机械工程材料基础 (2)
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4.易切削钢的牌号
Y 40 Mn
含锰量WMn ≤ 1.5 % 含碳量WC 0.4 %
易切削钢
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三 . 碳素渗碳钢及合金渗碳钢
1.对渗碳钢的性能要求: 表硬里韧
2.用途:适于制造承受强烈冲击载荷和磨擦磨损的零件。 如汽车齿轮、离合器等。
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六. 滚动轴承钢 ( bearing steel )
2.化学成分特点:
➢高碳, Wc = 0.9～1.1%。 ➢主加Cr, 0.4～1.65 %
辅加Si、Mn。 ➢优质钢材。
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3.滚动轴承钢的牌号
G Cr9 Si Mn
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含Mn量WMn≤1.5 % 含Si量WSi≤1.5 % 含Cr量WCr ≈ 0.9 % 滚动轴承钢
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2.优质碳素结构钢
两位阿拉伯数字，表示含碳量
* 45 --- Wc = 45%00的优质碳素结构钢
* 较高锰质量分数的优质碳素结构钢
45Mn --- Wc = 45%00 ; WMn = 0.7%～1.0%
• P88
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3.碳素工具钢
T 12 A
高级优质 Wc = 12%0
38 CrSi、35 CrMo 等。
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常用于制造较小的齿轮、 轴、螺栓等零件。
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柴油机凸轮轴
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4 .典型合金调质钢种介绍
➢ 高淬透性调质钢
钢含合金元素总量在4 %～ 10 %。
制造大截面重载荷零件，如 曲轴等用高淬透性的零件等 。 38 Cr Mo Al A、40 Cr Mn Mo、 25 Cr2 Ni4 W A等。
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3.合金渗碳钢的牌号
20 Mn2 Ti A
等级:高级优质
含钛量WTi≤1.5 % 含锰量WMn 2 % 含碳量WC 20 %00
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四. 碳素调质钢及合金调质钢
1.对调质钢的性能要求: 既强又韧 2.对调质钢的含碳量的要求: 中碳
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质量等级 345 MPa 屈服强度
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一.普通低合金钢
Q345钢(16Mn)综合性能好，
用于船舶、桥梁、车辆等大 型钢结构。
万吨远洋轮
南京长江大 桥
Q390钢含V、Ti，强度
高，用于中等压力的容器。
Q460钢含Mo、B，强度 高，用于石化中温 高 压容器。
压力容 器
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一.普通低合金钢 ( common low – alloyed steel )
1.化学成分: 碳素结构钢 + 合金元素 主加合金元素: Mn 1.8 %以内。
辅加合金元素:V、Ti、Cu、B。
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一.普通低合金钢 2.牌号: Q 345 C
3.4 工业常用钢铁材料
• 碳素钢----含碳量<2.11%的铁碳合金
• 合金钢----在碳素钢的基础上，有目的的加入 一些合金元素，（如铬Cr、钒V、镍Ni、钨 W）性能显著提高。
• 铸铁----含碳量>2.11%的铁碳合金
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3.4.1 碳素钢
• 钢的性能与含碳量有关；还受钢中杂 质元素的影响。
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五. 弹簧钢
1.对弹簧钢的性能要求: 高的σe、高的σs/ σb、高的σ-1、良好的韧。
2.对弹簧钢含碳量的要求: 中、高碳。
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3.合金弹簧钢的牌号
65 65 Mn 55 Si 2 Mn 60 Si 2 Mn 50 Cr V A 50 Cr Mn A 55 Si Mn Mo V Nb
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3.合金调质钢的牌号
40Cr 40Mn 40MnB 35CrMo 38 Cr Mo Al A 25Cr2Ni4WA
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4 .典型合金调质钢种介绍
➢ 低淬透性调质钢
钢含合金元素总量＜3 %。 圆
40Cr、40MnB等。
锥
齿
轮
➢ 中淬透性调质钢
钢含合金元素总量在4 % 左右。
脆 )。
• * 适当增加硫、磷含量，可提高钢的切 削加工性能；
• * 磷可增加钢在大气中的耐腐蚀性能
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碳素钢的编号及用途
1. 普通碳素结构钢:
Q 235 — A · F
沸腾钢
• 脱氧方法
（B、Z、TZ）
A等级
（D、C、B） • 质量等级
235 MPa
屈服强度
• P87
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碳素工具钢
• P88
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4.铸造碳钢
ZG 200 - 400
σb ≥ 400MPa
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• P88
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σs≥ 200MPa 铸钢
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3.4.2 合金钢 ( Alloy Constructional Steel )
• 普通低合金钢 • 易切削钢 • 合金渗碳钢 • 合金调质钢 • 弹簧钢 • 滚动轴承钢
1.有益元素
➢ Mn — 脱氧、去硫,提高钢的强度和硬度。
➢ Si — 有很强的固溶强化作用,能脱氧，提高钢
的强度、硬度和弹性，降低塑性和韧性。
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2.有害元素:
➢ S — 能引起钢在热加工时或高温工作下开裂
( 热裂 )。
➢ P — 有很强的固溶强化作用,低温 韧性差 ( 冷
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七 . 合金工具钢
合金刃具钢 ( alloy cutting steel ) 合金模具钢 ( alloy die steel ) 合金量具钢( alloy measuring steel )
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二、 .易切削钢( fee – cutting steel )
1.用途:
适用于高速切削和在自动加工机 床上加工的材料。
2.性能要求:
降低切削力和切削热,减少刀具 磨损,延长刀具寿命,改屑性能, 提高切削速度。
3.化学成分特点:
S:Ws = 0.08～0.3% Pb:WPb=0.15～0.25% Ca:微量
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汽车板簧
热卷大弹簧
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大型热卷弹簧
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簧弹丝
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六. 滚动轴承钢 ( bearing steel )
1.性能要求:
❖高的硬度强度和耐磨性; ❖高的接触疲劳强度; ❖足够的韧性和耐蚀性; ❖高的纯净度;
滚珠轴承 滚针轴承
滚柱轴承
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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。
机械工程材料课后习题答案 (2)
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。
固溶强化：通过溶入某种溶质元素形成固溶体而使金属的强度，硬度升高的现象叫做固溶强化原因：晶格畸变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。
2-机械工程材料_课后答案_西北工业大学
第一章习题答案1、按优先数的基本系列确定优先数：第一个数为10，按R5系列确定后五项优先数。
解：后五项优先数是16，25，40，63，100。
第一个数为100，按R10/3系列确定后三项优先数。
解：后三项优先数是200，400，800。
2、试写出R10优先数系从1～100的全部优先数（常用值）。
解：R10优先数系从1～100的全部优先数是1，1.25，1.6，2，2.5，3.15，4，5，6.3，8，10，12.5，16，20，25，31.5，40，50，63，80，100。
3、普通螺纹公差自3级精度开始其公差等级系数为：0.50，0.63，0.80，1.00，1.25，1.60，2.00。
试判断它们属于优先数系中的哪一种?其公比是多少？解：它们属于R10 （0.50，2.00），公比是1.25。
第三章习题答案1、孔的基本尺寸D=50mm，最大极限尺寸Dmax=50.087mm，最小极限尺寸Dmin=50.025mm，求孔的上偏差ES，下偏差EI及公差TD，并画出公差带图。
解：根据公式可得孔的上偏差 ES=Dmax-D = 50.087-50 = +0.087 mm孔的下偏差 EI=Dmin-D = 50.025-50 = +0.025 mm孔的公差 TD=︱Dmax - Dmin︱=0.062 mm2、设某配合的孔径为，轴径为，试分别计算其极限尺寸、极限偏差、尺寸公差、极限间隙(或过盈)、平均间隙(或过盈)和配合公差，并画出尺寸公差带图与配合公差带图。
解：(1)极限尺寸：孔：Dmax=φ15.027 Dmin=φ15轴: dmax=φ14.984 dmin=φ14.966(2)极限偏差：孔：ES=+0.027 EI=0轴：es= -0.016 ei= -0.034(3)尺寸公差：孔：TD=|ES-EI|= |（+0.027）-0|=0.027轴：Td= |es-ei|=|（-0.016）－（-0.034）|=0.018(4)极限间隙：Xmax= ES－ei=（+0.027）－（-0.034）=+0.061Xmin= EI－es=0－（-0.016）=+0.016平均间隙(5)配合公差：Tf= TD+ Td=0.027+0.018=0.045(6)尺寸公差带和配合公差带图，如图所示。
机械工程材料第二章金属塑性变形与再结晶
4. 再结晶与重结晶
相同点：晶粒形核、长大的过程。
不同点： （1）再结晶转变前后的晶格类型没有发生变化， 重结晶时晶格类型发生改变。 （2）再结晶是对冷塑性变形的金属而言的，没有 发生冷塑性变形的金属不存在再结晶问题。
三、晶粒长大 再结晶刚刚完成后的晶粒是无畸变的等轴晶粒， 如果继续升高温度或延长保温时间，晶粒之间就 会通过晶界的迁移相互吞并而长大。
➢ 产生残余应力。
（二）其他性能
塑性变形影响金属的物理、化学性能， 如电阻增大，导磁率下降，耐腐蚀性能 降低。 密度、导热系数下降。
三、残余应力（约占变形功的10％）
（一）宏观内应力（第一类内应力） 原因：由工件不同部位的宏观变形不均匀而引起的。 作用范围：作用于整个工件。
金属棒弯曲变形后 的残余应力
正火组织
带状组织
金属冷拉拔后 的残余应力
（二）微观内应力（第二类内应力） 原因：晶粒或亚晶粒之间的变形不均匀引起的。 作用范围：与晶粒尺寸相当。
（三）点阵畸变（第三类内应力）80-90%
原因：晶体缺陷而引起的畸变应力。 作用范围：约几百到几千个原子范围内。
金属强化 主要原因
➢第一类、第二类残余应力： 弊：对金属材料的性二、塑性变形对金属性能的影响
（一）力学性能 加工硬化（形变强化）:随着冷塑性变形量 的增加，金属的强度、硬度升高，塑性、韧 性下降的现象。
工业纯铜
45钢
➢加工硬化是强化金属的重要手段之一。
对于不能热处理强化的金属和合金尤为重要。
链条板的轧制
材料为Q345（16Mn) 钢 的自行车链条经过五 次轧制，厚度由3.5mm压缩到1.2mm，总变形 量为65%。
原始横截面积的百分比。
Ψ=
《机械工程材料》教学教案(全)
《机械工程材料》教学教案(一)教学目标：1. 了解机械工程材料的基本概念和分类。
2. 掌握机械工程材料的性能及应用。
3. 理解机械工程材料的选择原则。
教学内容：1. 机械工程材料的基本概念和分类2. 机械工程材料的性能及应用3. 机械工程材料的选择原则教学过程：一、导入（5分钟）1. 引导学生回顾已学的机械工程相关知识，为新课的学习做好铺垫。
2. 提问：什么是机械工程材料？机械工程材料有哪些分类？二、基本概念和分类（10分钟）1. 讲解机械工程材料的基本概念，如金属材料、非金属材料、复合材料等。
2. 介绍各类机械工程材料的特征及应用领域。
三、性能及应用（10分钟）1. 讲解机械工程材料的性能，如力学性能、物理性能、化学性能等。
2. 结合实际案例，阐述各类性能在工程中的应用。
四、选择原则（10分钟）1. 讲解机械工程材料的选择原则，如满足设计要求、经济性、可靠性等。
2. 引导学生学会根据实际工程需求选择合适的材料。
五、小结与作业（5分钟）1. 对本节课的主要内容进行小结。
2. 布置作业：请学生列举常见的机械工程材料，并简要介绍其性能及应用。
教学资源：1. 教材《机械工程材料》2. PPT课件3. 实际工程案例素材教学评价：1. 课堂问答：检查学生对机械工程材料基本概念、性能及应用的掌握情况。
2. 作业：评估学生对课堂所学知识的理解和应用能力。
《机械工程材料》教学教案(二)教学目标：1. 掌握机械工程材料的力学性能测试方法。
2. 了解机械工程材料的热处理工艺及应用。
3. 理解机械工程材料在实际工程中的焊接技术。
教学内容：1. 机械工程材料的力学性能测试方法2. 机械工程材料的热处理工艺及应用3. 机械工程材料在实际工程中的焊接技术教学过程：一、导入（5分钟）1. 回顾上节课的内容，为新课的学习做好铺垫。
2. 提问：机械工程材料的力学性能如何测试？二、力学性能测试方法（10分钟）1. 讲解机械工程材料的力学性能测试方法，如拉伸试验、冲击试验、硬度试验等。
《机械电子工程基础2》课程知识 复习 学习材料 试题与参考答案
《机械电子工程基础2》课程知识复习学习材料试题与参考答案一、单选题1.一阶系统的阶跃响应，(D )A.当时间常数T较大时有振荡B.当时间常数T较小时有振荡C.有振荡D.无振荡2.I型系统开环对数幅频渐近特性的低频段斜率为（B）A.-40(dB/dec)B.-20(dB/dec)C.0(dB/dec)D.+20(dB/dec)3.对于开环频率特性曲线与闭环系统性能之间的关系，以下叙述中不正确的有（A）A.开环频率特性的低频段表征了闭环系统的稳定性B.中频段表征了闭环系统的动态特性C.高频段表征了闭环系统的抗干扰能力D.低频段的增益应充分大，以保证稳态误差的要求4.系统的传递函数(C )A.与输入信号有关B.与输出信号有关C.完全由系统的结构和参数决定D.既由系统的结构和参数决定，也与输入信号有关5.令线性定常系统传递函数的分母多项式为零，则可得到系统的(B )A.代数方程B.特征方程C.差分方程D.状态方程6.根据输入量变化的规律分类，控制系统可分为(A )A.恒值控制系统、随动控制系统和程序控制系统B.反馈控制系统、前馈控制系统前馈—反馈复合控制系统C.最优控制系统和模糊控制系统D.连续控制系统和离散控制系统7.线性定常系统的传递函数，是在零初始条件下（D ）A.系统输出信号与输入信号之比B.系统输入信号与输出信号之比C.系统输入信号的拉氏变换与输出信号的拉氏变换之比D.系统输出信号的拉氏变换与输入信号的拉氏变换之比8.积分环节的频率特性相位移θ(ω)=(B )A.90°B.-90°C.0°D.-180°9.二阶欠阻尼系统的上升时间定义为（C）A.单位阶跃响应达到稳态值所需的时间B.单位阶跃响应从稳态值的10%上升到90%所需的时间C.单位阶跃响应从零第一次上升到稳态值时所需的时间D.单位阶跃响应达到其稳态值的50%所需的时间10.某二阶系统阻尼比为0.2，则系统阶跃响应为(C )A.发散振荡B.单调衰减C.衰减振荡D.等幅振荡11.所谓最小相位系统是指（B）A.系统传递函数的极点均在S平面左半平面B.系统开环传递函数的所有零点和极点均在S平面左半平面C.系统闭环传递函数的所有零点和极点均在S平面右半平面D.系统开环传递函数的所有零点和极点均在S平面右半平面12.开环系统与闭环系统最本质的区别是（A）A.开环系统的输出对系统无控制作用，闭环系统的输出对系统有控制作用B.开环系统的输入对系统无控制作用，闭环系统的输入对系统有控制作用C.开环系统不一定有反馈回路，闭环系统有反馈回路D.开环系统不一定有反馈回路，闭环系统也不一定有反馈回路13.二阶系统当阻尼比在0-1之间时，如果增加阻尼比，则输出响应的最大超调量将（B）A.增加B.减小C.不变D.不定14.瞬态响应的性能指标是根据哪一种输入信号作用下的瞬态响应定义的（B）A.单位脉冲函数B.单位阶跃函数C.单位正弦函数D.单位斜坡函数15.时域分析法研究自动控制系统时最常用的典型输入信号是（D）A.脉冲函数B.斜坡函数C.抛物线函数D.阶跃函数16.线性系统与非线性系统的根本区别在于（C）A.线性系统微分方程的系数为常数，而非线性系统微分方程的系数为时变函数B.线性系统只有一个外加输入，而非线性系统有多个外加输入C.线性系统满足迭加原理，非线性系统不满足迭加原理D.线性系统在实际系统中普遍存在，而非线性系统在实际中存在较少17.二阶振荡环节的对数频率特性相位移θ(ω)在(D )之间。
机械工程材料试题及答案(2)
一、填空题（每空1分，共20分）得分| |阅卷人|1．按照材料的组成、结合键的特点，可将工程材料分为金属材料、陶瓷材料、_____________材料和_____________材料。
2．晶体缺陷，按几何特征可分为______________、______________和______________三种类型。
3．金属结晶的必要条件是_______________，其结晶过程要进行_______________和_______________两个过程。
4．在平衡状态下，低温莱氏体及珠光体的含碳量依次为__________、____________。
5．完全退火适用于_______________钢，其加热温度为_______________，冷却速度缓慢，得到_______________织。
6．按合金元素总含量分，合金钢可分为_______________钢、_______________ 钢、_______________钢。
7．根据石墨形态划分，铸铁可分为______________、______________、______________和______________。
二、单项选择题（每题2分，共20分）得分| |阅卷人|（）1.二元合金中，铸造性能最好的是。
A．固溶体合金 B．共晶合金C．共析合金 D．包晶成分合金（）2.在立方晶系中指数相同的晶面和晶向。
A．互相平行 B．互相垂直 C．相互重叠 D．毫无关联（）3. 实际金属结晶时，可通过控制形核率N和长大速度G的比值来控制晶粒大小，要获得细晶粒，应采用。
A．增大N/G值 B．减小N/G值C．使N/G值保持不变 D．使N/G值先增大后减小（）4. 在作疲劳试验时，试样承受的载荷为。
A．静载荷 B．冲击载荷 C．交变载荷 D.动载荷（）5.变形金属再结晶后。
A．形成等轴晶，强度增大 B．形成柱状晶，塑性下降C．形成柱状晶，强度升高 D．形成等轴晶，塑性升高（）6．马氏体的硬度主要取决于。
机械工程材料试卷完整答案王章忠主编第二
第一章作业1—3现有一碳钢制支架刚性不足，采用以下三种方法中的哪种方法可有效解决此问题？为什么？①改用合金钢；②进行热处理改性强化；③改变该支架的截面与结构形状尺寸。
答：选③，改变该支架的截面与结构形状尺寸。
因为金属材料的刚度决定于基体金属的性质，当基体金属确定时，难于通过合金化、热处理、冷热加工等方法使之改变。
1—4对自行车座位弹簧进行设计和选材，应涉及到材料的哪些主要性能指标？答：强度、弹性、疲劳极限。
1—9传统的强度设计采用许用应力［O ］= O 0.2/n,为什么不能一定保证零件的安全性？有人说：“安全系数n越大，零件工作时便越安全可靠。
”，你怎样认识这句话？答：传统的强度设计采用［O ］= O 0.2/n，都是假设材料是均匀无缺陷的，而实际上材料中存在着既存或后生的微小宏观裂纹，因此在实际的强度设计中还应考虑材料抵抗脆性断裂的力学性能指标一断裂韧度(KI)，只考虑许用应力［O ］= O 0.2/n是不能保证零件的安全性的。
“n越大，零件越安全”也是不对的，因为［O ］= O 0.2/n,n 增大就会使［O］降低而牺牲材料的强度，将塑性和韧性取大一些，导致［O］偏低而零件的尺寸与重量增加，浪费了原材料。
1—11 一般认为铝、铜合金的耐蚀性优于普通钢铁材料，试分析在潮湿性环境下铝与铜的接触面上发生腐蚀现象的原因。
答：潮湿环境下铝与铜的接触面上会发生电化学腐蚀，因为这时铝与铜的接触面因电极电位不同存在着电极电位差而发生电化学腐蚀。
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？一Fe、一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：一Fe、Cr、V⑵面心立方：一Fe、Al、Cu、Ni⑶密排六方：Mg、Zn2-2已知一Fe的晶格常数(a=3.6 )要大于一Fe的晶格常数(a=2.89 )，但为什么一Fe冷却到912°C转变为一Fe 时体积反而增大？答：一Fe冷却到912C转变为一Fe时体积增大，是因为转变之后面心立方的一Fe转变为体心立方的一Fe时致密度变小。
机械工程材料 2
复习题一、判断：（对的打√，错的打×）１、奥氏体与渗碳体均为面心立方晶格。
( ) ２、Ｆ与Ｐ是亚共析钢中室温时的主要组成相。
( ) ３、金属的加工硬化是指金属在塑性变形后强度、硬度提高，塑性、韧性下降的现象。
( ) ４、钢淬火时的冷却速度越快，马氏体的硬度越高。
( ) ５、合金中，一个晶粒内的成分不均匀现象称枝晶偏析。
( )6、一种合金的室温组织为α+βⅡ+（α+β），它由三相组成。
（）7、当把亚共析钢加热到Ac1和Ac3之间的温度时，将获得由铁素体和奥氏体构成的两相组织，在平衡条件下，其中奥氏体的碳含量总是大于钢的碳含量。
（）8、在铁碳合金平衡结晶过程中只有成分为4.3%C的铁碳合金才能发生共晶反应。
（）9、20钢比T12钢的碳含量要高。
（）10、再结晶能够消除加工硬化效果，是一种软化过程。
（）11、过共析钢中，网状渗碳体的存在使钢的硬度和塑性均上升。
（）12、正火是将钢件加热至完全奥氏体化后空冷的热处理工艺。
（）13、65Mn是合金调质结构钢。
（）14、回火索氏体的性能明显优于奥氏体等温冷却直接所得到的片层状索氏体的性能。
（）15、T10A和60号钢均属于高碳钢。
（）16、晶体缺陷的共同之处是它们都能引起晶格畸变。
（）17、位错是实际金属晶体的一种面缺陷。
（）18、体心立方晶格的致密度为74%。
（）19、塑性变形指的是外载荷撤销后变形不能恢复的变形。
（）20、当过冷度较大时，纯金属晶体主要以平面状方式长大。
（）21、室温下，金属晶粒越细，则强度越高、塑性越好。
（）22、一般来说，钢的强度高于铸铁的强度。
（）23、65Mn的淬透性比65号钢的淬透性差。
（）24、从C曲线中分析可知，共析钢的过冷奥氏体在A1-550℃的范围内发生贝氏体转变。
（）25、共析反应就是在某一温度时，从一种固相中同时结晶析出两种不同的固相。
（）26、包晶偏析可以通过回火的热处理方法消除。
（）27、所谓本质细晶粒钢就是一种在任何加热条件下晶粒均不发生粗化的钢。
机械工程材料(第二版)课后习题答案
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) =（0.4～0.5)×(3410+273)－273 =（1200～1568）(℃)＞1000℃TR(Sn) =（0.4～0.5)×(232+273)－273 =（-71～-20）(℃) ＜25℃所以W在1000℃时为冷加工，Sn在室温下为热加工4－9 用下列三种方法制造齿轮，哪一种比较理想？为什么？（1）用厚钢板切出圆饼，再加工成齿轮；（2）由粗钢棒切下圆饼，再加工成齿轮；（3）由圆棒锻成圆饼，再加工成齿轮。