机械工程材料习题答案

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。

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。

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。

工程材料习题 <习题一>1、抗拉强度是材料在破断前所能承受的最大应力。

屈服强度是材料开始产生明显塑性变形时的最低应力。

塑性是指材料在载荷作用下产生永久变形而不破坏的能力韧性材料变形时吸收变形力的能力硬度硬度是衡量材料软硬程度的指标材料表面抵抗更硬物体压入的能力。

刚度材料抵抗弹性变形的能力。

疲劳强度经无限次循环而不发生疲劳破坏的最大应力。

冲击韧性材料在冲击载荷作用下抵抗破坏的能力。

断裂韧性材料抵抗裂纹扩展的能力。

2 、材料的弹性模量与塑性无关。

3 、四种不同材料的应力应变曲线试比较抗拉强度屈服强度刚度和塑性。

由大到小的顺序抗拉强度 2 、 1 、 3 、 4 。

屈服强度 1 、 3 、 2 、 4 。

刚度 1 、 3 、 2 、 4 。

塑性 3 、 2 、 4 、 1 。

4、常用的硬度测试方法有几种这些方法测出的硬度值能否进行比较布氏、洛氏、维氏和显微硬度。

由于各种硬度测试方法的原理不同所以测出的硬度值不能直接进行比较。

5、以下工件应该采用何种硬度试验法测定其硬度1锉刀洛氏或维氏硬度2黄铜轴套布氏硬度3供应状态的各种碳钢钢材布氏硬度4硬质合金刀片洛氏或维氏硬度5耐磨工件的表面硬化层显微硬度6、反映材料承受冲击载荷的性能指标是什么不同条件下测得的这些指标能否进行比较怎样应用这些性能指标冲击功或冲击韧性。

由于冲击功或冲击韧性代表了在指定温度下材料在缺口和冲击载荷共同作用下脆化的趋势及其程度所以不同条件下测得的这种指标不能进行比较。

冲击韧性是一个对成分、组织、结构极敏感的参数在冲击试验中很容易揭示出材料中的某些物理现象如晶粒粗化、冷脆、热脆和回火脆性等故目前常用冲击试验来检验冶炼、热处理以及各种加工工艺的质量。

此外不同温度下的冲击试验可以测定材料的冷脆转变温度。

同时冲击韧性对某些零件如装甲板等抵抗少数几次大能量冲击的设计有一定的参考意义。

7、疲劳破坏时怎样形成的提高零件疲劳寿命的方法有哪些产生疲劳断裂的原因一般认为是由于在零件应力集中的部位或材料本身强度较低的部位如原有裂纹、软点、脱碳、夹杂、刀痕等缺陷在交变应力的作用下产生了疲劳裂纹随着应力循环周次的增加疲劳裂纹不断扩展使零件承受载荷的有效面积不断减小当减小到不能承受外加载荷的作用时零件即发生突然断裂。

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。

《工程材料及机械制造基础》习题答案齐乐华主编第一章材料的种类与性能（P7）１、金属材料的使用性能包括哪些？力学性能、物理性能、化学性能等。

２、什么是金属的力学性能？它包括那些主要力学指标？金属材料的力学性能：金属材料在外力作用下所表现出来的与弹性和非弹性反应相关或涉及力与应变关系的性能。

主要包括：弹性、塑性、强度、硬度、冲击韧性等。

３、一根直径10mm的钢棒，在拉伸断裂时直径变为8.5mm，此钢的抗拉强度为450Mpa，问此棒能承受的最大载荷为多少？断面收缩率是多少？F=35325N ψ=27.75%４、简述洛氏硬度的测试原理。

以压头压入金属材料的压痕深度来表征材料的硬度。

5、什么是蠕变和应力松弛？蠕变：金属在长时间恒温、恒应力作用下，发生缓慢塑性变形的现象。

应力松弛：承受弹性变形的零件，在工作过程中总变形量不变，但随时间的延长，工作应力逐渐衰减的现象。

6、金属腐蚀的方式主要有哪几种？金属防腐的方法有哪些？主要有化学腐蚀和电化学腐蚀。

防腐方法：1）改变金属的化学成分；2）通过覆盖法将金属同腐蚀介质隔离；3）改善腐蚀环境；4）阴极保护法。

第二章材料的组织结构（P26）1、简述金属三种典型结构的特点。

体心立方晶格：晶格属于立方晶系，在晶胞的中心和每个顶角各有一个原子。

每个体心立方晶格的原子数为：2个。

塑性较好。

面心立方晶格：晶格属于立方晶系，在晶胞的8个顶角和6个面的中心各有一个原子。

每个面心立方晶格的原子数为：4个。

塑性优于体心立方晶格的金属。

密排六方晶格：晶格属于六方棱柱体，在六棱柱晶胞的12个项角上各有一个原子，两个端面的中心各有一个原子，晶胞内部有三个原子。

每个密排六方晶胞原子数为：6个，较脆2、金属的实际晶体中存在哪些晶体缺陷？它们对性能有什么影响？存在点缺陷、线缺陷和面缺陷。

使金属抵抗塑性变形的能力提高，从而使金属强度、硬度提高，但防腐蚀能力下降。

3、合金元素在金属中存在的形式有哪几种？各具备什么特性？存在的形式有固溶体和金属化合物两种。

《工程材料及机械制造基础》习题参考答案第一章材料的种类与性能（P7）１、金属材料的使用性能包括哪些？力学性能、物理性能、化学性能等。

２、什么是金属的力学性能？它包括那些主要力学指标？金属材料的力学性能：金属材料在外力作用下所表现出来的与弹性和非弹性反应相关或涉及力与应变关系的性能。

主要包括：弹性、塑性、强度、硬度、冲击韧性等。

第二章材料的组织结构（P26）1、简述金属三种典型结构的特点。

体心立方晶格：晶格属于立方晶系，在晶胞的中心和每个顶角各有一个原子。

每个体心立方晶格的原子数为：2个。

塑性较好。

面心立方晶格：晶格属于立方晶系，在晶胞的8个顶角和6个面的中心各有一个原子。

每个面心立方晶格的原子数为：4个。

塑性优于体心立方晶格的金属。

密排六方晶格：晶格属于六方棱柱体，在六棱柱晶胞的12个项角上各有一个原子，两个端面的中心各有一个原子，晶胞内部有三个原子。

每个密排六方晶胞原子数为：6个，较脆2、金属的实际晶体中存在哪些晶体缺陷？它们对性能有什么影响？存在点缺陷、线缺陷和面缺陷。

使金属抵抗塑性变形的能力提高，从而使金属强度、硬度提高，但防腐蚀能力下降。

3、合金元素在金属中存在的形式有哪几种？各具备什么特性？存在的形式有固溶体和金属化合物两种。

合金固溶在金属中引起固溶强化，使合金强度、硬度提高，塑性、韧性下降。

金属化合物提高合金的强度和硬度。

4、什么是固溶强化？造成固溶强化的原因是什么？固溶强化：因溶质原子的溶入引起合金强度、硬度升高的现象。

原因：固溶体中溶质原子的溶入引起晶格畸变，使晶体处于高能状态。

３、金属结晶的基本规律是什么？金属结晶由形核和长大两部分组成，并存在过冷度。

４、如果其他条件相同，试比较在下列铸造条件下，铸件晶粒的大小。

（1）金属型浇注与砂型浇注。

金属型浇注晶粒小。

（2）铸成薄件与铸成厚件。

铸成薄件晶粒小。

（3）浇注时采用振动与不采用振动。

采用振动晶粒小。

10、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？冷却速度越快过冷度越大，使晶核生长速度大于晶粒长大速度，铸件晶粒得到细化。

第1章材料的结构和金属的结晶一、选择题1. 材料的结构层次包括：（）。

（a）原子结构和原子结合键、原子的空间排列、相和组织(b) 原子结构和电子结构、原子的空间排列、相和组织(c) 原子结构、电子结构、相和组织(d) 原子、电子、质子2. 金属中正离子与电子气之间强烈的库仑力使金属原子结合在一起，这种结合力叫做（）。

（a）离子键（b）共价键（c）金属键（d）氢键3. 两个或多个电负性相差不大的原子间通过共用电子对而形成的化学键叫做（）。

（a）离子键（b）氢键（c）共价键（d）金属键4. 金属具有良好的导电性和导热性与（）有密切关系。

（a）金属有光泽（b）金属不透明（c）金属塑性好（d）金属中自由电子数量多5. 金属键没有方向性，对原子没有选择性，所以在外力作用下发生原子相对移动时，金属键不会被破坏，因而金属表现出良好的（）。

（a）脆性（b）塑性（c）绝缘性（d）刚性6. 金属加热时，正离子的振动增强，原子排列的规则性受到干扰，电子运动受阻，电阻增大，因而金属具有（）。

（a）正的电阻温度系数（b）高强度（c）高塑性（d）绝缘性7. 固态物质按原子（离子或分子）的聚集状态分为两大类，即（）。

（a）晶体和非晶体（b）固体和液体（c）液体和气体（d）刚体和质点8. 原子（离子或分子）在空间规则排列的固体称为（）。

（a）气体（b）液体（c）晶体（d）非晶体9. 原子（离子或分子）在空间不规则排列的固体称为（）。

（a）气体（b）液体（c）晶体（d）非晶体10. 晶体具有（）的熔点。

（a）不定确定（b）固定（c）可变（d）无法测出11. 非晶体（）固定的熔点。

（a）没有（b）有12. 在晶体中，通常以通过原子中心的假想直线把它们在空间的几何排列形式描绘出来，这样形成的三维空间格架叫做（）。

（a）晶胞（b）晶格（c）晶体（d）晶核13. 从晶格中取出一个能完全代表晶格特征的最基本的几何单元叫做（）。

（a）晶胞（b）晶格（c）晶体（d）晶核14. 晶胞中各个棱边长度叫做（）。

一、填空题（）1.机械零件在工作条件下可能受到力学负荷、热负荷和环境介质三种负荷的作用。

2.金属塑性的指标主要有延伸率和断面收缩率两种。

3.金属材料的机械性能是指在载荷作用下其抵抗变形或断裂的能力。

4.刚度是指材料在外力作用下抵抗弹性变形的能力。

5.强度是指材料在外力作用下抵抗变形和断裂的能力。

6.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。

7.材料按化学成分分为金属材料、高分子材料、陶瓷材料和复合材料四大类。

8.金属材料的加工工艺性能包括铸造性、可锻性、可焊性、切削加工性和热处理工艺性。

9.常见的晶体结构有体心立方晶格、面心立方晶格和密排六方晶格三种。

10.晶体缺陷按其几何特征可分为点缺陷、线缺陷和面缺陷三种。

11.固溶体的晶体结构与溶剂晶体结构相同。

12.当合金溶液凝固后，由于组元间的相互作用不同，可形成固溶体和金属化合物两种形式。

13.铁从高温液态向室温冷却时发生的变化：。

14.珠光体是铁素体相与渗碳体混合在一起形成的机械混合物。

15. 碳溶解在α-Fe中所形成的间隙固溶体称为铁素体。

16. 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%17.低温莱氏体是珠光体和渗碳体组成的机械混合物。

18.金属结晶的过程包括晶核形成和晶粒长大两个过程。

19.晶核的形成包括自发形核和非自发形核两种形式。

20.晶核的长大包括枝晶长大和平面长大两种形式。

21.金属铸锭的宏观组织是由三个晶区组成，由外向内分别是细等轴晶离区、柱状晶粒区和中心等轴晶粒区。

22..铸锭的缺陷包括缩孔与缩松、气孔、非金属夹杂物和成分偏析。

23.焊缝的组织是金属组织。

24.焊接接头是由焊缝和热影响区构成。

25.冷变形后金属在加热中，随温度的升高或加热时间的延长，其组织和性能一般经历回复、再结晶和晶粒长大三个阶段的变化。

26..细化晶粒的方法包括增大过冷度、加入形核剂和机械方法。

二、名词解释）1.弹性变形：随载荷增加试样的变形增加，若除去外力，变形可以恢复原状的现象。

《机械工程材料》练习题一、填空题1.机械零件在工作条件下可能受到力学负荷、热负荷或环境介质的作用三种负荷的作用。

2.金属塑性的指标主要有（伸长率）和（断面收缩率）两种。

3.金属材料的机械性能是指在载荷作用下其抵抗（变形）或（断裂）的能力。

4.刚度是指材料在外力作用下抵抗弹性变形的能力。

5.强度度是指材料在外力作用下抵抗变形和断裂的能力。

6.常用测定硬度的方法有（布氏硬度测试法）、（洛氏硬度测试法）和维氏硬度测试法。

7.材料按化学成分分为金属材料、高分子材料、陶瓷材料和复合材料四大类。

8.金属材料的加工工艺性能包括铸造性、可锻性、可焊性、切削加工性和热处理工艺。

9.常见的晶体结构有体心立方、面心立方和密排六方三种。

10.晶体缺陷按其几何特征可分为点缺陷、线缺陷和面缺陷三种。

11.固溶体的晶体结构与溶剂晶体结构相同。

12.当合金溶液凝固后，由于组元间的相互作用不同，可形成固溶体、金属化合物和机械混合物三种形式。

13.铁从高温液态向室温冷却时发生的变化：。

14.珠光体是（铁素体）和（渗碳体）混合在一起形成的机械混合物。

15. 碳溶解在（α-Fe）中所形成的（固溶体）称为铁素体。

16. 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% ）。

17.低温莱氏体是（珠光体）和（共晶渗碳体）组成的机械混合物。

18.金属结晶的过程包括形核和长大两个过程。

19.晶核的形成包括自发形核和非自发形核两种形式。

20.晶核的长大包括枝晶长大和平面长大两种形式。

21.金属铸锭的宏观组织是由三个晶区组成，由外向内分别是表面细等轴晶区、柱状晶区和中心等轴晶区。

22..铸锭的缺陷包括缩孔、缩松、气孔、非金属夹杂物、成分偏析、。

23.焊缝的组织是单一柱状晶。

24.焊接接头是由焊缝和热影响区构成。

25.冷变形后金属在加热中，随温度的升高或加热时间的延长，其组织和性能一般经历回复、再结晶和晶粒长大三个阶段的变化。

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。

哈⼯⼤机械⼯程材料成形及技术基础习题及部分答案习题⼀⼀、简答题1. 机械零件在⼯作条件下可能承受哪些负荷？这些负荷对零件产⽣什么作⽤？（1）⼒学负荷——零件受到的各种外⼒加载，在⼒学负荷作⽤条件下，零件将产⽣变形（如弹性变形、塑性变形等），甚⾄出现断裂。

（2）热负荷——在热负荷作⽤下，温度变化使零件产⽣尺⼨和体积的改变，并产⽣热应⼒，同时随温度的升⾼，零件的承载能⼒下降。

2. 整机性能、机械零件的性能和制造该零件所⽤材料的⼒学性能间是什么关系？机器是零件(或部件)间有确定的相对运动、⽤来转换或利⽤机械能的机械。

机器⼀般是由零件、部件(为若⼲零件的组合，具备⼀定功能)组成⼀个整体，因此⼀部机器的整机性能除与机器构造、加⼯与制造等因素有关外，主要取决于零部件的结构与性能，尤其是关键件的材料性能。

零件的性能由许多因素确定，其中材料因素(如材料的成分、组织与性能等)、加⼯⼯艺因素(各加⼯⼯艺过程中对零件性能的所产⽣的影响)和结构因素(如零件的形状、尺⼨、与连接件的关系等)起主要作⽤。

此外,使⽤因素也起较⼤作⽤。

在结构因素和加⼯⼯艺因素正确合理的条件下，⼤多数零件的功⽤、寿命、体积和重量主要由材料因素所决定。

材料的性能是指材料的使⽤性能和⼯艺性能。

材料的使⽤性能是指材料在使⽤过程中所具有的功⽤，包括⼒学性能和理化性能。

3. σs、σb、σ0.2的含义是什么？什么叫⽐强度？什么叫⽐刚度？σs屈服强度（屈服时承受的最⼩应⼒）σb拉伸强度（静拉伸条件下的最⼤承载能⼒）屈服强度σ0.2：有的⾦属材料的屈服点极不明显，在测量上有困难，规定产⽣永久残余塑性变形等于⼀定值（⼀般为原长度的0.2%）时的应⼒。

⽐强度：强度与其表观密度的⽐值。

⽐刚度：弹性模量与其密度的⽐值4.什么叫材料的冲击韧度？冲击韧度有何⼯程应⽤？其与断裂韧度有何异同点？（1）脆性材料：冲击韧度值低；韧性材料：冲击韧度值⾼。

（2）冲击韧度随试验温度的降低⽽降低。

机械工程材料沈莲课后习题答案【篇一：机械工程材料第3版答案】2、什么是应力？什么是应变？它们的符号和单位各是什么？3、画出低碳钢拉伸曲线图，并指出缩颈现象发生在拉伸图上哪一点？断裂发生在哪一点？若没有出现缩颈现象，是否表示试样没有发生塑性变形？若没有出现缩颈现象，试样并不是没有发生塑形性变，而是没有产生明显的塑性变形。

4、将钟表发条拉直是弹性变形还是塑性变形？怎样判断它的变形性质？答：将钟表发条拉直是弹性变形，因为当时钟停止时，钟表发条恢复了原状，故属弹性变形。

5、在机械设计时采用哪两种强度指标？为什么？答：（1）屈服强度。

因为大多数机械零件产生塑性变形时即告失效。

（2）抗拉强度。

因为它的数据易准确测定，也容易在手册中查到，用于一般对塑性变形要求不严格的零件。

6、设计刚度好的零件，应根据何种指标选择材料？采用何种材料为宜？材料的e值愈大，其塑性愈差，这种说法是否正确？为什么？答：应根据弹性模量选择材料。

要求刚度好的零件，应选用弹性模量大的金属材料。

金属材料弹性模量的大小，主要取决于原子间结合力（键力）的强弱，与其内部组织关系不大，而材料的塑性是指其承受永久变形而不被破坏的能力，与其内部组织有密切关系。

两者无直接关系。

故题中说法不对。

7、常用的硬度测定方法有几种？其应用范围如何？这些方法测出的硬度值能否进行比较？答：工业上常用的硬度测定方法有：布氏硬度法、洛氏硬度法、维氏硬度法。

其应用范围：布氏硬度法应用于硬度值hb小于450的毛坯材料。

洛氏硬度法应用于一般淬火件、调质件。

维氏硬度法应用于薄板、淬硬表层。

采用不同方法测定出的硬度值不能直接比较，但可以通过经验公式换算成同一硬度后，再进行比较。

8、布氏硬度法和洛氏硬度法各有什么优缺点？各适用于何种场合。

下列情况应采用哪种硬度法测定其硬度？答：布氏硬度法：（1）优点：压痕面积大，硬度值比较稳定，故测试数据重复性好，准确度较洛氏硬度法高。

（2）缺点：测试费时，且压痕较大，不适于成品、小件检验。

例1：某工厂生产精密丝杠，尺寸为φ40×800mm，要求热处理后变形小，尺寸稳定，表面硬度为60～64HRC，用CrWMn钢制造;其工序如下：热轧钢棒下料→球化退火→粗加工→淬火、低温回火→精加工→时效→精磨。

试分析：1. 用CrWMn钢的原因。

2. 分析工艺安排能否达到要求，如何改进？丝杠是机床重要的零件之一，应用于进给机构和调节移动机构，它的精度高低直接影响机床的加工精度、定位精度和测量精度，因此要求它具有高精度和高的稳定性、高的耐磨性。

在加工处理过程中，每一工序都不能产生大的应力和大的应变；为保证使用过程中的尺寸稳定，需尽可能消除工件的应力，尽可能减少残余奥氏体量。

丝杠受力不大，但转速很高，表面要求有高的硬度和耐磨性，洛氏硬度为60～64 HRC。

根据精密丝杠的上述要求，选用CrWMn钢较为合适。

其原因如下：（1）CrWMn钢是高碳合金工具钢，淬火处理后能获得高的硬度和耐磨性，可满足硬度和耐磨性的要求。

（2）CrWMn钢由于加入合金元素的作用，具有良好的热处理工艺性能，淬透性好，热处理变形小，有利于保证丝杠的精度。

目前，9Mn2V和CrWMn用得较多，但前者淬透性差些，适用于直径较小的精密丝杠。

对原工艺安排分析：原工艺路线中，由于在球化退火前没有安排正火；机加工后没有安排去应力退火；淬火、低温回火后没有安排冰冷处理等项原因，使得精密丝杠在加工过程中会产生很大的应力和变形，很难满足精密丝杠的技术要求。

所以原工艺路线应改为：下料→正火→球化退火→粗加工→去应力退火→淬火、低温回火→冷处理→低温回火→精加工→时效→半精磨→时效→精磨。

例2：有一载重汽车的变速箱齿轮，使用中受到一定的冲击，负载较重，齿表面要求耐磨，硬度为58～62HRC齿心部硬度为30～45HRC，其余力学性能要求为σb＞1000MPa，σOF≥600MPa，A K ＞48J。

试从所给材料中选择制造该齿轮的合适钢种。

35、45 、20CrMnTi 、38CrMoAl 、T12其工艺流程如下：下料→锻造→正火→机加工→渗碳→淬火→低温回火→喷丸→磨齿。

机械工程材料第二版答案【篇一：机械工程材料(于永泗_齐民_第七版)课后习题答案】第一章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。

1-3、和两者有什么关系？在什么情况下两者相等？为应力强度因子，为平面应变断裂韧度，为的一个临界值，当增加到一定值时，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。

①枝晶偏析：在一个枝晶范围内或一个晶粒范围内，成分不均匀的现象叫做枝晶偏析。

②结合二元匀晶转变相图可知，枝晶偏析产生的原因是固溶体合金的结晶只有在“充分缓慢冷却”的条件下才能得到成分均匀的固溶体组织。

然而在实际生产中，由于冷速较快，合金在结晶过程中，固相和液相中的原子来不及扩散，使得先结晶出的枝晶轴含有较多的高熔点元素，而后结晶的枝晶中含有较多低熔点元素。