机械工程材料(于永泗_齐民)课后习题答案(全).
机械工程材料(于永泗 齐民)课后习题答案(二)
机械工程材料（于永泗齐民）课后习题答案（二）作者：WUST5-3、判断下列说法正误，并说明原因。
1.马氏体是硬而脆的相。
错，马氏体是硬的相,渗碳体才是脆的相；2.过冷奥氏体的冷却速度大于Vk时,则冷速越大,所得马氏体的硬度越高。
错，马氏体硬度取决于含碳量,与冷却速度无关;3.钢中的合金元素含碳量越高,其淬火后的硬度也越高。
错,合金元素对淬透性的影响大,但对硬度影响小;4.本质细晶粒钢的晶粒总是比本质粗晶粒钢的晶粒细。
错,晶粒的大小与加热温度和保温时间有关.本质细晶粒钢只是加热时长大的趋向比本质粗晶粒钢小,但不代表本身比本质粗晶粒钢的晶粒细;5.同种钢材在同样的加热条件下,总是水冷的比油冷的淬透性好,小件的比大件的淬透性好。
错，钢的淬透性取决于其临界冷却速度,与工件尺寸和冷却介质无关。
5-4、生产中常把加热到淬火温度的钳工扁铲的刃部蘸入水中急冷后,出水停留一会,再整体投入水中冷却,两次水冷的作用及水冷后的组织。
刃部入水急冷淬火,得马氏体,出水停留一段时间为回火得回火马氏体,再整体入水,抑制继续回火,保留回火组织。
5-5、用20钢进行表面淬火和用45钢进行渗碳处理是否合适？为什么？20钢不适合表面淬火,含碳量低会降低硬度和耐磨性；45钢不适合渗碳处理,碳含量足够,渗碳使低碳钢工件表面获得较高碳浓度。
5-6、钢经表面淬火或渗碳后,表层的残余应力是拉应力还是压应力？原因？压应力,因表面低温,收缩后心部的高温区产生塑性变形,冷却后内部部分弹性变形恢复。
5-7、一批45钢零件进行热处理时，不慎将淬火件和调质件弄混，如何区分开？为什么？用锯片试锯,淬火件比调质件难锯,因为淬火后工件硬度提高,二调质会降低硬度。
5-8、将两个T12钢小试样分别加热到780℃和860℃,保温后以大于V k 的速度冷却至室温,试回答问题,并说明原因。
1.哪个温度淬火后马氏体晶粒粗大？860,温度越高,奥氏体晶粒成长越快;2.哪个淬火后残余奥氏体量多？860,温度高，奥氏体含碳量高,转化充分,冷却时奥氏体越多;3.哪个淬火后末溶碳化物量多？780，溶碳能力较小;4.哪个淬火适合？780,因淬火加热温度以得到均匀细小奥氏体为原则,以便淬火后获得细小马氏体组织,高温下奥氏体易长大形成粗大奥氏体组织,故780加热好。
机械工程材料（于永泗_齐民）课后习题答案（全）
机械工程材料课后习题参考答案1-1、可否通过增加零件尺寸来提高其弹性模量。
解：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。
1-2、工程上的伸长率与选取的样品长度有关，为什么？解：伸长率等于，当试样(d)不变时，增加，则伸长率δ下降，只有当/为常数时，不同材料的伸长率才有可比性。
所以伸长率与样品长度有关。
1-3、和两者有什么关系？在什么情况下两者相等？解：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？解：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。
解：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？解：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？解：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。
解：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？解：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。
解：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management systems and measures established by, and a number of pragmatic, combined part-time workforce education information, the protection of the digital campus construction and sustainable development. Six Bureau attaches great importance to information technology security, information technology security, entrust XX City Center for educational information and equipment dedicated to the work. Network security leading group was set up, chaired by the Education Bureau Chief, head, for XX education Metro-network and information security emergency response leadership. Deputy group leader for XX educational metropolitan area network and information security emergency response coordination, command. The team assist leader and deputy leader, responsible for network XX network security and information ... Team. Information security work Conference held each semester, and deployment of information security of documents issued on a regular basis. Information security assessment is included in the annual index. Strictly implement the information security budget to ensure information security of investment. By XX, education information and equipment Centre XX network network security and information security. According to the information technology security requirements, issued a document requires schools (units) implement, defined the information security guidelines, specific work practices, procedures, and requirements. Clear industry information security incidents (accidents) to detect, report and disposal processes. According to self-examination, the school (units) basic established has network security management system; the school (units) according to this units actual, established has units personnel management, information system room management, and equipment management, and media management, and network security construction management, and shipped dimension management, and service outsourcing, management system; developed has computer and the network of network security responsibility held system, signed has network security responsibility; website of information management personnel is responsible for confidential management, password management, on computer enjoys independent right, User name and password of the computer for its proprietary, and release of provisions is prohibited, such as leaks, investigated for responsibility. According to who is in charge of who's in charge, who is running and who is responsible for, who uses principles of who is in charge of management schools (units) defined the roles and responsibilities of information security, assurance responsibilities to schools. XX city schools (units) total site 20, 19 of which were not classified security protection assessment, of which 1 (XX education and resource network) for classified security protection levels, without third-level information systems. Total education information systems 1 (XX education cloud platform), contains features with e-Government, resource library, test database, mail services, such as e-books, all intranet services. No for grade protection grading record and evaluation of school (units), requirements the school (units) according to information security grade protection about policy and standard, organization carried out information security grade protection security management system construction, and technology measures construction and grade evaluation, implementation grade protection system of the requirements, makes information system security management level obviouslyfacility up to 160 million Yuan, according to the standard, high quality planning XX educational metropolitan area network realizes Wan Zhaokuan to schools, hundreds of megabytes of broadband to the table, ' wire ' (ie: Web, video, audio) to the target, electronic whiteboards, multimedia classrooms, remote interactive video teaching system of modern educational equipment in the classroom. ... With Intel company on XX Education City domain network of topic case design, relies on Cisco company thought Shu aid chuan project staff free provides has three years technology support, from 2009 began, according to high standards, and high of work thought, and manpower planning, and points step implementation, using school earthquake Hou reconstruction of opportunities, again planning elementary and middle schools campus network and education city domain network, and local broadcasting network company cooperation, using broadcast TV network, will physical fiber laying to each school, to minimum of cost achieved has physical fiber school school pass; Each school construction standards of campus network and network access to all rooms; XX education metropolitan area network center machine room equipment in the Ministry of education standardization management platform, the Central Library of audio-visual education resources, set up a Chinese teacher education cloud platform, implemented links the two platforms. At present, the city's primary and middle school students to computer 3198, vitality than 10:1; 809 equipment classes through the classroom (primary and secondary); 36 of the campus network. The establishment of an advanced, practical Gigabit educational metropolitan area network, the city's schools have access to educational metropolitan area network, schools have computer networks, closed-circuit television network, broadcast networks into the classrooms, realize the triple play. Schools share Internet bandwidth, can meet the needs of teaching of the school office and at any time. According to Ministry of education on full started implementation teaching points digital education resources full cover project of notification (taught technical letter (2012) 74th,) and XX Province Department of education on issued XX province teaching points digital education resources full cover project implementation views of notification (chuan taught letter (2013) 18th,) requirements, I city 6 a teaching points implementation teaching points digital education resources full cover project, combined I city specific situation, developed issued has XX City Bureau on teaching points digital resources full cover project of implementation programme, Established XX, full coverage of digital resources in modern distance education teaching project leading group, XX, chaired the Secretary for education. Established, digital resources in modern distance education teaching, XX full coverage project group, XX, Director of the Center for educational information and equipment chaired Zhu Guiyan, responsible for distance education digital resources covering project work. Projects in XX city school digital resources in modern distance education teaching full-coverage project leading group, digital resources in modern distance education teaching, and XX full coverage project group leadership and organization, in accordance with the unified arrangement of the whole province, responsible for university education digital resources covering project management and implementation. According to provinces arrangements, I Center has arrangements Gong做枝晶偏析。
机械工程材料课后习题答案
机械工程材料课后习题答案机械工程课后答案第一章1、什么是黑色金属什么是有色金属答：铁及铁合金称为黑色金属，即钢铁材料；黑色金属以外的所有金属及其合金称为有的金属。
2、碳钢，合金钢是怎样分类的答：按化学成分分类；碳钢是指含碳量在%——%之间，并含有少量的硅、锰、硫、磷等杂质的铁碳合金。
3、铸铁材料是怎样分类的应用是怎样选择答：铸铁根据石墨的形态进行分类，铸铁中石墨的形态有片状、团絮状、球状、蠕虫状四种，对应为灰铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁和蠕墨铸铁。
4、陶瓷材料是怎样分类的答：陶瓷材料分为传统陶瓷、特种陶瓷和金属陶瓷三种。
5、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各有什么特点α-Fe，γ-Fe，Al，Cu，Ni，Pb，Cr，V，Mg，Zn各属何种金属结构答：体心晶格立方，晶格常数a=b=c，α-Fe，Cr，V。
面心晶格立方，晶格常数a=b=c，γ-Fe，Ni，Al，Cu，Pb。
密排六方晶格，Mg，Zn。
6、实际金属晶体中存在哪些缺陷它们对性能有什么影响答：点缺陷、破坏了原子的平衡状态，使晶格发生扭曲，从而引起性能变化，是金属的电阻率增加，强度、硬度升高，塑性、韧性下降。
线缺陷（位错）、少量位错时，金属的屈服强度很高，当含有一定量位错时，强度降低。
当进行形变加工时，位错密度增加，屈服强度增高。
面缺陷（晶界、亚晶界）、晶界越多，晶粒越细，金属的塑性变形能力越大，塑性越好。
7、固溶体有哪些类型什么是固溶强化答：间隙固溶体、置换固溶体。
由于溶质元素原子的溶入，使晶格发生畸变，使之塑性变形抗力增大，因而较纯金属具有更高的强度、硬度，即固溶强化作用。
第二章1、在什么条件下，布氏硬度实验比洛氏硬度实验好答：布氏硬度实验主要用于硬度较低的退火钢、正火钢、调试刚、铸铁、有色金属及轴承合金等的原料和半成品的测量，不适合测定薄件以及成品。
洛氏硬度实验可用于成品及薄件的实验。
2、σ的意义是什么能在拉伸图上画出来吗答：表示对于没有明显屈服极限的塑性材料，可以将产生%塑性应变时的应变作为屈服指标，即为条件屈服极限。
机械工程材料思考题答案
机械工程材料思考题答案【篇一：机械工程材料(于永泗_齐民)课后习题答案(全)】txt>于永泗齐民1-1、可否通过增加零件尺寸来提高其弹性模量。
解：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。
1-2、工程上的伸长率与选取的样品长度有关，为什么？1-3、和两者有什么关系？在什么情况下两者相等？解：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？解：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。
解：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？解：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？解：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。
解：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？解：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。
解：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。
机械工程材料课后习题答案
属晶粒数目多，变形可均匀分布在许多晶粒上，使其塑性好。)（提高过冷度，变质处理 和振动处理）
• 5.什么是同素异构？什么是同素异构转变？什么是同素异构体？ （固态金属在不同温度和压力下具有不同晶体结构称为同素异构）（由 一种晶体结构转变为另一种晶体结构的转变称为同素异构转变）（同素异构 转变的产物称为同素异构体） • 6.什么是相？相分哪两类？什么是固溶体？什么是金属化合物或中间相？什 么是置换型固溶体和间隙固溶体？什么是有限固溶体和无限固溶体？什么是 固溶强化？固溶强化机制是什么？金属化合物有哪几种？金属化合物性能有 何特点？ （指合金中具有同一化学成分、同一聚集状态、同一结构且以界面相互分开 的各个均匀组成部分）（固溶体和金属化合物）（溶质原子溶入金属溶剂中 所组成的合金相）（合金元素组元间发生相互作用而形成的一种新相）（溶 质原子置换溶剂原子、占据溶剂晶格结点形成的固溶体；溶质原子进入金属 溶剂晶格的间隙时形成的固溶体）（两组元在固态部分互溶形成的固溶体； 两组元在固态时无限互溶形成的固溶体）（由于溶质原子溶入基体中形成固 溶体而使材料强度、硬度升高的现象称为固溶强化）（溶质原子溶入→晶格 畸变→位错运动阻力上升→金属塑性变形困难→强度、硬度升高）（正常价 化合物、电子化合物、间隙相和间隙化合物。 ）（具有较高熔点、硬度和脆 性） • 7.什么是正常价化合物？什么是电子化合物？什么是间隙相和间隙化合物？ 什么是弥散强化？ （严格服从原子价规律的化合物）（按照一定电子浓度形成的化合物） （由过渡族金属元素与C、N、B、H等原子半径小的非金属元素结合形成， rX/rM0.59时，形 成的化合物具有简单晶体结构，称为间隙相， rX/rM0.59 时，化合物晶体结构很复杂，称为间隙化合物）（合金中形成化合物，使合 金强度和硬度提高、塑性和韧性下降现象）
机械工程材料习题答案第1-2章（2）
第2章材料的结构与凝固
15. 产生冷变形强化的实质是什么？有何实用价值？
答：冷变形强化即加工硬化。
随着塑性变形量增加，金属的强度、硬度升高，塑性、韧性下降。
冷变形强化有一定的适用价值，例如：（1）生产中通过冷轧、冷拔等冷加工工艺来提高钢板或钢丝的强度。
（2）用一种便宜的、经过变形的金属来代替未变形的、强度高但价格更贵的金属。
（3）对不能热处理强化的材料，通过冷变形提高其强度和硬度。
18. 简述回复、再结晶及晶粒长大过程。
答：回复是指冷变形金属在较低温度加热时，在光学显微组织发生改变前（即再结晶晶粒形成前）所产生的某些亚结构和性能的变化过程。
再结晶是指冷变形组织在加热时重新彻底改造的过程。
晶粒长大是指结晶阶段结束后，金属获得了均匀细小的等轴晶粒。
这些细小的晶粒具有潜伏长大的趋势。
如果再继续升高温度或者延迟保温时间，金属的晶粒将会以相互吞并的方式继续长大。
20. 某厂欲用一较薄的高强度材料代替原08钢生产某种冲压件，以降低产品重量，并
要求在可能的情况下保留原设计，因而可保留原来的冲模。
一青年工程师接受了次任务，他首先对新材料进行了拉伸试验，得到延伸率为6%，然后他在08钢板上划方格，使它变形成要求形状，得出最大应变为4%，于是认为新材料完全可以替代08钢。
但生产时发现最大应变区出现许多破裂损坏，即塑性不够。
试问该工程师忽略了什么？
答：该工程师忽略了用延伸率这个指标来衡量塑性是不全面的，而用断面收缩率比用延伸率更合理。
应测量材料的断面收缩率，断面收缩率比断后延伸率更接近材料的真实应变，因为断面收缩率不受试样尺寸影响，能比较确切地反映材料的塑性。
机械工程材料课后答案
机械⼯程材料课后答案⼯程材料习题<习题⼀>1、抗拉强度：是材料在破断前所能承受的最⼤应⼒。
屈服强度：是材料开始产⽣明显塑性变形时的最低应⼒。
塑性：是指材料在载荷作⽤下，产⽣永久变形⽽不破坏的能⼒韧性：材料变形时吸收变形⼒的能⼒硬度：硬度是衡量材料软硬程度的指标，材料表⾯抵抗更硬物体压⼊的能⼒。
刚度：材料抵抗弹性变形的能⼒。
疲劳强度：经⽆限次循环⽽不发⽣疲劳破坏的最⼤应⼒。
冲击韧性：材料在冲击载荷作⽤下抵抗破坏的能⼒。
断裂韧性：材料抵抗裂纹扩展的能⼒。
2 、材料的弹性模量与塑性⽆关。
3 、四种不同材料的应⼒应变曲线，试⽐较抗拉强度，屈服强度，刚度和塑性。
由⼤到⼩的顺序，抗拉强度：2 、1 、3 、4 。
屈服强度：1 、3 、2 、4 。
刚度：1 、3 、2 、4 。
塑性：3 、2 、4 、1 。
4、常⽤的硬度测试⽅法有⼏种？这些⽅法测出的硬度值能否进⾏⽐较？布⽒、洛⽒、维⽒和显微硬度。
由于各种硬度测试⽅法的原理不同，所以测出的硬度值不能直接进⾏⽐较。
5、以下⼯件应该采⽤何种硬度试验法测定其硬度？（1）锉⼑：洛⽒或维⽒硬度（2）黄铜轴套：布⽒硬度（3）供应状态的各种碳钢钢材：布⽒硬度（4）硬质合⾦⼑⽚：洛⽒或维⽒硬度（5）耐磨⼯件的表⾯硬化层：显微硬度6、反映材料承受冲击载荷的性能指标是什么？不同条件下测得的这些指标能否进⾏⽐较？怎样应⽤这些性能指标？冲击功或冲击韧性。
由于冲击功或冲击韧性代表了在指定温度下，材料在缺⼝和冲击载荷共同作⽤下脆化的趋势及其程度，所以不同条件下测得的这种指标不能进⾏⽐较。
冲击韧性是⼀个对成分、组织、结构极敏感的参数，在冲击试验中很容易揭⽰出材料中的某些物理现象，如晶粒粗化、冷脆、热脆和回⽕脆性等，故⽬前常⽤冲击试验来检验冶炼、热处理以及各种加⼯⼯艺的质量。
此外，不同温度下的冲击试验可以测定材料的冷脆转变温度。
同时，冲击韧性对某些零件（如装甲板等）抵抗少数⼏次⼤能量冲击的设计有⼀定的参考意义。
机械工程材料课后习题答案
1 .可否通过增加零件的尺寸来提高其弹性模量：不能，弹性模量主要取决与材料的本性，除随温度上升而渐渐降低外，其他强化手段如热处理，冷加工，合金化等对弹性模量的影响很小。
2 .工程上的延长率与选取的样品长度有关，为什么：延长率=(LI-L2)/10,当式样dθ不变时，LO增加，则延长率下降，只有当LO/dO 为常熟市，延长率才有可比性。
3 .如何用材料的应力-应变曲线推断材料的韧性：所谓的材料韧性是指材料从变形到断裂整个过程所汲取的能量，即拉伸曲线与横坐标所包围的面积。
4 .从原子结构上说明晶体与非晶体的区分：院子在三维空间呈现规章排列的固体成为晶体，而原子在空间里无序排列的固体成为非晶体。
晶体长程有序，非晶体短程无序。
5 .立方晶系重指数相同的晶面与晶向有什么关系：相互垂直。
6 .合金肯定单相的吗，固溶体肯定是单相的吗：合金不肯定是单相的，也可以由多相组成，固溶体肯定是单相的。
7 .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。
8 .依据匀晶转变相图分析产生枝晶偏析的缘由：由匀晶转变相图可以知道，固溶体合金的结晶只有在充分缓慢冷却的条件下才可能得到成分匀称的固溶体组织。
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集中，使得线结晶出的枝晶轴含有较多的高熔点元素，而后结晶的枝晶间含较多的低熔点元素，在一个枝晶范围内或一个晶粒范围内成分消失不匀称的现象，成为枝晶偏析。
9 .结合相图分析含0.45%、1.2%和3.0%的Fe-C合金在缓慢冷却过程中的转变及温室下的组织：0.45%C:L—L+δ-L+δ+γ-L+γ—γ+c-P+γ+α,室温组织：P+α1.2%C:L—L+γ-y一y+二次渗碳体一F+γ+二次渗碳体一二次渗碳体，室温组织：P+二次渗碳体3.0%C:L—L+γ-L+γ+Le―y+Le+二次渗碳体一P+y+二次渗碳体+一次渗碳体一Le'+二次渗碳体+P,室温组织：Le'+二次渗碳体+P10 .为什么室温下金属的晶粒越细，强度、硬度越高，韧性、塑性也越好：由于金属的晶粒越细，晶界总面积额越大，位错障碍越多，需协调的具有不同未向的晶粒越多，金属塑性变形的抗力越高，从而导致金属的强度和硬度越高；合金的晶粒越细，单位体积内晶粒数目越多，同时参与变形的晶粒数目越多，变形越匀称，推迟了裂纹的形成与扩展，使得在断裂前发生了较大的塑性变形，在强度和硬度同时参与的状况下，所以合金晶粒越细，其清醒和韧性也越好。
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机械工程材料课后答案第一章金属的晶体结构与结晶1. 解释下列名词点缺陷，线缺陷，而缺陷，亚晶粒，亚晶界，刃型位错，单晶体，多晶体，过冷度，自发形核，非自发形核，变质处理，变质剂。
答：点缺陷：原子排列不规则的区域在空间三个方向尺寸都很小，主要指空位间隙原子、置换原子等。
线缺陷：原子排列的不规则区域在空间一个方向上的尺寸很大，而在其余两个方向上的尺寸很小。
如位错。
面缺陷：原子排列不规则的区域在空间两个方向上的尺寸很大，而另一方向上的尺寸很小。
如晶界和亚晶界。
亚晶粒：在多晶体的每一个晶粒内，晶格位向也并非完全i致，而是存在着许多尺寸很小、位向差很小的小品块，它们和互镶I校而成晶粒，称亚晶粒。
亚晶界：两相邻亚晶粒间的边界称为亚晶界。
刃型位错：位错可认为是品格中一部分晶体相对于另一部分晶体的局部滑移而造成。
滑移部分与未滑移部分的交界线即为位错线。
如果相对滑移的结杲上半部分多出一半原了面，多余半原子面的边缘好像插入晶体中的一把刀的刃口，故称“刃型位错”。
单•晶体：如果一块晶体，其内部的晶格位向完全一致，则称这块晶体为单晶体。
多晶体：由多种晶粒组成的晶体结构称为“多晶体”。
过冷度：实际结晶温度与理论结晶温度Z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，特意加入某些难熔周态颗粒，造成大量可以成为非自发晶核的固态质点，使结晶时的晶核数冃大大增加，从而提高了形核率，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。
2•常见的金属晶体结构有哪儿种？a-Fe、丫・Fe、Al、Cu、Ni、Pb、Cr、V、Mg、Zn各属何种品体结构？答：常见金属品体结构：体心立方晶格、面心立方晶格、密排六方品格：a—Fe、Cr、V属于体心立方晶格；Y-Fe、Al、Cu、Ni、Pb属于面心立方晶格；Mg、Zn属于密排六方晶格；3•配位数和致密度可以用来说明哪些问题？答：用來说明品体中原子排列的紧密程度。
机械工程材料课后习题参考答案
机械工程材料思考题参考答案第一章金属的晶体结构与结晶1．解释下列名词点缺陷，线缺陷，面缺陷，亚晶粒，亚晶界，刃型位错，单晶体，多晶体，过冷度，自发形核，非自发形核，变质处理，变质剂。
答：点缺陷：原子排列不规则的区域在空间三个方向尺寸都很小，主要指空位间隙原子、置换原子等。
线缺陷：原子排列的不规则区域在空间一个方向上的尺寸很大，而在其余两个方向上的尺寸很小。
如位错。
面缺陷：原子排列不规则的区域在空间两个方向上的尺寸很大，而另一方向上的尺寸很小。
如晶界和亚晶界。
亚晶粒：在多晶体的每一个晶粒内，晶格位向也并非完全一致，而是存在着许多尺寸很小、位向差很小的小晶块，它们相互镶嵌而成晶粒，称亚晶粒。
亚晶界：两相邻亚晶粒间的边界称为亚晶界。
刃型位错：位错可认为是晶格中一部分晶体相对于另一部分晶体的局部滑移而造成。
滑移部分与未滑移部分的交界线即为位错线。
如果相对滑移的结果上半部分多出一半原子面，多余半原子面的边缘好像插入晶体中的一把刀的刃口，故称“刃型位错”。
单晶体：如果一块晶体，其内部的晶格位向完全一致，则称这块晶体为单晶体。
多晶体：由多种晶粒组成的晶体结构称为“多晶体”。
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，从而提高了形核率，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。
2.常见的金属晶体结构有哪几种？α-Fe 、γ- Fe 、Al 、Cu 、Ni 、Pb 、Cr 、V 、Mg、Zn 各属何种晶体结构？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；α－Fe、Cr、V属于体心立方晶格；γ－Fe 、Al、Cu、Ni、Pb属于面心立方晶格；Mg、Zn属于密排六方晶格；3.配位数和致密度可以用来说明哪些问题？答：用来说明晶体中原子排列的紧密程度。
机械工程材料课后习题参考答案
机械⼯程材料课后习题参考答案机械⼯程材料思考题参考答案第⼀章⾦属的晶体结构与结晶1．解释下列名词点缺陷，线缺陷，⾯缺陷，亚晶粒，亚晶界，刃型位错，单晶体，多晶体，过冷度，⾃发形核，⾮⾃发形核，变质处理，变质剂。
答：点缺陷：原⼦排列不规则的区域在空间三个⽅向尺⼨都很⼩，主要指空位间隙原⼦、置换原⼦等。
线缺陷：原⼦排列的不规则区域在空间⼀个⽅向上的尺⼨很⼤，⽽在其余两个⽅向上的尺⼨很⼩。
如位错。
⾯缺陷：原⼦排列不规则的区域在空间两个⽅向上的尺⼨很⼤，⽽另⼀⽅向上的尺⼨很⼩。
如晶界和亚晶界。
亚晶粒：在多晶体的每⼀个晶粒内，晶格位向也并⾮完全⼀致，⽽是存在着许多尺⼨很⼩、位向差很⼩的⼩晶块，它们相互镶嵌⽽成晶粒，称亚晶粒。
亚晶界：两相邻亚晶粒间的边界称为亚晶界。
刃型位错：位错可认为是晶格中⼀部分晶体相对于另⼀部分晶体的局部滑移⽽造成。
滑移部分与未滑移部分的交界线即为位错线。
如果相对滑移的结果上半部分多出⼀半原⼦⾯，多余半原⼦⾯的边缘好像插⼊晶体中的⼀把⼑的刃⼝，故称“刃型位错”。
单晶体：如果⼀块晶体，其内部的晶格位向完全⼀致，则称这块晶体为单晶体。
多晶体：由多种晶粒组成的晶体结构称为“多晶体”。
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，从⽽提⾼了形核率，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。
2.常见的⾦属晶体结构有哪⼏种？α-Fe 、γ- Fe 、Al 、Cu 、Ni 、 Pb 、 Cr 、 V 、Mg、Zn 各属何种晶体结构？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；α－Fe、Cr、V属于体⼼⽴⽅晶格；γ－Fe 、Al、Cu、Ni、Pb属于⾯⼼⽴⽅晶格；Mg、Zn属于密排六⽅晶格；3.配位数和致密度可以⽤来说明哪些问题？答：⽤来说明晶体中原⼦排列的紧密程度。
机械工程材料课后习题答案
机械工程材料课后习题答案机械工程材料课后习题答案随着工业技术的不断发展，机械工程材料的研究和应用变得愈发重要。
机械工程材料课程的习题是帮助学生巩固知识和理解材料性能的重要方式。
本文将为大家提供一些机械工程材料课后习题的答案，希望能够帮助大家更好地理解和应用这门课程。
1. 什么是材料的弹性模量？如何计算弹性模量？答案：材料的弹性模量是衡量材料在受力作用下变形程度的指标。
它反映了材料在受力作用下恢复原状的能力。
弹性模量的计算公式为弹性模量 = 应力 / 应变。
2. 什么是材料的硬度？如何测试材料的硬度？答案：材料的硬度是衡量材料抵抗划痕或压痕的能力。
常用的测试方法有洛氏硬度测试、布氏硬度测试和维氏硬度测试等。
这些测试方法通过对材料表面施加一定的压力，然后测量压痕的大小来确定材料的硬度。
3. 什么是材料的韧性？如何计算材料的韧性？答案：材料的韧性是衡量材料抵抗断裂的能力。
它反映了材料在受力作用下能够吸收能量的能力。
材料的韧性可以通过计算材料的断裂韧性来评估，断裂韧性的计算方法有很多，常用的一种是通过测量材料的断裂韧性试样断裂前后的断面面积来计算。
4. 什么是材料的疲劳强度？如何评估材料的疲劳强度？答案：材料的疲劳强度是衡量材料在交变载荷下抵抗疲劳破坏的能力。
材料的疲劳强度可以通过进行疲劳试验来评估，试验中，施加交变载荷，观察材料的疲劳寿命和破坏形态，从而确定材料的疲劳强度。
5. 什么是材料的蠕变？如何评估材料的蠕变性能？答案：材料的蠕变是指在高温和恶劣条件下，材料在持续受力作用下发生的时间依赖性变形。
评估材料的蠕变性能可以通过进行蠕变试验来确定，试验中，施加一定的载荷和温度，观察材料的蠕变变形情况，从而评估材料的蠕变性能。
总结：机械工程材料课后习题的答案涉及了材料的弹性模量、硬度、韧性、疲劳强度和蠕变等重要概念和测试方法。
通过对这些习题的理解和掌握，可以帮助学生更好地应用这些知识和技能于实际工程中。
机械工程材料是机械工程领域中的基础课程，对于培养学生的工程素养和解决实际问题的能力具有重要意义。
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机械工程材料课后习题答案于永泗齐民1-1、可否通过增加零件尺寸来提高其弹性模量。
解：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。
1-2、工程上的伸长率与选取的样品长度有关，为什么？解：伸长率等于，当试样(d)不变时，增加，则伸长率δ下降，只有当/为常数时，不同材料的伸长率才有可比性。
所以伸长率与样品长度有关。
1-3、和两者有什么关系？在什么情况下两者相等？解：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？解：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。
解：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？解：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？解：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。
解：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？解：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。
解：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。
③冷速越快，液固相间距越大，枝晶偏析越严重。
3-4、结合相图分析含0.45% C、1.2% C和3.0% C的Fe-C合金在缓慢冷却过程中的转变及室温下的组织。
解：①0.45% C: L→L+δ→L+δ+γ→L+γ→γ→γ+e→P+γ+α。
室温组织：P+α②1.2%C：L→L+γ→γ+二次渗碳体→二次渗碳体。
室温组织：P+二次渗碳体。
③3.0%C：L→L+γ→L+γ+Le→γ+ Le+二次渗碳体→P+γ+二次渗碳体+一次渗碳体→Le’+二次渗碳体+P。
室温组织：Le’+二次渗碳体+P。
3-6、说明Fe-C合金中5种类型渗碳体的形成和形态特点。
解：一次渗碳体：由液相直接析出，黑色的片层。
二次渗碳体：含碳量超过0.77%的铁碳合金自1148℃冷却至727℃时，会从奥氏体中析出二次渗碳体。
沿奥氏体晶界呈网状排列。
三次渗碳体：铁碳合金自727℃向室温冷却的过程中，从铁素体析出的为三次渗碳体。
不连续网状成片状分布于铁素体晶界。
共晶渗碳体：共晶白口铸铁由液态冷却到1148℃是发生共晶反应，产生共晶奥氏体和共晶渗碳体。
为白色基体。
共析渗碳体：共析钢液体在发生共析转变时，由奥氏体相析出铁素体和共析渗碳体。
为黑色的片层。
3-7、说明金属实际凝固时，铸锭的3中宏观组织的形成机制。
解：铸锭的宏观组织由表层细晶区、柱状晶区和中心等轴晶区3个晶区组成。
①表层细晶区：当高温的液体金属被浇注到铸型中时，液体金属首先与铸型的模壁接触，一般来说，铸型的温度较低，产生很大的过冷度，形成大量晶核，再加上模壁的非均匀形核作用，在铸锭表面形成一层厚度较薄、晶粒很细的等轴晶区。
②柱状晶区：表层细晶区形成以后，由于液态金属的加热及凝固时结晶潜热的放出，使得模壁的温度逐渐升高，冷却速度下降，结晶前沿过冷度减小，难以形成新的结晶核心，结晶只能通过已有晶体的继续生长来进行。
由于散热方向垂直于模壁，因此晶体沿着与散热方向相反的方向择优生长而形成柱状晶区。
③中心等轴晶区：当柱状晶区长大到一定程度，由于冷却速度进一步下降及结晶潜热的不断放出，使结晶前沿的温度梯度消失，导致柱状晶的长大停止。
当心部液体全部冷却至实际结晶温度一下时，以杂志和被冲下的晶枝碎片为结晶核心均匀长大，形成粗大的等轴晶区。
4-1、为什么室温下金属的晶粒越细，强度、硬度越高，塑型、韧性也越好？解：因为金属的晶粒越细，晶界总面积越大，位错障碍越多，需要协调的具有不同位向的晶粒越多，金属塑性变形的抗力越高。
从而导致金属强度和硬度越高；金属的晶粒越细，单位体积内晶粒数目越多，同时参与变形的晶粒数目也越多，变形越均匀，推迟了裂纹的形成于扩展使得在断裂前发生了较大的塑性变形，在强度和塑型同时增加的情况下，其塑型和韧性越好。
4-2、黄铜铸件上的数码不慎搓掉如何识别数码？解：用加热使它再结晶的方法可以使原来的数码再呈现。
因为打字时会使铸件打字处产生塑性变形，有预变形存在，通过加热再结晶可使晶粒恢复到预变形之前的状态，使之显现出数码。
4-3、金属铸件的晶粒往往粗大，能否通过再结晶退火来细化其晶粒？为什么？解：不能，因为铸件没有产生预变形，故不能采用再结晶的方法。
4-4、铜只是通过冷加工及随后加热来细化晶粒，而铁则不需要冷加工，只需加热到一定温度便可使晶粒细化，为什么？解：因为铜不存在同素异构的现象，加热时晶体的结构不发生变形，所以采用冷加工破碎晶粒，产生预变形，从而来消除应力，而铁存在同素异构的现象，固态变相组织要比晶粒组织细，因此只需加热到一定温度便能使晶粒细化。
4-5、下列齿轮饼坯的加工方法中，哪种方法正确？为什么？（1）从热轧厚钢板上切下圆饼；（2）从热轧粗钢棒上切下圆饼；（3）由热轧钢棒镦成圆饼。
解：选择由热轧钢棒镦成圆饼，因为这样可以控制铜的纤维素的走向与受力方向一致。
4-6、用冷拉铜丝绳（承受能力远超过工件质量）吊送刚出炉热处理工件去淬火，但在此工程中，铜丝发生断裂。
为什么？解：原因是：冷拉钢丝绳经冷塑加工强度提高，强度大于载荷，但吊运热工件时其温度升高，使原子扩散能力升高，从而使其产生回复再结晶，晶粒恢复到以前的状态，强度降低，最终发生断裂。
4-7、钨在1100℃下的变形加工和锡在室温下的变形加工是冷加工还是热加工？为什么？解：再结晶温度=熔化温度×0.4，钨的熔点为3380℃，其再结晶温度为(3380+273)×0.4273=1187℃，加工温度小于再结晶温度，所以属于冷加工；锡的熔点为232℃，其再结晶温度为(232+237) ×0.4273=71℃，室温(25℃)大于再结晶温度，所以属于热加工。
4-8、在冷拔钢丝时常进行中间退火，原因？如何选择中间退火的温度？冷拔过程中产生很大应力,在使用过程中要把这种应力消除,使用中间退火会细化晶粒,产生预变形,使强度和硬度提升,消除应力,选取的温度应该小于再结晶温度。
4-9、用冷拔高碳钢丝缠绕螺旋弹簧，最后要进行何热处理，原因是？解：进行去应力退火,冷拔过程中产生很大应力,退火保证弹簧不会由于应力不确定而恢复原形,同时对弹簧的定型处理可以保证弹簧的弹力。
4-10、反复弯折退火钢丝时，会感到越弯越硬，最后断裂，为什么？解：反复弯折会使晶粒变细,因而硬度提高,同时产生应力,使塑性降低,从而会被折断。
5-3、判断下列说法正误，并说明原因。
解：1.马氏体是硬而脆的相。
错，马氏体是硬的相,渗碳体才是脆的相；2.过冷奥氏体的冷却速度大于Vk时,则冷速越大,所得马氏体的硬度越高。
错，马氏体硬度取决于含碳量,与冷却速度无关。
3.钢中的合金元素含碳量越高,其淬火后的硬度也越高。
错,合金元素对淬透性的影响大,但对硬度影响小4.本质细晶粒钢的晶粒总是比本质粗晶粒钢的晶粒细。
错,晶粒的大小与加热温度和保温时间有关.本质细晶粒钢只是加热时长大的趋向比本质粗晶粒钢小,但不代表本身比本质粗晶粒钢的晶粒细。
5.同种钢材在同样的加热条件下,总是水冷的比油冷的淬透性好,小件的比大件的淬透性好。
错，钢的淬透性取决于其临界冷却速度,与工件尺寸和冷却介质无关。
5-4、生产中常把加热到淬火温度的钳工扁铲的刃部蘸入水中急冷后,出水停留一会,再整体投入水中冷却,两次水冷的作用及水冷后的组织。
解：刃部入水急冷淬火,得马氏体,出水停留一段时间为回火得回火马氏体,再整体入水,抑制继续回火,保留回火组织。
5-5、用20钢进行表面淬火和用45钢进行渗碳处理是否合适？为什么？解：20钢不适合表面淬火,含碳量低会降低硬度和耐磨性；45钢不适合渗碳处理,碳含量足够,渗碳使低碳钢工件表面获得较高碳浓度。
5-6、钢经表面淬火或渗碳后,表层的残余应力是拉应力还是压应力？原因？解：压应力,因表面低温,收缩后心部的高温区产生塑性变形,冷却后内部部分弹性变形恢复。
5-7、一批45钢零件进行热处理时，不慎将淬火件和调质件弄混，如何区分开？为什么？解：用锯片试锯,淬火件比调质件难锯,因为淬火后工件硬度提高,二调质会降低硬度。
5-8、将两个T12钢小试样分别加热到780℃和860℃,保温后以大于的速度冷却至室温,试回答问题,并说明原因。
解：1.哪个温度淬火后马氏体晶粒粗大？860,温度越高,奥氏体晶粒成长越快;2.哪个淬火后残余奥氏体量多？860,温度高，奥氏体含碳量高,转化充分,冷却时奥氏体越多;3.哪个淬火后末溶碳化物量多？780，溶碳能力较小;4.哪个淬火适合？780,因淬火加热温度以得到均匀细小奥氏体为原则,以便淬火后获得细小马氏体组织,高温下奥氏体易长大形成粗大奥氏体组织,故780加热好。
5-9、分别用45钢和15钢制造机床齿轮,要求齿表面具有高的硬度和耐磨性,心部具有良好的韧性.安排工艺路线,热处理工序目的及使用状态下的组织。
解：45:下料,锻造,退火(调整硬度),机加工,调质(得到颗粒状渗碳体),精加工,表面淬火加低温回火(加强强度和韧性),精加工,表层回火马氏体,心部回火索氏体;15:下料,锻造,正火(调整硬度),机加工,渗碳(提高表面硬度耐磨性),淬火加回火(加强强度和韧性),磨削,表层回火马氏体碳化物,心部回火索氏体。
第六章6-1、钢的质量为什么以磷,硫的含量来划分？解：磷对钢有固化作用,降低塑性韧性,产生冷脆现象;硫在加热时会使钢发生热脆现象,对钢质量影响很大。
6-2、什么是合金钢?与碳钢相比合金钢有哪些优点?为什么?解：指为了提高钢的性能,在碳钢基础上有意加入一定量的合金元素所获得的铁基合金;强度高,塑性韧性好,焊接性好,冷热压力加工性能好,耐腐蚀性好,因为加入了金属成分。