规下只用于判定材料是塑性的还是韧性的,而不用于直接设计。

韧性是材料强度和塑性的综合指标,当材料的强度和塑性都很好时,材料的韧性才会很好。

3,何谓金属的疲劳和蠕变现象?它们对零件的使用性能有何影响?答:金属在连续交变载荷的作用下发生突然性的断裂称为疲劳断裂。

金属在高温长时间应力作用下产生明显的塑性变形直至断裂的现象称为蠕变。

在设计零件时,必须考虑疲劳强度和蠕变强度及持久强度。

4.Fe—Fe3C相图在生产实践中有何指导意义?有何局限性?答:铁碳合金相图的指导意义:(1),选择材料方面的应用;(2),铸造方面的应用;(3),锻造方面的应用;(4),热处理方面的应用;由于铁碳相图是以无限缓慢加热和冷却速度得到的,而在实际加热和冷却都有不同程度的滞后现象。

第二章钢的热处理一,何为钢的热处理?钢的热处理有哪些基本类型?答:钢在固态下采用适当方式进行加热、保温,并以一定的冷却速度冷却到室温,改变钢的组织从而改变其性能的一种工艺方法。

类型包括退火、正火。

淬火、回火四种基本类型。

二,退火和正火的主要区别是什么?生产中如何选择正火和退火?答:正火比退火的冷却速度快些,故正火的组织比较细,硬度强度比退火高。

机械工程材料-题库

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《机械工程材料》题库吉首大学物理与机电工程学院机械系2018-10-20-1-—2—一、名词概念解释1、金属键、晶体、非晶体2、晶格、晶胞、晶格常数、致密度、配位数3、晶面、晶向、晶面指数、晶向指数4、晶体的各向异性、伪各向同性5、晶体缺陷、空位、位错、柏氏矢量6、单晶体、多晶体、晶粒、亚晶粒7、晶界、亚晶界、相界二、思考题1、常见的金属晶体结构有哪几种? 试画出晶胞简图, 说明其晶格常数特点。

2、α-Fe、γ-Fe、Cu 的晶格常数分别是2.066A ° 、3.64A °、3.6074A °, 求(1) α-Fe 与 γ-Fe 的原子半径及致密度;(2) 1mm 3 Cu 的原子数。

3、画出下列立方晶系的晶面及晶向(1) (100)、(110)、(111)及[100]、[110]、[111](2) (101)、(123)及[101]、[123]4、在立方晶体结构中, 一平面通过21=y 、 Z=3并平行于x 轴, 它的晶面指数是多少? 试绘图表示。

5、体心立方晶格中的{110}晶面族, 包括几个原子排列相同而空间位向不同的晶面? 试绘图表示。

6、已知立方晶胞中三点A、 B、C 如图所示, A、B 是晶胞角顶, C 是棱边中点, 求:(1) ABC 面晶面指数;(2) ABC 面的法向指数; (3) 晶向CA BC AB ..的晶向指数。

—2—一、名词概念解释1、金属键、晶体、非晶体2、晶格、晶胞、晶格常数、致密度、配位数3、晶面、晶向、晶面指数、晶向指数4、晶体的各向异性、伪各向同性5、晶体缺陷、空位、位错、柏氏矢量6、单晶体、多晶体、晶粒、亚晶粒7、晶界、亚晶界、相界二、思考题1、常见的金属晶体结构有哪几种? 试画出晶胞简图, 说明其晶格常数特点。

2、α-Fe、γ-Fe、Cu 的晶格常数分别是2.066A ° 、3.64A °、3.6074A °, 求(1) α-Fe 与 γ-Fe 的原子半径及致密度;(2) 1mm 3 Cu 的原子数。

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5.刀具位置补偿包括——和——。
6.每个脉冲信号使机床运动部件沿坐标轴产生一个最小位移叫——。
二、判断
1.一般CNC机床能自动识别EIA和ISO两种代码? ()
C机床坐标系统采用右手直角笛卡儿坐标系,用手指表示时,大拇指代表X轴? ()
第一章机械工程材料(金属材料)
一、简答
1.说明金属材料强度、硬度、塑性、韧性的含义,并区分下列性能指标的符号:σS、σb、HB、HRC、δ、Ψ、ak。
答:HB:_;ak:_;δ:_;σs:_;σb:_;Ψ:_;HRC:_
2.什么是碳素钢?什么是铸铁?铸铁中根据石墨形态不同又可分为哪几种?
答:碳素钢:。
2.根据使用性能,工艺性能和经济性,从上表材料中选取制造下列的材料:车床光杠——,手工锯条——,铣床床身——,切削车刀——。
3.何谓热处理?何谓调质处理?
热处理:——。
调质处理:——。
4.用工艺曲线表示淬火、正火、退火、回火。
5.金属材料的力学性能是指金属材料在外力作用下所表现的机械能力,他包括——,——,——,——等几个方面。
二、简答
1.什么是铸造,生产特点及应用?
答:——。
生产特点:——。
应用:——。
2.常见的铸件缺陷(列举至少8种)。
答:——。
3.指出下列铸造件的结构工艺设计不合理之处,画出修改图,并说明理由?
4.写出右图所示套筒铸件的分模造型工艺过程和所使用的工具?
答:——。
第三章锻造
锻造
一、填空
1.压力加工的主要变形方式有——,——,——,——,——。
三、选择
1.用千斤顶支承较重工件时,应使三个支承点组成的支承面积尽量()。
A.大些B.小些C.大小都一样
2.钻头后角增大,切削刃强度()。
A.增大B.减小C.不变
3.錾削时,后角一般控制在()。
A.1~4° B.5~8° C.9~12°
4.攻螺纹前,钻削底孔直径与螺纹小径相比应当()。
A.略大于B.略小于C.等于
6.氩弧焊的特点、应用及焊接方法中的优势都有那些?
答:——
7.等离子切割的原理?
答:——
8.等离子切割的特点?
答:——
9.简述CO2气体保护焊的工艺特点(优点、缺点)有哪些?
答:——
10.指出下列焊接件的结构工艺设计不合理之处,画出修改图,并说明理由?
第五章车削
一、标出外圆车刀的切削部分的名称
1.前刀面
冲压
一、填空
1.冲压基本工序分两大部分:分离工序,如——,——;变形工序,如——,——。
2.冲模的结构,它可分为——和——。
3.压力可分为——,——,——。
4.冲压具有——,——,——,——及——的特点。
5.冲压易于——和——。
第四章焊接
一、填空
1.金属的焊接是指——。
2.电弧是——。
3.手工电弧焊焊条是由——和——组成。
3.砂轮的特性取决于磨料,——,——,硬度,组织和形状尺寸等因素。
4.磨床的加工工件精度等级范围——,加工表面粗糙度范围——um。
5.在外圆磨床上磨削外圆,常用的方法有——法和——法。
二、简答
指出下图磨削加工零件的结构工艺设计不合理之处,画出修改图,并说明理由?
第七章钳工
一、填空
1.钳工是指:——。
12.零件的加工精度反映在——精度、——精度、——精度。
四、简答
1.高速钢车刀和硬质合金车刀各有哪些优点和缺点?
答:——。
2.实习使用的车床型号?并解释字母及数字所表示的含义。
答:——。
第六章铣削和磨削加工
铣削加工
一、判断
1.卧式铣床的横梁上附有一吊架,其作用是支撑铣刀刀轴的外端。()
2.在卧式铣床0.安排焊缝位置的基本原则是——,——,——,——。
11.气焊的主要应用范围是——,——,——,——。
12.气焊的焊接规范包括——,——,——,——。
13.氧气切割是利用——。
14.可以利用氧气切割进行分割的金属应具备的条件是——,——,——,——。
15.CO2气体保护焊产生的气孔主要有:——,——,——。
2.钳工基本操作有:——,——,——,——,——,——,——,——,——。
3.划线的主要作用是——,——,——。
4.錾削是:——。
5.錾削的用途是——、——、——,——,——。
6.常用的錾子有——,——,——。
7.台虎钳规格以钳口宽度为标准,常用的有——mm,——mm,——mm三种规格。
8.锯削是——。
7.在车床上安装工件的基本方法有——、——、——、——。
8..切削液具有——,——作用。常用的切削液有——,——。
9.常用车锥面的方法有——,——,——,——。
10.在车床上加工孔的方法有——,——,——。
11.镗孔是对锻造孔、铸造孔或钻孔的进一步加工,镗孔可以——,——,——,还可以较好地纠正原来孔轴线的偏斜。
18.平面刮削质量是采用检验平板或平尺——。
19.装配是:——。装配分为——,——,——。
20.钻铣床的加工范围有——,——,——,——,——。
21.磁力钻和普通手电钻比具有——,——,——,——的优点。
二、判断
1.箱体划线时,如以中心十字线为基准校正线,只要在第一次划线正确后,以后每次划线都可以用它,不必重划。()
答:——
在铣削平面时采用端铣较为优越。
5.在铣床上铣直齿圆柱齿轮,其齿数为36,问如何分度?(分度盘的孔圈有54、57、58、59、62、66)
答:——
6.指出下图铣削加工零件的结构工艺设计不合理之处,画出修改图,并说明理由?
答:——
磨削加工
一、填空
1.磨削加工的特点是:?磨削——,——,——。
2.万能外圆磨床能加工的主要表面有圆柱面,——,孔,——,端面。
16.细丝CO2气体保护焊时气体流量约为——,粗丝CO2气体保护焊时气体流量约为——。
17.等离子切割的工艺参数有:——,——,——,——。
二、简答
1.减压器的作用是什么?
答:——
2.手工电弧焊运条的方式有哪几种?
答——.
3.焊件质量检测常见的方法有哪几种?
答:——.
4.解释E4303(J422)和E5015(J507)两种结构钢焊条型号的意义?
4.焊芯作用是——和——。
5.药皮的作用是——,——,——,——,——。
6.手工电弧焊的空间位置包括——焊,——焊,——焊,——焊四种。
7.焊缝内部及外部的缺陷主要有——,——,——,——,——,——六部分组成。
8.手工电弧焊焊接规范参数主要有——,——,——,——。
9.焊接母材厚度大于6mm,为保证焊透,其坡口主要形式有——,——,——,——。
2.切削用量三要素是指——,——,和——。它们的单位分别是——,——,——。
3.对刀具切削部分材料要求有——,——,——,——等性能。常用的刀具材料有——和——。
4.车削一般加工尺寸精度在——8范围内,粗糙度Ra值可达到——μm。
5.基本车削方法有——,——,——,——,——。
6.常用车刀的结构形式有——,——和——。在安装车刀时要保证——,——和——。
3.若要求工作台移动一个正确的尺寸,这个尺寸的正确性则是依靠丝杠的精度和刻度盘来保证的。()
二、选择
1.切削用量中,对切削刀具磨损影响最大的是()。
A.切削深度B.进给量C.切削速度
2.周铣平面时,铣刀的耐用度高,加工的表面粗糙度值也较小的铣削方式是()。
A.顺铣B.逆铣C.对称铣
3.卧式铣床的主要特征是铣床主轴线与工作台台面()。
A.垂直B.平行C.在一个平面内
4.在铣削铸铁等脆性金属时,一般()。
A.加以冷却为主的切削液B.加以润滑为主的切削液C.不加切削液
三、简答
1.铣床的铣削范围?
答:——
2.铣床的切削三要素是什么?
答:——
3.何谓顺铣和逆铣?在什么情况下采用顺铣?在什么情况下采用逆铣?
答:——
4.何谓周铣和端铣?铣削平面时哪种方法优越?
1.从零件图开始,到获得数控机床所需控制——的全过程称为程序编制,程序编制的方法有——和——。
2.数控机床实现插补运算较为成熟并得到广泛应用的是——插补和——插补。
3.数控机床按控制运动轨迹可分为——、点位直线控制和——等几种。按控制方式又可分为——、——和半闭环控制等。
4.数控零件加工程序的输入必须在——工作方式下进行。
2.自由锻基本工序有——,——,——,——,——,——,——。
3.镦粗时——和——之比为锻造比。
二、简答
1.锻造前为什么要对坯料进行加热,同时产生哪些缺陷?
答:——
2.什么是延伸,冲孔,它们各适合锻造哪类零件?
答:——
3.什么是始锻温度和终锻温度?低碳钢、中碳钢的始锻、终锻温度各是多少?
答:——
4.指出下列锻造件的结构工艺设计不合理之处,画出修改图,并说明理由?
9.锯条的锯齿可分为——,——,——。在25mm长度内有——齿为粗齿,——齿为中齿,——齿为细齿。粗齿适用于锯削——材料,细齿适用于——材料。
10.金属锯削操作的注意事项:——,——,——,——,——,——。
11.锉削是——。可以锉削——,——,——,——,——,——。
12.怎样选择粗、细锉刀——。
13.锉削的基本方法有——,——,——。怎样检验工件锉削后的平行度和垂直度:——。
14.攻螺纹是——。套螺纹是——。
15.攻螺纹时,丝锥每转一圈应反转1/4圈是为了——。选择钻头直径时采用的经验公式是:钢件、塑性金属——,铸铁、脆性金属——。
16.攻盲孔时的底孔深度公式:——。
17.刮削是——,常用于——加工,表面粗糙度可达——。常用的刮刀有——和——刮刀。
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