工程材料及成形技术习题答案1
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一、填空1、屈服强度是表示金属材料抵抗微量塑性变形的能力。
3、α —Fe的晶格类型为体心立方晶格。
4、γ —Fe的晶格类型为面心立方晶格。
5、随着固溶体中溶质原子含量增加,固溶体的强度、硬度__升高__。
6、金属的结晶包括形核和长大两个基本过程。
7、金属的实际结晶温度___低于_其理论结晶温度,这种想象称为过冷。
8、理论结晶温度与实际结晶温度之差△T称为___过冷度___。
9、金属结晶时,冷却速度越快,则晶粒越__细小__。
10、铁素体的力学性能特点是塑性、韧性好。
11、渗碳体的力学性能特点是硬度高、脆性大。
12、碳溶解在_γ -Fe__中所形成的间隙固溶体称为奥氏体。
13、碳溶解在_α -Fe__中所形成的间隙固溶体称为铁素体。
14、珠光体的本质是铁素体和渗碳体的机械混合物。
15、共析钢的室温平衡组织为 P(或珠光体)。
共析钢的退火组织为 P(或珠光体)。
16、亚共析钢的含碳量越高,其室温平衡组织中的珠光体量越多。
17、在室温平衡状态下,碳钢随着其含碳量的增加,韧、塑性下降。
19、在铁碳合金的室温平衡组织中,渗碳体相的含量是随着含碳量增加而增加。
20、在退火态的20钢、45钢、T8钢、T13钢中,δ 和α K值最高的是 20 钢。
21、共析钢加热到奥氏体状态,冷却后获得的组织取决于钢的_冷却速度__。
22、共析钢过冷奥氏体在(A1~680)℃温度区间等温转变的产物是珠光体(或P) 。
23、共析钢过冷奥氏体在680~600℃温度区间等温转变的产物是索氏体(细珠光体)。
24、共析钢过冷奥氏体在(600~550)℃温度区间等温转变的产物是托氏体(或极细珠光体)。
25、共析钢过冷奥氏体在550~350℃温度区间等温转变的产物是B 上(或上贝氏体)。
26、共析钢过冷奥氏体在(350~230)℃温度区间等温转变的产物是下贝氏体(或B)。
下27、亚共析钢的正常淬火温度范围是 Ac3 + 30~50℃。
28、过共析钢的正常淬火温度范围是 Ac1 + 30~50℃。
《工程材料及其成形技术基础》在线作业一试卷总分:100 得分:100一、单选题 (共 40 道试题,共 100 分)1.强度和硬度都较高的铁碳合金是()A.珠光体B.渗碳体C.奥氏体D.铁素体答案:B2.亚共析钢在室温下的组织是()A.F+PB.PC.FD.P+Fe3C答案:A3.过共析钢淬火时,其常规的加热温度为()A.Ac3+(30~50)℃B.Accm +(30~50)℃C.Ac1+(30~50)℃答案:C4.下列金属中,焊接性最差的是:()A.低碳钢B.中碳钢C.高碳钢D.铸铁答案:D5.表面要求高硬度、高耐磨性,并能承受冲击载荷的零件常用的热处理方法是( )。
A.渗碳B.调质C.正火D.退火答案:A6.普通灰口铸铁所具有的石墨形态是()A.片状石墨B.团絮状石墨C.球状石墨答案:A7.铁碳合金中,流动性最好、收缩最小的合金是()A.普通灰口铸铁B.可锻铸铁C.球墨铸铁D.铸钢答案:A8.室温下,铁碳合金中硬度最低、塑性最好的组织是()A.FB.PC.Fe3C答案:A9.铁碳合金状态图中,A1线是()A.铁素体析出线B.渗碳体析出线C.珠光体转变线D.莱氏体转变线线答案:C10.铁碳合金中,钢的含碳量小于()A.0.0218%B.0.77%C.2.11%D.4.3%答案:C11.鍛件中的纤维组织导致其机械性能具有各向异性。
()A.正确B.错误答案:A12.金属多晶体是由许多形状相同的小晶粒组成。
()A.正确B.错误答案:B13.由γ-Fe转变成α-Fe是属于:()A.共析转变B.共晶转变C.晶粒变D.同素异构转变答案:D14.锻造加热时,温度越高越好。
()A.正确B.错误答案:B15.铁碳合金状态图中,Acm线是()A.铁素体析出线B.渗碳体析出线C.珠光体转变线D.莱氏体转变线线答案:B16.凡是由液体凝固成固体的过程就称为结晶。
()A.正确B.错误答案:B17.可锻铸铁在高温下是可以进行锻造加工的。
工程材料与成形技术基础习题(含答案)一、填空I、屈服强度是表示金属材料抵抗微量塑性变形的能力。
3、a —e的晶格类型为体心立方晶格。
4、Y Fe的晶格类型为面心立方晶格。
5、随着固溶体中溶质原子含量增加,固溶体的强度、硬度升高。
6、金属的结晶包括形核和长大两个基本过程。
7、金属的实际结晶温度低于其理论结晶温度,这种想象称为过冷。
8、理论结晶温度与实际结晶温度之差△ T称为___过冷度。
9、金属结晶时,冷却速度越快,则晶粒越细小。
10、铁素体的力学性能特点是塑性、韧性好。
II、渗碳体的力学性能特点是硬度高、脆性大。
12、碳溶解在_Y-Fe_中所形成的间隙固溶体称为奥氏体。
13、碳溶解在_ a-Fe中所形成的间隙固溶体称为铁素体。
14、珠光体的本质是铁素体和渗碳体的机械混合物。
15、共析钢的室温平衡组织为P (或珠光体)。
共析钢的退火组织为P (或珠光体)。
16、亚共析钢的含碳量越高,其室温平衡组织中的珠光体量越多。
17、在室温平衡状态下,碳钢随着其含碳量的增加,韧、塑性下降。
19、在铁碳合金的室温平衡组织中,渗碳体相的含量是随着含碳量增加而增加。
20、在退火态的20钢、45钢、T8钢、T13钢中,3和a值最高的是_20_钢。
21、共析钢加热到奥氏体状态,冷却后获得的组织取决于钢的_冷却速度__。
22、共析钢过冷奥氏体在(A?680)C温度区间等温转变的产物是珠光体(或P)。
23、共析钢过冷奥氏体在680?600 C温度区间等温转变的产物是索氏体(细珠光体)。
24、共析钢过冷奥氏体在(600?550)C温度区间等温转变的产物是托氏体(或极细珠光体)。
25、共析钢过冷奥氏体在550?350 C温度区间等温转变的产物是B上(或上贝氏体)。
26、共析钢过冷奥氏体在(350?230)C温度区间等温转变的产物是下贝氏体(或B下)。
27、亚共析钢的正常淬火温度范围是皿+ 30?50C。
28、过共析钢的正常淬火温度范围是A G + 30?50 C。
一. 名词解释1.间隙固溶体:溶质原子分布于溶剂的晶格间隙中所形成的固溶体。
2.过冷度:实际结晶温度Tn与理论结晶温度下Tm的差值称为过冷度3.再结晶:金属发生重新形核和长大而不改变其晶格类型的结晶过程。
4.同素异构性:同一金属在不同温度下具有不同晶格类型的现象。
5.晶体的各向异性:晶体由于其晶格的形状和晶格内分子间距的不同,使晶体在宏观上表现出在不同方向上各种属性的不同。
6.枝晶偏析:金属结晶后晶粒内部的成分不均匀现象。
7.本质晶粒度:指奥氏体晶粒的长大倾向。
8.淬透性:指钢淬火时获得马氏体的能力。
9.淬硬性:钢淬火后形成的马氏体组织所能达到的最高硬度。
10.临界冷却速度:钢淬火时获得完全马氏体的最低冷却速度。
11.热硬性:指金属材料在高温下保持高硬度的能力。
12.共晶转变:指具有一定成分的液态合金,在一定温度下,同时结晶出两种不同的固相的转变。
13.时效强化:固溶处理后铝合金的强度和硬度随时间变化而发生显著提高的现象。
14.固溶强化:因溶质原子溶入而使固溶体的强度和硬度升高的现象。
15.形变强化:着塑性变形程度的增加,金属的强度、硬度提高,而塑性、韧性下降的现象。
16.调质处理:指淬火及高温回火的热处理工艺。
17.过冷奥氏体:将钢奥氏体化后冷却至A1温度之下尚未分解的奥氏体。
18.变质处理:在金属浇注前添加变质剂来改变晶粒的形状或大小的处理方法。
19.C曲线:过冷奥氏体的等温冷却转变曲线。
T曲线:过冷奥氏体的等温冷却转变曲线。
21.顺序凝固原则:顺序凝固原则就是在铸件上可能出现缩孔的厚大部位通过安放冒口等工艺措施,使铸件远离冒口的部位先凝固,然后是靠近冒口的部位凝固,最后才是冒口本身凝固。
22.孕育处理:在浇注前加入孕育剂,促进石墨化,减少白口倾向,使石墨片细化并均匀分布,改善组织和性能的方法。
23.孕育铸铁:经过孕育处理后的灰铸铁。
24.冒口:作为一种补给器,向金属最后凝固部分提供金属液…25.熔模铸造:熔模铸造又称"失蜡铸造",通常是在蜡模表面涂上数层耐火材料,待其硬化干燥后,将其中的蜡模熔去而制成型壳,再经过焙烧,然后进行浇注,而获得铸件的一种方法,由于获得的铸件具有较高的尺寸精度和表面光洁度,故又称"熔模精密铸造"。
工程材料及成型技术习题一、选择题1、()是将钢加热的到一定温度,经保温后,随炉冷却的热处理方法。
A. 退火B. 正火C. 淬火D. 回火2、()是将钢加热到一定温度,经保温后,放到水和油等冷却液中快速冷却的热处理方法。
A. 退火B. 正火C. 淬火D. 回火3、钢的低温回火的温度为()。
A.120℃~250℃B.130℃~250℃C.140℃~250℃D.150℃~250℃4、钢的高温回火的温度为()。
A.500℃~650℃B.450℃~650℃C.400℃~650℃D.350℃~650℃5、钢的中温回火的温度为()。
A.350℃~500℃B.300℃~500℃C.250℃~500℃D.200℃~500℃6、碳钢的淬火工艺是将其加热到一定温度,保温一定的时间,然后采用的冷却方式是()。
A. 随炉冷却B. 在风中冷却C. 在空气中冷却D. 在水中冷却7、正火是将钢加热到一定温度,保温一定的时间,然后采用的冷却方式是()。
A. 随炉冷却B. 在油中冷却C. 在空气中冷却D. 在水中冷却8、完全退火主要用于()。
A. 亚共析钢B. 共析钢C. 过共析钢D. 所有钢种9、退火是将钢加热到一定温度,保温一定的时间,然后采用的冷却方式是()。
A.随炉冷却B.在油中冷却C.在空气中冷却D.在水中冷却10、钢的淬透性主要取决于()。
A.含碳量B.冷却介质C.冷却方法D.合金元素11、钢的淬硬性主要取决于()。
A.含碳量B.冷却介质C.冷却方法;D.合金元素12、()用于表面淬火件的回火处理A.低温回火B.中温回火C.高温回火13、一般不直接用来制造机器零件,常用作炼钢原料的铸铁是()A.白口铸铁B.灰口铸铁C.球墨铸铁D. 可锻铸铁14、金属材料在载荷作用下抵抗变形和破坏的能力叫()。
A、强度B、硬度C、塑性D、弹性15、优质碳素钢与普通碳素钢的主要区别在于()。
A.含有害杂质少 B.机械性能良好C.保证化学成分和机械性能16、钢中常存在杂质元素:其中( B )和( D )在钢中是有益元素;而钢中的( A )和( C )的含量是必须严格控制的。
一、填空1、屈服强度是表示金属材料抵抗微量塑性变形的能力。
3、α —Fe的晶格类型为体心立方晶格。
4、γ —Fe的晶格类型为面心立方晶格。
5、随着固溶体中溶质原子含量增加,固溶体的强度、硬度__升高__。
6、金属的结晶包括形核和长大两个基本过程。
7、金属的实际结晶温度___低于_其理论结晶温度,这种想象称为过冷。
8、理论结晶温度与实际结晶温度之差△T称为___过冷度___。
9、金属结晶时,冷却速度越快,则晶粒越__细小__。
10、铁素体的力学性能特点是塑性、韧性好。
11、渗碳体的力学性能特点是硬度高、脆性大。
12、碳溶解在_γ -Fe__中所形成的间隙固溶体称为奥氏体。
13、碳溶解在_α -Fe__中所形成的间隙固溶体称为铁素体。
14、珠光体的本质是铁素体和渗碳体的机械混合物。
15、共析钢的室温平衡组织为 P(或珠光体)。
共析钢的退火组织为 P(或珠光体)。
16、亚共析钢的含碳量越高,其室温平衡组织中的珠光体量越多。
17、在室温平衡状态下,碳钢随着其含碳量的增加,韧、塑性下降。
19、在铁碳合金的室温平衡组织中,渗碳体相的含量是随着含碳量增加而增加。
20、在退火态的20钢、45钢、T8钢、T13钢中,δ 和α K值最高的是 20 钢。
21、共析钢加热到奥氏体状态,冷却后获得的组织取决于钢的_冷却速度__。
22、共析钢过冷奥氏体在(A1~680)℃温度区间等温转变的产物是珠光体(或P) 。
23、共析钢过冷奥氏体在680~600℃温度区间等温转变的产物是索氏体(细珠光体)。
24、共析钢过冷奥氏体在(600~550)℃温度区间等温转变的产物是托氏体(或极细珠光体)。
25、共析钢过冷奥氏体在550~350℃温度区间等温转变的产物是B 上(或上贝氏体)。
26、共析钢过冷奥氏体在(350~230)℃温度区间等温转变的产物是下贝氏体(或B 下)。
27、亚共析钢的正常淬火温度范围是 Ac3 + 30~50℃ 。
28、过共析钢的正常淬火温度范围是 Ac1 + 30~50℃ 。
工程材料与技术成型基础课后习题答案第一章1-1由拉伸试验可以得出哪些力学性能指标?在工程上这些指标是如何定义的? 答:强度和韧性.强度(σb)材料抵抗塑性变形和断裂的能力称为强度;塑性(δ)材料在外力作用下产生永久变形而不被破坏的能力.强度指标里主要测的是:弹性极限,屈服点,抗拉强度等.塑性指标里主要测的是:伸长率,断面收缩率.1-21-3锉刀:HRC 黄铜轴套:HB 供应状态的各种非合金钢钢材:HB 硬质合金刀片:HRA,HV 耐磨工件的表面硬化层:HV调质态的机床主轴:HRC 铸铁机床床身:HB 铝合金半成品:HB1-4公式HRC=10HBS,90HRB=210HBS,HV=HBS800HV>45HRC>240HBS>90HRB1-7材料在加工制造中表现出的性能,显示了加工制造的难易程度。
包括铸造性,锻造性,切削加工性,热处理性。
第二章2-2 答:因为γ-Fe为面心立方晶格,一个晶胞含4个原子,致密度为0.74;γ-Fe冷却到912°C 后转变为α-Fe后,变成体心立方晶格,一个晶胞含2个原子,致密度为0.68,尽管γ-Fe 的晶格常数大于α-Fe的晶格常数,但多的体积部分抵不上因原子排列不同γ-Fe变成α-Fe 体积增大的部分,故γ-Fe冷却到912℃后转变为α-Fe时体积反而增大。
2-3.答:(1)过冷度理论结晶温度与实际结晶温度只差。
(2)冷速越快则过冷度越大,同理,冷速越小则过冷度越小(3)过冷度越大则晶粒越小,同理,过冷度越小则晶粒越大。
过冷度增大,结晶驱动力越大,形核率和长大速度都大,但过冷度过大,对晶粒细化不利,结晶发生困难。
2-4:答:(1)在一般情况下,晶粒越小,其强度塑性韧性也越高。
(2)因为晶粒越小则晶界形成就越多,产生晶体缺陷,在晶界处晶格处于畸变状态,故晶界能量高因此晶粒的大小对金属的力学性能有影响。
(3)在凝固阶段晶粒细化的途径有下列三种:①提高结晶时的冷却速度增加过冷度②进行变质处理处理:在液态金属浇筑前人工后加入少量的变质剂,从而形成大量非自发结晶核心而得到细晶粒组织。
工程材料及成形技术根底课后习题参考答案第一章金属的晶体构造与结晶1.解释以下名词点缺陷,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:原子排列不规那么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:原子排列的不规那么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:原子排列不规那么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部分滑移而造成。
滑移部分与未滑移部分的交界限即为位错线。
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似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,那么称这块晶体为单晶体。
多晶体:由多种晶粒组成的晶体构造称为“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,原子呈规那么排列的结晶核心。
非自发形核:是液态金属依附在一些未溶颗粒外表所形成的晶核。
变质处理:在液态金属结晶前,特意参加某些难熔固态颗粒,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:在浇注前所参加的难熔杂质称为变质剂。
2.常见的金属晶体构造有哪几种?α-Fe 、γ- Fe 、Al 、Cu 、Ni 、 Pb 、 Cr 、 V 、Mg、Zn 各属何种晶体构造?答:常见金属晶体构造: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严密程度。
工程材料及成形技术基础课课后习题参考答案第一章:1-1 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?答:机械零件在工作条件下可能承受到力学负荷、热负荷或环境介质的作用(单负荷或复合负荷的作用)。
力学负荷可使零件产生变形或断裂;热负荷可使零件产生尺寸和体积的改变,产生热应力,热疲劳,高温蠕变,随温度升高强度降低(塑性、韧性升高),承载能力下降;环境介质可使金属零件产生腐蚀和摩擦磨损两个方面、对高分子材料产生老化作用。
1-3 σs、σ0.2和σb含义是什么?什么叫比强度?什么叫比刚度?答:σs-P s∕F0,屈服强度,用于塑性材料。
σ0.2-P0.2∕F0,产生0.2%残余塑性变形时的条件屈服强度,用于无明显屈服现象的材料。
σb-P b∕F0,抗拉强度,材料抵抗均匀塑性变形的最大应力值。
比强度-材料的强度与其密度之比。
比刚度-材料的弹性模量与其密度之比。
思考1-1、1-2.2-3 晶体的缺陷有哪些?可导致哪些强化?答:晶体的缺陷有:⑴点缺陷——空位、间隙原子和置换原子,是导致固溶强化的主要原因。
⑵线缺陷——位错,是导致加工硬化的主要原因。
⑶面缺陷——晶界,是细晶强化的主要原因。
2-5 控制液体结晶时晶粒大小的方法有哪些?答:见P101.3.4.2液态金属结晶时的细晶方法。
⑴增加过冷度;⑵加入形核剂(变质处理);⑶机械方法(搅拌、振动等)。
2-8 在铁-碳合金中主要的相是哪几个?可能产生的平衡组织有哪几种?它们的性能有什么特点?答:在铁-碳合金中固态下主要的相有奥氏体、铁素体和渗碳体。
可能产生的室温平衡组织有铁素体加少量的三次渗碳体(工业纯铁),强度低塑性好;铁素体加珠光体(亚共析钢),珠光体(共析钢),珠光体加二次渗碳体(过共析钢),综合性能好;莱氏体加珠光体加二次渗碳体(亚共晶白口铸铁),莱氏体(共晶白口铸铁),莱氏体加一次渗碳体(过共晶白口铸铁),硬度高脆性大。
思考题1. 铁-碳合金相图反映了平衡状态下铁-碳合金的成分、温度、组织三者之间的关系,试回答:⑴随碳质量百分数的增加,铁-碳合金的硬度、塑性是增加还是减小?为什么?⑵过共析钢中网状渗碳体对强度、塑性的影响怎样?⑶钢有塑性而白口铁几乎无塑性,为什么?⑷哪个区域的铁-碳合金熔点最低?哪个区域塑性最好?﹡⑸哪个成分结晶间隔最小?哪个成分结晶间隔最大?答:⑴随碳质量百分数的增加,硬度增加、塑性减小。
工程材料及成形技术基础课课后习题参考答案第一章:1-1 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?答:机械零件在工作条件下可能承受到力学负荷、热负荷或环境介质的作用(单负荷或复合负荷的作用)。
力学负荷可使零件产生变形或断裂;热负荷可使零件产生尺寸和体积的改变,产生热应力,热疲劳,高温蠕变,随温度升高强度降低(塑性、韧性升高),承载能力下降;环境介质可使金属零件产生腐蚀和摩擦磨损两个方面、对高分子材料产生老化作用。
1-3 σs、σ0.2和σb含义是什么?什么叫比强度?什么叫比刚度?答:σs-P s∕F0,屈服强度,用于塑性材料。
σ0.2-P0.2∕F0,产生0.2%残余塑性变形时的条件屈服强度,用于无明显屈服现象的材料。
σb-P b∕F0,抗拉强度,材料抵抗均匀塑性变形的最大应力值。
比强度-材料的强度与其密度之比。
比刚度-材料的弹性模量与其密度之比。
思考1-1、1-2.2-3 晶体的缺陷有哪些?可导致哪些强化?答:晶体的缺陷有:⑴点缺陷——空位、间隙原子和置换原子,是导致固溶强化的主要原因。
⑵线缺陷——位错,是导致加工硬化的主要原因。
⑶面缺陷——晶界,是细晶强化的主要原因。
2-5 控制液体结晶时晶粒大小的方法有哪些?答:见P101.3.4.2液态金属结晶时的细晶方法。
⑴增加过冷度;⑵加入形核剂(变质处理);⑶机械方法(搅拌、振动等)。
2-8 在铁-碳合金中主要的相是哪几个?可能产生的平衡组织有哪几种?它们的性能有什么特点?答:在铁-碳合金中固态下主要的相有奥氏体、铁素体和渗碳体。
可能产生的室温平衡组织有铁素体加少量的三次渗碳体(工业纯铁),强度低塑性好;铁素体加珠光体(亚共析钢),珠光体(共析钢),珠光体加二次渗碳体(过共析钢),综合性能好;莱氏体加珠光体加二次渗碳体(亚共晶白口铸铁),莱氏体(共晶白口铸铁),莱氏体加一次渗碳体(过共晶白口铸铁),硬度高脆性大。
⼯程材料及成形技术习题答案1《⼯程材料及成形技术》课程习题集班级:________________姓名:________________学号:________________2013年2⽉——5⽉习题⼀⼯程材料的性能⼀、名词解释σs:σb:δ:ψ:E:σ-1:αk:HB:HRC:⼆、填空题1、材料常⽤的塑性指标有(δ)和(ψ)两种,其中⽤(ψ)表⽰塑性更接近材料的真实变形。
2、检验淬⽕钢成品的硬度⼀般⽤(洛⽒硬度HRC),⽽布⽒硬度是⽤于测定(较软)材料的硬度。
3、零件的表⾯加⼯质量对其(疲劳)性能有很⼤影响。
4、表征材料抵抗冲击载荷能⼒的性能指标是(ak ),其单位是(J/cm2 )。
5、在外⼒作⽤下,材料抵抗(塑性变形)和(断裂)的能⼒称为强度。
屈服强度与(抗拉强度)⽐值,⼯程上成为(屈强⽐)。
三、选择题1、在设计拖拉机缸盖螺钉时,应选⽤的强度指标是( A )A.σs b.σb c.σ-1 2、有⼀碳钢⽀架刚性不⾜,解决办法是( C )A.⽤热处理⽅法强化b.另选合⾦钢c.增加截⾯积3、材料的脆性转化温度应在使⽤温度( B )A.以上b.以下c.相等4、在图纸上出现如下硬度技术条件标注,其中哪种是正确的?( B )A.HB500 b.HRC60 c.HRC18四、简答题1、下列各种⼯件应采取何种硬度试验⽅法来测定其硬度?(写出硬度符号)锉⼑:HRC 黄铜轴套:HB供应状态的各种⾮合⾦钢钢材:HB硬质合⾦⼑⽚:HV耐磨⼯件的表⾯硬化层:HV 调质态的机床主轴:HRC铸铁机床床⾝:HB 铝合⾦半成品HB2、在机械设计中多⽤哪两种强度指标?为什么?常⽤σs :σb :原因:⼤多数零件⼯作中不允许有塑性变形。
但从零件不产⽣断裂的安全考虑,同时也采⽤抗拉强度。
3、设计刚度好的零件,应和什么因素有关?(1)依据弹性模量E 选材,选择E ⼤的材料(2)在材料选定后,主要影响因素是零件的横截⾯积,不能使结构件的横截⾯积太⼩。
习题一工程材料的性能1、由拉伸试验可得出哪些力学性能指标?在工程上这些指标是如何定义的?2、说明σs,σb,δ,ψ,E、G、σ-1,αk符号的意义和单位?3、在测定强度上σs和σ0.2有什么不同?4、在设计机械零件时常用哪两种强度指标?为什么?5、在何种服役条件下,屈服强度、抗拉强度、疲劳强度是设计中最有用的数据?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越大,其塑性越差,这种说法是否正确? 为什么?7、材料的弹性模量E的工程含义是什么?它和零件的刚度有何关系?8、什么是弹性模量E?金属弹性模量的大小主要取决什么因素?9、金属材料刚度与金属机件刚度两者含义有何不同?10、试区别材料刚度与弹性的概念,一个弹簧由于刚度不足或弹性差产生的失效现象有何不同?如何防治二者造成的失效?11、有一低碳钢拉伸试件,d0=10.0mm,L0=50mm,拉伸实验时测得F s=20.5kN,F b=31.5kN,d1=6.25mm,L1=66mm,试确定此钢材的σs,σb,δ,ψ。
12、拉伸试件的原标距长度为50mm,直径为10.0mm,拉断后对接试样的标距长度为79mm,缩颈区的最小直径为4.9mm,求其δ,ψ。
这两个指标,哪个表征材料的塑性更准确?塑性指标在工程上有哪些实际意义?13、一根直径为2.5mm的3m长钢丝受载荷4900N后,有多大变形?(钢丝的弹性模量为205000MN/m2)14、标距不同的伸长率能否进行比较?为什么?15、现有标准圆形长、短试件各一根,原始直径d0=10mm,经拉伸试验,测得其延伸率δ5和δ10均为25%,求两试件拉断时的标距长度?这两个试件中那一个塑性较好?为什么?16、常用的硬度试验方法有几种?其应用范围如何?这些方法测出的硬度值能否进行比较?17、甲乙丙丁四种材料的硬度分别是45HRC,90HRB,800HV,240HBS,试比较这四种材料硬度的高低。
⼯程材料及其成形技术基础课作业参考答案⼯程材料及其成形技术基础课作业参考答案1-1 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?答:机械零件在⼯作条件下可能承受到⼒学负荷、热负荷或环境介质的作⽤(单负荷或复合负荷的作⽤)。
⼒学负荷可使零件产⽣变形或断裂;热负荷可使零件产⽣尺⼨和体积的改变,产⽣热应⼒,热疲劳,⾼温蠕变,随温度升⾼强度降低(塑性、韧性升⾼),承载能⼒下降;环境介质可使⾦属零件产⽣腐蚀和摩擦磨损两个⽅⾯、对⾼分⼦材料产⽣⽼化作⽤。
2-9 从铁-碳相图的分析中回答:⑴随碳质量百分数的增加,硬度、塑性是增加还是减⼩?⑵过共析钢中⽹状渗碳体对强度、塑性的影响怎样?⑶为何钢有塑性⽽⽩⼝铁⼏乎⽆塑性?⑷哪个区域熔点最低?哪个区域塑性最好?⑸哪个成分结晶间隔最⼩?哪个成分结晶间隔最⼤?答:⑴随碳质量百分数的增加,硬度、增加塑性减⼩。
⑵过共析钢中⽹状渗碳体对强度、塑性均降低。
⑶塑性主要与铁-碳合⾦中的铁素体相含量多少有关,铁素体相含量越多塑性越好。
钢含碳量低(ωc<2.11%)铁素体相含量多为基体⽽有塑性,⽩⼝铁含碳量⾼(ωc>2.11%),渗碳体相含量⾼为基体⽽⼏乎没有塑性。
⑷共晶点熔点最低,奥⽒体区塑性最好。
⑸ C点共晶成分(ωc=4.3%)结晶间隔最⼩(为零),E点(ωc=2.11%)成分结晶间隔最⼤。
3-1 什么是珠光体、贝⽒体、马⽒体?它们的组织及性能有何特点?答:珠光体(P)—铁碳合⾦平衡状态下,在PSK线(727℃)发⽣共析转变的转变产物,即铁素体⽚和渗碳体⽚交替排列的机械混合物组织。
强度⽐铁素体和渗碳体都⾼,塑性、韧性和硬度介于铁素体和渗碳体之间。
热处理后可得到在铁素体基体上分布着粒状渗碳体的粒状珠光体,综合性能更好。
贝⽒体(B)—从550℃到Ms范围内中温转变、半扩散型转变的⾮平衡组织,即含过饱和碳的铁素体和渗碳体的⾮⽚层状混合物组织。
按组织形态不同分⽻⽑状的上贝⽒体(B上)和针⽚状的下贝⽒体(B下)。