工程材料课后题答案
工程材料 习题及答案
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,其运动越困难,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?画出结构示意图。
(1)体心立方(bcc)(2)面心立方(fcc)(3)密排六方(hcp)3.按价键结构对材料进行分类,简述各类材料的性能特点。
种类价键结构性能特点金属材料金属键有光泽、塑性、导电、导热、较高强度和刚度无机非金属材料离子键、共价键耐高温、高强、脆、无塑性高分子材料共价键、分子键密度小、热胀性大、耐磨耐腐、易老化复合材料取决于组成物结合键比强度和比模量搞、抗疲劳、高温减震性能好4.简述构成材料的5种化学键及其对一般性能的影响。
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、呈现金属光泽;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。
铁素体由于溶碳量小,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。
工程材料学课后习题答案
第一章钢的合金化基础1、合金钢是如何分类的?1) 按合金元素分类:低合金钢,含有合金元素总量低于5%;中合金钢,含有合金元素总量为5%-10%;中高合金钢,含有合金元素总量高于10%。
2) 按冶金质量S、P含量分:普通钢,P≤0.04%,S≤0.05%;优质钢,P、S均≤0.03%;高级优质钢,P、S均≤0.025%。
3) 按用途分类:结构钢、工具钢、特种钢2、奥氏体稳定化,铁素体稳定化的元素有哪些?奥氏体稳定化元素, 主要是Ni、Mn、Co、C、N、Cu等铁素体稳定化元素, 主要有Cr、Mo、W、V、Ti、Al、Si、B、Nb、Zr等3、钢中碳化物形成元素有哪些(强-弱),其形成碳化物的规律如何?1) 碳化物形成元素:Ti、Zr、Nb、V、Mo、W、Cr、Mn、Fe等(按形成的碳化物的稳定性程度由强到弱的次序排列) ,在钢中一部分固溶于基体相中,一部分形成合金渗碳体, 含量高时可形成新的合金碳化物。
2) 形成碳化物的规律a) 合金渗碳体—— Mn与碳的亲和力小,大部分溶入α-Fe或γ-Fe中,少部分溶入Fe3C中,置换Fe3C中的Fe而形成合金渗碳体(Mn,Fe)3C; Mo、W、Cr少量时,也形成合金渗碳体b) 合金碳化物——Mo、W 、Cr含量高时,形成M6C(Fe2Mo4C Fe4Mo2C),M23C6(Fe21W2C6 Fe2W21C6)合金碳化物c) 特殊碳化物——Ti 、V 等与碳亲和力较强时i. 当rc/rMe<0.59时,碳的直径小于间隙,不改变原金属点阵结构,形成简单点阵碳化物(间隙相)MC、M2C。
ii. 当rc/rMe>0.59时,碳的直径大于间隙,原金属点阵变形,形成复杂点阵碳化物。
★4、钢的四种强化机制如何?实际提高钢强度的最有效方法是什么?1) 固溶强化:溶质溶入基体中形成固溶体能够强化金属;2) 晶界强化:晶格畸变产生应力场对位错运动起到阻碍达到强化,晶格越细,晶界越细,阻碍位错运动作用越大,从而提高强度;3) 第二相强化:有沉淀强化和弥散强化,沉淀强化着眼于位错运动切过第二相粒子;弥散强化着眼于位错运动绕过第二相粒子;4) 位错强化:位错密度越高则位错运动越容易发生相互交割形成割阶,引起位错缠结,因此造成位错运动困难,从而提高了钢强度。
工程材料与机械制造基础第二版课后练习题含答案
工程材料与机械制造基础第二版课后练习题含答案第一章金属材料选择题1.金属的基本结构单位是()。
A. 原子 B. 分子 C. 离子 D. 高分子2.金属的导电性好,是因为()。
A. 金属原子共用周围电子形成了一个电子云 B. 金属原子之间的原子序数很大 C. 金属原子之间的距离很远D. 金属原子的原子半径很大3.现代材料科学的研究表明,金属的显微结构主要包括()两种结构。
A. 晶体和非晶体B. 多晶和单晶C. 非晶体和薄层结构D. 单晶和二晶轴4.在常温下铁、钨属于()。
A. 非晶态材料 B. 晶态材料 C. 二相材料 D. 单晶体材料5.劈铅试验所测试的是材料()。
A. 塑性 B. 韧性 C. 硬度 D. 强度简答题1.什么是金属材料?金属材料具有哪些特点?2.金属的结晶状态有哪些?请简述它们的特点。
3.介绍一下金属断裂的过程。
4.解释一下热处理和强化的含义。
答案选择题:1. A 2. A 3. B 4. B 5. D简答题:1.金属材料是一类以金属元素为主要组成成分的工程材料,具有一系列特点,如:密度大,强度高,塑性良好,导电导热性好等。
同时,也具有一些不足之处,如:易受腐蚀,疲劳寿命相对较短等。
2.金属的结晶状态主要有三种,分别为单晶、多晶以及非晶态。
单晶指的是具有完整晶格结构的材料,其具有优异的物理性能,但制造成本较高。
而多晶则指晶粒较小、有多个晶粒构成的材料。
这类材料具有低成本、高韧性等特点。
非晶态指材料的内部没有固定的原子排列方式,呈无序状态。
这类材料具有高强度、低应力腐蚀等特点。
3.金属断裂的过程主要包括两个阶段,分别为起始裂纹形成阶段和扩展裂纹阶段。
在起始裂纹形成阶段,由于外力作用,材料内部会出现微小的损伤,如缺陷、气孔等,这些损伤会在外力作用下产生应力集中。
当应力集中超过材料强度极限时,就会出现一条裂纹。
在扩展裂纹阶段,裂纹会不断扩大,细微损伤逐渐聚集,最终导致材料破裂。
土木工程材料第二版课后题答案
土木工程材料第二版课后题答案土木工程材料是土木工程专业的一门重要课程,它主要介绍土木工程中常用的材料及其性能、特点和应用。
《土木工程材料》第二版课后题是帮助学生巩固课堂学习内容,检验自己对知识点的掌握程度的重要辅助教材。
下面是《土木工程材料》第二版课后题的答案。
1. 什么是混凝土的主要组成材料?它们各自的作用是什么?答,混凝土的主要组成材料是水泥、砂、骨料和水。
水泥起着粘结作用,砂和骨料起着填充作用,而水则是混凝土的成型介质和养护介质。
2. 什么是水泥?它的种类有哪些?答,水泥是一种粉状物质,主要由石灰石、粘土等矿物经研磨、混合煅烧而成。
常见的水泥种类有硅酸盐水泥、硫铝酸盐水泥、普通硅酸盐水泥等。
3. 什么是砂?在混凝土中起到什么作用?答,砂是一种颗粒较细的颗粒状材料,主要用作混凝土中的填料,起到增加混凝土强度和改善工作性能的作用。
4. 混凝土的配合比是什么?它的作用是什么?答,混凝土的配合比是指混凝土中水泥、砂、骨料和水的比例关系。
它的作用是保证混凝土的强度、耐久性和工作性能。
5. 骨料在混凝土中的作用是什么?常用的骨料有哪些?答,骨料在混凝土中起到填充和增加混凝土强度的作用。
常用的骨料有碎石、砾石等。
6. 水泥的凝结硬化过程是怎样的?它的影响因素有哪些?答,水泥的凝结硬化过程是指水泥在水的作用下逐渐发生水化反应,形成胶凝体,最终硬化成坚固的体积稳定的物质。
影响水泥凝结硬化的因素有水灰比、水泥品种、水泥用量、养护条件等。
7. 混凝土的强度是由哪些因素决定的?答,混凝土的强度主要由水泥的品种、水灰比、骨料的种类和配合比等因素决定。
8. 水泥的种类有哪些?它们的特点和应用有何不同?答,水泥的种类有硅酸盐水泥、硫铝酸盐水泥、普通硅酸盐水泥等。
它们的特点和应用不同,硅酸盐水泥适用于一般混凝土工程,硫铝酸盐水泥适用于耐酸蚀混凝土工程,普通硅酸盐水泥适用于一般混凝土工程。
9. 混凝土的抗压强度是如何测试的?测试结果如何评定?答,混凝土的抗压强度是通过压力试验机进行测试的,测试结果根据国家标准进行评定。
土木工程材料课后习题(附答案)
第1章土木工程材料的基本性(1)当某一建筑材料的孔隙率增大时,材料的密度、表观密度、强度、吸水率、搞冻性及导热性是下降、上生还是不变?答:当材料的孔隙率增大时,各性质变化如下表:(2)答:(3)材料的孔隙率和空隙率的含义如何?如何测定?了解它们有何意义?答:P指材料体积内,孔隙体积所占的百分比:P′指材料在散粒堆积体积中,颗粒之间的空隙体积所占的百分比:了解它们的意义为:在土木工程设计、施工中,正确地使用材料,掌握工程质量。
(4)亲水性材料与憎水性材料是怎样区分的?举例说明怎样改变材料的变水性与憎水性?答:材料与水接触时能被水润湿的性质称为亲水性材料;材料与水接触时不能被水润湿的性质称为憎水性材料。
例如:塑料可制成有许多小而连通的孔隙,使其具有亲水性。
例如:钢筋混凝土屋面可涂抹、覆盖、粘贴憎水性材料,使其具有憎水性。
(5)普通粘土砖进行搞压实验,浸水饱和后的破坏荷载为183KN,干燥状态的破坏荷载为207KN(受压面积为115mmX120mm),问此砖是否宜用于建筑物中常与水接触的部位?答:(6)塑性材料和塑性材料在外国作用下,其变形性能有何改变?答:塑性材料在外力作用下,能产生变形,并保持变形后的尺寸且不产生裂缝;脆性材料在外力作用下,当外力达到一定限度后,突然破坏,无明显的塑性变形。
(7)材料的耐久性应包括哪些内容?答:材料在满足力学性能的基础上,还包括具有抵抗物理、化学、生物和老化的作用,以保证建筑物经久耐用和减少维修费用。
(8)建筑物的屋面、外墙、甚而所使用的材料各应具备哪些性质?答:建筑物的屋面材料应具有良好的防水性及隔热性能;外墙材料应具有良好的耐外性、抗风化性及一定的装饰性;而基础所用材料应具有足够的强度及良好的耐水性。
第2章天然石材(1)岩石按成因可分为哪几类?举例说明。
答:可分为三大类:1)岩浆岩,也称火成岩,是由地壳内的岩浆冷凝而成,具有结晶构造而没有层理。
例如花岗岩、辉绿岩、火山首凝灰岩等。
工程材料力学性能 第三版课后题答案(束德林)
工程材料力学性能课后题答案第三版(束德林)第一章单向静拉伸力学性能1、解释下列名词。
(1)弹性比功:金属材料吸收弹性变形功的能力,一般用金属开始塑性变形前单位体积吸收的最大弹性变形功表示。
(2)滞弹性:金属材料在弹性范围内快速加载或卸载后,随时间延长产生附加弹性应变的现象称为滞弹性,也就是应变落后于应力的现象。
(3)循环韧性:金属材料在交变载荷下吸收不可逆变形功的能力称为循环韧性。
(4)包申格效应:金属材料经过预先加载产生少量塑性变形,卸载后再同向加载,规定残余伸长应力增加;反向加载,规定残余伸长应力降低的现象。
(5)解理刻面:这种大致以晶粒大小为单位的解理面称为解理刻面。
(6)塑性:金属材料断裂前发生不可逆永久(塑性)变形的能力。
脆性:指材料在外力作用下(如拉伸、冲击等)仅产生很小的变形即断裂破坏的性质。
韧性:指金属材料断裂前吸收塑性变形功和断裂功的能力。
(7)解理台阶:当解理裂纹与螺型位错相遇时,便形成一个高度为b的台阶。
(8)河流花样:解理台阶沿裂纹前端滑动而相互汇合,同号台阶相互汇合长大,当汇合台阶高度足够大时,便成为河流花样。
是解理台阶的一种标志。
(9)解理面:是金属材料在一定条件下,当外加正应力达到一定数值后,以极快速率沿一定晶体学平面产生的穿晶断裂,因与大理石断裂类似,故称此种晶体学平面为解理面。
(10)穿晶断裂:穿晶断裂的裂纹穿过晶内,可以是韧性断裂,也可以是脆性断裂。
沿晶断裂:裂纹沿晶界扩展,多数是脆性断裂。
(11)韧脆转变:具有一定韧性的金属材料当低于某一温度点时,冲击吸收功明显下降,断裂方式由原来的韧性断裂变为脆性断裂,这种现象称为韧脆转变。
2、说明下列力学性能指标的意义。
答:(1)E(G)分别为拉伸杨氏模量和切边模量,统称为弹性模量表示产生100%弹性变所需的应力。
σ规定残余伸长应力,试样卸除拉伸力后,其标距部分的残余伸长达到规定的原始标距百分比时的应力。
(2)rσ名义屈服强度(点),对没有明显屈服阶段的塑性材料通常以产生0.2%的塑性形变对应的应力作为屈2.0服强度或屈服极限。
土木工程材料课后习题及答案
⼟⽊⼯程材料课后习题及答案⼟⽊⼯程材料课后习题答案⼟⽊⼯程材料概述及基本性质思考题与习题:⼀、填空1、建筑材料按化学成分可分为有机材料、⽆机材料、复合材料三⼤类。
2、建筑材料按使⽤功能可分为结构材料、功能材料两⼤类。
3、我国建筑材料标准分为:国家标准、部委⾏业标准、地⽅标准、企业标准四类,国家标准代号为: GB ,企业标准代号为Q 。
4、材料标准表⽰由标准名称,标准分类,标准编号,颁布年份四部分组成。
5、《蒸压加⽓混凝⼟砌块》(GB/T11969-1997)中,各字母和数字的含意为:GB : 国家标准, T : 推荐标准,11969 : 标准编号,1997 : 颁布年份。
6、某材料的密度为 2.5,表观密度为 1.8,该材料的密实度为 72% ,孔隙率为28% 。
7、⽔可以在材料表⾯展开,即材料表⾯可以被⽔浸润,这种性质称为材料的亲⽔性。
8、材料的吸⽔性⼤⼩⽤吸⽔率表⽰,吸湿性⼤⼩⽤含⽔率表⽰。
9、含⽔率为5%的湿砂1000g中,含⼲砂 952.38 g,⽔ 47.62 g。
10、材料的耐⽔性⽤软化系数表⽰,耐⽔材料的K R≥ 0.85 。
11、⼀般来说,材料含⽔时⽐其⼲燥时的强度低。
12、墙体受潮后,其保温隔热性会明显下降,这是由于材料受潮后导热系数明显增⼤的缘故。
13、当某材料的孔隙率增⼤时,下表中的性质将如何变化。
(增⼤↑,下降↓,不变-,不定?)14、某钢材直径10mm,拉伸破坏荷载为31.5KN,该钢材的抗拉强度为 401.07MPa 。
15、材料的弹性模量反映了材料抵抗变形的能⼒。
16、材料在使⽤环境中,除受荷载作⽤外,还会受到物理作⽤、化学作⽤和⽣物作⽤等周围⾃然因素的作⽤影响其耐久性。
⼆、是⾮判断题(对的打∨,错的打×)1、含⽔率为2%的湿砂重100g,其中⽔的重量为2g。
()2、热容量⼤的材料导热性⼤,受外界⽓温影响时室内温度变化较快。
()3、材料的孔隙率相同时,连通粗孔⽐封闭微孔的导热系数⼤。
工程材料力学性能 第三版课后题答案(束德林)
工程材料力学性能课后题答案第三版(束德林)第一章单向静拉伸力学性能1、解释下列名词。
(1)弹性比功:金属材料吸收弹性变形功的能力,一般用金属开始塑性变形前单位体积吸收的最大弹性变形功表示。
(2)滞弹性:金属材料在弹性范围内快速加载或卸载后,随时间延长产生附加弹性应变的现象称为滞弹性,也就是应变落后于应力的现象。
(3)循环韧性:金属材料在交变载荷下吸收不可逆变形功的能力称为循环韧性。
(4)包申格效应:金属材料经过预先加载产生少量塑性变形,卸载后再同向加载,规定残余伸长应力增加;反向加载,规定残余伸长应力降低的现象。
(5)解理刻面:这种大致以晶粒大小为单位的解理面称为解理刻面。
(6)塑性:金属材料断裂前发生不可逆永久(塑性)变形的能力。
脆性:指材料在外力作用下(如拉伸、冲击等)仅产生很小的变形即断裂破坏的性质。
韧性:指金属材料断裂前吸收塑性变形功和断裂功的能力。
(7)解理台阶:当解理裂纹与螺型位错相遇时,便形成一个高度为b的台阶。
(8)河流花样:解理台阶沿裂纹前端滑动而相互汇合,同号台阶相互汇合长大,当汇合台阶高度足够大时,便成为河流花样。
是解理台阶的一种标志。
(9)解理面:是金属材料在一定条件下,当外加正应力达到一定数值后,以极快速率沿一定晶体学平面产生的穿晶断裂,因与大理石断裂类似,故称此种晶体学平面为解理面。
(10)穿晶断裂:穿晶断裂的裂纹穿过晶内,可以是韧性断裂,也可以是脆性断裂。
沿晶断裂:裂纹沿晶界扩展,多数是脆性断裂。
(11)韧脆转变:具有一定韧性的金属材料当低于某一温度点时,冲击吸收功明显下降,断裂方式由原来的韧性断裂变为脆性断裂,这种现象称为韧脆转变。
2、说明下列力学性能指标的意义。
答:(1)E(G)分别为拉伸杨氏模量和切边模量,统称为弹性模量表示产生100%弹性变所需的应力。
σ规定残余伸长应力,试样卸除拉伸力后,其标距部分的残余伸长达到规定的原始标距百分比时的应力。
(2)rσ名义屈服强度(点),对没有明显屈服阶段的塑性材料通常以产生0.2%的塑性形变对应的应力作为屈2.0服强度或屈服极限。
《工程材料》习题集参考答案
《工程材料》习题集参考答案一.判断题×√1、细化晶粒虽能提高金属的强度,但增大了金属的脆性。
(×)2、结构钢的淬透性,随钢中碳含量的增大而增大。
(×)3、普通低合金结构钢不能通过热化处理进行强化。
(√)4、置换固溶体必是无限固溶体。
(×)5、单晶体必有各向异性。
(√)6、普通钢和优质钢是按其强度等级来区分的。
(×)7、过热钢经去应力退火后能显著细化晶粒。
(×)8、表面淬火主要用于高碳钢。
(×)9、马氏体的晶体结构和铁素体的相同。
(×)10、面心立方金属的塑性比体心立方金属的好。
(√)11、铁素体是置换固溶体。
(×)12、晶界是金属晶体的常见缺陷。
(√)13、渗碳体是钢中常见的固溶体相。
(×)14、金属的塑性变形主要通过位错的滑移进行。
(√)15、金属的晶粒越细小,其强度越高,其塑性越好。
(√)16、比重偏析不能通过热处理来消除。
(√)17、上贝氏体的韧性比下贝氏体好。
(×)18、对过共析钢工件进行完全退火可消除渗碳体网。
(×)19、对低碳低合金钢进行正火处理可提高其硬度。
(√)20、淬火获得马氏体的必要条件之一是其淬火冷却速度必须小于Vk。
(×)21、氮化件的变形远比渗碳件的小。
(√)22、马氏体转变是非扩散性转变。
(√)23、高锰钢在各种条件下均能表现出良好的耐磨性。
(×)24、无限固溶体必是置换固溶体。
(√)25、金属的晶粒越细小,其强度越高,但韧性变差。
(×)26、所谓临界冷却速度就是指钢能获得完全马氏体组织的最小冷却速度。
(√)27、钢进行分级淬火的目的是为了得到下贝氏体组织。
(×)28、对奥氏体不锈钢进行固溶处理的目的是为了提高其强度。
(×)29、弹簧钢的最终热处理应是淬火+低温回火。
(×)30、凡单相固溶体均能进行形变强化。
工程材料基础知识-课后习题及答案.docx
第一章工程材料基础知识参考答案1.金属材料的力学性能指标有哪些?各用什么符号表示?它们的物理意义是什么?答:常用的力学性能包括:强度、塑性、硬度、冲击韧性、疲劳强度等。
强度是指金属材料在静荷作用下抵抗破坏(过量塑性变形或断裂)的性能。
强度常用材料单位面积所能承受载荷的最大能力(即应力。
,单位为Mpa)表示。
塑性是指金属材料在载荷作用下,产生塑性变形(永久变形)而不被破坏的能力。
金属塑性常用伸长率5和断面收缩率出来表示:硬度是指材料抵抗局部变形,特别是塑性变形、压痕或划痕的能力,是衡量材料软硬程度的指标,是一个综合的物理量。
常用的硬度指标有布氏硬度(HBS、HBW)、洛氏硬度(HRA、HRB、HRC等)和维氏硬度(HV)。
以很大速度作用于机件上的载荷称为冲击载荷,金属在冲击载荷作用下抵抗破坏的能力叫做冲击韧性。
冲击韧性的常用指标为冲击韧度,用符号a k表示。
疲劳强度是指金属材料在无限多次交变载荷作用下而不破坏的最大应力称为疲劳强度或疲劳极限。
疲劳强度用。
-1表示,单位为MPa。
2.对某零件有力学性能要求时,一般可在其设计图上提出硬度技术要求而不是强度或塑性要求,这是为什么?答:这是由它们的定义、性质和测量方法决定的。
硬度是一个表征材料性能的综合性指标,表示材料表面局部区域内抵抗变形和破坏的能力,同时硬度的测量操作简单,不破坏零件,而强度和塑性的测量操作复杂且破坏零件,所以实际生产中,在零件设计图或工艺卡上一般提出硬度技术要求而不提强度或塑性值。
3.比较布氏、洛氏、维氏硬度的测量原理及应用范围。
答:(1)布氏硬度测量原理:采用直径为D的球形压头,以相应的试验力F压入材料的表面,经规定保持时间后卸除试验力,用读数显微镜测量残余压痕平均直径d,用球冠形压痕单位表面积上所受的压力表示硬度值。
实际测量可通过测出d值后查表获得硬度值。
布氏硬度测量范围:用于原材料与半成品硬度测量,可用于测量铸铁;非铁金属(有色金属)、硬度较低的钢(如退火、正火、调质处理的钢)(2)洛氏硬度测量原理:用金刚石圆锥或淬火钢球压头,在试验压力F的作用下,将压头压入材料表面,保持规定时间后,去除主试验力,保持初始试验力,用残余压痕深度增量计算硬度值,实际测量时,可通过试验机的表盘直接读出洛氏硬度的数值。
《工程材料力学性能》第二版课后习题答案
第一章
一、 解释下列名词
材料单向静拉伸载荷下的力学性能
滞弹性:在外加载荷作用下,应变落后于应力现象。 静力韧度:材料在静拉伸时单位体积材科从变形到断裂所消耗的功。 弹性极限:试样加载后再卸裁,以不出现残留的永久变形为标准,材料 能够完全弹性恢复的最高应力。 比例极限:应力—应变曲线上符合线性关系的最高应力。 包申格效应:指原先经过少量塑性变形,卸载后同向加载,弹性极限 (ζ P)或屈服强度(ζ S)增加;反向加载时弹性极限(ζ P)或屈服 强度(ζ S)降低的现象。
二、 金属的弹性模量主要取决于什么?为什么说它是一个对结构不敏感的力学 姓能? 答案:金属的弹性模量主要取决于金属键的本性和原子间的结合力,而 材料的成分和组织对它的影响不大,所以说它是一个对组织不敏感的性能指
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《工程材料力学性能》(第二版)
标,这是弹性模量在性能上的主要特点。改变材料的成分和组织会对材料的 强度(如屈服强度、抗拉强度)有显著影响,但对材料的刚度影响不大。 三、什么是包辛格效应,如何解释,它有什么实际意义? 答案:包辛格效应就是指原先经过变形,然后在反向加载时弹性极限或 屈服强度降低的现象。特别是弹性极限在反向加载时几乎下降到零,这说明 在反向加载时塑性变形立即开始了。 包辛格效应可以用位错理论解释。第一,在原先加载变形时,位错源在 滑移面上产生的位错遇到障碍,塞积后便产生了背应力,这背应力反作用于 位错源,当背应力(取决于塞积时产生的应力集中)足够大时,可使位错源停 止开动。背应力是一种长程(晶粒或位错胞尺寸范围)内应力,是金属基体平 均内应力的度量。因为预变形时位错运动的方向和背应力的方向相反,而当 反向加载时位错运动的方向与原来的方向相反了,和背应力方向一致,背应 力帮助位错运动,塑性变形容易了,于是,经过预变形再反向加载,其屈服 强度就降低了。这一般被认为是产生包辛格效应的主要原因。其次,在反向 加载时, 在滑移面上产生的位错与预变形的位错异号,要引起异号位错消毁, 这也会引起材料的软化,屈服强度的降低。 实际意义:在工程应用上,首先是材料加工成型工艺需要考虑包辛格效 应。其次,包辛格效应大的材料,内应力较大。另外包辛格效应和材料的疲 劳强度也有密切关系,在高周疲劳中,包辛格效应小的疲劳寿命高,而包辛 格效应大的,由于疲劳软化也较严重,对高周疲劳寿命不利。 可以从河流花样的反“河流”方向去寻找裂纹源。 解理断裂是典型的脆性断裂的代表,微孔聚集断裂是典型的塑性断裂。
工程材料学庞国星课后习题答案
以下仅本人鄙见、收集整理,有错之出请斧正,仅作参考宋井科2016年10月1-1由拉伸试验可以得出哪些力学性能指标?在工程上这些指标是怎样定义的?答:由拉伸试验可以得出弹性、强度、塑性等指标。
弹性极限:材料产生完全弹性变形时所能承受的最大应力值。
屈服强度:材料开始产生明显塑性变形时的最低应力值,抗拉强度:试样拉断前所能承受的最大应力值。
塑性:材料在断裂前发生不可逆永久变形的能力。
指标为断面伸长率和断面收缩率。
断后伸长率:指试样拉断后标距长度的残余伸长与原始标距之比的百分率。
断面收缩率:指断裂后试样横截面积的最大收缩量与原始横截面积之的百分率比。
1-2.有一d0=10mm,L0=50m m的低碳钢比例试样,拉伸试验时测得F s=20.5k N,F b=31.5k N,d1=6.25m m,L1=66mm,试确定此钢材的σs、σb、、ψ、δ。
1.解:σs=F s/A0,A0=π/4×d02=78.5mm2,σs=20.5×1000/π/4×100=261M p a;σb=F b/A0,A0=π/4×d02,σb=31.5×1000/π/4×100=401M p a;δ=(L1-L0)/L0×100%=(66-50)/50×100%=32%;ψ=(A0-A1)/A0×100%,A1=π/4×d12=30.7m m2=(78.5-30.7)/78.5×100%=61%1-3下列各种工件应该采用何种硬度试验方法来测定其硬度?(1)锉刀(2)黄铜轴套(3)硬质合金刀片(4)供应状态的各种碳钢钢材(5)耐磨工件的表面硬化层锉刀:H R C,黄铜轴套:H B、供应状态的各种非合金钢材:H B、硬质合金刀片:H V:、耐磨工件的表面硬化层:H R C(H R A)、调质态的机床主轴:H B、H R C、H R B。
工程材料课后习题答案
《工程材料及机械制造基础》习题参考答案第一章材料的种类与性能(P7)1、金属材料的使用性能包括哪些?力学性能、物理性能、化学性能等。
2、什么是金属的力学性能?它包括那些主要力学指标?金属材料的力学性能:金属材料在外力作用下所表现出来的与弹性和非弹性反应相关或涉及力与应变关系的性能。
主要包括:弹性、塑性、强度、硬度、冲击韧性等。
3、一根直径10mm的钢棒,在拉伸断裂时直径变为8.5mm,此钢的抗拉强度为450Mpa,问此棒能承受的最大载荷为多少?断面收缩率是多少?F=35325N ψ=27.75%4、简述洛氏硬度的测试原理。
以压头压入金属材料的压痕深度来表征材料的硬度。
5、什么是蠕变和应力松弛?蠕变:金属在长时间恒温、恒应力作用下,发生缓慢塑性变形的现象。
应力松弛:承受弹性变形的零件,在工作过程中总变形量不变,但随时间的延长,工作应力逐渐衰减的现象。
6、金属腐蚀的方式主要有哪几种?金属防腐的方法有哪些?主要有化学腐蚀和电化学腐蚀。
防腐方法:1)改变金属的化学成分;2)通过覆盖法将金属同腐蚀介质隔离;3)改善腐蚀环境;4)阴极保护法。
第二章材料的组织结构(P26)1、简述金属三种典型结构的特点。
体心立方晶格:晶格属于立方晶系,在晶胞的中心和每个顶角各有一个原子。
每个体心立方晶格的原子数为:2个。
塑性较好。
面心立方晶格:晶格属于立方晶系,在晶胞的8个顶角和6个面的中心各有一个原子。
每个面心立方晶格的原子数为:4个。
塑性优于体心立方晶格的金属。
密排六方晶格:晶格属于六方棱柱体,在六棱柱晶胞的12个项角上各有一个原子,两个端面的中心各有一个原子,晶胞内部有三个原子。
每个密排六方晶胞原子数为:6个,较脆2、金属的实际晶体中存在哪些晶体缺陷?它们对性能有什么影响?存在点缺陷、线缺陷和面缺陷。
使金属抵抗塑性变形的能力提高,从而使金属强度、硬度提高,但防腐蚀能力下降。
3、合金元素在金属中存在的形式有哪几种?各具备什么特性?存在的形式有固溶体和金属化合物两种。
工程材料第四版答案
工程材料习题1、材料的结构与性能特点1.2 填空题(1) 同非金属相比,金属的主要特性是( ① 热和电的良导体② 正的电阻温度系数③ 不透明、有金属光泽④ 塑性高、强韧性好 )。
(3) 在立方晶系中,{120}晶面族包括( (120) (102) (012) )等晶面。
(4) γ-Fe 的一个晶胞内的原子数为( 4 )。
1.3.选择正确答案(1) 晶体中的位错属于:a .体缺陷b .面缺陷 c.线缺陷 d.点缺陷(4) 固溶体的晶体结构:a.与溶剂相同 b .与溶质相同 c .与其他晶型相同(5) 间隙相的性能特点是:a .熔点高、硬度低b .硬度高、熔点低.c 硬度高、熔点高1.4.综合分析题(2)Fe -α、AI 、Cu 、Ni 、V 、Mg 、Zn 各属何种晶体结构?答:① 体心立方:Fe -α、V ② 面心立方: Al 、Cu 、Ni ③ 密排六方: Mg 、Zn(8)什么是固溶强化?造成固溶强化的原因是什么?答:固溶强化:形成固溶体使金属强度和硬度提高的现象。
固溶强化原因:溶质原子引起晶格畸变,使变形抗力增加。
2 金属材料组织和性能的控制2.2.填空题(1) 结晶过程是依靠两个密切联系的基本过程来实现的,这两个过程是( 形核 )和( 晶核长大 )。
(2) 当对金属液体进行变质处理时,变质剂的作用是( 增加晶核数量,或阻碍晶粒长大 )。
(3) 液态金属结晶时,结晶过程的推动力是( 能量差 ),阻力是( 表面能 )。
(4) 过冷度是指(理论结晶温度 - 开始结晶温度),其表示符号为( T ∆ )。
(5) 典型铸锭结构的三个晶区分别为( 表面细晶区 )、( 柱状晶区 )和( 中心等轴晶 )。
(6) 固溶体的强度和硬度比溶剂的强度和硬度( 高 )。
(7) 固溶体出现枝晶偏析后,可用(扩散退火)加以消除。
(8) 一合金发生共晶反应,液相L 生成共晶体(βα+)。
共晶反应式为( L —(α+β)),共晶反应的特点是( 在恒温下进行,三相共存 )。
土木工程材料课后习题与答案
土木工程材料习题集与参考答案第一章土木工程材料的基本性质1. 试述材料成分、结构和构造对材料性质的影响?参考答案:材料的成分对性质的影响:材料的组成及其相对含量的变化,不仅会影响材料的化学性质,还会影响材料的物理力学性质。
材料的成分不同,其物理力学性质有明显的差异。
值得注意的是,材料中某些成分的改变,可能会对某项性质引起较大的改变,而对其他性质的影响不明显。
材料的结构对性质的影响:材料的结构是决定材料物理性能的重要因素。
可分为微观结构和细观结构。
材料在微观结构上的差异影响到材料的强度、硬度、熔点、变形、导热性等性质,可以说材料的微观结构决定着材料的物理力学性能。
材料的构造对性质的影响:材料的构造主要是指材料的孔隙和相同或不同材料间的搭配。
不同材料适当搭配形成的复合材料,其综合性能优于各个单一材料。
材料的内部孔隙会影响材料的强度、导热性、水渗透性、抗冻性等。
总之,材料的组成、结构与构造决定了材料的性质。
材料的组成、结构与构造的变化带来了材料世界的千变万化。
2.试述材料密度、表观密度、孔隙率的定义、测定方法及相互关系。
密度与视密度的区别何在?参考答案:密度:是指材料在密实状态下单位体积的质量。
测定方法:将材料磨细成粒径小于0.25mm的粉末,再用排液法测得其密实体积。
用此法得到的密度又称“真密度”。
表观密度:是指材料在自然状态下单位体积的质量。
测定方法:对于外形规则的块体材料,测其外观尺寸就可得到自然体积。
对于外观不规则的块体材料,将其加工成规则的块体再测其外观尺寸,或者采用蜡封排液法。
孔隙率:材料中的孔隙体积与总体积的百分比。
相互关系:密度与视密度区别:某些散粒材料比较密实,其内部仅含少量微小、封闭的孔隙,从工程使用角度来说,不需磨细也可用排液法测其近似的密实体积,这样测得的密度称为“视密度”。
3.孔隙率及孔隙特征对材料的表观密度、强度、吸水性、抗渗性、抗冻性、导热性等性质有何影响?参考答案:对表观密度的影响:材料孔隙率大,在相同体积下,它的表观密度就小。
工程材料习题册打印答案
第一章 金属的性能一、填空将正确答案填在横线上;下同1、金属材料的性能一般分为两类;一类是使用性能,它包括物理性能、化学性能和力学性能等;另一类是工艺性能,它包括铸造性能、锻造性能、焊接性能和切削加工性能等;2、大小不变或变化很慢的载荷称为静载荷,在短时间内以较高速度作用于零件上的载荷称为冲击载荷,大小和方向随时间发生周期变化的载荷称为交变载荷;3、变形一般分为弹性变形和塑性变形两种;不能随载荷的去除而消失的变形称为塑性变形;4、强度是指金属材料在静载荷作用下,抵抗塑性变形或断裂的能力;5、强度的常用衡量指标有抗拉强度和屈服强度,分别用符号σb 和σs 表示;6、如果零件工作时所受的应力低于材料的σb 或σ,则不会产生过量的塑性变形;7、有一钢试样其截面积为100mm 2,已知钢试样的MPa S 314=σ MPa b 530=σ ;拉伸试验时,当受到拉力为—————— 试样出现屈服现象,当受到拉力为—————— 时,试样出现缩颈;8、断裂前金属材料产生永久变形的能力称为塑性;金属材料的延伸率和断面收缩率的数值越大,表示材料的塑性越好;9、一拉伸试样的原标距长度为50mm,直径为10mm 拉断后试样的标距长度为79mm,缩颈处的最小直径为 mm,此材料的伸长率为—————,断面收缩率为——————;10.金属材料抵抗冲击载荷作用而不破坏能力;称为冲击韧性;11.填出下列力学性能指标的符号:屈服点σs,抗拉强度σb ,洛氏硬度C 标尺HRC,伸长率δ,断面收缩率ψ,冲击韧度αk,疲劳极限σ-1;二、判断正确打√,错误打×;下同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着的屈服现象;×3、材料的屈服点越低,则允许的工作应力越高;×4、洛氏硬度值无单位;√5、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;×6、材料对小能量多次冲击抗力的大小主要取决于材料的强度和塑性; ×7、布氏硬度测量法不宜于测量成品及较薄零件; √8、洛氏硬度值是根据压头压入被测定材料的压痕深度得出的;√9、铸铁的铸造性能比钢好,故常用来铸造形状复杂的工件;√三.选择把正确答案填入括号内;下同1、拉伸试验时,试样拉断前所能承受的最大应力称为材料的B ;A.屈服点B.抗拉强度C.弹性极限2、做疲劳试验时,试样承受的载荷为CA.静载荷B.冲击载荷 C 交变载荷3、洛氏硬度C 标尺所用的压头是 BA..淬硬钢球B.金刚石圆锥体C.硬质合金球4.金属材料抵抗塑性变形或断裂的能力称为CA..塑性B.硬度C.强度5.用拉伸试验可测定材料的A 性能指标;A..强度B.硬度C.韧性四.名词解释1.弹性变形与塑性变形2.疲劳极限与抗拉强度五.简述1.画出低碳钢力—伸长曲线,并简述拉伸变形的几个阶段;2.什么是塑性塑性对材料的使用有什么实用意义第二章金属的结构与结晶一、填空1.原子呈无序堆积状况的物体叫非晶体;原子呈有序有规则排列的物体称为晶体;一般固态金属都属于晶体;2.在晶体中由一系列原子组成的平面,称为晶面;通过两个或两个以上原子中心的直线,可代表晶格空间排列的一定晶向的直线,称为晶向;3.常见的金属晶格类型有体心立方、面心立方和密排六方三种;铬属于体心立方晶格,铜属于面心立方晶格,锌属于密排六方晶格;4.金属晶体结构的缺陷主要有点缺陷、线缺陷、面缺陷;晶体缺陷的存在都会造成晶格畸变,使塑性变形抗力增大,从而使金属的强度提高;提高;7.理论结晶温度与实际结晶温度之差称为过冷度;过冷度的大小与冷却速度有关,冷却速度越快,金属的实际结晶温度越低,过冷度也就越大;8.金属的结晶过程是由晶核的形成和长大两个基本过程组成的;9.金属在固态下,随温度的改变,由一种晶格转变为另一种晶格的现象称为同素异构转变;二、判断正确打√,错误打×;下同2.非晶体具有各向同性的特点;√3.体心立方晶格的原子位于立方体的八个顶角及立方体六个平面的中心;×4.金属的实际结晶温度均低于理论结晶温度;√5.金属结晶时过冷度越大;结晶后晶粒越粗; ×6.一般说,晶粒越细小,金属材料的力学性能越好;√8.单晶体具有各向异性的特点; √9.在任何情况下,铁及其合金都是体心立方晶格;×10.同素异构转变过程也遵循晶核形成与晶核长大的规律;√11.金属发生同素异构转变时要放出热量,转变是在恒温下进行的;√三、选择1.α—Fe是具有 A晶格的铁;A.体心立方 B. 面心立方 C.密排六方2.纯铁在1450℃时为 A晶格,在1000℃时为B 晶格,在600℃时为A 晶格;A.体心立方 B.面心立方 C.密排六方3.纯铁在700℃时称为A ,在1000℃时称为B ,在1500℃时称为 C;A.α—Fe B.γ—Fe C.δ—Fe五.简述3.如果其他条件相同,试比较下列铸造条件下铸铁晶粒的大小;1金属模浇注与砂型浇注金属模浇注晶粒小2铸成薄件与铸成厚件铸成薄件晶粒小3浇注时采用振动与不采用振动浇注时采用振动晶粒小4.写出纯铁的同素异构转变式;第三章金属的塑性变形与再结晶一、填空1.金属材料经压力加工变形后,不仅改变了外形尺寸,而且改变了内部组织和性能;2.弹性变形的本质是外力克服原子间的作用力,使原子间距发生发生改变;3.多晶体内晶界对塑性变形有较大的阻碍作用,这是因为晶界处原子排列比较紊乱,阻碍了为错的移动,所以晶界越多,多晶体的变形抗力越大;4.实践证明,再结晶温度与金属变形的程度有关,金属的变形程度越大,再结晶温度越 ;5.从金属学观点来说,凡在再结晶温度以下进行的加工称为冷加工在再结晶温度以上进行的加工称为热加工;二、判断正确打√,错误打×;下同1.一般来说,晶体内滑移面和滑移方向越多,则金属的塑性越好;√2.实际上滑移是借助于位错的移动来实现的,故晶界处滑移阻力最小;×3.塑性变形只改变金属的力学性能; ×4.回复时,金属的显微组织没有明显变化; √5.金属铸件可以用再结晶退火来细化晶粒;×6.为保持冷变形金属的强度和硬度,应采用再结晶退火; ×7.在高温状态下进行的变形加工称加工×8.热加工过程实际上是加工硬化和再结晶这两个过程的交替进行;√三、选择1.钨的再结晶温度为1200℃,对钨来说在1100℃的高温下进行的加工属于A A.冷加工 B. 热加工2.冷热加工的区别在于加工后是否存在AA.加工硬化 B. 晶格改变 C. 纤维组织3.钢在热加工后形成纤维组织,使钢的性能发生变化,即沿纤维的方向具有较高的A 沿垂直于纤维的方向具有较高的C ;A.抗拉强度 B. 抗弯强度 C. 抗剪强度四、简述1.为什么晶粒越细,金属的强度越高,塑性,韧性就越好1.什么是加工硬化现象试举生产或生活中的实例来说明加工硬化现象的利弊;2.什么是再结晶退火再结晶退火的温度与再结晶温度有何关系3.热加工对金属的组织和性能有何影响第四章铁碳合金一、填空1.合金是一种金属元素与其他金属元素或非金属元素通过熔炼或其他方法结合而成的具有金属特性的物质;2.合金中成分、结构及性能相同的组成部分称为相;3.根据合金中各组元之间的相互作用不同,合金的组织可分为固溶体、金属化合物和机械混合物三种类型;4.根据溶质原子在溶剂晶格中所处的位置不同,固溶体可分为间隙固溶体和置换固溶体两种; 5.合金组元之间发生相互作用而形成的一种具有金属特性的物质称为金属化合物;其性能特点是熔点高,硬度高,脆性大 ;奥氏体、渗碳体、珠光体、莱氏体;6.铁碳合金的基本组织有五种,它们是铁素体、奥氏体、和渗碳体;7.铁碳合金的基本相是铁素体、8.在铁碳合金基本组织中属于固溶体的有铁素体和奥氏体;9.碳在奥氏体中溶解度随温度的不同而变化,在1148℃时碳的溶解度可达%在727℃时碳的溶解度为%;10.铁碳合金相图是表示在缓慢冷却或加热条件下,不同成分的铁碳合金的状态或组织随温度变化的图形;11.分别填出下列铁碳合金组织的符号:;奥氏体A、γ,铁素体F、α,渗碳体Fe3C,珠光体P,高温莱氏体Ld,低温莱氏体Ld’;的铁碳合金称为钢;根据室温组织不同,钢又分为三类:亚共析钢,其室温组织为P 12.含碳量%%、和F共析钢钢,其室温组织为P、过共析钢钢钢,其室温组织为P和Fe3C;、13.铁素体的性能特点是具有良好的塑性和韧性,而强度和硬度很低.14.共析钢冷却到S点时,会发生共析转变,从奥氏体中同时析出铁素体和渗碳体的混合物,称为珠光体;15..莱氏体是奥氏体和渗碳体的混合物.当温度低于727℃时,莱氏体中的奥氏体转变为珠光体,所以室温下的莱氏体是由珠光体和渗碳体组成,又称为低温莱氏体Ld’;二.判断正确打√,错误打×;下同1.固溶体的晶格类型与溶剂的晶体类型相同;√2.金属化合物的晶格类型完全不同于任一组元的晶格类型. √3.金属化合物一般具有复杂的晶体结构;√4.碳在γ—Fe中的溶解度比在α—Fe中的溶解度小; ×5.奥氏体的强度、硬度不高,但具有良好的塑性; √6.渗碳体是铁与碳的混合物; ×7.过共晶白口铸铁的室温组织是低温莱氏体加一次渗碳体. √8.碳在奥氏体中的溶解度随温度的升高而减小; ×9.渗碳体的性能特点是硬度高、脆性大; √10.奥氏体向铁素体的转变是铁发生同素异构转变的结果;√11.含碳量为%和%的钢属于亚共析钢,在室温下的组织均由珠光体和铁素体组成,所以它们的力学性能相同;×12.莱氏体的平均含碳量为%;×三.选择1.组成合金的最基本的独立物质称为 BA.相B.组元C.组织2.合金固溶强化的主要原因是CA.晶格类型发生了变化B.晶粒细化C.晶格发生了畸变3.铁素体为B 晶格,奥氏体为A 晶格.A.面必立方B.体心立方C.密排六方4.渗碳体的含碳量为C %5.珠光体的平均含碳量为A %6.共晶白口铁的含碳量为B %7.铁碳合金共晶转变的温度是B ℃8.含碳量为%的铁碳合金,在室温下的组织为CA.珠光体B.珠光体加铁素体C.. 珠光体加二次渗碳体9.铁碳合金相图上的ES线,其代号用C 表示..PSK线用代号A 表示,GS线用代号 B.表示A,A110.铁碳合金相图上的共析线是C .A..ECF11.从奥氏体中析出的渗碳体称为 B,从液体中结晶出的渗碳体称为A ;A.一次渗碳体 B.二次渗碳体 C.三次渗碳体12.将含碳量为%的铁碳合金加热到650℃时,其组织为C ,加热到1100℃时其组织为B. ;A珠光体 B.奥氏体 C.珠光体加渗碳体 D.奥氏体加渗碳体13.亚共析钢冷却到GS线时要从奥氏体中析出A ;A.铁素体 B.渗碳体 C.珠光体15.亚共析钢冷却到PSK线时,要发生共析转变,奥氏体转变成B ;A.珠光体加铁素体 B.珠光体 C.铁素体四、名词解释1.钢与白口铸铁2.铁素体与奥氏体3.珠光体与莱氏体4.共晶转变与共析转变5.固溶强化与加工硬化五、简述C相图.1.绘出简化后的Fe—Fe33.简述含碳量为%,%的铁碳合金从液态冷至室温时的组织转变过程,并画出室温组织示意图.4.根据Fe—FeC合金相图,说明下列现象的原因.3(1)含碳量为1%的铁碳合金比含碳量%的铁碳合金的硬度高.(2)一般要把钢材加热到1000~1250℃高温下进行锻轧加工.(3)靠近共晶成分的铁碳合金的铸造性能好.第五章碳素钢一.填空1.碳素钢是含碳量小于%的铁碳合金;2.碳素钢中除铁、碳外还常有Si,Mn,S,P,等元素;其中Si,Mn是有益元素,是S,P有害元素; 3.含碳量小于%的钢为低碳钢,含碳量为%~%的钢为中碳钢,含碳量大于%的钢为高碳钢;4.45钢按用途分类属于碳素结构钢,按质量分类属于钢,按含碳量分类属于亚共析钢;5.T12A钢按用途分类属于碳素工具钢,按含碳量分类属于高碳钢,按质量分类属于高级优质碳素钢;二,判断正确打√,错误打×;下同1.T10钢的含碳量为10%; ×2.锰、硅在碳钢中都是有益元素,适当地增加其含量,能提高钢的强度;√3.硫是钢中的有益元素,它能使钢的脆性下降;×4.碳素工具钢都是优质或高级优质钢; √5.碳素工具钢的含碳量一般都大于%√6.铸钢可用于铸造形状复杂而力学性能要求较高的零件;√7.碳素弹簧钢的含碳量一般在%以下; ×三、选择1.08F钢中的平均含碳量为AA.0.08% %2.普通、优质和高级优质钢是按钢的B 进行划分;A.力学性能的高低 ,P含量的多少 ,Si含量的多少3.在下列牌号中属于优质碳素结构钢的有BA.T8A —A·F4.在下列牌号中属于工具钢的有CA.20 Mn5.选择制造下列零件的材料:冷冲压件 A;齿轮 B;小弹簧C ;A.08F C. 65Mn6.选择制造下列工具所采用的材料:錾子A ;锉刀C ;手工锯条B ;A.T8 B. T10四、名词解释1.08F2.453.65Mn4.T12A5.ZG340—6406.Q235—A·F五、简述1.硫、磷元素的含量为什么在碳钢中要严格控制,而在易切削钢中又要适当提高2.碳素工具钢的含碳量对力学性能有何影响如何选用第六章钢的热处理一、填空1.根据工艺的不同,钢的热处理方法可分为退火、正火、淬火、回火、及表面热处理五种2.共析钢的等温转娈曲线中,在A1—550℃温度范围内转变产物为珠光体、索氏体和屈氏体、;在550℃~Ms温度范围内,转变产物为上贝氏体和下贝氏体;3.常用的退火方法有完全退火、球化退火和去应力退火等;4.工厂里常用的淬火方法有单液淬火、双液淬火、分级淬火和等温淬火等;5.感应加热表面淬火法,按电流频率不同可分为高频、中频和工频三种;6.化学热处理是通过分解、吸收和扩散三个基本过程完成的;7.要求表面具有高的硬度而心部需要足够的韧性的零件应进行表面热处理;8.根据回火温度的不同,回火可分为低温回火、中温回火和高温回火三类,回火后得到的组织分别是M回、T回和S回;二、判断正确打√,错误打×;下同1.实际加热时的临界点总是低于相图上的临界点;×2.珠光体向奥氏体转变也是通过形核及晶核长大的过程进行的;√3.珠光体、索氏体、屈氏体都是片层状的铁素体和渗碳体混合物,所以它们的力学性能相同;×5.钢在实际加热条件下的临界点分别用Ar1, Ar3,Arcm表示;×8.在去应力退火过程中,钢的组织不发生变化;√9.由于正火较退火冷却速度快,过冷度大,转变温度较低,获得组织较细,因此同一种钢,正火要比退火的强度和硬度高;√10.钢的最高淬火硬度,主要取决于钢中奥氏体的含碳量;×11.淬透性好的钢,淬火后硬度一定很高;×16.同类钢在相同加热条件下,水淬比油淬的淬透性好;×三、选择8.调质处理的组织是B ;A.回火马氏体 B.回火索氏体 C.回火屈氏体10.化学热处理与其他热处理方法的主要区别是C.A.加热温度 B.组织变化 C.改变表面化学成分11.零件渗碳后一般须经A 处理,才能达到表面硬而耐磨的目的;A.淬火+低温回火 B.正火 C.调质12.用15钢制造的齿轮,要求齿轮表面硬度高而心部具有良好的韧性,应采用 C热处理;若改用45钢制造这一齿轮,则采用B 热处理;A.淬火+低温回火 B.表面淬火+低温回火 C.渗碳淬火+低温回火14.用65Mn钢做弹簧,淬火后应进行B ;用T10A钢做锯片,淬火后应进行C ;A.高温回火 B.中温回火 C.低温回火四、名词解释4.淬透性与淬硬性五.简述3.什么是退火退火的目的有哪些5.什么是正火正火有哪些应用6.什么是淬火淬火的主要目的是什么9.什么是临界冷却速度它与钢的淬透性有何关系第七章合金钢一、填空1..合金元素在钢中的主要作用有强化铁素体、形成合金化合物、细化晶粒—和提高钢的淬透性和提高回火稳定性;2.合金钢按主要用途分类,可分为合金结构钢、合金工具钢、及特殊性能钢三大类;3.常用的不锈钢有马氏体型和奥氏体型两种二、判断正确打√,错误打×;下同2.大部分合金钢的淬透性都比碳钢好;√8.合金工具钢都是高碳钢;×10.GCr15钢是滚动轴承钢,但又可制造量具、刀具和冷冲模具等;√12.Cr12W8V是不锈钢;×三、选择1.GCr15钢的平均含铬量为B %A.2.将下列合金钢牌号归类:合金结构钢有A、B、C ;合金工具负钢有D、E ;特殊性能有F ;合金调质钢有A ;合金弹簧钢有B、C ;合金模具钢有D、E ;不锈钢有F ;A.40Cr3.正确选用下列零件材料:机床主轴 B;板弹簧 E;坦克履带F ;轴承流动体;贮酸槽A ;汽车、拖拉机变速齿轮 D;B. 40Cr E. 60Si2Mn4.合金调质钢的含碳量一般是B ;A.<% C.>%四.名词解释20CrMnTi50CrVA9SiCrCrWMnW18Cr4V1Cr134Cr14Ni14W2MoZGMn13第八章铸铁一填空1.铸铁是含碳量大于%的铁碳合金,根据铸铁中石墨的存在形状不同,铸铁可分为灰铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁和蠕墨铸铁等;2.铸铁成分中含碳硅锰硫磷等元素,其中C和Si元素的含量越高,越有利于石墨化进行,而Mn和S 元素是强烈阻碍石墨化的元素;3.灰铸铁中,由于石墨的存在降低了铸铁的力学性能,但使铸铁获得了良好的铸造性能、切削性能、耐磨性、减振性能及低的缺口敏感性;4.可锻铸铁是由白口铸铁通过石墨化退火处理,使白口铸铁中渗碳体分解为团絮状状石墨的铸铁.5.灰铸铁经孕育处理后,可使石墨片及基体组织得到细化,使其塑性、韧性有很大的提高.6.球墨铸铁是在浇注前往铁水中加入适量的球化剂和孕育剂,浇注后获球状石墨的铸铁;7.白口铸铁中的碳主要以渗碳体形式存在,而灰口铸铁中的碳主要以片状石墨形式存在;二、判断正确打√,错误打×;下同2.可锻铸铁比灰铸铁的塑性好,因此可以进行锻压加工. ×3.厚铸铁件的表面硬度总比内部高. √5.灰铸铁的强度、塑性和韧性远不如钢. √8.灰铸铁是目前应用最广泛的一种铸铁. √9.白口铸铁的硬度适中,易于切削加工. ×10.铸铁中的石墨数量越多,尺寸越大,铸件的强度就越高,塑性,韧性就越好. ×三、选择1.为提高灰铸铁的表面硬度和耐磨性,采用A 热处理效果较好.A.渗碳后淬火+低温回火B.电加热表面淬火等温淬火3.选择下列零件的材料:机床床身A ;汽车后桥外壳B;柴油机曲轴C .—10 —054.铸铁中的碳以石墨形态析出的过程称为A .A.石墨化B.变质处理C.球化处理四、名词解释HT250KTH350—10KTZ500—04QT600—02五、简述1.简述影响石墨化的主要因素.第九章有色金属及硬质合金一、填空2.普通黄铜是由Cu、Zn组成的二元合金,在普通黄铜中加入其他合金元素时称特殊黄铜.4.工业纯铝具有密度小、导电性好、抗腐蚀能力强、强度低、塑性好等特点.5.变形铝合金根据其主要性能特点不同可分为:LF铝、LY铝、LC铝和LD铝等.6.铸造铝合金包括Al-Si、Al-Cu、Al-Mg、Al-Zn等系列合金.二、判断正确打√,错误打×;下同5.工业纯铝中具有较高的强度,常用作工程结构材料. ×6.变形铝合金都不能用热处理强化. ×三.选择,它是 B..1.某一材料的牌号为T4A.含碳量为%的碳素工具钢号工业纯铜 C. 4号工业纯钛2.将相应的牌号填在括号里:普通黄铜A ;铸造黄铜 D;锡青铜B ;铍青铜C .—33.将相应的牌号填在括号里:硬铝B ;防锈铝A ;超硬铝D ;铸造铝C 合金;锻铝. E按工艺特点来分属于B 铝合金,它是热处理C 的铝合金.A.铸造B.变形C.不能强化D.强化四、名词解释T2H68HPb59—1L4LC4。
工程材料及成形技术基础课课后习题参考答案
工程材料及成形技术基础课课后习题参考答案第一章:1-1 机械零件在工作条件下可能承受哪些负荷?这些负荷对零件产生什么作用?答:机械零件在工作条件下可能承受到力学负荷、热负荷或环境介质的作用(单负荷或复合负荷的作用)。
力学负荷可使零件产生变形或断裂;热负荷可使零件产生尺寸和体积的改变,产生热应力,热疲劳,高温蠕变,随温度升高强度降低(塑性、韧性升高),承载能力下降;环境介质可使金属零件产生腐蚀和摩擦磨损两个方面、对高分子材料产生老化作用。
1-3 σs、σ0.2和σb含义是什么?什么叫比强度?什么叫比刚度?答:σs-P s∕F0,屈服强度,用于塑性材料。
σ0.2-P0.2∕F0,产生0.2%残余塑性变形时的条件屈服强度,用于无明显屈服现象的材料。
σb-P b∕F0,抗拉强度,材料抵抗均匀塑性变形的最大应力值。
比强度-材料的强度与其密度之比。
比刚度-材料的弹性模量与其密度之比。
思考1-1、1-2.2-3 晶体的缺陷有哪些?可导致哪些强化?答:晶体的缺陷有:⑴点缺陷——空位、间隙原子和置换原子,是导致固溶强化的主要原因。
⑵线缺陷——位错,是导致加工硬化的主要原因。
⑶面缺陷——晶界,是细晶强化的主要原因。
2-5 控制液体结晶时晶粒大小的方法有哪些?答:见P101.3.4.2液态金属结晶时的细晶方法。
⑴增加过冷度;⑵加入形核剂(变质处理);⑶机械方法(搅拌、振动等)。
2-8 在铁-碳合金中主要的相是哪几个?可能产生的平衡组织有哪几种?它们的性能有什么特点?答:在铁-碳合金中固态下主要的相有奥氏体、铁素体和渗碳体。
可能产生的室温平衡组织有铁素体加少量的三次渗碳体(工业纯铁),强度低塑性好;铁素体加珠光体(亚共析钢),珠光体(共析钢),珠光体加二次渗碳体(过共析钢),综合性能好;莱氏体加珠光体加二次渗碳体(亚共晶白口铸铁),莱氏体(共晶白口铸铁),莱氏体加一次渗碳体(过共晶白口铸铁),硬度高脆性大。
思考题1. 铁-碳合金相图反映了平衡状态下铁-碳合金的成分、温度、组织三者之间的关系,试回答:⑴随碳质量百分数的增加,铁-碳合金的硬度、塑性是增加还是减小?为什么?⑵过共析钢中网状渗碳体对强度、塑性的影响怎样?⑶钢有塑性而白口铁几乎无塑性,为什么?⑷哪个区域的铁-碳合金熔点最低?哪个区域塑性最好?﹡⑸哪个成分结晶间隔最小?哪个成分结晶间隔最大?答:⑴随碳质量百分数的增加,硬度增加、塑性减小。
工程材料及成形技术基础课课后习题参考答案
工程材料及成形技术基础课课后习题参考答案第一章:1-1 机械零件在工作条件下可能承受哪些负荷?这些负荷对零件产生什么作用?答:机械零件在工作条件下可能承受到力学负荷、热负荷或环境介质的作用(单负荷或复合负荷的作用)。
力学负荷可使零件产生变形或断裂;热负荷可使零件产生尺寸和体积的改变,产生热应力,热疲劳,高温蠕变,随温度升高强度降低(塑性、韧性升高),承载能力下降;环境介质可使金属零件产生腐蚀和摩擦磨损两个方面、对高分子材料产生老化作用。
1-3 σs、σ0.2和σb含义是什么?什么叫比强度?什么叫比刚度?答:σs-P s∕F0,屈服强度,用于塑性材料。
σ0.2-P0.2∕F0,产生0.2%残余塑性变形时的条件屈服强度,用于无明显屈服现象的材料。
σb-P b∕F0,抗拉强度,材料抵抗均匀塑性变形的最大应力值。
比强度-材料的强度与其密度之比。
比刚度-材料的弹性模量与其密度之比。
思考1-1、1-2.2-3 晶体的缺陷有哪些?可导致哪些强化?答:晶体的缺陷有:⑴点缺陷——空位、间隙原子和置换原子,是导致固溶强化的主要原因。
⑵线缺陷——位错,是导致加工硬化的主要原因。
⑶面缺陷——晶界,是细晶强化的主要原因。
2-5 控制液体结晶时晶粒大小的方法有哪些?答:见P101.3.4.2液态金属结晶时的细晶方法。
⑴增加过冷度;⑵加入形核剂(变质处理);⑶机械方法(搅拌、振动等)。
2-8 在铁-碳合金中主要的相是哪几个?可能产生的平衡组织有哪几种?它们的性能有什么特点?答:在铁-碳合金中固态下主要的相有奥氏体、铁素体和渗碳体。
可能产生的室温平衡组织有铁素体加少量的三次渗碳体(工业纯铁),强度低塑性好;铁素体加珠光体(亚共析钢),珠光体(共析钢),珠光体加二次渗碳体(过共析钢),综合性能好;莱氏体加珠光体加二次渗碳体(亚共晶白口铸铁),莱氏体(共晶白口铸铁),莱氏体加一次渗碳体(过共晶白口铸铁),硬度高脆性大。
工程材料课后习题答案
参考答案第1章机械工程对材料性能的要求思考题与习题P201.3、机械零件在工作条件下可能承受哪些负荷这些负荷对零件产生什么作用 p4工程构件与机械零件以下简称零件或构件在工作条件下可能受到力学负荷、热负荷或环境介质的作用..有时只受到一种负荷作用;更多的时候将受到两种或三种负荷的同时作用..在力学负荷作用条件下;零件将产生变形;甚至出现断裂;在热负荷作用下;将产生尺寸和体积的改变;并产生热应力;同时随温度的升高;零件的承载能力下降;环境介质的作用主要表现为环境对零件表面造成的化学腐蚀;电化学腐蚀及摩擦磨损等作用..1.4 整机性能、机械零件的性能和制造该零件所用材料的力学性能间是什么关系 p7机器的整机性能除与机器构造、加工与制造等因素有关外;主要取决于零部件的结构与性能;尤其是关键件的性能..在合理而优质的设计与制造的基础上;机器的性能主要由其零部件的强度及其它相关性能来决定..机械零件的强度是由结构因素、加工工艺因素、材料因素和使用因素等确定的..在结构因素和加工工艺因素正确合理的条件下;大多数零件的体积、重量、性能和寿命主要由材料因素;即主要由材料的强度及其它力学性能所决定..在设计机械产品时;主要是根据零件失效的方式正确选择的材料的强度等力学性能判据指标来进行定量计算;以确定产品的结构和零件的尺寸..1.5常用机械工程材料按化学组成分为几个大类各自的主要特征是什么p17机械工程中使用的材料常按化学组成分为四大类:金属材料、高分子材料、陶瓷材料和复合材料..提示:强度、塑性、化学稳定性、高温性能、电学、热学方面考虑回答..1.7、常用哪几种硬度试验如何选用P18 硬度试验的优点何在P11硬度试验有以下优点:●试验设备简单;操作迅速方便;●试验时一般不破坏成品零件;因而无需加工专门的试样;试验对象可以是各类工程材料和各种尺寸的零件;●硬度作为一种综合的性能参量;与其它力学性能如强度、塑性、耐磨性之间的关系密切;由此可按硬度估算强度而免做复杂的拉伸实验强韧性要求高时则例外;●材料的硬度还与工艺性能之间有联系;如塑性加工性能、切削加工性能和焊接性能等;因而可作为评定材料工艺性能的参考;●硬度能较敏感地反映材料的成分与组织结构的变化;故可用来检验原材料和控制冷、热加工质量..●提示:设备简单;试样方便无需专门加工;在一定范围可与力学性能、工艺性能建立联系;工程中常用第2章材料的组成和内部结构特征思考题与习题P552.7在铁碳合金中主要的相是哪几个两个最主要的恒温反应是什么其生成的组织是什么它们的性能有什么特点答:铁碳合金相图中共有五个基本相;即液相L、铁素体相F、高温铁素体相δ、奥氏体相A及渗碳体相Fe3C..在ECF水平线1148℃发生共晶转变L4.3 A2.11+Fe3C..转变产物为渗碳体基体上分布着一定形态、数量的奥氏体的机械混合物共晶体;称为莱氏体;以符号“Ld”表示;性能硬而脆..在PSK线727℃发生共析转变A0.77 F0.0218+Fe3C..转变产物为铁素体基体上分布着一定数量、形态的渗碳体的机械混合物共析体;称为珠光体;以符号“P”表示..珠光体的强度较高;塑性、韧性和硬度介于渗碳体和铁素体之间..2.9 根据铁碳相图对铁碳合金进行分类;试分析不同铁碳合金成分、室温平衡组织及性能之间关系..答:由Fe—C相图可将铁碳合金分为以下几类:①工业纯铁:wC≤0.0218%; 组织为F+Fe3CIII亚共析钢:0.0218%<wC<0.77%; 组织为F+PF+Fe3C共析钢:wC=0.77%; 组织为珠光体PF+Fe3C过共析钢:0.77%<wC<2.11%; 组织为P+ Fe3CII网状亚共晶白口铸铁:2.11%<wC<4.3%; 组织为P+ Fe3CII+ Ld'③白口铸铁共晶白口铸铁:wC=4.3%;组织为Ld A+ Fe3C或Ld'过共晶白口铸铁:4.3%<wC<6.69%; 组织为 Ld'+ Fe3CI由F和Fe3C两相构成的铁碳合金的室温平衡组织;随着含碳量的增加其变化规律为:F+少量Fe3CIII→F+P→P→P+ Fe3CII网状→P+ Fe3CII+Ld’ →Ld’ →Ld’+Fe3CI随着含碳量的增加;组织组成发生相应的变化;硬度增加;塑韧性降低;强度的变化是先增加后降低;大约在含碳量为0.9%时为最大值..合金中组织的不同引起的性能差异很大;这与Fe3C的存在形式密切相关;当他与F基体构成片层状的P组织时;合金的强度和硬度均随含碳量增加而增加;而当Fe3C以网状分布在晶界上时;不仅使塑韧性降低;也使强度降低;当Fe3C以粗大形态存在时Ld’或Fe3CI;塑韧性和强度会大大降低..2.11 从铁一碳相图的分析中回答:1随碳质量百分数的增加;硬度、塑性是增加还是减小答:随着含碳量的增加;硬度增加;塑韧性降低;因为随含碳量增加Fe3C 数量越来越多..2过共析钢中网状渗碳体对强度、塑性的影响怎样答:对基体产生严重的脆化;使强度和塑性下降..3钢有塑性而白口铁几乎无塑性答:钢是以塑韧的F为基体;而白口铁是以硬脆的Fe3C为基体;所以钢有塑性;而白口铁几乎无塑性..4哪个区域熔点最低哪个区域塑性最好答:共晶白口铸铁熔点最低..A区塑性最好..2.13 根据Fe-Fe3C相图;说明产生下列现象的原因:1含碳量为1.0%的钢比含碳量为0.5%的钢硬度高;答:因为钢的硬度随含碳量的增加而增加..2在室温下含碳量0.8%的钢其强度比含碳量1.2%的钢强度高;答:含碳量超过0.9%后;Fe3C以网状分布在晶界上;从而使钢的强度大大下降..3低温莱氏体的塑性比珠光体的塑性差;答:因为低温莱氏体是由共晶Fe3C、Fe3CII和珠光体组成;因此比起但纯的珠光体来说;其塑性要差..4在1100℃;含碳量0.4%的钢能进行锻造;含碳量4.0%的生铁不能锻造;答:因为在1100℃;含碳量0.4%的钢处于A单相区;而含碳量4.0%的生铁处于A+ Fe3CII+Ld’;5钢铆钉一般用低碳钢制成;答:钢铆钉需要有良好的塑韧性;另外需要兼有一定的抗剪切强度;因而使用低碳钢制成;6钳工锯0.8%C、1.0%C、1.2%C等钢材比锯0.1%C、0.2%C钢材费力;锯条容易磨损;答:0.8%C、1.0%C、1.2%C中的含碳量高;组织中的Fe3C的含量远比0.1%C、0.2%C钢中的含量高;因此比较硬;比较耐磨;7钢适宜于通过压力加工成形;而铸铁适宜于铸造成型;答:铸铁的熔点低;合金易熔化、铸造过程易于实施;钢的含碳量比铸铁低;通过加热可进入单相固溶体区;从而具有较好的塑性、较低的变形抗力;不易开裂;因此适宜于压力加工成形..第3章工程材料成形过程中的行为与性能变化思考题与习题P813、金属晶粒大小对机械性能有什么影响如何控制晶粒的大小P67~P68答:机械工程中应用的大多数金属材料是多晶体..同样的金属材料在相同的变形条件下;晶粒越细;晶界数量就越多;晶界对塑性变形的抗力越大;同时晶粒的变形也越均匀;致使强度、硬度越高;塑性、韧性越好..因此;在常温下使用的金属材料;一般晶粒越细越好..晶粒度的大小与结晶时的形核率N和长大速度G有关..形核率越大;在单位体积中形成的晶核数就越多;每个晶粒长大的空间就越小;结晶结束后获得的晶粒也就越细小..同时;如果晶体的长大速度越小;则在晶体长大的过程中可能形成的晶粒数目就越多;因而晶粒也越小..细化晶粒的方法有:1增大过冷度——提高形核率和长大速度的比值;使晶粒数目增大;获得细小晶粒;2加入形核剂——可促进晶核的形成;大大提高形核率;达到细化晶粒的目的;3机械方法——用搅拌、振动等机械方法迫使凝固中的液态金属流动;可以使附着于铸型壁上的细晶粒脱落;或使长大中的树枝状晶断落;进入液相深处;成为新晶核形成的基底;因而可以有效地细化晶粒..4、金属铸锭通常由哪几个晶区组成它们的性能特点如何P69~P70答:金属铸锭的宏观组织由由三个晶区组成的;由外至里分别是细等轴晶粒区、柱状晶粒区和中心等轴晶粒区..其性能特点如下:1表面细等轴晶区:晶粒细小;有较高的致密度;其力学性能也较好..但因其厚度太小;往往在随后的机械加工过程中去除;因而对铸锭总体性能的影响可以忽略不计..2柱状晶区:柱状晶区的各个晶粒平行地向中心长大;彼此互相妨碍;不能产生发达的分枝;结晶后的组织比较致密..但晶粒较粗大;晶粒间交界处容易聚集杂质形成脆弱区;受力时容易沿晶界开裂..因此;柱状晶的力学性能具有较明显的各向异性..一般铸件中应尽量限制出现较大的柱状晶区..3中心等轴晶区:等轴晶的分枝比较发达;凝固后容易形成显微缩松;晶体致密度较低;但杂质元素在等轴晶间的分布比较均匀;不会出现明显的各向异性;铸锭晶间的缩松还可在后续的压力加工过程中焊合..因此;对于铸锭和一般使用条件下的铸件;希望获得等轴晶组织..6.室温下;对一根铁丝进行反复弯曲—拉直试验;经过一定次数后;铁丝变得越来越硬;试分析原因..如果将这根弯曲—拉直试验后的铁丝进行一定温度的加热后;待冷至室温;然后再试着弯曲;发现又比较容易弯曲了;试分析原因..答:铁丝进行反复弯曲—拉直的过程是塑性变形的过程;在经过一定次数后铁丝产生了加工硬化;因此强度硬度越来越高;若进行一定温度的加热后;变形的铁丝发生了回复再结晶;加工硬化消除;硬度降低;所以又比较容易弯曲了..7、什么是金属的回复和再结晶过程回复和再结晶过程中金属的组织性能发生了哪些变化P75答:回复:塑性变形后的金属加热时;开始阶段由于加热温度不高;原子获得的活动能力较小;只能进行短距离的扩散;金属的显微组织仍保持纤维组织;力学性能也不发生明显的变化..在这一阶段内;原子的短距离扩散使晶体在塑性变形过程中产生的晶体缺陷减少;晶格畸变大部分消除;材料中的残余应力基本消除;导电性和抗腐蚀能力也基本恢复至变形前的水平..再结晶:把经历回复阶段的金属加热到更高温度时;原子活动能力增大;金属晶粒的显微组织开始发生变化;由破碎的晶粒变成完整的晶粒;由拉长的纤维状晶粒转变成等轴晶粒..这种变化经历了两个阶段;即先在畸变晶粒边界上形成无畸变晶核;然后无畸变晶核长大;直到全部转化为无畸变的等轴晶粒..该过程无相变发生;也为原子扩散导致的形核、长大过程;因此称为再结晶..金属在再结晶过程中;由于冷塑性变形产生的组织结构变化基本恢复;力学性能也随之发生变化;金属的强度和硬度下降;塑性和韧性上升;加工硬化现象逐渐消失;金属的性能重新恢复至冷塑性变形之前的状态..8、什么是加工硬化试述金属在塑性变形中发生加工硬化的原因试分析加工硬化的利与弊..P74答:加工硬化:金属在塑性变形过程中;随着变形程度增加;强度、硬度上升;塑性、韧性下降;这种现象称加工硬化也叫形变强化..加工硬化的原因:金属变形过程主要是通过位错沿着一定的晶面滑移实现的..在滑移过程中;位错密度大大增加;位错间又会相互干扰相互缠结;造成位错运动阻力增加;同时亚晶界的增多;从而出现加工硬化现象..利与弊:加工硬化加大了金属进一步变形的抗力;甚至使金属开裂;对压力加工产生不利的影响..因此需要采取措施加以软化;恢复其塑性;以利于继续形变加工..但是;对于某些不能用热处理方法强化的合金;加工硬化又是一种提高其强度的有效的强化手段..第4章改善材料性能的热处理、合金化及改性思考题与习题P1133、说明共析钢过冷奥氏体在不同温度等温冷却所得的转变组织及其性能的主要特征..A1~550℃为珠光体转变区P区;奥氏体分解为铁素体和渗碳体相间的片层状组织;它是靠Fe与C原子长距离扩散迁移;铁素体和渗碳体交替形核长大而形成的;为全扩散型转变..稍低于A1的等温转变产物的片层间距较大..而随着转变温度下降;过冷度加大;过冷奥氏体稳定性变小;孕育期变短;转变产物也变细..P区产物按转变温度的高低分别称为珠光体PA1~650℃、索氏体S650~600℃和屈氏体T600~550℃..这三种组织仅片层粗细不同;并无本质差异;片层越细;硬度、强度越高;它们统称为珠光体类型转变组织..从550℃到Ms的范围内;过冷奥氏体发生贝氏体转变B区..由于转变温度较低;Fe几乎不扩散;仅C原子作短距离扩散;故转变产物的形态、性能及转变过程都与珠光体不同;是含过饱和碳的铁素体和渗碳体的非片层状混合物;为半扩散型转变..按组织形态的不同;将贝氏体分为上贝氏体B上和下贝氏体B下..共析钢的B上在550~350℃形成;是自原奥氏体晶界向晶内生长的稍过饱和铁素体板条;具有羽毛状的金相特征;条间有小片状的Fe3C..在350~240℃形成的B下;其典型形态是呈一定角度的针片状更过饱和铁素体与其内部沉淀的超细小不完全碳化物Fe2.4C片粒;在光学显微镜下常呈黑色针状形态..C曲线图低温区的两条水平线M s、M f之间是马氏体转变区域M区..马氏体转变是无扩散型相变;母相成分不变;得到所谓的马氏体组织;相变速度极快..马氏体实质上是含有大量过饱和碳的α固溶体也可近似看成含碳极度过饱和的针或条状铁素体;产生很强的固溶强化..马氏体转变是在一定温度范围内进行的;共析钢的M转变约在240~-50℃进行..随着温度不断降低;M转变量不断增加;但是即使冷却到马氏体转变终了温度M f点;也总有一部分剩余;称为残余奥氏体A′..钢中的w C越高;A′数量越多;共析钢的A′可达到5%~8%..M组织中少量的A′≤10%不会明显降低钢的硬度;反而可以改善钢的韧性..在钢中马氏体有板条马氏体和针状马氏体两种形态;当w C:低于0.20%时;为板条马氏体;也称低碳马氏体或位错马氏体;大多强韧;高于 1.0%时;则为针状马氏体;也称高碳马氏体或孪晶马氏体;大多硬脆;0.2%~1.0%时;为两者的混合组织..钢中的碳含量越多;则所得的马氏体硬度越高;但残余奥氏体量也增多;综合结果使硬度趋于恒定..5、试说明下列钢件应采用何种退火、退火的目的及退火后的组织:1经冷轧的15钢钢板;要求降低硬度;答:再结晶退火2铸造成形的机床床身;答:去应力退火3经锻造过热晶粒粗大的wC=0.60%的锻件;答:完全退火或等温退火4具有细片状渗碳体组织的T12钢件;要求改善其切削性能..答:球化退火7、试说明预先热处理与最终热处理的主要区别;以及它们之间的联系..答:预先热处理常用的工艺方法有退火、正火、调质..通过预先热处理获得的无成分偏析、无热加工缺陷的稳定组织;还有利于零件在最终淬火最终热处理时各个部分均得到同等程度的淬火效果;使零件整个截面上的力学性能均匀一致;而且还可以减少零件淬火时尺寸和形状的变化等热处理缺陷..此外;良好的预先热处理组织还可为表面硬化零件提供心部的强韧性..因此;预先热处理可以为零件的最终热处理和表面强化处理做好组织准备..最终热处理----保证零件的性能图纸要求;工艺方法主要是淬火、回火;还有化学热处理和其他表面改性处理..9、钢淬火后为什么一定要回火说明回火的种类及主要应用范围..答:淬火钢一般不能直接使用;这是由于:①零件处于高应力状态可达300~500MPa以上;在室温下放置或使用时很易引起变形和开裂;②淬火态M+A′是亚稳定状态;使用中会发生组织、性能和尺寸变化;③淬火组织中的片状马氏体硬而脆;不能满足零件的使用要求..回火能使这些状况得到改善;获得所要求的力学性能..由于在回火过程中随着温度的提高逐渐发生了各种组织变化;钢的性能也会逐渐改变..根据回火温度可以分为三类回火;如下表所示:13、简述钢中主要合金元素的作用..哪些杂质损害钢材性能答:合金元素在钢中的作用如下:1形成固溶体;产生固溶强化2形成细小第二相;产生弥散强化或第二相强化3溶入奥氏体;提高钢的淬透性4提高钢的热稳定性;增加钢在高温下的强度、硬度和耐磨性5细化晶粒;产生细晶强韧化6形成钝化保护膜7对奥氏体和铁素体存在范围的影响20、有低碳钢齿轮和高碳钢齿轮各一个;要求齿面具有高的硬度和耐磨性;应分别采用怎样的热处理并比较它们在热处理后组织与性能上的差别..答:高碳钢齿轮应采用感应加热淬火和低温回火热处理后的组织为“回火马氏体+少量残余奥氏体”;低碳钢齿轮应正火后进行渗碳;然后进行淬火和低温回火;热处理后表层为高碳回火马氏体+碳化物+少量残余奥氏体;有很高的硬度和强度;而心部保持低碳钢的高韧性及高塑性;达到表硬心韧..23、有两种共析钢试样;分别加热到780℃和880℃;并保温相同时间;使之达到平衡状态;然后以大于临界冷却速度的冷速冷至室温..试问:1那种加热温度的马氏体晶粒粗大答:880℃2那种加热温度马氏体的含碳量较高答:880℃3那种加热温度的残余奥氏体较多答:880℃4那种加热温度的未溶解渗碳体较少答:880℃5那种加热温度淬火最合适为什么答780℃;因为该加热温度淬火后马氏体晶粒比较细小;马氏体含碳量较低从而组织应力较小;残余奥氏体量较少;加上未溶解碳化物;有利于提高钢的硬度和耐磨性..第5章常用金属材料及性能习题答案P1603、何谓渗碳钢试分析此类钢的用途及性能特点、合金化原则、热处理特点;并列举其典型钢种..答:渗碳钢是指经渗碳、淬火和低温回火后使用的结构钢..渗碳钢基本上都是低碳钢和低碳合金钢..用途及性能特点:用于承受较大冲击负荷、同时表面经受强烈摩擦磨损的零件如换档齿轮等..经渗碳及淬、回火后;表硬内韧..合金化原则:①低碳≤0.25%;保证渗碳及热处理后表、里的良好配合..②加提高淬透性元素;Cr、Mn、Ni、B等;保证心部良好强韧性..③加V、Ti、W等;阻止渗碳时晶粒长大..热处理特点:渗碳后淬火和低温回火;获得具有高硬度、高耐磨性的高碳回火马氏体..典型钢种:低淬透性1520、20Cr;中淬透性20CrMnMo、20MnTiB;高淬透性18Cr2Ni4W、20Cr2Ni4..4、何谓调质钢试分析此类钢的用途及性能特点、合金化原则、热处理特点;并列举其典型钢种..答:调质钢:指调质淬火+高温回火后使用的中碳钢及中碳合金钢..用途及性能特点:高强度承受较大负荷及高韧性防止断裂事故的重要零件如机床主轴;具有良好的综合力学性能..合金化原则:①中碳0.30~0.5%;保证热处理后足够强度;又不致太脆..②加淬透性元素Cr、Ni、Mn、Si、B;保证大截面均一的性能..③细化晶粒元素V、W、Mo等..④加Mo;消除回火脆性..热处理:调质即淬火+高温回火500~650℃..常用典型钢种:低淬透性:45、40Cr、40MnB;中淬透性:35CrMo、30CrMnSi;高淬透性:40CrNiMo、40CrMnMo..5、何谓弹簧钢试分析此类钢的用途及性能特点、合金化原则、热处理特点;并列举其典型钢种..答:弹簧钢:主要用于制造弹簧的钢..用途、性能:主要用于制造弹簧;弹簧钢应具有高的弹性极限、高的疲劳强度和足够的塑性与韧性..合金化:①中、高碳0.45~0.7%;②加Si提高σe及σs/σb;③加Mn、Si、或Cr提高淬透性;④加Mo、W、V细化晶粒重要弹簧..热处理:淬火+中温回火;回火屈氏体 42~48HRC..常用钢种:65;65Mn;60Si2Mn;50CrV..8、试比较冷作模具钢和热作模具钢的常用钢号、热处理特点和性能特点..答:1冷作模具钢:高碳合金钢..常用钢号如:T8、T10、T12;9Mn2V、9SiCr、GCr15、Cr12MoV、65Nb、W6Mo5Cr4V2..性能特点:高硬度高耐磨性、足够整体强度与韧性..用于各种冷冲压、冷成型模具;热处理特点:淬火+低温回火;≥58HRC;细小马氏体+粒状碳化物+少量残余奥氏体..2热作模具钢:中碳合金钢常用钢号如:5CrNiMo、5CrMnMo;3Cr2W8V;H114Cr5MoSiV、H13Cr5MoSiV1..性能特点:耐热性、高温强度;耐热疲劳;高淬透性和导热性..用于锻模、热挤压模、热弯模等;热处理特点:淬火、中温回火高于工作温度;35~50HRC;得到回火屈氏体..9、何谓高速钢试分析此类钢的用途及性能特点、合金化原则、热处理特点;并列举其典型钢种..答:高速钢是一类具有很高耐磨性和很高热硬性的工具钢;在高速切削条件刃部温度达到500~600℃时仍能保持很高的硬度;使刃口保持锋利;因此得名..用途及性能特点:用于高速切削的刀具;具有高硬度、高耐磨性及高热硬性..合金化原则:①高碳ωc>0.8%;以形成大量碳化物;保证高硬度、高耐磨性..②较多W与Mo>10%;产生W2C、Mo2C等细小弥散硬化;保证热硬性..③4%Cr;淬透性..④加V;提高硬度、耐磨性..热处理特点:先在730℃~870℃之间预热;1200-1300℃高温淬火;三次 560℃回火为了消除淬火钢中大量的残余奥氏体可达30%左右;使合金碳化物弥散析出;以保证具有高的热硬性;组织回火马氏体+碳化物+残余A;62~66HRC..典型钢种:W6Mo5Cr4V2、W9Mo3Cr4V、W18Cr4V..14、填写下表;说明表中铸铁牌号的类别、符号和数字的含义、组织特点和用途..15、填写下表;指出表中金属材料的类别、牌号或代号的含义、特性和主要用途..建议去掉特性;主要用途简写;写出最主要的即可第7章工程设计、制造与材料选择习题答案1、零件失效有哪些类型试分析零件失效的主要原因..答案参考P200~202答:机器零件的失效可以分为过量变形失效、断裂失效和表面损伤失效..每一类失效又可细分为若干具体的失效形式..失效的主要原因有以下四个方面:1设计1应力计算错误——表现为对零件的工作条件或过载情况估计不足造成的应力计算错误..2热处理结构工艺性不合理——热处理结构工艺性是指零件结构对热处理工艺性的影响及零件结构对失效的影响..如把零件受力大的部位设计成尖角或厚薄悬殊等;这样导致应力集中、应变集中和复杂应力等;从而容易产生不同形式的失效..2选材与热处理1选材错误——料牌号选择不当、错料、混料;均会造成零件的热处理缺陷或力学性能得不到保证和使用寿命下降..2热处理工艺不当——材料选择合理;但是热处理工艺或是热处理操作上出现了毛病;即使零件装配前没有报废;也容易早期失效..3治金缺陷——夹杂物、偏析、微裂纹、不良组织等超标;均会产生废品和零件失效..3加工缺陷冷加工和热加工工艺不合理会引起加工的缺陷;缺陷部位可能成为失效的起源..如切削加工缺陷主要指敏感部位的粗糙度值太高;存在较深的刀痕;由于热处理或磨削工艺不当造成的磨削回火软化或磨削裂纹;应力集中部位的圆角太小;或圆角过渡不好;零件受力大的关键部位精度偏低;运转不良;甚至引发振动等;均可能造成失效..4装配与使用装配时零件配合表面调整不好、过松或过紧、对中不好、违规操作、对某些零件在使用过程中未实行或未坚持定期检查、润滑不良以及过载使用等;均可能成为零件失效的原因..2、选材三原则是什么零件选材时应注意什么问题答案参考P202~205答:选材三原则是使用性能原则、工艺性原则、经济性原则..使用性能原则——使用性能是选材的必要条件;是零件乃至机器完成其功能的基本保证..使用性能可由力学性能、物理性能和化学性能表征..机械零件主要是力学性能..工艺性原则——是指材料经济地适应各种加工工艺而获得规定使用性能或形状的能力..。
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第一章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:空位、间隙原子、异类原子。
点缺陷造成局部晶格畸变,使金属的电阻率、屈服强度增加,密度发生变化。
线缺陷:位错。
位错的存在极大地影响金属的机械性能。
当金属为理想晶体或仅含极少量位错时,金属的屈服强度b s很高,当含有一定量的位错时,强度降低。
当进行形变加工时,为错密度增加,b s将会增高。
面缺陷:晶界、亚晶界。
亚晶界由位错垂直排列成位错墙而构成。
亚晶界是晶粒内的一种面缺陷。
在晶界、亚晶界或金属内部的其他界面上,原子的排列偏离平衡位置,晶格畸变较大,位错密度较大(可达1016m-2以上)。
原子处于较高的能量状态,原子的活性较大,所以对金属中的许多过程的进行,具有极为重要的作用。
晶界和亚晶界均可提高金属的强度。
晶界越多,晶粒越细,金属的塑性变形能力越大,塑性越好。
8、什么是固溶强化造成固溶强化的原因是什么答:形成固溶体使金属强度和硬度提高的现象称为固溶强化。
固溶体随着溶质原子的溶入晶格发生畸变。
晶格畸变随溶质原子浓度的提高而增大。
晶格畸变增大位错运动的阻力,使金属的滑移变形变得更加困难,从而提高合金的强度和硬度。
9、间隙固溶体和间隙相有什么不同答:合金组元通过溶解形成一种成分和性能均匀的,且结构与组元之一相同的固相称为间隙固溶体。
间隙固溶体中溶质原子进入溶剂晶格的间隙之中。
间隙固溶体的晶体结构与溶剂相同。
间隙相是间隙化合物中的一种,其晶体结构不同于组成它的任意元素的晶体结构,一般是较大金属元素的原子占据晶格的结点位置,半径较小的非金属元素的原子占据晶格的间隙位置,晶体结构简单,间隙相一般具有高熔点、高硬度,非常稳定,是合金的重要组成相。
第二章1、金属结晶的条件和动力是什么答:液态金属结晶的条件是金属必须过冷,要有一定的过冷度。
液体金属结晶的动力是金属在液态和固态之间存在的自由能差(△ F)。
2、金属结晶的基本规律是什么答:液态金属结晶是由生核和长大两个密切联系的基本过程来实现的。
液态金属结晶时,首先在液体中形成一些极微小的晶体(称为晶核),然后再以它们为核心不断地长大。
在这些晶体长大的同时,又出现新的品核并逐渐长大,直至液体金属消失。
3、在实际应用中,细晶粒金属材料往往具有较好的常温力学性能,细化晶粒、提高金属材料使用性能的措施有哪些答:(1)提高液态金属的冷却速度,增大金属的过冷度。
(2)进行变质处理。
在液态金属中加入孕育剂或变质剂,增加晶核的数量或者阻碍晶核的长大,以细化晶粒和改善组织。
(3)在金属结晶的过程中采用机械振动、超声波振动等方法。
(4)电磁搅拌。
将正在结晶的金属置于一个交变的电磁场中,由于电磁感应现象,液态金属会翻滚起来,冲断正在结晶的树枝状晶体的晶枝,增加了结晶的核心,从而可细化晶粒。
4、如果其他条件相同,试比较在下列铸造条件下铸件晶粒的大小。
(1)金属模浇注与砂模浇注;(2)变质处理与不变质处理;(3)铸成薄件与铸成厚件;(4)浇注时采用震动与不采用震动。
答:(1)金属模浇注比砂模浇注,铸件晶粒小;(2)变质处理比不变质处理,铸件晶粒小;(3)铸成薄件比铸成厚件,铸件晶粒小;(4)浇注时采用震动比不采用震动,铸件晶粒小。
5、为什么钢锭希望尽量减少柱状晶区答:柱状是由外往里顺序结晶的,品质较致密。
但柱状品的接触面由于常有非金属夹杂或低熔点杂质而为弱面,在热轧、锻造时容易开裂,所以对于熔点高和杂质多的金届,例如铁、镍及其合金,不希望生成柱状晶。
6、将20kg纯铜与30 kg纯镍熔化后慢冷至如图I —6温度T1,求此时:①两相的化学成分; ②两相的质量比;③各相的质量分数;④各相的质量。
解:①两相的化学成分L相成分:①(Ni); 50% 3(Cu)= 50%②两相质量比:合金成分:①(Ni)=80% 3 (Cu)=20%二相的质量比:Q a/Q B =(60-50)/(80-60)=③各相的质量分数:二相的质量分数:3 a=(60-50)/(80-50)=%3 L=%=%④各相的质量:二相质量:Q a = (20 十 30)x%= (kg)Q L= 50 一= (kg)7、求碳质量分数为%的质量为10kg 的铁碳合金从液态缓慢冷却到共晶温度(但尚未发生共晶反应)时所剩下的液体的碳质量分数及液体的质量。
解:L中的碳质量分数:w(C)=%L中的质量分数:w (L)=的质量:Q L= 10X%= (kg)8、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:硬度:45钢最低,T8钢较高,T12钢最高。
因为退火状态下的45钢组织是铁素体+珠光体,T8钢组织是珠光体,T12钢组织是珠光体+二次渗碳体。
因为铁素体硬度低,因此45 钢硬度最低。
因为二次渗碳体硬度高,因此T1 2钢硬度最高。
强度:因为铁素体强度低,因此45 钢强度最低。
T8 钢组织是珠光体,强度最高。
T12 钢中含有脆性的网状二次渗碳体,隔断了珠光体之间的结合,所以T12钢的强度比T8钢要低。
但T12钢中网状二次渗碳体不多,强度降低不大,因此T12钢的强度比45钢强度要高。
塑性:因为铁素体塑性好,因此45钢塑性最好。
T12钢中含有脆性的网状二次渗碳体,因此T12钢塑性最差。
T8钢无二次渗碳体,所以T8钢塑性较高。
9、同样形状的两块铁碳合金,其中一块石退火状态的15钢,一块是白口铸铁,用什么简便方法可迅速区分它们答:因为退火状态的15钢硬度很低,白口铸铁硬度很高。
因此可以用下列方法迅速区分:(1)两块材料互相敲打一下,有印痕的是退火状态的15钢,没有印痕的是白口铸铁。
(2 )用锉刀锉两块材料,容易锉掉的是退火状态的15钢,不容易锉掉的是白口铸铁。
3)用硬度计测试,硬度低的是退火状态的15 钢,硬度高的是白口铸铁。
10、为什么碳钢进行热锻、热轧时都要加热到奥氏体区答:因为奥氏体是面心立方晶格,其滑移变形能力大,钢处于奥氏体状态时强度较低,塑性较好,因此锻造或轧制选在单相奥氏体区内进行。
11、下列零件或工具用何种碳钢制造:手锯钢条、普通螺钉、车床主轴。
答:手锯锯条用T10 钢制造。
普通螺钉用Q195 钢、Q215 钢制造。
车床主轴用45 钢制造。
12、为什么细晶粒钢强度高,塑性、韧性也好答:多晶体中,由于晶界上原子排列不很规则,阻碍位错的运动,使变形抗力增大。
金属晶粒越细,晶界越多,变形抗力越大,金属的强度就越大。
多晶体中每个晶粒位向不一致。
一些晶粒的滑移面和滑移方向接近于最大切应力方向(称晶粒处于软位向),另一些晶粒的滑移面和滑移方向与最大切应力方向相差较大(称晶粒处于硬位向)。
在发生滑移时,软位向晶粒先开始。
当位错在晶界受阻逐渐堆积时,其他晶粒发生滑移。
因此多晶体变形时晶粒分批地逐步地变形,变形分散在材料各处。
晶粒越细,金属的变形越分散,减少了应力集中,推迟裂纹的形成和发展,使金属在断裂之前可发生较大的塑性变形,从而使金属的塑性提高。
由于细晶粒金属的强度较高、塑性较好,所以断裂时需要消耗较大的功,因而韧性也较好。
因此细晶强化是金属的一种很重要的强韧化手段。
13、与单晶体的塑性变形相比较,说明多晶体塑性变形的特点。
答:① 多晶体中,由于晶界上原子排列不很规则,阻碍位错的运动,使变形抗力增大。
金属晶粒越细,品界越多,变形抗力越大,金属的强度就越大。
② 多晶体中每个晶粒位向不一致。
一些晶粒的滑移面和滑移方向接近于最大切应力方向(称晶粒处于软位向),另一些晶粒的滑移面和滑移方向与最大切应力方向相差较大(称晶粒处于硬位向)。
在发生滑移时,软位向晶粒先开始。
当位错在晶界受阻逐渐堆积时,其他晶粒发生滑移。
因此多晶体变形时晶粒分批地逐步地变形,变形分散在材料各处。
晶粒越细,金属的变形越分散,减少了应力集中,推迟裂纹的形成和发展,使金属在断裂之前可发生较大的塑性变形,因此使金属的塑性提高。
14、金属塑性变形后组织和性能会有什么变化答:金属发生塑性变形后,晶粒发生变形,沿形变方向被拉长或压扁。
当变形量很大时,晶粒变成细条状(拉伸时),金属中的夹杂物也被拉长,形成纤维组织。
金属经大的塑性变形时,由于位错的密度增大和发生交互作用,大量位错堆积在局部地区,并相互缠结,形成不均匀的分布,使晶粒分化成许多位向略有不同的小晶块,而在晶粒内产生亚晶粒。
金属塑性变形到很大程度(70%以上)时,由于晶粒发生转动,使备品粒的位向趋近于一致,形成特殊的择优取向,这种有序化的结构叫做形变织构。
金属发生塑性变形,随变形度的增大,金属的强度和硬度显着提高。
塑性和韧性明显下降。
这种现象称为加工硬化,也叫形变强化。
另外,由于纤维组织和形变织构的形成,使金属的性能产生各向异性。
15、在图1—7 所示的晶面、晶向中,哪些是滑移面哪些是滑移方向图中情况能否构成滑移答:(a)FCC (101)晶面不是滑移面,[110]晶向是滑移方向,但两者不能构成滑移系。
(b)FCC: (111)晶面是滑移面,其上的[110]晶向也是滑移方向,两者能构成滑移系。
(c)BCC: (111)晶面不是滑移面,其上的[101]晶向不是滑移方向,两者不能构成滑移系。
(d)BCC: (110)晶面是滑移面,晶向也是滑移方向,但不在(110)晶面上,故两者不能构成滑移系。
16、用低碳钢钢板冷冲压成形的零件,冲压后发现各部位的硬度不同,为什么答:主要是由于冷冲压成形时,钢板形成零件的不同部位所需发生的塑性变形量不同,因而加工硬化程度不同所造成。
17、已知金属钨、铅的熔点分别为3380C和327C,试计算它们的最低再结晶温度,并分析钨在9000C加丁、铅在室温加丁时各为何种加工答:金属的最低再结晶温度为:T再=〜T熔点对金属钨:T熔点=273十3380 = 3653KT 再=〜T 熔点=I 279〜1461 K= 1006〜1188 C在900 C对金属钨进行加工,略低于其最低再结晶温度,应属冷加工。
对金属铅:T熔点=273十327= 600 KT 再=〜T 熔点=210 〜240 K=—63〜一33C在室温(如23 C )对金属铅进行加工,明显高于其最低再结晶温度的上限- 33 C,应属热加工。
18、何谓临界变形度分析造成临界变形度的原因。
答:塑性变形后的金属再进行加热发生再结晶,再结晶后晶粒大小与预先变形度有关。
使品粒发生异常长大的预先变形度称做临界变形度。
金属变形度很小时,因不足以引起再结晶,晶粒不变。
当变形度达到 2 %〜10%时,金属中少数晶粒变形,变形分布很不均匀,所以再结晶时生成的晶核少,晶粒大小相差极大,非常有利于晶粒发生吞并过程而很快长大,结果得到极粗大的晶粒。
19、在制造齿轮时,有时采用喷丸处理(将金属丸喷射到零件表面上),使齿面得以强化。
试分析强化原因。