机械工程材料习题答案
. 机械工程材料习题答案 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? -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、V ⑵面心立方: -Fe、Al、Cu、Ni ⑶密排六方:Mg、Zn 2---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 优质范文. .
第四章作业韧性也好?试用在常温下为什么细晶粒金属强度高,且塑性、 4-4 多晶体塑性变形的特点予以解释。而且塑性和韧性也较好,晶粒细小而均匀,不仅常温下强度较高,答: 原因是:即强韧性好。 Hall-Petch公式。晶界越多,越难滑移。(1)强度高: 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。(生产中加工长的精密细杠(或轴)时,常在半精加工后,将将6 -4天,然后7~15丝杠吊挂起来并用木锤沿全长轻击几遍在吊挂 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? 优质范文. .
(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。 答:齿轮的材料、加工与加工工艺有一定的原则,同时也要根据实际情况具体而定,总的原则是满足使用要求;加工便当;性价比最佳。对齿轮而言,要看是干什么用的齿轮,对于精度要求不高的,使用频率不高,强度也没什么要求的,方法1、2都可以,用方法3反倒是画蛇添足了。对于精密传动齿轮和高速运转齿轮及对强度和可靠性要求高的齿轮,方法3就是合理的。经过锻造的齿坯,金属内部晶粒更加细化,内应力均匀,材料的杂质更少,相对材料的强度也有所提高,经过锻造的毛坯加工的齿轮精度稳定,强度更好。 4-10 用一冷拔钢丝绳吊装一大型工件入炉,并随工件一起加热到1000℃,保温后再次吊装工件时钢丝绳发生断裂,试分析原因? 答:由于冷拔钢丝在生产过程中受到挤压作用产生了加工硬化使钢丝本身具有一定的强度和硬度,那么再吊重物时才有足够的强度,当将 钢丝绳和工件放置在1000℃炉内进行加热和保温后,等于对钢丝绳进行了回复和再结晶处理,所以使钢丝绳的性能大大下降,所以再吊重物时发生断裂。 4-11 在室温下对铅板进行弯折,越弯越硬,而稍隔一段时间再行弯折,铅板又像最初一样柔软这是什么原因? 答:铅板在室温下的加工属于热加工,加工硬化的同时伴随回复和再结晶过程。越弯越硬是由于位错大量增加而引起的加工硬化造成,而 优质范文. .
所以过一段时间又会变软是因为室温对于铅已经是再结晶温度以上,硬等轴的没有变形晶粒取代了变形晶粒,伴随着回复和再结晶过程, 度和塑性又恢复到了未变形之前。 第五章作业5-3 一次渗碳体、二次渗碳体、三次渗碳体、共晶渗碳体、共析渗碳体异同? 答:一次渗碳体:由液相中直接析出来的渗碳体称为一次渗碳体。 二次渗碳体:从A中析出的渗碳体称为二次渗碳体。 三次渗碳体:从F中析出的渗碳体称为三次渗碳体 共晶渗碳体:经共晶反应生成的渗碳体即莱氏体中的渗碳体称为共晶渗碳体 共析渗碳体:经共析反应生成的渗碳体即珠光体中的渗碳体称为共析渗碳体 组织形状不同,对基体的影响不同。 共同点 同属于一个相,晶体结构相同,化学成分相同。 5-6 现有形状、尺寸完全相同的四块平衡状态的铁碳合金,它们的碳含量分别为Wc=0.2%,Wc=0.4%,Wc=1.2,Wc=3.5%的合金。根据你所学的知识,可有哪些方法区别它们? 答:测量四块合金的硬度,其硬度随含碳量增加而升高。 观察四块合金的金相,0.2%和0.4%的合金均为亚共析钢,其组织为珠光体+铁素体,珠光体的量随含碳量增加而增加;1.2%的合金为过 优质范文. .
共析钢,其组织为珠光体+二次渗碳体;3.5%的合金为亚共晶白口铁,其组织为珠光体+二次渗碳体+低温莱氏体。 观察四块合金与砂轮磨出的火花,随着含碳量的增加,流线数量和爆花数量都急剧增多,碳含量超过0.8%以后,增多的趋势逐渐缓和。 5-7 根据铁碳相图解释下列现象 : 1)含碳量1.0%的钢比含碳量0.5%的钢硬度高; 2)在室温平衡状态下,含碳量为0.8%的钢比含碳量为1.2%的钢强度高; 3)室温下莱氏体比珠光体塑性差; 答:1) 含碳量1.0%的钢比含碳量0.5%的钢硬度高; 钢由较软的铁素体和较硬的渗碳体组成,随着含碳量的提高,钢中渗碳体的量提高,因此硬度提高。 2) 在室温平衡状态下,含碳量为0.8%的钢比含碳量为1.2%的钢强度高; 钢的强度是典型的对组织敏感的性能指标,细密相间的两相组织珠光体具有较高的强度,因此提高珠光体的比例可改善钢的强度,而连续分布在原奥氏体晶界上的二次渗碳体将降低钢的强度。0.8%的钢中珠光体的比例高于1.2%的钢,同时1.2%的钢含有更多的二次渗碳体,故0.8%的钢比1.2%的钢强度高。 3)室温下莱氏体比珠光体塑性差; 室温下莱氏体FeC+P,即珠光体分布渗碳体相的基底上,而渗碳3体基底的脆性极大,莱氏体表现为脆性的,几乎不能塑性变形。 优质范文. .
第六章作业 6-1解释下列名词:1)奥氏体的起始晶粒度、实际晶粒度、本质晶粒度; 答:(1)起始晶粒度:是指在临界温度以上,奥氏体形成刚刚完成,其晶粒边界刚刚接触时的晶粒大小。 (2)实际晶粒度:是指在某一具体的热处理加热条件下所得到的晶粒尺寸。 (3)本质晶粒度:根据标准试验方法,在930±10℃保温足够时间(3-8小时)后测定的钢中晶粒的大小。 2)珠光体、索氏体、屈氏体、贝氏体、马氏体; 答:珠光体:铁素体和渗碳体的机械混合物。 索氏体:在650~600℃温度范围内形成层片较细的珠光体。 屈氏体:在600~550℃温度范围内形成片层极细的珠光体。 贝氏体:过饱和的铁素体和渗碳体组成的混合物。 马氏体:碳在α-Fe中的过饱和固溶体。 3)过冷奥氏体、奥氏体、残余奥氏体;
Fe
中形成的间隙固溶体碳在.
: 答:奥氏体过冷奥氏体: 处于临界点以下的不稳定的将要发生分解的奥氏体称为过冷奥氏体。 残余奥氏体:M转变结束后剩余的奥氏体。 4)淬火、回火、退火、正火、冷处理、时效处理(尺寸稳定处理); 答:退火:将工件加热到临界点以上或在临界点以下某一温度保温一 优质范文. .
定时间后,以十分缓慢的冷却速度(炉冷、坑冷、灰冷)进行冷却的一种操作。 正火:将工件加热到A或A以上30~80℃,保温后从炉中取出在
ccmc3空气中冷却。 淬火:将钢件加热到Ac或Ac以上30~50℃,保温一定时间,然后13快速冷却(一般为油冷或水冷),从而得马氏体的一种操作。 回火:将淬火钢重新加热到A点以下的某一温度,保温一定时间后,
1冷却到室温的一种操作。 冷处理:把冷到室温的淬火钢继续放到深冷剂中冷却,以减少残余奥氏体的操作。 时效处理:为使二次淬火层的组织稳定,在110~150℃经过6~36小时的人工时效处理,以使组织稳定。 5)淬火临界冷却速度(V),淬透性,淬硬性; k答:淬火临界冷却速度(V):淬火时获得全部马氏体组织的最小冷k却速度。 淬透性:钢在淬火后获得淬硬层深度大小的能力。 淬硬性:钢在淬火后获得马氏体的最高硬度。 6)再结晶、重结晶; 答:再结晶:金属材料加热到较高的温度时,原子具有较大的活动能力,使晶粒的外形开始变化。从破碎拉长的晶粒变成新的等轴晶粒。和变形前的晶粒形状相似,晶格类型相同,把这一阶段称为“再结晶”。 优质范文. .
重结晶:由于温度变化,引起晶体重新形核、长大,发生晶体结构的改变,称为重结晶。 7)调质处理、变质处理。 答:调质处理:淬火后的高温回火。 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。
机械工程材料课后习题答案
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。
机械工程材料习题金属材料及热处理工程材料试题答案
机械工程材料习题金属材料及热处理工程材料试题答案复习思考题11.写出下列力学性能符号所代表的力学性能指标的名称和含义。
Akv、ψ、δ5 、σb 、σ0.2 、σs 、σe、σ 500、HRC、HV、σ-1、σ、HBS、HBW、E。
2.钢的刚度为20.7×104MPa,铝的刚度为6.9×104MPa。
问直径为2.5mm,长12cm 的钢丝在承受450N的拉力作用时产生的弹性变形量(Δl)是多少?若是将钢丝改成同样长度的铝丝,在承受作用力不变、产生的弹性变形量(Δl)也不变的情况下,铝丝的直径应是多少?3.某钢棒需承受14000N的轴向拉力,加上安全系数允许承受的最大应力为140MPa。
问钢棒最小直径应是多少?若钢棒长度为60mm、E=210000MPa,则钢棒的弹性变形量(Δl)是多少?4.试比较布氏、洛氏、维氏硬度的特点,指出各自最适用的范围。
下列几种工件的硬度适宜哪种硬度法测量:淬硬的钢件、灰铸铁毛坯件、硬质合金刀片、渗氮处理后的钢件表面渗氮层的硬度。
5.若工件刚度太低易出现什么问题?若是刚度可以而弹性极限太低易出现什么问题?6.指出下列硬度值表示方法上的错误。
12HRC~15HRC、800HBS、58HRC~62HRC、550N/mm2HBW、70HRC~75HRC、200N/mm2HBS。
7.判断下列说法是否正确,并说出理由。
(1)材料塑性、韧性愈差则材料脆性愈大。
(2)屈强比大的材料作零件安全可靠性高。
(3)材料愈易产生弹性变形其刚度愈小。
(4)伸长率的测值与试样长短有关,δ5>δ10(5)冲击韧度与试验温度无关。
(6)材料综合性能好,是指各力学性能指标都是最大的。
(7)材料的强度与塑性只要化学成分一定,就不变了。
复习思考题21.解释下列名词:晶格、晶胞、晶粒、晶界、晶面、晶向、合金、相、固溶体、金属化合物、固溶强化、第二相弥散强化、组元。
2.金属的常见晶格有哪三种?说出名称并画图示之。
机械工程材料习题 金属材料及热处理 工程材料 试题答案
机械工程材料习题金属材料及热处理工程材料试题答案复习思考题11.写出下列力学性能符号所代表的力学性能指标的名称和含义。
Akv、ψ、δ5 、σb 、σ0.2 、σs 、σe、σ 500、HRC、HV、σ-1、σ、HBS、HBW、E。
2.钢的刚度为20.7×104MPa,铝的刚度为6.9×104MPa。
问直径为2.5mm,长12cm 的钢丝在承受450N的拉力作用时产生的弹性变形量(Δl)是多少?若是将钢丝改成同样长度的铝丝,在承受作用力不变、产生的弹性变形量(Δl)也不变的情况下,铝丝的直径应是多少?3.某钢棒需承受14000N的轴向拉力,加上安全系数允许承受的最大应力为140MPa。
问钢棒最小直径应是多少?若钢棒长度为60mm、E=MPa,则钢棒的弹性变形量(Δl)是多少?4.试比较布氏、洛氏、维氏硬度的特点,指出各自最适用的范围。
下列几种工件的硬度适宜哪种硬度法测量:淬硬的钢件、灰铸铁毛坯件、硬质合金刀片、渗氮处理后的钢件表面渗氮层的硬度。
5.若工件刚度太低易出现什么问题?若是刚度可以而弹性极限太低易出现什么问题?6.指出下列硬度值表示方法上的错误。
12HRC~15HRC、800HBS、58HRC~62HRC、550N/mm2HBW、70HRC~75HRC、200N/mm2HBS。
7.判断下列说法是否正确,并说出理由。
(1)材料塑性、韧性愈差则材料脆性愈大。
(2)屈强比大的材料作零件安全可靠性高。
(3)材料愈易产生弹性变形其刚度愈小。
(4)伸长率的测值与试样长短有关,δ5>δ10(5)冲击韧度与试验温度无关。
(6)材料综合性能好,是指各力学性能指标都是最大的。
(7)材料的强度与塑性只要化学成分一定,就不变了。
复习思考题21.解释下列名词:晶格、晶胞、晶粒、晶界、晶面、晶向、合金、相、固溶体、金属化合物、固溶强化、第二相弥散强化、组元。
2.金属的常见晶格有哪三种?说出名称并画图示之。
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。
机械工程材料期末试题(含答案)
机械⼯程材料期末试题(含答案)机械⼯程材料模拟练习题⼀、填空题(每空0.5分)1. 常⽤测定硬度的⽅法有布⽒硬度、洛⽒硬度和维⽒硬度测试法。
2. ⾦属材料的⼒学性能主要包括强度、硬度、弹性、塑性等;强度的主要判据有屈服强度和抗拉强度,强度和塑性可以⽤拉伸试验来测定;压⼊法测量⽅法简便、不破坏试样,并且能综合反映其它性能,在⽣产中最常⽤。
3. 铁碳合⾦在室温下平衡组织组成物的基本相是铁素体和渗碳体,随着碳的质量分数的增加,渗碳体相的相对量增多,铁素体相的相对量却减少。
4. 珠光体是⼀种复相组织,它由铁素体和渗碳体按⼀定⽐例组成。
珠光体⽤符号P表⽰。
5. 铁碳合⾦中,共析钢的wc =0.77%,室温平衡组织为珠光体;亚共析钢的wc=0.0218%-0.77%,室温平衡组织为铁素体和珠光体;过共析钢的wc=0.77%-2.11%,室温平衡组织为珠光体和⼆次渗碳体。
6. 铁碳合⾦结晶过程中,从液体中析出的渗碳体称为⼀次渗碳体;从奥⽒体中析出的渗碳体称为⼆次渗碳体;从铁素体中析出的渗碳体称为三次渗碳体。
7. 低碳钢的碳质量分数范围是:Wc≤0.25%、中碳钢:Wc=0.25%-0.6%、⾼碳钢:Wc>0.6%。
8. ⾦属的晶粒越细,强度、硬度越⾼,塑性、韧性越好。
实际⽣产中可通过增加过冷度、变质处理和附加振动来细化晶粒。
9. 常⽤⾦属中,γ-Fe、Al、Cu 等⾦属具有⾯⼼⽴⽅晶格,α-Fe具有体⼼⽴⽅晶格。
10. ⾦属的结晶是在过冷的情况下结晶的,冷却速度越快,过冷度越⼤,⾦属结晶后的晶粒越细⼩,⼒学性能越好。
11. 钢的热处理⼯艺是由(加热)、(保温)和(冷却)三个步骤组成的;热处理基本不改变钢件的(形状和尺⼨),只能改变钢件的(结构组织)和(⼒学性能)。
12. 完全退⽕适⽤于(亚共析碳)钢,其加热温度为(Ac3以上30-50°C),冷却速度(缓慢),得到(铁素体和珠光体)组织。
13. 球化退⽕⼜称为(均匀化)退⽕,其加热温度在(Ac1)+20-30℃,保温后(随炉缓慢)冷却,获得(球状珠光体)组织;这种退⽕常⽤于⾼碳⼯具钢等。
机械工程材料考试复习题及参考答案
机械工程材料课程考试复习题及参考答案一、判断题(1):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A 1-550℃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。
机械工程材料习题及参考解答
中 南 大 学 机 电 工 程 学 院
– 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,试从过冷度对结晶基本过程的影响,分析细化晶粒、提 高金属材料使用性能的措施。 –解:由于过冷度越大,晶粒越细,因而能增加过冷度的 措施均有利于细化晶粒,主要是增加冷却速度。
机械工程材料 第三章 金属的结晶
机械工程材料 第二章 金属的结构
(四) 选择正确答案
– 1. 正的电阻温度系数的含义是: a.随温度升高导电性增大;b.随温度降低电阻降低;c.随 √ 温度增高电阻减小。 – 2. 晶体中的位错属于: a.体缺陷;b.面缺陷;c.线缺陷;d.点缺陷。 √ – 3. 亚晶界是由: a.点缺陷堆积而成;b.位错垂直排列成位错墙而构成; √ c.晶界间的相互作用构成。 – 4. 在面心立方晶格中,原子密度最大的晶向是: a.<100>;b.<110>;c.<111>。 √ – 5. 在体心立方晶格中,原子密度最大的晶面是: a.{100};b.{110};c.{111}。 √ – 6. α-Fe和γ-Fe分别属于什么晶格类型: a.面心立方和体心立方;b.体心立方和面心立方;c.均 √ 为面心立方d.均为体心立方。
机械工程材料 第二章 金属的结构
(三) 是非题
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– 1. 因为单晶体是各乡异性的,所以实际应用的金属材料在 各个方向上的性能也是不相同的。 (×) – 2. 金属多晶体是由许多结晶方向相同的单晶体组成的。 (×) – 3. 因为面心立方晶格的配位数大于体心立方晶格的配位数, 所以面心立方晶格比体心立方晶格更致密。 (√) – 4. 在立方晶系中,(123)晶面与[12]晶向垂直。 (√) – 5. 在立方晶系中,(111)与(11)是相互平行的两个晶面。 (×) – 6. 在立方晶系中,(123)晶面与(12)晶面属同一晶面族。 – 7. 在立方晶系中,原子密度最大的晶面间的距离也最大。 (√) – 8. 在金属晶体中,当存在原子浓度梯度时,原子向各个方 (×) 向都具有相同的跃迁几率。 – 9. 因为固态金属的扩散系数比液态金属的扩散系数小得多, (√) 所以固态下的扩散比液态下的慢得多。 (×) – 10.金属理想晶体的强度比实际晶体的强度稍强一些。 – 11.晶体缺陷的共同之处是它们都能引起晶格畸变。 (√)
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0.0218%——2.11%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、σ0.2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0.2%塑性应变时的应变作为屈服指标,即为条件屈服极限。
机械工程材料期末试题(含答案)
机械工程材料模拟练习题一、填空题(每空0。
5分)1。
常用测定硬度的方法有布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度测试法.2。
金属材料的力学性能主要包括强度、硬度、弹性、塑性等;强度的主要判据有屈服强度和抗拉强度,强度和塑性可以用拉伸试验来测定;压入法测量方法简便、不破坏试样,并且能综合反映其它性能,在生产中最常用。
3. 铁碳合金在室温下平衡组织组成物的基本相是铁素体和渗碳体,随着碳的质量分数的增加,渗碳体相的相对量增多,铁素体相的相对量却减少.4. 珠光体是一种复相组织,它由铁素体和渗碳体按一定比例组成.珠光体用符号P表示。
5. 铁碳合金中,共析钢的wc =0。
77%,室温平衡组织为珠光体;亚共析钢的wc=0.0218%-0。
77%,室温平衡组织为铁素体和珠光体;过共析钢的wc=0.77%—2。
11%,室温平衡组织为珠光体和二次渗碳体。
6. 铁碳合金结晶过程中,从液体中析出的渗碳体称为一次渗碳体;从奥氏体中析出的渗碳体称为二次渗碳体;从铁素体中析出的渗碳体称为三次渗碳体.7. 低碳钢的碳质量分数范围是:Wc≤0.25%、中碳钢:Wc=0.25%—0.6%、高碳钢:Wc〉0。
6%。
8. 金属的晶粒越细,强度、硬度越高,塑性、韧性越好。
实际生产中可通过增加过冷度、变质处理和附加振动来细化晶粒.9。
常用金属中,γ—Fe、Al、Cu 等金属具有面心立方晶格,α-Fe具有体心立方晶格。
10。
金属的结晶是在过冷的情况下结晶的,冷却速度越快,过冷度越大,金属结晶后的晶粒越细小,力学性能越好。
11。
钢的热处理工艺是由(加热)、(保温)和(冷却)三个步骤组成的;热处理基本不改变钢件的(形状和尺寸),只能改变钢件的(结构组织)和(力学性能)。
12。
完全退火适用于(亚共析碳)钢,其加热温度为(Ac3以上30—50°C),冷却速度(缓慢),得到(铁素体和珠光体)组织。
13. 球化退火又称为(均匀化)退火,其加热温度在(Ac1)+20—30℃,保温后(随炉缓慢)冷却,获得(球状珠光体)组织;这种退火常用于高碳工具钢等。
机械工程材料第八版(于永泗-齐民)课后习题答案
机械工程材料第八版齐民)课后习题答案(于永泗-机械工程材料(于永泗齐民)课后习题答案1-1、可否通过增加零件尺寸来提高其弹性模量: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:伸长率等于/ ,当试样(d)不变时,增加,则伸长率3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?讥为应力强度因子,"为平面应变断裂韧度,‘*为人的一个临界值,当人增加到一定值时,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?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。
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?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?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。
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11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?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。
