1 作业1 一、思考题 1．什么是机械性能？（材料在载荷作用下所表现出来的性能） 它包含哪些指标?（强度、塑性、硬度、韧性、疲劳强度） 2．名词解释：过冷度（理论结晶温度与实际结晶温度之差），晶格（把每一个 原子假想为一个几何原点，并用直线从其中心连接起来，使之构成空间格架）， 晶胞（在晶格中存在能代表晶格几何特征的最小几何单元），晶粒（多晶体由 许多位向不同，外形不规则的小晶体构成的，这些小晶体称为晶粒），晶界（晶 粒与晶粒之间不规则的界面），同素异晶转变固溶体（合金在固态下由组元间 相互溶解而形成的相），金属化合物（若新相得晶体结构不同于任一组元，则 新相师相元间形成的化合物），机械混合物 3．过冷度与冷却速度有什么关系?对晶粒大小有什么影响? 冷却速度越大过冷度越大，晶粒越细。 4.晶粒大小对金属机械性能有何影响?常见的细化晶粒的方法有哪些? 晶粒越细，金属的强度硬度越高，塑韧性越好。孕育处理、提高液体金属结晶 时的冷却速度、压力加工、热处理等 5．含碳量对钢的机械性能有何影响? 第38-39
页 6 说明铁素体、奥氏体、渗碳体和珠光体的合金结构和机械性能。 二、填表 说明下列符号所代表的机械性能指标
符 号 名 称 单 位 物 理 意 义 ζ s 屈服极限 Mpa ζ b
抗拉强度 Mpa ε 应变 无 δ 延伸率 无 HB 布氏硬度
kgf/mm2 HRC 洛氏硬度 无 a k 冲击韧性 J/cm 2 ζ —1 疲劳强度 Mpa 以相和组织组成物填写简化的铁碳相图 此题新增的 此题重点 L L+A L+Fe 3 C A A+F F A+ Fe 3 C F+ Fe
3 C 2 图1--1 简化的铁碳合金状态图 三、填空 1. 碳 溶
解 在 体 心 立 方 的 α -Fe 中 形 成 的 固 溶 体 称铁素体，其符号为 F ，晶格类型是 体心立方晶格 ，性能特点是强度 低 ， 塑性 好。 2. 碳 溶 解 在 面 心 立 方
1.铸件在冷却过程中，若其固态收缩受到阻碍，铸件内部即将产生内应力。按内应力的产生原因，可分为 应力和 应力两种。
2.常用的特种铸造方法有： 、 、 、 、 和
等。
3.压力加工是使金属在外力作用下产生 而获得毛坯或零件的方法。
4.常用的焊接方法有 、 和
三大类。
5.影响充型能力的重要因素有 、 和
等。
6.压力加工的基本生产方式有 、 、 、 、 和 等。
7.热应力的分布规律是：厚壁受 应力，薄壁受
应力。
8.提高金属变形的温度，是改善金属可锻性的有效措施。但温度过高，必将产生 、 、 和严重氧化等缺陷。所以应该严格控制锻造温度。
9.板料分离工序中，使坯料按封闭的轮廓分离的工序称为 ；使板料沿不封闭的轮廓分离的工序称为 。
10.拉深件常见的缺陷是 和 。
11.板料冲压的基本工序分为 和 。前者指冲裁工序，后者包括 、 、和 。
12.为防止弯裂，弯曲时应尽可能使弯曲造成的拉应力与坯料的纤维方向 。
13.拉深系数越 ，表明拉深时材料的变形程度越大。
14.将平板毛坯变成开口空心零件的工序称为 。
15.熔焊时，焊接接头是由 、 、 和
1 材料成型工艺基础（第三版）部分课后习题答案
第一章
⑵.合金流动性决定于那些因素？合金流动性不好对铸件品质有何影响？
答：①合金的流动性是指合金本身在液态下的流动能力。决定于合金的化学成分、结晶特性、粘度、凝固温度范围、浇注温度、浇注压力、金属型导热能力。
②合金流动性不好铸件易产生浇不到、冷隔等缺陷，也是引起铸件气孔、夹渣、縮孔缺陷的间接原因。
⑷.何谓合金的收縮？影响合金收縮的因素有哪些？
答：①合金在浇注、凝固直至冷却至室温的过程中体积和尺寸縮减的现象，称为收縮。
②影响合金收縮的因素：化学成分、浇注温度、铸件结构和铸型条件。
⑹.何谓同时凝固原则和定向凝固原则？试对下图所示铸件设计浇注系统和冒口及冷铁，使其实现定向凝固。
答：①同时凝固原则：将内浇道开在薄壁处，在远离浇道的厚壁处出放置冷铁，薄壁处因被高温金属液加热而凝固缓慢，厚壁出则因被冷铁激冷而凝固加快，从而达到同时凝固。
②定向凝固原则：在铸件可能出现縮孔的厚大部位安放冒口，使铸件远离冒口的部位最先凝固，靠近冒口的部位后凝固，冒口本身最后凝固。
第二章
⑴ .试从石墨的存在和影响分析灰铸铁的力学性能和其他性能特征。
答：石墨在灰铸铁中以片状形式存在，易引起应力集中。石墨数量越多，形态愈粗大、分布愈不均匀，对金属基体的割裂就愈严重。灰铸铁的抗拉强度低、塑性差，但有良好的吸震性、减摩性和低的缺口敏感性，且易于铸造和切削加工。石墨化不充分易产生白
2 口，铸铁硬、脆，难以切削加工；石墨化过分，则形成粗大的石墨，铸铁的力学性能降低。
⑵.影响铸铁中石墨化过程的主要因素是什么？相同化学成分的铸铁件的力学性能是否相同？
答：①主要因素：化学成分和冷却速度。
②铸铁件的化学成分相同时铸铁的壁厚不同，其组织和性能也不同。在厚壁处冷却速度较慢，铸件易获得铁素体基体和粗大的石墨片，力学性能较差；而在薄壁处，冷却速度较快，铸件易获得硬而脆的白口组织或麻口组织。
1 材料成型工艺基础（第三版）部分课后习题答案
第一章
⑵.合金流动性决定于那些因素？合金流动性不好对铸件品质有何影响？
答：①合金的流动性是指合金本身在液态下的流动能力。决定于合金的化学成分、结晶特性、粘度、凝固温度范围、浇注温度、浇注压力、金属型导热能力。
②合金流动性不好铸件易产生浇不到、冷隔等缺陷，也是引起铸件气孔、夹渣、縮孔缺陷的间接原因。
⑷.何谓合金的收縮？影响合金收縮的因素有哪些？
答：①合金在浇注、凝固直至冷却至室温的过程中体积和尺寸縮减的现象，称为收縮。
②影响合金收縮的因素：化学成分、浇注温度、铸件结构和铸型条件。
⑹.何谓同时凝固原则和定向凝固原则？
答：①同时凝固原则：将内浇道开在薄壁处，在远离浇道的厚壁处出放置冷铁，薄壁处因被高温金属液加热而凝固缓慢，厚壁出则因被冷铁激冷而凝固加快，从而达到同时凝固。
②定向凝固原则：在铸件可能出现縮孔的厚大部位安放冒口，使铸件远离冒口的部位最先凝固，靠近冒口的部位后凝固，冒口本身最后凝固。
第二章
⑴ .试从石墨的存在和影响分析灰铸铁的力学性能和其他性能特征。
答：石墨在灰铸铁中以片状形式存在，易引起应力集中。石墨数量越多，形态愈粗大、分布愈不均匀，对金属基体的割裂就愈严重。灰铸铁的抗拉强度低、塑性差，但有良好的吸震性、减摩性和低的缺口敏感性，且易于铸造和切削加工。石墨化不充分易产生白口，铸铁硬、脆，难以切削加工；石墨化过分，则形成粗大的石墨，铸铁的力学性能降低。
⑵.影响铸铁中石墨化过程的主要因素是什么？相同化学成分的铸铁件的力学性能是否相同？
答：①主要因素：化学成分和冷却速度。
②铸铁件的化学成分相同时铸铁的壁厚不同，其组织和性能也不同。在厚壁处冷却速度较慢，铸件易获得铁素体基体和粗大的石墨片，力学性能较差；而在薄壁处，冷却速度较快，铸件易获得硬而脆的白口组织或麻口组织。
⑸.什么是孕育铸铁？它与普通灰铸铁有何区别？如何获得孕育铸铁？
