北京科技大学金属材料学实验报告思考题
北京科技大学金工实习报告答案
竭诚为您提供优质文档/双击可除北京科技大学金工实习报告答案篇一：北京科技大学金工实习报告答案篇二：北京科技大学金工实习报告答案金工实习报告答案篇三：金工实习报告答案铸造1、在框图上注明铸造生产工艺流程图。
3铸造实质是指将熔化的金属液浇注到预先制成的具有内腔的铸型，待凝固成型，从而获得铸件的方法，它是生产毛坯的主要方法之一。
其俩要素是熔融金属和铸型。
常用铸造材料有型砂和金属。
4、砂型铸造的常用铸造方法有整模造型、分模造型、挖砂造型、假箱造型。
你所知道的特种铸造方法有：精密铸造、熔模铸造、离心铸造、压力铸造。
5、型砂是用于制作铸型的，芯砂是用于制作砂芯的，而砂型是用型砂制成的铸型。
砂型铸造用的湿型砂主要由：石英砂、膨润土、煤粉和水等材料组成，应具有湿强度、透气性、耐火度、退让性等方面性能。
6、芯头是型芯的外伸部分，落入芯座内，起支撑、定位作用，为形成铸型上的芯座，在摸样上也有芯头。
7、型芯的主要作用是：形成铸件的内腔或组成铸件外形。
芯骨的作用是：提高型芯的强度、便于吊装。
芯头的作用是：支撑、定位、排气。
8、摸样是制作砂型的模具，铸型的型腔是获得铸件的空腔，铸件是制造零件的毛坯。
分型面是（左、右）铸型的分开，而分模面是摸样的接触面。
910、手工造型的(:北京科技大学金工实习报告答案)特点是操作灵活、适应性强，主要应用于单件、小批量生产中，一个完整的手工造型工艺过程，应包括准备工作，安放模样、填砂、紧实、起摸、修型、合型等主要工序。
11、目前使用最广的熔炼设是冲天炉、工频感应炉、中频感应炉、电炉及坩埚炉等。
你在铸造实习时，熔炼铝合金的设备名称是高温熔炉，其型号和功率为pgR-10-812kw12、铸造的优点有1、可以生产形状复杂、特别是具有复杂内腔的毛坯或零件。
2、铸造的适应性很广，在大型零件的生产中，铸造的优越性尤为显著。
3、铸件的成本低，一般情况下，铸造设备需要的投资较少，生产周期短。
4、采用精密铸造制造的铸件形状和尺寸与零件非常接近，因而节约金属、减少切削加工的工作量。
北京科技大学再结晶实验报告
冷变形金属再结晶组织的观察和分析1、实验目的了解回复、再结晶组织和性能的关系。
了解再结晶动力学的相关知识。
掌握晶粒长大规律。
2、实验样品光学显微镜不同变形量和退火后的纯铜晶相样一组压缩形变和退火后的α-Fe金相样一组3、实验内容3.1观察和画出变形60％的纯铜：没有退火，350︒Ｃ，550 ︒Ｃ，750 ︒Ｃ退火30min的组织形貌；结合画的图叙述再结晶组织的特点。
如下图所示分别为变形60％的纯铜没有退火，350︒Ｃ，550 ︒Ｃ，750 ︒Ｃ退火30min的组织形貌。
再结晶组织的特点：在金相显微镜下观察得到再结晶的晶粒细小而白亮，未再结晶者成狭长状，且呈暗灰色。
对于纯铜而言，再结晶组织内存在退火孪晶，两边界面平直的小块便是退火孪晶。
随着退火温度的增加，再结晶组织逐渐长大，并且退火孪晶也随着晶粒长大而长大。
在短暂的退火时间内，再结晶颗粒在形变的滑移带上形成细小的再结晶核心，随着保温温度的增加，再结晶颗粒长大吞食变形的基体的量越多，并且有更多的再结晶晶粒形成，并且随着保温温度的提高，在350℃还可以看见变形的具有纤维状组织的基体，而在550℃以后则完全再结晶，再结晶形成的晶粒比较均匀。
3.2 观察变形68％的纯铁，变形后在560℃分别保温12’，20’，27’，38’，42’试样的组织形貌；画出42’试样的组织形貌，讨论经形变后的Cu, Fe的再结晶组织的区别。
变形68％的纯铁，变形后在560℃分别保温42’试样的组织形貌图如下图所示：铜的形变再结晶组织有退火孪晶，而铁的形变再结晶组织没有退火孪晶。
铜是面心立方结构，其层错能较低，因此在一次再结晶的过程中会出现两边界面平直的退火孪晶片。
退火孪晶常在晶粒长大的晶界出现。
体心立方金属的孪晶界面能较高，例如铁，不易出现退火孪晶。
铁的再结晶完成后的组织为均匀的等轴晶粒，而铜再结晶完成后为具有退火孪晶的均匀晶粒。
3.3 测定再结晶体积分数随保温时间变化曲线，要求有自己测试的原始数据以及误差分析。
金属材料学复习思考题及答案
⾦属材料学复习思考题及答案安徽⼯业⼤学材料学院⾦属材料学复习题⼀、必考题1、⾦属材料学的研究思路是什么？试举例说明。
答：使⽤条件→性能要求→组织结构→化学成分↑⽣产⼯艺举例略⼆、名词解释1、合⾦元素：添加到钢中为了保证获得所要求的组织结构从⽽得到⼀定的物理、化学或机械性能的含量在⼀定范围内的化学元素。
（常⽤M来表⽰）2、微合⾦元素：有些合⾦元素如V，Nb，Ti, Zr和B等，当其含量只在0.1%左右（如B 0.001%，V 0.2 %）时，会显著地影响钢的组织与性能，将这些化学元素称为微合⾦元素。
3、奥⽒体形成元素：使A3温度下降，A4温度上升，扩⼤γ相区的合⾦元素4、铁素体形成元素：使A3温度上升，A4温度下降，缩⼩γ相区的合⾦元素。
5、原位析出：回⽕时碳化物形成元素在渗碳体中富集，当浓度超过溶解度后，合⾦渗碳体在原位转变为特殊碳化物。
6、离位析出：回⽕时直接从过饱和α相中析出特殊碳化物，同时伴随有渗碳体的溶解。
7、⼆次硬化：在含有Mo、W、V等较强碳化物形成元素含量较⾼的⾼合⾦钢淬⽕后回⽕，硬度不是随回⽕温度的升⾼⽽单调降低，⽽是在500－600℃回⽕时的硬度反⽽⾼于在较低温度下回⽕硬度的现象。
8、⼆次淬⽕：在强碳化物形成元素含量较⾼的合⾦钢中淬⽕后残余奥⽒体⼗分稳定，甚⾄加热到500-600℃回⽕时仍不转变，⽽是在回⽕冷却时部分转变成马⽒体，使钢的硬度提⾼的现象。
9、液析碳化物：钢液在凝固时产⽣严重枝晶偏析，使局部地区达到共晶成分。
当共晶液量很少时，产⽣离异共晶，粗⼤的共晶碳化物从共晶组织中离异出来，经轧制后被拉成条带状。
由于是由液态共晶反应形成的，故称液析碳化物。
10、⽹状碳化物：过共析钢在热轧（锻）后缓慢冷却过程中，⼆次碳化物沿奥⽒体晶界析出呈⽹状分布，称为⽹状碳化物。
11、⽔韧处理：将⾼锰钢加热到⾼温奥⽒体区，使碳化物充分溶⼊奥⽒体中，并在此温度迅速⽔冷，得到韧性好的单相奥⽒体组织的⼯艺⽅式。
北京科技大学金属材料学实验报告思考题汇编
回火的过程实际上就是马氏体分解的过程，也是过饱和固溶的碳从α-Fe中脱溶并形成碳化物的过程。
回火温度越高，马氏体分解越充分，分解产物的长大越充分。
在回火过程中，回火温度——回火组织——钢的性能之间存在着一一对应关系。
回火温度越高，钢的硬度越低。
在150-250之间的回火称为低温回火，回火后的组织称为回火马氏体；在350-500之间进行的回火称为中温回火，回火后的组织称为回火屈氏体在500-650之间进行的回火称为高温回火，回火后的组织称为回火索氏体可以看出，回火之后，α-Fe中固溶的碳明显减少，使得碳固溶强化的作用大大减弱，反映到硬度上，就是随着回火温度升高，一般硬度都会下降。
淬火温度对组织和性能的影响：根据45钢“晶粒粗大马氏体，1000摄氏度，水淬，59.1”、“晶粒细小马氏体，860，水淬，57.1”、“铁素体+马氏体，770，水淬，46.2”；40CrNi“晶粒粗大马氏体，1000摄氏度，油淬，40.6”、“晶粒细小马氏体，860，油淬，50.9”、T8“晶粒粗大马氏体，1000摄氏度，水淬，66.2”、“晶粒细小马氏体，860，水淬，57.3”、可以得到如下结论：高温淬火得到粗晶马氏体，低温淬火得到细晶马氏体，而温度在铁素体与奥氏体两相区的淬火得到铁素体+马氏体双相组织。
在Ac3线以上，在保温时间相同的情况下，温度越高，得到的马氏体的晶粒越粗大。
这是因为淬火温度越高，奥氏体晶粒长大的越快，因此在淬火的时候获得的马氏体晶粒也就越粗大。
另外，尽管45钢和T8钢均表现出淬火温度越高，钢的硬度越高，但是本人对这一现象持怀疑态度。
所谓金属硬度小，也就是硬度测试仪的压头容易压入金属，即金属容易发生塑性变形。
塑性变形本质上是金属中的位错运动导致的。
而晶界等会阻挡位错的运动。
晶粒越小，同样大小的一块材料中，晶界就越多，对位错运动的阻碍就越大，材料形变的阻力就越大，宏观上就是硬度高。
因此我对45钢、T8钢实验数据所显示出来的马氏体晶粒越粗大，硬度越高持怀疑态度。
北科大材科基实验金属及合金凝固组织的观察和分析
金属及合金凝固组织的观察和分析张文北京科技大学材料学院铸锭组织分为三个区，最外层是细晶区，金属液体浇入铸模后，与温度较低模壁接触的液体会产生强烈的过冷，产生大量的晶核，并向液相内生长。
如果浇铸温度较低，铸锭尺寸不很大，整个液体会很快全部冷却到熔点一下，因此各处都能形核，造成全部等轴细晶粒的组织。
但在一般情况下，只有那些仍然靠近模壁的晶粒长成而形成细晶区。
柱状晶区，金属浇铸后，模壁被金属加热温度不断升高，由于结晶时潜热的释放吗，使模壁处的温度梯度降低。
细晶区前沿不易形核，随着液相温度逐渐降低，已生成的晶体向液体内生长。
等轴晶区，在凝固过程中，开始凝固的等轴激冷晶游离以及枝晶熔断而产生大量游离自由细晶体，它们随溶液对流漂移移到铸锭中心部分。
如果中心部分溶液有过冷，则这些游离细晶体作为籽晶最终长成中心的等轴晶区。
匀晶凝固过程是晶体材料从高温液相冷却下来的凝固转变产物包括多相混合物晶体和单相固溶体两种，其中由液相结晶出单相固溶体的过程称为匀晶转变。
共晶凝固过程是从液相同时结晶处两个固相。
一般把成分在共晶成分左边并有共晶反应的合金称亚共晶合金，而在右边的称过共晶合金，合金成分偏离共晶成分但冷却时仍发生共晶反应的合金，在冷却过程中先结晶出固溶体晶体，然后在生成共晶。
包晶凝固过程是有些合金当凝固到一定温度时，已结晶出来的一定成分的固相与剩余液相发生反应生成另一种固相的恒温转变过程。
1 实验材料及方法1.1实验材料光学显微镜表格 1 铝锭成分表Table 1 Aluminum composition铝锭浇铸条件样品号模壁材料模壁厚度/mm模子温度/℃浇铸温度/℃1砂10室温6802钢105006803钢10室温7804钢10室温680Table 2 Alloy composition样品成分样品成分1-a25%Ni+75%Cu铸造3-a80%Sn + 20%Sb1-b25%Ni+75%Cu 退火3-b35%Sn + 65%Sb2-a70%Pb + 30%Sn4-a51%Bi + 32%Pb +17%Sn 2-b38.1%Pb + 61.9%Sn4-b58%Bi + 16%Pb +26%Sn 2-c20%Pb + 80%Sn4-c65%Bi + 10%Pb +25%Sn1.2实验方法1.用肉眼观察5种浇铸方法所获得的铝锭的横截面和纵截面；2.调节金相显微镜的放大倍数为100倍；3.在显微镜下分别观察1-a至4-c样品，并用手机拍照记录。
北科大余永宁金属学原理课后解答10解
3. 导出二元合金中母相α和析出相β均为理想溶体以及规则溶体的相变总驱动力和形核驱动 力（以 J/mol 表示）。设原始成分为 x0，在脱溶温度α相平衡成分为 xα，脱溶物核心成分 和β相平衡成分近似相等为 xβ，交互作用系数为Ω。 解：(1)设 A-B 二元合金（如下图 a 所示），x0 成分的α相在 T1 下脱溶，相变总驱动力为
=
(1 −
xβ
)(
µ
α A
(
xα
)
−
µ ) α A( x0 )
+
xβ
µ( α B( xα )
−
µ ) α B( x0 )
因
µ
Φ i
= GiΦ
+ RT ln aΦi ，故
10-3
∆G I
=
(1 −
xβ
)µ
α A(
xα
)
+
µ x α β B( xα )
− [(1 −
xβ
µ) α A(x0 )
+
x
β
µ
α B(
10-1
对于立方体状核心，设 a 为边长，形核时的自由能变化∆G 为
∆G = a 3∆GV + 6a 2γ
上式对 a 的导数等于 0 时，求出临界核心的边长 a＊，
d∆G da
= 3a 2∆GV
+ 12aγ
=0
得
a∗ = − 4γ = 4 × 0.6 m = 1.43 ×10-9 m
∆GV 7 ×108
∆G
α →α x0
'+
β
为
∆Gmα→α ' +β
=
RT
⎡ ⎢(1 ⎣
金属材料学复习思考题及答案.
第一章钢的合金化原理1．名词解释1）合金元素: 特别添加到钢中为了保证获得所要求的组织结构从而得到一定的物理、化学或机械性能的化学元素。
(常用M来表示)2）微合金元素: 有些合金元素如V，Nb，Ti, Zr和B等，当其含量只在0.1%左右（如B， 0.001%；V，0.2 %）时，会显著地影响钢的组织与性能，将这种化学元素称为微合金元素。
3）奥氏体形成元素:在γ-Fe中有较大的溶解度,且能稳定γ相；如 Mn, Ni, Co, C, N, Cu；4）铁素体形成元素: 在α-Fe中有较大的溶解度，且能稳定α相。
如：V， Nb, Ti 等。
5）原位析出: 元素向渗碳体富集，当其浓度超过在合金渗碳体中的溶解度时, 合金渗碳体就在原位转变成特殊碳化物如Cr钢中的Cr：ε-Fe x C→Fe3C→（Fe, Cr）3C→（Cr, Fe）7C3→（Cr, Fe）23C66）离位析出:在回火过程中直接从α相中析出特殊碳化物，同时伴随着渗碳体的溶解，可使硬度和强度提高（二次硬化效应）。
如 V，Nb, Ti等都属于此类型。
2．合金元素V、Cr、W、Mo、Mn、Co、Ni、Cu、Ti、Al中哪些是铁素体形成元素？哪些是奥氏体形成元素？哪些能在α-Fe中形成无限固溶体？哪些能在γ-Fe 中形成无限固溶体？答：铁素体形成元素：V、Cr、W、Mo、Ti、Al；奥氏体形成元素：Mn、Co、Ni、Cu；能在α-Fe中形成无限固溶体：V、Cr；能在γ-Fe 中形成无限固溶体：Mn、Co、Ni3．简述合金元素对扩大或缩小γ相区的影响，并说明利用此原理在生产中有何意义？（1）扩大γ相区：使A3降低，A4升高一般为奥氏体形成元素分为两类：a.开启γ相区：Mn, Ni, Co 与γ-Fe无限互溶.b.扩大γ相区：有C，N，Cu等。
如Fe-C相图，形成的扩大的γ相区，构成了钢的热处理的基础。
（2）缩小γ相区：使A3升高，A4降低。
一般为铁素体形成元素分为两类:a.封闭γ相区：使相图中γ区缩小到一个很小的面积形成γ圈,其结果使δ相区与α相区连成一片。
材料力学实验思考题答案
材料力学实验思考题答案1. 引言。
材料力学实验是材料力学课程的重要组成部分，通过实验可以更直观地了解材料的性能和行为。
在实验过程中，学生需要不断思考和分析，以深化对材料力学知识的理解。
本文将针对材料力学实验中的一些思考题进行解答，希望能够帮助学生更好地掌握相关知识。
2. 实验思考题答案。
2.1 为什么在材料力学实验中常常使用金属材料？答，金属材料具有良好的可塑性和韧性，适用于各种加载条件下的实验。
同时，金属材料的力学性能稳定，易于加工和制备，因此在材料力学实验中被广泛应用。
2.2 为什么在拉伸试验中会出现颈缩现象？答，在拉伸试验中，当金属材料受到拉力作用时，由于材料内部应力分布不均匀，会出现局部应力集中的现象，导致材料发生颈缩。
这是由于材料的塑性变形导致的，属于材料的典型失效形式。
2.3 为什么在材料力学实验中需要进行应力应变曲线的测定？答，应力应变曲线是材料力学性能的重要指标，通过曲线的测定可以了解材料的屈服强度、抗拉强度、延伸率等性能参数。
这对于材料的选用和设计具有重要意义，因此在材料力学实验中需要进行应力应变曲线的测定。
2.4 为什么在材料力学实验中需要进行硬度测试？答，硬度是材料抵抗局部变形的能力，是材料力学性能的重要指标之一。
通过硬度测试可以快速了解材料的硬度水平，评估材料的耐磨性和耐腐蚀性能，对于材料的使用和维护具有重要意义。
2.5 为什么在材料力学实验中需要进行冲击试验？答，冲击试验可以评估材料的韧性和抗冲击性能，对于材料在受到冲击载荷时的表现具有重要意义。
通过冲击试验可以了解材料在实际工作条件下的表现，为工程设计和材料选择提供重要参考。
3. 结语。
通过对材料力学实验思考题的解答，可以更深入地了解材料力学知识的实际应用。
希望学生在实验过程中能够不断思考和分析，提高对材料力学的理解和掌握，为将来的工程实践奠定坚实的基础。
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回火的过程实际上就是马氏体分解的过程，也是过饱和固溶的碳从α-Fe中脱溶并形成碳化物的过程。
回火温度越高，马氏体分解越充分，分解产物的长大越充分。
在回火过程中，回火温度——回火组织——钢的性能之间存在着一一对应关系。
回火温度越高，钢的硬度越低。
在150-250之间的回火称为低温回火，回火后的组织称为回火马氏体；
在350-500之间进行的回火称为中温回火，回火后的组织称为回火屈氏体
在500-650之间进行的回火称为高温回火，回火后的组织称为回火索氏体
可以看出，回火之后，α-Fe中固溶的碳明显减少，使得碳固溶强化的作用大大减弱，反映到硬度上，就是随着回火温度升高，一般硬度都会下降。
淬火温度对组织和性能的影响：
根据45钢
“晶粒粗大马氏体，1000摄氏度，水淬，59.1”、
“晶粒细小马氏体，860，水淬，57.1”、
“铁素体+马氏体，770，水淬，46.2”；
40CrNi
“晶粒粗大马氏体，1000摄氏度，油淬，40.6”、
“晶粒细小马氏体，860，油淬，50.9”、
T8
“晶粒粗大马氏体，1000摄氏度，水淬，66.2”、
“晶粒细小马氏体，860，水淬，57.3”、
可以得到如下结论：
高温淬火得到粗晶马氏体，低温淬火得到细晶马氏体，而温度在铁素体与奥氏体两相区的淬火得到铁素体+马氏体双相组织。
在Ac3线以上，在保温时间相同的情况下，温度越高，得到的马氏体的晶粒越粗大。
这是因为淬火温度越高，奥氏体晶粒长大的越快，因此在淬火的时候获得的马氏体晶粒也就越粗大。
另外，尽管45钢和T8钢均表现出淬火温度越高，钢的硬度越高，但是本人对这一现象持怀疑态度。
所谓金属硬度小，也就是硬度测试仪的压头容易压入金属，即金属容易发生塑性变形。
塑性变形本质上是金属中的位错运动导致的。
而晶界等会阻挡位错的运动。
晶粒越小，同样大小的一块材料中，晶界就越多，对位错运动的阻碍就越大，材料形变的阻力就越大，宏观上就是硬度高。
因此我对45钢、T8钢实验数据所显示出来的马氏体晶粒越粗大，硬度越高持怀疑态度。
当淬火温度在两相区的时候，由于出现铁素体，因此硬度会低于细晶马氏体组织。
淬火介质对组织和性能的影响：
根据45钢
“晶粒细小马氏体，860，水淬，57.1”，
“屈氏体网+马氏体，860，油淬，29.5”
T8钢
“晶粒细小马氏体，770，水淬，57.3”
“屈氏体网+马氏体，770，油淬，38.9”
可得到如下结论：
淬火介质不同，冷却速度不同，这样在过冷奥氏体连续冷却转变图中，水淬和油淬的冷却曲线与图中不同组织区域相交情况就会不同。
对于水淬而言，由于其冷速快，因此奥氏体全部转变成马氏体，而对于油淬而言，其冷却速度慢，与屈氏体区域相交，这样先形成屈氏体，剩下的奥氏体便一起转变成了马氏体。
因此淬火介质通过控制冷却速度从而控制组织的转变形成。
由于一部分奥氏体转变成了屈氏体，因此通过油淬的试样的硬度小一些，由此可以得到当淬火温度，时间相同时，淬火介质的导热性越差，那么得到的试样的硬度越低。
分析合金元素对淬透性，回火稳定性的影响。
通过40CrNi和45号钢进行比较可知，前者通过油淬即可淬透，而后者则需要冷却速度更快的水淬。
从临界淬透直径也可以看出这一点：45钢在静油中的淬火临界直径为10mm，在20水中的淬火临界直径为20mm，而试样的直径为15mm，因此，需要淬透必须使用水淬。
而40CrNi在静油中的淬火临界直径为24mm，在20水中的淬火临界直径为41mm，使用油淬完全可以淬透。
因此可以得到添加大部分合金元素可以提高钢的淬透性。
在淬火过程中,合金元素或固熔或形成碳化物,起到稳定奥氏体作用,从材料等温转变曲线来讲,即C曲线向右移动,材料发生马氏体转变的温度区间增大,转变时间增长,从而使奥氏体转变为马氏体的转变率越高,即有效淬硬深度（淬透性）增加.
所谓回火稳定性，是指淬火钢在回火时，抵抗强度、硬度下降的能力称为回火稳定性。
从数据以及24、40CrNi、T8硬度随回火温度的变化曲线可以分析得到：40CrNi在进行回火时，硬度随回火温度升高而降低的趋势是最弱的。
由此可以得到添加大部分合金元素可以提高合金的回火稳定性。
其原因如下：合金元素会滞缓马氏体的分解，阻碍碳化物的聚集长大，形成坚硬的碳化物，使淬火钢回火时变得更为稳定，其硬度不易随回火温度的升高而降低。
而且从硬度方面也可知道并没有得到要求的组织。
根据已知数据可以知道，当40CrNi在820-840油淬得到马氏体组织的硬度应该大于53，但是本人的试样的硬度却是53.2，如果是铁素体＋马氏体组织，那么硬度会低于53.这说明得到的组织里马氏体占据了绝大部分。
这可能与实验中实际的热处理与理论的热处理制度出现偏差有关。
在实际试验中，炉子的温度设置成了770，而理论的热处理制度的温度为761，并且40CrNi的Ac3便是769，实际保温
温度高于Ac3，这就导致了40CrNi组织全部奥氏体化，因此得到的组织可能全部都是马氏体，因此没能够得到要求的铁素体+马氏体组织。