1、解释下列名词:奥氏体化,过冷奥氏体,残余奥氏体;奥氏体的起始晶粒度、实际晶粒度、本质晶粒度。
答:奥氏体化:在临界点以上加热,目的是获得均匀的奥氏体组织,称为奥氏体化奥氏体化也是形核和长大的过程,分为四步:第一步奥氏体晶核形成、第二步奥氏体晶核长大、第三步残余Fe3C溶解、第四步奥氏体成分均匀化。
过冷奥氏体:处于临界点A1以下的奥氏体称过冷奥氏体。过冷奥氏体是非稳定组织,迟早要发生转变。随过冷度不同,过冷奥氏体将发生珠光体转变、贝氏体转变和马氏体转变三种类型转变。
残余奥氏体:即使冷却到Mf 点,也不可能获得100%的马氏体,总有部分奥氏体未能转变而残留下来,称残余奥氏体,用A’ 或γ’ 表示。
奥氏体的起始晶粒度:奥氏体化刚结束时的晶粒度称起始晶粒度,此时晶粒细小均匀。
实际晶粒度:在给定温度下奥氏体的晶粒度称实际晶粒度。
本质晶粒度:加热时奥氏体晶粒的长大倾向称本质晶粒度。
2、过冷奥氏体转变时所形成的珠光体类、贝氏体类、马氏体类组织有哪几种? 它们在形成条件、组织形态和性能方面有何特点?
答:过冷奥氏体在A1~ 550℃间将转变为珠光体类组织,为铁素体与渗碳体片层相间的机械混合物。根据片层厚薄不同,又细分为珠光体、索氏体和屈氏体。⑴珠光体:形成温度为A1-650℃,片层较厚,500倍光镜下可辨,用符号P表示。⑵索氏体:形成温度为650-600℃,片层较薄,800-1000倍光镜下可辨,用符号S 表示。⑶屈氏体:形成温度为600-550℃,片层极薄,电镜下可辨,用符号T 表示。珠光体、索氏体、屈氏体三种组织无本质区别,只是形态上的粗细之分,因此其界限也是相对的。片间距越小,钢的强度、硬度越高,而塑性和韧性略有改善。
过冷奥氏体在550℃- 230℃(Ms)间将转变为贝氏体类型组织,贝氏体用符号B表示。根据其组织形态不同,贝氏体又分为上贝氏体(B上)和下贝氏体(B下)。⑴上贝氏体形成温度为550-350℃。在光镜下呈羽毛状.在电镜下为不连续棒状的渗碳体分布于自奥氏体晶界向晶内平行生长的铁素体条之间。⑵下贝氏体形成温度为350℃-Ms。在光镜下呈竹叶状。在电镜下为细片状碳化物分布于铁素体针内,并与铁素体针长轴方向呈55-60o角。上贝氏体强度与塑性都较低,无实用价值。下贝氏体除了强度、硬度较高外,塑性、韧性也较好,即具有良好的综合力学性能,是生产上常用的强化组织之一。
当奥氏体过冷到Ms以下将转变为马氏体类型组织。马氏体的形态分板条和针状两类。⑴板条马氏体:立体形态为细长的扁棒状在光镜下板条马氏体为一束束的细条组织。每束内条与条之间尺寸大致相同并呈平行排列,一个奥氏体晶粒内可形成几个取向不同的马氏体束。在电镜下,板条内的亚结构主要是高密度的位错,ρ=1012/cm2,又称位错马氏体。⑵针状马氏体立体形态为双凸透镜形的片状。显微组织为针状。在电镜下,亚结构主要是孪晶,又称孪晶马氏体。高硬度是马氏体性能的主要特点。马氏体的硬度主要取决于其含碳量。含碳量增加,其硬度增加。
3、作图并说明共析碳钢C 曲线上各个区、各条线以及临界冷却速度V k 的物理意义。答:
转变开始点的连线称转变开始线。转变终了点的连线称转变终了线。
A1-Ms 间及转变开始线以左的区域为过冷奥氏体区。转变终了线以右及Mf 以下为转变产物区。两转变线之间及Ms-Mf 之间为转变区。
图中的Vk 为CCT 曲线的临界冷却速度,即获得全部马氏体组织时的最小冷却速度。
4、将φ 5mm 的 T8 钢(共析钢 )加热至 780 ℃并保温足够时间, 问采用什么样的冷却工艺可得到如下的组织: 珠光体、索氏体、下贝氏体、屈氏体 + 马氏体、马氏体 + 少量残余奥氏体;并在 C 曲线上画出工艺曲线示意图。
答: 时间 温度 A 1
M S M f A
过
冷
P B M A →M A →B A →P 转变开始线 转变终了线 奥
氏
体
5、甲、乙两厂生产同样零件,材料均选用45 钢,硬度要求HB220 ~250 。甲厂采用正火,乙厂采用调质,都达到硬度要求。试分析甲、乙两厂产品的组织和性能的差别。答:正火是将亚共析钢加热到Ac3+30~ 50℃,共析钢加热到Ac1+30~50℃,过共析钢加热到Accm+30~ 50℃保温后空冷的工艺。45 钢正火后的组织为F+S。对于低、中碳钢(≤
0.6C%),正火的目的是:⑴调整硬度,便于切削加工。(适合切削加工的硬度通常为
170~250HB)⑵消除内应力,防止加工中变形。⑶细化晶粒,为最终热处理作组织准备。故经甲厂正火处理过的45钢零件,晶粒得到细化、内应力被消除,得到的是层片状的索氏体。
调质处理指得是淬火加高温回火,调质处理得到的组织是回火索氏体。经乙厂调质处理过的45钢零件,具有良好的综合力学性能,在保持较高强度的同时,具有良好的塑性和韧性。
6、试说明表面淬火、渗碳、氮化等热处理工艺及应用的异同。
答:一、表面淬火是指在不改变钢的化学成分及心部组织情况下,利用快速加热将表层奥氏体化后进行淬火以强化零件表面的热处理方法。
1、表面淬火的目的:①使表面具有高的硬度、耐磨性和疲劳极限;②心部在保持一
定的强度、硬度的条件下,具有足够的塑性和韧性。即表硬里韧。
适用于承受弯曲、扭转、摩擦和冲击的零件。
表面淬火用材料:通常是0.4-0.5%C的中碳钢。
含碳量过高,心部韧性下降;含碳量过低,则表面硬度、耐磨性难以提高。
2、预备热处理
⑴工艺:
通常为调质或正火。
前者性能高,用于要求高的重要件,后者用于要求不高的普通件。
⑵目的:
①为表面淬火作组织准备;
②获得最终心部组织。
3、表面淬火后的回火
通常采用低温回火,温度不高于200℃。
回火目的为降低内应力,保留淬火高硬度、耐磨性。
4、处理后的组织
表层组织为M回;心部组织为S回(调质)或F+S(正火)。
二、钢的渗碳:向钢的表面渗入碳原子的过程。
1、渗碳目的
提高工件表面硬度、耐磨性及疲劳强度,同时保持心部良好的韧性。
2、渗碳用钢
含0.1-0.25%C的低碳钢。(碳量高则心部韧性降低)
3、渗碳方法
⑴气体渗碳法
⑵固体渗碳法
4、渗碳温度:为900-950℃。
5、渗碳结果:
渗碳层厚度:(由表面到过渡层一半处的厚度)一般为0.5-2mm。
渗碳层表面含碳量:以0.85-1. 05为最好。
渗碳缓冷后组织:表层为P+网状Fe3CⅡ; 心部为F+P; 中间为过渡区。
6、渗碳后的热处理:
淬火+低温回火, 回火温度为160-180℃。
三、钢的氮化:向钢的表面渗入氮原子的过程。
1、氮化用钢
通常为含Cr、Mo、Al、Ti、V的中碳钢。
例如:38CrMoAl。
2、氮化温度为500-570℃
氮化层厚度不超过0.6-0.7mm。
3、常用氮化方法
气体氮化法或离子氮化法
4、氮化的特点及应用
⑴氮化件表面硬度高(HV1000-2000),耐磨性高。
⑵疲劳强度高。由于表面存在压应力。
⑶工件变形小。原因是氮化温度低,氮化后不需进行热处理。
⑷耐蚀性好。因为表层形成的氮化物化学稳定性高。
氮化的缺点:工艺复杂,成本高,氮化层薄。
用于耐磨性、精度要求高的零件及耐热、耐磨及耐蚀件。如仪表的小轴、轻载齿轮及重要的曲轴等。
(具体异同大家自己总结)
第三章电解质溶液和离子平衡 1、完成下列换算: (1)把下列H+浓度换算成PH: C(H+)/ mol .L-1: 5.6*10-5 4.3*10-12 8.7*10-8 1.8*10-4(2)把下列pH换算成H+浓度: 0.25 1.38 7.80 12.50 2、试计算: (1)pH=1.00与pH=3.00的HCl溶液等体积混合后溶液的pH和c(H+); (2) pH=2.00的HCl溶液与pH=13.00的NaOH溶液等体积混合后溶液的pH和c(H+)。 3、写出下列弱酸在水中的解离方程式与K aθ的表达式: (1) 亚硫酸(2)草酸(H2C2O4) (3)氢硫酸(4)氢氰酸(HCN) (5)亚硝酸(HNO2) 4、已知25℃时,某一元弱酸0.100 mol .L-1溶液是pH为4.00,试求: (1)该酸是K aθ (2) 该浓度下酸的解离度。 、白醋是质量分数为的醋酸(CH3COOH)溶液,假定白醋的密度ρ为1.007g?ml-1,它的pH为多少? 6、设0.10 mol .L-1氢氰酸(HCN)溶液的解离度为0.0079%,试求
此时溶液的pH和HCN的标准解离常数K aθ。 7、已知质量分数为2.06%的氨水密度ρ为0.988 g?ml-1,试求: (1)该氨水的pH; (2)若将其稀释一倍,pH又为多少? 8、(1)在1.00L 0.10 mol .L-1HAc溶液中通入0.10 mol HCl气体(且不考虑溶液体积改变),试求HAc的解离度,并与未通入HCl前做比较。 (2)在1.0L 0.10 mol .L-1NH3?H2O溶液中,加入0.20 mol NaOH (设加入后,溶液体积无变化),试求NH3?H2O的解离度,并与未加NaOH前做比较。 9、描述下列过程中溶液pH的变化,并解释之: (1)将NaNO2溶液加入到HNO2溶液中; (2)将NaNO3溶液加入到HNO3溶液中; (3)将NH4NO3溶液加到氨水中; 10、计算下列缓冲溶液的pH(设加入固体后,下列溶液体积无变化): (1)在100ml 1.0 mol .L-1 HAc中加入2.8g KOH; (2)6.6g (NH4)2SO4溶于0.50L浓度为1.0 mol .L-1的氨水。 11、静脉血液中由于溶解了CO2而建立下列平衡: H2CO3 ?H+ + HCO- 上述反应是维持血液pH稳定的反应之一,加入血液的pH=7,那么缓冲对c(HCO-)/c(H2CO3)之比应为多少?
第1章 材料的基本性质 1、烧结普通砖的尺寸为240mm×115mm×53mm,已知其孔隙率为37%,干燥质量为 2487g ,浸水饱和后质量为 2984g 。求该砖的密度、干表观密度、 吸水率、开口孔隙率及闭口孔隙率。 解:砖自然状态下的体积:3 300.2400.1150.053 1.462810m V -=??=? 干表观密度:3030 2.4871700kg/m 1.462810m V ρ-===? 由孔隙率0001700100%1100%1100%37%V V P V ρρρ-????=?=-?=-?= ? ???? ? 得砖的密度:ρ=2698 kg/m 3 吸水率:29842487100%100%20%2487 m m W m = ?=?=干吸吸干-- 开口孔隙率: 3029842487()/100%/1.462810100%34%1000m m P V ρ-??-??=?=??=????????干吸开水- 闭口孔隙率:37%34%%P P P ==开闭--=3 2、已知碎石的表观密度为2.65g/cm 3,堆积密度为1.50g/cm 3,求 2.5m 3 松散状态的碎石,需要多少松散体积的砂子填充碎石的空隙 ? 若已知砂子的堆积密度为1.55g /cm 3,求砂子的重量为多少? 解:0000002.5 1.5100%1100%1100%43%2.5 2.65V V V P V ρρ??''-??'=?=-?=-?= ? ?'???? -= V 0=1.425m 3 所以,填充碎石空隙所需砂子的体积为:300 2.5 1.425 1.075 m V V '-=-= 或30 2.543% 1.075m V P '?=?=
工程材料 判断题 、珠光体是铁素体与渗碳体的机械混合物 1..√ 2..× 、可锻铸铁中,石墨是团絮状的,有较高强度和一定塑韧性,所以可以锻造。 1..√ 2..× 、正火是将钢加热到临界温度以上一定范围保温一定时间,然后空冷的热处理工艺。 1..√ 2..× 、上贝氏体是由过饱和的铁素体和渗碳体组成。 1..√ 2..× 、把在实际晶体中出现的空位和间隙原子的缺陷叫做面缺陷。
1..√ 2..× 、实际金属中位错密度越大、晶界和亚晶界越多,其强度越高。 1..√ 2..× 、金属材料在载荷作用下抵抗变形和断裂的能力叫强度。 1..√ 2..× 、选材的一般原则包括满足零件使用性能、工艺性、经济性、环保和资源合理利用。 1..√ 2..× 、贝氏体是过饱和的铁素体和渗碳体组成的混合物。 1..√ 2..× 、奥氏体是碳溶解在γ中所形成的置换固溶体。 1..√
2..× 、钢的淬火后进行高温回火的工艺称为调质,其组织为回火索氏体。 1..√ 2..× 、零件失效形式包括变形失效、磨损失效、断裂失效。 1..√ 2..× 、表面淬火既能改变工件表面的化学成分,也能改善其心部组织与性能。 1..√ 2..× 、调质钢经淬火和高温回火后的组织是回火马氏体。 1..√ 2..× 、在一般情况下,金属结晶后晶粒越细小,则其强度越好,而塑性和韧性越差。 1..√ 2..×
、在铁碳合金中,铁素体在℃时,溶碳能力可达。 1..√ 2..× 、衡量材料的塑性的指标主要有伸长率和冲击韧性。 1..√ 2..× 、布氏硬度测量硬度时,用符号表示。 1..√ 2..× 、单晶体具有各向异性,多晶体具有各向同性。 1..√ 2..× 、失效是机械零件因某种原因致使丧失其规定功能的现象。 1..√ 2..× 、维氏硬度测量硬度时,用符号表示.
第三章练习题及参考答案 一、材料分析题 1.分析下列关于人民群众在历史上的作用问题的不同观点: 【材料1】 孟轲说:“民为贵,社稷次之,君为轻。”荀子认为:“君者,舟也;庶人者,水也。水则载舟,水则覆舟。” 【材料2】 梁启超说:“大人物心理之动进稍易其轨而全部历史可以改观”,“舍英雄几无历史”。胡适说:英雄人物“一言可以兴邦,一言可以丧邦”。 【材料3】 黑格尔认为,历史不是个人随意创造的,而是决定于某种“客观精神”。伟大人物是“世界精神的代理人”,拿破仑代表了“世界精神”,他“骑着马,驰骋全世界,主宰全世界”。世界历史是伟大人物和王朝的历史,“而不是一般人民的历史”。 【材料4】 AHA12GAGGAGAGGAFFFFAFAF
毛泽东说:“人民,只有人民,才是创造世界历史的动力。”马克思说:“人们自己创造自己的历史,但是他们并不是随心所欲地创造,并不是在他们自己选定的条件下创造,而是在直接碰到的,既定的,从过去承继下来的条件下创造。” 【材料5】 马克思指出:“如爱尔维修所说的,每一个社会时代都需要有自己的伟大人物,如果没有这样的人物,它就要创造出这样的人物来。”恩格斯也说:“恰巧某个伟大人物在一定时间出现于某一国家,这当然纯粹是一种偶然现象。但是,如果我们把这个人除掉,那时就会需要有另外一个人来代替它,并且这个代替者是会出现的。 AHA12GAGGAGAGGAFFFFAFAF
” 请回答: ⑴材料1思想的合理性和局限性。 ⑵分别指出材料2和材料3的思想倾向,说明材料2和材料3的共同点。 ⑶材料4是什么观点? 材料5体现了什么思想? 2.用有关历史发展规律性的原理分析下列材料: 【材料1】 人们必须认识到,人类进步能够改变的只有其速度,而不会出现任何发展顺序的颠倒或跃过任何重要的阶段。(摘自孔德:《实证哲学》) 【材料2】 一个国家应该而且可以向其他国家学习。一个社会即使探索到了本身运动的自然规律,……它还是既不能跳过也不能用法令取消自然的发展阶段。但是它能缩短和减轻分娩的痛苦。(摘自马克思:《资本论》) 【材料3】 AHA12GAGGAGAGGAFFFFAFAF
第三章习题与参考答案 3-1 输水管路的直径为150㎜输水量为981kN/hr 求断面平均流 速。 (答:1.57m/s ) 3-2 矩形风道的断面为300×400㎜2,风量为2700m 3/hr ,求断面 平均流速,若出风口断面缩小为150×700㎜2,该处的平均流速多大? (答:6.25m/s,25.0m/s ) 3-3 一圆形风道,风量为10000 m 3/hr ,最大允许流速为20 m/s , 试设计其直径(应为50㎜的整倍数)并核算其流速. (答:450㎜,17.5 m/s) , 各为多大才能保证两支管的质量流量相等? (答:s m v s m v /2.22,/1832==) 3-6 在4×4㎝2的空气压缩机进口管路中,空气的密度委1.2kg/m 3, 平均流速为4m/s ,经过压缩后,在直径为2.5cm 的圆管中,以 3m/s 的平均流速排出,求出口的空气密度和质量流量。 (答:5.22kg/m 3,7.68×10-3kg/s )
3-7 试比较1和3点流速的大小:1)在等直径立管中,2)在渐 () () () 10107 1 0203; 2; 11? ?? ?????=????????=???? ?????????????=r y u u r y u u r y u u m m m 3-9 已知圆管中的流速分布曲线为7 1 0????????=r y u u m ,求流速等于平均 流速的点离壁面的距离。 c y (答:0242) 0r 3-10 求题(3-8)中各种情况的动能修正系数α值 (答:2,1.057,1.03) 3-11 圆喷嘴在圆管中喷射流体,流速分布如图,已知, mm d 501=
第三章 MCS -51指令系统 5 题 分析下面程序段的执行功能。 CLR A MOV R2,A MOV R7,#4 LOOP: CLR C MOV A, R0 RLC A MOV R0,A MOV A,R1 RLC A MOV R1,A MOV A,R2 RLC A MOV R2,A DJNZ R7,LO OP SJMP $ 答:将R2:R1:R0所表示的24位二进制数左移4位。(相当×16) 6 题 设系统晶振为12MHZ ,阅读下列程序,分析其功能。 START : SETB P1.0 1 NEXT: MOV 30H,#10 2 LOOP2: MOV 31H,#0FAH 2 LOOP1: NOP 1 NOP 1 DJNZ 31H,LOOP1 2 DJNZ 30H,LOOP2 2 CPL P1.0 1 AJMP NEXT 1 SJMP $ 答:((2+1+1)*250+2+2)*10+4=10.044(ms) 在P1.0引脚上输出周期为20ms 的方波。 循环体内的时钟+ CPLP1.0+ AJMPNEXT+ MOV 30H,#10 =((2+1+1)*250+2+2)*10+1+1+2=10.044(ms) 7 题 阅读下列程序,分析其功能。 MOV R7, #10 MOV A, #30H R2 R1 R0 0 0 0 0
MOV DPTR, #2000H LOOP:MOVX @DPTR, A INC A INC DPL DJNZ R7, LOOP SJMP $ 答:在外部数据存储器中的以下地址内存放数据: (2000H)=30H (2001H)=31H (2002H)=32H ┇┇ (2009H)=39H 8 题简述下列程序段完成的功能,程序完成后SP指针应指向哪里? MOV SP,#2FH MOV DPTR,#2000H MOV R7,#50H NEXT: MOVX A,@DPTR PUSH A INC DPL DJNZ R7,NEXT SJMP $ 答:以内部存储器地址30H作为栈底,从30H开始一直到7FH依次存放外部数据存储器中2000H一直到204FH地址中的数据。7FH作为栈顶。程序完成后SP=7FH。 9 题分析下列程序段执行结果,程序执行完后,SP指向哪里? MOV SP,#3FH MOV R0,#40H MOV R7,#10H NEXT: POP A MOV @R0,A DEC R0 DJNZ R7,NEXT SJMP $ 答:将栈中3FH,3EH一直到30H地址中的内容依次放入40H,3FH,…,31H单元中。执行完后SP=2FH。
第三章 作业与习题的解答 一、作业: 2、纯铁的空位形成能为105 kJ/mol 。将纯铁加热到850℃后激冷至室温(20℃),假设高温下的空位能全部保留,试求过饱和空位浓度与室温平衡空位浓度的比值。=) 6、如图2-56,某晶体的滑移面上有一柏氏矢量为b 的位错环,并受到一均匀切应力τ。 (1)分析该位错环各段位错的结构类型。 (2)求各段位错线所受的力的大小及方向。 (3)在τ的作用下,该位错环将如何运动 (4)在τ的作用下,若使此位错环在晶体中稳定不动,其最小半径应为多大 解: (2)位错线受力方向如图,位于位错线所在平面,且于位错垂直。 (3)右手法则(P95):(注意:大拇指向下,P90图中位错环ABCD 的箭头应是向内,即是位错 环压缩)向外扩展(环扩大)。 如果上下分切应力方向转动180度,则位错环压缩。 (4) P103-104: 2sin 2d ?τd T s b =
θRd s =d ; 2/sin 2θ? d d = ∴ τ ττkGb b kGb b T R ===2 注:k 取时,为P104中式得出的结果。 7、在面心立方晶体中,把两个平行且同号的单位螺型位错从相距100nm 推进到3nm 时需要用多少功(已知晶体点阵常数a=,G=7﹡1010Pa ) (3100210032ln 22ππGb dr w r Gb == ?; ) 8、在简单立方晶体的(100)面上有一个b=a[001]的螺位错。如果它(a)被(001)面上b=a[010]的刃位错交割。(b)被(001)面上b=a[100]的螺位错交割,试问在这两种情形下每个位错上会形成割阶还是弯折 ((a ):见P98图, NN ′在(100)面内,为扭折,刃型位错;(b)图,NN ′垂直(100)面,为割阶,刃型位错) 9、一个]101[2-=a b 的螺位错在(111)面上运动。若在运动过程中遇到障碍物而发生交滑移,请指出交滑移系统。 对FCC 结构:(1 1 -1)或写为(-1 -1 1) 10、面心立方晶体中,在(111)面上的单位位错]101[2-=a b ,在(111) 面上分解为两个肖克莱不全位错,请写出该位错反应,并证明所形成的扩展位错的宽度由下式给出: γπ242 b G d s ≈ 应为 γπ242a G d s ≈
工程材料作业(5)答案 1.试述石墨形态对铸铁性能的影响。 石墨强度、韧性极低,相当于钢基体上的裂纹和空洞,它减小基体的有效截面,并引起应力集中。石墨越多,片状越大,对基体的割裂约严重,使得铸铁的抗拉强度越低。但随着石墨形态改变,从粗大片状→细小片状→团絮状→蠕虫状→球状,这种对基体的割裂作用和应力集中降低,铸铁的抗拉强度逐渐提高。2.为何一般机器的支架,机床床身常采用灰口铸铁制造? 灰铸铁由于片状石墨存在,虽然抗拉强度低,塑韧性差,但是石墨对抗压强度影响小,而且铸造性能好,消震性好,切削加工性能好。因此适合于制造支架,机床床身等支架底座性零件。 3.有一壁厚为15-30mm的零件,要求抗拉强度350Mpa,应选用何种牌号的灰口铸铁制造为宜。 依据铸件的壁厚和抗拉强度要求,应选用孕育铸铁HT350。 4.生产中出现下列不正常现象,应采取何种措施予以防治或改善: (1)灰口铸铁磨床床身铸造以后就进行切削加工,加工后发生了不允许的变形。 铸件在冷却过程中,因各部位的冷却速度不同,会产生很大的内应力,它不仅在冷却中引起铸件的变形或开裂,在随后的切削加工中还会因为应力的重新分布而引起工件变形,失去加工精度。因此,在铸件开箱后或机加工前,因进行一次去应力退火(低温退火或时效处理)。(500-600℃,4-8h)。 (2)灰口铸铁铸件薄壁处出现白口组织,造成切削困难。 铸件表层或薄壁处,由于冷却速度快(如金属模浇铸时),容易产生白口组织,硬度高,致使切削加工困难。为了降低硬度,须在共析温度以上进行高温退火,使渗碳体分解为(团絮)状石墨(可锻铸铁)。850-900℃,2-5h,随炉冷却至400-500℃后,空冷。
第三章练习题及参考答案 、材料分析题 1.分析下列关于人民群众在历史上的作用问题的不同观 【材料1】 孟轲说:“民为贵,社稷次之,君为轻。”荀子认为: “君者,舟也;庶人者,水也。水则载舟,水则覆舟。” 【材料2】 梁启超说:“大人物心理之动进稍易其轨而全部历史可以改观”,“舍英雄几无历史”。胡适说:英雄人物“一言可以兴邦,一言可以丧邦”。 【材料3】 黑格尔认为,历史不是个人随意创造的,而是决定于某种“客观精神” O伟大人物是“世界精神的代理人”,拿破 仑代表了“世界精神”,他“骑着马,驰骋全世界,主宰全世界”。世界历史是伟大人物和王朝的历史,“而不是一般人民的历史”。 【材料4】 毛泽东说:“人民,只有人民,才是创造世界历史的动力。"马克思说:“人们自己创造自己的历史,但是他们并不是随心所欲地创造,并不是在他们自己选定的条件下创造, 而是在直接碰到的,
既定的,从过去承继下来的条件下创造 【材料5] 马克思指出:"如爱尔维修所说的,每一个社会时代都需要有自己的伟大人物,如果没有这样的人物,它就要创造出这样的人物来。”恩格斯也说:“恰巧某个伟大人物在一定时间出现于某一国家,这当然纯粹是一种偶然现象。但是,如果我们把这个人除掉,那时就会需要有另外一个人来代替它, 并且这个代替者是会出现的。
请回答: (1)材料1思想的合理性和局限性。 ⑵ 分别指出材料2和材料3的思想倾向,说明材料2和材料3的共同点。 ⑶ 材料4是什么观点?材料5体现了什么思想? 2.用有关历史发展规律性的原理分析下列材料: 【材料1】 人们必须认识到,人类进步能够改变的只有其速度,而不会出现任何发展顺序的颠倒或跃过任何重要的阶段。(摘自孔德:《实证哲学》) 【材料2】 一个国家应该而且可以向其他国家学习。一个社会即使 探索到了本身运动的自然规律, 它还是既不能跳过也不 能用法令取消自然的发展阶段。但是它能缩短和减轻分娩的痛苦。(摘自马克思:《资本论》) 【材料3】
第三章消费税习题与答案 一、单项选择题 1.从概念上看,我国的消费税属于( )。 A.一般消费税B.特别消费税C.总量消费税D.收入消费税 2.下列项目中,应征消费税的是( )。 A.啤酒屋销售的自制扎啤C.黄河牌卡车 B.土杂商店出售的烟火鞭炮D.销售使用过的小轿车 3.以下不属于征收消费税的项目是( )。 A.高尔夫球B.高尔夫球袋 C.高尔夫球杆握把D.高尔夫车 4.以下说法不正确的是( )。 A.果汁啤酒应按照啤酒税目征收消费税C.卡丁车不征收消费税 B.动力艇不征收消费税D.香粉应按化妆品税目征收消费税 5.消费税纳税义务人规定中的“中华人民共和国境内”,是指生产、委托加工和进口属于应当征收消费税的消费品的( )在境内。 A.生产地B.使用地C.起运地或所在地D.销售地 6.征收消费税的车辆包括( )。 A.越野吉普车B.电动汽车C.沙滩车D.大客车 7.下列应征收消费税的轮胎有( )。 A.拖拉机专用轮胎C.子午线轮胎 B.拖拉机和汽车通用轮胎D.翻新轮胎 8.以下应税消费品中,适用单一定额税率的有( )。 A.粮食白酒B.酒精C.黄酒D.啤酒 9.下列商品售价中,与计算消费税的价格直接相关的是( )。 A.卡车出厂价C.钻石饰品的出厂价 B.化妆品厂的戏剧卸妆油出厂价D.高尔夫球袋的出厂价 10.下列应视同销售缴纳消费税的情况有( )。 A.将外购已税消费品继续加工成应税消费品 B.将委托加工收回的应税消费品继续加工成应税消费品 C.自制应税消费品继续加工成应税消费品 D.自制应税消费品用于向外单位投资 11.某非标准条包装卷烟每包25支,每条12包,不含增值税调拨价每条70元,则该卷烟每标准箱消费税额为( )。 A.3500元B.3650元C.4350元C.5250元 12.某酒厂2012年1月份生产一种新的粮食白酒,广告样品使用0.8吨,已知该种白酒无同类产品出厂价,生产成本每吨40000元,成本利润率为10%,粮食白酒定额税率为每斤0.5元,比例税率为20%。该厂当月应缴纳的消费税为( )。 A.8600元B.8800元C.9600元D.9800元 13.某百货公司是增值税一般纳税人,其黄金饰品部2012年2月直接零售金首饰3000克,每克零售价200元;以旧换新销售金首饰,收回旧首饰200克,换出新首饰600克,收取差价80000元,并收取旧首饰折价补偿20元/克。当月该黄金饰品部还零售镀金首饰一批,收取零售收入30000元。该黄金饰品部当月应缴消费税金额为( )。
工程材料课后大作业 1.现有下列零件及可供选择的材料,给各零件选择合适的材料,并选择合适的最终热处理方法(或使用状态). 零件名称:自行车架,连杆螺栓,车厢板簧,滑动轴承,变速齿轮,机床床身,柴油机曲轴. 可选材料:60Si2Mn,ZQSn6-6-3,QT600-2, T12A, 40Cr, HT200, 16Mn, 20CrMnTi.答:自行车架:16Mn 焊接 连杆螺栓:40Cr 最终热处理方法:调质; 车厢板簧:60Si2Mn 最终热处理方法:淬火+中温回火; 滑动轴承:ZQSn6-6-3 使用状态:铸造; 变速齿轮:20CrMnTi 最终热处理方法:渗碳后淬火、低温回火; 机床床身:HT200 最终热处理方法:去应力退火; 柴油机曲轴:QT600-2 最终热处理方法:等温淬火。 2. 某型号柴油机的凸轮轴,要求凸轮表面有高的硬度(HRC>50),而心部具有 良好的韧性(Ak>40J),原采用45钢调质处理再在凸轮表面进行高频淬火,最后低温回火,现因工厂库存的45钢已用完,只剩15钢,拟用15钢代替。试说明: (1)原45钢各热处理工序的作用; (2)改用15钢后,应按原热处理工序进行能否满足性能要求?为什么? (3)改用15钢后,为达到所要求的性能,在心部强度足够的前提下采用何种热处理工艺? 答:(1)调质处理:得到心部硬度,获得良好的综合力学性能和疲劳强度,为高频淬火做好准备;高频淬火:使其有足够的强度硬度,耐磨性;低温回火:消除内应力,便于后续加工; (2)、不能,心部较软而表面硬度,会造成表面脱落; (3)表面要渗碳处理 3. 选择下列零件的热处理方法,并编写简明的工艺路线(各零件均选用锻造毛 坯,并且钢材具有足够的淬透性): (1)某机床变速箱齿轮(模数m=4),要求齿面耐磨,心部强度和韧性要求不高,材料选用45 钢; (2)某机床主轴,要求有良好的综合机械性能,轴径部分要求耐磨(HRC 50-55),材料选用45 钢; (3)镗床镗杆,在重载荷下工作,精度要求极高,并在滑动轴承中运转,要求镗杆表面有极高的硬度,心部有较高的综合机械性能,材料选用38CrMoALA。 (4)M12 丝锥,要求刃部硬度为60~62HRC,柄部硬度为30~40HRC,材料选用T12A。 答: ⑴45钢机床变速箱齿轮: 下料→锻造→正火→粗加工→调质→精加工→超音频感应加热淬火+低温回火→精磨→成品; ⑵45钢机床主轴: 下料→锻造→正火→粗加工→调质→精加工→表面淬火+低
1.从力学性能、热处理变形、耐磨性和热硬性几方面比较合金钢和 碳钢的差异,并简单说明原因。 为提高钢的机械性能、工艺性能或物化性能,在冶炼时有意往钢中加入一些合金元素而形成新的合金,这种合金称为合金钢。 合金钢与碳钢比较,合金钢的力学性能好,热处理变形小,耐磨性好,热硬性好。 因为合金钢在化学成分上添加了合金元素,可形成合金铁素体、合金渗碳体和合金碳化物,产生固溶强化和弥散强化,提高材料性能;加入合金元素可提高钢的淬透性,降低临界冷却速度,可减少热处理变形;碳钢虽然价格低廉,容易加工,但是淬透性低、回火稳定性差、基本组成相强度低。 2.解释下列钢的牌号含义、类别及热处理方法:20CrMnTi,40Cr, 16Mn,T10A,Cr12MoV,W6Mo5Cr4V2,38CrMoAlA,5CrMnMo,GCr15,55S i2Mn。 20CrMnTi的含碳量为0.17%-0.24%,Cr,Mn,Ti<1.5%,是渗碳钢,热处理方法是在渗碳之后进行淬火和低温回火。 40Cr的含碳量为0.37~0.45%,Cr <1.5%,是调质钢,热处理方法是淬火加高温回火。 16Mn中碳的含量在0.16%左右,锰的含量大约在1.20%-1.60%左右,属于低合金钢,热处理方法是:热轧退火(正火)。 T10A为含碳量在0.95~1.04的高级优质碳素工具钢,热处理方法
是淬火和低温回火。 Cr12MoV碳 C :1.45~1.70,铬 Cr:11.00~12.50,Mo,V<1.5%,是冷作模具钢,热处理方法是淬火和低温回火。 W6Mo5Cr4V2碳 C :0.80~0.90,钼 Mo:4.50~5.50,铬 Cr: 3.80~ 4.40,钒 V :1.75~2.20,是高速钢,热处理方法是淬火 +高温回火。 38CrMoAlA碳 C :0.35~0.42,Cr,Mo,Al<1.5%,是高级优质合金渗氮钢,热处理方法是:调质处理+渗氮。 5CrMnMo碳 C :0.50~0.60,Cr,Mn,Mo<1.5%,是热作模具钢,热处理方法是搓火加中高温回火。 GCr15:C:0.95-1.05,Cr:1.30-1.65,是滚动轴承钢,热处理方法是:淬火+低温回火。 55Si2Mn碳 C :0.52~0.60,硅 Si:1.50~2.00,Mn<1.5%,是弹簧钢,热处理方法是淬火加中温回火。 3.比较9SiCr,Cr12MoV,5CrMnMo,W18Cr4V等四种合金工具钢的成分、 性能和用途差异。 9SiCr的成分:相当于在T9钢的基础上加入1.2%-1.6%的Si和 0.95%-1.25%的Cr。 性能:硬度和耐磨性良好,无热硬性。 用途:适用于截面较厚要求淬透的或截面较薄要求变形小的、形状较复杂的工模具。
1. 什么是烃类热裂解? 答:烃类的热裂解是将石油系烃类燃料(天然气、炼厂气、轻油、柴油、重油等)经高温作用,使烃类分子发生碳链断裂或脱氢反应,生成相对分子质量较小的烯烃、烷烃和其他相对分子质量不同的轻质和重质烃类。 2.烃类热裂解制乙烯可以分为哪两大部分? 答:烃类热裂制乙烯的生产工艺可以分为原料烃的热裂解、裂解产物的分离两部分。 3. 在烃类热裂解系统内,什么是一次反应?什么是二次反应? 答:一次反应是指原料烃裂解(脱氢和断链),生成目的产物乙烯、丙烯等低级烯烃的反应,是应促使其充分进行的反应; 二次反应则是指一次反应产物(乙烯、丙烯等)继续发生的后续反应,生成分子量较大的液体产物以至结焦生炭的反应,是尽可能抑制其进行的反应。 4. 用来评价裂解燃料性质的4个指标是什么? 答:评价裂解燃料性质的4个指标如下: (1)族组成—PONA值,PONA值是一个表征各种液体原料裂解性能的有实用价值的参数。 P—烷烃(Paraffin);O—烯烃(Olefin); N—环烷烃(Naphtene);A—芳烃(Aromatics)。 (2)氢含量,根据氢含量既可判断该原料可能达到的裂解深度,也可评价该原料裂解所得C4和C4以下轻烃的收率。 氢含量可以用裂解原料中所含氢的质量百分数表示,也可以用裂解原料中C 与H的质量比(称为碳氢比)表示。 (3)特性因数—K,K是表示烃类和石油馏分化学性质的一种参数。 K值以烷烃最高,环烷烃次之,芳烃最低,它反映了烃的氢饱和程度。 (4)关联指数—BMCI值,BMCI值是表示油品芳烃含量的指数。关联指数愈大,则表示油品的芳烃含量愈高。
5. 温度和停留时间如何影响裂解反应结果? 答:(1)高温: 从裂解反应的化学平衡角度,提高裂解温度有利于生成乙烯的反应,并相对减少乙烯消失的反应,因而有利于提高裂解的选择性; 根据裂解反应的动力学,提高温度有利于提高一次反应对二次反应的相对速度,提高乙烯收率。 (2)短停留时间: 从化学平衡的角度:如使裂解反应进行到平衡,由于二次反应的发生,所得烯烃很少,最后生成大量的氢和碳。为获得尽可能多的烯烃,必须采用尽可能短的停留时间进行裂解反应。 从动力学的角度:由于有二次反应的竞争,对每种原料都有一个最大乙烯收率的适宜停留时间。 温度--停留时间对产品收率影响 (a)对于给定原料,相同裂解深度时,提高温度,缩短停留时间,可以获得较高的烯烃收率,并减少结焦。 (b)高温-短停留时间可抑制芳烃生成,所得裂解汽油的收率相对较低。 (c)高温-短停留时间可使炔烃收率明显增加,并使乙烯/丙烯比及C4中的双烯烃/单烯烃的比增大。 6.提高反应温度的技术关键在何处?应解决什么问题才能最大限度提高裂解温度? 答:裂解反应的技术关键之一是采用高温-短停留时间的工艺技术。提高裂解温度,必须提高炉管管壁温度,而此温度受到炉管材质的限制。因此,研制新型的耐热合金钢是提高反应温度的技术关键。 当炉管材质确定后,可采用: (1)缩短管长(实际上是减少管程数)来实现短停留时间操作,才能最大限度提高裂解温度。 (2)改进辐射盘管的结构,采用单排分支变径管、混排分支变径管、不分支变径管、单程等径管等不同结构的辐射盘管,这些改进措施,采用缩小管径以
工程材料试题及答案 一、判断题 1、合金渗碳钢经最终热处理后的组织全部是回火马氏体。(×) 2、热加工与冷加工的主要区别在于是否有加工强化现象产生。(×) 3、铸铁是含碳量小于2.11%的铁碳合金。(×) 4、二元共晶相图是指合金两组元在液态和固态均能无限互溶所构成的相图。(×) 5、感应加热表面淬火一般只改变钢件表面层的组织,而不改变心部组织。(√) 6、一个合金的室温组织为α+β11 +(α+β),则它由三相组成。(×) 7、将金属加热到再结晶温度以上时,金属将发生回复、再结晶及晶粒长大等变化。(√) 8、金属在塑性变形后产生的纤维组织能使金属具有各向异性。(√) 9、碳钢的塑性和强度都随着含碳量的增加而降低。(×) 10、金属的再结晶转变,也要经历形核与晶核长大的过程。(√) 二、选择适宜材料并说明常用的热处理方法(30分) 路线为: 下料锻造正火机加工调质机加工(精) 轴颈表面淬火低温回火磨加工 指出:1、主轴应用的材料:45钢 2、正火的目的和大致热处理工艺细化晶粒,消除应力;加热到Ac3+50℃保温一段
时间空冷 3、调质目的和大致热处理工艺强度硬度塑性韧性达到良好配合淬火+高温回火 4、表面淬火目的提高轴颈表面硬度 5.低温回火目的和轴颈表面和心部组织。去除表面淬火热应力,表面M+A’心部S 回 四、选择填空(20分) 1、合金元素对奥氏体晶粒长大的影响是(d) (a)均强烈阻止奥氏体晶粒长大(b)均强烈促进奥氏体晶粒长大 (c)无影响(d)上述说法都不全面 2、适合制造渗碳零件的钢有(c)。 (a)16Mn、15、20Cr、1Cr13、12Cr2Ni4A (b)45、40Cr、65Mn、T12 (c)15、20Cr、18Cr2Ni4WA、20CrMnTi 3、要制造直径16mm的螺栓,要求整个截面上具有良好的综合机械性能,应选用(c ) (a)45钢经正火处理(b)60Si2Mn经淬火和中温回火(c)40Cr钢经调质处理4、制造手用锯条应当选用(a ) (a)T12钢经淬火和低温回火(b)Cr12Mo钢经淬火和低温回火(c)65钢淬火后中温回火 5、高速钢的红硬性取决于(b ) (a)马氏体的多少(b)淬火加热时溶入奥氏体中的合金元素的量(c)钢中的碳含量6、汽车、拖拉机的齿轮要求表面高耐磨性,中心有良好的强韧性,应选用(c ) (a)60钢渗碳淬火后低温回火(b)40Cr淬火后高温回火(c)20CrMnTi渗碳淬火后低温回火 7、65、65Mn、50CrV等属于哪类钢,其热处理特点是(c ) (a)工具钢,淬火+低温回火(b)轴承钢,渗碳+淬火+低温回火(c)弹簧钢,淬火+中温回火 8、二次硬化属于(d) (a)固溶强化(b)细晶强化(c)位错强化(d)第二相强化 9、1Cr18Ni9Ti奥氏体型不锈钢,进行固溶处理的目的是(b) (a)获得单一的马氏体组织,提高硬度和耐磨性 (b)获得单一的奥氏体组织,提高抗腐蚀性,防止晶间腐蚀(c)降低硬度,便于切削加工 10、推土机铲和坦克履带板受到严重的磨损及强烈冲击,应选择用(b ) (a)20Cr渗碳淬火后低温回火(b)ZGMn13—3经水韧处理(c)W18Cr4V淬火后低温回火 11、位错是一种。(①) ①线缺陷②点缺陷③面缺陷 12、纯铁在850℃时为晶格。(①) ①体心立方②面心立方③密排六方 13、有些金属在固态下会发生晶体结构的变化,这种变化可以称为。(③) ①等温转变②变温转变③同素异构转变 14、共析钢过冷奥氏体在连续冷却时,有如下转变。(②) ①只有贝氏体和马氏体转变,而没有珠光体型转变 ②只有珠光体型和马氏体转变,而没有贝氏体转变 ③只有珠光体型和贝氏体转变,而没有马氏体转变
1 、什么是滑移与孪生?一般条件下进行塑性变形时,为什么在锌、镁中易出现孪晶? 而在纯铜中易产生滑移带? 答:滑移是指晶体的一部分沿一定的晶面和晶向相对于另一部分发生滑动位移的现象。 孪生是指晶体的一部分沿一定晶面和晶向相对于另一部分所发生的切变。 密排六方晶格金属滑移系少,常以孪生方式变形。体心立方晶格金属只有在低温或冲击作用下才发生孪生变形。面心立方晶格金属,一般不发生孪生变形,但常发现有孪晶存在,这是由于相变过程中原子重新排列时发生错排而产生的,称退火孪晶。 铜是面心立方,锌、镁是密排六方,故在锌、镁中易出现孪晶,而在纯铜中易产生滑移带。 2 、根据纯金属及合金塑性变形的特点,可以有几种强化金属性能的方式? 答:通过细化晶粒来同时提高金属的强度、硬度、塑性和韧性的方法称细晶强化。 单相固溶体合金组织与纯金属相同,其塑性变形过程也与多晶体纯金属相似。但随溶质含量增加,固溶体的强度、硬度提高,塑性、韧性下降,称固溶强化。 当在晶内呈颗粒状弥散分布时,第二相颗粒越细,分布越均匀,合金的强度、硬度越高,塑性、韧性略有下降,这种强化方法称弥散强化或沉淀强化。 随冷塑性变形量增加,金属的强度、硬度提高,塑性、韧性下降的现象称加工硬化。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。 3 、用手来回弯折一根铁丝时,开始感觉省劲,后来逐渐感到有些费劲,最后铁丝被弯断。试解释过程演变的原因? 答:用手来回弯折一根铁丝时,铁丝会发生冷塑性变形。随着弯折的持续,铁丝的冷塑性变形量会增加,从而发生加工硬化,此时,铁丝的强度、硬度提高,塑性、韧性下降,故逐渐感到有些费劲。进一步弯折时,铁丝会因为超过疲劳强度而被弯断。 4 、什么是变形金属的回复、再结晶?再结晶晶粒度受哪些因素的影响? 答:回复是指在加热温度较低时,由于金属中的点缺陷及位错近距离迁移而引起的晶内某些变化。 当变形金属被加热到较高温度时,由于原子活动能力增大,晶粒的形状开始发生变化,由破碎拉长的晶粒变为完整均匀的等轴晶粒。这种冷变形组织在加热时重新彻底改组的过程称再结晶。 影响再结晶晶粒度的因素:1、加热温度和保温时间。加热温度越高,保温时间越长,金属的晶粒越粗大,加热温度的影响尤为显著。2、预先变形度。预先变形度的影响,实质上是变形均匀程度的影响。 5 、当金属继续冷拔有困难时,可以通过什么热处理解决?为什么? 答:再结晶退火。在对金属进行冷拔时,随冷塑性变形量的增加,金属会发生加工硬化,金属的强度、硬度提高,塑性、韧性下降,从而导致冷拔越来越困难。此时,若对其进行再结晶退火处理,当变形金属被加热到较高温度时,由于原子活动能力增大,晶粒的形状开始发生变化,由破碎拉长的晶粒变为完整均匀的等轴晶粒。由于再结晶后组织的复原,因而金属的强度、硬度下降,塑性、韧性提高,加工硬化消失。此时再进行冷拔则容易的多。
第三章作业参考答案 P181 第3题: 答:现对进程语句进行编号,以方便描述。 P1:P2: begin begin y:=1; ①x:=1; ⑤ y:=y+3; ②x:=x+5; ⑥ V(S1); P(S1); z:=y+1; ③x:=x+y; ⑦ P(S2); V(S2); y:=z+y ④z:=z+x; ⑧ end. end. ①、②、⑤和⑥是不相交语句,可以任何次序交错执行,而结果是唯一的。接着无论系统如何调度进程并发执行,当执行到语句⑦时,可以得到x=10,y=4。按Bernstein 条件,语句③的执行结果不受语句⑦的影响,故语句③执行后得到z=5。最后,语句④和⑧并发执行,这时得到了两种结果为: 语句④先执行:x=10,y=9,z=15。 语句⑧先执行:x=10,y=19,z=15。 此外,还有第三种情况,语句③被推迟,直至语句⑧后再执行,于是依次执行以下三个语句: z:=z+x; z:=y+1; y:=z+y; 这时z的值只可能是y+1=5,故y=z+y=5+4=9,而x=10。 第三种情况为:x=10,y=9,z=5。 P181 第5题: 解:设信号量empty,mutex; empty:=100; mutex:=1; parbegin 读者进入:begin P(empty); P(mutex); 登记; P(mutex); End; 读者离开:begin P(mutex); 撤消登记; V(mutex); V(empty); End;
Parend ; P181 第6题: 答:实质上是两个进程的同步问题,设信号量S1和S2分别表示可拣白子和黑子,不失 一般性,若令先拣白子。 Main( ) { int S1=1, S2=0; Cobegin P1( ); P2( ); Coend } P182第15题: Dijkstra 临界区软件算法描述如下: var flag:array[0…n] of (idle,want-in,in_cs); turn:integer;tune:0 or 1 or …or ,n-1; process Pi(i=0,1,…,n-1) var j;integer; begin repeat repeat flag[i]:=want_in; while turn ≠i do if flag[turn]==idle then turn:=i; flag[i]:=in_cs; j:=0; while (j 1、1 4.简答及综合分析题 (1)金属结晶得基本规律就是什么?条件就是什么?简述晶粒得细化方法。 (2)什么就是同素异构转变? (1)金属结晶得基本规律:形核、长大; 条件就是具有一定得过冷度; 液态金属晶粒得细化方法:增大过冷度、变质处理、附加振动; 固态金属晶粒得细化方法:采用热处理、压力加工方法。 (2)金属同素异构性(转变):液态金属结晶后获得具有一定晶格结构得晶体,高温状态下得晶体,在冷却过程中晶格发生改变得现象。 1、2 4。简答及综合分析题 (4)简述屈服强度得工程意义。 (5)简述弹性变形与塑性变形得主要区别。 (4)答:屈服强度就是工程上最重要得力学性能指标之—.其工程意义在于:①屈服强 度就是防止材料因过最塑性变形而导致机件失效得设计与选材依据; ②根据屈服强度与抗拉强度之比(屈强比)得大小,衡量材料进一步产生塑性变形得倾向,作为金属材料冷塑性变形加工与确定机件缓解应力集中防止脆性断裂得参考依据。 (5)答:随外力消除而消失得变形称为弹性变形。当外力去除时,不能恢复得变形称为塑性变形。 1、3 4.简答题 (6)在铁碳相图中存在三种重要得固相,请说明它们得本质与晶体结构(如,δ相就是碳在δ—Fe中得固溶体,具有体心立方结构)。 α相就是 ; γ相就是 ; Fe3C相就是。 (7)简述Fe—Fe3C相图中共晶反应及共析反应,写出反应式,标出反应温度. (9)在图3—2所示得铁碳合金相图中,试解答下列问题: 图3—2铁碳合金相图 (1)标上各点得符号; (2)填上各区域得组成相(写在方括号内); (3)填上各区域得组织组成物(写在圆括号内); (4)指出下列各点得含碳量:E()、C()、P( )、S()、K();(5)在表3—1中填出水平线得温度、反应式、反应产物得名称。 表3—1 (6)答:碳在α—Fe中得固溶体,具有体心立方结构;碳在γ—Fe中得固溶体,具有面心 立方结构;Fe与C形成得金属化合物,具有复杂结构。 1.常见的金属晶格类型有哪些?试绘图说明其特征。 i 4 I 体心立方: 单位晶胞原子数为2 配位数为8 <3 原子半径=—a (设晶格常数为a) 4 致密度0.68 面心立方: 单位晶胞原子数为4 配位数为12 原子半径=_2a(设晶格常数为 4 a)致密度0.74 密排六方: 晶体致密度为0.74,晶胞内含有原子数目为6。配位数为12,原子半径为1/2a。 2实际金属中有哪些晶体缺陷?晶体缺陷对金属的性能有何影响点缺陷、线缺陷、面缺陷 一般晶体缺陷密度增大,强度和硬度提高。 3什么叫过冷现象、过冷度?过冷度与冷却速度有何关系?它对结晶后的晶粒大小有何影响? 金属实际结晶温度低于理论结晶温度的现象称为过冷现象。理论结晶温度与实际结晶温度之差称为过冷度。金属结晶时的过冷度与冷却速度有关,冷却速度愈大,过冷度愈大,金属的实际结晶温度就愈低。结晶后的晶粒大小愈小。 4金属的晶粒大小对力学性能有何影响?控制金属晶粒大小的方法有哪些 一般情况下,晶粒愈细小,金属的强度和硬度愈高,塑性和韧性也愈好。 控制金属晶粒大小的方法有:增大过冷度、进行变质处理、采用振动、搅拌处理。 5?如果其他条件相同,试比较下列铸造条件下铸件晶粒的大小: (1) 金属型浇注与砂型浇注: (2) 浇注温度高与浇注温度低; (3) 铸成薄壁件与铸成厚壁件; (4) 厚大铸件的表面部分与中心部分 (5) 浇注时采用振动与不采用振动。 (6) 浇注时加变质剂与不加变质剂。 (1) 金属型浇注的冷却速度快,晶粒细化,所以金属型浇注的晶粒小; (2) 浇注温度低的铸件晶粒较小; (3) 铸成薄壁件的晶粒较小; (4) 厚大铸件的表面部分晶粒较小; (5) 浇注时采用振动的晶粒较小。 (6) 浇注时加变质剂晶粒较小。。 6 ?金属铸锭通常由哪几个晶区组成 ?它们的组织和性能有何特点 ? (1) 表层细等轴晶粒区 金属铸锭中的细等轴晶粒区,显微组织比较致密,室温下 力学性能最 高; (2) 柱状晶粒区 在铸锭的柱状晶区,平行分布的柱状晶粒间的接触面较为脆弱, 并常常聚集有易熔杂质和非金属夹杂物等,使金属铸锭在冷、热压力加工时容 易沿这些脆弱面产生开裂现象,降低力学性能。 (3) 中心粗等轴晶粒区 由于铸锭的中心粗等轴晶粒区在结晶时没有择优取向,不 存在脆弱的交界面,不同方向上的晶粒彼此交错,其力学性能比较均匀,虽然 其强度和硬度 低,但塑性和韧性良好。 7?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 ? 因为单晶体中的不同晶面和晶向上的原子密度不同, 导致了晶体在不同方向上的性能不 同的现象,因此其性能呈现各向异性的。 而多晶体是由许多位向不同的晶粒组成, 虽然每个晶粒具有各向异性, 但不同位向的各晶粒 的综合作用结果,使多晶体的各方向上性能一样,故显示出各向同性。 &试计算面心立方晶格的致密度。 4 3 4 一 r 3 3 a 9?什么是位错?位错密度的大小对金属强度有何影响 ? 所谓位错是指晶体中某处有一列或若干列原子发生了有规律的错排现象。 随着位错密度的增加金属的强度会明显提高。 0.74 74% nv V工程材料作业及答案汇总 (1)
工程材料与热处理第2章作业题参考答案