内蒙古工业大学机械工程材料习题

小结：

第一章各种机械性能指标的物理意义、单位、应用：

强度（σe、σb、σs）；塑性（ψδ）；硬度（HRA、HRB、HRC，HBS、HBW）；冲击韧性ak；疲劳强度σ-1。

第二章晶体结构与结晶

1、常见的金属晶格类型有哪几种？它们的原子排列有什么特点？2．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？3．在实际金属中存在哪几种晶体缺陷？对力学性能有何影响？4．金属结晶的基本规律和必要条件是什么？工业生产中采用哪些措施细化晶粒?举例说明。

第三章金属的塑性变形

1、多晶体的塑性变形与单晶体的塑性变形有何异同？

答：相同——塑性变形方式都以滑移或孪晶进行；都是在切应力作用下产生塑性变形的。

不同点——在外力作用下，各晶粒因位向不同，受到的外力不一致，分切应力相差大，各晶粒不能同时开始变形，接近45℃软位向先滑移，且变形要受到周围临近晶粒制约相互要协调；晶粒之间的晶界也影响晶粒的塑性变形。多晶体的塑性变形逐次逐批发生，由少数开始，最后到全部，从不均匀到均匀。

2．已知金属Pb、Fe、Cu的熔点分别为327℃、1534℃、1083℃，试估算这些金属的再结晶温度范围?在室温下的变形属于冷加工还是热加工？

3．说明产生下列现象的原因：

（1）滑移面和滑移方向是原子排列密度最大的晶面和晶向；

（2）Zn、α-Fe和Cu的塑性不同；

（3）实际晶体滑移所需的临界切应力比理论计算的数值小的多。

作业：

4．解释下列名词：滑移、加工硬化

5．何为塑性变形？塑性变形的基本方式有那些？对金属的组织与性能有何影响？

6．锡板在室温反复弯折，硬度增加，停止弯折一段时间后，硬度下降；而低碳钢板在室温反复弯折，硬度增加，停止弯折后硬度不下降，为什么？

7．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？

第四章二元合金

1．解释下列名词：合金、组元、相、相图、组织、固溶体、金属间化合物、偏析。

2．指出下列名词的主要区别：

（1）置换固溶体与间隙固溶体

（2）间隙相与间隙固溶体

（3）相组成物与组织组成物

答：相组成物：指构成显微组织的基本相，它有确定的成分与结构，但没有形态的概念。例：α和β

组织组成物：指在结晶过程中形成的，有清晰轮廓，在显微镜下能清楚区别开的组成部分。例：α、β、αⅡ、βⅡ、α+β。（4）共晶反应与共析反应

3．为什么铸造合金常选用有共晶成分或接近共晶成分的合金？用于压力加工的合金选用何种成分的合金为好？

答：铸造性能：取决于结晶的成分间隔与温度间隔，间隔越大，铸造性能越差。所以，共晶成分或接近共晶成分的合金铸造性能好

压力加工性能好的合金通常是固溶体，应强度较低，塑性好，变形均匀不易开裂。所以，钢加热到A状态压力加工性能好。

五章、

铁碳合金室温平衡组织中基本组成物的力学性能

讨论：

一、F-Fe3C相图的分析总结：

1.F、A、P、Ld，性能和结构的比较；

2.室温时，各成分对应的相、组织（画图）；

3.相图与组织性能比较；

4.GS、ES、PSK、ECF线的意义。

二、杠杆定律的应用（总结亚、过）

1、相组成物的计算：

①在727℃－△T（△T→0）（或共析转变后）时；②在室温时

2、组织组成物的计算：

①亚共析钢②过共析钢

三、分析结晶过程—几种方法？1、亚共析钢2、过共析钢

思考题：

⒈根据Fe—Fe3C相图说明产生下列现象的原因？

①.1.0%C的钢比0.5%C的钢硬度高；

②室温下，含0.8%C的钢其强度高；

③变态来氏体的塑性比珠光体的差；

④在1100℃，含0.4%C的钢能进行锻造，含4.0%C的生铁不能进行锻造；

⒉铁碳合金中，二次渗碳体的最大百分含量是多少？

⒊判断对错

①.铁碳合金中，只有过共析钢的平衡组织中才有二次渗碳体？

②在Fe—Fe3C相图中，含碳大于2.11%的成分合金，在结晶过程

中均会发生共晶反应？

③只有共析成分的铁碳合金才能发生共析反应？铁碳合金发生共

析反应的条件？

⒋对某退火碳钢进行金相分析，组织为P和Fe3C网，其中P占93%，

问此钢含碳量大约是多少？并写出其钢号？

作业：

1.说明下列材料牌号的含义：Q235A、Q275、20、45Mn、T8A、

ZG200-400。（σs：200，σb：400；又称ZG15，0.15％C）

2.画出Fe-Fe3C相图，并用相组成和组织组成物填写相图各区。

3.分析碳含量为wc0.20%，0.77%和wc1.20%的碳钢的平衡结晶过程及室温平衡组织，并根据组织分析它们σb、HBS和δ的高低。

4.计算碳含量为wc0.20%的碳钢在室温时珠光体和铁素体的相对量。

5.某工厂仓库积压了许多碳钢（退火态),由于管理不善，钢材混杂，经金相分析后发现其中F占（体积）60%，P占40%，试计算确定该钢材的碳含量为多少？并写出其钢号。

6.一块低碳钢，一块白口铁；它们的形状、大小一样，请说出有哪些简便方法可以把它们区分开来。

7.根据Fe-C相图，说明下列现象的原因：

（1）低碳钢具有较好的塑性，而高碳钢具有较好的耐磨性；（2）钢

中碳含量一般不超过1.35%；

（3）碳含量为0.45%的碳钢要加热到1200℃开始锻造，冷却到800℃

停止锻造。

8.“高碳钢的质量比低碳钢好”，这种说法对吗？碳钢质量的好坏主要按照什么标准确定？为什么?

第六章：重点掌握

1.钢在加热时组织转变；

2.本质晶粒度与实际晶粒度的含义，控制晶粒度大小的因素；