机械工程材料-习题集答案.doc
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1、第1章资料的功能一、选择题1.表现金属资料屈从强度的标记是BA.B.sC.bD.-12.表现金属资料弹性极限的标记是AA.eB.sC.bD.-13.在丈量薄片工件的硬度时,常用的硬度测试办法的表现标记是BA.HBB.HRCC.HVD.HS4.金属资料在载荷感化下抵御变形跟毁坏的才能叫AA.强度B.硬度C.塑性D.弹性二、填空1.金属资料的机器功能是指在载荷感化下其抵御变形或毁坏的才能。2.金属塑性的目标要紧有伸长率跟断面膨胀率两种。3.低碳钢拉伸实验的进程能够分为弹性变形、塑性变形跟断裂三个阶段。4.常用测定硬度的办法有布氏硬度测试法、洛氏硬度测试法跟维氏硬度测试法。5.疲惫强度是表现资料经有
2、数次应力轮回感化而不发作断裂时的最年夜应力值。三、长短题1.用布氏硬度丈量硬度时,压头为钢球,用标记HBS表现。是2.用布氏硬度丈量硬度时,压头为硬质合金球,用标记HBW表现。是3.金属资料的机器功能能够了解为金属资料的生效抗力。四、矫正题1.疲惫强度是表现在打击载荷感化下而不致惹起断裂的最年夜应力。将打击载荷改成交变载荷2.渗碳件经淬火处置后用HB硬度计丈量表层硬度。将HB改成HR3.受打击载荷感化的工件,思索机器功能的目标要紧是疲惫强度。将疲惫强度改成打击韧性4.权衡资料的塑性的目标要紧有伸长率跟打击韧性。将打击韧性改成断面膨胀率5.打击韧性是指金属资料在载荷感化下抵御毁坏的才能。将载荷改
3、成打击载荷五、简答题1.阐明以下机器功能目标契合所表现的意思:s、0.2、HRC、-1、b、5、HBS。s:屈从强度0.2:前提屈从强度HRC:洛氏硬度压头为金刚石圆锥-1:疲惫极限b:抗拉强度5:l0=5d0时的伸长率l0=5.65s01/2HBS:布氏硬度压头为钢球第2章资料的构造一、选择题1.每集体心破方晶胞中包括有B个原子A.1B.2C.3D.42.每个面心破方晶胞中包括有C个原子A.1B.2C.3D.43.属于面心破方晶格的金属有CA.-Fe,铜B.-Fe,钒C.-Fe,铜D.-Fe,钒4.属于体心破方晶格的金属有BA.-Fe,铝B.-Fe,铬C.-Fe,铝D.-Fe,铬5.在晶体缺
4、点中,属于点缺点的有AA.空隙原子B.位错C.晶界D.缩孔6.在破方晶系中,指数一样的晶面跟晶向(B)A.互相平行B.互相垂直C.互相堆叠D.毫有关联7.在面心破方晶格中,原子密度最年夜的晶面是(C)A.(100)B.(110)C.(111)D.(122)二、长短题1.金属或合金中,凡身分一样、构造一样,并与其余局部有界面离开的平均构成局部称为相。是2.在体心破方晶格中,原子陈列最密的偏向111垂直于原子陈列最密的晶面110。非指数一样才会互相垂直3.单晶体存在各向异性,多晶体存在各向异性。非晶体存在各向异性,非晶体存在各向异性4晶体的配位数越年夜,其致密度也越高。是三、填空题1.所有固态物资
5、能够分为晶体与非晶体两年夜类。2.晶体缺点要紧可分为点缺点,线缺点跟面缺点三类。3.晶体缺点中的点缺点除了置换原子另有空隙原子跟空位。4.面缺点要紧指的是晶界跟亚晶界;最罕见的线缺点有刃型位错跟螺型位错。5.每个面心破方晶胞在晶核中实践含有4原子,致密度为0.74,原子半径为2a/4。6.每集体心破方晶胞在晶核中实践含有2原子,致密度为0.68,原子半径为3a/4。7.每个密排六方晶胞在晶核中实践含有6原子,致密度为0.74,原子半径为a/2。四、说明以下景象1.金属普通基本上良导体,而非金属普通为绝缘体。2实践金属基本上多晶体构造。第3章资料的凝结A纯金属的结晶一、长短题1.物资从液体形状改
6、变为固体形状的进程称为结晶。非(称为凝结)2.金属结晶后晶体构造不再发作变更。非3.在金属的结晶中,跟着过冷度的增年夜,晶核的形核率N跟长年夜率G都增年夜,在N/G增年夜的状况下晶粒细化。是4.液态金属结晶时的冷却速率越快,过冷度就越年夜,形核率跟长年夜率都增年夜,故晶粒就粗年夜。非晶粒都市细化5.液态金属冷却到结晶温度时,液态金属中破刻就有固态金属结晶出来。非要到实际结晶温度以下才会有二、填空题1.跟着过冷度的增年夜,晶核形核率N增年夜,长年夜率G增年夜。2.细化晶粒的要紧办法有a、操纵过冷度b、蜕变处置c、振动、搅拌。3.纯铁在1200时晶体构造为-Fe,在800时晶体构造为-Fe。三、矫
7、正题1.金属的同素异构改变异样是经过金属原子的从新陈列来实现的,故称其为再结晶。2.在普通状况下,金属结晶后晶粒越粗年夜,那么其强度越好,而塑性跟韧性越差。将差改成好四、简答题1.妨碍金属结晶进程的要紧要素是什么?答:晶核形核率跟长年夜率2.何谓金属的同素异构改变?并以纯铁来阐明。答:有些物资在固态下其晶格范例会随温度变更而发作变更,这种景象称为同素异构改变。纯铁在固态下的冷却进程中有两次晶体构造变更:d-Feg-Fea-Fed-Fe、-Fe、-Fe是铁在差别温度下的同素异构体,此中d-Fe跟-Fe基本上体心破方晶格,分不存在于熔点到1394之间及912以下,-Fe是面心破方晶格,存在于139
8、4到912之间。3.试述晶粒巨细对其机器功能有何妨碍?答:常温下,晶粒越细,晶界面积越年夜,因而金属强度、硬度越高,同时塑性、韧性越好。高温下,晶界呈黏滞形状,在外力感化下易发生滑动跟迁徙,因而细晶粒有益,但晶粒太粗,易发生应力会合。因而高温下晶粒过粗、细致都不行。B合金的结晶一、填空题1.依照溶质原子在溶剂晶格中散布状况的差别,可将固溶体分为置换固溶体跟空隙固溶体。2.相是指合金中身分一样与构造一样平均分歧的构成局部。3.合金的晶体构造年夜抵能够有三品种型:固溶体,金属化合物跟。4.构成合金的最复杂,最根本,能够独破存在的物资称为组元。5两种元素构成固溶体,那么固溶体的晶体构造与构成元素之一
9、的晶体构造一样。二、矫正题1.合金中各构成元素的原子按必定比例互相感化而天生的一种新的存在金属特征的物资称为固溶体。将固溶体改成金属化合物2.合金元素在固态下相互互相消融或局部地消融,而构成身分跟功能平均的固态合金称为金属化合物。将金属化合物改成固溶体3.固溶体的强度跟硬度比溶剂金属的强度跟硬度高。4.空隙固溶体跟置换固溶体均可构成有限固溶体。空隙固溶体可构成有限固溶体,置换固溶体可构成有限固溶体三、简答题1.试述金属中固溶体与金属化合物的机器功能有何特色。答:固溶体的强度、硬度高,塑性、韧性低;金属化合物存在较高的熔点、硬度跟较年夜的脆性。2.合金中固溶体跟金属化合物的晶体构造有何差别?C铁
10、碳合金相图一、选择题1.铁素体是碳消融在A中所构成的空隙固溶体。A-FeB-FeC-FeD-Fe2.奥氏体是碳消融在B中所构成的空隙固溶体。A-FeB-FeC-FeD-Fe3.渗碳体是一种C。A波动化合物B不波动化合物C介波动化合物D易改变更合物4.在Fe-Fe3C相图中,钢与铁的分界点的含碳量为C。A2B2.06C2.11D2.25.莱氏体是一种C。A固溶体B金属化合物C机器混杂物D单相构造金属6.在Fe-Fe3C相图中,ES线也称为D。A共晶线B共析线CA3线DAcm线7.在Fe-Fe3C相图中,GS线也称为C。A共晶线B共析线CA3线DAcm线8.在Fe-Fe3C相图中,共析线也称为A。
11、AA1线BECF线CAcm线DPSK线9.珠光体是一种C。A固溶体B金属化合物C机器混杂物D单相构造金属10.在铁碳合金中,当含碳量超越B当前,钢的硬度尽管在接着添加,但强度却在分明下落。A0.8B0.9C1.0D1.111.平日铸锭可由三个差别形状的晶粒区所构成,其晶粒区从外表到核心的陈列次序为A。A细晶粒区柱状晶粒区等轴晶粒区B细晶粒区等轴晶粒区柱状晶粒区C等轴晶粒区细晶粒区柱状晶粒区D等轴晶粒区柱状晶粒区细晶粒区12.在Fe-Fe3C相图中,PSK线也称为B。A共晶线B共析线CA3线DAcm线13.Fe-Fe3C相图中,共析线的温度为D。A724B725C726D72714.在铁碳合金中
12、,共析钢的含碳量为B。A0.67B0.77C0.8D0.87二、填空题1.珠光体是铁素体跟渗碳体混杂在一同构成的机器混杂物。2.碳消融在-Fe中所构成的固溶体称为铁素体。3.在Fe-Fe3C相图中,共晶点的含碳量为4.3%,共析点的含碳量为0.77%。4.高温莱氏体是珠光体跟共晶渗碳体构成的机器混杂物。5.高温莱氏体是共晶奥氏体跟工晶渗碳体构成的机器混杂物。6.铸锭可由三个差别形状的晶粒区所构成,即表层细晶区,柱状晶区跟心部等轴晶粒区。7.在Fe-Fe3C相图中,共晶改变温度是1148,共析改变温度是727。三、矫正题1.在Fe-Fe3C相图中,GS歪线表现由奥氏体析出二次渗碳体的开场线,称为
13、A3线。冷却时铁素体从奥氏体中析出开场、加热时铁素体向奥氏体改变终了的温度线2.在铁碳合金相图中,PSK线是一条水平线727,该线叫共晶线,通称A1线。3.过共析钢缓冷到室温时,其均衡构造由铁素体跟二次渗碳体构成。珠光体4.珠光体是由奥氏体跟渗碳体所构成的机器混杂物,其平均含碳量为0.77%。铁素体5.亚共晶白口铁缓冷到室温时,其均衡构造由铁素体,二次渗碳体跟莱氏体构成。珠光体6.在亚共析钢均衡构造中,随含碳量的添加,那么珠光体量添加,而二次渗碳体量在增加。含碳量在0.0218%0.77%范畴内添加7.过共晶白口铁缓冷到室温时,其均衡构造由珠光体跟莱氏体构成。一次渗碳体跟高温莱氏体8.在铁碳合
14、金相图中,钢的局部随含碳量的添加,外部构造发作变更,那么其塑性跟韧性目标随之进步。下落9.在铁碳合金相图中,奥氏体在1148时,溶碳才能可达4.3%。2.11%10.碳消融在-Fe中可构成的空隙固溶体称为奥氏体,其溶碳才能在727时为0.0218%。铁素体11.在铁碳合金相图中,铁素体在727时,溶碳才能可达2.11%。0.0218%12.在过共析钢中含碳量越多,那么其构造中的珠光体量增加,而铁素体量在增多。二次渗碳体13.碳消融在-Fe中所构成空隙固溶体称为铁素体,其溶碳才能在727时为0.77%。奥氏体14.亚共析钢缓冷到室温时,其均衡构造由铁素体跟二次渗碳体构成。珠光体15.奥氏体化的共
15、析钢迟缓冷却到室温时,其均衡构造为莱氏体。珠光体16.在铁碳合金相图中,ES线是碳在奥氏体中的消融度变更曲线,通称A1线。-FeAcm四、简答题1.铁碳合金中根原形有哪几多相?室温下的根原形是什么?答:根原形有液相L高温铁素体相、铁素体相、奥氏体相跟渗碳体相Fe3C室温下的根原形是2.试剖析含碳量为0.6%。铁碳含金从液态冷却到室温时的结晶进程。答:3.试剖析含碳量为1.2%铁碳合金从液体冷却到室温时的结晶进程。答:合金在12点改变为g,到3点,开场析出Fe3C。从奥氏体中析出的Fe3C称二次渗碳体,用Fe3C表现,其沿晶界呈网状散布。温度下落,Fe3C量添加。到4点,g身分沿ES线变更到S点
16、,余下的g改变为P。P534.联合Fe-Fe3C相图指出A1、A3跟Acm代表哪个线段,并阐明该线段表现的意思。答:A1为PSK水平线,即共析线,在该线温度727下发作共析改变A3为GS线,即固溶体改变线Acm为ES线,即碳在-Fe中的固溶线5.简述碳钢中碳含质变更对机器功能的妨碍。答:亚共析钢随含碳量添加,P量添加,钢的强度、硬度降落,塑性、韧性下落.0.77%C时,构造为100%P,钢的功能即P的功能。0.9%C,Fe3C为晶界延续网状,强度下落,但硬度仍回升。2.11%C,构造中有以Fe3C为基的Le,合金太脆6.写出铁碳相图上共晶跟共析反响式及反响产品的称号。答:共晶:L4.32.11
17、Fe3C,产品为奥氏体跟渗碳体的机器混杂物,即莱氏体。共析:0.770.0218+Fe3C,产品为铁素体跟渗碳体的机器混杂物,即珠光体。7.在FeFe3C相图上空缺处填写上构造。8.简述FeFe3C相图运用是在哪些方面?答:铁碳合金相图是研讨铁碳合金最根本的东西,是研讨碳钢跟铸铁身分、温度、构造及功能之间关联的实际根底,是制订热加工、热处置、冶炼跟锻造工艺的依照。五、盘算题1.二块钢样,退火后经显微构造剖析,其构造构成物的绝对含量如下:第一块:珠光体占40%,铁素体60%。第二块:珠光体占95%,二次渗碳体占5%。试咨询它们的含碳量约为几多?铁素体含碳量可疏忽不计解:铁素体含碳量疏忽不计第一块
18、:C=P面积0.77%=QP0.77%=0.31%第二块:C%=QP0.77%+QFe3C2.11%=0.84%2.已经知道铁素体的b=180-230MPa,=30%-50%,HB=50-80;珠光体的b=770MPa,=20%-35%,HB=180;,试盘算45钢的硬度,抗拉强度跟伸长率。解:由已经知道可得45钢中Qp=58.4%,Q=41.6%s混=saQa+sQ45钢的b=b(F)Q+QpbP=23041.6%+77058.4%=545.36MPa=FQ+Qpp=0.541.6%+0.3558.4%=41.24%HB=HB(F)Q+QpHB(p)=8041.6%+18058.4%=138
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