工程材料作业第三四章
土木工程材料作业答案
第一章材料的基本性质一、填空题1、材料的吸水性用_吸水率___表示，吸湿性用__含水率__表示。
2、材料耐水性的强弱可以用__软化系数__表示。
材料耐水性愈好，该值愈__大__。
3、同种材料的孔隙率愈_大___，材料的强度愈高；当材料的孔隙率一定时，闭孔愈多，材料的绝热性愈好。
4、当材料的孔隙率增大时，则其密度不变，松散密度减小，强度降低，吸水率增大，抗渗性降低，抗冻性降低。
5、材料作抗压强度试验时，大试件侧得的强度值偏低，而小试件相反，其原因是试件尺寸和试件形状。
6、材料的密度是指材料在绝对密实状态下单位体积的质量；材料的表观密度是指材料在自然状态下单位体积的质量。
7、材料的耐水性是指材料在长期压力水作用下，强度不显著降低的性质。
二、单选题1、材料的抗渗性指材料抵抗( C )渗透的性质A. 水；B. 潮气；C. 压力水；D. 饱和水2、有一块砖重2625g，其含水率为5% ，该湿砖所含水量为( D)。
A . 131.25g ；B . 129.76g；C. 130.34g；D. 125g3、材料的耐水性指材料( D ) 而不破坏，其强度也不显著降低的性质。
A. 长期在湿气作用下；B. 在压力水作用下；C. 长期在饱和水作用下；D. 在水作用下4、颗粒材料的密度为ρ，表观密度为ρ0，堆积密度ρ0 ‘，则存在下列关系( A )。
A. ρ＞ρ0＞ρ0 ‘；B. ρ＞ρ0'＞ρ0C. ρ0＞ρ＞ρ0 ‘；D. ρ0＞ρ0 '＞ρ5、材料吸水后，将使材料的( D )提高。
A. 耐久性；B. 强度及导热系数C. 密度；D. 表观密度和导热系数6、通常材料的软化系数为( B)时。
可以认为是耐水的材料。
A . ＞0.95；B. ＞0.85； C. ＞0.75 ；D. 0.657、含水率为5 ％的砂220kg，则其干燥后的重量是( B )kg 。
A. 209；B. 209.52 ；C. 210；D. 210.528、材质相同的A，B两种材料，已知表观密度ρ0A＞ρ0B ，则A 材料的保温性能比B材料( B)。
工程材料第四章作业
工程材料第四章作业一、名词解释1、固溶强化2、相组成物、组织组成物3、晶内偏析二、填空1、合金中的基本相结构, 有＿＿＿＿＿＿和＿＿＿＿＿＿＿两类。
2、固溶体中含量较多的元素称为＿＿＿＿＿＿, 含量较少的元素称为＿＿＿＿＿, 固溶体的晶格与＿＿＿＿＿＿元素的晶格相同。
3、按＿＿＿＿＿原子在＿＿＿＿＿晶格中所处位置不同, 可将固溶体分为＿＿＿＿＿和＿＿＿＿＿＿两类。
4、二元合金相图中最多可有相平衡共存，在相图中表现为线。
5、二元合金相图中的恒温转变包括＿＿＿＿＿反应、＿＿＿＿＿反应和＿＿＿＿＿反应。
三、判断( ) 1、间隙固溶体一定是无限固溶体。
( ) 2、固溶强化的本质是溶质原子的溶入使溶剂晶格发生了畸变所致。
( ) 3、物质从液态到固态的转变过程称为“结晶”。
( ) 4、合金中的相构成了组织，组织决定了合金的性能。
( ) 5、固溶体合金平衡结晶过程中，由于不同温度结晶出来的固溶体成份不同，因而结晶后所得的固溶体成份也是不均匀的。
( ) 6、合金中的相、相的成分和相对量、组织形态、晶粒大小都可在相图上反映出来。
四、选择1、合金中成分、结构和性能相同的均匀组成部分称为( )。
A、组元；B、相；C、组织2、若A、B两组元形成化合物相, 则该相晶体结构( )。
A、与A相同；B、与B相同；C、与A、B不同3、当非金属原子与金属原子直径比( )时, 将形成间隙相。
A、<.0.59；B、>0.59；C、>0.614、二元相图的杠杆定律用于确定两相区中两相的( )。
A、成份；B、相对重量；C、晶体结构7、两组元在液、固态都无限互溶所构成的相图是( )相图。
A、匀晶；B、共晶；C、包晶8、共折转变的产物属于( )。
A、单相固溶体；B、机械混合物；C、金属化合物9、固溶体合金中产生晶内偏析是因为( )。
A、冷却较快, 原子扩散来不及充分进行；B、结晶时无限缓慢冷却, 使高熔点组元过早结晶；C、结晶过程的温度变化范围太大。
机械工程材料习题答案
机械工程材料习题答案第二章作业2－1常见的金属晶体结构有哪几种？它们的原子排列和晶格常数有什么特点?－Fe、－Fe、Al、Cu、Ni、Cr、V、Mg、Zn各属何种结构? 答：常见晶体结构有3种：⑴体心立方：－Fe、Cr、V⑵面心立方:－Fe、Al、Cu、Ni⑶密排六方:Mg、Zn2———7为何单晶体具有各向异性，而多晶体在一般情况下不显示出各向异性？答：因为单晶体内各个方向上原子排列密度不同，造成原子间结合力不同,因而表现出各向异性;而多晶体是由很多个单晶体所组成，它在各个方向上的力相互抵消平衡，因而表现各向同性。
第三章作业3－2 如果其它条件相同,试比较在下列铸造条件下,所得铸件晶粒的大小;⑴金属模浇注与砂模浇注;⑵高温浇注与低温浇注;⑶铸成薄壁件与铸成厚壁件；⑷浇注时采用振动与不采用振动；⑸厚大铸件的表面部分与中心部分.答：晶粒大小：⑴金属模浇注的晶粒小⑵低温浇注的晶粒小⑶铸成薄壁件的晶粒小⑷采用振动的晶粒小⑸厚大铸件表面部分的晶粒小第四章作业4－4 在常温下为什么细晶粒金属强度高，且塑性、韧性也好？试用多晶体塑性变形的特点予以解释.答:晶粒细小而均匀，不仅常温下强度较高,而且塑性和韧性也较好，即强韧性好。
原因是：（1）强度高:Hall-Petch公式。
晶界越多,越难滑移。
（2）塑性好：晶粒越多，变形均匀而分散,减少应力集中。
(3）韧性好：晶粒越细，晶界越曲折，裂纹越不易传播。
4－6 生产中加工长的精密细杠(或轴）时,常在半精加工后，将将丝杠吊挂起来并用木锤沿全长轻击几遍在吊挂7～15天，然后再精加工.试解释这样做的目的及其原因?答：这叫时效处理一般是在工件热处理之后进行原因用木锤轻击是为了尽快消除工件内部应力减少成品形变应力吊起来，是细长工件的一种存放形式吊个7天，让工件释放应力的时间，轴越粗放的时间越长。
4－8 钨在1000℃变形加工，锡在室温下变形加工，请说明它们是热加工还是冷加工(钨熔点是3410℃,锡熔点是232℃)?答:W、Sn的最低再结晶温度分别为:TR（W) =（0.4～0。
土木工程材料(第3章 金属材料)
B上 B
A B下
σS
）强化阶段（Ⅳ） 颈缩阶段。每个阶 段都各有其特点。
δ
ε=ΔL/ L
图2.1 低碳钢受拉时应力应变曲线图
– 图2.1中的 B上点是这一阶段的最高点，称为 屈服上限（σ s上）； B下点相应的应力称为 屈服下限（σs下），又称屈服点或屈服强度 ，用σs表示。
– 伸长率δ
l1 l0 100%
d
d。
d+2.1d。
α
（a）
（a）试件安装
P
d
(b)
（b）弯曲90°
P
(c)
（c）弯曲180°
(d)
（d）弯曲至两面重合
钢材冷弯试验
第三节 钢的化学成分对钢材性能的影响
①碳（C）：
– 当含碳量小于 0.8% 的碳素钢，随着含碳量的 增加，钢的抗拉强度（σb）和硬度（HB）增加 ，而塑性和韧性则相应降低。
l0
– 伸长率δ是衡量钢材塑性的一个指标，它 的数值愈大，表示钢材塑性愈好。
– 伸长率与标距有关。通常钢材拉伸试验 标距取l0= 10d0和 l0= 5 d0，伸长率分别 以δ10和δ5表示。对同一钢材δ5大于δ10。
2．冲击韧性
– 冲击韧性是指钢材抵抗冲击荷载而不破 坏的能力。是以试样缺口处单位横截面 所吸收的功（J/cm2）来表示，即冲击韧 性值，其符号为αk。
有色金属是除黑色金属以外的其他 金属，如铝、铅、锌、铜、锡等金属及
建筑工程上用的钢材包括各类钢结 构用的型钢（如圆钢、角钢、槽钢和工 字钢等）、钢板和钢筋混凝土用钢筋、 钢丝等。
钢材强度高、品质均匀，具有一定 的弹性和塑性变形能力，能够承受冲击 、振动等荷载作用；钢材的加工性能良 好，可以进行各种机械加工，可以通过 切割、铆接或焊接等方式的连接，进行 现场装配。
工程材料力学性能三四章习题
影响因素有： 1)．晶体结构：BCC容易出现低温脆性 2)．化学成分：固溶强化降低塑性（Mn, Ni） 3)．显微组织：①晶粒大小②金相组织
3
5 试述焊接船舶比铆接船舶容易发生脆性破坏的原因。 焊接容易在焊缝处形成粗大金相组织气孔、夹渣、未 熔合、未焊透、错边、咬边等缺陷，增加裂纹敏感度，增 加材料的脆性，容易发生脆性断裂（落锤试验试样）。 6 下列三组试验方法中，请举出每一组中哪种试验方法测得 的冷脆温度较高？为什么？ 冷脆温度的高低与试验中试样受力方式有关，容易发 生塑性变形的就能够提高冷脆温度。 （1）拉伸和扭转：静载荷下拉伸的软性状态系数大于弯曲 大于扭转，因此拉伸和扭转比较时，在拉伸条件下的塑性 比扭转低，因此扭转的冷脆温度高。 （2）缺口静弯曲和缺口冲击弯曲：应变速率增加可以提高 材料的强度同时降低材料的塑性，因此应变速率的增加有 增加材料脆性的倾向，缺口静弯曲的冷脆温度相对较高。 （3）光滑试样拉伸和缺口试样拉伸：缺口试样会导致材料 的受力状态改变成两向或者三向，而多向拉伸的软性系数 更小，因此缺口试样会使材料变脆的倾向，从而降低冷脆 4 温度
第三章
• 冲击韧度：冲击载荷下，材料断裂前单位截面积 吸收的能量（外力做的功） • 冲击吸收功: 冲击载荷下，材料断裂前吸收的能 量（外力做的功） • 低温脆性： 温度低于某一温度时，材料由韧性状 态变为脆性状态的现象。 • 韧脆转变温度：材料有韧性状态转变为脆性状态 的温度。 • 韧性温度储备:材料使用温度和韧脆转变温度的差 值。
13
8、试述塑性区对KI的影响及KI的修正方法和结果。 影响：裂纹尖端塑性区的存在将会降低裂纹体的刚度， 相当于裂纹长度的增加，因而影响应力场和及KI的计算， 所以要对KI进行修正。 修正方法：“有效裂纹尺寸”，即以虚拟有效裂纹代替 实际裂纹，然后用线弹性理论所得的公式进行计算。 结果：
工程材料第四章习题答案
工程材料作业（4）答案1.解释下列现象:(1) 在相同含碳量下，除了含Ni和Mn的合金钢外，大多数合金钢的热处理加热温度都比碳钢高。
奥氏体形成分为形核、长大、残余渗碳体溶解，奥氏体均匀化4阶段。
多数合金元素减缓A形成，Cr、Mo、W、V等强碳化物形成元素与碳亲和力大，形成的合金元素的碳化物稳定、难溶解，会显著减慢碳及合金元素的扩散速度。
但为了充分发挥合金元素的作用，又必须使其更多的溶入奥氏体中，合金钢往往需要比含碳量相同的碳钢加热到更高的温度，保温更长时间。
Co、Ni等部分非碳化物形成元素，因增大碳的扩散速度，使奥氏体的形成速度加快。
而Al、Si、Mn等合金元素对奥氏体形成速度的影响不大。
阻碍晶粒长大，合金钢需要更高的加热温度，更长的保温时间，才能保证奥氏体均匀化。
（加热温度升高了，但一般不会引起晶粒粗大：大多数合金元素都有阻碍奥氏体晶粒长大的作用。
碳化物形成元素的作用最明显，因其形成的碳化物高温下稳定性高，很难完全溶入奥氏体，未溶的细小碳化物颗粒，分布在奥氏体晶界上，有效的阻止晶粒长大，起到细化晶粒的作用。
所以，合金钢虽然热处理加热温度高，但一般不用担心晶粒粗大。
强烈阻碍晶粒长大的元素：V、Ti、Nb、Zr；中等阻碍的：W、Mo、Cr；影响不大的：Si、Ni、Cu；促进晶粒长大的：Mn、P、B）(2) 在相同含碳量下，含碳化物形成元素的合金钢比碳钢具有较高的回火稳定性。
回火过程一般分为：马氏体分解、残余奥氏体转变、碳化物类型转变和碳化物长大。
合金元素在回火过程中，推迟马氏体的分解和残余奥氏体的转变（即在较高温度才出现分解和转变），提高铁素体的再结晶温度，使碳化物难以聚集长大而保持较大的弥散度。
因此，提高了钢对回火软化的抗力，即提高了钢的回火稳定性。
使得合金钢在相同温度下回火时，比同样质量分数的碳钢具有更高的硬度和强度（对工具钢，耐热钢更重要），或在保证相同强度的条件下，可在更高的温度下回火，而韧性更好（对结构钢更重要。
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。
工程材料刘天模作业标准答案
第一章作业P14：1. 一铜棒的最大拉应力为70Mpa，若要承受2000kgf(19.614kN)的拉伸载荷，它的直径是多少？答：直径为18.9 mm （注意单位换算，1兆帕=1牛顿每平方毫米）。
5.零件设计时，是选取σ0.2（σs）还是选取σb，应以什么情况为依据？答：当零件不能断裂时，以抗拉强度为依据；当零件不能产生塑性变形时，以屈服强度为依据。
7常用的测量硬度的方法有几种？其应用范围如何？答：常用硬度测试方法有布氏硬度HBS和洛氏硬度HRC；HES测试范围是450以下，主要是硬度比较低的材料，如退火钢、正火钢、有色金属、灰口铸铁等；HRC测试范围是20～67，主要是硬度比较高的材料，如淬火钢、硬质合金等。
第二章作业P39：1.从原子结合的观点来看，金属、高分子材料和陶瓷材料有何主要区别？在性能上有何表现？答：金属材料：按金属键方式结合，因而具有良好的导电、导热性、塑性等；陶瓷材料：按离子键（大多数）和共价键方式结合，稳定性高，具有很高的熔点、硬度、耐腐蚀性；高分子材料：按共价键、分子键、氢键方式结合，具有一定的力学性能。
3.简述金属常见的三种晶体结构的基本特点。
答：体心立方：原子数2、配位数8、致密度0.68；面心立方：原子数4、配位数12、致密度0.74；密排六方：原子数6、配位数12、致密度0.74。
补充题：1.陶瓷材料的显微组织由哪几部分构成？答：晶相、玻璃相、气相。
2高分子材料的大分子链有几种空间形态？其性能如何？答：线型（包括带支链的线型）：通常呈卷曲状，特点是弹性高、可塑性好，是热塑性高聚物；网体型：呈三维网络结构，特点是硬度高、脆性大、耐热、耐溶剂，是热固性高聚物。
3.什么是大分子链的柔顺性？答：大分子由于单键数目很大，因而使大分子的形状有无数的可能性（称为大分子链的构象），在受到不同外力时具有不同的卷曲程度，从而表现出很大的伸缩能力，该特性称为大分子链的柔顺性，即聚合物具有弹性的原因。
材料工程基础第三、四章习题答案
1、何为冷变形、热变形和温变形？冷变形：温度低于回复温度，变形过程只有加工硬化无回复和再结晶。
热变形：温度在再结晶温度以上，变形产生的加工硬化被再结晶抵消，变形后具有再结晶等轴晶粒组织，而无加工硬化痕迹。
温变形：金属材料在高于回复温度但低于再结晶开始温度的温度范围内进行的塑性变形过程。
2、简述金属的可锻性及其影响因素。
可锻性：指金属材料在压力加工时，能改变形状而不产生裂纹的性能。
它包括在热态或冷态下能够进行锤锻，轧制，拉伸，挤压等加工。
可锻性的好坏主要与金属材料的化学成分有关。
(1)内在因素(a)化学成分:不同化学成分的金属其可锻性不同；(b)合金组织:金属内部组织结构不同，其可锻性差别很大。
(2)外在因素(a)变形温度:系指金属从开始锻造到锻造终止的温度范围。
温度过高:过热、过烧、脱碳和严重氧化等缺陷。
温度过低：变形抗力↑－难锻，开裂(b)变形速度:变形速度即单位时间内的变形程度(c)应力状态:金属在经受不同方法进行变形时，所产生的应力大小和性质（压应力或拉应力）不同。
3、自由锻和模锻的定义及其特点是什么？自由锻造是利用冲击力或压力使金属在上下砧面间各个方向自由变形，不受任何限制而获得所需形状及尺寸和一定机械性能的锻件的一种加工方法，简称自由锻。
1、自由锻锻件的精度不高，形状简单，其形状和尺寸一般通过操作者使用通用工具来保证，主要用于单件、小批量生产。
2、对于大型机特大型锻件的制造，自由锻仍是唯一有效的方法。
3、自由锻对锻工的技术水平要求高，劳动条件差，生产效率低。
模锻是指在专用模锻设备上利用模具使毛坯成型而获得锻件的锻造方法。
模锻具有如下特点：(1)生产效率高。
劳动强度低。
(2)锻件成形靠模膛控制，可锻出形状复杂、尺寸准确，更接近于成品的锻件，且锻造流线比较完整，有利于提高零件的力学性能和使用寿命。
(3)锻件表面光洁，尺寸精度高，加工余量小，节约材料和切削加工工时。
(4)操作简便，质量易于控制，生产过程易实现机械化、自动化。
工程材料的成分、组织、性能、选材、工艺与应用
材料学绪论一、本课程的性质一门研究材料的化学成分，加工工艺，组织、性能及应用几者之间的内在联系，分析如何运用材料科学的基础知识解决各实际问题的综合性，实践性极强的专业课。
二、本课程的目的使学生掌握如下能力：1、对各类工件所用材料进行合理选材和制定正确的热处理工艺（或其它加工工艺），以满足其使用要求。
2、解决工件加工和使用中出现的各类早期失效问题。
3、从事新材料、新工艺的开发和研制的初步能力。
三、工程材料定义工程材料（结构材料）：用来制备在工作环境下承受载荷的工件的材料。
四、参考书工程材料朱张校清华大学出版社金属材料学王笑天机械工业出版社复合材料（二十一世纪新材料丛书）吴人洁天津大学出版社第一章钢的合金化基础一、合金元素（Me）的定义碳钢（碳素钢）：Fe+C+杂质元素（S、P、Si、Mn、O、H、N……）合金钢：Fe+C+合金元素（Me）+杂质元素合金元素：以改善钢的工艺性能和使用性能为目的，人为添加到钢中的元素。
锰（Mn）铬（Cr）钼（Mo）钨（W）钒（V）铌（Nb）钛（Ti）镍（Ni）铜（Cu）钴（Co）硅（Si）硼（B）氮（N）铝（AL）稀土（RE）杂质元素：混入钢中的元素硫（S）磷（P）硅（Si）锰（Mn）氧（O）氢（H）氮（N）二、合金元素的分类及性质1、分类a、按是否形成碳化物（c’）分为：（1）碳化物（c’）形成元素：弱碳化物形成元素，Mn——Mn3C（固溶态）；强碳化物形成元素（Me强）Cr、Mo、W、V、Nb、Ti，其中：Cr、Mo、W（部分固溶态，部分化合态），V、Nb、Ti（化合态）。
（2）非碳化物形成元素：Ni、Si、Al、B、Cu、Co、RE（固溶态）b、按对Fe-Fe3C相图各区的影响不同分为：（1）扩大F区元素（固溶态）：Cr、Mo、W、V、Nb、Ti、Al、Si（提高A1、A3，使S点左移）。
（2）扩大A区元素：Ni、Cu、Mn、C、N（降低A自由能（G A），增加A 稳定性）。
工程材料复习题
答：
Q235A是A级碳素结构钢，碳的质量分数是
0.14%～
0.22%，可轧制成钢板。
15、45、65均为优质碳素结构钢，碳的质量分数分别是
0.12%～
0.18%、
0.42%～
0.50%、
0.62%～
0.70%，可用于制造各种机器零件，如轴、销、套筒等。
答：
碳的质量分数为
4.3%；液体的质量约为
8.1Kg。
4.比较退火状态下的45钢、T8钢、T12钢的硬度、强度和塑性的高低，简述原因。
答：45钢为亚共析钢，退火后组织为F+P；T8钢为共析钢，退火后组织为P；T12钢为过共析钢，退火后组织为F+渗碳体。而F强度低、硬度低、塑性好；渗碳体硬而脆；P强度较高，塑性、韧性和硬度介于F和渗碳体之间。因而
4.试分析合金元素Cr在40Cr、GCr
15、CrWMn、1Cr
13、1Cr18Ni9Ti、4Cr9Si2等钢中的作用。
答：40Cr、GCr15：提高淬透性。CrWMn：
提高耐磨性。1Cr
13、1Cr18Ni9Ti、4Cr9Si2：提高耐蚀性。
5.试述石墨形态对铸铁性能的影响。
答：
因石墨的存在，造成脆性切削，铸铁的切削加工性能优异；铸造性能良好，铸件凝固时形成石墨产生的膨胀减少了铸件体积的收缩，降低了铸件中的内应力；石墨有良好的润滑作用，并能储存润滑油，使铸件有很好的耐磨性能；石墨对振动的传递起削弱作用，使铸铁有很好的抗振性能；大量石墨的割裂作用，使铸铁对缺口不敏感。
答：
增大金属的过冷度、变质处理、振动、电磁搅拌。
2.如果其它条件相同，试比较在下列铸造条件下铸造晶粒的大小：
材料科学与工程基础作业
《材料科学与工程基础》作业第一、二章1、试画出立方晶系的（111），（123）晶面，[111]，[123]，[110]晶向。
2、晶体缺陷的种类有哪些？3、金属合金的基本组成相有哪些？4、说明固溶强化的机理。
第三章1、什么是枝晶偏析？如何消除？2、材料结晶的一般过程是什么？3、结晶形核的结构条件与能量条件是什么？4、C—Z法制备单晶硅的工艺中，控制位错产生的工序是哪两个？5、何谓材料的同素异构转变？6、能够使材料发生同素异构转变和相变的方式（条件）有哪些？试分析它们的机理和异同点。
7、同素异构转变和相变完全等同吗？试说明。
第四章1、试分析共晶反应、包晶反应和共析反应的异同点。
T℃2、根据图4-40：（1）写出abc线、def线及ghi线的反应式：（2）填写相区：（3）说明合金X的结晶过程：（4）画出合金X在1，2，3，4，5，6，7，8点时的显微组织示意图。
3、计算含碳量为0。
3%C，0。
8%C，1。
2%C的铁碳合金在室温下的各相 B%和各组织组成物的相对重量百分数。
第五章4、为什么室温下钢的晶粒越细，其强度、硬度越高，塑性、韧性也越好？5、某厂用冷拉钢丝绳吊运出炉热处理工件去淬火，钢丝绳承载能力远超过工件的重量，但在工件运送过程中钢丝绳发生断裂，试分析其原因。
第六章6、共析钢“C”曲线和冷却曲线如图所示，℃指出图中各点处的组织。
7、45钢及T10钢小试样经850℃水冷、850℃空冷、760℃水冷、720℃水冷处理后的组织各是怎样的组织？8、分析下列说法是否正确？为什么？（1）过冷奥氏体的冷却速度大于V K时，冷却速度越快，冷却后钢的硬度越高。
（2）钢中合金元素含量越高，淬火后的硬度越高。
（3）本质细晶粒钢加热后的实际晶粒一定比本质粗晶粒钢的细。
（4）同一钢材在相同的加热条件下，总是水冷比油冷的淬透性好；小件比大件的淬透性好。
9、现有低碳钢齿轮和中碳钢齿轮各一只，为了使齿轮表面具有高的硬度和耐磨性，问各应怎样处理？比较热处理后它们在组织与性能上的异同点。
材料工程基础作业题(2013-09)
第一章工程研究方法1、（Z10-11）。
流体流动的压强降Δp是速度v，密度ρ，线性尺度l、l1、l2，重力加速度g。
粘滞系数μ，表面张力σ，体积弹性模量E的函数。
即ΔP＝F（v、ρ、l、l1、l2、g、u、σ、E）取v、ρ、l作为基本物理量，利用因次分析法，将上述函数写成无因次式。
2、已知固体颗粒在流体中以等速u沉降，且u与粒径d，颗粒密度ρm(流体密度ρ)，动力粘度μ和重力加速度g，试用π定律发和矩阵法求揭示该颗粒沉降的无量纲乘积。
3、试分别用瑞利法和π定理法将压差ΔP、速度w、重度r和重力加速度g组合成无量纲乘积。
4、试证明直径为d的小球在密度为ρ，动力粘度为μ的流体中，以相对速度w运动时流动粘性阻力为：5、请根据纳维斯托克斯（N-S）方程，分别用量纲分析法和方程分析法得出相似准则数，并写出准则方程。
6、（L5-1）。
气流通过一等直径管道，拟用1／4缩小的透明模型中通过水故流的办法进行试验。
已知：气体的ρ气＝1.2kg/m3。
v气＝0.15cm2/s；水的ρ水＝1000kg/m3，v水＝0．01cm2/s。
实物的气流速度为24m/s，试确定：1）相应的模型中之水流速度。
2）若测得模型单位管长的压力降为13.8kN/m2，则原型中单位管长的压力降应为若干？第二章工程流体力学1、（L 1-7）。
质量为5kg，面积为40×45cm2的—收木板，沿着涂有滑油的斜面等速向下运动。
已知v＝1m/s，δ＝1mm(油膜厚度)，求滑油的粘度。
2、（L 1-9）。
一套筒长H＝20 cm，内径D＝5.04cm，重量G＝6.8N，套在直径d＝5cm的立轴上，如图所示。
当套筒与轴之间充以甘油（μ＝8P）时求套筒在自重作用下将以多大速度沿立轴下滑？不计空气阻力。
3、（L 2-2）。
图示的容器中，水和气达到下平衡状态，求容器内气体的压强，接触大气液面上为标准大气压，水的重度γ＝9807N／m3。
4、（L 2-3）。
第二部分工程材料(第三章、第四章)
性能要求不高时才作为
最终热处理。
淬火（含表明淬火）、
回火、表面化学热处理
主要用于最终热处理
退火
• 退火—将钢加热至 适当温度保温，然 后缓慢冷却 (炉冷) 的热处理工艺
• 目的
真空退火炉
调整硬度，便于切削加工。适合加工的硬度为
170-250HB。
消除内应力，防止加工中变形。
细化晶粒，为最终热处理作组织准备。
钢的分类
低碳钢 碳素钢 中碳钢
按化学
成 分
0.25%C 0.25-0.6%C 0.6%C 合金元素总量 5% 10%
高碳钢 低合金钢 合金钢 中合金钢 高合金钢
合金元素总量 5-10% 合金元素总量
碳素钢的分类
按质量来分—普通碳素钢，S、P含量分别≤0.055%和0.045%
（有害元素含量）
合金钢的分类和牌号
按碳素钢的分类方法，留给大家去总结
钢的热处理 热处理—就是通过对固态金属的加热、保温和冷却，来改变
金属的显微组织及其形态，从而提高或改善金属的机械性能的 一种方法。
想一想：热处理与机加工等加工方法的区别在哪里？
热处理是一种重要的加工工艺，在制造业被广泛应用 .
• 在机床制造中约60-70%的零 件要经过热处理。 • 在汽车、拖拉机制造业中需 热处理的零件达70-80%。 模具、滚动轴承100%需经过热
牌号—优质碳素结构钢的牌号用两位数字表示。这两位数字 代表钢中的平均含碳量的万分之几。例：45钢，表示平均含 用于制造各 碳量为0.45%的优质碳素结构钢。
优质碳素 结构钢
按 用 途
种受载荷的 机械零件 碳素 工具钢
用于制造各 种工、量、 模具 铸钢 强度和韧性 要求较高的 零件
机械工程材料 第三章 材料的凝固.答案
具有共晶成分的合金称共晶合金。在共晶线上，凡
成分位于共晶点以左的合金称亚共晶合金，位于共
晶点以右的合
金称过共晶合
A
金。 凡具有共晶线
成分的合金液
L+
B
C
D
体冷却到共晶
温度时都将发
生共晶反应。
⑵ 合金的结晶过程 ① 含Sn量小于C点合金(Ⅰ合金)的结晶过程
在3点以前为匀晶转变，结晶出单相 固溶体，这种
根据组元数, 分为二元相图、三元相图和多元相图。
Fe-C二元相图
三元相图
一、二元相图的建立
几乎所有的相图都是通过实验得到的，最常用的是 热分析法。
二元相图的建立步骤为：[以Cu-Ni合金(白铜)为例] 1. 配制不同成分的合金，测出各合金的冷却曲线，
找出曲线上的临界点（停歇点或转折点）。 2. 将临界点标在温度-成分坐标中的成分垂线上。 3. 将垂线上相同意义的点连接起来，并标上相应
1、铁的同素异构转变
铁在固态冷却过程中有两次 晶体结构变化，其变化为：
1394℃
912℃
-Fe ⇄ -Fe ⇄ -Fe
-Fe、 -Fe为体心立方结构(BCC)，-Fe为面心立方 结构(FCC)。都是铁的同素异构体。
-Fe
-Fe
2、固态转变的特点 ⑴形核一般在某些特定部
相图被两条线分为三 个相区，液相线以上 为液相区L ，固相线以 下为 固溶体区，两 条线之间为两相共存 的两相区（L+ ）。
L
液相线 L
+
固相线
Cu
成分（wt%Ni）
Ni
A portion of the copper-nickel phase diagram for which compositions and phase amounts are determined at point B
工程材料作业答案_
工程材料作业答案作业1 材料结构基础1.实际金属晶体中存在哪些晶体缺陷?它们对性能有什么影响?实际金属晶体存在点缺陷、线缺陷、面缺陷、体缺陷。
（1）点缺陷使周围晶格发生畸变，提高晶体内能量，降低电导率，提高强度；（2）线缺陷越多，其运动越艰难，材料的强度、硬度越高，脆性越大，塑性越差；（3）面缺陷越多，晶粒越细，强度越高，塑性也越好；（4）体缺陷：孔洞影响材料的力学、光学、热学性能；裂纹影响材料的力学性能；夹杂影响材料的力学、光学、电学性能。
2.金属常见的3种晶体结构是什么？画出结构暗示图。
（1）体心立方（bcc）（2）面心立方（fcc）（3）密排六方（hcp）3.按价键结构对材料举行分类，简述各类材料的性能特点。
第1 页/共13 页4.简述构成材料的5种化学键及其对普通性能的影响。
离子键，共价键，金属键，范德华力，氢键。
（1）离子键组成的离子晶体硬度高，强度高，脆性大，绝缘，塑性差；（2）由共价键组成的晶体熔点高，强度高，脆性大；（3）由金属键组成的金属有：a.良好的导电、导热性；b.良好的塑性变形能力；c.不透明、展示金属光泽；d.电阻随温度升高而增大；（4）由分子键组成的材料熔点低、硬度低、绝缘；（5）有氢键的材料熔点沸点比分子晶体高。
5.简述钢的3种热力学平衡相。
（1）铁素体：碳溶于α-Fe中形成的间隙固溶体。
铁素体因为溶碳量小，力学性能与纯铁相似。
塑性、冲击韧性较好，强度、硬度较低；（2）奥氏体：碳溶于γ-Fe中所形成的间隙固溶体。
奥氏体的强度、硬度较低，但有良好的塑性；（3）渗碳体：铁碳组成的具有复杂斜方结构的间隙化合物。
渗碳体硬度高，塑性和韧性很低。
6.什么是钢的珠光体、屈氏体、索氏体、贝氏体、马氏体、残余奥氏体？珠光体：铁素体和渗碳体组成的机械混合物。
性能介于铁素体和渗碳体之间，综合性能好；屈氏体：铁素体与渗碳体组成的片层更薄的珠光体；索氏体：片层铁素体与渗碳体的双相混合组织，其片层间距较小，碳在铁素体中无过度饱和；贝氏体：渗碳体与铁素体的机械混合物，高温改变及低温改变相异的组织，具有较高的强韧性配合；马氏体：将钢加热到一定温度（形成奥氏体）后经疾驰冷却（淬火），得到的能使钢变硬、增强的一种淬火组织；残余奥氏体：淬火未能改变成马氏体而保留到室温的奥氏体。
工程力学--材料力学第4版第三章习题答案
题3-2图试绘下列各轴的扭矩图，并求出 。
已知ma=2o oN ・ m,mb=4OoN.m,mc=6ooN,m.<10<b)弟二早习题3-1试求图视各轴在指定横截面17、2・2和3・3上的扭矩，并在各截面上表示出钮 矩的方向。
3・2试绘岀下列各轴的钮矩图，并求c=©==®zz ©=3m 2m3znm4 税(a)3-4 一传动轴如图所示，已知 ma=i3oN..cm, mb=3OoN.cm , mc=iooN.cm,md=7oN.cm;^$段轴的直径分别为：Dab=5cm, Dbc=7・5cm, Dcd=5cm （1）画出扭矩图；<2）求1-4、2-2、3-3截面的最大切应力。
3・5图示的空心圆轴，外径D=8cm,内径d二6・巧5,承受扭矩m=ioooN.m・（1）求弘、％（2）绘出横截而上的切应力分布图；（3）求单位长度扭转角，已知G=8ooooMpa・3-6已知变截而钢轴上的外力偶矩^^SooN.m, =i2ooN.m,试求最大切应力和最大相对扭矩。
已知G=8o*l沪Pa.题3-6图3-7 一钢轴的转矩n=24o/min.传递功率丹=44」kN.m.已知L可=4ol\4pa,2」」3,G=8o*l，MPa,试按强度和刚度条件计算轴的直径解：轴的直径由强度条件确泄，3-8图示实心轴通过牙嵌离合器把功率传给空心轴。
传递的功率=7-5kw,轴的转速n=ioor/min,试选择实心轴直径和空心轴外径叫2。
己知％/空2 =0.5，[rlL J=4oMpa・3-9图示AB轴的转速 n=i2or/min,AK B 轮上输入功率丹=4okw,此功率的一半通过锥齿轮传给垂直轴V,另一半功率由水平轴H传走。
已知锥齿轮的节圆直径 a=6oomm：各轴宜径为^=ioomm, ^2=8omm, ^3=6omm, t^=2oMPa.试对各轴进行强度校核。
3-1。
船用推进器的轴，一段是实心的，直径为28omm,列一段是空心的，其内径为外径的一半。
工程材料与热处理-第3章作业题参考答案
⼯程材料与热处理-第3章作业题参考答案1.置换固溶体中，被置换的溶剂原⼦哪⾥去了？答：溶质把溶剂原⼦置换后，溶剂原⼦重新加⼊晶体排列中，处于晶格的格点位置。
2.间隙固溶体和间隙化合物在晶体结构与性能上的区别何在？举例说明之。
答：间隙固溶体是溶质原⼦进⼊溶剂晶格的间隙中⽽形成的固溶体，间隙固溶体的晶体结构与溶剂组元的结构相同，形成间隙固溶体可以提⾼⾦属的强度和硬度，起到固溶强化的作⽤。
如：铁素体F是碳在α-Fe中的间隙固溶体，晶体结构与α-Fe相同，为体⼼⽴⽅，碳的溶⼊使铁素体F强度⾼于纯铁。
间隙化合物的晶体结构与组元的结构不同，间隙化合物是由H、B、C、N等原⼦半径较⼩的⾮⾦属元素（以X表⽰）与过渡族⾦属元素（以M表⽰）结合，且半径⽐rX/rM＞0.59时形成的晶体结构很复杂的化合物，如Fe3C间隙化合物硬⽽脆，塑性差。
3.现有A、B两元素组成如图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不相同，故在平衡态下固溶体的成分是不均匀的。
答：（1）错：Cu-Ni合⾦形成匀晶相图，但两者的原⼦⼤⼩相差不⼤。
（2）对：在同⼀温度下做温度线，分别与固相和液相线相交，过交点，做垂直线与成分线AB相交，可以看出与固相线交点处B含量⾼于另⼀点。
(3)错：虽然结晶出来成分不同，由于原⼦的扩散，平衡状态下固溶体的成分是均匀的。
4.共析部分的Mg-Cu相图如图所⽰：(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？答: Mg-Mg2Cu系的相组成物如下图：（α为Cu在Mg中的固溶体）Mg-Mg2Cu系的组织组成物如下图：（α为Cu在Mg中的固溶体，）在各区域中不会有纯Mg相存在，此时Mg以固溶体形式存在。
机械工程材料第二版答案
机械工程材料第二版答案【篇一：机械工程材料(于永泗_齐民_第七版)课后习题答案】第一章1-1、可否通过增加零件尺寸来提高其弹性模量：不能，弹性模量的大小主要取决于材料的本性，除随温度升高而逐渐降低外，其他强化材料的手段如热处理、冷热加工、合金化等对弹性模量的影响很小。
所以不能通过增大尺寸来提高弹性模量。
1-3、和两者有什么关系？在什么情况下两者相等？为应力强度因子，为平面应变断裂韧度，为的一个临界值，当增加到一定值时，裂纹便失稳扩展，材料发生断裂，此时，两者相等。
1-4、如何用材料的应力-应变曲线判断材料的韧性？所谓材料的韧性是指材料从变形到断裂整个过程所吸收的能量，即拉伸曲线（应力-应变曲线）与横坐标所包围的面积。
2-1、从原子结构上说明晶体与非晶体的区别。
原子在三维空间呈现规则排列的固体称为晶体，而原子在空间呈无序排列的固体称为非晶体。
晶体长程有序，非晶体短程有序。
2-2、立方晶系中指数相同的晶面和晶向有什么关系？相互垂直。
2-4、合金一定是单相的吗？固溶体一定是单相的吗？合金不一定是单相的，也可以由多相组成，固溶体一定是单相的。
3-1、说明在液体结晶的过程中晶胚和晶核的关系。
在业态经书中存在许多有序排列飞小原子团，这些小原子团或大或小，时聚时散，称为晶胚。
在以上，由于液相自由能低，晶胚不会长大，而当液态金属冷却到以下后，经过孕育期，达到一定尺寸的晶胚将开始长大，这些能够连续长大的晶胚称为晶核。
3-2、固态非晶合金的晶化过程是否属于同素异构转变？为什么？不属于。
同素异构是物质在固态下的晶格类型随温度变化而发生变化，而不是晶化过程。
3-3、根据匀晶转变相图分析产生枝晶偏析的原因。
①枝晶偏析：在一个枝晶范围内或一个晶粒范围内，成分不均匀的现象叫做枝晶偏析。
②结合二元匀晶转变相图可知，枝晶偏析产生的原因是固溶体合金的结晶只有在“充分缓慢冷却”的条件下才能得到成分均匀的固溶体组织。
然而在实际生产中，由于冷速较快，合金在结晶过程中，固相和液相中的原子来不及扩散，使得先结晶出的枝晶轴含有较多的高熔点元素，而后结晶的枝晶中含有较多低熔点元素。
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第三章钢的热处理和表面改性
一简述等温转变动力学曲线（C曲线）的意义和应用。
答：意义：反映了共析钢的奥氏体在不同温度下发生等温转变的变化规律；
应用：定性分析共析钢的奥氏体连续冷却转变的组织和产物。
二什么是贝氏体、珠光体、马氏体？其性能和组织有何特点？
答：
1贝氏体：奥氏体转变过程中形成碳过饱和的铁素体和细小碳化物的混合物；
2珠光体：铁素体和渗碳体的共析混合物；
3马氏体：奥氏体转变过程中形成碳在α-Fe中的过饱和间隙固溶体。
性能和组织：贝氏体：上贝氏体（350-550℃下形成）金相显微组织整体呈羽毛状，强度和韧性等力学性能都较差；下贝氏体（350-230℃下形成）金相显微组织整体呈针状组织，具有较好的综合力学性能。
三为什么要对钢进行热处理？
答：为了使心部和表面具有不同的组织和相应的性能，而不改变钢的成分。
四淬火的目的是什么？常用的淬火操作有哪几种？指出各种淬火
在应用和材料组织上的异同点。
答：目的：获得马氏体组织以提高钢的强度和硬度；
1，表面淬火：感应加热表面淬火（分为高频淬火，常用200-300kHz，淬硬层深度为,适用于中小型零件；中频淬火常用，淬硬层深度为2-8mm,适用于大中型零件；
2，工频淬火，,淬硬层深度为10-15mm,适用于大型零件）；
3，火焰加热表面淬火，用乙炔-氧或者煤气-氧等火焰使钢件快速加热到淬火温度，再用水或乳化液喷射冷却，淬硬深度为2-6cm;
4，高能束表面淬火,高能束快速轰击金属表面，使表面与内部有极大的温差，在停止高能轰击时，钢件会迅速降温，形成细针马氏体。
五回火的目的是什么？常用的回火操作有哪几种？
答：目的是改善钢件的组织并消除内应力；高温回火、中温回火、低温回火。
六试分析各种回火在应用和材料组织上的异同点。
答：1低温回火得到回火马氏体，主要用于处理高碳钢、高碳合钢制作的工具、模具、滚动轴承、渗碳和表面淬火零件；
2 中温回火得到回火屈氏体，主要用于各种弹簧处理；
3高温回火得到回火索氏体，广泛用于机器设备的重要零件，尤其是受到交变载荷的部件，如轴、连杆、螺栓、齿轮等。
七简述退火、正火、回火、淬火对组织结构影响及特点。
答：
（一）正火
有以下目的和用途。
①对亚共析钢，正火用以消除铸、锻、焊件的过热粗晶组织和魏氏组织，轧材中的带状组织；细化晶粒；并可作为淬火前的预先热处理。
②对过共析钢，正火可以消除网状二次渗碳体，并使珠光体细化，不但改善机械性能，而且有利于以后的球化退火。
③对低碳深冲薄钢板，正火可以消除晶界的游离渗碳体，以改善其深冲性能。
④对低碳钢和低碳低合金钢，采用正火，可得到较多的细片状珠光体组织，使硬度增高到 HB140-190，避免切削时的“粘刀”现象，改善切削加工性。
对中碳钢，在既可用正火又可用退火的场合下，用正火更为经济和方便。
⑤对普通中碳结构钢，在力学性能要求不高的场合下，可用正火代替淬火加高温回火，不仅操作简便，而且使钢材的组织和尺寸稳定。
⑥高温正火(Ac3以上150～200℃)由于高温下扩散速度较高,可以减少铸件和锻件的成分偏析。
高温正火后的粗大晶粒可通过随后第二次较低温度的正火予以细化。
⑦对某些用于汽轮机和锅炉的低、中碳合金钢，常采用正火以获得贝氏体组织，再经高温回火，用于400～550℃时具有良好的抗蠕变能力。
⑧除钢件和钢材以外，正火还广泛用于球墨铸铁热处理，使其获得珠光体基体，提高球墨铸铁的强度。
（二）退火
退火是将金属缓慢加热到一定温度，保持足够时间，然后以适宜速度
冷却的一种金属热处理工艺。
退火的目的在于：
①改善或消除钢铁在铸造、锻压、轧制和焊接过程中所造成的各种组织缺陷以及残余应力，防止工件变形、开裂。
②软化工件以便进行切削加工。
③细化晶粒，改善组织以提高工件的机械性能。
④为最终热处理（淬火、回火）作好组织准备。
,
（三）淬火
淬火是金属和玻璃的一种热处理工艺。
把合金制品或玻璃加热到一定温度，随即在水、油或空气中急速冷却，一般用以提高合金的硬度和强度。
作用在于：①提高组织稳定性，使工件在使用过程中不再发生组织转变，从而使工件几何尺寸和性能保持稳定。
②消除内应力，以便改善工件的使用性能并稳定工件几何尺寸。
③调整钢铁的力学性能以满足使用要求。
（四）回火
回火的作用在于：①提高组织稳定性，使工件在使用过程中不再发生组织转变，从而使工件几何尺寸和性能保持稳定。
②消除内应力，以便改善工件的使用性能并稳定工件几何尺寸。
③调整钢铁的力学性能以满足使用要求。
八．简述金属镀层和涂层在工艺和应用方面的共同点。
答：金属镀层防腐机理主要是阴极保护，材料发生腐蚀时首先腐蚀镀
层材料，保护了材料本身；镀层一般采用可钝化的金属，表面产生一层钝化膜，起防腐作用。
有机涂层防腐机理是隔绝外界腐蚀介质进入。
二者都有保护作用。
九电镀、化学镀和复合镀在工艺和应用方面有什么异同点？
答：电镀需要外加电流和阳极，化学镀是依靠金属表面发生的自催化化学反应。
电镀无法对一些形状复杂的工件进行全表面施镀，但化学镀过以对任何形状工件施镀。
高磷的化学镀镍层为非晶态，镀层表面没有任何晶体间隙，而电镀层为典型的晶态镀层。
电镀因为有外加的电流，所以镀速要比化学镀快得我，同等厚度的镀层电镀要比化学镀提前完成。
化学镀层的结合力要普遍高于电镀层。
化学镀由于大部分使用食品级的添加剂，不使用诸如氰化物等有害物质，所以化学镀比电镀要环保一些。
化学镀目前市场上只有纯镍磷合金的一种颜色，而电镀可以实现很多色彩。
复合镀的过程是物理过程和化学过程的有机结合。
一般认为，弥散复合电镀时，微粒与金属共沉积过程分为镀液中的微粒向阴极表面附近输送、微粒吸附于被镀金属表面、金属离子在阴极表面放电沉积形成晶格并将固体微粒埋入金属层中等几个步骤。
共析出的粒子在沉积的金属中形成不规则分布的弥散相。
在纤维强化复合镀中，卷缠的长纤维呈现有规则的排列。
化学镀同样可以制备高质量的复合镀层。
十堆焊和热喷涂在工艺和应用方面有什么异同点？
答：堆焊就是用焊接的方法把填充金属熔覆在钢件基体表面，使之获
得某些特殊物化性能和尺寸，堆焊层与基体有牢固的冶金结合。
对焊机有四种类型：包覆层堆焊、耐磨层堆焊、堆积层堆焊和隔离层堆焊。
堆焊技术发展初期只是单纯的恢复钢件尺寸，现在堆焊已发展成为重要的机械制造和维修手段，赋予钢件表面以高的耐磨性、抗疲劳性、耐热性和耐蚀性等特性。
堆焊的方法主要有氧-乙炔焰堆焊、手工电弧堆焊、熔化极气体保护堆焊、埋弧堆焊、等离子弧堆焊和电渣堆焊。
热喷涂使用电弧、离子弧或燃烧火焰的高温将金属粉末或金属丝熔融，同时利用气流使之高速雾化，并使雾化的金属熔滴喷向钢件基体，冷凝后形成结合层。
热喷涂几乎可以喷涂所有材料，如金属、陶瓷、石墨、硬质合金以及塑料，形成的涂层具有耐磨、耐蚀、抗氧化、减摩等性能。
热喷涂施工方便、效率高。
钢件的尺寸和形状不受限制，因此在各个工业部门广泛应用于提高钢件的性能和使用寿命，修复废旧零件。
第四章钢的合金化对组织和性能的影响
1、如何解释Si和Mn强化铁素体的作用大于Cr和Mo?
答：Cr和Mo相比，Si和Mn更容易与Fe形成固溶体，而Cr和Mo 则更容易与C形成渗碳体，所以Si和Mn强化铁素体的作用较大。
2、就Si和Mn在合金中的作用说明合金元素的含量对钢材性能的影响。
答：根据合金元素对Fe-Fe3C相图可知，当Mn含量较多时，可以在室温下得到单相奥
氏体组织，而当Si含量较多时，可以在室温下得到单相铁素体组织。
3、合金元素在奥氏体化和淬火的热处理中发生着什么样的作用？答：合金元素分为碳化物形成元素、非碳化物形成元素；
碳化物形成元素（特别是强碳化物元素）与碳有较强的亲和力，阻滞碳的扩散，减缓奥氏体形成；而非碳化物形成元素加快奥氏体形成。
几乎所有合金元素（除Co外）都会增大过冷奥氏体的稳定性，使C 曲线右移，提高钢的淬透性。
4、合金元素在钢淬火后的回火热处理中有什么样的作用？
答：合金元素可以提高回火稳定性，在更高的温度回火，消除应力，使塑性和韧性更好；会出现回火脆性。
5、合金中的杂质元素在热处理中是怎样影响合金性能的？
答：杂质的影响：锰杂质，有脱氧剂带入，锰与硫的结合力较强，形成的MnS夹杂在钢中，影响钢的性能；
硅杂质，有脱氧剂带入，形成SiO2，影响钢的性能；
硫杂质，铁的共生矿，难溶于铁，与铁生成FeS分布在奥氏体晶界使钢材在1000℃左右热轧时产生热脆，导致钢材开裂；硫还容易使焊缝发生热脆并使焊缝产生气孔和裂纹。
磷杂质，它固溶在铁素体内显著降低合金的塑性和韧性，尤其是低温韧性使钢的脆性增加，发生冷脆。
6、合金元素与碳和铁的作用有何异同点、对合金性能的影响有何异同点？
答：合金元素可与碳形成合金渗碳体，与铁作用形成固溶体；
共同点：提高钢的稳定性、硬度；
不同点：前者为合金元素将铁置换出，然后与碳作用；但后者则是直接与铁作用，降低冲击韧性，增加塑性和韧性。